JP2002509192A - Process for producing molten pig iron - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、高温金属を製造するためのプロセスであって、好ましくは塊状やペレットといったような形態とされた鉄鉱石から形成された原材料であって付加的に好ましくはドロマイトや石灰石といったようなフラックス剤が添加されてなる原材料を、還元ゾーン内においてスポンジ状鉄へと還元する。得られたスポンジ状鉄を、固体炭素含有化合物と酸素含有ガスとを添加することによって、融解ガス化ゾーン内において製錬し、これにより、高温金属と還元ガスとスラグとを形成する。還元ガスの少なくとも一部を還元ゾーンへと供給することにより、還元ゾーン内において還元ガスを転換することによってトップガスとして取り出す。本発明は、また、このプロセスを実施するためのプラントに関するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a process for producing a high temperature metal, comprising a raw material formed from iron ore, preferably in the form of agglomerates or pellets, and additionally preferably dolomite. Raw materials to which a fluxing agent such as limestone is added are reduced to sponge-like iron in a reduction zone. The resulting sponge-like iron is smelted in the melt gasification zone by adding a solid carbon-containing compound and an oxygen-containing gas, thereby forming a high-temperature metal, a reducing gas, and a slag. By supplying at least a part of the reducing gas to the reducing zone, the reducing gas is converted into the reducing zone and taken out as the top gas. The invention also relates to a plant for performing this process.
Description
【０００１】[0001]
本発明は、溶融銑鉄を製造するためのプロセスであって、好ましくはピース（
塊状）および／またはペレットといったような形態とされた鉄鉱石から形成され
た原材料であって適切である場合には（付加的には）好ましくはドロマイトおよ
び／または石灰石といったような添加剤が添加されてなる原材料を、還元ゾーン
内においてスポンジ状鉄へと還元し、このスポンジ状鉄を、固体炭素含有化合物
と酸素含有ガスとを添加することによって、融解／ガス化ゾーン内において製錬
し、これにより、溶融銑鉄と還元ガスとスラグとを形成し、還元ガスの少なくと
も一部を還元ゾーンへと供給することにより、還元ゾーン内において還元ガスを
転換してトップガスとして取り出す、といったプロセスに関するものである。本
発明は、さらに、このプロセスを実施するためのプラントに関するものである。The present invention is a process for producing molten pig iron, preferably a piece (
Raw materials formed from iron ore in the form of agglomerates and / or pellets, where appropriate and preferably (additionally) additives such as dolomite and / or limestone are added. The raw material is reduced to sponge-like iron in a reduction zone, and the sponge-like iron is smelted in a melting / gasification zone by adding a solid carbon-containing compound and an oxygen-containing gas. By forming molten pig iron, reducing gas, and slag, and supplying at least a portion of the reducing gas to the reducing zone, thereby converting the reducing gas in the reduction zone and extracting it as the top gas. is there. The invention further relates to a plant for performing this process.
【０００２】[0002]
そのようなプロセスは、独国特許出願明細書第 ＰＳ ３５ ０３ ４９３号にお
いて公知である。このプロセスにおいては、直接還元型高炉に対して、鉄鉱石と
共に、炭素含有化合物が供給される。炭素含有化合物は、鉄鉱石の還元によって
酸化されてしまった還元ガスの構成物質を、少なくとも部分的に再度還元する。
この手段は、一方においては鉄鉱石粒子および／またはスポンジ状鉄粒子の塊状
化を目的としたものではあるが、主には、融解ガス化炉の熱バランスを改良する
ことを目的としたものである。直接還元型高炉に対する炭素含有化合物の効果は
、ＣＯおよびＨ2 を含有したガスすなわち還元ガスの量を減少させるようなもの
である。Such a process is known from German Patent Application No. PS 35 03 493. In this process, a carbon-containing compound is supplied to a direct reduction blast furnace together with iron ore. The carbon-containing compound at least partially reduces again the constituents of the reducing gas that have been oxidized by the reduction of the iron ore.
This means, on the one hand, is intended to agglomerate the iron ore particles and / or sponge-like iron particles, but mainly to improve the heat balance of the melting gasifier. is there. The effect of carbon-containing compound to the direct reduction type blast furnace is such as to reduce the amount of gas i.e. reducing gas containing CO and H 2.
【０００３】 しかしながら、直接還元型高炉内における還元ガス量の減少は、もはや、現在
の主流ではない。融解ガス化炉と直接還元型高炉とを備えてなるシステムの経済
的観点からの主要部分は、直接還元型高炉から取り出されるトップガスが、適切
であればガス洗浄後に、還元ガスとして、および／または、熱的に利用可能なガ
スとして、再使用可能なことである。よって、還元ガス量の減少は、このような
プロセスの経済性を低減させる。[0003] However, the reduction of the amount of reducing gas in the direct reduction blast furnace is no longer the current mainstream. A major part from an economic point of view of a system comprising a melting gasifier and a direct reduction blast furnace is that the top gas withdrawn from the direct reduction blast furnace is, if appropriate, after gas scrubbing, as a reducing gas, and / or Alternatively, it can be reused as a thermally usable gas. Thus, reducing the amount of reducing gas reduces the economics of such a process.
