JPH059526A - 銑鉄製造装置 - Google Patents

銑鉄製造装置

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JPH059526A
JPH059526A JP15665491A JP15665491A JPH059526A JP H059526 A JPH059526 A JP H059526A JP 15665491 A JP15665491 A JP 15665491A JP 15665491 A JP15665491 A JP 15665491A JP H059526 A JPH059526 A JP H059526A
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JP
Japan
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pig iron
phase
molten
char
furnace
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JP15665491A
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Inventor
Takeo Fukushima
福島▲丈▼雄
Hiroaki Kaneda
博晶 金田
Masahiro Tokuda
雅寛 徳田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融製銑法に用いられる銑鉄製造装置におい
て、溶解ガス化炉に還流されるチャーが溶解ガス化炉に
蓄積されることを防ぎ、揮発分の多い低品位炭の使用を
可能にする。 【構成】 炉内下部に溶融銑鉄を貯溜した溶銑相aを、
溶銑相の上方に溶融スラグ相bを、溶融スラグ相の上方
に気相部cを形成させる溶融ガス化炉1,前記溶融ガス
化炉1で発生するガスを導入してチャーを主体とする固
形物を捕集するサイクロン3,前記サイクロン3で捕集
した固形分を溶融ガス化炉の溶融スラグ相bに還流する
流路を有する銑鉄製造装置おいて、前記流路に前記サイ
クロン3で捕集した固形物を塊状に成形するブリケッタ
Aを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融還元製銑に適用さ
れる銑鉄製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術,発明が解決しようとする課題】銑鉄の製
造はその大半を高炉法に頼っているが、周知のように、
高炉法では高品質の原料炭および高品位の鉄鉱石が必要
であるため、今後の原料事情悪化に備えて、その代替法
として溶融製銑法が注目されている。
【0003】溶融製銑法は、低品位の一般炭や低品位鉱
がじかに使用でき、高炉法で必要とされるコークスおよ
び焼結鉱を必要としない画期的な製銑法である。
【0004】溶融製銑法に用いられる従来の銑鉄製造装
置は、図5に示すにうに、溶解ガス化炉(1)内に溶融
銑鉄を貯溜した溶銑相(a)、溶銑相(a)上方の溶融
スラグ相(b)、及び溶融スラグ相(b)の上方には気
相部(c)が形成され、導管(4)からは粉粒体の還元
鉄(1部還元された状態を含む)が、炉頂近傍の導管
(5)からは石炭および必要に応じ石灰石等の塩基性造
滓剤が、それぞれ供給される。また、ランス(6)から
は石炭を部分燃焼ガス化するための酸素含有ガスが吹込
まれ、導管(7−1)および(7−2)からはスラグ相
の攪拌および石炭のガス化を行うための酸素含有ガス又
は酸素含有ガスと水蒸気が吹込まれ、導管(8)からは
炉内気相部の温度を調節するための酸素含有ガスおよび
/または水蒸気が吹込まれる。
【0005】溶解ガス化炉(1)の炉低付近には、溶銑
およびスラグを抜きだすための導管(9)を備え、炉頂
付近には溶解ガス化炉で発生した一酸化炭素と水素を主
成分とする還元ガスを抜きだすための導管(10)が設
けてある。
【0006】導管(10)から抜きだされる還元ガス中
には、チャーを主体とする固形分が含まれており、該固
形分は高温サイクロン(2)で分離された後、サイクロ
ン下部のホッパー(3)を介して導管(11)から溶解
ガス化炉に還流される。固形分を分離された後の還元ガ
スは、導管(4)から供給される還元鉄の製造などを目
的に導管(12)から取りだされる。
【0007】スラグ相(b)では、溶融状のスラグ内に
粉粒状の還元鉄,石炭およびチャーが分散した状態で,
還元鉄の溶融製銑および石炭・チャーのガス化が行なわ
れるが、揮発分の多い低品位炭の場合、乾留される時点
での石炭の破砕のみならず、揮発分が乾留された後のチ
ャーが多孔質、かつ、ざくろ状のため、スラグ層内での
攪拌で粉化される。約3mm以下の細粉は、ガス流に同伴
されて高温サイクロン内に流入し、該サイクロンで分離
された後導管(11)から溶解ガス化炉内に還流される
が、以下説明するように、このガス流に同伴される細粉
の量が経時的に増加し、ついには溶解ガス化炉の操業を
困難なものとする。
【0008】この原因は、チャーの比重がスラグに比較
して極めて小さい上に、スラグに対するチャーの濡れ性
が極めて悪く、導管(11)から還流されたチャーは、
ただちにスラグ界面に浮上するとともに気流に同伴され
るからである。濡れ性は粒子が小さいほど悪くなること
は、よく知られたことであり、気流に同伴されるような
微粉の濡れ性は極めて悪いことになる。
【0009】以上のようにして、いったん気流に乗った
微粉のチャーは、ガス体との相対速度が小さくなってガ
ス中の酸素,水蒸気炭酸ガスなどのガス化剤との反応が
小さくなり、結果として、微粉のチャーはガス化される
ことなく系内に蓄積されていくものと考えられる。
【0010】従って、前記の従来の銑鉄製造装置を使用
する場合、石炭の種類を選定して粉化の少い石炭すなわ
ち揮発分の少い高品位炭を使用せざるを得ず、溶融製銑
法の特徴をそこなうこととなる。
【0011】本発明は、従来の銑鉄製造装置の問題点を
解消し、高温サイクロンから溶解ガス化炉に還流される
チャーを、スラグ相に滞留させてガス化剤と十分接触さ
せ、チャーのガス化を促進させることができる銑鉄製造
装置を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】1. 本発明は、炉内下
部に溶融銑鉄を貯溜した溶銑相を、溶銑相の上方には溶
融スラグ相を、溶融スラグ相の上方には気相部を形成さ
せる溶融ガス化炉、前記溶融ガス化炉で発生するガスを
導入し該ガス中のチャーを主体とする固形分を捕集する
サイクロン、及び前記サイクロンで捕集した固形分を前
記溶融ガス化炉の溶融スラグ相に還流する流路を有する
銑鉄製造装置において、前記流路に前記サイクロンで捕
集した固形分を塊状に成形するブリケッタを設けた。 2. また本発明は、前記1の銑鉄製造装置において、
ブリケッタに固形分を圧送する手段を設けた。 3. また更に、本発明は、前記1又は2の銑鉄製造装
置において、ブリケッタへの供給固形分に塊状物成形用
助材を添加する手段を設けた。
【0013】
【作用】前記1の本発明においては、サイクロンで捕集
された微粉状のチャーを主体とする固形分は、ブリケッ
タにより所定の形状に圧密成形された後、溶解ガス化炉
の溶融スラグ相に流入する。塊状に圧密成形されたチャ
ーを主体とする固形分は、ガスに同伴されることなく、
また溶融スラグとの濡れ性も改善されるため、溶融スラ
グ相内での滞留時間が増大し、ガス化されることとな
る。
【0014】また、前記2の本発明においては、前記1
の本発明の作用に加えて、チャーを主体とする固形分を
ブリケッタに圧送することにより、ブリケッタの凹部ポ
ケットに充填される固形分の充填密度が増大する結果、
ブリケッタによるチャーの圧密成形がさらに確実とな
る。
【0015】更に前記3の本発明においては、前記1又
は2の本発明の作用に加えて、チャーの粘結性が小さく
ブリケッタで圧密成形されたチャーを主体とする固形分
が離型後再粉化するような場合に、ピッチ等の粘結助材
を添加することによって、ブリケッタにおけるチャーを
主体とする固形分の塊状物成形がチャーの物性に左右さ
れることなく行なわれることとなる。
【0016】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の全体構成図で
あり、図2は同実施例のブリケッタの構成図である。
【0017】図1において、(1)は溶解ガス化炉,
(2)は高温サイクロン,(3)は高温サイクロンの下
部ホッパーを示し、(A)は前記下部ホッパー(3)の
下部に連設されたブリケッタを示す。
【0018】溶解ガス化炉(1)内には、下部に溶銑相
(a)、その上に気相界面を有する溶融スラグ相(b)
が形成される。溶融スラグ相(b)上部の気相部(c)
の炉体には、石炭を含む炭化水素系燃料の装入口である
導管(5),溶融スラグ相へ向けて酸素含有ガスを吹込
むためのランス(6),溶解ガス化炉の発生ガス温度を
調節するための酸素含有ガスおよび/または水蒸気吹込
口である導管(8)、および溶解ガス化炉(1)で発生
するガスの取出口である高温サイクロン(2)に接続さ
れた導管(10)が設けられており、溶融スラグ相
(b)に接する炉体には、還元鉄の装入口である導管
(4),高温サイクロン(2)で捕集されたチャーを主
体とする固形分を溶解ガス化炉(1)に還流するための
装入口であるブリケッタ(A)に接続された導管(1
1)、および溶融スラグ相の攪拌と燃料およびチャーを
ガス化するための酸素含有ガス又は酸素含有ガスと水蒸
気の吹込口である導管(7−1),(7−2)が設けら
れている。溶銑相(a)に接する炉体には、溶銑および
スラグを抜き出すための出湯滓口である導管(9)が設
けられている。
【0019】本実施例では、溶解ガス化炉(1)で発生
するガスは導管(10)から高温サイクロン(2)内に
吹込まれ該ガス中に含まれるチャーを主体とする固形分
が分離捕集される。固形分が分離除去された後のガス
は、導管(12)から鉄鉱石の還元用などの用途に抜き
出される。
【0020】また、高温サイクロン(2)で分離された
固形分は、高温サイクロンの下部ホッパー(3)を介し
てブリケッタ(A)に流入し、ブリケッタで塊状に成形
され、導管(11)を通って溶解ガス化炉(1)のスラ
グ相(b)内に装入される。
【0021】図2はブリケッタ(A)の詳細を示し、同
ブリケッタ(A)は、高温サイクロンの下部ホッパー
(3)と導管(11)の間に介装されている。ブリケッ
タ(A)は、ケーシング(イ)内に矢印に示すように異
方向に回転する1対のロータ(ハ−1)及び(ハ−2)
を備え、各ロータ(ハ−1),(ハ−2)は、それぞれ
回転軸(ロ−1)及び(ロ−2)に装着されている。ブ
リケッタ(A)の各ロータの外周には、チャーを主体と
する固形分を塊状に成形するための凹状ポケット(ニ)
が複数設けてある。
【0022】ホッパー(3)からブリケッタ(A)のロ
ータ(ハ−1),(ハ−2)上に流下するチャーを主体
とする固形分は、ロータ上に穿った凹状ポケット(ニ)
内に流入した後、ロータ(ハ−1),(ハ−2)間で圧
密されて塊状に成形され、ロータ(ハ−1),(ハ−
2)の回転に伴って,凹状ポケット(ニ)が下方向に開
口した時点で同ポケット(ニ)から離脱し導管(11)
をつたって溶解ガス化炉(1)のスラグ相(b)内に流
入する。
【0023】ブリケッタ(A)を持たない従来の銑鉄製
造装置においては、導管(11)から溶解ガス化炉
(1)の溶融スラグ相(b)に流入するチャーを主体と
する固形分は微粉状である。前述したように、揮発分が
乾留されポーラス状となっている微粉状チャーは、その
かさ比重が溶融スラグに比較して極めて小さく、またス
ラグに対する濡れ性が極めて悪い。そのため、スラグ相
に流入したチャーは、スラグ相に滞留してガス化される
ことなく再飛散し、高温サイクロンに流入して循環する
のみとなり、系内に蓄積されることとなる。
【0024】しかし、本実施例においては、微粉のチャ
ーを主体とする固形分は、ブリケッタで圧密されてかさ
比重が大きくなる方向に改善され、かつ、塊状の圧密成
形体となって溶融スラグ相(b)に供給されるため、溶
融スラグ相(b)に滞留し、ガス化されることとなる。
【0025】前記のブリケッタ(A)での圧密成形体の
大きさは、溶解ガス化炉(1)で再飛散しない大きさ
(約5mmφ以上)であって、導管(11)内を流下でき
る大きさであればよい。また、ブリケッタ(A)での圧
密成形体が溶融スラグ相(b)に流入するまでに壊れた
としても、約5mmφ程度以上の塊状体であれば、以上の
作用及び効果が発揮される。
【0026】またブリケッタ(A)における圧密成形体
の形状は、ロータ(ハ−1),(ハ−2)上に穿った凹
状ポケット(ニ)の形状によって決まり、任意に選定す
ることができるが、成形体の離型を容易ならしめるよう
楕円型状のものが適当である。
【0027】図3は、本発明の第2の実施例のチャーを
主体とする微粉状固形分をブリケッタ(A)に圧送する
手段を示している。本実施例の他の部分は前記第1の実
施例と同様な構成を具えている。本実施例では、高温サ
イクロンの(2)の下部ホッパ(3)から流下する固形
分を、回転スクリュー(B−1)を装着したスクリュー
フィーダ(B)を用いて、ブリケッタ(A)に圧入する
ようになっている。
【0028】以上の手段を採用することにより、本実施
例では、ブリケッタ(A)のロール上に穿った凹状ポケ
ットに微粉状固形分が圧入されることとなり、ブリケッ
タで成形される塊状物はより圧密された成形体となり、
塊状物の成形がより確実なものとなる。
【0029】図4に本発明の第3の実施例の要部を示
す。本実施例は、前記第2の実施例において、高温サイ
クロンで捕集される微粉状固形分の粘結性が小さく、ブ
リケッタで圧密成形された後再粉化するような場合にピ
ッチなどの粘結助材の添加を行なう手段を付加したもの
であり、高温サイクロン(2)の下部ホッパ(3)から
スクリューフィーダ(B)でブリケッタ(A)に供給さ
れる微粉状のチャーを主体とする固形分に、ブリケッタ
(A)で成形される前に、回転スクリュー(C−1)を
装備したスクリューフィーダ(C)によって装入される
添加剤ホッパ(D)中の粘結助材を混合するようにして
いる。
【0030】以上の手段を採用することにより、本実施
例では、ブリケッタにおけるチャーを主体とする固形分
の塊状物成形をチャーの物性に左右されることなく行な
うことが可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は請求項1
ないし3の構成を具備したことによって、揮発分含有量
の多い低品位炭を使用しても装置系内にチャーの蓄積を
起こすことなく、正常な製銑操作を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の全体構成図である。
【図2】同実施例のブリケッタの構成図である。
【図3】本発明の第2の実施例のチャーを主体とする固
形分をブリケッタに圧送する手段の構成図である。
【図4】本発明の第3の実施例のチャーを主体とする固
形分に粘結助材を添加する手段の構成図である。
【図5】溶融製銑法に用いられる従来の銑鉄製造装置の
構成図である。
【符号の説明】
1 溶解ガス化炉 2 高温サイクロン 3 高温サイクロンの下部ホッパ a 溶銑相 b スラグ相 c 気相部 A ブリケッタ B スクリューフィーダ C 添加剤供給用のスクリューフィーダ イ ブリケッタのケーシング ロ−1,ロ−2 回転軸 ハ−1,ハ−2 ロータ ニ 凹状ポケット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内下部には溶融銑鉄を貯溜した溶銑相
    を、溶銑相の上方には溶融スラグ相を、溶融スラグ相の
    上方には気相部を形成させる溶解ガス化炉、 前記溶解ガス化炉で発生するガスを導入し、該ガス中の
    チャーを主体とする固形分を捕集するサイクロン、及び
    前記サイクロンで捕集した固形分を前記溶解ガス化炉の
    溶融スラグ相に還流する流路とを有する銑鉄製造装置に
    おいて、前記流路に、前記サイクロンで捕集した固形分
    を塊状に成形するブリケッタを設けたことを特徴とする
    銑鉄製造装置。
  2. 【請求項2】 ブリケッタに固形分を圧送する手段を設
    けたことを特徴とする請求項1に記載の銑鉄製造装置。
  3. 【請求項3】 ブリケッタへの供給固形分に塊状物成形
    用助財を添加する手段を設けたことを特徴とする請求項
    1又は請求項2に記載の銑鉄製造装置。
JP15665491A 1991-06-27 1991-06-27 銑鉄製造装置 Withdrawn JPH059526A (ja)

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