JP2000054014A - 溶融還元設備における鉱石装入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備トラブルが少なく、予備還元炉で生じる
落鉱を含めた予備還元鉱石の溶融還元炉への装入を適切
に行うことができ、しかも炉内装入のための気送用ガス
の使用量を従来装置に較べて大幅に削減できる鉱石装入
装置を提供する。 【解決手段】 微粉鉱石を粗粒鉱石と混合した状態で溶
融還元炉に装入することより鉱石の炉発生ガス中への飛
散量を大幅に低減でき、従来装置に較べて気送用ガス量
を大幅に削減できるという知見に基づきなされたもの
で、予備還元炉の流動層から粗粒鉱石を抜き出すための
鉱石抜き出し系と、予備還元炉の排出ガスから回収され
た微粉鉱石を抜き出すための鉱石抜き出し系と、予備還
元炉の分散板下方への落鉱を抜き出すための落鉱抜き出
し系と、これら３系統の各抜き出し系を通じて各鉱石が
供給される一基の貯留ホッパーと、この貯留ホッパーか
ら溶融還元炉に鉱石を装入するための鉱石装入系とを有
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融還元設備におけ
る鉱石装入装置、より詳細には、分散板を備えた流動層
式の予備還元炉で鉄鉱石を予備還元し、この予備還元さ
れた鉄鉱石を溶融還元炉に装入するための鉱石装入装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄浴式の溶融還元炉を備えた鉄鉱
石の溶融還元設備において、分散板を備えた流動層式の
予備還元炉に溶融還元炉の発生ガス(還元性ガス)を供給
して鉄鉱石を予備還元し、この予備還元された鉄鉱石を
溶融還元炉に装入するための鉱石装入装置が知られてい
る。

【０００３】このような鉱石装入装置として特開平１−
１２９９１６号公報には、分散板を備えた流動層式の予
備還元炉で予備還元された粗粒鉱石と微粒鉱石をそれぞ
れの装入系を通じて溶融還元炉に供給するための装置が
示されている。すなわち、この鉱石装入装置は粗粒鉱石
と微粉鉱石をそれぞれ独立した装入系で溶融還元炉に装
入するもので、粗粒鉱石は溶融還元炉上方から炉内に重
力落下により装入し、一方、微粉鉱石は気送によって炉
内に吹き込むことを基本としている。

【０００４】このため上記鉱石装入装置の粗粒鉱石装入
系は、予備還元炉の流動層の下部（分散板に形成された
鉱石抜き出し孔）から粗粒鉱石を抜き出すための鉱石抜
き出し管と、この鉱石抜き出し管に設けられる鉱石切出
し装置と、切り出された鉱石が貯留される貯留タンク
と、この貯留タンクから鉱石切出し装置を介して鉱石を
溶融還元炉に装入するための装入管を備え、また、微粉
鉱石装入系は、予備還元炉の排出ガスを除塵するサイク
ロンで回収された微粉鉱石を当該サイクロンから抜き出
すための鉱石抜き出し管と、この鉱石抜き出し管に設け
られる鉱石切出し装置と、切り出された微粉鉱石が貯留
される貯留タンクと、この貯留タンクから鉱石切出し装
置及び気送装置を介して鉱石を溶融還元炉に気送・吹き
込みするための気送管を備えている。

【０００５】このように従来の鉱石装入装置において粗
粒鉱石と微粉鉱石をそれぞれ独立した装入系、すなわ
ち、粗粒鉱石については重力落下による装入系で、微粉
鉱石については気送・吹き込みによる装入系でそれぞれ
溶融還元炉に装入しているのは、質量が小さい微粉鉱石
を重力落下により溶融還元炉に装入した場合、微粉鉱石
が炉発生ガス中に飛散して多大な飛散ロスを生じてしま
うという配慮に基づくものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の鉱石装入装置には、以下のような問題がある。 (1) 微粉鉱石装入系と粗粒鉱石装入系の２系統の装入系
には、それぞれ予備還元炉またはサイクロンから鉱石を
切り出すため鉱石切出し装置（切出しバルブ）と、切り
出された鉱石を貯留するための貯留タンクと、この貯留
タンクから鉱石を切り出すための鉱石切出し装置（切出
しバルブ）が必要であり、構造が複雑で設備トラブルを
生じ易い。

