JPH11310814A - 溶融還元炉 - Google Patents
溶融還元炉Info
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- JPH11310814A JPH11310814A JP12080498A JP12080498A JPH11310814A JP H11310814 A JPH11310814 A JP H11310814A JP 12080498 A JP12080498 A JP 12080498A JP 12080498 A JP12080498 A JP 12080498A JP H11310814 A JPH11310814 A JP H11310814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融還元炉において、鉱山における鉄鉱石の
採掘過程で発生する微粉鉄鉱石や高炉工場で発生する二
次灰などの粒径が非常に小さい微粉である鉄原料を使用
する場合でも、鉄原料の飛散を抑制する溶融還元設備の
提供。 【解決手段】 反応容器の側壁の下部及び上部の両側に
それぞれ複数の下部羽口及び上部羽口が設けられ、反応
容器の下部に、反応容器と第一のサイフォン口で連通し
ている溶銑溜まりと、反応容器の第２のサイフォン口で
連通しているスラグ溜まりが設けられている溶融還元炉
において、原燃料の投入口を反応容器の側壁でスラグ浴
上面より高くかつスラグ浴上面から天井部までの高さの
半分以下の高さに設けたことを特徴とする溶融還元炉。
採掘過程で発生する微粉鉄鉱石や高炉工場で発生する二
次灰などの粒径が非常に小さい微粉である鉄原料を使用
する場合でも、鉄原料の飛散を抑制する溶融還元設備の
提供。 【解決手段】 反応容器の側壁の下部及び上部の両側に
それぞれ複数の下部羽口及び上部羽口が設けられ、反応
容器の下部に、反応容器と第一のサイフォン口で連通し
ている溶銑溜まりと、反応容器の第２のサイフォン口で
連通しているスラグ溜まりが設けられている溶融還元炉
において、原燃料の投入口を反応容器の側壁でスラグ浴
上面より高くかつスラグ浴上面から天井部までの高さの
半分以下の高さに設けたことを特徴とする溶融還元炉。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応容器に鉄原
料，炭材，及び造滓剤を原燃料として装入し、酸素及び
／又は酸素含有ガスを吹き込んで、鉄原料を溶融還元し
溶鉄または溶銑を直接製造する設備に関する。
料，炭材，及び造滓剤を原燃料として装入し、酸素及び
／又は酸素含有ガスを吹き込んで、鉄原料を溶融還元し
溶鉄または溶銑を直接製造する設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融還元は、反応容器に鉄原料，炭材，
及び造滓剤を原燃料として装入し、酸素及び／又は酸素
含有ガスを吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属
を還元し、溶融金属を直接製造する方法である。
及び造滓剤を原燃料として装入し、酸素及び／又は酸素
含有ガスを吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属
を還元し、溶融金属を直接製造する方法である。
【０００３】この溶融還元法は、従来の高炉法に比べ、
生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易なこと
と設備の停止，再起動が容易なこと、及び設備投資額が
小さいことから、特に小規模溶融金属製造法として最近
注目されつつある。
生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易なこと
と設備の停止，再起動が容易なこと、及び設備投資額が
小さいことから、特に小規模溶融金属製造法として最近
注目されつつある。
【０００４】一般にこの種の溶融還元法は、炉本体内に
予備還元した金属原料，炭材，及び造滓材を添加し、炉
本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2ガスで
金属原料を予備還元する２段法と、炉本体内に未還元の
金属原料，炭材，及び造滓材を添加し、スラグ中で金属
