JP2002213883A - Method of refining metal - Google Patents

Method of refining metal

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JP2002213883A JP2001006295A JP2001006295A JP2002213883A JP 2002213883 A JP2002213883 A JP 2002213883A JP 2001006295 A JP2001006295 A JP 2001006295A JP 2001006295 A JP2001006295 A JP 2001006295A JP 2002213883 A JP2002213883 A JP 2002213883A
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孝思 庵屋敷
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/32Technologies related to metal processing using renewable energy sources

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal-refining method which is markedly economical compared with a conventional art, using oxygen gas being manufactured through a gas-separating membrane consisting of a metal oxide film. SOLUTION: The exhaust gas discharged from a furnace top is pressurized with a gas compressor 6, and is supplied to a high-pressure combustor 7, while for air, its one part is supplied to the high-pressure combustor 7 after pressurization in an air compressor 8, and is mixed with high-pressure gas and burned, and the combustion gas drives a gas turbine 9. Both gas compressor 6 and the air compressor 8 are driven by this gas turbine 9. The remainder of the pressurized air becomes hot, being heated further with a heating burner 11 after being heated with a heat exchanger 10, and is supplied to an oxygen manufacturing unit 13. The oxygen manufacturing unit 13 is one using a composite metal oxide film. The separated oxygen is compressed to a high-pressure by an oxygen compressor 15 and is stored in high pressure oxygen holder 16, and is supplied to a cupola 1. The oxygen compressor 15 is also driven by the gas turbine 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属を精錬する際
に得られる高カロリーのガスをガスタービン複合サイク
ル発電システムによる発電用燃料として使用して発電す
るとともに、この際に発生する高温、高圧のエネルギー
を利用し、金属酸化膜から成るガス分離膜を介して酸素
ガスを製造して使用する、従来技術よりも著しく経済的
な金属の精錬方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for generating electricity by using a high-calorie gas obtained when refining a metal as a fuel for power generation by a gas turbine combined cycle power generation system, and to generate high temperature and high pressure gas generated at this time. The present invention relates to a method for refining a metal which is significantly more economical than the prior art, utilizing oxygen energy to produce and use oxygen gas through a gas separation membrane composed of a metal oxide film.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄の精錬方法としては種々の方法が知ら
れているが、その精錬コストを低減させるためには種々
の課題がある。例えば、今日、資源リサイクルの観点か
ら、大量に発生している鉄スクラップを利用して鋼を生
産することが求められている。このような要請に応え
て、従来、鉄スクラップをそのまま電気炉、主にアーク
電気炉において溶解し鋼を生産している。しかし、この
方法では大量の酸素や鋼1ton当たり350〜400kwh程度の
高価な電力を消費するため、より経済的な鋼の製造方法
が求められている。
2. Description of the Related Art Various methods of refining iron are known, but there are various problems in reducing the cost of refining. For example, today, from the viewpoint of resource recycling, there is a demand for producing steel by using iron scrap generated in large quantities. In response to such demands, steel scrap is conventionally produced by melting iron scrap as it is in an electric furnace, mainly an electric arc furnace. However, since this method consumes a large amount of oxygen and expensive electric power of about 350 to 400 kwh per ton of steel, a more economical steel production method is required.

【0003】そこで、鉄スクラップを予めキュポラにお
いて溶解し、得られた溶銑を原料として電気炉で鋼を生
産する方法も既に開示されている。特開平6-2876
21号公報においては、キュポラなどの竪型炉と、転炉
あるいはアーク炉とを組合せて使用する方法が開示され
ている。また、特開平8-25746号公報や特開平8-
297720号公報においては、キュポラから得られる
排ガスを、発電用の燃料として使用できる1500kcal/Nm
以上の高カロリーのものとして回収できるプロセスが
提案されている。これは、排ガスを電力として回収する
ことにより、製造原価が安価な溶銑を得ることを目的と
するものである。
[0003] Thus, a method of melting steel scrap in a cupola in advance and producing steel in an electric furnace using the obtained hot metal as a raw material has already been disclosed. JP-A-6-2876
No. 21 discloses a method in which a vertical furnace such as a cupola is used in combination with a converter or an arc furnace. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
In 297720, the exhaust gas obtained from cupola can be used as a fuel for power generation at 1500 kcal / Nm.
Processes that can be recovered as three or more high calories have been proposed. The purpose of this is to obtain hot metal whose production cost is low by recovering exhaust gas as electric power.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉄をは
じめとする金属の精錬をできるだけ低コストで実施する
という要請は依然として強く、特開平6-287621
号公報、特開平8-25746号公報や特開平8-297
720号公報に記載される精錬方法よりも、さらに低コ
ストで精錬を行う方法が求められている。
However, there is still a strong demand for refining iron and other metals at the lowest possible cost, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-287621.
JP-A-8-25746 and JP-A-8-297
There is a need for a method for performing refining at a lower cost than the refining method described in Japanese Patent Publication No. 720-720.

【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、新規な方法を採用することにより、従来実現で
きなかったような低コストで、金属の精錬を行うことが
できる方法を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method of refining a metal at a low cost, which could not be realized conventionally, by employing a novel method. That is the task.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第1
の手段は、酸素ガスを吹き込み、金属を精錬する方法で
あって、(a) 前記酸素ガスとして、金属酸化膜から成る
ガス分離膜を有する酸素分離装置により製造された酸素
ガスを用いると共に、(b) 精錬中に発生する排ガスを回
収し、ガス圧縮機により圧縮した後、燃焼機の燃料とし
て使用し、(c) 当該燃焼機を出た燃焼ガスによりガスタ
ービンを駆動し、(d) 当該ガスタービンにより、少なく
とも、前記ガス圧縮機と、前記酸素分離装置と前記燃焼
機とに供給する空気を圧縮する空気圧縮機と、発電機と
を駆動することを特徴とする金属の精錬方法(請求項
1)である。
Means for Solving the Problems A first method for solving the above problems is described below.
Means is a method of refining a metal by blowing oxygen gas, (a) using, as the oxygen gas, an oxygen gas produced by an oxygen separation device having a gas separation film made of a metal oxide film, b) The exhaust gas generated during refining is collected and compressed by a gas compressor, and then used as fuel for a combustor. (c) A gas turbine is driven by combustion gas exiting the combustor, and (d) A metal refining method comprising: driving at least a gas compressor, an air compressor for compressing air supplied to the oxygen separator and the combustor, and a generator by a gas turbine (claim) Item 1).

