JPH11106813A - 移動型炉床炉の操業方法 - Google Patents
移動型炉床炉の操業方法Info
- Publication number
- JPH11106813A JPH11106813A JP9265408A JP26540897A JPH11106813A JP H11106813 A JPH11106813 A JP H11106813A JP 9265408 A JP9265408 A JP 9265408A JP 26540897 A JP26540897 A JP 26540897A JP H11106813 A JPH11106813 A JP H11106813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reducing material
- layer
- hydrogen
- furnace
- solid reducing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0046—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes making metallised agglomerates or iron oxide
- C21B13/0053—On a massing grate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
- C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動型炉床炉での鉄鉱石の還元操業におい
て、還元時間を短縮し生産性を向上させる。 【解決手段】 移動炉床上に、水素を含有する粉状固体
還元材の層を下層とし、粉状鉄鉱石を主体とする酸化物
粉と粉状固体還元材との混合粉を層状に積み付け還元操
業を行う。
て、還元時間を短縮し生産性を向上させる。 【解決手段】 移動炉床上に、水素を含有する粉状固体
還元材の層を下層とし、粉状鉄鉱石を主体とする酸化物
粉と粉状固体還元材との混合粉を層状に積み付け還元操
業を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は移動型炉床炉を用
いて鉄鉱石から還元鉄を製造する技術に関する。
いて鉄鉱石から還元鉄を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】粗鋼の生産は大きく高炉−転炉法と電気
炉法とに分けられる。このうち、電気炉法はスクラップ
や還元鉄を鉄原料として、それらを電気エネルギーで加
熱溶解させ、場合によっては精錬し、鋼にしている。現
状ではスクラップを主な原料としているが、近年、スク
ラップの需給の逼迫、電気炉法での高級製品の製造の流
れから還元鉄の需要が増加しつつある。
炉法とに分けられる。このうち、電気炉法はスクラップ
や還元鉄を鉄原料として、それらを電気エネルギーで加
熱溶解させ、場合によっては精錬し、鋼にしている。現
状ではスクラップを主な原料としているが、近年、スク
ラップの需給の逼迫、電気炉法での高級製品の製造の流
れから還元鉄の需要が増加しつつある。
【０００３】還元鉄を製造するプロセスのひとつとし
て、特開昭６３−１０８１８８号公報に開示されている
ように、水平方向に回転する炉床に鉄鉱石と固体還元材
とからなる層を積み付け、上部より輻射伝熱によって加
熱して鉄鉱石を還元し、還元鉄を製造する方法がある。
このような方法は設備の建設費が比較的安価であるこ
と、操業トラブルが比較的少なくてすむこと等の優位な
点がある。
て、特開昭６３−１０８１８８号公報に開示されている
ように、水平方向に回転する炉床に鉄鉱石と固体還元材
とからなる層を積み付け、上部より輻射伝熱によって加
熱して鉄鉱石を還元し、還元鉄を製造する方法がある。
このような方法は設備の建設費が比較的安価であるこ
と、操業トラブルが比較的少なくてすむこと等の優位な
点がある。
【０００４】多くの場合、水平に移動する炉床とは図１
の回転炉床炉の説明図に示すような回転炉床の形態を取
っている。移動（回転）炉床３の上に鉄鉱石（粉状鉄鉱
石を主とする酸化物粉）と固体還元材とからなる混合粉
の層１を積み付ける。移動炉床３は耐火物が張られた炉
体４によって覆われている。炉上部にはバーナー５が設
置されてそれを熱源として、移動炉床上の鉄鉱石を還元
する。なお、図１において６は原料積み付け装置、７は
排出装置である。
の回転炉床炉の説明図に示すような回転炉床の形態を取
っている。移動（回転）炉床３の上に鉄鉱石（粉状鉄鉱
石を主とする酸化物粉）と固体還元材とからなる混合粉
の層１を積み付ける。移動炉床３は耐火物が張られた炉
体４によって覆われている。炉上部にはバーナー５が設
置されてそれを熱源として、移動炉床上の鉄鉱石を還元
する。なお、図１において６は原料積み付け装置、７は
排出装置である。
【０００５】この炉における操業において炉内温度は13
00℃前後にされているのが通常である。また、還元操作
終了後は炉外での酸化防止、ハンドリングを容易にする
ために回転炉床上で冷却器によって還元鉄を冷却したの
ち、回収するのが普通である。
00℃前後にされているのが通常である。また、還元操作
終了後は炉外での酸化防止、ハンドリングを容易にする