原料中の酸化金属を還元し、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段法とに分類される。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、シンプルな１段法が注目されている。
予備還元した金属原料，炭材，及び造滓材を添加し、炉
本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2ガスで
金属原料を予備還元する２段法と、炉本体内に未還元の
金属原料，炭材，及び造滓材を添加し、スラグ中で金属
原料中の酸化金属を還元し、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段法とに分類される。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、シンプルな１段法が注目されている。
【０００５】図８は１段法の従来の溶融還元炉の正断面
図、図９は従来の溶融還元炉の側断面図であり、反応容
器１の天井部には、鉄原料、炭材、造滓材等の原燃料を
反応容器１内に投入するための原料投入口２と、反応容
器１内で発生したガスを排出するガス排出口３が設けら
れ、ガス排出口は排ガスの熱を回収するボイラや排ガス
浄化装置に接続されている。
図、図９は従来の溶融還元炉の側断面図であり、反応容
器１の天井部には、鉄原料、炭材、造滓材等の原燃料を
反応容器１内に投入するための原料投入口２と、反応容
器１内で発生したガスを排出するガス排出口３が設けら
れ、ガス排出口は排ガスの熱を回収するボイラや排ガス
浄化装置に接続されている。
【０００６】反応容器１の上部には、炉内発生ガスを二
次燃焼させる為に酸素吹き込み用の複数の上部羽口５が
設けられている。
次燃焼させる為に酸素吹き込み用の複数の上部羽口５が
設けられている。
【０００７】反応容器１の下部の外側の左右には、一方
の側に反応容器１とサイフォン６ａで連通している溶銑
溜まり７が設けられ、溶銑溜まり７には溶銑８を出銑す
るための出銑口９が設けられている。他方の側には反応
容器１とサイフォン口６ｂで連通しているスラグ溜まり
１０が設けられ、スラグ溜まり１０にはスラグ１１を出
滓するための出滓口１２が設けられている。上記の溶融
還元炉を用いた鉄又は銑鉄の製造プロセスについて説明
すると、原燃料投入口２から鉄原料、石炭あるいはコー
クス等の炭材及び造滓材等の原燃料が連続的に反応容羽
１内に投入される。
の側に反応容器１とサイフォン６ａで連通している溶銑
溜まり７が設けられ、溶銑溜まり７には溶銑８を出銑す
るための出銑口９が設けられている。他方の側には反応
容器１とサイフォン口６ｂで連通しているスラグ溜まり
１０が設けられ、スラグ溜まり１０にはスラグ１１を出
滓するための出滓口１２が設けられている。上記の溶融
還元炉を用いた鉄又は銑鉄の製造プロセスについて説明
すると、原燃料投入口２から鉄原料、石炭あるいはコー
クス等の炭材及び造滓材等の原燃料が連続的に反応容羽
１内に投入される。
【０００８】反応容器内１には、原料が溶解されてスラ
グ浴１１が形成されており、スラグ浴１１ａには下部羽
口４を通して酸素あるいは酸素富化空気が吹き込まれ、
スラグ浴１１ａを撹拌すると共に、投入された石炭の一
部を燃焼させてスラグ浴１１ａに熱を供給する。投入さ
れた原料は、スラグ浴１１ａに巻き込まれ、溶融された
スラグとなり、スラグ中の酸化鉄は石炭により還元され
る。スラグ浴１１ａで発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は上部羽口５を通じて二次燃焼帯に吹き込まれる酸素
と反応し酸化される。この反応を二次燃焼と呼び、この
二次燃焼熱の一部がスラグ浴１１ａに伝わりスラグ浴内
で溶融還元のための熱として使用される。反応容器内で
発生ガスは反応容器１上部のガス排出口３より炉外に導
かれ、ガスの持つエネルギを回収する廃熱ボイラやガス
清浄化装置を経て系外に捨てられる。この時反応容器内
に生じるガス流れに乗って、原料投入口から投入された
原燃料の一部は、スラグ浴１１ａに到達する前に炉外に
飛散する現象が生じる。
グ浴１１が形成されており、スラグ浴１１ａには下部羽
口４を通して酸素あるいは酸素富化空気が吹き込まれ、
スラグ浴１１ａを撹拌すると共に、投入された石炭の一
部を燃焼させてスラグ浴１１ａに熱を供給する。投入さ
れた原料は、スラグ浴１１ａに巻き込まれ、溶融された
スラグとなり、スラグ中の酸化鉄は石炭により還元され
る。スラグ浴１１ａで発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は上部羽口５を通じて二次燃焼帯に吹き込まれる酸素
と反応し酸化される。この反応を二次燃焼と呼び、この
二次燃焼熱の一部がスラグ浴１１ａに伝わりスラグ浴内
で溶融還元のための熱として使用される。反応容器内で
発生ガスは反応容器１上部のガス排出口３より炉外に導
かれ、ガスの持つエネルギを回収する廃熱ボイラやガス
清浄化装置を経て系外に捨てられる。この時反応容器内
に生じるガス流れに乗って、原料投入口から投入された
原燃料の一部は、スラグ浴１１ａに到達する前に炉外に
飛散する現象が生じる。
【０００９】下部羽口４の下には、動きの穏やかなスラ
グ層があり、ここで鉄または銑鉄の小滴とスラグ１１と
が分離され、鉄又は銑鉄８はサイフォン６ａを経て溶銑
溜まり７から出銑口１２を通って炉外に排出され、、ス
ラグ１１はサイフォン口６ｂを経てスラグ溜まり１０か
ら出滓口１２を通って炉外に排出される（金属Ｖｏｌ．
６５（１９９５）Ｎｏ．１１ ｐ１０７９〜１０８１参
照）。
グ層があり、ここで鉄または銑鉄の小滴とスラグ１１と
が分離され、鉄又は銑鉄８はサイフォン６ａを経て溶銑
溜まり７から出銑口１２を通って炉外に排出され、、ス
ラグ１１はサイフォン口６ｂを経てスラグ溜まり１０か
ら出滓口１２を通って炉外に排出される（金属Ｖｏｌ．
６５（１９９５）Ｎｏ．１１ ｐ１０７９〜１０８１参
照）。
【００１０】この１段法の溶融還元法においては、鉄原
料として、塊状の鉱石に限らず、粉鉱石でも塊成化など
の事前処埋を行うことなく溶融還元処埋が可能であり、
この原料選択の自由度が大きいことがその特徴の一つと
なっている。
料として、塊状の鉱石に限らず、粉鉱石でも塊成化など
の事前処埋を行うことなく溶融還元処埋が可能であり、
この原料選択の自由度が大きいことがその特徴の一つと
なっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
粒度分布に示されたような粒度分布をもつ鉱山における
鉄鉱石の採掘過程で発生する微粉鉄鉱石（スライム）や
高炉工場で発生する二次灰（高炉二次灰）を鉄原料とし
て使用する場合、一般の粉鉱石よりもさらに粒度が小さ
いために、その鉄原料が反応容器天井部に設けられた原
燃料投入口から投入され二次燃焼空間を通過してスラグ
浴に到達する前に炉内から炉外に向かうガス流れに乗っ
て炉外へ飛散してしまう割合が大きくなる。その結果と
して、鉄原料の原単位の悪化に繋がると共に排ガス処理
装置へのダスト飛散量の増大に伴いダスト処埋費用が増
大するという課題があった。又、この課題を解決するた
めにスライムや高炉二次灰を微粉鉄原料として使用する
場合には、事前処埋として塊成化する方法もあるが、設
備費や処理費の増大に繋がり、設備も操業もシンプルと
いうＩ段法の溶融還元法の利点をなくしてしまういう問
題があった。
粒度分布に示されたような粒度分布をもつ鉱山における
鉄鉱石の採掘過程で発生する微粉鉄鉱石（スライム）や
高炉工場で発生する二次灰（高炉二次灰）を鉄原料とし
て使用する場合、一般の粉鉱石よりもさらに粒度が小さ
いために、その鉄原料が反応容器天井部に設けられた原
燃料投入口から投入され二次燃焼空間を通過してスラグ
浴に到達する前に炉内から炉外に向かうガス流れに乗っ
て炉外へ飛散してしまう割合が大きくなる。その結果と
して、鉄原料の原単位の悪化に繋がると共に排ガス処理
装置へのダスト飛散量の増大に伴いダスト処埋費用が増
大するという課題があった。又、この課題を解決するた
めにスライムや高炉二次灰を微粉鉄原料として使用する
場合には、事前処埋として塊成化する方法もあるが、設
備費や処理費の増大に繋がり、設備も操業もシンプルと
いうＩ段法の溶融還元法の利点をなくしてしまういう問
題があった。
【００１２】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、鉱山における鉄鉱石の採掘
過程で発生する微粉鉄鉱石や高炉工場で発生する二次灰
などの粒径が非常に小さい微粉鉄原料を使用する場合に
おいて、その目的とするところは、鉄原料が飛散する割
