JPH0788523B2 - 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
- JPH0788523B2 JPH0788523B2 JP3066849A JP6684991A JPH0788523B2 JP H0788523 B2 JPH0788523 B2 JP H0788523B2 JP 3066849 A JP3066849 A JP 3066849A JP 6684991 A JP6684991 A JP 6684991A JP H0788523 B2 JPH0788523 B2 JP H0788523B2
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- Japan
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- fluidized bed
- ore
- dust
- cyclone
- reduction
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動層を形成している
粉状の鉱石中に還元ガスを導入して還元する鉱石の還元
法に関する。
粉状の鉱石中に還元ガスを導入して還元する鉱石の還元
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる還元法の適用例として、部分還元
した鉱石を溶融還元して銑鉄を製造するに当たっての予
備還元があり、例えば、特開昭６２−２３０９１１号公
報、特開平１−１１１８０７号公報に開示されているよ
うに、流動層を形成するライザーの上部側方から平均粒
度が１ｍｍ程度の粉状鉱石を投入し、底部から流動層形
成用のキャリアガスと溶融還元炉からの排ガスを還元用
ガスとして導入し、鉱石の流動層を形成して固気反応に
よって鉱石を還元するに際して、流動層を形成した粒子
と反応気体を流動層の上方かサイクロンを経て排ガスを
除去回収すると共に、粉体はダウンカマーを下降せしめ
てライザーに戻す循環流動層法がある。
した鉱石を溶融還元して銑鉄を製造するに当たっての予
備還元があり、例えば、特開昭６２−２３０９１１号公
報、特開平１−１１１８０７号公報に開示されているよ
うに、流動層を形成するライザーの上部側方から平均粒
度が１ｍｍ程度の粉状鉱石を投入し、底部から流動層形
成用のキャリアガスと溶融還元炉からの排ガスを還元用
ガスとして導入し、鉱石の流動層を形成して固気反応に
よって鉱石を還元するに際して、流動層を形成した粒子
と反応気体を流動層の上方かサイクロンを経て排ガスを
除去回収すると共に、粉体はダウンカマーを下降せしめ
てライザーに戻す循環流動層法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この流動層において
は、原料鉱石粒子同士が衝突して粉化し、２０μｍ以下
の多量の微粉状ダストが発生する。このサイクロンの捕
集能を越えて排ガス中に含まれるダストの発生は還元装
置の操業効率を低下させるばかりでなく、還元および熱
効率の低下によりエネルギー原単位を押し上げることに
なる。
は、原料鉱石粒子同士が衝突して粉化し、２０μｍ以下
の多量の微粉状ダストが発生する。このサイクロンの捕
集能を越えて排ガス中に含まれるダストの発生は還元装
置の操業効率を低下させるばかりでなく、還元および熱
効率の低下によりエネルギー原単位を押し上げることに
なる。
【０００４】本発明において解決すべき課題は、かかる
循環流動還元における原料鉱石の微粉化による問題を解
消するための手段を見出すことにある。
循環流動還元における原料鉱石の微粉化による問題を解
消するための手段を見出すことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、流動層におけ
る原料鉱石の微粉化の態様に対する知見を得、これを循
環流動還元における反応効率の向上に積極的に利用する
ことによってその課題を解決したもので、流動層におけ
る粉状鉱石中の微粉の構成割合を一定にすることによっ
て上記課題を解決した。
る原料鉱石の微粉化の態様に対する知見を得、これを循
環流動還元における反応効率の向上に積極的に利用する
ことによってその課題を解決したもので、流動層におけ
る粉状鉱石中の微粉の構成割合を一定にすることによっ
て上記課題を解決した。
【０００６】すなわち本発明は、循環流動装置のライザ
ーの上方から排出される還元された原料鉱石をサイクロ
ンで捕集した後、サイクロンからの排ガスに含まれた２
０μｍ以下の微粉状ダストを高温集塵装置で捕集し、前
記微粉状ダストをダウンカマー下部に戻すことにより、
ライザー中の流動層鉱石に含まれる２０μｍ以下の微粉
を２〜７重量％に調整することを特徴とする循環流動層
還元装置の操業方法である。
ーの上方から排出される還元された原料鉱石をサイクロ
ンで捕集した後、サイクロンからの排ガスに含まれた２
０μｍ以下の微粉状ダストを高温集塵装置で捕集し、前
記微粉状ダストをダウンカマー下部に戻すことにより、
ライザー中の流動層鉱石に含まれる２０μｍ以下の微粉
を２〜７重量％に調整することを特徴とする循環流動層
還元装置の操業方法である。
【０００７】反応流動層を形成する粉鉱石の粒度構成に
おいて、２０μｍ以下の微粉の粒度構成量は、流動層の
操業条件にもよるが、平均粒度が０．１〜０．５ｍｍの
流動鉱石において、２〜７重量％が良い。
おいて、２０μｍ以下の微粉の粒度構成量は、流動層の
操業条件にもよるが、平均粒度が０．１〜０．５ｍｍの
流動鉱石において、２〜７重量％が良い。
【０００８】
【作用】流動層に装入される原料粉鉱石の微粉化は、一
定の粒子構成となるまで急速に進み、その後の微粉化は
極端に遅くなる。そのため、流動層において発生した微
粉が系外に散逸すると流動層内で形成される微粉化は促
進されることになる。
定の粒子構成となるまで急速に進み、その後の微粉化は
極端に遅くなる。そのため、流動層において発生した微
粉が系外に散逸すると流動層内で形成される微粉化は促
進されることになる。
【０００９】本発明は集塵装置で捕集した微粉を流動層
に戻すことによって、それ以上の微粉化は進行せず、微
粉化に伴うエネルギー原価の増大は回避できる。
に戻すことによって、それ以上の微粉化は進行せず、微
粉化に伴うエネルギー原価の増大は回避できる。
【００１０】
【実施例】本発明を溶融還元炉の予備還元に利用した例
について説明する。
について説明する。
【００１１】図１は本発明を実施するための装置の配置
例を示す。
例を示す。
【００１２】同図において、１はライザーであって、ラ
イザー１の底部から導入されるキャリアガスと次工程の
溶融還元炉からの排ガスから形成される還元ガスによっ
て、その側部上方から投入される原料粉状鉱石２の流動
層を形成する。この流動層における固気反応によって部
分的に還元された原料鉱石は、排出ガスと共にライザー
１の上方から第１のサイクロン３によって捕集されてダ
ウンカマー４を通ってライザー１に戻り、予定の還元状
態になったところでダウンカマー４およびライザー１の
下方の製品注出口５から取り出される。上記の第１のサ
イクロン３から出た排ガスは、更に第２のサイクロン６
を通過し、ここで第１のサイクロン３で捕集できなかっ
たダストは回収循環路７を経由してダウンカマー４に戻
される。さらに、第２のサイクロン６を通過したガス
は、１μｍ程度の微粉の回収能力を有するセラミックス
フィルターを備えた高温集塵装置８によって回収され、
分配装置９で捕集される。通常のダストと排ガスはそれ
ぞれガス排出口１０とダスト排出口１１から排出され
る。この分配装置９に捕集された２０μｍ以下の微粉
は、流動層を形成する粉鉱石の粒度構成の変動に基づい
て、流動層に適宜に供給され、流動層を形成する粉鉱石
の微粉の構成割合を一定にする。
イザー１の底部から導入されるキャリアガスと次工程の
溶融還元炉からの排ガスから形成される還元ガスによっ
て、その側部上方から投入される原料粉状鉱石２の流動
層を形成する。この流動層における固気反応によって部
分的に還元された原料鉱石は、排出ガスと共にライザー
１の上方から第１のサイクロン３によって捕集されてダ
ウンカマー４を通ってライザー１に戻り、予定の還元状
態になったところでダウンカマー４およびライザー１の
下方の製品注出口５から取り出される。上記の第１のサ
イクロン３から出た排ガスは、更に第２のサイクロン６
を通過し、ここで第１のサイクロン３で捕集できなかっ
たダストは回収循環路７を経由してダウンカマー４に戻
される。さらに、第２のサイクロン６を通過したガス
は、１μｍ程度の微粉の回収能力を有するセラミックス
フィルターを備えた高温集塵装置８によって回収され、
分配装置９で捕集される。通常のダストと排ガスはそれ
ぞれガス排出口１０とダスト排出口１１から排出され
る。この分配装置９に捕集された２０μｍ以下の微粉
は、流動層を形成する粉鉱石の粒度構成の変動に基づい
て、流動層に適宜に供給され、流動層を形成する粉鉱石
の微粉の構成割合を一定にする。
【００１３】この図１に示す装置を用いて本発明を実施
したところ、以下のような結果を得た。
したところ、以下のような結果を得た。
【００１４】 （１）ライザーに供給される鉱石の粒度構成（網下積算分布；％） 粒子径（ｍｍ） 5 2 1 0.5 0.25 0.125 分布率（％） 100 86 72 51 29 14 （２）還元条件 還元温度 還元ガス組成（％） ガス原単位 製品還元率 ８９０℃ ＣＯ ＣＯ2 Ｈ2 Ｈ2 Ｏ Ｎ2 1.43 Ｎｍ3/Kg 63 ％ 64.7 5.1 24.6 2.7 2.9 （３）サイクロンで捕集された鉱石の粒度構成（網下積算分布；％） ・第１のサイクロン３で捕集された粒子 粒子径（ｍｍ） 5 2 1 0.5 0.25 0.125 0.063 0.044 分布率（％） 100 97 87 80 61 36 16 9 ・第２のサイクロン６に入る粒子 粒子径（μｍ） 200 100 50 20 10 5 2 1.5 分布率（％） 100 98 82 68 41 26 9 2 ・高温集塵装置８に入る粒子 粒子径（μｍ） 200 100 50 20 10 5 2 1.5 分布率（％） 100 97 92 48 23 （４）流動層を形成する微粉の粒度構成 粒子径（ｍｍ） 5 2 1 0.5 0.25 0.125 0.063 0.044 0.020 分布率（％） 100 98 88 81 63 39 19 12 5 （５）その他 本操業は高温集塵装置８で捕集された粒子の一定割合を
戻すことにあるが、本実施例の場合は上に述べた粒度分
布において定常状態が確保された。（高温集塵装置から
戻す量が多すぎれば微粉は系内に蓄積する。また戻す量
が少なすぎればダストとして系外に取り出す量が多くな
る。） （６）結果 系外へのダスト割合を以下で定義する。
戻すことにあるが、本実施例の場合は上に述べた粒度分
布において定常状態が確保された。（高温集塵装置から
戻す量が多すぎれば微粉は系内に蓄積する。また戻す量
が少なすぎればダストとして系外に取り出す量が多くな
る。） （６）結果 系外へのダスト割合を以下で定義する。
【００１５】ダスト排出口11からのダスト排出量／（製
品注出口５からの排出量＋ダスト排出口11からのダスト
排出量） ・本実施例 ダスト割合 ２％ ダスト還元率 ６８％ ・比較例（微粉を戻さない場合） ダスト割合 ８％ ダスト還元率 ５８％
品注出口５からの排出量＋ダスト排出口11からのダスト
排出量） ・本実施例 ダスト割合 ２％ ダスト還元率 ６８％ ・比較例（微粉を戻さない場合） ダスト割合 ８％ ダスト還元率 ５８％
【００１６】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏する。
【００１７】（１）予備還元過程での微粉の発生量を少
なくでき、生産効率を上げることができる。
なくでき、生産効率を上げることができる。
【００１８】（２）製品の還元率を上げることができ
る。
る。
【００１９】（３）溶融還元炉の予備還元に適用するこ
とによって、エネルギー単価の低減が可能となる。
とによって、エネルギー単価の低減が可能となる。
【図１】本発明を溶融還元炉の予備還元装置として実施
した装置の配列の概要を示す。
した装置の配列の概要を示す。
１ ライザー ２ 原料粉状鉱石 ３ 第１のサイクロン ４ ダウンカマー ５ 製品注出口 ６ 第２のサイクロン ７ 回収循環路 ８ 高温集塵装置 ９ 分配装置 １０ ガス排出口 １１ ダスト排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−111807（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138308（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 循環流動装置のライザーの上方から排出
される還元された原料鉱石をサイクロンで捕集した後、
サイクロンからの排ガスに含まれた２０μｍ以下の微粉
状ダストを高温集塵装置で捕集し、前記微粉状ダストを
ダウンカマー下部に戻すことにより、ライザー中の流動
層鉱石に含まれる２０μｍ以下の微粉を２〜７重量％に
調整することを特徴と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 |
|---|---|---|---|
| JP3066849A JPH0788523B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3066849A JPH0788523B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 循環流動層還元装置の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301023A JPH04301023A (ja) | 1992-10-23 |
| JPH0788523B2 true JPH0788523B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=13327709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3066849A Expired - Lifetime JPH0788523B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 循環流動層還元装置の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788523B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0723491B2 (ja) * | 1987-10-27 | 1995-03-15 | 新日本製鐵株式会社 | 循環流動層予備還元装置 |
| JPH0637654B2 (ja) * | 1989-10-23 | 1994-05-18 | 川崎製鉄株式会社 | 粉状鉱石の循環流動層における予備還元方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3066849A patent/JPH0788523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04301023A (ja) | 1992-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960322 |