JP2022180818A - Method for operating rotary kiln - Google Patents

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慎太郎 小森
Shintaro Komori
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Abstract

To reduce fuel cost in a rotary kiln whose interior is heated by combustion heat of a fossil fuel such as fuel oil and dust coal while avoiding excessive advance of reduction treatment in a reduction furnace on a downstream side of the rotary kiln.SOLUTION: A method for operating a rotary kiln 1 which is a heating furnace configured to heat the interior thereof by combustion heat of a fossil fuel, and in which a reduction furnace that carries out reduction treatment is connected on a downstream process side. A part of the fossil fuel loaded into the rotary kiln 1 is replaced with RPF.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロータリーキルンの操業方法に関する。本発明は、詳しくは、フェロニッケル製錬において、原料のニッケル酸化鉱の乾燥処理を行うロータリーキルンの操業に好ましく適用することができる、ロータリーキルンの操業方法に関する。 The present invention relates to a method of operating a rotary kiln. More specifically, the present invention relates to a method for operating a rotary kiln, which can be preferably applied to the operation of a rotary kiln for drying nickel oxide ore as a raw material in ferronickel smelting.

鉄とニッケルの合金であるフェロニッケル製錬において、原料として用いられるニッケル酸化鉱は1重量%以上3重量%以下程度のニッケルを含む鉱石である。この鉱石は、約20重量%以上25重量%以下程度の水分を含んでいるため、粉砕処理を施して電気炉に装入して還元、熔解処理を施す前に、この水分を除去するための乾燥処理が行われている。 In the smelting of ferronickel, which is an alloy of iron and nickel, the nickel oxide ore used as a raw material is an ore containing about 1% by weight or more and 3% by weight or less of nickel. Since this ore contains about 20% by weight or more and 25% by weight or less of water, before being pulverized and charged into an electric furnace to be reduced and melted, the water is removed. drying process is carried out.

フェロニッケル製錬において、この乾燥処理は、通常、ロータリーキルンを用いて鉱石を焼成することにより、鉱石中の水分を除去しつつ、併せて、部分的な還元を進行させるする態様で行われる。そして、この鉱石は、ロータリーキルン中に2時間以上3時間以下程度の間、滞留した後、電気炉へと順次装入される。 In ferronickel smelting, this drying treatment is usually carried out by calcining the ore using a rotary kiln to remove moisture from the ore and to promote partial reduction. The ore stays in the rotary kiln for about 2 hours or more and 3 hours or less, and then sequentially charged into the electric furnace.

上記の乾燥処理において、鉱石中の水分の除去、及び、鉱石の部分的な還元処理を行う際の熱源としては、主に、ロータリーキルンの排出端に設けられたバーナーで焚かれる重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱、及び、ロータリーキルン内に装入される石炭の燃焼熱が用いられている。 In the above drying process, the heat source for removing the moisture in the ore and partially reducing the ore is mainly heavy oil or pulverized coal that is burned by the burner installed at the discharge end of the rotary kiln. The heat of combustion of fossil fuels and the heat of combustion of coal charged into the rotary kiln are used.

上記の石炭は、通常、ロータリーキルンの装入端から装入される。しかしながら、高価な重油や微粉炭の使用量を削減すべく、近年、石炭を装入端からではなく、ロータリーキルンの途中に設けられた還元剤(燃料)供給口から装入する操業方法も実施されている(特許文献1参照)。 The above coal is usually charged from the charging end of the rotary kiln. However, in order to reduce the amount of expensive heavy oil and pulverized coal used, in recent years, an operation method has been implemented in which coal is charged from a reductant (fuel) supply port provided in the middle of the rotary kiln instead of from the charging end. (see Patent Document 1).

上記の操業方法においては、石炭を、ロータリーキルンの途中から装入することにより、当該ロータリーキルンの高温部分に石炭を供給して、石炭に含まれる揮発分を従来よりも効率よく燃焼させることができる。しかしながら、石炭に含まれる揮発分は限られており、重油や微粉炭の使用量の削減量は限定的な範囲に止まっていた。 In the above operation method, by charging the coal from the middle of the rotary kiln, the coal is supplied to the high-temperature part of the rotary kiln, and the volatile matter contained in the coal can be burned more efficiently than before. However, the amount of volatile matter contained in coal is limited, and the amount of reduction in the amount of heavy oil and pulverized coal used has been limited.

重油や微粉炭の使用量を削減するための他の従来方法としては、木質ペレットを石炭中に混合してロータリーキルン中に装入する方法がある(特許文献2参照)。しかしながら、木質ペレット中には還元剤として寄与する固定炭素が16%以上23%以下程度の大きな割合で含有されており、ロータリーキルン内の温度を上げることのみを目的として多量に用いると、ロータリーキルンの下流側において、還元処理を施す電気炉における還元度が過剰に上昇してしまうことにより、最終製品の品質を適切に維持できなくなる場合があった。 Another conventional method for reducing the amount of heavy oil and pulverized coal used is to mix wood pellets with coal and charge it into a rotary kiln (see Patent Document 2). However, wood pellets contain a large proportion of fixed carbon that contributes as a reducing agent, from 16% to 23%. On the other hand, there have been cases where the degree of reduction in the electric furnace in which the reduction treatment is performed is excessively increased, making it impossible to properly maintain the quality of the final product.

特開2014-141719号公報JP 2014-141719 A 特開2011-225903号公報JP 2011-225903 A

本発明は、重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱するロータリーキルンにおいて、当該ロータリーキルンの下流側の還元炉内での還元処理の過剰な進行を回避しながら、燃料コストを低減することを目的とする。 The present invention reduces fuel costs while avoiding excessive progress of reduction treatment in a reduction furnace on the downstream side of a rotary kiln in which the interior is heated by the combustion heat of fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal. for the purpose.

本発明者らは、下流側に更に還元炉が連接されているロータリーキルンにおいて、熱源として投入する重油や微粉炭等の化石燃料の一部を、従来の主な代替燃料であった木質ペレットではなく、「RPF(Refuse derived paper and plastics densified Fuel)」で代替することによって、上記課題を解決することができることに想到し、本発明を完成させるに至った。本発明は、具体的には、以下のものを提供する。 The present inventors have found that in a rotary kiln in which a reducing furnace is further connected downstream, some of the fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal that are input as heat sources are replaced with wood pellets, which have been the main alternative fuel in the past. , "RPF (refused derived paper and plastics densified fuel)", the present invention has been completed. The present invention specifically provides the following.

(1) 化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱する加熱炉であって、且つ、還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉である、ロータリーキルンの操業方法であって、前記ロータリーキルンに投入する前記化石燃料の一部をRPFで代替する、ロータリーキルンの操業方法。 (1) A method of operating a rotary kiln, which is a heating furnace that heats the inside by combustion heat of fossil fuel, and is a heating furnace in which a reducing furnace that performs reduction treatment is connected to the downstream process side, A method of operating a rotary kiln, wherein RPF replaces part of the fossil fuel to be fed into the rotary kiln.

(1)のロータリーキルンの操業方法によれば、重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱するロータリーキルンにおいて、当該ロータリーキルンの下流側の還元炉内での還元処理の過剰な進行を回避しながら、燃料コストを低減することができる。 According to the rotary kiln operation method of (1), in a rotary kiln that heats the inside by combustion heat of fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal, excessive progress of reduction processing in the reduction furnace downstream of the rotary kiln is avoided. while reducing fuel costs.

(2) 前記ロータリーキルンは、被焼成物を乾燥すると共に、還元剤による部分的な還元処理を行うロータリーキルンであって、前記ロータリーキルンに投入するRPFの固定炭素量と、該RPF以外の還元剤の固定炭素量との合計量が、前記ロータリーキルン及び前記還元炉で行われる還元処理に必要な固定炭素量となるように調整されている、(1)に記載のロータリーキルンの操業方法。 (2) The rotary kiln is a rotary kiln that dries the material to be fired and performs partial reduction treatment with a reducing agent, wherein the amount of fixed carbon in the RPF charged into the rotary kiln and the fixed amount of the reducing agent other than the RPF The method of operating a rotary kiln according to (1), wherein the total amount of fixed carbon necessary for the reduction treatment performed in the rotary kiln and the reducing furnace is adjusted.

(2)のロータリーキルンの操業方法によれば、(1)に記載のロータリーキルンの操業方法において、「RPF」に含有される固定炭素を、適切な還元度を維持するために必要な量に過不足なく最適化することによって、より厳密に下流工程での適切な還元度を保持しながら燃料コストを低減することができる。 According to the method of operating a rotary kiln in (2), in the method of operating a rotary kiln described in (1), the amount of fixed carbon contained in "RPF" is excessive or insufficient to maintain an appropriate degree of reduction. By optimizing without, fuel costs can be reduced while maintaining an appropriate degree of reduction in more strictly downstream processes.

(3) 前記RPFの有効利用率が80%以上となるように該RPFの投入量を調整する、(1)又は(2)に記載のロータリーキルンの操業方法。 (3) The method of operating a rotary kiln according to (1) or (2), wherein the RPF input amount is adjusted so that the effective utilization rate of the RPF is 80% or more.

(3)のロータリーキルンの操業方法によれば、(1)又は(2)に記載のロータリーキルンの操業方法において、「RPF」の熱量を適切な炉内温度を維持するために必要な量に過不足なく最適化することによって、より厳密に適切な炉内温度を保持しながら燃料コストを低減することができる。 According to the method of operating a rotary kiln in (3), in the method of operating a rotary kiln described in (1) or (2), the heat amount of "RPF" is excessive or insufficient to the amount necessary to maintain an appropriate furnace temperature. By optimizing without, fuel costs can be reduced while more closely maintaining proper furnace temperatures.

(4) 前記RPFは、該RPF以外の前記還元剤と混合した状態で前記ロータリーキルンに投入される、(2)に記載のロータリーキルンの操業方法。 (4) The method of operating a rotary kiln according to (2), wherein the RPF is charged into the rotary kiln in a state of being mixed with the reducing agent other than the RPF.

(4)のロータリーキルンの操業方法によれば、「RPF」を、より効率的に燃焼させることができるので、必要な熱量を維持しながら、より多くの化石燃料を節約することができる。 According to the operation method of the rotary kiln of (4), "RPF" can be burned more efficiently, so more fossil fuel can be saved while maintaining the required heat quantity.

(5) 前記ロータリーキルンは、フェロニッケル製錬において、原料のニッケル酸化鉱を乾燥すると共に部分的な還元処理を行うロータリーキルンである、(1)から(4)の何れかに記載のロータリーキルンの操業方法。 (5) The method of operating a rotary kiln according to any one of (1) to (4), wherein the rotary kiln is a rotary kiln that dries nickel oxide ore as a raw material and performs partial reduction treatment in ferronickel smelting. .

(5)のロータリーキルンの操業方法によれば、(1)から(4)の何れかに記載のロータリーキルンの操業方法の奏する上記効果を享受して、フェロニッケル製錬の製造において、原料コストの削減によって経済性の改善に寄与することができる。 According to the rotary kiln operating method of (5), the above-mentioned effects of the rotary kiln operating method of any one of (1) to (4) are obtained, and the raw material cost is reduced in the production of ferronickel smelting. can contribute to the improvement of economic efficiency.

本発明によれば、重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱するロータリーキルンにおいて、当該ロータリーキルンの下流側の還元炉内での還元処理の過剰な進行を回避しながら、燃料コストを低減することができる。 According to the present invention, in a rotary kiln that heats the inside by combustion heat of fossil fuel such as heavy oil and pulverized coal, fuel cost is reduced while avoiding excessive progress of reduction treatment in the reduction furnace downstream of the rotary kiln. can be reduced.

フェロニッケル製錬の全体プロセスにおいて、還元炉(電気炉)の上流側に設置される乾燥・還元用ロータリーキルンを用いて、本発明のロータリーキルンの操業方法を実施する場合の、実施態様の一例を、模式的に示す図である。In the overall process of ferronickel smelting, using a drying/reducing rotary kiln installed on the upstream side of a reducing furnace (electric furnace), an example of an embodiment of the method for operating a rotary kiln of the present invention is as follows: It is a figure shown typically. 本発明を好ましい態様で実施することができるロータリーキルンの他の一例であって、石炭を投入するためのスクープフィーダーを有するロータリーキルンの断面構成図である。FIG. 2 is another example of a rotary kiln in which the present invention can be implemented in a preferred embodiment, and is a cross-sectional configuration diagram of a rotary kiln having a scoop feeder for charging coal.

以下、本発明の「ロータリーキルンの操業方法」の具体的な実施形態について説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で下記以外の形態・態様で実施することができる。 Hereinafter, specific embodiments of the "method for operating a rotary kiln" of the present invention will be described. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented in forms and modes other than those described below without departing from the scope of the present invention.

本発明の「ロータリーキルンの操業方法」は、重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱する加熱炉であって、且つ、還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている各種のロータリーキルンにおいて、広く実施することができるプロセスである。「化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱する加熱炉」は、装入物の乾燥処理を行うことを目的とする加熱炉であればよいが、上記の乾燥処理と共に、部分的な還元処理を合わせて行うことを目的とする加熱炉であることが好ましい。 The "rotary kiln operating method" of the present invention is a heating furnace that heats the inside by combustion heat of fossil fuel such as heavy oil and pulverized coal, and a reducing furnace that performs reduction treatment is connected to the downstream process side. It is a process that can be widely implemented in various rotary kilns. The "heating furnace that heats the interior with the heat of combustion of fossil fuels" may be any heating furnace intended to dry the charged material, but the drying process and the partial reduction process are combined. It is preferable that the heating furnace is intended to be used for heating.

