JPH09272911A - 循環流動層還元装置及びその操業方法 - Google Patents
循環流動層還元装置及びその操業方法Info
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- JPH09272911A JPH09272911A JP8622296A JP8622296A JPH09272911A JP H09272911 A JPH09272911 A JP H09272911A JP 8622296 A JP8622296 A JP 8622296A JP 8622296 A JP8622296 A JP 8622296A JP H09272911 A JPH09272911 A JP H09272911A
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉原料を循環流動層で還元する際に、未還元
の粉体が粉成品中に排出されることのないようにし、循
環流動層の粉成品の平均の還元率を向上させることを目
的とする循環流動層還元装置及びその操業方法を提供す
る。 【解決手段】 一次ダウンカマーを二本以上とし、粉成
品を排出する一次ダウンカマーと、粉原料を供給する一
次ダウンカマーとを別々とすることにより、一次ダウン
カマーに供給された粉原料は、未還元のまま粉成品とし
て排出されることなく、ダウンカマー内で十分昇温され
てライザー内でガス還元される。また、粉原料に混合し
て供給した炭材中の炭素により、ダウンカマー内で直接
還元され、さらにライザー内でガス還元されることが可
能となる。これにより、未還元で排出される粉原料をな
くし、粉成品全体の平均還元率を高くすることが可能と
なる。
の粉体が粉成品中に排出されることのないようにし、循
環流動層の粉成品の平均の還元率を向上させることを目
的とする循環流動層還元装置及びその操業方法を提供す
る。 【解決手段】 一次ダウンカマーを二本以上とし、粉成
品を排出する一次ダウンカマーと、粉原料を供給する一
次ダウンカマーとを別々とすることにより、一次ダウン
カマーに供給された粉原料は、未還元のまま粉成品とし
て排出されることなく、ダウンカマー内で十分昇温され
てライザー内でガス還元される。また、粉原料に混合し
て供給した炭材中の炭素により、ダウンカマー内で直接
還元され、さらにライザー内でガス還元されることが可
能となる。これにより、未還元で排出される粉原料をな
くし、粉成品全体の平均還元率を高くすることが可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉状の鉄鉱石およ
びダストを流動状態で還元する循環流動層還元装置に関
する。
びダストを流動状態で還元する循環流動層還元装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】粉状の鉄鉱石およびダストを流動状態で
還元するための、粉原料供給管、粉成品排出管、ライザ
ー、一次サイクロン、一次ダウンカマー、二次サイクロ
ン、二次ダウンカマー、およびニューマチックフィーダ
ーから構成される循環流動層還元装置は、例えば文献
（S.Suzukiet al.: Proc of the 2nd Asian Conf.on Fl
u-idizedbed & three-Phase Reactors. P.118(1990) ）
に記載されている。
還元するための、粉原料供給管、粉成品排出管、ライザ
ー、一次サイクロン、一次ダウンカマー、二次サイクロ
ン、二次ダウンカマー、およびニューマチックフィーダ
ーから構成される循環流動層還元装置は、例えば文献
（S.Suzukiet al.: Proc of the 2nd Asian Conf.on Fl
u-idizedbed & three-Phase Reactors. P.118(1990) ）
に記載されている。
【０００３】図２に示す従来の循環流動還元装置におい
て、粉原料はその供給管１からライザー４に供給され、
ライザー内で還元ガスにより昇温されかつ還元されなが
ら、ライザーから還元ガスにより搬送されて上方に流出
する。この粉体は、まず一次サイクロン５によって固気
分離・捕集される。
て、粉原料はその供給管１からライザー４に供給され、
ライザー内で還元ガスにより昇温されかつ還元されなが
ら、ライザーから還元ガスにより搬送されて上方に流出
する。この粉体は、まず一次サイクロン５によって固気
分離・捕集される。
【０００４】一次サイクロン５によって捕集された粉体
は、一次ダウンカマー６内を降下して堆積し、一次ダウ
ンカマー内を移動層となって降下し、ライザー４に供給
