JPH11310813A - 溶融還元設備 - Google Patents
溶融還元設備Info
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- JPH11310813A JPH11310813A JP10119738A JP11973898A JPH11310813A JP H11310813 A JPH11310813 A JP H11310813A JP 10119738 A JP10119738 A JP 10119738A JP 11973898 A JP11973898 A JP 11973898A JP H11310813 A JPH11310813 A JP H11310813A
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- reduction furnace
- furnace
- smelting reduction
- pellets
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- 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
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融還元設備において、安価な粉状鉄原料が
使用可能であり、還元、溶解工程で電力及び天然ガス等
の石炭以外のエネルギーを必要とせず、かつ低い石炭及
び酸素原単位を達成することが可能な設備を供給するこ
とを目的にする。 【解決手段】 溶融還元炉のガス排出口と集塵機、ブロ
アーを接続する排ガスダクトの途中に、内装炭ペレット
を予備還元して半還元ペレットを製造する予備還元炉を
配設し、前記溶融還元炉で発生する高温の燃焼性ガスを
前記予備還元炉に導入する如くなしたことを特徴とする
溶融還元設備。
使用可能であり、還元、溶解工程で電力及び天然ガス等
の石炭以外のエネルギーを必要とせず、かつ低い石炭及
び酸素原単位を達成することが可能な設備を供給するこ
とを目的にする。 【解決手段】 溶融還元炉のガス排出口と集塵機、ブロ
アーを接続する排ガスダクトの途中に、内装炭ペレット
を予備還元して半還元ペレットを製造する予備還元炉を
配設し、前記溶融還元炉で発生する高温の燃焼性ガスを
前記予備還元炉に導入する如くなしたことを特徴とする
溶融還元設備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑を製造する溶
融還元設備に関する。
融還元設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融還元は、溶融還元炉内に鉄原料、石
炭、及び造滓剤を添加し、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、１６００〜１７００℃程度の高
温の燃焼性ガスが生成される。
炭、及び造滓剤を添加し、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、１６００〜１７００℃程度の高
温の燃焼性ガスが生成される。
【０００３】一般にこの種の溶融還元方法は、溶融還元
炉内に予備還元した鉄原料、炭材、及び造滓剤を添加
し、溶融還元炉から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、
Ｈ2 ガスで鉄原料を予備還元する２段法（例えば、特開
昭５７−１２０６０７号公報、特開昭６１−９６０１９
号公報等、及び文献；I&SM March 1990 とIronmaking a
nd Steelmaking 1992 Vol.19,No.3 等）と、溶融還元炉
内に未還元の鉄原料、炭材、及び造滓剤を添加し、スラ
グ中で鉄原料中の酸化鉄を還元する１段法（例えば特開
平１−５０２２７６号公報等）とに分類される。
炉内に予備還元した鉄原料、炭材、及び造滓剤を添加
し、溶融還元炉から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、
Ｈ2 ガスで鉄原料を予備還元する２段法（例えば、特開
昭５７−１２０６０７号公報、特開昭６１−９６０１９
号公報等、及び文献；I&SM March 1990 とIronmaking a
nd Steelmaking 1992 Vol.19,No.3 等）と、溶融還元炉
内に未還元の鉄原料、炭材、及び造滓剤を添加し、スラ
グ中で鉄原料中の酸化鉄を還元する１段法（例えば特開
平１−５０２２７６号公報等）とに分類される。
【０００４】１段法は、安価な粉状鉱石又は鉄分含有ダ
ストが使用可能な長所があるものの、２段法に比べエネ
ルギー効率が悪く、炭材及び酸素の消費量が大きい。従
って、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ
2 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するか、上記ＣＯガ
ス、Ｈ2 ガスを未燃焼のまま回収し、工場内の燃料ガス
として再利用するかを行い、１段法がエネルギー効率に
おいて２段法に劣る面を、補償することが必要となる。
従って、電力又は燃料ガスが余剰又は単価が安い場合に
は、経済性が劣るという問題点がある。
ストが使用可能な長所があるものの、２段法に比べエネ
ルギー効率が悪く、炭材及び酸素の消費量が大きい。従
って、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ
2 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するか、上記ＣＯガ
ス、Ｈ2 ガスを未燃焼のまま回収し、工場内の燃料ガス
として再利用するかを行い、１段法がエネルギー効率に
おいて２段法に劣る面を、補償することが必要となる。
従って、電力又は燃料ガスが余剰又は単価が安い場合に
は、経済性が劣るという問題点がある。
【０００５】一方、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、充填層方式又は流動層方
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（特に充填層方式においては高価な塊
状の鉄原料しか使用できない。更に、高温において粉化
及び軟化しにくい鉄原料を選定する必要がある。）等の
欠点がある。また、溶融還元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た
