JPH04110407A - 鉄鉱石の溶融還元法および設備 - 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〕 この発明は、鉄鉱石の溶融還元法およびその実施に好適
な設備に関する。

〔従来の技術〕

鉄鉱石の溶融還元では、溶融還元炉で発生する排ガスを
利用した鉱石の予備還元（及び予熱）が行われる。一般
に、この予備還元炉どしては流動層形式の予備還元炉が
用いられる。

この予備還元炉は、その内部にガス噴出用の多数のノズ
ル孔（ガス通孔）を有する分散板を備えており、この分
散板の」三方に形成される予Ｉｔ還元室に鉄鉱石が装入
され、分散板下方のガス吹込室（風箱）に溶融還元炉か
らの排ガス（還元ガス）が装入される。この排カスは、
分散板のノズル孔を通じて上方の予備還元室に吹き出さ
れ、これにより流動層か形成され、鉄鉱石の予備還元と
予熱がなされる。

このような予備還元炉の流動層では、溶融還元炉から供
給される排ガス量の変動等によって、層内温度が変動す
る。流動層の層内温度が高いと、鉱石の凝集（シンタシ
ング、ステイキング）が生じるという問題があり、鉱石
を安定して流動化させるためには、このようなシンタシ
ングやステイキングを抑制することが不可欠である。一
方、鉱石の高還元率を確保するためトこ１ま、層内温度
はなるべく高位安定させることが必要である。

したがって、流動層により効率的な予備還元を実施する
ためには、層内温度を、タンクリンク等が生しない範囲
で高位安定させるよう管理することが必要となる。層内
温度は、予備還元炉への鉱石の装入量の増大により低下
するが、鉱石の装入量は生産量に直接影響を及ぼすため
、鉱石装入量の調整による層内温度の管理は事実］二で
きない。

このため従来では、０層内への冷却ガスの吹き込み、■
予備還元炉にＩｌｌ：ガスを導入するダクトの水冷等に
よるガス温度の調整、により層内温度の上限の管理を行
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のうち■の方法は、冷却ガスの使用による
コスト−ヒ昇という問題があり、また、■の方法もガス
顕熱の低下を招き、結果的に系全体としてのエネルギー
コスＩ・の上昇を招くという問題がある。

本発明は以」二のような問題を生しることなく、流！ｉ
１．ＩＮの層内温度を適切に制御、管理することができ
る方法およびその実施に好適な設備の提供を目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明の溶融還元η、は、溶融還元炉とｄδ
動動式式予備還元炉備えた設備による鉄鉱石の溶融還元
法において、予備還元炉の流動層内温度に応じ、溶融還
元炉に供給すべき造滓剤の一部または全部を、冷却利と
して予備還元炉に装入し、流動層内温度を一定に制御す
ることをその特徴とする。

また、このような方法を実施するための本発明のン容融
還元設備は、その造滓剤の供給系が、造滓剤ホッパーと
、該造滓剤ホッパーから導管を通じて造滓剤が供給され
る第１および第２の造滓剤タンクと、前記第］の造滓剤
タンクから予備還元かに造滓剤を供給する導管と、前貫
己第２の造滓剤タンクからＭ融還元炉に造滓剤を供給す
る導管と、前記第１および第２の造滓剤タンクから予備
還元炉および溶融還元ガ１に供給すべき造滓剤の供給量
を調整する流量調整手段とからなることをその特徴とす
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の実施状況の一例を示すもので、１は
溶融還元炉、２は流動層式の予価還元炉、３は造滓剤ホ
ッパー、４は鉱石供給タンク、５は予備還元炉から溶融
還元炉に鉱石を排出する排出管、６はその途中に設けら
れる鉱石供給タンク、７は鉱石供給タンク４から鉱石を
予備還元炉に供給する導管、８は溶融還元炉１から予備
還元炉２に排ガスを供給する排ガス導管である。

前記予備還元炉２は、その内部にガス噴出用の多数のノ
ズル孔（ガス通孔）を有する分散板１３を備えており、
この分散板」二部に鉱石の流動層が形成される予備還元
室］−４が、また、分散板下部に溶融還元炉からの排ガ
スが導入されるガス吹込室１５（風箱）がそれぞれ形成
されている。

予備還元炉２の流動層における層内温度は、通常、 ｉ）炉入口のガス条件（温度、流量） ｉ］）鉱石の装入速度 によって決まるが、ｉ）、ｊ］）ともに、溶融還元炉の
操業条件により変動する。つまり、決められた生産量に
よって送酸量が決まり、この送酸量がｉ）に影響する。

また、溶融還元炉内の操業条件、メタル、スラグ量等が
、］）はもとより１１）に影響を及ぼす。したがって、
これらのパラメータを常に一定に制御することばプロセ
スの運転」二極めて困難である。そこで本発明では、従
来、溶融還元炉に直接装入されてきた造滓剤を流動層の
冷却材として使用し、層内温度の制御を行う。溶融還元
炉に装入されるべき造滓剤は、流動層の必要とされる冷
却の程度に応じ、その一部または全部が予備還元炉に装
入され、前者の場合シコは残余の造滓剤が溶融還元炉に
直接装入される。

このような本発明を実施するために、第１図に示すよう
に造滓剤の供給系は、前記造滓剤ホッパ３ど、この造滓
剤ホッパーから導管１−○ａ、１０ｂを通して造滓剤が
供給される２つの造滓剤タンク９ａ、９１）とを有し、
造滓剤タンク９ａからの導管１］ａが予備還元炉２に、
また、造滓剤タンク９））からの導管１１ｂが溶融還元
炉上に、それぞれ接続され、各炉に造滓剤を供給できる
ようしこなっている。さらに、上記各導管１　］、　ａ
、１１１）には、各炉への造滓剤の供給量を調整するた
めの流量調整手段１２ａ、］、　２　＋）　（ボールバ
ルブ等）が設けられている。

このような設備によれば、予備還元炉２内の流動層の層
内温度を常時測定し、この層内温度が所定のレベルで一
定となるよう、必要に応じ造滓剤タンク９ａから予備還
元炉２しこ造滓剤（石灰石等）が供給される。このよう
にして供給された造滓剤は、流動層を経て溶融還元炉１
に供給されることになる。したがって、」正妃造滓剤タ
ンク９ａからの供給量に応じ、溶融還元炉で必要な残余
の造滓剤が造滓剤タンク９ｂから直接溶融還元炉］に供
給さ汎る。

このように、本発明では本来溶融還元炉に直接装入され
るべき造滓剤を流動層の冷却材どして用い、しかも造滓
剤の供給量は溶融還元炉で必要な所定量が涌“保てきる
ため、生産量等に影響を与えることなく流＠Ｊ層の層内
温度を一定に維持することができる。

また、結果的に造滓剤の一部または全部を予備還元炉で
予熱できるため、この面でも系全体の熱効率の向上に寄
与できる。

〔実施例〕

第１−図に示すような設備を用い、本発明法により流動
層の層内温度制御を行った際の流動層人ＣＩガス温度、
予備還元炉ｌ＼の造滓剤投入比率、流動層の層内温度、
および鉱石還元率の推移を第２図に示す。なお、本実施
例の製造条件は以下の通りである。

溶融還元炉内容積＝７背 鉄鉱石投入量　　：　６　ｔ／ｈ 溶銑生産Ｍ　　　：４ｔ／Ｌ＋ 造滓剤投入量　　＝５００ｋｇ／＋１ 第２図によれば、流動層入口１温度の変化に応じて流動
層内へ造滓剤を供給することにより、層内温度をタンク
リング、ステイキングの生じない温度しこ高位安定して
制御できることが判る。

〔発明の効果〕

以上）ホへた本発明によれば、従来溶融還元炉に直接装
入されていた造滓剤を流動層の冷却材として用い、しか
も造滓剤の供給量は溶融還元炉で必要な所定量が確保で
きるため、生産量等に影響を与えることなく流動層の層
内温度をタンクリング、ステイキングの生じない温度に
高位安定して制御することができ、このため予備還元鉱
石の予熱、還元率の高効率化、安定化を図ることができ
る。

また、造滓剤の一部または全部を予熱できるため、この
面からも熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

＝８＝ 第１図は本発明の実施状況の−・例を示す説明図である
。第２図は本発明の実施例にお１−Ｊる流′ｆＡ層入ロ
ガス温度、予備還元炉への造滓剤投入比率、流動層の層
内温度、および鉱石還元率の推移を示したものである。 図において、］−は溶融還元炉、２は予備還元炉、３は
造滓剤ホッパー、９ａ、９ｂは造滓剤タンク、工○ａ、
１０ｂ、ｌｌａ、ｌｌｂは導管、１２　ａ、１２１）は
流量ｉ！ｌ！ｉｌ整手段である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融還元炉と流動層式予備還元炉を備えた設備に
   よる鉄鉱石の溶融還元法において、予備還元炉の流動層
   内温度に応じ、溶融還元炉に供給すべき造滓剤の一部ま
   たは全部を、冷却材として予備還元炉に装入し、流動層
   内温度を一定に制御することを特徴とする鉄鉱石の溶融
   還元法。
2. （２）溶融還元炉と流動層式予備還元炉を備えた鉄鉱石
   の溶融還元設備において、造滓剤の供給系が、造滓剤ホ
   ッパーと、該造滓剤ホッパーから導管を通じて造滓剤が
   供給される第１および第２の造滓剤タンクと、前記第１
   の造滓剤タンクから予備還元炉に造滓剤を供給する導管
   と、前記第２の造滓剤タンクから溶融還元炉に造滓剤を
   供給する導管と、前記第１および第２の造滓剤タンクか
   ら予備還元炉および溶融還元炉に供給すべき造滓剤の供
   給量を調整する流量調整手段とからなることを特徴とす
   る鉄鉱石の溶融還元設備。