【０００７】(2) 微粉鉱石装入系では、微粉鉱石の気送
用ガスとしてＮ₂等の不活性ガスが用いられるが、微粉
鉱石を炉外への飛散ロスを抑制しつつ溶融還元炉内に安
定して吹き込むためには、気送用ガスのガス流速を十分
に高く（通常、５０〜７０ｍ／ｓｅｃ）する必要があ
り、このため大量の気送用ガスが必要となる。また、こ
のような大量の気送用ガスが還元性ガスである発生ガス
（溶融還元炉発生ガス）に混入するため、発生ガスの発
熱量が低下するという問題を生じる。

【０００８】(3) 予備還元炉に供給される溶融還元炉の
発生ガス中には、装入鉱石や石炭由来のダストが比較的
多量に含まれている。この発生ガスに含まれるダスト
は、ガスが予備還元炉の分散板のノズル孔（通孔）を通
過する際にノズル孔内面に付着しやすいため、ノズル孔
形状はストレート状にするのが一般的である。予備還元
炉に導入された発生ガスは分散板で整流された後流動層
に噴出し、原料鉄鉱石を流動化しつつ還元する。この
時、分散板の通孔内ガス流速が一定レベル以上であれば
鉄鉱石は予備還元炉内で安定して流動化するが、発生ガ
ス量の変動に起因してノズル孔内ガス流速が低下すると
鉱石がノズル孔を通過して風箱に落下する、いわゆる落
鉱が発生する。このような落鉱の発生を抑制するために
は、ノズル孔総断面積を減少させることによってノズル
孔内ガス流速を高目に設定すればよいが、ノズル孔内ガ
ス流速が高くなると鉱石が還元される際に割れて細粒化
する粉化現象が助長され、この結果、微粒鉱石量が増大
してサイクロンでの未捕集ダストの増大を招き、ダスト
ロスが顕著になるという問題がある。このため予備還元
炉における分散板下方への落鉱の発生は不可避であり、
その量は予備還元炉への鉱石供給量の５〜１０％程度に
も達する。したがって、溶融還元設備における鉱石装入
装置ではこの落鉱の回収・装入を含めた鉱石装入系を構
成する必要があるが、上述した従来の鉱石装入装置はこ
の落鉱の回収・装入については何の配慮も行っていな
い。

【０００９】したがって本発明の目的は、設備トラブル
が少ない簡易な設備構成を有するとともに、予備還元炉
で生じる落鉱を含めた予備還元鉱石の溶融還元炉への装
入を適切に行うことができ、しかも微粉鉱石を炉内装入
するための気送用ガスの使用量を従来装置に較べて大幅
に削減することができる鉱石装入装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】先に述べたように従来の
鉱石装入装置では、質量が小さい微粉鉱石を重力落下に
より溶融還元炉に装入すると微粉鉱石が発生ガス中に飛
散し、多大な飛散ロスを生じるという懸念から、粗粒鉱
石は重力落下により溶融還元炉に装入するのに対して、
微粉鉱石については別の装入系により気送供給によって
炉内に吹き込むようにしている。これに対して本発明者
らは、微粉鉱石を粗粒鉱石と混合した状態で溶融還元炉
に装入した場合には、微粉鉱石を単独で装入した場合に
較べて微粉鉱石の炉発生ガス中への飛散量は遥かに少な
くなり、このため鉱石を気送用ガスを用いて溶融還元炉
内に供給するにしても、従来方式に較べて気送用ガス量
を大幅に削減することができ、場合によっては気送用ガ
スを使用することなく溶融還元炉内に装入（重力落下に
よる装入）できることを見い出した。また、このように
微粉鉱石と粗粒鉱石を混合した状態で溶融還元炉内に装
入できることになれば、従来装置のような微粉鉱石と粗
粒鉱石のための２系統の装入系を１つに統合することが
でき、設備の簡素化を図ることができる。