ために回転炉床上で冷却器によって還元鉄を冷却したの
ち、回収するのが普通である。
【０００６】このような還元鉄製造方法での還元は鉄鉱
石と固体還元材の間での直接還元によって進行する。直
接還元は吸熱反応であって、その熱の供給および還元速
度が生産性を決定づける。熱の供給はバーナーを熱源と
し、バーナー火炎または炉内壁から鉄鉱石と固体還元材
とからなる層への輻射伝熱によって行われるが、それと
ともに鉄鉱石と固体還元材とからなる層内部での熱伝導
および反応温度と炉温との温度差によって還元速度が定
まる。
石と固体還元材の間での直接還元によって進行する。直
接還元は吸熱反応であって、その熱の供給および還元速
度が生産性を決定づける。熱の供給はバーナーを熱源と
し、バーナー火炎または炉内壁から鉄鉱石と固体還元材
とからなる層への輻射伝熱によって行われるが、それと
ともに鉄鉱石と固体還元材とからなる層内部での熱伝導
および反応温度と炉温との温度差によって還元速度が定
まる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は還元鉄の需
要増大に伴い、還元時間を短縮しその生産性を向上しよ
うとするものであって、粉状鉄鉱石と粉状固体還元材と
からなる層を水平に移動する炉床に積み付け、炉内上方
より輻射伝熱によって鉄鉱石の還元を行うにあたり、反
応開始温度を低下させることにより伝熱速度を上昇さ
せ、還元時間を短縮できる移動型炉床炉の操業方法を提
案することを目的とする。
要増大に伴い、還元時間を短縮しその生産性を向上しよ
うとするものであって、粉状鉄鉱石と粉状固体還元材と
からなる層を水平に移動する炉床に積み付け、炉内上方
より輻射伝熱によって鉄鉱石の還元を行うにあたり、反
応開始温度を低下させることにより伝熱速度を上昇さ
せ、還元時間を短縮できる移動型炉床炉の操業方法を提
案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは次の通りである。 水平に移動する炉床上に、粉状鉄鉱石を主とする酸化
物粉と粉状固体還元材とを供給し、炉床上に層状に積み
付け、炉内上方からの輻射伝熱によって酸化物を還元す
るにあたり、水素を含有する粉状固体還元材の層の上
に、粉状鉄鉱石と粉状固体還元材との混合粉または粉状
鉄鉱石および副原料粉と粉状固体還元材との混合粉を層
状に積み付けることを特徴とする移動型炉床炉の操業方
法（第１発明）。ここで、副原料とは石灰石、蛍光、蛇
紋岩およびドロマイトなどのフラックス剤のことをい
う。
ころは次の通りである。 水平に移動する炉床上に、粉状鉄鉱石を主とする酸化
物粉と粉状固体還元材とを供給し、炉床上に層状に積み
付け、炉内上方からの輻射伝熱によって酸化物を還元す
るにあたり、水素を含有する粉状固体還元材の層の上
に、粉状鉄鉱石と粉状固体還元材との混合粉または粉状
鉄鉱石および副原料粉と粉状固体還元材との混合粉を層
状に積み付けることを特徴とする移動型炉床炉の操業方
法（第１発明）。ここで、副原料とは石灰石、蛍光、蛇
紋岩およびドロマイトなどのフラックス剤のことをい
う。
【０００９】水素を含有する粉状固体還元材の水素含
有量が、0.5 wt％以上である第１発明に記載の移動型炉
床炉の操業方法（第２発明）。
有量が、0.5 wt％以上である第１発明に記載の移動型炉
床炉の操業方法（第２発明）。
【００１０】
【発明の実施の形態】粉状鉄鉱石を主とする酸化物粉と
粉状固体還元材の混合粉を外部から加熱すると下記式
(1) 、(2) の反応が連続的に起こり還元反応が進行す
る。 CO＋FeO →Fe＋CO2 （酸化物粒近傍） (1) CO2 ＋C → 2CO (還元表面) (2) 還元反応の式（1)は一般に600 ℃以上の温度で進行する
が、式（2)の反応はより高温にならないと進行しない。
また、反応が連続的に進行するには式（1)の生成CO2 の
固体還元材粒子への拡散および式(2) の生成COの酸化物
粒への拡散が円滑に起こる必要がある。通常の鉄鉱石と
固体還元材の場合には、実用的な反応速度が期待できる
反応開始温度は約1100℃となっている。
粉状固体還元材の混合粉を外部から加熱すると下記式
(1) 、(2) の反応が連続的に起こり還元反応が進行す
る。 CO＋FeO →Fe＋CO2 （酸化物粒近傍） (1) CO2 ＋C → 2CO (還元表面) (2) 還元反応の式（1)は一般に600 ℃以上の温度で進行する
が、式（2)の反応はより高温にならないと進行しない。
また、反応が連続的に進行するには式（1)の生成CO2 の
固体還元材粒子への拡散および式(2) の生成COの酸化物
粒への拡散が円滑に起こる必要がある。通常の鉄鉱石と
固体還元材の場合には、実用的な反応速度が期待できる
反応開始温度は約1100℃となっている。
【００１１】本移動床炉では、熱の供給はバーナーを熱
源とし、バーナー火炎または炉内壁から鉄鉱石と固体還
元材とからなる層への輻射伝熱によって行われるが、そ
れとともに鉄鉱石と固体還元材とからなる層内部での熱
伝導および反応温度と炉温との温度差によって伝熱速度
が決まる。したがって、反応温度1100℃と炉温1300℃と
の温度差が伝熱の駆動力となり反応が進行する。
源とし、バーナー火炎または炉内壁から鉄鉱石と固体還
元材とからなる層への輻射伝熱によって行われるが、そ
