JPH0610021A - 流動層還元装置およびその操業方法 - Google Patents
流動層還元装置およびその操業方法Info
- Publication number
- JPH0610021A JPH0610021A JP16646892A JP16646892A JPH0610021A JP H0610021 A JPH0610021 A JP H0610021A JP 16646892 A JP16646892 A JP 16646892A JP 16646892 A JP16646892 A JP 16646892A JP H0610021 A JPH0610021 A JP H0610021A
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- Japan
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- riser
- ore
- discharged
- fluidized bed
- reducing gas
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粒径分布を有する鉱石の微粒から粗粒までを
同時に高効率で還元する。 【構成】ライザー上部は１ａの径をライザー下部１ｂの
径より大きくすることにより還元ガス導入部３から導入
される還元ガスの流速をライザー上部１ａで低下させ
る。これによってライザー上部１ａから粒子捕集装置４
に排出する微粒を減少し、ライザー１内の滞留時間を延
長する。微粒還元鉱は排出口６から排出し、元に滞留時
間の長い粗粒は排出口７から排出して微粒と粗粒の還元
をバランスさせる。
同時に高効率で還元する。 【構成】ライザー上部は１ａの径をライザー下部１ｂの
径より大きくすることにより還元ガス導入部３から導入
される還元ガスの流速をライザー上部１ａで低下させ
る。これによってライザー上部１ａから粒子捕集装置４
に排出する微粒を減少し、ライザー１内の滞留時間を延
長する。微粒還元鉱は排出口６から排出し、元に滞留時
間の長い粗粒は排出口７から排出して微粒と粗粒の還元
をバランスさせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微粒から粗粒までの広い
粒径を有する粉状の鉱石を単独のライザーにて同時に高
効率で還元するための流動層還元装置およびその操業方
法に関するものである。
粒径を有する粉状の鉱石を単独のライザーにて同時に高
効率で還元するための流動層還元装置およびその操業方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】粉状鉱石の流動層予備還元装置として例
えば、特開平3-215621号公報に記載されている図２に示
すようなライザー１に原料鉱石装入口２から粉状の鉱石
を供給しライザー底部の還元ガス導入部３から導入され
た還元ガスによって鉱石を流動化せしめかつ還元し、ラ
イザー１の頂部より還元ガスに同伴されて排出した粒子
を粒子捕集装置４によって還元ガスより分離し下降管５
を介してライザー１内に再び供給する構造を有した循環
流動層予備還元炉が公知である。
えば、特開平3-215621号公報に記載されている図２に示
すようなライザー１に原料鉱石装入口２から粉状の鉱石
を供給しライザー底部の還元ガス導入部３から導入され
た還元ガスによって鉱石を流動化せしめかつ還元し、ラ
イザー１の頂部より還元ガスに同伴されて排出した粒子
を粒子捕集装置４によって還元ガスより分離し下降管５
を介してライザー１内に再び供給する構造を有した循環
流動層予備還元炉が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の流動層還
元装置に於いてはライザー１の下部に粗粒の濃厚な領域
８が形成されるためライザー１内における鉱石の滞留量
が鉱石粒径によって異なりかかる理由により微粒のライ
ザー１内における平均滞留時間が粗粒に比べて短く、そ
のため還元鉱排出口７から排出される還元鉱石のうち微
粒鉱石の還元率が低いという問題点があった。
元装置に於いてはライザー１の下部に粗粒の濃厚な領域
８が形成されるためライザー１内における鉱石の滞留量
が鉱石粒径によって異なりかかる理由により微粒のライ
ザー１内における平均滞留時間が粗粒に比べて短く、そ
のため還元鉱排出口７から排出される還元鉱石のうち微
粒鉱石の還元率が低いという問題点があった。
【０００４】本発明は、流動層還元装置において鉱石の
ライザー内における平均滞留時間を鉱石粒径毎に独立に
制御することによって、所謂流動層還元装置の多段化な
る構成を経ずとも単独の流動層反応装置にて微粒から粗
粒までの鉱石を同時に高効率で還元しようとするもので
ある。
ライザー内における平均滞留時間を鉱石粒径毎に独立に
制御することによって、所謂流動層還元装置の多段化な
る構成を経ずとも単独の流動層反応装置にて微粒から粗
粒までの鉱石を同時に高効率で還元しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、流動層還
元装置においてライザー高さ方向の各点で鉱石を排出せ
しめ、鉱石の排出位置と粒径毎のライザー内における平
均滞留時間および還元率との関係を研究した。その結
果、ライザー下部から排出した場合には粗粒の平均滞留
時間が短くライザー上部より排出した場合には微粒の平
均滞留時間が短くなることを見いだし、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。
元装置においてライザー高さ方向の各点で鉱石を排出せ
しめ、鉱石の排出位置と粒径毎のライザー内における平
均滞留時間および還元率との関係を研究した。その結
果、ライザー下部から排出した場合には粗粒の平均滞留
時間が短くライザー上部より排出した場合には微粒の平
均滞留時間が短くなることを見いだし、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。
【０００６】本発明の流動層還元装置は、ライザー底部
から還元ガスを吹き込んで粒径分布を持つ粒状の鉱石を
流動化させ、ライザー頂部から還元ガスに同伴されて排
出される鉱石を、該ライザー頂部に接続した粒子捕集装
置によって還元ガスから分離し、下降管を介してライザ
ー底部に再び供給する機構を有する流動層還元装置にお
いて、上記ライザー上部の径を下部の径に比べて大きく
するとともに、ライザー上部と下部とにそれぞれ少なく
とも１個の粒子排出口を設置し、上部排出口からは微細
な粒子を排出し、下部排出口からは粗大な粒子を排出す
るように構成してなることを特徴とするものである。
から還元ガスを吹き込んで粒径分布を持つ粒状の鉱石を
流動化させ、ライザー頂部から還元ガスに同伴されて排
出される鉱石を、該ライザー頂部に接続した粒子捕集装
置によって還元ガスから分離し、下降管を介してライザ
ー底部に再び供給する機構を有する流動層還元装置にお
いて、上記ライザー上部の径を下部の径に比べて大きく
するとともに、ライザー上部と下部とにそれぞれ少なく
とも１個の粒子排出口を設置し、上部排出口からは微細
な粒子を排出し、下部排出口からは粗大な粒子を排出す
るように構成してなることを特徴とするものである。
【０００７】また本発明の流動層還元装置の操業方法
は、ライザー底部から還元ガスを吹き込んで粉径分布を
持つ粉状の鉱石を流動化させ、ライザー頂部から還元ガ
スに同伴されて排出される鉱石を、該ライザー頂部に接
続した粒子捕集装置によって還元ガスから分離し、下降
管を介してライザー底部に再び供給する機構を有する流
動層還元装置の操業方法において、上記ライザー上部の
径を下部の径に比べて大きくするとともに、ライザー上
部と下部とにそれぞれ少なくとも１個の粒子排出口を設
置し、上部排出口から排出される微細な粒子と下部排出
口から排出される粗大な粒子との粒子排出速度をそれぞ
れ独立に制御することによって、鉱石のライザー内にお
ける粒径毎の滞留時間分布を調整し、粒径分布を持つ鉱
石を高効率で還元することを特徴とするものである。
は、ライザー底部から還元ガスを吹き込んで粉径分布を
持つ粉状の鉱石を流動化させ、ライザー頂部から還元ガ
スに同伴されて排出される鉱石を、該ライザー頂部に接
続した粒子捕集装置によって還元ガスから分離し、下降
管を介してライザー底部に再び供給する機構を有する流
動層還元装置の操業方法において、上記ライザー上部の
径を下部の径に比べて大きくするとともに、ライザー上
部と下部とにそれぞれ少なくとも１個の粒子排出口を設
置し、上部排出口から排出される微細な粒子と下部排出
口から排出される粗大な粒子との粒子排出速度をそれぞ
れ独立に制御することによって、鉱石のライザー内にお
ける粒径毎の滞留時間分布を調整し、粒径分布を持つ鉱
石を高効率で還元することを特徴とするものである。
【０００８】流動層還元装置においては流動層下部に粗
大な粒子の濃厚な領域が形成され、これら粗大粒子のラ
イザー内平均滞留時間は長くなるが、微粒の滞留量は少
なくそのため平均滞留時間は短くなる。微粒の滞留量を
確保できるような低ガス流速で流動層を操作した場合に
は、粗大粒子の流動性が悪化し還元ガスと粒子との接触
を維持する事が困難である。鉄鉱石のような粒径範囲の
広い粒子を流動層において操作する場合には全ての粒径
に対して良好な流動状態を維持できる単一の流速は存在
しない。本発明は、ライザー径をライザー高さ方向で変
更することによって単一のライザー内に還元ガス流速の
異なる領域を現出せしめ、かかる効果により微粒から粗
粒までの粒子の滞留量を確保し滞留時間を制御するもの
である。
大な粒子の濃厚な領域が形成され、これら粗大粒子のラ
イザー内平均滞留時間は長くなるが、微粒の滞留量は少
なくそのため平均滞留時間は短くなる。微粒の滞留量を
確保できるような低ガス流速で流動層を操作した場合に
は、粗大粒子の流動性が悪化し還元ガスと粒子との接触
を維持する事が困難である。鉄鉱石のような粒径範囲の
広い粒子を流動層において操作する場合には全ての粒径
に対して良好な流動状態を維持できる単一の流速は存在
しない。本発明は、ライザー径をライザー高さ方向で変
更することによって単一のライザー内に還元ガス流速の
異なる領域を現出せしめ、かかる効果により微粒から粗
粒までの粒子の滞留量を確保し滞留時間を制御するもの
である。
【０００９】
【作用】本発明は、流動層下部に粗粒の濃厚な領域を形
成せしめ、かつ流動層中部に微粒の濃厚な領域を形成せ
しめ、これらそれぞれの領域に少なくとも１段の粒子排
出口を設置することによって各排出口より特定の粒径の
粒子を選択的に排出せしめる構造を有する流動層還元装
置において、これら排出口からの排出速度をそれぞれ独
立に制御することによりライザー内における鉱石の平均
滞溜時間を粒径毎に制御するものである。ライザー上部
およびライザー下部は複数段の排出口を適宜設ければよ
りきめ細かく制御できるようになるのは云うまでもな
い。
成せしめ、かつ流動層中部に微粒の濃厚な領域を形成せ
しめ、これらそれぞれの領域に少なくとも１段の粒子排
出口を設置することによって各排出口より特定の粒径の
粒子を選択的に排出せしめる構造を有する流動層還元装
置において、これら排出口からの排出速度をそれぞれ独
立に制御することによりライザー内における鉱石の平均
滞溜時間を粒径毎に制御するものである。ライザー上部
およびライザー下部は複数段の排出口を適宜設ければよ
りきめ細かく制御できるようになるのは云うまでもな
い。
【００１０】
【実施例】図１は本発明を実施するための流動層還元装
置を示すが、前述図２に示す従来例と同じものは同一符
号を付して説明の重複を省略する。本発明の装置はライ
ザー１を構成するライザー上部１ａの径をライザー下部
１ｂの径に比べて大きくしてあると共にライザー上部１
ａとライザー下部１ｂとにそれぞれ排出口６および排出
口７を設置してある。
置を示すが、前述図２に示す従来例と同じものは同一符
号を付して説明の重複を省略する。本発明の装置はライ
ザー１を構成するライザー上部１ａの径をライザー下部
１ｂの径に比べて大きくしてあると共にライザー上部１
ａとライザー下部１ｂとにそれぞれ排出口６および排出
口７を設置してある。
【００１１】図２に示す従来例ではライザー１は上部と
下部とが同一径であったため、ライザー１の流動層下部
における粗粒を安定に流動化させる還元ガス流速で流動
層を操作した場合、流動層下部に粗粒濃厚領域８が形成
される。また還元鉱排出口７が下端の１箇だけであり、
ライザー１の頂部から微粉が排出される微粒の速度が大
きくなるため、ライザー１内に微粒の滞溜量を確保する
ことが困難である。
下部とが同一径であったため、ライザー１の流動層下部
における粗粒を安定に流動化させる還元ガス流速で流動
層を操作した場合、流動層下部に粗粒濃厚領域８が形成
される。また還元鉱排出口７が下端の１箇だけであり、
ライザー１の頂部から微粉が排出される微粒の速度が大
きくなるため、ライザー１内に微粒の滞溜量を確保する
ことが困難である。
【００１２】そこで本発明では、ライザー１の中部で塔
径を変化させライザー１ａの径をライザー下部１ｂの径
より大きくすることにより、ライザー下部１ｂ内を上昇
する還元ガスの流速よりも、ライザー上部１ａ内を上昇
する還元ガスの流速を減少させることによりライザー１
の中部に微粒濃厚領域９が形成される。このためライザ
ー上部１ａに設けた鉱石排出口６より排出される鉱石は
微粒を多く含み、ライザー下部１ｂに設けた鉱石排出口
７より排出される鉱石は粗粒を多く含むことになる。
径を変化させライザー１ａの径をライザー下部１ｂの径
より大きくすることにより、ライザー下部１ｂ内を上昇
する還元ガスの流速よりも、ライザー上部１ａ内を上昇
する還元ガスの流速を減少させることによりライザー１
の中部に微粒濃厚領域９が形成される。このためライザ
ー上部１ａに設けた鉱石排出口６より排出される鉱石は