【００１１】本発明は以上のような知見に基づきなされ
たもので、その特徴は以下の通りである。 [1] 分散板を備えた流動層式の予備還元炉で鉄鉱石を予
備還元し、この予備還元された鉄鉱石を溶融還元炉に装
入する装置において、予備還元炉の流動層から粗粒鉱石
を抜き出すための粗粒鉱石抜き出し系と、予備還元炉の
排出ガスから回収された微粉鉱石を抜き出すための微粉
鉱石抜き出し系と、予備還元炉の分散板下方への落鉱を
予備還元炉から抜き出すための落鉱抜き出し系と、前記
３系統の各抜き出し系を通じて各鉱石が供給される一基
の貯留ホッパーと、該貯留ホッパーから溶融還元炉に鉱
石を装入するための鉱石装入系とを有することを特徴と
する溶融還元設備における鉱石装入装置。

【００１２】[2] 分散板を備えた流動層式の予備還元炉
で鉄鉱石を予備還元し、この予備還元された鉄鉱石を溶
融還元炉に装入する装置において、予備還元炉の流動層
から粗粒鉱石を抜き出すための粗粒鉱石抜き出し系と、
予備還元炉の排出ガスから回収された微粉鉱石を抜き出
すための微粉鉱石抜き出し系と、予備還元炉の分散板下
方への落鉱を予備還元炉から抜き出し、これを溶融還元
炉に装入するための落鉱抜き出し・装入系と、前記粗粒
鉱石抜き出し系と前記微粉鉱石抜き出し系を通じて各鉱
石が供給される一基の貯留ホッパーと、該貯留ホッパー
から溶融還元炉に鉱石を装入するための鉱石装入系とを
有することを特徴とする溶融還元設備における鉱石装入
装置。 [3] 上記[1]または[2]の鉱石装入装置において、粗粒鉱
石抜き出し系が、予備還元炉の流動層からオーバーフロ
ーさせた粗粒鉱石を抜き出すことを特徴とする溶融還元
設備における鉱石装入装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明装置の一実施形態を
示すもので、１は溶融還元炉、２は予備還元炉であり、
溶融還元炉１の発生ガス（還元性ガス）はガス導管３を
通じて予備還元炉２に導入される。

【００１４】前記予備還元炉２は、その内部に多数のノ
ズル孔４０を有する分散板４を備えるとともに、この分
散板４の下方の風箱５に前記ガス導管３が接続され、溶
融還元炉１からの還元性ガスが導入されるようになって
いる。分散板４の上方は鉱石流動層を形成するための空
間６であり、この空間６には装入管７を通じて原料鉱石
が装入される。風箱５内に導入された還元性ガスは分散
板４のノズル孔４０を通じて空間６内に吹き出され、こ
れにより空間６内に鉱石流動層が形成され、鉱石が予備
還元される。空間６内の還元性ガスは流動層中の微粉鉱
石を伴って予備還元炉２の上部から排出された後、サイ
クロン８でガス中に含まれる微粉鉱石が捕集され、回収
される。

【００１５】以上のような構成の溶融還元設備におい
て、図１に示す鉱石装入装置では、予備還元炉２の流動
層から粗粒鉱石を抜き出すための粗粒鉱石抜き出し系Ａ
と、サイクロン８で回収された微粉鉱石を抜き出すため
の微粉鉱石抜き出し系Ｂと、予備還元炉１の分散板４か
らの落鉱（分散板４のノズル孔４０を通じて風箱５内に
落下した鉱石）を予備還元炉２から抜き出すための落鉱
抜き出し系Ｃと、これら３系統の各抜き出し系Ａ，Ｂ，
Ｃから鉱石が供給される一基の貯留ホッパー９と、この
貯留ホッパー９から溶融還元炉に鉱石を供給するため鉱
石装入系Ｄを有している。

