JPH09202909A - 溶融還元設備ならびに操業方法 - Google Patents
溶融還元設備ならびに操業方法Info
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加し、
純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は
溶銑を直接製造する溶融還元炉において、炉本体耐火物
の補修等のため定期的操業中断時においても電力の安定
供給を可能にする。 【解決手段】 炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄
又は溶銑を直接製造する設備において、複数基の炉本体
に対し、炉本体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を
蒸気化して回収する如くなした廃熱ボイラー及び発電設
備の１基と、それぞれ開閉自在になしたダクトを介し前
記複数基の炉本体に連結せしめて構成したことを特徴と
する溶融還元設備。及び通常の２炉双方の操業時には、
炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガスの
熱量を低下させ、１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を
低下させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させる
ことで、２炉合計の燃焼性ガスの熱量を一定とすること
を特徴とする溶融還元設備の操業方法。
純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は
溶銑を直接製造する溶融還元炉において、炉本体耐火物
の補修等のため定期的操業中断時においても電力の安定
供給を可能にする。 【解決手段】 炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄
又は溶銑を直接製造する設備において、複数基の炉本体
に対し、炉本体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を
蒸気化して回収する如くなした廃熱ボイラー及び発電設
備の１基と、それぞれ開閉自在になしたダクトを介し前
記複数基の炉本体に連結せしめて構成したことを特徴と
する溶融還元設備。及び通常の２炉双方の操業時には、
炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガスの
熱量を低下させ、１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を
低下させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させる
ことで、２炉合計の燃焼性ガスの熱量を一定とすること
を特徴とする溶融還元設備の操業方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉本体器に鉄原
料、炭材、及び媒溶剤を添加し、純酸素及び／又は酸素
富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は溶銑を直接製造する溶
融還元設備及びその操業方法に関する。
料、炭材、及び媒溶剤を添加し、純酸素及び／又は酸素
富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は溶銑を直接製造する溶
融還元設備及びその操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融還元は、炉本体内に鉄原料、炭材、
及び媒溶剤を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化鉄を還元し、溶
鉄又は溶銑を直接製造する方法である。この方法では、
溶融還元炉から、１６００〜１８００℃程度の高温の燃
焼性ガスが生成される。一般にこの種の溶融還元方法
は、炉本体内に予備還元した鉄原料、炭材、及び媒溶剤
を添加し、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガ
ス、Ｈ2 ガスで鉄鉱石を予備還元する２段法と、炉本体
内に未還元の鉄原料、炭材、及び媒溶剤を添加し、スラ
グ中で鉄原料中の酸化鉄を還元し、炉本体から発生する
燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスを廃熱ボイラー内で
完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化して回
収し、発電等を行う１段法（例えば特開平１−５０２２
７６号公報、特開昭６３−６５０１１号公報、特開昭６
３−６５００７号公報等）とに分類される。
及び媒溶剤を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化鉄を還元し、溶
鉄又は溶銑を直接製造する方法である。この方法では、
溶融還元炉から、１６００〜１８００℃程度の高温の燃
焼性ガスが生成される。一般にこの種の溶融還元方法
は、炉本体内に予備還元した鉄原料、炭材、及び媒溶剤
を添加し、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガ
ス、Ｈ2 ガスで鉄鉱石を予備還元する２段法と、炉本体
内に未還元の鉄原料、炭材、及び媒溶剤を添加し、スラ
グ中で鉄原料中の酸化鉄を還元し、炉本体から発生する
燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスを廃熱ボイラー内で
完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化して回
収し、発電等を行う１段法（例えば特開平１−５０２２
７６号公報、特開昭６３−６５０１１号公報、特開昭６
３−６５００７号公報等）とに分類される。
【０００３】２段法は、１段法に比べエネルギー効率が
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため、設備が複雑となり設備投資額
が高い、予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形
状制限がある（例えば充填層方式においては塊状の鉄原
料しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使
用できない）等の欠点があることから、最近シンプルな
１段法が注目されつつある。
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため、設備が複雑となり設備投資額
が高い、予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形
状制限がある（例えば充填層方式においては塊状の鉄原
料しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使
用できない）等の欠点があることから、最近シンプルな
１段法が注目されつつある。
【０００４】また、この１段法においてはスラグ中で発
生するＣＯガス、Ｈ2 ガスをスラグ上部の炉内空間（以
後２次燃焼帯と呼ぶ）で燃焼する割合（以後炉内２次燃
焼率と呼び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）
／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義す
る）を上昇させ、その燃焼熱をスラグに有効に伝えるこ
とで、エネルギー効率を向上させる、即ち炭材原単位を
低減させることが可能なこと、及び、その時には炭材原
単位を低減させる分だけ炉本体から発生する燃焼性ガス
の熱量、即ち顕熱と潜熱の合計が減少することは広く知
られている。
生するＣＯガス、Ｈ2 ガスをスラグ上部の炉内空間（以
後２次燃焼帯と呼ぶ）で燃焼する割合（以後炉内２次燃
焼率と呼び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）
／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義す
る）を上昇させ、その燃焼熱をスラグに有効に伝えるこ
とで、エネルギー効率を向上させる、即ち炭材原単位を
低減させることが可能なこと、及び、その時には炭材原
単位を低減させる分だけ炉本体から発生する燃焼性ガス
の熱量、即ち顕熱と潜熱の合計が減少することは広く知
られている。
【０００５】この１段法においては、図４に示すよう
に、炉本体から発生する大量の燃焼性ガスの顕熱、潜熱
を蒸気化して回収、発電して外部に電力を販売する、も
しくは工場内の他の設備で使用し、電力の購入量を低減
することで、エネルギー効率が２段法に劣る面を補償す
ることが重要となる。
に、炉本体から発生する大量の燃焼性ガスの顕熱、潜熱
を蒸気化して回収、発電して外部に電力を販売する、も
しくは工場内の他の設備で使用し、電力の購入量を低減
することで、エネルギー効率が２段法に劣る面を補償す
ることが重要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、溶融還元炉
においては、炉本体耐火物の補修等のため、図５に示す
ように、定期的に例えば３カ月〜１２カ月に１回程度操
業を中断する必要があり、その時期に発電ができず、電
力の安定供給の面で課題を有していた。即ち、外部に電
力を販売する場合には、売電価格が低くなる、もしくは
工場内の他の設備で使用する場合には、工場内の他の設
備の操業に支障をきたす課題を有していた。
においては、炉本体耐火物の補修等のため、図５に示す
ように、定期的に例えば３カ月〜１２カ月に１回程度操
業を中断する必要があり、その時期に発電ができず、電
力の安定供給の面で課題を有していた。即ち、外部に電
力を販売する場合には、売電価格が低くなる、もしくは
工場内の他の設備で使用する場合には、工場内の他の設
備の操業に支障をきたす課題を有していた。
【０００７】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
溶融還元炉において、炉本体耐火物の補修等のための定
期的操業中断時においても電力の安定供給が可能となる
ことを目的とするものである。
ためになされたものであり、その目的とするところは、
溶融還元炉において、炉本体耐火物の補修等のための定
期的操業中断時においても電力の安定供給が可能となる
ことを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１）炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加し、純酸
素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は溶銑
を直接製造する設備において、複数基の炉本体に対し、
炉本体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化し
て回収する如くなした廃熱ボイラー及び発電設備の１基
と、それぞれ開閉自在になしたダクトを介し前記複数基
