JP2001123212A - 空気予熱炉を有する移動炉床炉 - Google Patents
空気予熱炉を有する移動炉床炉Info
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- JP2001123212A JP2001123212A JP30299199A JP30299199A JP2001123212A JP 2001123212 A JP2001123212 A JP 2001123212A JP 30299199 A JP30299199 A JP 30299199A JP 30299199 A JP30299199 A JP 30299199A JP 2001123212 A JP2001123212 A JP 2001123212A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
- C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製鉄所等で発生する金属含有廃棄物などから
精錬用の金属を回収する還元処理炉において、排ガス中
に腐食性物質や低融点物質が含まれていて熱回収が困難
であっても、還元処理に使用する燃料のトータルコスト
を削減する。 【解決手段】 金属酸化物と固体還元剤を含む塊成化物
が装入され、バーナーで加熱されている炉内で該塊成化
物を移動しつつ加熱して還元し、還元された金属を排出
する移動炉床炉において、前記バーナーに供給する空気
を予熱するための予熱炉を設けた。 【効果】 移動炉床炉の排ガスからは熱回収を行わず、
燃料を燃焼させる空気予熱炉を設けて燃焼用空気を予熱
することで、トータルの燃料消費量が低減すると共に、
移動炉床炉の排ガス量も低減し、従来考えられていたよ
りも低コストで廃棄物から金属を回収し、精錬用金属と
して活用することができる。
精錬用の金属を回収する還元処理炉において、排ガス中
に腐食性物質や低融点物質が含まれていて熱回収が困難
であっても、還元処理に使用する燃料のトータルコスト
を削減する。 【解決手段】 金属酸化物と固体還元剤を含む塊成化物
が装入され、バーナーで加熱されている炉内で該塊成化
物を移動しつつ加熱して還元し、還元された金属を排出
する移動炉床炉において、前記バーナーに供給する空気
を予熱するための予熱炉を設けた。 【効果】 移動炉床炉の排ガスからは熱回収を行わず、
燃料を燃焼させる空気予熱炉を設けて燃焼用空気を予熱
することで、トータルの燃料消費量が低減すると共に、
移動炉床炉の排ガス量も低減し、従来考えられていたよ
りも低コストで廃棄物から金属を回収し、精錬用金属と
して活用することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所などで発生
する金属含有廃棄物、金属鉱石などを原料として精錬用
の金属を得るための還元処理炉に関するものである。
する金属含有廃棄物、金属鉱石などを原料として精錬用
の金属を得るための還元処理炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鉄所で発生する金属含有廃棄物、例え
ば転炉や電気炉の粉塵ダスト、熱延ラインなどで鋼材の
デスケ処理により生じるスケール、酸洗ラインなどで生
じる酸洗スラジなどは、いずれも従来は廃棄され、製鉄
所内などに山積みされていた。これら廃棄物には、鉄や
合金成分などの金属が主に酸化物として含有されてい
る。
ば転炉や電気炉の粉塵ダスト、熱延ラインなどで鋼材の
デスケ処理により生じるスケール、酸洗ラインなどで生
じる酸洗スラジなどは、いずれも従来は廃棄され、製鉄
所内などに山積みされていた。これら廃棄物には、鉄や
合金成分などの金属が主に酸化物として含有されてい
る。
【０００３】一方、鉄鉱石などの金属酸化物と固体還元
剤をバーナーで加熱して還元処理し、金属精錬用の原料
とすることが、直接還元法として知られている。例えば
米国特許第３，４４３，９３１号には、回転炉床炉を使
用してこのような還元処理を行うことが開示されてい
る。この回転炉床炉では、水平面内で回転移動する炉床
上に還元対象物を並べ、バーナーで加熱されている炉内
を通過させることで、対象物を加熱し還元して排出す
る。
剤をバーナーで加熱して還元処理し、金属精錬用の原料
とすることが、直接還元法として知られている。例えば
米国特許第３，４４３，９３１号には、回転炉床炉を使
用してこのような還元処理を行うことが開示されてい
る。この回転炉床炉では、水平面内で回転移動する炉床
上に還元対象物を並べ、バーナーで加熱されている炉内
を通過させることで、対象物を加熱し還元して排出す
る。
【０００４】このような還元処理炉などにおいて、バー
ナーでの燃料消費量を低減するには、燃焼用空気を予熱
してバーナーに供給することが望まれ、特開平６−２１
２２８８号公報には、横型回転炉に粉鉄鉱石と鉄スクラ
ップを装入し、燃料ガスを燃焼させて加熱する際、該回
転炉からの排ガスで予熱した空気をバーナーに供給する
ことが示されている。
ナーでの燃料消費量を低減するには、燃焼用空気を予熱
してバーナーに供給することが望まれ、特開平６−２１
