JPH04231409A

JPH04231409A - 製鋼プラント装置

Info

Publication number: JPH04231409A
Application number: JP3169036A
Authority: JP
Inventors: Ghulam Nabi; グラム　ナビ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1992-08-20
Also published as: CA2019050C; CA2019050A1; WO1991019819A1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な工程により鋼鉄
を製造する装置に関し、特に、生成した熱鉄を分離する
工程を必要とせずに、種々の組成の溶鋼を製造するのに
適する装置に関する。特に本発明は、コークス、ペレッ
トあるいは焼結物を使用する必要なしに、鉄鉱石及び石
炭からなる原材料から鋼鉄を作る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼鉄を製造するには、鉄鉱石と石
灰石にコークスを混合し、送風溶鉱炉に連続的に送入し
て、燃焼を助長し、高温度を得るために予熱した空気を
吹き込む各種の方法が、多年にわたって適用されている
。送風溶鉱炉から、不純物をスラッジとして分離し、多
量の炭素を含んだ銑鉄を溶融金属として取り出す。次い
で、溶融鉄を、ベッセマ転炉、基本酸化炉、開放炉床型
炉、あるいは（新型プラントで高品質の鋼鉄を要求する
場合に）電気アーク炉などで精製して、余剰の炭素分を
除去し、鋼鉄の品質を改善する添加物を溶融鉄に混入す
る。溶鋼は、周期的に取り出されて、圧延により、棒材
、管材、板材、レール、構造材等の形状に加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のプロセスは、取
り扱う鉄鉱石の種類や、製造すべき鉄鋼の種類に応じて
、種々に変形して実施されているが、基本のプロセスは
、多年にわたって実質的に変更されていない。

【０００４】本発明の目的は、鉄鉱石及び石炭を原材料
として、複数段階の工程により、中間生成物としての溶
融銑鉄を作ることなく、各種の組成の鋼鉄を製造する装
置を提供することである。

【０００５】また、本発明の他の目的は、効率がよく、
高熱ガス及びその他の副生成物を再生する機能により、
不純物を減少させることができる装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。鉄鉱石
と還元剤とからなる充填物を受け入れ、加熱された還元
性雰囲気中を通して移送する雰囲気制御反応炉（３０）
と、雰囲気制御反応炉（３０）から充填物を受け入れ、
温度と還元性とを増加させる雰囲気を通して移送する還
元性変位反応炉（４０）と、還元性変位反応炉（４０）
から充填物を受け入れ、還元ガスと予熱した酸素とで処
理し、添加物を加えて、鋼鉄を作る高熱反応炉（５０）
と、雰囲気制御反応炉（３０）の排出ガスを受け入れ、
高熱反応炉（５０）で鋼鉄を作るために使用し得る還元
性ガスに変化させる再生反応炉（６０）とを備える製鋼
プラント装置。

【０００７】雰囲気制御反応炉（３０）、還元性変位反
応炉（４０）及び高熱反応炉（５０）を、充填物を所定
のシーケンスで移送するように、実質的に連続させて連
設することが望ましい。

【０００８】高熱反応炉（５０）を還元性変位反応炉（
４０）の排出側端部に気密に接続し、かつ、還元性変位
反応炉（４０）を、雰囲気制御反応炉（３０）の排出側
端部に気密に接続し、高熱反応炉（５０）からの高熱ガ
スを、充填材の移送方向と逆方向に、還元性変位反応炉
（４０）から雰囲気制御反応炉（３０）へ流すように、
連設することが望ましい。

【０００９】雰囲気制御反応炉（３０）から上端部ガス
を分離する手段と上端部ガスから不純物を除去する手段
と、そのガスを再生反応炉（６０）へ送りこ手段とを備
えるものであってもよい。

【００１０】雰囲気制御反応炉を、傾斜して回転するド
ラム（３０）と、充填材料を制御して雰囲気制御反応炉
に送りこむ密閉型充填チャンバ（１２）（１４）と、雰
囲気制御反応炉（３０）内の温度流量と組成とを測定し
分析し制御する手段（３４）と、及び雰囲気制御反応炉
（３０）に酸素を供給する手段とで構成するのがよい。

【００１１】還元性変位反応炉を、充填物を雰囲気制御
反応炉（３０）から高熱反応炉（５０）へ送りこみ、か
つ、上昇するガスの温度と組成を監視する手段と、酸素
を予熱して高熱反応炉内へ噴射する手段、とを有する直
立した導管（４０）で構成するのがよい。

【００１２】高熱反応炉を、耐熱性材料の内貼りと冷却
手段とを設け、かつ、ガス再生炉（６０）からの還元性
ガスを注入する手段と、予熱した酸素を注入する手段と
、合金材料を注入する手段と、酸素中に石灰を注入する
手段と、溶融スラグを排出する手段と、溶融鋼鉄を排出
する手段とを有する高熱の鋼鉄を作るための容器（５０
）で構成するのがよい。

【００１３】

【作用】鉄鉱石と還元剤（石炭等）とからなる充填物は
、雰囲気制御反応炉（３０）で混合され、直立した還元
性変位反応炉（４０）に送りこまれ、高熱反応炉（５０
）から上昇する高熱ガスに触れて半溶融状態になって、
下部の高熱反応炉（５０）内に落下し、ガス再生炉（６
０）からの還元性ガスと高熱の酸素によって溶融され、
連続的に鋼鉄を生成する。高熱反応炉（５０）で発生す
る高熱ガスは、還元性変位反応炉（４０）と雰囲気制御
反応炉（３０）とを通って、ガス再生炉（６０）に還流
する。

【００１４】

【実施例】図１及び図２は、本発明の製鋼プラント装置
の構成を示す概要図であり、図３は、図２の要部詳細図
である。

【００１５】図２において、ホッパ（２）は、マグネタ
イト（Ｆｅ３Ｏ４）、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、ある
いはその他の経済的に利用可能な鉄鉱石を、塊状または
粒状として収容し、送り出すものである。ホッパ（４）
は、送入すべき基本還元性材料としての、粒状または粉
末状とした石炭を収容し、送り出すものである。ホッパ
（６）は、主として鉄鉱石及び石炭の粒子及び石炭の濃
縮液化物を含むスラグを収容し、送り出すものである。これはまた、プロセスを改善したり、最終的に製造され
る鋼鉄の型を決定したりするために必要な、添加物を取
り扱うものである。

【００１６】これらのホッパの内容物は、平型ミキサ（
８）により、反応炉に基本的に充填するための材料とし
て混合されて、コンベア（１０）へ送り出される。

【００１７】コンベア（１０）は、充填用材料を一対の
密閉型充填チャンバ（１２）及び（１４）に送り出す。充填チヤンバ（１２）（１４）は、直列に設置され、後
述する反応炉からのガスを、大気中に放出しないように
密閉してある。上部チャンバ（１２）は、鉱石及びその
他の材料を受け入れるもので、図示のように、排気管（
１６）を設けて、チャンバからのガスを除去するために
窒素を送りこみ、かつ、ガスを燃焼部へ送り出すように
してある。

【００１８】両チャンバの間に開閉弁（１８）を設けて
あり、これを閉じると、下部チャンバ（１４）からのガ
スが上昇することを防止し、開くと、充填物を下部チャ
ンバ（１４）の中に落下させるようにしてある。下部チ
ャンバ（１４）も、管路（２２）により窒素タンク（２
０）に接続してあり、開閉弁（１８）が開く前に、両チ
ャンバ（１２）と（１４）との内圧を等しくしておき、
開閉弁（１８）を開いたときに、圧力が急激に上昇しな
いようにしてある。下部チャンバ（１４）の充填物は、
シュート（２４）により、雰囲気制御反応炉（ＣＡＲ）
（３０）の上部装入口（２６）に放出される。

【００１９】図示の実施例では、雰囲気制御反応炉（３
０）は、水平方向からやや傾斜した、中空の円筒形のド
ラムで、軸線回りに回転可能に設けてある。ドラムの回
転と傾斜により、充填物を転倒させ、熱と雰囲気制御反
応炉（３０）の還元性雰囲気に曝しながら、ドラムの装
入口（２６）から排出口（３２）へ搬送して処理を行う
。

【００２０】充填用チャンバ（１２）（１４）とともに
、雰囲気制御反応炉（３０）には、温度と搬送量の測定
、分析、記録及び制御を行い、警報を発生する装置を、
炉の所要個所に設けてある。また、雰囲気制御反応炉（
３０）には、酸素タンクを付設して、初期段階で充填物
を加熱するようにしてある。

【００２１】雰囲気制御反応炉（３０）の排出口（３２
）に到達した充填物は、鉱石の種類により、約１，１０
０℃に赤熱されている。サンプリング装置（３４）によ
り、鉄、酸素及び炭素の含有量を測定する。

【００２２】雰囲気制御反応炉（３０）における処理及
び還元反応を規制するために、適宜の測定及び制御装置
を設けてある。これらの装置は、図２に、「ＴＣＲ」（
温度制御及び記録装置）、「ＡＣＲ」（装入ガス及び石
炭の分析制御及び記録装置）、「ＦＯＲ」（搬送量制御
及び記録装置）、及び「ＯＣ」（酸素入力制御装置）と
して示してある。

【００２３】この目的のために、充填物は、回転ドラム
の末端にパッキングを介して接続され、かつ、高熱反応
炉（５０）に導く導管（４０）にパッキング（３８）を
介して接続してされているフード（３６）に送りこまれ
る。導管（４０）は、還元性変位反応炉として作用する
。導管（４０）は、耐熱材で内貼りしてあり、棒型冷却
器あるいは外部装置に　よって冷却される。導管（４０
）は、精密モニターシステムを備えており、図面に符号
　（４２）で示すように、上昇するガスの組成、落下す
る材料、温度、炭素、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、Ｈ２、Ｆ
ｅ、Ｃの量を記録し、制御する。

【００２４】これらの装置は、ＣＯ２及びＨ２Ｏについ
ての「ＡＲＳＡＨ」（分析記録値上限警告装置）、及び
ＣＯ及びＨ２についての「ＡＲＳＡＬ」（分析記録値下
限警告装置）である。この目的のために、温度制御及び
記録装置を設けてある。Ｆｅ、Ｃ及びＯの記号を附した
小さい円は、管路での分析が行われていないことを示す
ものである。

【００２５】タンク（４４）から供給される酸素は、石
灰注入装置（４７）を付設してある管路（４６）を介し
て、還元性変位反応炉（４０）に送りこまれ、酸素予熱
装置（４８）を通った後、還元性変位反応炉（４０）の
高熱領域中に設置してあるコイル管に入り、酸素をさら
に予熱する。変形例として、酸素を外部の燃焼炉によっ
て加熱するようにしてもよい。

【００２６】還元性能を平衡させたり、より大きい還元
性能を得る必要がある場合には、装置「ＱＣＲ」（品質
制御及び記録装置）として示すように、気体炭化水素（
天然ガス）を、管路（５１）（図３参照）により、送り
こむようにしてもよい。

【００２７】還元性変位反応炉（４０）は、充填物を、
基本的な酸素燃焼炉と同様な構成の高熱反応炉（５０）
に搬送する。高熱反応炉（５０）は、耐熱材で内貼りさ
れた容器であり、溶融スラグ及び溶鋼を流し出す装置と
、分析用の鋼材サンプルを取出すための孔とを備えてい
る。

【００２８】高熱反応炉（５０）は、本発明における高
熱に対処し得るための変更部分以外は、通常の反応炉と
ほぼ同様であるが、内部冷却板又は外部コイルを備える
こと、及び耐酸性又は基本的な耐熱性材料で反応炉を内
貼りしてある点で、通常の反応炉と異なっている。

【００２９】高熱反応炉（５０）は、直列に接続された
１対の充填用チャンバー（５２）を備えており、各種の
鋼材を作るために、固体及び気体の材料あるいは合金材
料を添加できるようにしてある。密閉された充填用チャ
ンバー（５２）は、システムを外気に対して実質的に閉
止しながら、添加物を高熱反応炉（１２）に送りこみ、
気体、スラグ、あるいは反応炉中の溶融金属中に添加す
ることができる。合金材料は、微粒子状の鉱石又は純粋物の形で添加し得
る。

【００３０】高熱反応炉（５０）を加熱し、雰囲気を還
元するために、図１に示すガス再生反応炉（６０）から
、管路（５４）を介して還元用のガスを送りこむ。基本
的な酸素燃焼炉におけるように、燃焼用酸素は、前記し
たように予熱されて、管路（４６）を介して、容器の周
囲に配設してある複数個の注入口（５６）から、高熱反
応炉（５０）に供給される。複数個の還元用ガス注入口
は、酸素注入口とは分離してある。

【００３１】理想的には、再生ガス又は酸素を取りこむ
羽口は、水冷式プラズマアーク型とするのが望ましい。酸化鉄は、合金材料とともに鉄に還元されて鋼鉄を作り
、珪酸は、他の成分とともにスラグになる。

【００３２】高熱反応炉（５０）における典型的な反応
は、次式のとおりである。気体の燃焼反応は、周知の再
生燃焼炉におけるものと同様である。　　　　　　金属（固体）＋熱　　−−−→　　金属（
溶融）　　　　　　炭素（Ｆｅ中に固溶）＋Ｏ（Ｆｅ中
に残存）　　−−−→　　ＣＯ（気体）

【００３３】反
応炉中の酸化条件に、図２に示す管路（４６）の（４７
）の位置で酸素に添加され得るＣａＯを加えることによ
り、還元反応中に溶融金属から燐が除去され、ＣａＯ添
加物は、硫黄を除去する。ＮｉＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３
、Ｖ２Ｏ５などの酸化物は、直接に還元され、溶融した
Ｆｅに混合されて合金を形成する。酸化チタンマグネタ
イトに似た複雑な配合の溶融鉱石は、反応炉の中で処理
されることができる。銑鉄は、液体状の金属となって、
チタンを大量に含んだスラグを遊離し、スラグは、チタ
ンを回収するために分離させることができる。燃焼炉か
ら窒素を排除すれば、窒化チタンが形成されることはな
い。

【００３４】反応温度を１，６００℃以上とすることに
より、ＭｇＯ及びＣａＯなどの安定度の高い酸化物を還
元することが可能である。次式は、スラグの形成におけ
る代表的な反応を示すものである。　　２（ＭｇＯ．ＣａＯ）＋［Ｓｉ］　　−−−　２Ｍ
ｇ　　＋Ｃａ２ＳｉＯ４　（スラグ）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｆｅ　　　
　　　　　　　　　（ｇ）実際のスラグの組成は、鉱石
と石炭の成分、燃焼炉の内張り、及び高熱反応炉内で作
用する雰囲気によって定まる。

【００３５】高熱反応炉（５０）の中段で発生する燃焼
ガスが酸化性能を持ち、フードまたは還元性変位反応炉
（４０）内へ上昇すると、そのガスは、落下する炭素及
び炭化したスポンジ状材料に接触して、まず酸素が消費
されて高温を発生し、次いで、落下するスポンジ状材料
、銑鉄、固体炭素に接触し、吸熱反応によって温度が低
下し、高い還元性能のガスになる。高熱反応炉（５０）
内の雰囲気が還元性であると、上昇するガスの還元性能
は、さらに増加する。

【００３６】高熱反応炉（５０）の高熱ガスは、還元性
変位反応炉（４０）を通って上昇し、雰囲気制御反応炉
（３０）の排出口（３２）に到達し、高熱の酸化鉄に接
触して、上昇するガス中の酸素の大部分が消費される。ガスが雰囲気制御反応炉（３０）を通って上昇すると、
鉱石にＣＯが結合して、純鉄と二酸化炭素とを形成し、
他方、水素が酸素に結合して銑鉄と水蒸気とを形成する
。雰囲気制御反応炉（３０）における反応式は、以下の
とおりである。　　　　排出口における反応：　　　　　　ＦｅＯ＋ＣＯ　　＝　　Ｆｅ＋ＣＯ２　　
　　　　ＦｅＯ＋Ｈ２　　　＝　　Ｆｅ＋Ｈ２Ｏ　　　
　　　ＣＯ２　＋Ｃ　　　　＝　　２ＣＯ　　　　　　
Ｈ２Ｏ　＋Ｃ　　　　＝　　ＣＯ＋Ｈ２　　　　　　Ｆ
ｅ　　＋Ｃ　　　　　＝　　Ｆｅ（Ｃ）　　　　　　炭
素はスポンジ状銑鉄に固溶　　　　　　ＦｅＯ＋Ｆｅ（
Ｃ）＝　　Ｆｅ＋ＣＯ　　　　中間領域における反応：　　　　　　Ｆｅ３Ｏ４＋ＣＯ　　＝　　３ＦｅＯ＋Ｃ
Ｏ２　　　　　　Ｆｅ３Ｏ４＋Ｈ２　　　＝　　３Ｆｅ
Ｏ＋Ｈ２Ｏ　　　　　　ＣＯ２　　＋Ｃ　　　　＝　　
２ＣＯ　　　　　　Ｈ２Ｏ　　＋Ｃ　　　　＝　　ＣＯ
＋Ｈ２　　　　上昇末端部における反応：　　　　　　３Ｆｅ２Ｏ３＋ＣＯ　　＝　　２Ｆｅ３Ｏ
４＋ＣＯ２　　　　　　３Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２　　　＝　
　２Ｆｅ３Ｏ４＋Ｈ２Ｏ　　　　　　３Ｏ２　　　　＋
４Ｃ　　＝　　２ＣＯ＋２ＣＯ２　　　　　　ＣＯ２　
　　　＋Ｈ２　　　＝　　ＣＯ＋Ｈ２Ｏ

【００３７】ガ
スは、雰囲気制御反応炉（３０）の傾斜した回転ドラム
中を、密閉型チャンバシステムから送り込まれる鉱石と
石炭の混合物に対して逆方向に上昇し、６００〜８００
℃の温度で、雰囲気制御反応炉（３０）の上端部に到達
する。

【００３８】「上端ガス」は、サイクロン装置（７０）
（熱エネルギーを回収して、蒸気発電に使用する熱交換
器を備えるもの）で処理され、鉄鉱石、石炭、及び金属
蒸気（これは、図２に示す管路（７１）により雰囲気制
御反応炉に還流される。）を含む混在物を除去され、混
在物は、経済的に利用できるものであれば、揮発性金属
を回収する処理をされる。次いで、ガスは、図１に示す
ガス精製装置（７２）に搬送されて、水シャワーにより
余分な混在物を除去され、除去された物質は、沈殿槽（
７４）にスラグとして集積され、最終的にはホッパ（６
）に戻される。次に、ガスは、静電式沈降器（７６）、
硫黄回収装置（７８）、及びＣＯ２回収装置（８０）を
通して処理される。

【００３９】次いで、清浄にされたガスは、図１に示す
１対のガス再生反応炉（６０）の一方に送られる。

【００４０】ガスの一部を天然ガスと混合して、再生反
応炉を加熱するのに利用したり、あるいは必要に応じて
、非常用燃焼部に送ることが現実的である。ＣＯ２を除
去されていないガスのその他の部分は、天然ガスととも
に再生反応炉で使用することができる。再生反応炉は、
単一の管型再生炉でもよく、あるいは図示実施例のよう
な時系列的に作動する複式のものでもよい。

【００４１】再生反応炉（６０）において、天然ガスは
、二酸化炭素と水蒸気とに反応して、高温度の高還元性
ガスを作る。この再生反応は、７００〜１，５００℃の
温度で行われ、排気ガスの温度は、６００〜１，２００
℃に調節される。これは、高温の再生ガスの排気管中で
、清浄なガスあるいは炭化水素ガスを混合することによ
り行われる。再生されたガスは、管路（５４）により搬
送され、高熱反応炉（５０）の燃料及び還元性ガスの一
部として使用される。

【００４２】再生反応炉における反応は、以下の如くで
ある。ＣｎＨｍ＋ｎＣＯ２　　＝　　２ｎＣＯ＋ｍ／２　Ｈ２
ＣｎＨｍ＋ｎＨ２Ｏ　　＝　　ｎＣＯ＋（ｎ＋ｍ／２）
Ｈ２ＣｎＨｍ＋ｎ／２Ｈ２　　＝　　ｎＣＯ＋ｍ／２　
Ｈ２ＣＯ　　＋１／２　Ｏ２　　＝　　ＣＯ２Ｈ２　　
　＋１／２　Ｏ２　　＝　　Ｈ２Ｏ２ＣＯ　　　　　　
　　　　　＝　　ＣＯ２＋ＣＨ２　　　＋ＣＯ　　　　
　＝　　Ｈ２Ｏ＋ＣＣＯ２　＋Ｈ２　　　　　　＝　　
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ

【００４３】各反応の範囲とこれらの反応
の方向は、熱力学、動力学、及び使用する触媒によって
定まるが、再生反応炉の主な生成物は、いくらかのＣＯ
２、Ｈ２Ｏ及び　　　ＣＨ４を分離したＣＯ及びＨ２で
ある。

【００４４】再生工程中に、次の反応式で示されるよう
に、再生反応炉内で熱が発生する。　　　　ＣｎＨｍ＋（ｎ＋ｍ／４）Ｏ２−ｎＣＯ２−ｎ
ＣＯ２＋ｍ／２　Ｈ２Ｏ　　　　ＣＯ　＋　１／２　Ｏ
２　　　　＝ＣＯ２　　　　Ｈ２　　＋　１／２　Ｏ２
　　　　＝Ｈ２Ｏ

【００４５】図１に示すように、再生
反応炉（６０）の送り出し管路には、所要の制御装置（
６２）（６４）（６６）（６８）及び（６９）を設けて
、ＣＯ，Ｈ２，ＣＯ２，ＣＨ４の量と温度を測定するよ
うにしてある。

【００４６】上記のように、本発明の製鋼プラント装置
は、各種の鉄鉱石を、適量の石炭及びその他の材料とと
もに反応炉に投入し、雰囲気制御反応炉、還元性変化反
応炉及び高熱反応炉で順次に処理をして、所望の鋼鉄製
品を作り、一方、再生反応炉からのガスを、石灰などの
材料とともに予熱した酸素と混合して、高熱反応炉に送
りこみ、還元性変化反応炉を通して雰囲気制御反応炉へ
上昇させて、投入される充填物を加熱し、還元するよう
に構成したものである。

【００４７】雰囲気制御反応炉の上端のガスは、塵埃除
去装置、沈降装置、硫黄回収装置、ＣＯ　回収装置を通
して回収されて、再生反応炉に送られ、適量の天然ガス
、石炭、酸素等を混合して、高熱反応炉用の燃料として
再生される。

【００４８】４個の反応炉は、外気から遮蔽された閉ル
ープを構成してあり、システム内の圧力は、再生装置内
の雰囲気圧に対して約４〜５倍とし、高熱反応炉に供給
される再生ガス及び酸素の圧力は、還元性変化反応炉内
の雰囲気圧に対して約３倍で、かつ、雰囲気制御反応炉
内の雰囲気圧に対して約２〜３倍とすることが、望まし
い。

【００４９】上述説明は、図示の実施例に基づくもので
あるが、本発明は、上記内容に限定されるものではなく
、発明の本質を逸脱しない範囲での変形応用を含むこと
は、云うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】（ａ）　　各種の鉄鉱石を、適量の石炭
及びその他の材料とともに反応炉に投入し、雰囲気制御
反応炉（３０）、還元性変化反応炉（４０）及び高熱反
応炉（５０）で順次に処理をして、所望の鋼鉄製品を作
り、一方、再生反応炉（６０）からのガスを、石灰など
の材料とともに予熱した酸素と混合して、高熱反応炉（
５０）に送りこみ、還元性変化反応炉（４０）を通して
雰囲気制御反応炉（３０）へ上昇させて、装入される充
填物を加熱し、還元することができる。

【００５１】（ｂ）　　雰囲気制御反応炉（３０）の上
端のガスを、塵埃除去装置、沈降装置、硫黄回収装置、
ＣＯ２回収装置を通して回収して、ガス再生反応炉に還
流させ、適量の天然ガス、石炭、酸素等を混合して、高
熱反応炉（５０）用の燃料として再生するために、使用
効率が高い装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製鋼プラント装置の左半部を示す系統
図である。

【図２】同じく右半部を示す系統図である。

【図３】図２の要部を示す詳細図である。

【符号の説明】

（２）鉄鉱石ホッパ　　　　　　　　　　　　（４）還
元剤（石炭）ホッパ（６）スラグホッパ　　　　　　　
　　　　　（８）平型ミキサ（１０）コンベア　　　　
　　　　　　　　　　　　（１２）充填物上部チャンバ
（１４）充填物下部チャンバ　　　　　　（１６）排気
管（１８）開閉弁　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（２０）窒素タンク（２２）管路　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（２４）シュート（２６）上部
装入口　　　　　　　　　　　　　　（３０）雰囲気制
御反応炉（３２）排出口　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（３４）サンプリング装置（３６）フード　　
　　　　　　　　　　　　　　　　（３８）パッキング
（４０）還元性変位反応炉　　　　　　　　（４２）分
析記録値限界警報装置（４４）酸素タンク　　　　　　　　　　　　　　（４
６）管路（４７）石灰注入装置　　　　　　　　　　　
　（４８）酸素予熱装置（５０）高熱反応炉　　　　　
　　　　　　　　　（５１）管路（５２）添加物充填用
チャンバ　　　　（５４）管路（５６）注入口　　　　
　　　　　　　　　　　　　　（５７）（５８）スラグ
運搬車（６０）ガス再生反応炉　　　　　　　　　　（
６２）（６４）（６６）（６８）（６９）制御装置（７０）サイクロン装置　　　　　　　　　　（７２）
ガス精製装置（７４）沈殿槽　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（７６）静電式沈降器（７８）硫黄回収装
置　　　　　　　　　　　　（８０）ＣＯ２回収装置（
ＴＣＲ）温度制御及び記録装置（ＡＣＲ）ガス及び石炭装入量分析制御及び記録装置（
ＦＣＲ）搬送量制御及び記録装置（ＯＣ）　　酸素注入制御装置（ＱＣＲ）品質制御及び記録装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　鉄鉱石と還元剤とからなる充填物を受
け入れ、加熱された還元性雰囲気中を通して移送する雰
囲気制御反応炉と、雰囲気制御反応炉から充填物を受け
入れ、温度と還元性とを増加させる雰囲気を通して移送
する還元性変位反応炉と、還元性変位反応炉から充填物
を受け入れ、還元ガスと予熱した酸素とで処理し、添加
物を加えて、鋼鉄を作る高熱反応炉と、雰囲気制御反応
炉の排出ガスを受け入れ、高熱反応炉で鋼鉄を作るため
に使用し得る還元性ガスに変化させるガス再生反応炉、
とを備える製鋼プラント装置。
【請求項２】　　雰囲気制御反応炉、還元性変位反応炉
及び高熱反応炉を、充填物を所定のシーケンスで移送す
るように、実質的に連続させて連接した請求項１記載の
製鋼プラント装置。
【請求項３】　　高熱反応炉が還元性変位反応炉の排出
側端部に気密に接続され、かつ、還元性変位反応炉が雰
囲気制御反応炉の排出側端部に気密に接続されて、高熱
反応炉からの高熱ガスを、充填材の移送方向と逆方向に
、還元性変位反応炉から雰囲気制御反応炉へ流すように
した請求項２記載の製鋼ブラント装置。
【請求項４】　　雰囲気制御反応炉から上端部ガスを分
離する手段と、上端部ガスから不純物を除去する手段と
、そのガスをガス再生反応炉へ送りこ手段とを備える請
求項１、２又は３のいずれかに記載の製鋼プラント装置
。
【請求項５】　　雰囲気制御反応炉を、傾斜して回転す
るドラムと、充填物を制御して雰囲気制御反応炉に送り
こむ密閉型充填チャンバと、雰囲気制御反応炉内の温度
流量と組成とを測定し分析し制御する手段と、雰囲気制
御反応炉に酸素を供給する手段とで構成した請求項１、
２又は３のいずれかに記載の製鋼プラント装置。
【請求項６】　　還元性変位反応炉を、充填物を雰囲気
制御反応炉から高熱反応炉へ送りこみ、かつ、上昇する
ガスの温度と組成を監視する手段と、酸素を予熱して高
熱反応炉内へ噴射する手段とを有する直立した導管で構
成した請求項１、２又は３のいずれかに記載の製鋼プラ
ント装置。
【請求項７】　　高熱反応炉を、耐熱性材料の内貼りと
冷却手段とを設け、かつ、ガス再生炉からの還元性ガス
を注入する手段と、予熱した酸素を注入する手段と、合
金材料を注入する手段と、酸素中に石灰を注入する手段
と、溶融スラグを排出する手段と、溶融鋼鉄を排出する
手段とを有する高熱の鋼鉄を作るための容器で構成した
請求項１、２又は３に記載の製鋼プラント装置。