【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークスの乾式消火装置において、赤熱コークスの顕熱を利用して石灰から生石灰を製造する方法及びその生石灰を焼結原料として使用する焼結鉱の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生石灰は、製鉄工程で精鋼フラックス用として、また、高炉スラグの塩基度調整や硫黄等の不純物分離用、造粒用等に使われる焼結原料用として利用されたり、水酸化マグネシウム原料、土質安定剤、乾燥剤等に使用されたりする。
【０００３】
生石灰製造時の反応は、下記式で表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】
工業的には、炭酸カルシウム（通常は石灰石）を９００℃以上に加熱して分解し、二酸化炭素と分離して製造される。具体的な製造プロセスとして、竪窯（シャフトキルン等）に燃料（石炭、コークス）と炭酸カルシウムを交互に投入する方法や、竪炉やロータリーキルン、流動層等でプロパン焚きや重油焚きする方法等がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また従来、コークス乾式消火設備（ＣＤＱ：ｃｏｋｅｓ ｄｒｙ ｑｕｅｎｃｈ）に付属した燃焼炉に石灰を投入する発明が開示されているが（例えば、特許文献２参照。）、塩基度を調整するためコークス灰分に粉コークスと共に石灰を添加し、スラグの流動性を向上させるものであり、石灰をＣＤＱのチャンバーに投入し、赤熱コークスの顕熱を利用して生石灰を得る本発明とは異なる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５５−７１６５１号公報
【特許文献２】
特開平７−２７８５５６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の生石灰製造プロセスはいずれも化石燃料を積極的に燃焼させるものであり、熱経済上も、環境上も最適なプロセスではなかった。すなわち、上記の生石灰生成反応においてはＣＯ２が副生し、さらに燃料を使用しているため、燃料からもＣＯ２が生成していることになる。例えば、燃料にＢ重油を使用した場合、炭酸カルシウム１トンあたり６１ｋｇの重油を使用し、１９１ｋｇのＣＯ２（その内カーボンは５２ｋｇ）が余計に発生することになる。これは、炭酸カルシウムが分解して発生するＣＯ２のおよそ３６％にあたる量である。また上記数値の場合の有効熱量比（投入熱量に対する分解熱の割合；熱効率の指標。他は放散熱等の熱ロス）は８５％となる。このケースは、熱効率的には最も優れたケースの一つで、ガス対向流として排熱も利用している。平成１２年度の生石灰出荷量（経済産業省工業統計：品目別・都道府県別統計表）は７１９４千トンであり、すべて上記の製造法とすると、製造時に約２９００千トンの燃焼ガス由来のＣＯ２が発生・放散することになる。実際はキルン方式のように効率が悪い場合は、さらに発生量は増加すると考えられる。このような状況は、地球温暖化防止の観点からも好ましいとは言えず、更に効率の良い生石灰製造炉、あるいは全く別の製造法を導入することが重要である。一方、従来、ＣＤＱ等の顕熱を利用した石灰製造方法は知られていないのが現状である。
【０００９】
そこで本発明は、ＣＯ２の発生を抑制し、効率の良い生石灰製造方法及びその生石灰の有効利用方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためには、二酸化炭素の発生量の少ない、あるいは全く無い熱源が確保できれば良い。そこで本発明者らは、製鉄工程におけるコークス乾式消火設備でのコークス顕熱回収工程に着目し、生石灰製造時の分解熱として利用できることを見出したものである。
【００１１】
即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
【００１２】
（１）石灰をコークス乾式消火設備のプレチャンバーに投入して、コークスの顕熱を用いて生石灰を製造することを特徴とするコークス乾式消火設備での生石灰製造方法。
【００１３】
（２）コークス１トン当り石灰を０．３〜１００ｋｇ投入することを特徴とする前記（１）記載のコークス乾式消火設備での生石灰製造方法。
【００１４】
（３）前記（１）又は（２）記載の方法により製造した生石灰を、粒径１０ｍｍ以下の粉コークスと混合したまま、鉄鉱石と混合し、焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