２２８８号公報には、横型回転炉に粉鉄鉱石と鉄スクラ
ップを装入し、燃料ガスを燃焼させて加熱する際、該回
転炉からの排ガスで予熱した空気をバーナーに供給する
ことが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】製鉄所などで発生する
上記ダスト、スケール、スラジなどの廃棄物には、鉄や
合金成分などの金属元素が主に酸化物として多く含まれ
ているので、鋼材など金属材料の原料としての活用が望
まれている。特にステンレス鋼の製造工程で発生するも
のには、鉄のほかクロムやニッケルなどが高濃度に含有
されていることから、製鋼原料としての有効活用の必要
性が高い。
上記ダスト、スケール、スラジなどの廃棄物には、鉄や
合金成分などの金属元素が主に酸化物として多く含まれ
ているので、鋼材など金属材料の原料としての活用が望
まれている。特にステンレス鋼の製造工程で発生するも
のには、鉄のほかクロムやニッケルなどが高濃度に含有
されていることから、製鋼原料としての有効活用の必要
性が高い。
【０００６】しかし、上記回転炉床炉などを使用して、
これら金属酸化物含有廃棄物とコークスなどの固体還元
剤を加熱し還元処理する場合、炉からの排ガスには腐食
性物質や低融点物質が含まれるため、熱回収に際して装
置の高温腐食やダスト固着といった問題があり、従来は
燃焼用空気を高温に予熱することができなかった。また
装置のメンテナンスに多大な費用を要するため、燃焼用
空気の予熱は困難とされていた。
これら金属酸化物含有廃棄物とコークスなどの固体還元
剤を加熱し還元処理する場合、炉からの排ガスには腐食
性物質や低融点物質が含まれるため、熱回収に際して装
置の高温腐食やダスト固着といった問題があり、従来は
燃焼用空気を高温に予熱することができなかった。また
装置のメンテナンスに多大な費用を要するため、燃焼用
空気の予熱は困難とされていた。
【０００７】そこで本発明が解決しようとする課題は、
製鉄所などで発生する金属含有廃棄物など、あるいは鉄
鉱石などを還元して精錬用の金属を回収するための還元
処理炉において、排ガス中に腐食性物質や低融点物質が
含まれていて熱回収が困難であっても、高温の燃焼用空
気をバーナーに供給することで燃料のトータルコストを
削減することである。
製鉄所などで発生する金属含有廃棄物など、あるいは鉄
鉱石などを還元して精錬用の金属を回収するための還元
処理炉において、排ガス中に腐食性物質や低融点物質が
含まれていて熱回収が困難であっても、高温の燃焼用空
気をバーナーに供給することで燃料のトータルコストを
削減することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、金属酸化物と固体還元剤を含む塊成化物が
装入され、バーナーで加熱されている炉内で該塊成化物
を移動しつつ加熱して還元し、還元された金属を排出す
る移動炉床炉において、前記バーナーに供給する空気を
予熱するための予熱炉を設けたことを特徴とする空気予
熱炉を有する移動炉床炉である。
の本発明は、金属酸化物と固体還元剤を含む塊成化物が
装入され、バーナーで加熱されている炉内で該塊成化物
を移動しつつ加熱して還元し、還元された金属を排出す
る移動炉床炉において、前記バーナーに供給する空気を
予熱するための予熱炉を設けたことを特徴とする空気予
熱炉を有する移動炉床炉である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の対象とする炉は、図２に
示すような回転炉床炉のほか、炉床が直線的に移動する
炉などの移動炉床炉であり、還元対象物を炉床上に並
べ、炉床を移動させつつバーナーで加熱する。還元対象
物は、製鉄所などで発生する金属含有廃棄物や鉄鉱石な
どの金属酸化物などである。これら廃棄物は、通常は粉
状あるいは粒状になっているので、必要に応じて粉砕
し、鉄鉱石など粉状あるいは粒状になっていないものは
粉砕して、コークス粉などの還元剤と、必要に応じ水、
バインダ−を加えて混合し、成形（塊成化）し、必要に
応じ乾燥して、ペレットやブリケット等と呼ばれる塊成
化物にする。
示すような回転炉床炉のほか、炉床が直線的に移動する
炉などの移動炉床炉であり、還元対象物を炉床上に並
べ、炉床を移動させつつバーナーで加熱する。還元対象
物は、製鉄所などで発生する金属含有廃棄物や鉄鉱石な
どの金属酸化物などである。これら廃棄物は、通常は粉
状あるいは粒状になっているので、必要に応じて粉砕
し、鉄鉱石など粉状あるいは粒状になっていないものは
粉砕して、コークス粉などの還元剤と、必要に応じ水、
バインダ−を加えて混合し、成形（塊成化）し、必要に
応じ乾燥して、ペレットやブリケット等と呼ばれる塊成
化物にする。
【００１０】金属含有廃棄物の具体例を示すと、転炉や
電気炉の粉塵ダスト、熱延ラインなどで鋼材のデスケ処
理により生じるスケール、酸洗ラインなどで生じる酸洗
スラジが挙げられる。このほかステンレス鋼の製造工程
では、中間素材の表面疵をグラインダーなどで研削する
ときに発生する粉塵ダスト、鋼材の酸化スケールにショ
ットブラスト処理を施すときに発生する粉塵ダスト、鋼
帯の表面をベルト研削するときに発生する研削ダストな
どがある。
電気炉の粉塵ダスト、熱延ラインなどで鋼材のデスケ処
理により生じるスケール、酸洗ラインなどで生じる酸洗
スラジが挙げられる。このほかステンレス鋼の製造工程
では、中間素材の表面疵をグラインダーなどで研削する
ときに発生する粉塵ダスト、鋼材の酸化スケールにショ
ットブラスト処理を施すときに発生する粉塵ダスト、鋼
帯の表面をベルト研削するときに発生する研削ダストな
どがある。
【００１１】上記塊成化物を移動炉床炉で加熱して金属
酸化物を還元し、電気炉や転炉などによる金属精錬用の
原料とする。回転炉床炉の例を示すと、図２のように、
装入口１６から塊成化物を炉内に装入し、矢印の方向に
回転している炉床１４上に並べて炉内を回転移動させつ
つ、バーナー２により加熱して還元し、スクリュー状の
排出装置１７で排出する。
酸化物を還元し、電気炉や転炉などによる金属精錬用の
原料とする。回転炉床炉の例を示すと、図２のように、
装入口１６から塊成化物を炉内に装入し、矢印の方向に
回転している炉床１４上に並べて炉内を回転移動させつ
つ、バーナー２により加熱して還元し、スクリュー状の
排出装置１７で排出する。
【００１２】本発明は、上記のような金属酸化物を還元
する移動炉床炉において、加熱用のバーナーに供給する
空気を予熱するための予熱炉を設けたものである。例え
ば図１のように、回転炉床炉１のバーナー２に空気予熱
炉３からの予熱空気１２を供給して燃料１０を燃焼させ
る。バーナー２は、図２のように回転炉床炉１の外周お
よび内周に多数設置されていて、それら全てに、あるい
は効果の程度に応じて配管し、予熱空気１２を供給す
る。
する移動炉床炉において、加熱用のバーナーに供給する
空気を予熱するための予熱炉を設けたものである。例え
ば図１のように、回転炉床炉１のバーナー２に空気予熱
炉３からの予熱空気１２を供給して燃料１０を燃焼させ
る。バーナー２は、図２のように回転炉床炉１の外周お
よび内周に多数設置されていて、それら全てに、あるい
は効果の程度に応じて配管し、予熱空気１２を供給す
る。
【００１３】図１の例において、予熱炉３では、予熱炉
３の排ガス９を熱交換器４に通して予熱した空気１３で
燃料１１を燃焼させる。回転炉床炉１では金属酸化物と
固体還元剤を含む塊成化物６を装入し、還元金属７を排
出する。排ガス８には腐食性物質や低融点物質が含まれ
ているため、熱回収せずに有害物質を除去して排気す
る。
３の排ガス９を熱交換器４に通して予熱した空気１３で
燃料１１を燃焼させる。回転炉床炉１では金属酸化物と
固体還元剤を含む塊成化物６を装入し、還元金属７を排
出する。排ガス８には腐食性物質や低融点物質が含まれ
ているため、熱回収せずに有害物質を除去して排気す
る。
【００１４】バーナーに供給する燃焼用空気を予熱しな
い場合、回転炉床炉などの移動炉床炉において、該空気
を炉内ガス温度まで昇温するために、次式で表されるエ
ネルギーが必要である。（空気昇温エネルギー）＝（空
気比熱）×[(炉内ガス温度）−（空気温度)]燃焼用空気
を予熱すると、炉内ガス温度と燃焼用空気温度との温度
差が小さくなるため、空気昇温エネルギーが小さくな
り、移動炉床炉のバーナーの燃料消費量が低下する。
い場合、回転炉床炉などの移動炉床炉において、該空気
を炉内ガス温度まで昇温するために、次式で表されるエ
ネルギーが必要である。（空気昇温エネルギー）＝（空
気比熱）×[(炉内ガス温度）−（空気温度)]燃焼用空気
を予熱すると、炉内ガス温度と燃焼用空気温度との温度
差が小さくなるため、空気昇温エネルギーが小さくな
り、移動炉床炉のバーナーの燃料消費量が低下する。
【００１５】一方、空気予熱炉においても燃焼用空気を
予熱するために燃料が消費される。しかし、空気予熱炉
の熱効率は移動炉床炉に比べて極めて高いため、空気予
熱炉の燃料消費量も含めたトータルの燃料消費量は、図
３に示すように、燃焼用空気の予熱温度が高くなるほど
小さくなる。また移動炉床炉のバーナーの燃料消費量の
低下に伴って、燃焼用空気の供給量も低下するため、移
動炉床炉から排出される排ガス量が、図４に示すよう
に、燃焼用空気の予熱温度が高くなるほど低減する。
予熱するために燃料が消費される。しかし、空気予熱炉
の熱効率は移動炉床炉に比べて極めて高いため、空気予
熱炉の燃料消費量も含めたトータルの燃料消費量は、図
３に示すように、燃焼用空気の予熱温度が高くなるほど
小さくなる。また移動炉床炉のバーナーの燃料消費量の
低下に伴って、燃焼用空気の供給量も低下するため、移
動炉床炉から排出される排ガス量が、図４に示すよう
に、燃焼用空気の予熱温度が高くなるほど低減する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、鉄鉱石などの鉱石や、製鉄所
などで発生する金属含有廃棄物などから精錬用の金属を
回収する移動炉床炉において、該炉の排ガスには腐食性
物質や低融点物質が含まれていて熱回収に際して装置の
高温腐食やダストの固着といった問題があり、加熱用の
バーナーに供給する燃焼用空気の予熱は困難とされてい
た現状を打破したものである。すなわち本発明により、
移動炉床炉の排ガスからは熱回収を行わず、燃料を燃焼
させる空気予熱炉を設けて燃焼用空気を予熱すること
で、トータルの燃料消費量が低減すると共に、移動炉床
炉の排ガス量も低減し、従来考えられていたよりも低コ
ストで廃棄物から金属を回収し、精錬用金属として活用
することができる。
などで発生する金属含有廃棄物などから精錬用の金属を
回収する移動炉床炉において、該炉の排ガスには腐食性
物質や低融点物質が含まれていて熱回収に際して装置の
高温腐食やダストの固着といった問題があり、加熱用の
バーナーに供給する燃焼用空気の予熱は困難とされてい
た現状を打破したものである。すなわち本発明により、
移動炉床炉の排ガスからは熱回収を行わず、燃料を燃焼
させる空気予熱炉を設けて燃焼用空気を予熱すること
で、トータルの燃料消費量が低減すると共に、移動炉床
炉の排ガス量も低減し、従来考えられていたよりも低コ
ストで廃棄物から金属を回収し、精錬用金属として活用
することができる。
【図１】本発明の説明図である。
【図２】本発明の対象とする回転炉床炉の例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明の効果を示すグラフである。
【図４】本発明の別の効果を示すグラフである。
１…回転炉床炉 ２…バーナー ３…空気予熱炉 ４…熱交換器 ５…ブロワー ６…塊成化物 ７…還元金属 ８，９…排ガス １０，１１…燃料 １２…予熱空気 １３…空気 １４…炉床 １５…炉壁 １６…装入口 １７…排出装置
Claims (1)
- 【請求項１】 金属酸化物と固体還元剤を含む塊成化物
が装入され、バーナーで加熱されている炉内で該塊成化
物を移動しつつ加熱して還元し、還元された金属を排出
する移動炉床炉において、前記バーナーに供給する空気
を予熱するための予熱炉を設けたことを特徴とする空気
予熱炉を有する移動炉床炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30299199A JP2001123212A (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 空気予熱炉を有する移動炉床炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30299199A JP2001123212A (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 空気予熱炉を有する移動炉床炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001123212A true JP2001123212A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17915627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30299199A Pending JP2001123212A (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 空気予熱炉を有する移動炉床炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001123212A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014084524A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Kobe Steel Ltd | 製鉄プラントにおける熱回収システム |
| JP2017101323A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | ポスコＰｏｓｃｏ | 含炭塊成鉱、含炭塊成鉱の製造方法及びその製造装置 |
-
1999
- 1999-10-25 JP JP30299199A patent/JP2001123212A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014084524A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Kobe Steel Ltd | 製鉄プラントにおける熱回収システム |
| JP2017101323A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | ポスコＰｏｓｃｏ | 含炭塊成鉱、含炭塊成鉱の製造方法及びその製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050914 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060721 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060801 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060804 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080219 |