JPS63192811A - 鉄鉱石の還元方法 - Google Patents
鉄鉱石の還元方法Info
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- JPS63192811A JPS63192811A JP2411787A JP2411787A JPS63192811A JP S63192811 A JPS63192811 A JP S63192811A JP 2411787 A JP2411787 A JP 2411787A JP 2411787 A JP2411787 A JP 2411787A JP S63192811 A JPS63192811 A JP S63192811A
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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、石炭ガス化炉によって生成した還元ガスを用
いて鉱石還元炉で鉄鉱石を還元する還元鉄の製造方法に
関する。
いて鉱石還元炉で鉄鉱石を還元する還元鉄の製造方法に
関する。
石炭流動床ガス化炉のガスを改質し、これを用いて鉱石
還元炉で鉄鉱石を還元する方法は特公昭６０−２３１６
２号により開示されている。この方法は鉱石還元炉の排
ガスを冷却し、水分およびＣ０２を除去した後、このガ
スを３系統に分岐し、第１の系統では昇圧して石炭の流
動床に吹込み、第２の系統では還元炉排ガスの一部を燃
焼させて加熱し、これを第３の系統と混合して石炭流動
床ガス化炉からの発生ガスに混合して石炭流動床ガス化
炉からの発生ガスの組成と温度を調整して鉱石還元炉に
吹込み鉄鉱石を還元している。
還元炉で鉄鉱石を還元する方法は特公昭６０−２３１６
２号により開示されている。この方法は鉱石還元炉の排
ガスを冷却し、水分およびＣ０２を除去した後、このガ
スを３系統に分岐し、第１の系統では昇圧して石炭の流
動床に吹込み、第２の系統では還元炉排ガスの一部を燃
焼させて加熱し、これを第３の系統と混合して石炭流動
床ガス化炉からの発生ガスに混合して石炭流動床ガス化
炉からの発生ガスの組成と温度を調整して鉱石還元炉に
吹込み鉄鉱石を還元している。
この方法では鉱石還元炉の排ガスを冷却、脱水、脱炭酸
した後３系統にも分岐しているため、ガス経路が複雑で
その制御設備も高度なものが必要となり、排ガスの循環
系に多大な設備費が必要となる欠陥があった。
した後３系統にも分岐しているため、ガス経路が複雑で
その制御設備も高度なものが必要となり、排ガスの循環
系に多大な設備費が必要となる欠陥があった。
さらにこの方法では各系統でのガス量の変動がそのまま
鉱石還元炉に吹込まれる還元ガスの温度と組成の変動と
なって現れるため、製品である還元鉄の品質の変動、す
なわち還元率の変動を引起こす重大な欠陥があった。
鉱石還元炉に吹込まれる還元ガスの温度と組成の変動と
なって現れるため、製品である還元鉄の品質の変動、す
なわち還元率の変動を引起こす重大な欠陥があった。
すなわち、石炭ガス化炉に循環される排ガス量が増大す
ると石炭ガス化炉の温度が低下する結果、発生ガスの温
度は低下し、しかも石炭ガス化が順調に行われず酸化成
分であるＨ２Ｏ，ＣＯ２が増大する。さらに発生ガスに
混合されるべき第２、第３の系統のＨ２とＣＯに富んだ
ガス量が減少しているため、鉱石還元炉に吹込まれるガ
スは温度、還元力ともに著しく低下する結果、製造され
る還元鉄の還元率が大幅に低下する。
ると石炭ガス化炉の温度が低下する結果、発生ガスの温
度は低下し、しかも石炭ガス化が順調に行われず酸化成
分であるＨ２Ｏ，ＣＯ２が増大する。さらに発生ガスに
混合されるべき第２、第３の系統のＨ２とＣＯに富んだ
ガス量が減少しているため、鉱石還元炉に吹込まれるガ
スは温度、還元力ともに著しく低下する結果、製造され
る還元鉄の還元率が大幅に低下する。
また、逆に石炭ガス化炉に循環される排ガス量が低下す
ると上記とは全く逆の結果となり、還元率は目標値以上
となる。
ると上記とは全く逆の結果となり、還元率は目標値以上
となる。
このようにこの方法は本来的に製品の品質制御ができ難
いプロセスである。
いプロセスである。
さらにこの方法の第３の欠陥は、鉱石還元炉から排出さ
れる還元鉄の顕熱ならびに石炭ガス化炉から排出される
石炭灰分の顕熱を有効に利用できず、灰分中に残留する
炭素分をガス化できないため石炭消費量が増大する点で
ある。
れる還元鉄の顕熱ならびに石炭ガス化炉から排出される
石炭灰分の顕熱を有効に利用できず、灰分中に残留する
炭素分をガス化できないため石炭消費量が増大する点で
ある。
本発明が解決しようとする問題は前述の従来法の欠陥で
あり、その目的は以下の３点である。
あり、その目的は以下の３点である。
（１）鉱石還元炉排ガスの循環系の複雑さを排除し、単
純化させることで設備費の削減を図ること。
純化させることで設備費の削減を図ること。
（２）鉱石還元炉排ガスの循環量変動に由来する製品還
元率の変動を防止すること。
元率の変動を防止すること。
（３）還元鉄ならびに石炭灰分の顕熱を有効に利用し、
さらに石炭灰分中に残留する炭素分をもガス化させるこ
とで石炭消費量を大幅に削減すること。
さらに石炭灰分中に残留する炭素分をもガス化させるこ
とで石炭消費量を大幅に削減すること。
本発明は、流動床石炭ガス化炉で生成させた高温の発生
ガスを用いて鉱石還元炉で鉄鉱石を還元する方法におい
て、次の技術手段を講じたことを特徴とする。
ガスを用いて鉱石還元炉で鉄鉱石を還元する方法におい
て、次の技術手段を講じたことを特徴とする。
（ａ）流動床石炭ガス化炉で石炭を含酸素気体でガス化
させるに当り、流動床ガス化炉の下部に石炭灰分の充填
層を形成し、この灰分充填層を経由して流動床ガス化炉
内に含酸素気体もしくは酸素を吹込んでガス化する。
させるに当り、流動床ガス化炉の下部に石炭灰分の充填
層を形成し、この灰分充填層を経由して流動床ガス化炉
内に含酸素気体もしくは酸素を吹込んでガス化する。
（ｂ）鉱石還元炉排ガスを冷却、脱水、脱炭酸した後圧
力変動防止用のガスホルダを経由して鉱石還元炉から排
出される還元鉄と熱交換させて昇温する。
力変動防止用のガスホルダを経由して鉱石還元炉から排
出される還元鉄と熱交換させて昇温する。
（ｃ）この昇温された排ガスを前記石炭ガス化炉からの
発生ガスと混合して鉱石還元炉に吹込む。
発生ガスと混合して鉱石還元炉に吹込む。
本発明の構成を図面に基づき説明する。第１図は本発明
のプロセスフロー図である。
のプロセスフロー図である。
鉱石還元炉１１からの排ガスはダクト１６を通ってホッ
トサイクロン１７で除塵される。除去されたダストは配
管１８を通って鉱石還元炉１１に戻される。一方、除塵
された排ガスはダクト１９を通って冷却除湿器２０に達
し、ここで冷却と除湿が行われる。
トサイクロン１７で除塵される。除去されたダストは配
管１８を通って鉱石還元炉１１に戻される。一方、除塵
された排ガスはダクト１９を通って冷却除湿器２０に達
し、ここで冷却と除湿が行われる。
さらに排ガスは配管２１を経由して脱炭酸設備２２で脱
炭酸されて還元力の高いＣＯとＨ２に富んだガスとなっ
て圧力変動防止用のガスホルダ２７に入る。ここで圧力
変動防止用のガスホルダを設けるのは鉱石還元炉や石炭
ガス化炉の変調に起因する圧力変動を吸収させて、循環
ガス量を一定に維持することを容易ならしめると同時に
石炭ガス化炉からの発生ガスの温度やガス組成が変動し
ても循環ガス量を迅速に調整することができるので、容
易に所望の鉱石還元炉への吹込みガスの温度と組成を得
ることができるからである。
炭酸されて還元力の高いＣＯとＨ２に富んだガスとなっ
て圧力変動防止用のガスホルダ２７に入る。ここで圧力
変動防止用のガスホルダを設けるのは鉱石還元炉や石炭
ガス化炉の変調に起因する圧力変動を吸収させて、循環
ガス量を一定に維持することを容易ならしめると同時に
石炭ガス化炉からの発生ガスの温度やガス組成が変動し
ても循環ガス量を迅速に調整することができるので、容
易に所望の鉱石還元炉への吹込みガスの温度と組成を得
ることができるからである。
すなわち特公昭６０−２３１６２号に開示の方法では鉱
石還元炉排ガスの循環系にガス量の調整ができる緩衝設
備がないため、各系統の循環ガス量の調整が容易でなく
、従って鉱石還元炉に吹込むガス組成と温度とが変動し
やすいという欠陥と対比すれば、本発明で圧力変動防止
用のガスホルダを設ける効果は明確に理解されるもので
ある。
石還元炉排ガスの循環系にガス量の調整ができる緩衝設
備がないため、各系統の循環ガス量の調整が容易でなく
、従って鉱石還元炉に吹込むガス組成と温度とが変動し
やすいという欠陥と対比すれば、本発明で圧力変動防止
用のガスホルダを設ける効果は明確に理解されるもので
ある。
ガスホルダに入った循環排ガスはブロワ２４で少し昇圧
した後、鉱石還元炉から抜出管１２を通って排出された
還元鉄と熱交換器１３で熱交換し還元鉄の顕熱を受け、
次いで配管２６を経由して石炭ガス化炉からの発生ガス
と配管１０の途中で混合され、鉱石還元炉１１に吹込ま
れる。熱交換器１３に脱水、脱炭酸した還元ガスに富ん
だ循環排ガスを導入する効果は、還元鉄の顕熱の実効利
用と還元鉄を不活性ガスを使用せずに再酸化させること
なく冷却できる点にあることは論を待たない。
した後、鉱石還元炉から抜出管１２を通って排出された
還元鉄と熱交換器１３で熱交換し還元鉄の顕熱を受け、
次いで配管２６を経由して石炭ガス化炉からの発生ガス
と配管１０の途中で混合され、鉱石還元炉１１に吹込ま
れる。熱交換器１３に脱水、脱炭酸した還元ガスに富ん
だ循環排ガスを導入する効果は、還元鉄の顕熱の実効利
用と還元鉄を不活性ガスを使用せずに再酸化させること
なく冷却できる点にあることは論を待たない。
なお、石炭ガス化炉１からの発生ガスに混合する循環排
ガスの量は石炭ガス化炉ｌからの発生ガスの温度とガス
組成をダクト９で測定し、さらに配管２６での循環排ガ
スの温度を測定して所望の鉱石還元炉の吹込みガス組成
と温度となるようにブロワ２４を調整して決定する。
ガスの量は石炭ガス化炉ｌからの発生ガスの温度とガス
組成をダクト９で測定し、さらに配管２６での循環排ガ
スの温度を測定して所望の鉱石還元炉の吹込みガス組成
と温度となるようにブロワ２４を調整して決定する。
また、上記の循環排ガスの量を調整することだけでは所
望の鉱石還元炉吹込みガスが得られない場合は１石炭ガ
ス化炉１に供給する含酸素気体もしくは酸素の量を調整
して所望の鉱石還元炉吹込みガスを生成させる。
望の鉱石還元炉吹込みガスが得られない場合は１石炭ガ
ス化炉１に供給する含酸素気体もしくは酸素の量を調整
して所望の鉱石還元炉吹込みガスを生成させる。
本プロセスでは、鉄鉱石はホッパ１４から切出され、装
入管１５を経由して鉱石還元炉１１に装入されて還元鉄
となり、この高温の還元鉄は排出管１２を通って熱交換
器１３に導かれ、還元ガスに富んだ循環排ガスにより再
酸化を受けることなく冷却され、次いで排出管２９を通
って収納容器３０に貯蔵される。
入管１５を経由して鉱石還元炉１１に装入されて還元鉄
となり、この高温の還元鉄は排出管１２を通って熱交換
器１３に導かれ、還元ガスに富んだ循環排ガスにより再
酸化を受けることなく冷却され、次いで排出管２９を通
って収納容器３０に貯蔵される。
一方、流動層石炭ガス化炉１は以下の如く操業される。
原料の石炭はホッパ３１より切出され導管６を経て石炭
ガス化炉ｌに供給される。石炭ガス化炉１の下部には石
炭灰分が凝集、部分溶着して粒子径が増大し、塊状化し
た灰分の充填層を形成させる充填層部４が設けられてい
る。この充填層部４の下部から石炭ガス化用含酸素気体
もしくは酸素を、含酸素気体もしくは酸素の供給段＠２
から配管３を経由して吹込む、ここで充填層部４を設け
、その下部より含酸素気体を吹込むのは、この充填層部
４で石炭灰分の持つ顕熱をガスに移行させる効果ならび
に流動層部で完全にガス化せずに灰分中に残留した炭素
分を完全にガス化させることができ、供給された石炭を
ほとんど完全にガス化できるという著しい効果を発揮で
きるからである。塊状化した石炭灰分は充填層部４で含
酸素気体で冷却された後、排出機５により排出される。
ガス化炉ｌに供給される。石炭ガス化炉１の下部には石
炭灰分が凝集、部分溶着して粒子径が増大し、塊状化し
た灰分の充填層を形成させる充填層部４が設けられてい
る。この充填層部４の下部から石炭ガス化用含酸素気体
もしくは酸素を、含酸素気体もしくは酸素の供給段＠２
から配管３を経由して吹込む、ここで充填層部４を設け
、その下部より含酸素気体を吹込むのは、この充填層部
４で石炭灰分の持つ顕熱をガスに移行させる効果ならび
に流動層部で完全にガス化せずに灰分中に残留した炭素
分を完全にガス化させることができ、供給された石炭を
ほとんど完全にガス化できるという著しい効果を発揮で
きるからである。塊状化した石炭灰分は充填層部４で含
酸素気体で冷却された後、排出機５により排出される。
石炭ガス化炉１で生成された高温の発生ガスはダクト９
を経てホットサイクロン８に導かれ除塵された後、ダク
トｌＯを通って、ダクト２６から来る循環排ガスと混合
された後、鉱石還元炉１１に吹込まれる。ホットサイク
ロン８で除塵された石炭分を多量に含むダストは再び循
環パイプ７を経てガス化炉１に戻され、石炭を有効にガ
ス化することができる。
を経てホットサイクロン８に導かれ除塵された後、ダク
トｌＯを通って、ダクト２６から来る循環排ガスと混合
された後、鉱石還元炉１１に吹込まれる。ホットサイク
ロン８で除塵された石炭分を多量に含むダストは再び循
環パイプ７を経てガス化炉１に戻され、石炭を有効にガ
ス化することができる。
第１図に示すプロセスフローを有する１０ｔ／ｄ規模の
還元鉄製造能力をもつテストプラントにより灰分１４重
量％、揮発分３２重量％の石炭、Ｔ、Ｆｅ６７重量％、
平均粒径１２ｍｍｃ７）ブラジル産鉱石、含酸素気体と
して酸素を使用して本発明の方法に基づき鉄鉱石を還元
した。なお、弓の実施例では鉱石還元炉は流動層型式の
ものを採用した。第１表に操業成績を従来法の比較例と
ともに示す。
還元鉄製造能力をもつテストプラントにより灰分１４重
量％、揮発分３２重量％の石炭、Ｔ、Ｆｅ６７重量％、
平均粒径１２ｍｍｃ７）ブラジル産鉱石、含酸素気体と
して酸素を使用して本発明の方法に基づき鉄鉱石を還元
した。なお、弓の実施例では鉱石還元炉は流動層型式の
ものを採用した。第１表に操業成績を従来法の比較例と
ともに示す。
本発明の方法によれば石炭原単位、酸素原単位が大幅に
削減され、製品である還元率も安定化できることは明ら
かであり、鉱石還元炉排ガスの循環系統も一つのため設
備面も有利となる。
削減され、製品である還元率も安定化できることは明ら
かであり、鉱石還元炉排ガスの循環系統も一つのため設
備面も有利となる。
第 １ 表
〔発明の効果〕
本発明方法によれば鉱石還元炉排ガス系を１系統に単純
化することができるので、設備面で有利となり、さらに
鉱石還元炉に吹込むガスの変動を防止できる結果、製品
還元率の変動幅を大幅に減少させることができる。
化することができるので、設備面で有利となり、さらに
鉱石還元炉に吹込むガスの変動を防止できる結果、製品
還元率の変動幅を大幅に減少させることができる。
さらに石炭灰分中に残留する炭素分も有効にガス化する
ことができ、灰分の顕熱、製品還元鉄の顕然も有効にプ
ロセス内で利用できるので石炭原単位、酸素原単位を低
減することが可能となる。
ことができ、灰分の顕熱、製品還元鉄の顕然も有効にプ
ロセス内で利用できるので石炭原単位、酸素原単位を低
減することが可能となる。
第１図は本発明の詳細な説明する鉄鉱石を還元して還元
鉄を製造するプロセスフロー図である。 ■・・・流動層石炭ガス化炉 ？・・・含酸素気体もしくは酸素の供給機３・・・含酸
素気体もしくは酸素の供給管４・・・充填層部 ５・・・排出機 ６・・・石炭供給管 ７・・・ダストの戻し管８
・・・ホットサイクロン ９．１０・・・発生ガスのダクト １１・・・鉱石還元炉 １２・・・還元鉄排出管１
３・−・熱交換器 １４・・・鉱石ホッパ１５・
・・鉱石供給管 １６・・・排ガスダクト１７・・
・ホットサイクロン １８・・・ダストの戻し管 １９．２１．２３・・・排ガスダクト ２０・・・冷却除湿器 ２２・・・脱炭酸設備２４
・・・ブロワ
鉄を製造するプロセスフロー図である。 ■・・・流動層石炭ガス化炉 ？・・・含酸素気体もしくは酸素の供給機３・・・含酸
素気体もしくは酸素の供給管４・・・充填層部 ５・・・排出機 ６・・・石炭供給管 ７・・・ダストの戻し管８