の炉本体に連結せしめて構成したことを特徴とする溶融
還元設備。
りである。 （１）炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加し、純酸
素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄又は溶銑
を直接製造する設備において、複数基の炉本体に対し、
炉本体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化し
て回収する如くなした廃熱ボイラー及び発電設備の１基
と、それぞれ開閉自在になしたダクトを介し前記複数基
の炉本体に連結せしめて構成したことを特徴とする溶融
還元設備。
【０００９】（２）通常の２炉双方で操業時には、炉内
２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量
を低下させ、１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を低下
させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させること
で、２炉合計の燃焼性ガスの熱量を２炉双方で操業時と
一定とすることを特徴とする（１）記載の溶融還元設備
の操業方法。
２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量
を低下させ、１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を低下
させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させること
で、２炉合計の燃焼性ガスの熱量を２炉双方で操業時と
一定とすることを特徴とする（１）記載の溶融還元設備
の操業方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の溶融還元炉においては、
通常はＡ炉Ｂ炉双方で操業し、Ａ炉の補修等のための操
業中止時にはＢ炉のみで操業し、Ｂ炉の補修等のための
操業中止時にはＡ炉のみで操業することで、廃熱発電に
よる電力供給が途切れず連続的に行うことが可能とな
る。
通常はＡ炉Ｂ炉双方で操業し、Ａ炉の補修等のための操
業中止時にはＢ炉のみで操業し、Ｂ炉の補修等のための
操業中止時にはＡ炉のみで操業することで、廃熱発電に
よる電力供給が途切れず連続的に行うことが可能とな
る。
【００１１】さらに、通常のＡ炉Ｂ炉双方での操業時に
は、炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガ
スの熱量を低下させ、Ａ炉又はＢ炉のみ１炉での操業時
には、炉内２次燃焼率を低下させ、１炉当たりの燃焼性
ガスの熱量を倍増させることで、２炉合計の燃焼性ガス
の熱量を一定とすることで、廃熱発電による電力供給を
一定とすることが可能となる。
は、炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガ
スの熱量を低下させ、Ａ炉又はＢ炉のみ１炉での操業時
には、炉内２次燃焼率を低下させ、１炉当たりの燃焼性
ガスの熱量を倍増させることで、２炉合計の燃焼性ガス
の熱量を一定とすることで、廃熱発電による電力供給を
一定とすることが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。本実施例では２基の炉本体に対し、炉本
体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化して回
収する廃熱ボイラー及び発電設備を１基有する溶融還元
設備について説明するが、本発明が３基以上の炉本体を
有する溶融還元設備についても適用されることは言うま
でもない。
いて説明する。本実施例では２基の炉本体に対し、炉本
体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化して回
収する廃熱ボイラー及び発電設備を１基有する溶融還元
設備について説明するが、本発明が３基以上の炉本体を
有する溶融還元設備についても適用されることは言うま
でもない。
【００１３】図１は、本発明に係わる２ボイラー１炉式
溶融還元設備のＡ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガス
フロー、図２は、Ａ炉のみ１炉で操業時の炉状態及びガ
スフロー、図３は、Ａ炉Ｂ炉双方及びＡ炉又はＢ炉のみ
１炉で操業時の燃焼ガス熱量の推移を示す。また、図４
は、従来の１ボイラー１炉式溶融還元設備の操業時の炉
状態及びガスフロー、図５は、従来の燃焼ガス熱量の推
移を示す。
溶融還元設備のＡ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガス
フロー、図２は、Ａ炉のみ１炉で操業時の炉状態及びガ
スフロー、図３は、Ａ炉Ｂ炉双方及びＡ炉又はＢ炉のみ
１炉で操業時の燃焼ガス熱量の推移を示す。また、図４
は、従来の１ボイラー１炉式溶融還元設備の操業時の炉
状態及びガスフロー、図５は、従来の燃焼ガス熱量の推
移を示す。
【００１４】まず、本発明に係わる２ボイラー１炉式溶
融還元設備のＡ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフ
ローを図１，図２に基づいて説明すると、溶融還元炉
は、Ａ炉、Ｂ炉の２炉を有し、炉本体１−ａ，１−ｂは
耐火物２−ａ，２−ｂ、水冷パネル３−ａ，３−ｂで内
張りされており、炉本体１−ａ，１−ｂの上部には、鉄
原料、炭材、及び媒溶剤を添加する原料投入口４−ａ，