【0007】鉄等の金属(以下、鉄を例として説明す
る)を経済的に精錬する上で大きな技術的な課題は安価
な酸素を提供する技術の確立である。本発明者らは酸素
イオンおよび電子の双方を伝導する混合導電性膜を介し
て空気中から酸素を分離する方法が、有効な酸素製造法
であることに着目し、鋭意検討を行った。
[0007] A major technical problem in economically refining metals such as iron (hereinafter, iron will be described as an example) is to establish a technique for providing inexpensive oxygen. The present inventors have paid close attention to the fact that a method of separating oxygen from air through a mixed conductive film that conducts both oxygen ions and electrons is an effective oxygen production method, and made intensive studies.

【0008】このような酸素分離法を使用するために
は、酸素分離装置に供給する空気を高圧にしなければな
らない。本発明者らは、精錬設備から得られる排ガスが
高いカロリーを有することに着目し、これを燃料とする
ガスタービン複合サイクル発電システムに空気圧縮機を
導入することにより、排ガスが有するエネルギーを有効
に利用して圧縮空気を製造する方法が効率的であること
を見出し、本発明をなすに至った。以下、本発明を詳細
に説明する。
In order to use such an oxygen separation method, the pressure of the air supplied to the oxygen separation device must be high. The present inventors have focused on the fact that exhaust gas obtained from refining equipment has high calories, and by introducing an air compressor into a gas turbine combined cycle power generation system using this as a fuel, the energy of the exhaust gas can be effectively used. The present inventors have found that a method for producing compressed air by utilizing the method is efficient, and have accomplished the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】本発明で使用される複合金属酸化膜は、酸
素イオンおよび電子の双方を伝導する混合導電性膜であ
り、酸素透過速度と膜強度の関連から数十μm〜数百μ
mの厚さを有するものである。また、図4に示されるよ
うに、膜強度補強のために連続貫通孔を有する多孔質材
料の支持体を使用することができる。
The composite metal oxide film used in the present invention is a mixed conductive film that conducts both oxygen ions and electrons, and is several tens μm to several hundred μm in view of the relationship between the oxygen transmission rate and the film strength.
m. Further, as shown in FIG. 4, a support made of a porous material having continuous through holes can be used for reinforcing the membrane strength.

【0010】混合導電性膜としては、ペロブスカイト型
金属酸化物、あるいは酸化金属安定化ジルコニア、例え
ばイットリア安定化ジルコニア、カルシウム安定化ジル
コニアなどがある。また、多孔質材料の支持体として
は、混合導電性膜とスピネルのような複合金属酸化物を
形成しない、かつ熱膨張係数が等しい材料が好ましい。
As the mixed conductive film, there is a perovskite-type metal oxide or a metal oxide-stabilized zirconia such as yttria-stabilized zirconia and calcium-stabilized zirconia. Further, as the support of the porous material, a material which does not form a mixed metal oxide such as a mixed conductive film and spinel and has the same coefficient of thermal expansion is preferable.

【0011】混合導電性膜の表面積は必要酸素量により
適宜決められるが、供給ガスと膜との気・固接触面積を
大きくするために膜表面に凹凸をつけることで、比表面
積が大きくなり、膜占有面積を小さくすることもでき
る。膜形状としては、平面膜あるいはチューブ状多孔質
支持体の外表面に複合金属酸化物薄膜を形成させたシェ
ルチューブ構造があり、使用目的に応じて膜形状を選択
することができる。
The surface area of the mixed conductive film is appropriately determined depending on the required amount of oxygen. However, the specific surface area is increased by forming irregularities on the film surface in order to increase the gas-solid contact area between the supply gas and the film. The area occupied by the film can be reduced. As the film shape, there is a shell tube structure in which a composite metal oxide thin film is formed on the outer surface of a planar film or a tubular porous support, and the film shape can be selected according to the purpose of use.

【0012】また、混合伝導性膜においては膜を挟んだ
空気側と酸素側の酸素分圧差が酸素分離の駆動力とな
る。よって、空気側を加圧するか、酸素側を非透過ガス
又は窒素などを用いてパージすることにより、酸素側の
酸素分圧を下げるなどの操作を行うことで酸素透過速度
を向上させる。このうち、空気を1〜50kg/cm程度に
加圧する方法が一般的に使用されている。また、混合伝
導性膜の作用温度は500℃〜1300℃の範囲であるため、
原料空気をこの範囲の温度に加熱する必要がある。
In the mixed conductive membrane, the difference in oxygen partial pressure between the air side and the oxygen side across the membrane becomes a driving force for oxygen separation. Therefore, the oxygen permeation rate is improved by pressurizing the air side or purging the oxygen side with a non-permeating gas or nitrogen to reduce the oxygen partial pressure on the oxygen side. Among them, a method of pressurizing air to about 1 to 50 kg / cm 2 is generally used. Also, since the working temperature of the mixed conductive film is in the range of 500 ° C to 1300 ° C,
The feed air must be heated to a temperature in this range.

【0013】このように構成された複合金属酸化膜を有
する酸素製造装置を用い、精錬設備の排ガスの高圧燃焼
ガスで駆動されたガスタービンで圧縮された空気を原料
として酸素を分離して精錬用酸素として使用すると共
に、ガスタービンにより電力を製造することができる。
また、ガスタービンを駆動するための燃焼器において
は、高圧のガスと空気を混合させて燃焼する必要がある
が、このための排ガスの圧縮、空気の圧縮も、このガス
タービンによって駆動される圧縮機により行うことがで
きる。
Using the oxygen producing apparatus having the composite metal oxide film configured as described above, oxygen is separated from air compressed by a gas turbine driven by high-pressure combustion gas of exhaust gas from a refining facility to separate oxygen for refining. It can be used as oxygen and produce electricity with a gas turbine.
Further, in a combustor for driving a gas turbine, it is necessary to mix and burn high-pressure gas and air. For this purpose, the compression of exhaust gas and the compression of air are also performed by the compression driven by this gas turbine. Machine.

【0014】本発明に用いられる鉄の精錬設備として
は、種々の方法が上げられるが、高いカロリーを持つ排
ガスを多量に発生するプロセスが望ましい。例示する
と、スクラップを溶解するためのキュポラ、転炉、溶融
還元炉などがあげられる。これらに使用する炭素材とし
ては石炭、コークス、プラスチックや種々の廃棄物が好
適である。熔銑中の炭素も燃料となることは言うまでも
ない。
Although various methods can be used for the iron refining equipment used in the present invention, a process that generates a large amount of exhaust gas having high calories is desirable. Examples include a cupola for melting scrap, a converter, a smelting reduction furnace, and the like. As the carbon material used for these, coal, coke, plastic and various wastes are suitable. It goes without saying that the carbon in the hot metal also becomes a fuel.

【0015】以上のように、複合金属酸化膜を有する酸
素製造装置を用い、本手段のような装置構成とすること
により、発電が可能な上に鉄の精錬に必要な酸素を効率
的に確保することができる。また、従来の深冷分離法で
必要とされていたような、既存酸素製造設備からの新た
な配管なしで簡単に酸素を供給することができる。
As described above, by using an oxygen production apparatus having a composite metal oxide film and adopting an apparatus configuration such as this means, power can be generated and oxygen required for iron refining can be efficiently secured. can do. Further, oxygen can be easily supplied without a new piping from the existing oxygen production equipment, which is required in the conventional cryogenic separation method.

【0016】また、新しく従来の酸素供給設備を設ける
場合には、設備的に比較的小規模なオンサイトPSAに
よる酸素供給を考えた場合でも、数十mの敷地面積お
よび付帯設備が必要になる。本手段によれば、これに比
して設備規模としても非常にコンパクトで、かつ極めて
経済的な設備とすることができる。
In addition, when a new conventional oxygen supply facility is provided, even if oxygen supply by a relatively small on-site PSA is considered, a site area of several tens m 2 and additional facilities are required. Become. According to this means, the equipment can be made very compact and extremely economical in comparison with this.

【0017】また、本手段において、製造される酸素を
他の設備に供給して、他の設備で用いることができるこ
とは言うまでもない。
In this means, it goes without saying that the produced oxygen can be supplied to other equipment and used in other equipment.

【0018】前記課題を解決するための第2の手段は、
前記第1の手段であって、酸素分離装置により分離され
た酸素の、残りの排ガスが有する熱により、前記酸素分
離装置に供給される空気を加熱することを特徴とするも
の(請求項2)である。
A second means for solving the above-mentioned problem is as follows.
The first means, wherein the air supplied to the oxygen separator is heated by the heat of the remaining exhaust gas of the oxygen separated by the oxygen separator (claim 2). It is.

【0019】金属酸化膜から成るガス分離膜による酸素
の分離は、高温において行われるので、供給する空気は
加熱しなければならず、分離された酸素も、残りのガス
も高温である。本手段においては、この残りのガスが有
する熱により、前記酸素分離装置に供給される空気を加
熱しているので、熱効率を上げることができる。
Since the separation of oxygen by the gas separation film made of a metal oxide film is performed at a high temperature, the supplied air must be heated, and both the separated oxygen and the remaining gas have a high temperature. In this means, since the air supplied to the oxygen separation device is heated by the heat of the remaining gas, the thermal efficiency can be improved.

【0020】前記課題を解決するための第3の手段は、
前記第2の手段であって、空気を加熱したあとの、前記
残りの排ガスを、空気と共に前記燃焼機に供給すること
を特徴とするもの(請求項3)である。
A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
The second means, wherein the remaining exhaust gas after heating the air is supplied to the combustor together with the air (Claim 3).

【0021】前記第2の手段において、前記酸素分離装
置に供給される空気を加熱したあとのガスもまだ高温で
ある。本手段においては、このガスを、空気と共に前記
燃焼機に供給するようにしているので、熱効率をさらに
上げることができる。
In the second means, the gas after heating the air supplied to the oxygen separator is still at a high temperature. In this means, since this gas is supplied to the combustor together with the air, the thermal efficiency can be further increased.

【0022】前記課題を解決するための第4の手段は、
前記第1の手段から第3の手段のいずれかであって、前
記酸素分離装置により分離された直後の酸素により、前
記炭素材を燃焼させる直前の酸素を加熱することを特徴
とするもの(請求項4)である。
A fourth means for solving the above problem is as follows.
Any one of the first means to the third means, wherein oxygen immediately before burning the carbon material is heated by oxygen immediately after being separated by the oxygen separation device (claim) Item 4).

【0023】前述のように、前記酸素分離装置により分
離された直後の酸素は高温である。よって、この酸素に
より、前記炭素材を燃焼させる直前の酸素を加熱するこ
とにより、炭素材を燃焼させる反応炉等における熱効率
を上げることができる。
As described above, the oxygen immediately after being separated by the oxygen separator has a high temperature. Therefore, by heating the oxygen immediately before burning the carbon material with this oxygen, the thermal efficiency in a reaction furnace or the like for burning the carbon material can be increased.