されてライザー内にて還元される。一次サイクロンによ
って捕集しきれなかった粉体中の微粒子は、還元ガスと
ともに二次サイクロン７に流入し、二次サイクロンによ
って固気分離・捕集される。
は、一次ダウンカマー６内を降下して堆積し、一次ダウ
ンカマー内を移動層となって降下し、ライザー４に供給
されてライザー内にて還元される。一次サイクロンによ
って捕集しきれなかった粉体中の微粒子は、還元ガスと
ともに二次サイクロン７に流入し、二次サイクロンによ
って固気分離・捕集される。
【０００５】二次サイクロン７によって捕集された粉体
中の微粒子は、二次ダウンカマー内を降下して堆積し、
さらに二次ダウンカマー底部に設置されたニューマチッ
クフィーダー９により流動化されて、一次ダウンカマー
６に供給され、一次サイクロン５によって捕集された粉
体とともに、一次ダウンカマー内を降下して堆積し、一
次ダウンカマー内を移動層となって降下し、ライザー４
に供給されてライザー内にて還元される。
中の微粒子は、二次ダウンカマー内を降下して堆積し、
さらに二次ダウンカマー底部に設置されたニューマチッ
クフィーダー９により流動化されて、一次ダウンカマー
６に供給され、一次サイクロン５によって捕集された粉
体とともに、一次ダウンカマー内を降下して堆積し、一
次ダウンカマー内を移動層となって降下し、ライザー４
に供給されてライザー内にて還元される。
【０００６】これらの一次サイクロン５によって捕集さ
れた粉体、および二次サイクロン７によって捕集された
粉体中の微粒子は、一次ダウンカマー６内を移動層とな
って降下する際に、一次ダウンカマーから粉成品として
その排出管２から系外に排出される。
れた粉体、および二次サイクロン７によって捕集された
粉体中の微粒子は、一次ダウンカマー６内を移動層とな
って降下する際に、一次ダウンカマーから粉成品として
その排出管２から系外に排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ライザー４に供給され
た粉原料は、ライザー内に存在した粒子と混合されて、
まず昇温される。このライザーでの昇温過程にある粉原
料は、一次サイクロン５あるいは二次サイクロン７で捕
集され、一次ダウンカマー６からある確率で一部は循環
されることなく粉成品として排出される。
た粉原料は、ライザー内に存在した粒子と混合されて、
まず昇温される。このライザーでの昇温過程にある粉原
料は、一次サイクロン５あるいは二次サイクロン７で捕
集され、一次ダウンカマー６からある確率で一部は循環
されることなく粉成品として排出される。
【０００８】粉体は複数回循環してライザー内を複数回
通過することによって、ライザー４内にて還元され、そ
の還元率が高くなって行くが、上記のようにライザーに
供給された粉原料のうち、循環されない粉体は昇温作用
を受けるのみでほとんど還元反応は進行しない。このた
め、このような未還元の粉体がある確率で一次ダウンカ
マー６から排出されると、一次ダウンカマーから排出さ
れる粉成品全体の平均還元率を高くすることが困難とな
る。
通過することによって、ライザー４内にて還元され、そ
の還元率が高くなって行くが、上記のようにライザーに
供給された粉原料のうち、循環されない粉体は昇温作用
を受けるのみでほとんど還元反応は進行しない。このた
め、このような未還元の粉体がある確率で一次ダウンカ
マー６から排出されると、一次ダウンカマーから排出さ
れる粉成品全体の平均還元率を高くすることが困難とな
る。
【０００９】本発明は、ある確率で一部循環されない粉
原料も排出前に還元し、未還元で排出される粉原料をな
くし、一次ダウンカマーから排出される粉成品全体の平
均還元率を高くすることを目的とする。
原料も排出前に還元し、未還元で排出される粉原料をな
くし、一次ダウンカマーから排出される粉成品全体の平
均還元率を高くすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ライザーからの排ガス中の粉体を一次サイ
クロンにて固気分離・捕集し、これを一次サイクロン下
部から一次ダウンカマーを通してライザー下部に循環さ
せ、さらに一次サイクロンからの排ガス中の微粉体を二
次サイクロンにて固気分離・捕集し、これを二次サイク
ロン下部から二次ダウンカマーを通して一次ダウンカマ
ーに循環させる形式の、サイクロンを直列に配置する循
環流動層還元装置において、一次ダウンカマーを少なく
とも二本以上設け、そのうちの少なくとも一本以上を粉
成品を排出する一次ダウンカマー、残りの少なくとも一
本以上を粉原料を供給する一次ダウンカマーとすること
を特徴とする循環流動層還元装置である。
するために、ライザーからの排ガス中の粉体を一次サイ
クロンにて固気分離・捕集し、これを一次サイクロン下
部から一次ダウンカマーを通してライザー下部に循環さ
せ、さらに一次サイクロンからの排ガス中の微粉体を二
次サイクロンにて固気分離・捕集し、これを二次サイク
ロン下部から二次ダウンカマーを通して一次ダウンカマ
ーに循環させる形式の、サイクロンを直列に配置する循
環流動層還元装置において、一次ダウンカマーを少なく
とも二本以上設け、そのうちの少なくとも一本以上を粉
成品を排出する一次ダウンカマー、残りの少なくとも一
本以上を粉原料を供給する一次ダウンカマーとすること
を特徴とする循環流動層還元装置である。
【００１１】また、その操業方法は、粉原料を一次ダウ
ンカマーに供給する際に、粉コークス、チャー、高炉ダ
ストなどの炭素を含む粉体を粉原料中に混合して供給す
ることを特徴とする。
ンカマーに供給する際に、粉コークス、チャー、高炉ダ
ストなどの炭素を含む粉体を粉原料中に混合して供給す
ることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、一次ダウンカマーを
少なくとも二本以上設け、そのうちの少なくとも一本以
上を粉成品を排出する粉成品排出管のある一次ダウンカ
マー、残りの少なくとも一本以上を粉原料を供給する粉
原料供給管のある一次ダウンカマーとする。
少なくとも二本以上設け、そのうちの少なくとも一本以
上を粉成品を排出する粉成品排出管のある一次ダウンカ
マー、残りの少なくとも一本以上を粉原料を供給する粉
原料供給管のある一次ダウンカマーとする。
【００１３】すなわち、図１に示す本発明の循環流動層
還元装置においては、一次ダウンカマー６ａと一次ダウ
ンカマー６ｂの二本を設け、粉成品を排出する粉成品排
出管２のある一次ダウンカマー６ｂと、粉原料を供給す
る粉原料供給管１のある一次ダウンカマー６ａとからな
っている。
還元装置においては、一次ダウンカマー６ａと一次ダウ
ンカマー６ｂの二本を設け、粉成品を排出する粉成品排
出管２のある一次ダウンカマー６ｂと、粉原料を供給す
る粉原料供給管１のある一次ダウンカマー６ａとからな
っている。
【００１４】一次ダウンカマー６ａに粉原料供給管１か
ら供給された粉原料は、未還元のまま粉成品として粉成
品排出管２から排出されることなく、一次ダウンカマー
６ａからライザー４の下部に移動・供給されるまでの間
に、一次ダウンカマー６ａにおいて昇温される。
ら供給された粉原料は、未還元のまま粉成品として粉成
品排出管２から排出されることなく、一次ダウンカマー
６ａからライザー４の下部に移動・供給されるまでの間
に、一次ダウンカマー６ａにおいて昇温される。
【００１５】ライザー４の下部に供給された粉原料は、
ライザー４内の粉体と混合し、ライザー４底部に設けら
れた還元ガス導入口３から供給された還元ガスによって
ライザー４内を上昇し、一部は一次サイクロン５ａで、
残りは一次サイクロン５ｂで固気分離・捕集される。
ライザー４内の粉体と混合し、ライザー４底部に設けら
れた還元ガス導入口３から供給された還元ガスによって
ライザー４内を上昇し、一部は一次サイクロン５ａで、
残りは一次サイクロン５ｂで固気分離・捕集される。
【００１６】一次サイクロン５ａで捕集された粉体は、
一次サイクロン５ａ下部から一次ダウンカマー６ａを通
って、粉原料供給管１から一次ダウンカマー６ａに供給
された粉原料とともに、ライザー４下部に循環される。
一次サイクロン５ａ下部から一次ダウンカマー６ａを通
って、粉原料供給管１から一次ダウンカマー６ａに供給
された粉原料とともに、ライザー４下部に循環される。
【００１７】一次サイクロン５ａで捕集しきれなかった
粉体中の微粉は、二次サイクロン７ａにて固気分離・捕
集される。二次サイクロン７ａで捕集された粉体は、二
次サイクロン７ａ下部から二次ダウンカマー８ａを通
り、ニューマチックフィーダー９ａによって一次ダウン
カマー６ａに供給され、一次サイクロン５ａで捕集され
た粉体と、粉原料供給管１から供給された粉原料ととも
に、ライザー４下部に循環される。
粉体中の微粉は、二次サイクロン７ａにて固気分離・捕
集される。二次サイクロン７ａで捕集された粉体は、二
次サイクロン７ａ下部から二次ダウンカマー８ａを通
り、ニューマチックフィーダー９ａによって一次ダウン
カマー６ａに供給され、一次サイクロン５ａで捕集され
た粉体と、粉原料供給管１から供給された粉原料ととも
に、ライザー４下部に循環される。
【００１８】一方、一次サイクロン５ｂで捕集された粉
体は、一次サイクロン５ｂ下部から一次ダウンカマー６
ｂを通って、一部は一次ダウンカマー６ｂに設けられた