合を小さくする溶融還元設備を提供するものである。
ためになされたものであり、鉱山における鉄鉱石の採掘
過程で発生する微粉鉄鉱石や高炉工場で発生する二次灰
などの粒径が非常に小さい微粉鉄原料を使用する場合に
おいて、その目的とするところは、鉄原料が飛散する割
合を小さくする溶融還元設備を提供するものである。
【００１３】
【問題を解決する手段】本発明の溶融還元炉は、反応容
器の側壁の下部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽
口及び上部羽口が設けられ、反応容器の下部に、反応容
器と第一のサイフォン口で連通している溶銑溜まりと、
反応容舘の第２のサイフォン口で連通しているスラグ溜
まりが設けられている鉄原料の溶融還元炉において、原
燃料の投入口を反応容器の側壁でスラグ浴上面より高く
かつ上部羽口よりも低い位置に設けたことを特徴とす
る。
器の側壁の下部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽
口及び上部羽口が設けられ、反応容器の下部に、反応容
器と第一のサイフォン口で連通している溶銑溜まりと、
反応容舘の第２のサイフォン口で連通しているスラグ溜
まりが設けられている鉄原料の溶融還元炉において、原
燃料の投入口を反応容器の側壁でスラグ浴上面より高く
かつ上部羽口よりも低い位置に設けたことを特徴とす
る。
【００１４】本発明の溶融還元炉は反応容器の側壁の下
部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽口及び上部羽
口が設けられ、反応容器の下部に、反応容器と第一のサ
イフォン口で連通している溶銑溜まりと、反応容器の第
２のサイフォン口で連通しているスラグ溜まりが設けら
れている鉄原料の溶融還元炉において、天井部に設けた
原燃料投入口下部にその下端がスラグ浴上面より高くか
つ上部羽口よりも低い原燃料の落下案内シュートを設け
たことを特徴とする。
部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽口及び上部羽
口が設けられ、反応容器の下部に、反応容器と第一のサ
イフォン口で連通している溶銑溜まりと、反応容器の第
２のサイフォン口で連通しているスラグ溜まりが設けら
れている鉄原料の溶融還元炉において、天井部に設けた
原燃料投入口下部にその下端がスラグ浴上面より高くか
つ上部羽口よりも低い原燃料の落下案内シュートを設け
たことを特徴とする。
【００１５】本発明の溶融還元炉は反応容器の側壁の下
部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽口及び上部羽
口が設けられ、反応容羽の下部に、反応容器と第一のサ
イフォン口で連通している溶銑溜まりと、反応容器の第
２のサイフォン口で連通しているスラグ溜まりが設けら
れている鉄原料の溶融還元炉において、原燃料の吹き込
き出し口がスラグ浴上面より高くかつ上部羽口よりも低
いランス装置を設けたことを特徴とする。
部及び上部の両側にそれぞれ複数の下部羽口及び上部羽
口が設けられ、反応容羽の下部に、反応容器と第一のサ
イフォン口で連通している溶銑溜まりと、反応容器の第
２のサイフォン口で連通しているスラグ溜まりが設けら
れている鉄原料の溶融還元炉において、原燃料の吹き込
き出し口がスラグ浴上面より高くかつ上部羽口よりも低
いランス装置を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】一般に上昇ガス流中に微粉が存在
し、微粉まわりのＲe数が２以下の場合において、個々
の粉体に働く上昇ガスの抗力Ｆは（１）式で表される。 Ｆ＝３・π・μ・Ｄ・ｕ ・・・ （１） μ：ガスの粘性係数（ｇ／ｃｍ・ｓ） Ｄ：粉体の粒子径（ｃｍ） ｕ：上昇ガス速度（ｍ／ｓ）
し、微粉まわりのＲe数が２以下の場合において、個々
の粉体に働く上昇ガスの抗力Ｆは（１）式で表される。 Ｆ＝３・π・μ・Ｄ・ｕ ・・・ （１） μ：ガスの粘性係数（ｇ／ｃｍ・ｓ） Ｄ：粉体の粒子径（ｃｍ） ｕ：上昇ガス速度（ｍ／ｓ）
【００１７】この上昇ガス流にのって、粉が飛散するか
否かは上記抗力Ｆと以下に示す（２）式に示される粉体
重量Ｗとの大小関係を比較することによって求められ
る。 Ｗ＝１／ ６・π・ρp・ｇ・Ｄ3・・・（２） ρp：粉体の比重（ｇ／ｃｍ3）
否かは上記抗力Ｆと以下に示す（２）式に示される粉体
重量Ｗとの大小関係を比較することによって求められ
る。 Ｗ＝１／ ６・π・ρp・ｇ・Ｄ3・・・（２） ρp：粉体の比重（ｇ／ｃｍ3）
【００１８】この関係を用いて上昇ガス流中において、
微粉が飛散するか否かの限界粒子径Ｄcriを計算すると
以下の（３）で示すことができる。 Ｄcri＝（１８・μ／ρp・ｕ／ｇ）1/2・・・（３）
微粉が飛散するか否かの限界粒子径Ｄcriを計算すると
以下の（３）で示すことができる。 Ｄcri＝（１８・μ／ρp・ｕ／ｇ）1/2・・・（３）
【００１９】一方、実際的に微粉が粉体流を構成する場
合には、上昇ガス流にさらされる部分がどれだけである
かが、飛散速度を決めることになる。
合には、上昇ガス流にさらされる部分がどれだけである
かが、飛散速度を決めることになる。
【００２０】したがって粉体流からの粉体の飛散につい
ては概ね以下が成り立つといえる。 粉体飛散率＝（粉体流の表面積）／（粉体供給速度）×
（飛散限界粒子径Ｄcri以下の比率） ＝（粉体流の比表面積）×（飛散限界粒子径Ｄcri以下
の比率）
ては概ね以下が成り立つといえる。 粉体飛散率＝（粉体流の表面積）／（粉体供給速度）×
（飛散限界粒子径Ｄcri以下の比率） ＝（粉体流の比表面積）×（飛散限界粒子径Ｄcri以下
の比率）
【００２１】これより、粉体が細かいほど、比重が小さ
いほど、また上昇速度が大きいほど飛散速度は増加する
が、粉体流の比表面積を小さくすることによって、粉体
飛散率を抑制することに有効であることがわかる。
いほど、また上昇速度が大きいほど飛散速度は増加する
が、粉体流の比表面積を小さくすることによって、粉体
飛散率を抑制することに有効であることがわかる。
【００２２】粉体流に乱れがなければ、粉体流の比表面
積は粉体流の径に逆比例する。従って、粉体供給速度が
一定の場合、粉体流比表面積を小さくするには、粉体流
が短いことが効果がある。
積は粉体流の径に逆比例する。従って、粉体供給速度が
一定の場合、粉体流比表面積を小さくするには、粉体流
が短いことが効果がある。
【００２３】図６に粉体流の長さと飛散率の関係を示
す。これは溶融還元炉を用いて原燃料の投入口の位置が
反応容器のそれぞれ １）天井の場合（図６中ａ）、 ２）スラグ浴上面から天井までの高さの３／４の場合
（図６中ｂ）、 ３）スラグ浴上面から天井までの高さの半分とした場合
（図６中ｃ）、 ４）スラグ浴上面から天井までの高さの１／４の場合
（図６中ｄ） の４通りの場合で、鉄原料として図５に示す粒度分布を
持つスライムを使用した場合の鉄原料の飛散率を求めた
ものである。図６に示すように原燃料投入口がスラグ浴
上面と天井までの高さの半分を越える高さで急激に飛散
率が増大することがすることがわかった。これは粉体流
が長くなることによって粉流体の表面積が長さに比例し
て大きくなることに加えて粉体流自身の広がりと乱れが
発生し、加速度的に飛散率が増大したものと考えられ
る。
す。これは溶融還元炉を用いて原燃料の投入口の位置が
反応容器のそれぞれ １）天井の場合（図６中ａ）、 ２）スラグ浴上面から天井までの高さの３／４の場合
（図６中ｂ）、 ３）スラグ浴上面から天井までの高さの半分とした場合
（図６中ｃ）、 ４）スラグ浴上面から天井までの高さの１／４の場合
（図６中ｄ） の４通りの場合で、鉄原料として図５に示す粒度分布を
持つスライムを使用した場合の鉄原料の飛散率を求めた
ものである。図６に示すように原燃料投入口がスラグ浴
上面と天井までの高さの半分を越える高さで急激に飛散
率が増大することがすることがわかった。これは粉体流
が長くなることによって粉流体の表面積が長さに比例し
て大きくなることに加えて粉体流自身の広がりと乱れが
発生し、加速度的に飛散率が増大したものと考えられ
る。
【００２４】図１は本発明の溶融還元炉の正断面図、図
２は同側断面図で、図８及び図９により説明した従来の
溶融還元炉の部材と同一部材には、同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
２は同側断面図で、図８及び図９により説明した従来の
溶融還元炉の部材と同一部材には、同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
【００２５】本実施例では、原燃料の投入口を反応容羽
の側壁に設け、その高さを原料投入口がフォーミングス
ラグに浸せきしないようにスラグ浴の上面より上とし、
かつスラグ浴上面から天井までの高さの約１／２である
約１ｍとした。これにより微粉鉄原料のスラグ浴面に到
達するまでの粉体流の距離が短くなり、二次燃焼空間に
おいて炉内で発生したガスが炉外に排出される際に生じ
るガス流にさらされる距離が短くなるとともに粉体流の
広がりによる乱れも小さく、粉体流の比表面積を小さく
することが可能となった。この結果、鉄原料として図５
に示す粒度分布を持つ鉱山スライムを使用した場合にお
いてもその飛散率を約３％以下に抑制することができ
た。
の側壁に設け、その高さを原料投入口がフォーミングス
ラグに浸せきしないようにスラグ浴の上面より上とし、
かつスラグ浴上面から天井までの高さの約１／２である
約１ｍとした。これにより微粉鉄原料のスラグ浴面に到
達するまでの粉体流の距離が短くなり、二次燃焼空間に
おいて炉内で発生したガスが炉外に排出される際に生じ
るガス流にさらされる距離が短くなるとともに粉体流の
広がりによる乱れも小さく、粉体流の比表面積を小さく
することが可能となった。この結果、鉄原料として図５
に示す粒度分布を持つ鉱山スライムを使用した場合にお
いてもその飛散率を約３％以下に抑制することができ
た。
【００２６】図３に請求項２の発明の正断面図を示す。
この場合、天井部に設けた原燃料投入口下部にその下端
がスラグ浴上面より高くかつスラグ浴面から天井までの
高さの半分以下となるように原燃料の落下案内シュート
１４を設けている。落下案内シュートは反応容器内の高
熱負荷対策として水冷構造体及び／あるいは耐火材から
構成される。
この場合、天井部に設けた原燃料投入口下部にその下端
がスラグ浴上面より高くかつスラグ浴面から天井までの
高さの半分以下となるように原燃料の落下案内シュート
１４を設けている。落下案内シュートは反応容器内の高
熱負荷対策として水冷構造体及び／あるいは耐火材から
構成される。
【００２７】図４に請求項３の発明の正断面図を示す。
この場合反応容藷の側壁に開口部を設け、原燃料の投入
のためにキャリアガスとしてＮ2ガスを用いたランス吹
き込み装置１５を設け、その原燃料の吹き込き出し口は
ランス自身の長寿命化の観点より、スラグ浴に浸せきせ
ずにスラグ浴面より上としかつスラグ浴上面から天井ま
での高さの半分以下としている。
この場合反応容藷の側壁に開口部を設け、原燃料の投入
のためにキャリアガスとしてＮ2ガスを用いたランス吹
き込み装置１５を設け、その原燃料の吹き込き出し口は
ランス自身の長寿命化の観点より、スラグ浴に浸せきせ
ずにスラグ浴面より上としかつスラグ浴上面から天井ま
での高さの半分以下としている。
【００２８】この場合、原燃料の粉体流が二次燃焼空間
において炉内で発生したガスが炉外に排出される際に生
じるガス流にさらされる距離が短くなるとともに粉体流
の広がりによる乱れも小さく、粉体流の比表面積を小さ
くすることが可能となる。さらに加えて、粉体流に上昇
ガス流とは反対に下向きの粉体の速度が得られるので、
上昇ガス流速の影響が減じられたこととなり、この結果
として、飛散限界粒径Ｄcriが小さくなりことにより飛
散率を抑制することができる。
において炉内で発生したガスが炉外に排出される際に生
じるガス流にさらされる距離が短くなるとともに粉体流
の広がりによる乱れも小さく、粉体流の比表面積を小さ
くすることが可能となる。さらに加えて、粉体流に上昇
ガス流とは反対に下向きの粉体の速度が得られるので、
上昇ガス流速の影響が減じられたこととなり、この結果
として、飛散限界粒径Ｄcriが小さくなりことにより飛
散率を抑制することができる。
【００２９】図７は本発明の鉄原料の飛散率と鉄原料の
原単位との関係を示すグラフである。
原単位との関係を示すグラフである。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、原燃料の投入口の高さ
をスラグ浴面より上でかつスラグ浴上面から天井までの
高さの半分以下とすることにより、鉄原料の飛散を抑制
することが可能となり、それによって鉄原料の原単位を
低減せしめ、鉄又は銑鉄を効率的に製造することが可能
となる。また本発明は以下の効果がある。 （１）炉から発生するガスの利用装置たとえば廃熱ボイ
ラやガス清浄化のための排ガス処理装置へのダスト飛散
量の増大を抑制することができるので、結果としてこれ
らの装置におけるダスト除去・回収作業費用の増加を抑
制する。 （２）鉱山における鉄鉱石の採掘過程で発生する微粉鉄
鉱石や高炉工場で発生する二次灰などの粒径が非常に小
さい微粉鉄原料を事前処埋として塊成化することなく、
溶融還元処埋を行うことができる。
をスラグ浴面より上でかつスラグ浴上面から天井までの
高さの半分以下とすることにより、鉄原料の飛散を抑制
することが可能となり、それによって鉄原料の原単位を
低減せしめ、鉄又は銑鉄を効率的に製造することが可能
となる。また本発明は以下の効果がある。 （１）炉から発生するガスの利用装置たとえば廃熱ボイ
ラやガス清浄化のための排ガス処理装置へのダスト飛散
量の増大を抑制することができるので、結果としてこれ
らの装置におけるダスト除去・回収作業費用の増加を抑
制する。 （２）鉱山における鉄鉱石の採掘過程で発生する微粉鉄
鉱石や高炉工場で発生する二次灰などの粒径が非常に小
さい微粉鉄原料を事前処埋として塊成化することなく、
溶融還元処埋を行うことができる。
【図１】 請求項１の本発明の溶融還元炉の正断面図で
ある。
ある。
【図２】 請求項１の本発明の溶融還元炉の側断面図で
ある。
ある。
【図３】 請求項２の本発明の溶融還元炉の正断面図で
ある。
ある。
【図４】 請求項２の本発明の溶融還元炉の正断面図で
ある。
ある。
【図５】 微粉鉄原料の粒度分布の例である。
【図６】 原燃料の落下距離と飛散率の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図７】 鉄原料飛散率と鉄の原単位の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図８】 従来の溶融還元炉の正断面図である。
【図９】 従来の溶融還元炉の側断面図である。
１：反応容器 ２：原料投入口 ３：ガス排出口 ４：下部羽口 ５：上部羽口 ６ａ，６ｂ：サイフォン口 ７：溶銑溜まり ８：溶銑 ９：出銑口 １０：スラグ溜まり １１：スラグ １１ａ：スラグ浴 １２：出滓口 １３：原料搬送装置 １４：原燃料の落下案内シュート １５：ランス吹き込み装置
Claims (3)
- 【請求項１】 反応容器の側壁の下部及び上部の両側に
それぞれ複数の下部羽口及び上部羽口が設けられ、反応
容器の下部に、反応容器と第一のサイフォン口で連通し
ている溶銑溜まりと、反応容器の第２のサイフォン口で
連通しているスラグ溜まりが設けられている溶融還元炉
において、原燃料の投入口を反応容器の側壁でスラグ浴
上面より高くかつスラグ浴上面から天井部までの高さの
半分以下の高さに設けたことを特徴とする溶融還元炉。 - 【請求項２】 反応容器の側壁の下部及び上部の両側に
それぞれ複数の下部羽口及び上部羽口が設けられ、反応
容器の下部に、反応容器と第一のサイフォン口で連通し
ている溶銑溜まりと、反応容器の第２のサイフォン口で
連通しているスラグ溜まりが設けられている溶融還元炉
において、天井部に設けた原燃料投入口下部にその下端
がスラグ浴上面より高くかつスラグ浴上面から天井部ま
での高さの半分以下とした落下案内シュートを設けたこ
とを特徴とする溶融還元炉。 - 【請求項３】 反応容羽の側壁の下部及び上部の両側に
それぞれ複数の下部羽口及び上部羽口が設けられ、反応
容器の下部に、反応容器と第一のサイフォン口で連通し
ている溶銑溜まりと、反応容器の第２のサイフォン口で
連通しているスラグ溜まりが設けられている溶融還元炉
において、原燃料の吹き込き出し口がスラグ浴上面より
高くかつスラグ浴上面から天井までの高さの半分以下と
したランス装置を設けたことを特徴とする溶融還元炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12080498A JPH11310814A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 溶融還元炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12080498A JPH11310814A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 溶融還元炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310814A true JPH11310814A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14795404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12080498A Withdrawn JPH11310814A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 溶融還元炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11310814A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122928A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
| KR20200011775A (ko) * | 2018-07-25 | 2020-02-04 | 주식회사 포스코 | 용융로 |
| CN111780558A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-16 | 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 | 一种铌铁合金连续生产装置及生产方法 |
| CN111926133A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-11-13 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铁基矿物的熔炼方法及熔炼装置 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP12080498A patent/JPH11310814A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122928A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
| US7993430B2 (en) | 2006-04-25 | 2011-08-09 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing molten iron and apparatus for producing molten iron |
| US8277536B2 (en) | 2006-04-25 | 2012-10-02 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing molten iron and apparatus for producing molten iron |
| KR20200011775A (ko) * | 2018-07-25 | 2020-02-04 | 주식회사 포스코 | 용융로 |
| CN111780558A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-16 | 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 | 一种铌铁合金连续生产装置及生产方法 |
| CN111780558B (zh) * | 2020-07-17 | 2022-04-29 | 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 | 一种铌铁合金连续生产装置及生产方法 |
| CN111926133A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-11-13 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铁基矿物的熔炼方法及熔炼装置 |
| WO2022073324A1 (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铁基矿物的熔炼方法及熔炼装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |