JPH0754027A - 塊状鉄鉱石から溶融銑鉄を製造する方法 - Google Patents
塊状鉄鉱石から溶融銑鉄を製造する方法Info
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- JPH0754027A JPH0754027A JP6113270A JP11327094A JPH0754027A JP H0754027 A JPH0754027 A JP H0754027A JP 6113270 A JP6113270 A JP 6113270A JP 11327094 A JP11327094 A JP 11327094A JP H0754027 A JPH0754027 A JP H0754027A
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塊状鉄鉱石からスポンジ鉄と溶融銑鉄を直接
製造する方法を提供する。 【構成】 鉄鉱石を直接還元装置中で粗い層として高温
還元性ガスを用いて還元してスポンジ鉄にし、次いでそ
のスポンジ鉄を溶融ガス化炉中で、導入した炭素と吹込
んだ酸素含有ガスによって溶融し、還元性ガスを製造す
る。還元性ガスの少くとも一部はこれを還元に必要な温
度に冷却した後直接還元装置の還元ゾーンに導入され
る。炭素および還元性ガスの有意の部分が炭化水素含有
プラスチックと石油コークスおよび／またはコークス
（微粉）の混合物によって供給される。還元性ガスは、
基本的に、少くとも一部は、プラスチックからクラッキ
ングにより、そしてそのコークスの熱ガス化により得ら
れる。
製造する方法を提供する。 【構成】 鉄鉱石を直接還元装置中で粗い層として高温
還元性ガスを用いて還元してスポンジ鉄にし、次いでそ
のスポンジ鉄を溶融ガス化炉中で、導入した炭素と吹込
んだ酸素含有ガスによって溶融し、還元性ガスを製造す
る。還元性ガスの少くとも一部はこれを還元に必要な温
度に冷却した後直接還元装置の還元ゾーンに導入され
る。炭素および還元性ガスの有意の部分が炭化水素含有
プラスチックと石油コークスおよび／またはコークス
（微粉）の混合物によって供給される。還元性ガスは、
基本的に、少くとも一部は、プラスチックからクラッキ
ングにより、そしてそのコークスの熱ガス化により得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は塊状鉄鉱石からのスポン
ジ鉄と溶融銑鉄の直接製造法に関する。
ジ鉄と溶融銑鉄の直接製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原油の工業的処理時に大量の石油コーク
スが生産されるが、その硫黄含有量が高いためにコーク
スは他で利用するのが困難で、普通はかなりの費用をか
けて廃棄しなければならない。
スが生産されるが、その硫黄含有量が高いためにコーク
スは他で利用するのが困難で、普通はかなりの費用をか
けて廃棄しなければならない。
【０００３】混合した形のプラスチック製品も、その廃
棄処理中に遭遇するように、高い費用を払って捨てなけ
ればならない。法的規制に従えば、これらは原材料とし
て利用するために供給されなければならない。しかし、
現存の処理能力はそのような廃棄プラスチックの処理に
は十分でないので、大過剰量の原料が途中で貯蔵されね
ばならない。廃棄プラスチックは常に上昇するコストを
払いながら捨てることになるだけである。
棄処理中に遭遇するように、高い費用を払って捨てなけ
ればならない。法的規制に従えば、これらは原材料とし
て利用するために供給されなければならない。しかし、
現存の処理能力はそのような廃棄プラスチックの処理に
は十分でないので、大過剰量の原料が途中で貯蔵されね
ばならない。廃棄プラスチックは常に上昇するコストを
払いながら捨てることになるだけである。
【０００４】ドイツ特許第３，０３４，５３９号明細書
には銑鉄を製造する直接還元法が開示されており、その
方法では直接還元竪型炉から連続的に排出される熱いス
ポンジ鉄を溶融ガス化炉（ｍｅｌｔｉｎｇ ｇａｓｉｆ
ｉｅｒ）に上部から装填し、ガス化装置の口から石炭を
導入し、側面に取付けたノズルから酸素を含むガスを吹
込む。かくして、石炭の流動層が形成され、その中では
より大きいスポンジ鉄粒子はかなり減速され、その温度
がかなり上った後にその石炭流動層の下部の高温のゾー
ンに入り、最終的には溶融される。この既知の方法で
は、エネルギー担体として用いられる石炭の品質につい
ての詳細な記述はない。しかし、エネルギー担体として
