JP2004169140A - Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio - Google Patents
Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004169140A JP2004169140A JP2002337628A JP2002337628A JP2004169140A JP 2004169140 A JP2004169140 A JP 2004169140A JP 2002337628 A JP2002337628 A JP 2002337628A JP 2002337628 A JP2002337628 A JP 2002337628A JP 2004169140 A JP2004169140 A JP 2004169140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- reduced
- reduction
- basicity
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化鉄を還元する低還元率還元鉄の還元設備及び還元方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の技術の還元設備である回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フロー図である。
【0003】
還元鉄製造用の原料である酸化鉄を主体とした還元鉄の鉄源となる被還元体原料、還元材となる炭材を含む炭材含有材料、粘結剤となるバインダは、個別のサイロすなわち、被還元体サイロ1,還元材サイロ2,バインダサイロ3からそれぞれ供給される。被還元体サイロ1から供給される被還元体原料は、被還元体乾燥器5で乾燥した後、被還元体粉砕機6及び被還元体分級器7により粉砕し分級される。一方還元材サイロ2から供給される炭材含有材料は、還元材粉砕機8及び還元材分級器9で粉砕し分級される。
【0004】
被還元体分級器7で分級された被還元体原料は被還元体計量器11により、還元材分級器9で分級された炭材含有材料は還元材計量器12により、バインダサイロ3から供給されたバインダはバインダ計量器13により所定分量ずつ計量されてミキサ21へ送られ、必要含水量で混練される。ミキサ21で混練された原料が成形機22へ送られ、必要水分量のもとでペレット又はブリケットなどの塊状原料70に形成され、乾燥器23により乾燥された後、原料供給機24により回転床式還元炉30内へ供給される(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
回転床式還元炉30には、炉内に還元に使用する熱ガスを発生させる複数の熱ガスバーナ41と、使用された熱ガスを排気する排気ダクト44と、還元済みペレットを排出する排出機45と、炉内のCO比調節用の複数の流量調節手段46付空気供給器42が設けられている。回転床式還元炉30では燃料と燃焼用空気が熱ガスバーナ41へ供給されて燃焼し回転床式還元炉30内は高温(1300〜1400℃)に保持され、回転床が一周する間に供給された塊状原料70は1300℃程度まで昇温し還元されて還元鉄となり、回転床式還元炉30から可搬容器47へ取出され次工程へ送られる。回転床式還元炉30内温度は回転床式還元炉30に設置された温度計65にて計測される。回転床の回転速度は回転床式還元炉30に設けられた回転機(図示せず)にて制御される。
【0006】
排気ダクト44へ逃がされる熱ガスは、アフターバーナ48付水冷ダクト49で未燃焼のガス成分を燃焼・冷却させた後、更に二次冷却器51、熱交換器52、三次冷却器53等により冷却し、集塵機54、排気ファン55を経て煙突56から大気中へ排出される(例えば、特許文献2参照。)。
【0007】
このような低還元率還元鉄の還元設備は、従来、還元鉄の還元率を高めることを目標とし、一般的に還元率が80%超まで還元させていた。このような高い還元率を得るには塊状原料70を1300℃程度まで昇温させ、さらに回転床式還元炉30内での滞留時間を長くする必要がある。しかしながら、回転床式還元炉30内での滞留時間が長くなると、一旦還元された還元鉄が回転床式還元炉30内ガス中のCO2により再び酸化する可能性がある。そこで、この還元鉄の再酸化を防止するために、回転床式還元炉30内ガス中のCOとCO2の比[(CO/(CO+CO2))以下これをCO比と言う]を0.2以上に維持している。具体的には、回転床式還元炉30の側壁部に設けた空気供給器42でCO燃焼用投入空気量を制御調整することで維持している。
【0008】
すなわち、上述した設備による還元鉄の還元では、回転床式還元炉30内のガスのCO比を0.2以上に調節し、還元率80%超対応の炉内温度(1300〜1400℃)、滞留時間に炉操業条件を設定し、塊状原料70を供給して高温下で還元鉄を生成させ、還元鉄を排出する工程で還元を行っている。
【0009】
このため、従来の設備では、CO比(0.2以上)相当の未燃のCOを炉外に放出することになり、未燃COを有効熱源として十分に活用できないでいる。また、回転床式還元炉30から排気ダクト44へ逃がされた未燃COは、アフターバーナ48付の水冷ダクト49で燃焼させる等、余分な設備と処理が必要である。
【0010】
また、取り出される還元鉄は、還元率が80%を超える領域まで高められることにより、還元された金属鉄同士の結合や高温保持されるために生じるスラグボンドの形成などが還元鉄内部で起こり、還元鉄の圧壊強度を保持してきた。さらに、この低還元率還元鉄の還元設備で製造された還元鉄は、後工程の溶解炉で溶解され銑鉄を得ることを目的としており、還元鉄の還元率は80%超が一般的とされていた。
【0011】
しかしながら、近時、溶解炉の型式によっては、還元率80%以下の低還元率の方が、低還元率還元鉄の還元設備と溶解炉を組み合わせた際の総エネルギー効率が良くなり、経済的であるということがいわれている。還元率80%以下の低還元率で還元鉄の還元を行うために、図6のような従来の低還元率還元鉄の還元設備において、例えば回転床式還元炉30内ガス温度は1300℃以下の比較的低温度で、かつ回転床式還元炉30内の滞留時間を短くすることで低還元率還元鉄の製造をすることが検討されている。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−273552号公報(第1図)。
【特許文献2】
特開平11−129806号公報(第1図)。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、低還元率還元鉄の製造を単に回転床式還元炉内温度の低下、滞留時間の短縮などの変更だけで行うと、▲1▼低還元率のために還元された金属鉄が少なく結合力が弱く、▲2▼回転床式還元炉内温度が低く滞留時間が短いことからスラグボンドが形成し難く、▲3▼低還元率時に起こる酸化鉄の相変化による膨れ現象が発生し還元鉄が膨らみクラックを生じる、などの理由から還元鉄の圧壊強度が弱くなり以下のような問題が生じる。
(1) 還元鉄を回転床式還元炉から排出する時に紛化・破損し、回転床式還元炉からの排出が困難になる。
(2) 排出時に紛化・破壊した還元鉄の一部は、ダストとして回転床式還元炉内のガス中に浮遊し、回転床式還元炉内壁及び排ガス設備ダクト壁に付着する。
(3) 回転床式還元炉から排出された還元鉄が、搬送中に紛化・破損し、ダストを発生する。
さらに、低還元率還元鉄の製造を行う場合の回転床式還元炉内のCO比に関する運転条件は、まだ解明されていない状態にある。
【0014】
