JPH07291601A - 還元ガス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炭化水素ガス・水素・一酸化炭素ガスを含む
原料ガスから、高温の還元ガスを製造する方法を提供す
る。 【構成】 原料ガスを酸素で部分燃焼して還元ガスを生
成させる際に、温度を１３００℃以上に保つことによ
り、未分解の炭化水素ガスを減らし、水蒸気・二酸化炭
素の生成を抑制し、還元能力の高い還元ガスを製造す
る。更に炭素数３以上の高級炭化水素ガスの原料ガス中
の濃度を６０％以下にすることにより、還元ガス中のす
す濃度を減少することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化鉄の還元に利用さ
れる、Ｈ₂ ガスおよび／またはＣＯガスを主成分とする
還元ガスの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化鉄を還元し還元鉄を得る還元プロセ
スでは、得られる還元鉄の還元率およびプロセスの生産
性は、使用される還元ガスの［１２］で定義される酸化
度に影響される。すなわち、還元ガスの酸化度が小さい
と得られる還元鉄の還元率およびプロセスの生産性は上
昇し、還元ガスの酸化度が大きいと得られる還元鉄の還
元率とプロセスの生産性は低下する。

【０００３】 酸化度（％）＝（Ｈ₂ Ｏ％＋ＣＯ₂ ％）／（Ｈ₂ ％＋Ｈ₂ Ｏ％＋ＣＯ％ ＋ＣＯ₂ ％）×１００ ［１２］ シャフト炉または流動炉を還元炉として用いる直接製鉄
法では、ＣＨ₄ ガスを主成分とする天然ガスからなる原
料ガスをＮｉ触媒を用いて［１３］に示す水蒸気改質反
応を利用して還元ガスを製造し、これを還元プロセスに
使用している。（鉄鋼協会編「鉄鋼製造法」第１分冊、
（１９７８）、［丸善］、ｐ．４２７に記載） 水蒸気改質反応：ＣＨ₄ ＋Ｈ₂ Ｏ＝ＣＯ＋３Ｈ₂ ［１３］ 上記の方法によれば、改質反応を行うガス発生炉および
還元反応に必要な通常６００℃以上（鉄鋼協会編：「鉄
鋼製造法」第１分冊、（１９７８）、［丸善］、ｐ．４
２８に記載）の温度まで還元ガスを昇温するためのガス
予熱炉などの設備が必要となり、設備費用が大きくな
る。

【０００４】この設備費用の低減のため、Ｃ_m Ｈ_n ガス
を含む原料ガスとＯ₂ ガスとの［１］に示す部分燃焼反
応でＨ₂ ガスとＣＯガスとを生成し、同時に部分燃焼反
応によって生じた熱によりこの生成ガスを還元プロセス
に必要な温度まで昇温する還元ガス製造方法が考えられ
ている。（重見彰利：「製銑ハンドブック」、（１９７
９）、［地人書刊］、ｐ．３０７に記載）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原料ガ
ス中に含まれるＣ_m Ｈ_n ガスとＯ₂ ガスとの部分燃焼反
応［１］が進行する過程で生じたＨ₂ ガス、ＣＯガスと
Ｏ₂ ガスとの燃焼反応の速度、あるいは原料ガス中に含
まれるＨ₂ ガス、ＣＯガスとＯ₂ ガスとの燃焼反応の速
度は、Ｃ_m Ｈ_n ガスとＯ₂ ガスとの部分燃焼反応の速度
よりも速く、生成ガス中のＨ₂ Ｏガス、ＣＯ₂ ガスの濃
度が高く、すなわち還元ガスの酸化度が大きくなる。

【０００６】また、原料ガス中に含まれるＣ_m Ｈ_n ガス
の部分燃焼反応に用いられるべきＯ₂ ガスが、Ｈ₂ ガ
ス、ＣＯガスの燃焼反応に優先的に消費される結果、Ｃ
_m Ｈ_nガスと反応すべきＯ₂ ガスの不足により、生成ガ
ス中に未反応のＣ_m Ｈ_n ガスが残る。Ｃ_m Ｈ_n ガスによ
る酸化鉄の還元反応速度は遅い。

【０００７】さらに、生成ガス中に含まれる未反応のＣ
_m Ｈ_n ガス、原料ガス中に含まれるＣ_m Ｈ_n ガスの一部
は［４］に示す分解反応により、固体のＣとＨ₂ ガスと
が生成する。

