JPS6328810A - 溶融還元法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、溶融還元を行う炉におけろ２次燃焼熱を、
効率よく利用することに関するものであるつ 〔従来の技術〕 炭材を用いた溶融還元法は、すでに各所で実施されてい
る技術であり、またその技術のうちでも一酸化炭素を炭
酸ガスに二次燃焼させ、その際に発生する熱を鉄浴に伝
えて炭材の使用量を減少させようとする試みがあること
は知られている。

さらに、このときの熱媒体としてスラグ層へ窒素、炭酸
ガス、アルゴンなどのガスを吹き込んで発生したスラグ
ｔ［Ａを用いることもすでに知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の方法では、系内のＯＤ比が
増加するに伴い、二次燃焼後の鉄塔への着熱効果が著し
く低下する（第２図における黒点による挙動参照）とい
う傾向が認められ、好ましいものではない。

このような挙動の原因としては、種々の要因を挙げるこ
とができるが、その最大のものとしては、極めて粘性の
高いスラグに対して、通常の方法によるガス吹き込みで
はスラグ液滴を多量に発生させることが困難であること
が挙げられる。

なお、ＯＤ比とは、次の式、 ＯＤ　＝　（ＣＯ１＋Ｈ，０）／（ＣＯ＋Ｃ０２＋Ｈ，
＋Ｈ２０）で表されるものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来の技術にみられたこのような改良を迫ら
れている問題に対して種々検討を加えた結果、鉱石と炭
材およびその他の副材料を用いて鉱石を直接還元する溶
融還元法において、溶融還元反応炉中に生成しているス
ラグ層へ粉体を高速で吹き込んでスラグ液滴をガスの２
次燃焼帯へ飛ばし、ここで２次燃焼させてその発生熱を
金属溶湯に伝えることを特徴とする溶融還元法、に到達
したのである。

〔作　用〕

本発明は、高粘性のスラグを効果的に飛沫化して、これ
を反応炉中に浮遊させることについて検討して完成した
ものであり、スラグに対して直接ガスの噴出力を利用す
るのではなく噴出するガスに駆動された粉体によりスラ
グを飛沫化するものである。

このような本発明の思想は、第１図に示したような構成
からなる溶融還元反応炉に具体化ずろことができろ。

例えば、基本的には通常の場合と同じような溶融還元反
応炉（以下、単に反応炉）１において鉱石の溶融還元反
応を行わせるが、この場合、その溶融鉄２の上に存在す
るスラグ層、３に対しそ、反応炉１の炉壁から２本ない
しそれ以上の粉体吹き込み用ノズル４を炉内で上を向く
ように設けている。。

なお、溶融鉄２領域中での燃焼に寄与させるために、反
応炉１の下部には、通常の場合と同じように酸素ないし
はプロパンガスを導入するためのノズル５を設け、また
、反応炉１の上部炉壁から炉内に対しては、二次燃焼を
行わせるための酸素導入用ノズル６を備えたものとする
。

このような構成からなる反応炉１は、通常の溶融還元操
作と同様に上部解放部から投入した鉱石、炭材等が反応
炉ｌの下部から吹き上げている燃焼性ガスにより燃焼し
て生成した溶融金属２とスラグ３が反応炉１下部に溜っ
ているが、ここに炉壁に設けたノズル４から鉱石粉体を
キャリアガスで吹き込むと、粉体の効果によりスラグが
液滴７となって反応炉１中に飛散するが、一方、反応炉
１の上部壁面に設けたノズル６からスラブ液滴に対して
酸素を吹付けることにより二次燃焼を起こさせ、この際
に発生するｉ？Ａ量を新たに供給される鉱石の溶融還元
に利用するのである。

このような状況を発生させるために使用する粉体として
は、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、鉱石等がある
。

また、この粉体を吹き込ませるためのキャリヤガスとし
ては、酸素、窒素、一酸化炭素、炭酸ガス、アルゴンが
ある。

このように、反応炉１中でスラグの液滴を発生させ二次
燃焼を起こさせることによりＯＤ比が増加しても発熱効
果が低下しないという効果を発揮させることができる。

〔実施例〕

第１図に示したような形態の５０を規模の溶融還元炉を
使用して、下記に示した条件で鉱石の溶融還元を行った
。

反応炉１上部からの炭材投入量・２５ｔ／ｈｒケ　　　
　鉄鉱石投入量−・・５２ｔ／ｈｒ下部吹き込み口５か
らの酸素導入量・・５６０ＯＮｍ／ｈｒを　　　　　プ
ロパン導入量・・２２０　Ｎｒｎ’／ｈｒノズル４から
の酸素導入量−・５０００ｐ、ｒｎ’　／ｈｒ／　１゛
本／／　　　酸化カルシウム導入量・・５ｔ／ｈｒ　／
　１本ノズル６からの酸素導入量−・−５２０ＯＮｒｎ
’　／ｈｒ／　１本この場合では、第２図の白丸で描い
たグラフのごとき挙動となり、ＯＤ比が０．５５の時に
おいてもほぼ蓄熱効率８０％の値が得られた。

なお、第２図中黒丸で表した挙動は、従来法によろ代表
的な挙動を示したものである。

また、この実施例の説明では、上置き法により反応炉１
上部からの原料投入について説明したが、この方法に限
ることはなく、原料をインジェクションにより導入して
もよい。

〔発明の効果〕

この発明のを実施することにより、ＯＤ比の上昇があっ
ても従来法のように蓄熱効果は低下することがなく、二
次燃焼の効果を充分に享受することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従い構成した溶融還元反応炉の側面図
、第２図は蓄熱効果を示したグラフである。 １　融還元反応炉、２・・溶融鉄、３　スラグ、４・粉
体吹き込み用ノズル、５・・主反応用燃料導入ノズル、
６・酸素導入用ノズル、７　スラグ液滴。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉱石と炭材およびその他の副材料を用いて鉱石を
   直接還元する溶融還元法において、溶融還元反応炉中に
   生成しているスラグ層へ粉体を高速で吹き込んでスラグ
   液滴をガスの２次燃焼帯へ飛ばし、ここで２次燃焼を行
   わせ、その発生熱を金属溶湯に伝えることを特徴とする
   溶融還元法。
2. （２）スラグ層への粉体の高速吹き込みを溶融還元反応
   炉々壁から所定の角度で設けた吹き込み口により行う特
   許請求の範囲第１項に記載の溶融還元法。
3. （３）酸化カルシウム、酸化マグネシウム、鉱石から選
   ばれた粉体を使用する特許請求の範囲第１項に記載の溶
   融還元法。
4. （４）酸素、窒素、炭酸ガス、一酸化炭素、アルゴンの
   うちから選ばれた気体を吹き込み用ガスとして使用する
   特許請求の範囲第１項に記載の溶融還元法。