JPH06340909A - 熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法 - Google Patents
熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法Info
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- JPH06340909A JPH06340909A JP5263413A JP26341393A JPH06340909A JP H06340909 A JPH06340909 A JP H06340909A JP 5263413 A JP5263413 A JP 5263413A JP 26341393 A JP26341393 A JP 26341393A JP H06340909 A JPH06340909 A JP H06340909A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鉄鉱石、フラックスおよび少なくとも部分的に
微細物からなる装入物質からの熔融銑鉄または熔融鋼前
段階生産物の製造において、一部に微細物を含む鉄鉱石
とフラックスの使用を、炭素担体として未処理石炭を用
いて経済的に、可能にする。ここで、還元ガスの中にな
お含まれている化学的結合エネルギーを利用する。 【構成】主にヘマタイトおよび／またはマグネタイトか
らなる微細鉱石および／または鉱石ダストが、予熱帯に
おいて旋回層法によりあらかじめ加熱され、この加熱さ
れた装入物質の大半が、少なくとも１つの連続的に配置
された還元帯において、完全に還元される。ここで、少
なくともより微細な装入物質が、熔融ガス化炉の流動ベ
ッドおよび／または固定ベッドに、好ましくは圧縮空気
搬送を用いた、強制搬送により装入され、そこで熔融さ
れる。
微細物からなる装入物質からの熔融銑鉄または熔融鋼前
段階生産物の製造において、一部に微細物を含む鉄鉱石
とフラックスの使用を、炭素担体として未処理石炭を用
いて経済的に、可能にする。ここで、還元ガスの中にな
お含まれている化学的結合エネルギーを利用する。 【構成】主にヘマタイトおよび／またはマグネタイトか
らなる微細鉱石および／または鉱石ダストが、予熱帯に
おいて旋回層法によりあらかじめ加熱され、この加熱さ
れた装入物質の大半が、少なくとも１つの連続的に配置
された還元帯において、完全に還元される。ここで、少
なくともより微細な装入物質が、熔融ガス化炉の流動ベ
ッドおよび／または固定ベッドに、好ましくは圧縮空気
搬送を用いた、強制搬送により装入され、そこで熔融さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鉱石、フラックスお
よび少なくとも部分的に微細物からなる装入物質から熔
融銑鉄または熔融鋼前段階生産物（Stahlvorprodukt）
の製造法に関する。この方法において、装入物質は、少
なくとも１つの還元帯において旋回層法により直接にス
ポンジ鉄に還元され、スポンジ鉄が熔融ガス化帯で炭素
担体と酸素含有ガスの供給の下で熔融され、ＣＯとＨ2
を含むガスが生成され、この生成されたガスが、上記の
還元帯に注入され、そこで反応され、外部使用ガスとし
て取り出され、消費者に供給される。
よび少なくとも部分的に微細物からなる装入物質から熔
融銑鉄または熔融鋼前段階生産物（Stahlvorprodukt）
の製造法に関する。この方法において、装入物質は、少
なくとも１つの還元帯において旋回層法により直接にス
ポンジ鉄に還元され、スポンジ鉄が熔融ガス化帯で炭素
担体と酸素含有ガスの供給の下で熔融され、ＣＯとＨ2
を含むガスが生成され、この生成されたガスが、上記の
還元帯に注入され、そこで反応され、外部使用ガスとし
て取り出され、消費者に供給される。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
種の製造法は、たとえばオーストリア国特許第ＡＴ−Ｂ
３９０ ６２２号に記載されている。この特許に開示さ
れた方法では、大きく変化する粒子径を有する装入物質
が処理される。この装入物質は、予備還元され、風スク
リーニングにより、異なった粒子径の部分に分けられ、
次に、別々に完全に還元される。しかし、この既知の１
ステップ法は、還元ガスの熱の利用度が低く、したがっ
て、還元ガスの消費が多い。還元ガスに化学的に結合さ
れたエネルギーの最適利用も可能でない。
種の製造法は、たとえばオーストリア国特許第ＡＴ−Ｂ
３９０ ６２２号に記載されている。この特許に開示さ
れた方法では、大きく変化する粒子径を有する装入物質
が処理される。この装入物質は、予備還元され、風スク
リーニングにより、異なった粒子径の部分に分けられ、
次に、別々に完全に還元される。しかし、この既知の１
ステップ法は、還元ガスの熱の利用度が低く、したがっ
て、還元ガスの消費が多い。還元ガスに化学的に結合さ
れたエネルギーの最適利用も可能でない。
【０００３】本発明の目的は、産業上の利用分野に記載
した種類の鉄鉱石、フラックスおよび少なくとも部分的
に微細物からなる装入物質からの熔融銑鉄または熔融鋼
前段階生産物の製造法と、この製造法を実施するための
プラントにおいて、一部に微細物を含む鉄鉱石とフラッ
クスの使用を、炭素担体として未処理石炭を用いて経済
的に、可能にすることである。ここで、還元ガスの中に
なお含まれている化学的結合エネルギー（ＣＯ、Ｈ2成
分）が利用できる。
した種類の鉄鉱石、フラックスおよび少なくとも部分的
に微細物からなる装入物質からの熔融銑鉄または熔融鋼
前段階生産物の製造法と、この製造法を実施するための
プラントにおいて、一部に微細物を含む鉄鉱石とフラッ
クスの使用を、炭素担体として未処理石炭を用いて経済
的に、可能にすることである。ここで、還元ガスの中に
なお含まれている化学的結合エネルギー（ＣＯ、Ｈ2成
分）が利用できる。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法において、
装入物質は、少なくとも１つの還元帯において旋回層法
により直接にスポンジ鉄に還元され、このスポンジ鉄が
熔融ガス化帯で炭素担体と酸素含有ガスの供給の下で熔
融され、ＣＯとＨ2を含むガスが生成され、この生成さ
れたガスが、上記の還元帯に注入され、そこで反応さ
れ、外部使用ガスとして取り出され消費者に供給され
る。ここで、上記の本発明の目的を達成するために、主
にヘマタイトおよび／またはマグネタイトからなる微細
鉱石および／または鉱石ダストが、予熱帯において旋回
層法によりあらかじめ加熱され、このあらかじめ加熱さ
れた装入物質の大半が、少なくとも１つの、連続的に配
置された還元帯において、完全に還元される。ここで、
装入物質のうちの少なくともより微細な部分が、上記の
熔融ガス化帯の流動ベッドおよび／または固定ベッド
に、好ましくは圧縮空気搬送を用いて、強制搬送により
装入され、そこで熔融される。
熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法において、
装入物質は、少なくとも１つの還元帯において旋回層法
により直接にスポンジ鉄に還元され、このスポンジ鉄が
熔融ガス化帯で炭素担体と酸素含有ガスの供給の下で熔
融され、ＣＯとＨ2を含むガスが生成され、この生成さ
れたガスが、上記の還元帯に注入され、そこで反応さ
れ、外部使用ガスとして取り出され消費者に供給され
る。ここで、上記の本発明の目的を達成するために、主
にヘマタイトおよび／またはマグネタイトからなる微細
鉱石および／または鉱石ダストが、予熱帯において旋回
層法によりあらかじめ加熱され、このあらかじめ加熱さ
れた装入物質の大半が、少なくとも１つの、連続的に配
置された還元帯において、完全に還元される。ここで、
装入物質のうちの少なくともより微細な部分が、上記の
熔融ガス化帯の流動ベッドおよび／または固定ベッド
に、好ましくは圧縮空気搬送を用いて、強制搬送により
装入され、そこで熔融される。
【０００５】オーストリア国特許第ＡＴ−Ｂ ３８７ ４
０３号によれば、菱鉄鉱を含有する装入物質、および／
または、水和された装入物質は、固定ベッド直接還元炉
の前に位置する固定ベッド加熱帯において焼かれる。し
かし、固定ベッドにおいてだけ処理可能な鉄鉱石を含有
する装入物質の粗い塊だけが装入のために使用される。
本発明において本質的なことは、装入物質が、既知の固
定ベッド法（オーストリア国特許第ＡＴ−Ｂ ３８７ ４
０３号）の場合におけるように、材料向流においてでは
なく、安定なあるいは循環する旋回層において、すなわ
ち、たとえば斜めの流れにおいて、処理されることであ
る。これにより、微細な鉱石や微細な鉱石ダストの経済
的な処理が、改善されたエネルギー利用のために可能に
なる。このことは重要である。なぜなら、現在、世界の
鉱石の約７５％が微細鉱石として生産され、微細鉱石は
塊状鉱石より安価だからである。本発明によれば、還元
が、旋回層法によるだけでなく、予熱によっても実行さ
れる。本発明による多ステップ旋回層法により、追加の
エネルギーを用いずに、還元ガスの最適な使用が可能に
なった。
０３号によれば、菱鉄鉱を含有する装入物質、および／
または、水和された装入物質は、固定ベッド直接還元炉
の前に位置する固定ベッド加熱帯において焼かれる。し
かし、固定ベッドにおいてだけ処理可能な鉄鉱石を含有
する装入物質の粗い塊だけが装入のために使用される。
本発明において本質的なことは、装入物質が、既知の固
定ベッド法（オーストリア国特許第ＡＴ−Ｂ ３８７ ４
０３号）の場合におけるように、材料向流においてでは
なく、安定なあるいは循環する旋回層において、すなわ
ち、たとえば斜めの流れにおいて、処理されることであ
る。これにより、微細な鉱石や微細な鉱石ダストの経済
的な処理が、改善されたエネルギー利用のために可能に
なる。このことは重要である。なぜなら、現在、世界の
鉱石の約７５％が微細鉱石として生産され、微細鉱石は
塊状鉱石より安価だからである。本発明によれば、還元
が、旋回層法によるだけでなく、予熱によっても実行さ
れる。本発明による多ステップ旋回層法により、追加の
エネルギーを用いずに、還元ガスの最適な使用が可能に
なった。
【０００６】米国特許第ＵＳ−Ａ５,０８２,２５１号に
記載された直接還元法では、旋回層炉がカスケード接続
されたシステムにおいて、鉄に富んだ微細鉱石は、複雑
な鉱石処理、たとえば乾燥、スクリーニングおよび破壊
の後で、改質天然ガスまたは油を用いて、還元される。
こうして非常に狭い粒子径分布が得られる。引き続い
て、鉄粉は、熱間でまたは冷間でブリケットに加工され
る。スモークガスは、予熱段階で流動化ガスとして使用
され、空気と天然ガスを燃やして生成される。こうし
て、旋回ガスの顕熱のみが利用可能であり、外部エネル
ギーが導入されねばならない。対照的に、本発明の方法
による還元は、石炭などの、固体炭素担体を用いて実行
される。したがって、本発明によれば、ＣＯ還元が優勢
であるのに対し、上記の米国特許による方法では、鉄鉱
石の直接還元は、主にＨ2により行われる。
記載された直接還元法では、旋回層炉がカスケード接続
されたシステムにおいて、鉄に富んだ微細鉱石は、複雑
な鉱石処理、たとえば乾燥、スクリーニングおよび破壊
の後で、改質天然ガスまたは油を用いて、還元される。
こうして非常に狭い粒子径分布が得られる。引き続い
て、鉄粉は、熱間でまたは冷間でブリケットに加工され
る。スモークガスは、予熱段階で流動化ガスとして使用
され、空気と天然ガスを燃やして生成される。こうし
て、旋回ガスの顕熱のみが利用可能であり、外部エネル
ギーが導入されねばならない。対照的に、本発明の方法
による還元は、石炭などの、固体炭素担体を用いて実行
される。したがって、本発明によれば、ＣＯ還元が優勢
であるのに対し、上記の米国特許による方法では、鉄鉱
石の直接還元は、主にＨ2により行われる。
【０００７】本発明による方法の著しい効果は、鉄鉱石
の予熱が最終還元段階からの処理還元ガスを用いて行え
ることである。これに対し、上記の米国特許によれば、
外部のガスを供給して行っていて、当然、コストが高
い。本発明によるガス制御の他の効果は、予備還元が、
予熱に加えて、還元雰囲気により行えることであり、し
たがって、還元ガスの特に効果的な利用が確実になされ
る。熔融ガス化帯において生成された還元ガスを冷却す
るために、本発明によれば、熔融ガス化帯において生成
された還元ガスの上記の第１の部分は、直接に還元帯に
供給されて旋回層を生成する。そして、熱サイクロンと
ガス洗浄装置における精製の後で、部分的に、冷却ガス
として、還元帯に供給された還元ガスの第１部分に混合
される。
の予熱が最終還元段階からの処理還元ガスを用いて行え
ることである。これに対し、上記の米国特許によれば、
外部のガスを供給して行っていて、当然、コストが高
い。本発明によるガス制御の他の効果は、予備還元が、
予熱に加えて、還元雰囲気により行えることであり、し
たがって、還元ガスの特に効果的な利用が確実になされ
る。熔融ガス化帯において生成された還元ガスを冷却す
るために、本発明によれば、熔融ガス化帯において生成
された還元ガスの上記の第１の部分は、直接に還元帯に
供給されて旋回層を生成する。そして、熱サイクロンと
ガス洗浄装置における精製の後で、部分的に、冷却ガス
として、還元帯に供給された還元ガスの第１部分に混合
される。
【０００８】還元帯における装入物質の流動化状態を制
御するために、上記の還元ガスの１部が還元帯の旋回層
の領域に供給され、熱サイクロンに供給された還元ガス
の第１部分の１部が、還元帯の下側部分に形成された流
動ベッドに供給される。装入物質を効率的に予熱するた
めに、上記の還元帯から出る上記の還元ガスが予熱帯に
供給され、温度上昇が、この還元ガスの部分的燃焼によ
り起こされる。還元において生じるダストや微細物を効
果的に利用するために、好ましくは、還元帯から引き出
された上記の還元ガスは、還元サイクロンにおいて微細
物から遊離され、還元サイクロンにおいて分離された微
細物は、分離の間に大半が完全に還元され、インジェク
タを用いて熔融ガス化帯の酸素含有ガスの供給領域に供
給される。
御するために、上記の還元ガスの１部が還元帯の旋回層
の領域に供給され、熱サイクロンに供給された還元ガス
の第１部分の１部が、還元帯の下側部分に形成された流
動ベッドに供給される。装入物質を効率的に予熱するた
めに、上記の還元帯から出る上記の還元ガスが予熱帯に
供給され、温度上昇が、この還元ガスの部分的燃焼によ
り起こされる。還元において生じるダストや微細物を効
果的に利用するために、好ましくは、還元帯から引き出
された上記の還元ガスは、還元サイクロンにおいて微細
物から遊離され、還元サイクロンにおいて分離された微
細物は、分離の間に大半が完全に還元され、インジェク
タを用いて熔融ガス化帯の酸素含有ガスの供給領域に供
給される。
【０００９】還元帯において既に早めに完全に還元され
ている微細物は、好ましくは、部分的に、還元帯の旋回
層から取り出され、インジェクタを用いて熔融ガス化帯
の酸素含有ガス供給領域に、流量調節システムを介して
供給される。還元帯の旋回層から取り出された装入物質
の上記の部分が、好ましくは、還元サイクロンにおいて
分離された材料とともに熔融ガス化帯に供給される。こ
れを行うために、好ましくは、熱サイクロンにおいて分
離されたダストが、熔融ガス化帯において、熔融ガス化
帯に形成される微細コークス流動ベッドと粗コークス流
動ベッドとの間の領域に、インジェクタと酸素ダストバ
ーナーを用いて、流量調節システムを介して供給され
る。
ている微細物は、好ましくは、部分的に、還元帯の旋回
層から取り出され、インジェクタを用いて熔融ガス化帯
の酸素含有ガス供給領域に、流量調節システムを介して
供給される。還元帯の旋回層から取り出された装入物質
の上記の部分が、好ましくは、還元サイクロンにおいて
分離された材料とともに熔融ガス化帯に供給される。こ
れを行うために、好ましくは、熱サイクロンにおいて分
離されたダストが、熔融ガス化帯において、熔融ガス化
帯に形成される微細コークス流動ベッドと粗コークス流
動ベッドとの間の領域に、インジェクタと酸素ダストバ
ーナーを用いて、流量調節システムを介して供給され
る。
【００１０】好ましくは、フラックスの追加は、熔融過
程で必要なフラックスの１部を、熔融ガス化帯に石炭と
ともに直接に装入して、フラックスの１部を、予熱帯に
微細鉱石とともに装入することにより行われる。ここ
で、好ましくは、石炭とともに装入されたフラックス
が、粗粒（好ましくは４ｍｍと１２.７ｍｍの間）とし
て導入され、微細な鉱石（好ましくは２ｍｍと６.３ｍ
ｍの間）とともに装入されたフラックスが微細粒として
導入される。特に好ましい還元を得るために、２つの分
離して連続して配置された還元帯が設けられ、第１の還
元帯を出る還元ガスが、微細鉱石の流れの方向に第１還
元帯の前に位置する第２還元帯に導かれ、次に第２還元
帯から加圧下で予熱帯に供給される（第２図参照）。
程で必要なフラックスの１部を、熔融ガス化帯に石炭と
ともに直接に装入して、フラックスの１部を、予熱帯に
微細鉱石とともに装入することにより行われる。ここ
で、好ましくは、石炭とともに装入されたフラックス
が、粗粒（好ましくは４ｍｍと１２.７ｍｍの間）とし
て導入され、微細な鉱石（好ましくは２ｍｍと６.３ｍ
ｍの間）とともに装入されたフラックスが微細粒として
導入される。特に好ましい還元を得るために、２つの分
離して連続して配置された還元帯が設けられ、第１の還
元帯を出る還元ガスが、微細鉱石の流れの方向に第１還
元帯の前に位置する第２還元帯に導かれ、次に第２還元
帯から加圧下で予熱帯に供給される（第２図参照）。
【００１１】本方法により生じる余剰ガスを利用するた
めに、好ましい実施例によれば、上記の外部使用ガス
が、所望ならば、還元帯を出る還元ガスの１部の混合の
際に、ＣＯ2精製が、熱いブリケット鉄のために行われ
た後で、予熱帯を出る。そして、微細鉱石が予熱帯で予
熱され、次に、少なくとも１つの還元帯で大半が完全に
還元され、さらに、圧縮ブリケット化手段に供給され
る。外部使用ガスは、加熱の際に、旋回ベッドを生成し
つつ上記の少なくとも１つの還元帯に導入され、この旋
回ベッドを流れた後で、旋回ベッドから取り出され、旋
回ベッドを生成するために温度を上昇するために部分的
に燃焼されて予熱帯に供給される（図３参照）。
めに、好ましい実施例によれば、上記の外部使用ガス
が、所望ならば、還元帯を出る還元ガスの１部の混合の
際に、ＣＯ2精製が、熱いブリケット鉄のために行われ
た後で、予熱帯を出る。そして、微細鉱石が予熱帯で予
熱され、次に、少なくとも１つの還元帯で大半が完全に
還元され、さらに、圧縮ブリケット化手段に供給され
る。外部使用ガスは、加熱の際に、旋回ベッドを生成し
つつ上記の少なくとも１つの還元帯に導入され、この旋
回ベッドを流れた後で、旋回ベッドから取り出され、旋
回ベッドを生成するために温度を上昇するために部分的
に燃焼されて予熱帯に供給される（図３参照）。
【００１２】本発明による製造法を実施するためのプラ
ントは、少なくとも１つの還元炉と熔融ガス化炉とを備
える。鉄鉱石とフラックスを含む装入物質のための第１
搬送ダクトと、還元ガスのための第１ガスダクトと、還
元炉の中で生成された還元生産物のための第２搬送ダク
トと、炉頂ガスのための第２ガスダクトが上記の還元炉
の中にまで入る。還元炉から還元生産物を導く第２搬送
ダクトとが、熔融ガス化炉の中にまで入る。還元炉は、
酸素含有ガスと炭素担体のための２本の供給ダクトと、
銑鉄または鋼前段階物質とスラグのための湯出し口とを
備え、熔融ガス化炉において生成された還元ガスのため
の、還元炉の中に入る第１ガスダクトが、熔融ガス化炉
から出ていく。還元炉は、旋回層還元炉として設計さ
れ、装入物質の流れ方向において、旋回層予熱炉が上記
の旋回層還元炉の前に位置される。旋回層還元炉の第２
ガスダクトが上記の旋回層予熱炉の中に入り、第２搬送
ダクトが、旋回層還元炉に生成されたスポンジ鉄を熔融
ガス化炉の中に搬送するために設けられ、搬送ダクト
が、流動層および／または固定層の高さで熔融ガス化炉
の中に入る。
ントは、少なくとも１つの還元炉と熔融ガス化炉とを備
える。鉄鉱石とフラックスを含む装入物質のための第１
搬送ダクトと、還元ガスのための第１ガスダクトと、還
元炉の中で生成された還元生産物のための第２搬送ダク
トと、炉頂ガスのための第２ガスダクトが上記の還元炉
の中にまで入る。還元炉から還元生産物を導く第２搬送
ダクトとが、熔融ガス化炉の中にまで入る。還元炉は、
酸素含有ガスと炭素担体のための２本の供給ダクトと、
銑鉄または鋼前段階物質とスラグのための湯出し口とを
備え、熔融ガス化炉において生成された還元ガスのため
の、還元炉の中に入る第１ガスダクトが、熔融ガス化炉
から出ていく。還元炉は、旋回層還元炉として設計さ
れ、装入物質の流れ方向において、旋回層予熱炉が上記
の旋回層還元炉の前に位置される。旋回層還元炉の第２
ガスダクトが上記の旋回層予熱炉の中に入り、第２搬送
ダクトが、旋回層還元炉に生成されたスポンジ鉄を熔融
ガス化炉の中に搬送するために設けられ、搬送ダクト
が、流動層および／または固定層の高さで熔融ガス化炉
の中に入る。
【００１３】好ましくは、酸素ダクトが、旋回層還元炉
から旋回層予熱炉まで設けられるガスダクトの中に入
る。好ましくは、還元過程は、還元炉内での（また予熱
炉内での）流動化の程度により制御できる。ここに、上
記の旋回層還元炉は、より小さい断面積の下部と、この
下部に続き、より大きな断面積の上部とからなり、下部
から上部への移行部分は、円錐状の形状を備え、還元ガ
スのための第１ガスダクトは、円錐状の移行部分に入
る。ここで、好ましくは、上記の旋回層予熱炉が、円錐
形の下端を備え、還元ガスのためのガスダクトがこの下
端の中にまで設けられる。
から旋回層予熱炉まで設けられるガスダクトの中に入
る。好ましくは、還元過程は、還元炉内での（また予熱
炉内での）流動化の程度により制御できる。ここに、上
記の旋回層還元炉は、より小さい断面積の下部と、この
下部に続き、より大きな断面積の上部とからなり、下部
から上部への移行部分は、円錐状の形状を備え、還元ガ
スのための第１ガスダクトは、円錐状の移行部分に入
る。ここで、好ましくは、上記の旋回層予熱炉が、円錐
形の下端を備え、還元ガスのためのガスダクトがこの下
端の中にまで設けられる。
【００１４】旋回層還元炉から還元された微細物を完全
に排出するために、旋回層還元炉は、旋回層の高さで、
微細物排出手段を備え、第３搬送ダクトが、微細物排出
手段から、熔融ガス化炉の中に生成された固定層または
流動層の高さで熔融ガス化炉の中に入る搬送手段にまで
設けられる。好ましい実施例によれば、２つの旋回層還
元炉が、装入物質の流れ方向に連続して配置される。過
剰ガス生成の特に効果的な利用において、外部使用ガス
のための第３ガスダクトが、熱いブリケット鉄を製造す
るため、ＣＯ2ガス清浄装置と加熱手段との中間的配置
の後で、上記の少なくとも１つの還元炉の中に入り、ガ
スダクトが、この還元炉から旋回層予熱炉の中に入り、
微細鉱石搬送ダクトが、旋回層予熱炉の中に入り、搬送
ダクトが旋回層予熱炉から出て、予熱された微細鉱石を
還元炉に導入し、圧縮ブリケット化手段が、微細鉱石の
方向で還元炉の後で配置される（図３参照）。
に排出するために、旋回層還元炉は、旋回層の高さで、
微細物排出手段を備え、第３搬送ダクトが、微細物排出
手段から、熔融ガス化炉の中に生成された固定層または
流動層の高さで熔融ガス化炉の中に入る搬送手段にまで
設けられる。好ましい実施例によれば、２つの旋回層還
元炉が、装入物質の流れ方向に連続して配置される。過
剰ガス生成の特に効果的な利用において、外部使用ガス
のための第３ガスダクトが、熱いブリケット鉄を製造す
るため、ＣＯ2ガス清浄装置と加熱手段との中間的配置
の後で、上記の少なくとも１つの還元炉の中に入り、ガ
スダクトが、この還元炉から旋回層予熱炉の中に入り、
微細鉱石搬送ダクトが、旋回層予熱炉の中に入り、搬送
ダクトが旋回層予熱炉から出て、予熱された微細鉱石を
還元炉に導入し、圧縮ブリケット化手段が、微細鉱石の
方向で還元炉の後で配置される（図３参照）。
【００１５】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明を３つの
実施例を用いてさらに詳細に説明する。図１〜図３は、
それぞれ、本発明によるプラントの好ましい実施例を図
式的に示す。予熱炉１は、旋回層予熱炉として設計され
る。鉄とフラックスを含む装入物質は、装入ダクト３を
介して予熱炉１の中に、旋回層帯２（予熱帯）の高さで
横方向に装入可能である。ここで、装入ダクト３から装
入される装入物質は、主にヘマタイトおよび／またはマ
グネタイトからなる微細鉱石および／または鉱石ダスト
である。高炉のように設計された旋回層予熱炉１の上端
で、予熱炉の中で生成され予熱炉１から出ていくガス
は、ガス清浄サイクロン４とベンチュリガス清浄装置な
どのガス清浄装置５を備えたガス排出ダクト６を通って
排出される。これらのガスは、８０００ｋＪ／Ｎｍ3の
カロリー値をもつ高品質外部使用ガスとして、種々の目
的に、たとえば、酸素なしの流れ、または、酸素を含む
流れを作るために、利用できる。
実施例を用いてさらに詳細に説明する。図１〜図３は、
それぞれ、本発明によるプラントの好ましい実施例を図
式的に示す。予熱炉１は、旋回層予熱炉として設計され
る。鉄とフラックスを含む装入物質は、装入ダクト３を
介して予熱炉１の中に、旋回層帯２（予熱帯）の高さで
横方向に装入可能である。ここで、装入ダクト３から装
入される装入物質は、主にヘマタイトおよび／またはマ
グネタイトからなる微細鉱石および／または鉱石ダスト
である。高炉のように設計された旋回層予熱炉１の上端
で、予熱炉の中で生成され予熱炉１から出ていくガス
は、ガス清浄サイクロン４とベンチュリガス清浄装置な
どのガス清浄装置５を備えたガス排出ダクト６を通って
排出される。これらのガスは、８０００ｋＪ／Ｎｍ3の
カロリー値をもつ高品質外部使用ガスとして、種々の目
的に、たとえば、酸素なしの流れ、または、酸素を含む
流れを作るために、利用できる。
【００１６】旋回層予熱炉１において予熱された全装入
物質は、搬送ダクト７を介して、同様に旋回層炉として
設計された還元炉８に達し、大半が、還元炉８で完全に
還元される。旋回層還元炉８において生成されたスポン
ジ鉄が、圧縮圧力によるスポンジ鉄搬送ダクト９（Ｎ2
インジェクタを含む）を介して（任意の強制搬送が代わ
りに使用できるが）、熔融ガス化炉１０の中に入る。こ
こで、スポンジ鉄は、熔融ガス化炉１０の中に、熔融ガ
ス化炉の中に設けられた流動ベッドIII，IIの高さで導
入され、および／あるいは、それらの下の固定ベッドＩ
の高さで導入される。熔融ガス化炉は、石炭のための少
なくとも１本の供給ダクト１１と、酸素含有ガスのため
の複数の高さに配置された羽口導管１２とを備える。
物質は、搬送ダクト７を介して、同様に旋回層炉として
設計された還元炉８に達し、大半が、還元炉８で完全に
還元される。旋回層還元炉８において生成されたスポン
ジ鉄が、圧縮圧力によるスポンジ鉄搬送ダクト９（Ｎ2
インジェクタを含む）を介して（任意の強制搬送が代わ
りに使用できるが）、熔融ガス化炉１０の中に入る。こ
こで、スポンジ鉄は、熔融ガス化炉１０の中に、熔融ガ
ス化炉の中に設けられた流動ベッドIII，IIの高さで導
入され、および／あるいは、それらの下の固定ベッドＩ
の高さで導入される。熔融ガス化炉は、石炭のための少
なくとも１本の供給ダクト１１と、酸素含有ガスのため
の複数の高さに配置された羽口導管１２とを備える。
【００１７】熔融ガス化帯は、固定ベッドＩ、その上に
位置する粗コークス流動ベッドII、後者の上に位置する
微細コークス流動ベッドIIIおよび最も上に位置する空
間IVにより形成される。熔融ガス化炉１０にて、この熔
融ガス化帯の下で、熔融銑鉄１３と液体スラグ１４が集
まり、銑鉄とフラックスは、それぞれ、湯出し手段１
５、１６を介して別々に流出される。熔融ガス化炉１０
では、還元ガスは、炭素担体と酸素含有ガスとから生産
され、この還元ガスは、流動ベッドIIIの上の空間IVに
集まり、ガスダクト１７を通り、実質的に高炉の形状の
旋回層還元炉８の円錐台締め付け部に送られる。円錐台
締め付け部は、ガス分配底１９を形成し、旋回層１８す
なわち旋回ベッド１８（還元帯）を形成するために設け
られる。還元ガスは、環状ダクト２０を用いて、締め付
け部の周辺を介して供給される。
位置する粗コークス流動ベッドII、後者の上に位置する
微細コークス流動ベッドIIIおよび最も上に位置する空
間IVにより形成される。熔融ガス化炉１０にて、この熔
融ガス化帯の下で、熔融銑鉄１３と液体スラグ１４が集
まり、銑鉄とフラックスは、それぞれ、湯出し手段１
５、１６を介して別々に流出される。熔融ガス化炉１０
では、還元ガスは、炭素担体と酸素含有ガスとから生産
され、この還元ガスは、流動ベッドIIIの上の空間IVに
集まり、ガスダクト１７を通り、実質的に高炉の形状の
旋回層還元炉８の円錐台締め付け部に送られる。円錐台
締め付け部は、ガス分配底１９を形成し、旋回層１８す
なわち旋回ベッド１８（還元帯）を形成するために設け
られる。還元ガスは、環状ダクト２０を用いて、締め付
け部の周辺を介して供給される。
【００１８】大きな固体粒子は、旋回層内で浮動状態に
保てず、重力の作用で中心で沈降し、中央固体排出部２
１から引き抜かれる。この中央固体排出部２１の構成に
おいて、放射状ガス供給手段２２を介して、固定ベッド
の流れが生じて、円錐の底２４を備えガス分配底１９の
下に配置される円筒状容器部分２３の中に入る。このた
め、大きな粒子の還元でさえも、満足な程度に達成でき
る。
保てず、重力の作用で中心で沈降し、中央固体排出部２
１から引き抜かれる。この中央固体排出部２１の構成に
おいて、放射状ガス供給手段２２を介して、固定ベッド
の流れが生じて、円錐の底２４を備えガス分配底１９の
下に配置される円筒状容器部分２３の中に入る。このた
め、大きな粒子の還元でさえも、満足な程度に達成でき
る。
【００１９】ガス分配底１９の円錐台形状のため、正味
の管速度は高さとともに変わる。その結果、特殊な粒子
径分布が、ガス分配底１９の高さにわたって調節され
る。ガス分配底１９での羽口を適当に配置することによ
り、内部で循環する旋回層が生成され、ここで、ガス速
度は、中心の方が周辺でより大きい。この種の旋回層の
生成は、還元炉８のためにも予熱炉１のためにも使用で
きる。
の管速度は高さとともに変わる。その結果、特殊な粒子
径分布が、ガス分配底１９の高さにわたって調節され
る。ガス分配底１９での羽口を適当に配置することによ
り、内部で循環する旋回層が生成され、ここで、ガス速
度は、中心の方が周辺でより大きい。この種の旋回層の
生成は、還元炉８のためにも予熱炉１のためにも使用で
きる。
【００２０】熔融還元炉１０を出る１部の還元ガスは、
熱サイクロン２５で清浄化のために処理され、続いて配
置されたガス清浄装置２６において冷却され、圧縮機２
７とガスダクト２８を介して、熔融ガス化炉１０から出
ていく還元ガスと再び混合される。熱サイクロン２５で
分離されたダストは、Ｎ2インジェクタ２９を介して熔
融ガス化炉１０に戻る。熱サイクロン２５を出てなお冷
却されない１部の還元ガスは、環状ダクトにより形成さ
れるガス供給手段２２を介して、旋回層還元炉８の円筒
状容器部分２３に達する。
熱サイクロン２５で清浄化のために処理され、続いて配
置されたガス清浄装置２６において冷却され、圧縮機２
７とガスダクト２８を介して、熔融ガス化炉１０から出
ていく還元ガスと再び混合される。熱サイクロン２５で
分離されたダストは、Ｎ2インジェクタ２９を介して熔
融ガス化炉１０に戻る。熱サイクロン２５を出てなお冷
却されない１部の還元ガスは、環状ダクトにより形成さ
れるガス供給手段２２を介して、旋回層還元炉８の円筒
状容器部分２３に達する。
【００２１】ガスダクト３０を介して旋回層還元炉８か
ら引き抜かれたガスは、還元サイクロン３１に供給さ
れ、還元サイクロン３１において、還元ガスになお含ま
れる微細物は、分離され、完全に還元される。これらの
微細物は、搬送ダクト３２とＮ2インジェクタ３３を介
して、熔融ガス化炉１０の中に、ほぼ固定ベッドＩの上
端の高さで導入される。
ら引き抜かれたガスは、還元サイクロン３１に供給さ
れ、還元サイクロン３１において、還元ガスになお含ま
れる微細物は、分離され、完全に還元される。これらの
微細物は、搬送ダクト３２とＮ2インジェクタ３３を介
して、熔融ガス化炉１０の中に、ほぼ固定ベッドＩの上
端の高さで導入される。
【００２２】還元炉８から出てくる部分的に酸化された
還元ガスは、ガスダクト３０を介して、旋回層予熱炉１
に入る。しかし、この還元ガスの１部は、燃焼室３４内
で還元ガスを加熱するために燃やされる。燃焼室３４に
は、酸素含有ガスを供給するダクト３５が入る。
還元ガスは、ガスダクト３０を介して、旋回層予熱炉１
に入る。しかし、この還元ガスの１部は、燃焼室３４内
で還元ガスを加熱するために燃やされる。燃焼室３４に
は、酸素含有ガスを供給するダクト３５が入る。
【００２３】完全に還元された装入物質の１部は、旋回
層還元炉８から、ワームコンベア３６と搬送ダクト３７
を用いて、旋回ベッド１８の高さで引き出され、好まし
くは還元サイクロン３１からくる微細物とともに、Ｎ2
インジェクタ３３を介して、熔融ガス化炉１０に、ほぼ
固定ベッドＩの上端の高さで導入される。外部使用ガス
の排出ダクト６のサイクロン４で分離された微細な粒子
材料は、流量調節装置（Schleusensystem）３９を含む
搬送ダクト３８を介して、還元ガスを旋回層還元炉８に
供給する環状ダクト２０を通して、装入される。流量調
節装置３９は、また、部分的にまたは完全に還元された
材料のために、他の搬送ダクト３２、３７にも設けられ
る。
層還元炉８から、ワームコンベア３６と搬送ダクト３７
を用いて、旋回ベッド１８の高さで引き出され、好まし
くは還元サイクロン３１からくる微細物とともに、Ｎ2
インジェクタ３３を介して、熔融ガス化炉１０に、ほぼ
固定ベッドＩの上端の高さで導入される。外部使用ガス
の排出ダクト６のサイクロン４で分離された微細な粒子
材料は、流量調節装置（Schleusensystem）３９を含む
搬送ダクト３８を介して、還元ガスを旋回層還元炉８に
供給する環状ダクト２０を通して、装入される。流量調
節装置３９は、また、部分的にまたは完全に還元された
材料のために、他の搬送ダクト３２、３７にも設けられ
る。
【００２４】図１に示すプラントは、詳細には、以下に
示すように機能する。処理された（ふるいにかけられ乾
燥された）微細鉱石は、たとえば、次の粒子径分布を有
し、約２％の湿度成分を有する。 この微細鉱石は、予熱炉１に、圧縮流体によりあるいは
縦コンベヤの急なベルトを用いて装入される。予熱炉１
で、微細鉱石は、旋回層帯２において約８５０℃の温度
に予熱され、随意的であるが、還元性雰囲気のためにウ
ースタイトまで予備的に還元される。この予備還元過程
のために、予熱炉１で用いられる還元ガスは、十分な還
元力を得るために、少なくとも２５％のＣＯとＨ2を含
むべきである。続いて、予備加熱され、随意的に予備還
元された上記の微細鉱石は、好ましくは重力により、還
元炉８の中の旋回層または旋回ベッドへ流れる。微細鉱
石は、旋回層または旋回ベッドで、約８５０℃の温度で
Ｆｅ段階にまで大きく還元される。この還元過程で、還
元ガスは少なくとも約６８％のＣＯ＋Ｈ2の成分を有し
ている。
示すように機能する。処理された（ふるいにかけられ乾
燥された）微細鉱石は、たとえば、次の粒子径分布を有
し、約２％の湿度成分を有する。 この微細鉱石は、予熱炉１に、圧縮流体によりあるいは
縦コンベヤの急なベルトを用いて装入される。予熱炉１
で、微細鉱石は、旋回層帯２において約８５０℃の温度
に予熱され、随意的であるが、還元性雰囲気のためにウ
ースタイトまで予備的に還元される。この予備還元過程
のために、予熱炉１で用いられる還元ガスは、十分な還
元力を得るために、少なくとも２５％のＣＯとＨ2を含
むべきである。続いて、予備加熱され、随意的に予備還
元された上記の微細鉱石は、好ましくは重力により、還
元炉８の中の旋回層または旋回ベッドへ流れる。微細鉱
石は、旋回層または旋回ベッドで、約８５０℃の温度で
Ｆｅ段階にまで大きく還元される。この還元過程で、還
元ガスは少なくとも約６８％のＣＯ＋Ｈ2の成分を有し
ている。
【００２５】還元炉８では、微細鉱石のスクリーニング
が行われ、０.２ｍｍより小さい部分は、還元ガスによ
り還元サイクロン３１の中に入れられる。還元サイクロ
ン３１で、０.２ｍｍより小さい微細鉱石の完全な還元
が、サイクロン効果により、固体を分離しつつ起こる。
排出ワーム３６を用いて還元炉８の旋回層１８から排出
された、径のより小さい固体部分は、ガス熔融化炉１０
に、流量調節装置３９を介して酸素含有ガスの吹き込み
面の領域に、Ｎ2インジェクタ３３を用いて、還元サイ
クロン３１において分離された微細鉱石とともに供給さ
れる。
が行われ、０.２ｍｍより小さい部分は、還元ガスによ
り還元サイクロン３１の中に入れられる。還元サイクロ
ン３１で、０.２ｍｍより小さい微細鉱石の完全な還元
が、サイクロン効果により、固体を分離しつつ起こる。
排出ワーム３６を用いて還元炉８の旋回層１８から排出
された、径のより小さい固体部分は、ガス熔融化炉１０
に、流量調節装置３９を介して酸素含有ガスの吹き込み
面の領域に、Ｎ2インジェクタ３３を用いて、還元サイ
クロン３１において分離された微細鉱石とともに供給さ
れる。
【００２６】還元炉８のより低い部分からのより粗い固
体部分は、流量調節装置３９を介して、かつ、Ｎ2イン
ジェクタ９を用いて、または、重力排出を用いて、熔融
ガス化炉１０の中に、微細コークス流動化ベッドIIIの
領域に、吹き動かされ、すなわち、装入される。熱サイ
クロン２５で分離されたダスト（主にＦｅとＣを含む）
は、熔融ガス化炉１０に、微細コークス流動化ベッドII
Iと粗コークス流動化ベッドIIとの間の領域に、Ｎ2イン
ジェクタ２９を用いて、または、酸素ダストバーナを用
いて、流量調節装置３９を介して供給される。予備加熱
と焙焼の目的のために、本方法において要求されるフラ
ックスとしては、粗い粒子として、好ましくは４ｍｍと
１２.７ｍｍの間に分布する粒子径を有する粒子が、石
炭の通路１１を介して、装入され、微細な粒子として、
好ましくは２ｍｍと６.３ｍｍの間に分布する粒子径を
有する粒子が、微細鉱石の通路３を介して、装入され
る。
体部分は、流量調節装置３９を介して、かつ、Ｎ2イン
ジェクタ９を用いて、または、重力排出を用いて、熔融
ガス化炉１０の中に、微細コークス流動化ベッドIIIの
領域に、吹き動かされ、すなわち、装入される。熱サイ
クロン２５で分離されたダスト（主にＦｅとＣを含む）
は、熔融ガス化炉１０に、微細コークス流動化ベッドII
Iと粗コークス流動化ベッドIIとの間の領域に、Ｎ2イン
ジェクタ２９を用いて、または、酸素ダストバーナを用
いて、流量調節装置３９を介して供給される。予備加熱
と焙焼の目的のために、本方法において要求されるフラ
ックスとしては、粗い粒子として、好ましくは４ｍｍと
１２.７ｍｍの間に分布する粒子径を有する粒子が、石
炭の通路１１を介して、装入され、微細な粒子として、
好ましくは２ｍｍと６.３ｍｍの間に分布する粒子径を
有する粒子が、微細鉱石の通路３を介して、装入され
る。
【００２７】図２に示されるプラントでは、より長い還
元時間を必要とする微細鉱石に対して、第２の還元サイ
クロン３１’を備える第２の（同様に、必要ならば第３
の）旋回層還元炉８’が、第１還元炉８に直列にすなわ
ち連続して設けられる。微細鉱石は、第２還元炉８’に
おいてウースタイト段階にまで還元され、第１還元炉８
でＦｅ段階にまで還元される。この場合、第２還元炉
８’の旋回層１８’から排出ワーム３６’を用いて出さ
れた固体部分は、第２還元炉８’の下側領域からのより
粗い固体部分とともに、重力により第１還元炉８の中
に、装入される。第２還元サイクロン３１’にて分離さ
れた微細鉱石は、第１還元サイクロン３１にて分離され
た微細鉱石とともに、溶解ガス化炉１０に、Ｎ2インジ
ェクタ３３を用いて酸素含有ガスの吹き込み面の領域に
供給される。
元時間を必要とする微細鉱石に対して、第２の還元サイ
クロン３１’を備える第２の（同様に、必要ならば第３
の）旋回層還元炉８’が、第１還元炉８に直列にすなわ
ち連続して設けられる。微細鉱石は、第２還元炉８’に
おいてウースタイト段階にまで還元され、第１還元炉８
でＦｅ段階にまで還元される。この場合、第２還元炉
８’の旋回層１８’から排出ワーム３６’を用いて出さ
れた固体部分は、第２還元炉８’の下側領域からのより
粗い固体部分とともに、重力により第１還元炉８の中
に、装入される。第２還元サイクロン３１’にて分離さ
れた微細鉱石は、第１還元サイクロン３１にて分離され
た微細鉱石とともに、溶解ガス化炉１０に、Ｎ2インジ
ェクタ３３を用いて酸素含有ガスの吹き込み面の領域に
供給される。
【００２８】２台の旋回層還元炉８、８’と２台の還元
炉サイクロン３１、３１’とを用いたとき、操業圧力
は、本システムにおける圧力損失を釣り合わせるには不
十分である。予熱炉１のために要求されるガス混合は、
コンプレッサ４０を用いて、必要な圧力にされる。この
場合、第２還元サイクロン３１’からのガスは、ガス清
浄装置４１において清浄にされる。しかし、その後で
は、ガスの部分的な流れ（外部使用ガスとしてダクト４
２を通って引き出される部分）のみが圧縮され、混合室
４３においてダクト４４を通って供給される酸素含有ガ
スとほぼ混合される。続いて、還元ガスの部分的燃焼
が、要求される微細鉱石予熱温度を得るために、予熱炉
１において起こり得る。
炉サイクロン３１、３１’とを用いたとき、操業圧力
は、本システムにおける圧力損失を釣り合わせるには不
十分である。予熱炉１のために要求されるガス混合は、
コンプレッサ４０を用いて、必要な圧力にされる。この
場合、第２還元サイクロン３１’からのガスは、ガス清
浄装置４１において清浄にされる。しかし、その後で
は、ガスの部分的な流れ（外部使用ガスとしてダクト４
２を通って引き出される部分）のみが圧縮され、混合室
４３においてダクト４４を通って供給される酸素含有ガ
スとほぼ混合される。続いて、還元ガスの部分的燃焼
が、要求される微細鉱石予熱温度を得るために、予熱炉
１において起こり得る。
【００２９】銑鉄製造で得られた高品質の外部使用ガス
は、先に示したように、酸素を伴う流れまたは伴わない
流れの生成のために使用できる。図３に表される本発明
の好ましい実施例により、外部使用ガスは、ＣＯ2清浄
装置４５と約８５０℃への予備加熱部４６の後で、以下
のように、還元ガスとして再使用される。熱いブリケッ
ト鉄を製造するために、銑鉄を製造するために使用され
たのと同じ仕様の微細鉱石が、予備加熱され、銑鉄製造
において使用されたのと同じ塊状物として還元ガスによ
り還元される。少なくとも１つの還元炉８からの完全に
還元された粒子部分と還元サイクロン３１からの完全に
還元された粒子部分は、それぞれＮ2インジェクタ３３
を用いて、装入バンカー４２に吹き出される。この代わ
りに、より粗い粒子部分は、還元炉８の下側領域から装
入バンカー４７に重力排出により装入できる。この後
で、約９２％の金属化部分と少なくとも７５０℃の温度
を有する完全に還元された微細鉱石は、重力により、制
御可能モータを含む予備圧縮ワーム４８を介して、ロー
ルブリケットプレス４９に達する。
は、先に示したように、酸素を伴う流れまたは伴わない
流れの生成のために使用できる。図３に表される本発明
の好ましい実施例により、外部使用ガスは、ＣＯ2清浄
装置４５と約８５０℃への予備加熱部４６の後で、以下
のように、還元ガスとして再使用される。熱いブリケッ
ト鉄を製造するために、銑鉄を製造するために使用され
たのと同じ仕様の微細鉱石が、予備加熱され、銑鉄製造
において使用されたのと同じ塊状物として還元ガスによ
り還元される。少なくとも１つの還元炉８からの完全に
還元された粒子部分と還元サイクロン３１からの完全に
還元された粒子部分は、それぞれＮ2インジェクタ３３
を用いて、装入バンカー４２に吹き出される。この代わ
りに、より粗い粒子部分は、還元炉８の下側領域から装
入バンカー４７に重力排出により装入できる。この後
で、約９２％の金属化部分と少なくとも７５０℃の温度
を有する完全に還元された微細鉱石は、重力により、制
御可能モータを含む予備圧縮ワーム４８を介して、ロー
ルブリケットプレス４９に達する。
【００３０】以下の例では、図１〜図３に示された実施
例によるプラントを操業して得られた、本発明による方
法の典型的な特性データが集められる。以下の表１〜表
４は、石炭の成分分析値、鉱石の成分分析値、微細鉱石
の粒子径分布、および、フラックスの成分分析値の例を
示す。
例によるプラントを操業して得られた、本発明による方
法の典型的な特性データが集められる。以下の表１〜表
４は、石炭の成分分析値、鉱石の成分分析値、微細鉱石
の粒子径分布、および、フラックスの成分分析値の例を
示す。
【表1】表１ 石炭分析（乾式分析値） Ｃ ７７ ％ Ｈ ４.５％ Ｎ １.８％ Ｏ ７.６％ Ｓ ０.５％ 灰 ９.１％ Ｃfix ６１.５％
【００３１】
【表２】表２ 鉱石分析（湿式分析値） Ｆｅ ６２.８４％ Ｆｅ2Ｏ3 ８７.７ ％ ＣａＯ ０.７３％ ＭｇＯ ０.４４％ ＳｉＯ2 ６.５３％ Ａｌ2Ｏ3 ０.４９％ ＭｎＯ ０.１５％ 燃焼損失 ０.０８％ 水分 ２ ％
【００３２】
【表３】表３ 微細鉱石の粒子径分布 ＋１０ｍｍ ０ ％ １０〜６ｍｍ ５.８％ ６〜２ｍｍ ４４.０％ ２〜０.６３ｍｍ ２９.６％ ０．６３〜０.１２５ｍｍ １３.０％ 〜０.１２５ｍｍ ７.６％
【表４】表４ フラックス（乾式分析値） ＣａＯ ４５.２％ ＭｇＯ ９.３％ ＳｉＯ2 １.２％ Ａｌ2Ｏ3 ０.７％ ＭｎＯ ０.６％ Ｆｅ2Ｏ3 ２.３％ 燃焼における損失 ３９.１％
【００３３】図１に示したプラントにおいて、４２トン
の銑鉄／時間の生産のために、４２トンの石炭／時間が
２９,０００Ｎｍ3のＯ2／時間を用いてガス化される。
このための鉱石消費は、６４トン／時間に達し、フラッ
クスの消費は１４トン／時間である。生産された銑鉄
は、鉄の他に、表５に示す成分を有する。
の銑鉄／時間の生産のために、４２トンの石炭／時間が
２９,０００Ｎｍ3のＯ2／時間を用いてガス化される。
このための鉱石消費は、６４トン／時間に達し、フラッ
クスの消費は１４トン／時間である。生産された銑鉄
は、鉄の他に、表５に示す成分を有する。
【表５】表５ 銑鉄の成分 Ｃ ４.２％ Ｓｉ ０.４％ Ｐ ０.０７％ Ｍｎ ０.２２％ Ｓ ０.０４％
【００３４】外部使用ガスは、銑鉄プラントから８７,
０００Ｎｍ3／時間で発生し、その分析値は表６に示す
とおりである。
０００Ｎｍ3／時間で発生し、その分析値は表６に示す
とおりである。
【表６】表６ 外部使用ガスの成分 ＣＯ ３６.１ ％ ＣＯ2 ２６.９ ％ Ｈ2 １６.４ ％ Ｈ2Ｏ １.５ ％ Ｎ2＋Ａｒ １８.１ ％ ＣＨ4 １ ％ Ｈ2Ｓ ０.０２％ カロリー値 ６７８０ｋＪ／Ｎｍ3
【００３５】さらに、図３による熱ブラケット鉄の製造
のための銑鉄プラントからの外部使用ガスを利用すると
き、２９トン／時間の熱ブリケット鉄が生産できる。こ
のために必要な再利用ガスの量は、３６,０００Ｎｍ3／
時間である。熱ブラケットのスポンジ鉄は、表７に示す
分析値を有する。
のための銑鉄プラントからの外部使用ガスを利用すると
き、２９トン／時間の熱ブリケット鉄が生産できる。こ
のために必要な再利用ガスの量は、３６,０００Ｎｍ3／
時間である。熱ブラケットのスポンジ鉄は、表７に示す
分析値を有する。
【表７】表７ スポンジ鉄の成分 金属化物 ９２ ％ Ｃ １ ％ Ｓ ０.０１％ Ｐ ０.０３％
【００３６】熱ブラケット鉄製造用プラントからの外部
使用ガスの量は、７９,０００Ｎｍ3／時間であり、その
分析値は表８に示すとおりである。
使用ガスの量は、７９,０００Ｎｍ3／時間であり、その
分析値は表８に示すとおりである。
【表８】表８ ガス利用ガスの成分 ＣＯ ２１.６ ％ ＣＯ2 ４４.１ ％ Ｈ2 １０.６ ％ Ｈ2Ｏ ２.８ ％ Ｎ2＋Ａｒ １９.９ ％ ＣＨ4 １ ％ カロリー値 ４２００ｋＪ／Ｎｍ3
【００３７】銑鉄プラントと熱ブラケット鉄製造用プラ
ントの必要な電力は、２３ＭＷである。熱ブラケット鉄
製造用プラントの後の外部使用ガスは、１４５ＭＷの熱
出力に相当する。
ントの必要な電力は、２３ＭＷである。熱ブラケット鉄
製造用プラントの後の外部使用ガスは、１４５ＭＷの熱
出力に相当する。
【００３８】
【発明の効果】本発明においては、装入物質が、安定な
あるいは循環する旋回層において、すなわち、たとえば
斜めの流れにおいて、処理される。これにより、微細な
鉱石や微細な鉱石ダストが、改善されたエネルギー利用
のために経済的に処理できる。本発明によれば、還元
が、旋回層法によるだけでなく、予熱によっても実行さ
れる。本発明による多ステップ旋回層法により、追加の
エネルギーを用いずに、還元ガスの最適な使用が可能に
なった。本発明の方法による還元は、石炭などの、固体
炭素担体を用いて実行される。したがって、本発明によ
れば、ＣＯ還元が優勢である。
あるいは循環する旋回層において、すなわち、たとえば
斜めの流れにおいて、処理される。これにより、微細な
鉱石や微細な鉱石ダストが、改善されたエネルギー利用
のために経済的に処理できる。本発明によれば、還元
が、旋回層法によるだけでなく、予熱によっても実行さ
れる。本発明による多ステップ旋回層法により、追加の
エネルギーを用いずに、還元ガスの最適な使用が可能に
なった。本発明の方法による還元は、石炭などの、固体
炭素担体を用いて実行される。したがって、本発明によ
れば、ＣＯ還元が優勢である。
【００３９】本発明による方法の著しい効果は、鉄鉱石
の予熱が最終還元段階からの処理還元ガスを用いて行え
ることである。本発明によるガス制御の他の効果は、予
備還元が、予熱に加えて、還元雰囲気により行えること
であり、したがって、還元ガスの特に効果的な利用が確
実になされる。
の予熱が最終還元段階からの処理還元ガスを用いて行え
ることである。本発明によるガス制御の他の効果は、予
備還元が、予熱に加えて、還元雰囲気により行えること
であり、したがって、還元ガスの特に効果的な利用が確
実になされる。
【図１】 本発明によるプラントの第１の実施例を図式
的に示す図である。
的に示す図である。
【図２】 本発明によるプラントの第２の実施例を図式
的に示す図である。
的に示す図である。
【図３】 本発明によるプラントの第３の実施例を図式
的に示す図である。
的に示す図である。
１…予熱炉、 ２…予熱帯、 ３…微細鉱石装入ダク
ト、６…ガスダクト、 ７…第１搬送ダクト、 ８、
８’…還元炉、９…圧縮流体搬送ダクト、 １０…熔融
ガス化炉、１１、１２…供給ダクト、 １３…銑鉄、
１４…スラグ、１４、１５…タップ、 １７…第１ガス
ダクト、１８、１８’…還元帯（旋回層）、 １９…円
錐状転移部分、２３…還元炉の下側部分、 ２５…熱サ
イクロン、２９…インジェクタ、 ３０…ガスダクト、
３１…還元サイクロン、 ３３…インジェクタ、３６…
微細物排出手段、 ３７…搬送ダクト、３９…流量調節
装置、 ４５…ガス清浄装置、 ４６…加熱手段、４
８、４９…圧縮・ブリケット化手段、Ｉ、II、III、IV
…熔融ガス化帯、Ｉ…固定ベッド、 II…微細コークス
流動化ベッド、III…粗コークス流動化ベッド。
ト、６…ガスダクト、 ７…第１搬送ダクト、 ８、
８’…還元炉、９…圧縮流体搬送ダクト、 １０…熔融
ガス化炉、１１、１２…供給ダクト、 １３…銑鉄、
１４…スラグ、１４、１５…タップ、 １７…第１ガス
ダクト、１８、１８’…還元帯（旋回層）、 １９…円
錐状転移部分、２３…還元炉の下側部分、 ２５…熱サ
イクロン、２９…インジェクタ、 ３０…ガスダクト、
３１…還元サイクロン、 ３３…インジェクタ、３６…
微細物排出手段、 ３７…搬送ダクト、３９…流量調節
装置、 ４５…ガス清浄装置、 ４６…加熱手段、４
８、４９…圧縮・ブリケット化手段、Ｉ、II、III、IV
…熔融ガス化帯、Ｉ…固定ベッド、 II…微細コークス
流動化ベッド、III…粗コークス流動化ベッド。
フロントページの続き (71)出願人 593194731 リサーチ・インスティテュート・オブ・イ ンダストリアル・サイエンス・アンド・テ クノロジー・インコーポレイテッド・ファ ウンデイション Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎ ｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎ ｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｆｏｕｎｄａｔｉ ｏｎ 大韓民国ポハン、ヒョジャドン、サン32番 (72)発明者 ヴェルナー・ケップリンガー オーストリア、アー−4060レオンディン グ、ラーホルトシュトラーセ７番 (72)発明者 パナイオティス・マツァヴラコス オーストリア、アー−4020リンツ、シフマ ンシュトラーセ30番 (72)発明者 ヨハネス・シェンク オーストリア、アー−4040リンツ、クナー ベンゼミナールシュトラーセ８番 (72)発明者 ディーター・シウカ オーストリア、アー−4501ノイホーフェ ン、リンツァーシュトラーセ16番 (72)発明者 クリスティアン・ベーム オーストリア、アー−4600ヴェルス、シュ タットプラッツ５番
Claims (19)
- 【請求項１】 鉄鉱石とフラックスと、少なくとも部分
的に微細物とからなる装入物質から熔融銑鉄または熔融
鋼前段階生産物を製造する製造法であって、装入物質
は、少なくとも１つの還元帯において旋回層法により直
接にスポンジ鉄に還元され、このスポンジ鉄が熔融ガス
化帯で炭素担体と酸素含有ガスの供給の下で熔融され、
ＣＯとＨ2を含むガスが生成され、この生成されたガス
が、上記の還元帯に注入され、そこで反応され、外部使
用ガスとして取り出される製造法において、 主にヘマタイトおよび／またはマグネタイトからなる微
細鉱石および／または鉱石ダストが、予熱帯において旋
回層法によりあらかじめ加熱され、 こうしてあらかじめ加熱された装入物質の大半が、少な
くとも１つの、連続的に配置された還元帯において、完
全に還元され、 上述の加熱と還元の過程において、装入物質のなかの少
なくともより微細な部分が、上記の熔融ガス化帯の流動
ベッドおよび／または固定ベッドに、強制搬送により装
入され、そこで熔融されることを特徴とする熔融銑鉄ま
たは熔融鋼前段階生産物の製造法。 - 【請求項２】 請求項１に記載された製造法において、
上記の熔融ガス化帯において生成された還元ガスの第１
の部分が、直接に還元帯に供給されて旋回層を生成し、
熱サイクロンとガス洗浄装置における精製の後で、部分
的に、冷却ガスとして、還元帯に供給された上記の還元
ガスの第１部分に混合されることを特徴とする製造法。 - 【請求項３】 請求項２に記載された製造法において、
上記の還元ガスの１部が還元帯の旋回層の領域に供給さ
れ、熱サイクロンに供給された還元ガスの第１部分の１
部が、還元帯の下側部分に形成された流動ベッドに供給
されることを特徴とする製造法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかの
請求項に記載された製造法において、上記の還元帯から
出る上記の還元ガスは、予熱帯に供給され、温度上昇
が、この還元ガスの部分的燃焼により起こされることを
特徴とする製造法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれかの
請求項に記載された製造法において、還元帯から引き出
された上記の還元ガスは、還元サイクロンにおいて微細
物から遊離され、還元サイクロンにおいて分離された微
細物は、分離の間に大半が完全に還元され、インジェク
タを用いて、熔融ガス化帯の酸素含有ガスの供給領域に
供給されることを特徴とする製造法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項４までのいずれかの
請求項に記載された製造法において、装入物質の１部
は、上記の還元帯の旋回層から取り出され、インジェク
タを用いて熔融ガス化帯の酸素含有ガス供給領域に、流
量調節システムを介して供給されることを特徴とする製
造法。 - 【請求項７】 請求項６に記載された製造法において、
還元帯の旋回層から取り出された装入物質の上記の部分
が、還元サイクロンにおいて分離された上記の微細物材
料とともに熔融ガス化帯に供給されることを特徴とする
製造法。 - 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載された製
造法において、熱サイクロンにおいて分離されたダスト
が、熔融ガス化帯において、熔融ガス化帯に形成される
微細コークス流動ベッドと粗コークス流動ベッドとの間
の領域に、インジェクタと酸素ダストバーナーを用い
て、流量調節システムを介して供給されることを特徴と
する製造法。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８までのいずれかの
請求項に記載された製造法において、熔融過程で必要な
フラックスの１部が、熔融ガス化帯に石炭とともに直接
に装入され、フラックスの他の１部が、予熱帯に微細鉱
石とともに装入されることを特徴とする製造法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載された製造法におい
て、石炭とともに装入された上記のフラックスが、粗粒
として導入され、微細鉱石とともに装入された上記のフ
ラックスが微細粒として導入されることを特徴とする製
造法。 - 【請求項１１】 請求項１から請求項１０までのいずれ
かの請求項に記載された製造法において、２つの分離し
て連続して配置された還元帯が設けられ、第１の還元帯
を出る還元ガスが、微細鉱石の流れの方向に第１還元帯
の前に位置する第２還元帯に導かれ、次に第２還元帯か
ら加圧下で予熱帯に供給されることを特徴とする製造
法。 - 【請求項１２】 請求項１から請求項１１までのいずれ
かの請求項に記載された製造法において、上記の外部使
用ガスが、所望ならば、還元帯を出る還元ガスの１部の
混合の際に、ＣＯ2精製が、熱いブリケット鉄のために
行われた後で、予熱帯を出て、 微細鉱石が予熱帯で予熱され、次に、少なくとも１つの
還元帯で大半が完全に還元され、さらに、圧縮ブリケッ
ト化手段に供給され、外部使用ガスは、加熱の際に、旋
回ベッドを生成しつつ上記の少なくとも１つの還元帯に
導入され、この旋回ベッドを流れた後で、旋回ベッドか
ら取り出され、旋回ベッドを生成するために温度を上昇
するために部分的に燃焼されて予熱帯に供給される製造
法。 - 【請求項１３】 請求項１から請求項１２までのいずれ
かの請求項に記載された製造法を実施するためのプラン
トであって、 少なくとも１つの還元炉と熔融ガス化炉とを備え、 鉄鉱石とフラックスを含む装入物質のための第１搬送ダ
クトと、還元ガスのための第１ガスダクトと、還元炉の
中で生成された還元生産物のための第２搬送ダクトと、
炉頂ガスのための第２ガスダクトが上記の還元炉の中に
まで入り、 還元炉から還元生産物を導く第２搬送ダクトが、熔融ガ
ス化炉の中にまで入り、還元炉は、酸素含有ガスと炭素
担体のための２本の供給ダクトと、銑鉄または鋼前段階
物質とスラグのための出口とを備え、熔融ガス化炉にお
いて生成された還元ガスのための、還元炉の中に入る第
１ガスダクトが、熔融ガス化炉から出ていき、 還元炉は、旋回層還元炉として設計され、装入物質の流
れ方向において、旋回層予熱炉が上記の旋回層還元炉の
前に位置され、旋回層還元炉の第２ガスダクトが上記の
旋回層予熱炉の中に入り、第２搬送ダクトが、旋回層還
元炉に生成されたスポンジ鉄を熔融ガス化炉の中に搬送
するために設けられ、第２搬送ダクトが、流動層および
／または固定層の高さで熔融ガス化炉の中に入ることを
特徴とするプラント。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載されたプラントにお
いて、酸素ダクトが、旋回層還元炉から旋回層予熱炉ま
で設けられるガスダクトの中に入ることを特徴とするプ
ラント。 - 【請求項１５】 請求項１３または請求項１４に記載さ
れたプラントにおいて、上記の旋回層還元炉は、より小
さい断面積の下部と、この下部に続き、より大きな断面
積を有する上部とからなり、下部から上部への移行部分
は、円錐状の形状を備え、還元ガスのための第１ガスダ
クトは、この円錐状の移行部分に入ることを特徴とする
プラント。 - 【請求項１６】 請求項１３から請求項１５までのいず
れかの請求項に記載されたプラントにおいて、上記の旋
回層予熱炉が、円錐形の下端を備え、還元ガスのための
第２ガスダクトがこの下端の中にまで設けられることを
特徴とするプラント。 - 【請求項１７】 請求項１３から請求項１６までのいず
れかの請求項に記載されたプラントにおいて、旋回層還
元炉は、旋回層の高さで、微細物排出手段を備え、第３
搬送ダクトが、微細物排出手段から、熔融ガス化炉の中
に生成された固定層または流動層の高さで熔融ガス化炉
の中に入る搬送手段にまで設けられることを特徴とする
プラント。 - 【請求項１８】 請求項１３から請求項１７までのいず
れかの請求項に記載されたプラントにおいて、２つの旋
回層還元炉が、装入物質の流れ方向に連続して配置され
ることを特徴とするプラント。 - 【請求項１９】 請求項１２の製造法を実施するための
請求項１３から請求項１８までのいずれかの請求項に記
載されたプラントにおいて、 外部使用ガスのための第３ガスダクトが、熱いブリケッ
ト鉄を製造するため、ＣＯ2ガス清浄装置と加熱手段と
の中間的配置の後で、上記の少なくとも１つの還元炉の
中に入り、第４ガスダクトが、この還元炉から旋回層予
熱炉の中に入り、微細鉱石搬送ダクトが、旋回層予熱炉
の中に入り、この搬送ダクトが旋回層予熱炉から出て、
予熱された微細鉱石を還元炉に導入し、圧縮ブリケット
化手段が、微細鉱石の方向で還元炉の後で配置されるこ
とを特徴とするプラント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT2096/92 | 1992-10-22 | ||
| AT0209692A AT404735B (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322555A Division JP3550083B2 (ja) | 1992-10-22 | 2000-10-23 | 熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法及びプラント |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340909A true JPH06340909A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3549911B2 JP3549911B2 (ja) | 2004-08-04 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26341393A Expired - Fee Related JP3549911B2 (ja) | 1992-10-22 | 1993-10-21 | 熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法及びプラント |
| JP2000322555A Expired - Fee Related JP3550083B2 (ja) | 1992-10-22 | 2000-10-23 | 熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法及びプラント |
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|---|---|---|---|
| JP2000322555A Expired - Fee Related JP3550083B2 (ja) | 1992-10-22 | 2000-10-23 | 熔融銑鉄または熔融鋼前段階生産物の製造法及びプラント |
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| DE (2) | DE59310316D1 (ja) |
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| TW (2) | TW283168B (ja) |
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| JP2008517162A (ja) * | 2004-10-19 | 2008-05-22 | ポスコ | 粉還元鉄含有還元体の塊成体製造装置及びこれを備えた鎔鉄製造装置 |
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| AT404362B (de) | 1996-12-17 | 1998-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und einschmelzvergaser zur herstellung von flüssigem metall |
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