JPS62196310A - 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 - Google Patents
溶融還元炉発生ガスの品質調整方法Info
- Publication number
- JPS62196310A JPS62196310A JP61038497A JP3849786A JPS62196310A JP S62196310 A JPS62196310 A JP S62196310A JP 61038497 A JP61038497 A JP 61038497A JP 3849786 A JP3849786 A JP 3849786A JP S62196310 A JPS62196310 A JP S62196310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- temp
- temperature
- furnace
- reformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、溶融還元炉内で２次燃焼されることによって
温度が上昇し且つ還元ポテンシャルの下った発生ガスに
ついて、その温度及び還元ポテンシャルを、予備還元に
適したものに調整することのできる方法に関するもので
ある。
温度が上昇し且つ還元ポテンシャルの下った発生ガスに
ついて、その温度及び還元ポテンシャルを、予備還元に
適したものに調整することのできる方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
高炉によらないで銑鉄を製造する技術としていわゆる直
接製鉄法が脚光を浴びつつあり、これまでＫＲ法、Ｃ０
ＩＮ法、用鉄法、住金法等が開発されてきた。これらの
方法は、第２図に記す如く予備還元炉１及び溶融還元炉
２を順次搬送することによって鉄鉱石を還元しようとす
るものであって、予備還元炉１においては、矢印３の如
く装入された鉄鉱石が後述の改質ガスによって予備還元
される。該予備還元炉１内で予備還元された鉄鉱石は、
引き続き溶融還元炉２へ導かれるのであるが（矢印５）
、該鉄鉱石は、外部から吹き込まれる微粉炭及び酸素（
矢印６）によって更に還元され銑鉄として取り出される
（矢印７）。ところで溶融還元炉２内の鉄浴上には溶融
還元に伴う副生ガスとしてＣＯガス（但しＣＯ２，Ｈ２
，Ｈ２０ガス等も含まれる）が存在するが、該ＣＯガス
やＨ２ガス等のエネルギーを有効に活用する目的で、矢
印８に示す如く酸素ガスを吹き込んでｃ。
接製鉄法が脚光を浴びつつあり、これまでＫＲ法、Ｃ０
ＩＮ法、用鉄法、住金法等が開発されてきた。これらの
方法は、第２図に記す如く予備還元炉１及び溶融還元炉
２を順次搬送することによって鉄鉱石を還元しようとす
るものであって、予備還元炉１においては、矢印３の如
く装入された鉄鉱石が後述の改質ガスによって予備還元
される。該予備還元炉１内で予備還元された鉄鉱石は、
引き続き溶融還元炉２へ導かれるのであるが（矢印５）
、該鉄鉱石は、外部から吹き込まれる微粉炭及び酸素（
矢印６）によって更に還元され銑鉄として取り出される
（矢印７）。ところで溶融還元炉２内の鉄浴上には溶融
還元に伴う副生ガスとしてＣＯガス（但しＣＯ２，Ｈ２
，Ｈ２０ガス等も含まれる）が存在するが、該ＣＯガス
やＨ２ガス等のエネルギーを有効に活用する目的で、矢
印８に示す如く酸素ガスを吹き込んでｃ。
を燃やすという処理、いわゆるポストコンパッション処
理が行なわれ前記鉄浴の昇温を図る場合がある。該ポス
トコンパッション処理が行なわれると、上記ＣＯガスや
Ｈ２ガスはＣＯ２及びＨ２０ガスになるが、これらのガ
スは還元能力を喪失しているが高温であり熱エネルギー
に富んでいる。そこでこれらを矢印４の如くリフオーマ
−９へ導き炭化水素や炭素との接触によって改質し還元
能力を回復させてから前記予備還元炉１ヘリサイクルし
ている（矢印１０）。
理が行なわれ前記鉄浴の昇温を図る場合がある。該ポス
トコンパッション処理が行なわれると、上記ＣＯガスや
Ｈ２ガスはＣＯ２及びＨ２０ガスになるが、これらのガ
スは還元能力を喪失しているが高温であり熱エネルギー
に富んでいる。そこでこれらを矢印４の如くリフオーマ
−９へ導き炭化水素や炭素との接触によって改質し還元
能力を回復させてから前記予備還元炉１ヘリサイクルし
ている（矢印１０）。
ところで上記改質法に関する技術としては、特開昭５９
−２２２５０８号公報を挙げることができる。即ち上記
開示方法は、前記ポストコンパッションにより生じた高
温のＣｏ２及びＨ２０ガス（約ｔ、ａｏｏ℃）に、矢印
１１で示す如く化石燃料（石炭や炭化水素等、以下ＣＨ
４で代表する）を導入して下記（１）及び（２）の如く
反応せしめ、これによフて上記Ｃｏ２ガス等の温度を低
下させる（約８５０℃）と共に還元ポテンシャルの上昇
を図って改質ガスとしようとするものである。
−２２２５０８号公報を挙げることができる。即ち上記
開示方法は、前記ポストコンパッションにより生じた高
温のＣｏ２及びＨ２０ガス（約ｔ、ａｏｏ℃）に、矢印
１１で示す如く化石燃料（石炭や炭化水素等、以下ＣＨ
４で代表する）を導入して下記（１）及び（２）の如く
反応せしめ、これによフて上記Ｃｏ２ガス等の温度を低
下させる（約８５０℃）と共に還元ポテンシャルの上昇
を図って改質ガスとしようとするものである。
ＣＯ２＋ Ｃｌ１４ ＝２ＧＯ＋２）１２−５’１ｌＧ
ＯＫｃａｆＬ／ｋｇ ・ｍｏＪＺｅ＋＋２０ ＋Ｃ）１
４ ＝ＣＤ＋３１１２ （２）この
様な過程を経て改質された改質ガスは、前述した如く予
備還元炉１へ導かれ（矢印１０）、予備還元用ガスとし
て前述の如く用いられることとなる。
ＯＫｃａｆＬ／ｋｇ ・ｍｏＪＺｅ＋＋２０ ＋Ｃ）１
４ ＝ＣＤ＋３１１２ （２）この
様な過程を経て改質された改質ガスは、前述した如く予
備還元炉１へ導かれ（矢印１０）、予備還元用ガスとし
て前述の如く用いられることとなる。
［発明が解決しようとする問題点コ
上記改質反応［即ち（１）及び（２）の反応］はいずれ
も吸熱反応であるから、上記改質反応の進行に従ってリ
フオーマ−反応系の温度は低下する。
も吸熱反応であるから、上記改質反応の進行に従ってリ
フオーマ−反応系の温度は低下する。
一方予備還元反応は約８５０℃において有利に進行する
ことが分かっているから、上記吸熱反応に伴なう温度低
下は、それ自体予備還元反応にとりて好ましいことであ
る。しかし予備還元反応にとっては好ましい低温がリフ
オーマニ反応に対してはかえって弊害をもたらすことが
分かった。即ち上記リフオーマ−反応系における改質反
応は、９５０℃付近から著じるしく緩慢になり、９００
℃以下になるとほとんど停止してしまう。このことは、
９００℃以下では還元ポテンシャルの上昇が期待できな
いことを意味している。
ことが分かっているから、上記吸熱反応に伴なう温度低
下は、それ自体予備還元反応にとりて好ましいことであ
る。しかし予備還元反応にとっては好ましい低温がリフ
オーマニ反応に対してはかえって弊害をもたらすことが
分かった。即ち上記リフオーマ−反応系における改質反
応は、９５０℃付近から著じるしく緩慢になり、９００
℃以下になるとほとんど停止してしまう。このことは、
９００℃以下では還元ポテンシャルの上昇が期待できな
いことを意味している。
従って改質反応の進行を主体に考えれば温度降下の方は
さして期待できず、他方温度降下の方を主体に考えれば
改質反応の進行が不十分になるとし）うジレンマに陥し
１す、リフオーマ−９としては所期の目的を十分に果し
得ていないというのが実情である。この点をより明瞭に
する為、リフオーマ−の入口温度（上記高温発生ガスの
温度）を１６００℃、リフオーマ−の出口温度（改質後
のガス温度）を８５０℃、改質用ＣＨ４ガスの温度を常
温という様に夫々を固定し、リフオーマ−への導入ガス
（高温発生ガス）組成［（ＣＯ２＋１１２０ ） ／（
ＣＯ２＋ ８２０ ＋ＧＯ＋ Ｈ２）で求められる酸化
度］を変化させて（必要により当該導入ガス及びＣＨ４
ガスの量を変化させて）改質反応を強行し、前記酸化度
がリフオーマ−人口側と出口側でどの様に変るかを調べ
た。その結果は第３図に示す通りであり、入口側酸化度
（η１）と出口側酸化度（η２）の間にはほぼ完全な１
次関数的関係が認められた。そしてこの１次関数の勾配
はグラフから約坏と読み取れ、酸化度が高くなるほど温
度低下のためにガス改１τか困難なことが分かった。
さして期待できず、他方温度降下の方を主体に考えれば
改質反応の進行が不十分になるとし）うジレンマに陥し
１す、リフオーマ−９としては所期の目的を十分に果し
得ていないというのが実情である。この点をより明瞭に
する為、リフオーマ−の入口温度（上記高温発生ガスの
温度）を１６００℃、リフオーマ−の出口温度（改質後
のガス温度）を８５０℃、改質用ＣＨ４ガスの温度を常
温という様に夫々を固定し、リフオーマ−への導入ガス
（高温発生ガス）組成［（ＣＯ２＋１１２０ ） ／（
ＣＯ２＋ ８２０ ＋ＧＯ＋ Ｈ２）で求められる酸化
度］を変化させて（必要により当該導入ガス及びＣＨ４
ガスの量を変化させて）改質反応を強行し、前記酸化度
がリフオーマ−人口側と出口側でどの様に変るかを調べ
た。その結果は第３図に示す通りであり、入口側酸化度
（η１）と出口側酸化度（η２）の間にはほぼ完全な１