め、燃焼性ガスの燃焼割合（以後炉内２次燃焼率と呼
び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ
2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義する）を適当
な値に調整する必要がある。更に、予備還元炉に導入さ
れる燃焼性ガスの温度が高すぎると、予備還元炉内の鉄
原料が軟化し、燃焼性ガスの通気性が阻害されてしまう
ため、溶融還元炉本体から発生する燃焼性ガスを冷却
（例えば約８００℃以下）する必要があり、熱ロスが発
生する。即ち、予備還元炉入側の燃焼性ガスの潜熱及び
顕熱を同時に調整する必要があり、操業が煩雑になると
いう問題がある。
効率が良い利点はあるものの、充填層方式又は流動層方
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（特に充填層方式においては高価な塊
状の鉄原料しか使用できない。更に、高温において粉化
及び軟化しにくい鉄原料を選定する必要がある。）等の
欠点がある。また、溶融還元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た
め、燃焼性ガスの燃焼割合（以後炉内２次燃焼率と呼
び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ
2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義する）を適当
な値に調整する必要がある。更に、予備還元炉に導入さ
れる燃焼性ガスの温度が高すぎると、予備還元炉内の鉄
原料が軟化し、燃焼性ガスの通気性が阻害されてしまう
ため、溶融還元炉本体から発生する燃焼性ガスを冷却
（例えば約８００℃以下）する必要があり、熱ロスが発
生する。即ち、予備還元炉入側の燃焼性ガスの潜熱及び
顕熱を同時に調整する必要があり、操業が煩雑になると
いう問題がある。
【０００６】一方、石炭による直接還元鉄の製造方法と
して、回転床炉（例えば、文献；Mineral & Metallurgi
cal Processing-November 1992,P169 及び1993 Ironmak
ingConference Proceeding,P349及びIndustrial Heatin
g-January 1994,P28 及びSteel Times-December 1994,P
491等）がある。これは、粉状鉄鉱石又は鉄分含有ダス
トと粉状石炭を混練しペレット化したもの（以後内装炭
ペレットと呼ぶ）を回転床炉の床に敷き詰め、天然ガス
等のバーナーで加熱して、内装炭ペレット中の炭素分で
酸化鉄分を還元し、還元ペレットを製造するものであ
る。
して、回転床炉（例えば、文献；Mineral & Metallurgi
cal Processing-November 1992,P169 及び1993 Ironmak
ingConference Proceeding,P349及びIndustrial Heatin
g-January 1994,P28 及びSteel Times-December 1994,P
491等）がある。これは、粉状鉄鉱石又は鉄分含有ダス
トと粉状石炭を混練しペレット化したもの（以後内装炭
ペレットと呼ぶ）を回転床炉の床に敷き詰め、天然ガス
等のバーナーで加熱して、内装炭ペレット中の炭素分で
酸化鉄分を還元し、還元ペレットを製造するものであ
る。
【０００７】これは、安価な粉状鉱石又は鉄分含有ダス
トが使用可能である。また、内装炭ペレットを回転床炉
の床に敷き詰め、内装炭ペレットの層中に燃焼性ガスを
通過させないので、前述の充填層方式のように予備還元
炉内の鉄原料が軟化し燃焼性ガスの通気性が阻害される
ことを防止する必要がないため、内装炭ペレットの温度
を高温（例えば１，２００℃程度）に上昇させることが
できるという長所がある。
トが使用可能である。また、内装炭ペレットを回転床炉
の床に敷き詰め、内装炭ペレットの層中に燃焼性ガスを
通過させないので、前述の充填層方式のように予備還元
炉内の鉄原料が軟化し燃焼性ガスの通気性が阻害される
ことを防止する必要がないため、内装炭ペレットの温度
を高温（例えば１，２００℃程度）に上昇させることが
できるという長所がある。
【０００８】しかし、還元鉄及びスラグ分を溶融分離し
ないため、スラグ分（鉄鋼石中の脈石成分及び石炭中の
灰分）の全量が還元ペレット中に残存し、還元ペレット
の鉄分が低く、電気炉等の下工程のエネルギー原単位が
増加するという問題がある。更に、石炭中の硫黄分の大
半が還元ペレット中に残存し、下工程に脱硫が必要とな
るという問題がある。
ないため、スラグ分（鉄鋼石中の脈石成分及び石炭中の
灰分）の全量が還元ペレット中に残存し、還元ペレット
の鉄分が低く、電気炉等の下工程のエネルギー原単位が
増加するという問題がある。更に、石炭中の硫黄分の大
半が還元ペレット中に残存し、下工程に脱硫が必要とな
るという問題がある。
【０００９】そこで、これらの課題を解決するために、
上記回転床炉で製造された還元ペレットを高温のまま抵
抗加熱炉に装入し、抵抗加熱炉で電気エネルギーによっ
て溶解し、溶銑及びスラグ分を分離すると共に脱硫する
方法が、文献（Direct FromMidrex 3rd Quarer 1997,P7
及びIron & Steel Engineer-February 1998,P44 等）
で提案されている。これによりスラグ分の溶融分離及び
脱硫が可能となり、上記問題点は解決されるものの、溶
解熱源として電気エネルギーを使用するために、電力が
不足している若しくは電力単価が高い地域においては経
済性に劣るという問題がある。また、上記回転床炉の加
熱源として天然ガス等のバーナー燃料が必要であり、天
然ガス等の単価が高い地域においては経済性に劣るとい
う問題点は、解決していない。
上記回転床炉で製造された還元ペレットを高温のまま抵
抗加熱炉に装入し、抵抗加熱炉で電気エネルギーによっ
て溶解し、溶銑及びスラグ分を分離すると共に脱硫する
方法が、文献（Direct FromMidrex 3rd Quarer 1997,P7
及びIron & Steel Engineer-February 1998,P44 等）
で提案されている。これによりスラグ分の溶融分離及び
脱硫が可能となり、上記問題点は解決されるものの、溶
解熱源として電気エネルギーを使用するために、電力が
不足している若しくは電力単価が高い地域においては経
済性に劣るという問題がある。また、上記回転床炉の加
熱源として天然ガス等のバーナー燃料が必要であり、天
然ガス等の単価が高い地域においては経済性に劣るとい
う問題点は、解決していない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な課題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、溶融還元設備において、安価な粉状鉄
原料又は鉄分含有ダストが使用可能であり、還元、溶解
工程で電力及び天然ガス等の石炭以外のエネルギーを必
要とせず、かつ低い石炭及び酸素原単位を達成すること
が可能な設備を供給することである。
な課題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、溶融還元設備において、安価な粉状鉄
原料又は鉄分含有ダストが使用可能であり、還元、溶解
工程で電力及び天然ガス等の石炭以外のエネルギーを必
要とせず、かつ低い石炭及び酸素原単位を達成すること
が可能な設備を供給することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、溶融還元設備において、溶融還元炉の
ガス排出口と集塵機、ブロアーを接続する排ガスダクト
の途中に、内装炭ペレットを予備還元して半還元ペレッ
トを製造する予備還元炉を配設し、前記溶融還元炉で発
生する高温の燃焼性ガスを前記予備還元炉に導入する如
くなしたことを特徴とする。
めに、本発明は、溶融還元設備において、溶融還元炉の
ガス排出口と集塵機、ブロアーを接続する排ガスダクト
の途中に、内装炭ペレットを予備還元して半還元ペレッ
トを製造する予備還元炉を配設し、前記溶融還元炉で発
生する高温の燃焼性ガスを前記予備還元炉に導入する如
くなしたことを特徴とする。
【００１２】また、上記の溶融還元設備において、予備
還元炉を溶融還元炉の上方に配置し、前記予備還元炉の
ガス導入口から半還元ペレットを排出し、前記予備還元
炉と溶融還元炉を接続する排ガスダクトを介し、前記溶
融還元炉のガス排出口から半還元ペレットを装入する如
くなしたことを特徴とする。
還元炉を溶融還元炉の上方に配置し、前記予備還元炉の
ガス導入口から半還元ペレットを排出し、前記予備還元
炉と溶融還元炉を接続する排ガスダクトを介し、前記溶
融還元炉のガス排出口から半還元ペレットを装入する如
くなしたことを特徴とする。
【００１３】また、上記の溶融還元設備において、予備
還元炉と集塵機、ブロアーを接続する排ガスダクトの途
中に熱交換器を配設し、前記熱交換器で予熱された空気
の配管を前記予備還元炉及び／又は前記溶融還元炉に接
続し、予熱空気を前記予備還元炉及び／又は前記溶融還
元炉に吹き込む如くなしたことを特徴とする。
還元炉と集塵機、ブロアーを接続する排ガスダクトの途
中に熱交換器を配設し、前記熱交換器で予熱された空気
の配管を前記予備還元炉及び／又は前記溶融還元炉に接
続し、予熱空気を前記予備還元炉及び／又は前記溶融還
元炉に吹き込む如くなしたことを特徴とする。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設備の
第１の実施例のフロー図である。溶融還元炉１のガス排
出口５と集塵機２６、ブロアー２７を接続する排ガスダ
クト１３及び２４の途中に、内装炭ペレット２１を予備
還元して半還元ペレット２２を製造する予備還元炉１７
を配設し、前記溶融還元炉１で発生する高温の燃焼性ガ
スを前記予備還元炉１７に導入する如くなしている。ま
た、予備還元炉１７を溶融還元炉１の上方に配置し、前
記予備還元炉１７のガス導入口１８から半還元ペレット
２２を排出し、前記予備還元炉１７と溶融還元炉１を接
続する排ガスダクト１３を介し、前記溶融還元炉１のガ
ス排出口５から半還元ペレット２２を装入する如くなし
ている。また、予備還元炉１７と集塵機２６、ブロアー
２７を接続する排ガスダクト２４の途中に熱交換器２５
を配設し、前記熱交換器２５で予熱された空気の配管３
０を前記予備還元炉１７及び／又は前記溶融還元炉１に
接続し、予熱空気を前記予備還元炉１７及び／又は前記
溶融還元炉１に吹き込む如くなしている。
いて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設備の
第１の実施例のフロー図である。溶融還元炉１のガス排
出口５と集塵機２６、ブロアー２７を接続する排ガスダ
クト１３及び２４の途中に、内装炭ペレット２１を予備
還元して半還元ペレット２２を製造する予備還元炉１７
を配設し、前記溶融還元炉１で発生する高温の燃焼性ガ
スを前記予備還元炉１７に導入する如くなしている。ま
た、予備還元炉１７を溶融還元炉１の上方に配置し、前
記予備還元炉１７のガス導入口１８から半還元ペレット
２２を排出し、前記予備還元炉１７と溶融還元炉１を接
続する排ガスダクト１３を介し、前記溶融還元炉１のガ
ス排出口５から半還元ペレット２２を装入する如くなし
ている。また、予備還元炉１７と集塵機２６、ブロアー
２７を接続する排ガスダクト２４の途中に熱交換器２５
を配設し、前記熱交換器２５で予熱された空気の配管３
０を前記予備還元炉１７及び／又は前記溶融還元炉１に
接続し、予熱空気を前記予備還元炉１７及び／又は前記
溶融還元炉１に吹き込む如くなしている。
【００１５】ここで、内装炭ペレット２１とは、粉状鉄
原料、粉状石炭、バインダーをミキサー１５で混練し、
ペレタイザー１６で球状に丸めたものである。
原料、粉状石炭、バインダーをミキサー１５で混練し、
ペレタイザー１６で球状に丸めたものである。
【００１６】溶融還元炉１で発生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ
2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温（例えば１，６００℃程
度）の燃焼性ガスは、溶融還元炉１の上部に配設された
ガス排出口５、排ガスダクト１３を通して、直線型予備
還元炉１７に導かれる。
2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温（例えば１，６００℃程
度）の燃焼性ガスは、溶融還元炉１の上部に配設された
ガス排出口５、排ガスダクト１３を通して、直線型予備
還元炉１７に導かれる。
【００１７】一方、鉄原料バンカー１４−ａ、石炭バン
カー１４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給さ
れた粉状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１
５で混練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレット２１
となり、予備還元炉１７に装入される。予備還元炉１７
の底面は、キャタピラ状の移動床２０で構成されてお
り、その上に敷き詰められた内装炭ペレット２１は、図
１の右から左方向に移動する。図１は、底面がキャタピ
ラ状の移動床で構成されている予備還元炉の実施例につ
いて説明しているが、底面が振動コンベアで構成されて
おり、その上に敷き詰められた内装炭ペレットが図１の
右から左方向に移動する予備還元炉についても、本特許
の請求範囲であることは言うまでもない。
カー１４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給さ
れた粉状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１
５で混練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレット２１
となり、予備還元炉１７に装入される。予備還元炉１７
の底面は、キャタピラ状の移動床２０で構成されてお
り、その上に敷き詰められた内装炭ペレット２１は、図
１の右から左方向に移動する。図１は、底面がキャタピ
ラ状の移動床で構成されている予備還元炉の実施例につ
いて説明しているが、底面が振動コンベアで構成されて
おり、その上に敷き詰められた内装炭ペレットが図１の
右から左方向に移動する予備還元炉についても、本特許
の請求範囲であることは言うまでもない。
【００１８】予備還元炉１７内には、溶融還元炉１で発
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
予備還元炉１７に配設された予熱空気羽口１９から吹き
込まれる空気により、上記ＣＯ，Ｈ2 分が燃焼し、溶融
還元炉１で発生した高温の燃焼ガスの顕熱及び潜熱によ
り、予備還元炉１７中の雰囲気は高温となり、内装炭ペ
レット２１が加熱される。従って、従来技術（例えば、
文献；Mineral & Metallurgical Processing-November
1992,P169 及び1993 Ironmaking Conference Proceedin
g,P349及びIndustrial Heating-January1994,P28 及びS
teel Times-December 1994,P491等）のような天然ガス
等のバーナー燃料は必要ない。また、内装炭ペレット２
１を予備還元炉１７の床に敷き詰め、内装炭ペレット２
１の層中に燃焼性ガスを通過させないので、前述の充填
層方式のように予備還元炉内の鉄原料が軟化し燃焼性ガ
スの通気性が阻害されることを防止する必要がないた
め、内装炭ペレット２１の温度を高温（例えば１，２０
０℃程度）に上昇させることができるため、溶融還元炉
１で発生した高温の燃焼性ガスを予備還元炉１７に導入
前に冷却する必要はない。
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
予備還元炉１７に配設された予熱空気羽口１９から吹き
込まれる空気により、上記ＣＯ，Ｈ2 分が燃焼し、溶融
還元炉１で発生した高温の燃焼ガスの顕熱及び潜熱によ
り、予備還元炉１７中の雰囲気は高温となり、内装炭ペ
レット２１が加熱される。従って、従来技術（例えば、
文献；Mineral & Metallurgical Processing-November
1992,P169 及び1993 Ironmaking Conference Proceedin
g,P349及びIndustrial Heating-January1994,P28 及びS
teel Times-December 1994,P491等）のような天然ガス
等のバーナー燃料は必要ない。また、内装炭ペレット２
１を予備還元炉１７の床に敷き詰め、内装炭ペレット２
１の層中に燃焼性ガスを通過させないので、前述の充填
層方式のように予備還元炉内の鉄原料が軟化し燃焼性ガ
スの通気性が阻害されることを防止する必要がないた
め、内装炭ペレット２１の温度を高温（例えば１，２０
０℃程度）に上昇させることができるため、溶融還元炉
１で発生した高温の燃焼性ガスを予備還元炉１７に導入
前に冷却する必要はない。
【００１９】高温に加熱（例えば１，２００℃程度）さ
れた内装炭ペレット２１中の石炭の炭素分と内装炭ペレ
ット２１中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ
2 Ｏ3 ）は下記の（１）及び（２）式に示す反応により
還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ・・・（２）
れた内装炭ペレット２１中の石炭の炭素分と内装炭ペレ
ット２１中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ
2 Ｏ3 ）は下記の（１）及び（２）式に示す反応により
還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ・・・（２）
【００２０】内装炭ペレット２１の金属化率は、内装炭
ペレット２１中の石炭の炭素分の量により調整される。
従って、金属化率の調整時に溶融還元炉１で発生する燃
焼性ガスの２次燃焼率を調整し、燃焼性ガスの顕熱及び
潜熱を同時に調整する必要はなく、操業が容易となる。
ここで金属化率とは、半還元ペレット２２中の鉄分の金
属化、即ち還元の度合いを示すもので、一般に下記の
（３）で定義されている。 金属化率（％）＝（半還元ペレット中の金属鉄分）／（半還元ペレット中の 全鉄分） ・・・（３）
ペレット２１中の石炭の炭素分の量により調整される。
従って、金属化率の調整時に溶融還元炉１で発生する燃
焼性ガスの２次燃焼率を調整し、燃焼性ガスの顕熱及び
潜熱を同時に調整する必要はなく、操業が容易となる。
ここで金属化率とは、半還元ペレット２２中の鉄分の金
属化、即ち還元の度合いを示すもので、一般に下記の
（３）で定義されている。 金属化率（％）＝（半還元ペレット中の金属鉄分）／（半還元ペレット中の 全鉄分） ・・・（３）
【００２１】さらに、上記式（１），（２）により、内
装炭ペレット中２１で発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は、上記予熱空気羽口１９を通じて予備還元炉１７中
に吹き込まれる空気中の酸素分と以下の式（４），
（５）に示す反応により燃焼し、内装炭ペレット２１は
更に加熱される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） ・・・（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ・・・（５）
装炭ペレット中２１で発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は、上記予熱空気羽口１９を通じて予備還元炉１７中
に吹き込まれる空気中の酸素分と以下の式（４），
（５）に示す反応により燃焼し、内装炭ペレット２１は
更に加熱される。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応） ・・・（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ・・・（５）
【００２２】上記の反応により、内装炭ペレット２１
は、所定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペ
レット２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８から
排出され、排ガスダクト１３を介して、溶融還元炉のガ
ス排出口５から高温（例えば１，０００℃）のまま溶融
還元炉１に装入される。上記の予備還元炉１７と溶融還
元炉１間の排ガスダクト１３内は、還元雰囲気（ＣＯ，
Ｈ2 分圧が高く、Ｏ2 が殆ど存在しない雰囲気）なの
で、半還元ペレット２２が再酸化する心配はない。
は、所定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペ
レット２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８から
排出され、排ガスダクト１３を介して、溶融還元炉のガ
ス排出口５から高温（例えば１，０００℃）のまま溶融
還元炉１に装入される。上記の予備還元炉１７と溶融還
元炉１間の排ガスダクト１３内は、還元雰囲気（ＣＯ，
Ｈ2 分圧が高く、Ｏ2 が殆ど存在しない雰囲気）なの
で、半還元ペレット２２が再酸化する心配はない。
【００２３】溶融還元炉１は耐火物２、冷却パネル３で
内張りされており、溶融還元炉１の上部には、石炭及び
造滓剤等を投入する原料投入口４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が配設されてい
る。
内張りされており、溶融還元炉１の上部には、石炭及び
造滓剤等を投入する原料投入口４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が配設されてい
る。
【００２４】溶融還元炉１の底部には溶銑６が溜まり、
その上部に溶銑６より比重の軽いスラグ７が溜まってお
り、溶銑６は出銑口８から、スラグ７は出滓口９からそ
れぞれ連続又は断続的に排出される。これによりスラグ
分の溶融分離及び脱硫が可能となる。
その上部に溶銑６より比重の軽いスラグ７が溜まってお
り、溶銑６は出銑口８から、スラグ７は出滓口９からそ
れぞれ連続又は断続的に排出される。これによりスラグ
分の溶融分離及び脱硫が可能となる。
【００２５】石炭及び造滓剤は、石炭バンカー１４−
ｄ、造滓剤バンカー１４−ｅからベルトコンベアー１５
を介して原料投入口４から、半還元ペレット２２は、予
備還元炉１７から排ガスダクト１３を介してガス排出口
５から、各々投入される。
ｄ、造滓剤バンカー１４−ｅからベルトコンベアー１５
を介して原料投入口４から、半還元ペレット２２は、予
備還元炉１７から排ガスダクト１３を介してガス排出口
５から、各々投入される。
【００２６】予備還元炉１７からガス排出口５を介して
投入された高温（例えば１，０００℃程度）の半還元ペ
レット２２中に残存する酸化鉄（ＦｅＯ）は、原料投入
口４から投入された石炭中炭素分により、スラグ７中で
以下の式（１）に示す反応により還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ・・・（１）
投入された高温（例えば１，０００℃程度）の半還元ペ
レット２２中に残存する酸化鉄（ＦｅＯ）は、原料投入
口４から投入された石炭中炭素分により、スラグ７中で
以下の式（１）に示す反応により還元される。 ＦｅＯ ＋ Ｃ→ Ｆｅ＋ ＣＯ （吸熱反応） ・・・（１）
【００２７】また、原料投入口４から投入された石炭中
炭素分の一部は、溶融還元炉１を貫通してスラグ７に向
けて配設された下部羽口１１を通じてスラグ７中に吹き
込まれる純酸素及び／又は加熱空気中の酸素と以下の式
（６）に示す反応により酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応） ・・・（６）
炭素分の一部は、溶融還元炉１を貫通してスラグ７に向
けて配設された下部羽口１１を通じてスラグ７中に吹き
込まれる純酸素及び／又は加熱空気中の酸素と以下の式
（６）に示す反応により酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応） ・・・（６）
【００２８】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），（６）の反応に必要な炭素分の
合計によって決定される。従って、上記半還元ペレット
２２中に残存する酸化鉄（ＦｅＯ）が少ないほど、即ち
還元ペレットの金属化率が高いほど、及び上記半還元ペ
レット２２の温度が高いほど、溶融還元炉１のエネルギ
ー効率、即ち炭材原単位は低下する。
材原単位は、式（１），（６）の反応に必要な炭素分の
合計によって決定される。従って、上記半還元ペレット
２２中に残存する酸化鉄（ＦｅＯ）が少ないほど、即ち
還元ペレットの金属化率が高いほど、及び上記半還元ペ
レット２２の温度が高いほど、溶融還元炉１のエネルギ
ー効率、即ち炭材原単位は低下する。
【００２９】さらに、上記式（１），（２）により、ス
ラグ７中で発生したＣＯガス及び石炭中水素分は、溶融
還元炉１を貫通して２次燃焼帯１０に向けて配設された
上部羽口１２を通じて２次燃焼帯１０中に吹き込まれる
純酸素及び／又は加熱空気中の酸素と以下の式（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）
ラグ７中で発生したＣＯガス及び石炭中水素分は、溶融
還元炉１を貫通して２次燃焼帯１０に向けて配設された
上部羽口１２を通じて２次燃焼帯１０中に吹き込まれる
純酸素及び／又は加熱空気中の酸素と以下の式（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）
【００３０】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１２を通じて２次燃焼帯１０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次燃焼率を上昇させると、
２次燃焼帯１０における式（４），（５）の反応熱の一
部がスラグ７に伝達する。 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１２を通じて２次燃焼帯１０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次燃焼率を上昇させると、
２次燃焼帯１０における式（４），（５）の反応熱の一
部がスラグ７に伝達する。 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における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
【００３１】予備還元炉１７の排ガスは、予備還元炉１
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
【００３２】上記予熱空気は、ブロアー２９で熱交換器
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
【００３３】また、溶融還元炉１には、酸素設備３１で
製造された酸素が酸素配管３２を介して下部羽口１１及
び／又は上部羽口１２から吹き込まれる。予備還元炉及
び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空気を予熱すること
により、予備還元炉の排ガスの廃熱を回収すると共に、
溶融還元炉の石炭及び酸素の原単位が低下する。
製造された酸素が酸素配管３２を介して下部羽口１１及
び／又は上部羽口１２から吹き込まれる。予備還元炉及
び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空気を予熱すること
により、予備還元炉の排ガスの廃熱を回収すると共に、
溶融還元炉の石炭及び酸素の原単位が低下する。
【００３４】図２は、本発明に係わる溶融還元設備の第
２の実施例のフロー図である。第１の実施例が予備還元
炉にキャタピラ状移動床を適用しているのに対し、第２
の実施例では、予備還元炉に回転床炉を適用している。
２の実施例のフロー図である。第１の実施例が予備還元
炉にキャタピラ状移動床を適用しているのに対し、第２
の実施例では、予備還元炉に回転床炉を適用している。
【００３５】鉄原料バンカー１４−ａ、石炭バンカー１
４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給された粉
状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１５で混
練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレットとなり、予
備還元炉１７に装入される。予備還元炉１７の底面は、
回転床で構成されており、その上に敷き詰められた内装
炭ペレットは、予備還元炉１７内を図２実線の矢印の方
向（時計回りの方向）に移動する。
４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給された粉
状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１５で混
練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレットとなり、予
備還元炉１７に装入される。予備還元炉１７の底面は、
回転床で構成されており、その上に敷き詰められた内装
炭ペレットは、予備還元炉１７内を図２実線の矢印の方
向（時計回りの方向）に移動する。
【００３６】予備還元炉１７内には、溶融還元炉１で発
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
ガス誘導板３３に誘導され、予備還元炉１７内を図２破
線の矢印の方向（反時計回りの方向）に流れる。予備還
元炉１７に配設された予熱空気羽口１９から吹き込まれ
る空気により、上記ＣＯ，Ｈ2 分が燃焼し、溶融還元炉
１で発生した高温の燃焼ガスの顕熱及び潜熱により、予
備還元炉１７中の雰囲気は高温となり、内装炭ペレット
が加熱される。
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
ガス誘導板３３に誘導され、予備還元炉１７内を図２破
線の矢印の方向（反時計回りの方向）に流れる。予備還
元炉１７に配設された予熱空気羽口１９から吹き込まれ
る空気により、上記ＣＯ，Ｈ2 分が燃焼し、溶融還元炉
１で発生した高温の燃焼ガスの顕熱及び潜熱により、予
備還元炉１７中の雰囲気は高温となり、内装炭ペレット
が加熱される。
【００３７】高温に加熱（例えば１，２００℃程度）さ
れた内装炭ペレット中の石炭の炭素分と内装炭ペレット
中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は還元
される。
れた内装炭ペレット中の石炭の炭素分と内装炭ペレット
中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は還元
される。
【００３８】さらに、内装炭ペレット中で発生したＣＯ
ガス及び炭材中水素分は、上記予熱空気羽口１９を通じ
て予備還元炉１７中に吹き込まれる空気中の酸素分によ
り燃焼し、内装炭ペレットは更に加熱される。
ガス及び炭材中水素分は、上記予熱空気羽口１９を通じ
て予備還元炉１７中に吹き込まれる空気中の酸素分によ
り燃焼し、内装炭ペレットは更に加熱される。
【００３９】上記の反応により、内装炭ペレットは、所
定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペレット
２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８からスクリ
ューコンベアー３４によって排出され、排ガスダクト１
３を介して、溶融還元炉のガス排出口５から高温（例え
ば１，０００℃）のまま溶融還元炉１に装入される。
定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペレット
２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８からスクリ
ューコンベアー３４によって排出され、排ガスダクト１
３を介して、溶融還元炉のガス排出口５から高温（例え
ば１，０００℃）のまま溶融還元炉１に装入される。
【００４０】予備還元炉１７の排ガスは、予備還元炉１
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
【００４１】上記予熱空気は、ブロアー２９で熱交換器
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
【００４２】図３は、本発明に係わる溶融還元設備の第
３の実施例のフロー図である。第１の実施例が予備還元
炉にキャタピラ状移動床を適用しているのに対し、第３
の実施例では、予備還元炉にロータリーキルンを適用し
ている。
３の実施例のフロー図である。第１の実施例が予備還元
炉にキャタピラ状移動床を適用しているのに対し、第３
の実施例では、予備還元炉にロータリーキルンを適用し
ている。
【００４３】鉄原料バンカー１４−ａ、石炭バンカー１
４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給された粉
状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１５で混
練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレット２１とな
り、ロータリーキルン型の予備還元炉１７に装入され、
内装炭ペレット２１は予備還元炉１７内を図２実線の矢
印の方向（右から左の方向）に移動する。
４−ｂ、バインダーバンカー１４−ｃから供給された粉
状鉄原料、粉状石炭、バインダーは、ミキサー１５で混
練され、ペレタイザー１６で内装炭ペレット２１とな
り、ロータリーキルン型の予備還元炉１７に装入され、
内装炭ペレット２１は予備還元炉１７内を図２実線の矢
印の方向（右から左の方向）に移動する。
【００４４】予備還元炉１７内には、溶融還元炉１で発
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
予備還元炉１７内を図２破線の矢印の方向（左から右の
方向）に流れる。予備還元炉１７に配設された予熱空気
羽口１９から吹き込まれる空気により、上記ＣＯ，Ｈ2
分が燃焼し、溶融還元炉１で発生した高温の燃焼ガスの
顕熱及び潜熱により、予備還元炉１７中の雰囲気は高温
となり、内装炭ペレット２１が加熱される。
生したＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ2 等を含む高温
の燃焼ガスが溶融還元炉のガス排出口５、排ガスダクト
１３、予備還元炉のガス導入口１８を介して導入され、
予備還元炉１７内を図２破線の矢印の方向（左から右の
方向）に流れる。予備還元炉１７に配設された予熱空気
羽口１９から吹き込まれる空気により、上記ＣＯ，Ｈ2
分が燃焼し、溶融還元炉１で発生した高温の燃焼ガスの
顕熱及び潜熱により、予備還元炉１７中の雰囲気は高温
となり、内装炭ペレット２１が加熱される。
【００４５】高温に加熱（例えば１，２００℃程度）さ
れた内装炭ペレット２１中の石炭の炭素分と内装炭ペレ
ット２１中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ
2 Ｏ3 ）は還元される。
れた内装炭ペレット２１中の石炭の炭素分と内装炭ペレ
ット２１中の鉄原料の酸化鉄分（ＦｅＯ及びＦｅ
2 Ｏ3 ）は還元される。
【００４６】さらに、内装炭ペレット２１中で発生した
ＣＯガス及び炭材中水素分は、上記予熱空気羽口１９を
通じて予備還元炉１７中に吹き込まれる空気中の酸素分
により燃焼し、内装炭ペレット２１は更に加熱される。
ＣＯガス及び炭材中水素分は、上記予熱空気羽口１９を
通じて予備還元炉１７中に吹き込まれる空気中の酸素分
により燃焼し、内装炭ペレット２１は更に加熱される。
【００４７】上記の反応により、内装炭ペレット２１
は、所定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペ
レット２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８から
排出され、排ガスダクト１３を介して、溶融還元炉のガ
ス排出口５から高温（例えば１，０００℃）のまま溶融
還元炉１に装入される。
は、所定の金属化率まで予備還元されることで半還元ペ
レット２２となり、予備還元炉の排ガス導入口１８から
排出され、排ガスダクト１３を介して、溶融還元炉のガ
ス排出口５から高温（例えば１，０００℃）のまま溶融
還元炉１に装入される。
【００４８】予備還元炉１７の排ガスは、予備還元炉１
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
７のガス排出側に配設された完全燃焼器２３で残存する
ＣＯ，Ｈ2 分を外気を必要量吸引することで完全に燃焼
した後、排ガスダクト２４を介して熱交換器２５に導か
れ、予備還元炉及び／又は溶融還元炉に吹き込まれる空
気を予熱（例えば８００℃程度）した後、集塵機２６、
ブロアー２７、煙突２８等を通して系外に排出される。
【００４９】上記予熱空気は、ブロアー２９で熱交換器
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
２５に送られ、上記排ガスで予熱された後、予熱空気配
管３０を介して、予備還元炉１７には予熱空気羽口１９
から、溶融還元炉１には下部羽口１１及び／又は上部羽
口１２から、各々吹き込まれる。
【００５０】以下の表１に、特開平１−５０２２７６公
報で提案されている溶融還元１段法の従来技術、及び本
発明に係わる溶融還元設備の石炭及び酸素原単位の１例
を示す。 本発明に係わる溶融還元設備の操業条件： 予備還元炉から溶融還元炉に装入される半還元ペレットの金属化率：８５％ 予備還元炉から溶融還元炉に装入される半還元ペレットの温度：１，０００℃ 予備還元炉及び溶融還元炉に吹き込む予熱空気温度 ：８００℃ 溶融還元炉から排出される溶銑温度 ：１，４００℃
報で提案されている溶融還元１段法の従来技術、及び本
発明に係わる溶融還元設備の石炭及び酸素原単位の１例
を示す。 本発明に係わる溶融還元設備の操業条件： 予備還元炉から溶融還元炉に装入される半還元ペレットの金属化率：８５％ 予備還元炉から溶融還元炉に装入される半還元ペレットの温度：１，０００℃ 予備還元炉及び溶融還元炉に吹き込む予熱空気温度 ：８００℃ 溶融還元炉から排出される溶銑温度 ：１，４００℃
【００５１】
【表１】
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の溶融還元
炉においては、上記の構成としたことで、以下の効果が
期待できる。 安価な粉状鉄原料又は鉄分含有ダストが使用可能であ
る。 還元、溶解工程で電力及び天然ガス等の石炭以外のエ
ネルギーを必要とせず、天然ガス等の単価が高い地域に
おいても経済性に優れる。 低い石炭及び酸素原単位を達成することが可能であ
り、電力又は燃料ガスが余剰又は単価が安い場合でも、
経済性に優れる。 スラグ分の溶融分離及び脱硫が可能である。 予備還元炉から溶融還元炉に還元ペレットを装入する
過程で、還元ペレットが再酸化する心配がない。 内装炭ペレットの層中に燃焼性ガスを通過させないの
で、溶融還元炉で発生した高温の燃焼性ガスを予備還元
炉に導入前に冷却する必要はないため、熱ロスが小さ
い。 金属化率の調整時に溶融還元炉で発生する燃焼性ガス
の２次燃焼率を調整し、燃焼性ガスの顕熱及び潜熱を同
時に調整する必要はなく、操業が容易となる。
炉においては、上記の構成としたことで、以下の効果が
期待できる。 安価な粉状鉄原料又は鉄分含有ダストが使用可能であ
る。 還元、溶解工程で電力及び天然ガス等の石炭以外のエ
ネルギーを必要とせず、天然ガス等の単価が高い地域に
おいても経済性に優れる。 低い石炭及び酸素原単位を達成することが可能であ
り、電力又は燃料ガスが余剰又は単価が安い場合でも、
経済性に優れる。 スラグ分の溶融分離及び脱硫が可能である。 予備還元炉から溶融還元炉に還元ペレットを装入する
過程で、還元ペレットが再酸化する心配がない。 内装炭ペレットの層中に燃焼性ガスを通過させないの
で、溶融還元炉で発生した高温の燃焼性ガスを予備還元
炉に導入前に冷却する必要はないため、熱ロスが小さ
い。 金属化率の調整時に溶融還元炉で発生する燃焼性ガス
の２次燃焼率を調整し、燃焼性ガスの顕熱及び潜熱を同
時に調整する必要はなく、操業が容易となる。
【図１】本発明に係わる溶融還元設備の第１の実施例の
フロー図。
フロー図。
【図２】本発明に係わる溶融還元設備の第２の実施例の
フロー図。
フロー図。
【図３】本発明に係わる溶融還元設備の第３の実施例の
フロー図。
フロー図。
１：溶融還元炉 ２：耐火物 ３：水冷パネル ４：原料投入口 ５：ガス排出口 ６：溶銑 ７：スラグ ８：出銑口 ９：出滓口 １０：２次燃焼帯 １１：下部羽口 １２：上部羽口 １３，２４：排ガスダクト １４−ａ：鉄原料バンカー １４−ｂ，ｄ：石炭バンカー １４−ｃ：バインダーバンカー １４−ｅ：造滓剤バンカー １５：ミキサー １６：造粒器 １７：予備還元炉 １８：ガス導入口 １９：予熱空気羽口 ２０：キャタピラ状移動床 ２１：内装炭ペレット ２２：半還元ペレット ２３：完全燃焼器 ２５：熱交換器 ２６：集塵機 ２７，２９：ブロアー ２８：煙突 ３０：予熱空気配管 ３１：酸素設備 ３２：酸素配管 ３３：ガス誘導板 ３４：スクリューコンベアー
Claims (7)
- 【請求項１】 溶融還元炉のガス排出口と集塵機、ブロ
アーを接続する排ガスダクトの途中に、内装炭ペレット
を予備還元して半還元ペレットを製造する予備還元炉を
配設し、前記溶融還元炉で発生する高温の燃焼性ガスを
前記予備還元炉に導入する如くなしたことを特徴とする
溶融還元設備。 - 【請求項２】 予備還元炉を溶融還元炉の上方に配置
し、前記予備還元炉のガス導入口から半還元ペレットを
排出し、前記予備還元炉と溶融還元炉を接続する排ガス
ダクトを介し、前記溶融還元炉のガス排出口から半還元
ペレットを装入する如くなしたことを特徴とする請求項
１記載の溶融還元設備。 - 【請求項３】 予備還元炉と集塵機、ブロアーを接続す
る排ガスダクトの途中に熱交換器を配設し、前記熱交換
器で予熱された空気の配管を前記予備還元炉及び／又は
前記溶融還元炉に接続し、予熱空気を前記予備還元炉及
び／又は前記溶融還元炉に吹き込む如くなしたことを特
徴とする請求項１記載の溶融還元設備。 - 【請求項４】 予備還元炉の底面が、キャタピラ状の移
動床で構成されていることを特徴とする請求項１記載の
溶融還元設備。 - 【請求項５】 予備還元炉の底面が、振動コンベアで構
成されていることを特徴とする請求項１記載の溶融還元
設備。 - 【請求項６】 予備還元炉が回転床炉で構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の溶融還元設備。 - 【請求項７】 予備還元炉がロータリーキルンで構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の溶融還元設
備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119738A JPH11310813A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 溶融還元設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119738A JPH11310813A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 溶融還元設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310813A true JPH11310813A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14768914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10119738A Withdrawn JPH11310813A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 溶融還元設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11310813A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002097507A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶銑製造方法および溶銑製造装置 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10119738A patent/JPH11310813A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002097507A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶銑製造方法および溶銑製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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