微粒を多く含み、ライザー下部１ｂに設けた鉱石排出口
７より排出される鉱石は粗粒を多く含むことになる。
【００１３】したがって、排出口６のみから粒子の排出
を行うと微粒の平均滞留時間が短くなり、逆に排出口７
のみから粒子排出を行うと粗粒の平均滞留時間が短くな
る。このことから本発明では、ライザー上部１ａに設け
た排出口６およびライザー下部１ｂに設けた排出口７か
らの粒子排出速度をそれぞれ独立に制御することによっ
て粒径毎の滞留時間分布を調整することができる。その
結果、粒径分布を持つ粉状鉱石を高効率で還元すること
ができるようになる。
を行うと微粒の平均滞留時間が短くなり、逆に排出口７
のみから粒子排出を行うと粗粒の平均滞留時間が短くな
る。このことから本発明では、ライザー上部１ａに設け
た排出口６およびライザー下部１ｂに設けた排出口７か
らの粒子排出速度をそれぞれ独立に制御することによっ
て粒径毎の滞留時間分布を調整することができる。その
結果、粒径分布を持つ粉状鉱石を高効率で還元すること
ができるようになる。
【００１４】表１にヘマタイト系鉄鉱石を本発明例によ
り還元した場合と従来例により還元した場合の各々の試
験条件を示すと共に、その試験結果として図３に本発明
例の場合、図４に従来例の場合についての粒子径（mm)
と還元率（％）並びに平均滞留時間（min)との関係を示
している。
り還元した場合と従来例により還元した場合の各々の試
験条件を示すと共に、その試験結果として図３に本発明
例の場合、図４に従来例の場合についての粒子径（mm)
と還元率（％）並びに平均滞留時間（min)との関係を示
している。
【００１５】
【表１】
【００１６】図３および図４に示すように本発明では平
均滞留時間を従来例よりも微粉の平均滞留時間を長くす
ることができたので還元率が20〜40％程度改善された。
均滞留時間を従来例よりも微粉の平均滞留時間を長くす
ることができたので還元率が20〜40％程度改善された。
【００１７】
【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）粗粒濃厚領域と微粉濃厚領域が独立に存在するた
め、流動層内における粒径毎の滞留量制御が容易にでき
る。 （２）微粒濃厚領域での微粒の平均滞留時間を確保でき
るため、還元ガスと微粒との接触状態が良好になり高生
産性が達成できる。
ができる。 （１）粗粒濃厚領域と微粉濃厚領域が独立に存在するた
め、流動層内における粒径毎の滞留量制御が容易にでき
る。 （２）微粒濃厚領域での微粒の平均滞留時間を確保でき
るため、還元ガスと微粒との接触状態が良好になり高生
産性が達成できる。
【図１】本発明を実施するための流動層還元装置を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】従来例の流動層還元装置を示す説明図である。
【図３】本発明例の粒子径（mm）と還元率（％）ならび
に平均滞留時間の関係を示す線図である。
に平均滞留時間の関係を示す線図である。
【図４】従来例の粒子径（mm）と還元率（％）ならびに
平均滞留時間の関係を示す線図である。
平均滞留時間の関係を示す線図である。
１ ライザー １ａ ライザー上部 １ｂ ライザー下部 ２ 原料鉱石装入口 ３ 還元ガス導入口 ４ 粒子捕集装置 ５ 下降管 ６ 還元鉱排出口（微粒） ７ 還元鉱排出口（粗粒） ８ 粗粒濃厚領域 ９ 微粒濃厚領域
Claims (2)
- 【請求項１】 ライザー底部から還元ガスを吹き込んで
粒径分布を持つ粉状の鉱石を流動化させ、ライザー頂部
から還元ガスに同伴されて排出される鉱石を該ライザー
頂部に接続した粒子捕集装置によって還元ガスから分離
し、下降管を介してライザー底部に再び供給する機構を
有する流動層還元装置において、上記ライザー上部の径
を下部の径に比べて大きくするとともに、ライザー上部
と下部とにそれぞれ少なくとも１段の粒子排出口を設置
し、上部排出口からは微細な粒子を排出し、下部排出口
からは粗大な粒子を排出するように構成してなることを
特徴とする流動層還元装置。 - 【請求項２】 ライザー底部から還元ガスを吹き込んで
粒径分布を持つ粉状の鉱石を流動化させ、ライザー頂部
から還元ガスに同伴させて排出される鉱石を該ライザー
頂部に接続した粒子捕集装置によって還元ガスから分離
し、下降管を介してライザー底部に再び供給する機構を
有する流動層還元装置の操業方法において、上記ライザ
ー上部の径を下部の径に比べて大きくするとともに、ラ
イザー上部と下部とにそれぞれ少なくとも１段の粒子排
出口を設置し、上部排出口から排出される微細な粒子と
下部排出口から排出される粗大な粒子との粒子排出速度
をそれぞれ独立に制御することによって、鉱石のライザ
ー内における粒径毎の滞留時間分布を調整し、粒径分布
を持つ鉱石を高効率で還元することを特徴とする流動層
還元装置の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646892A JPH0610021A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 流動層還元装置およびその操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646892A JPH0610021A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 流動層還元装置およびその操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610021A true JPH0610021A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15831958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16646892A Pending JPH0610021A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 流動層還元装置およびその操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996029435A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-26 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur reduktion von feinerz sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
| US6224819B1 (en) | 1996-12-28 | 2001-05-01 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Fluidized bed type reducing system for reducing fine iron ore |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230910A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-09 | Nippon Steel Corp | 鉱石類の流動層還元方法 |
| JPH0238454B2 (ja) * | 1987-03-02 | 1990-08-30 | Gunze Kk |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16646892A patent/JPH0610021A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230910A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-09 | Nippon Steel Corp | 鉱石類の流動層還元方法 |
| JPH0238454B2 (ja) * | 1987-03-02 | 1990-08-30 | Gunze Kk |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996029435A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-26 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur reduktion von feinerz sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
| US6224819B1 (en) | 1996-12-28 | 2001-05-01 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Fluidized bed type reducing system for reducing fine iron ore |
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