石炭を使うのなら、その改良と更なる開発のために、こ
の方法は、プラスチックのような工業廃棄物の一定量を
利用するのに、または石炭の一部をかかる廃棄物で置き
換えるのに適していると考えられる。しかしこれには困
難が伴う。例えば、混合される石油コークス分は硫黄含
有量が高いために、またプラスチックは揮発性成分の割
合が多いために制約を受ける。溶融ガス化炉中では、１
０００℃以上の温度で有機プラスチックの可燃成分は熱
分解され、殆ど１００％ＣＯとＨ2 になる。即ち、殆ど
還元ガスだけが生成し、コークスや脱ガスされた炭素含
有生成物（チャー）は得られない。スポンジ鉄の溶融に
は、脱ガス石炭（チャー）（ここではコークスと呼ぶ）
の静止層（ｓｔａｔｉｃ ｂｅｄ）を持つことが絶対に
必要であるから、石油コークス、コークスまたは脱気ガ
ス石炭などの炭素含有添加物からこのような静止層が生
成されねばならない。石油コークスは硫黄の含有量が高
いので、大量の石灰石および／またはドロマイトを添加
する必要がある。そのため、そのフラックスが還元装置
での温度低下の問題をもう一度浮上させ、またスラグの
量が多くなるので、石油コークスの添加量は極端に制約
される。
には銑鉄を製造する直接還元法が開示されており、その
方法では直接還元竪型炉から連続的に排出される熱いス
ポンジ鉄を溶融ガス化炉（ｍｅｌｔｉｎｇ ｇａｓｉｆ
ｉｅｒ）に上部から装填し、ガス化装置の口から石炭を
導入し、側面に取付けたノズルから酸素を含むガスを吹
込む。かくして、石炭の流動層が形成され、その中では
より大きいスポンジ鉄粒子はかなり減速され、その温度
がかなり上った後にその石炭流動層の下部の高温のゾー
ンに入り、最終的には溶融される。この既知の方法で
は、エネルギー担体として用いられる石炭の品質につい
ての詳細な記述はない。しかし、エネルギー担体として
石炭を使うのなら、その改良と更なる開発のために、こ
の方法は、プラスチックのような工業廃棄物の一定量を
利用するのに、または石炭の一部をかかる廃棄物で置き
換えるのに適していると考えられる。しかしこれには困
難が伴う。例えば、混合される石油コークス分は硫黄含
有量が高いために、またプラスチックは揮発性成分の割
合が多いために制約を受ける。溶融ガス化炉中では、１
０００℃以上の温度で有機プラスチックの可燃成分は熱
分解され、殆ど１００％ＣＯとＨ2 になる。即ち、殆ど
還元ガスだけが生成し、コークスや脱ガスされた炭素含
有生成物（チャー）は得られない。スポンジ鉄の溶融に
は、脱ガス石炭（チャー）（ここではコークスと呼ぶ）
の静止層（ｓｔａｔｉｃ ｂｅｄ）を持つことが絶対に
必要であるから、石油コークス、コークスまたは脱気ガ
ス石炭などの炭素含有添加物からこのような静止層が生
成されねばならない。石油コークスは硫黄の含有量が高
いので、大量の石灰石および／またはドロマイトを添加
する必要がある。そのため、そのフラックスが還元装置
での温度低下の問題をもう一度浮上させ、またスラグの
量が多くなるので、石油コークスの添加量は極端に制約
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の先行技術に基礎
を置く本発明の解決すべき課題は、一方ではプラスチッ
クを、また他方では石油コークスを利用する時に遭遇す
る既知の問題を克服する方法を提供することであり、上
に示した成分と関連する現存のごみ廃棄の問題がより安
価な操業条件で行える銑鉄の製造につながる最適な方法
で解決されることになる。
を置く本発明の解決すべき課題は、一方ではプラスチッ
クを、また他方では石油コークスを利用する時に遭遇す
る既知の問題を克服する方法を提供することであり、上
に示した成分と関連する現存のごみ廃棄の問題がより安
価な操業条件で行える銑鉄の製造につながる最適な方法
で解決されることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による石油コーク
スと有機プラスチックを混合して添入する場合には、石
油コークスと有機プラスチックを個別に添入する場合よ
りも遥かに大きい割合で石炭を安価な廃棄物で置き換え
ることができるので、上記の欠点は部分的に解消され
る。プラスチックは硫黄を含まず、灰分も極く僅かしか
含まない。一方、石油コークスは多量の硫黄を含むが、
揮発性成分は少量しか含んでいない。本発明の方法で
は、これら二つの成分の比を変えて、石油コークスの硫
黄含有量に無関係に、揮発性成分から見たプラスチック
／石油コークス混合物の特性を高揮発性の石炭の特性に