【０００４】 鉄鉱石の還元に際しては、ベッド内に供給された原材料の中の鉱石１トンあた
りの隙間容積が、還元炉全体にわたって鉱石還元のために必要な還元ガス量を通
過させるには不十分であるという問題がある。これにはいくつかの原因がある。
すなわち、バルク密度が大きいこと、鉄鉱石の平均粒径が小さいこと、粒径分布
が大きいこと、微粒の比率が大きいこと、還元時におけるまた機械的応力による
鉄鉱石粒子またはペレットの粒子分裂が著しいこと、という原因がある。ここで
、『隙間容積』という用語は、ベッド内の空隙容積として理解される。隙間容積
が小さすぎると、スポンジ状鉄の金属化が不十分なものとなったりばらつきのあ
るものとなったりしてしまう。その理由は、還元ガスの量が少なすぎることに加
えて、還元炉内におけるガス分布が非一様となってしまうからである。実際、ベ
ッド内に、還元ガスが優先的に流通するようなチャネルを形成することができる
。しかしながら、他の領域は、もはや不適切となったあるいは全く利用できない
ガス流を受け取る。[0004] In the reduction of iron ore, the gap volume per ton of ore in the raw material supplied into the bed is not enough to pass the amount of reducing gas required for ore reduction throughout the reduction furnace. There is a problem that is. There are several reasons for this.
That is, the bulk density is large, the average particle size of iron ore is small, the particle size distribution is large, the ratio of fine particles is large, and the particle splitting of iron ore particles or pellets due to mechanical stress during reduction is remarkable. That is the cause. Here, the term "clearance volume" is understood as the void volume in the bed. If the gap volume is too small, the sponge-like iron may be insufficiently metallized or may have unevenness. The reason is that, in addition to the amount of the reducing gas being too small, the gas distribution in the reducing furnace becomes uneven. In fact, channels can be formed in the bed in which the reducing gas flows preferentially. However, other areas receive gas streams that are no longer suitable or available at all.
【０００５】 加えて、非一様なガス分布は、ベッド内における非一様な温度分布をもたらす
。このことは、原材料中に含有されている例えば石灰石やドロマイトといったよ
うな添加剤の焼成に悪影響を与える。直接還元型高炉内では得られなかった金属
化および／または焼成は、実質的に、融解ガス化炉において完了しなければなら
ない。これにより、融解ガス化炉の製錬性能が低下することとなり、プラントの
動作が不安定なものとなってしまう。[0005] In addition, a non-uniform gas distribution results in a non-uniform temperature distribution in the bed. This has an adverse effect on the firing of additives such as limestone and dolomite contained in the raw materials. Metallization and / or calcination not obtained in the direct reduction blast furnace must be substantially completed in the melt gasification furnace. As a result, the smelting performance of the melting gasifier decreases, and the operation of the plant becomes unstable.
【０００６】 欧州特許出願公開明細書第０，６２３，６８４号には、石炭ダストや金属鉄や
酸化鉄を含有したような、廃棄材料および残渣が、それらの組成に応じて３つの
グループに分けて収集されて塊状化されるようなプロセスが開示されている。こ
こで、第１グループは、酸化物の形態とされた鉄を主に含有し、第２グループは
、金属の形態とされた鉄を主に含有し、第３グループは、炭素系物質を主に含有
している。これらは、第１グループをなす物質を還元ゾーンへと供給し、第２グ
ループおよび第３グループをなす物質を融解ガス化ゾーンへと供給することによ
り、利用される。[0006] EP-A-0,623,684 discloses that waste materials and residues, such as those containing coal dust, metallic iron or iron oxide, are divided into three groups according to their composition. A process is disclosed that is collected and agglomerated. Here, the first group mainly contains iron in oxide form, the second group mainly contains iron in metal form, and the third group mainly contains carbon-based material. Contained in These are utilized by supplying a first group of materials to the reduction zone and a second and third group of materials to the melt gasification zone.
【０００７】 しかしながら、特に、酸化鉄を含有した塊状物の還元ゾーン内における使用は
、ベッド内での空隙率を増大させたいという観点からは、適切な方法ではない。
というのは、このような塊状物が、粒子分裂を起こしやすい傾向があるからであ
り、また、機械的強度が小さすぎるからである。However, the use of lump containing iron oxide in the reduction zone is not an appropriate method, particularly from the viewpoint of increasing the porosity in the bed.
This is because such clumps tend to undergo particle splitting and have too low mechanical strength.
【０００８】 本発明の目的は、還元型高炉を通過することができる還元ガスの量が従来技術
と比較して増大化されているとともに、スポンジ状鉄の金属化と添加剤の焼成と
の双方が、ガス分布がより一様化されていることに基づいて、従来技術に比較し
てより大きな程度でなされしかもより一様になされるような、プロセスを提供す
ることである。[0008] It is an object of the present invention to increase the amount of reducing gas that can pass through a reduction blast furnace as compared to the prior art, and at the same time to both metallize sponge-like iron and calcine additives. Is to provide a process that is made to a greater degree and is more uniform compared to the prior art based on a more uniform gas distribution.