【００１６】前記粗粒鉱石抜き出し系Ａは、予備還元炉
２の流動層から粗粒鉱石をオーバーフローさせ、これを
抜き出すようにしており、このため同抜き出し系Ａを構
成する抜き出し管１０は、その上端が予備還元炉２内の
鉱石のオーバーフロー位置（鉱石流動層の略上端位置）
に接続され、また下端が貯留ホッパー９に接続されてい
る。予備還元炉２の鉱石流動層からオーバーフローした
粗粒鉱石は、そのまま重力落下して貯留ホッパー９に貯
留される。

【００１７】本発明装置において、粗粒鉱石の鉱石流動
層からの抜き出しは本実施形態のようなオーバーフロー
方式に限定されるものではなく、従来装置のように鉱石
流動層の下部（例えば、分散板に形成した鉱石抜き出し
孔）から抜き出すようにしてもよいが、この場合には抜
き出し管１０に鉱石切り出し装置を設ける必要がある。
これに対して、本実施形態のように予備還元炉２の鉱石
流動層からの粗粒鉱石の抜き出しをオーバーフロー方式
とすることにより、そのような鉱石切出し装置は全く不
要となり、設備の簡単化を図ることができる。

【００１８】なお、上記のようなオーバーフロー方式の
場合には、予備還元炉内の鉱石滞留量が一定であるため
炉内での鉱石滞留時間を調整することはできないが、鉱
石滞留時間が３０〜６０分間あれば鉱石の還元率の確保
に問題はなく、また、それ以上の滞留時間をとっても還
元率の向上にはほとんど寄与しないことが判った。した
がって、本実施形態のようにオーバーフロー方式を採用
しても、予備還元炉での鉱石滞留時間すなわち鉱石滞留
量を特別に調整、変更する必要はない。また、オーバー
フロー方式を採用した場合には、原料鉱石中の比較的大
粒子の流動化が不活発になって系外に排出されにくくな
る傾向があり、この結果、炉底部で大粒子の鉱石が擬似
焼結して大塊化する傾向があるが、このような大粒子の
鉱石は最終的には落鉱として風箱内に落下することにな
り、本発明装置ではこのような落鉱を抜き出すための落
鉱抜き出し系Ｃを有しているため何ら問題を生じない。

【００１９】前記微粉鉱石抜き出し系Ｂを構成する抜き
出し管１１は、その上端がサイクロン８下端の鉱石排出
口に接続され、また下端が貯留ホッパー９に接続されて
いる。また、抜き出し系Ｂ，Ｃを介して予備還元炉２に
通じている貯留ホッパー９側とサイクロン８側との間に
は圧力差（貯留ホッパー側＞サイクロン側）があり、こ
の圧力差により貯留ホッパー９側からサイクロン８側に
微粉鉱石が吹き上がるのを防止するため、抜き出し管１
１の途中には開閉可能な弁体を有する弁装置１２が設け
られている。そして、この弁装置１２を構成する弁体の
上部に微粉鉱石を滞留させることにより常時マテリアル
シールが形成されるようにするとともに、この弁体を適
宜開放することにより、マテリアルシールを維持しつつ
微粉鉱石を貯留ホッパー９に供給できるようにしてい
る。したがって、この微粉鉱石抜き出し系Ｂにおいて
も、サイクロン８から排出された微粒鉱石は抜き出し管
１１を重力落下し、途中弁装置１２により形成されるマ
テリアルシールを経て貯留ホッパー９に貯留される。

【００２０】前記落鉱抜き出し系Ｃを構成する抜き出し
管１３は、その上端が風箱５の下端に接続され、また下
端が貯留ホッパー９に接続されている。なお、分散板４
からの落鉱を前記抜き出し管１３に円滑に導くため、風
箱５の下部は漏斗状に構成され、その下端部に前記抜き
出し管１３の上端が接続されている。したがって、この
落鉱抜き出し系Ｃにおいても、風箱５の下端から排出さ
れた落鉱は抜き出し管１３を重力落下して貯留ホッパー
９に貯留される。

