JPH0259203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、石油残渣油を結合剤とした鉄鉱石
ペレツト（石油残渣油ペレツト）をロータリキル
ンあるいはシヤフト炉などの還元炉に投入する前
に、還元炉からの排ガスを熱源として移動グレー
ト炉において予備還元および予備焼成する方法に
関するものである。

＜従来技術＞ 還元ペレツト製造方法として、従来からシヤフ
ト炉方式やロータリキルン法などが良く知られて
いる。シヤフト炉の場合は、高いペレツト強度が
要求されるため、結合剤としてベントナイトなど
添加した酸化ペレツトを使用している。両方式と
も鉄鉱石の結合剤としてはベントナイト等が用い
られているが、このベントナイトは電炉溶解の
際、スラグとなり溶解効率を低下せしめる要因と
なる。

また、ロータリキルン法において、生ペレツト
を出発原料とした場合、従来のベントナイト結合
剤のペレツトあるいは内炭型のペレツトでは、還
元炉での転動に耐えるペレツト強度（25Kg以上／
ペレツト）を得るためには、移動グレート炉にお
いて1000℃以上の焼成温度が必要であつた。

この予備焼成法に関する特許の一例として、炭
材内装生ペレツトの予備焼成法（特公昭56−
30380号公報）のように、移動グレート炉におい
てペレツトの水分を除去した後、硬化帯において
950℃以上、望ましくは、1000℃以上に加熱し、
また、ガス組成（酸化度）を調整することにより
内装炭材（固体炭素）を消費させたり、予備還元
して生じた金属鉄を再酸化させてFeOによる焼結
など発生させる方法がある。

＜発明の目的＞ この発明は、このような事情に鑑みて提案され
たもので、その目的は、比較的低温で予備還元焼
成を行なうことができるとともに高強度のペレツ
トを得ることのできる予備還元焼成方法を提供す
ることにある。

＜発明の構成＞ この発明に係る予備還元焼成方法は、 乾燥室、コークス化室、硬化室からなる移動グ
レート炉におけるペレツトの予備還元焼成方法で
あつて、ペレツトに、高揮発分を有する液体炭素
源である石油残渣油を結合剤とした石油残渣油ペ
レツトを使用し、乾燥室を200〜350℃、コークス
化室を550〜650℃、硬化室を850〜950℃とし、前
記ペレツトを前記乾燥室で乾燥させた後、前記コ
ークス化室で結合剤である石油残渣油を熱分解さ
せてコークス化し、さらに、前記硬化室において
硬化させ、比較的低温で高強度のペレツトを得る
ようにしたものである。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示する一実施例に基づいて
説明する。第１図に示すように、粉鉄鉱石Ｏが、
造粒設備１において石油残渣油を結合剤として直
径10〜15mmのペレツトPgに造粒される（これを
生ペレツトという）。

この生ペレツトPgは、移動グレート炉２の乾
燥室２Ａに供給され、層厚100〜150mmの層で移動
しながら、200〜350℃のガスG₁により乾燥され
る。次に、乾燥したペレツトは、コークス化室２
Ｂに入り、550〜650℃のガスG₂によりコーキン
グされる。ここでは、結合剤である石油残渣油が
熱分解され、熱分解ガスG₅（成分：H₂，O₂，N₂，
CO，CO₂，CH₄，C₂H₄，CmHn）を発生し、コ
ークス化することにより結合力が高くなる。さら
に、この時発生する還元ガス（主にH₂）によつ
て予備還元される。

続いて、コーキングされたペレツトは、硬化室
２Ｃに入り、900℃以上のガスG₃により加熱され
硬化される。ここでは、ペレツトを850℃以上、
望ましくは、875℃以上に加熱することによつて、
結合剤の炭材が消費され、発生する還元ガス
（H₂およびCOガス）によつてペレツトが還元さ
れ、鉄鉱石粒子表面に金属鉄が生じて金属結合が
生じ、高強度のペレツトPcとなる（第２図参
照）。また、ここで発生する還元ガスには、石油
残渣油の高温揮発分としての水素が含まれている
ので、900℃以下の低温でも容易に還元が進行し、
10〜20％という高い予備還元率となる。

このように予備還元された石油残渣油ペレツト
Pc（コーキングペレツト）は、還元炉３内での転
動に耐え得る高い強度（圧潰強度：50Kg／ｐ以
上）を有し、還元炉３において、同時に投入され
る外装還元剤（炭材）により還元されて還元鉄と
なる。