４−ｂ及び炉本体から発生する燃焼性ガスを排出するガ
ス排出口５−ａ，５−ｂが配設されている。
融還元設備のＡ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフ
ローを図１，図２に基づいて説明すると、溶融還元炉
は、Ａ炉、Ｂ炉の２炉を有し、炉本体１−ａ，１−ｂは
耐火物２−ａ，２−ｂ、水冷パネル３−ａ，３−ｂで内
張りされており、炉本体１−ａ，１−ｂの上部には、鉄
原料、炭材、及び媒溶剤を添加する原料投入口４−ａ，
４−ｂ及び炉本体から発生する燃焼性ガスを排出するガ
ス排出口５−ａ，５−ｂが配設されている。
【００１５】炉本体１−ａ，１−ｂの底部には溶銑７−
ａ，７−ｂが溜まり、その上部に溶銑７−ａ，７−ｂよ
り比重の軽いスラグ８−ａ，８−ｂが溜まっており、溶
銑７−ａ，７−ｂは出銑口２０−ａ，２０−ｂから、ス
ラグ８−ａ，８−ｂは出滓口２１−ａ，２１−ｂからそ
れぞれ連続又は断続的に排出される。
ａ，７−ｂが溜まり、その上部に溶銑７−ａ，７−ｂよ
り比重の軽いスラグ８−ａ，８−ｂが溜まっており、溶
銑７−ａ，７−ｂは出銑口２０−ａ，２０−ｂから、ス
ラグ８−ａ，８−ｂは出滓口２１−ａ，２１−ｂからそ
れぞれ連続又は断続的に排出される。
【００１６】原料投入口４−ａ，４−ｂから投入された
鉄原料中の酸化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく
原料投入口４から投入された炭材中炭素分により、スラ
グ８−ａ，８−ｂ中で以下の式（１），（２）に示す反
応により還元される。 ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯ（吸熱反応） …（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ（吸熱反応） …（２）
鉄原料中の酸化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく
原料投入口４から投入された炭材中炭素分により、スラ
グ８−ａ，８−ｂ中で以下の式（１），（２）に示す反
応により還元される。 ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯ（吸熱反応） …（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ（吸熱反応） …（２）
【００１７】また、原料投入口４−ａ，４−ｂから投入
された炭材中炭素分の一部は、炉本体１−ａ，１−ｂを
貫通してスラグ８−ａ，８−ｂに向けて配設された下部
羽口９−ａ，９−ｂを通じてスラグ８−ａ，８−ｂ中に
吹き込まれる酸素と以下の式（３）に示す反応により酸
化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ（発熱反応） …（３） この溶融還元炉のエネルギー効率即ち炭材原単位は、式
（１），（２），（３）の反応に必要な炭素分の合計に
よって決定される。
された炭材中炭素分の一部は、炉本体１−ａ，１−ｂを
貫通してスラグ８−ａ，８−ｂに向けて配設された下部
羽口９−ａ，９−ｂを通じてスラグ８−ａ，８−ｂ中に
吹き込まれる酸素と以下の式（３）に示す反応により酸
化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ（発熱反応） …（３） この溶融還元炉のエネルギー効率即ち炭材原単位は、式
（１），（２），（３）の反応に必要な炭素分の合計に
よって決定される。
【００１８】さらに、上記式（１），（２），（３）に
よりスラグ８−ａ，８−ｂ中で発生したＣＯガス及び炭
材中水素分は、炉本体１−ａ，１−ｂを貫通して２次燃
焼帯１１−ａ，１１−ｂに向けて配設された上部羽口１
０−ａ，１０−ｂを通じて２次燃焼帯１１中に吹き込ま
れる酸素と以下の式（４），（５）に示す反応により酸
化される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） …（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ（発熱反応） …（５）
よりスラグ８−ａ，８−ｂ中で発生したＣＯガス及び炭
材中水素分は、炉本体１−ａ，１−ｂを貫通して２次燃
焼帯１１−ａ，１１−ｂに向けて配設された上部羽口１
０−ａ，１０−ｂを通じて２次燃焼帯１１中に吹き込ま
れる酸素と以下の式（４），（５）に示す反応により酸
化される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） …（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ（発熱反応） …（５）
【００１９】この式（４），（５）の反応を炉内２次燃
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１０−ａ，１０−ｂを通じて２次
燃焼帯１１−ａ，１１−ｂ中に吹き込まれる酸素の流量
を増加することで増加することは広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％） ／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋Ｈ2 ％）…（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６−ａ，６−ｂにおける燃焼性ガスの
各成分の体積分率を示す。
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１０−ａ，１０−ｂを通じて２次