粉成品排出管２から成品として系外に排出され、残りは
ライザー４下部に循環される。
体は、一次サイクロン５ｂ下部から一次ダウンカマー６
ｂを通って、一部は一次ダウンカマー６ｂに設けられた
粉成品排出管２から成品として系外に排出され、残りは
ライザー４下部に循環される。
【００１９】一次サイクロン５ｂで捕集しきなかった粉
体中の微粉は、二次サイクロン７ｂにて固気分離・捕集
される。二次サイクロン７ｂで捕集された粉体は、二次
サイクロン７ｂ下部から二次ダウンカマー８ｂを通り、
ニューマチックフィーダー９ｂによって一次ダウンカマ
ー６ｂに供給され、一次サイクロン５ｂで捕集された粉
体とともに、一部は一次ダウンカマー６ｂに設けられた
粉成品排出管２から成品として系外に排出され、残りは
ライザー４下部に循環される。
体中の微粉は、二次サイクロン７ｂにて固気分離・捕集
される。二次サイクロン７ｂで捕集された粉体は、二次
サイクロン７ｂ下部から二次ダウンカマー８ｂを通り、
ニューマチックフィーダー９ｂによって一次ダウンカマ
ー６ｂに供給され、一次サイクロン５ｂで捕集された粉
体とともに、一部は一次ダウンカマー６ｂに設けられた
粉成品排出管２から成品として系外に排出され、残りは
ライザー４下部に循環される。
【００２０】このように、一次ダウンカマー６ａに粉原
料供給管１から供給された粉原料は、未還元のまま粉成
品の一部として系外に排出されることはない。また、ラ
イザー４下部に供給される前にダウンカマー６ａ内で十
分昇温され、その結果すみやかにライザー４内で還元ガ
スにより還元される。
料供給管１から供給された粉原料は、未還元のまま粉成
品の一部として系外に排出されることはない。また、ラ
イザー４下部に供給される前にダウンカマー６ａ内で十
分昇温され、その結果すみやかにライザー４内で還元ガ
スにより還元される。
【００２１】また、粉原料を一次ダウンカマー６ａに粉
原料供給管１から供給する際に、粉コークス、チャー、
高炉ダストなどの炭素を含む粉体を粉原料中に混合して
供給すると、粉原料と炭素を含む粉体の混合物は、ダウ
ンカマー６ａ内で昇温されて、ライザー４に移動・供給
されるまでの間高温に保持されるので、混合されて供給
された粉コークス、チャー、高炉ダストなどの粉体中の
炭素により粉原料がダウンカマー６ａ内で直接還元さ
れ、そのうえでさらにライザー４内でガス還元される。
原料供給管１から供給する際に、粉コークス、チャー、
高炉ダストなどの炭素を含む粉体を粉原料中に混合して
供給すると、粉原料と炭素を含む粉体の混合物は、ダウ
ンカマー６ａ内で昇温されて、ライザー４に移動・供給
されるまでの間高温に保持されるので、混合されて供給
された粉コークス、チャー、高炉ダストなどの粉体中の
炭素により粉原料がダウンカマー６ａ内で直接還元さ
れ、そのうえでさらにライザー４内でガス還元される。
【００２２】以上の結果、系外に粉成品の一部として排
出される未還元の粉原料はなくなり、粉原料はライザー
４内あるいはダウンカマー６ａにて還元されるため、一
次ダウンカマー６ｂに設けられた粉成品排出管２から成
品として系外に排出される粉成品全体の平均還元率を高
くすることが可能となる。以上の例は一次ダウンカマー
を二本設置した例であるが、粉体の性状や還元率向上の
要求度により、一次ダウンカマーを三本以上設置しても
本発明を達成できる。
出される未還元の粉原料はなくなり、粉原料はライザー
４内あるいはダウンカマー６ａにて還元されるため、一
次ダウンカマー６ｂに設けられた粉成品排出管２から成
品として系外に排出される粉成品全体の平均還元率を高
くすることが可能となる。以上の例は一次ダウンカマー
を二本設置した例であるが、粉体の性状や還元率向上の
要求度により、一次ダウンカマーを三本以上設置しても
本発明を達成できる。
【００２３】
（実施例１）図２に示す従来の循環流動層還元装置を用
いて、ヘマタイト粉鉱石を還元して得られた粉成品を磁
石によって磁選したところ、１割の粉体が磁石につか
ず、分析結果ではヘマタイト鉱石であり、ライザーに供
給された粉原料のうち循環することなく一次ダウンカマ
ーから排出されたものと考えられた。粉成品のうち、磁
石についた粉体の平均還元率は９０％であったが、磁石
につかない粉体も加えた粉成品全体の平均還元率は８１
％となった。
いて、ヘマタイト粉鉱石を還元して得られた粉成品を磁
石によって磁選したところ、１割の粉体が磁石につか
ず、分析結果ではヘマタイト鉱石であり、ライザーに供
給された粉原料のうち循環することなく一次ダウンカマ
ーから排出されたものと考えられた。粉成品のうち、磁
石についた粉体の平均還元率は９０％であったが、磁石
につかない粉体も加えた粉成品全体の平均還元率は８１
％となった。
【００２４】しかしながら、図１に示す本発明の循環流
動層還元装置で得られた粉成品には磁石につかない粉体
は微量で、磁石につかない粉体も加えた粉成品全体の平
均還元率は８４％と、従来の循環流動層還元装置による
よりも３％向上した。
動層還元装置で得られた粉成品には磁石につかない粉体
は微量で、磁石につかない粉体も加えた粉成品全体の平
均還元率は８４％と、従来の循環流動層還元装置による
よりも３％向上した。
【００２５】（実施例２）ヘマタイト粉鉱石に粉コーク
スを重量比で１０％混合して粉原料とし、図１に示す本
発明の循環流動層還元装置で得られた粉成品全体の平均
還元率は８７％と、従来の循環流動層還元装置によるよ
りも６％向上した。
スを重量比で１０％混合して粉原料とし、図１に示す本
発明の循環流動層還元装置で得られた粉成品全体の平均
還元率は８７％と、従来の循環流動層還元装置によるよ
りも６％向上した。
【００２６】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏する。 （１）粉成品全体の平均還元率を向上させることが可能
である。 （２）粉成品全体の平均還元率を向上させることによ
り、後工程である溶解還元過程でのエネルギーを小さく
することが可能である。
である。 （２）粉成品全体の平均還元率を向上させることによ
り、後工程である溶解還元過程でのエネルギーを小さく
することが可能である。
【図１】本発明の１実施例の循環流動層還元装置を示す
図である。
図である。
【図２】従来の循環流動層還元装置を示す図である。
【符号の説明】 １ 粉原料供給管 ２ 粉成品排出管 ３ 還元ガス導入口 ４ ライザー ５，５ａ，５ｂ 一次サイクロン ６，６ａ，６ｂ 一次ダウンカマー ７，７ａ，７ｂ 二次サイクロン ８，８ａ，８ｂ 二次ダウンカマー ９，９ａ，９ｂ ニューマチックフィーダー
Claims (2)
- 【請求項１】 ライザーからの排ガス中の粉体を一次サ
イクロンにて固気分離・捕集し、これを一次サイクロン
下部から一次ダウンカマーを通してライザー下部に循環
させ、さらに一次サイクロンからの排ガス中の微粉体を
二次サイクロンにて固気分離・捕集し、これを二次サイ
クロン下部から二次ダウンカマーを通して一次ダウンカ
マーに循環させる形式の、サイクロンを直列に配置する
循環流動層還元装置において、一次ダウンカマーを少な
くとも二本以上設け、そのうちの少なくとも一本以上を
粉成品を排出する一次ダウンカマー、残りの少なくとも
一本以上を粉原料を供給する一次ダウンカマーとするこ
とを特徴とする循環流動層還元装置。 - 【請求項２】 粉原料を一次ダウンカマーに供給する際
に、炭素を含む粉体を粉原料中に混合して供給すること
を特徴とする請求項１記載の循環流動層還元装置の操業
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8622296A JPH09272911A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 循環流動層還元装置及びその操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8622296A JPH09272911A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 循環流動層還元装置及びその操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09272911A true JPH09272911A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13880766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8622296A Withdrawn JPH09272911A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 循環流動層還元装置及びその操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09272911A (ja) |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8622296A patent/JPH09272911A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |