JP2546018B2

JP2546018B2 - 予備還元された鉄鉱石の溶融還元炉内への供給方法

Info

Publication number: JP2546018B2
Application number: JP2072065A
Authority: JP
Inventors: 正浩松尾; 弦治金谷
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1996-10-23
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JPH03274211A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、鉄鉱石の溶融還元設備において、予備還
元炉で予備還元された鉄鉱石（以下、単に鉱石という）
を、その量を制御しつつ溶融還元炉内に供給するための
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

鉄浴が収容された溶融還元炉内に鉱石および炭材を供
給し、前記溶融還元炉内に上方からランスを通して酸素
を吹き込むことにより鉱石を溶融還元する、鉱石の溶融
還元設備が知られている。

第２図は、このような溶融還元設備の概略説明図であ
る。図に示すように、溶融還元設備は、転炉型の溶融還
元炉（１）と、溶融還元炉（１）内に供給される主原料
の鉱石を予備還元するため、溶融還元炉（１）の上方に
設けられる流動槽型の予備還元炉（２）と、主原料用の
貯槽（３）と、副原料用の貯槽（４）とからなってい
る。

溶融還元炉（１）は、転炉型の炉体（５）と、該炉体
（５）の炉口（5a）を通して炉体（５）内に垂直に挿入
されるランス（６）と、炉体（５）の底壁および側壁に
設けられた撹拌用ガス吸込口（７）と、炉口（5a）を覆
うフード（８）に設けられた主原料供給用シュート
（９）、副原料供給用シュート（10）およびガス排出口
（11）とからなっている。

予備還元炉（２）は、多数のノズル（13）を有し、炉
内下部に設けられた分散盤（12）と、該分散盤（12）よ
りも下方の炉内に形成されたガス吹込室（14）と、分散
盤（12）よりも上方の炉内に形成された予備還元室（1
5）とからなっている。ガス吹込室（14）にはガス吹込
口（16）が設けられ、予備還元室（15）には、原料供給
用シュート（17）およびガス排出口（18）が設けられて
いる。

分散盤（12）の上面は、すりばち状に形成されてお
り、その中央部の排出孔（12a）には、予備還元された
鉱石の排出管（19）が取り付けられている。この排出管
（19）は、予備還元炉（２）の底壁を貫通して下方に伸
び、水平管（20）および２基の中間貯槽（21）を経て、
溶融還元炉（１）のシュート（９）に連結されている。

溶融還元炉（１）のフード（８）に設けられたガス排
出口（11）には、予備還元炉（２）のガス吹込室（14）
に設けられたガス吹込口（16）に至るガス導管（22）が
取付けられている。このガス導管（22）の途中には、集
塵用サイクロン（23）が設けられている。

予備還元炉（２）のガス排出口（18）にはガス排出管
（24）が取付けられており、このガス排出管（24）の途
中には集塵用サイクロン（25）が設けられている。

主原料用の貯槽（３）と、予備還元炉（２）の原料供
給用シュート（17）との間は、ダクト（26）によって連
結されており、また、副原料用の貯槽（４）と、溶融還
元炉（１）の副原料供給用シュート（10）との間は、ダ
クト（27）によって連結されている。

以上のような設備では、溶融還元炉（１）内に所定量
の溶鉄（28）を収容し、シュート（９）を通して、予備
還元炉（２）において予備還元された主原料としての所
定粒度の鉱石を、溶融還元炉（１）内に供給し、また、
シュート（10）を通して、副原料としての石炭等の炭材
およびフラックスを溶融還元炉（１）内に供給する。

溶融還元炉（１）の炉口（5a）から炉体（５）内に垂
直に挿入されたランス（６）を通して、炉内に酸素ガス
を吹き込むとともに、炉体（５）の底壁および側壁に設
けられたガス吹込口（７）を通して、炉内の溶鉄（28）
中に、窒素ガス等の撹拌用ガスを吹込む。

炉内に供給された炭材および溶鉄（28）の炭素と、ラ
ンス（６）を通して吹き込まれた酸素ガスとが反応して
COガスが発生し、発生したCOガスは、ランス（６）を通
して吹き込まれた過剰の酸素ガスと反応してCO₂ガスと
なる。このとき発生したCO₂ガスの顕熱により、溶鉄（2
8）中の鉱石は溶融し、炭材中の炭素により還元されて
溶銑となる。

一方、精錬中に溶融還元炉（１）内から発生した高温
の排ガスは、フード（８）のガス排出口（11）から排出
され、ガス導管（22）を通って、予備還元炉（２）のガ
ス吹込室（14）内に吸込まれる。ガス吹込室（14）内に
吸込まれた高温の排ガスは、分散盤（12）のノズル（1
3）を通って予備還元室（15）内に噴出し、貯槽（３）
からダクト（26）およびシュート（17）を通って供給さ
れた予備還元室（15）内の所定粒度の鉱石（29）を、流
動状態で予熱且つ予備還元する。

このようにして予備還元された構成は、分散盤（12）
の排出孔（12a）に取付けられた排出管（19）を通して
予備還元炉（２）内から排出され、水平管（20）を経２
基の中間貯槽（21）に交互に一時貯蔵され、次いで、２
基の中間貯槽（21）から交互に切出されて、溶融還元炉
（１）内に供給される。溶融還元炉（１）内に供給され
ら鉱石は、上述のように予備還元されているので、その
還元工程が軽減され、熱効率を向上されることができ
る。

上述したように予備還元炉（２）内において予備還元
された鉱石は、その量を制御しつつ溶融還元炉（１）内
に供給することが必要である。

このため、従来次のような方法が行われている。即
ち、第３図に供給機構部分の概略説明図で示すように、
予備還元炉（図示せず）の下部に下方に向けて垂直に設
けられた排出管（19）に接続された第１導管（30）の下
端に、第１導管（30）と直交する水平管（20）を設け、
水平管（20）の端部には、溶融還元炉（１）に至る第２
導管（31）を垂直に取付ける。そして、水平管（20）の
一端には、水平管（20）内に水平にガスを吹込むための
ガス噴出管（32）を取付ける。

第１導管（30）を経て水平管（20）内に落下した鉱石
（29）は、水平管（20）内において安息角を形成し滞留
する。このようにして水平管（20）内に滞留している鉱
石に向け、ガス噴出管（32）から不活性ガスを噴射する
と、滞留している鉱石の安息角が崩れ、鉱石は第２導管
（31）に向けて吹き飛ばされる。

このような、ガス噴出管（32）からの不活性ガスの噴
射を一定パルスで行なうことにより、鉱石は一定間隔で
その量を制御されつつ溶融還元炉（１）内に供給され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような方法によって、予備還元された鉱石を一
定間隔でその量を制御しつつ溶融還元炉内に供給するに
当り、水平管（20）の入側における第１導管（30）側の
管内圧力と、水平管（20）の出側における第２導管（3
1）側の管内圧力との差が大になると、第３図に矢印で
示すような、第１導管（30）から水平管（20）を経て第
２導管（31）に向かうガスの流れが発生する。

このガスの流れのために、水平管（20）内に滞留して
いる鉱石の安息角が崩れ、水平管（20）内に落下した鉱
石（29）は、管内に滞留することなく、連続的に第２導
管（31）に排出される。

この結果、溶融還元炉への鉱石供給量の制御が不可能
になるという問題が発生する。

従って、この発明の目的は、鉱石の溶融還元設備にお
いて、予備還元炉で予備還元された鉱石を、その量を制
御しつつ一定間隔で溶融還元炉内に供給することができ
る方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、予備還元炉から排出された鉱石を溶融還
元炉内に供給するため、前記予備還元炉の下部に下方に
向けて垂直に取付けられた第１導管の下端に、端部に溶
融還元炉に至る第２導管が垂直に取付けられた水平管を
設け、前記第１導管から前記水平管内に落下して滞留し
た鉱石に向け、前記水平管の一端または中央部から、一
定パルスでガスを吸込むことにより鉱石を前記第２導管
に向けて吹き飛ばし、鉱石を、前記第２導管を経て溶融
還元炉内にその量を制御しつつ供給する方法において、
前記水平管の入側における前記第１導管側の管内圧力
と、前記水平管の出側における前記第２導管側の管内圧
力とが、予備還元された鉱石が前記水平管内に所定時間
滞留し得る圧力差となるように、前記第１導管側および
前記第２導管側の何れか一方の管内圧力を制御すること
をその特徴とする。

次に、この発明の方法を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、この発明の方法の一実施態様を示す供給機
構部分の概略説明図である。第１図に示すように、予備
還元炉（図示せず）の下部に下方に向けて垂直に設けら
れた排出管（19）に接続された第１導管（30）の下端
に、第１導管（30）と直交するようにして水平管（20）
が設けられ、水平管（20）の端部には、溶融還元炉
（１）に至る第２導管（31）が垂直に取付けられ、さら
に、水平管（20）の一端には、水平管（20）内に水平に
不活性ガスを吹込むためのガス噴出管（32）が取付けら
れていることは、従来と同様である。

この発明においては、第２導管（31）の途中に、排気
弁（33）が取付けられ、また、第１導管（30）および第
２導管（31）に、それぞれ圧力計（34）（35）が取付け
られている。

第１導管（30）を経て水平管（20）に落下した鉱石
が、水平管（20）内において安息角を形成し滞留し得る
ような、第１導管（30）内の圧力P₁と第２導管（31）内
の圧力P₂との圧力差を設定する。

水平管（20）の入側における第１導管（30）内の圧力
P₁を圧力計（34）によって測定するとともに、水平管
（20）の出側における第２導管（31）内の圧力P₂を圧力
計（35）によって測定し、両者の圧力差P₁−P₂を求め
る。

圧力計（34）および（35）によって測定した。第１導
管（30）内の圧力P₁と、第２導管（31）内の圧力P₂との
差P₁−P₂が、上述の設定値を超えたら、排気弁（33）を
操作し、上記設定値の範囲内となるように、第２導管
（31）内の圧力を調整する。

例えば、予備還元炉の鉱石処理能力が5T/Hの場合、上
述した圧力差P₁−P₂は、0.2kg/cm²以内であることが必
要である。

なお、排気弁（33）は、第１導管（30）の途中に設け
ても、また、第１導管（30）および第２導管（31）の両
方に設けてもよい。

〔作用〕

この発明の方法によれば、水平管（20）の入側におけ
る第１導管（30）側の管内圧力と、水平管（20）の出側
における第２導管（31）側の管内圧力とが、水平管（2
0）内において鉱石が安息角を形成し滞留し得る圧力差
となるように制御されている。

従って、第１導管（30）を経て水平管（20）内に落下
した鉱石（29）は、水平管（20）内において安息角を形
成して滞留し、ガス噴出管（32）からの一定パルスのガ
ス噴射により、一定間隔で溶融還元炉内に供給される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、鉱石の溶融還
元設備において、予備還元炉で予備還元された鉱石を、
その量を制御しつつ一定間隔で溶融還元炉内に供給する
ことができるという工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法の一実施態様を示す供給機構
部分の概略説明図、第２図は溶融還元設備の概略説明
図、第３図は従来の供給機構部分の概略説明図である。
図面において、（１）……溶融還元炉、（２）……予備還元炉、（３），（４）……貯槽、（５）……炉体、（６）……ランス、（７）……ガス吹込口、（８）……フード、（９），（10）……シュート、（11）……ガス排出口、（12）……分散盤、（12a）……排出孔、（13）……ノズル、（14）……ガス吹込室、（15）……予備還元室、（16）……ガス吹込口、（17）……シュート、（18）……ガス排出口、（19）……排出管、（20）……水平管、（21）……中間貯槽、（22）……ガス導管、（23），（25）……集塵用サイク
ロン、（24）……ガス排出管、（26），（27）……ダクト、（28）……溶鉄、（29）……鉱石、（30）……第１導管、（31）……第２導管、（32）……ガス噴出管、（33）……排出弁、（34），（35）……圧力計。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予備還元され予備還元炉から排出された鉄
鉱石を溶融還元炉内に供給するため、前記予備還元炉の
下部に下方に向けて垂直に取付けられた第１導管の下端
に、端部に溶融還元炉に至る第２導管が垂直に取付けら
れた水平管を設け、前記第１導管から前記水平管内に落
下して滞留した鉄鉱石に向け、前記水平管の一端または
中央部から、一定パルスでガスを吸込むことにより鉄鉱
石を前記第２導管に向けて吹き飛ばし、鉄鉱石を、前記
第２導管を経て溶融還元炉内にその量を制御しつつ供給
する方法において、前記水平管の入側における前記第１導管側の管内圧力
と、前記水平管の出側における前記第２導管側の管内圧
力とが、予備還元された鉄鉱石が前記水平管内に所定時
間滞留し得る圧力差となるように、前記第１導管側およ
び前記第２導管側の何れか一方の管内圧力を制御するこ
とを特徴とする予備還元された鉄鉱石の溶融還元炉内へ
の供給方法。