JP2618385B2 - 溶融銑鉄の製法 - Google Patents
溶融銑鉄の製法Info
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- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
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- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は溶融銑鉄または製鋼用原料の製法に関する。
（発明の背景） ヨーロッパ特許B1第0037809号は、鉄酸化物含有原料
を、炭素または石炭粒子と酸素含有担体ガスから形成さ
れた流動床内に上方から導入し、該流動床内を通過させ
ることにより加熱、還元、溶融させることからなる鉄酸
化物含有原料粒子、特に予め還元された鉄鉱石から溶融
銑鉄または鉄鋼用原料を製造するための方法を開示して
いる。該方法において、好ましいエネルギーの利用、し
たがって使用総エネルギー量の減少を達成するために、
付加的なエネルギーをプラズマ加熱により流動床内に供
給しているが、このプラズマ加熱は該流動床の上部およ
び／またはそれに続く中央部分において行なわれ、ここ
で最大流動床温度域が生成、維持される。このために、
プラズマバーナーが流動床を収納する溶融るつぼの壁に
おいて該流動床とほぼ同じ高さで使用されているが、該
バーナーの位置は流動床が満たされた溶融るつぼ域の上
部および／または中央高さ域である。プラズマ加熱によ
る付加的なエネルギーの導入は、主として放射により生
じるエネルギー移動に基づく高温のプラズマガスによ
り、使用される総エネルギー量の実質的な減少を可能と
することを意図している。プラズマ加熱が流動床の上部
域および／または該上部域に続く中央域において行なわ
れるという事実に基づき、最大流動床温度域がそこで生
成、維持されるはずであり、その結果温度をスラグ浴の
真上で比較的低く維持でき、還元されすでに溶融された
鉄鉱石粒子の再酸化を該スラグ浴の通過直前まで防止で
きるとしている。
を、炭素または石炭粒子と酸素含有担体ガスから形成さ
れた流動床内に上方から導入し、該流動床内を通過させ
ることにより加熱、還元、溶融させることからなる鉄酸
化物含有原料粒子、特に予め還元された鉄鉱石から溶融
銑鉄または鉄鋼用原料を製造するための方法を開示して
いる。該方法において、好ましいエネルギーの利用、し
たがって使用総エネルギー量の減少を達成するために、
付加的なエネルギーをプラズマ加熱により流動床内に供
給しているが、このプラズマ加熱は該流動床の上部およ
び／またはそれに続く中央部分において行なわれ、ここ
で最大流動床温度域が生成、維持される。このために、
プラズマバーナーが流動床を収納する溶融るつぼの壁に
おいて該流動床とほぼ同じ高さで使用されているが、該
バーナーの位置は流動床が満たされた溶融るつぼ域の上
部および／または中央高さ域である。プラズマ加熱によ
る付加的なエネルギーの導入は、主として放射により生
じるエネルギー移動に基づく高温のプラズマガスによ
り、使用される総エネルギー量の実質的な減少を可能と
することを意図している。プラズマ加熱が流動床の上部
域および／または該上部域に続く中央域において行なわ
れるという事実に基づき、最大流動床温度域がそこで生
成、維持されるはずであり、その結果温度をスラグ浴の
真上で比較的低く維持でき、還元されすでに溶融された
鉄鉱石粒子の再酸化を該スラグ浴の通過直前まで防止で
きるとしている。
しかしながら、プラズマエネルギーを流動床の上部お
よび／または中央域内に対応するプラズマバーナー装置
で導入することは、該エネルギーの溶融域内への移動を
もたらさずに、単に、流動床または溶融るつぼのガス温
度を増加させるだけであることが判明した。かかる溶融
域は溶融スラグ層の上方であって酸素含有担体ガスが溶
融るつぼ壁の横方向に取付けられたノズルを介して流入
するその平面付近に位置しているのである。したがっ
て、プラズマエネルギーは上記溶融域に作用しないの
で、エネルギー利用の改善は全くなされず、使用される
総エネルギー量は全く減少しない。また、本発明者は、
還元されすでに溶融された鉄鉱石粒子の再酸化は、担体
ガス吹き込みガスノズルの上流では高い溶融温度でも起
こらないことを見出だしたのである。
よび／または中央域内に対応するプラズマバーナー装置
で導入することは、該エネルギーの溶融域内への移動を
もたらさずに、単に、流動床または溶融るつぼのガス温
度を増加させるだけであることが判明した。かかる溶融
域は溶融スラグ層の上方であって酸素含有担体ガスが溶
融るつぼ壁の横方向に取付けられたノズルを介して流入
するその平面付近に位置しているのである。したがっ
て、プラズマエネルギーは上記溶融域に作用しないの
で、エネルギー利用の改善は全くなされず、使用される
総エネルギー量は全く減少しない。また、本発明者は、
還元されすでに溶融された鉄鉱石粒子の再酸化は、担体
ガス吹き込みガスノズルの上流では高い溶融温度でも起
こらないことを見出だしたのである。
（発明の目的および概要） したがって、本発明の課題は供給された総エネルギー
量をより効率的に使用するような方法で公知の方法を改
善することである。
量をより効率的に使用するような方法で公知の方法を改
善することである。
本発明によれば、この課題は特許請求の範囲第１項記
載の特徴部分によって解決される。本発明の方法をさら
に具体化した有利な態様は特許請求の範囲の実施態様項
から見ることができる。
載の特徴部分によって解決される。本発明の方法をさら
に具体化した有利な態様は特許請求の範囲の実施態様項
から見ることができる。
本発明はプラズマエネルギーを酸素含有担体ガスの取
入れ口とほぼ同じ高さの流動床内に供給することによっ
て特徴付けられる。
入れ口とほぼ同じ高さの流動床内に供給することによっ
て特徴付けられる。
有利には、流動床形成用の酸素含有担体ガスをプラズ
マ形成ガスとして使用する。比較的簡単な溶融るつぼ構
造の場合には、これは担体ガスの最適な利用につなが
る。鉄酸化物含有原料粒子を還元装置で予め還元すれ
ば、該還元装置から取り出した処理ガスをH2OおよびCO2
除去ならびにダスト除去後にプラズマ形成ガスとして使
用することで、特に経済的な方法が得られる。この調製
した処理ガスは酸素含有担体ガスに加え、該担体ガスの
取入れ地点付近またはその上方に配置したプラズマまた
はO2バーナーによって該流動床内に供給することができ
る。
マ形成ガスとして使用する。比較的簡単な溶融るつぼ構
造の場合には、これは担体ガスの最適な利用につなが
る。鉄酸化物含有原料粒子を還元装置で予め還元すれ
ば、該還元装置から取り出した処理ガスをH2OおよびCO2
除去ならびにダスト除去後にプラズマ形成ガスとして使
用することで、特に経済的な方法が得られる。この調製
した処理ガスは酸素含有担体ガスに加え、該担体ガスの
取入れ地点付近またはその上方に配置したプラズマまた
はO2バーナーによって該流動床内に供給することができ
る。
（発明の詳説） つぎに、本発明の具体例および図面について本発明を
さらに詳しく説明する。該図面は還元鉄鉱石を溶融洗鉄
または製鋼用原料に製造するためのプラントを示す。
さらに詳しく説明する。該図面は還元鉄鉱石を溶融洗鉄
または製鋼用原料に製造するためのプラントを示す。
好ましくは、鉄鉱石塊は入口２を介し還元シャフト炉
１内に上方から導入する。還元ガスは好ましくは環状に
配置された入口３から還元シャフト炉１の低域部分内に
供給される。還元ガスは、還元シャフト炉内を上昇し、
下方向に落下する鉄鉱石を向流で還元する。シャフト炉
１の上端において、CO2およびH2Oをかなりの割合で含有
する処理ガスを鉄鉱石の還元の結果としてライン４によ
り除去する。好ましくは45〜95％の鉄含量に予め還元し
た鉄鉱石をライン５を用いてシャフト炉１の底部から海
綿鉄として排出する。この海綿鉄は融解ガス化炉６の上
方から該炉内にライン５を介して供給する。加えて、細
粒〜粗粒の石炭をライン７により融解ガス化炉６の頂部
域に供給する。
１内に上方から導入する。還元ガスは好ましくは環状に
配置された入口３から還元シャフト炉１の低域部分内に
供給される。還元ガスは、還元シャフト炉内を上昇し、
下方向に落下する鉄鉱石を向流で還元する。シャフト炉
１の上端において、CO2およびH2Oをかなりの割合で含有
する処理ガスを鉄鉱石の還元の結果としてライン４によ
り除去する。好ましくは45〜95％の鉄含量に予め還元し
た鉄鉱石をライン５を用いてシャフト炉１の底部から海
綿鉄として排出する。この海綿鉄は融解ガス化炉６の上
方から該炉内にライン５を介して供給する。加えて、細
粒〜粗粒の石炭をライン７により融解ガス化炉６の頂部
域に供給する。
酸素または酸素含有ガスは担体ガスとして融解ガス化
炉内に、同じ高さでガス化炉６の周囲を囲むように配置
されたプラズマバーナー８によりライン９から吹き込ま
れる。該プラズマバーナー８は融解ガス化炉の低部域
（本明細書中、下部域とも言う。）に位置し、上昇する
担体ガスにより海綿鉄および石炭の流動床が形成され
る。石炭は流動床中で酸素によってガス化される。ガス
化炉６を通過するCO2およびH2O含有ガスはライン10によ
りサイクロン11に送られ、ここで、該ガスから石炭およ
び灰分のようなエントレインメントした固体粒子が除去
される。サイクロン11から送られるガスは入口３からシ
ャフト炉１内に吹き込まれ、鉄鉱石の還元ガスとして使
用される。融解ガス化炉６から送られるガスは温度約10
50℃を有する。しかし、適当な還元ガス温度は約850℃
である。このために、ライン12が冷却ガス供給用にライ
ン10内に挿入され、その結果、サイクロン11に入るガス
の温度は約850℃である。冷却ガスはシャフト炉１から
取り出された処理ガスによって得られる。これはまずラ
イン４を介して洗浄器13内を通過し、ここでダストおよ
びH2Oが大幅に除去され、ついで圧縮器14に入り、最後
にCO2洗浄器15内に入り、ここで該ガスからCO2が除去さ
れる。この調製した処理ガスの一部が還元ガスの冷却ガ
スとして使用され、他方残りのガスは少なくとも１つの
プラズマバーナー16のプラズマ形成ガスとして使用され
る。プラズマバーナー16はプラズマバーナー８と同じ高
さか、またはわずかに高く位置することができる。還元
ガスの冷却用ガスおよびプラズマ形成ガスとして必要な
量の処理ガスだけが調製される。残りの処理ガスは洗浄
器13の下流で枝分かれし、別の用途に供給される。
炉内に、同じ高さでガス化炉６の周囲を囲むように配置
されたプラズマバーナー８によりライン９から吹き込ま
れる。該プラズマバーナー８は融解ガス化炉の低部域
（本明細書中、下部域とも言う。）に位置し、上昇する
担体ガスにより海綿鉄および石炭の流動床が形成され
る。石炭は流動床中で酸素によってガス化される。ガス
化炉６を通過するCO2およびH2O含有ガスはライン10によ
りサイクロン11に送られ、ここで、該ガスから石炭およ
び灰分のようなエントレインメントした固体粒子が除去
される。サイクロン11から送られるガスは入口３からシ
ャフト炉１内に吹き込まれ、鉄鉱石の還元ガスとして使
用される。融解ガス化炉６から送られるガスは温度約10
50℃を有する。しかし、適当な還元ガス温度は約850℃
である。このために、ライン12が冷却ガス供給用にライ
ン10内に挿入され、その結果、サイクロン11に入るガス
の温度は約850℃である。冷却ガスはシャフト炉１から
取り出された処理ガスによって得られる。これはまずラ
イン４を介して洗浄器13内を通過し、ここでダストおよ
びH2Oが大幅に除去され、ついで圧縮器14に入り、最後
にCO2洗浄器15内に入り、ここで該ガスからCO2が除去さ
れる。この調製した処理ガスの一部が還元ガスの冷却ガ
スとして使用され、他方残りのガスは少なくとも１つの
プラズマバーナー16のプラズマ形成ガスとして使用され
る。プラズマバーナー16はプラズマバーナー８と同じ高
さか、またはわずかに高く位置することができる。還元
ガスの冷却用ガスおよびプラズマ形成ガスとして必要な
量の処理ガスだけが調製される。残りの処理ガスは洗浄
器13の下流で枝分かれし、別の用途に供給される。
サイクロン11で分解された固体粒子はライン17により
融解ガス化炉６内に、該流動床と同じ高さで搬入され
る。ここで再び融解ガス化炉６内への供給がプラズマバ
ーナー（図示せず）によって行なわれる。ガス化炉６の
底部域において、溶融スラグおよび溶融洗鉄用のタップ
ホール18が存在する。
融解ガス化炉６内に、該流動床と同じ高さで搬入され
る。ここで再び融解ガス化炉６内への供給がプラズマバ
ーナー（図示せず）によって行なわれる。ガス化炉６の
底部域において、溶融スラグおよび溶融洗鉄用のタップ
ホール18が存在する。
プラズマエネルギーの流動床の低部域部分（すなわ
ち、下部域）への供給により、このエネルギーが洗鉄の
溶融に完全に使用されることが保障される。また、プラ
ズマバーナーが該流動床の上部または中央域に配置され
る場合に懸念されるような、溶融洗鉄または溶融海綿鉄
が流動床の該低域部分において再び冷却されることを確
実に防止する。したがって、流動床の高さ全体にわたる
理想的な温度分布が得られ、その結果エネルギー利用が
最大に達する。
ち、下部域）への供給により、このエネルギーが洗鉄の
溶融に完全に使用されることが保障される。また、プラ
ズマバーナーが該流動床の上部または中央域に配置され
る場合に懸念されるような、溶融洗鉄または溶融海綿鉄
が流動床の該低域部分において再び冷却されることを確
実に防止する。したがって、流動床の高さ全体にわたる
理想的な温度分布が得られ、その結果エネルギー利用が
最大に達する。
温度分布の付加的な制御は固体および／または液体お
よび／またはガス形の炭素担体を融解ガス化炉６に、プ
ラズマバーナーによって供給することで達成することが
できる。本発明による融解ガス化炉のエネルギー経済的
操作は、例えば屋外焼却石炭を用いる場合その消費量が
洗鉄1t当り約500kgであるのに対し、プラズマバーナー
を全く用いなく、処理ガスの返還を全く行なわない場合
には消費量が洗鉄1t当り約1000kgであるという事実によ
って証明することができる。
よび／またはガス形の炭素担体を融解ガス化炉６に、プ
ラズマバーナーによって供給することで達成することが
できる。本発明による融解ガス化炉のエネルギー経済的
操作は、例えば屋外焼却石炭を用いる場合その消費量が
洗鉄1t当り約500kgであるのに対し、プラズマバーナー
を全く用いなく、処理ガスの返還を全く行なわない場合
には消費量が洗鉄1t当り約1000kgであるという事実によ
って証明することができる。
第１図は還元鉄粒子から溶融銑鉄または製鋼用原料を製
造するためのプラントを示す工程図である。 図面中、主な符号はつぎのものを意味する。 1:シャフト炉、6:ガス化炉、８および16:プラズマバー
ナー
造するためのプラントを示す工程図である。 図面中、主な符号はつぎのものを意味する。 1:シャフト炉、6:ガス化炉、８および16:プラズマバー
ナー
Claims (6)
- 【請求項１】炭素系固体粒子および酸素含有担体ガスか
ら形成された流動床内に上方から鉄酸化物含有原料粒子
を導入し、ついで該流動床中を通過させて加熱、還元、
溶融させると共に、プラズマ加熱により付加的なエネル
ギーを該流動床に供給することにより、溶融銑鉄または
製鋼用原料を該鉄酸化物含有原料粒子から製造するにあ
たり、 上記プラズマエネルギーを、流動床の下部域に供給する
ことを特徴とする製法。 - 【請求項２】上記プラズマエネルギーを、流動床の下部
域に設けた酸素含有担体ガスの取入れ口から導入し、ま
た酸素含有担体ガスがプラズマ形成ガスとして使用され
る特許請求の範囲第１項記載の製法。 - 【請求項３】鉄酸化物含有原料粒子が還元装置で予め還
元され、該還元装置から取り出した処理ガスをダスト除
去、およびH2OおよびCO2除去後にプラズマ形成ガスとし
て使用する特許請求の範囲第１項または第２項記載の製
法。 - 【請求項４】ダスト抽出したH2O−CO2非含有上記処理ガ
スが流動床内に、酸素含有担体ガスの取入れ口とほぼ同
じ高さまたは該取入れ口の上方に設けられた付加的なプ
ラズマバーナー（16）またはO2バーナーによって供給さ
れる特許請求の範囲第３項記載の製法。 - 【請求項５】流動床から取り出したガスがサイクロン中
でダスト抽出に付され、得られた分離ダストをバーナー
によって流動床に返還する特許請求の範囲第１〜４項の
１つに記載の製法。 - 【請求項６】上記ダストがプラズマバーナーによって返
還される特許請求の範囲第５項記載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3603894.6 | 1986-02-05 | ||
| DE19863603894 DE3603894A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvormaterial |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185813A JPS62185813A (ja) | 1987-08-14 |
| JP2618385B2 true JP2618385B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=6293650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62023431A Expired - Lifetime JP2618385B2 (ja) | 1986-02-05 | 1987-02-03 | 溶融銑鉄の製法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4755219A (ja) |
| EP (1) | EP0236669B1 (ja) |
| JP (1) | JP2618385B2 (ja) |
| KR (1) | KR870008034A (ja) |
| AU (1) | AU599351B2 (ja) |
| BR (1) | BR8700488A (ja) |
| DD (1) | DD254597A5 (ja) |
| DE (1) | DE3603894A1 (ja) |
| SU (1) | SU1498396A3 (ja) |
| ZA (1) | ZA87795B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3438487A1 (de) * | 1984-10-17 | 1986-04-24 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur herstellung von roheisen |
| AT388390B (de) * | 1987-11-12 | 1989-06-12 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum entzinken des materialflusses beim betrieb einer anlage zur roheisenerzeugung |
| WO1989007499A1 (en) * | 1988-02-09 | 1989-08-24 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Superheating and microalloying of molten metal by contact with a plasma arc |
| DE4108283A1 (de) * | 1991-03-14 | 1992-09-17 | Kortec Ag | Verfahren zum herstellen von fluessigem metall aus feinkoernigen metalloxidpartikeln und reduktions- und schmelzofen zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5397376A (en) * | 1992-10-06 | 1995-03-14 | Bechtel Group, Inc. | Method of providing fuel for an iron making process |
| US5354356A (en) * | 1992-10-06 | 1994-10-11 | Bechtel Group Inc. | Method of providing fuel for an iron making process |
| US5320676A (en) * | 1992-10-06 | 1994-06-14 | Bechtel Group, Inc. | Low slag iron making process with injecting coolant |
| US6197088B1 (en) | 1992-10-06 | 2001-03-06 | Bechtel Group, Inc. | Producing liquid iron having a low sulfur content |
| AT403055B (de) * | 1993-05-07 | 1997-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur verwertung von eisenhältigen abfall- oder reststoffen |
| US5958107A (en) * | 1993-12-15 | 1999-09-28 | Bechtel Croup, Inc. | Shift conversion for the preparation of reducing gas |
| DE19634348A1 (de) | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Arcmet Tech Gmbh | Einschmelzaggregat mit einem Lichtbogenofen |
| DE19638346C1 (de) * | 1996-09-19 | 1998-02-12 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Vorrichtung zur Zuführung eines abrasiven Mediums mit Hilfe eines Fluids |
| KR100237258B1 (ko) * | 1997-04-30 | 2000-01-15 | 박재형 | 플라즈마에 의한 폐기물 처리방법 |
| DE102006048601A1 (de) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschmolzenem Material |
| JP6125543B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2017-05-10 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床燃焼炉及び流動床燃焼炉の運転方法 |
| CN106086282B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-07-03 | 张英华 | 一种corex熔融还原炼铁设备及炼铁方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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