【０００８】そのため、以下の問題を生ずる。

【０００９】（１）還元ガスの酸化度が大きくなり、す
なわち還元ガスの還元能力が低くなり、還元鉄の還元率
と生産性が低下する。

【００１０】（２）還元ガス中に還元反応速度の遅いＣ
_m Ｈ_n ガスの濃度が高くなり、すなわち還元ガスの還元
能力が低くなり、還元鉄の還元率と生産性が低下する。

【００１１】（３）生成した固体のＣは、還元ガスとと
もに還元炉内に持ち込まれ、還元炉内で蓄積あるいは付
着すると通気障害あるいは流動障害をもたらし還元炉の
操業を阻害する。一方、生成した固体のＣが排ガスとと
もに還元炉から系外に排出されると原料ガスの利用効率
が低下する。

【００１２】本発明は還元能力の高い還元ガスを製造
し、還元ガス製造時のすす発生を抑制することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、部分燃焼反応
の理論温度Ｔ₀ が１３００℃以上となるように、原料ガ
ス中のＣ_m Ｈ_n ガスの種類と混合比を調整し、および／
またはＯ₂ ガスの純度を調整し、および／またはＯ₂ ガ
スの原料ガスに対する添加量を調整し、および／または
原料ガスの予熱温度を調整し、および／またはＯ₂ ガス
の予熱温度を調整し、必要に応じ原料ガス中のＣ_m Ｈ_n
ガスのうち、ｍ≧３のＣ_m Ｈ_n ガスを原料ガス全体の０
〜６０ｖｏｌ％にすることを特徴とする。ここでＣ_m Ｈ
_n ガスとは天然ガス、石油ガス、コークス炉ガス等に含
まれるＣＨ₄ ，Ｃ₃ Ｈ₈ 等をいう。

【００１４】即ち本発明の要旨とするところは次の通り
である。

【００１５】（１）１種以上のＣ_mＨ_nガスを含む原料ガ
スとＯ₂ガスとの部分燃焼反応［１］と［１］に引き続
いて生じる部分燃焼反応［２］［３］より還元ガスを製
造する方法において、または１種以上のＣ_mＨ_nガスとＨ
₂ガスおよび／またはＣＯガスとを含む原料ガスとＯ₂ガ
スとの部分燃焼反応［１］［２］［３］により還元ガス
を製造する方法において、［１１］式に定義する部分燃
焼反応の理論温度Ｔ_Oが１３００℃以上となるように、
原料ガス中のＣ_mＨ_nガスの種類と混合比を調整し、及び
／又はＯ₂ガスの純度を調整し、及び／又は原料ガスに
対するＯ₂ガスの添加量を調整し、及び／又は原料ガス
の予熱温度を調整し、及び／又はＯ₂ガス予熱温度を調
整することを特徴とする還元ガス製造方法。

【００１６】ただし、ｍ及びｎは正の整数 Ｃ_mＨ_nガスの部分燃焼反応 Ｃ_mＨ_n＋ｍ／２・Ｏ₂＝ｍ・ＣＯ＋ｎ／２・Ｈ₂ ［１］ Ｈ₂ガスの部分燃焼反応 Ｈ₂＋ｘ／２・Ｏ₂＝（１−ｘ）・Ｈ₂＋ｘ・Ｈ₂Ｏ、ここで０＜ｘ＜１ ［２］ ＣＯガスの部分燃焼反応 ＣＯ＋ｘ／２・Ｏ₂＝（１−ｘ）・ＣＯ＋ｘ・ＣＯ₂、ここで０＜ｘ＜１ ［３］ Ｔ_O＝（Ｈ＋Ｑ）／（Ｃｐ・Ｖ） ［１１］ ここで、Ｈ：部分燃焼反応［１］［２］［３］によって
生じる反応熱、 Ｑ：原料ガスとＯ₂ガスとの顕熱の合計、 Ｃｐ：生成するガスの比熱、 Ｖ：生成ガス量 （２）原料ガス中のＣ_mＨ_nガス（ただし、ｍ及びｎは正
の整数）のうち、ｍ≧３のＣ_mＨ_nガスが原料全体の０〜
６０ｖｏｌ％とすることを特徴とする前記（１）項記載
の還元ガス製造方法。

【００１７】部分燃焼反応の理論温度Ｔ₀ は、以下の仮
定，およびのもとに定義する。

【００１８】 原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスは部分燃焼
反応によってＨ₂ ガス、Ｈ₂ Ｏガス、ＣＯガス、ＣＯ₂
ガスに分解し、生成するガス中に未分解のＣ_m Ｈ_n ガス
が残留しない。

【００１９】 Ｃ_m Ｈ_n ガスの分解反応［４］または
ＣＯガスの炭素析出反応［５］による固体のＣの生成は
ない。

【００２０】 分解反応：Ｃ_m Ｈ_n ＝ｍＣ＋ｎ／２Ｈ₂ ［４］ 炭素析出反応：２ＣＯ＝Ｃ＋ＣＯ₂ ［５］ 生成ガス中のＨ₂ ガス、Ｈ₂ Ｏガス、ＣＯガスおよ
びＣＯ₂ ガス成分については、水性ガス反応［６］が平
衡状態にある。

【００２１】 水性ガス反応：ＣＯ＋Ｈ₂ Ｏ＝ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ ［６］

【００２２】

【数１】

【００２３】仮定およびのもとで、原料ガス１モル
中に１種類のＣ_m Ｈ_n ガスａモル、Ｈ₂ ガスｂモルおよ
びＣＯガスｃモル含まれるとすると、原料ガス１モルと
ｐモル以上ｑモル以下のＯ₂ ガスとの部分燃焼反応
［１］［２］［３］によって生成するＨ₂ ガス量、Ｈ₂
Ｏガス量、ＣＯガス量およびＣＯ₂ ガス量の和はｒモル
となる。

【００２４】ただし、ｐ，ｑ，ｒは式［１］［２］
［３］より ｐ＝（ｍ／２）・ａ ［８ａ］ ｑ＝（ｍ＋（ｎ／４））・ａ＋（１／２）・ｂ＋（１／２）・ｃ ［９ａ］ ｒ＝（ｍ＋（ｎ／２））・ａ＋ｂ＋ｃ ［１０ａ］ 同様に、原料ガス１モル中に２種類のＣ_m Ｈ_n ガスａモ
ル、すなわちＣ_m1Ｈ_n1ガスａ₁ モル、Ｃ_m2Ｈ_n2ガスａ₂
モルと、Ｈ₂ ガスｂモルおよびＣＯガスｃモル含まれる
とすると、 ａ＝ａ₁ ＋ａ₂ ｐ＝（ｍ₁ ／２）・ａ₁ ＋（ｍ₂ ／２）・ａ₂ ［８ｂ］ ｑ＝（ｍ₁ ＋（ｎ₁ ／４））・ａ₁ ＋（ｍ₂ ＋（ｎ₂ ／４））・ａ₂ ＋（１／２）・ｂ＋（１／２）・ｃ ［９ｂ］ ｒ＝（ｍ₁ ＋（ｎ₁ ／２））・ａ₁ ＋（ｍ₂ ＋（ｎ₂ ／２））・ａ₂ ＋ｂ＋ｃ ［１０ｂ］ 同様に、原料ガス１モル中に３種類以上のＣ_m Ｈ_n ガス
ａモル、すなわちＣ_miＨ_niガスａ_i モルと、Ｈ₂ ガスｂ
モルおよびＣＯガスｃモル含まれるとすると、

【００２５】

【数２】

【００２６】ここで、ｐモル未満のＯ₂ ガス量ではＣ_m
Ｈ_n ガスが［１］の反応でＨ₂ ガスとＣＯガスになるの
に必要なＯ₂ ガス量に不足であり、ｑモルを超えるＯ₂
ガス量では生成ガス中に余剰のＯ₂ ガスが残留するの
で、Ｏ₂ ガス量はｐモル以上ｑモル以下である。

【００２７】ｐモルを超え、かつｑモル以下のＯ₂ ガス
量では部分燃焼反応［２］［３］の反応が生じる。この
とき、仮定により［２］［３］それぞれの反応量が計
算できる。

【００２８】したがって、仮定，およびにより部
分燃焼反応［１］［２］［３］によって生じる反応熱Ｈ
はＣ_m Ｈ_n ガス、Ｈ₂ ガスおよびＣＯガスの発熱量（重
見彰利：「製銑ハンドブック」、（１９７９）、［地人
書刊］、ｐ．３６６に記載）と、それぞれの反応ガスの
モル数ａ，ｂおよびｃとから計算できる。生成するガス
の比熱Ｃｐは生成ガスのそれぞれの成分ｉの比熱Ｃｐ_i
から計算できる。さらに、生成ガス量Ｖはｒモルと不燃
性のＮ₂ ガス等の和として計算できる。（化学工学協会
編：「化学工学便覧」、（１９８８）、［丸善］、ｐ．
２９に記載）さらに、生成ガス量Ｖはｒモルと不燃焼の
Ｎ₂ ガス等の和として計算できる。Ｑは原料ガスとＯ₂
ガスとの顕熱の合計である。以上により、部分燃焼反応
の理論温度Ｔ₀ を式［１１］にて定義する。

【００２９】 Ｔ₀ ＝（Ｈ＋Ｑ）／（Ｃｐ・Ｖ） ［１１］

【００３０】

【作用】生成ガス中のＨ₂ Ｏガス、ＣＯガスと生成ガス
中の未反応のＣ_m Ｈ_n ガスとは［１４］，［１５］に示
す改質反応Ａ，Ｂを生ずる。その結果、還元ガス中のＨ
₂ ガス、ＣＯガス濃度が高くなり、同時に還元ガス中の
Ｃ_m Ｈ_n ガスの濃度が低くなる。改質反応Ａ，Ｂの反応
速度は反応温度が上昇するにしたがい大きくなる。した
がって、反応温度を上昇することによって、還元ガス中
のＨ₂ 、ＣＯガス濃度の上昇と、還元ガス中のＣ_m Ｈ_n
ガスの濃度の低下とが可能となる。

【００３１】 改質反応Ａ：Ｃ_m Ｈ_n ＋ｍＣＯ₂ ＝２ｍＣＯ＋ｎ／２Ｈ₂ ［１４］ 改質反応Ｂ：Ｃ_m Ｈ_n ＋ｍＨ₂ Ｏ＝ｍＣＯ＋（ｍ＋ｎ）／２Ｈ₂ ［１５］ 生成した固体のＣと生成ガス中のＨ₂ Ｏガス、ＣＯ₂ ガ
スとは［１６］，［１７］に示す改質反応Ｃ，Ｄを生ず
る。その結果、固体のＣが消費され、同時に還元ガス中
のＨ₂ ガス、ＣＯガスが濃度が高くなる。改質反応Ｃ，
Ｄの反応速度は反応温度が上昇するにしたがい大きくな
る。したがって、反応温度を上昇することによって、還
元ガス中の固体のＣ量が減少とＨ₂ ガス、ＣＯガス濃度
の上昇とが可能となる。

【００３２】 改質反応Ｃ：Ｃ＋ＣＯ₂ ＝２ＣＯ ［１６］ 改質反応Ｄ：Ｃ＋Ｈ₂ Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ₂ ［１７］ 改質反応Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを促進する反応温度の上昇は、
原料ガス中のＣ_m Ｈ_nガスの種類と混合比を調整し、お
よび／またはＯ₂ ガスの純度を調整し、および／または
Ｏ₂ ガスの原料ガスに対する添加量を調整し、および／
または原料ガスの予熱温度を調整し、および／またはＯ
₂ ガスの予熱温度を調整することにより可能である。

【００３３】すなわち、原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスの濃
度が高くなるにつれて原料ガスの発熱量が大きくなり、
部分燃焼反応によって生ずる熱量が大きくなり反応温度
が上昇する。同様に、原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスのｍが
大きくなるにつれて原料ガスの発熱量が大きくなり、部
分燃焼反応によって生ずる熱量が大きくなり反応温度が
上昇する。しかしながら、［４］に示す分解反応が進行
しやすいｍ≧３のＣ_mＨ_n ガス成分が多くなると、部分
燃焼反応の過程での固体Ｃ生成量が多くなる。Ｃ_m Ｈ_n
ガスの分解反応により生成する固体Ｃは反応過程では微
粒子であるが、生成量が多いと微粒子同士が凝集して大
きな粒子となる。固体Ｃの粒子が大きくなると、［１
６］，［１７］に示す改質反応Ｃ，Ｄによる固体のＣの
消費の反応速度が遅くなり、還元ガスに浮遊し運ばれる
すすの量が増す。したがって、還元ガス中のすすの量を
抑制するためには、原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスのうちｍ
が３以上のガス成分の原料ガス中の濃度を原料ガス全体
の０〜６０ｖｏｌ％に制限することが効果的である。

【００３４】また、Ｏ₂ ガスの量が多くなるにつれて、
部分燃焼［１］〜［３］の反応温度を上昇し改質反応
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを促進することが可能である。Ｏ₂ ガス
の量は、未分解のＣ_m Ｈ_n ガスが生成ガス中に残らずか
つ生成ガスの還元能力を確保するように、すなわち式
［１８］のｙ％（目標酸化度）が０＜ｙ＜ｚとなるよう
にＯ₂ ガスの純度および／または量を決める。ここで、
ｚは目標とする酸化度（％）の上限値であり、鉱石の還
元率を３０％以上とするときは、ＦｅＯ−Ｆｅの還元平
衡よりも低い酸化度にする必要があり、ｚ＝３０％であ
る。還元率１１％以上３０％以下ではＦｅＯ−Ｆｅの還
元平衡よりも高い酸化度で良いがＦｅ₃ Ｏ₄−ＦｅＯの
還元平衡よりも低い酸化度にする必要があり、ｚ＝７０
％である。

【００３５】さらに、原料ガスまたはＯ₂ ガスを予熱す
ることにより反応温度を上昇し改質反応Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
を促進することも可能である。原料ガスまたはＯ₂ ガス
を予熱することにより式［１１］の原料ガスとＯ₂ ガス
との顕熱の合計Ｑを大きくすることが可能だからであ
る。ただし、原料ガスの予熱温度が７００℃を超える
と、原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスがＯ₂ ガスとの部分燃焼
反応を生ずる以前に［４］に示す分解反応を生じ、固体
のＣを生成し配管および燃焼バーナーへの付着と閉塞の
障害を引き起こし還元ガス製造装置の運転を阻害する。
したがって、原料ガスの予熱温度は７００℃以下が望ま
しい。Ｏ₂ 純度が９９％以上の純酸素に近いときにＯ₂
ガスの予熱は通常行わないが、Ｏ₂ 純度がそれより低い
ときのＯ₂ ガスの予熱は、原料ガスとＯ₂ ガスとの顕熱
の合計Ｑの増大に効果的である。高炉操業のように空気
あるいはたかだか１０％程度の酸素富化空気を用いる場
合には１３００℃の予熱が効果的であるが、それ以上の
予熱は予熱炉設備費の上昇により現実的でない。

【００３６】

【実施例】図１は本発明において使用する還元ガス製造
装置例を示す図である。コークス炉ガスとＣ₃ Ｈ₈ ガス
とを混合した原料ガスをＯ₂ ガスにより部分燃焼して還
元ガスを製造した。それぞれのガスの組成を表１に示
す。

【００３７】

【表１】

【００３８】図２は本発明の、［１１］式にて定義した
部分燃焼反応の理論温度上昇の効果を示す図である。

【００３９】原料ガス１モル中にＣ_m Ｈ_n ガスａモル、
Ｈ₂ ガスｂモルおよびＣＯガスｃモル含まれるとき、こ
の原料ガス１モルとＯ₂ ガス量ｓモルとの部分燃焼反応
において、仮定原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガスは部分燃焼
反応によってＨ₂ ガス、Ｈ₂Ｏガス、ＣＯガス、ＣＯ₂
ガスに分解し、生成するガス中に未分解のＣ_m Ｈ_n ガス
が残留しない、および仮定Ｃ_m Ｈ_n ガスの分解反応
［４］またはＣＯガスの炭素析出反応［５］による固体
のＣの生成はない、のもとでは、式［８ａ］［９ａ］
［１０ａ］［８ｂ］［９ｂ］［１０ｂ］［８ｃ］［９
ｃ］［１０ｃ］より、酸化度ｙ％は式［１８］であらわ
される。

【００４０】 ｙ％＝（２・（ｓ−ｐ））／ｒ×１００ ［１８］ ここで、ｐ＜ｓ＜ｑ 酸化度の目標値ｙ％を１０％としてＯ₂ ガス量を設定し
た。原料ガス中のＣ₃H₈ ガスの濃度を上げることにより
部分燃焼反応の理論温度が上昇した。原料ガス中のＣ₃
Ｈ₈ ガスの濃度を１１％以上とし部分燃焼反応の理論温
度を１３００℃以上にすると、残留ＣＨ₄ ガスの濃度が
１％以下となり、酸化度が目標値の１０％となった。

【００４１】図３は本発明の、原料ガス中のＣ_m Ｈ_n ガ
スのうちｍが３以上のＣ_m Ｈ_n ガス成分の原料ガス中の
濃度を制限することによる、すすの発生の抑制の効果を
示す図である。すなわち、原料ガス中のｍが３であるＣ
₃ Ｈ₈ ガスの濃度を６０％以下にすることにより還元ガ
ス中のすす濃度が０．５ｇ／Ｎｍ³ 以下となった。原料
ガス中のＣ₃ Ｈ₈ ガスの濃度を６０％よりも高くすると
還元ガス中のすす濃度が急激に上昇し、還元炉内でのす
すの蓄積あるいは付着による還元炉の操業異常、または
還元炉からのすす飛散による原料ガスの利用効率の低下
をもたらす。

【００４２】

【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏する。

【００４３】（１）還元ガス製造装置の設備費の低減が
可能である。

【００４４】（２）還元反応に不活性なＣ_m Ｈ_n ガス
と、還元反応に有害なＨ₂ ＯガスとＣＯ₂ ガスの濃度、
すなわち酸化度を低下させることが可能となり、シャフ
ト炉または流動炉の還元効率を向上させることが可能で
ある。

【００４５】（３）天然ガス、石油ガスに加え、コーク
ス炉ガスの利用が可能である。

【００４６】（４）高温の還元ガスが得られるので、流
動炉還元プロセスにおける鉱石予熱炉の負荷軽減と設備
費の低減がはかれる。

【００４７】（５）高温の還元ガスが得られるので、シ
ャフト炉または流動炉の出口排ガスを冷却し脱Ｈ₂ Ｏ・
脱ＣＯ₂ したガスを大規模な予熱装置で昇温することな
く還元ガスに混合して循環再使用することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例における還元製造装置を示す図。

【図２】本発明の部分燃焼反応の理論温度上昇の効果を
示す図。

【図３】本発明のすすの発生の抑制効果を示す図。

【符号の説明】

１…還元ガス発生炉 ２…水冷式鉄皮 ３…耐火物 ４…コークス炉ガ
ス配管 ５…Ｃ₃ Ｈ₈ ガス配管 ６…原料ガス混合
装置 ７…Ｏ₂ ガス配管 ８…部分燃焼バー
ナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江頭達彦 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １種以上のＣ_mＨ_nガスを含む原料ガスと
   Ｏ₂ガスとの部分燃焼反応［１］と［１］に引き続いて
   生じる部分燃焼反応［２］［３］より還元ガスを製造す
   る方法において、または１種以上のＣ_mＨ_nガスとＨ₂ガ
   スおよび／またはＣＯガスとを含む原料ガスとＯ₂ガス
   との部分燃焼反応［１］［２］［３］により還元ガスを
   製造する方法において、［１１］式に定義する部分燃焼
   反応の理論温度Ｔ_Oが１３００℃以上となるように、原
   料ガス中のＣ_mＨ_nガスの種類と混合比を調整し、及び／
   又はＯ₂ガスの純度を調整し、及び／又は原料ガスに対
   するＯ₂ガスの添加量を調整し、及び／又は原料ガスの
   予熱温度を調整し、及び／又はＯ₂ガス予熱温度を調整
   することを特徴とする還元ガス製造方法 ただし、ｍ及びｎは正の整数 Ｃ_mＨ_nガスの部分燃焼反応 Ｃ_mＨ_n＋ｍ／２・Ｏ₂＝ｍ・ＣＯ＋ｎ／２・Ｈ₂ ［１］ Ｈ₂ガスの部分燃焼反応 Ｈ₂＋ｘ／２・Ｏ₂＝（１−ｘ）・Ｈ₂＋ｘ・Ｈ₂Ｏ、ここで０＜ｘ＜１ ［２］ ＣＯガスの部分燃焼反応 ＣＯ＋ｘ／２・Ｏ₂＝（１−ｘ）・ＣＯ＋ｘ・ＣＯ₂、ここで０＜ｘ＜１ ［３］ Ｔ_O＝（Ｈ＋Ｑ）／（Ｃｐ・Ｖ） ［１１］ ここで、Ｈ：部分燃焼反応［１］［２］［３］によって
   生じる反応熱、 Ｑ：原料ガスとＯ₂ガスとの顕熱の合計、 Ｃｐ：生成するガスの比熱、 Ｖ：生成ガス量
2. 【請求項２】 原料ガス中のＣ_mＨ_nガス（ただし、ｍ及
   びｎは正の整数）のうち、ｍ≧３のＣ_mＨ_nガスが原料全
   体の０〜６０ｖｏｌ％とすることを特徴とする請求項１
   記載の還元ガス製造方法。