【0024】前記課題を解決するための第5の手段は、
前記第1の手段から第4の手段のいずれかであって、前
記ガスタービンを駆動したあとの燃焼ガスにより、蒸気
を発生させ、その蒸気により発電を行うことを特徴とす
るもの(請求項5)である。
A fifth means for solving the above problem is as follows.
Any one of the first to fourth means, wherein steam is generated by a combustion gas after driving the gas turbine, and power is generated by the steam. ).

【0025】前記ガスタービンを駆動したあとの燃焼ガ
スは、まだ高温である。よって、そのガスの熱により蒸
気を発生させ、その蒸気により発電を行うことにより、
熱効率をさらに上げることができる。
The combustion gas after driving the gas turbine is still hot. Therefore, by generating steam by the heat of the gas and generating power by the steam,
Thermal efficiency can be further increased.

【0026】前記課題を解決するための第6の手段は、
酸素ガスを吹き込み、金属を精錬する設備であって、金
属を精錬する炉から発生する排ガスを加圧する排ガス圧
縮機と、空気を加圧する空気圧縮機と、加圧された前記
排ガスと加圧された前記空気を混合して燃焼させる燃焼
機と、当該燃焼機において前記排ガスの燃焼で発生した
燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、加圧され
た前記空気を加熱する加熱装置と、前記加熱装置により
加熱された空気から、金属酸化膜から成るガス分離膜を
介して酸素を分離する酸素分離装置と、分離された酸素
を加圧する酸素圧縮機と、発電機とを有してなり、前記
ガスタービンにより、前記排ガス圧縮機、前記空気圧縮
機、前記酸素圧縮機及び前記発電機が駆動されると共
に、前記加圧された酸素が、炭素材を燃焼させるために
吹き込まれるようにされていることを特徴とする金属の
精錬装置(請求項6)である。
A sixth means for solving the above-mentioned problem is:
An oxygen gas blowing facility for refining metal, an exhaust gas compressor for pressurizing exhaust gas generated from a furnace for refining metal, an air compressor for pressurizing air, and the pressurized exhaust gas. A combustor for mixing and burning the air, a gas turbine driven by combustion gas generated by combustion of the exhaust gas in the combustor, a heating device for heating the pressurized air, and the heating device. An oxygen separator that separates oxygen from the air heated by a gas separation membrane made of a metal oxide film, an oxygen compressor that pressurizes the separated oxygen, and a generator. The turbine drives the exhaust gas compressor, the air compressor, the oxygen compressor and the generator, and the pressurized oxygen is blown to burn carbon material. It is refining apparatus of the metal, wherein (claim 6) being.

【0027】前記課題を解決するための第7の手段は、
前記第6の手段であって、前記酸素分離装置により分離
された酸素の、残りの排ガスと、前記酸素分離装置に供
給される空気との熱交換を行う熱交換器を有してなるこ
とを特徴とするもの(請求項7)である。
[0027] A seventh means for solving the above problem is as follows.
The sixth means, comprising a heat exchanger for performing heat exchange between oxygen separated by the oxygen separation device and remaining exhaust gas and air supplied to the oxygen separation device. This is a feature (claim 7).

【0028】前記課題を解決するための第8の手段は、
前記第7の手段であって、前記熱交換器を出た前記排ガ
スが、空気と共に前記燃焼機に供給されるようにされて
いることを特徴とするもの(請求項8)である。
Eighth means for solving the above-mentioned problem is:
The seventh means is characterized in that the exhaust gas exiting the heat exchanger is supplied to the combustor together with air (claim 8).

【0029】前記課題を解決するための第9の手段は、
前記第6の手段から第8の手段のいずれかであって、前
記酸素分離装置により分離された直後の酸素と、前記炭
素材を燃焼させる直前の酸素との熱交換を行う熱交換器
を有してなることを特徴とするもの(請求項9)であ
る。
A ninth means for solving the above-mentioned problem is:
The heat exchanger according to any one of the sixth to eighth means, wherein the heat exchanger performs heat exchange between oxygen immediately after being separated by the oxygen separation device and oxygen immediately before burning the carbon material. (Claim 9).

【0030】前記課題を解決するための第10の手段
は、前記第6の手段から第9の手段のいずれかであっ
て、前記ガスタービンを駆動したあとの燃焼ガスの熱を
熱源として駆動される発電システムを有してなることを
特徴とするもの(請求項10)である。
A tenth means for solving the above-mentioned problem is any of the sixth means to the ninth means, wherein the heat of the combustion gas after driving the gas turbine is used as a heat source. (Claim 10).

【0031】これら第6の手段から第10の手段によれ
ば、それぞれ前記第1の手段から第5の手段の方法を実
現することができ、これらと同じ作用効果を奏すること
ができる。
According to the sixth to tenth means, the methods of the first to fifth means can be realized, respectively, and the same operation and effect can be achieved.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例
を、図を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態
の1例である、キュポラを使用した鉄の精錬設備を示す
概要図である。キュポラ1の上方の装入口2からは鉄ス
クラップと石炭が投入され、その下方に設けられた羽口
3からは高純度の酸素が吹き込まれる。これにより鉄ス
クラップは精錬され、キュポラ1の出銑口4からは溶銑
が取り出される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an iron smelting facility using cupolas, which is an example of an embodiment of the present invention. Iron scrap and coal are charged from a charging port 2 above the cupola 1, and high-purity oxygen is blown from a tuyere 3 provided below the charging port. Thereby, the iron scrap is refined, and the hot metal is taken out from the tap hole 4 of the cupola 1.

【0033】炉頂から排出された排ガスは、徐塵器5で
徐塵された後、ガス圧縮機6により加圧され、高圧燃焼
機7に供給される。一方、空気は空気圧縮機8で加圧さ
れた後、その一部が高圧燃焼機7に供給される。高圧燃
焼機7では高圧ガスと高圧空気が混合されて燃焼し、そ
の燃焼ガスがガスタービン9に供給されてガスタービン
9を駆動する。前記ガス圧縮機6と空気圧縮機8は、共
にこのガスタービン9により駆動されている。
The exhaust gas discharged from the furnace top is reduced in dust by a dust remover 5, then pressurized by a gas compressor 6 and supplied to a high-pressure combustor 7. On the other hand, after the air is compressed by the air compressor 8, a part of the air is supplied to the high-pressure combustor 7. In the high-pressure combustor 7, high-pressure gas and high-pressure air are mixed and burned, and the combustion gas is supplied to the gas turbine 9 to drive the gas turbine 9. The gas compressor 6 and the air compressor 8 are both driven by the gas turbine 9.

【0034】加圧された空気の残りは、熱交換器10で
加熱された後、加熱バーナ11でさらに加熱されて高温
となり、酸素製造装置13に供給される。酸素製造装置
13は、前述のように、複合金属酸化膜を用いたもので
あり、これを通すことにより高純度の酸素が分離され
る。分離された酸素は、熱交換器14に導かれ、キュポ
ラ1に供給される酸素を加熱して自らは低温となった
後、酸素圧縮機15により高圧とされ、高圧酸素ホルダ
16に貯蔵される。そして、熱交換器14で加熱された
後、前述のようにキュポラ1に供給される。酸素圧縮機
15も、ガスタービン9により駆動されている。
The remainder of the pressurized air is heated by the heat exchanger 10, further heated by the heating burner 11 to a high temperature, and supplied to the oxygen producing apparatus 13. As described above, the oxygen production apparatus 13 uses a composite metal oxide film, and high-purity oxygen is separated through the composite metal oxide film. The separated oxygen is led to the heat exchanger 14 and heats the oxygen supplied to the cupola 1 to lower the temperature of the oxygen itself. After that, the oxygen is compressed by the oxygen compressor 15 and stored in the high-pressure oxygen holder 16. . Then, after being heated by the heat exchanger 14, it is supplied to the cupola 1 as described above. The oxygen compressor 15 is also driven by the gas turbine 9.

【0035】このように、ガスタービン9は、ガス圧縮
機6、空気圧縮機8、酸素圧縮機9を駆動するが、余っ
た動力は発電機17を駆動し、電力として回収される。
ガスタービン9から排出されるガスはなお高温であるの
で、蒸気発生器18に導いて発生する蒸気により蒸気タ
ービン19を駆動し、それにより発電機20を駆動させ
て、ガスの廃熱を電力として回収する。なお、21は凝
縮器である。
As described above, the gas turbine 9 drives the gas compressor 6, the air compressor 8, and the oxygen compressor 9, but the surplus power drives the generator 17 and is recovered as electric power.
Since the gas discharged from the gas turbine 9 is still hot, the steam turbine 19 is driven by the steam generated by being guided to the steam generator 18, thereby driving the generator 20, and using the waste heat of the gas as electric power. to recover. In addition, 21 is a condenser.

【0036】酸素製造設備13から分離された窒素を主
成分とするガスは、熱交換器10で空気を加熱した後、
高圧燃焼機7に導かれる空気中に混合される。これによ
り、当該ガス中の熱が有効に回収される。なお、生成し
た酸素は、本システム以外の設備、例えば、他の金属精
錬用設備、ごみ焼却炉、活性汚泥処理設備等に供給する
ことも可能である。
The gas containing nitrogen as a main component separated from the oxygen production equipment 13 is heated in air by the heat exchanger 10,
It is mixed into the air guided to the high pressure combustor 7. Thereby, the heat in the gas is effectively recovered. The generated oxygen can be supplied to equipment other than the present system, for example, other metal refining equipment, refuse incinerators, activated sludge treatment equipment, and the like.

【0037】以上説明したように、図1に示す装置にお
いては、キュポラ1の排ガスのエネルギーを利用して、
酸素の発生と発電による熱回収を行っているので、きわ
めて低コストで鉄の精錬を行うことができる。
As described above, the apparatus shown in FIG. 1 utilizes the energy of the exhaust gas of the cupola 1 to
Since oxygen is generated and heat is recovered by power generation, iron smelting can be performed at extremely low cost.

【0038】図2は、本発明の実施の形態の1例であ
る、転炉を使用した鋼の精錬設備を示す概要図である。
以下の図においては、前出の図に示された構成要素と同
じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略するこ
とがある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a steel refining facility using a converter, which is an example of an embodiment of the present invention.
In the following drawings, the same components as those shown in the preceding drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

【0039】転炉22のランス23からは高純度の酸素
が供給され、溶鋼24の還元を行う。そのとき発生する
排ガスは、排ガス回収装置25から回収される。図2に
おいて示されているその他の設備の構成は図1に示され
たものと同じであり、その作用効果も図1の説明におい
て示したものと同じであるので、その説明を省略する。
High purity oxygen is supplied from a lance 23 of the converter 22 to reduce the molten steel 24. The exhaust gas generated at that time is recovered from the exhaust gas recovery device 25. The configuration of the other equipment shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 1, and its operation and effect are the same as those shown in the description of FIG.

【0040】図3は、本発明の実施の形態の1例である
溶融還元炉を使用した鋼の精錬設備を示す概要図であ
る。溶融還元炉26では、鉄鉱石装入設備27から鉄鉱
石が装入されると共に、石炭装入設備28から石炭が装
入される。そして、ランス23から高純度の酸素が吹き
込まれ、鉄鉱石の溶融還元が行われる。生成された銑鉄
は、出銑口4から取り出される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a steel refining facility using a smelting reduction furnace which is an example of an embodiment of the present invention. In the smelting reduction furnace 26, iron ore is charged from an iron ore charging facility 27 and coal is charged from a coal charging facility 28. Then, high-purity oxygen is blown from the lance 23 to perform smelting reduction of the iron ore. The generated pig iron is taken out from the tap hole 4.

【0041】図2において示されているその他の設備の
構成は図1に示されたものと同じであり、その作用効果
も図1の説明において示したものと同じであるので、そ
の説明を省略する。
The construction of the other equipment shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 1, and its operation and effect are the same as those shown in the description of FIG. I do.

【0042】[0042]

【実施例】以下、キュポラを用いた本発明の実施例を説
明する。使用した設備は図1に示したようなものであ
る。キュポラの操業条件は以下の通りであった。 1)能力:2,000〔t/d〕 2)出銑量:83〔t・H〕(平均) 3)操業時間:全日24〔H/d〕 4)原料等の原単位(単位 THM=溶銑1ton当り) コークス:540kg、転宰:120kg、酸素:293Nm、蒸
気:171kg 5)原料性状 鉄スクラップ:嵩比重0.65 コークス:高炉用コークス、粒度25〜60〔mm〕 キュポラ1には炉頂からスクラップ85T/Hとコークス30
T/Hなどを装入した。酸素はキュポラ下部の羽口から10
000Nm/Hの流量で吹き込み操業を行った。得られた生
成物の性状を以下に示す。 1)溶銑:Fe 94.4%、C 4.5%、Si 0.5%、Mn 0.3
%、P 0.1%、S 0.07% 温度 1500〔℃〕 2)スラグ:CaO/SiO 1.25〔-〕、温度1550〔℃〕 3)排ガス:CO 76.7Vol%、CO 0.3Vol%、H 22.5V
ol%、N 2 0.6Vol% 低位発熱量2890〔kcal/Nm〕、温度150〔℃〕 87000Nm/Hのキュポラの排ガスは、除塵機5で除塵
され、ガス圧縮機6で圧縮されて高圧燃焼器7に導入さ
れた。153000Nm/Hの空気は空気圧縮機8で圧縮後、
一部が酸素製造装置13からの排ガスにより熱交換器1
0で加熱された後、加熱バーナ11で900℃に加熱さ
れ、酸素製造装置7に導入された。
Embodiments of the present invention using cupolas will be described below. The equipment used is as shown in FIG. The operating conditions of Cupola were as follows. 1) Capacity: 2,000 [t / d] 2) Tapping capacity: 83 [t · H] (average) 3) Operating hours: 24 days / day [H / d] 4) Basic unit of raw materials, etc. (THM = 1 ton of hot metal) Per) coke: 540 kg, transfer: 120 kg, oxygen: 293 Nm 3 , steam: 171 kg 5) Raw material properties Iron scrap: bulk specific gravity 0.65 coke: coke for blast furnace, particle size 25-60 [mm] Cupola 1 scraps from the furnace top 85T / H and coke 30
T / H etc. were installed. Oxygen is 10 from the tuyere below the cupola
The blowing operation was performed at a flow rate of 000 Nm 3 / H. The properties of the obtained product are shown below. 1) Hot metal: Fe 94.4%, C 4.5%, Si 0.5%, Mn 0.3
%, P 0.1%, S 0.07 % Temperature 1500 [℃] 2) slag: CaO / SiO 2 1.25 [-], temperature of 1550 [℃] 3) gas: CO 76.7Vol%, CO 2 0.3Vol %, H 2 22.5 V
ol%, N 2 0.6Vol% lower calorific value 2890 [kcal / Nm 3], a temperature of 150 [℃] 87000Nm 3 / H gas cupola of is dust in dust remover 5, a high pressure is compressed by the gas compressor 6 It was introduced into the combustor 7. 153000Nm 3 / H air is compressed by air compressor 8,
The heat exchanger 1 is partially exhausted by the exhaust gas from the oxygen production device 13.
After heating at 0, the mixture was heated to 900 ° C. by the heating burner 11 and introduced into the oxygen production apparatus 7.

【0043】残りの空気は酸素製造装置13からの排ガ
スと共に、高圧燃焼器7に導入された。高圧燃焼器7で
発生した燃焼ガスによりガスタービン6が駆動される
が、始動時は外部電力で駆動される。なお、酸素製造装
置13で製造された酸素は10000Nm/Hであり、その純
度は99.9%であった。この酸素の温度は600℃であるた
め、熱交換器14で、酸素圧縮機15で圧縮した後のキ
ュポラ用酸素の加熱用熱源として用いられた。
The remaining air was introduced into the high-pressure combustor 7 together with the exhaust gas from the oxygen producing device 13. The gas turbine 6 is driven by the combustion gas generated in the high-pressure combustor 7, but is driven by external electric power at the time of starting. The oxygen produced by the oxygen producing apparatus 13 was 10,000 Nm 3 / H, and the purity was 99.9%. Since the temperature of this oxygen was 600 ° C., it was used as a heat source for heating cupola oxygen after being compressed by the heat exchanger 14 and the oxygen compressor 15.

【0044】なお、酸素圧縮機15で圧縮した後の酸素
はガスホルダー13に貯蔵し、キュポラ1に供給される
が、キュポラ以外の用途に用いることも可能である。ま
た、高圧燃焼器7で発生した燃焼ガスは、ガスタービン
出口で600℃程度であるため、これを熱源として蒸気発
生器18で回収し、蒸気タービン、凝縮器を用いた発電
も可能であった。以上の操業の結果、酸素の製造原単位
は0.2kWh/Nm程度であり、これにより、溶銑のコスト
は、従来の方法に比べ、10%低減された。
The oxygen compressed by the oxygen compressor 15 is stored in the gas holder 13 and supplied to the cupola 1, but it can be used for other purposes than the cupola. Further, since the combustion gas generated in the high-pressure combustor 7 is about 600 ° C. at the gas turbine outlet, the combustion gas is recovered by the steam generator 18 as a heat source, and power generation using the steam turbine and the condenser is also possible. . As a result of the above operations, the unit production of oxygen was about 0.2 kWh / Nm 3 , which reduced the cost of hot metal by 10% compared to the conventional method.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
精錬用酸素及び電力が併産できることから、経済的に鉄
を精錬することが可能となる。従来は、既存の空気分離
技術(深冷分離法)により製造された酸素を利用してお
り、供給酸素を安価に製造するという試みがなされてい
なかったので、酸素富化のために新たに配管を施工した
り、オンサイトPSAを新設するなど設備費がかかって
いた。これに対し本発明の設備は、設備規模としても非
常にコンパクトで、かつ極めて経済的である。
As described above, according to the present invention,
Since oxygen for refining and electric power can be co-produced, iron can be economically refined. Conventionally, oxygen produced by the existing air separation technology (cryogenic separation method) is used, and no attempt has been made to produce supplied oxygen at low cost. And installation of an on-site PSA, which was expensive. On the other hand, the equipment of the present invention is very compact in terms of equipment scale and extremely economical.

【0046】[0046]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の1例である、キュポラを
使用した鉄の精錬設備を示す概要図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an iron refining facility using cupolas, which is an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の1例である、転炉を使用
した鋼の精錬設備を示す概要図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a steel refining facility using a converter, which is an example of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の1例である溶融還元炉を
使用した鋼の精錬設備を示す概要図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a steel refining facility using a smelting reduction furnace as an example of an embodiment of the present invention.

【図4】金属酸化膜の構造を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a metal oxide film.

【符号の説明】 1…キュポラ、2…装入口、3…羽口、4…出銑口、5
…徐塵器、6…ガス圧縮機、7…高圧燃焼機、8…空気
圧縮機、9…ガスタービン、10…熱交換、11…加熱
バーナ、13…酸素製造設備、14…熱交換器、15…
酸素圧縮機、16…高圧酸素ホルダ、17…発電機、1
8…酸素発生器、19…蒸気タービン、20…発電機、
21…凝縮器、22…転炉、23…ランス、24…溶
鋼、25…排ガス回収装置、26…溶融還元炉、27…
鉄鉱石装入設備、28…石炭装入設備
[Explanation of Signs] 1 ... cupola, 2 ... loading inlet, 3 ... tuyere, 4 ... taphole, 5
... dust collector, 6 ... gas compressor, 7 ... high pressure combustor, 8 ... air compressor, 9 ... gas turbine, 10 ... heat exchange, 11 ... heating burner, 13 ... oxygen production equipment, 14 ... heat exchanger, 15 ...
Oxygen compressor, 16 ... High pressure oxygen holder, 17 ... Generator, 1
8 ... oxygen generator, 19 ... steam turbine, 20 ... generator,
21: condenser, 22: converter, 23: lance, 24: molten steel, 25: exhaust gas recovery device, 26: smelting reduction furnace, 27 ...
Iron ore charging equipment, 28 ... Coal charging equipment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21B 11/02 C21B 11/02 C21C 5/40 C21C 5/40 Z F01K 23/10 F01K 23/10 T F02C 3/22 F02C 3/22 6/00 6/00 A 6/18 6/18 A (72)発明者 庵屋敷 孝思 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 石井 純 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 有山 達郎 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) 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00 DA22 4D006 GA41 JA03C KA02 KB30 MA31 MC03 PA02 PB17 PC71 4K002 BA01 4K012 CB01 CB04 CB07 4K056 AA01 AA02 AA05 BA01 BA06 BB01 CA02 DA02 DA17 DA22 DA32 DA36 DA38 DA39 DB03──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C21B 11/02 C21B 11/02 C21C 5/40 C21C 5/40 Z F01K 23/10 F01K 23/10 T F02C 3/22 F02C 3/22 6/00 6/00 A 6/18 6/18 A (72) Inventor Takayoshi Anyashiki 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Jun Ishii 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuro Ariyama 1-2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD00 DA22 4D006 GA41 JA03C KA02 KB30 MA31 MC03 PA02 PB17 PC71 4K002 BA01 4K012 CB01 CB04 CB07 4K056 AA01 AA02 AA05 BA01 BA06 BB01 CA02 DA02 DA17 DA22 DA32 DA36 DA38 DA39 DB39

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素ガスを吹き込み、金属を精錬する方
法であって、(a) 前記酸素ガスとして、金属酸化膜から
成るガス分離膜を有する酸素分離装置により製造された
酸素ガスを用いると共に、(b) 精錬中に発生する排ガス
を回収し、ガス圧縮機により圧縮した後、燃焼機の燃料
として使用し、(c) 当該燃焼機を出た燃焼ガスによりガ
スタービンを駆動し、(d) 当該ガスタービンにより、少
なくとも、前記ガス圧縮機と、前記酸素分離装置と前記
燃焼機とに供給する空気を圧縮する空気圧縮機と、発電
機とを駆動することを特徴とする金属の精錬方法。
1. A method for refining a metal by blowing oxygen gas, comprising: (a) using, as the oxygen gas, an oxygen gas produced by an oxygen separation device having a gas separation film made of a metal oxide film; (b) exhaust gas generated during refining is collected, compressed by a gas compressor, and then used as fuel for a combustor; (c) driving a gas turbine with the combustion gas exiting the combustor; (d) A metal refining method comprising: driving at least the gas compressor, an air compressor for compressing air supplied to the oxygen separator and the combustor, and a generator by the gas turbine.
【請求項2】 請求項1に記載の金属の精錬方法であっ
て、酸素分離装置により分離された酸素の、残りの排ガ
スが有する熱により、前記酸素分離装置に供給される空
気を加熱することを特徴とする金属の精錬方法。
2. The metal refining method according to claim 1, wherein the air supplied to the oxygen separation device is heated by the heat of the remaining exhaust gas of the oxygen separated by the oxygen separation device. A metal refining method.
【請求項3】 請求項2に記載の金属の精錬方法であっ
て、空気を加熱したあとの、前記残りの排ガスを、空気
と共に前記燃焼機に供給することを特徴とする金属の精
錬方法。
3. The metal refining method according to claim 2, wherein the remaining exhaust gas after heating the air is supplied to the combustor together with the air.
【請求項4】 請求項1から請求項3のうちいずれか1
項に記載の金属の精錬方法であって、前記酸素分離装置
により分離された直後の酸素により、前記炭素材を燃焼
させる直前の酸素を加熱することを特徴とする金属の精
錬方法
4. One of claims 1 to 3
The metal refining method according to claim 1, wherein oxygen immediately before burning the carbon material is heated by oxygen immediately after being separated by the oxygen separation device.
【請求項5】 請求項1から請求項4のうちいずれか1
項に記載の金属の精錬方法であって、前記ガスタービン
を駆動したあとの燃焼ガスにより、蒸気を発生させ、そ
の蒸気により発電を行うことを特徴とする金属の精錬方
法。
5. The method according to claim 1, wherein
The method for refining a metal according to claim 1, wherein steam is generated by a combustion gas after driving the gas turbine, and power is generated by the steam.
【請求項6】 酸素ガスを吹き込み、金属を精錬する設
備であって、金属を精錬する炉から発生する排ガスを加
圧する排ガス圧縮機と、空気を加圧する空気圧縮機と、
加圧された前記排ガスと加圧された前記空気を混合して
燃焼させる燃焼機と、当該燃焼機において前記排ガスの
燃焼で発生した燃焼ガスによって駆動されるガスタービ
ンと、加圧された前記空気を加熱する加熱装置と、前記
加熱装置により加熱された空気から、金属酸化膜から成
るガス分離膜を介して酸素を分離する酸素分離装置と、
分離された酸素を加圧する酸素圧縮機と、発電機とを有
してなり、前記ガスタービンにより、前記排ガス圧縮
機、前記空気圧縮機、前記酸素圧縮機及び前記発電機が
駆動されると共に、前記加圧された酸素が、炭素材を燃
焼させるために吹き込まれるようにされていることを特
徴とする金属の精錬装置。
6. An equipment for injecting oxygen gas and refining metal, comprising: an exhaust gas compressor for pressurizing exhaust gas generated from a furnace for refining metal; an air compressor for pressurizing air;
A combustor configured to mix and burn the pressurized exhaust gas and the pressurized air, a gas turbine driven by combustion gas generated by combustion of the exhaust gas in the combustor, and the pressurized air A heating device that heats the air, an oxygen separation device that separates oxygen from the air heated by the heating device through a gas separation film made of a metal oxide film,
An oxygen compressor for pressurizing the separated oxygen, and a generator, the exhaust gas compressor, the air compressor, the oxygen compressor and the generator are driven by the gas turbine, The metal refining device, wherein the pressurized oxygen is blown to burn a carbon material.
【請求項7】 請求項6に記載の金属の精錬装置であっ
て、前記酸素分離装置により分離された酸素の、残りの
排ガスと、前記酸素分離装置に供給される空気との熱交
換を行う熱交換器を有してなることを特徴とする金属の
精錬装置。
7. The metal refining device according to claim 6, wherein heat exchange of oxygen separated by the oxygen separation device with remaining exhaust gas and air supplied to the oxygen separation device is performed. A metal refining device comprising a heat exchanger.
【請求項8】 請求項7に記載の金属の精錬装置であっ
て、前記熱交換器を出た前記排ガスが、空気と共に前記
燃焼機に供給されるようにされていることを特徴とする
金属の精錬装置。
8. The metal refining apparatus according to claim 7, wherein the exhaust gas exiting the heat exchanger is supplied to the combustor together with air. Refining equipment.
【請求項9】 請求項6から請求項8のうちいずれか1
項に記載の金属の精錬装置であって、前記酸素分離装置
により分離された直後の酸素と、前記炭素材を燃焼させ
る直前の酸素との熱交換を行う熱交換器を有してなるこ
とを特徴とする金属の精錬装置。
9. The method according to claim 6, wherein the first and second parts are different from each other.
The metal refining device according to the item, comprising a heat exchanger that performs heat exchange between oxygen immediately after being separated by the oxygen separation device and oxygen immediately before burning the carbon material. Characteristic metal refining equipment.
【請求項10】 請求項6から請求項9のうちいずれか
1項に記載の金属の精錬装置であって、前記ガスタービ
ンを駆動したあとの燃焼ガスの熱を熱源として駆動され
る発電システムを有してなることを特徴とする金属の精
錬装置。
10. The metal refining apparatus according to claim 6, wherein the power generation system is driven by using heat of the combustion gas after driving the gas turbine as a heat source. A metal smelting apparatus characterized by having.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195528A (en) * 2013-03-23 2013-07-10 山西易通环能科技集团有限公司 Method and device for generating power through low-temperature waste gas waste in industrial furnace production technology
WO2013192526A3 (en) * 2012-06-21 2014-02-27 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Use of oxygen from ion transport membranes in blast furnace
CN113308592A (en) * 2021-04-16 2021-08-27 唐山不锈钢有限责任公司 Device and method for improving recovery amount of coal gas of steelmaking converter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013192526A3 (en) * 2012-06-21 2014-02-27 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Use of oxygen from ion transport membranes in blast furnace
CN104395482A (en) * 2012-06-21 2015-03-04 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Use of oxygen from ion transport membranes in blast furnace
US9044704B2 (en) 2012-06-21 2015-06-02 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Use of oxygen from ion transport membranes in blast furnace
CN103195528A (en) * 2013-03-23 2013-07-10 山西易通环能科技集团有限公司 Method and device for generating power through low-temperature waste gas waste in industrial furnace production technology
CN113308592A (en) * 2021-04-16 2021-08-27 唐山不锈钢有限责任公司 Device and method for improving recovery amount of coal gas of steelmaking converter
CN113308592B (en) * 2021-04-16 2022-09-16 唐山不锈钢有限责任公司 Device and method for improving recovery amount of coal gas of steelmaking converter

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