JP7197756B1 - 製鉄装置 - Google Patents
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Abstract
Description
高炉を持つ一貫製鉄所では、コークスと鉄鉱石を高炉上部から入れ、下部から熱風を吹き込むと、熱風でコークスが燃焼して還元ガスが発生する。この還元ガスが炉内を吹き昇り、鉄鉱石中の酸素を奪い取り鉄が精製される。還元ガスに含まれる一酸化炭素と、鉄鉱石に含まれていた酸素が結びつき二酸化炭素(CO2)が発生する。鉄の原料である鉄鉱石が、酸素と結びついた酸化鉄として存在するため、鉄鉱石から鉄を生み出すために、鉄鉱石中の酸素を除去するときに二酸化炭素(CO2)が発生する。
CO + H2O → H2 + CO2
Fe2O3 + 2CO → Fe2O + 2CO2 (1)
Fe2O3 + 2H2 → Fe2O + 2H2O (2)
電気炉のおける反応の分子式は下記の通りとなる。
2Fe2O + C → 4Fe + CO2 (3)
H2O + C → CO + H2 (4)
予備還元炉および電気炉における反応の分子式を合わせると下記通りとなる。
2Fe2O3+5C → 4Fe+2CO+2H2+3CO2+H2O (5)
これにシフト反応の分子式を加味すると、その分子式は下記の通りとなる。
2Fe2O3+5C+3H2O → 4Fe+5CO2+4H2 (6)
2 原料ホッパー
3 バイオマスホッパー
4 副原料ホッパー
10 電気炉
11 予備還元炉
12 予熱装置
13 第1集塵機
14 第2集塵機
15 シフト反応器
16 水素分離装置
17 水素タンク
18 燃料電池
19 電気ヒーター
20 電気炉上部空間
21 電気炉生成ガス
22 予備還元炉発生ガス
Claims (7)
- 燃料電池からの電力により運転される電気炉を備え、前記電気炉に供給されるバイオマスを還元剤とし、前記バイオマスの燃焼に寄らないで前記バイオマスの熱分解により生成ガスが得られ、前記生成ガスを由来とする水素ガスが前記燃料電池に供給され前記電気炉の電源となる製鉄装置。
- 前記水素ガスが前記生成ガスのシフト反応により得られる請求項1に記載の製鉄装置。
- 鉄鉱石が予備還元炉を介して前記電気炉に供給され、前記生成ガスが前記予備還元炉に流れる請求項1又は2に記載の製鉄装置。
- 前記生成ガスが前記鉄鉱石の予備還元に利用される請求項3に記載の製鉄装置。
- 前記鉄鉱石が前記電気炉において前記バイオマスを還元剤として直接還元により銑鉄を製造する請求項1~4のいずれか一項に記載の製鉄装置。
- 予備還元炉発生ガスがシフト反応器により前記水素ガスを生成する請求項2に記載の製鉄装置。
- 前記還元剤がプラスチックを含む請求項1に記載の製鉄装置。
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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