【００１５】
（４）前記（１）又は（２）記載の方法により製造した生石灰のうち、粒径２ｍｍ以下の生石灰をコークスと分離して、コークスと別に鉄鉱石と混合し、焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の作用効果を明らかにするために、まず、図１に基づいてＣＤＱの通常操業例を示す。
【００１７】
なお、本明細書中、「石灰」とは、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、消石灰（水酸化カルシウム；Ｃａ（ＯＨ）２）、またはこれら一つ以上と生石灰（酸化カルシウム；ＣａＯ）の混合物をいい、炭酸カルシウムを主体とする天然の石灰石も含まれるものとする。
【００１８】
コークス炉で製造された約８００〜１０００℃のコークスは、押し出し機（図示しない）でバケット車（図示しない）に押し出され、ＣＤＱ設備まで搬送された後、ＣＤＱ設備上部の上蓋１を開けて、プレチャンバー２に投入される。上蓋１で塞がれていた部分を上部コークス投入口とする。プレチャンバー２内に入った高温のコークス３は循環ガス４により徐々に冷却されて、２００℃程度まで冷却される。その際放散される熱は、窒素を主成分とする循環ガスにより熱交換器５（ボイラー）で熱回収され、その熱で作られた蒸気で蒸気タービン６を作動することにより発電される。
【００１９】
前記（１）に係る発明は、プレチャンバー２に石灰石を投入し、石灰石の分解熱としてコークス顕熱を利用する生石灰製造方法である。これによれば、生石灰の製造に必要な熱を供給することのみを目的として燃料を使用する必要がない。さらに、それによって余分な二酸化炭素の発生を抑制することが可能となる。
【００２０】
前記（２）に係る発明は、コークス１トン当り石灰を０．３〜１００ｋｇ投入することを特徴とする。石灰量の上限をコークス１トン当り１００ｋｇとしたのは以下の理由による。すなわち、炭酸カルシウムの分解温度（９００℃）までの昇温及びその分解に必要な熱量は、▲１▼２０℃から９００℃までの昇温に必要な熱量約１７０ｋｃａｌ／ｋｇ−ＣａＣＯ３（昇温熱）、▲２▼分解に必要な熱量約５２０ｋｃａｌ／ｋｇ−ＣａＣＯ３（分解熱）と、▲３▼熱源すなわちコークスの１０００〜９００℃への顕熱低下分として約３０Ｍｃａｌ／ｔｏｎ−ｃｏｋｅｓ（低下コークス顕熱）、及び▲４▼プレチャンバーへの巻き込み、投入空気によるコークス燃焼熱として、１００ｔｏｎ−ｃｏｋｅｓ／ｈ規模で最大５０００Ｎｍ３／ｈ、酸素不足下でＣＯまでの反応とした場合の約３９Ｍｃａｌ／ｔｏｎ−ｃｏｋｅｓ（燃焼熱）とによって決定され、コークス１トン当り１００ｋｇとなる。上記の説明は下記式で表される。
【００２１】
【数２】
【００２２】
コークス１トン当り１００ｋｇを超える量の石灰を投入した場合には、熱が不足し、一部分解温度に到達しない。上限１００ｋｇは、上記の前提から算出されたものであるため、例えばコークス顕熱が上記の前提である１０００℃から変動した場合（コークス炉操業による変動、バケット車移動・待機時間の変動、外気温等が変動要因）や、巻き込み、投入空気量が変動した場合には、上記式に基づいて当該上限値も変動する。
【００２３】
一方、石灰量の下限は、製鉄工程における石灰使用工程である焼結工程での使用量により決定される。製造された生石灰は、ＣＤＱで製造された後、粉コークスと分離されて通常の生石灰として水酸化マグネシウム原料、土質安定剤、乾燥剤等に使用されることも可能であるが、分離や輸送のエネルギーを考えた場合、下記のようにそのまま粉コークスと共に焼結工程で焼結原料として使用する方法が最も無駄が少ないため好ましい。焼結工程（鉄鉱石を加熱還元する工程）においては、通常は社外から購入した石灰石、小割石灰等を、焼結副原料として焼結原料の１０質量％前後投入する。高炉スラグの塩基度調整、脱硫に使用する場合には、ほとんどがＣａＣＯ３であることから、分解時のＣＯ２発生や吸熱による熱ロスがあり、これを生石灰に代えることで改善可能である。また造粒等の効果を期待して生石灰を投入する場合、投入量を０とすることも可能であるが、後段工程（高炉）での効果発現も含め、総合的な判断により投入している。石灰及び生石灰の投入量は石灰添加効果（鉄中の硫黄等の不純物と反応してスラグ側に分離、スラグの塩基度調整等）を元に決められており、後工程（焼結から高炉への運搬工程、高炉、スラグ排出工程等）での追加投入の可能性を含めても、効果を充分に得るには焼結原料に対し０．１質量％以上が望ましい。
