JP2760659B2 - 炭素含有微粒子を融解するための装置及び該装置を使用して該微粒子を融解する方法 - Google Patents

炭素含有微粒子を融解するための装置及び該装置を使用して該微粒子を融解する方法

Info

Publication number
JP2760659B2
JP2760659B2 JP8520858A JP52085896A JP2760659B2 JP 2760659 B2 JP2760659 B2 JP 2760659B2 JP 8520858 A JP8520858 A JP 8520858A JP 52085896 A JP52085896 A JP 52085896A JP 2760659 B2 JP2760659 B2 JP 2760659B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
particle
fine particles
oxygen supply
internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8520858A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09506143A (ja
Inventor
サン フーン ジュー、
ドン ジューン ミン、
ミョウン キュン シン、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine AG filed Critical Voestalpine AG
Publication of JPH09506143A publication Critical patent/JPH09506143A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2760659B2 publication Critical patent/JP2760659B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/003—Injection of pulverulent coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34—Blowing through the bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 技術分野 本発明は可燃性炭素を含有する微粒子を燃焼させ、融
解するための装置、及び該装置を使用して該微粒子を融
解する方法に関する。より詳細には、本発明は微粒子の
融解／凝集効率を改善することができる三重管構造を有
する微粒子融解装置、及び該装置を使用する微粒子融解
方法に関する。
従来の技術 一般に、製鉄所は銑鉄もしくは銑鋼の製造に際して、
可燃性材料を含有する微粒子を融解するために融解装置
を使用する。銑鉄の製造においては、例えば、溶解還元
炉を使用して溶解還元工程が行われている。溶解還元炉
に石炭を詰め、そこに酸素を送り還元ガスを作り出す。
溶解還元炉では、溶解還元炉の上に配された前還元炉に
おいて還元された鉱石が、還元ガスの製造中に発生する
熱によって溶解される。多量の粉塵が溶解還元炉の還元
ガスの中に含まれている。次に、還元ガスが燃焼／融解
装置によって燃やされ、融解される。燃焼／融解装置に
おいて、鉄鉱石の微粒子と、還元ガスに含まれる脈石が
融解され、凝集し、溶解還元炉へと落下する。このよう
にして、原材料の損失を減少させている。
融解装置に関する１つの技術がオーストリア特許公報
No.AT−Ｂ−381、116に開示されており、それは中央管
と外管を含む二重管構造を有した石炭燃焼装置である。
この装置は外管を通して送風される酸素または空気を利
用して、中央管を通して供給される石炭を燃焼させる。
二重管構造を有する該装置は微粒子を融解する工程に
使用されるが、石炭粒子が外管を通して送られる酸素と
接触する時にのみ燃焼が可能となるので、石炭微粒子の
燃焼が燃焼炎の外側部分から発生し、粒子流の中心では
燃焼が起こらないという問題がある。更に、この装置を
少量の炭素を含有する微粒子を融解するために使用する
と、粒子の融解効率が低下する。
発明の要約 従って、発明の目的は、燃焼炎の全域に亙って微粒子
を均一に燃焼・融解することができる、炭素含有微粒子
を融解する装置を提供することである。
発明の他の目的は、上述の融解装置を用いて微粒子を
効率的に燃焼・融解することができる、炭素含有微粒子
の融解方法を提供することである。
本発明によれば、第一の目的は炭素含有微粒子の融解
装置によって達成され、該装置は、粒子の中心流におい
ても燃焼を達成できるように、微粒子の燃焼・融解と同
時に、微粒子の中心流に空気、酸素を多量に含んだ空気
もしくは純粋の酸素を送ることができ、それによって非
燃焼域を除去するのみならず、燃焼炎の全域に亙って均
一な温度分布を達成することができる。この装置は可燃
性材料に対する燃焼効率を高め、非可燃性粒子の融解及
び凝集を極限まで増加させる。
本発明によれば、第２の目的は微粒子の融解方法によ
って達成され、該方法は微粒子を供給するために使用さ
れる不活性ガスの流量、及び微粒子の燃焼のために送ら
れる酸素もしくは空気の流量と全量を適度に制限する。
１つの局面によれば、本発明は炭素含有微粒子を融解
する装置を提供し、該装置は：その後端で空気及び／も
しくは酸素を供給するための空気／酸素供給源に接続さ
れ、空気／酸素供給源から空気及び／もしくは酸素を受
け取るために適合される内部酸素入口管、及びその後端
で内部酸素入口管の前端に接続され、その後端で内部酸
素入口管と連通する内部酸素供給通路を持つ内部酸素供
給管とを具備する内部酸素供給部；内部酸素供給部を放
射状に囲むように配された粒子供給部、粒子供給部はそ
の後端で微粒子及びキャリヤガスを供給するための粒子
／キャリヤガス供給源に接続され、粒子／キャリヤガス
供給源から微粒子及びキャリヤガスを受け取るために適
合される粒子入口管、及びその後端で粒子入口管の前端
に接続され、その後端で粒子入口管と連通する粒子供給
通路を有する粒子供給管とを具備し；粒子供給部を放射
状に囲むように配された外部酸素供給部、外部酸素供給
部は酸素供給源に接続され、酸素供給源から酸素を受け
取るために適合される外部酸素入口管、及び外部酸素入
口管と連通する外部酸素供給通路を有する外部酸素供給
管とを具備し；粒子入口管は内部酸素入口管が粒子入口
管の内部へと伸びるように、内部酸素入口管にしっかり
と装着され；粒子入口管の前端に設けられる第１のフラ
ンジ、粒子供給管の後端に設けられる第２のフランジ、
及び外部酸素供給管の後端に設けられる第３のフラン
ジ、全てのフランジは連結手段によって共に連結されて
おり；内部酸素供給通路及び粒子供給通路の各々はその
両端で開放されており、外部酸素供給口は第２のフラン
ジによってその後端で閉じられており；及び内部酸素供
給管、粒子供給管及び外部酸素供給管の各前端で構成さ
れるノズルから成り、該ノズルは注入された微粒子が燃
焼・融解するように、粒子供給管を通して供給される微
粒子を、内部及び外部酸素供給管を通して各々供給され
る空気及び／もしくは酸素流と共に注入する働きをす
る。
別の局面によれば、本発明は炭素含有微粒子の融解方
法を提供し、該方法は：キャリヤガスによって微粒子を
運ぶ一方、粒子入口管と粒子供給通路を介して粒子供給
管の前端に微粒子を、内部酸素入口管と内部酸素供給通
路を介して内部酸素供給管の前端に空気及び／もしくは
酸素流を、そして外部酸素入口管と外部酸素供給通路を
介して外部酸素供給管の前端に酸素流を同時に供給する
ことにより、酸素及び／もしくは空気流と共に微粒子を
注入し、酸素流は微粒子が燃焼・融解するように、粒子
融解装置に具備されているノズルを通して注入された微
粒子流の内側及び外側に放射状に各々分配され、該装置
は内部酸素入口管と、内部酸素入口管と連通する内部酸
素供給通路が設けられた内部酸素供給管とを有する内部
酸素供給部、粒子入口管と、粒子入口管と連通する粒子
供給通路が設けられた粒子供給管とを有し、内部酸素供
給部を放射状に囲むように配された粒子供給部、外部酸
素入口管と、外部酸素入口管と連通する外部酸素供給通
路を有する外部酸素供給管とを有し、粒子供給部を放射
状に囲むように配された外部酸素供給部、及び微粒子を
注入するように適合され、内部酸素供給管、粒子供給管
及び外部酸素供給管の各前端で構成されるノズルとを具
備しており；一方、粒子供給管の粒子供給通路を通して
微粒子を運ぶキャリヤガスの流量を少なくとも10m/秒に
制御し、内部酸素供給管の内部酸素供給通路を通して供
給される空気及び／もしくは酸素の流量を少なくとも15
m/秒に制御し、外部酸素供給管の外部酸素供給通路を通
して供給される酸素の流量を少なくとも15m/秒に制御
し、微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量のモル比が
0.6以上になるように、内部及び外部酸素供給通路を通
して供給される全酸素量を制御し、そして内部酸素供給
通路を通して供給される酸素量が全酸素量の20％以下と
