JPH01111810A - 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銑を製造するために、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銑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。

本出願人は、先に特開昭６１−６４８０７号公報にこの
ような溶融還元法の一つを提案した。

更に本出願人は特願昭０１−２８０５９９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１０６の上部に設け
られている出口にサイクロンｔａｔを接続し還元ガス１
１１と同伴し飛散してきた細粒子を捕捉している。

そしてサイクロン１３１の下部には捕捉した粒子を一時
溜めるホッパ１３２が接続され、このホッパ１３２で一
時貯え所定量を循環切出装置１３３で流動層還元炉１０
６に戻すものである。

一方流動層還元炉１０６の炉内には複数のガス吹出し口
１３４　、１３５が形成されている。このガス吹出し口
１３４　、１３５の中間部にバブリング流動層１３６を
形成し、このバブリング流動層１３６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１０６の炉底部に充填層１３７が形成
され、充填層１３７内に炉底吹込みノズル１３８が設け
られている。

図中１３９は粉鉱石、石灰石等の原料１２５を流動層還
元炉１０Ｇに装入する為の切出弁、１４０　、１４１　
。

１４２は還元ガスの吹出し二を調整するための流量調節
弁、１４３は細粒状の還元鉱の切出弁、１４４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１２５を流動層
還元炉１０６に装入し還元ガス１１１を流量調節弁１４
０　、１４１　、１４２を介してガス吹出し口１３４゜
１３５　、１３８より吹込むと、最上部のガス吹込みノ
ズル１３４の上方は全てのガス吹込みノズルの吹出し量
が加わり、細粒状の原料粒子の終末速度Ｕｔ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Ｕｔが
大きい為、ガス吹出し口１３４で飛散せず、二ケ所のガ
ス吹出し口１３４　、１３５間に位置するバブリング流
動層１３Ｇで更に風ふるいされ、粗粒子は炉下部の充填
層１３７まで下降する。

充填層１３７内の粗粒子は炉下部に位置する炉底吹込み
ノズル１３８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１４４から粗粒状の還元鉱が排出
され次工程へ送られる。

一方線粒子は流動層還元炉１０６内で飛散され、炉上部
の出口からサイクロン１３１で捕捉され、ホッパ１３２
、循環切出装置１３３を介し、バブリング流動層１３６
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１
４３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、粒度分量の
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、流動還元炉
に外部粒子循環装置を付設し、流動層還元炉の底部の開
口に向けて勾配を有する分散板を設けて流動化ガス吹込
み用ヘッダを内設し、前記開口に第１チャンバーを連結
し、第１チャンバーに上下直列に第２チャンバーを配設
し、第１チャンバーに流量弁を介して流動ガスを供給し
、第２チャンバーに均圧弁、排圧弁及び排出弁を設けた
鉄鉱石流動層還元装置である。

以下図面について本発明を説明する。

第１図は本発明の部分説明図であり、第２図は第１図の
部分平面図である。

本発明は流動層還元炉１１に外部粒子循環装置を設ける
が、外部粒子循環装置にダウンカマ１０を有する。流動
層還元炉１１の底部に開口を設けて連結管１７を配設し
、連結管１７に向けて勾配をもつ分散板１２が敷設され
ている。

分散板１２は還元ガスヘッダ１４を内蔵し、流量弁１３
ａ　、　１３ｂを介して流動化ガス３０が供給される。

第２図は分散板１２の平面図であり、分割板２５によっ
て分割ヘッダにノズル２６を構成する。

連結管１７は第１チャンバー１５と導通し、第１チャン
バー１５は弁Ｉ９を介して上下方向直列に第２チャンバ
ー１８と連結されている。

第１千ヤンバー１５は弁１６を介して流動化ガス３０が
供給される。又第２千ヤンバー１８は均圧弁２０、排圧
弁２１が設けられ、更に排出弁２９がチャンバー底部に
設けられる。

流動層還元炉においては還元反応によって半還元の粗粒
子がクラスターを生成することがあり、これが操業の不
安定の原因となる。従って炭材を混在せしめてその発生
の防止を図っている。

しかし、炭材の混入が不適切であった場合、又は設備を
長期間停止した場合はクラスターが発生し、良好なる循
環、流動が不可能となっていた。

そこで発生したクラスターを除去する為に設備の運転を
停止せしめて、系内に存在するクラスターを間欠的に除
去するよりしかたがなかった。

図において９が系内で発生したクラスターである。発生
したクラスターはダウンカマｌＯ内で生成し、ダウンカ
マを流下して流動層還元炉１１の下部に設置する分散板
１２上に落下する。炉内は分散板１２から還元反応用高
温流動化ガス１３を還元ガスヘッダ１４を通して流通せ
しめ、流動層１１内部の還元反応を続行せしめているが
、本発明は炉の開口に向けて勾配を設けた分散板を設け
ているので、分散板１２上に落下したクラスターを流動
層１１の中心迄運搬する。

流動層１１の中心下部にはクラスター分離用第１チャン
バー１５を設け、このチャンバーにクラスター分離用の
流動化ガス１Ｂを吹込む。この流動化ガスＩＢの吹込み
度合は、流動層還元炉１１と第１チャンバー１５との連
結管１７において、正常なる粉体で分離希望粉体径の最
低流動化速度より若干速度の高い領域とする。

この為、連結管１７の限界径以下のクラスターは、下部
の分離第１チャンバー１５内に落下する。流動層還元炉
１１が大気圧を越えた圧力で運転をしている装置の場合
は、クラスター分離用第２チャンバー１８を上下直列に
設置して、クラスター排出弁１９、均圧弁２０、排圧弁
２１を連動せしめて、系外にクラスターを安全に放出す
る事が可能である。

クラスター分離用流動化ガス１６は常時サブチャンバー
１５内に送給するものとする。

［発明の効果コ 本発明は粉鉱石の高温流動還元装置で、高温連続運転を
継続しながら、循環流動層系内で発生したクラスターを
連続的に分離出来るので、設備の連続運転が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図、第２図は部分平面図、第３図
は比較例の説明図である。 ９：クラスター　　　　　１１＝流動層還元炉１０：ダ
ウンカマ　　　　　１２：分散板１５：第１チャンバー
　　　Ｉ゛８：第２チャンバー代　理　人　　弁理士　
　茶野木　立　夫−鵬１　図 第２図 ２乙

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、流動還元炉に外部
   粒子循環装置を付設し、流動層還元炉の底部の開口に向
   けて勾配を有する分散板を設けて流動化ガス吹込み用ヘ
   ッダを内設し、前記開口に第１チャンバーを連結し、該
   第１チャンバーに上下直列に第２チャンバーを配設し、
   第１チャンバーに流量弁を介して流動ガスを供給し、第
   ２チャンバーに均圧弁、排圧弁及び排出弁を設けた鉄鉱
   石流動層還元装置。