・・・ホットサイクロン ９．１０・・・発生ガスのダクト １１・・・鉱石還元炉 １２・・・還元鉄排出管１
３・−・熱交換器 １４・・・鉱石ホッパ１５・
・・鉱石供給管 １６・・・排ガスダクト１７・・
・ホットサイクロン １８・・・ダストの戻し管 １９．２１．２３・・・排ガスダクト ２０・・・冷却除湿器 ２２・・・脱炭酸設備２４
・・・ブロワ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流動床石炭ガス化炉で生成させた高温の発生ガスを
用いて鉱石還元炉で鉄鉱石を還元する方法において、 （ａ）流動床石炭ガス化炉で石炭を含酸素気体でガス化
させるに当り、流動床ガス化炉の下部に石炭灰分の充填
層を形成し、この灰分充填層を経由して流動床ガス化炉
内に含酸素気体もしくは酸素を吹込んで石炭をガス化 し、 （ｂ）鉱石還元炉排ガスを冷却、脱水、脱炭酸した後圧
力変動防止用のガスホルダを経由して鉱石還元炉から排
出される還元鉄と熱交換させて昇温し、 （ｃ）この昇温された排ガスを前記石炭ガス化炉からの
発生ガスと混合して鉱石還元炉に吹込む ことを特徴とする鉄鉱石の還元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411787A JPS63192811A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 鉄鉱石の還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411787A JPS63192811A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 鉄鉱石の還元方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192811A true JPS63192811A (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=12129378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2411787A Pending JPS63192811A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 鉄鉱石の還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63192811A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035779A1 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 石炭ガス化及び直接製鉄方法並びにそのシステム |
| WO2010136378A1 (de) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co | Verfahren und vorrichtung zur reduktion oxidischer eisenträger mit reduktionsgas aus einem kohlevergaser |
| JP2013505356A (ja) * | 2009-09-17 | 2013-02-14 | ポスコ | 還元鉄製造装置およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP2411787A patent/JPS63192811A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035779A1 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 石炭ガス化及び直接製鉄方法並びにそのシステム |
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