JPH0219166B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0219166B2 JPH0219166B2 JP62050403A JP5040387A JPH0219166B2 JP H0219166 B2 JPH0219166 B2 JP H0219166B2 JP 62050403 A JP62050403 A JP 62050403A JP 5040387 A JP5040387 A JP 5040387A JP H0219166 B2 JPH0219166 B2 JP H0219166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron ore
- iron
- reduction method
- melting cyclone
- melting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 151
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- -1 That is Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶解サイクロンの中で鉄鉱石を実質
的にFeOにまで予備的に還元し且つ同時に溶落
し、次に、出口側に接続された鉄浴反応装置の中
で炭素質燃料および酸化性ガスの添加によつて高
温液体金属を製造する鉄鉱石の２段階溶融還元方
法において、望ましくは、あらかじめ加熱された
空気すなわち熱風を該酸化性ガスとして用い溶融
鉄上に吹きつけて、該溶融鉄から逃げ出す還元性
ガスCOおよびH2の30〜50％という高い割合を再
燃焼（後燃焼、afterburning）させる鉄鉱石の２
段階溶融還元方法に関する。
的にFeOにまで予備的に還元し且つ同時に溶落
し、次に、出口側に接続された鉄浴反応装置の中
で炭素質燃料および酸化性ガスの添加によつて高
温液体金属を製造する鉄鉱石の２段階溶融還元方
法において、望ましくは、あらかじめ加熱された
空気すなわち熱風を該酸化性ガスとして用い溶融
鉄上に吹きつけて、該溶融鉄から逃げ出す還元性
ガスCOおよびH2の30〜50％という高い割合を再
燃焼（後燃焼、afterburning）させる鉄鉱石の２
段階溶融還元方法に関する。
鉱石から直接に高温溶融金属を製造する方法は
多数知られている。これら公知方法には、単一の
反応容器内で行なわれるものもあり、また、溶落
部分を鉄鉱石の還元容器から分離したものもあ
る。
多数知られている。これら公知方法には、単一の
反応容器内で行なわれるものもあり、また、溶落
部分を鉄鉱石の還元容器から分離したものもあ
る。
ヨーロツパ特許出願第0114040号に記載されて
いる方法は、溶解ガス化炉の中で、石炭の添加と
酸素含有ガスの吹込とによつて、コークス粒の２
層流動床を用い且つ幾つかの水準で酸素含有ガス
を吹込んで、高温液体金属と還元ガスを製造す
る。 ドイツ「公開公報」（offenlegungsschrift）
第3034539号は塊状鉄鉱石から直接に高温液体金
属を製造する方法に関し、この方法は直接還元シ
ヤフト炉の中で高温還元ガスによつて塊状鉄鉱石
を緩充填床（loosely packed bed）の状態のス
ポンジ鉄に還元した後、高温状態で排出手段を通
して溶解ガス化炉に供給する。この容器の中で、
スポンジ鉄が石炭と酸素含有ガスとの添加によつ
て溶落され、且つシヤフト炉のために還元ガスが
製造される。
いる方法は、溶解ガス化炉の中で、石炭の添加と
酸素含有ガスの吹込とによつて、コークス粒の２
層流動床を用い且つ幾つかの水準で酸素含有ガス
を吹込んで、高温液体金属と還元ガスを製造す
る。 ドイツ「公開公報」（offenlegungsschrift）
第3034539号は塊状鉄鉱石から直接に高温液体金
属を製造する方法に関し、この方法は直接還元シ
ヤフト炉の中で高温還元ガスによつて塊状鉄鉱石
を緩充填床（loosely packed bed）の状態のス
ポンジ鉄に還元した後、高温状態で排出手段を通
して溶解ガス化炉に供給する。この容器の中で、
スポンジ鉄が石炭と酸素含有ガスとの添加によつ
て溶落され、且つシヤフト炉のために還元ガスが
製造される。
ヨーロツパ特許出願第0126391号は鉄鉱石還元
容器と溶落容器とを用いた有利な複合方法を記載
しており、この方法においては、溶融鉄から逃げ
出した反応ガスが溶落容器の中で部分的に再燃焼
させられ、それによつて発生した熱の大部分が溶
融鉄に転稼され、該反応ガスは該鉄石還元容器に
進行する途中で還元剤によつて冷却および還元さ
れる。
容器と溶落容器とを用いた有利な複合方法を記載
しており、この方法においては、溶融鉄から逃げ
出した反応ガスが溶落容器の中で部分的に再燃焼
させられ、それによつて発生した熱の大部分が溶
融鉄に転稼され、該反応ガスは該鉄石還元容器に
進行する途中で還元剤によつて冷却および還元さ
れる。
公知の方法の全てに共通する欠点は、程度こそ
異なるものの、ガス状の剰余物を発生することで
ある。公知の２段階法においてさえも、鉄の予備
的な還元後にはガスはかなりのエネルギーを持つ
ており燃焼ガスとして利用され得る。したがつ
て、前記方法の経済性は明らかにガス状の剰余物
の利用可能性によつて決まる。
異なるものの、ガス状の剰余物を発生することで
ある。公知の２段階法においてさえも、鉄の予備
的な還元後にはガスはかなりのエネルギーを持つ
ており燃焼ガスとして利用され得る。したがつ
て、前記方法の経済性は明らかにガス状の剰余物
の利用可能性によつて決まる。
そこで本発明の課題は、低エネルギー炭あるい
は揮発分の多い石炭を用いるだけでなく、更に、
燃焼可能なガス状の剰余物を実際上発生させるこ
ともなく、鉄鉱石の予備的な還元を単純な態様で
行なえる方法を提供することである。
は揮発分の多い石炭を用いるだけでなく、更に、
燃焼可能なガス状の剰余物を実際上発生させるこ
ともなく、鉄鉱石の予備的な還元を単純な態様で
行なえる方法を提供することである。
上記の課題は、溶解サイクロンの中で鉄鉱石を
実質的にウスタイトにまで予備的に還元し且つ溶
落し、次に、出口側に接続された鉄浴反応装置の
中で炭素質燃料と酸化性ガスとの添加によつて高
温液体金属を製造し、その結果発生した反応ガス
を再燃焼させる鉄鉱石の２属階溶融還元方法にお
いて、ダストを伴い且つ部分的に燃焼した、該鉄
浴反応装置からの反応ガスを、該溶解サイクロン
に進行する途中で、温度800〜1500℃の熱風（hot
blast）を加えることによつて加速および更に再
