JP2016057149A - High-temperature property evaluation test device for ore - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉等で使用する鉱石の高炉内での挙動に関する高温性状を評価する鉱石の高温性状評価試験装置に関する。 The present invention relates to an ore high-temperature property evaluation test apparatus for evaluating the high-temperature property related to the behavior of ore used in a blast furnace or the like in the blast furnace.
高炉は、巨大な向流移動層反応炉であり、炉頂部から鉄原料である焼結鉱や塊鉱石とコークスとを装入し、炉下部の羽口から吹き込まれる熱風によりコークスを燃焼させ、生成したCOを含む還元性ガスで鉄原料中の酸化鉄を溶融、還元し、銑鉄を製造する。近年では使用する原料の品位、特に高炉シャフト部におけるガス還元の還元速度が小さい、被還元性が低い原料が増えている。このような低被還元性の原料を高炉で使用した場合には、原料が炉内を降下し、1000℃以上の温度域で軟化溶融を伴う領域である融着帯と呼ばれる領域まで達するまでに、ガス還元の還元速度が遅いために原料の還元率が低く、原料の軟化、収縮が激しくなるという現象が生じ易くなる。このような状態になると、融着帯の空隙が小さくなり通気抵抗が増加すると考えられている。 The blast furnace is a huge counter-current moving bed reactor, which is charged with iron ore and sintered ore or coke and coke from the top of the furnace, and the coke is burned by hot air blown from the tuyeres at the bottom of the furnace. The iron oxide in the iron raw material is melted and reduced with the reducing gas containing CO produced to produce pig iron. In recent years, there is an increase in the quality of raw materials used, in particular, raw materials with a low reduction rate of gas reduction at the blast furnace shaft portion and low reducibility. When such a low reducible raw material is used in a blast furnace, the raw material descends in the furnace and reaches a region called a fusion zone, which is a region accompanied by softening and melting in a temperature range of 1000 ° C. or higher. In addition, since the reduction rate of gas reduction is slow, the reduction rate of the raw material is low, and the phenomenon that the softening and shrinkage of the raw material become apt to occur easily occurs. In such a state, it is considered that the gap of the cohesive zone becomes smaller and the ventilation resistance increases.
融着帯では鉱石の軟化溶融により鉱石層の通気抵抗が増加すると、コークススリットと呼ばれるコークス層にガスが流れることで融着帯の通気抵抗が大幅に増加することが抑制されている。そして鉱石層の通気抵抗の増加によりコークス層側により多くのガスが分配されると、コークス層に流れるガス量が増加してガス流速が増加するため、コークス層側の条件によっては融着帯の圧損上昇をもたらすと考えられている。
このため、高炉の通気性を維持して安定操業を達成するためには、炉内に装入する鉱石類の高温性状を予め正確に把握しておくことが有効であると考えられる。そこで、従来より、例えば非特許文献1や特許文献1に示されるような、鉱石の高温性状を測定するために昇温しながら荷重をかけた状態でCOを含む還元性ガスにより還元を行う荷重軟化試験が行われている。
In the cohesive zone, when the ventilation resistance of the ore layer is increased by softening and melting of the ore, it is suppressed that the ventilation resistance of the cohesive zone is significantly increased due to gas flowing into the coke layer called coke slit. And if more gas is distributed to the coke layer due to the increase of the ventilation resistance of the ore layer, the amount of gas flowing to the coke layer will increase and the gas flow rate will increase. It is thought to cause an increase in pressure loss.
For this reason, in order to maintain the air permeability of the blast furnace and achieve stable operation, it is considered effective to accurately grasp in advance the high-temperature properties of the ores charged in the furnace. Therefore, conventionally, for example, as shown in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, a load for reducing with a reducing gas containing CO in a state where a load is applied while raising the temperature in order to measure the high-temperature properties of the ore. A softening test is being conducted.
しかしながら、非特許文献1や特許文献1に開示されるような従来の鉱石の高温性状評価試験方法では、カーボン容器内に設置した鉱石層の下部から一方的にガスが流れる構造となっているため、鉱石の軟化溶融に伴って生じる鉱石層の空隙率の低下により、ガスが鉱石層を流れにくい状況になっても、ガスは強制的に鉱石層を流れる。そのため、実高炉の融着帯における鉱石層の通気悪化に伴うコークス層へのガス分配の増加や、融着帯へ流れるガス量の低下を再現できておらず、高炉内のガス流れの状況を正確に模擬した条件での鉱石の高温性状評価試験方法にはなっていない。 However, the conventional ore high temperature property evaluation test method disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 has a structure in which gas flows unilaterally from the lower part of the ore layer installed in the carbon container. Even if it becomes difficult for the gas to flow through the ore layer due to a decrease in the porosity of the ore layer caused by softening and melting of the ore, the gas forcibly flows through the ore layer. Therefore, the increase in gas distribution to the coke layer and the decrease in the amount of gas flowing to the cohesive zone due to the deterioration of the ore layer ventilation in the actual blast furnace cohesive zone cannot be reproduced, and the gas flow in the blast furnace is It is not a high-temperature property evaluation test method for ores under exactly simulated conditions.
そこで、本発明の目的は、鉱石層の通気悪化に伴い通気が良好なコークス層へガスが分配される現象を考慮し、高炉内の状況をよく反映した測定ができる鉱石の高温性状評価試験装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to take into account the phenomenon of gas distribution to a coke layer with good ventilation as the ore layer deteriorates in ventilation, and to measure the high temperature property of ore that can reflect the situation in the blast furnace well Is to provide.
このような課題を解決するための本発明の特徴は、以下の通りである。
(1)鉱石を充填可能とし、底部にガスの流通口を持つカーボン製容器、及び該カーボン製容器に充填された鉱石に上部から荷重を掛けることができるカーボン製押し棒を備え、前記カーボン製容器、及びカーボン製押し棒を所定の温度に保持する加熱炉と、前記カーボン製容器内へその底部の流通口から所定の組成のガスを供給するガス供給装置と、該ガス供給装置から供給されたガスの流通経路であって、供給されたガスが前記カーボン製容器内を流通する主経路、及び供給されたガスが前記カーボン製容器をバイパスして流通するバイパス経路と、前記主経路において前記カーボン製容器の上流側及び下流側に設けられ、それぞれ前記カーボン製容器内にその底部から供給されるガスの圧力及び前記カーボン製容器の上部から排出されたガスの圧力を測定する2つの圧力計と、前記バイパス経路に設けられる通気抵抗調整装置と、を有することを特徴とする、鉱石の高温性状評価試験装置。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) A carbon container that can be filled with ore and has a gas distribution port at the bottom, and a carbon push rod that can apply a load to the ore filled in the carbon container from above, A heating furnace that holds the container and the carbon push rod at a predetermined temperature; a gas supply device that supplies a gas of a predetermined composition into the carbon container from a flow port at the bottom thereof; and a gas supply device that is supplied from the gas supply device. A main gas path through which the supplied gas flows in the carbon container, a bypass path through which the supplied gas bypasses the carbon container, and the main path Provided on the upstream and downstream sides of the carbon container, respectively, the pressure of the gas supplied from the bottom into the carbon container and the upper part of the carbon container are exhausted. Two pressure gauge for measuring the pressure of the gas, characterized by having a a ventilation resistance adjusting device provided in the bypass passage, the high temperature property evaluation test apparatus ore.
(2)上記(1)に記載の鉱石の高温性状評価試験装置であって、さらに、前記カーボン製容器の上部から排出されたガスの分析を行うガス分析装置を有し、前記主経路は、前記ガス供給装置から前記カーボン製容器内を経て前記ガス分析装置に至るガスの流通経路であり、前記バイパス経路は、前記ガス供給装置から前記カーボン製容器内をバイパスして前記ガス分析装置に至るガスの流通経路であることを特徴とする、鉱石の高温性状評価試験装置。 (2) The ore high-temperature property evaluation test apparatus according to (1), further including a gas analyzer that analyzes gas discharged from an upper portion of the carbon container, wherein the main path is: A gas flow path from the gas supply device to the gas analysis device through the carbon container, and the bypass route bypasses the gas supply device from the gas supply device to the gas analysis device. An ore high-temperature property evaluation test apparatus, characterized by being a gas distribution channel.
(3)上記(1)又は(2)に記載の鉱石の高温性状評価試験装置であって、さらに、前記主経路において前記カーボン製容器の下流側に設けられた通気抵抗調整装置を有することを特徴とする、鉱石の高温性状評価試験装置。 (3) The ore high-temperature property evaluation test apparatus according to (1) or (2), further including a ventilation resistance adjusting device provided on the downstream side of the carbon container in the main path. A high-temperature property evaluation test system for ores.
以上のように構成される本発明によれば、高炉の炉内状況をより正確に再現した環境下での鉱石の高温性状を評価できる試験が可能になり、高炉の安定操業に寄与することができる。 According to the present invention configured as described above, a test capable of evaluating the high-temperature properties of the ore under an environment in which the in-furnace state of the blast furnace is more accurately reproduced is possible, which contributes to stable operation of the blast furnace. it can.
図1は、本発明に係る鉱石の高温性状評価試験装置の一実施形態の断面模式図である。
同図に示すように、本発明に係る鉱石の高温性状評価試験装置(以下、単に試験装置という)1は、加熱炉4を有する加熱炉部分2と加熱炉4に並列にガスが流れる流路を有するバイパス部分3とで構成される。
加熱炉部分3は、焼結鉱等の鉱石5を充填したカーボン製容器6を加熱炉4内に設置でき、カーボン製容器5内に設置した鉱石5に、カーボン製押し棒7で鉱石5に荷重Lを掛けながら、還元ガス、例えば所定組成のN2/CO/CO2/H2混合ガスを流通する装置で構成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of an ore high-temperature property evaluation test apparatus according to the present invention.
As shown in the figure, an ore high-temperature property evaluation test apparatus (hereinafter simply referred to as a test apparatus) 1 according to the present invention includes a
In the
ここで、加熱炉4は、図1に示すように、円筒状の外形を有し、中心に設置される円筒状のカーボン製容器6、例えば黒鉛製るつぼ等を収納する耐熱性のある、例えば耐火物製の円筒状炉心管8と、炉心管8の外周を覆うヒータ9と、カーボン製容器6の底部6aを支持し、底部6aのガス流通口6bと連通する耐熱性のある、例えばアルミナ等の耐火物製の円筒状反応管10とを有する電気炉である。なお、カーボン製容器6内の鉱石層5には、図示しない荷重付加装置によってカーボン製押し棒7を介して荷重Lが負荷される。
なお、本発明において、カーボン製容器6内への鉱石5の充填形態及び充填方法は、特に制限的ではなく、非特許文献1に開示のように、鉱石サンプル層の上下をコークスやカーボン(黒鉛)粒子の層で挟む充填構造であっても良いし、特許文献1に開示のように、鉱石層の上下をセラミックボールの層で挟むと共に、カーボン製容器6の内周壁と鉱石層の外周との間に繊維状セラミックスを挟む充填構造であっても良いし、鉱石層の上下をコークス層で挟む充填構造であっても良いし、このような充填構造の鉱石層にカーボン粒子をまぶした構造としても良いし、又は、従来公知の鉱石類の充填構造及び充填方法のいずれを適用しても良い。
Here, as shown in FIG. 1, the
In the present invention, the filling form and filling method of the
加熱炉4には、加熱炉4の温度、すなわち、ヒータ9の温度をコントロールするための温度制御装置11が設置されていることが好ましい。温度制御装置11には、ヒータ9の温度を測定するための温度計12が接続され、温度制御装置11は、温度計12によって測定されたヒータ9の温度に応じてヒータ9に与えるエネルギ(電流、電圧)をコントロールして、ヒータ9、したがって加熱炉4の温度をコントロールする。こうして、加熱炉4は、所定温度に保持され、カーボン製容器6及びカーボン製押し棒7を所定温度に保持する。
The
加熱炉4のガスの入側には、還元ガス(所定組成のN2/CO/CO2/H2混合ガス)を所定の流量で流すことができるガス供給装置13が設置されている。加熱炉4のガスの出側には、鉱石還元後の排ガス(例えば、N2/CO/CO2/H2混合ガス)の組成を連続的に分析するためのガス分析装置14が設置されていることが好ましい。
ここで、ガス分析装置14は、ガスの組成、特に、排ガスの組成、例えば、N2/CO/CO2/H2混合ガスの組成、特に、CO/CO2の組成を連続的に分析できれば、どのようなものでも良く、例えば、赤外線式ガス分析装置等を挙げることができる。
On the gas inlet side of the
Here, if the
ガス供給装置13は、例えば、図示しないが、N2ガスボンベ、COガスボンベ、CO2ガスボンベ、及びH2ガスボンベ等の還元ガスを構成するガスのボンベ、及びこれらのガスボンベ内の種々のガスを混合するミキサ(混合器)を備え、所定組成の還元ガスを調整して加熱炉4内に供給する。ガス供給装置13は、所定組成の還元ガスを加熱炉4内に供給できれば、どのようなものでも良く、例えば、初めから、予めガス組成が予め調整された混合ガスを供給するガスボンベを備えていても良い。また、ガス供給装置13は、複数種のガスが混合されて組成が調整された還元ガスの組成を測定するためのガス分析装置を備えているのが好ましい。なお、このガス供給装置13のガス分析装置としてガスの出側のガス分析装置14を共用しても良い。
For example, although not shown, the
図示例では、加熱炉4の下部には、反応管10の内部にその下部より連通する還元ガス入口15が設けられている。還元ガス入口15とガス供給装置13とは入側配管16によって接続されている。こうして、ガス供給装置13から供給された所定組成を持つ還元ガスは、入側配管16を通り、還元ガス入口15から加熱炉4内の反応管10に入り、カーボン製容器6の底部6aのガス流通口6bからカーボン製容器6内に入り、還元ガス中のCOガスやH2ガスが、カーボン製容器6の内部に充填され、ヒータ9によって加熱されて溶融された鉱石5を還元して、溶融された銑鉄を生成するとともに、自身は酸化されてCO2ガス及びH2Oガスとなる。
In the illustrated example, a reducing
一方、加熱炉4の上部には、炉心管8の内部にその上部より連通する排ガス出口17が設けられている。排ガス出口17とガス分析装置14とは出側配管18によって接続されている。こうして、加熱炉4内のカーボン製容器6内で鉱石5を還元して、還元ガス中のCOガスやH2ガスの含有率が低下し、CO2ガス等の含有率が増加した還元後の混合ガスは、カーボン製容器6の上部から、例えばカーボン製押し棒7の先端の押当部7aに設けられた貫通孔7bやカーボン製容器6の上部とカーボン製押し棒7の押当部との間の隙間などから炉心管8内に入り、排ガス出口17から排ガスとして出側配管18に排出される。その後、排ガスは、出側配管18からガス分析装置14に入り、ガス分析装置14で排ガスの組成が分析される。
以上から、入側配管16、及び加熱炉4内の反応管10及び炉心管8、並びに出側配管18は、ガス供給装置13から供給された所定組成を持つ還元ガスを流通させるためのガスの流通経路であり、供給された還元ガスがカーボン製容器5内を流通する主経路19を構成する。
On the other hand, an
From the above, the
また、カーボン製容器6内に供給される還元ガスの圧力P11とカーボン製容器6の上部から排出された排ガスの圧力P12との差圧を計測するために、入側配管16の還元ガス入口15の近傍位置、及び出側配管18の排ガス出口17の近傍位置には、それぞれ、還元ガスの圧力P11、及び排ガスの圧力P12を測定する2つの圧力計20、及び21が設けられていることが好ましい。ここで、2つの圧力計20、及び21は、還元ガスの圧力P11とカーボン製容器6の上部から排出された排ガスの圧力P12との差圧を計測する差圧計測部を構成する。ここでは、2つの圧力計20及び21を用いてそれぞれ還元ガスの圧力P11及び排ガスの圧力P12を計測し、両者の圧力差、すなわち差圧(P11−P12)を求めているが、入側配管16の還元ガス入口15の近傍位置と出側配管18の排ガス出口17の近傍位置との間に差圧計を設け、直接、差圧(P11−P12)を求めるようにしても良い。
Further, in order to measure the differential pressure between the pressure P11 of the reducing gas supplied into the
また、加熱炉4の下部には、カーボン製容器6から溶け落ちた滴下物、例えば鉱石の溶融還元により生じた溶融銑鉄及び溶融スラグ等の溶融物を回収するための滴下物サンプリング装置22が設置されていることが好ましい。この滴下物サンプリング装置22は、例えば、図示例のように、水冷されたターンテーブル22aなどを有し、カーボン製容器6の底部6aのガスの流通口6bから溶け落ちた溶融銑鉄及び溶融スラグ等の溶融した滴下物は、反応管10内を落下してターンテーブル22a上に回収される。
また、図示しないが、入側配管16には、入側の還元ガスを予熱するガス予熱炉(最大600°C)や、入側の還元ガスの流量を測定するための入側流量計が設置されていても良いし、出側配管18には、出側の排ガスを冷却する冷却器、例えば水冷器や、出側の排ガスの流量を測定するための出側流量計が設置されていても良い。
Also, at the lower part of the
Although not shown, the
ここで、加熱炉部分3の加熱炉4、カーボン製容器6、カーボン製押し棒7、ガス供給装置13、及びガスの流通経路としての主経路19の構成を始めとして、温度制御装置11、ガス分析装置14、2つの圧力計20、21、及び滴下物サンプリング装置22等の上述の種々の構成要素は、本発明において、特に制限的ではなく、従来公知の高温性状評価試験装置や、従来公知の高温性状評価のための試験装置等の構造や構成を適用しても良いし、例えば、非特許文献1に開示のような高温性状測定法を実施するための試験装置等の構造や構成を適用しても良い。
Here, the
バイパス部分3は、ガス供給装置13から供給された還元ガスの流通経路であり、ガス供給装置13から供給された還元ガスの一部がカーボン製容器6、したがって加熱炉4をバイパスして流通するバイパス経路23を構成し、分岐配管24からなり、加熱炉4に入る還元ガスの入側配管16から分岐され、加熱炉4から排出された排ガスの出側配管18に合流するように設置されている。
図示例においては、分岐配管24は、ガス供給装置13と圧力計20との間において入側配管16から分岐され、圧力計21とガス分析装置14との間において出側配管18に合流するように設置されている。
また、バイパス部分3には、すなわち分岐配管24の途中には、ガスの通気抵抗調整装置25が設置されている。
The
In the illustrated example, the
Further, a gas ventilation
このようにバイパス部分3が設置されていることにより、加熱炉4内で鉱石5が軟化して通気抵抗が大きくなると、還元ガスが、通気抵抗に応じて自動的に、加熱炉4に入る還元ガスの入側配管16から分岐されたバイパス経路23に分配されるため、実際の高炉の融着帯で鉱石層の通気抵抗が大きくなると、コークススリットにガスが分配される状況を再現することができる。
また、バイパス部分3にはガスの通気抵抗調整装置25が設置されていることにより、実際の高炉の融着帯より上部の塊状帯における通気抵抗を再現することができるため、高炉内のガス流れの状況を模擬した条件にすることができる。
By providing the
In addition, since the gas ventilation
通気抵抗調整装置25は、バイパス経路23側を流れる還元ガスに圧損を与えることができる構成であれば、特に制限的ではなく、種々のものが使用できる。例えば、簡便にはバタフライ弁やニードルバルブ等の弁を使用できる。試験条件に応じて弁開度を適宜に設定してバイパス経路23側の通気抵抗を設定することができる。バイパス経路23側の通気抵抗を一定にしたい場合は、弁の前後の圧力を測定して差圧を一定にするべく弁開度を調節する調節装置(図示せず)を設置することもできる。なお、本発明においては、構成が簡単で調整が容易にできることから、通気抵抗調整装置25を、弁を用いて構成するのが好ましいが、弁の代わりに、コークスや黒鉛粒子や鉱石類やセラミック粒子等の粉粒体や、グラスファイバ等の繊維状材料を用いて通気抵抗調整装置25を構成して、粉粒体や繊維状材料の量や粒径等を変えることによって通気抵抗を調整しても良い。
The ventilation
すなわち、高炉上部の塊状帯と呼ばれる領域では、鉱石層とコークス層が交互に層状に装入されており、ガスは鉱石層とコークス層を交互に通過するように高炉上部に向かって流れる。融着帯において鉱石層を通過したガスと融着帯においてコークス層を通過したガスは、どちらも融着帯通過後は高炉上部に向かって流れるため、同じ通気抵抗を持った層を通過する。したがって、通気抵抗調整装置25により同等の通気抵抗を与えることで、塊状帯でガスが流れる状況を再現することができる。本発明の試験装置10において、通気抵抗調整装置25を用いて、試験中にガスに与える通気抵抗は、試験開始から試験終了まで一定であっても良いし、変化させても良い。融着帯を想定した条件では、どちらも同等の通気抵抗を与えても良いし、どちらか一方の通気抵抗だけを変化させても良い。
本発明においては、通気抵抗調整装置25を用いて試験中にガスに与える通気抵抗のパターン(一定値のパターン、又は変化するパターン)は、予め、本発明の試験装置を用いて高炉内の通気抵抗を模擬する試験を行って求めておくことができる。
That is, in an area called a massive band at the upper part of the blast furnace, ore layers and coke layers are alternately charged in layers, and the gas flows toward the upper part of the blast furnace so as to pass through the ore layers and the coke layer alternately. Since the gas that has passed through the ore layer in the cohesive zone and the gas that has passed through the coke layer in the cohesive zone flow toward the upper part of the blast furnace after passing through the cohesive zone, they pass through the layer having the same ventilation resistance. Therefore, by providing the same ventilation resistance by the ventilation
In the present invention, the ventilation resistance pattern (a constant value pattern or a changing pattern) given to the gas during the test using the ventilation
本発明においては、図5に示すように、バイパス経路23の通気抵抗調整装置25に加えて、主経路19の加熱炉4を出た排ガスの流路となる出側配管18にも通気抵抗調整装置26を設けてもよい。これにより、鉱石層5を流れる還元ガスへ圧力をかけることができ、高圧の高炉内の条件により近い条件での軟化溶融挙動を試験できる。
本発明の試験装置1によって鉱石5の高温性状を測定する時のカーボン容器6内に流通させるガス組成と温度は、高炉内における温度変化やガス組成の変化に対応して決定することが望ましい。例えば、鉱石の高温性状評価試験において、天然ガス、微粉炭などの水素量を多く含む原料を用いる場合には、ガス組成の水素濃度を増加させる等、本発明を適用する上で、検討対象である高炉の操業状況によって、加熱時間、温度、ガス組成を決定することが望ましい。
In the present invention, as shown in FIG. 5, in addition to the ventilation
The gas composition and temperature to be circulated in the
また、本発明の試験装置1を用いると、加熱炉4内を通過するガスの主経路19と、加熱炉4に並列に設置されたバイパス配管24を通過するガスのバイパス経路23が、高炉内の半径方向におけるガス分配を再現することもできる。例えば、加熱炉4内のカーボン容器6内の鉱石層5を高炉の中心側として想定し、バイパス経路23を通過するガス流れを高炉の周辺側の通気抵抗を想定して通気抵抗調整装置25によって通気抵抗を与えることで、これまでは強制的に与えられたガス流れ条件によって行っていた鉱石5の高温性状評価試験であったものを、高炉内の半径方向でのガス分配を再現した鉱石5の高温性状評価試験とすることが可能となる。加熱炉4内のカーボン容器6内の鉱石層5、加熱炉4に並列に設置されたバイパス配管24について、どちらが高炉内の半径方向のどの部分を再現してもよく、通気抵抗調整装置25によって自由に通気抵抗を設定することができる。
When the test apparatus 1 of the present invention is used, a gas
本発明の鉱石の高温性状評価試験装置を実施例に基づいて具体的に説明する。
本発明の有効性を明らかにするために、本発明の実施例として、本発明の試験装置を適用して性状が異なる鉱石A、鉱石B、鉱石Cについて、鉱石の高温性状評価試験を実施した。この試験には、図1に示す試験装置1を用いた。
内径100mmφのカーボン製容器6内に10〜15mmに篩い分けした900gの鉱石5を充填して加熱炉4内に設置した。本試験においては、図2(A),(B)及び(C)に示す温度、ガス組成、及び荷重の条件で試験を行った。なお、ガス組成は、図示したCO、CO2ガスの他はN2ガス55%である。
The ore high-temperature property evaluation test apparatus of the present invention will be specifically described based on examples.
In order to clarify the effectiveness of the present invention, as an example of the present invention, the test apparatus of the present invention was applied, and ore A, ore B, and ore C having different properties were subjected to a high temperature property evaluation test of ore. . The test apparatus 1 shown in FIG. 1 was used for this test.
A
本試験中は、2つの圧力計20及び21を用いて、加熱炉4のカーボン製容器6内の鉱石層5を通過するガスの差圧(P12−P11)を連続的に測定した。また、主経路19の加熱炉4を通過した排ガスと、加熱炉4に並列に設置されたバイパス経路23のバイパス配管24に流れた還元ガスには、試験開始から試験終了まで通気抵抗調整装置25により一定の通気抵抗を与えた。
その結果を図3に示す。
一方、比較例として、バイパス経路のない非特許文献1に開示の試験装置を用いて実施例と同様の試験方法を用いて、鉱石A、鉱石B、鉱石Cについて試験を行った。
その結果を図4に示す。
During this test, the differential pressure (P12-P11) of the gas passing through the
The result is shown in FIG.
On the other hand, as a comparative example, tests were performed on ore A, ore B, and ore C using the test method disclosed in Non-Patent Document 1 without a bypass path and using the same test method as in the example.
The result is shown in FIG.
図3は、性状が異なる鉱石A、鉱石B、鉱石Cについて、本発明の試験装置1を用いた実施例として、上述した鉱石の高温性状評価試験を行い、鉱石層を通過したガスの差圧(P12−P11)を連続的に測定した結果を示す。図3では、鉱石毎の比較をするため、実験期間中の測定された差圧の最大値について、鉱石Aの差圧の測定値を基準として、鉱石毎の最大差圧の相対値として指数化した通気抵抗指数の比較を示す。
図3に示すように、本発明の実施例では、鉱石A、鉱石B、鉱石Cの順に通気抵抗指数が低下する結果が得られた。
FIG. 3 shows an ore A, ore B, and ore C having different properties, as an example using the test apparatus 1 of the present invention, the above-described ore high-temperature property evaluation test, and the differential pressure of gas passing through the ore layer. The result of having continuously measured (P12-P11) is shown. In FIG. 3, in order to compare each ore, the maximum value of the differential pressure measured during the experiment is indexed as the relative value of the maximum differential pressure for each ore with reference to the measured value of the differential pressure of ore A. A comparison of the ventilation resistance index is shown.
As shown in FIG. 3, in the example of the present invention, a result that the ventilation resistance index decreases in the order of ore A, ore B, and ore C was obtained.
図4は、実施例と同じ鉱石A、鉱石B、鉱石Cについて、非特許文献1に開示の試験装置を用いた比較例として、非特許文献1と同様の試験方法を用いて鉱石の高温性状評価試験を行い、鉱石Aの差圧の測定値を基準とした、鉱石毎の最大差圧の相対値として表した通気抵抗指数について比較した結果を示す。図4に示すように、比較例では、実施例と同様に鉱石A、鉱石B、鉱石Cの順に通気抵抗指数が低下したが、特に、鉱石B、鉱石Cのように通気抵抗指数の低下量が大きい鉱石では通気抵抗指数の差がほとんど検知できず、鉱石毎の性状の比較が困難であった。 FIG. 4 shows high-temperature properties of ore using the same test method as in Non-Patent Document 1, as a comparative example using the test apparatus disclosed in Non-Patent Document 1, with respect to Ore A, Ore B, and Ore C. An evaluation test is performed, and the results of comparison of the ventilation resistance index expressed as a relative value of the maximum differential pressure for each ore based on the measured value of the differential pressure of ore A are shown. As shown in FIG. 4, in the comparative example, the ventilation resistance index decreased in the order of ore A, ore B, and ore C as in the example, but in particular, the decrease in the ventilation resistance index as in ore B and ore C. For ores with a large diameter, the difference in the ventilation resistance index could hardly be detected, and it was difficult to compare the properties of each ore.
このように従来の試験装置を用いた高温性状測定評価試験では検知しにくかった、通気性が良好で差圧が小さい条件での鉱石の評価についても、本発明の高温性状評価試験装置を用いた高温性状評価試験を行うことにより差が明確に表れるため、より正確に鉱石の性状を把握・評価することが可能となる。
以上から、本発明の効果は明らかである。
As described above, the high temperature property evaluation test apparatus of the present invention was also used for the evaluation of the ore under the condition of good air permeability and low differential pressure, which was difficult to detect in the high temperature property measurement evaluation test using the conventional test device. Since the difference appears clearly by conducting the high temperature property evaluation test, it becomes possible to grasp and evaluate the property of the ore more accurately.
From the above, the effect of the present invention is clear.
1 鉱石の高温性状評価試験装置(試験装置)
2 加熱炉部分
3 バイパス部分
4 加熱炉
5 鉱石、鉱石層
6 カーボン製容器
6b ガス流通口
7 カーボン製押し棒
8 炉心管
9 ヒータ
10 反応管
11 温度制御装置
12 温度計
13 ガス供給装置
14 ガス分析装置
15 還元ガス入口
16 入側配管
17 排ガス出口
18 出側配管
19 主経路
20、21 圧力計
22 滴下物サンプリング装置
23 バイパス経路
24 分岐配管
25,26 通気抵抗調整装置
1 Ore high temperature property evaluation test equipment (test equipment)
2
Claims (4)
前記カーボン製容器内へその底部の流通口から所定の組成のガスを供給するガス供給装置と、
該ガス供給装置から供給されたガスの流通経路であって、供給されたガスが前記カーボン製容器内を流通する主経路、及び供給されたガスが前記カーボン製容器をバイパスして流通するバイパス経路と、
前記バイパス経路に設けられる通気抵抗調整装置と、を有することを特徴とする、鉱石の高温性状評価試験装置。 A carbon container that can be filled with ore, and has a gas distribution port at the bottom, and a carbon push rod that can apply a load to the ore filled in the carbon container from above, the carbon container; and A heating furnace that holds the carbon push rod at a predetermined temperature;
A gas supply device for supplying a gas of a predetermined composition into the carbon container from a flow port at the bottom thereof;
A distribution path of a gas supplied from the gas supply device, a main path through which the supplied gas flows through the carbon container, and a bypass path through which the supplied gas flows through the carbon container When,
An ore high-temperature property evaluation test device, comprising: a ventilation resistance adjusting device provided in the bypass path.
前記主経路は、前記ガス供給装置から前記カーボン製容器内を経て前記ガス分析装置に至るガスの流通経路であり、
前記バイパス経路は、前記ガス供給装置から前記カーボン製容器内をバイパスして前記ガス分析装置に至るガスの流通経路であることを特徴とする、鉱石の高温性状評価試験装置。 The ore high-temperature property evaluation test apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a gas analyzer that analyzes gas discharged from an upper part of the carbon container,
The main path is a gas flow path from the gas supply device through the carbon container to the gas analyzer,
2. The ore high temperature property evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the bypass path is a gas flow path from the gas supply device to the gas analyzer by bypassing the inside of the carbon container.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107543777A (en) * | 2017-10-11 | 2018-01-05 | 辽宁科技大学 | The test device and method of blast furnace ferrous furnace charge soft melting dropping characteristic |
KR101907428B1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-12-06 | 한전원자력연료 주식회사 | Apparatus for testing oxidation performance in high temperature water vapor environment |
CN109254108A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | Analytical equipment and analysis method |
JP2019020375A (en) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 株式会社堀場製作所 | Analysis device |
JP2020147824A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 日本製鉄株式会社 | Reactor for simulating blast furnace cohesive zone |
CN114167029A (en) * | 2017-03-31 | 2022-03-11 | 华北理工大学 | Detection device and detection method for reaction of water vapor, carbon dioxide and coke |
US11493273B2 (en) * | 2019-07-12 | 2022-11-08 | Chongqing University | Device and method for measuring softening and melting performances of iron ore in blast furnace under reducing condition |
-
2014
- 2014-09-09 JP JP2014183156A patent/JP2016057149A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114167029A (en) * | 2017-03-31 | 2022-03-11 | 华北理工大学 | Detection device and detection method for reaction of water vapor, carbon dioxide and coke |
KR101907428B1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-12-06 | 한전원자력연료 주식회사 | Apparatus for testing oxidation performance in high temperature water vapor environment |
CN109254108A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | Analytical equipment and analysis method |
JP2019020375A (en) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 株式会社堀場製作所 | Analysis device |
JP7101472B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-07-15 | 株式会社堀場製作所 | Analysis equipment |
CN109254108B (en) * | 2017-07-12 | 2023-02-17 | 株式会社堀场制作所 | Analysis device and analysis method |
CN107543777A (en) * | 2017-10-11 | 2018-01-05 | 辽宁科技大学 | The test device and method of blast furnace ferrous furnace charge soft melting dropping characteristic |
JP2020147824A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 日本製鉄株式会社 | Reactor for simulating blast furnace cohesive zone |
JP7180467B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-11-30 | 日本製鉄株式会社 | Reactor for simulating blast furnace cohesive zone |
US11493273B2 (en) * | 2019-07-12 | 2022-11-08 | Chongqing University | Device and method for measuring softening and melting performances of iron ore in blast furnace under reducing condition |
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