本発明は、かかる従来の問題に対し、還元鉄の圧壊強度を低下させずに、効率の良い低還元率還元鉄の製造に係る炉内のCO比を設定し、被還元体を低還元率で製造できる低還元率還元鉄の還元設備及び還元方法について提供することを課題としたものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の本発明は、酸化鉄を主体とした還元鉄の鉄源となる被還元体原料を収納する被還元体サイロと、還元材となる炭材を含む炭材含有原料を収納する還元材サイロと、粘結原料となるバインダを収納するバインダサイロと、を備えた原料供給手段と、前記酸化鉄を熱ガスで還元する回転床式還元炉と、前記原料供給手段より供給された複数の原料を混合する混合機と、前記混合機により混合された前記原料を成形する成形手段と、前記成形手段で成形された前記原料を乾燥する乾燥手段と、前記乾燥手段で乾燥された前記原料を前記回転床式還元炉に供給する供給手段と、前記回転床式還元炉より前記熱ガスを排気する排気ダクトと、を備えた還元鉄を製造する低還元率還元鉄の還元設備において、前記原料供給手段が、塩基度を調整するための塩基度調整用原料を収納する塩基度調整サイロを備えたことを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、還元鉄の圧壊強度を低下させずに、被還元体を低還元率で製造するための、原料に添加する塩基度調整用原料を保存し供給することができる。
【0017】
また、上記課題を解決するために、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の本発明において、前記被還元体サイロと前記混合機との間に前記被還元体原料中のSiO2量とCaO量を計量する被還元体計量器を備え、前記還元材サイロと前記混合機との間に前記炭材含有原料中のSiO2量とCaO量を計量する還元材計量器を備え、前記バインダサイロと前記混合機との間に前記バインダ中のSiO2量とCaO量を計量するバインダ計量器を備え、前記塩基度調整サイロと前記混合機との間に塩基度調整計量器を備えたことを特徴とする。
【0018】
上記構成によれば、被還元体原料中と炭材含有原料中とバインダ中のSiO2量とCaO量を計量し、さらに塩基度(CaO/SiO2比)を所定の値にするため、上記各原料に添加する塩基度調整用原料を塩基度調整計量器により調整することができる。前記前記被還元体原料中、前記炭材含有原料中及び前記バインダ中のSiO2量とCaO量を計量するそれぞれの計量器は、SiO2量とCaO量とをそれぞれ個別に計量する複数の計量器で構成しても、本発明の範囲であることはいうまでもない。
【0019】
また、上記課題を解決するために、請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載の本発明において、前記被還元体計量器が計量する前記被還元体原料中のSiO2量とCaO量と、前記還元材計量器が計量する前記還炭材含有原料中のSiO2量とCaO量と、前記バインダ計量器が計量する前記バインダ中のSiO2量とCaO量と、を基に、前記混合機に供給する原料の塩基度を0.3以上0.6以下になるように前記塩基度調整計量器が前記塩基度調整用原料を前記混合機に供給するよう構成したことを特徴とする。
【0020】
上記構成によれば、被還元体原料中と炭材含有原料中とバインダ中のSiO2量とCaO量を計量し、さらに塩基度(CaO/SiO2比)を有効値である0.3以上0.6以下になるように、上記各原料に添加する塩基度調整用原料を塩基度調整計量器により調整し混合機に供給することができる。塩基度は0.3以上0.6以下が有効であるが、0.4以上0.5以下が更により高い効果を示す。
【0021】
また、上記課題を解決するために、請求項4に記載の本発明は、請求項1に記載の本発明において、前記混合機と前記成形手段の間に前記混合原料中のSiO2量とCaO量を計量する混合原料計量器を備え、前記塩基度調整サイロと前記混合機との間に塩基度調整用計量器を備えたことを特徴とする。
【0022】
上記構成によれば、原料を全て混合機にて混合した後、混合原料中のSiO2量とCaO量を計量し、その計量値に基いて塩基度調整用原料を塩基度調整計量器により調整するので、各原料の混合機に入る前にそれぞれ計量する場合に比較して塩基度の調整精度は劣るものの、計量器の数を少なくすることができる。前記混合原料中のSiO2量とCaO量を計量する混合原料計量器はSiO2量とCaO量をそれぞれ個別に計量する複数の計量器で構成しても本発明の範囲であることはいうまでもない。
【0023】
また、上記課題を解決するために、請求項5に記載の本発明は、請求項4に記載の本発明において、前記混合原料計量器が計量する前記混合原料中のSiO2量とCaO量を基に、前記混合機に供給する原料の塩基度を0.3以上0.6以下になるように前記塩基度調整用計量器が前記塩基度調整用原料を前記混合機に供給するよう構成したことを特徴とする。
【0024】
上記構成によれば、原料を全て混合機にて混合した後、混合された原料のSiO2量とCaO量を計量し、塩基度調整用原料を塩基度調整計量器により調整して混合機に供給することにより、塩基度(CaO/SiO2比)を有効値である0.3以上0.6以下になるように調整することができる。塩基度は0.3以上0.6以下が有効であるが、0.4以上0.5以下が更により高い効果を示す。
【0025】
また、上記課題を解決するために、請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の本発明において、前記塩基度調整用原料がCa化合物を含有したことを特徴とする。
【0026】
上記構成によれば、例えば、塩基度調整用原料としてCaCO3を供給することができる。塩基度調整用原料は塩基度(CaO/SiO2比)が調整できればよく、CaCO3のみならず他のCa化合物を適宜選択しても塩基度の調整が可能であれば本発明の範囲であることはいうまでもない。
【0027】
また、上記課題を解決するために、請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の本発明において、前記回転床式還元炉が一酸化炭素濃度を測定するCO測定器と、二酸化炭素濃度を測定するCO2測定器と、を備えたことを特徴とする。
【0028】
上記構成によれば、一酸化炭素濃度と二酸化炭素濃度を測定することにより、回転床式還元炉内のCO比(CO/(CO+CO2))を知ることができる。計測したCO量及びCO2量、又はCO比をCO燃焼用空気量にフィードバックし、回転床式還元炉内のCO量を管理できる。
【0029】
また、上記課題を解決するために、請求項8に記載の本発明は、請求項7に記載の本発明において、前記排気ダクトに少なくとも一酸化炭素濃度を測定するダクト用CO計測器又は酸素濃度を測定するダクト用O2計測器を備えたことを特徴とする。
【0030】
上記構成によれば、排気ダクトにCO計測器もしくはO2計測器を備えることで、回転床式還元炉外に排出されるCO量を知ることができるため、計測したCO量もしくはO2量をCO燃焼用空気量にフィードバックし、回転床式還元炉外排出CO量を管理することができる。
【0031】
また、上記課題を解決するために、請求項9に記載の本発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の本発明において、前記回転床式還元炉が酸素を含有する流体を供給する複数の流体供給手段を備えたことを特徴とする。
【0032】
また、上記課題を解決するために、請求項10に記載の本発明は、請求項9に記載の本発明において、前記酸素を含有する流体が空気又は酸素を富化された酸素含有ガスであることを特徴とする。
【0033】
上記請求項9及び10の構成によれば、回転床式還元炉内のCOを酸素で酸化させてCO2とすることにより、回転床式還元炉内のCO比を調整することができる。
【0034】
また、上記課題を解決するために、請求項11に記載の本発明は、請求項9又は10に記載の本発明において、CO比を0.2以下となるように前記流体供給手段の流体供給量を調整する流体制御手段を備えたことを特徴とする。
【0035】
上記構成によれば、従来の0.2以上のCO比に比較し、炉外に放出する未燃COを減少させ、また、アフターバーナ付の水冷ダクトで燃焼させる等の余分な設備と処理を縮小させるか又は必要としなくなる。CO比は0.2以下とするが、好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.01以下が無駄なCOを使用しない点で有効であり、さらに、COを含まないガスの使用はさらに有効である。
【0036】
また、上記課題を解決するために、請求項12に記載の本発明は、請求項1乃至11に記載の本発明において、前記回転床式還元炉が、炉内の温度を計測する温度測定器と、炉内に熱ガスを発生させる複数の熱ガスバーナと、を備えたことを特徴とする。
【0037】
