JPH01247987A - 外部循環式流動層炉 - Google Patents
外部循環式流動層炉Info
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- JPH01247987A JPH01247987A JP7256988A JP7256988A JPH01247987A JP H01247987 A JPH01247987 A JP H01247987A JP 7256988 A JP7256988 A JP 7256988A JP 7256988 A JP7256988 A JP 7256988A JP H01247987 A JPH01247987 A JP H01247987A
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- cyclone
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Landscapes
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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。
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、粉鉱石等の粉粒状材料を加熱ガスによって処
理する場合に使用する外部循環式流動層炉に関する。
理する場合に使用する外部循環式流動層炉に関する。
従来の高炉による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。また、溶融還元炉で発
生した排ガスの還元力及び熱を有効に利用するため、流
動化ガスとして流動層炉で原料鉱石を予熱、予備還元す
る方法等も開発されている。
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。また、溶融還元炉で発
生した排ガスの還元力及び熱を有効に利用するため、流
動化ガスとして流動層炉で原料鉱石を予熱、予備還元す
る方法等も開発されている。
また、大きな空塔速度で流動化ガスを炉内に吹き込み、
粉鉱石の予熱、予備還元等を高速で行う形式の炉外循環
式流動層炉が知られている（特開昭５６−１０５４０９
号公報）。この場合、流動化ガスの空塔速度が大きくな
るに従って、流動層炉から外部に飛散する粉鉱石の割合
も大きくなる。そこで、飛散した粉鉱石は、炉外循環経
路に設けられたサイクロンで排ガスから分離・捕捉され
て、流動層炉に戻される。
粉鉱石の予熱、予備還元等を高速で行う形式の炉外循環
式流動層炉が知られている（特開昭５６−１０５４０９
号公報）。この場合、流動化ガスの空塔速度が大きくな
るに従って、流動層炉から外部に飛散する粉鉱石の割合
も大きくなる。そこで、飛散した粉鉱石は、炉外循環経
路に設けられたサイクロンで排ガスから分離・捕捉され
て、流動層炉に戻される。
この種の流動層炉における処理速度を向上させるために
は、炉内に吹き込まれる還元ガス等の流動化ガスの吹込
み圧を大きくする。ところが、吹込み圧の増加に伴って
、炉外に飛散する粉鉱石等の粉粒体の量が増加し、ダウ
ンカマーに設けたサイクロンの負荷が大きくなる。その
ため、高速処理を要求するほど、処理能力の大きなサイ
クロンを設ける必要がある。しかし、サイクロンの大型
化に伴い、捕捉される粉粒体の捕集効率が低下する傾向
にある。
は、炉内に吹き込まれる還元ガス等の流動化ガスの吹込
み圧を大きくする。ところが、吹込み圧の増加に伴って
、炉外に飛散する粉鉱石等の粉粒体の量が増加し、ダウ
ンカマーに設けたサイクロンの負荷が大きくなる。その
ため、高速処理を要求するほど、処理能力の大きなサイ
クロンを設ける必要がある。しかし、サイクロンの大型
化に伴い、捕捉される粉粒体の捕集効率が低下する傾向
