JP3075721B2 - 移動床型還元炉の操業方法 - Google Patents
移動床型還元炉の操業方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動床型還元炉を
用いて、炭材内装酸化鉄塊成物を還元して還元鉄を製造
する移動床型還元炉の操業方法の技術分野に属するもの
である。
用いて、炭材内装酸化鉄塊成物を還元して還元鉄を製造
する移動床型還元炉の操業方法の技術分野に属するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】還元鉄の製造方法としてはミドレックス
法に代表される還元方法がよく知られており、この方法
によれば天然ガス等の還元性ガスを羽口から吹き込み、
シャフト炉内を還元雰囲気にするとともに、シャフト炉
内において交流接触させることによって、炉内に充填さ
れた鉄鉱石や酸化鉄ペレットを還元し還元鉄を得るもの
である。しかし、この方法にあっては、コストの高い天
然ガスを還元ガスとして大量使用する必要があり、製造
コストの上昇は避けることができない。
法に代表される還元方法がよく知られており、この方法
によれば天然ガス等の還元性ガスを羽口から吹き込み、
シャフト炉内を還元雰囲気にするとともに、シャフト炉
内において交流接触させることによって、炉内に充填さ
れた鉄鉱石や酸化鉄ペレットを還元し還元鉄を得るもの
である。しかし、この方法にあっては、コストの高い天
然ガスを還元ガスとして大量使用する必要があり、製造
コストの上昇は避けることができない。
【０００３】そこで近年では、上記天然ガスに替えて比
較的安価な石炭を還元剤とすることのできる還元鉄製造
プロセスが注目されている。例えば、米国特許第344393
1 号には、粉鉱石と炭材とを混合してペレット化し、高
温雰囲気下で加熱還元することにより還元鉄を製造する
プロセスが提案されている。これによれば、還元剤が石
炭ベースであることの他にも、粉鉱石を直接使用できる
こと、還元の高速度化が可能であること、製品中の炭素
含有量を調整することができる等の利点を有している。
較的安価な石炭を還元剤とすることのできる還元鉄製造
プロセスが注目されている。例えば、米国特許第344393
1 号には、粉鉱石と炭材とを混合してペレット化し、高
温雰囲気下で加熱還元することにより還元鉄を製造する
プロセスが提案されている。これによれば、還元剤が石
炭ベースであることの他にも、粉鉱石を直接使用できる
こと、還元の高速度化が可能であること、製品中の炭素
含有量を調整することができる等の利点を有している。
【０００４】上記のプロセスとしては、炭材内装酸化鉄
塊成物（ペレット）を回転炉床炉などの移動床型還元炉
に一定の層厚で装入し、炉内を移動する間に炉内の輻射
熱により加熱し、内装炭材で内装酸化鉄塊成物を還元し
て還元鉄を製造するものであり、還元鉄は排出装置の排
出スクリューによって移動床から掻き出され炉外に排出
される。なお、排出装置は、図12に示すように、排出ス
クリュー１が昇降装置３と軸受け４で支持され、操業時
は自重で移動床２の表面を圧下するように移動床２の表
面に接触している構造で、排出スクリュー１を回転する
ことによって、還元された炭材内装酸化鉄塊成物（還元
鉄）を還元鉄排出口25から炉外に排出する。
塊成物（ペレット）を回転炉床炉などの移動床型還元炉
に一定の層厚で装入し、炉内を移動する間に炉内の輻射
熱により加熱し、内装炭材で内装酸化鉄塊成物を還元し
て還元鉄を製造するものであり、還元鉄は排出装置の排
出スクリューによって移動床から掻き出され炉外に排出
される。なお、排出装置は、図12に示すように、排出ス
クリュー１が昇降装置３と軸受け４で支持され、操業時
は自重で移動床２の表面を圧下するように移動床２の表
面に接触している構造で、排出スクリュー１を回転する
ことによって、還元された炭材内装酸化鉄塊成物（還元
鉄）を還元鉄排出口25から炉外に排出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は、移動床上に炭材内装酸化鉄塊成物 (以下塊成物とい
う) を装入する際に、転動、擦過あるいは落下衝撃等の
諸々の要因により塊成物から発生する粉が塊成物に随伴
して炉内に混入し移動床上に堆積する。この塊成物の粉
は、図13に示すように、操業初期では炭材を含んでいる
ため排出スクリュー１に近づくにしたがって還元され金
属鉄粉26となる。移動床が一回転すると、この金属鉄粉
は排出スクリュー１で炉床面に押し込まれ、長く伸びた
金属鉄粉28となる（図13の初期鉄板形成期の項参照）。
炉床面に押し込まれた金属鉄粉28は雰囲気による再酸化
を受けにくい。そのため、操業を続けていくと、炉床面
に押し込まれた金属鉄粉28は少量の脈石成分を含んでい
るため、排出スクリュー１の圧下力により金属鉄分と脈
石成分とが分離し、金属鉄粉は互いに結合し大きくな
り、炉床表面部に鉄板29を形成していく（図13の鉄板生
成期の項参照）。
は、移動床上に炭材内装酸化鉄塊成物 (以下塊成物とい
う) を装入する際に、転動、擦過あるいは落下衝撃等の
諸々の要因により塊成物から発生する粉が塊成物に随伴
して炉内に混入し移動床上に堆積する。この塊成物の粉
は、図13に示すように、操業初期では炭材を含んでいる
ため排出スクリュー１に近づくにしたがって還元され金
属鉄粉26となる。移動床が一回転すると、この金属鉄粉
は排出スクリュー１で炉床面に押し込まれ、長く伸びた
金属鉄粉28となる（図13の初期鉄板形成期の項参照）。
炉床面に押し込まれた金属鉄粉28は雰囲気による再酸化
を受けにくい。そのため、操業を続けていくと、炉床面
に押し込まれた金属鉄粉28は少量の脈石成分を含んでい
るため、排出スクリュー１の圧下力により金属鉄分と脈
石成分とが分離し、金属鉄粉は互いに結合し大きくな
り、炉床表面部に鉄板29を形成していく（図13の鉄板生
成期の項参照）。
【０００６】移動床型還元炉、例えば、回転炉床炉の炉
床表面では加熱・還元を行なう部位と装入部位とでは 3
00℃以上の温度差があり、この温度差が一回転ごとに炉
床表面部に形成された鉄板29に加わり、膨張と収縮を繰
り返すことになる。このため鉄板29にき裂が生じ、さら
に排出スクリュー１の圧下力が加わりき裂部に反りが生
じ、反り量が大きくなると排出スクリュー１に引っ掛か
り鉄板29が剥離する（図13の鉄板剥離の項参照）。剥離
した鉄板が大きくなると排出スクリュー１による還元鉄
10の排出が困難となり操業停止等のトラブルとなる（図
13の鉄板剥離により操業停止の項参照）。
床表面では加熱・還元を行なう部位と装入部位とでは 3
00℃以上の温度差があり、この温度差が一回転ごとに炉
床表面部に形成された鉄板29に加わり、膨張と収縮を繰
り返すことになる。このため鉄板29にき裂が生じ、さら
に排出スクリュー１の圧下力が加わりき裂部に反りが生
じ、反り量が大きくなると排出スクリュー１に引っ掛か
り鉄板29が剥離する（図13の鉄板剥離の項参照）。剥離
した鉄板が大きくなると排出スクリュー１による還元鉄
10の排出が困難となり操業停止等のトラブルとなる（図
13の鉄板剥離により操業停止の項参照）。
【０００７】また、鉄板の剥離後の移動床表面には窪み
ができ、この窪みに装入した塊成物が入り込み、一定層
厚に装入できなくなるばかりか、塊成物を均一に加熱す
ることができず、塊成物ごとの還元率のばらつきを生
み、結果として還元鉄の品位を低下させることになる。
ができ、この窪みに装入した塊成物が入り込み、一定層
厚に装入できなくなるばかりか、塊成物を均一に加熱す
ることができず、塊成物ごとの還元率のばらつきを生
み、結果として還元鉄の品位を低下させることになる。
【０００８】本発明は、移動床上に形成される鉄板の形
成を防止し、また、塊成物から発生する粉を除去するこ
とによって、安定した連続操業が可能な炭材内装酸化鉄
塊成物を還元する移動床型還元炉の操業方法を提供する
ことを目的とする。
成を防止し、また、塊成物から発生する粉を除去するこ
とによって、安定した連続操業が可能な炭材内装酸化鉄
塊成物を還元する移動床型還元炉の操業方法を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】その要旨は、移動床型還
元炉内で炭材内装酸化鉄塊成物を還元して還元鉄を製造
する移動床型還元炉の操業方法において、還元された前
記炭材内装酸化鉄塊成物である前記還元鉄を前記移動床
型還元炉外に排出する排出装置と前記移動床型還元炉の
移動床の表面との間に隙間を設けて操業することを特徴
とする移動床型還元炉の操業方法である。
元炉内で炭材内装酸化鉄塊成物を還元して還元鉄を製造
する移動床型還元炉の操業方法において、還元された前
記炭材内装酸化鉄塊成物である前記還元鉄を前記移動床
型還元炉外に排出する排出装置と前記移動床型還元炉の
移動床の表面との間に隙間を設けて操業することを特徴
とする移動床型還元炉の操業方法である。
【００１０】前記移動床型還元炉内に前記炭材内装酸化
鉄塊成物とともに混入した前記炭材内装酸化鉄塊成物の
粉が酸化されて前記移動床上に形成される酸化鉄層の厚
さに応じて、連続的または間欠的に上記排出装置を前記
移動床の表面から上方向に調整しながら操業することを
特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
鉄塊成物とともに混入した前記炭材内装酸化鉄塊成物の
粉が酸化されて前記移動床上に形成される酸化鉄層の厚
さに応じて、連続的または間欠的に上記排出装置を前記
移動床の表面から上方向に調整しながら操業することを
特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００１１】前記排出装置を前記移動床上に形成される
前記酸化鉄層上に堆積した前記炭材内装酸化鉄塊成物の
粉またはこの粉が還元されてできる金属鉄粉に接触させ
ながら操業することを特徴とする上記の移動床型還元炉
の操業方法である。
前記酸化鉄層上に堆積した前記炭材内装酸化鉄塊成物の
粉またはこの粉が還元されてできる金属鉄粉に接触させ
ながら操業することを特徴とする上記の移動床型還元炉
の操業方法である。
【００１２】単位時間内に前記炭材内装酸化鉄塊成物に
付随して前記移動床型還元炉内に混入する前記炭材内装
酸化鉄塊成物の粉の量を求め、この量の前記炭材内装酸
化鉄塊成物の粉が還元されて金属鉄粉となる量を求め、
この量を体積Ａに換算し、一方、前記単位時間内の前記
排出装置の上昇量と前記移動床型還元炉の移動床面積と
の積を空間体積Ｂとし、Ａ／Ｂが50以下となるように前
記排出装置を上昇させながら操業することを特徴とする
上記の移動床型還元炉の操業方法である。
付随して前記移動床型還元炉内に混入する前記炭材内装
酸化鉄塊成物の粉の量を求め、この量の前記炭材内装酸
化鉄塊成物の粉が還元されて金属鉄粉となる量を求め、
この量を体積Ａに換算し、一方、前記単位時間内の前記
排出装置の上昇量と前記移動床型還元炉の移動床面積と
の積を空間体積Ｂとし、Ａ／Ｂが50以下となるように前
記排出装置を上昇させながら操業することを特徴とする
上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００１３】前記排出装置と前記移動床の表面または前
記酸化鉄層との間に、前記炭材内装酸化鉄塊成物の平均
粒径の３／４以下の隙間を設けながら操業することを特
徴とする移動床型還元炉の操業方法である。
記酸化鉄層との間に、前記炭材内装酸化鉄塊成物の平均
粒径の３／４以下の隙間を設けながら操業することを特
徴とする移動床型還元炉の操業方法である。
【００１４】前記移動床の表面上に形成された上記酸化
鉄層を定期的に削り取りながら操業することを特徴とす
る上記の移動床型還元炉の操業方法である。
鉄層を定期的に削り取りながら操業することを特徴とす
る上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００１５】前記排出装置の後方に設けた酸化用バーナ
ーを用いて前記酸化鉄層の表面を再酸化した後、該酸化
用バーナー後方に設けた上下方向に移動可能なカッター
で前記酸化鉄層を削り取ることを特徴とする上記の移動
床型還元炉の操業方法である。
ーを用いて前記酸化鉄層の表面を再酸化した後、該酸化
用バーナー後方に設けた上下方向に移動可能なカッター
で前記酸化鉄層を削り取ることを特徴とする上記の移動
床型還元炉の操業方法である。
【００１６】前記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床型
還元炉へ装入する装入装置および前記排出装置との近傍
に設けた炉内の排ガスを排出する排ガス抜き出しダクト
から、前記炭材内装酸化鉄塊成物とともに前記移動床型
還元炉内に混入する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉、前
記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床型還元炉内で還元
する間に発生する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉が還元
されてできる金属鉄粉、および前記還元鉄を前記移動床
型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を前記排ガ
スとともに炉外に吸引排出させながら操業することを特
徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
還元炉へ装入する装入装置および前記排出装置との近傍
に設けた炉内の排ガスを排出する排ガス抜き出しダクト
から、前記炭材内装酸化鉄塊成物とともに前記移動床型
還元炉内に混入する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉、前
記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床型還元炉内で還元
する間に発生する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉が還元
されてできる金属鉄粉、および前記還元鉄を前記移動床
型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を前記排ガ
スとともに炉外に吸引排出させながら操業することを特
徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００１７】前記移動床型還元炉から還元された炭材内
装酸化鉄塊成物である前記還元鉄を炉外に排出する際
に、前記還元鉄とともに前記炭材内装酸化鉄塊成物を前
記移動床型還元炉内で還元する間に発生する塊成物の粉
が還元されてできる金属鉄粉および前記還元鉄を前記移
動床型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を同時
に前記排出装置により炉外に排出しながら操業すること
を特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
装酸化鉄塊成物である前記還元鉄を炉外に排出する際
に、前記還元鉄とともに前記炭材内装酸化鉄塊成物を前
記移動床型還元炉内で還元する間に発生する塊成物の粉
が還元されてできる金属鉄粉および前記還元鉄を前記移
動床型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を同時
に前記排出装置により炉外に排出しながら操業すること
を特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００１８】前記排出装置が不活性ガスまたは還元性ガ
スを吹き出すヘッダーであり、前記不活性ガスまたは還
元性ガスを前記移動床型還元炉の移動床の移動方向に対
してほぼ直角方向に吹き出すことにより前記還元鉄とと
もに前記金属鉄粉も同時に炉外に排出しながら操業する
ことを特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法であ
る。
スを吹き出すヘッダーであり、前記不活性ガスまたは還
元性ガスを前記移動床型還元炉の移動床の移動方向に対
してほぼ直角方向に吹き出すことにより前記還元鉄とと
もに前記金属鉄粉も同時に炉外に排出しながら操業する
ことを特徴とする上記の移動床型還元炉の操業方法であ
る。
【００１９】前記排出装置が前記還元炉の移動床の移動
方向に対してほぼ直角方向に往復移動可能な電磁石であ
り、該電磁石に吸着して前記還元鉄とともに前記金属鉄
粉も同時に炉外に排出しながら操業することを特徴とす
る上記の移動床型還元炉の操業方法である。
方向に対してほぼ直角方向に往復移動可能な電磁石であ
り、該電磁石に吸着して前記還元鉄とともに前記金属鉄
粉も同時に炉外に排出しながら操業することを特徴とす
る上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００２０】前記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床型
還元炉内に装入する前に、前記炭材内装酸化鉄塊成物に
随伴する塊成物の粉を取り除いた後、前記炭材内装酸化
鉄塊成物を前記移動床型還元炉内に装入することを特徴
とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
還元炉内に装入する前に、前記炭材内装酸化鉄塊成物に
随伴する塊成物の粉を取り除いた後、前記炭材内装酸化
鉄塊成物を前記移動床型還元炉内に装入することを特徴
とする上記の移動床型還元炉の操業方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明では、図１に示すように、
還元された炭材内装酸化鉄塊成物である還元鉄を還元鉄
排出口25から炉外に排出する排出装置である排出スクリ
ュー１と移動床２の表面との間に隙間を設けて操業する
ことによって、塊成物に随伴して炉内に混入し移動床２
の表面上に堆積する塊成物の粉11は、排出スクリュー１
の羽根の先端部分で移動床２の表面に押し込まれること
がなくなり、移動床２の鉄板形成を防止することができ
る。
還元された炭材内装酸化鉄塊成物である還元鉄を還元鉄
排出口25から炉外に排出する排出装置である排出スクリ
ュー１と移動床２の表面との間に隙間を設けて操業する
ことによって、塊成物に随伴して炉内に混入し移動床２
の表面上に堆積する塊成物の粉11は、排出スクリュー１
の羽根の先端部分で移動床２の表面に押し込まれること
がなくなり、移動床２の鉄板形成を防止することができ
る。
【００２２】なお、排出スクリュー１は昇降装置３と軸
受け４で支持され、排出スクリュー１と移動床２が接触
しているかを検出するためにロードセル５を設けてい
る。
受け４で支持され、排出スクリュー１と移動床２が接触
しているかを検出するためにロードセル５を設けてい
る。
【００２３】また、図３に示すように、移動床２の表面
に押し込まれずに移動床２上に堆積した塊成物の粉11
は、一旦は還元されて金属鉄粉26となるが、炉内で再酸
化され移動床上に酸化鉄層９を形成する。このため、移
動床２の表面に形成される酸化鉄層９の厚さに応じて、
連続的または間欠的に排出スクリュー１を移動床２の表
面から上方向に調整することによって、酸化鉄層９の上
に新たに堆積した塊成物の粉11が排出スクリュー１にて
酸化鉄層９に押し込まれ、鉄板を形成するのを防止する
ことができる。
に押し込まれずに移動床２上に堆積した塊成物の粉11
は、一旦は還元されて金属鉄粉26となるが、炉内で再酸
化され移動床上に酸化鉄層９を形成する。このため、移
動床２の表面に形成される酸化鉄層９の厚さに応じて、
連続的または間欠的に排出スクリュー１を移動床２の表
面から上方向に調整することによって、酸化鉄層９の上
に新たに堆積した塊成物の粉11が排出スクリュー１にて
酸化鉄層９に押し込まれ、鉄板を形成するのを防止する
ことができる。
【００２４】さらに、移動床上に酸化鉄層９を形成した
まま操業を続けると、移動床２上には金属鉄粉26と酸化
鉄27の量が増え、多孔質の酸化鉄層９が成長する。そし
て金属鉄粉26と酸化鉄27は排出スクリュー１に接触し、
多孔質の酸化鉄層９の空孔に押し込まれるが、排出スク
リュー１は上方に調整されているので鉄板を形成するこ
とはない。
まま操業を続けると、移動床２上には金属鉄粉26と酸化
鉄27の量が増え、多孔質の酸化鉄層９が成長する。そし
て金属鉄粉26と酸化鉄27は排出スクリュー１に接触し、
多孔質の酸化鉄層９の空孔に押し込まれるが、排出スク
リュー１は上方に調整されているので鉄板を形成するこ
とはない。
【００２５】排出スクリュー１を移動床２の表面から上
方向に調整する場合には、移動床型還元炉内に混入する
塊成物の粉11の量に応じて調整すればよい。この場合、
炭材内装酸化鉄塊成物の装入量と塊成物の粉11の発生率
とから、単位時間内に炭材内装酸化鉄塊成物に付随して
炉内に混入する塊成物の粉11の質量を求め、この粉量か
ら過去の操業実績から還元され金属鉄粉26となる質量を
求め、これを金属鉄粉26の嵩密度から体積Ａに換算す
る。一方、前記単位時間内の排出スクリュー１の上昇量
と炉床面積との積を空間体積Ｂとする。そして、Ａ／Ｂ
が50以下となるように排出スクリュー１を前記単位時間
内に上昇させる。なお、塊成物の粉11の混入率は事前に
過去の操業実績から求めたものを用いればよい。
方向に調整する場合には、移動床型還元炉内に混入する
塊成物の粉11の量に応じて調整すればよい。この場合、
炭材内装酸化鉄塊成物の装入量と塊成物の粉11の発生率
とから、単位時間内に炭材内装酸化鉄塊成物に付随して
炉内に混入する塊成物の粉11の質量を求め、この粉量か
ら過去の操業実績から還元され金属鉄粉26となる質量を
求め、これを金属鉄粉26の嵩密度から体積Ａに換算す
る。一方、前記単位時間内の排出スクリュー１の上昇量
と炉床面積との積を空間体積Ｂとする。そして、Ａ／Ｂ
が50以下となるように排出スクリュー１を前記単位時間
内に上昇させる。なお、塊成物の粉11の混入率は事前に
過去の操業実績から求めたものを用いればよい。
【００２６】Ａ／Ｂが50を超えると排出スクリュー１と
移動床２の表面との隙間が小さくなり、酸化鉄層９が形
成されると排出スクリュー１と接触しやすくなるので、
塊成物の粉が酸化鉄層９に強く押し込まれることにな
り、その結果、酸化鉄層９上に鉄板が形成されやすくな
るからである。なお、より確実に移動床２の表面に形成
される酸化鉄層９と排出スクリュー１との接触を防止す
るためにはＡ／Ｂが20以下であることが望ましい。
移動床２の表面との隙間が小さくなり、酸化鉄層９が形
成されると排出スクリュー１と接触しやすくなるので、
塊成物の粉が酸化鉄層９に強く押し込まれることにな
り、その結果、酸化鉄層９上に鉄板が形成されやすくな
るからである。なお、より確実に移動床２の表面に形成
される酸化鉄層９と排出スクリュー１との接触を防止す
るためにはＡ／Ｂが20以下であることが望ましい。
【００２７】また、排出スクリュー１を移動床２の表面
から上方向に調整する場合には、排出スクリュー１と移
動床２の表面または酸化鉄層９との隙間を塊成物の平均
直径の３／４以下の隙間を設けるように調整してもよ
い。これによっても、排出スクリュー１で塊成物の粉11
を移動床表面または酸化鉄層に押し込むのを防止し、鉄
板形成を防止できる。ここで、排出スクリュー１と移動
床２の表面または酸化鉄層９との隙間を塊成物の平均粒
径の３／４以上にすると排出スクリュー１で還元鉄10を
排出できなくなる。また、前記隙間は塊成物の粉11が通
過する隙間があればよい。
から上方向に調整する場合には、排出スクリュー１と移
動床２の表面または酸化鉄層９との隙間を塊成物の平均
直径の３／４以下の隙間を設けるように調整してもよ
い。これによっても、排出スクリュー１で塊成物の粉11
を移動床表面または酸化鉄層に押し込むのを防止し、鉄
板形成を防止できる。ここで、排出スクリュー１と移動
床２の表面または酸化鉄層９との隙間を塊成物の平均粒
径の３／４以上にすると排出スクリュー１で還元鉄10を
排出できなくなる。また、前記隙間は塊成物の粉11が通
過する隙間があればよい。
【００２８】このように排出スクリュー１と移動床２の
表面との隙間を、混入する塊成物の粉11に応じて調整す
ることによって、金属鉄粉26は酸化鉄層９に押し込まれ
鉄板を形成するには至らず、酸化鉄層９を形成するのみ
である。
表面との隙間を、混入する塊成物の粉11に応じて調整す
ることによって、金属鉄粉26は酸化鉄層９に押し込まれ
鉄板を形成するには至らず、酸化鉄層９を形成するのみ
である。
【００２９】しかし、塊成物の粉11を移動床２の表面に
押し込まないように、排出スクリュー１と移動床２の表
面との間に隙間を設けて操業すると、混入した塊成物の
粉11は移動床２の表面に酸化鉄層を形成し厚さを増して
行き、いずれ操業に支障を来すようになる。この酸化鉄
層９は排出スクリュー１で強く圧下されていないため多
孔質であり、カッター等で容易に削り取ることができ
る。また、酸化鉄層９は多孔質であるので移動床２の表
面から剥離する場合でも小さい塊となって剥離するた
め、安定した連続操業が可能である。
押し込まないように、排出スクリュー１と移動床２の表
面との間に隙間を設けて操業すると、混入した塊成物の
粉11は移動床２の表面に酸化鉄層を形成し厚さを増して
行き、いずれ操業に支障を来すようになる。この酸化鉄
層９は排出スクリュー１で強く圧下されていないため多
孔質であり、カッター等で容易に削り取ることができ
る。また、酸化鉄層９は多孔質であるので移動床２の表
面から剥離する場合でも小さい塊となって剥離するた
め、安定した連続操業が可能である。
【００３０】移動床２の表面上に形成される多孔質の酸
化鉄層９を定期的に削り取ることで移動床２の表面を定
期的に更新することができる。このようにすれば、移動
床２を補修することなく連続操業が可能となる。また、
多孔質の酸化鉄層９を削り取る前に、図２に示すよう
に、その表面を酸化用バーナー７等で再酸化 (Fe→Fe
O、 FeO→Fe2O3)することによって、排出スクリュー１
または排出スクリュー１の後方に設けた上下方向に移動
可能なカッター８で容易に削り取ることができる。
化鉄層９を定期的に削り取ることで移動床２の表面を定
期的に更新することができる。このようにすれば、移動
床２を補修することなく連続操業が可能となる。また、
多孔質の酸化鉄層９を削り取る前に、図２に示すよう
に、その表面を酸化用バーナー７等で再酸化 (Fe→Fe
O、 FeO→Fe2O3)することによって、排出スクリュー１
または排出スクリュー１の後方に設けた上下方向に移動
可能なカッター８で容易に削り取ることができる。
【００３１】酸化鉄層９を削り取る前の酸化鉄層９の表
面の再酸化は、塊成物の供給を停止することなどにより
炉内を酸化雰囲気にするか、図２に示すように、排出ス
クリュー１の後方に設けた酸化用バーナー７を用いて行
なう。酸化用バーナー７を用いる場合は、再酸化が局部
的に行なえるため、操業を停止することなくカッター８
で連続的に酸化鉄層９を削り取ることができる。
面の再酸化は、塊成物の供給を停止することなどにより
炉内を酸化雰囲気にするか、図２に示すように、排出ス
クリュー１の後方に設けた酸化用バーナー７を用いて行
なう。酸化用バーナー７を用いる場合は、再酸化が局部
的に行なえるため、操業を停止することなくカッター８
で連続的に酸化鉄層９を削り取ることができる。
【００３２】以上のように、酸化鉄層９を定期的に削り
取ることによって、移動床２の表面を更新することがで
きるため、連続操業が可能となる。また、カッターで酸
化鉄層９を定期的に削り取ることはもちろんのこと、許
容できる範囲内で移動床２の表面を削り込むことで、移
動床２の表面に生じた窪みやき裂を除去することがで
き、移動床２の補修期間を延ばすことができる。さら
に、安定した品質の還元鉄を得ることができる。なお、
ここでいう定期的とは、連続操業に支障を来す時点をい
い、設備の規模、操業条件によって決まるものである。
取ることによって、移動床２の表面を更新することがで
きるため、連続操業が可能となる。また、カッターで酸
化鉄層９を定期的に削り取ることはもちろんのこと、許
容できる範囲内で移動床２の表面を削り込むことで、移
動床２の表面に生じた窪みやき裂を除去することがで
き、移動床２の補修期間を延ばすことができる。さら
に、安定した品質の還元鉄を得ることができる。なお、
ここでいう定期的とは、連続操業に支障を来す時点をい
い、設備の規模、操業条件によって決まるものである。
【００３３】本発明では、図４に示すように、排出スク
リューと塊成物の装入装置13との近傍に設けた排ガス抜
き出しダクト12から、塊成物に随伴して炉内に混入した
塊成物の粉11、並びに塊成物の粉11が還元されてできる
金属鉄粉26および還元炉の炉外排出時に発生する粉を排
ガスとともに吸引排出する。これによって、移動床２の
表面上に堆積する塊成物の粉11がなくなり、炉内で形成
される酸化鉄層９および鉄板の形成を防止することがで
き、安定した連続操業が可能となる。
リューと塊成物の装入装置13との近傍に設けた排ガス抜
き出しダクト12から、塊成物に随伴して炉内に混入した
塊成物の粉11、並びに塊成物の粉11が還元されてできる
金属鉄粉26および還元炉の炉外排出時に発生する粉を排
ガスとともに吸引排出する。これによって、移動床２の
表面上に堆積する塊成物の粉11がなくなり、炉内で形成
される酸化鉄層９および鉄板の形成を防止することがで
き、安定した連続操業が可能となる。
【００３４】また、還元鉄10を炉外に排出するに際し
て、図８に示すようにヘッダー21から吹き出す不活性ガ
スまたは還元性ガスで還元鉄10を炉外に排出するか、ま
たは、図９に示すように電磁石23で吸着して還元鉄10を
炉外に排出することによって、塊成物に随伴して炉内に
混入した塊成物の粉11およびそれが還元されることによ
ってできる金属鉄粉26を還元鉄10と同時に炉外に排出す
る。これらによっても、移動床２上の酸化鉄層９および
鉄板の形成を防止することができ、安定した連続操業が
可能となる。
て、図８に示すようにヘッダー21から吹き出す不活性ガ
スまたは還元性ガスで還元鉄10を炉外に排出するか、ま
たは、図９に示すように電磁石23で吸着して還元鉄10を
炉外に排出することによって、塊成物に随伴して炉内に
混入した塊成物の粉11およびそれが還元されることによ
ってできる金属鉄粉26を還元鉄10と同時に炉外に排出す
る。これらによっても、移動床２上の酸化鉄層９および
鉄板の形成を防止することができ、安定した連続操業が
可能となる。
【００３５】さらに、本発明では、塊成物を移動床型還
元炉内に装入する前に、塊成物に随伴する塊成物の粉11
を取り除いた後、移動床型還元炉内に装入する。これに
よって、塊成物の粉11の炉内への混入がなくなり、移動
床上の酸化鉄層９および鉄板の形成を低減することがで
き、安定した連続操業が可能となる。
元炉内に装入する前に、塊成物に随伴する塊成物の粉11
を取り除いた後、移動床型還元炉内に装入する。これに
よって、塊成物の粉11の炉内への混入がなくなり、移動
床上の酸化鉄層９および鉄板の形成を低減することがで
き、安定した連続操業が可能となる。
【００３６】以下に、移動床型還元炉として回転炉床炉
を用いた例を、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明する。
を用いた例を、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明する。
【００３７】
【実施例１】表１に排出装置を上方に連続的に調整しな
がら操業した場合を示す。ここでは、粒径14〜20mm、平
均粒径18mmの塊成物を移動床型還元炉内で還元した。こ
の時の排出装置である排出スクリュー１の上方向への調
整は、表１に示すように本発明例１は72時間当たり 1m
m、本発明例２は24時間当たり 1mm、本発明例３は12時
間当たり 1mmの割合で連続的に上昇させた。比較例は排
出スクリュー１の上方向への調整は行なわず、排出スク
リュー１を移動床２の表面に接触させたまま操業を行な
った。
がら操業した場合を示す。ここでは、粒径14〜20mm、平
均粒径18mmの塊成物を移動床型還元炉内で還元した。こ
の時の排出装置である排出スクリュー１の上方向への調
整は、表１に示すように本発明例１は72時間当たり 1m
m、本発明例２は24時間当たり 1mm、本発明例３は12時
間当たり 1mmの割合で連続的に上昇させた。比較例は排
出スクリュー１の上方向への調整は行なわず、排出スク
リュー１を移動床２の表面に接触させたまま操業を行な
った。
【００３８】以下に、本発明例１の排出スクリュー１の
上方向への調整について説明する。本発明例１は還元鉄
を2t/hで生産した時の例で、塊成物の装入量は2.8t/hで
ある。塊成物の粉11の混入率を 1.5％とすると炉内に混
入する粉量は0.042t/hで、72時間では3tである。この3t
の塊成物の粉11の72％が金属鉄粉26に還元されるとする
と金属鉄粉26は 2.16tである。金属鉄粉26の嵩密度を 5
t/m3と仮定すると金属鉄粉26の体積Ａは 0.432m3であ
る。一方、移動床型還元炉の炉床面積は28.5m2であり、
排出スクリュー１は72時間当たり 1mm上方向へ調整する
ので、空間体積Ｂは0.0285m3である。したがって、この
ときのＡ／Ｂは15.2で、Ａ／Ｂが50以下の本発明の範囲
を満足している。また、既述の20以下も満足している。
上方向への調整について説明する。本発明例１は還元鉄
を2t/hで生産した時の例で、塊成物の装入量は2.8t/hで
ある。塊成物の粉11の混入率を 1.5％とすると炉内に混
入する粉量は0.042t/hで、72時間では3tである。この3t
の塊成物の粉11の72％が金属鉄粉26に還元されるとする
と金属鉄粉26は 2.16tである。金属鉄粉26の嵩密度を 5
t/m3と仮定すると金属鉄粉26の体積Ａは 0.432m3であ
る。一方、移動床型還元炉の炉床面積は28.5m2であり、
排出スクリュー１は72時間当たり 1mm上方向へ調整する
ので、空間体積Ｂは0.0285m3である。したがって、この
ときのＡ／Ｂは15.2で、Ａ／Ｂが50以下の本発明の範囲
を満足している。また、既述の20以下も満足している。
【００３９】本発明例１、２および３は排出スクリュー
１を上方向へ調整しているため、移動床２上には酸化鉄
層９が形成され排出スクリュー１に押し込まれる金属鉄
粉26の量が少ないため移動床２上には鉄板は形成され
ず、そのため操業開始から 100時間後の移動床２の表面
の窪みも少なく炉床の平坦度は良好であった。したがっ
て、 250時間連続操業が可能であった。また、排出スク
リュー１によって排出される金属鉄粉26の量が少ないた
め、排出された還元鉄10に含まれる粒径 3mm以下の金属
鉄粉26等の割合も 0〜6 ％の範囲であった。
１を上方向へ調整しているため、移動床２上には酸化鉄
層９が形成され排出スクリュー１に押し込まれる金属鉄
粉26の量が少ないため移動床２上には鉄板は形成され
ず、そのため操業開始から 100時間後の移動床２の表面
の窪みも少なく炉床の平坦度は良好であった。したがっ
て、 250時間連続操業が可能であった。また、排出スク
リュー１によって排出される金属鉄粉26の量が少ないた
め、排出された還元鉄10に含まれる粒径 3mm以下の金属
鉄粉26等の割合も 0〜6 ％の範囲であった。
【００４０】これに対して比較例１は、排出スクリュー
１によって、金属鉄粉26が移動床表面に押し込まれ、押
し込まれた金属鉄粉26が互いに結合して鉄板を形成する
ため、移動床２の表面の平坦度は悪くなっていた。この
ため、 150時間を超える連続操業は不可能であった。ま
た、比較例２は、炉床材に高温で軟化する FeO・SiO2を
使用しているため、鉄板の剥離面積も広く、操業開始か
ら炉床補修までの時間は24時間であった。さらに、比較
例は排出スクリュー１によって排出される金属鉄粉26の
量が多いため、排出される還元鉄10に含まれる粒径 3mm
以下の金属鉄粉26等の割合も 8〜18％と多くなってい
た。
１によって、金属鉄粉26が移動床表面に押し込まれ、押
し込まれた金属鉄粉26が互いに結合して鉄板を形成する
ため、移動床２の表面の平坦度は悪くなっていた。この
ため、 150時間を超える連続操業は不可能であった。ま
た、比較例２は、炉床材に高温で軟化する FeO・SiO2を
使用しているため、鉄板の剥離面積も広く、操業開始か
ら炉床補修までの時間は24時間であった。さらに、比較
例は排出スクリュー１によって排出される金属鉄粉26の
量が多いため、排出される還元鉄10に含まれる粒径 3mm
以下の金属鉄粉26等の割合も 8〜18％と多くなってい
た。
【００４１】なお、表１の操業開始から 100時間後の移
動床２の平坦度は、（全炉床面積−炉床面に発生した窪
み面積）／（全炉床面積）で定義した。
動床２の平坦度は、（全炉床面積−炉床面に発生した窪
み面積）／（全炉床面積）で定義した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【実施例２】実施例１で示したような排出装置を上方向
に調整して操業し、移動床表面に形成される酸化鉄層を
定期的に削り取る操業をした例を示す。
に調整して操業し、移動床表面に形成される酸化鉄層を
定期的に削り取る操業をした例を示す。
【００４４】図３に示すように、操業初期は、炉内に混
入した塊成物の粉11が還元された金属鉄粉26と金属鉄粉
26が再酸化された酸化鉄27と未還元の酸化鉄27（未還元
の塊成物の粉）とが移動床２の上に混在し、このまま操
業を続けると移動床２上には金属鉄粉26と酸化鉄27の量
が増え、さらに操業を続けると移動床上に金属鉄粉26を
含んだ多孔質の酸化鉄層９が形成される（図３の酸化鉄
層形成初期の項参照）。そして、酸化鉄層９が形成され
ると、金属鉄粉26は排出スクリュー１と接触することに
よって酸化鉄層９の空孔内に押し込まれるが、金属鉄粉
からの脈石成分の分離もなく金属鉄粉26は互いに結合す
ることなく、金属鉄粉26が鉄板を形成することはない
（図３の酸化鉄層成形期の項参照）。
入した塊成物の粉11が還元された金属鉄粉26と金属鉄粉
26が再酸化された酸化鉄27と未還元の酸化鉄27（未還元
の塊成物の粉）とが移動床２の上に混在し、このまま操
業を続けると移動床２上には金属鉄粉26と酸化鉄27の量
が増え、さらに操業を続けると移動床上に金属鉄粉26を
含んだ多孔質の酸化鉄層９が形成される（図３の酸化鉄
層形成初期の項参照）。そして、酸化鉄層９が形成され
ると、金属鉄粉26は排出スクリュー１と接触することに
よって酸化鉄層９の空孔内に押し込まれるが、金属鉄粉
からの脈石成分の分離もなく金属鉄粉26は互いに結合す
ることなく、金属鉄粉26が鉄板を形成することはない
（図３の酸化鉄層成形期の項参照）。
【００４５】さらに操業を続ける間に排出スクリュー１
は上方向に調整され、排出スクリュー１と酸化鉄層９と
の間に新たな隙間が生じるため、酸化鉄層９の上に新た
に酸化鉄層９が成長し、厚い酸化鉄層９を形成する（図
３の酸化鉄層の成長期の項参照）。本実施例２では、表
２に示すように、酸化鉄層９の厚さが30mmになるまで操
業を続けた。その後、炉内を酸化雰囲気にして、酸化鉄
層９の表面を加熱および再酸化させた。これによって、
酸化鉄層９の深さ方向約 3mmまでが再酸化して組織が変
化したので、酸化鉄層９の表層部にき裂が生じ、加熱
後、つまり回転炉床が一回転するたびに、この部分つま
り組織が変化した酸化鉄層９の表層部、約3mmを排出ス
クリュー１で削り取った（図３の炉床面の更新の項参
照）。上記の再酸化、削り取りを繰り返すことによっ
て、移動床上に形成される酸化鉄層９（30mm）を完全に
削り取り炉床面を更新することができる。なお、表２に
示す削り取り作業時間には、酸化鉄層９の表面を加熱、
再酸化させる時間も含んでいる。
は上方向に調整され、排出スクリュー１と酸化鉄層９と
の間に新たな隙間が生じるため、酸化鉄層９の上に新た
に酸化鉄層９が成長し、厚い酸化鉄層９を形成する（図
３の酸化鉄層の成長期の項参照）。本実施例２では、表
２に示すように、酸化鉄層９の厚さが30mmになるまで操
業を続けた。その後、炉内を酸化雰囲気にして、酸化鉄
層９の表面を加熱および再酸化させた。これによって、
酸化鉄層９の深さ方向約 3mmまでが再酸化して組織が変
化したので、酸化鉄層９の表層部にき裂が生じ、加熱
後、つまり回転炉床が一回転するたびに、この部分つま
り組織が変化した酸化鉄層９の表層部、約3mmを排出ス
クリュー１で削り取った（図３の炉床面の更新の項参
照）。上記の再酸化、削り取りを繰り返すことによっ
て、移動床上に形成される酸化鉄層９（30mm）を完全に
削り取り炉床面を更新することができる。なお、表２に
示す削り取り作業時間には、酸化鉄層９の表面を加熱、
再酸化させる時間も含んでいる。
【００４６】
【表２】
【００４７】また、図２に示すように、酸化鉄層９を削
り取る前に、酸化用バーナー７で表面を再酸化させ、そ
の後、カッター８で酸化鉄層９を削り取ることも可能で
ある。その結果を表３に示す。
り取る前に、酸化用バーナー７で表面を再酸化させ、そ
の後、カッター８で酸化鉄層９を削り取ることも可能で
ある。その結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
【００４９】表３に示すように、操業開始から75時間後
に、酸化鉄層９を 5mm削り取った。削り取り作業に要し
た時間の60分間のうち、30分間が削り込みに要した時間
である。すなわち、回転炉床炉が３回転する間に酸化鉄
層９を 5mm削り取った。この例では、操業中に酸化用バ
ーナー７で局部的に酸化鉄層９を酸化し削り取っている
ため、操業停止時間はない。
に、酸化鉄層９を 5mm削り取った。削り取り作業に要し
た時間の60分間のうち、30分間が削り込みに要した時間
である。すなわち、回転炉床炉が３回転する間に酸化鉄
層９を 5mm削り取った。この例では、操業中に酸化用バ
ーナー７で局部的に酸化鉄層９を酸化し削り取っている
ため、操業停止時間はない。
【００５０】以上のように、移動床２上に形成される酸
化鉄層９を削り取ることによって移動床２の表面は更新
され、削り取った後も安定した操業が可能となる。
化鉄層９を削り取ることによって移動床２の表面は更新
され、削り取った後も安定した操業が可能となる。
【００５１】
【実施例３】次に、還元鉄の排出装置と塊成物の装入装
置との近傍に排ガス抜き出しダクトを設け、塊成物に随
伴して炉内に混入する塊成物の粉、還元過程および炉外
排出時に発生する還元鉄の粉を排ガスとともに吸引排出
する例を示す。
置との近傍に排ガス抜き出しダクトを設け、塊成物に随
伴して炉内に混入する塊成物の粉、還元過程および炉外
排出時に発生する還元鉄の粉を排ガスとともに吸引排出
する例を示す。
【００５２】図４は移動床型還元炉として回転炉床炉を
用いた例で、排出装置６と装入装置13との中間に排ガス
抜き出しダクト12を設けてあり、塊成物に随伴して炉内
に混入する塊成物の粉11、還元過程および炉外排出時に
還元鉄10から発生する粉は炉内の排ガスとともに排ガス
抜き出しダクト12から吸引され、未燃ガスを含む排ガス
は燃焼室14で燃焼される。その後、燃焼排ガスと粉はガ
スクーラーで冷却、分離され、粉は集塵機で回収され
る。
用いた例で、排出装置６と装入装置13との中間に排ガス
抜き出しダクト12を設けてあり、塊成物に随伴して炉内
に混入する塊成物の粉11、還元過程および炉外排出時に
還元鉄10から発生する粉は炉内の排ガスとともに排ガス
抜き出しダクト12から吸引され、未燃ガスを含む排ガス
は燃焼室14で燃焼される。その後、燃焼排ガスと粉はガ
スクーラーで冷却、分離され、粉は集塵機で回収され
る。
【００５３】このようにして、塊成物に随伴して炉内に
混入する塊成物の粉11、還元過程および炉外排出時に発
生する還元鉄10からの粉を排ガスとともに吸引排出する
ことによって、これらの粉が回転炉床17の表面上に堆積
することがなくなり、移動床２上の酸化鉄層９および鉄
板の形成を防止することができる。
混入する塊成物の粉11、還元過程および炉外排出時に発
生する還元鉄10からの粉を排ガスとともに吸引排出する
ことによって、これらの粉が回転炉床17の表面上に堆積
することがなくなり、移動床２上の酸化鉄層９および鉄
板の形成を防止することができる。
【００５４】なお、排出装置６としては実施例１、２に
示した排出スクリュー１の他に、図10、11に示す排出板
24によって排出してもよい。
示した排出スクリュー１の他に、図10、11に示す排出板
24によって排出してもよい。
【００５５】
【実施例４】炭材内装酸化鉄塊成物を移動床型還元炉内
に装入する前に、炭材内装酸化鉄塊成物に随伴する塊成
物の粉を取り除いた後、移動床内に装入する例を説明す
る。
に装入する前に、炭材内装酸化鉄塊成物に随伴する塊成
物の粉を取り除いた後、移動床内に装入する例を説明す
る。
【００５６】図５は、ローラースクリーン18を用いて塊
成物16から塊成物の粉11を取り除く例で、供給コンベヤ
ーから塊成物の粉11が随伴した塊成物16をローラースク
リーン18上に供給し、塊成物16がローラースクリーン18
上を移動する間に塊成物の粉11はローラースクリーン18
の隙間から排除コンベヤー上に落下して取り除かれ、一
方、塊成物16はローラースクリーン18上を移動して装入
装置13より移動床型還元炉内に装入される。
成物16から塊成物の粉11を取り除く例で、供給コンベヤ
ーから塊成物の粉11が随伴した塊成物16をローラースク
リーン18上に供給し、塊成物16がローラースクリーン18
上を移動する間に塊成物の粉11はローラースクリーン18
の隙間から排除コンベヤー上に落下して取り除かれ、一
方、塊成物16はローラースクリーン18上を移動して装入
装置13より移動床型還元炉内に装入される。
【００５７】図６は、斜面19に設けた分離板20を用いて
塊成物16から塊成物の粉11を取り除く例で、図６(a) は
部分断面図を含む正面図で、(b) は(a) のＡ矢視図であ
る。斜面19と分離板20との間に塊成物の粉11が通過する
間隙が設けてある。供給コンベヤーから塊成物の粉11が
随伴した塊成物16を斜面19に設けた分離板20の上方（図
６(b) では山形の上部）に供給された塊成物16は、分離
板20に添って転がり装入装置13内に落下し、一方、塊成
物の粉11は斜面19と分離板20との間隙を通過し斜面19か
ら排除コンベヤー上に落下して取り除かれる。なお、斜
面19を振動させることによって、塊成物の粉11が斜面19
に堆積するのを防止することができる。
塊成物16から塊成物の粉11を取り除く例で、図６(a) は
部分断面図を含む正面図で、(b) は(a) のＡ矢視図であ
る。斜面19と分離板20との間に塊成物の粉11が通過する
間隙が設けてある。供給コンベヤーから塊成物の粉11が
随伴した塊成物16を斜面19に設けた分離板20の上方（図
６(b) では山形の上部）に供給された塊成物16は、分離
板20に添って転がり装入装置13内に落下し、一方、塊成
物の粉11は斜面19と分離板20との間隙を通過し斜面19か
ら排除コンベヤー上に落下して取り除かれる。なお、斜
面19を振動させることによって、塊成物の粉11が斜面19
に堆積するのを防止することができる。
【００５８】図７は、供給コンベヤーと排除コンベヤー
の二つのコンベヤーを用いて塊成物16から塊成物の粉11
を取り除く例で、排除コンベヤーは傾斜して配設されて
いる。供給コンベヤーから塊成物の粉11が随伴した塊成
物16を排除コンベヤー上に落下させ、落下した塊成物16
は排除コンベヤー上をコンベヤーの移動方向とは逆に転
がり排除コンベヤーの下端部から落下し、この間に塊成
物の粉11は取り除かれる。一方、排除コンベヤー上に落
下した塊成物の粉11は排除コンベヤーによって、塊成物
とは逆の方向に移動し、排除コンベヤーの上端部から落
下して取り除かれる。排除コンベヤーの傾斜角度は、排
除コンベヤー上の塊成物の粉11の安息角で決まり、塊成
物が排除コンベヤー上を滑り落ち、かつ、塊成物の粉11
が排除コンベヤー上を滑り落ちない角度である。
の二つのコンベヤーを用いて塊成物16から塊成物の粉11
を取り除く例で、排除コンベヤーは傾斜して配設されて
いる。供給コンベヤーから塊成物の粉11が随伴した塊成
物16を排除コンベヤー上に落下させ、落下した塊成物16
は排除コンベヤー上をコンベヤーの移動方向とは逆に転
がり排除コンベヤーの下端部から落下し、この間に塊成
物の粉11は取り除かれる。一方、排除コンベヤー上に落
下した塊成物の粉11は排除コンベヤーによって、塊成物
とは逆の方向に移動し、排除コンベヤーの上端部から落
下して取り除かれる。排除コンベヤーの傾斜角度は、排
除コンベヤー上の塊成物の粉11の安息角で決まり、塊成
物が排除コンベヤー上を滑り落ち、かつ、塊成物の粉11
が排除コンベヤー上を滑り落ちない角度である。
【００５９】
【実施例５】移動床型還元炉から還元された炭材内装酸
化鉄塊成物である還元鉄を炉外に排出する際に、還元鉄
とともに塊成物の粉が還元されてできる金属鉄粉を同時
に炉外に排出する例を説明する。
化鉄塊成物である還元鉄を炉外に排出する際に、還元鉄
とともに塊成物の粉が還元されてできる金属鉄粉を同時
に炉外に排出する例を説明する。
【００６０】図８は、ヘッダー21から吹き出す不活性ガ
スまたは還元性ガスで還元鉄10を炉外に排出する排出装
置を設けた例で、(a) は平面断面図で、(b) は正面断面
図である。ヘッダー21は不活性ガスまたは還元性ガスの
吹き出し口を還元鉄10を排出する排出シュート22側に向
け、回転炉床17の移動に伴い運ばれてきた還元鉄10をヘ
ッダー21から吹き出す不活性ガスまたは還元性ガスで排
出シュート22内に落とし込んで炉外に排出する。このと
き、金属鉄粉26も同時に排出することができる。なお、
使用されるガスとしては、1000〜1200℃の間で鉄を酸化
しない性質を有していれば何でもよいが、不活性ガスに
は窒素ガス(N2)を、還元性ガスにはメタンガス(CH4) を
用いればよい。
スまたは還元性ガスで還元鉄10を炉外に排出する排出装
置を設けた例で、(a) は平面断面図で、(b) は正面断面
図である。ヘッダー21は不活性ガスまたは還元性ガスの
吹き出し口を還元鉄10を排出する排出シュート22側に向
け、回転炉床17の移動に伴い運ばれてきた還元鉄10をヘ
ッダー21から吹き出す不活性ガスまたは還元性ガスで排
出シュート22内に落とし込んで炉外に排出する。このと
き、金属鉄粉26も同時に排出することができる。なお、
使用されるガスとしては、1000〜1200℃の間で鉄を酸化
しない性質を有していれば何でもよいが、不活性ガスに
は窒素ガス(N2)を、還元性ガスにはメタンガス(CH4) を
用いればよい。
【００６１】図９は、電磁石23で還元鉄10を吸着して炉
外に排出する排出装置を設けた例で、(a) は平面断面図
で、(b) は正面断面図である。電磁石23は２個を一組と
し、内側と外側の二組４個の電磁石が配設され、それぞ
れの電磁石23は上下方向にも移動可能とされている。内
側の電磁石23は回転炉床17の内側の還元鉄10と金属鉄粉
26とを吸着し、上方に持ち上げ回転炉床17の中央付近ま
で移動し、還元鉄10と金属鉄粉26とを回転炉床17上に下
ろす。外側の電磁石23は回転炉床17の中央付近の還元鉄
10と金属鉄粉26とを吸着し、上方に持ち上げ排出シュー
ト22まで移動した後、還元鉄10と金属鉄粉26とを排出シ
ュート22内に落下させて炉外に排出する。このようにし
て、還元鉄10と金属鉄粉26とを同時に排出することがで
きる。
外に排出する排出装置を設けた例で、(a) は平面断面図
で、(b) は正面断面図である。電磁石23は２個を一組と
し、内側と外側の二組４個の電磁石が配設され、それぞ
れの電磁石23は上下方向にも移動可能とされている。内
側の電磁石23は回転炉床17の内側の還元鉄10と金属鉄粉
26とを吸着し、上方に持ち上げ回転炉床17の中央付近ま
で移動し、還元鉄10と金属鉄粉26とを回転炉床17上に下
ろす。外側の電磁石23は回転炉床17の中央付近の還元鉄
10と金属鉄粉26とを吸着し、上方に持ち上げ排出シュー
ト22まで移動した後、還元鉄10と金属鉄粉26とを排出シ
ュート22内に落下させて炉外に排出する。このようにし
て、還元鉄10と金属鉄粉26とを同時に排出することがで
きる。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の操業方法は、塊成物の粉が還元された金属鉄粉
を移動床表面に押し込まないので、鉄板の形成を防止す
ることができ、また、移動床表面上に形成される酸化鉄
層は容易に削り取ることができ、移動床表面を定期的に
更新することによって連続操業が可能である。また、本
発明の操業方法は、炭材内装酸化鉄塊成物を移動床型還
元炉内に装入する前に塊成物から発生する粉を除去する
か、あるいは、炭材内装酸化鉄塊成物に随伴して炉内に
混入する炭材内装酸化鉄塊成物の粉を炉外に排出するこ
とによって、移動床表面上に形成する酸化鉄層および鉄
板の形成を抑制することができるため、連続操業が可能
となり、かつ金属化率の高い還元鉄を安定して得ること
ができる。
本発明の操業方法は、塊成物の粉が還元された金属鉄粉
を移動床表面に押し込まないので、鉄板の形成を防止す
ることができ、また、移動床表面上に形成される酸化鉄
層は容易に削り取ることができ、移動床表面を定期的に
更新することによって連続操業が可能である。また、本
発明の操業方法は、炭材内装酸化鉄塊成物を移動床型還
元炉内に装入する前に塊成物から発生する粉を除去する
か、あるいは、炭材内装酸化鉄塊成物に随伴して炉内に
混入する炭材内装酸化鉄塊成物の粉を炉外に排出するこ
とによって、移動床表面上に形成する酸化鉄層および鉄
板の形成を抑制することができるため、連続操業が可能
となり、かつ金属化率の高い還元鉄を安定して得ること
ができる。
【図１】本発明における排出装置の排出スクリューを説
明する図である。
明する図である。
【図２】本発明に係わる移動床上に形成する酸化鉄層を
削り取る方法を説明する図である。
削り取る方法を説明する図である。
【図３】酸化鉄層の形成過程および削り取り方法を説明
する図である。
する図である。
【図４】実施例３における装入時の粉と排出時の粉を排
ガスとともに抜き出すダクトの設置例を示す図である。
ガスとともに抜き出すダクトの設置例を示す図である。
【図５】ローラースクリーンを用いた炭材内装酸化鉄塊
成物から塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
成物から塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
【図６】斜面と分離板を用いた炭材内装酸化鉄塊成物か
ら塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
ら塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
【図７】塊成物の粉の安息角を利用した炭材内装酸化鉄
塊成物から塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
塊成物から塊成物の粉を取り除く例を示す図である。
【図８】ヘッダーから吹き出す不活性ガスまたは還元性
ガスで還元鉄塊成物を排出する排出装置を回転炉床炉に
設けた例を示す図である。
ガスで還元鉄塊成物を排出する排出装置を回転炉床炉に
設けた例を示す図である。
【図９】電磁石で還元鉄塊成物を吸着して炉外に排出す
る排出装置を回転炉床炉に設けた例を示す図である。
る排出装置を回転炉床炉に設けた例を示す図である。
【図10】上下方向に移動可能な排出板で還元鉄塊成物を
炉外に排出する排出装置を回転炉床炉に設けた例の平面
断面図である。
炉外に排出する排出装置を回転炉床炉に設けた例の平面
断面図である。
【図11】上下方向に移動可能な排出板で還元鉄塊成物を
炉外に排出する排出装置を回転炉床炉に設けた例の正面
断面図である。
炉外に排出する排出装置を回転炉床炉に設けた例の正面
断面図である。
【図12】従来技術における排出装置の排出スクリューを
説明する図である。
説明する図である。
【図13】従来技術における移動床上に形成する鉄板の形
成過程を説明する図である。
成過程を説明する図である。
１…排出スクリュー、２…移動床、３…昇降装置、４…
軸受け、５…ロードセル、６…排出装置、７…酸化用バ
ーナー、８…カッター、９…酸化鉄層、10…還元鉄、11
…塊成物の粉、12…排ガス抜き出しダクト、13…装入装
置、14…燃焼室、16…（炭材内装酸化鉄）塊成物、17…
回転炉床、18…ローラースクリーン、19…斜面、20…分
離板、21…ヘッダー、22…排出シュート、23…電磁石、
24…排出板、25…還元鉄排出口、26…金属鉄粉、27…酸
化鉄、28…長く伸びた金属鉄粉、29…鉄板。
軸受け、５…ロードセル、６…排出装置、７…酸化用バ
ーナー、８…カッター、９…酸化鉄層、10…還元鉄、11
…塊成物の粉、12…排ガス抜き出しダクト、13…装入装
置、14…燃焼室、16…（炭材内装酸化鉄）塊成物、17…
回転炉床、18…ローラースクリーン、19…斜面、20…分
離板、21…ヘッダー、22…排出シュート、23…電磁石、
24…排出板、25…還元鉄排出口、26…金属鉄粉、27…酸
化鉄、28…長く伸びた金属鉄粉、29…鉄板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 孝夫 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開2000−111263（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21B 13/10 F27B 3/19,9/16 F27D 3/08 C22B 1/16
Claims (12)
- 【請求項１】 移動床型還元炉内で炭材内装酸化鉄塊成
物を還元して還元鉄を製造する移動床型還元炉の操業方
法において、還元された前記炭材内装酸化鉄塊成物であ
る前記還元鉄を前記移動床型還元炉外に排出する排出装
置と前記移動床型還元炉の移動床の表面との間に隙間を
設けて操業することを特徴とする移動床型還元炉の操業
方法。 - 【請求項２】 前記移動床型還元炉内に前記炭材内装酸
化鉄塊成物とともに混入した前記炭材内装酸化鉄塊成物
の粉が酸化されて前記移動床上に形成される酸化鉄層の
厚さに応じて、連続的または間欠的に上記排出装置を前
記移動床の表面から上方向に調整しながら操業すること
を特徴とする請求項１に記載の移動床型還元炉の操業方
法。 - 【請求項３】 前記排出装置を前記移動床上に形成され
る前記酸化鉄層上に堆積した前記炭材内装酸化鉄塊成物
の粉またはこの粉が還元されてできる金属鉄粉に接触さ
せながら操業することを特徴とする請求項２に記載の移
動床型還元炉の操業方法。 - 【請求項４】 単位時間内に前記炭材内装酸化鉄塊成物
に付随して前記移動床型還元炉内に混入する前記炭材内
装酸化鉄塊成物の粉の量を求め、この量の前記炭材内装
酸化鉄塊成物の粉が還元されて金属鉄粉となる量を求
め、この量を体積Ａに換算し、一方、前記単位時間内の
前記排出装置の上昇量と前記移動床型還元炉の移動床面
積との積を空間体積Ｂとし、Ａ／Ｂが50以下となるよう
に前記排出装置を上昇させながら操業することを特徴と
する請求項２または３に記載の移動床型還元炉の操業方
法。 - 【請求項５】 前記排出装置と前記移動床の表面または
前記酸化鉄層との間に、前記炭材内装酸化鉄塊成物の平
均粒径の３／４以下の隙間を設けながら操業することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の移動床型
還元炉の操業方法。 - 【請求項６】 前記移動床の表面上に形成された上記酸
化鉄層を定期的に削り取りながら操業することを特徴と
する請求項１乃至５のいずれかに記載の移動床型還元炉
の操業方法。 - 【請求項７】 前記排出装置の後方に設けた酸化用バー
ナーを用いて前記酸化鉄層の表面を再酸化した後、該酸
化用バーナー後方に設けた上下方向に移動可能なカッタ
ーで前記酸化鉄層を削り取ることを特徴とする請求項６
に記載の移動床型還元炉の操業方法。 - 【請求項８】 前記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床
型還元炉へ装入する装入装置および前記排出装置との近
傍に設けた炉内の排ガスを排出する排ガス抜き出しダク
トから、前記炭材内装酸化鉄塊成物とともに前記移動床
型還元炉内に混入する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉、
前記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動床型還元炉内で還
元する間に発生する前記炭材内装酸化鉄塊成物の粉が還
元されてできる金属鉄粉、および前記還元鉄を前記移動
床型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を前記排
ガスとともに炉外に吸引排出させながら操業することを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の移動床型
還元炉の操業方法。 - 【請求項９】 前記移動床型還元炉から還元された炭材
内装酸化鉄塊成物である前記還元鉄を炉外に排出する際
に、前記還元鉄とともに前記炭材内装酸化鉄塊成物を前
記移動床型還元炉内で還元する間に発生する塊成物の粉
が還元されてできる金属鉄粉および前記還元鉄を前記移
動床型還元炉外に排出する時に発生する金属鉄粉を同時
に前記排出装置により炉外に排出しながら操業すること
を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の移動床
型還元炉の操業方法。 - 【請求項１０】 前記排出装置が不活性ガスまたは還元
性ガスを吹き出すヘッダーであり、前記不活性ガスまた
は還元性ガスを前記移動床型還元炉の移動床の移動方向
に対してほぼ直角方向に吹き出すことにより前記還元鉄
とともに前記金属鉄粉も同時に炉外に排出しながら操業
することを特徴とする請求項９に記載の移動床型還元炉
の操業方法。 - 【請求項１１】 前記排出装置が前記還元炉の移動床の
移動方向に対してほぼ直角方向に往復移動可能な電磁石
であり、該電磁石に吸着して前記還元鉄とともに前記金
属鉄粉も同時に炉外に排出しながら操業することを特徴
とする請求項９に記載の移動床型還元炉の操業方法。 - 【請求項１２】 前記炭材内装酸化鉄塊成物を前記移動
床型還元炉内に装入する前に、前記炭材内装酸化鉄塊成
物に随伴する塊成物の粉を取り除いた後、前記炭材内装
酸化鉄塊成物を前記移動床型還元炉内に装入することを
特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の移動床
型還元炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11240984A JP3075721B2 (ja) | 1998-08-27 | 1999-08-27 | 移動床型還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24171398 | 1998-08-27 | ||
| JP10-241713 | 1998-08-27 | ||
| JP11240984A JP3075721B2 (ja) | 1998-08-27 | 1999-08-27 | 移動床型還元炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144225A JP2000144225A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3075721B2 true JP3075721B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=26535023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11240984A Expired - Lifetime JP3075721B2 (ja) | 1998-08-27 | 1999-08-27 | 移動床型還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075721B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4980326B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2012-07-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 金属鉄の製法 |
| JP5675140B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2015-02-25 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 回転炉床炉 |
| KR101545721B1 (ko) | 2013-12-24 | 2015-08-19 | 주식회사 포스코 | 용철 제조 장치 및 그 제조 방법 |
| JP2017083114A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 移動炉床式還元炉および還元鉄の製造方法 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP11240984A patent/JP3075721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000144225A (ja) | 2000-05-26 |
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