次関数的関係が認められた。そしてこの１次関数の勾配
はグラフから約坏と読み取れ、酸化度が高くなるほど温
度低下のためにガス改１τか困難なことが分かった。
結局改質の進行による還元ポテンシャルの向上と改質後
の最適温度への調節ということを同時に達成することは
、従来技術では達成されておらなかったのである。
の最適温度への調節ということを同時に達成することは
、従来技術では達成されておらなかったのである。
本発明はこうした事情を考慮してなされたものであって
、溶融還元炉内でポテトコンパッションされた高温の発
生ガスを予備還元反応の進行に最適な温度まで低下させ
ると共に還元ポテンシャルをも同時に上昇させることの
できる品質調整方法を提供しようとするものである。
、溶融還元炉内でポテトコンパッションされた高温の発
生ガスを予備還元反応の進行に最適な温度まで低下させ
ると共に還元ポテンシャルをも同時に上昇させることの
できる品質調整方法を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る溶融還元炉発生ガスの品質調整方法とは、
溶融還元製鉄法の実施に当たり溶融還元炉内で２次燃焼
された高温の発生ガスを予備還元に適したガスに改質す
る方法であって、炭化水素の加熱分解によって得られる
ガスを、上記高温の発生ガスに加えることによフて予備
還元炉への導入に適した温度及び還元力に改質するとこ
ろにその要旨が存在するものである。
溶融還元製鉄法の実施に当たり溶融還元炉内で２次燃焼
された高温の発生ガスを予備還元に適したガスに改質す
る方法であって、炭化水素の加熱分解によって得られる
ガスを、上記高温の発生ガスに加えることによフて予備
還元炉への導入に適した温度及び還元力に改質するとこ
ろにその要旨が存在するものである。
［作用］
本発明は、ＣＨ４を常温のままで直接リフオーマ−へ導
くのではなく、第１図に示す如く上記ＣＨ４を加熱分解
した状態でリフオーマ−へ導くところに最大の特徴を有
するものである。加熱装置１２にＣＨ４ガスを導入する
とＣＨ４は下記（３）の如き分解反応を呈する。
くのではなく、第１図に示す如く上記ＣＨ４を加熱分解
した状態でリフオーマ−へ導くところに最大の特徴を有
するものである。加熱装置１２にＣＨ４ガスを導入する
とＣＨ４は下記（３）の如き分解反応を呈する。
［：）１４−Ｃ＋２Ｈ２−１７７８０ｋｃａＪ２／ｋｇ
−ｍｏＪ２ｅ （３）この反応は吸熱反応であるから
リフオーマ−への導入ガスの温度低下を来たすという懸
念も生じるが、元々熱分解の為の入熱もあるので、加熱
装置１２における加熱温度を調節することによって上記
懸念は容易に解消される。こうしてリフオーマ−９へは
、上記反応（３）によった生成された高温のＣ及びＨ２
並びに未反応のＣＨ４が導入されることとなる。この温
度調節によって、リフオーマ−９内では前記（１）及び
（２）の改質反応が円滑に進行し、従ってリフオーマ−
９からは、前記（１）及び（２）の改質反応が進行した
結果生じるｃｏ及びＨ２に、上記（３）によって生じた
Ｃ及びＨ２等が加わって還元ポテンシャルの極めて高い
改質ガスが排出されるのである。以上の作用・効果はＣ
Ｈ４を加熱分解する場合のみならずｃ２Ｈ５等の炭化水
素ガスの加熱分解の場合についても同様である。
−ｍｏＪ２ｅ （３）この反応は吸熱反応であるから
リフオーマ−への導入ガスの温度低下を来たすという懸
念も生じるが、元々熱分解の為の入熱もあるので、加熱
装置１２における加熱温度を調節することによって上記
懸念は容易に解消される。こうしてリフオーマ−９へは
、上記反応（３）によった生成された高温のＣ及びＨ２
並びに未反応のＣＨ４が導入されることとなる。この温
度調節によって、リフオーマ−９内では前記（１）及び
（２）の改質反応が円滑に進行し、従ってリフオーマ−
９からは、前記（１）及び（２）の改質反応が進行した
結果生じるｃｏ及びＨ２に、上記（３）によって生じた
Ｃ及びＨ２等が加わって還元ポテンシャルの極めて高い
改質ガスが排出されるのである。以上の作用・効果はＣ
Ｈ４を加熱分解する場合のみならずｃ２Ｈ５等の炭化水
素ガスの加熱分解の場合についても同様である。
［実施例］
加熱分解装置１２から排出される分解ガス（前記（３）
式の反応によって生成されたＣ、Ｈ２゜及び未反応ＣＨ
４等の混合ガス）の温度Ｔが１．０００℃以上となる様
に該加熱分解装置１２を制御した。そして上記分解ガス
をリフオーマ−９へ導くと共に一方はポストパッション
後のＣｏ２及びＨ２０等を上記リフオーマ−９へ導いた
。次いで上記Ｃｏ２及び）（２０等のリフオーマ−９へ
の人口側酸化度η１を出口において０とする様な上記分
解ガス温度Ｔを求めた。その結果は第４図に示す通りで
