JPS6347311A - 溶融還元精錬設備 - 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】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、鉄鉱石を石炭及び石灰と共に精錬炉内の溶
銑中に吹き込み、ランス及び底部羽口から酸素ガスを吹
き込んで溶銑を得る溶融還元精錬設備に関し、更に詳述
すれば、石炭の水分を極めて少なくして最適の条件で溶
融還元操業する溶融還元精錬設備に関する。

［従来の技術］ 溶融還元ｒ′ｒ４ｉｉ法は高炉製鉄法に代るものであり
、高炉製鉄法においては、高炉の建設費が高く広大な敷
地が必要であるという高炉製鉄法の欠点を解消すべく、
近年に至り開発されたものである。このような溶融還元
精錬法においては、精錬炉内の溶銑中に炉底に設けた羽
口から予備還元された鉱石並びに粉末状の石炭及び石灰
を吹き込み、更に別の羽口から酸素ガスを溶銑中に吹き
込むと共に、炉頂部から炉内に装入されたランスを介し
て溶銑に酸素ガスを吹き付ける。そうすると、石炭が溶
銑中に溶解すると共に、石炭の炭素が酵素ガスによって
酸化される。そして、この酸化熱によって鉱石が溶融す
ると共に、鉱石が石炭中の炭素によって還元される。溶
銑から発生するＣＯガスはランスから吹き付けられる酸
素ガスによって２次燃焼されてＣＯ２ガスになる。この
ＣＯ２ガスの顕熱は溶銑上を覆っているフォーミング状
のスラブに伝達され１次いで、溶銑に戻される。

［発明が解決しようとする問題点〕 ところで、この溶融還元プロセスにおいては、石炭の水
分巳が季節により又は天候により大きく変動する。例え
ば、冬期においては水分含有旦が６乃至７％であるが、
梅雨時には１５乃至１６％に上昇し、また、それ以外の
季節にも天候により９乃至１３％に変動する。このよう
に石炭の水分量が変動すると、水分の蒸発分解に必要な
熱量が変動し、溶融還元炉に投入すべき熱源としての石
炭量が変動する。換言すれば、操業状態を一定に維持す
るために、石炭の吹込み農を増減する必要があり、これ
が溶融還元操業を複雑化させる要因になっている。また
、石炭を粉砕して粉末状にした後、これを溶融還元炉に
吹込んでいるが、湿ったまま石炭を粉砕すると、多大の
動力が必要であるという問題点もある。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、溶融還元炉に吹込む石炭を予め乾燥することにより、
石炭粉砕の動力を軽減すると共に、溶融還元操業を安定
して実施することができる溶融還元量ｍ設備を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る溶融還元精錬設備は、溶融還元炉と、こ
の溶融還元炉の排ガスからその顕熱の一部を回収する熱
回収手段と、この熱回収手段から出た排ガスを導入し排
ガスの顕熱により石炭を乾燥する乾燥装置と、を有し、
乾燥装置により乾燥された石炭を溶融還元炉に供給する
ことを特徴とする。

［作用コ 溶融還元炉にて精錬中に発生する排ガスの組成は、炭酸
ガス（ＣＯ２ガス）が約２０乃至５０％、水素ガス（Ｈ
２ガス）が約５乃至２０％、及び−酸化炭素ガス（Ｃｏ
ガス）が３０乃至５０％である。つまり、この排ガスは
酸素ガス（０２ガス）を含有していないか、又はその含
有量が少ないので、この排ガスを石炭の乾燥に利用して
も、石炭との反応が起きるおそれがない。また、この排
ガスを熱回収手段に通してその顕熱の一部を回収し、排
ガスを冷却した後、石炭の乾燥に利用することにより、
任意の温度で石炭を乾燥することができる。これにより
、石炭の水分を所定値に調整することができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の実施例に係る溶融還元精錬役儀を示
すブロック図である。溶融還元炉１にてｙＩｇｌ中に発
生する排ガスは、予備還元炉２に導入され、予備還元炉
２にて鉱石の予備還元に利用される。予備還元炉２を出
た排ガスは、集ａ区３により除「された後、高温熱回収
部４に供給される。

この高温熱回収部４は排ガスの顕熱を高温高圧の蒸気と
して回収する熱交換器等により構成され、排ガスの顕熱
はこの熱回収部４にて蒸気の加熱等に使用される。熱回
収部４を出た排ガスは、約１８０乃至２００℃まで降温
しており、この排ガスの一部が石炭乾燥装置６に供給さ
れ、残部は低温熱回収部５に供給される。

低温熱回収部５にて、排ガスの持つ顕熱は更に回収され
、次いで、排ガスは下工程に送られる。

石炭乾燥装置６は、公知の乾燥装置で構成することがで
き、例えば、流動層タイプ、固定層タイプ又は多管式タ
イプ等、のちのを使用すればよいが、乾燥効率上は流動
層タイプのものが好ましい。この流動層タイプのものは
、図示のように、ホッパの底部に多数の孔を開設した仕
切り板６１を配設し、このホッパの上部から生石炭を投
入すると共に、仕切り板６１の下方から仕切り板６１の
孔を介して排ガスをホッパ内に吹込む。石炭は吹き込み
ガスにより浮遊状態におかれ、この状態で乾燥されてホ
ッパ下部の排出口から排出される。

乾燥装置６から排出された乾燥石炭は、ホッパ７に一旦
貯留された後、次工程の粉砕工程に送られる。この粉砕
工程で微粉状に粉砕された石炭は、溶融還元炉１に送ら
れて精錬に供される。乾燥装［６内に吹き込まれたガス
はそのホッパ内を・上昇し、ブロア９により吸引されて
上部のガス排出口から排出される。乾燥装置６とブロア
９・との間には、集Ｗｉ機８が配設されており、乾燥装
置６を出た排ガス中の微粉炭はこの集塵機８によりガス
流から分離されて集められる。集ｍｍ８により回収され
た微粉炭はホッパ７に供給され、微粉炭が除去された排
ガスは低温熱回収部５により熱回収された排ガスと共に
、下工程に送られる。

このように構成された溶融還元ｖｉ錬設６７ｇにおいて
は、溶融還元炉１にて発生した排ガスは予備還元炉２に
供給されて鉱石の予備還元に使用された後、栗塁機３に
より除塵されて高温熱回収部４に送られる。排ガスは高
温熱回収部４の入口で約７００℃の温度を有しており、
この顕熱は、例えば、高圧高温の蒸気として回収される
。高温熱回収部４を出た排ガスは約２００℃の温度を有
しており、この比較的低温の排ガスの一部は乾燥装置６
に供給される。

この排ガスは酸素を含まないから、乾燥装置６内に直接
吹き込むことができ、乾燥装置６内に吹ぎ込まれた排ガ
スは石炭の乾燥に利用された後、ブロア９により吸引さ
れて乾燥装置６の頂部のガス排出口から排出される。こ
のガスは集晧機８により、ガス中の微粉炭が除去され、
回収された微粉炭はホッパ７に供給される。乾燥装置６
においては、その頭部から生石炭が投入され、底部から
吹き込まれる排ガスにより浮遊した状態で乾燥される。

この乾燥後の石炭は乾燥装置６の底部からホッパ７に移
装される。ホッパ７内の乾燥石炭は、次工程の粉砕装＠
（図示せず）に搬入され、この粉砕装置により微粉状に
粉砕される。この微粉炭は溶融還元炉１に供給され、精
錬に供される。高温熱回収部４を出た排ガスの残部は、
低温熱回収部５により熱回収されて下工程に送られる。

この発明においては、溶融還元炉１に吹きこむ石炭は、
予め乾燥されており、水分が極めて少ないと共に、その
水分の変動量も少ない。このため、？Ｉ？融還元炉１内
で水分の分解に消費される熱量が減少し、熱源としての
所要石炭量を削減することができる。また、水分の変動
が少ないから、安定して溶融還元精錬操業することがで
きる。また、石炭を予め乾燥させた後粉砕するから、石
炭の粉砕のための動力を低減することができる。この発
明においては、高温高圧の蒸気等として排ガスの顕熱を
回収した後、約２００℃以下に降温して熱回収が困Ｈな
比較的低温の排ガスを利用して石炭を乾燥する。従って
、排ガスの顕熱を極めて有効に利用することができる。

なお、溶融還元炉１の排ガスを予備還元炉２を経由せず
、直接高温熱回収部４に供給してもよいことは勿論であ
る。

［発明の効果〕 この発明によれば、溶融還元炉に吹きこむ石炭を予め乾
燥して水分を除去するので、水分の分解に要する熱量が
不要で熱源としての石炭量を低減することができる。ま
た、水分が少ないので、石炭の粉砕に要する動力を軽減
することができる。

更に、熱回収が困難な低温の排ガスを石炭の乾燥に使用
するので、溶融還元炉の排ガスを有効に使用することが
できると共に、排ガス中には酸素が含有されていないの
で、乾燥装置内に直接吹きこむことができ、石炭の加熱
効率が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る溶融還元精錬設備を示
すブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融還元炉と、この溶融還元炉の排ガスからその顕熱の
   一部を回収する熱回収手段と、この熱回収手段から出た
   排ガスを導入し排ガスの顕熱により石炭を乾燥する乾燥
   装置と、を有し、乾燥装置により乾燥された石炭を溶融
   還元炉に供給することを特徴とする溶融還元精錬設備。