【０００９】[0009]
本発明においては、上記目的は、原材料と一緒に、還元ゾーン内における反応
条件下において実質的に不活性であるようなさらなる塊状添加剤を、還元ゾーン
内に供給することによって得られる。According to the invention, the object is obtained by feeding into the reduction zone, together with the raw materials, further bulk additives which are substantially inert under the reaction conditions in the reduction zone.
【００１０】 ここで、『不活性』という用語は、本質的に化学的な不活性として理解される
。つまり、さらなる添加剤は、還元ガスに対しても原材料に対しても、無視でき
る程度しかまたは全く反応することがない。さらに、『不活性』という用語は、
熱的応力および機械的応力に対して、本質的に完全に耐性を有していることとし
て理解される。しかしながら、例えばＣＯ2およびＨ2Ｏといったような微量のガ
スが、脱ガスされても良い。このように、さらなる添加剤は、還元ゾーン内への
導入時に発生する熱的衝撃によってもまたさらなる還元過程の進行時にベッドの
残部からの受ける熱的衝撃によっても、粒子分裂や腐食を起こしたりすることが
ない。Here, the term “inert” is understood as essentially chemical inertness. This means that the further additives react negligibly or not at all with both the reducing gas and the raw materials. Furthermore, the term "inactive"
It is understood to be essentially completely resistant to thermal and mechanical stress. However, for example, trace amounts of gases such as CO 2 and H 2 O, it may be degassed. Thus, additional additives may cause particle splitting and corrosion due to the thermal shock that occurs upon introduction into the reduction zone and also from the rest of the bed as the further reduction process proceeds. Nothing.
【００１１】 さらなる添加剤は、還元ゾーンにわたって、実質的に不変のまま移動する。ベ
ッド内における鉄鉱石１トンあたりの隙間容積は、このような不活性塊状添加剤
の適用によって増大する。[0011] Further additives move substantially unchanged over the reduction zone. The interstitial volume per ton of iron ore in the bed is increased by the application of such inert bulk additives.
【００１２】 そのため、本発明によるプロセスの好ましい実施形態においては、還元ゾーン
全体にわたって、融解ガス化ゾーンからの還元ガスを、より多くの量でもって通
過させることができる。この場合、還元ガスの量は、鉄鉱石の還元のために必要
な量よりも、おおよそ５〜５０％だけ好ましくは２０〜４０％だけ、多いものと
される。隙間容積が増大したことによって、ベッド内でのチャネル形成およびク
ラック形成数が減少し、したがって、ガス分布がより一様なものとされる。これ
により、原材料の金属化および焼成の一様性が高められる。[0012] Thus, in a preferred embodiment of the process according to the invention, the reducing gas from the melt gasification zone can be passed in greater amounts throughout the reduction zone. In this case, the amount of the reducing gas is set to be larger by about 5 to 50%, preferably by 20 to 40% than the amount required for the reduction of the iron ore. The increased interstitial volume reduces the number of channels and cracks formed in the bed, thus resulting in a more uniform gas distribution. Thereby, the uniformity of the metallization and firing of the raw material is improved.
【００１３】 有利には、さらなる添加剤として、還元ゾーン内における反応条件下において
は実質的に不活性であるコークスと、主成分がＣａＯおよび／またはＭｇＯおよ
び／またはＳｉＯ2 および／またはＡｌ2Ｏ3であるようなスラグ構成成分を含有
した組成物と、の一方または双方が使用される。[0013] Advantageously, as further additives, the coke being substantially inactive under the reaction conditions in the reduction zone, the main component is CaO and / or MgO and / or SiO 2 and / or Al 2 O And / or a composition containing a slag component such as 3 .
【００１４】 上記従来技術においては、直接還元型高炉に対して供給されるコークスに対し
ては、還元ガスと少なくとも部分的に反応することが要求されていたことは明ら
かである。これに対して、本発明においては、還元ゾーンを通過したにしてもさ
らなる添加剤の平均粒径が変化しないことにより、そのような反応は要求されな
い。本発明において使用されたときには、そのようなコークスは、例えばアッシ
ュからなる薄い層によって、不活性なものとされる。本発明において使用される
ようなスラグ構成要素からなる組成物（キャリア）の場合には、原材料に対して
もまた還元ガスに対しても、反応を起こすことがない。[0014] In the above prior art, it is obvious that coke supplied to the direct reduction blast furnace was required to react at least partially with the reducing gas. In contrast, in the present invention, such a reaction is not required because the average particle size of the additive does not change even after passing through the reduction zone. When used in the present invention, such coke is rendered inert, for example, by a thin layer of ash. In the case of a composition (carrier) composed of slag components as used in the present invention, no reaction occurs with respect to raw materials or reducing gas.
【００１５】 好ましい実施形態においては、さらなる添加剤として、石英、および／または
、スチール転換炉および／または溶鉱炉および／または電気炉および／または融
解ガス化ゾーンからのスラグ、が使用される。In a preferred embodiment, quartz and / or slag from a steel conversion furnace and / or a blast furnace and / or an electric furnace and / or a melting gasification zone are used as further additives.
【００１６】 本発明によるプロセスに対してのこれら材料のこのような適性に加えて、スラ
グの使用は、さらに、鉄鋼産業において発生するスラグの少なくとも部分的な利
用用とをもたらすものである。現在までのところ、これらスラグは、廃棄しなけ
ればならないものであった。あるいは、有効利用されたとしても、建築材料分野
において使用されるに過ぎなかった。[0016] In addition to such suitability of these materials for the process according to the invention, the use of slag also results in at least partial utilization of the slag generated in the steel industry. Until now, these slags had to be discarded. Or, even if they were effectively used, they were only used in the field of building materials.
【００１７】 したがって、スチール転換炉からのスラグの使用が特に好ましく、とりわけ、
ＬＤプロセスによって操業しているスチール転換炉からのスラグの使用がなおさ
ら好ましい。このようなスラグは、特にリン含有量が少なく、そのため、融解ガ
ス化ゾーンや還元ゾーン内に付加的にリンを導入することがない。Thus, the use of slag from steel converters is particularly preferred,
Even more preferred is the use of slag from a steel converter operated by the LD process. Such slag has a particularly low phosphorus content, so that no additional phosphorus is introduced into the melting gasification zone or the reduction zone.
【００１８】 有利には、さらなる添加剤として、平均粒径が６〜４０ｍｍ好ましくは１０〜
２５ｍｍのものが使用される。このような粒径範囲は、本質的に、原材料の他の
成分の粒径に対応するものであって、そのため、ベッドのガス透過性を高めるこ
とができて、ベッドの透過性を一様なものとする。Advantageously, further additives have an average particle size of 6 to 40 mm, preferably 10 to
A 25 mm one is used. Such a particle size range essentially corresponds to the particle size of the other components of the raw material, so that the gas permeability of the bed can be increased and the permeability of the bed uniform. Shall be.
【００１９】 本発明によるプロセスの他の有利な実施形態においては、還元ゾーンに対して
供給される全物質の総体積に対しての、さらなる添加剤の体積は、５〜３０％好
ましくは５〜２０％とされる。この範囲であると、還元ゾーン内におけるベッド
のガス透過性、原材料の金属化や焼成の程度、還元ゾーンにおいて得られる還元
性能、および、融解ガス化ゾーンの製錬性能、が最適となる。In another advantageous embodiment of the process according to the invention, the volume of the further additive, based on the total volume of all substances fed to the reduction zone, is from 5 to 30%, preferably from 5 to 30% 20%. Within this range, the gas permeability of the bed in the reduction zone, the degree of metallization and firing of the raw material, the reduction performance obtained in the reduction zone, and the smelting performance of the molten gasification zone are optimized.
【００２０】 本発明は、さらに、好ましくはピースやペレットといったような形態とされた
鉄鉱石から形成された原材料であって適切である場合には好ましくは石灰石やド
ロマイトといったような添加剤が添加されてなる原材料から、溶融銑鉄を製造す
るためのプロセスを実施するためのプラントであって、鉄鉱石を還元するための
還元炉と、融解ガス化炉と、融解ガス化炉と還元炉とを連結しており、融解ガス
化炉内において形成された還元ガスを還元炉へと供給するための還元ガス供給ラ
インと、還元炉と融解ガス化炉とを連結しており、還元炉内において形成された
還元製品を融解ガス化炉へと搬送するための１つまたは複数の搬送ラインと、還
元炉から延出されたトップガス取出ラインと、融解ガス化炉に連結されており、
融解ガス化炉内へと炭素含有化合物を供給するための供給ラインと、融解ガス化
炉に連結されており、融解ガス化炉内へと酸素含有ガスを供給するための供給ラ
インと、融解ガス化炉に設けられ、融解ガス化炉から銑鉄およびスラグを取り出
すための取出口と、を具備して構成されたプラントに関するものである。The present invention furthermore relates to a raw material formed from iron ore, preferably in the form of pieces or pellets and, where appropriate, preferably to the addition of additives such as limestone or dolomite. A plant for implementing a process for producing molten pig iron from raw materials consisting of a reduction furnace for reducing iron ore, a fusion gasification furnace, and a fusion gasification furnace and a reduction furnace The reducing gas supply line for supplying the reducing gas formed in the melting gasification furnace to the reduction furnace, and the reducing furnace and the melting gasification furnace are connected to each other. One or more transfer lines for transferring the reduced product to the melting gasification furnace, a top gas extraction line extended from the reduction furnace, and a melting gasification furnace,
A supply line for supplying the carbon-containing compound into the melting gasification furnace, a supply line connected to the melting gasification furnace, and supplying an oxygen-containing gas into the melting gasification furnace, And an outlet for removing pig iron and slag from the melting and gasifying furnace.
【００２１】 本発明によるプラントは、還元炉内を支配している反応条件下において実質的
に不活性であるようなさらなる塊状添加剤を供給するための供給デバイスが、還
元炉に設けられていることを特徴としている。The plant according to the invention is provided with a supply device in the reduction furnace for supplying further bulk additives which are substantially inert under the reaction conditions prevailing in the reduction furnace. It is characterized by:
【００２２】 好ましい実施形態においては、還元炉から取り出されるトップガスの体積流量
を制御するための手段が、トップガス取出ラインに設置される。このような手段
は、例えば、調節可能なフラップとして構成することができる。トップガスの体
積流量を制御することにより、本発明においては従来よりも増量されている還元
ガスの、還元炉内へと流入する体積流量も、同時に調節することができる。In a preferred embodiment, means for controlling the volume flow of the top gas withdrawn from the reduction furnace is provided in the top gas withdrawal line. Such a means can for example be configured as an adjustable flap. By controlling the volume flow rate of the top gas, the volume flow rate of the reduction gas, which has been increased in the present invention compared to the related art, flowing into the reduction furnace can be simultaneously adjusted.
【００２３】 有利には、取出ラインが、融解ガス化炉から還元炉内へと還元ガスを導くため
の還元ガス供給ラインから分岐されている。この取出ラインを通って、還元ガス
のうちの、還元炉内へとは供給されない還元ガスが、所定比率で取り出される。
好ましくは、取出ラインには、圧力制御機構が設置されており、この圧力制御機
構は、通常、所定圧力に設定されている。このため、この所定圧力を超えた場合
には、システムから過剰の還元ガスが取り出されるようになっている。Advantageously, the withdrawal line is branched off from a reducing gas supply line for guiding the reducing gas from the melting gasifier into the reducing furnace. Through this extraction line, the reducing gas that is not supplied to the inside of the reduction furnace is extracted at a predetermined ratio.
Preferably, a pressure control mechanism is installed in the extraction line, and the pressure control mechanism is usually set to a predetermined pressure. Therefore, when the pressure exceeds the predetermined pressure, excess reducing gas is extracted from the system.
【００２４】 有利には、さらなる添加剤を供給するための供給デバイスは、重量計測デバイ
スを有しており、この重量計測デバイスによって、原材料に対しての添加剤の量
的比率または体積比率を所望に制御することができるようになっている。Advantageously, the supply device for supplying the further additive comprises a weighing device, by means of which the quantitative or volume ratio of the additive to the raw material is determined. Can be controlled.
【００２５】[0025]
以下、例示としての実施形態を参照することによって本発明をより詳細に説明
する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments.
【００２６】 不活性材料を添加することなく高炉内に投入される原材料： −１５０トン／ｈという投入速度で鉄鉱石 −１５トン／ｈという投入速度で石灰石 −１０トン／ｈという投入速度でドロマイト −１５７，０００ｍ3／ｈという投入速度で還元ガス 空隙率：約４５％ スポンジ状鉄の金属化の程度：約８０％ 添加剤の焼成の程度： 約８０％ プロセス特性データの推定値： −投入量１ｍ3あたりに必要な還元ガス量（ｍ3）： 約２０５０ｍ3 −鉄鉱石またはペレット１トンあたりの還元ガス量（ｍ3）： 約２０５０ｍ3 Raw materials to be charged into the blast furnace without adding inert materials: iron ore at a charging speed of -150 ton / h limestone at a charging speed of 15 ton / h dolomite at a charging speed of -10 ton / h -157,000m 3 / h of reducing gas porosity in input rate: the degree of metallization of about 45% sponge iron: the degree of calcination of about 80% additives: estimated value of about 80% the process characteristic data: - put the amount 1m reducing gas amount required per 3 (m 3): about 2050m 3 - iron ore or reducing gas amount per pellet 1 t (m 3): about 2050M 3
【００２７】 不活性材料を添加して高炉内に投入される原材料： −１４０トン／ｈという投入速度で鉄鉱石 −５．５トン／ｈという投入速度でドロマイト −２８．５トン／ｈという投入速度でＬＤスラグ −１６６，０００ｍ3／ｈという投入速度で還元ガス 空隙率：約４５％ スポンジ状鉄の金属化の程度：＞９０％ 添加剤の焼成の程度： ＞８５％ プロセス特性データの推定値： −投入量１ｍ3あたりに必要な還元ガス量（ｍ3）： 約２０５０ｍ3 −鉄鉱石またはペレット１トンあたりの還元ガス量（ｍ3）： 約１１８０ｍ3 厳密には、約１２％多いガス量Raw materials to be added into the blast furnace with addition of inert material: iron ore at an input speed of -140 ton / h-dolomite at an input speed of 5.5 ton / h-input of 28.5 ton / h LD slag at a speed of -166,000 m 3 / h at a feed rate of reducing gas Porosity: about 45% Degree of metallization of sponge-like iron:> 90% Degree of firing of additive:> 85% Estimation of process characteristic data value: - reducing the amount of gas required per input amount 1m 3 (m 3): about 2050M 3 - iron ore or reducing gas amount per pellet 1 t (m 3): in about 1180M 3 exactly, about 12% more Gas volume
【００２８】 ガス体積は、いずれの場合も標準状態すなわち２７３．１５Ｋかつ１０１，３
２５Ｐａでのものである。The gas volume was in each case the standard state, ie 273.15 K and 101,3.
It is at 25 Pa.
【００２９】 以下、図１に例示された実施形態を参照して、本発明について、より詳細に説
明する。図１は、本発明によるプロセスを実施するためのプラントの好ましい実
施形態を概略的な図示でもって例示するものである。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiment illustrated in FIG. FIG. 1 illustrates, with a schematic diagram, a preferred embodiment of a plant for performing the process according to the invention.
【００３０】 例えば鉄鉱石４といったような酸化鉄を含有した塊状の原材料が、高炉１とし
て図示されている還元炉に対して、供給ライン３を通して上方から投入される。
より詳細には、還元炉の還元ゾーン２内へと投入される。ここで、適切であるな
らば、例えば石灰石および／またはドロマイトといったような未焼成の添加剤５
が、原材料に対して添加されて、原材料とともに投入される。高炉１には、融解
ガス化炉６が連結されている。融解ガス化炉６内においては、炭素含有化合物お
よび酸素含有ガスから、還元ガスが生成される。この還元ガスは、高炉１に対し
て、供給ライン７を通して供給される。供給された還元ガスは、原材料４，５に
対して向流式に高炉１内を流通する。A massive raw material containing iron oxide such as iron ore 4 is fed from above through a supply line 3 into a reduction furnace illustrated as a blast furnace 1.
More specifically, it is charged into the reduction zone 2 of the reduction furnace. Here, if appropriate, unfired additives 5 such as, for example, limestone and / or dolomite.
Is added to the raw material and charged together with the raw material. A melting gasification furnace 6 is connected to the blast furnace 1. In the melting gasification furnace 6, a reducing gas is generated from the carbon-containing compound and the oxygen-containing gas. This reducing gas is supplied to the blast furnace 1 through a supply line 7. The supplied reducing gas flows in the blast furnace 1 in a countercurrent manner with respect to the raw materials 4 and 5.
【００３１】 さらに、添加剤８が、供給デバイス９によって、還元炉１内へと導入される。
供給デバイス９には、重量計測デバイスが付設されている。重量計測デバイスに
よって、原材料４，５に対しての添加剤８の量的比率または体積比率を制御する
ことができるようになっている。Further, the additive 8 is introduced into the reduction furnace 1 by the supply device 9.
The supply device 9 is provided with a weight measuring device. The weight ratio or the volume ratio of the additive 8 to the raw materials 4 and 5 can be controlled by the weight measuring device.
【００３２】 融解ガス化炉６は、固体塊状の炭素含有化合物１１を供給するための供給ライ
ン１０と、酸素含有ガスを供給するための供給ライン１２と、を備えている。融
解ガス化炉６内においては、溶融銑鉄１４と溶融スラグ１５とが、融解ガス化ゾ
ーン１３の下方に集められ、取出口１６を通して取り出される。The melting and gasifying furnace 6 includes a supply line 10 for supplying a solid massive carbon-containing compound 11 and a supply line 12 for supplying an oxygen-containing gas. In the melting gasification furnace 6, the molten pig iron 14 and the molten slag 15 are collected below the melting gasification zone 13 and taken out through the outlet 16.
【００３３】 原材料４，５は、高炉１の還元ゾーン２内においてスポンジ状鉄へと部分的に
または完全に還元され、その後、例えば搬送スクリューといったような１つまた
は複数の搬送ライン１７を介して、融解ガス化炉６へと供給される。高炉１の上
部には、還元ゾーン２内において形成されたトップガスを取り出すための取出ラ
イン１８が連結されている。トップガス取出ライン１８には、例えば調節可能フ
ラップといったような、高炉１から取り出されるトップガスの体積流量を制御す
るための手段１９が設けられている。トップガス取出ライン１８に設置されてい
る手段１９は、また、高炉１内へと還元ガス供給ライン７を通して導入される還
元ガスの体積を制御することもできる。The raw materials 4, 5 are partially or completely reduced to sponge-like iron in the reduction zone 2 of the blast furnace 1 and then via one or more transport lines 17, for example transport screws. Is supplied to the melting gasification furnace 6. An extraction line 18 for extracting the top gas formed in the reduction zone 2 is connected to the upper part of the blast furnace 1. The top gas withdrawal line 18 is provided with means 19 for controlling the volumetric flow of top gas withdrawn from the blast furnace 1, such as, for example, adjustable flaps. The means 19 installed in the top gas extraction line 18 can also control the volume of the reducing gas introduced into the blast furnace 1 through the reducing gas supply line 7.
