JPH01111808A - 鉄鉱石流動層還元装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融還元法に使用するため、鉄鉱石を流動層
予備還元炉で還元する装置に関する。

［従来の技術］ 鉄鉱石を還元して溶鉄を製造するために、高炉を使用す
る方法、シャフト炉で還元した鉄鉱石を電気炉で溶解す
る方法等が従来から採用されている。

このような従来の溶鉄製造技術に代わるものと　　・し
て、溶融還元法が注目を浴びている。この方法で使用す
る溶融還元炉は、使用する原料に制約を受けることなく
、より小規模な設備により鉄系合金の溶湯を製造するこ
とを目的として開発されたものである。

本発明者等は、先に特開昭８１−６４８０７号公報にこ
のような溶融還元法の一つを提案した。

更に本発明者らは特願昭ＧＬ　−２８６５９９号におい
て、流動層還元炉内に吹出される還元ガスにより高速流
動層、バブリング流動層、充填層の三層が形成されるこ
とより、安定した高速循環流動特性を得る装置を提案し
た。

第３図はそのフローを示す。

即ち流動層還元炉に外部粒子循環装置を付設し、流動層
還元炉６の上部に設けられている出口にサイクロン３１
を接続し還元ガス１１と同伴し飛散してきた細粒子を捕
捉している。

サイクロン３１の下部には捕捉した粒子を一時溜めるホ
ッパ３２が接続され、このホッパ３２で一時貯え所定量
を循環切出装置３３で流動層還元炉６に戻すものである
。

一方流動層還元炉６の炉内には複数のガス吹出し口３４
．３５が形成されている。このガス吹出し口３４、３５
の中間部にバブリング流動層３６を形成し、このバブリ
ング流動層３６内に前記外部粒子循環装置の循環出口が
設けられている。

また流動層還元炉６の炉底部に充填層３７が形成され、
充填層３７内に炉底吹き込みノズル３８が設けられてい
る。

図中３９は粉鉱石、石灰石等の原料２５を流動層還元炉
６に装入する為の切出弁、４０．４１．４２は還元ガス
の吹き出し量を調整するための流量調節弁、４３は細粒
状の還元鉱の切出弁、４４は細粒状の還元鉱の切出弁で
ある。

次に切出弁から粉鉱石、石灰石等の原料２５を流動層還
元炉６に装入し還元ガス１１を流量調節弁４０゜４１、
４２を介してガス吹出し口３４．３５．３８より吹込む
と、最上部のガス吹込みノズル３４の上方は全てのガス
吹込みノズルの吹き出し量が加わり、細粒状の原料粒子
の終末速度Ｕｉより大きい速度となり、細粒状の原料粒
子は還元ガスと反応しながら流動層還元炉の上方へ飛散
する。

他方粗粒状の原料は細粒状の原料に比べ終末速度ＵＬが
大きい為、ガス吹出し口３４で飛散せず、二ケ所のガス
吹出し口３４．３５間に位置するバブリング流動層３６
で更に風ふるいされ、粗粒子は炉下部の充填層３７まで
下降する。

充填層３７内の粗粒子は炉下部に位置する炉底吹き込み
ノズル３８により適正な流量の還元ガスにより還元が確
実になされ、切出弁４４から粗粒状の還元鉱が排出され
次工程へ送られる。

一方細粒子は流動層還元炉６内で飛散さ、れ、炉上部の
出口からサイクロン３１で捕捉され、ホッパ３２、循環
切出装置３３を介し、バブリング流動層３６に循環させ
、再び還元が行われる。

そして所望の還元を得られた細粒子の還元鉱は切出弁４
３から排出され次工程へ送られる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は安定した高速循環流動特性を得て、粒度分布の
広い原料の還元の均一性を向上し、効率的な還元反応の
促進を図る鉄鉱石流動層還元装置を提供するものである
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は還元鉱石を製造する設備において、流動層還元
炉に外部粒子循環装置を付設し、流動層還元炉のライザ
ー底部と外部粒子循環装置のダウンカマの底部に傾斜炉
床を設け、傾斜炉床にキャリアガス吹込み口を設けて、
ライザー底部にバブル流動域を形成し、バブル流動域の
上方に流動ガス吹込口を設け、ダウンカマ下部に細粒排
出口、傾斜炉床下流端に粗粒排出口、ライザー下部で粗
粒排出口より炉高方向で上方に中間粒排出口をそれぞれ
設けた鉄鉱石流動層還元装置である。

以下本発明を図面について説明する。

第１図は本発明の説明図である。図において流動層還元
炉１はライザー４を有し、原料Ｉ２の投入口１３が設け
られる。外部粒子循環装置はサイクロン１０がライザー
４と連結され、ダウンカマ３を有している。

本発明はライザー４とダウンカマ３の底部に傾斜炉床２
を設け、この傾斜炉床は分割ヘッダ２ａ。

２ｂ、２ｃを構成する。分割ヘッダ２ａ、２ｂ。

２ｃはそれぞれ流量調整弁１５ａ　、　１５ｂ　、　１
５ｃを有し、キャリアガス１４を吹込む。

傾斜炉床２の上流端でダウンカマ下部に排出口６を設け
、又傾斜炉床２の下流端でライザー４の下部に排出口５
を設ける。

更に本発明はライザー４の底部７にバブリング域を形成
するが、このバブル流動域の上方に排出口９を設ける。

又ライザー４の底部には還元ガス吹込ノズル群１４が設
けられている。

即ち本発明は、流動層循環炉１の炉床２を傾斜させ、こ
の傾斜炉床２から流動ガスを炉内に吹込み、炉体粒子を
流動させる。ダウンカマ３の下部の流動ガスの空塔速度
は小とし、ライザ−４下部の空塔速度は大になるように
流量調整弁により調整され、炉床２から流動ガスを吹込
む。

流動性の悪い粗粒子あるいは還元反応過程で生じたクラ
スター粒子等は傾斜炉床を転勤して粗粒排出口５から切
出され、半還元鉱の細粒はダウンカマ３に設けた排出口
６から切出される。

ライザー底部７では粒子をバブル流動層程度の流動状態
に調整されるが、これは弁１５ｂ　、　１５ｃにより容
品である。即ち吹込み速度を変えることにより内部循環
流が生じ、粗大粒子が下方側へ移動し易くなる。

又原料投入口１３の下方域から還元ガスを吹込ノズル８
より炉内へ吹込み、粒子を高速流動状態にするが、前述
のバブリング域から粉流鉄粉の細粒子と粗粒子との中間
サイズの粒子が排出口９から溢流し、切り出される。

従って本発明によるときは、傾斜炉床の分割ヘッダから
のキャリアガスによって粗粒子が早期に系外に排出され
、更にバブリング域から中間粒子がうまく捕捉されて系
外に排出される。

ライザー底部の炉床構造の別の実施例を第２図に示す。

炉床２−１．２〜２はすりばち状に傾斜していても効果
に変りはない。

実験によると鉄鉱石の粗粒子及び中間粒子は還元反応に
よって還元が進むと、スティッキング（粘着）を生じ、
あるいはクラスターを生成して流動特性を阻害するが、
本発明はこれらの障害をみない。

［発明の効果］ 本発明は粒度分布の広い原料でも還元の均一性が向上し
効率的な還元反応の促進が図れる。また粒度分布の広い
粉鉱石を積極的に処理することが出来る為、粉鉱石及び
一般炭を原料として使用することが可能となり、溶銑の
コストダウンを図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体説明図、第２図は本発明の詳細な
説明図、第３図は従来例の説明図である。 １：流動層還元炉　　　　２：傾斜炉床３：ダウンカマ
　　　　　４：ライザー５．６．９：排出口　　　７：
バブリング層代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫
４：うイサ＝ ５．６．９：排出口 ８二１元ガス改込ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　還元鉱石を製造する設備において、流動層還元炉に外
   部粒子循環装置を付設し、流動層還元炉のライザー底部
   と外部粒子循環装置のダウンカマの底部に傾斜炉床を設
   け、傾斜炉床にキャリアガス吹込み口を設けて、ライザ
   ー底部にバブル流動域を形成し、バブル流動域の上方に
   流動ガス吹込口を設け、ダウンカマ下部に細粒排出口、
   傾斜炉床下流端に粗粒排出口、ライザー下部で粗粒排出
   口より炉高方向で上方に中間粒排出口をそれぞれ設けた
   鉄鉱石流動層還元装置。