【００２４】
上記数値をもとに、高炉で使用するコークス量すなわちＣＤＱで冷却するコークス量と、高炉で使用する焼結鉱の量の関係からＣＤＱへ投入する石灰量が算出され、コークス１トン当り０．３ｋｇとなる。従って、この０．３ｋｇを石灰投入量の下限とした。
【００２５】
前記（３）に係る発明は、上記（１）又は（２）記載の方法により製造した生石灰を粒径１０ｍｍ以下の粉コークスと共に鉄鉱石と混合し、焼結することを特徴とする。製鉄工程においては、上記の通り焼結工程において石灰を使用しているが、本発明によれば、生成した生石灰はコークス粉と混合されたまま鉄鉱石と混合され、焼結される。本発明によれば、購入する石灰を代替できるのみならず、分解に必要な熱が不要となるため、上記（１）又は（２）で製造した生石灰を有効に活用する方法として好ましい。
【００２６】
また、本発明においては、ＣＤＱで冷却されたコークスは、一般的に１０ｍｍの篩で篩い分けされ、粒径１０ｍｍ超の塊コークスはそのまま高炉に投入され、一方、篩い分けられた粒径１０ｍｍ以下の粉コークス（塊コークスが振動、衝撃、燃焼により砕けた小塊コークスや、塊コークスに付着した粉コークス等）は、焼結工程に搬送され、焼結原料として使用されることが好ましい。コークスの他の形態としてはこれ以外にも、ＣＤＱ循環ガスに同伴してダストキャッチャーで捕捉されるもの、排気ガスからバグ等で回収されるものがある。ダストキャッチャーで捕捉された粉コークスは粒径数ｍｍのものを多く含むため、そのまま焼結原料として使用することが可能である。また、バグで回収された粉コークスは非常に微粉であり、焼結原料として使用可能ではあるものの、他の炭素材料として使用される場合も多い。
【００２７】
石灰をＣＤＱに投入した場合、石灰はＣＤＱ通過過程で生石灰化しながらコークスにもまれて破砕される。その大半は塊コークスに同伴し、１０ｍｍ以下の粉コークスと共に篩い分けされ、焼結工程に投入される。その際、当然ながら生石灰も１０ｍｍ以下の粒径となる。また、破砕時には一定量が微粉化するが、微粉化した生石灰は、粉コークスの一部と同様に循環ガスに同伴して、ダストキャッチャー、バグ等で捕捉され、粉コークスと混在する（条件によるが、塊コークスに同伴する生石灰量の１／５〜１／１０程度）。微粉ほど飛散性が大きく、ダストキャッチャーで捕捉される生石灰のほとんどは粒径２ｍｍ以下である（約７０％）。よって、循環ガスにより微粉状の生石灰がダストキャッチャー、バグ側に移行することで、塊コークスに同伴する生石灰からは微粉状のものが除去されるため、通気性の良い（微粉粒子が少ない）、粒度のそろった生石灰が焼結工程で利用されることになる。
【００２８】
一般的に、焼結鉱の原料として用いられる石灰の粒径は好ましくは２〜５ｍｍである。本発明（３）においては、微粉砕された生石灰がコークス中でもまれることにより分級され、好ましい粒径を有する石灰が塊コークスと同伴する。このため、本発明は石灰が焼結用石灰として最も良好に利用されることを可能とする。ただし、ダストキャッチャー、バグからの混合物を一部あるいは全量投入しても焼結は可能であるため、これらが焼結原料に含まれることを制限するものではない。
【００２９】
前記（４）に係る発明は、粒径２ｍｍ以下の生石灰をコークスと分離して、焼結工程で利用することを特徴とする。その目的は主として焼結原料の周りに付着させて造粒性を向上させることにある。したがって、粒径１０ｍｍ前後の焼結原料の周りに容易に付着させるため、前記（４）に係る発明においては、生石灰は２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下の粒径を有する微粒子として供給される。前述のダストキャッチャー、バグ等で捕捉されたものはこのサイズを多く含む（例；ダストキャッチャー→２ｍｍ以下７０％、１ｍｍ以下５０％、バグ→２ｍｍ以下９９％以上、１ｍｍ以下９５％以上）ため、これらにより捕捉された微粒子状の石灰をそのまま利用することが可能である。このように前記（４）に係る発明によれば、高炉スラグにおいて塩基度調整以外の目的で使用される生石灰についても代替することができるため、より安価で簡便に焼結鉱を製造することが可能となる。
【００３０】
コークスとの分離方法は、比重が大きく異なるため（粉コークス；０．５ｔ／ｍ３、生石灰１．６ｔ／ｍ３）、風力分級や遠心力分離で容易に分離が可能である。分離といっても、１００％完全な分離は必要なく、粉コークス粒子数の３倍程度以上の粒子があれば充分焼結鉱周りに配置可能であり、同一の粒径分布の場合には粒子数３倍の条件で生石灰：粉コークス＝約９：１となる。前記風力分級や遠心分離はこの数値を目標とする。
【００３１】
なお、本発明においては、焼結鉱製造のための原料として、上記の生石灰および主原料たる鉄鉱石に加えて、現在用いられている石灰石、ケイ石、蛍石等の副原料も何ら制限されることなく用いることが可能である。焼結鉱の原料全体中のこれら副原料の含有量は、通常０〜３０質量％、好ましくは５〜３０質量％、より好ましくは１０〜２０質量％である。
【００３２】
【実施例】
実施例１
石灰石１０ｔ／ｈ、コークス１００ｔ／ｈとして、コークスを投入しない時にＣＤＱの上蓋を外して雰囲気温度１０００℃のコークスが装入されているプレチャンバー内に石灰石を投入した。
【００３３】
その結果、排出生石灰は４．７ｔ／ｈ、発生した二酸化炭素は５．３ｔ／ｈ（投入した石灰石の５３％）、蒸気発生量は６３．５ｔ／ｈであった。
【００３４】
比較例１
一般的な生石灰製造方法である重油を燃焼させる流動層を用いて、石灰石１０ｔ／ｈ、重油６１０ｋｇ／ｈとして雰囲気温度９００℃にて生石灰を製造した。その結果、排出生石灰は４．７ｔ／ｈ、発生した二酸化炭素は７．２ｔ／ｈ（重油燃焼分含む）であった。
【００３５】
比較例２
コークス１００ｔ／ｈを雰囲気温度１０００℃のプレチャンバー内に装入し通常ＣＤＱ操業を行ったところ、蒸気発生量は７０．２ｔ／ｈであった。
【００３６】
結果
実施例１においては、比較例１に比べ二酸化炭素発生量を１．９ｔ／ｈ減少させることができた。
【００３７】
また、比較例２と比較して、実施例１の発生蒸気減少分は６．７ｔ／ｈであり、発生蒸気減少分を石灰石の分解に使用されたコークス顕熱と仮定すれば、石灰石の分解熱から計算した必要な熱量である６．３ｔ／ｈと近く、概算で９４％の熱効率で分解できたことになる。
【００３８】
実施例２
既存ラインを利用した焼結工程において、粒径１０ｍｍ以下の粉コークスとともに実施例１のＣＤＱで生成した生石灰を使用した。なお、この際、ＣＤＱで生成した生石灰のみでは必要量が不足していたため、別途購入した生石灰を、ＣＤＱで生成した生石灰と等量使用した。
【００３９】
その結果、得られた焼結鉱の圧潰強度は１１０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、通常の高炉法により得られる焼結鉱の圧潰強度（７５〜１７５ｋｇｆ／ｃｍ２）と比較して遜色のないものであった。また、粉化率も１０％（通常、１０〜１２％）と良好であった。
【００４０】
したがって、本発明の焼結鉱の製造方法によれば、焼結工程における使用生石灰の５０％をＣＤＱで製造された生石灰に置換することにより、得られる焼結鉱の性状を変化させることなく焼結鉱を製造できることが示され
た。さらに、本発明の焼結鉱の製造方法では、既存設備をそのまま利用しており、追加設備や新規作業等が不要である。よって本発明によれば、非常に簡便な焼結鉱の製造方法が提供されることが示された。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来とは異なり別に燃料を使用していないため、従来の生石灰製造方法と比較して、二酸化炭素の排出量を削減することが可能である。また、本発明の生石灰製造方法によれば、高効率で生石灰を製造できる。さらには、本発明の焼結鉱製造方法によれば、本発明の製造方法により製造された生石灰を利用することで、より簡便に焼結鉱を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コークス乾式消火設備の操業例を示す図である。
【符号の説明】
１…上蓋、
２…プレチャンバー、
３…コークス、
４…循環ガス、
５…熱交換器、
６…蒸気タービン。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing quicklime from lime using sensible heat of red hot coke in a dry fire extinguishing apparatus for coke, and a method for producing a sintered ore using the quicklime as a sintering raw material.
[0002]
[Prior art]
Quick lime is used as a raw material flux in the iron making process, as a raw material for sintering used for adjusting the basicity of blast furnace slag, separating impurities such as sulfur, granulating, etc. Or desiccant.
[0003]
The reaction during the production of quicklime is represented by the following equation.
[0004]
(Equation 1)
Industrially, calcium carbonate (usually limestone) is heated to 900 ° C. or higher to decompose it and separate it from carbon dioxide. As a specific manufacturing process, there are a method of alternately charging fuel (coal, coke) and calcium carbonate into a vertical kiln (shaft kiln, etc.), a method of propane burning or heavy oil burning in a vertical furnace, a rotary kiln, a fluidized bed, or the like. (For example, see Patent Document 1).
[0006]
Conventionally, there has been disclosed an invention in which lime is charged into a combustion furnace attached to a coke dry quenching system (CDQ: cokes dry quench) (for example, see Patent Literature 2). Lime is added together with coke breeze to improve the fluidity of the slag. This is different from the present invention in which lime is charged into a CDQ chamber and quick lime is obtained using the sensible heat of red hot coke.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-55-71651 [Patent Document 2]
JP-A-7-278556
[Problems to be solved by the invention]
However, all of the conventional quick lime production processes aggressively burn fossil fuels, and are not optimal in terms of heat economy and environment. Ie, no CO 2 in the above quicklime production reaction by-, because of the further use of the fuel, so that the CO 2 is generated from the fuel. For example, when B fuel oil is used as the fuel, 61 kg of heavy oil is used per 1 ton of calcium carbonate, and 191 kg of CO 2 (of which 52 kg of carbon is included) is generated extra. This is about 36% of the CO 2 generated by the decomposition of calcium carbonate. In the case of the above numerical values, the effective heat amount ratio (the ratio of decomposition heat to the input heat amount; an index of thermal efficiency; other than that, heat loss such as heat dissipation) is 85%. This case is one of the most excellent cases in terms of thermal efficiency, and uses exhaust heat as a gas counterflow. The amount of quicklime sold in 2000 (Industrial Statistics of METI: Statistical table by item / prefecture) was 7,194,000 tons. 2 will be generated and dissipated. Actually, when the efficiency is low as in the kiln system, the generation amount is considered to increase further. Such a situation is not preferable from the viewpoint of preventing global warming, and it is important to introduce a more efficient quick lime production furnace or a completely different production method. On the other hand, a lime production method using sensible heat such as CDQ has not been known so far.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing quick lime with high efficiency, which suppresses the generation of CO 2 , and a method for effectively using the quick lime.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, it is only necessary to secure a heat source that generates little or no carbon dioxide. Therefore, the present inventors have paid attention to a coke sensible heat recovery step in a coke dry-fire extinguishing facility in an iron making process, and have found that it can be used as decomposition heat in the production of quicklime.
[0011]
That is, the gist of the present invention is as follows.
[0012]
(1) A method for producing quicklime in a coke dry-fire extinguishing facility, which comprises introducing lime into a pre-chamber of a coke dry-fire extinguishing facility and producing quicklime using sensible heat of the coke.
[0013]
(2) The method for producing quick lime in a coke dry fire extinguishing facility according to the above (1), wherein 0.3 to 100 kg of lime is charged per ton of coke.
[0014]
(3) Sinter ore characterized in that quicklime produced by the method according to the above (1) or (2) is mixed with iron ore and sintered while being mixed with coke breeze having a particle size of 10 mm or less. Production method.
[0015]
(4) Among quicklimes produced by the method according to the above (1) or (2), quicklime having a particle diameter of 2 mm or less is separated from coke, mixed with iron ore separately from coke, and sintered. Sinter production method.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a normal operation example of CDQ will be described with reference to FIG.
[0017]
In this specification, “lime” refers to calcium carbonate (CaCO 3 ), slaked lime (calcium hydroxide; Ca (OH) 2 ), or a mixture of one or more of these and quicklime (calcium oxide; CaO). And natural limestone mainly composed of calcium carbonate.
[0018]
The coke of about 800 to 1000 ° C. produced in the coke oven is extruded by an extruder (not shown) into a bucket truck (not shown), and is conveyed to the CDQ facility. It is put into the pre-chamber 2. The part closed by the upper lid 1 is defined as an upper coke inlet. The high-temperature coke 3 entering the pre-chamber 2 is gradually cooled by the circulating gas 4 and cooled to about 200 ° C. The heat dissipated at that time is recovered by the heat exchanger 5 (boiler) by the circulating gas containing nitrogen as a main component, and is generated by operating the steam turbine 6 with the steam generated by the heat.
[0019]
The invention according to the above (1) is a method for producing quicklime by charging limestone into the pre-chamber 2 and utilizing sensible heat of coke as heat of decomposition of limestone. According to this, it is not necessary to use a fuel only for supplying heat required for the production of quicklime. Further, it is possible to suppress the generation of extra carbon dioxide.
[0020]
The invention according to the above (2) is characterized in that 0.3 to 100 kg of lime is charged per ton of coke. The upper limit of the amount of lime was set to 100 kg per ton of coke for the following reason. That is, the amount of heat required for raising the temperature of the decomposition of calcium carbonate to 900 ° C. and the amount of heat required for the decomposition are as follows: (1) The amount of heat required for raising the temperature from 20 ° C. to 900 ° C. is about 170 kcal / kg-CaCO 3 (heat ), (2) about 520 kcal / kg-CaCO 3 (decomposition heat) required for decomposition, and ( 3 ) about 30 Mcal / ton-cokes (reduced coke) as a sensible heat reduction of the heat source, that is, coke to 1000 to 900 ° C. (Sensible heat), and (4) entrainment in the pre-chamber, as a heat of coke combustion by the input air, a maximum of 5000 Nm 3 / h on a 100 ton-cokes / h scale, about 39 Mcal / It is determined by the ton-coke (heat of combustion) and becomes 100 kg per ton of coke. The above description is represented by the following equation.
[0021]
(Equation 2)
[0022]
If more than 100 kg of lime is injected per ton of coke, the heat is insufficient and the temperature does not reach the decomposition temperature. Since the upper limit of 100 kg is calculated based on the above assumption, for example, when the coke sensible heat fluctuates from the above assumption of 1000 ° C. (fluctuation due to coke oven operation, fluctuation of bucket car movement / standby time, outside air temperature And the like, and the amount of air entrained and the amount of supplied air fluctuate, the upper limit also fluctuates based on the above equation.
[0023]
On the other hand, the lower limit of the amount of lime is determined by the amount used in the sintering step, which is the step of using lime in the iron making process. The produced quicklime is produced by CDQ and then separated from coke breeze and can be used as normal quicklime as a raw material for magnesium hydroxide, soil stabilizer, desiccant, etc. In view of energy, a method of using as raw material in the sintering step together with coke breeze as it is as described below is preferable because it has the least waste. In the sintering step (the step of heating and reducing iron ore), limestone, small lime, and the like, which are usually purchased from outside the company, are added as a sintering auxiliary material at about 10% by mass of the sintering material. When used for basicity adjustment and desulfurization of blast furnace slag, most of it is CaCO 3 , so there is a heat loss due to CO 2 generation and endothermic during decomposition, and it can be improved by replacing it with quick lime. In addition, in the case of injecting quicklime in expectation of the effect of granulation, etc., the input amount can be set to 0, but the input is made by comprehensive judgment, including the manifestation of the effect in the subsequent step (blast furnace). . The input amount of lime and quick lime is determined based on the effect of lime addition (reaction with impurities such as sulfur in iron, separation on the slag side, adjustment of slag basicity, etc.), and subsequent processes (from sintering to blast furnace) In addition to the possibility of additional introduction in the transportation step, blast furnace, slag discharge step, etc.), 0.1% by mass or more based on the sintering raw material is desirable to sufficiently obtain the effect.
[0024]
Based on the above numerical values, the amount of coke used in the blast furnace, that is, the amount of coke cooled by the CDQ, and the amount of sinter used in the blast furnace, and the amount of lime charged into the CDQ were calculated. 3kg. Therefore, this 0.3 kg was set as the lower limit of the lime input amount.
[0025]
The invention according to the above (3) is characterized in that quicklime produced by the method according to the above (1) or (2) is mixed with iron ore together with fine coke having a particle diameter of 10 mm or less and sintered. In the iron making process, lime is used in the sintering process as described above. According to the present invention, the generated quick lime is mixed with iron ore while being mixed with coke powder and sintered. According to the present invention, not only can lime to be purchased be substituted, but also heat required for decomposition is not required, and thus it is preferable as a method for effectively utilizing quick lime produced in the above (1) or (2).
[0026]
Further, in the present invention, coke cooled by CDQ is generally sieved with a 10 mm sieve, and lump coke having a particle size of more than 10 mm is directly charged into a blast furnace, while the sieved particle size is 10 mm or less. (A small lump coke in which lump coke is crushed by vibration, impact, or combustion, or a lump coke adhering to lump coke) is preferably transported to a sintering step and used as a sintering raw material. Other forms of coke include those captured by a dust catcher along with the CDQ circulating gas and those recovered from the exhaust gas by bugs or the like. The coke breeze caught by the dust catcher contains a large number of particles having a particle size of several mm, and thus can be used as it is as a sintering raw material. Further, the coke breeze collected by the bag is very fine powder, and although it can be used as a raw material for sintering, it is often used as another carbon material.
[0027]
When lime is introduced into CDQ, lime is crushed in the coke while being calcified during the passage of CDQ. Most of them are accompanied by lump coke, sieved together with coke fines of 10 mm or less, and put into the sintering process. At that time, naturally, quicklime also has a particle size of 10 mm or less. In addition, a certain amount is pulverized at the time of crushing, but the pulverized quicklime is trapped by dust catchers, bugs, etc., along with the circulating gas as well as a part of the coke breeze, and is mixed with the coke breeze (depending on conditions). However, about 1/5 to 1/10 of the amount of quick lime accompanying the lump coke). The finer the powder, the greater the scattering property, and most of the quicklime captured by the dust catcher has a particle size of 2 mm or less (about 70%). Therefore, fine lime is transferred from the dust to the dust catcher and the bag side by the circulating gas, and fine lime is removed from the quick lime accompanying the lump coke. Quicklime having a uniform particle size will be used in the sintering process.
[0028]
Generally, the particle size of lime used as a raw material for sinter is preferably 2 to 5 mm. In the present invention (3), finely pulverized quicklime is classified by being rare in coke, and lime having a preferable particle size accompanies lump coke. For this reason, the present invention enables lime to be best utilized as sintering lime. However, since sintering is possible even if a part or all of the mixture from the dust catcher and the bag is supplied, the inclusion of these in the sintering raw material is not limited.
[0029]
The invention according to the above (4) is characterized in that quicklime having a particle size of 2 mm or less is separated from coke and used in a sintering step. Its purpose is mainly to adhere around the sintering raw material to improve granulation. Therefore, in order to easily adhere around the sintering raw material having a particle size of about 10 mm, in the invention according to the above (4), quicklime is supplied as fine particles having a particle size of 2 mm or less, more preferably 1 mm or less. What was captured by the above-mentioned dust catcher, bug, etc. contains a lot of this size (eg, dust catcher → 70% for 2mm or less, 50% for 1mm, bug → 99% for 2mm or less, 95% for 1mm or less) The fine lime captured by these can be used as it is. As described above, according to the invention according to the above (4), quicklime used for purposes other than the basicity adjustment in the blast furnace slag can be substituted, so that it is possible to manufacture sintered ore more cheaply and easily. It becomes possible.
[0030]
Since the method of separation from coke has a large difference in specific gravity (coke powder; 0.5 t / m 3 , quick lime 1.6 t / m 3 ), separation can be easily performed by air classification or centrifugal separation. Even if it is called separation, 100% complete separation is not required, and if there are particles of about 3 times or more the number of coke breeze particles, they can be sufficiently arranged around the sintered ore. Under the condition of several times, quick lime: coke breeze = about 9: 1. The air classification and centrifugation target this value.
[0031]
In the present invention, as raw materials for the production of sinter, in addition to the above-mentioned quick lime and iron ore as a main raw material, currently used auxiliary materials such as limestone, silica stone and fluorite are also limited at all. It is possible to use without. The content of these auxiliary materials in the entire raw material of the sinter is usually 0 to 30% by mass, preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass.
[0032]
【Example】
Example 1
When the limestone was set to 10 t / h and the coke was set to 100 t / h, when the coke was not charged, the upper lid of the CDQ was removed, and the limestone was charged into the pre-chamber in which the coke having the atmosphere temperature of 1000 ° C. was charged.
[0033]
As a result, the amount of discharged quick lime was 4.7 t / h, the amount of generated carbon dioxide was 5.3 t / h (53% of the input limestone), and the amount of generated steam was 63.5 t / h.
[0034]
Comparative Example 1
Using a fluidized bed for burning heavy oil, which is a common quick lime production method, quick lime was produced at an atmosphere temperature of 900 ° C. as limestone at 10 t / h and heavy oil at 610 kg / h. As a result, the amount of quicklime discharged was 4.7 t / h, and the amount of generated carbon dioxide was 7.2 t / h (including a heavy oil combustion component).
[0035]
Comparative Example 2
Coke 100 t / h was charged into a pre-chamber at an ambient temperature of 1000 ° C., and a normal CDQ operation was performed. As a result, a steam generation amount was 70.2 t / h.
[0036]
As a result, in Example 1, the amount of carbon dioxide generated could be reduced by 1.9 t / h as compared with Comparative Example 1.
[0037]
Further, compared with Comparative Example 2, the amount of generated steam reduction in Example 1 was 6.7 t / h, and assuming that the amount of generated steam reduction was the coke sensible heat used for the decomposition of limestone, the decomposition of limestone This is close to the required amount of heat calculated from the heat of 6.3 t / h, which means that the heat could be decomposed with an approximate thermal efficiency of 94%.
[0038]
Example 2
In a sintering process using an existing line, quicklime produced by the CDQ of Example 1 was used together with coke breeze having a particle size of 10 mm or less. At this time, since the required amount was insufficient with only quick lime generated by CDQ, quick lime separately purchased was used in the same amount as quick lime generated by CDQ.
[0039]
As a result, the crushing strength of the obtained sintered ore is 110 kgf / cm 2 , which is comparable to the crushing strength of the sintered ore obtained by a normal blast furnace method (75 to 175 kgf / cm 2 ). there were. The powdering ratio was as good as 10% (usually 10 to 12%).
[0040]
Therefore, according to the method for producing a sintered ore of the present invention, 50% of the quicklime used in the sintering step is replaced with quicklime produced by CDQ, thereby sintering without changing the properties of the obtained sintered ore. It has been shown that coal can be produced. Further, in the method for producing a sintered ore of the present invention, existing equipment is used as it is, and no additional equipment or new work is required. Therefore, according to the present invention, it was shown that a very simple method for producing a sintered ore was provided.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, fuel is not separately used unlike the related art, and therefore, it is possible to reduce the amount of carbon dioxide emitted as compared with the conventional quick lime production method. Further, according to the quicklime manufacturing method of the present invention, quicklime can be manufactured with high efficiency. Furthermore, according to the sinter ore manufacturing method of the present invention, it is possible to more easily manufacture a sinter by using quicklime manufactured by the manufacturing method of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an operation example of a coke dry fire extinguishing system.
[Explanation of symbols]
1 ... top lid,
2. Prechamber,
3. Coke,
4: circulating gas,
5 ... heat exchanger,
6 ... Steam turbine.