尚、本明細書において「還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉」とは、上流工程側に設置されている加熱炉(ロータリーキルン)からの高温の排出物が、その下流工程側に設置されている「還元炉」に投入される態様で両設備が連動して稼働するように設置されていることを意味するものである。例えば、上記態様で連動して稼働するロータリーキルン等の加熱炉と電気炉等の還元炉が、ベルトコンベア等の搬送装置を間に介して連接していても、当然に「還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉」であり、本発明の実施対象である。 In this specification, "a heating furnace in which a reducing furnace for performing reduction treatment is connected to the downstream process side" means that the high-temperature discharge from the heating furnace (rotary kiln) installed on the upstream process side is It means that both facilities are installed so as to operate in conjunction with each other in a mode in which they are put into a "reducing furnace" installed on the downstream side. For example, even if a heating furnace such as a rotary kiln and a reducing furnace such as an electric furnace, which operate in conjunction with each other in the above-described manner, are connected via a conveying device such as a belt conveyor, it is natural that the "reducing furnace that performs reduction treatment is a heating furnace connected to the downstream process side, and is the object of implementation of the present invention.

このような本発明の「ロータリーキルンの操業方法」の好ましい実施対象として、以下に詳細を説明する「フェロニッケル製錬の全体プロセス」において、還元炉(電気炉)の上流側に設置されていて、鉱石の乾燥と部分的な還元工程を行う「乾燥・還元用ロータリーキルン」を挙げることができる。 As a preferable implementation target of such a "method for operating a rotary kiln" of the present invention, in the "whole process of ferronickel smelting" described in detail below, it is installed upstream of a reducing furnace (electric furnace), Mention may be made of "drying-reducing rotary kilns" for drying and partial reduction of the ore.

<フェロニッケル製錬の全体プロセス>
「フェロニッケル製錬の全体プロセス」は、ニッケル酸化鉱(酸化ニッケル鉱石)を原料とし、少なくとも、「部分還元工程」と「熔融還元工程」を必須の工程とする金属製錬プロセスである。このプロセスでは、ニッケル品位20重量%程度のフェロニッケルを生産することができる。又、このプロセスにおいては、必要に応じて、上記の部分還元工程に先行する乾燥工程、上記の熔融還元工程に続く脱硫工程も更に行われる。
<Overall process of ferronickel smelting>
The "whole process of ferronickel smelting" is a metal smelting process that uses nickel oxide ore (nickel oxide ore) as a raw material and includes at least a "partial reduction step" and a "melting reduction step" as essential steps. This process can produce ferronickel with a nickel grade of about 20% by weight. In this process, if necessary, a drying step preceding the partial reduction step and a desulfurization step following the melting reduction step are also carried out.

尚、上記の「フェロニッケル製錬の全体プロセス」において、原料として用いるニッケル酸化鉱(酸化ニッケル鉱石)としては、例えば、乾燥鉱換算で、Ni品位2.1重量%以上2.5重量%以下、Fe品位11重量%以上23重量%以下、MgO品位20重量%以上28重量%以下、SiO品位29重量%以上39重量%以下、CaO品位0.5重量%未満、灼熱減量が10重量%以上15重量%以下である、ガーニエライト鉱が好ましく用いられている。 In the above-mentioned "whole process of ferronickel smelting", the nickel oxide ore (nickel oxide ore) used as a raw material has, for example, a Ni grade of 2.1% by weight or more and 2.5% by weight or less in terms of dry ore. , Fe grade 11 wt% to 23 wt%, MgO grade 20 wt% to 28 wt%, SiO2 grade 29 wt% to 39 wt%, CaO grade less than 0.5 wt%, ignition loss 10 wt% Garnierite ore with a content of 15% by weight or more is preferably used.

[部分還元工程]
部分還元工程は、酸化ニッケル鉱石中の水分(付着水、結晶水分)を完全に除去すると共に部分還元した酸化ニッケル鉱石(酸化ニッケル焼鉱)を生成する工程である。部分還元工程においては、還元剤(石炭)添加し、これらを乾燥・還元用ロータリーキルンに投入して、800℃以上900℃以下程度の焼成温度で焼成して、水分を完全に除去すると共に、部分還元処理を施す。上記の焼成は、ロータリーキルン内部を重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱によって加熱することによって行われる。
[Partial Reduction Step]
The partial reduction step is a step of completely removing moisture (attached water, crystal moisture) in the nickel oxide ore and producing a partially reduced nickel oxide ore (nickel oxide calcine). In the partial reduction step, a reducing agent (coal) is added, these are put into a rotary kiln for drying and reduction, and fired at a firing temperature of about 800 ° C to 900 ° C to completely remove moisture and partially Apply reduction treatment. The firing is carried out by heating the inside of the rotary kiln with combustion heat of fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal.

上記の乾燥及び部分還元処理には、図1に示すように、ロータリーキルン1の排出端13に設けられるバーナー14で焚かれる重油や微粉炭等の化石燃料の燃焼熱が利用される。乾燥及び部分還元処理が施された鉱石は、焼鉱となって排出端13から排出され、搬送手段によって、下流工程側に連接されている電気炉等の還元炉に搬送される。 As shown in FIG. 1, combustion heat of fossil fuel such as heavy oil and pulverized coal fired by a burner 14 provided at the discharge end 13 of the rotary kiln 1 is used for the above drying and partial reduction treatment. The ore that has been dried and partially reduced is turned into calcined ore, discharged from the discharge end 13, and conveyed to a reducing furnace such as an electric furnace that is connected to the downstream side by a conveying means.

このような部分還元工程を、本発明の「ロータリーキルンの操業方法」によって行うことにより、引き続いて行われる熔融還元工程を行う電気炉内での還元処理が過剰に進行してしまうことを回避しながら、燃料コストを低減することができる。 By performing such a partial reduction process according to the "method for operating a rotary kiln" of the present invention, while avoiding excessive progress of the reduction treatment in the electric furnace in which the subsequent melting reduction process is performed. , fuel costs can be reduced.

[熔融還元工程]
熔融還元工程は、部分還元工程で生成した酸化ニッケル焼鉱を電気炉に投入して、同炉内で熔融還元し、フェロニッケル(メタル)とスラグとを生成させる工程である。この工程で産出されるフェロニッケル熔体は、鉄を主成分とし、炭素質還元剤の設定量に応じて16重量%以上25重量%以下程度の品位でニッケルを含有する。電気炉については図示を省略したが、熔融還元を行う電気炉の具体例としては、公知の「三相交流電極式円形電気炉」を挙げることができる。
[Melting Reduction Step]
The melting reduction process is a process in which the nickel oxide ore produced in the partial reduction process is put into an electric furnace and melted and reduced in the furnace to produce ferronickel (metal) and slag. The ferronickel molten body produced in this step is mainly composed of iron and contains nickel with a grade of about 16% by weight or more and 25% by weight or less depending on the set amount of the carbonaceous reducing agent. Although illustration of the electric furnace is omitted, as a specific example of the electric furnace for melting reduction, a known "three-phase AC electrode type circular electric furnace" can be mentioned.

<ロータリーキルンの操業方法>
本発明の「ロータリーキルンの操業方法」は、例えば、上述した「フェロニッケル製錬の全体プロセス」において用いられる「乾燥・還元用ロータリーキルン」等、「還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉」であるロータリーキルンにおいて、当該ロータリーキルンに投入する上記の化石燃料の一部を「RPF(Refuse derived paper and plastics densified Fuel)」で代替することを主たる特徴とするロータリーキルンの操業方法である。
<Rotary kiln operation method>
The ``operation method of a rotary kiln'' of the present invention includes, for example, a ``drying/reducing rotary kiln'' used in the above-mentioned ``whole process of ferronickel smelting'', and a ``reducing furnace for performing reduction treatment connected to the downstream process side. A method of operating a rotary kiln, which is mainly characterized by replacing part of the above-mentioned fossil fuel put into the rotary kiln with "RPF (Refuse derived paper and plastics densified fuel)" in the rotary kiln which is a "heating furnace". .

[RPF]
「RPF」とは、「Refuse derived paper and plastics densified Fuel」の略称であり、古紙及び廃プラスチック類・木くずを混合し成型した産業廃棄物系の固形燃料である。揮発分が抜けた後の炭素分(以下、「固定炭素」ともいう。)が、木質ペレットよりも低い5%以上10%以下程度となっており、木質ペレットに比べて揮発分に富んだ燃料となっている。
[RPF]
"RPF" is an abbreviation for "Refused derived paper and plastics densified fuel", which is an industrial waste-based solid fuel formed by mixing waste paper, waste plastics, and wood waste. The carbon content (hereinafter also referred to as "fixed carbon") after volatile content is removed is about 5% or more and 10% or less, which is lower than that of wood pellets, and the fuel is rich in volatile content compared to wood pellets. It has become.

このため、「RPF」を燃料として用いることにより、その豊富な揮発分を燃焼させて、石炭とほぼ同等の燃焼熱を得て、ロータリーキルンの内部を効率よく昇温させることができる。尚且つ、「RPF」を燃料として用いる場合には、「木質ペレット」等の従来の代替燃料とは異なり、下流側の還元炉に「固定炭素」が過剰に導入されるリスクを考慮する必要がほとんどないので、「木質ペレット」よりも多くの量を上流側のロータリーキルン内に投入することができる。従って、「RPF」は、「還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉」において、重油や微粉炭等の化石燃料の使用量を効果的に減少させることができる。 Therefore, by using "RPF" as a fuel, it is possible to burn its abundant volatile matter, obtain combustion heat substantially equivalent to that of coal, and efficiently raise the temperature inside the rotary kiln. In addition, when using "RPF" as fuel, unlike conventional alternative fuels such as "wood pellets", it is necessary to consider the risk of introducing excessive "fixed carbon" into the downstream reduction furnace. Since there is almost no wood pellets, a larger amount can be put into the upstream rotary kiln. Therefore, "RPF" can effectively reduce the amount of fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal used in "a heating furnace in which a reducing furnace for performing reduction treatment is connected to the downstream process side".

又、本発明の「ロータリーキルンの操業方法」における、ロータリーキルンへの「RPF」の投入量は、「RPF」の固定炭素量と、RPF以外の還元剤(本例では石炭)の固定炭素量との合計が、鉱石の還元に必要な固定炭素量となるように調整することが好ましい。従って、「RPF」の投入量を増加させたい場合には、増加させた「RPF」の固定炭素量に相当する量だけ、RPF以外の還元剤(本例では石炭)の投入量を減少させればよい。 In addition, in the "method for operating a rotary kiln" of the present invention, the amount of "RPF" input to the rotary kiln is the fixed carbon amount of "RPF" and the fixed carbon amount of the reducing agent other than RPF (coal in this example). It is preferable to adjust the total so that the amount of fixed carbon required for the reduction of the ore is obtained. Therefore, when it is desired to increase the input amount of "RPF", the input amount of reducing agents other than RPF (coal in this example) must be decreased by an amount corresponding to the increased fixed carbon amount of "RPF". Just do it.

但し、「RPF」の投入量を一定限度以上に増加させると、「RPF」の燃焼熱を有効に利用することが困難となる場合がある。そこで、「RPF」の投入量は、「RPF」の燃焼熱が有効に利用される投入量範囲内で調整することが好ましい。本明細書においては、「RPF」の燃焼熱が有効に利用される度合いを、下記の式(1)によって定義される「RPF有効利用率」によって評価する。この「RPF有効利用率」は、投入した「RPF」によって削減された燃料(重油+微粉炭)が生成する燃焼熱の、投入した「RPF」が生成する燃焼熱に対する比率として定義されている。 However, if the input amount of "RPF" is increased beyond a certain limit, it may become difficult to effectively utilize the combustion heat of "RPF". Therefore, it is preferable to adjust the input amount of "RPF" within a range in which the combustion heat of "RPF" is effectively utilized. In this specification, the degree to which the combustion heat of the "RPF" is effectively utilized is evaluated by the "RPF effective utilization rate" defined by the following formula (1). This "RPF effective utilization rate" is defined as the ratio of the combustion heat generated by the fuel (heavy oil + pulverized coal) reduced by the input "RPF" to the combustion heat generated by the input "RPF".

(RPF有効利用率)
=(削減した燃料(重油+微粉炭)の熱量)/(投入したRPFの熱量)・・・(1)
(RPF effective utilization rate)
= (heat amount of reduced fuel (heavy oil + pulverized coal))/(heat amount of RPF input) (1)

以上より、本発明の「ロータリーキルンの操業方法」における、ロータリーキルンへの「RPF」の投入量は、ロータリーキルンに投入されるRPF及びその他の還元剤の固定炭素量の総量を一定に保持しながら、尚且つ、上記の「RPF有効利用率」が80%以上となるような投入量範囲内において調整することが好ましい。 As described above, in the "method for operating a rotary kiln" of the present invention, the amount of "RPF" to be fed into the rotary kiln is maintained constant while the total amount of fixed carbon content of the RPF and other reducing agents fed into the rotary kiln is kept constant. In addition, it is preferable to adjust the input amount within a range such that the above "RPF effective utilization rate" is 80% or more.

本発明の「ロータリーキルンの操業方法」における、ロータリーキルンへの「RPF」の投入量の最適値は、「RPF」の投入量に対する重油や微粉炭の削減量、及び「RPF有効利用率」との関係性を求める試験を行うこと等の方法によって、具体的に特定することができる。ロータリーキルンへの「RPF」の投入量の調整の具体例として、例えば、全長が100mのロータリーキルンにおいて、50t/hの鉱石に対する焼成を行う場合には、ロータリーキルン内への投入量が、「RPF」が0.25t/h、還元剤としての石炭の投入量が5.0t/hとなるように両者の投入量を調整することにより、「RPF有効利用率」を93.4%とすることができる。又、同様のロータリーキルンにおいて、「RPF」の投入量が0.5t/h、石炭の投入量が4.9t/hとなるように両者の投入量を調整することにより、「RPF有効利用率」を86.2%とすることができる。このように、「フェロニッケル製錬の全体プロセス」において標準的な操業条件でもある、全長が100mのロータリーキルンにおいて、50t/hの鉱石に対する焼成を行うという条件の下では、RPFの投入量を、0.25wt/hr以上1.0wt/hr以下、好ましくは、0.25wt/hr以上0.5wt/hr以下とすることで、本発明の有利な効果を享受して、製品の品質を維持しながら、燃料コストを削減することができる。 In the "method for operating a rotary kiln" of the present invention, the optimum value of the input amount of "RPF" to the rotary kiln is the reduction amount of heavy oil and pulverized coal with respect to the input amount of "RPF", and the relationship with the "RPF effective utilization rate". It can be specifically specified by a method such as conducting a test to determine the sex. As a specific example of adjusting the input amount of "RPF" to a rotary kiln, for example, in a rotary kiln with a total length of 100 m, when sintering 50 t / h of ore, the input amount into the rotary kiln is By adjusting the input amount of both to 0.25 t/h and the input amount of coal as a reducing agent to 5.0 t/h, the "RPF effective utilization rate" can be 93.4%. . Also, in a similar rotary kiln, by adjusting the input amount of "RPF" so that the input amount of "RPF" is 0.5 t/h and the input amount of coal is 4.9 t/h, the "RPF effective utilization rate" can be 86.2%. In this way, under the condition of firing 50t/h of ore in a rotary kiln with a total length of 100m, which is also a standard operating condition in the "whole process of ferronickel smelting", the amount of RPF input is 0.25 wt/hr or more and 1.0 wt/hr or less, preferably 0.25 wt/hr or more and 0.5 wt/hr or less, the advantageous effects of the present invention can be enjoyed and the product quality can be maintained. while reducing fuel costs.

又、「RPF」は、通常、円筒形状のペレットとして流通している。本発明の「ロータリーキルンの操業方法」においては、上記形状のペレットとして、直径15mm以上40mm以下、長さ10mm以上110mm以下、密度0.3~0.4cmのものを好ましく用いることができる。尚、上記形状のペレットについては、その直径が、より大きくなるほど、長さについては、より短くなるように、全体形状のバランスが調節されていることがより好ましい。一例として、上記ペレットが、直径15mm以上25mm未満である場合には、長さを60mm以上110mm以下とすることが好ましく、直径25mm以上40mm以下である場合には、長さを10mm以上60mm未満とすることが、より好ましい。ペレットの形状と大きさをこのように調節することにより、「RPF」の大きさを平均化して、より効率的に燃焼させることができる。 "RPF" is usually distributed as cylindrical pellets. In the "method for operating a rotary kiln" of the present invention, the pellets having the above shape preferably have a diameter of 15 mm or more and 40 mm or less, a length of 10 mm or more and 110 mm or less, and a density of 0.3 to 0.4 cm 3 . In addition, it is more preferable that the pellets having the above shape are balanced in overall shape so that the larger the diameter, the shorter the length. As an example, when the pellet has a diameter of 15 mm or more and less than 25 mm, the length is preferably 60 mm or more and 110 mm or less, and when the diameter is 25 mm or more and 40 mm or less, the length is 10 mm or more and less than 60 mm. is more preferable. By adjusting the shape and size of the pellets in this manner, the size of the "RPF" can be averaged for more efficient combustion.

[ロータリーキルンへの燃料(還元剤)の投入]
図1に示すロータリーキルン1は、上述の「フェロニッケル製錬の全体プロセス」によって好適に操業することができるロータリーキルンの一例である「乾燥・還元用ロータリーキルン」である。本発明の「ロータリーキルンの操業方法」を、このロータリーキルン1において実施する場合には、「RPF」及び「石炭等のRPF以外の還元剤」、好ましくは、これらの混合物(以下、これらをまとめて「還元剤r」とも言う)が、ロータリーキルン1の装入端11、又は、ロータリーキルンの搬送路の中間位置付近に対応する箇所に設けられた還元剤(燃料)供給口12から投入される。本発明のロータリーキルンの操業方法は、このようにして投入される「RPF」をロータリーキルン1内で燃焼させることにより、「RPF」の燃焼熱を鉱石の焼成に積極的に利用して、これにより、燃料として投入する重油や微粉炭等の化石燃料の使用量を減少させることを可能としたプロセスである。
[Injection of fuel (reducing agent) into rotary kiln]
The rotary kiln 1 shown in FIG. 1 is a "drying/reducing rotary kiln" which is an example of a rotary kiln that can be suitably operated according to the "whole process of ferronickel smelting" described above. When the "method for operating a rotary kiln" of the present invention is implemented in this rotary kiln 1, "RPF" and "reducing agent other than RPF such as coal", preferably a mixture thereof (hereinafter collectively referred to as " A reducing agent (also referred to as "reducing agent r") is introduced from a charging end 11 of the rotary kiln 1 or from a reducing agent (fuel) supply port 12 provided near the intermediate position of the conveying path of the rotary kiln. In the rotary kiln operation method of the present invention, by burning the "RPF" charged in this way in the rotary kiln 1, the combustion heat of the "RPF" is actively used for calcining the ore. This process makes it possible to reduce the amount of fossil fuels such as heavy oil and pulverized coal used as fuel.

[ロータリーキルン]
本発明の好ましい実施対象であるロータリーキルン1は、図1に示すように、大型の円筒形状の回転式加熱炉である。又、ロータリーキルン1は、その装入端11から排出端13に向かって下方に傾斜して設けられている。ロータリーキルン1においては、装入端11から原料の鉱石が装入され、その鉱石が回転する胴体部内を排出端13の方向へ移動する。又、ロータリーキルン1においては、通常、排出端13側に重油バーナー等の加熱用のバーナー14が設置されていて、バーナー14で焚かれた化石燃料の燃焼熱が、鉱石とは逆方向に流れることで、鉱石を向流加熱する。又、図1に示すように、ロータリーキルン1においては、ホッパー2から定量切り出しされた粒体状の還元剤r等が、投入用コンベア3を経由して還元剤(燃料)供給口12からロータリーキルン1に投入される。
[Rotary kiln]
A rotary kiln 1, which is a preferred embodiment of the present invention, is a large cylindrical rotary heating furnace, as shown in FIG. Further, the rotary kiln 1 is inclined downward from its charging end 11 toward its discharging end 13 . In the rotary kiln 1 , raw material ore is charged from a charging end 11 , and the ore moves toward a discharging end 13 in a rotating body portion. In the rotary kiln 1, a heating burner 14 such as a heavy oil burner is usually installed on the discharge end 13 side, and the combustion heat of the fossil fuel burned by the burner 14 flows in the opposite direction to the ore. to heat the ore countercurrently. Further, as shown in FIG. 1, in the rotary kiln 1, a granular reducing agent r and the like cut out from a hopper 2 in a fixed amount are fed to the rotary kiln 1 from a reducing agent (fuel) supply port 12 via a charging conveyor 3. is put into

ロータリーキルン1の大きさは、特に限定されないが、フェロニッケル製錬において用いられる乾燥・還元用ロータリーキルンとしては、内径4.5m以上6.5m以下程度、全長100m以上150m以下程度のものが好ましく用いられている。内径が4.5m未満、又は、全長が100m未満のロータリーキルンでは、ロータリーキルン内で鉱石を乾燥し、部分的な還元処理を行うために必要な時間を十分に確保することが困難となり、効果的な処理を行うことができなくなる懸念がある。一方で、内径が6.5m超え、又は、全長が150m超えのロータリーキルンでは、そのロータリーキルンを設置するための設備投資や、維持するための費用が増加してしまい、経済性の観点から好ましくない。 The size of the rotary kiln 1 is not particularly limited, but as a drying/reduction rotary kiln used in ferronickel smelting, a rotary kiln with an inner diameter of about 4.5 m or more and 6.5 m or less and a total length of about 100 m or more and 150 m or less is preferably used. ing. In a rotary kiln with an inner diameter of less than 4.5 m or a total length of less than 100 m, it is difficult to secure sufficient time for drying the ore in the rotary kiln and performing partial reduction treatment. There is a concern that processing cannot be performed. On the other hand, a rotary kiln with an inner diameter of more than 6.5 m or a total length of more than 150 m is not preferable from an economical point of view because the cost of equipment investment for installing the rotary kiln and the cost of maintaining it increase.

ロータリーキルン1の炉内温度は、特に限定されないが、排出端13における鉱石温度が700℃以上900℃以下程度であって、尚且つ、装入端11における排ガス温度が250℃以上400℃以下程度となるように維持することが好ましい。上記温度を上述の各下限温度以上に維持することで、投入した還元剤r中の揮発分や固定炭素を十分に燃焼させることができる。又、上記温度を上述の各上限温度以下に維持することで、ロータリーキルン1の内壁におけるベコの発生を防ぐことができる。 The temperature inside the rotary kiln 1 is not particularly limited, but the ore temperature at the discharge end 13 is approximately 700° C. or higher and 900° C. or lower, and the exhaust gas temperature at the charging end 11 is approximately 250° C. or higher and 400° C. or lower. It is preferable to keep By maintaining the temperature above each lower limit temperature, the volatile matter and fixed carbon in the charged reducing agent r can be sufficiently burned. Further, by maintaining the temperature below the upper limit temperature, it is possible to prevent the inner wall of the rotary kiln 1 from forming bumps.

又、ロータリーキルン1の回転数も、特に限定されないが、0.5rpm以上1.5rpm以下程度の回転数とすることが好ましい。ロータリーキルン1の回転数が0.5rpm未満では、ロータリーキルン1の内部での撹拌力が弱くなり、投入した還元剤rが、原料とする鉱石の中に埋まっている状態でゆっくりと円周方向を滑りながら、少しずつ装入端11側から排出端13側に移動するようになる。このような場合、還元剤rの表面とロータリーキルン1内の空気との接触が不十分となり、投入した還元剤r中の揮発分や固定炭素を燃焼させることが困難となる懸念がある。一方、ロータリーキルンの回転数が1.5rpmを超えると、ロータリーキルン1の内部での撹拌力が強くなり、ロータリーキルン1内に装入された原料の鉱石がロータリーキルン1内で舞い上がり、ダストとして排ガスと共に装入端11から排出されて、排出端13から得られる焼鉱の実収率が低下する懸念がある。 Also, the rotation speed of the rotary kiln 1 is not particularly limited, but it is preferable to set the rotation speed to about 0.5 rpm or more and 1.5 rpm or less. When the rotation speed of the rotary kiln 1 is less than 0.5 rpm, the stirring force inside the rotary kiln 1 is weak, and the introduced reducing agent r slowly slides in the circumferential direction while being buried in the ore used as the raw material. while gradually moving from the charging end 11 side to the discharging end 13 side. In such a case, the contact between the surface of the reducing agent r and the air inside the rotary kiln 1 becomes insufficient, and there is a concern that it becomes difficult to burn the volatile matter and fixed carbon in the introduced reducing agent r. On the other hand, when the rotation speed of the rotary kiln exceeds 1.5 rpm, the stirring force inside the rotary kiln 1 becomes strong, and the raw material ore charged into the rotary kiln 1 rises up in the rotary kiln 1 and is charged together with the exhaust gas as dust. There is a concern that the yield of the calcined ore that is discharged from the end 11 and obtained from the discharge end 13 will decrease.

図2は、本発明を好ましい態様で実施することができるロータリーキルンの他の一例であって、「RPF」及び「石炭等のRPF以外の還元剤」を投入するためのスクープフィーダー17を有するロータリーキルンの断面構成図である。スクープフィーダー17は、ロータリーキルン1Aにおいて鉱石の移動方向(ロータリーキルン本体の長手方向)の途中の位置に設けられる。図2に示すように、ロータリーキルン1Aは、回転する胴体部15と、その胴体部15を覆う外殻16とから構成されており、胴体部15の所定の位置にスクープフィーダー17が設けられている。 FIG. 2 is another example of a rotary kiln in which the present invention can be implemented in a preferred embodiment, and is a rotary kiln having a scoop feeder 17 for feeding "RPF" and "reducing agents other than RPF such as coal". It is a cross-sectional block diagram. The scoop feeder 17 is provided in the rotary kiln 1A in the middle of the ore moving direction (longitudinal direction of the rotary kiln main body). As shown in FIG. 2, the rotary kiln 1A is composed of a rotating body portion 15 and an outer shell 16 covering the body portion 15. A scoop feeder 17 is provided at a predetermined position of the body portion 15. .

スクープフィーダー17を有するロータリーキルン1Aは、胴体部15内に、原料となる鉱石oが装入されて、その胴体部15の回転に伴って装入端11から排出端13へと鉱石oが移動する。又、このロータリーキルン1Aにおいては、その胴体部15と外殻16とにより空間部16Rが形成されており、その外殻16に設けられた還元剤(燃料)供給口12Aを介して、空間部16R内に還元剤rが装入される。 A rotary kiln 1A having a scoop feeder 17 is charged with ore o as a raw material into a body portion 15, and the ore o moves from a charging end 11 to a discharging end 13 as the body portion 15 rotates. . Further, in this rotary kiln 1A, a space portion 16R is formed by the body portion 15 and the outer shell 16. Through the reducing agent (fuel) supply port 12A provided in the outer shell 16, the space portion 16R A reducing agent r is charged therein.

スクープフィーダー17は、例えばL字形状の管で形成されており、L字形状の曲部を有する先端部171で、還元剤rを掬い上げて、L字形状の直線部172を構成する管内に通過させて胴体部15の内部に供給する。より具体的には、スクープフィーダー17は、所定の箇所で胴体部15に固定されており、L字形状の曲部を有する先端部171が胴体部15と外殻16とで形成される空間部16R内に位置している。このスクープフィーダー17では、スクープフィーダー17を固定した胴体部15の回転に伴って、空間部16R内に装入された還元剤rが先端部171を介して掬い上げられてスクープフィーダー17内に取り込まれる。そして、このスクープフィーダー17が胴体部15の回転に伴って胴体部15の上方部に位置したときに、重力の作用によって、スクープフィーダー17内に取り込まれた還元剤rが、L字形状の直線部172を構成する管内を通過して、胴体部15の内部に供給される。 The scoop feeder 17 is formed of, for example, an L-shaped tube, and scoops up the reducing agent r with a tip portion 171 having an L-shaped curved portion, and feeds it into the tube forming an L-shaped straight portion 172 . It is supplied to the inside of the body portion 15 by passing it through. More specifically, the scoop feeder 17 is fixed to the body portion 15 at a predetermined location, and a tip portion 171 having an L-shaped curved portion is a space formed by the body portion 15 and the outer shell 16 . Located within 16R. In this scoop feeder 17, as the body portion 15 to which the scoop feeder 17 is fixed rotates, the reducing agent r charged in the space portion 16R is scooped up through the tip portion 171 and taken into the scoop feeder 17. be When the scoop feeder 17 is positioned above the body portion 15 as the body portion 15 rotates, the action of gravity causes the reducing agent r taken into the scoop feeder 17 to form an L-shaped straight line. It is supplied to the inside of the body portion 15 through the tube that constitutes the portion 172 .

尚、ロータリーキルン1(1A)において、鉱石の移動方向(ロータリーキルンの本体の長手方向)における還元剤(燃料)供給口12(12A)の設置位置は、ロータリーキルン本体の内部の温度が900℃以上1200℃程度以下となる位置の直上或いはその近傍位置とすることが好ましい。ロータリーキルン1Aにおいて、この位置から還元剤rを投入することによって、還元剤rの揮発分と固定炭素とを効率的に燃焼させることができる。 In the rotary kiln 1 (1A), the installation position of the reducing agent (fuel) supply port 12 (12A) in the ore moving direction (longitudinal direction of the main body of the rotary kiln) is such that the temperature inside the rotary kiln main body is 900°C or higher and 1200°C. It is preferable to set the position immediately above or in the vicinity of the position where the distance is less than or equal to the degree. By charging the reducing agent r from this position in the rotary kiln 1A, the volatile matter of the reducing agent r and the fixed carbon can be efficiently burned.

又、還元剤(燃料)供給口12(12A)の設置位置は、上述した位置の中でも、特には、「排出端13からロータリーキルンの全長の2/10の長さだけ離れた位置」から「排出端13からロータリーキルンの全長の5/10の長さだけ離れた位置」とすることが、より好ましい。還元剤rを投入する位置が、「排出端13からロータリーキルンの全長の2/10の長さだけ離れた位置」よりも排出端13に近い場合、投入された還元剤rのロータリーキルン1内での滞留時間が短くなることにより、昇温時間が足りず昇温不十分となり、RPF中の揮発分や固定炭素を燃焼させることが困難となる懸念がある。一方、「排出端13からロータリーキルンの全長の5/10の長さだけ離れた位置」よりも装入端11に近い場合では、ロータリーキルン1内の温度の低い箇所に還元剤rが投入されることになるため、水分が完全に除かれていない鉱石層の中に還元剤rが分散し、その表面が水分を含んだ鉱石で覆われてしまうことにより、排出端13に向かう移動の過程で昇温しても、還元剤rと空気との接触を十分に行わせることができず、RPF中の揮発分や固定炭素を十分に燃焼させることが困難となる懸念があるからである。 In addition, the installation position of the reducing agent (fuel) supply port 12 (12A) is, among the above-described positions, particularly "a position separated by a length of 2/10 of the total length of the rotary kiln from the discharge end 13". More preferably, it is positioned at a distance of 5/10 of the total length of the rotary kiln from the end 13. If the position where the reducing agent r is introduced is closer to the discharge end 13 than "the position separated from the discharge end 13 by 2/10 of the total length of the rotary kiln", the introduced reducing agent r will If the residence time is shortened, the temperature rise time will be insufficient, and there is a concern that it will be difficult to burn the volatile matter and fixed carbon in the RPF. On the other hand, when the charging end 11 is closer to the charging end 11 than "the position separated from the discharging end 13 by a length of 5/10 of the total length of the rotary kiln", the reducing agent r is introduced into the rotary kiln 1 at a location where the temperature is low. Therefore, the reducing agent r is dispersed in the ore layer from which water is not completely removed, and the surface is covered with water-containing ore. This is because even if it is warmed, the reducing agent r cannot sufficiently come into contact with the air, and there is a concern that it will be difficult to sufficiently burn the volatile matter and fixed carbon in the RPF.

一例として、全長が100mのロータリーキルン1の場合、その内部では、装入端11から装入された鉱石は、排出端13へ向かって徐々に移動しながら、装入端11から30m付近において約200℃に加熱され、80mに至る間に900°以上1200℃以下に加熱される。そして、このようなロータリーキルン1において、スクープフィーダー17が、装入端11から50mの位置に設けられているとすると、このスクープフィーダー17を介して投入することによって、装入端11から50m~80mの領域を速やかに昇温することができるので、900°以上1200℃以下に加熱される領域を拡張することができる。 As an example, in the case of the rotary kiln 1 having a total length of 100 m, the ore charged from the charging end 11 moves gradually toward the discharge end 13 and moves about 200 ℃, and heated to 900 to 1200 ℃ while reaching 80 m. In such a rotary kiln 1, assuming that the scoop feeder 17 is provided at a position 50 m from the charging end 11, feeding via this scoop feeder 17 will result in a 50 m to 80 m , the region heated to 900° C. or more and 1200° C. or less can be expanded.

以下、試験操業による実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples of test operations, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
フェロニッケル製錬において、内径4.8m、長さ105mのロータリーキルン(乾燥・還元用ロータリーキルン)を用いて、鉱石に対する焼成乾燥処理を行った。この焼成乾燥処理では、還元剤として、「RPF」と石炭とからなる還元剤を用いた。1.5rpmの回転数で回転しているロータリーキルン内への上記還元剤の投入は、「RPF」と石炭とを予めを混合したうえで、ロータリーキルンの排出端から全長の2/10離れた位置に設けられるスクープフィーダーを介して行った。ここで、投入に用いた「RPF」の直径は30mm、長さは10~40mm、密度は0.4g/cmであり、鉱石の処理量50t/hに対する、「RPF」の投入量は0.25t/h、石炭の投入量は5.0t/hとした。
[Example 1]
In ferronickel smelting, a rotary kiln (rotary kiln for drying/reduction) having an inner diameter of 4.8 m and a length of 105 m was used to perform sintering and drying treatment of ore. In this baking and drying treatment, a reducing agent composed of "RPF" and coal was used as the reducing agent. Injecting the reducing agent into the rotary kiln rotating at a rotation speed of 1.5 rpm is performed by pre-mixing "RPF" and coal, and then placing it at a position 2/10 of the total length away from the discharge end of the rotary kiln. Feeding was done via a provided scoop feeder. Here, the "RPF" used for charging has a diameter of 30 mm, a length of 10 to 40 mm, and a density of 0.4 g/ cm3 . .25 t/h, and the amount of coal input was 5.0 t/h.

ロータリーキルンの排出端における鉱石温度が800℃以上900℃以下となるようにバーナーの火力を調整し、上記の操業を継続した。バーナーに用いられる重油と微粉炭の使用量は、重油が80L/h、微粉炭が3.4t/hとなった。 The heating power of the burner was adjusted so that the ore temperature at the discharge end of the rotary kiln was 800° C. or higher and 900° C. or lower, and the above operation was continued. The amounts of heavy oil and pulverized coal used in the burner were 80 L/h for heavy oil and 3.4 t/h for pulverized coal.

次いで、上記の手順で鉱石の乾燥・還元処理を行い焼鉱とした後、得られた焼鉱を電気炉に装入し、500kwh/Dry-tonの電力を投入することにより還元、熔解してフェロニッケルを生成させた。この過程で生成されるスラグ中の鉄品位を確認したところ、鉄品位は、管理目標値範囲内である7%以上9%以下となっていた。 Next, after the ore is dried and reduced according to the above procedure to obtain calcined ore, the obtained calcined ore is charged into an electric furnace, and is reduced and melted by supplying an electric power of 500 kwh/dry-ton. produced ferronickel. When the iron grade in the slag generated in this process was checked, the iron grade was 7% or more and 9% or less, which is within the control target value range.

[実施例2]
「RPF」の投入量を1t/h、石炭の投入量を4.8t/hとしたことの他は、実施例1と同様に試験操業を行った。バーナーに用いられる重油と微粉炭の使用量は、重油が42L/h、微粉炭が2.97t/hとなった。電気炉で生成されるスラグ中の鉄品位を確認したところ、鉄品位は、管理目標値範囲内である7%以上9%以下となっていた。
[Example 2]
A test operation was performed in the same manner as in Example 1, except that the input amount of "RPF" was 1 t/h and the input amount of coal was 4.8 t/h. The amounts of heavy oil and pulverized coal used in the burner were 42 L/h for heavy oil and 2.97 t/h for pulverized coal. When the iron grade in the slag generated in the electric furnace was checked, the iron grade was 7% or more and 9% or less, which is within the control target value range.

[比較例1]
「RPF」は用いず、還元剤として石炭のみを用いて、その投入量を5.1t/hとしたことの他は、実施例1と同様に試験操業を行った。バーナーに用いられる重油と微粉炭の使用量は、重油が94L/h、微粉炭が3.57t/hとなった。電気炉で生成されるスラグ中の鉄品位を確認したところ、鉄品位は、管理目標値範囲内である7%以上9%以下となっていた。
[Comparative Example 1]
A test operation was performed in the same manner as in Example 1, except that "RPF" was not used and only coal was used as a reducing agent, and the input amount was set to 5.1 t/h. The amounts of heavy oil and pulverized coal used in the burner were 94 L/h for heavy oil and 3.57 t/h for pulverized coal. When the iron grade in the slag generated in the electric furnace was checked, the iron grade was 7% or more and 9% or less, which is within the control target value range.

「RPF」を含む還元剤を用いた実施例1、及び実施例2では、「RPF」を用いない比較例1と比較して、実施例1では、重油の使用量が14L/h、微粉炭の使用量が0.17t/h削減され、実施例2では、重油の使用量が52L/h、微粉炭の使用量が0.60t/h削減された。又、スラグ中の鉄品位は、何れも7%以上9%以下の範囲内で推移し、熱源としても作用する還元剤の一部を「RPF」で代替することによる還元度の変動は認められなかった。以上より、本発明のロータリーキルンの操業方法は、電気炉内での還元度の上昇を抑制し、燃料である重油や微粉炭の使用量を削減することができるプロセスであることが確認された。 In Example 1 and Example 2 using a reducing agent containing "RPF", compared with Comparative Example 1 not using "RPF", in Example 1, the amount of heavy oil used was 14 L / h, pulverized coal was reduced by 0.17 t/h, and in Example 2, the amount of heavy oil used was reduced by 52 L/h, and the amount of pulverized coal used was reduced by 0.60 t/h. In addition, the iron grade in the slag changes within the range of 7% or more and 9% or less, and there is no change in the degree of reduction due to substituting "RPF" for a part of the reducing agent that also acts as a heat source. I didn't. From the above, it was confirmed that the rotary kiln operation method of the present invention is a process that can suppress the increase in the degree of reduction in the electric furnace and reduce the amount of heavy oil and pulverized coal used as fuel.

1 ロータリーキルン
11 装入端
12、12A 還元剤(燃料)供給口
13 排出端
14 バーナー
15 胴体部
16 外殻
16R 空間部
17 スクープフィーダー
171 先端部
172 直線部
2 ホッパー
3 投入用コンベア
1 rotary kiln 11 charge end 12, 12A reducing agent (fuel) supply port 13 discharge end 14 burner 15 body portion 16 outer shell 16R space portion 17 scoop feeder 171 tip portion 172 straight portion 2 hopper 3 feeding conveyor

Claims (5)

化石燃料の燃焼熱によって内部を加熱する加熱炉であって、且つ、還元処理を行う還元炉が下流工程側に連接されている加熱炉である、ロータリーキルンの操業方法であって、
前記ロータリーキルンに投入する前記化石燃料の一部をRPFで代替する、
ロータリーキルンの操業方法。
A method of operating a rotary kiln, which is a heating furnace that heats the inside by combustion heat of fossil fuel, and is a heating furnace in which a reducing furnace that performs reduction treatment is connected to the downstream process side,
Replacing a part of the fossil fuel put into the rotary kiln with RPF,
How to operate a rotary kiln.
前記ロータリーキルンは、被焼成物を乾燥すると共に、還元剤による部分的な還元処理を行うロータリーキルンであって、
前記ロータリーキルンに投入するRPFの固定炭素量と、該RPF以外の還元剤の固定炭素量との合計量が、前記ロータリーキルン及び前記還元炉で行われる還元処理に必要な固定炭素量となるように調整されている、
請求項1に記載のロータリーキルンの操業方法。
The rotary kiln is a rotary kiln that dries the object to be fired and performs partial reduction treatment with a reducing agent,
Adjust so that the total amount of the fixed carbon amount of the RPF and the fixed carbon amount of the reducing agent other than the RPF to be put into the rotary kiln is the fixed carbon amount necessary for the reduction treatment performed in the rotary kiln and the reduction furnace. has been
The operating method of the rotary kiln according to claim 1.
前記RPFの有効利用率が80%以上となるように該RPFの投入量を調整する、
請求項1又は2に記載のロータリーキルンの操業方法。
adjusting the input amount of the RPF so that the effective utilization rate of the RPF is 80% or more;
The operating method of the rotary kiln according to claim 1 or 2.
前記RPFは、該RPF以外の前記還元剤と混合した状態で前記ロータリーキルンに投入される、
請求項2に記載のロータリーキルンの操業方法。
The RPF is charged into the rotary kiln in a state of being mixed with the reducing agent other than the RPF.
The operating method of the rotary kiln according to claim 2.
前記ロータリーキルンは、フェロニッケル製錬において、原料のニッケル酸化鉱を乾燥すると共に部分的な還元処理を行うロータリーキルンである、
請求項1から4の何れかに記載のロータリーキルンの操業方法。
The rotary kiln is a rotary kiln that dries nickel oxide ore as a raw material and performs partial reduction treatment in ferronickel smelting,
A method for operating a rotary kiln according to any one of claims 1 to 4.
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