JPS5983902A - 増大された圧力の下で還元ガス及び銑鉄を製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカーボンの気化によシガスを生成するための装
置に関するものであり、該装置は増大させられた圧力で
作動するものである。

より具体的には、本発明はカーボ／、酸素及び選鉱石が
投入される溶融銑鉄内のカーボン金気化することにより
ガスを生成するための装置に関するものであり、前記カ
ーボンは前記浴融銑鉄内に含まれる酸化物化合物の形態
ケなした酸素に対して化学量論的に過剰に投入されてい
る。かくて実質的に一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ２
）からなるガスが形成される。

スウェーデン国特許出願第７７０６８７６−５号はその
ようなガス製造の工程を開示しておシ、該工程において
はガスのみならず銑鉄が製造される。実際には選鉱石を
冷却媒体として用い、金絹浴融物を連続的乃至間欠的に
放出される溶融物及びスラグで置換えることが極めて望
ましく、かくすれば浴内に含まれる硫黄のみならず他の
汚染物の量も好ましいレベルに保持することが出来る。

スウェーデン国特許出願第８１０６２０１−３号は炭素
、炭化水素及び／又は炭化水素化合物の形態をしたカー
ボン全気化する工程を記述しているが、この工程におい
てはカーボ／、酸素及び冷却媒体として作用する酸化鉄
が浴融銑鉄を含む反応炉内へと当該溶融銑鉄の表面下へ
と注入される。

カーボンは酸化鉄の形態をなした浴融物内に含まれる酸
素に関して化学量論的に過剰に注入される。

前記溶融銑鉄はそれがカーボンを溶解出来るカーボン濃
度を備えている。この工程においては２〜５０バール好
ましくは４〜１０バールの全内圧へと反応炉は増圧され
る。

反応炉内に圧力全導入することによ＃）、ガス生成量及
び銑鉄生成量は大気圧が支配している場合にくらべて増
大する。更には、ダストの量のみならずライニングの消
費量も実質的に減少する。

ここで用いられる種類の反応炉内に過圧を維持すること
は、特にスラグ及び銑鉄の注出が同時に行なわれる時に
は困難である。ダストの形成及び他の望ましくない影響
物を減少するためには硫黄の含有重金０．５％〜２．５
％になるよう調節するべきである。スラグ形成化合物の
投入によシ形成されるスラグはその量が過大にならない
よう操業中に放出されるべきである。生成されるガスの
温度は約１６００°Ｃ〜１４００°０（２３７２°Ｆ〜
２５５２°Ｆ）と高く、このことも又反応炉内の圧力を
制御することを極めて困難にする。

本発明は前述の工程を実施するための装置、即ち増大す
る圧力のもとてガス及び銑鉄全製造するための装置に関
するものである。

本発明炭素、炭化水素及び／又は炭化水素化合物の形態
をなしたカーボン（Ｃ）の気化の装置であって、カーボ
ン、酸素ガス及び酸化鉄の注入が溶融銑鉄の表面下で行
なわれ、カーボ／の投入は溶融銑鉄内に酸化物化合物の
形で含まれる酸素の量に対して化学量論的に過剰に行な
われる反応炉を有する気化装置に関するものであシ、当
該反応炉は大気圧を超える全内圧を有している。本発明
は更に、反応炉からの排気ガスパイプが冷却装置近くに
取付けられており、当該冷却装置が反応炉とともにシー
ルされたユニントｌ形成していることを特徴とするとと
もに、前記ユニット内におけろ過圧をコントロール及び
保持するための規制弁が前記冷却装置の低温側に配置さ
れているということを特徴としている。

以下付図を参照として本発明のよシ具体的な説明を行な
う。

第１図は内張すされ、鋼製マントルを設けた反応炉を示
しておυ、当該炉は作動中銑鉄溶融物を含んでいる。第
１図において、符号３は前記銑鉄溶融物の頂部に浮遊す
るスラグを示している。反応炉１は銑鉄２を開口５から
注出するため軸線４のまわυにチルト出来るようにされ
ているのが好ましい。

炭素１選鉱石、酸素及びスラグ形成化合物が通常の軟管
及び／又は噴射パイプによって注入される。

反応炉１の上部には生成されたガスのための排気ガスバ
イブロが設けられており、当該ガスはガス密カップリン
グ７を介してガスが搬送される方向にある装置に接続さ
れている。この装置は全体として８で示されるクーラを
有しており、前記クーラは本実施例においては２つの慣
用のスチームボイラ９，１０を有している。好ましい実
施例によれば前記クーラはダストセパレータを含んでい
る。