【００２１】前記３系統の各抜き出し系Ａ，Ｂ，Ｃ（抜
き出し管１０，１１，１３）を通じて抜き出された鉱石
は、そのまま一基の貯留ホッパー９に供給される。した
がって、本発明装置では従来装置のような複数の貯留ホ
ッパーは必要としない。このようにして貯留ホッパー９
内に集められた粗粒鉱石、微粉鉱石及び落鉱（一般に落
鉱は前記粗粒鉱石またはそれ以上の粒度を有している）
は、混合状態で溶融還元炉に装入することが可能とな
る。

【００２２】前記鉱石装入系Ｄは貯留ホッパー９内に貯
留された鉱石（粗粒鉱石、微粉鉱石及び落鉱の混合物）
を切出し、これを溶融還元炉１に供給するもので、通
常、その供給（装入）には微粉鉱石の装入歩留まりを確
保するために気送用ガスが用いられるが、場合によって
は気送用ガスを用いることなく、重力落下作用のみを利
用した装入を行うこともできる。

【００２３】鉱石装入系Ｄを構成する鉱石装入管１４
は、その一端（本実施形態では上端）が貯留ホッパー９
の下端に接続されるとともに、他端（本実施形態では下
端）が溶融還元炉１に延出している。貯留ホッパー９の
下方の鉱石装入管１４には鉱石切出し装置１５が設けら
れ、この鉱石切出し装置１５により貯留ホッパー９内の
鉱石が適量ずつ切り出され、通常、鉱石装入管１４内に
供給される気送用ガスに伴われて鉱石装入管１４を通じ
て溶融還元炉１に装入される。このように本発明の装置
では、１基の貯留ホッパーと鉱石切出し装置だけで溶融
還元炉への鉱石装入が可能である。

【００２４】鉱石の装入に気送用ガスを使用する場合に
は、前記鉱石切出し装置１５に気送用ガス吹込み機能を
付加するか、或いは鉱石切出し装置１５の下流側の鉱石
装入管１４に別途気送用ガス吹込み装置を設ける。図３
は、鉱石装入管１４に鉱石切出し装置１５及び気送用ガ
ス吹込み装置１７を併設した場合の一構造例を示すもの
で、鉱石切出し装置１５は所謂Ｌバルブにより構成さ
れ、その水平管部１５０にガス供給管１８からガス（Ｎ
₂等）を供給し、水平管部１５０に滞留している鉱石を
装入管下流側に払い出すことにより、鉱石の切り出しを
行えるようにしてある。また、その下流側には気送用ガ
ス吹込み装置１７が設けられ、鉱石装入管１４に接続さ
れた気送用ガス供給管１７０から装入管内に気送用ガス
が供給されるようにしてある。

【００２５】先に述べたように微粉鉱石を粗粒鉱石と混
合した状態で溶融還元炉に装入した場合には、微粉鉱石
を単独で装入した場合に較べて微粉鉱石の炉発生ガス中
への飛散量は遥かに少なくて済み、このため気送用ガス
を用いて鉱石を溶融還元炉内に供給するにしても、微粉
鉱石を単独で装入する場合に較べて気送用ガス量を大幅
に削減することができる。また、場合によっては気送用
ガスを使用することなく、重力落下作用のみを利用した
装入を行うこともできるが、微粉鉱石の飛散を効果的に
防止し、その装入歩留まりを高めるためには、ある程度
の量の気送用ガスは使用した方がよい。

【００２６】図４は、予備還元炉から抜き出された粗粒
鉱石とサイクロンから抜き出された微粉鉱石（全鉱石中
の割合で粗粒鉱石：３０ｗｔ％、微粉鉱石：７０ｗｔ
％）を、従来の鉱石装入装置を用いてそれぞれ独立した
装入系（粗粒鉱石は重力落下による装入、微粉鉱石は気
送による吹き込み）を通じて溶融還元炉内に装入した場
合と、図１に示すような本発明装置を用いて粗粒鉱石と
微粉鉱石とを混合した状態で溶融還元炉内に装入した場
合について、溶融還元炉発生ガス中への鉱石の飛散率を
気送用ガス流速との関係で示したものである。