れとともに鉄鉱石と固体還元材とからなる層内部での熱
伝導および反応温度と炉温との温度差によって伝熱速度
が決まる。したがって、反応温度1100℃と炉温1300℃と
の温度差が伝熱の駆動力となり反応が進行する。
【００１２】一方、水素が反応速度に関与する。下記式
（3)、（4)の反応は式（1)、（2)の反応に比較して反応
速度が大きいことに着目し、図２の実験装置の説明図に
示した実験装置を用いて実験を行った。 H2＋ FeO→Fe＋H2O （酸化物粒近傍） (3) H2O ＋C → CO ＋H2 (還元材表面) (4)
（3)、（4)の反応は式（1)、（2)の反応に比較して反応
速度が大きいことに着目し、図２の実験装置の説明図に
示した実験装置を用いて実験を行った。 H2＋ FeO→Fe＋H2O （酸化物粒近傍） (3) H2O ＋C → CO ＋H2 (還元材表面) (4)
【００１３】ここで、図２において、１は粉状鉄鉱石を
主とする酸化物粉と粉状固体還元材との混合粉、８は環
状炉、９はガスシール用炉心管、１０は水素導入用目
皿、１１は発熱体、１２は水素導入および１３は排ガス
を示す。
主とする酸化物粉と粉状固体還元材との混合粉、８は環
状炉、９はガスシール用炉心管、１０は水素導入用目
皿、１１は発熱体、１２は水素導入および１３は排ガス
を示す。
【００１４】所定温度に維持した環状炉内に、酸化物粉
と固体還元材との混合粉を装入し、炉の下部からは小量
の水素を流した。水素の量は、生成する鉄1000kgあたり
の固体還元材混合量を600 kgと想定し、その固体還元材
即ち炭材から発生する水素量に相当する量を炉の下部か
ら導入し還元開始温度を調査した。
と固体還元材との混合粉を装入し、炉の下部からは小量
の水素を流した。水素の量は、生成する鉄1000kgあたり
の固体還元材混合量を600 kgと想定し、その固体還元材
即ち炭材から発生する水素量に相当する量を炉の下部か
ら導入し還元開始温度を調査した。
【００１５】これらの調査結果を図３の炭材のH2量と還
元開始温度との関係のグラフに示す。図３から明らかな
ように、炭材中の水素量を増加させると、実用的な還元
速度が得られる還元開始温度が低下し、約0.5 wt％の水
素で約100 ℃の還元開始温度の低下が期待できる。した
がって、反応温度（還元開始温度）と炉温の差が従来の
200 ℃から300 ℃に増加させることができ、平均的には
反応速度および伝熱速度を1.5 倍にできることになる。
元開始温度との関係のグラフに示す。図３から明らかな
ように、炭材中の水素量を増加させると、実用的な還元
速度が得られる還元開始温度が低下し、約0.5 wt％の水
素で約100 ℃の還元開始温度の低下が期待できる。した
がって、反応温度（還元開始温度）と炉温の差が従来の
200 ℃から300 ℃に増加させることができ、平均的には
反応速度および伝熱速度を1.5 倍にできることになる。
【００１６】これらは、 ・水素自体が式（3)、（4)特に、式（4)の反応速度を向
上させる。 ・H2、H2O の拡散速度がCO、CO2 の拡散速度に比較して
それぞれ3.7 倍、1.6 倍であり、炭材表面でのH2O 濃度
が増加し、式（4)の反応速度が大きくなる。 などの理由によると考えられる。なお、酸化物粉、固体
還元材の混合粉層内では式（1)〜（4)の反応の他に下記
式（5)の水性ガスシフトの反応が起こるので小量の水素
があると全体の反応速度が向上する。 H2O ＋CO→H2＋Co2 (5)
上させる。 ・H2、H2O の拡散速度がCO、CO2 の拡散速度に比較して
それぞれ3.7 倍、1.6 倍であり、炭材表面でのH2O 濃度
が増加し、式（4)の反応速度が大きくなる。 などの理由によると考えられる。なお、酸化物粉、固体
還元材の混合粉層内では式（1)〜（4)の反応の他に下記
式（5)の水性ガスシフトの反応が起こるので小量の水素
があると全体の反応速度が向上する。 H2O ＋CO→H2＋Co2 (5)
【００１７】このように水素の存在により反応速度は向
上するが前掲図３に示すように、炭材中の水素濃度0.5
wt％以上でその効果が飽和してくる。したがって、還元
材中の水素濃度は0.5 ％wt％以上のものを用いることが
よい。
上するが前掲図３に示すように、炭材中の水素濃度0.5
wt％以上でその効果が飽和してくる。したがって、還元
材中の水素濃度は0.5 ％wt％以上のものを用いることが
よい。
【００１８】このような基礎実験結果から移動床炉での
原料積み付け方法について種々検討を行い、極めて有効
な方法を見出した。すなわち、図４のこの発明に適合す
る原料積み付け方法の説明図に示すように耐火性の移動
炉床炉上に最初に水素を含有する粉状固体還元材２を所
定の厚さに積み付け、その上に酸化物粉と粉状固体還元
材との混合粉を装入して層状に積み付け、上方からの輻
射伝熱で還元を進行させるようにするのである。
原料積み付け方法について種々検討を行い、極めて有効
な方法を見出した。すなわち、図４のこの発明に適合す
る原料積み付け方法の説明図に示すように耐火性の移動
炉床炉上に最初に水素を含有する粉状固体還元材２を所
定の厚さに積み付け、その上に酸化物粉と粉状固体還元
材との混合粉を装入して層状に積み付け、上方からの輻
射伝熱で還元を進行させるようにするのである。
【００１９】このような積み付けにおける還元操業にお
いては、吸熱反応が開始する温度までは比較的短時間で
昇温し、吸熱反応の開始とともに昇温が１時停止する。
そして還元材中に含まれるＨはＣ原子と共有結合をして
いることが多く、その脱離反応が起こる温度は800 ℃か
ら900 ℃以上である。酸化物粉と固体還元材との混合粉
の下部に水素を含有する還元材を堆積させると、上部温
度が1000℃から1100℃るなった段階で下部温度が800 ℃
から900 ℃に到達し、脱水素反応を開始する。下層で発
生した水素は上層に向かって移動、式（3)および（4)の
反応により反応速度を向上させることになる。
いては、吸熱反応が開始する温度までは比較的短時間で
昇温し、吸熱反応の開始とともに昇温が１時停止する。
そして還元材中に含まれるＨはＣ原子と共有結合をして
いることが多く、その脱離反応が起こる温度は800 ℃か
ら900 ℃以上である。酸化物粉と固体還元材との混合粉
の下部に水素を含有する還元材を堆積させると、上部温
度が1000℃から1100℃るなった段階で下部温度が800 ℃
から900 ℃に到達し、脱水素反応を開始する。下層で発
生した水素は上層に向かって移動、式（3)および（4)の
反応により反応速度を向上させることになる。
【００２０】一方、同量の水素を含む還元材を酸化物に
混合する方法では、昇温過程の最初で水素を発生してし
まう。酸化物の還元が起こる温度に到達した段階では大
部分の水素はすでに系外に出ているので、還元を促進す
る効果は期待できない。
混合する方法では、昇温過程の最初で水素を発生してし
まう。酸化物の還元が起こる温度に到達した段階では大
部分の水素はすでに系外に出ているので、還元を促進す
る効果は期待できない。
【００２１】したがって、水素を含む還元材を用いて反
応速度を増加させる手段として、酸化物粉と粉状固体還
元材からなる層を水平に移動する炉床に積み付ける際
に、水平に移動する炉床上に水素を含有する粉状固体還
元材の層を下層に積み付け、その上部に粉状鉄鉱石と粉
状固体還元材との混合粉または粉状鉄鉱石および副原料
と粉状固体還元材との混合粉を存在させる移動型炉床炉
の操業方法が酸化物の還元に極めて有効であることが分
かる。また、下層の還元材としては水素を0.5 wt％以上
含有することがよい。
応速度を増加させる手段として、酸化物粉と粉状固体還
元材からなる層を水平に移動する炉床に積み付ける際
に、水平に移動する炉床上に水素を含有する粉状固体還
元材の層を下層に積み付け、その上部に粉状鉄鉱石と粉
状固体還元材との混合粉または粉状鉄鉱石および副原料
と粉状固体還元材との混合粉を存在させる移動型炉床炉
の操業方法が酸化物の還元に極めて有効であることが分
かる。また、下層の還元材としては水素を0.5 wt％以上
含有することがよい。
【００２２】
【実施例】回転する直径2.2 ｍの炉床と炉床上方にバー
ナがあり、それら全体を炉体で覆った前掲図１に示す回
転炉床炉を用い、以下の操業を試験的に行った。なお、
この回転炉床炉の移動炉床３の上面にはアルミナ系の耐
火物を張り、排出口７の前には冷却器が設置され製品が
冷却されるようになっている。そして排出口７にはスク
リュー型の排出装置７がある。供給口において粉状鉄鉱
石と粉状固体還元材とを前掲図４のように粉状固体還元
材２の層と粉状鉄鉱石と粉状固体還元材との混合物の層
１の２層に積み付け、炉内で還元させる。ここで、粉状
鉄鉱石と粉状固体還元材は篩い目３mm以下に調整して用
いた。また、還元帯での炉温はバーナの燃焼調整により
1300℃の温度に制御した。
ナがあり、それら全体を炉体で覆った前掲図１に示す回
転炉床炉を用い、以下の操業を試験的に行った。なお、
この回転炉床炉の移動炉床３の上面にはアルミナ系の耐
火物を張り、排出口７の前には冷却器が設置され製品が
冷却されるようになっている。そして排出口７にはスク
リュー型の排出装置７がある。供給口において粉状鉄鉱
石と粉状固体還元材とを前掲図４のように粉状固体還元
材２の層と粉状鉄鉱石と粉状固体還元材との混合物の層
１の２層に積み付け、炉内で還元させる。ここで、粉状
鉄鉱石と粉状固体還元材は篩い目３mm以下に調整して用
いた。また、還元帯での炉温はバーナの燃焼調整により
1300℃の温度に制御した。
【００２３】粉状還元材すなわち炭材の種類および使用
量、原料の積み付け方法などを変えて還元したときの、
還元時間と金属化率の調査結果を表１にまとめて示す。
量、原料の積み付け方法などを変えて還元したときの、
還元時間と金属化率の調査結果を表１にまとめて示す。
【００２４】
【表１】 表１に示すように、炭材としては、水素含有量が異なる
石炭（水素４％）、マイルドチャー（水素２％）、コー
クス（水素0.3 ％）の三種類を用い、酸化物と混合する
炭材は還元に必要な500 〜600 kgとし、下層に使用する
炭材量を変更して、還元操業を行った。
石炭（水素４％）、マイルドチャー（水素２％）、コー
クス（水素0.3 ％）の三種類を用い、酸化物と混合する
炭材は還元に必要な500 〜600 kgとし、下層に使用する
炭材量を変更して、還元操業を行った。
【００２５】表１から明らかなように、石炭を均一混合
した比較例１、水素を含まないコークスを下層に用いた
比較例２では還元時間がそれぞれ25分と28分間で還元率
92％以上となった。一方、石炭を下層に用いたこの発明
の適合例１〜３では還元時間が18分から16分間で金属化
