JPH03173709A - 流動層還元方法および装置 - 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、溶融還元製鉄法に使用する予備還元鉱石を得
るための流動層還元装置の操業法および装置に関する。

〔従来の技術〕

この流動層還元装置として、例えば特開平１−１１１８
０８号公報に記載されているように、ライザーに粉鉱石
を供給し、その底部から還元ガスを吹き込み流動層を形
成し、その流動層から還元ガスに同伴され飛散した鉱石
をその頂部付近に配置した固体−気体分離器によって分
離し、ダウンカマーを介してライザーの下部に循環し循
環流動層を形成する構造のものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる流動層還元装置のライザー底部には濃厚流動域が
形成され、粒度分布が広い鉱石を処理した場合にはライ
ザーで粗粒が分級され、粗粒の分布比率の高い濃厚流動
域を形成した。この濃厚流動域は、流動性の悪い粗粒の
分布比率が高いため、流動が不拘−且つ不安定であった
。

濃厚流動域は、流動速度が遅いと部分的な焼結によるス
ティッキングと称する現象が起こり易く、ついには流動
層の閉塞が生じていた。

また、濃厚流動域の流動が不安定な場合には、ライザー
底部の圧力および粒子濃度が大きく変動するため、ダウ
ンカマーからライザーへの粒子移動の抵抗が大きく変動
して、鉱石粒子の循環量の制御が困難となり、流動還元
そのものの制御が不可能となる。

かかる濃厚流動域の流動性を高めるための対策として、
多量のキャリアガスを導入することも考えられるが、設
備上ブロアの容量を大きくしなければならないばかりで
はなく、キャリアガスのダウンカマーへの流れ込みが大
になり、ダウンカマー内で気泡が生成し上昇するため、
スラッギング状論となってダウンカマーの鉱石の降下を
阻害し、循環量の不安定化、さらにはキャリアガスのア
ップフローによりサイクロンにおける鉱石粉末の捕集効
率を下げてしまい、ついには流動層還元装置自体が操業
不能となった。

本発明において解決すべき課題は、循環流動層還元にふ
ける濃厚流動域の形成による不安定流動を効果的に解消
して、流動層の安定流動を可能とすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、循環流動層還元において、ライザーの底部付
近に形成された濃厚流動域に微細粒を添加し開城におけ
る粒度構成比率を変えることによって、上記課題を解決
したものである。

上記濃厚流動域に添加する微細粒が、固体−気体分離器
を二段に設け、同二段に形成された固体−気体分離器の
中の第二の固体−気体分離器において回収された微粉末
鉱石とすることによって、循環流動層還元の系として効
率的な作業が可能である。

〔作用〕

本発明は、ライザーの底部に形成された濃厚流動域に微
粉末鉱石を吹込み、微細粒の分布比率を増大せしめ、そ
の微粉末に運動エネルギーを付与し、これによって流動
状態が不活発化した粗粒に交換せしめることにより濃厚
流動域の流動を安定化するものである。

〔実施例〕

第１図は本発明を実施するための循環流動層還元装置の
システム図を示す。

同図において、１は原鉱石装入口２と主流動ガスとして
の還元ガス導入部３を有するライザーを示す。４はライ
ザー１の頂部からの還元鉱石粉と還元ガスを分離するた
めのサイクロン（固体−気体分離器）を示し、同サイク
ロン４の下方から分離された還元鉱石をライザー１の下
部に再循環するためのダウンカマー５が設けられている
。

ダウンカマー５には、ライザーｌ内に循環させる鉱石量
を制御するために、キャリアガス導入部６が形成されて
いる。

７は細粒還元鉱石の排出口、８は粗粒還元鉱石の排出口
を示す。

かかる装置において、比較的構成粒度分布幅が大きい原
料鉱石を使用した際、ライザー１の底部濃厚流動域９が
生じる。

１０は前記サイクロン４の後段に設けた第二のサイクロ
ンを示す。同第二のサイクロン１０には分離された微細
粒の鉱石粉の捕集部１１が設けられており、同捕集部ｌ
ｌの下方には排出口１２と共に切り出し装置１３が設け
られてふり、キャリアガス導入部１４を有するインジェ
クター１５が設けられている。そこから、ライザー１内
の濃厚流動域９内に上記第二のサイクロンｌＯによって
回収された微細粒をインジェクター１５によって吹き込
むため、濃厚流動域９における微細粒の分布比率が増加
する。