コークス化室２Ｂで発生した熱分解ガスG₅は、
循還フアン４によつてリサイクルされ、還元炉３
から排ガスG₇とともにガス燃焼炉５において空
気を添加して燃焼され、900℃以上の熱ガスとな
る。

この熱ガスの一部G₃は、硬化室２Ｃへ供給さ
れ、一部G₂は、低温ガスG₁と混合されコークス
化室２Ｂへ供給される。硬化室２Ｃの排ガスG₆
は、700〜800℃の高温のため、癈熱ボイラ６によ
つて熱回収された後、循環フアン７により乾燥室
２Ａ用の熱ガスG₁として利用される。また、乾
燥室２Ａの排ガスG₄は、排ガス処理設備８へ送
られる。

このような循環システムにおいて、ガス燃焼炉
５に導入される空気量および補助バーナ９により
燃焼制御することにより硬化室２Ｃに導入する熱
ガスG₃の温度および酸素濃度を容易に制御する
ことができる。ここで、熱ガスG₃の酸素濃度は
３％以下とするのが、好ましい。

このような焼成方法においては、石油残渣油
は、例えば次のような成分であり、 全炭素 ：82.9％ コンラドソンカーボン ：25.2％ 揮発分 ：73.9％ 灰分 ：0.08％ 第３図に示すように、従来の内装炭ペレツト、
ダストペレツトに比較して比較的低温で高強度の
ペレツトを得ることができる。

＜発明の効果＞ 前述のとおり、この発明によれば、石油残渣油
ペレツトを使用することから次のような効果を奏
する。

熱分解により発生する熱分解ガスは、水素、
一酸化炭素および炭化水素からなる還元性ガス
であり、550〜650℃の低温でも予備還元が可能
である。

硬化室では石油残渣油中に含まれる高温揮発
分が発生し、それに含まれる水素によつて還元
が進行し、また、残つた固体炭素も加熱ガス中
のCO₂やO₂と反応してCOガスを発生し還元を
進行させ、これにより高い予備還元率を得るこ
とができる。

鉄鉱石表面に金属鉄が発生し、鉄鉱石粒間が
金属結合または焼結を起こして強度の高いペレ
ツトとなる。

結合剤として灰分の少ない石油残渣油を使用
しているために、Al₂O₃、SiO₂、CaOなどのス
ラグ成分が少なく、かつ、大部分が揮発分であ
る上、残留カーボンの消費が容易なため金属ボ
ンドが生じやすい。コーキング・ペレツトの残
留カーボンは、約0.1％と非常に低い。（結合剤
のカーボンは100％近く消費されている。） 石油残渣油は、常温では固体に近く強粘性を
有するが、150℃以上に加熱すると流動化して
鉄鉱石との接触が非常に良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る予備還元焼成方法を
実施するための装置を示す概略図、第２図は石油
残渣油ペレツトの結合状況と圧潰強度を示すグラ
フ、第３図は同様のペレツトの圧潰強度を従来ペ
レツトと比較したグラフである。 １……造粒設備、２……移動グレート炉、２Ａ
……乾燥室、２Ｂ……コークス化室、２Ｃ……硬
化室、３……還元炉、４……循還フアン、５……
ガス燃焼炉、６……癈熱ボイラ、７……循環フア
ン、８……排ガス処理設備、９……補助バーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾燥室、コークス化室、硬化室からなる移動
   グレート炉におけるペレツトの予備還元焼成方法
   であつて、ペレツトに、高揮発分を有する液体炭
   素源である石油残渣油を結合剤とした石油残渣油
   ペレツトを使用し、乾燥室を200〜350℃、コーク
   ス化室を550〜650℃、硬化室を850〜950℃とし、
   前記ペレツトを前記乾燥室で乾燥させた後、前記
   コークス化室で結合剤である石油残渣油を熱分解
   させてコークス化し、さらに、前記硬化室におい
   て硬化させることを特徴とするペレツトの予備還
   元焼成方法。 ２ コークス化室における石油残渣油の熱分解ガ
   スを、還元炉からの排ガスとともにガス燃焼炉で
   燃焼させ、移動グレート炉に必要な高温ガスを得
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ペレツトの予備還元焼成方法。 ３ ガス燃焼炉における燃焼を制御することによ
   り高温ガスの温度およびガス組成を制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のペレツ
   トの予備還元焼成方法。 ４ ガス燃焼炉の高温ガスの一部を硬化室へ、残
   りを低温ガスと混合させてコークス化室へ導入す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   ペレツトの予備還元焼成方法。 ５ 硬化室へ導入される高温ガスの酸素濃度は３
   ％以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載のペレツトの予備還元焼成方法。