あり、人口酸化度が４０％という低還元性のものであっ
ても、分解ガス温度を１１５０℃付近に調節してやるこ
とによって出口側酸化η２を０にすることができたこと
が分かる。更には出口側については希望する任意の酸化
度η２値に応じて第３図の如き関係式を予め求めておく
と、上記任意の酸化度η２を得る為の炭化水素熱分解ガ
ス温度Ｔを知ることができる。或は、リフオーマ−の入
口温度１６００℃、出口温度８５０℃のみならず任意の
温度を設定して上記第３図と同様の関係を求めておけば
、リフオーマ−出口温度を入口温度及び上記分解ガス温
度Ｔで規制することもできる。以上のことは、予備還元
炉導入ガスの酸化度（還元ポテンシャルの逆数に相当）
及び温度を自在に制御できることを意味する。
式の反応によって生成されたＣ、Ｈ２゜及び未反応ＣＨ
４等の混合ガス）の温度Ｔが１．０００℃以上となる様
に該加熱分解装置１２を制御した。そして上記分解ガス
をリフオーマ−９へ導くと共に一方はポストパッション
後のＣｏ２及びＨ２０等を上記リフオーマ−９へ導いた
。次いで上記Ｃｏ２及び）（２０等のリフオーマ−９へ
の人口側酸化度η１を出口において０とする様な上記分
解ガス温度Ｔを求めた。その結果は第４図に示す通りで
あり、人口酸化度が４０％という低還元性のものであっ
ても、分解ガス温度を１１５０℃付近に調節してやるこ
とによって出口側酸化η２を０にすることができたこと
が分かる。更には出口側については希望する任意の酸化
度η２値に応じて第３図の如き関係式を予め求めておく
と、上記任意の酸化度η２を得る為の炭化水素熱分解ガ
ス温度Ｔを知ることができる。或は、リフオーマ−の入
口温度１６００℃、出口温度８５０℃のみならず任意の
温度を設定して上記第３図と同様の関係を求めておけば
、リフオーマ−出口温度を入口温度及び上記分解ガス温
度Ｔで規制することもできる。以上のことは、予備還元
炉導入ガスの酸化度（還元ポテンシャルの逆数に相当）
及び温度を自在に制御できることを意味する。
［発明の効果コ
本発明は上述の如く構成されているので以下の如き優れ
た効果が発揮される。
た効果が発揮される。
（１）ポストコンパッションされた高温発生ガスの温度
及び還元ポテンシャルを、予備還元反応の進行に最適な
ものとすることができる。
及び還元ポテンシャルを、予備還元反応の進行に最適な
ものとすることができる。
（２）予備還元反応の高効率化を図り、ひいては溶融還
元製鉄の高効率化及び生産の低コスト化に寄与すること
ができる。
元製鉄の高効率化及び生産の低コスト化に寄与すること
ができる。
第１図は本発明方法の一実施例を示す為の説明図、第２
図は従来のりフォーマ一方法を示す為の説明図、第３図
は従来のりフォーマ一方法が実施される場合におけるリ
フオーマ−人口ガスの酸化度η１と出口ガスの酸化度η
２との関係を示す図、第４図は本発明方法を実施した場
合におけるリフオーマ−ガスの入口酸化度η１と分解ガ
ス温度との関係を示す図である。
図は従来のりフォーマ一方法を示す為の説明図、第３図
は従来のりフォーマ一方法が実施される場合におけるリ
フオーマ−人口ガスの酸化度η１と出口ガスの酸化度η
２との関係を示す図、第４図は本発明方法を実施した場
合におけるリフオーマ−ガスの入口酸化度η１と分解ガ
ス温度との関係を示す図である。
Claims (1)
- 溶融還元製鉄法の実施に当たり溶融還元炉内で２次燃焼
された高温の発生ガスを予備還元に適したガスに改質す
る方法であって、炭化水素の加熱分解によって得られる
ガスを、上記高温の発生ガスに加えることによって予備
還元炉への導入に適した温度及び還元力に改質すること
を特徴とする溶融還元炉発生ガスの品質調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038497A JPS62196310A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038497A JPS62196310A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62196310A true JPS62196310A (ja) | 1987-08-29 |
Family
ID=12526898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61038497A Pending JPS62196310A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62196310A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331411A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-12 | Kobe Steel Ltd | 還元性ガスの製造方法 |