燃焼させることを特徴とする鉄鉱石の２段階溶融
還元方法によつて解決される。
実質的にウスタイトにまで予備的に還元し且つ溶
落し、次に、出口側に接続された鉄浴反応装置の
中で炭素質燃料と酸化性ガスとの添加によつて高
温液体金属を製造し、その結果発生した反応ガス
を再燃焼させる鉄鉱石の２属階溶融還元方法にお
いて、ダストを伴い且つ部分的に燃焼した、該鉄
浴反応装置からの反応ガスを、該溶解サイクロン
に進行する途中で、温度800〜1500℃の熱風（hot
blast）を加えることによつて加速および更に再
燃焼させることを特徴とする鉄鉱石の２段階溶融
還元方法によつて解決される。
本発明の方法はダストを伴い且つ部分的に燃焼
した、鉄浴反応装置からの反応ガスを、溶解サイ
クロンに進行する途中で、800〜1500℃、望まし
くは1100〜1300℃の温度の熱風を加えることによ
つて加速し且つ更に再燃焼させることによつて上
記課題を解決する。
した、鉄浴反応装置からの反応ガスを、溶解サイ
クロンに進行する途中で、800〜1500℃、望まし
くは1100〜1300℃の温度の熱風を加えることによ
つて加速し且つ更に再燃焼させることによつて上
記課題を解決する。
本発明の方法においては、鉄浴反応装置（iron
bath reactor）の中で高温液体金属が製造され
る。この鉄浴反応装置は鋼製造における転炉のよ
うな形状、すなわち大部分が閉鎖された長いドラ
ム状の溶落容器とすることができる。鉄浴反応装
置には必ず、保護媒体被覆を有する導入ノズルを
浴面下に、およびノズルおよび／またはランスの
形の上吹手段を浴面上に具備する。高温金属は、
公知方法で開閉できる出湯口を介して連続的にま
たは不連続的に出湯される。
bath reactor）の中で高温液体金属が製造され
る。この鉄浴反応装置は鋼製造における転炉のよ
うな形状、すなわち大部分が閉鎖された長いドラ
ム状の溶落容器とすることができる。鉄浴反応装
置には必ず、保護媒体被覆を有する導入ノズルを
浴面下に、およびノズルおよび／またはランスの
形の上吹手段を浴面上に具備する。高温金属は、
公知方法で開閉できる出湯口を介して連続的にま
たは不連続的に出湯される。
炭素質燃料、たとえばコークス、あるいは乾留
亜炭（褐炭）コークスや石油コークス、しかし主
として種々の品質の石炭が鉄浴反応装置の中の溶
湯（溶湯鉄）に供給される。スラグ形成添加材、
すなわち石炭や蛍石等も溶融鉄（溶湯）に供給さ
れて所望スラグ組成に設定される。本発明の方法
においては、これらの物質が浴面上または浴面下
のいずれで該溶湯中に導入されるかは問題ではな
いが、浴中ノズルを通して添加されることが望ま
しい。
亜炭（褐炭）コークスや石油コークス、しかし主
として種々の品質の石炭が鉄浴反応装置の中の溶
湯（溶湯鉄）に供給される。スラグ形成添加材、
すなわち石炭や蛍石等も溶融鉄（溶湯）に供給さ
れて所望スラグ組成に設定される。本発明の方法
においては、これらの物質が浴面上または浴面下
のいずれで該溶湯中に導入されるかは問題ではな
いが、浴中ノズルを通して添加されることが望ま
しい。
しかし、酸素および／またはその他の酸化性ガ
スは、浴面下の限られた範囲においてのみ溶融鉄
中に吹き込まれる。あらかじめ加熱された空気、
すなわち熱風を浴面上に吹きつけて溶湯から逃げ
出した反応ガスの再燃焼の程度を高くすることが
望ましい。その際供給手段としては、冷却あるい
は保護媒体被覆を行なうまたは行なわない公知の
ランスやノズルを用いてもよい。しかし、冷却媒
体のない鉄浴反応装置の耐火ライニングの中のノ
ズル、羽口あるいはノズル状開口部を用いること
が望ましい。
スは、浴面下の限られた範囲においてのみ溶融鉄
中に吹き込まれる。あらかじめ加熱された空気、
すなわち熱風を浴面上に吹きつけて溶湯から逃げ
出した反応ガスの再燃焼の程度を高くすることが
望ましい。その際供給手段としては、冷却あるい
は保護媒体被覆を行なうまたは行なわない公知の
ランスやノズルを用いてもよい。しかし、冷却媒
体のない鉄浴反応装置の耐火ライニングの中のノ
ズル、羽口あるいはノズル状開口部を用いること
が望ましい。
溶湯からの反応ガス、すなわち主としてCOと
H2は約30〜50％が再燃焼させられてCO2とH2O
になり、それによつて放出される熱は溶湯に供給
される。ドイツ特許第2838983号の教示内容をほ
ぼ全面的に適用した。
H2は約30〜50％が再燃焼させられてCO2とH2O
になり、それによつて放出される熱は溶湯に供給
される。ドイツ特許第2838983号の教示内容をほ
ぼ全面的に適用した。
本発明においては、鉄浴反応装置からの廃ガス
は、主としてCO、CO2、H2、H2O、およびN2か
ら成り、ダストと鉄または酸化鉄の液滴とを種種
の量で搬送し、溶解サイクロンに直接に供給され
る。本発明においては、廃ガス流の約30〜80％望
ましくは40〜60％の部分のみを溶解サイクロンに
導入し且つ残部をたとえば廃ガスボイラーに供給
してそこで冷却し、ダストをほとんど含まない廃
ガスを、空気をあらかじめ加熱するために用いて
もよい。あるいは、廃ガスのうちで溶解サイクロ
ンに供給されない第２の部分については、上記と
異なつて、たとえば鉄鉱石の予備的な還元を行な
うためにあるいは高温ガスとして用いることが望
ましい。
は、主としてCO、CO2、H2、H2O、およびN2か
ら成り、ダストと鉄または酸化鉄の液滴とを種種
の量で搬送し、溶解サイクロンに直接に供給され
る。本発明においては、廃ガス流の約30〜80％望
ましくは40〜60％の部分のみを溶解サイクロンに
導入し且つ残部をたとえば廃ガスボイラーに供給
してそこで冷却し、ダストをほとんど含まない廃
ガスを、空気をあらかじめ加熱するために用いて
もよい。あるいは、廃ガスのうちで溶解サイクロ
ンに供給されない第２の部分については、上記と
異なつて、たとえば鉄鉱石の予備的な還元を行な
うためにあるいは高温ガスとして用いることが望
ましい。
本発明においては、溶解サイクロンの配置位置
は基本的に自由に選択される得る。しかし、本発
明の望ましい実施態様においては、大部分がウス
タイトから成る事前に溶解された生成物が溶解サ
イクロンから鉄浴反応装置に直接流入できるよう
に、溶解サイクロンは鉄浴反応装置と直接接して
設置される。
は基本的に自由に選択される得る。しかし、本発
明の望ましい実施態様においては、大部分がウス
タイトから成る事前に溶解された生成物が溶解サ
イクロンから鉄浴反応装置に直接流入できるよう
に、溶解サイクロンは鉄浴反応装置と直接接して
設置される。
本発明の本質的な特徴は、鉄浴反応装置からの
反応ガスが、溶解サイクロンに入る前に、800〜
1500℃望ましくは1100〜1300℃の温度の熱風を加
えることによつて加速され且つ更に再燃焼させら
れることである。驚くべきことに、溶解サイクロ
ンへの反応ガスの導管にインジエクターの原理に
よつて駆動ガスとして熱風を供給することによつ
て、30〜50％があらかじめ（予備的に）燃焼させ
られた反応ガスを更に、完全燃焼にまで、ただし
最低限度で65％まで、通常は80％まで再燃焼させ
ることができる。それによつて放出される熱とガ
スの持つ還元ポテンシヤルは溶解サイクロンの中
で液体状のFeOすなわちウスタイトを生成させる
のに十分である。本発明においては、熱風によつ
て作動させられるインジエクターポンプは、溶解
サイクロンに流入するガスの圧力を20〜80mbar、
望ましくは25〜50mbar上昇させる。同時に、熱
風の供給によつて最低65％から完全燃焼にまで達
する高い率で廃ガスを再燃焼させることおよびそ
れによつて溶解サイクロン流入時のガス温度を
2000℃を超える高温にすることができる。
反応ガスが、溶解サイクロンに入る前に、800〜
1500℃望ましくは1100〜1300℃の温度の熱風を加
えることによつて加速され且つ更に再燃焼させら
れることである。驚くべきことに、溶解サイクロ
ンへの反応ガスの導管にインジエクターの原理に
よつて駆動ガスとして熱風を供給することによつ
て、30〜50％があらかじめ（予備的に）燃焼させ
られた反応ガスを更に、完全燃焼にまで、ただし
最低限度で65％まで、通常は80％まで再燃焼させ
ることができる。それによつて放出される熱とガ
スの持つ還元ポテンシヤルは溶解サイクロンの中
で液体状のFeOすなわちウスタイトを生成させる
のに十分である。本発明においては、熱風によつ
て作動させられるインジエクターポンプは、溶解
サイクロンに流入するガスの圧力を20〜80mbar、
望ましくは25〜50mbar上昇させる。同時に、熱
風の供給によつて最低65％から完全燃焼にまで達
する高い率で廃ガスを再燃焼させることおよびそ
れによつて溶解サイクロン流入時のガス温度を
2000℃を超える高温にすることができる。
本発明においては、粉砕された状態の鉄鉱石
を、インジエクターポンプの熱風と一緒に溶解サ
イクロンの中に吹き込むことができる。しかし、
鉄鉱石を、熱風とは独立に、別個の開口部を通し
て、たとえば熱風の流入領域において溶解サイク
ロンに添加することもできる。
を、インジエクターポンプの熱風と一緒に溶解サ
イクロンの中に吹き込むことができる。しかし、
鉄鉱石を、熱風とは独立に、別個の開口部を通し
て、たとえば熱風の流入領域において溶解サイク
ロンに添加することもできる。
更に物質を、主として、石灰のようなスラグ形
成添加材を、溶解サイクロンに供給することが望
ましい。特に、溶解サイクロン内の熱の供給が十
分である場合には、熱の均衡のために石灰石を添
加することが有用であることがわかつた。溶解サ
イクロンの中で高温燃焼ガスの熱を、鉄鉱石を還
元および溶解するためだけではなく、同時に石灰
石を脱酸するためにも利用することは、プロセス
全体の経済性に有利な効果がある。
成添加材を、溶解サイクロンに供給することが望
ましい。特に、溶解サイクロン内の熱の供給が十
分である場合には、熱の均衡のために石灰石を添
加することが有用であることがわかつた。溶解サ
イクロンの中で高温燃焼ガスの熱を、鉄鉱石を還
元および溶解するためだけではなく、同時に石灰
石を脱酸するためにも利用することは、プロセス
全体の経済性に有利な効果がある。
該サイクロンの容器は水冷壁を具備し、且つ該
壁面の粗さは、酸化鉄の層が堅固な保護表皮とし
て凝固し、該表皮上を液体ウスタイトが流通する
ような粗さであることが望ましい。したがつて操
業温度が高いにもかかわらず浸漬管を用いること
ができるので、上記の構造によつて溶解サイクロ
ンのダスト分離効果が高まる。このことはμ範囲
の直径を有する粒子を分離するのに重要である。
壁面の粗さは、酸化鉄の層が堅固な保護表皮とし
て凝固し、該表皮上を液体ウスタイトが流通する
ような粗さであることが望ましい。したがつて操
業温度が高いにもかかわらず浸漬管を用いること
ができるので、上記の構造によつて溶解サイクロ
ンのダスト分離効果が高まる。このことはμ範囲
の直径を有する粒子を分離するのに重要である。
熱の均衡とそれによる本発明の方法の有効性は
熱風の酸素の増加によつて好ましい影響を受け
る。したがつて酸素の量を50％まで増加させた熱
風を用いることが望ましい。もちろんこの手段は
場合毎に経済性について考慮されなければなら
ず、一方で酸素がコストを増加させずに入手でき
且つ他方で鉄鉱石を高速で溶落させる必要がある
場合には常に推奨される。
熱風の酸素の増加によつて好ましい影響を受け
る。したがつて酸素の量を50％まで増加させた熱
風を用いることが望ましい。もちろんこの手段は
場合毎に経済性について考慮されなければなら
ず、一方で酸素がコストを増加させずに入手でき
且つ他方で鉄鉱石を高速で溶落させる必要がある
場合には常に推奨される。
以下に本発明を図面および実施例によつて更に
詳しく説明する。
詳しく説明する。
第１図において、鉄浴反応装置１は金属製ジヤ
ケツト２および耐火物製ライニング３を具備す
る。その本質的な形状は、水平姿勢にあつてドラ
ム軸４に関して旋回するドラムの形である。この
鉄浴反応装置の自由体積は新らたに煉瓦張りされ
た状態で約100m3である。この容器の中に、炭素
量約2.5％、温度約1600℃の溶融鉄７が50〜
120ton収容される。溶融鉄（溶湯）の上には、C
ａＯ／ＳｉＯ２比が約1.3のスラグ８の層が約2ton存在
する。鉄浴面下には、容器の耐火物製ライニング
３の中に６個の吹込ノズル９が設置されている。
これら吹込ノズル９は、内径が24mmであり、内部
を通つて典型的なガス炎炭（gas−flame coal）
のダストが吹込速度600Kg／分で溶湯に供給され
る。
ケツト２および耐火物製ライニング３を具備す
る。その本質的な形状は、水平姿勢にあつてドラ
ム軸４に関して旋回するドラムの形である。この
鉄浴反応装置の自由体積は新らたに煉瓦張りされ
た状態で約100m3である。この容器の中に、炭素
量約2.5％、温度約1600℃の溶融鉄７が50〜
120ton収容される。溶融鉄（溶湯）の上には、C
ａＯ／ＳｉＯ２比が約1.3のスラグ８の層が約2ton存在
する。鉄浴面下には、容器の耐火物製ライニング
３の中に６個の吹込ノズル９が設置されている。
これら吹込ノズル９は、内径が24mmであり、内部
を通つて典型的なガス炎炭（gas−flame coal）
のダストが吹込速度600Kg／分で溶湯に供給され
る。
同時に、約1200℃の温度の熱風が羽口10を通し
て2000Nm3／分の速度で浴の上に吹きつけられ
る。熱風は再発生装置（図示せず）から熱風導管
１１を経由して羽口１０に供給される。熱風ジエ
ツトは、一方で溶湯中の溶解炭素の一定の溶解損
失を生じて、浴の炭素量を石炭の連続的供給にも
かかわらずほぼ一定に維持するが、他方では浴か
らの反応ガスCOおよびH2を部分的に再燃焼させ
てCO2およびH2Oにする。本実施例においては、
平均再燃焼率は40％に確保され、それによつて発
生する熱は熱効率約90％で溶湯に供給される。
て2000Nm3／分の速度で浴の上に吹きつけられ
る。熱風は再発生装置（図示せず）から熱風導管
１１を経由して羽口１０に供給される。熱風ジエ
ツトは、一方で溶湯中の溶解炭素の一定の溶解損
失を生じて、浴の炭素量を石炭の連続的供給にも
かかわらずほぼ一定に維持するが、他方では浴か
らの反応ガスCOおよびH2を部分的に再燃焼させ
てCO2およびH2Oにする。本実施例においては、
平均再燃焼率は40％に確保され、それによつて発
生する熱は熱効率約90％で溶湯に供給される。
鉄浴反応装置からの廃ガスの組成は23％CO、
８％CO2、６％H2、９％H2O、54％N2である。
体積流（volume stream）は全体で4200Nm3／分
である。このほぼ半量が廃ガス導管１２を経由し
て廃ガスボイラーに直接供給され、そこで冷却さ
れた後、空気をあらかじめ加熱するために用いら
れる。廃ガス流の残り半量は、導管１３を通つて
流れ、インジエクターポンプ１４によつて吸引さ
れ、インジエクターポンプ１４には供給導管１５
を経由して熱風が供給されており、廃ガスが加速
され且つ更に再燃焼させられる。インジエクター
ポンプには供給導管１５を通して約400Nm3／分
の熱風が供給される。鉄浴反応装置からの廃ガス
は70％が再燃焼して初期温度約2500℃で溶解サイ
クロン１６に入る。
８％CO2、６％H2、９％H2O、54％N2である。
体積流（volume stream）は全体で4200Nm3／分
である。このほぼ半量が廃ガス導管１２を経由し
て廃ガスボイラーに直接供給され、そこで冷却さ
れた後、空気をあらかじめ加熱するために用いら
れる。廃ガス流の残り半量は、導管１３を通つて
流れ、インジエクターポンプ１４によつて吸引さ
れ、インジエクターポンプ１４には供給導管１５
を経由して熱風が供給されており、廃ガスが加速
され且つ更に再燃焼させられる。インジエクター
ポンプには供給導管１５を通して約400Nm3／分
の熱風が供給される。鉄浴反応装置からの廃ガス
は70％が再燃焼して初期温度約2500℃で溶解サイ
クロン１６に入る。
溶解サイクロン１６の入口領域には、最大粒寸
法約１mmの粉砕鉱が、貯蔵槽１７から導管１８を
経由して処理量1500Kg／分で供給される。水冷壁
１９を具備する溶解サイクロン１６の中では、こ
の細粒鉱が溶落させられてFeOにまで還元され
る。FeOは開口部２０を経由して溶解サイクロン
から流出して鉄浴反応装置１の中に入り、そこで
最終的に金属鉄にまで還元される。
法約１mmの粉砕鉱が、貯蔵槽１７から導管１８を
経由して処理量1500Kg／分で供給される。水冷壁
１９を具備する溶解サイクロン１６の中では、こ
の細粒鉱が溶落させられてFeOにまで還元され
る。FeOは開口部２０を経由して溶解サイクロン
から流出して鉄浴反応装置１の中に入り、そこで
最終的に金属鉄にまで還元される。
溶解サイクロン１６からの、ほとんどダストを
含まないガスの組成はCO225％、H2O12％、
N263％であり、温度は約1500℃である。このガ
スは、その熱含量を利用するために、導管２１を
経由して更に廃ガスボイラーに供給される。
含まないガスの組成はCO225％、H2O12％、
N263％であり、温度は約1500℃である。このガ
スは、その熱含量を利用するために、導管２１を
経由して更に廃ガスボイラーに供給される。
第１図は、溶解サイクロンを組込んだ本発明の
鉄浴反応装置の長手方向断面図である。
鉄浴反応装置の長手方向断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶解サイクロンの中で鉄鉱石を実質的にウス
タイトにまで予備的に還元し且つ溶落し、次に、
出口側に接続された鉄浴反応装置の中で炭素質燃
料と酸化性ガスとの添加によつて高温液体金属を
製造し、その結果発生した反応ガスを再燃焼させ
る鉄鉱石の２段階溶融還元方法において、ダスト
を伴い且つ部分的に燃焼した、該鉄浴反応装置か
らの反応ガスを、該溶解サイクロンに進行する途
中で、温度800〜1500℃の熱風を加えることによ
つて加速および更に再燃焼させることを特徴とす
る鉄鉱石の２段階溶融還元方法。 ２ ダストを伴い且つ部分的に燃焼した、前記鉄
浴反応装置からの前記反応ガスの30〜80％の部分
だけを前記溶解サイクロンに供給することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の鉄鉱石の２段
階溶融還元方法。 ３ 熱風によつて作動させられるインジエクタ
ー・ポンプを用いて、前記鉄浴反応装置からの廃
ガスを加速し且つ再燃焼させることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の鉄鉱
石の２段階溶融還元方法。 ４ 前記溶解サイクロンの中の圧力を前記鉄浴反
応装置の中よりも高く設定することを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
１項に記載の鉄鉱石の２段階溶融還元方法。 ５ 前記鉄鉱石が粉砕された状態で前記熱風によ
つて前記溶解サイクロンの中に吹き込まれること
を特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項ま
でのいずれか１項に記載の鉄鉱石の２段階溶融還
元方法。 ６ 前記鉄鉱石が前記熱風とは独立に別個の開口
部を通して前記溶解サイクロの中に導入されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項
までのいずれか１項に記載の鉄鉱石の２段階溶融
還元方法。 ７ 前記溶解サイクロンの中に更に物質が、特に
スラグ形成添加材が吹き込まれることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
か１項に記載の鉄鉱石の２段階溶融還元方法。 ８ 前記溶解サイクロンの中に粉砕された石灰石
が吹き込まれることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第７項までのいずれか１項に記載の鉄
鉱石の２段階溶融還元方法。 ９ 酸素含有量を50％O2までの範囲で増加させ
た熱風を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第８項までのいずれか１項に記載の鉄
鉱石の２段階溶融還元方法。 １０ 供給される前記熱風の温度が1100〜1300℃
であることを特徴とする特徴請求の範囲第１項か
ら第９項までのいずれか１項に記載の鉄鉱石の２
段階溶融還元方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863607774 DE3607774A1 (de) | 1986-03-08 | 1986-03-08 | Verfahren zur zweistufigen schmelzreduktion von eisenerz |
| DE3607774.7 | 1986-03-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263907A JPS62263907A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0219166B2 true JPH0219166B2 (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=6295893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62050403A Granted JPS62263907A (ja) | 1986-03-08 | 1987-03-06 | 鉄鉱石の２段階溶融還元方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4849015A (ja) |
| EP (1) | EP0237811B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62263907A (ja) |
| AT (1) | ATE54672T1 (ja) |
| AU (1) | AU577215B2 (ja) |
| DE (2) | DE3607774A1 (ja) |
| ES (1) | ES2000203B3 (ja) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3607776A1 (de) * | 1986-03-08 | 1987-09-17 | Kloeckner Cra Tech | Verfahren zur herstellung von eisen |
| MX174486B (es) * | 1990-03-13 | 1994-05-18 | Cra Services | Un procedimiento para producir metales y aleaciones de metales en un recipiente de reduccion por fusion |
| JP2918646B2 (ja) * | 1990-07-18 | 1999-07-12 | 川崎重工業株式会社 | 溶融還元炉 |
| US5466278A (en) * | 1990-12-11 | 1995-11-14 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of steel |
| US5228901A (en) * | 1991-02-25 | 1993-07-20 | Idaho Research Foundation, Inc. | Partial reduction of particulate iron ores and cyclone reactor |
| US5258054A (en) * | 1991-11-06 | 1993-11-02 | Ebenfelt Li W | Method for continuously producing steel or semi-steel |
| US5380352A (en) * | 1992-10-06 | 1995-01-10 | Bechtel Group, Inc. | Method of using rubber tires in an iron making process |
| US5259864A (en) * | 1992-10-06 | 1993-11-09 | Bechtel Group, Inc. | Method of disposing of environmentally undesirable material and providing fuel for an iron making process e.g. petroleum coke |
| US6197088B1 (en) | 1992-10-06 | 2001-03-06 | Bechtel Group, Inc. | Producing liquid iron having a low sulfur content |
| US5558696A (en) * | 1993-12-15 | 1996-09-24 | Bechtel Group, Inc. | Method of direct steel making from liquid iron |
| US5354356A (en) * | 1992-10-06 | 1994-10-11 | Bechtel Group Inc. | Method of providing fuel for an iron making process |
| US5429658A (en) * | 1992-10-06 | 1995-07-04 | Bechtel Group, Inc. | Method of making iron from oily steel and iron ferrous waste |
| US5320676A (en) * | 1992-10-06 | 1994-06-14 | Bechtel Group, Inc. | Low slag iron making process with injecting coolant |
| US5338336A (en) * | 1993-06-30 | 1994-08-16 | Bechtel Group, Inc. | Method of processing electric arc furnace dust and providing fuel for an iron making process |
| US5397376A (en) * | 1992-10-06 | 1995-03-14 | Bechtel Group, Inc. | Method of providing fuel for an iron making process |
| DE4325726A1 (de) * | 1993-07-30 | 1995-02-02 | Gruenzweig & Hartmann | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Mineralwolle unter Verwendung von Mineralwolleabfällen als Recyclingrohstoff |
| US5958107A (en) * | 1993-12-15 | 1999-09-28 | Bechtel Croup, Inc. | Shift conversion for the preparation of reducing gas |
| US5733358A (en) * | 1994-12-20 | 1998-03-31 | Usx Corporation And Praxair Technology, Inc. | Process and apparatus for the manufacture of steel from iron carbide |
| NL9500264A (nl) * | 1995-02-13 | 1996-09-02 | Hoogovens Staal Bv | Werkwijze voor het produceren van vloeibaar ruwijzer. |
| NL9500600A (nl) * | 1995-03-29 | 1996-11-01 | Hoogovens Staal Bv | Inrichting voor het produceren van vloeibaar ruwijzer door directe reductie. |
| AUPN226095A0 (en) | 1995-04-07 | 1995-05-04 | Technological Resources Pty Limited | A method of producing metals and metal alloys |
| US5746805A (en) * | 1995-07-18 | 1998-05-05 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for the continuous manufacture of steel |
| AUPO426096A0 (en) | 1996-12-18 | 1997-01-23 | Technological Resources Pty Limited | Method and apparatus for producing metals and metal alloys |
| AUPO426396A0 (en) | 1996-12-18 | 1997-01-23 | Technological Resources Pty Limited | A method of producing iron |
| NL1005114C2 (nl) | 1997-01-29 | 1998-07-30 | Hoogovens Staal Bv | Vuurvaste wand, metallurgisch vat omvattende zo'n vuurvaste wand en werkwijze waarbij zo'n vuurvaste wand wordt toegepast. |
| BR9710465A (pt) * | 1997-05-02 | 1999-08-17 | Po Hang Iron & Steel | Aparelho e m-todo para fabricar ferro fundido usando forno de calcina-Æo |
| AUPO944697A0 (en) * | 1997-09-26 | 1997-10-16 | Technological Resources Pty Limited | A method of producing metals and metal alloys |
| US6241806B1 (en) * | 1998-06-09 | 2001-06-05 | Marathon Ashland Petroleum, Llc | Recovering vanadium from petroleum coke as dust |
| US6231640B1 (en) * | 1998-06-09 | 2001-05-15 | Marathon Ashland Petroleum Llc | Dissolving petroleum coke in molten iron to recover vanadium metal |
| AUPP442598A0 (en) | 1998-07-01 | 1998-07-23 | Technological Resources Pty Limited | Direct smelting vessel |
| AUPP483898A0 (en) | 1998-07-24 | 1998-08-13 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process & apparatus |
| MY119760A (en) | 1998-07-24 | 2005-07-29 | Tech Resources Pty Ltd | A direct smelting process |
| AUPP554098A0 (en) | 1998-08-28 | 1998-09-17 | Technological Resources Pty Limited | A process and an apparatus for producing metals and metal alloys |
| AUPP570098A0 (en) | 1998-09-04 | 1998-10-01 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process |
| AUPP647198A0 (en) * | 1998-10-14 | 1998-11-05 | Technological Resources Pty Limited | A process and an apparatus for producing metals and metal alloys |
| AUPP805599A0 (en) | 1999-01-08 | 1999-02-04 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process |
| AT407878B (de) * | 1999-05-14 | 2001-07-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zum verwerten von eisen- und schwermetallhältigen reststoffen und/oder eisenerz |
| AUPQ083599A0 (en) | 1999-06-08 | 1999-07-01 | Technological Resources Pty Limited | Direct smelting vessel |
| AUPQ152299A0 (en) | 1999-07-09 | 1999-08-05 | Technological Resources Pty Limited | Start-up procedure for direct smelting process |
| AUPQ205799A0 (en) | 1999-08-05 | 1999-08-26 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process |
| AUPQ213099A0 (en) | 1999-08-10 | 1999-09-02 | Technological Resources Pty Limited | Pressure control |
| AUPQ308799A0 (en) | 1999-09-27 | 1999-10-21 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process |
| AUPQ346399A0 (en) | 1999-10-15 | 1999-11-11 | Technological Resources Pty Limited | Stable idle procedure |
| AUPQ365799A0 (en) | 1999-10-26 | 1999-11-18 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting apparatus and process |
| US6602321B2 (en) | 2000-09-26 | 2003-08-05 | Technological Resources Pty. Ltd. | Direct smelting process |
| AT411265B (de) * | 2002-02-14 | 2003-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von metallen und/oder metallvorprodukten |
| AT509735B1 (de) * | 2010-05-11 | 2012-03-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zumindest teilweise reduzierten metallerzen und/oder metallen |
| WO2012126055A1 (en) | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Technological Resources Pty. Limited | Direct smelting process for high sulphur feed |
| RU2760199C9 (ru) * | 2020-12-30 | 2021-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Агрегат непрерывного получения стали |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2745737A (en) * | 1952-11-21 | 1956-05-15 | Ford Motor Co | Process of reducing metallic ores with gases |
| US3028231A (en) * | 1959-01-01 | 1962-04-03 | British Iron Steel Research | Processing of metallic ores |
| FR1314435A (fr) * | 1961-11-06 | 1963-01-11 | Koninklijke Hoogovens En Staal | Procédé et dispositif pour la réduction de combinaisons de fer |
| US3186830A (en) * | 1963-05-20 | 1965-06-01 | William H Moore | Melting process |
| US3264096A (en) * | 1963-12-19 | 1966-08-02 | United States Steel Corp | Method of smelting iron ore |
| US3734716A (en) * | 1971-11-18 | 1973-05-22 | Fmc Corp | Steelmaking process |
| US4087274A (en) * | 1975-07-04 | 1978-05-02 | Boliden Aktiebolag | Method of producing a partially reduced product from finely-divided metal sulphides |
| DE3034539C2 (de) * | 1980-09-12 | 1982-07-22 | Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden | Verfahren und Vorrichtung zur direkten Erzeugung von flüssigem Roheisen aus stückigem Eisenerz |
| AT378970B (de) * | 1982-12-21 | 1985-10-25 | Voest Alpine Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flùssigem roheisen oder stahlvorprodukten |