燃焼帯１１−ａ，１１−ｂ中に吹き込まれる酸素の流量
を増加することで増加することは広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％） ／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋Ｈ2 ％）…（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６−ａ，６−ｂにおける燃焼性ガスの
各成分の体積分率を示す。
【００２０】炉内２次燃焼率を上昇させると、２次燃焼
帯１１−ａ，１１−ｂにおける式（４），（５）の反応
熱の一部がスラグ８−ａ，８−ｂに伝達し、スラグ中の
式（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少すると共に、燃焼性ガスの熱量が
減少する。
帯１１−ａ，１１−ｂにおける式（４），（５）の反応
熱の一部がスラグ８−ａ，８−ｂに伝達し、スラグ中の
式（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少すると共に、燃焼性ガスの熱量が
減少する。
【００２１】図１は、Ａ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及
びガスフローを示しているが、Ａ炉及びＢ炉で発生した
高温の燃焼性ガスは、炉本体１−ａ，１−ｂの上部に配
設されたガス排出口５−ａ，５−ｂ、双方開状態の排ガ
スダンパー１９−ａ，１９−ｂ及び排ガスダクト６を通
して、廃熱ボイラー１２に導かれ、燃焼性ガスの顕熱、
潜熱を蒸気化して回収された後、集塵機１３、ブロアー
１４、煙突１５等を通して系外に排出される。一方、廃
熱ボイラー１２で燃焼性ガスの顕熱、潜熱によって高圧
蒸気化された蒸気は、蒸気配管１６を通ってタービン１
７及び発電器１８に導かれ電力に変換される。
びガスフローを示しているが、Ａ炉及びＢ炉で発生した
高温の燃焼性ガスは、炉本体１−ａ，１−ｂの上部に配
設されたガス排出口５−ａ，５−ｂ、双方開状態の排ガ
スダンパー１９−ａ，１９−ｂ及び排ガスダクト６を通
して、廃熱ボイラー１２に導かれ、燃焼性ガスの顕熱、
潜熱を蒸気化して回収された後、集塵機１３、ブロアー
１４、煙突１５等を通して系外に排出される。一方、廃
熱ボイラー１２で燃焼性ガスの顕熱、潜熱によって高圧
蒸気化された蒸気は、蒸気配管１６を通ってタービン１
７及び発電器１８に導かれ電力に変換される。
【００２２】図２は、Ａ炉が操業時及びＢ炉が操業中断
時の炉状態及びガスフローを示しているが、Ａ炉で発生
した高温の燃焼性ガスは、炉本体２−ａの上部に配設さ
れたガス排出口６−ａ及び開状態の排ガスダンパー１９
−ａを通して、廃熱ボイラー１２に導かれ、燃焼性ガス
の顕熱、潜熱を蒸気化して回収された後、集塵機１３、
ブロアー１４、煙突等１５を通して系外に排出される。
時の炉状態及びガスフローを示しているが、Ａ炉で発生
した高温の燃焼性ガスは、炉本体２−ａの上部に配設さ
れたガス排出口６−ａ及び開状態の排ガスダンパー１９
−ａを通して、廃熱ボイラー１２に導かれ、燃焼性ガス
の顕熱、潜熱を蒸気化して回収された後、集塵機１３、
ブロアー１４、煙突等１５を通して系外に排出される。
【００２３】一方、廃熱ボイラー１２で燃焼性ガスの顕
熱、潜熱によって高圧蒸気化された蒸気は、蒸気配管１
６を通ってタービン１７及び発電器１８に導かれ電力に
変換される。この時、排ガスダンパー１９−ｂは閉状態
とされているので、Ｂ炉が操業中止状態であっても、Ａ
炉の操業及び上記の燃焼性ガスの顕熱、潜熱の蒸気化に
よる回収等は、支障をきたさない。
熱、潜熱によって高圧蒸気化された蒸気は、蒸気配管１
６を通ってタービン１７及び発電器１８に導かれ電力に
変換される。この時、排ガスダンパー１９−ｂは閉状態
とされているので、Ｂ炉が操業中止状態であっても、Ａ
炉の操業及び上記の燃焼性ガスの顕熱、潜熱の蒸気化に
よる回収等は、支障をきたさない。
【００２４】図１に示す通常の２炉双方での操業時に
は、炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガ
スの熱量を低下させ、図２に示す１炉で操業時には、炉
内２次燃料率を低下させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱
量を倍増させることで、図３に示すように２炉合計の燃
焼性ガスの熱量を２炉双方で操業時と一定とする訳であ
るが、その操業方法の１例について表１に記述する。
は、炉内２次燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガ
スの熱量を低下させ、図２に示す１炉で操業時には、炉
内２次燃料率を低下させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱
量を倍増させることで、図３に示すように２炉合計の燃
焼性ガスの熱量を２炉双方で操業時と一定とする訳であ
るが、その操業方法の１例について表１に記述する。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明の溶融還元炉においては、通常は
Ａ炉Ｂ炉双方で操業し、Ａ炉の補修等のための操業中止
時にはＢ炉のみで操業し、Ｂ炉の補修等のための操業中
止時にはＡ炉のみで操業すること、さらに、通常のＡ炉
Ｂ炉双方での操業時には、炉内２次燃焼率を上昇させ、
１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を低下させ、Ａ炉又はＢ
