JPH0637655B2 - 循環流動層還元装置の操業方法 - Google Patents
循環流動層還元装置の操業方法Info
- Publication number
- JPH0637655B2 JPH0637655B2 JP34386289A JP34386289A JPH0637655B2 JP H0637655 B2 JPH0637655 B2 JP H0637655B2 JP 34386289 A JP34386289 A JP 34386289A JP 34386289 A JP34386289 A JP 34386289A JP H0637655 B2 JPH0637655 B2 JP H0637655B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- ore
- circulating fluidized
- reduction
- sticking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、循環流動層還元炉を用いて鉱石、特に鉄鉱石
を還元する場合の操業方法に関する。
を還元する場合の操業方法に関する。
高炉を用いた製鉄法は設備投資が大きく、原燃料面でも
良質の塊成鉱やコークスを必要とする。このため、これ
らの設備、原燃料面の制約を解消する溶融還元法が注目
されている。溶融還元法は溶融還元炉と予備還元炉との
２つの大きなプロセスによって構成されている。予備還
元炉には粒子循環装置を有する流動層、すなわち循環流
動層を応用する方法がある。かかる循環流動層還元法
は、例えば特開昭62−228878号公報に記載されているよ
うに、粉鉱石を装入し、さらにその底部から主流動ガス
である還元ガスを導入して流動層を形成するライザーを
有し、そのライザーの上方に固体−ガス分離のためのサ
イクロンを設け、さらに同サイクロンに連続してライザ
ー下部に連結したダウンカマーを設けた構造の装置にお
いて、流動層からの粉鉱石をサイクロンを経て再度流動
層に循環しつつ予備還元される。
良質の塊成鉱やコークスを必要とする。このため、これ
らの設備、原燃料面の制約を解消する溶融還元法が注目
されている。溶融還元法は溶融還元炉と予備還元炉との
２つの大きなプロセスによって構成されている。予備還
元炉には粒子循環装置を有する流動層、すなわち循環流
動層を応用する方法がある。かかる循環流動層還元法
は、例えば特開昭62−228878号公報に記載されているよ
うに、粉鉱石を装入し、さらにその底部から主流動ガス
である還元ガスを導入して流動層を形成するライザーを
有し、そのライザーの上方に固体−ガス分離のためのサ
イクロンを設け、さらに同サイクロンに連続してライザ
ー下部に連結したダウンカマーを設けた構造の装置にお
いて、流動層からの粉鉱石をサイクロンを経て再度流動
層に循環しつつ予備還元される。
この流動層還元法においては、他の気泡流動層等に比べ
てガス流速が大きいために使用する鉱石粒子の粒度分布
幅を広くできること、生産性が高いという利点がある。
てガス流速が大きいために使用する鉱石粒子の粒度分布
幅を広くできること、生産性が高いという利点がある。
また、粉鉱石のガス還元速度は還元温度に大きく影響さ
れ、還元温度を高くすれば還元速度が大きくなり高効率
となる。ところが、還元温度の上昇はスティッキングの
発生を招き鉱石の流動が停止し操業ができなくなるとい
う問題がある。
れ、還元温度を高くすれば還元速度が大きくなり高効率
となる。ところが、還元温度の上昇はスティッキングの
発生を招き鉱石の流動が停止し操業ができなくなるとい
う問題がある。
このスティッキング現象は気泡流動層では「化学装置」
1986年６月号に記載されているように、還元過程におい
て鉱石表面に金属鉄の突起が生成し、焼結することによ
って粒子運動が不活発になり流動停止に至ると考えられ
ている。循環流動層においてはガス流速が大きいので流
動反応炉であるライザー内ではこの様なスティッキング
は起こらないが、還元温度を上昇させると粒子移動層で
あるダウンカマーでスティッキングする。
1986年６月号に記載されているように、還元過程におい
て鉱石表面に金属鉄の突起が生成し、焼結することによ
って粒子運動が不活発になり流動停止に至ると考えられ
ている。循環流動層においてはガス流速が大きいので流
動反応炉であるライザー内ではこの様なスティッキング
は起こらないが、還元温度を上昇させると粒子移動層で
あるダウンカマーでスティッキングする。
このスティッキングは還元温度を低下させれば回避でき
るが、還元温度の低下は還元反応の進行が遅くなり、生
産性、ガス原単位の悪化をもたらすという欠点がある。
るが、還元温度の低下は還元反応の進行が遅くなり、生
産性、ガス原単位の悪化をもたらすという欠点がある。
本発明において解決すべき課題は、循環流動層還元法の
高生産性の特長を失うことなくスティッキングの発生を
防止する手段を見出すことにある。
高生産性の特長を失うことなくスティッキングの発生を
防止する手段を見出すことにある。
本発明は、循環流動層による粉鉱石の還元において、装
入粉鉱石を２mm粒径以上の粗粒が10〜40重量％、２〜0.
5mmの粒径を有する中間粒が15〜30重量％になるように
粒度調整し、かつ装入鉱石の平均T.Fe含有量が65重量％
以下にすることによって上記課題を解決した。また、好
ましくは0.5mm粒径以下の細粒のT.Fe含有量を65重量％
以下とすることが望ましい。
入粉鉱石を２mm粒径以上の粗粒が10〜40重量％、２〜0.
5mmの粒径を有する中間粒が15〜30重量％になるように
粒度調整し、かつ装入鉱石の平均T.Fe含有量が65重量％
以下にすることによって上記課題を解決した。また、好
ましくは0.5mm粒径以下の細粒のT.Fe含有量を65重量％
以下とすることが望ましい。
本発明は、以下の知見に基づいて完成した。
循環流動層還元装置におけるダウンカマー内のクラスタ
ーの発生は、装入鉱石の粒度分布と鉄分品位（T.Fe含有
量）に影響される。鉱石の粒度分布の影響は以下の通り
である。粒度分布幅が狭い場合には粗粒程クラスターは
生成しにくく、0.5mm以下の細粒は巨大クラスターを生
成しやすくする。この様な関係は鉱石の鉄分品位が高く
なるとよりクラスターを生成しやすくなり、T.Feが65重
量％を越えると特にクラスターの生成が顕著になる。こ
のため、鉄分品位が高い鉱石の場合、一定以上の0.5mm
以下の細粒が存在すると巨大クラスターの生成が顕著に
なり操業トラブルが発生する。
ーの発生は、装入鉱石の粒度分布と鉄分品位（T.Fe含有
量）に影響される。鉱石の粒度分布の影響は以下の通り
である。粒度分布幅が狭い場合には粗粒程クラスターは
生成しにくく、0.5mm以下の細粒は巨大クラスターを生
成しやすくする。この様な関係は鉱石の鉄分品位が高く
なるとよりクラスターを生成しやすくなり、T.Feが65重
量％を越えると特にクラスターの生成が顕著になる。こ
のため、鉄分品位が高い鉱石の場合、一定以上の0.5mm
以下の細粒が存在すると巨大クラスターの生成が顕著に
なり操業トラブルが発生する。
一方、２mm径以上の粗粒と、２〜0.5mmの粒径を有する
中間粒をそれぞれ10〜40重量％と15〜30重量％の範囲内
にあるように粒度分布を調整することによってクラスタ
ーの生成を抑制できる。特に、中間粒は粗粒間に存在す
ることによって粒子接点の応力を分散させる機能を有
し、これによってクラスターの生成を抑制する。したが
って、粗粒と細粒の間に存在する中間粒の鉄分品位が低
ければクラスターの生成はより抑制される。
中間粒をそれぞれ10〜40重量％と15〜30重量％の範囲内
にあるように粒度分布を調整することによってクラスタ
ーの生成を抑制できる。特に、中間粒は粗粒間に存在す
ることによって粒子接点の応力を分散させる機能を有
し、これによってクラスターの生成を抑制する。したが
って、粗粒と細粒の間に存在する中間粒の鉄分品位が低
ければクラスターの生成はより抑制される。
第１図に鉄分品位とスティッキングの関係を示す。ここ
で、スティッキング指数とはスティッキングによって装
入原料粒度の最大径以上になった鉱石の割合を示す。T.
Feが65重量％を越えるとスティッキングしやすくなるこ
とがわかる。次に、第２図に鉱石粒子径とスティッキン
グの関係を示す。細粒ほどスティッキングしやすいこと
がわかる。
で、スティッキング指数とはスティッキングによって装
入原料粒度の最大径以上になった鉱石の割合を示す。T.
Feが65重量％を越えるとスティッキングしやすくなるこ
とがわかる。次に、第２図に鉱石粒子径とスティッキン
グの関係を示す。細粒ほどスティッキングしやすいこと
がわかる。
中間粒の混合によるスティッキングの変化を第３図に示
す。中間粒が15〜30重量％の範囲でスティッキングの抑
制効果がある。このとき、中間粒の鉱石のT.Fe含有量を
低下させるとスティッキングの抑制効果が顕著になる。
第３図において示したＡの鉱石混合割合の場合はクラス
ターが生成せずに操業できる還元温度は850℃であっ
た。また、Ｂの鉱石混合割合の場合はクラスターが生成
せずに操業できる還元温度は900℃以上であった。
す。中間粒が15〜30重量％の範囲でスティッキングの抑
制効果がある。このとき、中間粒の鉱石のT.Fe含有量を
低下させるとスティッキングの抑制効果が顕著になる。
第３図において示したＡの鉱石混合割合の場合はクラス
ターが生成せずに操業できる還元温度は850℃であっ
た。また、Ｂの鉱石混合割合の場合はクラスターが生成
せずに操業できる還元温度は900℃以上であった。
以上のように、装入鉱石の粒度調整によってクラスター
の生成を抑制することができる。さらに、中間粒のT.Fe
含有量を低くすることによってよりクラスターの生成を
抑制できる。
の生成を抑制することができる。さらに、中間粒のT.Fe
含有量を低くすることによってよりクラスターの生成を
抑制できる。
本発明によって以下の効果を奏することができる。
(1) 粒度分布の調整によってスティッキングの発生を
防止できることから、循環流動層の還元温度の上昇が可
能となり、ガス利用率を上げることができる。
防止できることから、循環流動層の還元温度の上昇が可
能となり、ガス利用率を上げることができる。
(2) 循環流動層の生産性をさらに上昇できる。
(3) 溶融還元法の予備還元プロセスに循環流動層を適
用すれば同一のガス量でもより予備還元率を上げること
ができるので、溶銑製造における石炭原単位を低下でき
る。
用すれば同一のガス量でもより予備還元率を上げること
ができるので、溶銑製造における石炭原単位を低下でき
る。
第１図は鉄分品位とスティッキングの関係を示す図、第
２図は鉱石粒子径とスティッキングの関係を示す図、第
３図は中間粒の混合によるスティッキングの変化を示す
図である。
２図は鉱石粒子径とスティッキングの関係を示す図、第
３図は中間粒の混合によるスティッキングの変化を示す
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】T.Fe含有量が65重量％以下の粉鉱石を装入
した流動層塔内に還元ガスを主要な流動性ガスとして導
入して流動還元せしめ、還元鉱石を同塔の上方から取り
出して同塔の下方に循環供給する循環流動層還元法にお
いて、２mm粒径以上の粗粒が10〜40重量％、２〜0.5mm
の粒径が15〜30重量％の粒度構成を有する粉鉱石を装入
する循環流動層還元装置の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386289A JPH0637655B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層還元装置の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386289A JPH0637655B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層還元装置の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197610A JPH03197610A (ja) | 1991-08-29 |
| JPH0637655B2 true JPH0637655B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=18364812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34386289A Expired - Lifetime JPH0637655B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層還元装置の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637655B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP34386289A patent/JPH0637655B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197610A (ja) | 1991-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0748391B1 (en) | Fluidized bed type reduction apparatus for iron ore particles and its use for reducing iron ore particles | |
| US3135598A (en) | Rapid direct reduction method of iron oxide | |
| US5919281A (en) | 2-stage fluidized bed furnace for pre-reducing fine iron ore and method for pre-reducing fine iron ore using the furnace | |
| US4975116A (en) | Method for production of metals of ferroalloys by direct reduction | |
| US3251678A (en) | Fluid bed process | |
| US6235079B1 (en) | Two step twin-single fluidized bed pre-reduction apparatus for pre-reducing fine iron ore, and method therefor | |
| JPH0699734B2 (ja) | 粉鉄鉱石の循環流動層式予備還元炉 | |
| CA2534863A1 (en) | Process and plant for reducing solids containing iron oxide | |
| JPH0637656B2 (ja) | 循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法 | |
| JPH03197610A (ja) | 循環流動層還元装置の操業方法 | |
| WO1998038129A1 (fr) | Procede de production de carbure de fer | |
| JP3874320B2 (ja) | 高結晶水粉鉄鉱石の流動還元方法 | |
| US3759697A (en) | Iron ore reduction process | |
| JPS62230912A (ja) | 竪型流動還元方法 | |
| KR940008450B1 (ko) | 입자분급효율을 높인 유동층 환원방법 및 장치 | |
| JP4149080B2 (ja) | 製銑原料の製造方法、製銑原料、および高炉の操業方法 | |
| JPH062893B2 (ja) | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
| JPH0637662B2 (ja) | 粉状鉱石の流動層予備還元方法 | |
| JPH03294410A (ja) | 循環流動層還元装置のガス吹込み装置 | |
| JPS59104411A (ja) | 流動層予備還元炉による原料の予備還元方法および流動層予備還元炉 | |
| JPS63103008A (ja) | 高Ａｌ↓２Ｏ↓３鉱石を用いた高炉操業法 | |
| JPH077313Y2 (ja) | 鉄鉱石の溶融還元における予備還元設備 | |
| JP2724208B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
| JPH0788523B2 (ja) | 循環流動層還元装置の操業方法 | |
| JPH0320443B2 (ja) |