なるように制御することから成る方法。
図面の簡単な説明 発明の他の目的及び局面は添付図面を参照した以下の
説明から明らかとなるであろう。
図１は本発明による炭素含有微粒子を融解するための
装置を示す透視図である。
図２は図１の粒子融解装置を示す断面図である。
図３は本発明の粒子融解装置が応用される溶解還元装
置を例示的に示すブロック線図である。
図4A及び4Bは、二重管構造を有する従来の粒子融解装
置、及び本発明の粒子融解装置を各々使用して、炭素含
有微粒子を融解する時に呈する温度分布を各々示す線図
である。
図５は酸素対炭素のモル比と、炭素含有微粒子を本発
明の粒子融解装置を使用して融解した時の炭素燃焼効率
との関係を示すグラフである。
好ましい実施例の態様 図１及び２において、炭素含有微粒子を融解する装置
が図示されている。
図１及び２に示すように、参照符号10で示された融解
装置は、空気及び／もしくは酸素を供給するための内部
酸素供給部１、微粒子を供給するための粒子供給部２、
及び酸素を供給するための外部酸素供給部３とを具備し
ている。
内部酸素供給部１は空気及び／もしくは酸素を供給す
るための空気／酸素供給源（図示せず）に接続され、融
解装置の内部に空気及び／もしくは酸素を導入するため
に適合される内部酸素入口管11、及び内部酸素入口管11
と連通する内部酸素供給通路121がその内部に設けられ
た内部酸素供給管12とを具備している。
内部酸素入口管11は微粒子が供給される方向に見て、
内部酸素供給管12の後端に接続されている。内部酸素供
給通路121は内部酸素供給管12の全長に亙って伸び、そ
の後端で内部酸素入口管11と連通する。内部酸素供給通
路121の前端は開かれている。
特記しない限り、「前端」とは粒子注入側に置かれた
端を意味し、「後端」は粒子導入側に置かれた端を意味
する。
他方、粒子供給部２は微粒子とキャリヤガスを供給す
るための粒子／キャリヤガス供給源（図示せず）に連結
され、微粒子とキャリヤガスを融解装置の内部に導入す
るために適合される粒子入口管21、及びその内部に粒子
入口管21と連通する粒子供給通路221が設けられた粒子
供給管22とを具備している。粒子供給部２は内部酸素供
給部１を放射状に囲むように配されている。
粒子入口管21は粒子供給管22の後端に接続される。粒
子供給通路221は内部酸素供給管12の外側表面と粒子供
給管22の内側表面の間に限定される。粒子供給通路221
は粒子供給管22の全長に亙って伸び、その後端で粒子入
口管21と連通する。粒子供給通路221の前端は開放され
ている。
粒子入口管21は、内部酸素入口管11が粒子入口管21の
内部へと伸びるように、内部酸素入口管11にしっかりと
装着される。
第１のフランジ21aは粒子入口管21の前端に設けられ
る一方、第２のフランジ22aは粒子供給管22の後端に設
けられる。第１と第２のフランジ21a、22aはボルト・ナ
ット手段等の連結手段によって互いに連結されている。
外部酸素供給部３は粒子供給部２を放射状に囲むよう
に配されている。外部酸素供給部３は酸素供給源（図示
せず）に接続され、融解装置の内部に酸素を導入するた
めに適合される外部酸素入口管31と、その内部に外部酸
素入口管31と連通する外部酸素供給通路321が設けられ
る外部酸素供給管32とを具備している。
外部酸素入口管31は、微粒子が供給される方向に見
て、外部酸素供給管32の後端に接続される。外部酸素供
給通路321は粒子供給管22の外側表面と、外部酸素供給
管32の内側表面との間に限定される。外部酸素供給通路
321は第２のフランジ22aから粒子供給管22の前端へと伸
びる。外部酸素供給通路321の後端は第２のフランジ22a
によって閉じられる。外部酸素供給通路321はその前端
で開放されている。
外部酸素供給管32には、その後端に第３のフランジ32
aが設けられ、それはボルト・ナット手段等の連結手段
によって第１のフランジ21a、第２のフランジ22aに連結
される。外部酸素供給管32はその前端において粒子供給
管22の前端を越えて伸びることが好ましい。更に、外部
酸素供給管32の延長部は内側に傾斜した形状、つまり先
細りの形状であることが好ましい。
第１、第２及び第３のフランジ、21a、22a、23aの各
々の形状と位置は、フランジがボルト・ナット手段等の
連結手段によって共に連結され得るように適宜決定され
る。
好ましくは、内部酸素入口管11、粒子入口管21、及び
外部酸素入口管31には、第４、第５及び第６のフランジ
11a、21b、31aが各々設けられ、それらをボルト・ナッ
ト手段等の連結手段によって各々連合する材料供給源
（図示せず）に連結することができる。
内部酸素供給管12、粒子供給管22及び外部酸素供給管
32の前端は共にノズル４を構成する。
更に、内部酸素供給管12、粒子供給管22及び外部酸素
供給管32は、各々管を通して水、ガス等の冷却媒体を循
環させるための冷却手段13、23、33を有することが好ま
しい。
もちろん、管が高い耐熱材料で作られている場合に
は、該冷却手段は不要である。
粒子溶解装置は本発明による上述の三重管構造を有し
ているので、外部酸素供給管を通して装置の内部に吹き
込まれた酸素が、放射状に外向きに拡散する微粒子流の
可燃成分を燃焼させる働きをする。他方、内部酸素供給
管を通して装置の内部に吹き込まれた空気及び／もしく
は酸素が、微粒子流の中心の可燃成分を燃焼させる働き
をする。従って、全粒子流に対して、可燃成分を均一に
燃焼させながら、微粒子に含まれる非可燃性材料を均一
に融解させることが可能である。
換言すれば、本発明の上記装置は炭素含有微粒子の外
側流及び中心流の両方を効率的かつ同等に燃焼させるこ
とができる。なぜなら、粒子入口管に導入されてから粒
子供給管を通ってノズル部分に供給される微粒子は、燃
焼される前にノズル部分で内部及び外部酸素供給管を通
して各々供給される酸素及び／もしくは空気流と出会う
からである。従って、燃焼効率が高められる。
次に、本発明による上述の融解装置を用いて炭素含有
微粒子を融解する方法について説明する。
本発明の融解装置を用いて炭素含有微粒子を融解する
ために、キャリヤガスを使用して微粒子を、粒子入口管
21と粒子供給通路221を介して粒子供給管22の前端、つ
まりノズル４に供給する。同時に、内部酸素入口管11か
らの空気及び／もしくは酸素を内部酸素供給通路121を
介して内部酸素供給管12の前端、つまりノズル４に供給
する。それと同時に、外部酸素入口管31からの空気を外
部酸素供給通路321を介して外部酸素供給管32の前端、
つまりノズル４に供給する。
ノズル４は炭素含有粒子が融解されるように、空気及
び／もしくは酸素と共に粒子を融解炉に注入する。
粒子がノズル４によって注入される時、ノズル４によ
ってやはり注入される酸素と接触し、それによって熱の
発生を含む燃焼反応を起こさせる。この熱によって、粒
子に含まれている非可燃性材料と脈石成分が融解して凝
集し、融解炉の中に落下する。
本発明による融解装置を用いて融解される微粒子は、
少なくとも30重量％の量で固体炭素を含有し、0.5mm以
下の最大粒径を有していることが好ましい。
30重量％以下の炭素含有量の粒子を使用した場合、炭
素含有量が少なすぎるので、非可燃成分を融解させるに
充分な熱量を得ることができない。
0.5mm以上の最大粒径を有した微粒子は、可燃性粒子
の燃焼効率及び非可燃性粒子に対する伝熱が大きく損な
われるので、充分に融解されない。
窒素等の不活性ガスを粒子供給部２を通して粒子を運
ぶキャリヤガスとして使用することが好ましい。キャリ
ヤガスの流量は少なくとも10m/秒であることが望まし
い。キャリヤガスが10m/秒以下の率で流れる場合、粒子
の燃焼と融解がノズルの前端で発生する。この場合、ノ
ズルが詰まったり、あるいは過熱のために傷つくことが
ある。
本発明によれば、キャリヤガスは、10m/秒の流量で、
粒子1kg当り0.05〜0.5kgの量で使用することが好まし
い。キャリヤガスが0.05kg以下の量では、粒子の一部が
粒子供給管の底に残るので、粒子を充分に供給すること
ができない。他方、キャリヤガスを0.5kg以下の量で使
用することが経済的である。
粒子1kg当りのキャリヤガスの量は0.05〜0.2kgである
ことがより好ましい。
内部酸素供給部１を通して供給される空気及び／もし
くは酸素の流量と、外部酸素供給部３を通して供給され
る酸素の流量の両方が15m/秒以上であるように決定され
ることが好ましい。15m/秒以下の流量では、逆火の危険
がある。
上記の説明から明らかであるように、空気及び／もし
くは酸素が内部酸素供給部１を通して供給されるのに対
して、純粋の酸素は外部酸素供給部３を通して供給され
る。この場合、内部酸素供給部１を通して供給される空
気及び／もしくは酸素の量は、必要とされる全酸素量の
20％以下であることが好ましい。
内部及び／もしくは外部酸素供給部13を通して供給さ
れる全酸素量は、微粒子の炭素含有量によって異なる。
全酸素量は固体炭素を完全に燃焼させ得る一定の酸素モ
ル量以上であるべきである。
好ましくは、供給すべき全酸素量は、粒子の全炭素含
有量に対する全酸素量のモル比（O2/C）が少なくとも0.
6であるように決定される。全酸素量がこのモル比より
少ない場合、燃焼効率が50％以下に大きく低下する。こ
の場合、融解及び／もしくは凝集効率がかなり損なわれ
る。
更に、炭素に対する酸素のモル比が0.7〜0.8の範囲で
あることが好ましい。
本発明の粒子融解装置は石炭を使用して銑鉄を製造す
る溶解還元工程に応用できる。これについて以下で詳細
に説明する。
図３は本発明の粒子融解装置が応用される溶解還元装
置を例示的に示すブロック線図である。
図３に示すように、参照符号40で示した溶解還元装置
は、主として、鉄鉱石粒子を前還元するための前還元炉
41、前還元された鉄鉱石粒子を融解するための溶解還元
炉42、及び溶解還元炉42から排出される排気ガスから粉
塵を集めるためのサイクロン43とを具備している。
石炭を溶解還元炉42に充填し、そこに還元ガスを作る
ために酸素を送り込む。溶解還元炉42において、前還元
炉41において還元された鉱石が、還元ガスの製造中に発
生する熱によって融解される。
溶解還元炉42から上向きに排出される排気ガス45の中
に、多量の粉塵が含まれている。排気ガスはサイクロン
43に送られ、次にサイクロンは排気ガスから粉塵を分離
するので、排気ガスは少量の微粉塵だけしか含まなくな
る。サイクロン43からのきれいな排気ガスが次に前還元
炉41に再び供給され、還元ガスとして再利用される。他
方、排気ガスから分離された粉塵47は溶解還元炉42を通
って再循環される。
サイクロン43の中で集められた粉塵は炭素、鉄鉱石、
脈石成分等の可燃性成分を含有しているので、粉塵を再
循環させて再利用することは、経費及び原材料の使用の
点で経済的である。
従って、溶解還元炉42に本発明の粒子融解装置10を装
着することによって、サイクロン43によって集められた
粉塵をより効果的に使用することができる。
サイクロン43によって集積された粉塵が粒子融解装置
10に一旦送られると、粉塵に含まれる可燃性炭素が効率
的に燃焼され得る。可燃性炭素を燃焼させると同時に発
生する熱によって、鉄鉱石及び脈石の微粒子が融解さ
れ、凝集されて、溶解還元炉の中に落下する。
低効率の粒子融解装置を使用した場合、粒子融解装置
内に送り込まれる粉塵が不十分な燃焼のために拡散する
ので、還元ガス内の粉塵含有量が増大する。
しかしながら、本発明の粒子融解装置を溶解還元炉に
装着した場合、上述の問題は効果的に解消される。なぜ
なら、粉塵に含まれる炭素成分の燃焼、及び粉塵に含ま
れる非可燃性材料の融解が最大にされ得るからである。
本発明の粒子溶解装置は、溶解還元工程に応用するよ
うに説明してきたが、可燃性材料を含む微粒子の融解を
含む銑鉄または鋼の製造、あるいは金属含有鉱石または
非金属鉱石を融解する工程にも応用できる。
本発明は以下の実施例を参照すれば容易に理解される
であろうが、これらの実施例は発明を説明するためのも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。
実施例１ 内部酸素供給部を持たない従来の二重管構造を有した
粒子融解装置と、本発明による三重管構造を有する粒子
融解装置を使用して、炭素含有微粒子を融解させた時に
各々呈する温度分布を概算するために、シミュレーショ
ンを行った。その結果を各々図4Aと4Bに示す。
図4A及び4Bにおいて、従来の粒子融解装置を使用した
場合（図4A）、ノズルから注入される微粒子流の中心に
おいて、低温を含む不均一な放射状の温度分布が示され
ているが、本発明の粒子融解装置を使用した場合（図4
B）、比較的均一な放射状温度分布を呈していることが
解る。
実施例２ 本発明の粒子融解装置の内部及び外部酸素供給部を通
して供給される全酸素量を変化させながら、炭素含有微
粒子を本発明の粒子融解装置を用いて燃焼させた。微粒
子の炭素含有量に対する全酸素量の比率に関して、燃焼
効率を調べた。その結果を図５に示す。
この実施例では、炭素粒子を120kg/時間の率で供給す
る一方、鉱石粒子を240kg/時間の率で供給した。純粋の
酸素の全量は90〜160Nm3／時間であった。外部酸素供給
部と内部酸素供給部間の酸素供給率は9:1であった。つ
まり、外部酸素供給部を通して供給される酸素量は、内
部酸素供給部を通して供給される酸素量の９倍であっ
た。図５において、炭素に対する酸素のモル比（O2/C）
が少なくとも0.6である時に、高い燃焼効率が得られる
ことが解る。
上記説明から明らかなように、本発明により、炭素含
有微粒子をより効率的に燃焼・融解させることができ
る。
図示目的のために発明の好ましい態様について説明し
てきたが、当業者であれば、添付クレームに開示された
発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な修
正、追加及び置換が可能であることを認識するであろ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｃ 5/28 Ｃ２１Ｃ 5/28 Ｆ Ｆ２７Ｄ 7/02 Ｆ２７Ｄ 7/02 Ａ (73)特許権者 999999999 ヴォースト−アルピン インドゥストリ アンラゲンバウ ゲーエムベーハー オーストリア共和国 4031 リンツ ピ ー．オー．ボックス ４ トゥルムシュ トラッセ 44 (72)発明者 ジュー、 サン フーン 大韓民国 790−330 キョンサンブーク −ド ポハン シティ ナム−ク ヒョ ジャ−ドン サン 32 リサーチ イン スティテュート オブ インダストリア ル サイエンス アンド テクノロジー スィー／オー (72)発明者 ミン、 ドン ジューン 大韓民国 790−330 キョンサンブーク −ド ポハン シティ ナム−ク ヒョ ジャ−ドン サン 32 リサーチ イン スティテュート オブ インダストリア ル サイエンス アンド テクノロジー スィー／オー (72)発明者 シン、 ミョウン キュン 大韓民国 790−330 キョンサンブーク −ド ポハン シティ ナム−ク ヒョ ジャ−ドン サン 32 リサーチ イン スティテュート オブ インダストリア ル サイエンス アンド テクノロジー スィー／オー (56)参考文献 特開 平７−145916（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−264018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−171818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−133064（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 5/48,5/28 C21B 5/00,7/00,7/16 F27D 7/02

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】炭素含有微粒子を融解するための装置であ
    って、 その後端で空気及び／もしくは酸素を供給するための空
    気／酸素供給源に接続され、空気／酸素供給源から空気
    及び／もしくは酸素を受け取るために適合される内部酸
    素入口管、及びその後端で内部酸素入口管の前端に接続
    され、その後端で内部酸素入口管と連通する内部酸素供
    給通路を持つ内部酸素供給管を具備する内部酸素供給
    部； 内部酸素供給部を放射状に囲むように配された粒子供給
    部、粒子供給部はその後端で微粒子及びキャリヤガスを
    供給するための粒子／キャリヤガス供給源に接続され、
    粒子／キャリヤガス供給源から微粒子及びキャリヤガス
    を受け取るために適合される粒子入口管を、及びその後
    端で粒子入口管の前端に接続され、その後端で粒子入口
    管と連通する粒子供給通路を有する粒子供給管を具備
    し； 粒子供給部を放射状に囲むように配された外部酸素供給
    部、外部酸素供給部は酸素供給源に接続され、酸素供給
    源から酸素を受け取るために適合される外部酸素入口
    管、及び外部酸素入口管と連通する外部酸素供給通路を
    有する外部酸素供給管を具備し； 粒子入口管は内部酸素入口管が粒子入口管の内部へと伸
    びるように、内部酸素入口管にしっかりと装着され； 粒子入口管の前端に設けられる第１のフランジ、粒子供
    給管の後端に設けられる第２のフランジ、及び外部酸素
    供給管の後端に設けられる第３のフランジ、全てのフラ
    ンジは連結手段によって共に連結されており； 内部酸素供給通路及び粒子供給通路の各々はその両端で
    開放されており、外部酸素供給口は第２のフランジによ
    ってその後端で閉じられており；及び 内部酸素供給管、粒子供給管及び外部酸素供給管の各前
    端で構成されるノズルから成り、該ノズルは注入された
    微粒子が燃焼・融解するように、粒子供給管を通して供
    給される微粒子を、内部及び外部酸素供給管を通して各
    々供給される空気及び／もしくは酸素流と共に注入する
    働きをすることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】外部酸素供給管にはその前端において、外
    部酸素供給管の前端から内部酸素供給管と粒子供給管の
    前端を越えて伸びる延長部が設けられている、請求項１
    に記載の装置。
  3. 【請求項３】外部酸素供給管の延長部は内方に傾斜した
    形状を有している、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】炭素含有微粒子を融解するための方法であ
    って、 キャリヤガスによって微粒子を運ぶ一方、粒子入口管と
    粒子供給通路を介して粒子供給管の前端に微粒子を、内
    部酸素入口管と内部酸素供給通路を介して内部酸素供給
    管の前端に空気及び／もしくは酸素流を、そして外部酸
    素入口管と外部酸素供給通路を介して外部酸素供給管の
    前端に酸素流を同時に供給することにより、 酸素及び／もしくは空気流と共に微粒子を注入し、酸素
    流は微粒子が燃焼・融解するように、粒子融解装置に含
    まれているノズルを通して注入された微粒子流の内側及
    び外側に放射状に各々分配され、該装置は内部酸素入口
    管と、内部酸素入口管と連通する内部酸素供給通路が設
    けられた内部酸素供給管とを有する内部酸素供給部、粒
    子入口管と、粒子入口管と連通する粒子供給通路が設け
    られた粒子供給管とを有し、内部酸素供給部を放射状に
    囲むように配された粒子供給部、外部酸素入口管と、外
    部酸素入口管と連通する外部酸素供給通路を有する外部
    酸素供給管とを有し、粒子供給部を放射状に囲むように
    配された外部酸素供給部、及び微粒子を注入するように
    適合され、内部酸素供給管、粒子供給管及び外部酸素供
    給管の各前端で構成されるノズルとを具備しており； 一方、粒子供給管の粒子供給通路を通して微粒子を運ぶ
    キャリヤガスの流量を少なくとも10m/秒に制御し、 内部酸素供給管の内部酸素供給通路を通して供給される
    空気及び／もしくは酸素の流量を少なくとも15m/秒に制
    御し、 外部酸素供給管の外部酸素供給通路を通して供給される
    酸素の流量を少なくとも15m/秒に制御し、 微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量のモル比が0.6
    以上になるように、内部及び外部酸素供給通路を通して
    供給される全酸素量を制御し、そして 内部酸素供給通路を通して供給される酸素量が全酸素量
    の20％以下となるように制御することから成る方法。
  5. 【請求項５】微粒子が少なくとも30重量％の量で固体炭
    素を含有する、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】微粒子の粒径が0.5mm以下である、請求項
    ４または５に記載の方法。
  7. 【請求項７】粒子供給管の粒子供給通路を通して微粒子
    を運ぶキャリヤガスの量が、微粒子1kg当り0.05〜0.5kg
    である、請求項４または５に記載の方法。
  8. 【請求項８】粒子供給管の粒子供給通路を通して微粒子
    を運ぶキャリヤガスの量が、微粒子1kg当り0.05〜0.5kg
    である、請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】キャリヤガスの量が微粒子1kg当り0.05〜
    0.2kgである、請求項７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】キャリヤガスの量が微粒子1kg当り0.05
    〜0.2kgである、請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量
    のモル比が0.7〜0.8である、請求項４または５に記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量
    のモル比が0.7〜0.8である、請求項６に記載の方法。
  13. 【請求項１３】微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量
    のモル比が0.7〜0.8である、請求項８に記載の方法。
  14. 【請求項１４】微粒子の全炭素含有量に対する全酸素量
    のモル比が0.7〜0.8である、請求項８から10のいずれか
    に記載の方法。
JP8520858A 1994-12-29 1995-12-27 炭素含有微粒子を融解するための装置及び該装置を使用して該微粒子を融解する方法 Expired - Lifetime JP2760659B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1994-38981 1994-12-29
KR1019940038981A KR970009084B1 (ko) 1994-12-29 1994-12-29 탄소성분을 포함한 미분체 용융장치 및 이를 이용한 미분체 용융방법
PCT/KR1995/000173 WO1996021048A1 (en) 1994-12-29 1995-12-27 Apparatus for melting fine particles containing carbon and method for melting such fine particles using the apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09506143A JPH09506143A (ja) 1997-06-17
JP2760659B2 true JP2760659B2 (ja) 1998-06-04

Family

ID=19405184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8520858A Expired - Lifetime JP2760659B2 (ja) 1994-12-29 1995-12-27 炭素含有微粒子を融解するための装置及び該装置を使用して該微粒子を融解する方法

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5746804A (ja)
EP (1) EP0748392B1 (ja)
JP (1) JP2760659B2 (ja)
KR (1) KR970009084B1 (ja)
CN (1) CN1062912C (ja)
AT (1) ATE193730T1 (ja)
AU (1) AU693626B2 (ja)
BR (1) BR9506915A (ja)
CA (1) CA2183784C (ja)
DE (1) DE69517418T2 (ja)
RU (1) RU2119959C1 (ja)
UA (1) UA26245C2 (ja)
WO (1) WO1996021048A1 (ja)
ZA (1) ZA9510998B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT404022B (de) * 1996-11-08 1998-07-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus eisenhältigemmaterial
IT1306746B1 (it) * 1999-11-10 2001-10-02 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento di trasformazione in continuo di materiali al fine diottenere prodotti di composizione controllata, ed apparecchiatura
US20070205543A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-06 Lanyi Michael D Oxidant-swirled fossil fuel injector for a shaft furnace
KR100948927B1 (ko) * 2007-08-29 2010-03-23 주식회사 포스코 용철 제조용 풍구 및 이를 이용한 가스 취입 방법
CN101851696B (zh) * 2010-06-10 2012-10-10 河北文丰钢铁有限公司 一种氧气顶吹炼钢转炉的原料预热射击加料系统
JP6012359B2 (ja) * 2012-09-20 2016-10-25 三菱重工業株式会社 ブローパイプ構造
JP6632226B2 (ja) * 2015-06-12 2020-01-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 バーナ、燃焼装置、ボイラ及びバーナの制御方法
JP6477607B2 (ja) * 2016-06-15 2019-03-06 Ｊｆｅスチール株式会社 ランス
CN114807474B (zh) * 2022-03-29 2023-07-28 中冶南方工程技术有限公司 高炉炉顶料罐均压放散方法及高炉加料系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0035451B1 (fr) * 1980-03-05 1984-06-27 Creusot-Loire Procédé d'introduction simultanée et séparée d'au moins un gaz et d'une matière pulvérulente dans une tuyère à usage métallurgique
AU6851781A (en) * 1981-03-18 1982-10-28 Sibirsky Metallurgichesky Institut Imeni Sergo Ordzhonikidze Lance for injecting powder into liquid metal
AT381116B (de) * 1984-11-15 1986-08-25 Voest Alpine Ag Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JPS63171818A (ja) * 1987-01-09 1988-07-15 Nkk Corp 酸素高炉の羽口
JPS63171810A (ja) * 1987-01-09 1988-07-15 Nkk Corp 酸素高炉の火入れ方法
US5599375A (en) * 1994-08-29 1997-02-04 American Combustion, Inc. Method for electric steelmaking

Also Published As

Publication number Publication date
ATE193730T1 (de) 2000-06-15
KR960023109A (ko) 1996-07-18
AU4316596A (en) 1996-07-24
US5746804A (en) 1998-05-05
RU2119959C1 (ru) 1998-10-10
EP0748392A1 (en) 1996-12-18
ZA9510998B (en) 1996-07-29
JPH09506143A (ja) 1997-06-17
CN1062912C (zh) 2001-03-07
EP0748392B1 (en) 2000-06-07
AU693626B2 (en) 1998-07-02
DE69517418T2 (de) 2001-01-25
KR970009084B1 (ko) 1997-06-05
CA2183784A1 (en) 1996-07-11
WO1996021048A1 (en) 1996-07-11
CN1142249A (zh) 1997-02-05
BR9506915A (pt) 1997-09-16
CA2183784C (en) 2000-05-23
DE69517418D1 (de) 2000-07-13
UA26245C2 (uk) 1999-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100325652B1 (ko) 금속철의 제조방법
KR940009338A (ko) 용융선철 및 용융강 예비산물을 생산하기 위한 방법 및 장치
JP2001506315A (ja) 金属酸化物団塊の直接還元
JP4191681B2 (ja) 流動還元炉の操業を改善した溶銑製造装置及びその溶銑製造方法
JP2760659B2 (ja) 炭素含有微粒子を融解するための装置及び該装置を使用して該微粒子を融解する方法
KR100241616B1 (ko) 용융 선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트
KR20110115595A (ko) 선철 및 용강 반제품을 제조하기 위한 방법 및 시스템
JP2004518020A (ja) 鉄鉱石を含む装入物から銑鉄又は流動性のある一次鉄を製造する方法及び装置
KR100240810B1 (ko) 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트
JPH04505945A (ja) 金属酸化物の予備加熱及び予備還元
KR19990029079A (ko) 용선 또는 철강 예비제품을 생산하기 위한 제철법 및상기 제철법을 실시하기 위한 설비
JPH10506682A (ja) 液体銑鉄もしくは液体前製品及び海綿の製造方法及びこの方法を実行するためのプラント
KR940008449B1 (ko) 철광석으로부터 용철을 제조하는 용철 제조장지
KR940008935B1 (ko) 분크롬광석으로 부터의 함크롬용철 제조방법 및 그 장치
JP2916516B2 (ja) 金属酸化物微粒子から液体金属を製造する方法およびこの方法を実施するための還元精錬炉
RU2165984C2 (ru) Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационную зону и установка для его осуществления
JPH09184006A (ja) 鉄原料の溶解方法
JPH0726161B2 (ja) ステンレス鋼製造時の副生物からの有価金属回収方法
JP2002003917A (ja) 竪型溶解炉の酸素供給方法
KR100466633B1 (ko) 용융금속생산용용융가스화로및용융금속생산설비
JPH0310030A (ja) ステンレス鋼製造過程副産物の処理炉
JPS6020441B2 (ja) 溶融還元法における、粉粒状予備還元鉱石の溶融還元炉内吹込み方法
JPH03107430A (ja) ステンレス鋼製造過程副産物の処理炉および処理方法
JPH0726159B2 (ja) ステンレス鋼製造時の副生物から有価金属を回収する設備
KR20000016517A (ko) 금속물질을 용융가스화대 내에 장입하는 방법