生成されたガスはかくてパイプ０６及び別のパイプ１１
を通って第１のボイラ９へと導かれる。ガスは次に第２
のボイラ１０へと導かれ、排出パイプ１２へと導かれる
。

前記排出パイプには反応炉及びクー２８内の圧力を制御
、保持するための規制弁１３が設けられている。前記規
制弁１３は任意の適癌な型式のものとする。

出口バイブ１２内のガスはそれがクーラに到達する以前
の温度よシも著しく低い温度、例えば約２００°Ｃ（３
９２°Ｆ）の温度を有しているので、きわめてあシふれ
た規制弁及び通常の圧カニニットを用いることが出来る
。かくてもしも圧力が高温側で調節されたとすれば、即
ち排気ガスの温度が約１６００°Ｃ〜１４００°０（２
３７２°Ｆ〜２５５２°Ｆ）である反応炉排気ガスバイ
ブロの地点と直接接続されて圧力調節がなされた場合に
生ずるだろう著しい困難さを避けることが可能である。

クーラ８の後で圧力が調節されるので、このクーラは加
圧下に保持され、従ってシステム内の増大する圧力に対
抗するようにされている。

分離されたダストはダストセパレータ１６．１７の底部
において弁１４．１５から排出される。

前述したように、スラグ３は操業中に、即ち反応炉１が
加圧されている間に注出することが望ましい。本発明に
よれば、この目的のためスラグを取出す装置が設けられ
ておシ、当該装置も又反応炉内の圧力に対応する圧力に
加圧されている。前記スラグ取出し装置は所望のスラグ
高さと同一のレベルに設けた水平方向のスラグチャ／ネ
ル１８を有しておシ％尚該チャンネルは下降スラグチャ
ンネル１９に通じている。チャンネル１９は粒化機２０
に接続されている。

前記水平チャンネル１８には石２１又は適当な材料から
なる板を有するあふれ弁が設けられておシ、尚該弁はそ
の下側端部位置において反応炉と粒化機の間にあるスラ
グチャンネルを閉じ、その上昇位置においては叙上チャ
ンネルを開口せしめる。前記石２１は図示せぬ装置を介
してスラグチャ／ネルの壁にシールされている。１つの
実施例によれば、第４図において点線で示したシールさ
れたハウジ／グ２２が石２１の上方に配置されている。

このハウジ／グはまた石２１を位置決めするための（図
示せぬ）コントロール装置を有することが出来る。

反応炉内のスラグのレベルが水平方向スラグチャ／ネル
１８のレベルに到達すると１石２１は上向きに押し上げ
られ、スラグは反応炉から粒化機２０へとあふれ落ちる
。この段階においてまた粒化物質が粒化機の底部に設け
た弁２３中から排出される時に１粒化機２０内の圧力を
均等化するために、規制弁２５を含む圧力均等化パイプ
２４が設けられている。このパイプ２４は粒化機２０を
前述のパイプ１１と接続しており、当該パイプはガスを
反応炉から導出している。

湿った粒とともに硫化水素（Ｈ２Ｓ　）が形成され。

当該硫化水素はパイプ２６を経て粒化機を去ることが出
来る。このパイプ２６にはまた粒化機２０内の圧カケ保
持するための規制弁２７が設けられている。

操業中における銑鉄の放出を可能ならしめるために、前
述のチャンネル１８．１９に対応するチャ／ネル１８’
、１９’が設けられておシ、当該チャンネルは銑鉄を粒
化するための第２の粒化機２０′に反応炉を接続してい
る。このチャンネル１８′にも石２１′又は板の形態を
したあふれ弁が設けられておシ、当該あぶれ弁は前述し
たあふれ弁２１と同様に作動する。この第２の粒化機２
０′は圧力平衡パイプ２４′により加圧され、更に別の
パイプ１１に接続されている。パイプ２６′及び規制弁
２７′にも又生成されたガスを大気中に放出する手段が
設けられている。

前記水平チャンネル１８　、１８’及びスト−７２１，
２１’は反応炉１０近くに装着されている。

かくて石２１．２１’には極めて高い温度が支配してお
り、このことはスラグ及び／又は銑鉄のはね上げによる
つまりを排除する。

この構造によジ、また粒化機２０　、２０”を加圧する
ことによシ、スラグ及び銑鉄は操業中連続的又は間欠的
に放出する仁とが出来る。更に１石２１．２１’は水平
方向チャ／ネル１８　、１８’と下降チャンネル１９　
、１９’の間における差圧を考慮した設計とする必要が
無くなる。

第５図から、チャ／ネル１８　、１８’が互いに平行に
配設されていることは明白である。第６図において、チ
ャンネル１８　、１８’は同一レベルに配置されている
ことが示されている。もちろん、チャンネル１８　、１
８’の高さは所望のスラグレベル及びスラグ層の厚味に
従って変更可能である。そのような場合には、銑鉄取出
し用のチャンネル１８′はスラグ取出し用チャ／ネル１
８よシも下側のレベルに配置されているのが好ましい。

下降チャンネル１９　、１９’の各々にはシールされた
カップリング２８　、２８’が設けられている。

銑鉄が全て放出される場合にはこれらのカップリング２
８　、２８’が解放されるばかりでなく１反応炉上の排
気ガスバイブロに設けたカップリング７が解放され１反
応炉がテルトされる。

本発明に係る装置はもちろんそれが使用される圧力に耐
えるよう作られていなければならない。

反応炉及びクーラのみならず他の任意の補助機器、例え
ばスラグ及び銑鉄のための注出装置を加圧するための弁
、シール、クーラの構造の修整例は本発明の基本の概念
から離脱することな〈実施することが可能である。

かくて本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
特許請求の範囲内で変更することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の側面図であシ、反応炉は横
断面によシ示されている。 第２図は第１図の上方から眺めた本装置の図。 第６図は第１図の矢印Ｂの方向に眺めた部分図、 第４図は第６図の右側半分の断面図、 第５図は第４図の線Ａ−Ａに泪って眺めた水平断面図で
あるっ １・・・反応炉、６・・・ガスパイプ、８・・・クーラ
。 １３・・・規制弁 代理人　浅　村　　　晧 手続補正書（方式） 昭和５８年　１２月　ダ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８　　年特許願第　１１７２０２　　　号３、補
正をする者 事件との関係　特５′［出願人 ４、代理人 委江状及じｒ・−］訳文各１通 図１ｆｉＩし・ノ、争Ｊ）（白−°ｒに′３Ｘ更１ル）
８、補正の内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）炭素、炭化水素及び／又は炭化水素化合物の形態
   にあるカーボンの気化装置であって１反応炉を有してお
   シ、この反応炉内にはカーボン、酸素ガス及び酸化鉄の
   注入が溶融鉄の表面下で行なわれており、カーボンの注
   入は酸化物化合物の形態をなした溶融鉄内に含まれる酸
   素の量に対して化学量論的に過剰に行なわれており、前
   記反応炉は大気圧をこえる全内圧を有している気化装置
   において１反応炉（１）からの排気ガスパイプ（６）は
   クーラ（８）に対して気密的に接続されておυ。 該クーラは反応炉（１）とともにシールされたユニット
   ヲ形成しており、更に前記クーラ（８）の低温側（１２
   ）には前記ユニット内の過圧を調節、保持するための規
   制弁（１３）が配設されていることを特徴とするカーボ
   ／の気化装置。 （２１％　、”Ｆ請求の範囲第１項に記載の気化装置に
   おい°Ｃ１前記反応炉（１）はスラグ（１８−２１）を
   注出するための装置と、銑鉄（１Ｂ’−２１’）を注出
   するための装置とに接続されておシ、これら装置は前記
   ユニット（１，８）と同一の圧力に保持されるように作
   られているとともに、前記装置（１８−２１；１Ｂ’−
   ２１’）の谷々は１つの粒化機（２０，２０’）を有し
   ており、該粒化機の内側部分は圧力均等化パイプ（２５
   ，２５’）ｋ介して反応炉（１）からの排気ガスパイプ
   （１１）に接続されていることを特徴とするカーボンの
   気化装置。 （３１％許請求の範囲第２項に記載の気化装置において
   、前記注出装置（１８−２１；　１８’−２１’）の各
   々は１つの水平方向チャンネル（１８，１８’）を有し
   ており、該チャンネルはそれぞれスラグ及び銑鉄に所望
   されるレベルに対応するレベルにおいて反応炉（１）の
   壁に配設又は接続されており。 前記チャンネル（１８，１８’）にはあふれ弁（２１，
   ２１’）が設けられており、該あぶれ弁は反応炉（１）
   と前記粒化機（２０，２０’）の間のチャンネル（１Ｂ
   、１９；１８’、１９’）を開閉するのに用いられる石
   を有していることを特徴とするカーボンの気化装置。 （４）特許請求の範囲第１項、第２項又は第６項に記載
   の気化装置において、前記クーラ（８）は互いに接続さ
   れた１つ又は幾つかの蒸気ボイラ（９゜１０）及びダス
   トセパレータヲ有することを特徴とするカーボンの気化
   装置。