| WO2000020648A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren und anlage zum herstellen von eisen, insbesondere stahl |
-
1986
- 1986-02-24 JP JP61038497A patent/JPS62196310A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331411A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-12 | Kobe Steel Ltd | 還元性ガスの製造方法 |
| WO2000020648A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren und anlage zum herstellen von eisen, insbesondere stahl |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LU500699B1 (en) | Method for operating a shaft furnace plant | |
| US5064467A (en) | Method and apparatus for the direct reduction of iron | |
| WO2023036474A1 (en) | Method for producing direct reduced iron for an iron and steelmaking plant | |
| CS225806B1 (en) | The manufacturing process of the steel | |
| ZA202402490B (en) | Method for reducing carbon footprint in operating a metallurgical plant for producing pig iron | |
| TWI864000B (zh) | 用於操作高爐的方法 | |
| KR101890788B1 (ko) | 탄화수소와 수소 모두를 함유하는 가스 스트림을 사용한 금속 산화물의 환원 | |
| CA2118383A1 (en) | Process for the production of iron carbide | |
| JP7796757B2 (ja) | 直接還元プロセスにおける抽出ガス回収 | |
| TWI859232B (zh) | 用於操作冶金爐的方法 | |
| US3189438A (en) | Method of and apparatus for reducing iron oxides | |
| JPS63297209A (ja) | 一酸化炭素の製造方法 | |
| JPS5847449B2 (ja) | 直接製鉄法 | |
| CN108315523A (zh) | 二氧化碳-甲烷自热重整生产直接还原铁的方法及系统 | |
| CN116034170A (zh) | 用于对高炉设备进行操作的方法 | |
| JPS5834114A (ja) | 還元鉄の製造方法 | |
| JPH08120314A (ja) | 炭化鉄の製造方法 | |
| JPS6156216A (ja) | 溶融還元炉排ガスの処理方法 | |
| JPS62230923A (ja) | 溶融還元製鉄法 | |
| WO2025008143A1 (en) | Method for producing direct reduced iron | |
| EA053214B1 (ru) | Способ прямого восстановления железной руды с помощью синтез-газа, полученного каталитическим частичным окислением | |
| JPS62205208A (ja) | 溶融還元炉発生ガスの改質・除塵方法 | |
| WO2024135696A1 (ja) | 還元鉄の製造方法 | |
| WO2024135695A1 (ja) | 還元鉄の製造方法 | |
| JPS6220806A (ja) | ２段吹込法による鉄鉱石の溶融還元製鉄法 |