また、上記課題を解決するために、請求項13に記載の本発明は、請求項12に記載の本発明において、前記温度測定器の示す温度が1300℃以下になるように前記熱ガスバーナを調整する熱ガスバーナ調整手段を備えたことを特徴とする。
【0038】
上記請求項12及び13の構成によれば、回転床式還元炉内の温度を計測し、前記温度を1300℃以下の所定の温度に設定することできる。回転床式還元炉内の温度は1250℃以下、更に1200℃以下においても本発明の効果を有するが、900℃以下の温度になれば酸化鉄が還元されないため、900℃以上には保持する必要がある。
【0039】
また、上記課題を解決するために、請求項14に記載の本発明は、請求項1乃至13のいずれかに記載の本発明において、酸化鉄の還元率が80%以下となるように前記回転床式還元炉の回転速度を調整可能な回転手段を備えたことを特徴とする。
【0040】
上記構成によれば、回転床式還元炉の回転速度を調整して還元率80%以下の低還元率で回転床式還元炉を運転することにより、低還元率還元鉄の還元設備と溶解炉を組み合わせた際の総エネルギー効率が良くなり経済的となる。
【0041】
また、上記課題を解決するために、請求項15に記載の本発明の塊状原料は、還元鉄の鉄源となる被還元体原料と、還元材となる炭材を含む炭材含有原料と、粘結原料となるバインダと、塩基度を調整するための塩基度調整用原料と、を含み、塩基度を0.3以上0.6以下とするように配合したことを特徴とする。
【0042】
上記構成によれば、還元鉄の鉄源となる被還元体原料と、還元材となる炭材を含む炭材含有原料と、粘結原料となるバインダと、塩基度を調整するための塩基度調整用原料と、を含み、塩基度を0.3以上0.6以下とするように配合した塊状原料を回転床式還元炉に供給することができる。塩基度は0.3以上0.6以下が有効であるが、0.4以上0.5以下が更により高い効果を示す。
【0043】
また、上記課題を解決するために、請求項16に記載の本発明の塊状原料は、請求項15に記載の本発明において、前記塩基度調整用原料がCa化合物を含有したことを特徴とする。
【0044】
上記構成によれば、例えば、塩基度調整用原料であるCaCO3を含有した回転床式還元炉用の塊状原料を供給することができる。塩基度調整用原料は塩基度が調整できればよく、CaCO3のみならず他のCa化合物を適宜選択しても塩基度の調整が可能であれば本発明の範囲であることはいうまでもない。
【0045】
また、上記課題を解決するために、請求項17に記載の本発明の方法は、還元鉄の鉄源となる被還元体原料と、還元材となる炭材を含む炭材含有原料と、粘結原料となるバインダと、塩基度を調整するための塩基度調整用原料と、を含む塊状原料を回転床式還元炉で還元処理することを特徴とする。
【0046】
上記方法によれば、原料に塩基度調整用原料を含んだ塊状原料を用いて、還元鉄の圧壊強度を低下させずに、被還元体を低還元率で製造し回転床式還元炉で還元処理することができる。
【0047】
また、上記課題を解決するために、請求項18に記載の本発明の方法は、請求項17に記載の本発明において、回転床式還元炉内の温度を1300℃以下として原料を還元処理することを特徴とする。
【0048】
上記方法によれば、回転床式還元炉内ガス温度を1300℃以下の低温度で、かつ回転床式還元炉内滞留時間を短くすることで低還元率還元鉄の製造が可能となる。回転床式還元炉内ガス温度は1250℃以下更に1200℃以下においても本発明の効果を有するが、900℃以下の温度になれば酸化鉄が還元されないため、900℃以上には保持する必要がある。
【0049】
また、上記課題を解決するために、請求項19に記載の本発明の方法は、請求項17又は18に記載の本発明において、前記回転床式還元炉に供給された原料を還元率80%以下で還元処理することを特徴とする。
【0050】
上記方法によれば、還元率80%以下の低還元率で回転床式還元炉を運転することにより、低還元率還元鉄の還元設備と溶解炉を組み合わせた際の総エネルギー効率が良くなり経済的効果を有する。
【0051】
また、上記課題を解決するために、請求項20に記載の本発明の方法は、請求項17乃至19のいずれかに記載の本発明において、前記回転床式還元炉に供給される塊状原料中の塩基度を0.3以上0.6以下とするように添加配合することを特徴とする。
【0052】
上記方法によれば、塩基度調整用原料を、前記回転床式還元炉に供給される塊状原料中の塩基度を0.3以上0.6以下とするように原料に添加配合することにより、低還元率時に起こる酸化鉄の相変化による膨れ現象が発生し還元鉄が膨らみクラックを生じることを避けることができる。塩基度は0.3以上0.6以下が有効であるが、0.4以上0.5以下が更により高い効果を示す。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図に従って詳細に説明する。図1は本発明の実施の態様に係る回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フローを、図2は本発明の実施の態様に係る原料配合の成分図を、図3は本発明の実施の態様に係る還元率と耐圧壊強度の関係を、図4は本発明の実施の態様に係るCO比と還元率の関係を、図5は本発明の第2の実施の態様に係る回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フローを示す。また、図1乃至図6においては、同じ構成の部分には同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略する。
【0054】
本発明では、被還元体の圧壊強度を高めるために原料中に塩基度調整用原料を配合混入して被還元体の低還元率還元を行う。また、塩基度調整用原料は原料中の塩基度が0.3〜0.6となるように配合混入する。塩基度は0.3以上0.6以下が有効であるが、0.4以上0.5以下が更により高い効果を示す。これは、低還元率還元鉄の製造に際して回転床式還元炉内温度が低下し、かつ滞留時間が短くても、スラグボンドが形成することを目的としている。
【0055】
また、回転床式還元炉内のCO比を0.2以下、好ましくは0.1以下、さらに好ましくは0.01以下で運転することを目的としている。CO比が0.0即ちCOが存在しない状態での運転も可能であり、COの後処理設備が不要となり非常に有効である。回転床式還元炉内温度は1300℃以下又は1250℃以下さらに1200℃以下でも運転可能であるが、酸化鉄が還元されるには900℃以上の温度が必要である。
【0056】
図1において、塩基度調整用原料サイロ4と塩基度調整計量器14が従来設備に追加して設けられている。さらに、CO比の設定を確実にかつ容易に実施するために、炉内各所にCO計61とCO2計62を、また排気ダクト44部にダクト用CO計63もしくはダクト用O2計64が設けられている。ダクト用CO計63及びダクト用O2計64は共に重複して設けてもよい。
【0057】
炉内にCO計61とCO2計62を設けることで、CO燃焼用空気の最適投入量を運転状況に応じて把握することができる。また、排気ダクト44部にダクト用CO計63もしくはダクト用O2計64を設けることで、炉外に排出されるCO量を知ることができるため、計測したCO量もしくはO2量をCO燃焼用空気量にフィードバックして空気供給器42で供給酸素量を調整し、炉外排出CO量を確実に管理できる。ダクト用CO計63もしくはダクト用O2計64は排気ダクト44のみならず、回転床式還元炉30より下流側であれば任意の位置に取り付けることが可能である。
【0058】
排気ダクト44系においては従来のような炉外に排出されたCOを燃焼させることを目的としたアフターバーナ48付の水冷ダクト49の設備を小さくするか省略して構成することができる。本実施の形態では、排ガスダクト44系は、一次冷却器57、熱交換器52、二次冷却器51を設けて構成し、集塵機54、排気ファン55を経て煙突56から大気中へ排出するように構成している。
【0059】
塩基度調整計量器14では原料中の塩基度が0.4〜0.5となるように塩基度調整用原料の投入量を調節するようにしている。塩基度調整計量器14では、被還元体計量器11で計量された被還元体原料中のSiO2量とCaO量、還元材計量器12で計量された原料中のSiO2量とCaO量、バインダ計量器13で計量されたバインダ中のSiO2量とCaO量を数値信号として取込み、塩基度が0.4〜0.5となるように塩基度調整用原料を計量してミキサ21に供給する。各計量器11,12,13,14を通しミキサ21に供給された被還元体原料、炭材含有原料、バインダ、及び塩基度調整用原料は、水分を加えて混練され、成形機22により塊状に成形され塊状原料70となり、乾燥器23で乾燥された後、原料供給機24にて回転床式還元炉30内へ供給される。
