JPH036203B2 - - Google Patents
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- JPH036203B2 JPH036203B2 JP57181090A JP18109082A JPH036203B2 JP H036203 B2 JPH036203 B2 JP H036203B2 JP 57181090 A JP57181090 A JP 57181090A JP 18109082 A JP18109082 A JP 18109082A JP H036203 B2 JPH036203 B2 JP H036203B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、炭素質固体還元剤を用いる直接還
元製鉄プロセス（以下DRプロセスという）にお
いて、高硫黄含有ペレツト（例えば高硫黄含有鉄
鉱石ペレツトあるいはダストペレツト）を脱硫す
る方法に関するものである。
元製鉄プロセス（以下DRプロセスという）にお
いて、高硫黄含有ペレツト（例えば高硫黄含有鉄
鉱石ペレツトあるいはダストペレツト）を脱硫す
る方法に関するものである。
従来、
(i) 高硫黄含有鉄鉱石ペレツトをDRプロセスに
用いる場合、このペレツトを高温で焼成して硫
黄分を除去し酸化ペレツトとして供給するこの
が唯一の方法であつたが、これはエネルギーの
損失であるばかりでなく、DRプロセスへの適
用範囲をも狭くしていた。
用いる場合、このペレツトを高温で焼成して硫
黄分を除去し酸化ペレツトとして供給するこの
が唯一の方法であつたが、これはエネルギーの
損失であるばかりでなく、DRプロセスへの適
用範囲をも狭くしていた。
(ii) ダストペレツトの場合には、通常0.2％以上
の硫黄分を有していることから従来の操業方法
ではこの硫黄分が成品に残つてしまう。そのた
め、転炉への直接の装入は困難で、その用途は
高炉用原料に限られ成品価値も低い。
の硫黄分を有していることから従来の操業方法
ではこの硫黄分が成品に残つてしまう。そのた
め、転炉への直接の装入は困難で、その用途は
高炉用原料に限られ成品価値も低い。
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、高硫黄含有鉄鉱石ペレツ
トを焼成することなくDRプロセスに直接装入す
ることだできると共に、ダストペレツトを転炉あ
るいは電気炉へも直接装入し得るような脱硫方法
を提供することにある。
たもので、その目的は、高硫黄含有鉄鉱石ペレツ
トを焼成することなくDRプロセスに直接装入す
ることだできると共に、ダストペレツトを転炉あ
るいは電気炉へも直接装入し得るような脱硫方法
を提供することにある。
この発明に係る脱硫方法は、炭素固体還元剤を
用いる直接還元製鉄プロセスにおいて、硫黄を
0.2％以上含む高硫黄含有ペレツトが、その還元
反応の進行により金属化率90％以上に達した領域
で30分以上保持すると共に、該保持時間中に高硫
黄含有ペレツトと前記還元剤との混合層中に水蒸
気あるいは水を2.3N／min・Kg以下の割合で少
なくとも68N（水蒸気／Kg被処理物）吹き込む
ことによりペレツト中の硫黄含有量を0.03％以下
に減少せしめることを可能にしたものである。
用いる直接還元製鉄プロセスにおいて、硫黄を
0.2％以上含む高硫黄含有ペレツトが、その還元
反応の進行により金属化率90％以上に達した領域
で30分以上保持すると共に、該保持時間中に高硫
黄含有ペレツトと前記還元剤との混合層中に水蒸
気あるいは水を2.3N／min・Kg以下の割合で少
なくとも68N（水蒸気／Kg被処理物）吹き込む
ことによりペレツト中の硫黄含有量を0.03％以下
に減少せしめることを可能にしたものである。
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図に示すのは、ロータリキルン
（炉）１を用いたDRプロセスの例であり、装入
端に取付けられた装入ノズル２により鉄鉱石ペレ
ツトＰの還元剤Ｃとが炉内へ装入される。これら
混合層３はロータリキルン１の回転にしたがつて
炉内を移動し、鉄鉱石ペレツトが還元され、海綿
鉄Feとして炉から排出される。
説明する。第１図に示すのは、ロータリキルン
（炉）１を用いたDRプロセスの例であり、装入
端に取付けられた装入ノズル２により鉄鉱石ペレ
ツトＰの還元剤Ｃとが炉内へ装入される。これら
混合層３はロータリキルン１の回転にしたがつて
炉内を移動し、鉄鉱石ペレツトが還元され、海綿
鉄Feとして炉から排出される。
このようなロータリキルン１において、混合層
３中に、吹き込みノズル４によつて水蒸気あるい
は水が吹き込まれる。
３中に、吹き込みノズル４によつて水蒸気あるい
は水が吹き込まれる。
この吹き込み箇所は、ペレツトの金属化率90％
以上に達した領域としている。また、吹き込みノ
ズル４は装入端に設けられ、ロータリジヨイント
5Aを有した水蒸気導入管５を介して炉外から導
入される。この時、後述するように混合層３中に
吹込まれた水あるいは水蒸気は混合層３中のＣ或
いはCOと反応してH2を生成し、生成されたH2が
ペレツト中の硫黄Ｓと反応して脱硫作用をする。
以上に達した領域としている。また、吹き込みノ
ズル４は装入端に設けられ、ロータリジヨイント
5Aを有した水蒸気導入管５を介して炉外から導
入される。この時、後述するように混合層３中に
吹込まれた水あるいは水蒸気は混合層３中のＣ或
いはCOと反応してH2を生成し、生成されたH2が
ペレツト中の硫黄Ｓと反応して脱硫作用をする。
さらに、吹き込みノズル４には、タイマ付締切
り弁（図示省略）が設けられ、ノズル４が混合層
３内にある時のみ水蒸気あるいは水を層内に吹き
込むようにされている。
り弁（図示省略）が設けられ、ノズル４が混合層
３内にある時のみ水蒸気あるいは水を層内に吹き
込むようにされている。
このように水蒸気を添加することによりペレツ
ト中の硫黄含有量を極めせ減少させることができ
る。
ト中の硫黄含有量を極めせ減少させることができ
る。
次に、このようなペレツトの脱硫方法の実験結
果を第２図に示す。この実験は、次のような粒
度、化学成分のペレツトおよび副原料（還元剤お
よびペレツト）を使用し、次のような実験条件で
行なつた。
果を第２図に示す。この実験は、次のような粒
度、化学成分のペレツトおよび副原料（還元剤お
よびペレツト）を使用し、次のような実験条件で
行なつた。
原料の主要化学成分（重量％）
流 度
ダストペレツト T.Fe Me.Fe Ｓ Ｃ／51.18 3.74 0.31
2 13.512〜15 mmφ 石炭 F.C V.M Ash T.C Ｓ／54.3 31.9 13.8 68.5 0.63
１〜６mm フラツクス（ドロマイト）
CaO MgO SiO2 Ig.loss／36.51 14.97 0.46 46.42 １〜
３mm 実験条件 (1) 被処理物＝ペレツト／石炭／フラツクス装入
量 ＝１／０・13／０・１（Kg）＝1.23（Kg） (2) 昇温パターン（第３図参照） (3) 吹き込み領域：金属化率90％以上の領域 第２図から明らかなとおり、水蒸気無添加の場
合、高金属化率領域（約95％以上の金属化率）で
150分間保持しても0.24％Ｓから0.13％Ｓまでし
か脱硫されない。これに対して本発明の水蒸気を
添加した場合には、0.9N／min添加条件では高
金属化率領域での150分間保持した結果、約0.03
％Ｓのレベルまで脱硫され、1.8N／minでは90
分間、2.8N／minでは30分間の保持で同様の硫
黄レベルまで脱硫される。
2 13.512〜15 mmφ 石炭 F.C V.M Ash T.C Ｓ／54.3 31.9 13.8 68.5 0.63
１〜６mm フラツクス（ドロマイト）
CaO MgO SiO2 Ig.loss／36.51 14.97 0.46 46.42 １〜
３mm 実験条件 (1) 被処理物＝ペレツト／石炭／フラツクス装入
量 ＝１／０・13／０・１（Kg）＝1.23（Kg） (2) 昇温パターン（第３図参照） (3) 吹き込み領域：金属化率90％以上の領域 第２図から明らかなとおり、水蒸気無添加の場
合、高金属化率領域（約95％以上の金属化率）で
150分間保持しても0.24％Ｓから0.13％Ｓまでし
か脱硫されない。これに対して本発明の水蒸気を
添加した場合には、0.9N／min添加条件では高
金属化率領域での150分間保持した結果、約0.03
％Ｓのレベルまで脱硫され、1.8N／minでは90
分間、2.8N／minでは30分間の保持で同様の硫
黄レベルまで脱硫される。
なお、30分間以内で急激に水蒸気あるいは水を
添加した場合、短時間で大量の水蒸気あるいは水
を吹き込まねばならず、被処理物の温度降下が甚
だしく、本来の還元反応を阻害する。
添加した場合、短時間で大量の水蒸気あるいは水
を吹き込まねばならず、被処理物の温度降下が甚
だしく、本来の還元反応を阻害する。
さらに、この条件での炉ベツド中のガス分析を
行なうと、水蒸気無添加の場合の水素ガス分圧
は、わずか６〜７％、であるのに対して水蒸気添
加の場合には脱硫が急激に起つているところでは
40〜50％の水素分圧を示している。
行なうと、水蒸気無添加の場合の水素ガス分圧
は、わずか６〜７％、であるのに対して水蒸気添
加の場合には脱硫が急激に起つているところでは
40〜50％の水素分圧を示している。
この実験結果から明らかなように鉄鉱石ペレツ
トおよび炭素質還元剤の混合層中に水蒸気を吹き
込むと、 Ｃ＋H2O→CO＋H2 CO＋H2O→H2＋CO2 の反応によりH2を生成し、このH2がH2＋Ｓ→
H2Sの反応により脱硫を促進するものと思われ
る。
トおよび炭素質還元剤の混合層中に水蒸気を吹き
込むと、 Ｃ＋H2O→CO＋H2 CO＋H2O→H2＋CO2 の反応によりH2を生成し、このH2がH2＋Ｓ→
H2Sの反応により脱硫を促進するものと思われ
る。
前述のとおり、この発明によれば、高硫黄含有
ペレツトの金属化率90％以上に達した領域で30分
間以上保持すると共に、該保持時間中に、混合層
中に水蒸気あるいは水を2.3N／min・Kg以下の
割合で少なくとも68N（水蒸気／Kg被処理物）
吹き込むだけで、ペレツト中の硫黄含有量を極め
て減少させることができるので、 (i) 高硫黄含有鉄鉱石ペレツトであれば、焼成す
ることなくDRプロセスに装入することができ
る。
ペレツトの金属化率90％以上に達した領域で30分
間以上保持すると共に、該保持時間中に、混合層
中に水蒸気あるいは水を2.3N／min・Kg以下の
割合で少なくとも68N（水蒸気／Kg被処理物）
吹き込むだけで、ペレツト中の硫黄含有量を極め
て減少させることができるので、 (i) 高硫黄含有鉄鉱石ペレツトであれば、焼成す
ることなくDRプロセスに装入することができ
る。
(ii) ダストペレツトであれば、0.03％以下の硫黄
含有量の成品と製造が可能となり、転炉および
電気炉への直接装入することができる。
含有量の成品と製造が可能となり、転炉および
電気炉への直接装入することができる。
等、極めて経済的である。
第１図は、本発明を実施するための装置例を示
す縦断面図、第２図はペレツトの脱硫状況を示す
グラフ、第３図は昇温パターンを示すグラフであ
る。 １……ロータリキルン、２……装入ノズル、３
……混合層、４……吹き込みノズル、５……水蒸
気導入管、５Ａ……ロータリジヨイント。
す縦断面図、第２図はペレツトの脱硫状況を示す
グラフ、第３図は昇温パターンを示すグラフであ
る。 １……ロータリキルン、２……装入ノズル、３
……混合層、４……吹き込みノズル、５……水蒸
気導入管、５Ａ……ロータリジヨイント。
Claims (1)
- １ 炭素固体還元剤を用いる直接還元製鉄プロセ
スにおいて、硫黄を0.2％以上含む高硫黄含有ペ
レツトを、その還元反応の進行により金属化率90
％以上に達した領域で30分間以上保持すると共
に、該保持時間中に高硫黄含有ペレツトと前記還
元剤との混合層中に水蒸気あるいは水を2.3N
／min以下の割合で少なくとも68N（水蒸
気／Kg被処理物）吹き込むことによりペレツト中
の硫黄含有量を0.03％以下に減少せしめることを
特徴とする直接還元製鉄プロセスにおける脱硫方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18109082A JPS5970704A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 直接還元製鉄プロセスにおける脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18109082A JPS5970704A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 直接還元製鉄プロセスにおける脱硫方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970704A JPS5970704A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH036203B2 true JPH036203B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=16094644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18109082A Granted JPS5970704A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 直接還元製鉄プロセスにおける脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970704A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9407644A (pt) * | 1993-09-22 | 1997-01-21 | Rgc Mineral Sands Ltd | Processo para introduzir um ou mais reagentes em forno rotativo e/ou alongado e processo e aparelho para tratar material titanifero |
| CN100348736C (zh) * | 2003-12-18 | 2007-11-14 | 岳庆丰 | Qf－ly法生产球状、扁球状和方块状的海绵铁的新工艺 |
| CN112921142B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-04-12 | 王文超 | 一种氢能炼铁式综合回收装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5395109A (en) * | 1978-01-30 | 1978-08-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Controlling method for temperature of rotary kiln |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP18109082A patent/JPS5970704A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5395109A (en) * | 1978-01-30 | 1978-08-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Controlling method for temperature of rotary kiln |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970704A (ja) | 1984-04-21 |
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