【００２７】これによれば鉱石の飛散率は、粗粒鉱石と
微粉鉱石をそれぞれ独立した装入系を通じて装入した場
合（この場合には、同図中の“気送用ガス流速”は微粉
鉱石を気送した際のガス流速）に較べて、粗粒鉱石と微
粉鉱石を混合した状態で装入した場合の方が遥かに小さ
いこと判る。このように粗粒鉱石と微粉鉱石とを混合し
た状態で装入した場合に鉱石飛散率が小さくなるのは、
以下のような理由が考えられる。

【００２８】(1) 粗粒鉱石と微粉鉱石を混合した状態で
装入する場合には、粗粒鉱石の粒子とその周囲に存在す
る微粉鉱石とが一つの擬似粒子を構成するようにして移
送されるため、微粉鉱石の飛散が生じにくくなる。 (2) 溶融還元炉内に装入される微粉鉱石は、装入管出口
部における管内面に近い粒子ほど炉内発生ガスに随伴し
て飛散を生じ易い傾向があるが、本発明における粗粒鉱
石と微粉鉱石とを混合した状態で装入する方式では、装
入管出口部での装入鉱石群の周辺長（装入管の内周長）
が粗粒鉱石と微粉鉱石をそれぞれ単独装入する場合に較
べて相対的に小さくなるため（粗粒、微粉装入の合計断
面積が等しい場合）、管内面に近い微粒鉱石の割合が相
対的に少なくなり、このため微粉鉱石の飛散が生じにく
くなる。

【００２９】図４に示す結果からして、粗粒鉱石と微粉
鉱石を混合した状態で装入した場合には、従来方式に較
べて気送用ガス流速を大幅に低減させることができ、し
たがって、従来方式に較べて気送用ガス供給量を大幅に
削減することが可能となる。また、これに伴い溶融還元
炉発生ガス中への気送用ガス（Ｎ₂等）の混入量を少な
くすることができ、このため炉発生ガスの発熱量を維持
することが可能となり、炉発生ガスを有効利用する上で
も有利になる。また、微粉鉱石を独立装入する従来方式
では事実上気送用ガスの使用が不可欠であるのに対し、
粗粒鉱石と微粉鉱石を混合した状態で装入する方式で
は、鉱石の装入歩留りは低下するものの、微粉鉱石の割
合やその粒径分布等によっては気送用ガスを使用しない
で重力落下作用のみを利用した装入を行うことが可能と
なる。

【００３０】また、図４等の結果からして、鉱石の飛散
率を低減するという観点からは気送用ガスの流速を２ｍ
／ｓｅｃ以上、好ましくは５ｍ／ｓｅｃ以上とすること
が、また特に、鉱石の飛散率を十分に低くする（例え
ば、図４の例の場合には約８％以下）ためには１０ｍ／
ｓｅｃ以上とすることが好ましい。一方、従来方式に較
べて気送用ガスの供給量を大幅に削減できるという本発
明の利点を生かすためには、気送用ガスの流速は４０ｍ
／ｓｅｃ程度を上限とすることが好ましい。

【００３１】また、本発明装置のように微粉鉱石と粗粒
鉱石（さらには落鉱）を混合した状態で溶融還元炉内に
装入できるようにしたことにより、従来装置のような微
粉鉱石と粗粒鉱石のための２系統の装入系を１つに統合
することができ、また、それぞれの装入系で必要として
いた鉱石切出し装置等の装置類も一基で済むため、従来
装置に較べて設備の簡素化を図ることができる。

【００３２】図２は本発明の他の実施形態を示すもの
で、落鉱抜き出し系の圧力が他の２系統の抜き出し系
（粗粒鉱石抜き出し系、微粉鉱石抜き出し系）の圧力に
較べて３０００〜５０００ｍｍＡｑ程度も高いことか
ら、この落鉱抜き出し系については貯留ホッパー９には
接続せず、これによって貯留ホッパー９とサイクロン８
との圧力差を極力小さくできるようにしたものである。

【００３３】この実施形態では、粗粒鉱石抜き出し系Ａ
と微粉鉱石抜き出し系Ｂの構成やこれらを構成する抜き
出し管１０，１１を貯留ホッパー９に接続する点は図１
の実施形態と同様であるが、落鉱抜き出し系について
は、抜き出した落鉱を直接溶融還元炉に装入するための
落鉱抜き出し・装入系Ｃ′としてある。すなわち、この
落鉱抜き出し・装入系Ｃ′では、これを構成する抜き出
し管１３′を貯留ホッパー９に導くことなく直接溶融還
元炉１に導き、予備還元炉１の風箱５内の落鉱を抜き出
し管１３′を通じて重力落下により溶融還元炉１に装入
できるようにしている。前記抜き出し管１３′の途中に
は鉱石切出し装置１６が設けられ、この鉱石切出し装置
１６により落鉱を適宜切り出し、溶融還元炉１に装入す
る。

【００３４】貯留ホッパー９には粗粒鉱石抜き出し系Ａ
と微粉鉱石抜き出し系Ｂをそれぞれ構成する抜き出し管
１０，１１の下端が接続され、予備還元炉１の流動層か
ら抜き出された粗粒鉱石とサイクロン８から抜き出され
た微粉鉱石がそれぞれ貯留ホッパー９に貯留される。ま
た、鉱石装入系Ｄの構成とこれによる溶融還元炉１への
鉱石の装入方式については図１および図３の実施形態に
関して述べたものと同様であり、これにより先に述べた
ような作用効果が得られる。

【００３５】このような実施形態では、他の２系統の抜
き出し系（粗粒鉱石抜き出し系、微粉鉱石抜き出し系）
に較べて圧力が高い落鉱抜き出し系を貯留ホッパー９に
は接続しないため、貯留ホッパー９とサイクロン８との
圧力差が図１の実施形態の場合よりも小さくて済む。す
なわち、落鉱抜き出し系を貯留ホッパー９に接続してい
る図１の実施形態では、貯留ホッパー９とサイクロン８
との圧力差は［分散板ノズル圧損］＋［流動層圧損］＋
［サイクロン圧損］に相当するため３０００〜５０００
ｍｍＡｑ程度にも達する。これに対して図２の実施形態
では、貯留ホッパー９とサイクロンとの圧力差はサイク
ロン圧損に相当するだけであるため１０００〜２０００
ｍｍＡｑ程度で済む。このため微粉鉱石の抜き出し管１
１内でマテリアルシールを形成するための微粉鉱石量が
少なくて済み、これにより図１の実施形態に較べて抜き
出し管１１を短縮化でき、また、弁装置１２の構造も簡
素化できる利点がある。

【００３６】以下に、図１に示すような装置構成を生産
量３０００ｔ／ｄの溶融還元設備に適用した場合の設備
仕様および操業条件の一例を示す。 ・予備還元炉への原料鉱石供給量：２００ｔ／ｈ ・予備還元炉内での鉱石滞留量：６０ｔ／ｈ ・予備還元炉でのオーバーフロー高さ（分散板上面から
の高さ）：２．４ｍ ・微粉鉱石抜き出し系による抜き出し鉱石量：５２ｔ／
ｈ ・粗粒鉱石抜き出し系による抜き出し鉱石量：１３０ｔ
／ｈ ・落鉱抜き出し系による抜き出し鉱石量：１０ｔ／ｈ ・サイクロン通過鉱石量：８ｔ／ｈ ・溶融還元炉への鉱石装入量：１９２ｔ／ｈ ・微粉鉱石抜き出し系の圧力：２．３ｋｇ／ｃｍ² ・粗粒鉱石抜き出し系の圧力：２．４ｋｇ／ｃｍ² ・落鉱抜き出し系の圧力：２．７ｋｇ／ｃｍ²

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の鉱石装入設備
は、設備トラブルが少ない簡易な設備構成を有するとと
もに、予備還元炉で生じる落鉱を含めた予備還元鉱石の
溶融還元炉内への装入を適切に行うことができ、しかも
微粉鉱石の気送用ガスの使用量を従来装置に較べて大幅
に削減することができ、これにより溶融還元炉発生ガス
の発熱量の低下を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単説明】

【図１】本発明の鉱石装入装置の一実施形態を示す説明
図

【図２】本発明の鉱石装入装置の他の実施形態を示す説
明図

【図３】本発明の鉱石装入装置において、鉱石装入系Ｄ
に鉱石切り出し装置と気送装置を設けた場合の一実施形
態を示す説明図

【図４】予備還元炉から抜き出された粗粒鉱石とサイク
ロンから抜き出された微粉鉱石を独立した装入系（粗粒
鉱石は重力落下による装入、微粉鉱石は気送による吹き
込み）を通じて溶融還元炉内に装入した場合と、粗粒鉱
石と微粉鉱石を混合した状態で溶融還元炉内に装入した
場合について、溶融還元炉発生ガス中への鉱石の飛散率
を気送用ガス流速との関係で示したグラフ

【符号の説明】

１…溶融還元炉、２…予備還元炉、３…ガス導管、４…
分散板、５…風箱、６…空間、７…装入管、８…サイク
ロン、９…貯留ホッパー、１０，１１，１３…抜き出し
管、１２…弁装置、１４…鉱石装入管、１５，１６…鉱
石切出し装置、１７…気送用ガス吹き込み装置、１８…
ガス供給管、４０…ノズル孔、１７０…気送用ガス供給
管、Ａ…粗粒鉱石抜き出し系、Ｂ…微粉鉱石抜き出し
系、Ｃ…落鉱抜き出し系、Ｃ′…落鉱抜き出し・装入
系、Ｄ…鉱石装入系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 克博 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 渡部 雅之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田口 憲彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 荒川 栄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川上 正弘 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K012 CA03 CA04 CA05 4K055 AA04 FA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散板を備えた流動層式の予備還元炉で
   鉄鉱石を予備還元し、この予備還元された鉄鉱石を溶融
   還元炉に装入する装置において、 予備還元炉の流動層から粗粒鉱石を抜き出すための粗粒
   鉱石抜き出し系と、予備還元炉の排出ガスから回収され
   た微粉鉱石を抜き出すための微粉鉱石抜き出し系と、予
   備還元炉の分散板下方への落鉱を予備還元炉から抜き出
   すための落鉱抜き出し系と、前記３系統の各抜き出し系
   を通じて各鉱石が供給される一基の貯留ホッパーと、該
   貯留ホッパーから溶融還元炉に鉱石を装入するための鉱
   石装入系とを有することを特徴とする溶融還元設備にお
   ける鉱石装入装置。
2. 【請求項２】 分散板を備えた流動層式の予備還元炉で
   鉄鉱石を予備還元し、この予備還元された鉄鉱石を溶融
   還元炉に装入する装置において、 予備還元炉の流動層から粗粒鉱石を抜き出すための粗粒
   鉱石抜き出し系と、予備還元炉の排出ガスから回収され
   た微粉鉱石を抜き出すための微粉鉱石抜き出し系と、予
   備還元炉の分散板下方への落鉱を予備還元炉から抜き出
   し、これを溶融還元炉に装入するための落鉱抜き出し・
   装入系と、前記粗粒鉱石抜き出し系と前記微粉鉱石抜き
   出し系を通じて各鉱石が供給される一基の貯留ホッパー
   と、該貯留ホッパーから溶融還元炉に鉱石を装入するた
   めの鉱石装入系とを有することを特徴とする溶融還元設
   備における鉱石装入装置。
3. 【請求項３】 粗粒鉱石抜き出し系が、予備還元炉の流
   動層からオーバーフローさせた粗粒鉱石を抜き出すこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の溶融還元設備に
   おける鉱石装入装置。