| DE3318005C2 (de) * | 1983-05-18 | 1986-02-20 | Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg | Verfahren zur Eisenherstellung |
-
1986
- 1986-03-08 DE DE19863607774 patent/DE3607774A1/de active Granted
-
1987
- 1987-02-17 ES ES87102234T patent/ES2000203B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-17 EP EP87102234A patent/EP0237811B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-17 AT AT87102234T patent/ATE54672T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-02-17 DE DE8787102234T patent/DE3763708D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-06 AU AU69797/87A patent/AU577215B2/en not_active Ceased
- 1987-03-06 JP JP62050403A patent/JPS62263907A/ja active Granted
- 1987-03-09 US US07/023,366 patent/US4849015A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0237811B1 (de) | 1990-07-18 |
| AU577215B2 (en) | 1988-09-15 |
| JPS62263907A (ja) | 1987-11-16 |
| US4849015A (en) | 1989-07-18 |
| EP0237811A3 (en) | 1988-05-18 |
| DE3607774C2 (ja) | 1988-07-28 |
| DE3607774A1 (de) | 1987-09-17 |
| AU6979787A (en) | 1987-09-10 |
| ATE54672T1 (de) | 1990-08-15 |
| ES2000203B3 (es) | 1990-09-16 |
| EP0237811A2 (de) | 1987-09-23 |
| ES2000203A4 (es) | 1988-01-16 |
| DE3763708D1 (de) | 1990-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0219166B2 (ja) | ||
| JP3058039B2 (ja) | 転炉製鉄法 | |
| US4356035A (en) | Steelmaking process | |
| US4566904A (en) | Process for the production of iron | |
| RU2125097C1 (ru) | Способ производства металлов и металлических сплавов из окислов металлов и/или руд и конвертер | |
| SU1500166A3 (ru) | Способ восстановительной плавки железных руд | |
| US4605437A (en) | Reactor iron making | |
| RU2105069C1 (ru) | Способ восстановительной плавки металлургического сырья | |
| JPH0137449B2 (ja) | ||
| HU207124B (en) | Process for equipment for preheating and prereducing metal oxide containing material, particularly during the process of minerals or mineral concentrates | |
| JPH01246311A (ja) | 鉄浴反応器内でガス及び溶鉄を製造する方法 | |
| JPS6254163B2 (ja) | ||
| AU723568B2 (en) | Method for producing liquid pig iron or liquid steel pre-products and plant for carrying out the method | |
| CA2408720C (en) | Method and device for producing pig iron or liquid steel pre-products from charge materials containing iron ore | |
| JP3441464B2 (ja) | スポンジ鉄を生産する方法及びその方法を遂行するためのプラント | |
| CZ182995A3 (en) | Coke-heated cupola and process of melting materials based on iron metals | |
| JPH06213577A (ja) | 多媒質羽口の操作方法および多媒質羽口機構 | |
| WO1997027338A1 (en) | Direct iron and steelmaking | |
| US5558696A (en) | Method of direct steel making from liquid iron | |
| UA81139C2 (en) | Process for iron producing | |
| JPS6040488B2 (ja) | 固体鉄原料から鋼を製造する際の熱利用効率を改善する方法 | |
| JPH01162711A (ja) | 溶融還元法 | |
| JPS62253708A (ja) | スクラツプ製鋼法 | |
| JPH01147009A (ja) | 溶融環元法 | |
| JPH0524961B2 (ja) |