【0060】
被還元体が、低還元率対応の温度、滞留時間で還元されるとき、▲1▼低還元率で金属鉄が少なく金属同士の結合力が弱くなること、▲2▼低還元時に起こる酸化鉄の相変化による膨れ現象が発生し還元鉄が膨らみクラックが生じること、の二つの強度低下要因を塩基度を0.3〜0.6より好ましくは0.4〜0.5に調節する作用で低温度、短滞留時間でもスラグボンドを形成することで還元鉄中の粒子の結合力を高め、還元鉄の圧壊強度を必要な範囲に高く維持できる結果が得られる。
【0061】
図2において、ケース1は本発明対応の塩基度調整用原料を添加配合する原料配合の一実施の形態、ケース2は塩基度調整用原料を添加しない従来対応の原料配合である。図2中ベントナイト及びCa(OH)2はバインダ、CaCO3は塩基度調整用原料である。バインダとしてベントナイトとCa(OH)2、塩基度調整用原料としてCaCO3を使用し、鉄鉱石、石炭と共に表示の分量比で配合している。なお、バインダ、塩基度調整用原料の種類は適宜に選択されてよい。
【0062】
図2の下欄には各原料配合の塩基度を示し、ケース1の配合原料は塩基度が0.4〜0.5の範囲に調節されており、ケース2の配合原料は塩基度が0.1〜0.2程度である。
【0063】
図2におけるケース1及びケース2の原料配合を使用して実験を行った。実験は、各原料配合毎に含有水分量が1%となるように水を加えて混練し、次いで上記混練体を総水分10wt%で造粒し(粒径=10〜12mmφ)、上記造粒体を窒素中で、1200℃で、6分間保持した後、還元率及び粒体の圧壊強度を測定した。図3は、その実験結果である。
【0064】
図3において、上記実験では、ケース2の従来型原料配合では、還元率57.58%において還元鉄ペレット単位での圧壊強度が1.06kg/Pであるのに対し、ケース1の原料配合では、ほぼ等しい還元率56.47%において還元鉄ペレット単位の圧壊強度が15.67kg/Pにまで飛躍的に改善されている。この結果から、低還元率還元鉄の製造にあたって、図2及び図3のケース1で示すように、塩基度調整用原料を原料中塩基度0.4〜0.5の範囲で配合することにより、還元段階でスラグボンドによる大きい結合力を生じさせ、還元鉄の圧壊強度を高められることが明らかである。
【0065】
次に、配合原料と試験設備を使用して実験を行った。実験は、図3の配合原料に含有水分量が1%となるように水を加えて混練し、次いで上記混練体を総水分10wt%で塊状化し、次いで試験設備の炉内ガスCO比を0.01、0.1、0.2と3段階に設定して乾燥済み塊状原料70を挿入し、還元率80%以内対応の回転床式還元炉30内温度1200℃と、適切な滞留時間を回転床式還元炉30の回転速度を回転機43で制御して保持した後、CO比毎の還元率を測定した。図4は、その実験結果である。
【0066】
図4において、上記実験では、CO比が、0.01、0.1、0.2と変化しても、還元率は原料成分のばらつき程度の僅かな量しか変動せずほぼ一定に維持されている。これは、塊状原料70の含有する酸化鉄成分が還元反応中に回転床式還元炉30内ガス中のCO2の影響をあまり受けず、すなわち再酸化されずに低還元率対応の回転床式還元炉30内温度、時間で有効に還元反応が進んでいることを顕している。
【0067】
この結果から、低還元率還元鉄の還元設備による低還元率での還元鉄の製造にあたって、図4で示すように、回転床式還元炉30内のガスのCO比制御値を、0.2以下、好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.01以下に設定調節し、回転床式還元炉30を還元率80%以下、又は70%以下、更に60%以下にも対応の炉内温度、滞留時間に炉操業条件として設定し、塊状原料70を挿入し還元鉄を排出する方法で、有効に低還元率還元鉄を製造できることが明らかである。
【0068】
次に、図5により、本発明の第2の実施の形態について説明する。図5は、図1における被還元体サイロ1とミキサ21との間に設けられた被還元体計量器11と、還元材サイロ2とミキサ21との間に設けられた還元材計量器12と、バインダサイロ3とミキサ21との間に設けられたバインダ計量器13との代わりに、ミキサ21と成形機22の間に混合原料計量器15を設けたものである。これによって、原料が混合された後にSiO2量とCaO量を計量するので、各原料の混合機に入る前にそれぞれ計量する場合に比較して塩基度の調整精度は劣るものの、計量器の数を少なくすることができる。混合原料計量器15以外の装置の構成は、図1と同じである。
【0069】
【発明の効果】
そして上記の結果、前記本発明によれば、次のような作用効果を達成できる。
(1) 原料中の塩基度を調整することによって、被還元体の還元温度が1300℃以下であってもスラグボンドの形成により還元体の圧壊強度を保持できる。
(2) 被還元体が低還元率で還元される時に見られる被還元体の膨れ現象による強度低下を、スラグボンドを形成することで抑制できる。
(3) 被還元体の圧壊強度が確保できると、炉から排出される時に還元鉄が粉化、破損せず、回転床炉内及び排ガス処理設備でのダスト付着量を低減できる。また、炉外に排出された後の搬送中における還元鉄の粉化、破損を防ぐことができ、歩留まりが向上する。
(4) この結果、還元体の粉化、破損を防止して有効に被還元体を低還元率還元できる還元方法を提供できる。
(5) CO比制御値を0.2以下とすることにより炉内ガス中に滞留する余分なCOが炉内で燃焼し、有効に熱源として働く。そのため、燃料の無駄な消費がなくなり、燃料消費量を低減することができる。
(6) 炉内でCOを完全燃焼させた場合は、排ガス系設備でのアフターバーナなどの余分なCO対策が不要になり、設備費や維持費が低減される。
(7) 経済的で有効な低還元率還元鉄の還元設備と製造方法を提供できる。
【0070】
更に、上記の効果を達成するために、
請求項1に記載の本発明は、還元鉄の圧壊強度を低下させずに、被還元体を低還元率で製造するための、原料に添加する塩基度調整用原料を保存し供給することができる。
【0071】
また、請求項2に記載の本発明は、原料に添加する塩基度調整用原料を調整することができる。
【0072】
また、請求項3に記載の本発明は、原料に添加する塩基度調整用原料を調整し混合機に供給することができる。
【0073】
また、請求項4に記載の本発明は、原料の混合機に入る前にそれぞれ計量する請求項2に記載の発明の場合に比較して、計量器の数を少なくすることができる。
【0074】
また、請求項5に記載の本発明は、原料を全て混合機にて混合した後、塩基度調整用原料を調整することができる。
【0075】
また、請求項6に記載の本発明は、塩基度調整用原料としてCa化合物であるCaCO3を供給することができる。
【0076】
また、請求項7に記載の本発明は、計測したCO量及びCO2量、又はCO比をCO燃焼用空気量にフィードバックし、回転床式還元炉内のCO量を管理できる。
【0077】
また、請求項8に記載の本発明は、計測したCO量もしくはO2量をCO燃焼用空気量にフィードバックし、回転床式還元炉外排出CO量を管理できる。
また、請求項9及び10に記載の本発明は、回転床式還元炉内のCO比を調整することができる。
【0078】
また、請求項11に記載の本発明は、炉外に放出する未燃COを減少させ、また、アフターバーナ付の水冷ダクトで燃焼させる等の余分な設備と処理を縮小させるか又は必要としなくなる。
【0079】
また、請求項12及び13に記載の本発明は、回転床式還元炉内の温度を1300℃以下の所定の温度に設定することできる。
【0080】
また、請求項14に記載の本発明は、石炭直接還元設備と溶解炉を組み合わせた際の総エネルギー効率が良くなり経済的となる。
【0081】
また、請求項15に記載の本発明の塊状原料は、塩基度が所定の値に配合された塊状原料を回転床式還元炉に供給することができる。
【0082】
また、請求項16に記載の本発明の塊状原料は、塩基度調整用の原料であるCa化合物を含有した回転床式還元炉用の塊状原料を供給することができる。
