JPH07103409B2 - 溶融還元設備における予備還元炉の鉄鉱石排出管閉塞防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鉄鉱石の溶融還元設備における予備還元炉
の、予備還元された鉄鉱石の排出管内に生ずる閉塞を防
止するための方法に関するものである。

［従来の技術］ 鉄浴が収容された転炉型の溶融還元炉内に鉄鉱石および
炭材を供給し、そして、前記溶融還元炉内に上方からラ
ンスを通して酸素を吹き込むことにより鉄鉱石を溶融還
元する、鉄鉱石の溶融還元設備が知られている。

第２図は、このような溶融還元設備の概略説明図であ
る。第２図に示すように、溶融還元設備は、転炉型の溶
融還元炉１と、溶融還元炉１内に供給される主原料の鉄
鉱石を予備還元するための、溶融還元炉１の上方に設け
られた流動槽型の予備還元炉２と、主原料用の貯槽３
と、副原料用の貯槽４とからなっている。

溶融還元炉１は、転炉型の炉体５と、炉体５の炉口5aを
通して炉体５内に垂直に挿入されるランス６と、炉体５
の底壁および側壁に設けられた攪拌用ガス吹込口７と、
炉口5aを覆うフード８に設けられた、主原料供給用シュ
ート９、副原料供給用シュート10およびガス排出口11と
からなっている。

予備還元炉２は、炉内下部に設けられた、多数のノズル
13を有する分散盤12と、分散盤12よりも下方の炉内に形
成されたガス吹込室14と、分散盤12よりも上方の炉内に
形成された予備還元室15とからなっている。ガス吹込室
14にはガス吹込口16が設けられ、予備還元室15には、原
料供給用シュート17およびガス排出口18が設けられてい
る。

分散盤12の上面は、すりばち状に形成されており、その
中央部の排出孔12aには、予備還元された主原料の排出
管19が取り付けられている。排出管19は、予備還元炉２
の底壁を貫通して下方に伸び、Ｌ型状バルブ20および２
基の中間貯槽21を経て、溶融還元炉１のシュート９に連
結されている。

溶融還元炉１のフード８に設けらたガス排出口11には、
予備還元炉２のガス吹込室14に設けられたガス吹込口16
に至るガス導管22が取付けられている。ガス導管22の途
中には、集塵用サイクロン23が設けられている。

予備還元炉２のガス排出口18にはガス排出管24が取付け
られており、ガス排出管24の途中には、集塵用サイクロ
ン25が設けられている。

主原料用の貯槽３と、予備還元炉２の原料供給用シュー
ト17との間は、ダクト26によって連結されており、副原
料用の貯槽４と、溶融還元炉１の副原料供給用シュート
10との間は、ダクト27によって連結されている。

溶融還元炉１内に所定量の溶鉄28を収容し、シュート９
を通して、予備還元炉２において予備還元された主原料
としての所定粒度の鉄鉱石を、溶融還元炉１内に供給
し、そして、シュート10を通して、副原料としての石炭
等の炭材およびフラックスを、溶融還元炉１内に供給す
る。

溶融還元炉１の炉口5aから炉体５内に垂直に挿入された
ランス６を通して、炉内に酸素ガスを吹き込み、そし
て、炉体５の底壁および側壁に設けられたガス吹込口７
を通して、炉内の溶鉄28中に、窒素ガス等の攪拌用ガス
を吹込む。

炉内に供給された炭材および溶鉄28中の炭素と、ランス
６を通して吹き込まれた炭素ガスとが反応してCOガスが
発生し、発生したCOガスは、ランス６を通して吹き込ま
れた過剰の酸素ガスと反応してCO₂ガスとなる。このと
きに発生したCO₂ガスの顕熱により、溶鉄28中の鉄鉱石
は溶融しそして炭材中の炭素により還元されて溶銑とな
る。

一方、精錬中に溶融還元炉１内から発生した高温の排ガ
スは、フード８のガス排出口11から排出され、ガス導管
22を通って、予備還元炉２のガス吹込室14内に吹込まれ
る。ガス吹込室14内に吹込まれた高温の排ガスは、分散
盤12のノズル13を通って予備還元室15内に噴出し、貯槽
３からダクト26およびシュート17を通って供給された予
備還元室15内の所定粒度の鉄鉱石29を、流動状態で予熱
しそして予備還元する。

このようにして予備還元された鉄鉱石は、分散盤12の排
出孔12aに取付けられた排出管19を通り予備還元炉２内
から排出され、Ｌ型状バルブ20を経て２基の中間貯槽21
に交互に一時貯蔵され、次いで、２基の中間貯槽21から
交互に切出されて、溶融還元炉１内に供給される。

溶融還元炉１内に供給された鉄鉱石は、上述のように、
予備還元されているので、その還元工程が軽減され、熱
効率を向上させることができる。

［発明を解決しようとする課題］ 上述した設備において、予備還元炉２内に設けられた分
散盤12は、耐火物製である。従って、分散盤12のノズル
13を通って予備還元室15内に噴出する高温の排ガスによ
って蓄熱される。

一方、予備還元炉２内に供給される鉄鉱石29は、8mm以
下の粒経に調整されている。

このために、排出管19を通って行なわれる、予備還元さ
れた鉄鉱石の、予備還元炉２からの排出が一時停止した
ときに、分散盤12の排出孔12aに取り付けられた排出管1
9内に存在する鉄鉱石が、分散盤12の熱によって約800℃
以上に加熱され、半溶融状態になって焼結する。

このようにして焼結した鉄鉱石のために、排出管19が閉
塞し、予備還元された鉄鉱石の、予備還元炉２から排出
が不可能に陥る問題が生ずる。

従って、この発明の目的は、鉄鉱石の溶融還元設備にお
ける流動槽型の予備還元炉の分散盤に設けられた、予備
還元された鉄鉱石を排出するための排出管に、焼結した
鉄鉱石による閉塞が生ずることがなく、予備還元された
鉄鉱石を円滑に溶融還元炉に供給し得る方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、溶融還元炉内に供給される鉄鉱石を予備還
元するための、予備還元用のガスが噴出する分散盤を有
する予備還元炉において、前記分散盤の排出孔にその上
部が取付けられた、外管と内管とからなり、前記外管と
前記内管との間隙内を冷却用ガスが流れる排出管内を通
って落下する、予備還元された鉄鉱石の温度を、前記排
出管内に設けられた測温器により測定し、前記鉄鉱石の
温度が700〜800℃になるように、前記冷却用ガスの流量
を制御して、前記排出管内における前記鉄鉱石の焼結に
よって生ずる閉塞を防止することに特徴を有するもので
ある。

次に、この発明を、図面を参照しながら説明する。第１
図は、この発明の方法の一実施態様を示す予備還元炉の
下部の概略縦断面図である。第１図に示すように、予備
還元炉２内の前述した分数盤12の排出孔12aに上端が取
付けられた、予備還元された鉄鉱石の排出管19は、互い
に所定間隙をあけて同芯に配置された外管19aと内管19b
とからなっており、外管19aの下部に設けられたガス吹
込口30から、外管19aと内管19bとの間の間隙内に、冷却
用の例えば窒素ガスが吹き込まれるようになっている。
このようにして吹き込まれた窒素ガスは、前記間隙の開
放された上端から、分散盤12の排出孔12a内に排出され
る。

排出管19の内管19bの内面の所要個所には、測温器31が
取り付けられており、測温器31によって、内管19bを通
り落下する鉄鉱石の温度を測定する。

そして、内管19bを通って落下する鉄鉱石の温度が、700
℃から800℃の範囲内に維持されるように、外管19aのガ
ス吹込口30から吹き込まれる冷却用の窒素ガスの流量を
制御する。

上述のように、内管19bを通って落下する鉄鉱石の温度
を、700℃から800℃の範囲内に制御する理由は、次の通
りである。測ち、鉄鉱石の温度が800℃を超えると、内
管19b内において、鉄鉱石が半溶融状態になって焼結
し、内管19bを閉塞する。一方、鉄鉱石の温度が700℃未
満では、予備還元が不十分になり、溶融還元炉１におけ
る、還元工程の軽減および熱効率の向上を図ることがで
きる。

［作用］ 上述したように、予備還元炉２内において予備還元さ
れ、排出管19を通り、予備還元炉２から排出される鉄鉱
石の温度を、排出管19内に設けられた測温器31により測
定し、鉄鉱石の温度が700〜800℃になるように、排出管
19を冷却する冷却用ガスの流量を制御することによっ
て、排出管19内における鉄鉱石の焼結が生ずることはな
く、排出管19の閉塞が確実に防止される。

［実施例］ 高さ10m、内径1mの予備還元炉２の分散盤12の排出孔12a
に、外管19aと内管19bとからなり、内管19bの内径が200
mmのステンレス鋼製の排出管19を取り付けた。そして、
外管19aと内管19bとの間の間隙内に、冷却用の窒素ガス
を流して、これを冷却した。

予備還元炉２内の予備還元室15内に、0.5から8mmの粒径
の鉄鉱石を供給した。そして、分散盤12のノズル13から
噴出する、溶融還元炉１内から発生した約1,000℃の排
ガスにより、予備還元室15内の鉄鉱石を、流動状態で予
熱しそして予備還元した。

このようにして予備還元され、排出管19の内管19bを通
って落下する鉄鉱石の温度を、内管19bの内面に取り付
けた測温器31によって測定し、鉄鉱石の温度が、700℃
から800℃の範囲内に維持されるように、窒素ガスの流
量を、約500Nm³/Hrに制御した。

この結果、予備還元された鉄鉱石が、排出管19の内管19
b内において焼結することはなく、前記鉄鉱石を、排出
管19を通って円滑に溶融還元炉１内に供給することがで
きた。

［発明の効果］ 以上述べたように、この発明によれば、鉄鉱石の溶融還
元設備における流動槽型の予備還元炉の分散盤に設けら
れた、予備還元された鉄鉱石を排出するための排出管
に、焼結した鉄鉱石による閉塞が生ずることはなく、予
備還元された鉄鉱石を円滑に溶融還元炉に供給すること
ができる、工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置を備えた予備還元炉の下部の概
略縦断面図、第２図は溶融還元設備の概略説明図であ
る。図面において、 １……溶融還元炉、２……予備還元炉、 3,4……貯槽、５……炉体、 ６……ランス、７……ガス吹込口、 ８……フード、9,10……シュート、 11……ガス排出口、12……分散盤、 12a……排出孔、13……ノズル、 14……ガス吹込室、15……予備還元室、 16……ガス吹込口、17……シュート、 18……ガス排出口、19……排出管、 19a……外管、19b……内管、 20……Ｌ型状バルブ、21……中間貯槽、 22……ガス導管、23,25……集塵用サイクロン、 24……ガス排出管、26,27……ダクト、 28……鉄浴、29……鉄鉱石、 30……ガス吹込口、31……測温器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融還元炉内に供給される鉄鉱石を予備還
   元するための、予備還元用のガスが噴出する分散盤を有
   する予備還元炉において、前記分散盤の排出孔にその上
   部が取付けられた、外管と内管とからなり、前記外管と
   前記内管との間隙内を冷却用ガスが流れる排出管内を通
   って落下する、予備還元された鉄鉱石の温度を、前記排
   出管内に設けられた測温器により測定し、前記鉄鉱石の
   温度が700〜800℃になるように、前記冷却用ガスの流量
   を制御して、前記排出管内における前記鉄鉱石の焼結に
   よって生ずる閉塞を防止することを特徴とする、溶融還
   元設備における予備還元炉の鉄鉱石排出管閉塞防止方
   法。