炉のみ１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を低下させ、
１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させることで、２
炉合計の燃焼性ガスの熱量を一定とすることで、以下の
効果が期待できる。
Ａ炉Ｂ炉双方で操業し、Ａ炉の補修等のための操業中止
時にはＢ炉のみで操業し、Ｂ炉の補修等のための操業中
止時にはＡ炉のみで操業すること、さらに、通常のＡ炉
Ｂ炉双方での操業時には、炉内２次燃焼率を上昇させ、
１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を低下させ、Ａ炉又はＢ
炉のみ１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を低下させ、
１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させることで、２
炉合計の燃焼性ガスの熱量を一定とすることで、以下の
効果が期待できる。
【００２７】（１）外部に電力を販売する場合には、売
電価格が高くなる。 （２）電力を工場内の他の設備で使用する場合には、工
場内の他の設備の操業に支障をきたさない。 （３）片炉が補修等のための操業中止時にも溶銑を下行
程に供給できる。
電価格が高くなる。 （２）電力を工場内の他の設備で使用する場合には、工
場内の他の設備の操業に支障をきたさない。 （３）片炉が補修等のための操業中止時にも溶銑を下行
程に供給できる。
【図１】Ａ炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフロー
を示す図。
を示す図。
【図２】Ａ炉のみ１炉で操業時の炉状態及びガスフロー
を示す図。
を示す図。
【図３】Ａ炉Ｂ炉双方及びＡ炉又はＢ炉のみ１炉で操業
時の発電量推移の図表。
時の発電量推移の図表。
【図４】従来の１ボイラー１炉式溶融還元設備の操業時
の炉状態及びガスフローを示す図。
の炉状態及びガスフローを示す図。
【図５】従来の発電量推移の図表。
１ 炉本体 追番−ａ，−ｂは各々Ａ炉，Ｂ炉について示す ２ 耐火物 ３ 水冷パネル ４ 原料投入口 ５ ガス排出口 ６ 排ガスダクト ７ 溶銑 ８ スラグ ９ 下部羽口 １０ 上部羽口 １１ ２次燃焼帯 １２ 廃熱ボイラー １３ 集塵機 １４ ブロアー １５ 煙突 １６ 蒸気配管 １７ タービン １８ 発電器 １９ 排ガスダンパー ２０ 出銑口 ２１ 出滓口
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】図１は、本発明に係わる溶融還元設備のＡ
炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフロー、図２は、
Ａ炉のみ１炉で操業時の炉状態及びガスフロー、図３
は、Ａ炉Ｂ炉双方及びＡ炉又はＢ炉のみ１炉で操業時の
燃焼ガス熱量の推移を示す。また図４は、従来の１ボイ
ラー１炉式溶融還元設備の操業時の炉状態及びガスフロ
ー、図５は、従来の燃焼ガス熱量の推移を示す。
炉Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフロー、図２は、
Ａ炉のみ１炉で操業時の炉状態及びガスフロー、図３
は、Ａ炉Ｂ炉双方及びＡ炉又はＢ炉のみ１炉で操業時の
燃焼ガス熱量の推移を示す。また図４は、従来の１ボイ
ラー１炉式溶融還元設備の操業時の炉状態及びガスフロ
ー、図５は、従来の燃焼ガス熱量の推移を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】まず、本発明に係わる溶融還元設備のＡ炉
Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフローを図１，図２
に基づいて説明すると、溶融還元炉は、Ａ炉、Ｂ炉の２
炉を有し、炉本体１−ａ，１−ｂは耐火物２−ａ，２−
ｂ、水冷パネル３−ａ，３−ｂで内張りされており、炉
本体１−ａ，１−ｂの上部には、鉄原料、炭材、及び媒
溶剤を添加する原料投入口４−ａ，４−ｂ及び炉本体か
ら発生する燃焼性ガスを排出するガス排出口５−ａ，５
−ｂが配設されている。
Ｂ炉双方で操業時の炉状態及びガスフローを図１，図２
に基づいて説明すると、溶融還元炉は、Ａ炉、Ｂ炉の２
炉を有し、炉本体１−ａ，１−ｂは耐火物２−ａ，２−
ｂ、水冷パネル３−ａ，３−ｂで内張りされており、炉
本体１−ａ，１−ｂの上部には、鉄原料、炭材、及び媒
溶剤を添加する原料投入口４−ａ，４−ｂ及び炉本体か
ら発生する燃焼性ガスを排出するガス排出口５−ａ，５
−ｂが配設されている。
Claims (2)
- 【請求項１】 炉本体に鉄原料、炭材及び媒溶剤を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、溶鉄
又は溶銑を直接製造する設備において、複数基の炉本体
に対し、炉本体から発生する燃焼性ガスの顕熱、潜熱を
蒸気化して回収する如くなした廃熱ボイラー及び発電設
備の１基と、それぞれ開閉自在になしたダクトを介し前
記複数基の炉本体に連結せしめて構成したことを特徴と
する溶融還元設備。 - 【請求項２】 通常の２炉双方で操業時には、炉内２次
燃焼率を上昇させ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を低
下させ、１炉で操業時には、炉内２次燃焼率を低下さ
せ、１炉当たりの燃焼性ガスの熱量を倍増させること
で、２炉合計の燃焼性ガスの熱量を２炉双方で操業時と
一定とすることを特徴とする請求項１記載の溶融還元設
