JP2002526652A - 多重炉床式加熱炉において直接還元された金属を生成する方法 - Google Patents
多重炉床式加熱炉において直接還元された金属を生成する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生成する方法において、酸素やその他の酸化されたガスの使用をなくす。
【解決手段】本発明は多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生成する方法であって、金属酸化物及び還元剤が熱炉内へと導入され、金属酸化物の還元のために必要な処理熱が前記加熱炉のそれぞれの炉床を間接加熱することによって生成される方法に関する。
Description
【０００１】 本発明は多重炉床式加熱炉において直接還元された金属を生成する方法に関す
る。
る。
【０００２】 多重炉床式加熱炉は対応する金属酸化物から金属を生成するのに使用され、金
属酸化物及び還元剤がその多重炉床式加熱炉内へ導入され、高温で相互に反応さ
せられる。
属酸化物及び還元剤がその多重炉床式加熱炉内へ導入され、高温で相互に反応さ
せられる。
【０００３】 金属酸化物及び還元剤は多重炉床式加熱炉内へ導入され、それぞれの炉床上を
延びるレーキによって循環させられ、炉床の端部へと搬送され、そこから、その
目的のために設けられた幾つかの開口を通じて下方の炉床上へと落とされる。そ
こから、還元剤と混合された金属酸化物はは炉床の中央へと搬送され、下方に位
置する炉床上へと落下させられる。多重炉床式加熱炉内を上から下へと移動させ
られる間に、金属酸化物及び還元剤は徐々に加熱される。
延びるレーキによって循環させられ、炉床の端部へと搬送され、そこから、その
目的のために設けられた幾つかの開口を通じて下方の炉床上へと落とされる。そ
こから、還元剤と混合された金属酸化物はは炉床の中央へと搬送され、下方に位
置する炉床上へと落下させられる。多重炉床式加熱炉内を上から下へと移動させ
られる間に、金属酸化物及び還元剤は徐々に加熱される。
【０００４】 金属酸化物の還元は吸熱反応であるため、比較的多量のエネルギーが反応の開
始及び維持のために消費されなくてはならない。これを達成するために、多重炉
床式加熱炉はガスバーナ等によって加熱され、還元剤の一部、一般的には、コー
ルなどのカーボンキャリアの揮発性部分が多重炉床式加熱炉内への酸素含有ガス
の注入によって燃焼させられる。必要な処理熱がコールの燃焼及びガスバーナに
よって生成され、二酸化炭素が生成される。特定の温度以上では、高温ガス中に
存在する二酸化炭素は多重炉床式加熱炉内のカーボンと反応して、ブードアール
平衡による一酸化炭素を生成する。このようにして生成された一酸化炭素は金属
酸化物を金属へと還元する。多重炉床式加熱炉内のガスの一酸化炭素含有率によ
って還元能力が決まる。
始及び維持のために消費されなくてはならない。これを達成するために、多重炉
床式加熱炉はガスバーナ等によって加熱され、還元剤の一部、一般的には、コー
ルなどのカーボンキャリアの揮発性部分が多重炉床式加熱炉内への酸素含有ガス
の注入によって燃焼させられる。必要な処理熱がコールの燃焼及びガスバーナに
よって生成され、二酸化炭素が生成される。特定の温度以上では、高温ガス中に
存在する二酸化炭素は多重炉床式加熱炉内のカーボンと反応して、ブードアール
平衡による一酸化炭素を生成する。このようにして生成された一酸化炭素は金属
酸化物を金属へと還元する。多重炉床式加熱炉内のガスの一酸化炭素含有率によ
って還元能力が決まる。
【０００５】 この方法の欠点は、酸化されたガス及び酸素が多重炉床式加熱炉内へと導入さ
れ、そこで還元が起こることである。さらに、処理を要する多量の廃ガスが生成
される。
れ、そこで還元が起こることである。さらに、処理を要する多量の廃ガスが生成
される。
【０００６】 天然ガスベースの高温フレームによって加熱されるこの種の多重炉床式加熱炉
においては、均一な温度プロファイルを形成及び維持することが困難である。異
なる領域又は炉床が相互に連結されているので、それぞれの領域において相互に
独立して条件をコントロールすることが困難である。一つの炉床を離れたガスは
その上の炉床の条件に影響を及ぼす。
においては、均一な温度プロファイルを形成及び維持することが困難である。異
なる領域又は炉床が相互に連結されているので、それぞれの領域において相互に
独立して条件をコントロールすることが困難である。一つの炉床を離れたガスは
その上の炉床の条件に影響を及ぼす。
【０００７】 結果的に、本は発明の目的は、直接還元された金属の生成のための方法であっ
て、少量のガスで処理できる方法を提案することである。 本発明によれば、この問題は、多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生
成する方法であって、金属酸化物及び還元剤が多重炉床式加熱炉内へと導入され
、金属酸化物の還元のために必要な処理熱が多重炉床式加熱炉のそれぞれの炉床
を間接加熱することによって生成される方法によって解決される。
て、少量のガスで処理できる方法を提案することである。 本発明によれば、この問題は、多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生
成する方法であって、金属酸化物及び還元剤が多重炉床式加熱炉内へと導入され
、金属酸化物の還元のために必要な処理熱が多重炉床式加熱炉のそれぞれの炉床
を間接加熱することによって生成される方法によって解決される。
【０００８】 本発明の方法においては、処理熱は放射エネルギーによって多重炉床式加熱炉
へ供給され、その場における還元剤の燃焼や周知の方法におけるガスバーナによ
るものではない。 本発明の重要な利点は、必要な処理熱を生成させるために、酸素やその他の酸
化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入される必要がないことである。したが
って、多重炉床式加熱炉内を循環するガスの量は実質的に低減される。極めて少
量の排ガスのみを後処理すればよく、結果的に、処理費用が少なくて済む。
へ供給され、その場における還元剤の燃焼や周知の方法におけるガスバーナによ
るものではない。 本発明の重要な利点は、必要な処理熱を生成させるために、酸素やその他の酸
化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入される必要がないことである。したが
って、多重炉床式加熱炉内を循環するガスの量は実質的に低減される。極めて少
量の排ガスのみを後処理すればよく、結果的に、処理費用が少なくて済む。
【０００９】 さらに、ガスの量が少ないため、それぞれの炉床上におけるガスの流速は低い
。ほんのわずかの量のダストだけが渦巻き状に上昇し、多重炉床式加熱炉から排
出される。酸素又は他の酸化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入されないの
で、多重炉床式加熱炉内のガスの還元能力は周知の多重炉床式加熱炉の場合より
も高い。 第１の好ましい実施の形態によれば、それぞれの炉床は相互に独立した状態で
間接加熱される。
。ほんのわずかの量のダストだけが渦巻き状に上昇し、多重炉床式加熱炉から排
出される。酸素又は他の酸化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入されないの
で、多重炉床式加熱炉内のガスの還元能力は周知の多重炉床式加熱炉の場合より
も高い。 第１の好ましい実施の形態によれば、それぞれの炉床は相互に独立した状態で
間接加熱される。
【００１０】 さらに、この方法は多重炉床式加熱炉及びその内容物をより均一に加熱するこ
とができる。 この方法は１〜５バール(1×105-5×105 Pa)の圧力下で行うことができるため
、多重炉床式加熱炉をコンパクトに設計できる。 それぞれの炉床を間接加熱するためには、電気加熱抵抗器を使用することが好
ましい。
とができる。 この方法は１〜５バール(1×105-5×105 Pa)の圧力下で行うことができるため
、多重炉床式加熱炉をコンパクトに設計できる。 それぞれの炉床を間接加熱するためには、電気加熱抵抗器を使用することが好
ましい。
【００１１】 固体還元剤に加えて、ガス状の還元剤が好適な実施の形態において使用される
。 金属酸化物は、たとえば、鉄鉱石、亜鉛鉱石、オイル及び鉄酸化物を含有する
廃棄物、及び種々の問題のある廃棄物、たとえば、亜鉛酸化物及び/又はその他
の重金属酸化物によって汚染された鉄酸化物を含有するダストである。
。 金属酸化物は、たとえば、鉄鉱石、亜鉛鉱石、オイル及び鉄酸化物を含有する
廃棄物、及び種々の問題のある廃棄物、たとえば、亜鉛酸化物及び/又はその他
の重金属酸化物によって汚染された鉄酸化物を含有するダストである。
【００１２】 本発明は、上下に配置された幾つかの炉床を有する直接還元された金属を生成
するための多重炉床式加熱炉に関する。本発明による多重炉床式加熱炉の特徴は
、それぞれの炉床の間接加熱のための手段を有し、その手段が金属酸化物の還元
のために必要な処理熱を生成することである。 多重炉床式加熱炉は、たとえば、多重炉床式加熱炉内に設けられた電気加熱抵
抗器によって所望の温度まで加熱され、この温度に維持される。
するための多重炉床式加熱炉に関する。本発明による多重炉床式加熱炉の特徴は
、それぞれの炉床の間接加熱のための手段を有し、その手段が金属酸化物の還元
のために必要な処理熱を生成することである。 多重炉床式加熱炉は、たとえば、多重炉床式加熱炉内に設けられた電気加熱抵
抗器によって所望の温度まで加熱され、この温度に維持される。
【００１３】 したがって、それぞれの炉床上の温度をそれに隣接する炉床の条件に顕著な影
響を及ぼすことなく選択的に調節することができる。従来の多重炉床式加熱炉と
は対照的に、異なる炉床上の条件は相互に独立して制御可能である。炉床上の容
量及びガス流速が同一である場合、本発明の方法による直接還元された金属を生
成するための多重炉床式加熱炉は従来の多重炉床式加熱炉よりも小さくできる。
響を及ぼすことなく選択的に調節することができる。従来の多重炉床式加熱炉と
は対照的に、異なる炉床上の条件は相互に独立して制御可能である。炉床上の容
量及びガス流速が同一である場合、本発明の方法による直接還元された金属を生
成するための多重炉床式加熱炉は従来の多重炉床式加熱炉よりも小さくできる。
【００１４】 間接加熱部材はそれぞれの炉床の表面上及び/又はそれぞれの炉床の下方に取
り付け可能である。しかしながら、それらは側壁に設けることもできる。 この方法は鉄鉱石の直接還元において特に有用である。 さらに、好適な実施の形態は従属形式で記載された請求項に記載されている。 本発明の実施の形態が添付の図面を参照して説明される。
り付け可能である。しかしながら、それらは側壁に設けることもできる。 この方法は鉄鉱石の直接還元において特に有用である。 さらに、好適な実施の形態は従属形式で記載された請求項に記載されている。 本発明の実施の形態が添付の図面を参照して説明される。
【００１５】 図１は、上下に配置された幾つかの、この実施の形態においては１２個の、炉
床１２を備えた多重炉床式加熱炉１０を断面で示している。これらの非支持性の
炉床１２は、加熱炉のケーシング１４、カバー１６及び底壁１８と同様に、耐熱
性物質で形成されている。 多重炉床式加熱炉１０のカバー１６にはアウトレット２０及び通路２２が設け
られており、アウトレット２０を通じて多重炉床式加熱炉１０からガスの排出が
可能となっており、また、通路２２を通じて金属酸化物及び還元剤を最上部の炉
床へ供給可能となっている。しかしながら、金属酸化物は還元剤とは別にさらに
下流で多重炉床式加熱炉１０内へ導入されることも可能である。
床１２を備えた多重炉床式加熱炉１０を断面で示している。これらの非支持性の
炉床１２は、加熱炉のケーシング１４、カバー１６及び底壁１８と同様に、耐熱
性物質で形成されている。 多重炉床式加熱炉１０のカバー１６にはアウトレット２０及び通路２２が設け
られており、アウトレット２０を通じて多重炉床式加熱炉１０からガスの排出が
可能となっており、また、通路２２を通じて金属酸化物及び還元剤を最上部の炉
床へ供給可能となっている。しかしながら、金属酸化物は還元剤とは別にさらに
下流で多重炉床式加熱炉１０内へ導入されることも可能である。
【００１６】 多重炉床式加熱炉の中央部にはシャフト２４が取り付けられており、このシャ
フトにはレーキ２６が固定されている。レーキはそれぞれ炉床上を延びるように
配置されている。 レーキ２６は、ある炉床上の物質を外側から内側へと動かし、さらに、その下
の炉床上の物質を内側から外側へと順次動かして、多重炉床式加熱炉１０内にお
いて物質を上から下へと搬送するように設計されている。
フトにはレーキ２６が固定されている。レーキはそれぞれ炉床上を延びるように
配置されている。 レーキ２６は、ある炉床上の物質を外側から内側へと動かし、さらに、その下
の炉床上の物質を内側から外側へと順次動かして、多重炉床式加熱炉１０内にお
いて物質を上から下へと搬送するように設計されている。
【００１７】 金属酸化物は亜炭コークス、石油コークス、石炭などの固体還元剤と多重炉床
式加熱炉１０の外で混合され、その金属酸化物と還元剤の混合物は最上部の炉床
へ供給される。 しかしながら、金属酸化物を単独で最上部の炉床へ供給し、固体還元剤をケー
シング１４に形成されたインレット開口３０を通じてさらに下流で多重炉床式加
熱炉１０内へ導入することも可能である。
式加熱炉１０の外で混合され、その金属酸化物と還元剤の混合物は最上部の炉床
へ供給される。 しかしながら、金属酸化物を単独で最上部の炉床へ供給し、固体還元剤をケー
シング１４に形成されたインレット開口３０を通じてさらに下流で多重炉床式加
熱炉１０内へ導入することも可能である。
【００１８】 金属酸化物は多重炉床式加熱炉１０の外で予め乾燥させることができる。それ
は固体還元剤との混合の前後を問わない。 金属酸化物と還元剤との混合物が多重炉床式加熱炉１０の第１の炉床へ装填さ
れた後、その混合物はレーキ２６によって循環させられ、炉床の端部へと運ばれ
、そこから、そのために形成された幾つかの開口２８を通じて下方の炉床上へと
落とされる。そこから、還元剤と混合されている金属酸化物は炉床の中央へと運
ばれ、その下方の炉床上へと落とされる。この移送の間に、金属酸化物及び還元
剤は徐々に加熱される。
は固体還元剤との混合の前後を問わない。 金属酸化物と還元剤との混合物が多重炉床式加熱炉１０の第１の炉床へ装填さ
れた後、その混合物はレーキ２６によって循環させられ、炉床の端部へと運ばれ
、そこから、そのために形成された幾つかの開口２８を通じて下方の炉床上へと
落とされる。そこから、還元剤と混合されている金属酸化物は炉床の中央へと運
ばれ、その下方の炉床上へと落とされる。この移送の間に、金属酸化物及び還元
剤は徐々に加熱される。
【００１９】 この間に、炉床１２及び上昇高温ガスとの接触によって、水分が還元剤と混合
された金属酸化物から除去される。このように、多重炉床式加熱炉１０内の最上
部の炉床は乾燥及び予熱領域に属する。 多重炉床式加熱炉１０の側壁には、通常は上から三分の一の部分において、少
なくとも一つのインレット開口３０が設けられており、還元剤が金属酸化物とい
っしょに多重炉床式加熱炉１０内へ既に導入されている場合を除き、この開口を
通じて還元剤を加熱炉内へ導入できるようになっている。全て又は追加の還元剤
をこのインレット開口３０を通じて多重炉床式加熱炉１０内へ導入することが可
能である。これらの還元剤はガス状であってもよいし、液体状又は固体状であっ
てもよい。これらの還元剤は、たとえば、一酸化炭素、水素、天然ガス、石油及
び石油誘導体、又は亜炭コークス、石油コークス、高炉ダスト、石炭などの固体
カーボンキャリアである。
された金属酸化物から除去される。このように、多重炉床式加熱炉１０内の最上
部の炉床は乾燥及び予熱領域に属する。 多重炉床式加熱炉１０の側壁には、通常は上から三分の一の部分において、少
なくとも一つのインレット開口３０が設けられており、還元剤が金属酸化物とい
っしょに多重炉床式加熱炉１０内へ既に導入されている場合を除き、この開口を
通じて還元剤を加熱炉内へ導入できるようになっている。全て又は追加の還元剤
をこのインレット開口３０を通じて多重炉床式加熱炉１０内へ導入することが可
能である。これらの還元剤はガス状であってもよいし、液体状又は固体状であっ
てもよい。これらの還元剤は、たとえば、一酸化炭素、水素、天然ガス、石油及
び石油誘導体、又は亜炭コークス、石油コークス、高炉ダスト、石炭などの固体
カーボンキャリアである。
【００２０】 この実施の形態においては石炭であるが、還元剤は多重炉床式加熱炉１０内の
さらに下方の炉床へ向けて導入され、そこでレーキ２６によって重金属酸化物と
混合される。金属酸化物は多重炉床式加熱炉１０内を移動する間に、高温と存在
する還元剤とによって金属へと徐々に還元される。 多重炉床式加熱炉１０の種々の部分において固体、液体及びガス状の還元剤の
供給が制御され、また、臨界点における過剰なガスの排出の可能性があることに
よって、金属酸化物の還元は正確にコントロール可能であり、そのプロセスは最
適条件下で行うことができる。
さらに下方の炉床へ向けて導入され、そこでレーキ２６によって重金属酸化物と
混合される。金属酸化物は多重炉床式加熱炉１０内を移動する間に、高温と存在
する還元剤とによって金属へと徐々に還元される。 多重炉床式加熱炉１０の種々の部分において固体、液体及びガス状の還元剤の
供給が制御され、また、臨界点における過剰なガスの排出の可能性があることに
よって、金属酸化物の還元は正確にコントロール可能であり、そのプロセスは最
適条件下で行うことができる。
【００２１】 酸素を含有する高温（２５０℃から５００℃）のガスを注入するためのノズル
３０が側壁に設けられており、このノズルを通じて空気又は酸素含有する別のガ
スを多重炉床式加熱炉１０内へ供給可能となっている。高温と酸素の存在とによ
って、燃焼ガスが多重炉床式加熱炉１０の上方の炉床１２内で燃焼可能であり、
その結果生じるエネルギーが金属酸化物及び還元剤の乾燥のために使用される。 特別なノズル４４が最後又は最後の二つの炉床に対応して設けられており、こ
のノズルを通じてガス状の還元剤、たとえば、一酸化炭素又は水素の供給が行わ
れる。高い還元能力を有するこの雰囲気内において、金属酸化物の還元が完遂さ
る。
３０が側壁に設けられており、このノズルを通じて空気又は酸素含有する別のガ
スを多重炉床式加熱炉１０内へ供給可能となっている。高温と酸素の存在とによ
って、燃焼ガスが多重炉床式加熱炉１０の上方の炉床１２内で燃焼可能であり、
その結果生じるエネルギーが金属酸化物及び還元剤の乾燥のために使用される。 特別なノズル４４が最後又は最後の二つの炉床に対応して設けられており、こ
のノズルを通じてガス状の還元剤、たとえば、一酸化炭素又は水素の供給が行わ
れる。高い還元能力を有するこの雰囲気内において、金属酸化物の還元が完遂さ
る。
【００２２】 生成された金属はその後多重炉床式加熱炉１０の底壁１８に設けられたアウト
レット４６を通じてアッシュといっしょに排出される。 アウトレット４６から排出された金属はアッシュ及び場合によって再使用可能
な還元剤とともにクーラー４８において冷却される。還元された金属はその後セ
パレータ５０において還元剤のアッシュ及び再使用可能な還元剤から分離される
。
レット４６を通じてアッシュといっしょに排出される。 アウトレット４６から排出された金属はアッシュ及び場合によって再使用可能
な還元剤とともにクーラー４８において冷却される。還元された金属はその後セ
パレータ５０において還元剤のアッシュ及び再使用可能な還元剤から分離される
。
【００２３】 多重炉床式加熱炉１０からのガス混合物はアウトレット２０を通じてアフター
バーナ５４へと通され、そこで、ガス混合物の燃焼ガスが燃焼させられる。ガス
混合物はその後冷却媒体が供給されているクーラー５６内へ導入され、冷却され
る。冷却されたガス混合物はその後サイクロンフィルタ５８によって浄化されて
から大気中へと放出される。 多重炉床式加熱炉１０が過剰圧力状態で運転されている場合は、もちろん、金
属酸化物及び還元剤を供給するための開口２２，３０及びアウトレット２０に圧
力ロックが設けられなくてはならない。また、シャフト２４の軸受はシールされ
、アウトレット４６には高温物質の排出のためのロックが設けられる。
バーナ５４へと通され、そこで、ガス混合物の燃焼ガスが燃焼させられる。ガス
混合物はその後冷却媒体が供給されているクーラー５６内へ導入され、冷却され
る。冷却されたガス混合物はその後サイクロンフィルタ５８によって浄化されて
から大気中へと放出される。 多重炉床式加熱炉１０が過剰圧力状態で運転されている場合は、もちろん、金
属酸化物及び還元剤を供給するための開口２２，３０及びアウトレット２０に圧
力ロックが設けられなくてはならない。また、シャフト２４の軸受はシールされ
、アウトレット４６には高温物質の排出のためのロックが設けられる。
【００２４】 しかしながら、多重炉床式加熱炉１０の廃ガスは発電用のタービンを駆動させ
るのに使用することもできる。この場合、多重炉床式加熱炉１０内での後燃焼が
不要であり、酸素を含有するガスがノズル３２を通じて多重炉床式加熱炉１０内
へ導入されることはない。 この多重炉床式加熱炉１０では、鉄鉱石、亜鉛鉱石、オイル及び鉄酸化物を含
有する廃棄物、及び種々の問題のある廃棄物、たとえば、亜鉛酸化物及び/又は
その他の重金属酸化物によって汚染された鉄酸化物を含有するダストの使用が可
能である。
るのに使用することもできる。この場合、多重炉床式加熱炉１０内での後燃焼が
不要であり、酸素を含有するガスがノズル３２を通じて多重炉床式加熱炉１０内
へ導入されることはない。 この多重炉床式加熱炉１０では、鉄鉱石、亜鉛鉱石、オイル及び鉄酸化物を含
有する廃棄物、及び種々の問題のある廃棄物、たとえば、亜鉛酸化物及び/又は
その他の重金属酸化物によって汚染された鉄酸化物を含有するダストの使用が可
能である。
【００２５】 したがって、ほとんどカーボンを含有していない電炉鋼又は転炉鋼の工場から
の鉄酸化物を含有するダスト又はスラッジ、又は高炉の排ガス浄化によって生成
されるダストが、特別な開口３０を通じて多重炉床式加熱炉１０内へと導入可能
である。固体状、液体状及びガス状の還元剤、及び酸素を含有するガスの供給量
の多重炉床式加熱炉１０の種々のポイントにおける制御、及び臨界点における過
剰なガスの排出の可能性によって、残滓物質の還元が正確に制御可能であり、プ
ロセスが最適状態で実行可能である。
の鉄酸化物を含有するダスト又はスラッジ、又は高炉の排ガス浄化によって生成
されるダストが、特別な開口３０を通じて多重炉床式加熱炉１０内へと導入可能
である。固体状、液体状及びガス状の還元剤、及び酸素を含有するガスの供給量
の多重炉床式加熱炉１０の種々のポイントにおける制御、及び臨界点における過
剰なガスの排出の可能性によって、残滓物質の還元が正確に制御可能であり、プ
ロセスが最適状態で実行可能である。
【００２６】 鉄酸化物を含有するこれらのダスト又はスラッジは重金属の酸化物によって汚
染されていることが多いので、多重炉床式加熱炉内を上方へ向かって流れるガス
の大部分は、それらの重金属酸化物を含有するダスト又はスラッジが装填されて
いる炉床の下方において、多重炉床式加熱炉１０の側壁に設けられた排出連結ピ
ース６０を通じてその加熱炉から排出され、この炉床の上方のインレット６２を
通じて多重炉床式加熱炉１０内へと再注入されることが可能である。結果として
、重金属酸化物を含有するダスト又はスラッジが導入される炉床上に存在するガ
スの量は少ない。ダスト又はスラッジ内に存在する重金属酸化物は多重炉床式加
熱炉内への導入後に還元され、生成された金属は蒸発する。それらはその後この
炉床上の比較的少量のガスで多重炉床式加熱炉１０からその側壁のアウトレット
６４を通じて排出される。
染されていることが多いので、多重炉床式加熱炉内を上方へ向かって流れるガス
の大部分は、それらの重金属酸化物を含有するダスト又はスラッジが装填されて
いる炉床の下方において、多重炉床式加熱炉１０の側壁に設けられた排出連結ピ
ース６０を通じてその加熱炉から排出され、この炉床の上方のインレット６２を
通じて多重炉床式加熱炉１０内へと再注入されることが可能である。結果として
、重金属酸化物を含有するダスト又はスラッジが導入される炉床上に存在するガ
スの量は少ない。ダスト又はスラッジ内に存在する重金属酸化物は多重炉床式加
熱炉内への導入後に還元され、生成された金属は蒸発する。それらはその後この
炉床上の比較的少量のガスで多重炉床式加熱炉１０からその側壁のアウトレット
６４を通じて排出される。
【００２７】 比較的重金属含有率の高い少量のガスは、その後、別々に浄化される。排出ガ
スの量が少ないために、対応する炉床上におけるガスの流量は低く、極めて少量
のダストしかこの排出ガスとともに排出されない。結果として、排出ガス内の重
金属濃度は極めて高くなる。 除去されたガス混合物内の燃焼ガスは後燃焼室６６内において燃焼される。ガ
ス混合物の残りの部分はクーラー６８において冷却され、引き続いて、サイクロ
ンフィルタ７０によって浄化されてから、大気中へ放出される。
スの量が少ないために、対応する炉床上におけるガスの流量は低く、極めて少量
のダストしかこの排出ガスとともに排出されない。結果として、排出ガス内の重
金属濃度は極めて高くなる。 除去されたガス混合物内の燃焼ガスは後燃焼室６６内において燃焼される。ガ
ス混合物の残りの部分はクーラー６８において冷却され、引き続いて、サイクロ
ンフィルタ７０によって浄化されてから、大気中へ放出される。
【００２８】 ダスト内に存在する鉄酸化物はオイル及び鉄酸化物を含有する廃棄物とともに
鉄に還元される。 還元剤の揮発性成分を含有する全ての上昇ガスは、重金属及び鉄酸化物を含有
する残滓物質のための、また、おそらくは多重炉床式加熱炉外の還元剤のための
乾燥プラント内で十分に燃焼可能であり、多重炉床式加熱炉の排出ガスの余熱は
このように最適な方法で利用可能である。
鉄に還元される。 還元剤の揮発性成分を含有する全ての上昇ガスは、重金属及び鉄酸化物を含有
する残滓物質のための、また、おそらくは多重炉床式加熱炉外の還元剤のための
乾燥プラント内で十分に燃焼可能であり、多重炉床式加熱炉の排出ガスの余熱は
このように最適な方法で利用可能である。
【００２９】 図２は多重炉床式加熱炉１０内の炉床の略図であり、加熱抵抗器７２，７４が
炉床１２の下方において側壁すなわちケーシング１４に取り付けられている。
炉床１２の下方において側壁すなわちケーシング１４に取り付けられている。
【図１】 直接還元された金属の生成のための多重炉床式加熱炉の断面図である。
【図２】 多重炉床式加熱炉内の電気加熱抵抗器の略図である。
１０ 多重炉床式加熱炉 １２ 炉床 ７２，７４ 加熱抵抗器
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１１月２８日（２０００．１１．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 多重炉床式加熱炉は対応する金属酸化物から金属を生成するのに使用され、金
属酸化物及び還元剤がその多重炉床式加熱炉内へ導入され、高温で相互に反応さ
せられる。 DE-C-552837は６つの炉床を有する還元炉内で微細鉄鉱石を精錬する方法に関
する。多重炉床式加熱炉は二つの領域に分割されている。二つの上部炉床を有す
る第１の領域において、鉄鉱石は先ず全てが予備加熱される。この目的のために
、高温の中性ガスが制御可能な量で炉床へ供給される。追加的にバーナを使用す
ることもできる。４つの底部炉床を有する第２の領域は予備加熱領域から気密的
に隔絶されている。結果的に、これら二つの領域間ではガスの移動は起こらない
。第２の領域は鉄鉱石の還元のための領域である。この目的のために、還元ガス
が最下部の炉床又はそれぞれの炉床へ別々に供給される。還元領域の上部の３つ
の炉床にはマッフルが設けられ、それぞれのマッフルにはバーナが設けられてい
る。加熱ガスは３つのマッフル及びバーナによって上部の３つの炉床へ供給可能
である。 米国特許US 2089782には鉄鉱石を間接還元するための多重炉床式加熱炉が開示
されている。この炉では、炉床の下の高温の溶融物を含むチャンバが上の炉床を
加熱する。 Ｄ３(LU-A-87890)には、回転炉床炉が開示されている。この炉においては、ペ
レットが環状部を有する回転プレート上で還元される。この場合において、回転
プレートの部分には回転軸の周りを同心状に回転する剛性フィンが設けられてい
る。処理熱はリアクターセグメントに対する相当の割合以上で配置された電気ラ
ジエータによって発生される。エネルギー損失を少なくするために、ラジエータ
はフィンの上端の上方わずか数センチメートルのところに取り付けられている。
還元される材料はラジエータによって必須温度まで直接的に上昇させられる。ペ
レットは静止したままであり、リアクタでの処理中は往復運動をすることはない
。
属酸化物及び還元剤がその多重炉床式加熱炉内へ導入され、高温で相互に反応さ
せられる。 DE-C-552837は６つの炉床を有する還元炉内で微細鉄鉱石を精錬する方法に関
する。多重炉床式加熱炉は二つの領域に分割されている。二つの上部炉床を有す
る第１の領域において、鉄鉱石は先ず全てが予備加熱される。この目的のために
、高温の中性ガスが制御可能な量で炉床へ供給される。追加的にバーナを使用す
ることもできる。４つの底部炉床を有する第２の領域は予備加熱領域から気密的
に隔絶されている。結果的に、これら二つの領域間ではガスの移動は起こらない
。第２の領域は鉄鉱石の還元のための領域である。この目的のために、還元ガス
が最下部の炉床又はそれぞれの炉床へ別々に供給される。還元領域の上部の３つ
の炉床にはマッフルが設けられ、それぞれのマッフルにはバーナが設けられてい
る。加熱ガスは３つのマッフル及びバーナによって上部の３つの炉床へ供給可能
である。 米国特許US 2089782には鉄鉱石を間接還元するための多重炉床式加熱炉が開示
されている。この炉では、炉床の下の高温の溶融物を含むチャンバが上の炉床を
加熱する。 Ｄ３(LU-A-87890)には、回転炉床炉が開示されている。この炉においては、ペ
レットが環状部を有する回転プレート上で還元される。この場合において、回転
プレートの部分には回転軸の周りを同心状に回転する剛性フィンが設けられてい
る。処理熱はリアクターセグメントに対する相当の割合以上で配置された電気ラ
ジエータによって発生される。エネルギー損失を少なくするために、ラジエータ
はフィンの上端の上方わずか数センチメートルのところに取り付けられている。
還元される材料はラジエータによって必須温度まで直接的に上昇させられる。ペ
レットは静止したままであり、リアクタでの処理中は往復運動をすることはない
。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 結果的に、本は発明の目的は、直接還元された金属の生成のための方法であっ
て、少量のガスで処理できる方法を提案することである。 本発明によれは、この問題は、多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生
成する方法であって、金属酸化物及び還元剤が多重炉床式加熱炉内へと導入され
、金属酸化物の還元のために必要な処理熱が多重炉床式加熱炉のそれぞれの炉床
の下方又はケーシング上に設けられた電気加熱抵抗器のみによって金属酸化物が
間接加熱されることによって生成され、また、それぞれの炉床は相互に独立した
状態で間接的に加熱される方法によって解決される。
て、少量のガスで処理できる方法を提案することである。 本発明によれは、この問題は、多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生
成する方法であって、金属酸化物及び還元剤が多重炉床式加熱炉内へと導入され
、金属酸化物の還元のために必要な処理熱が多重炉床式加熱炉のそれぞれの炉床
の下方又はケーシング上に設けられた電気加熱抵抗器のみによって金属酸化物が
間接加熱されることによって生成され、また、それぞれの炉床は相互に独立した
状態で間接的に加熱される方法によって解決される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 さらに、ガスの量が少ないため、それぞれの炉床上におけるガスの流速は低い
。ほんのわずかの量のダストだけが渦巻き状に上昇し、多重炉床式加熱炉から排
出される。 酸素又は他の酸化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入されないので、多重
炉床式加熱炉内のガスの還元能力は周知の多重炉床式加熱炉の場合よりも高い。
。ほんのわずかの量のダストだけが渦巻き状に上昇し、多重炉床式加熱炉から排
出される。 酸素又は他の酸化されたガスが多重炉床式加熱炉内へ注入されないので、多重
炉床式加熱炉内のガスの還元能力は周知の多重炉床式加熱炉の場合よりも高い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 さらに、この方法は多重炉床式加熱炉及びその内容物をより均一に加熱するこ
とができる。 この方法は１〜５バール(1×105-5×105 Pa)の圧力下で行うことができるため
、多重炉床式加熱炉をコンパクトに設計できる。
とができる。 この方法は１〜５バール(1×105-5×105 Pa)の圧力下で行うことができるため
、多重炉床式加熱炉をコンパクトに設計できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 本発明は、上下に配置された幾つかの炉床を有する直接還元された金属を生成
するための多重炉床式加熱炉に関する。本発明による多重炉床式加熱炉の特徴は
、それぞれの炉床を間接加熱するための電気加熱抵抗器が設けられ、その抵抗器
が金属酸化物の還元のために必要な処理熱を生成し、加熱抵抗器が多重炉床式加
熱炉のそれぞれの炉床の下方又はケーシング上に設けられ、また、それぞれの炉
床が相互に独立して間接的に加熱される点である。 多重炉床式加熱炉は、たとえば、多重炉床式加熱炉内に設けられた電気加熱抵
抗器によって所望の温度まで加熱され、この温度に維持される。
するための多重炉床式加熱炉に関する。本発明による多重炉床式加熱炉の特徴は
、それぞれの炉床を間接加熱するための電気加熱抵抗器が設けられ、その抵抗器
が金属酸化物の還元のために必要な処理熱を生成し、加熱抵抗器が多重炉床式加
熱炉のそれぞれの炉床の下方又はケーシング上に設けられ、また、それぞれの炉
床が相互に独立して間接的に加熱される点である。 多重炉床式加熱炉は、たとえば、多重炉床式加熱炉内に設けられた電気加熱抵
抗器によって所望の温度まで加熱され、この温度に維持される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 したがって、それぞれの炉床上の温度をそれに隣接する炉床の条件に顕著な影
響を及ぼすことなく選択的に調節することができる。従来の多重炉床式加熱炉と
は対照的に、異なる炉床上の条件は相互に独立して制御可能である。
響を及ぼすことなく選択的に調節することができる。従来の多重炉床式加熱炉と
は対照的に、異なる炉床上の条件は相互に独立して制御可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２７Ｄ 11/02 Ｆ２７Ｄ 11/02 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フリーデン，ロマイン ルクセンブルグ Ｌ−6235 バイトヴァイ ラー，リュ ドゥ レコール，４ (72)発明者 ゾルビ，マーク ルクセンブルグ Ｌ−3961 エーランゲ エス／メス，リュ デス ３ キャントン ス，56 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 AA30 BA05 BA14 DA10 DA14 GA14 GB01 GB02 GB09 GB10 HA00 4K012 DE01 DE02 DE03 DE06 DE09 4K063 AA01 AA12 AA13 BA02 BA03 CA03 CA04 FA15
Claims (11)
- 【請求項１】 多重炉床式加熱炉内で直接還元された金属を生成する方法であ
って、金属酸化物及び還元剤が多重炉床式加熱炉内へと導入され、金属酸化物の
還元のために必要な処理熱が多重炉床式加熱炉のそれぞれの炉床を間接加熱する
ことによって生成される方法。 - 【請求項２】 それぞれの炉床が相互に独立した状態で間接的に加熱される請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 その方法が１〜５バール(1×105-5×105 Pa)の圧力下で行われ
る請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 それぞれの炉床に対する間接加熱のために電気加熱抵抗器が使
用されている上記の請求項の一つに記載の方法。 - 【請求項５】 ガス状の還元剤が使用されている上記の請求項の一つに記載の
方法。 - 【請求項６】 金属酸化物が鉄鉱石、亜鉛鉱石、オイル及び鉄酸化物を含有す
る廃棄物、及び種々の問題のある廃棄物、たとえば、亜鉛酸化物及び/又はその
他の重金属酸化物によって汚染された鉄酸化物を含有するダストである上記請求
項の一つに記載の方法。 - 【請求項７】 上下に配置された幾つかの炉床を有する直接還元された金属を
生成するための多重炉床式加熱炉であって、それぞれの炉床の間接加熱のための
手段を有し、その手段が金属酸化物の還元のために必要な処理熱を生成する多重
炉床式加熱炉。 - 【請求項８】 電気加熱抵抗器が多重炉床式加熱炉内に取り付けられている請
求項７に記載の多重炉床式加熱炉。 - 【請求項９】 電気加熱抵抗器がそれぞれの炉床の下及び/又は上に取り付け
られている請求項５又は６に記載の多重炉床式加熱炉。 - 【請求項１０】 電気加熱抵抗器が多重炉床式加熱炉の側壁取り付けられてい
る請求項８又は９の一つに記載の多重炉床式加熱炉。 - 【請求項１１】 電気加熱抵抗器が保護シースを有している請求項８から１０
の一つに記載の多重炉床式加熱炉。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU90291 | 1998-09-23 | ||
| LU90291A LU90291B1 (de) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Verfahren zum herstellen von direkt reduziertem Metall in einem Etagenofen |
| PCT/EP1999/006381 WO2000017404A1 (de) | 1998-09-23 | 1999-08-30 | Verfahren zum herstellen von direkt reduziertem metall in einem etagenofen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002526652A true JP2002526652A (ja) | 2002-08-20 |
Family
ID=19731769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000574302A Pending JP2002526652A (ja) | 1998-09-23 | 1999-08-30 | 多重炉床式加熱炉において直接還元された金属を生成する方法 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1115890A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002526652A (ja) |
| KR (1) | KR20010075318A (ja) |
| CN (1) | CN1319143A (ja) |
| AU (1) | AU6079499A (ja) |
| BR (1) | BR9914460A (ja) |
| CA (1) | CA2343212A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ20011042A3 (ja) |
| LU (1) | LU90291B1 (ja) |
| PL (1) | PL346835A1 (ja) |
| SK (1) | SK3942001A3 (ja) |
| TR (1) | TR200101480T2 (ja) |
| TW (1) | TW459049B (ja) |
| WO (1) | WO2000017404A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010505039A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | ポール ヴルス エス．エイ． | 汚染金属残渣処理方法及び処理装置 |
| JP2012082495A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Nippon Steel Corp | 塊成化物の加熱方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101055846B1 (ko) | 2002-12-23 | 2011-08-09 | 주식회사 포스코 | 유동환원로 조업을 개선한 용철제조장치 및 그용철제조방법 |
| LU91312B1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-18 | Wurth Paul Sa | Multiple hearth furnace |
| DE102016120833A1 (de) * | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Thyssenkrupp Ag | Etagenofen und Verfahren zum Betreiben eines Etagenofens |
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| DE552837C (de) * | 1927-06-21 | 1932-06-18 | Paul Gredt | Vorrichtung und Verfahren zum Verhuetten von aus Minette gewonnenen Oolithkoernern |
| FR717429A (fr) * | 1930-12-03 | 1932-01-08 | Trent Process Corp | Procédé de réduction directe du minerai de fer |
| US2089782A (en) * | 1934-12-14 | 1937-08-10 | Industrimetoder Ab | Process of producing sponge iron |
| DE1225673B (de) * | 1959-07-23 | 1966-09-29 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren zur trockenen Reduktion von Eisenerz |
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| GB2140141B (en) * | 1983-05-20 | 1986-10-01 | British Petroleum Co Plc | Process and vacuum sublimation furnace for treatment of ores |
| DE3734892A1 (de) * | 1987-10-15 | 1989-04-27 | Egon Evertz | Verfahren zur aufbereitung von huettenwerksstaeuben |
| LU87890A1 (de) * | 1991-02-20 | 1992-11-16 | Arbed | Verfahren und vorrichtung zum gewinnen von metallen aus industrie-reststoffen |
-
1998
- 1998-09-23 LU LU90291A patent/LU90291B1/de active
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1999
- 1999-03-02 TW TW088103148A patent/TW459049B/zh not_active IP Right Cessation
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