率92％以上を得ることができている。また、下層炭材量
が増加するとわずかに、還元時間は短縮し、マイルドチ
ャーを用いた場合には、石炭の分解に必要な熱量がいら
ないため、水素の効果がより顕著にでている。
した比較例１、水素を含まないコークスを下層に用いた
比較例２では還元時間がそれぞれ25分と28分間で還元率
92％以上となった。一方、石炭を下層に用いたこの発明
の適合例１〜３では還元時間が18分から16分間で金属化
率92％以上を得ることができている。また、下層炭材量
が増加するとわずかに、還元時間は短縮し、マイルドチ
ャーを用いた場合には、石炭の分解に必要な熱量がいら
ないため、水素の効果がより顕著にでている。
【００２６】つぎに、代表的な操業条件２例での金属化
率、および酸化物と炭材との混合層中の水素濃度の経時
変化のグラフを図５に示した。比較例１においては、水
素濃度が反応のごく初期に放出され、最大濃度は18％ま
で達しているが、還元反応を起こす前に水素の放出を完
了してしまう。その結果、金属化率92％以上を得るには
約25分間の還元時間を要している。一方、適合例２で
は、水素の放出時期が後半になだらかになっている。こ
のため、水素による還元促進、還元開始温度の低下、実
質的伝熱量の増加などから結果的に、約17分間の還元時
間で金属化率92％以上を得ることができている。
率、および酸化物と炭材との混合層中の水素濃度の経時
変化のグラフを図５に示した。比較例１においては、水
素濃度が反応のごく初期に放出され、最大濃度は18％ま
で達しているが、還元反応を起こす前に水素の放出を完
了してしまう。その結果、金属化率92％以上を得るには
約25分間の還元時間を要している。一方、適合例２で
は、水素の放出時期が後半になだらかになっている。こ
のため、水素による還元促進、還元開始温度の低下、実
質的伝熱量の増加などから結果的に、約17分間の還元時
間で金属化率92％以上を得ることができている。
【００２７】
【発明の効果】この発明は、移動型炉床炉での粉状鉄鉱
石の還元にあたって、鉄鉱石と還元材との混合物の層の
下に水素を含む還元材の層を移動炉床上に積み付けるよ
うにするものであり、この発明によれば、還元時間の大
幅な短縮がはかれ、生産性の向上または還元炉の設備費
の低減に大きく貢献できる。すなわち、これまで、年産
50万トンの生産能力を有する典型的移動炉床炉の炉床面
積は役2000m2であるのに対し、この発明によれば同一の
生産量を得るのに炉床面積は1400m2とすることができ、
設備費の削減効果が大きい。
石の還元にあたって、鉄鉱石と還元材との混合物の層の
下に水素を含む還元材の層を移動炉床上に積み付けるよ
うにするものであり、この発明によれば、還元時間の大
幅な短縮がはかれ、生産性の向上または還元炉の設備費
の低減に大きく貢献できる。すなわち、これまで、年産
50万トンの生産能力を有する典型的移動炉床炉の炉床面
積は役2000m2であるのに対し、この発明によれば同一の
生産量を得るのに炉床面積は1400m2とすることができ、
設備費の削減効果が大きい。
【図１】回転炉床炉の説明図である。
【図２】実験装置の説明図である。
【図３】炭素のH2量と還元開始温度との関係のグラフで
ある。
ある。
【図４】この発明に適合する原料積み付け方法の説明図
である。
である。
【図５】適合例ならびに比較例の金属化率および酸化物
と炭材との混合層中の水素濃度の経時変化のグラフであ
る。
と炭材との混合層中の水素濃度の経時変化のグラフであ
る。
１ 鉄鉱石（酸化物）と固体還元材との混合粉の層 ２ 水素を含有する粉固体還元材の層 ３ 移動（回転）炉床 ４ 炉体 ５ バーナー ６ 原料積み付け装置 ７ 排出装置 ８ 環状炉 ９ ガスシール用炉心管 10 水素導入用目皿 11 発熱体 12 水素導入 13 排ガス
Claims (2)
- 【請求項１】 水平に移動する炉床上に、粉状鉄鉱石を
主とする酸化物粉と粉状固体還元材とを供給し、炉床上
に層状に積み付け、炉内上方からの輻射伝熱によって酸
化物を還元するにあたり、 水素を含有する粉状固体還元材の層の上に、粉状鉄鉱石
と粉状固体還元材との混合粉または粉状鉄鉱石および副
原料粉と粉状固体還元材との混合粉を層状に積み付ける
ことを特徴とする移動型炉床炉の操業方法。 - 【請求項２】 水素を含有する粉状固体還元材の水素含
有量が、0.5 wt％以上である請求項１に記載の移動型炉
床炉の操業方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26540897A JP3480266B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 移動型炉床炉の操業方法 |
| US09/319,002 US6248152B1 (en) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Method of reducing iron oxide on a movable hearth furnace |
| BR9806254-9A BR9806254A (pt) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Método para operar um forno de soleira móvel. |
| IDW990510A ID22269A (id) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Metode pengoperasian suatu dapur pembakaran yang dapat bergerak |
| DE69826646T DE69826646T2 (de) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Bedienungsverfahren eines bewegbaren rohrofens |
| PCT/JP1998/001401 WO1999016915A1 (fr) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Procede de fonctionnement d'un four a sole mobile |
| EP98911063A EP0976841B1 (en) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | Method of operating movable hearth furnace |
| KR10-1999-7004743A KR100402167B1 (ko) | 1997-09-30 | 1998-03-27 | 이동형 노상로의 조업방법 |
| ZA982702A ZA982702B (en) | 1997-09-30 | 1998-03-31 | Method of operating a movable hearth furnace |
| MYPI98001416A MY119635A (en) | 1997-09-30 | 1998-03-31 | Method of reducing iron oxide on a movable hearth furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26540897A JP3480266B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 移動型炉床炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106813A true JPH11106813A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3480266B2 JP3480266B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=17416760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26540897A Expired - Lifetime JP3480266B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 移動型炉床炉の操業方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6248152B1 (ja) |
| EP (1) | EP0976841B1 (ja) |
| JP (1) | JP3480266B2 (ja) |
| KR (1) | KR100402167B1 (ja) |
| BR (1) | BR9806254A (ja) |
| DE (1) | DE69826646T2 (ja) |
| ID (1) | ID22269A (ja) |
| MY (1) | MY119635A (ja) |
| WO (1) | WO1999016915A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA982702B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011094172A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Jfe Steel Corp | 還元鉄粉の製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4295544B2 (ja) * | 2003-04-09 | 2009-07-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 冶金用改質炭の製造方法、ならびに冶金用改質炭を用いた還元金属および酸化非鉄金属含有スラグの製造方法 |
| TWI411686B (zh) | 2004-12-07 | 2013-10-11 | Nu Iron Technology Llc | 製造金屬鐵塊之方法及系統 |
| WO2011001288A2 (en) | 2009-06-29 | 2011-01-06 | Bairong Li | Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus |
| CN103920886B (zh) * | 2014-05-06 | 2016-08-24 | 四川金沙纳米技术有限公司 | 超细铁粉的生产方法 |
| CN105973000B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-07-17 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 气化旋转床 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1452627A (en) * | 1921-01-21 | 1923-04-24 | Edwin B Thornhill | Process for the production of sponge iron and other metallic products |
| US2285487A (en) * | 1940-01-15 | 1942-06-09 | Kelsey Hayes Wheel Co | Method of and apparatus for producing sponge iron |
| US3383199A (en) * | 1967-08-23 | 1968-05-14 | Allied Chem | Processing of iron oxide values |
| DE1758951C3 (de) * | 1968-09-07 | 1978-04-27 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm |
| LU60981A1 (ja) * | 1970-05-26 | 1971-06-24 | ||
| US3770417A (en) * | 1971-02-23 | 1973-11-06 | Salem Corp | Simultaneous production of metallized ores and coke |
| US4701214A (en) * | 1986-04-30 | 1987-10-20 | Midrex International B.V. Rotterdam | Method of producing iron using rotary hearth and apparatus |
| US4676741A (en) * | 1986-10-22 | 1987-06-30 | The International Metals Reclamation Company, Inc. | Radiantly heated furnace |
| DE3734892A1 (de) * | 1987-10-15 | 1989-04-27 | Egon Evertz | Verfahren zur aufbereitung von huettenwerksstaeuben |
| BE1008397A6 (fr) * | 1994-07-13 | 1996-05-07 | Centre Rech Metallurgique | Procede pour fabriquer une eponge de fer a basse teneur en soufre. |
| BE1010261A3 (fr) * | 1996-03-07 | 1998-04-07 | Centre Rech Metallurgique | Dispositif pour deposer en continu sur un support mobile au moins deux matieres fines en couches superposees alternees. |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26540897A patent/JP3480266B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-27 EP EP98911063A patent/EP0976841B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-27 ID IDW990510A patent/ID22269A/id unknown
- 1998-03-27 US US09/319,002 patent/US6248152B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-27 DE DE69826646T patent/DE69826646T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-27 BR BR9806254-9A patent/BR9806254A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-03-27 WO PCT/JP1998/001401 patent/WO1999016915A1/ja active IP Right Grant
- 1998-03-27 KR KR10-1999-7004743A patent/KR100402167B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-03-31 MY MYPI98001416A patent/MY119635A/en unknown
- 1998-03-31 ZA ZA982702A patent/ZA982702B/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011094172A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Jfe Steel Corp | 還元鉄粉の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9806254A (pt) | 2000-01-25 |
| JP3480266B2 (ja) | 2003-12-15 |
| ID22269A (id) | 1999-09-23 |
| WO1999016915A1 (fr) | 1999-04-08 |
| ZA982702B (en) | 1998-10-02 |
| MY119635A (en) | 2005-06-30 |
| EP0976841A1 (en) | 2000-02-02 |
| KR20000069182A (ko) | 2000-11-25 |
| KR100402167B1 (ko) | 2003-10-17 |
| EP0976841A4 (en) | 2003-01-15 |
| US6248152B1 (en) | 2001-06-19 |
| DE69826646T2 (de) | 2005-02-03 |
| EP0976841B1 (en) | 2004-09-29 |
| DE69826646D1 (de) | 2004-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4060034B2 (ja) | 複式炉における溶融鉄生成方法 | |
| US4874427A (en) | Methods for melting and refining a powdery ore containing metal oxides | |
| US4007034A (en) | Method for making steel | |
| KR100645618B1 (ko) | 산화티탄 함유 슬래그의 제조 방법 | |
| JPH0360883B2 (ja) | ||
| WO1999016913A1 (fr) | Four a sole mobile pour la reduction d'oxydes, et son procede de fonctionnement | |
| US4388107A (en) | Minimum-energy process for carbothermic reduction of alumina | |
| EP0126810A1 (en) | Process for carbothermic reduction of alumina | |
| JP3480266B2 (ja) | 移動型炉床炉の操業方法 | |
| JP3482838B2 (ja) | 移動型炉床炉の操業方法 | |
| US3661561A (en) | Method of making aluminum-silicon alloys | |
| JP2004518020A (ja) | 鉄鉱石を含む装入物から銑鉄又は流動性のある一次鉄を製造する方法及び装置 | |
| US4414026A (en) | Method for the production of ferrochromium | |
| US2367262A (en) | Process for producing metals | |
| JP2001526318A (ja) | 多段炉において直接還元鉄を製造するための方法 | |
| JP3817969B2 (ja) | 還元金属の製造方法 | |
| JP2002522642A (ja) | 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質の熱処理方法 | |
| US2107980A (en) | Method for preparing iron and steel | |
| JPH10317033A (ja) | 還元鉄の製造方法 | |
| US5665140A (en) | Method for the production of iron carbide | |
| US3832158A (en) | Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel | |
| US4412862A (en) | Method for the production of ferrochromium | |
| JPH11106816A (ja) | 移動型炉床炉の操業方法 | |
| JPH10204516A (ja) | 還元鉄の製造方法および装置 | |
| JP3864506B2 (ja) | 半還元鉄塊成鉱およびその製造方法ならびに銑鉄の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030909 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081010 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 9 |