【0083】
また、請求項17に記載の本発明の方法は、還元鉄の圧壊強度を低下させずに、被還元体を低還元率で製造し回転床式還元炉で還元処理することができる。
【0084】
また、請求項18に記載の本発明の方法は、回転床式還元炉内ガス温度を低温度で、かつ回転床式還元炉内滞留時間を短くすることで低還元率還元鉄の製造が可能となる。
【0085】
また、請求項19に記載の本発明の方法は、石炭直接還元設備と溶解炉を組み合わせた際の総エネルギー効率が良くなり経済的となる。
【0086】
また、請求項20に記載の本発明の方法は、低還元率時に起こる酸化鉄の相変化による膨れ現象が発生し還元鉄が膨らみクラックを生じることを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様に係る回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フロー図。
【図2】本発明の実施の態様に係る原料配合の成分図。
【図3】本発明の実施の態様に係る還元率と耐圧壊強度の関係図。
【図4】本発明の実施の態様に係るCO比と還元率の関係図。
【図5】本発明の第2の実施の態様に係る回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フロー図。
【図6】従来の回転床式還元炉への原料供給及び回転床式還元炉からの排気フロー図。
【符号の説明】
1…被還元体サイロ
2…還元材サイロ
3…バインダサイロ
4…塩基度調整サイロ
11…被還元体計量器
12…還元材計量器
13…バインダ計量器
14…塩基度調整計量器
15…混合原料計量器
21…ミキサ
22…成形機
23…乾燥器
24…原料供給機
30…回転床式還元炉
41…熱ガスバーナ
42…空気供給器
43…回転機
44…排気ダクト
61…CO計
62…CO2計
63…ダクト用CO計
64…ダクト用O2計
65…温度計
70…塊状原料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a low-reduction-rate reduced iron reduction facility and a reduction method for reducing iron oxide.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a flow chart showing the supply of raw materials to a rotary bed type reduction furnace, which is a conventional reduction facility, and the exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace.
[0003]
The material to be reduced, which is an iron source of reduced iron mainly composed of iron oxide, which is a raw material for the production of reduced iron, a carbon material-containing material including a carbon material as a reducing material, and a binder as a binder are individual silos. That is, it is supplied from the
[0004]
The raw material to be reduced classified by the reduced material classifier 7 is supplied from the
[0005]
The rotary bed
[0006]
The hot gas that escapes to the
[0007]
Conventionally, such a low-reduction-rate reduced iron reduction facility has conventionally aimed at increasing the reduction rate of reduced iron, and generally reduced the reduction rate to more than 80%. In order to obtain such a high reduction rate, it is necessary to raise the temperature of the bulk
[0008]
That is, in the reduction of reduced iron by the above-described equipment, the CO ratio of the gas in the rotary bed
[0009]
For this reason, in the conventional equipment, unburned CO equivalent to a CO ratio (0.2 or more) is released outside the furnace, and the unburned CO cannot be fully utilized as an effective heat source. Unburned CO that has escaped from the rotary
[0010]
In addition, the reduced iron taken out is increased to a region where the reduction ratio exceeds 80%, so that the formation of slag bonds generated due to bonding between reduced metal irons and holding at a high temperature occurs inside the reduced iron, The crushing strength of reduced iron has been maintained. Furthermore, the reduced iron produced in this low-reduction-rate reduced iron reduction facility is intended to be melted in a melting furnace in a subsequent process to obtain pig iron, and the reduction rate of reduced iron is generally considered to be more than 80%. I was
[0011]
However, in recent years, depending on the type of melting furnace, a low reduction rate of 80% or less reduces the total energy efficiency when the reduction equipment of the reduced reduction rate reduced iron and the melting furnace are combined, and is economical. It is said that it is. In order to reduce reduced iron at a low reduction rate of 80% or less, in a conventional low reduction rate reduced iron reduction facility as shown in FIG. 6, for example, the gas temperature in a rotary bed
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-273552 (FIG. 1).