にある。
また、サイクロンで排ガスから分離された粉粒体は、ダ
ウンカマーの底部とライデーの底部とを接続する導入管
を介してライザーに循環されている。従来の流動層炉に
おいては、一つの導入管を炉本体の一側に取り付けてい
る。そのため、この導入管からライザー内に送り込まれ
る粉粒体の分布に偏りが生じ、且つライザーの最下部近
傍では粒子の水平方向の拡散性が悪く、ライザー下部に
粒子が滞留する時間に偏りが生じる。このため、粉鉱石
の予備還元にあっては、還元率が流動層炉内部の各部で
異なるものとなり、還元の過度に進んだ部分ではスティ
ッキング等の欠陥が発生し易くなる。
ウンカマーの底部とライデーの底部とを接続する導入管
を介してライザーに循環されている。従来の流動層炉に
おいては、一つの導入管を炉本体の一側に取り付けてい
る。そのため、この導入管からライザー内に送り込まれ
る粉粒体の分布に偏りが生じ、且つライザーの最下部近
傍では粒子の水平方向の拡散性が悪く、ライザー下部に
粒子が滞留する時間に偏りが生じる。このため、粉鉱石
の予備還元にあっては、還元率が流動層炉内部の各部で
異なるものとなり、還元の過度に進んだ部分ではスティ
ッキング等の欠陥が発生し易くなる。
このような問題は、粉鉱石の予備還元に限ったものでは
なく、たとえば粉鉱石の流動層予熱、粉粒体の乾燥１石
炭焚の高速流動層炉等の炉外循環系を備えた流動層炉に
共通するものである。
なく、たとえば粉鉱石の流動層予熱、粉粒体の乾燥１石
炭焚の高速流動層炉等の炉外循環系を備えた流動層炉に
共通するものである。
そこで、本発明は、それぞれサイクロンを備えた複数の
ダウンカマーをライザーの周囲に等間隔で設け、このダ
ウンカマーから粉粒体をライザーに返送することにより
、炉外に飛散した粉粒体の捕集効率を向上し、しかも流
動層炉内部における粉粒体の分布状態を改善し、効率良
く粉粒体の処理を行うことを目的とする。
ダウンカマーをライザーの周囲に等間隔で設け、このダ
ウンカマーから粉粒体をライザーに返送することにより
、炉外に飛散した粉粒体の捕集効率を向上し、しかも流
動層炉内部における粉粒体の分布状態を改善し、効率良
く粉粒体の処理を行うことを目的とする。
本発明の外部循環式流動層炉は、その目的を達成するた
めに、流動層を形成するライザーの周囲に、それぞれサ
イクロンを備えた複数のダウンカマーを等間隔で配置し
、これらダウンカマーと前記ライザーとを導出管及び導
入管で接続したことを特徴とする。
めに、流動層を形成するライザーの周囲に、それぞれサ
イクロンを備えた複数のダウンカマーを等間隔で配置し
、これらダウンカマーと前記ライザーとを導出管及び導
入管で接続したことを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
第１図は、本発明を粉鉱石の予備還元に適用した実施例
における流動層炉を示す概略図である。
における流動層炉を示す概略図である。
この流動層炉は、流動層本体を構成するライブ−１の周
囲に、複数のダウンカマー２ａ、 ２ｂを等間隔に設け
ている。ダウンカマー２ａ、 ２ｂの設置個数は、ライ
ザー１の内容積にもよるが、２〜１２基程度とする。そ
れぞれのダウンカマー２ａ、 ２ｂは、導出管３ａ、
３ｂで上部が、導入管４ａ、 ４ｂで下部がライザーｌ
に接続されている。
囲に、複数のダウンカマー２ａ、 ２ｂを等間隔に設け
ている。ダウンカマー２ａ、 ２ｂの設置個数は、ライ
ザー１の内容積にもよるが、２〜１２基程度とする。そ
れぞれのダウンカマー２ａ、 ２ｂは、導出管３ａ、
３ｂで上部が、導入管４ａ、 ４ｂで下部がライザーｌ
に接続されている。
予（１ｍＭ還元される原料粉鉱石５は、装入管６からラ
イザーｌの内部に装入される。他方、粉鉱石を流動化す
る還元ガス７は、ガス吹込み管８を介してライザー１の
底部に吹き込まれる。還元ガス７としては、溶融還元炉
で発生した排ガス、或いはその改質ガスを使用すること
ができる。装入された原料粉鉱石５は、この還元ガス７
によってライザー１内で流動化し、還元ガス７と固気接
触反応して還元される。
イザーｌの内部に装入される。他方、粉鉱石を流動化す
る還元ガス７は、ガス吹込み管８を介してライザー１の
底部に吹き込まれる。還元ガス７としては、溶融還元炉
で発生した排ガス、或いはその改質ガスを使用すること
ができる。装入された原料粉鉱石５は、この還元ガス７
によってライザー１内で流動化し、還元ガス７と固気接
触反応して還元される。
粉鉱石の一部は、排ガスと共に導出管３ａ、 ３ｂを経
由してサイクロン９ａ、 ９ｂに送り込まれる。サイク
ロン９ａ、 ９ｂで粉鉱石から分離された気体は、サイ
クロン９ａ、 ９ｂに設けた排気管１０ａ、 １０ｂか
ら集合ダクト１１を経由して、系外に排ガス１２として
放出される。
由してサイクロン９ａ、 ９ｂに送り込まれる。サイク
ロン９ａ、 ９ｂで粉鉱石から分離された気体は、サイ
クロン９ａ、 ９ｂに設けた排気管１０ａ、 １０ｂか
ら集合ダクト１１を経由して、系外に排ガス１２として
放出される。
他方、サイクロン９ａ、 ９ｂで固気分離された粉鉱石
は、ダウンカマー２ａ、 ２ｂ及び導入管４ａ、 ４ｂ
を経由してライザー１内に循環する。このダウンカマー
２ａ、 ２ｂの途中には細粒取出し管１３ａ、 １３ｂ
が設けられており、予備還元された粉鉱石が溶融還元炉
に連続的又は間歇的に切り出される。
は、ダウンカマー２ａ、 ２ｂ及び導入管４ａ、 ４ｂ
を経由してライザー１内に循環する。このダウンカマー
２ａ、 ２ｂの途中には細粒取出し管１３ａ、 １３ｂ
が設けられており、予備還元された粉鉱石が溶融還元炉
に連続的又は間歇的に切り出される。
また、ダウンカマー２ａ、 ２ｂの下部には、ニューマ
チックフィーダ１４ａ、 １４ｂが設けられている。こ
のニューマチックフィーダ１４ａ、 １４ｂに、ガス吹
込み管８から分岐した分岐管１５ａ、 １５ｂを介して
還元ガス７の一部をキャリアガスとして吹き込むことに
より、ライザーｌへの粉鉱石の切出しが行われる。この
とき、分岐管１５ａ、 １５ｂに設けた流量調整弁１６
ａ、 １６ｂの開度を調節することによって、粉鉱石の
切出し量を制御することができる。
チックフィーダ１４ａ、 １４ｂが設けられている。こ
のニューマチックフィーダ１４ａ、 １４ｂに、ガス吹
込み管８から分岐した分岐管１５ａ、 １５ｂを介して
還元ガス７の一部をキャリアガスとして吹き込むことに
より、ライザーｌへの粉鉱石の切出しが行われる。この
とき、分岐管１５ａ、 １５ｂに設けた流量調整弁１６
ａ、 １６ｂの開度を調節することによって、粉鉱石の
切出し量を制御することができる。
なお、ガス吹込み管８にも流量調整弁１７が設けられて
おり、ライデー１内に吹き込まれる還元がスフの流量を
調節する。また、ガス吹込み管８から分岐した分岐管１
５ａ、 １５ｂにも流量調整弁１８が設けられており、
ガス吹込み管８を流れるガスに対する分岐管１５ａ、
１５ｂを流れるガスの流量比を調整する。
おり、ライデー１内に吹き込まれる還元がスフの流量を
調節する。また、ガス吹込み管８から分岐した分岐管１
５ａ、 １５ｂにも流量調整弁１８が設けられており、
ガス吹込み管８を流れるガスに対する分岐管１５ａ、
１５ｂを流れるガスの流量比を調整する。
ライザー１の下部には、粗粒取出し管１９が開口されて
いる。この粗粒取出し管１９からライザー１の下部に浮
遊している粗粒を適宜取り出すことによって、槽内の流
動状態を均一にし、圧損の上昇を防止する。第１図では
、一つの粗粒取出し管１９をライザー１の底部に設けて
いる。しかし、これに拘束されることなく、複数の粗粒
取出し管１９をライザー１の円周方向に等間隔で配置す
ることもできる。
いる。この粗粒取出し管１９からライザー１の下部に浮
遊している粗粒を適宜取り出すことによって、槽内の流
動状態を均一にし、圧損の上昇を防止する。第１図では
、一つの粗粒取出し管１９をライザー１の底部に設けて
いる。しかし、これに拘束されることなく、複数の粗粒
取出し管１９をライザー１の円周方向に等間隔で配置す
ることもできる。
このように、粉鉱石を随伴して槽内を上昇するガス流を
複数のサイクロン９ａ、 ９ｂに導いている。
複数のサイクロン９ａ、 ９ｂに導いている。
そのため、個々のサイクロン９ａ、 ９ｂに流入するガ
ス量が少なくなるため、サイクロン９ａ、 ９ｂを小型
化することができる。
ス量が少なくなるため、サイクロン９ａ、 ９ｂを小型
化することができる。
第２図は、このサイクロンの小型化による効果を説明す
るグラフである。すなわち、サイクロンの内径を小さく
するほど、固気分離性能が向上して、粒子径の小さな粉
粒体を捕集することができる。その結果、排ガス１２に
よって系外に持ち出される粉鉱石の量が少なくなり、装
入された原料粉鉱石５を歩留り良く還元鉱にすることが
できると共に、集合ダク［１から放出された排ガス１２
に対する後処理の負荷も軽減される。これに対し、一つ
のサイクロンを備えた単独のダウンカマーをライザーに
設けた場合には、そのライザーの処理能力に基づいてサ
イクロンのサイズが決められ、捕集できる粉鉱石の下限
粒子径に制約が加わる。
るグラフである。すなわち、サイクロンの内径を小さく
するほど、固気分離性能が向上して、粒子径の小さな粉
粒体を捕集することができる。その結果、排ガス１２に
よって系外に持ち出される粉鉱石の量が少なくなり、装
入された原料粉鉱石５を歩留り良く還元鉱にすることが
できると共に、集合ダク［１から放出された排ガス１２
に対する後処理の負荷も軽減される。これに対し、一つ
のサイクロンを備えた単独のダウンカマーをライザーに
設けた場合には、そのライザーの処理能力に基づいてサ
イクロンのサイズが決められ、捕集できる粉鉱石の下限
粒子径に制約が加わる。
また、ライデー１の周囲に等間隔で設けられた導入管４
ａ、 ４ｂから粉鉱石がライザー１内に返送されるため
、ライザー１の下部における粉鉱石の分布密度が均一に
なる。この部分で、粉鉱石は、初期の還元ガス７と接触
するため、還元反応も均一化する。しかも、ライザ−１
下部において粉鉱石が偏在しないため、還元がスフは、
ライザー１内を吹抜けを生じることなく、粉鉱石の還元
に効率良く消費される。
ａ、 ４ｂから粉鉱石がライザー１内に返送されるため
、ライザー１の下部における粉鉱石の分布密度が均一に
なる。この部分で、粉鉱石は、初期の還元ガス７と接触
するため、還元反応も均一化する。しかも、ライザ−１
下部において粉鉱石が偏在しないため、還元がスフは、
ライザー１内を吹抜けを生じることなく、粉鉱石の還元
に効率良く消費される。
なお、以上においては、粉鉱石の予備還元を例にとって
説明した。しかし、本発明は、これに拘束されるもので
はなく、たとえば流動層を使用した粉鉱石の予熱や、粉
粒体の乾燥、或いは石炭焚の高速流動層加熱炉に対して
も同様に適用されることは勿論である。
説明した。しかし、本発明は、これに拘束されるもので
はなく、たとえば流動層を使用した粉鉱石の予熱や、粉
粒体の乾燥、或いは石炭焚の高速流動層加熱炉に対して
も同様に適用されることは勿論である。
以上に説明したように、本発明においては、それぞれサ
イクロンを備えた複数のダウンカマーをライザーの周囲
に等間隔で設けることにより、一つのサイクロンに流入
するガスの流量を低減することができ、サイクロンの固
気分離性能が向上する。また、ライザーの下部では、等
間隔で配置された導入管から粉粒体がライザー内に返送
されるため、ライザー下部に粉粒体が偏り無く分配され
て、粉粒体に対する流動化ガスの均一な接触が図られる
。その結果、流動化ガスを効率良く消費することができ
ると共に、処理された粉粒体の品質を安定化することが
できる。
イクロンを備えた複数のダウンカマーをライザーの周囲
に等間隔で設けることにより、一つのサイクロンに流入
するガスの流量を低減することができ、サイクロンの固
気分離性能が向上する。また、ライザーの下部では、等
間隔で配置された導入管から粉粒体がライザー内に返送
されるため、ライザー下部に粉粒体が偏り無く分配され
て、粉粒体に対する流動化ガスの均一な接触が図られる
。その結果、流動化ガスを効率良く消費することができ
ると共に、処理された粉粒体の品質を安定化することが
できる。
第１図は本発明を粉鉱石の予備還元に適用した実施例を
説明するための図であり、第２図はサイクロンの小型化
による効果を具体的に表したグラフである。 ｌ：ライザ−２ａ、 ２ｂ：ダウンカマー３ａ、 ３ｂ
：導出管 ４ａ、 ４ｂ：導入管５：原料粉鉱
石 ６：装入管 ７：還元ガス ８：ガス吹込み管９ａ、９ｂ
：サイクロン １０ａ、 １０ｂ：排気管１１：集
合ダクト １２：排ガス１３ａ、 １３ｂ：細
粒取出し管 １４ａ、 １４ｂ：ニューマチックフィーダ１５ａ、
１５ｂ：分岐管 １６ａ、 １６ｂ：流看調整弁
１７：流量調整弁 Ｉ８二流量調整弁１９：粗
粒取出し管 特許出願人 新日本！ｌ鐵 株式會社代 理 人
小 堀 益（ほか２名）第１図 第２図 サイクロン径（Ｃｍ）
説明するための図であり、第２図はサイクロンの小型化
による効果を具体的に表したグラフである。 ｌ：ライザ−２ａ、 ２ｂ：ダウンカマー３ａ、 ３ｂ
：導出管 ４ａ、 ４ｂ：導入管５：原料粉鉱
石 ６：装入管 ７：還元ガス ８：ガス吹込み管９ａ、９ｂ
：サイクロン １０ａ、 １０ｂ：排気管１１：集
合ダクト １２：排ガス１３ａ、 １３ｂ：細
粒取出し管 １４ａ、 １４ｂ：ニューマチックフィーダ１５ａ、
１５ｂ：分岐管 １６ａ、 １６ｂ：流看調整弁
１７：流量調整弁 Ｉ８二流量調整弁１９：粗
粒取出し管 特許出願人 新日本！ｌ鐵 株式會社代 理 人
小 堀 益（ほか２名）第１図 第２図 サイクロン径（Ｃｍ）
Claims (1)
- １、流動層を形成するライザーの周囲に、それぞれサイ
クロンを備えた複数のダウンカマーを等間隔で配置し、
これらダウンカマーと前記ライザーとを導出管及び導入
管で接続したことを特徴とする外部循環式流動層炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256988A JPH01247987A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 外部循環式流動層炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256988A JPH01247987A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 外部循環式流動層炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247987A true JPH01247987A (ja) | 1989-10-03 |
Family
ID=13493132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256988A Pending JPH01247987A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 外部循環式流動層炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01247987A (ja) |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP7256988A patent/JPH01247987A/ja active Pending
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