似せることができる。
スと有機プラスチックを混合して添入する場合には、石
油コークスと有機プラスチックを個別に添入する場合よ
りも遥かに大きい割合で石炭を安価な廃棄物で置き換え
ることができるので、上記の欠点は部分的に解消され
る。プラスチックは硫黄を含まず、灰分も極く僅かしか
含まない。一方、石油コークスは多量の硫黄を含むが、
揮発性成分は少量しか含んでいない。本発明の方法で
は、これら二つの成分の比を変えて、石油コークスの硫
黄含有量に無関係に、揮発性成分から見たプラスチック
／石油コークス混合物の特性を高揮発性の石炭の特性に
似せることができる。
【０００７】同時に、この混合物は、生成する還元性ガ
スが、基本的に、少くとも一部はプラスチックのクラキ
ングから得られ、そしてコークスの部分酸化で得られる
ように調整され、この場合プラスチックはＣＯとＨ2 の
発生源となり、そして脱ガス石炭はＣＯの発生源とな
る。
スが、基本的に、少くとも一部はプラスチックのクラキ
ングから得られ、そしてコークスの部分酸化で得られる
ように調整され、この場合プラスチックはＣＯとＨ2 の
発生源となり、そして脱ガス石炭はＣＯの発生源とな
る。
【０００８】石油コークスは固体含有量が高く、揮発性
成分の含有量が低いので、溶融ガス化炉内のコークスベ
ッドを維持するために、使用比から予想される以上に寄
与する。従って、コークスのベッド、即ち床の成分とし
ての石油コークスと、ＣＯとＨ2 の供給源としてのプラ
スチックはお互いを非常によく相補い、石炭混合物中で
のそれらの可能な割合、即ち技術的に受入れ可能な割合
が相互補換的に増大することになる。
成分の含有量が低いので、溶融ガス化炉内のコークスベ
ッドを維持するために、使用比から予想される以上に寄
与する。従って、コークスのベッド、即ち床の成分とし
ての石油コークスと、ＣＯとＨ2 の供給源としてのプラ
スチックはお互いを非常によく相補い、石炭混合物中で
のそれらの可能な割合、即ち技術的に受入れ可能な割合
が相互補換的に増大することになる。
【０００９】石油コークス中の硫黄含有量がある程度低
い場合には、石炭の５０から６０％をその混合物、即ち
特定の廃棄物二成分系で置換することができ、そのため
本発明の直接還元法での銑鉄の製造コストは有意に低下
するであろう。
い場合には、石炭の５０から６０％をその混合物、即ち
特定の廃棄物二成分系で置換することができ、そのため
本発明の直接還元法での銑鉄の製造コストは有意に低下
するであろう。
【００１０】揮発性成分の含有量が低く、硫黄含有量も
低く、且つ高温での粒子の分散の良い石炭を用いると、
混合物中のプラスチック／石油コークスの使用比率を更
に上げることができる。石炭混合物中のプラスチックの
比率を制約する因子は還元装置または溶融ガス化炉内で
生成する気体混合物である。
低く、且つ高温での粒子の分散の良い石炭を用いると、
混合物中のプラスチック／石油コークスの使用比率を更
に上げることができる。石炭混合物中のプラスチックの
比率を制約する因子は還元装置または溶融ガス化炉内で
生成する気体混合物である。
【００１１】本発明の方法では、スポンジ鉄、焼結ドロ
マイトおよび石灰石から成る熱い中間生成物を含む還元
装置が同時に脱硫装置としても役立つ。還元装置は与え
られた限度までオーバーブローされるだけであるから、
プラスチックの比率が非常に高い場合には、高温で粉塵
の多い余分のガスに対しては別の脱硫装置を準備する必
要がある。硫黄含有量が高い石油コークスの比率が不釣
合に高い場合、フラックスの必要量が非常に多くなるた
めスラグの量が多くり、またフラックスの焼成に必要な
熱量が増えるか、還元装置の温度が下がることになる。
マイトおよび石灰石から成る熱い中間生成物を含む還元
装置が同時に脱硫装置としても役立つ。還元装置は与え
られた限度までオーバーブローされるだけであるから、
プラスチックの比率が非常に高い場合には、高温で粉塵
の多い余分のガスに対しては別の脱硫装置を準備する必
要がある。硫黄含有量が高い石油コークスの比率が不釣
合に高い場合、フラックスの必要量が非常に多くなるた
めスラグの量が多くり、またフラックスの焼成に必要な
熱量が増えるか、還元装置の温度が下がることになる。
Claims (8)
- 【請求項１】 鉄鉱石を直接還元装置中で粗い層（ｌｏ
ｏｓｅ ｂｅｄ）として高温還元性ガスを用いて還元し
てスポンジ鉄にし、次いでそのスポンジ鉄を溶融ガス化
炉中で、導入した炭素と吹込んだ酸素含有ガスによって
溶融し、同時に還元性ガスを生成させ、その還元性ガス
の少くとも一部を還元に必要な温度に冷却した後直接還
元装置の還元ゾーンに導入する、塊状鉄鉱石からスポン
ジ鉄粒子と液状銑鉄を直接製造する方法において、炭素
および還元性ガスの有意の部分がプラスチックと石油コ
ークスおよび／またはコークス（微粉）の混合物によっ
て供給され、還元性ガスは、基本的に、少くとも一部は
そのプラスチックからクラッキングにより、そしてその
コークスから熱ガス化により得られることを特徴とする
前記方法。 - 【請求項２】 炭素が石炭と６０％までのプラスチック
および／または石油コークスまたはコークスから供給さ
れる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 還元ガス成分の製造で、プラスチックが
ＣＯとＨ2 の発生源となり、石油コークスまたはコーク
スがＣＯの発生源となる、ことを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項４】 プラスチックおよび／または石油コーク
スの割合が、石炭の量と石油コークスおよび石炭の硫黄
含有量の関数として予め選定されている、ことを特徴と
する請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 プラスチック：石油コークスの比を石油
コークスの硫黄含有量と石炭の揮発性成分とに適応させ
て選定する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項６】 混合物中のプラスチックの比率を溶融ガ
ス化炉で得られるガスの少くとも有意量が還元装置を通
過させられるように選定する、ことを特徴とする請求項
１から５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 石炭混合物中の石油コークスの割合が石
油コークスの硫黄含有量、または硫黄と結合するのに必
要なフラックスの量の関数として選定される、ことを特
徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 ガス化装置の上部にプラスチックの分解
時に煤が生成するのを防ぐのに十分な量の酸素、二酸化
炭素および水蒸気含有ガスを供給する、ことを特徴とす
る請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4317968A DE4317968C2 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Verfahren zur Erzeugung von flüssigem Roheisen aus stückigem Eisenerz |
| DE4317968:1 | 1993-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754027A true JPH0754027A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=6489235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6113270A Pending JPH0754027A (ja) | 1993-05-28 | 1994-05-27 | 塊状鉄鉱石から溶融銑鉄を製造する方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5433768A (ja) |
| EP (1) | EP0630976B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0754027A (ja) |
| KR (1) | KR100320654B1 (ja) |
| AT (1) | ATE178359T1 (ja) |
| AU (1) | AU673253B2 (ja) |
| BR (1) | BR9402103A (ja) |
| CA (1) | CA2124538C (ja) |
| DE (2) | DE4317968C2 (ja) |
| RU (1) | RU2107099C1 (ja) |
| UA (1) | UA27811C2 (ja) |
| ZA (1) | ZA943724B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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