粒子がバブル流動するためには、粒子とガスの物性によ
って決定される最小流動化開始速度（Ｕ−ｒ　）以上の
空塔ガス速度（Ｕａ　）が必要である。一方、粒度分布
を持つ粒子においてはＵ。で流動可能な微細粒の分布比
率が高い場合、微細粒が流動し、Ｕｏ　では流動不可能
な粗粒と衝突し、運動エネルギーを交換することで粗粒
の流動性が向上する。

したがって、ａ厚部動域９における微細粒の分布比率が
増大することにより、流動が不活発な粗粒の流動性が向
上し、濃厚流動域９の流動はキャリアガス量を大幅に増
加させることなく安定化できる。また、濃厚流動域９の
流動が安定することにより、粗粒は排出口８から円滑に
排出できる。

このように、ａ厚部動域９の流動が安定化し、粗粒の排
出が円滑に行なえることにより、ダウンカマー５からラ
イザー１への粒子移動抵抗が安定化且つ軽減されるため
、前記ダウンカマー５に設けたキャリアガス導入部６と
第二のサイクロン１０によって回収された微細粒鉱石の
吹き込みのためのキャリアガス導入部１４から吹き込む
キャリアガス量の調整による循環量制御が容易にでき、
循環量の変動幅が小さくなる。

一方、循環量が安定しているため、ライザ−１全体の流
動が安定し、鉱石と還元ガスの接触性が向上するため、
還元生産性が大きくなる。また、濃厚流動域９での流動
が活発化することでスティッキングを抑制できる。

さらに、前記濃厚流動域９に供給された微細粒は、その
吹き込みの際に付与された運動エネルギーによって同伴
可能な粒子を伴ってライザー底部から上昇し再循環する
。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）　　濃厚流動域が安定して流動するため、粗粒の
排出制御および粒子循ｌｌ量の制御が容易になる。

（２）濃厚流動域での流動が安定化かつ活発化できるの
で、固体−気体の接触効率が向上し、還元鉱の生産性が
向上する。

（３）粗粒の流動が活発化できるので、濃厚流動域での
スティッキングを抑制できる。

（４）粗粒鉱石の安定流動化が少ない量のキャリアガス
によって得られるため、ブロア容量が小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としてのシステム図である。 １：ライザ−２：原鉱石装入口 ３：還元ガス導入部　　４：サイクロン５：ダウンカマ
ー　　　６：キャリアガス導入部７．８：排出口　　　
　９：濃厚流動域１０：第二のサイクロン １１：捕集部　　　　　１２：排出口 １３：切り出し装置 １４：キャリアガス導入部 １５：インジェクター Ｍ１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ライザー底部から還元ガスを吹き込み流動層を形成
   し、その流動層から還元ガスに同伴され飛散した鉱石を
   その頂部付近に配置した固体−気体分離器によって分離
   し、ダウンカマーを介してライザーの下部に循環する流
   動層還元方法において、ライザー底部近傍に形成する濃
   厚流動域に、微粉末鉱石を供給して微細粒の分布比率を
   増大せしめる流動層還元方法。 ２、請求項１の記載において、濃厚流動域に添加する微
   細粒が、ライザーの上部付近に設けられた二段の固体−
   気体分離器の中の第二の固体−気体分離器において回収
   された微粉末鉱石である流動層還元方法。 ３、流動層を形成するライザーと、同ライザーの頂部付
   近に設けられた固体−気体分離器と、さらに同固体−気
   体分離器から前記ライザーの下部に連結したダウンカマ
   ーとを有する循環流動層還元装置において、前記固体−
   気体分離器の後段に第２の固体−気体分離器と共に、同
   固体−気体分離器からの分離固体をライザー内に吹込む
   インジェクション装置を設けた循環流動層還元装置。