備の操業方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011608A JPH09202909A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 溶融還元設備ならびに操業方法 |
| PCT/JP1997/000166 WO1997027336A1 (fr) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Dispositif de reduction d'une matiere en fusion et procede de fonctionnement associe |
| EP97901259A EP0823487B1 (en) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Melt reduction equipment and operating method |
| KR1019970706700A KR100250719B1 (ko) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | 용융 환원 장치 및 그 작동 방법 |
| CN97190043A CN1069347C (zh) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | 熔融还原的设备及其操作方法 |
| US08/930,416 US6200518B1 (en) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Melt-reducing facility and method of operation thereof |
| DE69709797T DE69709797T2 (de) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Verfahren und vorrichtung zur schmelzreduzierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011608A JPH09202909A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 溶融還元設備ならびに操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202909A true JPH09202909A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11782631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011608A Pending JPH09202909A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 溶融還元設備ならびに操業方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6200518B1 (ja) |
| EP (1) | EP0823487B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09202909A (ja) |
| KR (1) | KR100250719B1 (ja) |
| CN (1) | CN1069347C (ja) |
| DE (1) | DE69709797T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997027336A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071616A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Toho Titanium Co Ltd | 金属製造用還元炉の廃熱回収方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140306386A1 (en) * | 2011-12-05 | 2014-10-16 | Active Land International Corporation | Sustainable process for the co-generation of pig iron and electric energy using wood as fuel |
| CA2872337A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Method for generating steam using the waste gases from plants for pig iron manufacture |
| CN104215073A (zh) * | 2013-06-04 | 2014-12-17 | 宁夏嘉翔自控技术有限公司 | 余热利用导热油锅炉系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3060014A (en) | 1958-04-17 | 1962-10-23 | Yawata Iron & Steel Co | Multi-furnace for refining metal |
| US3320931A (en) | 1961-02-02 | 1967-05-23 | Babcock & Wilcox Co | Vapor generating apparatus |
| DD100017A5 (ja) * | 1971-11-01 | 1973-09-05 | ||
| AT366414B (de) | 1980-02-28 | 1982-04-13 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur direkten herstellung von stahl aus eisenoxidhaltigen rohstoffen |
| SE451600B (sv) | 1982-12-07 | 1987-10-19 | Outokumpu Oy | Sett att konvertera metallskersten i tva parallellkopplade konvertrar |
| DE3334221A1 (de) | 1983-08-25 | 1985-03-14 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur erzeugung von fluessigem, kohlenstoffhaltigem eisen aus eisenschwamm |
| JPS6365007A (ja) | 1986-09-08 | 1988-03-23 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高酸化燃焼型溶融還元方法 |
| JP2545804B2 (ja) | 1986-09-08 | 1996-10-23 | 日本鋼管株式会社 | 高酸化燃焼型溶融還元方法 |
| EP0302111B1 (de) | 1987-02-16 | 1993-05-12 | Moskovsky Institut Stali I Splavov | Verfahren und ofen zur herstellung von zwischenprodukten aus eisen-kohlenstoff für die stahlerzeugung |
| JPH01129914A (ja) | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶融還元および精錬の方法 |
| JPH04311632A (ja) | 1991-04-10 | 1992-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 製鉄炉におけるエネルギ回収装置 |
| JP3625301B2 (ja) | 1994-07-19 | 2005-03-02 | 川崎重工業株式会社 | 排熱回収発電装置 |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP8011608A patent/JPH09202909A/ja active Pending
-
1997
- 1997-01-24 DE DE69709797T patent/DE69709797T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-24 KR KR1019970706700A patent/KR100250719B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-01-24 EP EP97901259A patent/EP0823487B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-24 CN CN97190043A patent/CN1069347C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-24 WO PCT/JP1997/000166 patent/WO1997027336A1/ja active IP Right Grant
- 1997-01-24 US US08/930,416 patent/US6200518B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071616A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Toho Titanium Co Ltd | 金属製造用還元炉の廃熱回収方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69709797D1 (de) | 2002-02-28 |
| CN1178559A (zh) | 1998-04-08 |
| EP0823487A1 (en) | 1998-02-11 |
| EP0823487A4 (en) | 1999-05-19 |
| WO1997027336A1 (fr) | 1997-07-31 |
| KR19980703296A (ko) | 1998-10-15 |
| KR100250719B1 (ko) | 2000-04-01 |
| US6200518B1 (en) | 2001-03-13 |
| CN1069347C (zh) | 2001-08-08 |
| DE69709797T2 (de) | 2002-09-19 |
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
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| A02 | Decision of refusal |
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