[Patent Document 2]
JP-A-11-129806 (FIG. 1).
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the production of reduced-reduced reduced iron is simply performed by changing the temperature in the rotary bed type reduction furnace, shortening the residence time, etc., (1) the reduced metallic iron is reduced due to the low reduction rate and is bound. (2) Low temperature inside the rotary bed type reduction furnace and short residence time, making it difficult to form slag bonds. (3) Reduced iron due to swelling due to iron oxide phase change occurring at low reduction rate. For example, the crushing strength of the reduced iron becomes weak due to swelling and cracks, and the following problems occur.
(1) When the reduced iron is discharged from the rotary bed type reduction furnace, it is broken and damaged, and it becomes difficult to discharge the reduced iron from the rotary bed type reduction furnace.
(2) Part of the reduced iron that has been dispersed and destroyed during discharge floats in the gas in the rotary bed type reduction furnace as dust and adheres to the inner wall of the rotary bed type reduction furnace and the exhaust gas equipment duct wall.
(3) Reduced iron discharged from the rotary bed type reduction furnace is crushed and broken during transportation, generating dust.
Furthermore, the operating conditions relating to the CO ratio in the rotary bed type reduction furnace when producing low reduction ratio reduced iron have not yet been elucidated.
[0014]
In order to solve the conventional problem, the present invention sets the CO ratio in the furnace related to the production of an efficient low reduction rate reduced iron without reducing the crushing strength of the reduced iron, and reduces the reduction target in a low reduction rate. It is an object of the present invention to provide a low-reduction rate reduced iron reduction facility and a reduction method that can be produced by the method described above.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[0016]
According to the above configuration, it is possible to store and supply the basicity adjusting raw material to be added to the raw material for producing the reduced body at a low reduction rate without reducing the crushing strength of the reduced iron.
[0017]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[0018]
According to the above configuration, the
[0019]
In order to solve the above problem, the present invention according to
[0020]
According to the above configuration, the
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the first aspect of the present invention,
[0022]
According to the above configuration, after all the raw materials are mixed by the mixer, the
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the present invention according to the fourth aspect,
[0024]
According to the above configuration, after all the raw materials are mixed by the mixer, the mixed raw material SiO 2 The amount of CaO and the amount of CaO are weighed, and the raw material for adjusting the basicity is adjusted by a basicity adjusting meter and supplied to a mixer to obtain a basicity (CaO / SiO2). 2 Ratio) can be adjusted so as to be an effective value of 0.3 or more and 0.6 or less. The basicity is effective when the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less.
[0025]
In order to solve the above problem, the present invention according to claim 6 is characterized in that, in the present invention according to any one of
[0026]
According to the above configuration, for example, CaCO 3 Can be supplied. The basicity adjusting raw material is basicity (CaO / SiO 2 Ratio) can be adjusted. 3 It goes without saying that the present invention is within the scope of the present invention as long as the basicity can be adjusted even if other Ca compounds are appropriately selected.
[0027]
Further, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 7 is directed to a method according to any one of
[0028]
According to the above configuration, by measuring the carbon monoxide concentration and the carbon dioxide concentration, the CO ratio (CO / (CO + CO 2 )). Measured CO amount and CO 2 The amount or CO ratio can be fed back to the amount of CO combustion air to control the amount of CO in the rotary bed type reduction furnace.
[0029]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[0030]
According to the above configuration, a CO measuring instrument or O 2 By providing a measuring device, the amount of CO discharged to the outside of the rotary bed type reduction furnace can be known. 2 The amount can be fed back to the amount of CO combustion air to control the amount of CO discharged from the rotary bed type reduction furnace.
[0031]
According to a ninth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the present invention according to any one of the first to eighth aspects, the rotary bed type reduction furnace supplies a fluid containing oxygen. It is characterized by comprising a plurality of fluid supply means.
[0032]
According to a tenth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the ninth aspect of the present invention, the oxygen-containing fluid is air or an oxygen-enriched gas containing oxygen. It is characterized by the following.
[0033]
According to the configuration of
[0034]
Further, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[0035]
According to the above configuration, compared to the conventional CO ratio of 0.2 or more, extra equipment and processing such as reducing unburned CO emitted outside the furnace and burning it with a water-cooled duct with an afterburner are required. Reduced or no longer needed. The CO ratio is 0.2 or less, but preferably 0.1 or less, more preferably 0.01 or less is effective in that unnecessary CO is not used, and the use of CO-free gas is more effective. It is.
[0036]
According to a twelfth aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, in the first to eleventh aspects of the present invention, the rotary bed-type reduction furnace measures a temperature in the furnace. And a plurality of hot gas burners for generating hot gas in the furnace.
[0037]
In order to solve the above problem, the present invention according to
[0038]
According to the configuration of the twelfth and thirteenth aspects, the temperature in the rotary bed type reduction furnace is measured, and the temperature can be set to a predetermined temperature of 1300 ° C. or less. The effect of the present invention can be obtained even when the temperature in the rotary bed type reduction furnace is 1250 ° C. or lower and further 1200 ° C. or lower. However, when the temperature is 900 ° C. or lower, iron oxide is not reduced. There is.
[0039]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention described in
[0040]
According to the above configuration, the rotating speed of the rotary bed-type reduction furnace is adjusted to operate the rotary bed-type reduction furnace at a low reduction rate of 80% or less, so that the low-reduction-rate reduced iron reduction equipment and melting furnace The total energy efficiency when combining is improved and becomes economical.
[0041]
Further, in order to solve the above problem, the bulk raw material of the present invention according to
[0042]
According to the above configuration, a material to be reduced to be an iron source of reduced iron, a carbon material-containing material including a carbon material to be a reducing material, a binder to be a binding material, and a basicity for adjusting the basicity The raw material for adjustment and the raw material mixed so that the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less can be supplied to the rotary bed type reduction furnace. The basicity is effective when the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less.
[0043]
In order to solve the above problems, the bulk raw material of the present invention according to claim 16 is characterized in that, in the present invention according to
[0044]
According to the above configuration, for example, the basicity adjusting raw material CaCO 3 Can be supplied for the rotary bed type reduction furnace. The basicity adjusting raw material only needs to be able to adjust the basicity. 3 It goes without saying that the present invention is within the scope of the present invention as long as the basicity can be adjusted even if other Ca compounds are appropriately selected.
[0045]
In order to solve the above-mentioned problems, a method of the present invention according to claim 17 is characterized in that a material to be reduced that is an iron source of reduced iron, a carbon material-containing raw material containing a carbon material that is a reducing material, It is characterized in that a lump material containing a binder as a binding material and a material for adjusting basicity for adjusting the basicity is subjected to reduction treatment in a rotary bed type reduction furnace.
[0046]
According to the above method, using a bulk raw material containing a basicity adjusting raw material as a raw material, without reducing the crushing strength of reduced iron, producing a reduced body at a low reduction rate, and reducing it in a rotary bed type reduction furnace. Can be processed.
[0047]
In order to solve the above-mentioned problems, a method according to the present invention as set forth in claim 18, according to the present invention as set forth in claim 17, reduces the temperature of the raw material in the rotary bed-type reduction furnace to 1300 ° C or less. It is characterized by the following.
[0048]
According to the above method, low-reduced-rate reduced iron can be produced by keeping the gas temperature in the rotary bed type reduction furnace at a low temperature of 1300 ° C. or less and shortening the residence time in the rotary bed type reduction furnace. The effect of the present invention can be obtained even when the gas temperature in the rotary bed type reduction furnace is 1250 ° C. or less and further 1200 ° C. or less. However, when the temperature is 900 ° C. or less, iron oxide is not reduced. is there.
[0049]
In order to solve the above-mentioned problem, a method according to the present invention according to claim 19 is the method according to claim 17 or 18, wherein the raw material supplied to the rotary bed type reduction furnace has a reduction rate of 80%. In the following, a reduction process is performed.
[0050]
According to the above method, by operating the rotary bed type reduction furnace at a low reduction rate of 80% or less, the total energy efficiency when the reduction equipment of the low reduction rate reduced iron is combined with the melting furnace is improved, and the economy is improved. Has a positive effect.
[0051]
In order to solve the above-mentioned problems, a method according to the present invention described in claim 20 is the method according to any one of claims 17 to 19, wherein the bulk raw material supplied to the rotary bed reduction furnace is used. Is characterized by being added and blended so that the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less.
[0052]
According to the above method, by adding and blending the basicity adjusting raw material to the raw material so that the basicity in the bulk raw material supplied to the rotary bed reduction furnace is 0.3 or more and 0.6 or less, It is possible to avoid the occurrence of a swelling phenomenon due to the phase change of the iron oxide occurring at the time of the low reduction rate, and the swelling of the reduced iron to cause a crack. The basicity is effective when the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less.
[0053]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a raw material supply to a rotary bed type reduction furnace according to an embodiment of the present invention and an exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace, and FIG. 2 shows a component diagram of a raw material mixture according to an embodiment of the present invention. 3 shows the relationship between the reduction ratio and the compressive strength according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 shows the relationship between the CO ratio and the reduction ratio according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a raw material supply to a rotary bed type reduction furnace and an exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace according to the embodiment. 1 to 6, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
[0054]
In the present invention, in order to increase the crushing strength of the reduced material, a raw material for adjusting the basicity is mixed and mixed into the raw material, and the reduced material is reduced at a low reduction rate. The basicity adjusting raw material is mixed and mixed so that the basicity in the raw material is 0.3 to 0.6. The basicity is effective when the basicity is 0.3 or more and 0.6 or less. The purpose of this is to form slag bonds even when the temperature in the rotary bed type reduction furnace is reduced and the residence time is short in the production of low reduction ratio reduced iron.
[0055]
It is another object of the present invention to operate at a CO ratio of 0.2 or less, preferably 0.1 or less, more preferably 0.01 or less in a rotary bed type reduction furnace. It is also possible to operate in a state where the CO ratio is 0.0, that is, in a state where CO is not present, and the CO post-processing equipment is not required, which is very effective. The operation can be performed at a temperature of 1300 ° C. or lower, 1250 ° C. or lower, and 1200 ° C. or lower, but a temperature of 900 ° C. or higher is required for reducing iron oxide.
[0056]
In FIG. 1, a basicity adjusting raw material silo 4 and a basicity adjusting measuring
[0057]
[0058]
In the
[0059]
The basicity adjusting measuring
[0060]
When the object to be reduced is reduced at a temperature and a residence time corresponding to a low reduction rate, (1) a low reduction rate, a small amount of metallic iron and a weak bonding force between metals, and (2) an iron oxide generated at a low reduction rate The swelling phenomenon due to the phase change occurs and the reduced iron swells and cracks are caused by the action of adjusting the basicity to 0.3 to 0.6, more preferably 0.4 to 0.5. Forming a slag bond even at a low temperature and a short residence time enhances the bonding force of the particles in the reduced iron, thereby obtaining a result in which the crushing strength of the reduced iron can be maintained at a high level within a required range.
[0061]
In FIG. 2,
[0062]
The lower column in FIG. 2 shows the basicity of each raw material blend. The blended raw material in
[0063]
An experiment was performed using the raw material formulations of
[0064]
In FIG. 3, in the above experiment, the crushing strength of the reduced iron pellet unit in the conventional material blend of
[0065]
Next, an experiment was performed using the blended raw materials and test equipment. In the experiment, water was added to the blended raw material shown in FIG. 3 so that the water content was 1%, and the mixture was kneaded. Then, the above kneaded material was agglomerated with a total moisture of 10 wt%, and then the gas CO ratio in the furnace of the test facility was reduced to 0%. .01, 0.1, 0.2 and three stages, the dried
[0066]
In FIG. 4, in the above experiment, even if the CO ratio changes to 0.01, 0.1, and 0.2, the reduction ratio fluctuates only by a small amount of the degree of variation of the raw material components, and is maintained almost constant. ing. This is because the iron oxide component contained in the bulk
[0067]
From this result, as shown in FIG. 4, when producing reduced iron at a low reduction rate by a reduction facility for low reduction rate reduced iron, the CO ratio control value of the gas in the rotary bed
[0068]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a reduced
[0069]
【The invention's effect】
As a result, according to the present invention, the following operation and effect can be achieved.
(1) By adjusting the basicity in the raw material, the crushing strength of the reduced body can be maintained by forming slag bonds even if the reduction temperature of the reduced body is 1300 ° C. or less.
(2) The reduction in strength due to the swelling phenomenon of the reduced object, which is observed when the reduced object is reduced at a low reduction rate, can be suppressed by forming a slag bond.
(3) If the crushing strength of the object to be reduced can be ensured, the reduced iron will not be powdered and damaged when discharged from the furnace, and the amount of dust attached in the rotary bed furnace and the exhaust gas treatment facility can be reduced. In addition, it is possible to prevent the reduced iron from being powdered and damaged during transportation after being discharged from the furnace, and to improve the yield.
(4) As a result, it is possible to provide a reduction method capable of preventing the reduced body from being powdered or damaged and effectively reducing the reduced body at a low reduction rate.
(5) By setting the CO ratio control value to 0.2 or less, excess CO staying in the furnace gas is burned in the furnace and effectively functions as a heat source. Therefore, wasteful consumption of fuel is eliminated, and fuel consumption can be reduced.
(6) When CO is completely burned in the furnace, extra CO measures such as an afterburner in the exhaust gas system become unnecessary, and the equipment cost and the maintenance cost are reduced.
(7) It is possible to provide an economical and effective equipment for reducing reduced iron and a method for producing reduced iron.
[0070]
Furthermore, in order to achieve the above effects,
According to the first aspect of the present invention, it is possible to store and supply a basicity adjusting raw material to be added to a raw material for producing a reduced body at a low reduction rate without reducing the crushing strength of reduced iron. it can.
[0071]
Further, according to the second aspect of the present invention, a basicity adjusting raw material to be added to the raw material can be adjusted.