【００３４】 還元ガス供給ライン７からは、取出ライン２０が分岐している。この取出ライ
ン２０を通して、還元炉１内へと流入させない還元ガスが取り出される。取出ラ
イン２０は、圧力制御機構２１を備えることができる。圧力制御機構２１には、
通常、所定圧力値が設定されており、これにより、この所定圧力値を超えたとき
には、システムから過剰の還元ガスが取り出されるようになっている。An extraction line 20 branches off from the reducing gas supply line 7. Through this extraction line 20, a reducing gas that is not allowed to flow into the reduction furnace 1 is extracted. The extraction line 20 can include a pressure control mechanism 21. The pressure control mechanism 21 includes:
Usually, a predetermined pressure value is set so that when the predetermined pressure value is exceeded, excess reducing gas is extracted from the system.
【００３５】 高炉１内へと供給される還元ガスの量は、圧力制御機構２１と体積流量を制御
するための手段１９との双方によって制御される。The amount of the reducing gas supplied into the blast furnace 1 is controlled by both the pressure control mechanism 21 and the means 19 for controlling the volume flow.
【００３６】 本発明は、図１に図示された例示としての実施形態に限定されるものではなく
、本発明の実施に際して利用可能であるような当業者に公知のすべての手段を付
加することができる。The present invention is not limited to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, but adds all means known to those skilled in the art as may be used in practicing the present invention. it can.
【図１】 本発明によるプロセスを実施するためのプラントの好ましい実施
形態を概略的に示す図である。FIG. 1 schematically shows a preferred embodiment of a plant for carrying out the process according to the invention.
１ 高炉、還元炉 ４ 鉄鉱石 ５ 添加剤 ６ 融解ガス化炉 ７ 還元ガス供給ライン ８ さらなる添加剤 ９ 供給デバイス １０ 供給ライン １１ 炭素含有化合物 １２ 供給ライン １４ 銑鉄 １５ スラグ １６ 取出口 １７ 搬送ライン １８ トップガス取出ライン １９ 手段 ２０ 取出ライン ２１ 圧力制御機構 Reference Signs List 1 blast furnace, reduction furnace 4 iron ore 5 additive 6 melting gasifier 7 reducing gas supply line 8 further additive 9 supply device 10 supply line 11 carbon-containing compound 12 supply line 14 pig iron 15 slag 16 outlet 17 transport line 18 top Gas extraction line 19 Means 20 Extraction line 21 Pressure control mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーゼフ・シュトッキンガー オーストリア・Ａ−4060・レオンディン グ・イム・ドーブラーホルツ・２ (72)発明者 ヘルベルト・ミツェリ オーストリア・Ａ−4563・ミッヒェルドル フ・エーグートナーシュトラーセ・42 Ｆターム(参考） 4K012 CA02 CA03 DF01 DF02 DF09 DF10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Josef Stockinger Austria A-4060 Leonding im Doublerholtz 2 (72) Inventor Herbert Mitzeli Austria A-4563 Micheldorf・ Egutnerstraße ・ 42 F term (reference) 4K012 CA02 CA03 DF01 DF02 DF09 DF10
Claims (12)
た原材料であって適切である場合には好ましくはドロマイトや石灰石といったよ
うな添加剤が添加されてなる原材料を、還元ゾーン内においてスポンジ状鉄へと
還元し、 このスポンジ状鉄を、固体炭素含有化合物と酸素含有ガスとを添加することに
よって、融解ガス化ゾーン内において製錬し、これにより、溶融銑鉄と還元ガス
とスラグとを形成し、 前記還元ガスの少なくとも一部を前記還元ゾーンへと供給することにより、前
記還元ゾーン内において前記還元ガスを転換することによってトップガスとして
取り出す、 といったプロセスにおいて、 前記原材料と一緒に、前記還元ゾーン内における反応条件下において実質的に
不活性であるようなさらなる塊状添加剤を、前記還元ゾーン内に供給することを
特徴とするプロセス。A process for the production of molten pig iron, preferably a raw material formed from iron ore, preferably in the form of pieces or pellets, and preferably where appropriate, dolomite or limestone The raw material to which such additives are added is reduced to sponge-like iron in a reduction zone, and the sponge-like iron is added to a solid carbon-containing compound and an oxygen-containing gas to form a molten gasification zone. Smelting within, thereby forming molten pig iron, reducing gas, and slag, and supplying at least a part of the reducing gas to the reducing zone, thereby converting the reducing gas in the reducing zone. In the process of extracting as a top gas, together with the raw materials, the reaction in the reduction zone. Process further massive additives be substantially inert under the conditions, and supplying into the reduction zone.
必要な量よりも、５〜５０％だけ好ましくは２０〜４０％だけ、多いものとする
ことを特徴とするプロセス。2. The process according to claim 1, wherein the amount of said reducing gas introduced into said reduction zone is 5 to 50%, preferably 20 to 50%, than the amount required for the reduction of said iron ore. A process characterized by increasing by 40%.
実質的に不活性であるコークス、および／または、主成分がＣａＯおよび／また
はＭｇＯおよび／またはＳｉＯ2 および／またはＡｌ2Ｏ3であるようなスラグ構
成成分を含有した組成物、を使用することを特徴とするプロセス。3. The process according to claim 1, wherein the further additive is coke which is substantially inert under the reaction conditions in the reduction zone and / or the main component is CaO and / or Or a composition comprising a slag component such as MgO and / or SiO 2 and / or Al 2 O 3 .
または溶鉱炉および／または電気炉および／または融解ガス化ゾーンからのスラ
グ、を使用することを特徴とするプロセス。4. The process according to claim 1, wherein the further additive is quartz and / or a steel converter and / or
Or a slag from a blast furnace and / or an electric furnace and / or a melting gasification zone.
転換炉といったようなスチール転換炉からのスラグを使用することを特徴とする
プロセス。5. The process according to claim 4, wherein slag from a steel converter, such as a steel converter operating by an LD process, is used as said further additive.
ｍのものを使用することを特徴とするプロセス。6. The process according to claim 1, wherein the further additive has an average particle size of 6 to 40 mm, preferably 10 to 25 m.
m.
添加剤の体積を、５〜３０％好ましくは５〜２０％とすることを特徴とするプロ
セス。7. The process according to claim 1, wherein the volume of the further additive is from 5 to 30% relative to the total volume of all substances fed to the reduction zone. A process, preferably between 5 and 20%.
鉱石（４）から形成された原材料であって適切である場合には好ましくは石灰石
やドロマイトといったような添加剤（５）が添加されてなる原材料（４，５）か
ら、溶融銑鉄を製造するためのプラントであって、 鉄鉱石を還元するための還元炉（１）と、 融解ガス化炉（６）と、 該融解ガス化炉（６）と前記還元炉（１）とを連結しており、前記融解ガス化
炉（６）内において形成された還元ガスを前記還元炉（１）へと供給するための
還元ガス供給ライン（７）と、 前記還元炉（１）と前記融解ガス化炉（６）とを連結しており、前記還元炉（
１）内において形成された還元製品を前記融解ガス化炉（６）へと搬送するため
の１つまたは複数の搬送ライン（１７）と、 前記還元炉（１）から延出されたトップガス取出ライン（１８）と、 前記融解ガス化炉（６）に連結されており、該融解ガス化炉（６）内へと炭素
含有化合物（１１）を供給するための供給ライン（１０）と、 前記融解ガス化炉（６）に連結されており、該融解ガス化炉（６）内へと酸素
含有ガスを供給するための供給ライン（１２）と、 前記融解ガス化炉（６）に設けられ、該融解ガス化炉（６）から銑鉄（１４）
およびスラグ（１５）を取り出すための取出口（１６）と、 を具備してなり、 前記還元炉（１）内における反応条件下において実質的に不活性であるような
さらなる塊状添加剤（８）を供給するための供給デバイス（９）が、前記還元炉
（１）に設けられていることを特徴とするプラント。8. A raw material formed from iron ore (4), preferably in the form of pieces or pellets, and, where appropriate, additives (5) such as limestone or dolomite. A plant for producing molten pig iron from added raw materials (4, 5), comprising: a reducing furnace (1) for reducing iron ore; a melting gasifier (6); And a reducing gas supply for supplying the reducing gas formed in the melting and gasifying furnace (6) to the reducing furnace (1). A line (7), the reduction furnace (1), and the melting and gasifying furnace (6) being connected to each other;
One or more transport lines (17) for transporting the reduced product formed in 1) to the melting and gasifying furnace (6); and removing the top gas extended from the reducing furnace (1). A supply line (10) connected to the melting gasification furnace (6) for supplying a carbon-containing compound (11) into the melting gasification furnace (6); A supply line (12) connected to the melting gasification furnace (6) for supplying an oxygen-containing gas into the melting gasification furnace (6), and provided in the melting gasification furnace (6); From the melting gasifier (6) to pig iron (14)
And an outlet (16) for removing slag (15), wherein the further bulk additive (8) which is substantially inert under the reaction conditions in the reduction furnace (1). A plant, wherein a supply device (9) for supplying a gas is provided in the reduction furnace (1).
段（１９）が、前記トップガス取出ラインに設置されていることを特徴とするプ
ラント。9. The plant according to claim 8, wherein means (19) for controlling a volume flow rate of the top gas withdrawn from the reduction furnace (1) is provided in the top gas extraction line. A featured plant.
を特徴とするプラント。10. The plant according to claim 8, wherein an extraction line (20) branches off from the reducing gas supply line (7).
徴とするプラント。11. The plant according to claim 8, wherein a pressure control mechanism (21) is provided on the extraction line (20).
計測デバイスを有していることを特徴とするプラント。12. The plant according to claim 8, wherein the supply device (9) for supplying the further additive (8) comprises a gravimetric device. And plant.
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