[0072]
Further, according to the third aspect of the present invention, the basicity adjusting raw material to be added to the raw material can be adjusted and supplied to the mixer.
[0073]
Further, according to the present invention described in claim 4, the number of measuring instruments can be reduced as compared with the case of the invention described in
[0074]
Further, according to the present invention as set forth in
[0075]
Further, the present invention according to claim 6 provides a Ca compound which is a Ca compound as a raw material for adjusting basicity. 3 Can be supplied.
[0076]
Further, according to the present invention, the measured amount of CO and CO 2 The amount or CO ratio can be fed back to the amount of CO combustion air to control the amount of CO in the rotary bed type reduction furnace.
[0077]
Further, the present invention according to
The present invention described in
[0078]
In addition, the present invention according to
[0079]
Further, according to the present invention described in
[0080]
Moreover, the present invention described in
[0081]
In addition, the bulk raw material of the present invention described in
[0082]
Further, the bulk raw material of the present invention described in claim 16 can supply a bulk raw material for a rotary bed reduction furnace containing a Ca compound which is a raw material for adjusting basicity.
[0083]
According to the method of the present invention described in claim 17, the object to be reduced can be produced at a low reduction rate and reduced in a rotary bed type reduction furnace without reducing the crushing strength of the reduced iron.
[0084]
Further, the method of the present invention according to claim 18 enables the production of reduced iron with a low reduction rate by reducing the gas temperature in the rotary bed type reduction furnace and shortening the residence time in the rotary bed type reduction furnace. It becomes.
[0085]
The method of the present invention described in claim 19 is economical because the total energy efficiency when the coal direct reduction facility and the melting furnace are combined is improved.
[0086]
Further, the method of the present invention described in claim 20 can avoid the occurrence of a swelling phenomenon due to a phase change of iron oxide occurring at a low reduction rate, thereby causing the reduced iron to swell and cause cracks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow chart showing the supply of raw materials to a rotary bed type reduction furnace and the exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a component diagram of a raw material blend according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the reduction ratio and the compressive strength according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a relationship diagram between a CO ratio and a reduction rate according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flow chart showing a supply of raw materials to a rotary bed type reduction furnace and an exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flow chart showing the supply of raw materials to a conventional rotary bed type reduction furnace and the exhaust flow from the rotary bed type reduction furnace.
[Explanation of symbols]
1 ... Reduced object silo
2. Reduction material silo
3. Binder silo
4. Basicity adjustment silo
11 ... Reduced object measuring instrument
12 ... Reducing material meter
13. Binder weigher
14. Basicity adjustment meter
15: Mixed raw material measuring instrument
21 ... Mixer
22 molding machine
23 ... Dryer
24 Raw material supply machine
30 ... Rotary bed type reduction furnace
41 ... Hot gas burner
42 ... Air supply device
43 ... Rotating machine
44… Exhaust duct
61 ... CO meter
62 ... CO 2 Total
63… CO meter for duct
64 ... O for duct 2 Total
65 ... thermometer
70 ... Lump raw material
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002337628A JP2004169140A (en) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002337628A JP2004169140A (en) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004169140A true JP2004169140A (en) | 2004-06-17 |
Family
ID=32701079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002337628A Pending JP2004169140A (en) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004169140A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007052621A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Rotary hearth furnace and method of operating the same |
WO2008078891A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Posco | Apparatus and method for manufacturing molten iron |
WO2011118738A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 株式会社神戸製鋼所 | Carbon-material-containing iron oxide briquette composition, method for producing same, and method for producing reduced iron using same |
WO2015087959A1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | Primetals Technologies Japan 株式会社 | Device for producing partially reduced iron |
CN112760479A (en) * | 2020-12-27 | 2021-05-07 | 中南大学 | Sintering method for improving quality of vanadium-titanium sintered mineral product |
-
2002
- 2002-11-21 JP JP2002337628A patent/JP2004169140A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007052621A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Rotary hearth furnace and method of operating the same |
US8034283B2 (en) | 2005-10-31 | 2011-10-11 | Kobe Steel, Ltd. | Rotary hearth furnace and method of operating the same |
WO2008078891A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Posco | Apparatus and method for manufacturing molten iron |
WO2011118738A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 株式会社神戸製鋼所 | Carbon-material-containing iron oxide briquette composition, method for producing same, and method for producing reduced iron using same |
WO2015087959A1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | Primetals Technologies Japan 株式会社 | Device for producing partially reduced iron |
JP2015113484A (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 三菱日立製鉄機械株式会社 | Manufacturing apparatus of partially reduced iron |
CN105793443A (en) * | 2013-12-11 | 2016-07-20 | 普锐特冶金技术日本有限公司 | Device for producing partially reduced iron |
US10155997B2 (en) | 2013-12-11 | 2018-12-18 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Device for producing partially reduced iron |
CN112760479A (en) * | 2020-12-27 | 2021-05-07 | 中南大学 | Sintering method for improving quality of vanadium-titanium sintered mineral product |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2792298A (en) | Iron oxide reduction | |
JP2004285399A (en) | Method for producing granular metallic iron | |
CN1940092A (en) | Fuse reducing iron-smelting process for rotating furnace | |
RU2669653C2 (en) | Method of producing granular metallic iron | |
JP2004169140A (en) | Reduction apparatus and reduction method for direct-reduced iron with low reduction ratio | |
JP5423645B2 (en) | Method for producing reduced iron | |
JP5420935B2 (en) | Manufacturing method of granular metallic iron | |
JP5086500B2 (en) | Usage of secondary raw materials containing iron, zinc and lead | |
JP2005272297A (en) | Method of manufacturing cement clinker | |
JP5413821B2 (en) | Low temperature iron making process capable of high-speed smelting | |
JP2002226920A (en) | Sintered ore manufacturing method, and sintered ore | |
JP5463571B2 (en) | Method of agglomerating iron raw material and its agglomeration equipment | |
JPH06248365A (en) | Production of low-cao sintered ore | |
JP5494071B2 (en) | Method for producing reduced iron | |
JP4379083B2 (en) | Method for producing semi-reduced agglomerate | |
JP2007538145A (en) | Process for producing ores containing raw agglomerates containing fines | |
JP3700248B2 (en) | Reduced iron manufacturing pellets and reduced iron manufacturing method | |
JP2011111662A (en) | Method for producing molded raw material for producing reduced iron | |
JP2004250780A (en) | Agglomerated material of metal-containing powdery waste, method of agglomerating the same, and method of treating the agglomerated material | |
JP2003013148A (en) | Method of manufacturing sintered ore | |
JP5200422B2 (en) | Hot metal production method using vertical scrap melting furnace | |
JPS6028891B2 (en) | Pre-treatment method for sintering raw materials | |
JP2009114485A (en) | Method for manufacturing sintered ore | |
JP3864506B2 (en) | Semi-reduced iron agglomerate, method for producing the same, and method for producing pig iron | |
JP6250482B2 (en) | Manufacturing method of granular metallic iron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050607 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20050607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20060804 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |