JPS59100205A - Method and facilities for manufacturing sponge iron particleand liquefied pig iron directly from massy iron ore - Google Patents

Method and facilities for manufacturing sponge iron particleand liquefied pig iron directly from massy iron ore

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JPS59100205A
JPS59100205A JP58212649A JP21264983A JPS59100205A JP S59100205 A JPS59100205 A JP S59100205A JP 58212649 A JP58212649 A JP 58212649A JP 21264983 A JP21264983 A JP 21264983A JP S59100205 A JPS59100205 A JP S59100205A
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gas
melting
particles
sponge iron
gasifier
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Voest AG
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は特許請求の範囲第1項の前提部分にて述べた塊
状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を直接製造する
方法であって、鉄鉱石が直接還元装置内でゆるい充填状
態で熱い造元ガスによって海綿鉄粒子に還元され、そし
て直接還元装置から排出ざせる海綿鉄粒子が溶解ガス化
炉へ供給され、この溶解ガス化炉内で海綿鉄を溶解する
必要な熱およひ還元ガスがこの溶解ガス化炉へ導入され
る石炭とこの溶解ガス化炉へ吹込まれる酸素含有ガスち
から作られ、還元ガスの少なくとも一部が還元作業のた
めに規定された温度にまで冷却された後で直接還元装置
の還元領域内へ流される製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention is a method for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore as stated in the preamble of claim 1, wherein the iron ore is directly reduced. The sponge iron particles are reduced to sponge iron particles by the hot source gas in a loosely packed state in the device, and then discharged from the direct reduction device.The sponge iron particles are fed to the melting gasifier, where the sponge iron is melted. The necessary heat and reducing gas to be produced are produced from the coal introduced into the melter-gasifier and the oxygen-containing gas which is blown into the melter-gasifier, at least a portion of the reducing gas being specified for the reduction operation. The present invention relates to a manufacturing method in which the filtrate is cooled to a temperature at which the filtrate is cooled and then flowed into the reduction zone of a direct reduction device.

本発明はまた特許請求の範囲第25項の前提部分にて述
べたような溶解ガス化炉の上方に配置されている直接還
元装置であって、その下端部に熱い海綿鉄用排出手段を
有し、この排出手段の出口開孔が少なくとも1本の接続
導管を経由して溶解ガス化炉と連通している直接還元装
置を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および散状銑
鉄を製造する設備、および特許請求の範囲第32項およ
ひ第36項の前提部分にて述ベたような設備に関するも
のである。塊状鉄鉱石の語句がベレット状を含む塊状す
なわち片状の鉄鉱石を表わすのに使用されている。
The present invention also provides a direct reduction device disposed above the melting and gasifying furnace as stated in the preamble of claim 25, which has a hot sponge iron discharge means at its lower end. producing sponge iron particles and scattered pig iron from lump iron ore, comprising a direct reduction device in which the outlet opening of the discharge means communicates with the melting and gasifying furnace via at least one connecting conduit; The present invention relates to equipment and equipment as mentioned in the preambles of claims 32 and 36. The phrase lumpy iron ore is used to describe iron ore in the form of lumps or flakes, including pellets.

従来技術 この種の方法および設備は西ドイツ特許第303453
9号明細特に開示されている。公知方法においては、海
綿鉄を溶解する操作によって同量の海綿鉄を製造するの
に必要なよりも約40%多い還元ガスが作られれる。設
備を経済的に運転するために、過剰ガスで消費するもの
が必要となる。
PRIOR ART A method and installation of this type is described in West German Patent No. 303 453.
No. 9 is particularly disclosed. In the known process, the operation of melting the sponge iron produces approximately 40% more reducing gas than is required to produce the same amount of sponge iron. In order to operate the equipment economically, it is necessary to consume excess gas.

このことは設備が他の設備に連結されなければならない
ことを意味する。しかしながら、複数の設備の連結は全
体設備の利用可能性および生存性の減少の結果になり、
そして経済性をより悪くする結果になる。
This means that equipment must be connected to other equipment. However, the concatenation of multiple facilities results in a decrease in overall facility availability and survivability;
This results in worse economic performance.

使用する応じて、より大きな片の海綿 鉄は還元装置から排出されで、沈静チャンバー内へ進む
ときにはすでに高速度で移動しており、沈静チャンバー
内で下向移動速度はさらに速くなり、溶解ガス化炉内の
石炭流動床を急速通り抜ける。
Depending on the use, larger pieces of sponge iron are discharged from the reductor and are already moving at a high velocity when they pass into the settling chamber, where they move downward at an even faster rate and undergo dissolution and gasification. The coal passes rapidly through the fluidized bed in the furnace.

このような海綿鉄の石炭流動床中滞留時間が短いことに
よって、海綿鉄の温度上昇は対応してより小さいことに
なる。対照的に小さな粒子の海綿鉄は流動床中の滞留時
間がより長<、より高温まで加熱され、そしてより急速
に溶解する。
Due to the short residence time of such sponge iron in the coal fluidized bed, the temperature rise of the sponge iron is correspondingly smaller. In contrast, small particle sponge iron has a longer residence time in the fluidized bed, is heated to higher temperatures, and dissolves more rapidly.

発明の目的 本発明の目的は、本明細書の冒頭部にて述べた種類の方
法であって、過剰ガスなしで経済的に働きかつ溶解ガス
化炉の特定生産量を高めることができ、そして運転様式
を改善することができる方法を提供することである。本
発明の別の目的は、この方法に実施するための設備を提
供することである。
OBJECTS OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a process of the kind mentioned in the opening part of the present specification, which works economically without excess gas and is capable of increasing the specific output of a melter-gasifier, and The objective is to provide a method by which driving style can be improved. Another object of the invention is to provide equipment for implementing this method.

発明の構成 本発明に係る方法は特許請求の範囲第1項での特徴部分
に述べられたように直接還元装置から排出される海綿鉄
粒子が微粒分と粗粒子とに分離され、そして微粒分のみ
かが溶解ガス化炉へ入れられることを特徴とする現状鉄
鉱石から海綿鉄粒子およひ液状銑鉄を直接製造する方法
であり、そしてこの方法の有益な実施態様が特許請求の
範囲第2項ないし第24項に述べられている。本発明に
係る設備は特許請求の範囲第25項での特徴部分に述べ
られたように粗粒セパレータ7が直接還元装置2と溶解
ガス化炉1との同の接続導管に組込まれており、このセ
パレータの微粒分用出口開口8が溶解ガス化炉と連通し
ており、かつこのセパレータの粗粒分用出口開孔11が
別の溶解装置又は熱間圧縮、不動態化あるいは冷却のた
めの手段13と連通していることを特徴とする塊状鉄鉱
石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を製造する設備であり
、そしてこの設備の有益な実施態様が一許請求の範囲第
26項ないし、第38項に述べられている。
Structure of the Invention As stated in the characteristic part of claim 1, the method according to the present invention is such that sponge iron particles discharged from a direct reduction device are separated into fine particles and coarse particles, and the fine particles are separated into fine particles. A method for producing sponge iron particles and liquid pig iron directly from existing iron ore, characterized in that iron ore is introduced into a melting and gasifying furnace, and an advantageous embodiment of this method is defined in claim 2. As stated in paragraphs 24 to 24. In the equipment according to the present invention, as described in the characteristic part of claim 25, the coarse separator 7 is incorporated in the same connecting conduit between the direct reduction device 2 and the melting/gasification furnace 1, The outlet opening 8 for the fines fraction of this separator communicates with the melting-gasifier, and the outlet opening 11 for the coarse fraction of this separator communicates with a separate melting device or for hot compaction, passivation or cooling. An installation for producing sponge iron particles and liquid pig iron from lump iron ore, characterized in that it is in communication with means 13, and advantageous embodiments of this installation are disclosed in claims 26 to 38. As stated in section.

本発明に係る方法において、直接1元装置内で製造され
た海綿鉄粒子の全量が溶解ガス化炉へ供給されるのでは
なくその一部なので、これら粒子が溶解したときに、よ
り少ない量のガスが製造され、このことによって還元ガ
スの過剰が廻避可能である。ガス化炉へ供給される海綿
鉄粒子の部分は粗径の上限が限定される限りは選定され
る。このことはより大きな片の海綿鉄が石炭流動床を十
分に加熱されずに通り抜けることはないことを確実にし
、そして溶解ガス化炉の溶解ゾーンが増量のエネルギを
使用することで溶解されうる材料の堆積の害を受けない
ことを確実にする。還元装置から溶解ガス化炉への途中
で分離される粗粒子を熱い状態でアーク炉のような溶解
容器へ供給することができるが、溶解炉用装入材料にす
るように熱間圧縮、不動態化又は冷却することもできる
In the method according to the invention, the entire amount of sponge iron particles produced directly in the unitary unit is not fed to the melting and gasifier, but is part of it, so that when these particles are melted, a smaller amount of Gas is produced, which makes it possible to avoid an excess of reducing gas. The portion of the sponge iron particles supplied to the gasifier is selected as long as the upper limit of the coarse diameter is limited. This ensures that larger pieces of sponge iron do not pass through the coal fluidized bed without being sufficiently heated, and that the melting zone of the melting gasifier uses increased energy to melt the material that can be melted. ensure that they are not harmed by the build-up of The coarse particles that are separated on the way from the reduction equipment to the melting and gasifying furnace can be fed in a hot state to a melting vessel such as an arc furnace, but they can be hot-compressed or unprocessed to be used as charging material for the melting furnace. Mobilization or cooling can also be used.

本発明に係る方法は微粒分だけを溶解ガス化炉内で溶解
するようにしているので、もし溶解ガス化炉に未精製の
硫黄の多い石炭を供給するならば、困難に出合うであろ
う。より詳しくは、細かい海綿鉄粒子の表面積は重量に
対してより大きいので、微粒分は還元ガス中に含まれる
硫黄を粗粒分の場合よりも多く有し、そのために溶解ガ
ス化炉内で製造される液状銑鉄は好ましくないほと高い
硫黄含有量を有する。この場合には、硫黄含有量を減ら
す几めに付加処置が必要であり、本発明に係る方法に統
合される付加処置には下記ステップがあり、それらは単
独で組合せてよい。
Since the method according to the invention allows only the fine particles to be melted in the melter-gasifier, difficulties will be encountered if the melter-gasifier is fed with unrefined sulfur-rich coal. More specifically, since the surface area of fine sponge iron particles is larger relative to their weight, the fine grain fraction has more sulfur in the reducing gas than the coarse grain fraction, and is therefore less likely to be produced in the melter-gasifier. The liquid pig iron produced has an undesirably high sulfur content. In this case, additional measures are necessary to reduce the sulfur content, and the additional measures integrated in the method according to the invention include the following steps, which may be combined alone.

1、脱硫剤を溶解ガス化炉に供給すること:2、石炭の
ガス化によって作られた粗ガスの選元ガス中割合を、直
接還元装置からの廃ガスの一部CO2吸収処理後に混合
することによって下けること:および 3、溶解ガス化炉で溶解される微粒分の割合を減らして
石炭の燃焼によって作らなければならない溶解必要熱の
節約をすること。
1. Supplying the desulfurization agent to the melting and gasifying furnace: 2. Mixing the proportion of crude gas produced by coal gasification in the source gas after CO2 absorption treatment for a portion of the waste gas from the direct reduction device. and 3. Reducing the proportion of fines melted in the melting-gasifier to save the heat required for melting, which would have to be produced by burning coal.

上記第3項でのステップについては、溶解ガス化炉に直
接還元装置からの廃ガスの一部を酸素キャリアとして供
給することも可能であり、そして石炭の一部を廃ガス中
の二酸化炭素および水蒸気との吸熱反応によってガス化
することも可能である。
Regarding the step in item 3 above, it is also possible to feed the melting gasifier with a portion of the waste gas from the direct reduction unit as an oxygen carrier, and a portion of the coal with the carbon dioxide and carbon dioxide in the waste gas. It is also possible to gasify by endothermic reaction with water vapor.

上述したステップを行なうときには、微粒分の海綿鉄粒
子の硫黄含有量の減少は別なところで使用される粗粒分
の海綿鉄粒子の硫黄含有量のかなりの減少を招き、その
ために海綿鉄粒子を溶解したときに、そこから硫黄を除
去する特別なステップをもはやとる必要はない。
When carrying out the steps described above, a reduction in the sulfur content of the fine sponge iron particles will lead to a significant reduction in the sulfur content of the coarse sponge iron particles used elsewhere, so that the sponge iron particles are It is no longer necessary to take special steps to remove the sulfur from it when it is dissolved.

もし海綿鉄粒子を微粒分と粗粒分とに分ける操作を直接
還元装置からの排出直後に行なうのであるならば、海綿
鉄粒子が直接還元装置を700ないし900°との温度
にて去るので、粗粒セパレータはこのような温度用に設
計されねばならない。
If the separation of the sponge iron particles into fine and coarse fractions is carried out immediately after discharge from the direct reduction device, the sponge iron particles will leave the direct reduction device at a temperature between 700 and 900°; Coarse grain separators must be designed for these temperatures.

ある分級すなわぢ仕分は装置においては、特に、スクリ
ーンを使用している装置では困難を引き起こす。この場
合には、海綿鉄粒子の仕分け操作が冷却操業後のみに行
なわれること汀好ましい。海綿鉄粒子を区分けする前に
冷却するのに、直接還元装置からの洗浄そして処理され
た廃ガスを冷却剤として使用することは奸才しい。この
場合には、冷却剤が海綿鉄粒子搬送導管を経由して直接
還元装置へ進むことができないのを如実にするステップ
を採用することは望ましい。
Certain sorting or sorting poses difficulties in equipment, particularly those using screens. In this case, it is preferable that the sorting operation of the sponge iron particles is carried out only after the cooling operation. It is ingenious to use the cleaned and treated waste gas from the direct reduction unit as a coolant to cool the sponge iron particles before they are separated. In this case, it is desirable to take steps to ensure that the coolant cannot pass directly to the reduction device via the cancellous iron particle transport conduit.

分離された海綿鉄粒子が還元装置がらの冷却、洗浄そし
て処理された廃ガスによって冷却されることは好ましく
、この廃ガスは海綿鉄粒子との熱交換後に温度制御の目
的のために溶解ガス化炉から還元装置への熱い還元ガス
流と混合される。この様式の処置は還元装置からの廃ガ
スの経済的使用となる。
Preferably, the separated sponge iron particles are cooled by the cooled, washed and treated waste gas from the reduction device, which after heat exchange with the sponge iron particles is converted into dissolved gas for temperature control purposes. It is mixed with the hot reducing gas stream from the furnace to the reduction equipment. This type of treatment results in an economical use of the waste gas from the reduction unit.

粗粒分の海綿鉄粒子の分離操作は溶解ガス化炉に供給さ
nる海綿鉄での微細材料の相対割合を高め、そうしてガ
ス化炉から排出されるであろう微細材料の量をも増す。
The operation of separating the coarse fraction of the sponge iron particles increases the relative proportion of fine material in the sponge iron fed to the melter-gasifier and thus reduces the amount of fine material that will be discharged from the gasifier. It also increases.

したがって、本発明の開発に従って海綿鉄粒子が溶解ガ
ス化炉内で放出される位置を容器の頂部又げカバーから
下方に石炭流動床の上側境界近くに変位さぜる。このこ
とは好ましくは溶解ガス化炉の上方から内部へ、このガ
ス化炉内に形成さルる石炭流動床の上側境界近くまで伸
びている重力供給管によって達成される。
Therefore, in accordance with the development of the present invention, the location at which the sponge iron particles are discharged in the melter-gasifier is shifted from the top straddle cover of the vessel downwards to near the upper boundary of the coal fluidized bed. This is preferably accomplished by a gravity feed pipe extending from above into the melting gasifier to near the upper boundary of the fluidized coal bed formed within the gasifier.

このようにして、また海綿鉄粒子の導入が海綿鉄粒子流
の方向を適切に変えることによって遅した垂直方向速度
成分にでできる。この方向変更は重力供給管の下側領域
にカスケード配列に配置された突起を設けること又は重
力供給管の下に少なくとも1枚のじゃま板を設けること
によってでき、このじゃま板が中国帽子に似た形の円錐
台部材の形態であることは好ましい。
In this way, the introduction of sponge iron particles can also be achieved with a slow vertical velocity component by suitably changing the direction of the sponge iron particle flow. This direction change can be achieved by providing projections arranged in a cascade arrangement in the lower region of the gravity feed tube or by providing at least one baffle plate below the gravity feed tube, which baffle resembles a Chinese hat. Preferably, it is in the form of a truncated conical member.

溶解ガス化炉内への海綿鉄粒子の調製供給を行なうため
に、排出手段が粗粒セパレータと溶解ガス化炉どの間に
有利に設けられており、1本又は複数の11(力倶給青
に、海綿鉄粒子が排出手段ζこ工って制御された量で供
給される。このようにして、また重力供給管を経由しで
上昇する還元ガスについての流れ抵抗を高めることがで
き、そして粗粒セパレータの領域およひ還元装置の下部
内での海綿鉄粒子の過熱および焼結を廻避することがで
きる。
In order to carry out a prepared supply of sponge iron particles into the melting gasifier, a discharge means is advantageously provided between the coarse separator and the melting gasifier, and one or more , the sponge iron particles are fed in a controlled amount by means of the evacuation means. In this way, the flow resistance can also be increased for the reducing gas rising via the gravity feed pipe, and Overheating and sintering of the sponge iron particles in the area of the coarse separator and in the lower part of the reduction device can be avoided.

発明の実施態様例 以下、本発明を4枚の図面に関連した2つの実施態様例
によってより詳しく説明する。
EXAMPLES OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION The invention will now be explained in more detail by means of two examples of embodiments associated with four drawings.

第1図に線図的に示した塊状鉄鉱石からの液状銑鉄の直
接製造用装置は、欧州特許公告公報第0010627号
に記載されでいる種類の溶解ガス化炉1を含んでいる。
The installation shown diagrammatically in FIG. 1 for the direct production of liquid pig iron from lump iron ore comprises a melting gasifier 1 of the type described in European Patent Publication No. 0010627.

ガス化炉1の上方にシャフト炉2が配置されており、こ
のンヤフト炉は操業態様において高炉の上側部分又は直
接還元シャフト炉に相当する。後者の炉は、例えは、西
ドイツ特許公開公報第2935707号においで原則的
には記載さ!ている。直接還元シャフト炉にその上方か
ら矢印3によって示されゐように塊状鉄鉱石が供給され
、この鉱石はシャフト炉内にゆるく充填された状態で該
炉内を下方へ移動しかつ中央ガス入口4経由で約750
ないし900℃の温度にて吹込まれる熱い還元ガスによ
って海綿鉄(spongeinon)に還元される。消
費されたすなわち使われた還元ガス(以下廃ガスと吋ぶ
)か上部ガス出口5を経由してシャフト炉2を出る。
A shaft furnace 2 is arranged above the gasifier 1, which corresponds in its operating mode to the upper part of a blast furnace or to a direct reduction shaft furnace. The latter furnace is, for example, described in principle in German Patent Application No. 2935707! ing. The direct reduction shaft furnace is fed from above, as indicated by the arrow 3, with lump iron ore, which moves downwards in the shaft furnace in a loosely packed manner and through the central gas inlet 4. Approximately 750
It is reduced to sponge iron by blowing in hot reducing gas at temperatures between 900°C and 900°C. The consumed or used reducing gas (hereinafter referred to as waste gas) leaves the shaft furnace 2 via the upper gas outlet 5.

塊状鉄鉱石の還元によって製造された熱い海綿鉄か直接
還元シャフト炉2の底から約750ないし850℃の温
度にて排出され、そして管6を経由して粗粒セパレータ
7内へ進む。セパレータ7に第3図に関連して後で詳細
に説明する形態のものである。代わりのものとして、セ
パレータが、熱負荷の受けることかできがつ例えば20
mm、好ましくは、12mmのメッシュサイズを有する
スクリーンを含んでなり、このスクリーン(こよって1
2mm以上のサイズの海綿鉄粒子が保持される。
The hot sponge iron produced by the reduction of massive iron ore is discharged from the bottom of the direct reduction shaft furnace 2 at a temperature of approximately 750 to 850° C. and passes via pipe 6 into the coarse separator 7 . The separator 7 is of a form which will be explained in detail later in connection with FIG. Alternatively, the separator can be subjected to a heat load, e.g.
mm, preferably 12 mm, the screen (thus 1
Sponge iron particles with a size of 2 mm or more are retained.

海綿鉄粒子は微粒分と粗粒分とに分離される。微粒分の
海綿鉄粒子は粗粒セパレータ7を第1出口開孔8を経由
して去り、管9を経由して排出手段10内へ進む。この
排出手段は、例えば、スクリュー又はリーマー部材を含
んでいる。粗粒分の海綿鉄粒子は粗粒セパレータ7を第
2出口開孔11を通って去り、管12を経由して冷却装
置13へ進む。この冷却装置において、粒子は周囲温度
まで冷却されるので、再酸化の重大な恐れなく粒子を処
理すべき所へ輸送することがてきる。冷却装置13から
の冷却された海綿鉄粒子の排出は参照番号14によって
示される。
Sponge iron particles are separated into fine particles and coarse particles. The fine portion of the sponge iron particles leaves the coarse separator 7 via the first outlet opening 8 and passes via the pipe 9 into the discharge means 10 . This evacuation means includes, for example, a screw or a reamer member. The coarse portion of the sponge iron particles leaves the coarse separator 7 through the second outlet opening 11 and passes via the tube 12 to the cooling device 13 . In this cooling device, the particles are cooled to ambient temperature so that they can be transported to the point where they are to be processed without serious risk of re-oxidation. The discharge of cooled sponge iron particles from the cooling device 13 is indicated by the reference numeral 14.

排出手段10はその下端に海綿鉄粒子用出口開孔16を
有しでおり、この開孔は少なくとも1本の車力供給管1
7を介して溶解ガス化炉1の内部と連通しでいる。海綿
鉄粒子は出口開孔16から計量的に排量される。そのよ
うにして溶解ガス化炉に装填するのに必要な装入材料が
重力供給管17を経由して連続的又は間欠的にガス化炉
での溶解プロセスに必要な量そこ供給される。石炭流動
床を形成しかつ維持するのに必要な石炭が管15を経由
して溶解ガス化炉1へ直接に「供給される。
The ejection means 10 has at its lower end an outlet aperture 16 for the sponge iron particles, which aperture is connected to at least one vehicle power supply pipe 1.
It communicates with the inside of the melting and gasifying furnace 1 via 7. The sponge iron particles are metered out through the outlet aperture 16. The charge material required for charging the melting-gasifier is thus fed into it via the gravity feed pipe 17 continuously or intermittently in the amount required for the melting process in the gasifier. The coal required to form and maintain a coal fluidized bed is directly "fed" into the melter-gasifier 1 via a pipe 15.

欧州特許公告公報第0010627号にて述べたように
溶解ガス化炉はその操業状態で3つの部分に区分けびれ
るであろう。これら部分とは銑鉄よひスラグを有する下
側部分18、石炭流動床用の中間部分19および沈静化
すなわち安定比チャンバーどし動く拡大された上側部分
20である。
As stated in European Patent Publication No. 0010627, a melting gasifier may be divided into three sections in its operating state. These sections are a lower section 18 with the pig iron slag, an intermediate section 19 for the coal fluidized bed and an enlarged upper section 20 running the settling or stabilization ratio chamber.

本発明の開発に従って、ガス化炉1への海綿鉄粒子の供
給は沈静化チャンバー20の上部境界にて行なわずに、
沈静化チャンバー20内での石炭流動床19の上側境界
の付近にえて行なわれる。本願の揚台には、このことは
チャツバ−20内に深く伸びている重力供給管17によ
って行なわれる。
According to the development of the invention, the feeding of sponge iron particles to the gasifier 1 does not take place at the upper border of the settling chamber 20, but instead
This is done near the upper boundary of the fluidized coal bed 19 within the settling chamber 20. In the present platform, this is accomplished by a gravity feed tube 17 extending deep into the chatter bar 20.

そのようにして溶解ガス化炉から力スと共に排出される
微粒材の量を減らすことが実際的にでき、そしてこのガ
スは本発明(こ係るプロセスでは溶解ガス比炉内へ導入
される海綿鉄の総量に対して特別な一部に働く。管17
がガス化炉内へ伸びる最も良い深さは実験によって容易
に確定することができる。好ましくは、重力供給管17
に石炭流動床の上側境界の直上にて終わる。
In this way it is practicable to reduce the amount of fine material discharged from the melt gasifier together with the gas, and this gas is removed by the invention (in such a process the sponge iron is introduced into the melt gas ratio furnace). Acts on a special part of the total amount.Pipe 17
The best depth to which the gas extends into the gasifier can be easily determined by experiment. Preferably, gravity feed pipe 17
It ends just above the upper boundary of the coal fluidized bed.

1本以上の重力供給管17の使用は下降している材料の
垂直力同速度成分をかなり減らすことになり、このこと
によって海輻鉄の石炭流動床内の滞留時間を増すことが
できる。垂直方向速度成分の減少は、管17のその下端
での方向変更作用によって又はしゃま仮の用意によって
達成されるかもしれない。溶解ガス化炉の内部へ伸ひる
重力供給管への高い熱負荷のために管が冷却されるべき
ことが望ましいことになる。このような重力供給管の可
能な形態を第2図に関係して記述する。
The use of one or more gravity feed pipes 17 will significantly reduce the normal isovelocity component of the descending material, thereby increasing the residence time of the marine iron in the coal fluidized bed. A reduction in the vertical velocity component may be achieved by a redirecting action at its lower end of the tube 17 or by provision of a baffle. The high heat load on the gravity feed pipes extending into the interior of the melter-gasifier makes it desirable for the pipes to be cooled. A possible form of such a gravity feed tube is described in connection with FIG.

第1図には銑鉄およひスフグを取出すための溝すなわち
樋(流し口)21およひ22が、また、酸素誹有ガスを
吹込むためのノスルすなわち羽口23が図式的に示され
ている。
FIG. 1 schematically shows grooves or troughs (sinks) 21 and 22 for removing pig iron and pufferfish, and also nostles or tuyeres 23 for blowing in oxygen-containing gas. .

溶解ガス化炉1で作られた還元ガスはガス化炉1からそ
の出口24を通って約1200℃の温度で出る。このガ
スはそこから還元ガス導管25を経由して直接還元ユニ
ット2のガス入口へ流れゐ。
The reducing gas produced in the melt-gasifier 1 leaves the gasifier 1 through its outlet 24 at a temperature of about 1200°C. This gas flows from there via the reducing gas conduit 25 directly to the gas inlet of the reducing unit 2.

直接還元ユニット2内へ導入される還元ガスは900℃
の温度を越えないように、導管27を経由して供給され
る冷却ガスが参照番号26で示す所にて温度制御のため
に導管25を上方に流れる熱い還元ガス流と混合さイL
る。冷却ガスは、直接還元ユニット2からの廃ガスで廃
ガスクラバー28にて洗浄されかつ冷却されそしてその
ガス中のCO2割合がCO2吸収塔29内で減らされた
後の再循環廃ガスである。そのように処理された後の廃
ガスが溶解ガス化炉からの熱い還元ガスと温度制御のた
めに混合されているが、本明細書にて述べる実施態様で
は処理された廃ガスが粗粒分の海綿鉄粒子と直接熱交換
関係になる冷却器13を経由して流される。この熱交換
操作にて処理された廃ガスはその温度が約500℃まで
上昇する。次に、廃ガスは導管27を経由して26にて
示された所で導管25内の熱い還元ガス流と混合され、
このことによって還元ガス流の温度を900℃以下に下
げる。もし銑鉄よりも海純鉄が設備にて製造されること
になっているならは、処理された廃ガスの一部が冷却器
13と平列に接続された分離復熱器40にて予熱されて
所望の活発な管ガス温度を設定することができる。使用
された加熱ガスは廃ガススクラバー28の下流で処理さ
れない廃ガスであり、この目的に使用されるガスの量は
必要とされる熱量に依存している。このような配置で再
循環ガスにN2のような不活性成分を富化することが避
けられる。
The temperature of the reducing gas introduced into the direct reduction unit 2 is 900°C.
The cooling gas supplied via conduit 27 is mixed with the hot reducing gas stream flowing upwardly through conduit 25 for temperature control at reference numeral 26 such that the temperature does not exceed the temperature of L.
Ru. The cooling gas is the recirculated waste gas after it has been scrubbed and cooled in the waste gas scrubber 28 with the waste gas from the direct reduction unit 2 and the CO2 proportion in the gas has been reduced in the CO2 absorption tower 29. Although the waste gas after such treatment is mixed with hot reducing gas from the melting gasifier for temperature control, in the embodiment described herein the treated waste gas is mixed with coarse fraction. The water is passed through a cooler 13 which is in a direct heat exchange relationship with the sponge iron particles. The temperature of the waste gas treated in this heat exchange operation rises to about 500°C. The waste gas is then mixed via conduit 27 with the hot reducing gas stream in conduit 25 at 26;
This reduces the temperature of the reducing gas stream to below 900°C. If the facility is to produce sea-pure iron rather than pig iron, a portion of the treated waste gas may be preheated in a separate recuperator 40 connected in parallel with the cooler 13. to set the desired active tube gas temperature. The heated gas used is waste gas that is not treated downstream of the waste gas scrubber 28, and the amount of gas used for this purpose depends on the amount of heat required. Such an arrangement avoids enriching the recycle gas with inert components such as N2.

第1図中の参照番号30はコンプレッサーを示し、この
コンフレッザーはC02吸収塔29の上流に配置されて
必要な圧力を作る。低硫黄含有量の海綿鉄を製造するた
めには、溶解ガス化炉1からのガスを高温ガス脱硫装置
32内で脱硫しなければならない。この目的のためには
、ガス化炉1からのガスに冷たいガスを添加してガス温
度を脱硫作業に適するようにすることができる。
Reference numeral 30 in FIG. 1 indicates a compressor, which is placed upstream of the C02 absorption column 29 to create the necessary pressure. In order to produce sponge iron with a low sulfur content, the gas from the melter-gasifier 1 must be desulfurized in a hot gas desulfurizer 32 . For this purpose, cold gas can be added to the gas from the gasifier 1 to make the gas temperature suitable for the desulphurization operation.

焼結を回避するために、溶解ガス化炉から管17,9お
よび6を通って上方に流れる熱いガスの量を低く保だな
げれはならない。このことは、管9が常に少なくとも部
分的に材料で満たさるように排出を制御するならは、排
出手段10、重力供給管9および粗粒セパレータ7の領
域での高い流れ抵抗によって達成できる。このようにし
て、還元ガス導管25に対してバイパス路での抵抗はこ
のバイパス路を通るガスの有害な流れがないほどの高レ
ベルにて維持される。
To avoid sintering, the amount of hot gas flowing upward from the melt-gasifier through tubes 17, 9 and 6 must be kept low. This can be achieved by a high flow resistance in the area of the evacuation means 10, the gravity feed pipe 9 and the coarse separator 7, if the evacuation is controlled such that the pipe 9 is always at least partially filled with material. In this way, the resistance in the bypass path relative to the reducing gas conduit 25 is maintained at such a high level that there is no harmful flow of gas through this bypass path.

第2図は溶解ガス化炉内へ伸びていいる重力供給管の部
分断面図である。溶解ガス化炉内部での高温のために、
管17は液体冷却手段を備えている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a gravity feed pipe extending into the melter-gasifier. Due to the high temperature inside the melting gasifier,
The tube 17 is provided with liquid cooling means.

たのために、3本の金属管31,32および33が第2
図に示したように相互に同芯状に配置されて冷却流体、
例えば水、を通す導管を形成lている。冷却システムは
全側面が34で示された耐火物層で覆われている。
Therefore, three metal tubes 31, 32 and 33 are connected to the second
The cooling fluids are arranged concentrically with each other as shown in the figure.
For example, it forms a conduit through which water can pass. The cooling system is covered on all sides with a layer of refractory material indicated at 34.

図示した車力供給管17は該管を下方へ流れる海綿鉄粒
子の流れ方向での変化を与える手段を含んでおり、この
こと(こよって粒子の垂直方向速度を減らしで、粒子の
石炭流動床へ行くときの減速された速度によっで粒子の
滞留時間を増す。そういう目的で、重力供給管17の下
側領域に突起35が配置されており、これら突起はカス
ケード形成に配列され、かつこれら突起の上に材料が堆
積されて摩耗からの保護を与える手段として働く。
The illustrated wheel power supply pipe 17 includes means for imparting a change in the direction of flow of the sponge iron particles flowing down the pipe (thus reducing the vertical velocity of the particles and reducing the coal fluidized bed of the particles). The residence time of the particles is increased by the reduced velocity when going to the .For that purpose, projections 35 are arranged in the lower region of the gravity feed pipe 17, these projections being arranged in a cascade formation and Material is deposited on top of the projections to serve as a means of providing protection from wear.

このような突起に代えであるいは突起に加えて、背の底
排出口にじゃま板36を設けることも可能であり、この
じゃま板は好ましくは円錐台(中国帽子に似ている物)
の形である。下方に移動している海綿鉄粒子は管内の突
起35によって偏向されて、曲がりくねって進み、そし
て管内の粒子の移動速度は突起によ1ン減らされ、さら
にじゃま板36が粒子をほぼ水平方向に偏向させ、この
ことによって粒子の垂直方向速度底分をかなり減らす。
Instead of or in addition to such a projection, it is also possible to provide a baffle plate 36 at the bottom outlet of the back, and this baffle plate is preferably a truncated cone (similar to a Chinese hat).
It is in the form of The downwardly moving sponge iron particles are deflected by the protrusions 35 in the tube and wind their way, and the velocity of the particles in the tube is reduced by 1 inch by the protrusions, and the baffle plate 36 forces the particles in a generally horizontal direction. deflection, thereby significantly reducing the vertical velocity fraction of the particles.

第2図中の参照番号37は溶解ガス化炉の底部を示す。Reference number 37 in FIG. 2 indicates the bottom of the melting and gasifying furnace.

第3図に概略的に示した粗粒セパレ−タ7は傾斜重力供
給チャンネルすなわちシュート38の形態であり、該チ
ャンネル38から下向に分岐している少なくとも1本の
接続手段すなわち接続部分39を備えている。第1図に
示したのと同じように、直接還元シャフト炉から排出さ
れた海綿鉄粒子をセパレータ7へ供給するための管が参
照番号6によって示され、そしで参照番号8が微粒分用
第1出口開孔を示し、参照番号11が粗粒分用第2出口
開孔を示す。
The coarse grain separator 7, shown schematically in FIG. We are prepared. In the same way as shown in FIG. 1, the tube for feeding the sponge iron particles discharged from the direct reduction shaft furnace to the separator 7 is indicated by reference numeral 6 and the tube for fines fraction by reference numeral 8. One outlet aperture is indicated, and reference number 11 indicates a second outlet aperture for the coarse fraction.

上方から粗粒セバレータ7内へ進む拘束されでいないす
なわちはら材料が、セパレータ7を通過しているときに
、微粒が下方に沈みかつ粗粒が上に集まるような構成の
混合物を形成する成分に自然と分離されZ。微粒分を構
成する海綿鉄粒子の第1出口開孔8からの流れを適切に
制御することか第3図に概略的に示されでいる流れ形態
を作り、すなわち、粒の狙い綿鉄粒子は重力供給管38
を経由して第2排出開孔12へ実質的進み、開孔12に
て抽出される。接続部分39を通るセパレ−タ7から微
粒海綿鉄粒子の流れが、第1図に示すように、管によっ
て粗粒セパレータ7に接続されている排出手段10によ
って制御されるなら、それなら溶解ガス化炉からの昇っ
てくるガスについての流れ抵抗を必要なほど比較的高い
レベルに保つことができる。
As the unrestrained or empty material advancing from above into the coarse separator 7 passes through the separator 7, the components form a mixture in such a way that the fine grains sink downwards and the coarse grains collect at the top. Z separated from nature. Appropriately controlling the flow of the sponge iron particles constituting the fine particles from the first outlet opening 8 creates the flow pattern schematically shown in FIG. Gravity supply pipe 38
The liquid substantially advances to the second discharge aperture 12 via the aperture 12 and is extracted at the aperture 12 . If the flow of fine sponge iron particles from the separator 7 through the connecting part 39 is controlled by a discharge means 10 connected to the coarse separator 7 by a tube, as shown in FIG. The flow resistance for the gases rising from the furnace can be kept at a relatively high level as required.

第4図に示すような第2実施態様の設備の図式図におい
て、第1図に示した設備での同じ部分は同じ参照によっ
て示されでいる。
In the schematic diagram of the installation of the second embodiment as shown in FIG. 4, the same parts in the installation as shown in FIG. 1 are designated by the same references.

直接還元シャフト炉2の形態である直接還元装置はその
頂部に塊状鉄鉱石の装入手段3および便用されたすなわ
ち費やさ7した還元ガス(廃ガス)用ガス出口5を備え
、かつその底部に熱い還元ガス用ガス入口4および鉄鉱
石からの直接還元によって作られた海綿鉄粒子用の制御
可能な排出手段41を備えている。溶解ガス化炉1は第
1実施態様のガス化炉に実質的(こ相当する。しかしな
がら、第2実施態様では、沈静化すなわち安定化チャン
バとして働く上部部分20の頂部すなわちカバーが、ガ
ス化炉頂部部分42と呼ばれかつ沈静化チャンバ20と
連通しているチャンバを有する。ガス化炉頂部部分42
は溶解ガス化炉内で製造された還元ガス(粗ガス)用ガ
ス出口43と、直接還元シャフト炉からの焼浄されかつ
処理された廃ガス用ガス入口44と、脱流用入口45と
を有する。石炭供給用管15および微粒分の導入用浸漬
管17が溶解ガス化炉の頂部を突き抜けている。
The direct reduction apparatus in the form of a direct reduction shaft furnace 2 is equipped at its top with a charging means 3 for the iron ore lumps and a gas outlet 5 for the used or expended reducing gas (waste gas) and at its bottom. It is provided with a gas inlet 4 for hot reducing gas and controllable discharge means 41 for sponge iron particles produced by direct reduction from iron ore. The melting gasifier 1 substantially corresponds to the gasifier of the first embodiment. However, in the second embodiment, the top or cover of the upper part 20, which acts as a settling or stabilizing chamber, The gasifier top section 42 has a chamber called a top section 42 and in communication with the calming chamber 20.
has a gas outlet 43 for the reducing gas (crude gas) produced in the melting and gasifier, a gas inlet 44 for the burned and treated waste gas from the direct reduction shaft furnace, and a deflow inlet 45. . A coal supply pipe 15 and a immersion pipe 17 for introduction of fine particles pass through the top of the melting and gasifying furnace.

溶解ガス化炉の下部に液状銑鉄用出口21 および液状
スラグ用出口22を配置され、そしてスラグレベルより
も上に少なくとも1本の羽口か又はガスおよび微粒用固
体材料を吹き込むための少なくとも1本の吸込み管すな
わちバーナ23aが配置されている。
An outlet 21 for liquid pig iron and an outlet 22 for liquid slag are arranged in the lower part of the melting and gasifier, and above the slag level at least one tuyere or at least one for blowing gas and solid material for fines. A suction pipe or burner 23a is arranged.

直接還元シャフト炉2の下方に、排出手段41を通って
排出された熱い海綿鉄粒子のための冷却装置13aが配
置されている。熱い海綿鉄粒子用冷却装置13aの取入
れ開孔46は重力供給導管6を介して排出手段41に連
通している。重力供給導管6に排出手段41を制御する
ためのレベル測定手段47が結合されている。
A cooling device 13a for the hot sponge iron particles discharged through the discharge means 41 is arranged below the direct reduction shaft furnace 2. The intake aperture 46 of the cooling device 13a for hot sponge iron particles communicates via the gravity feed conduit 6 with the discharge means 41. Connected to the gravity feed conduit 6 are level measuring means 47 for controlling the evacuation means 41 .

冷却装置13aはその上側領域にて熱い海綿鉄粒子用取
入れ開孔46に加えて冷却ガス用出口48を有し、また
その上側領域にて冷却された海綿鉄粒子用出口開孔14
に加えて冷却ガス用入口49を有する。第1図に関連し
て記述した実施態様にては、冷却作用は冷却装置内を下
降する海綿鉄粒子との関連で向流方式でかつ直接熱交換
で行なわれる。冷却装置13には第1図に示した実施態
様でのように海綿鉄粒子の粗粒分のみを供給するわけで
ないので、冷却装置の上側領域にそこから排出される微
粒成分量を最小にするための沈静化チャンバに備えるこ
とは好ましい。このことは、例えば、沈静化チャンバが
冷却装置内部での材料の円錐状表面の上方に形成される
ように冷却装置内へ規定長さだけ伸ばした重力供給管6
によって行なわれる。
The cooling device 13a has in its upper region an inlet aperture 46 for hot sponge iron particles as well as an outlet 48 for cooling gas and an outlet aperture 14 for cooled sponge iron particles in its upper region.
In addition, it has an inlet 49 for cooling gas. In the embodiment described in connection with FIG. 1, the cooling effect takes place in a countercurrent manner and with direct heat exchange in relation to the sponge iron particles descending in the cooling device. Since the cooling device 13 is not supplied with only the coarse fraction of the sponge iron particles as in the embodiment shown in FIG. 1, the amount of fine components discharged therefrom into the upper region of the cooling device is minimized. Preferably, a calming chamber is provided for this purpose. This means, for example, that a gravity feed tube 6 extending a defined length into the cooling device such that a settling chamber is formed above the conical surface of the material inside the cooling device.
It is carried out by

冷却装置の下方に配置されかつ冷却装置の出口開孔14
に重力供給管48によって接続されでいる分級すなわち
仕分け手段7aが、スクリーンステーションの形であり
かつ海綿鉄粒子の微粒分および粗粒分への分離を行なう
。微粒分用出ロ開孔8は導管9によっで微粒コンテナ1
0に接続されており、この微粒コンデナは溶接ガス化炉
の上方に配置されかつ浸漬管17と連通していゐ出口開
孔16を有する。代わりとしてあるいは加えて、溶解ガ
ス化炉内へ石炭を導入するための管15に接続すること
も可能である。使用空間の不足のために仕分は手段7a
が溶解ガス化炉の上方に配列できずかつ導管9を重力供
給導管の形にすることかできないならば、微粒分を搬送
するための適切なコンベマ手段を導管に備えることにな
る。仕分は手段7aでの分級操作に微粒分が粒径3mm
以下の部分だけを含有するように行なうならば、その微
粉分の少なくとも一部をノズル又は羽口23又はは23
aそれぞれを経由して溶解炉内へ吹込むことは好ましい
かもしれない。それで適切な導管がノズル又は羽口に設
けられることになる。
located below the cooling device and the outlet opening 14 of the cooling device
Classifying or sorting means 7a, connected by a gravity feed pipe 48, are in the form of a screening station and effect the separation of the sponge iron particles into fine and coarse fractions. The outlet opening 8 for fine particles is connected to the fine particle container 1 through a conduit 9.
0, this fine condenser has an outlet aperture 16 located above the welded gasifier and communicating with a dip tube 17. Alternatively or additionally, it is also possible to connect to a pipe 15 for introducing coal into the melter-gasifier. Due to lack of available space, sorting is method 7a.
If it cannot be arranged above the melter-gasifier and the conduit 9 can only be in the form of a gravity feed conduit, then the conduit will be equipped with suitable conveying means for conveying the fines. For sorting, the fine particles have a particle size of 3 mm in the classification operation using means 7a.
If it is carried out so as to contain only the following parts, at least a part of the fine powder is transferred to the nozzle or tuyere 23 or 23.
It may be preferable to blow into the melting furnace via each a. A suitable conduit will then be provided in the nozzle or tuyere.

プロセスから分離された粗粒分のための仕分け手段7a
の出口開孔11に接続される導管12は微粒分を別の溶
解装置又は圧縮ないし不動態化の手段又は第1図に示し
たような処理された廃ガスが冷却剤として供給される冷
却装置13に送ることになる。
Sorting means 7a for the coarse fraction separated from the process
A conduit 12 connected to the outlet aperture 11 of the fine particulate matter can be removed by a separate melting device or compression or passivation means or a cooling device, as shown in FIG. 1, in which the treated waste gas is supplied as coolant. I will send it to the 13th.

第1図に関連して記述した実施態様の場合のように廃ガ
ススクラバー28は直接還元シャフト炉の廃ガス出口5
に接経され、そして廃ガススクラバー28のガス出口5
1は導管52および53を経由してCO2吸収塔29に
連通し、塔29のガス出口54は導管55および56を
経由[て冷却装置13aの冷却ガス用入口49に接続さ
れている。
As in the embodiment described in connection with FIG.
and the gas outlet 5 of the waste gas scrubber 28
1 communicates via conduits 52 and 53 with a CO2 absorption column 29, and the gas outlet 54 of column 29 is connected via conduits 55 and 56 with an inlet 49 for cooling gas of the cooling device 13a.

加えて、冷却装置13a内で加熱された処理済み廃ガス
を、導管25を経由して直接還元シャフト炉2のガス出
口4へ流す還元ガス流と混合するために、第1実施態様
でのように冷却装置13aのガス出口48から還元ガス
導管25への導管27を設備が含んでいる。この配列が
直接還元シャフト炉2へ供給される還元ガスの温度制御
を可能にするばかりでなく、溶解ガス化炉での石炭およ
び酸素の消費をほぼ半分に減らすことができる。これは
また石炭によってもたらされる硫黄量および還元ガス中
の硫黄含有量をほぼ半分に減らす。
In addition, as in the first embodiment, in order to mix the treated waste gas heated in the cooling device 13a with the reducing gas stream which flows via the conduit 25 directly to the gas outlet 4 of the reduction shaft furnace 2. The installation also includes a conduit 27 from the gas outlet 48 of the cooling device 13a to the reducing gas conduit 25. This arrangement not only allows temperature control of the reducing gas fed directly to the reduction shaft furnace 2, but also allows the consumption of coal and oxygen in the melter-gasifier to be reduced by almost half. This also reduces the amount of sulfur provided by the coal and the sulfur content in the reducing gas by almost half.

第1図に示した設備に追加の下記装置および接続導管を
第4図に示した設備は含んでいる。
The installation shown in FIG. 4 includes the following additional equipment and connecting conduits to the installation shown in FIG.

導管56を含みかつ冷却ガススクラパー58およびコン
プレッサ30aを有する冷却ガス回路57が冷却装置1
3aと関連してある。この配置は冷却装置での冷却作業
が導管55を経由して供給される処理された廃ガスの入
手量よりも多量の冷却ガスを必要とすること考慮してい
る。
A cooling gas circuit 57 including a conduit 56 and having a cooling gas scraper 58 and a compressor 30a is connected to the cooling device 1.
It is related to 3a. This arrangement takes into account that the cooling operation in the cooling system requires a larger amount of cooling gas than the amount of treated waste gas supplied via conduit 55.

冷却装置のガス出口48又は冷却ガス回路57に接続し
ている導管27から導管59がガス化炉頂部部分42内
の入口44へ分岐している。CO2吸収塔29のガス出
口54こ接続している接続導管6()は導管59と連通
している。処理された廃ガスを異なる温度にて導管59
を経由してガス化炉頂部分42に供給できるので、その
温度を熱いガスの脱硫操作に最適の温度に調節できる。
From the conduit 27 , which is connected to the gas outlet 48 of the cooling device or to the cooling gas circuit 57 , a conduit 59 branches to an inlet 44 in the gasifier top part 42 . A connecting conduit 6 ( ) connected to the gas outlet 54 of the CO2 absorption tower 29 communicates with the conduit 59 . Conduit 59 for the treated waste gas at different temperatures
Since the gas can be supplied to the gasifier top section 42 via the gasifier, the temperature can be adjusted to the optimum temperature for the hot gas desulfurization operation.

ガス出炉頂部分42での溶解ガス化炉1内で製造された
還元ガス用出口43は導管61を経由してサイクロン6
2に接続され、サイクロン62のガス出口63が直接還
元装置に至る還元ガス導管25に接続されでいる。サイ
クロンの代わりに複数のサイクロンを一諸に接続して形
成する一連のサイクロンを使用することができる。分離
された固体材料用出口開孔64は導管65を経由して導
管66と連通しており、この導管66はコンプレッサ−
30を介して廃ガススクラバー28のガス出口に接続さ
れている。導管66は廃ガススクラバー28から出る廃
ガスの一部を酸素含有ガスとしてバーナーすなわち吹込
み管23aに運び、またこのガスはサイクロン62内で
分離された固体材料のためのキャリアガスとしても働く
。酸素を導管67を経由してバーナー23a又は羽口2
3へ供給することができる。枝管68は廃ガススクラバ
ー28のガス出口51に接続された導管52から蒸気発
生器69まで伸びている。したがって、未処理廃ガスの
一部は、CO2ガス吸収塔29で必要な蒸気を作るため
の加熱ガスとして使用される。
An outlet 43 for the reducing gas produced in the melting and gasifying furnace 1 at the gas outlet top section 42 is connected to the cyclone 6 via a conduit 61.
2, and the gas outlet 63 of the cyclone 62 is directly connected to the reducing gas conduit 25 leading to the reducing device. Instead of a cyclone, a series of cyclones formed by connecting a plurality of cyclones together can be used. Separated solid material outlet aperture 64 communicates via conduit 65 with conduit 66, which is connected to the compressor.
30 to the gas outlet of the waste gas scrubber 28. Conduit 66 conveys a portion of the waste gas leaving waste gas scrubber 28 as oxygen-containing gas to burner or blowing pipe 23a, which gas also serves as a carrier gas for the solid material separated in cyclone 62. Oxygen is passed through the conduit 67 to the burner 23a or the tuyere 2.
It can be supplied to 3. Branch pipe 68 extends from conduit 52 connected to gas outlet 51 of waste gas scrubber 28 to steam generator 69 . Therefore, a portion of the untreated waste gas is used as a heating gas to produce the necessary steam in the CO2 gas absorption tower 29.

溶解ガス化炉1内で製造される還元ガスの過剰量を避け
る必要性に加えて、第4図に示した設備で処理全行なう
ときには、プロセスに使用するエネルギ坦体が高硫黄含
有量の石炭であるならば、ガス化炉内で溶解されでいる
銑鉄の硫黄含有量およびプロセスから分離される粗粒分
の海綿鉄粒子中の硫黄含有量は低レベルに保持すべき必
要性を特別な経済的方法で考慮する。そういう目的で、
溶解ガス化炉内で微粒分を溶解するのに必要なエネルギ
ー量を減らfための手段および直接還元装置からの廃ガ
スであって一部処理されない状態でかつ一部CO2除去
昂作後作後び直接還元装置から排出された海純鉄のため
の冷却装置での直接熱交換後のガスをプロセスに供給す
るための手段が設けてある。
In addition to the need to avoid excessive amounts of reducing gas produced in the melting gasifier 1, when the entire process is carried out in the equipment shown in Figure 4, the energy carrier used in the process must be coal with a high sulfur content. If so, there is a need to keep the sulfur content of the pig iron melted in the gasifier and the sulfur content of the coarse sponge iron particles separated from the process at low levels. consider in a practical manner. For that purpose,
Means for reducing the amount of energy required to dissolve fine particles in a melting gasifier and waste gas from a direct reduction device that is partially untreated and partially CO2 removed after harvesting Means are provided for supplying the gas to the process after direct heat exchange in the cooling device for the sea-pure iron discharged from the direct reduction device.

溶解熱を作るのに必要なエネルギー量であって石炭を燃
焼することで作られること(こなるエネルギー量が、分
級すなj+ち仕分は手段7aでの海綿鉄粒子を分離する
操作において粗粒分に対する微粒分の割合を滅ら丁こと
によって、換言すれば、溶解ガス化炉1へ供給される微
粒分の粒子団が5mm好ましくは3mm以下のサイズの
粒子に減らされることによっで下げられる。溶解ガス化
炉の流動床での滞留時間がより長いために、これら粒子
はかなり小さなエネルギー量で、換言すれば、より少な
い石炭油で溶解され、したがって硫黄量がより少ない。
This is the amount of energy required to create the heat of melting, which is created by burning coal (this amount of energy is the amount of energy required for classification, i.e., the separation of coarse particles in the operation of separating sponge iron particles in means 7a). In other words, the particle size of the fine particles supplied to the melting gasifier 1 is reduced to particles with a size of 5 mm or less, preferably 3 mm or less. Due to the longer residence time in the fluidized bed of the melt-gasifier, these particles are dissolved with a much smaller amount of energy, in other words with less coal oil, and therefore with a lower amount of sulfur.

廃ガススクラバー28よって供給されかつ二酸化炭素お
よび水蒸気を含有しでいる未処理廃ガスの一部を石炭の
ガス化に使用することも可能である。第4図に示した実
施態様では廃ガスの一部が導管66を経由して溶解ガス
化炉1の1本以上のバーナーすなわち吹込み管23aへ
供給される。廃ガスをキャリアガスとして用いて、サイ
クロン62からの排出物、すなわち、還元ガスから分離
された脱硫剤および石炭粒子が溶解ガス化炉へ再循環さ
れる。噴出開孔をスラッギングすなわちスラグ浸食から
保護するために、バーナ−23aに酸素又は空気が燃焼
剤として導管67を経由して供給され、そして廃ガス又
は廃ガス−ダスト混合物の一部を燃焼させる。導管66
を経由して供給される廃ガスの量は、ガス化炉頂部部分
の温度が他の温度制御装置と関連して805ないし12
50℃、好ましくは1100℃であるように調節させる
べきである。ガス化作業を行なうための酸素キャリアと
して廃ガスを使用することは製造物トン当りの酸素消費
量を減らすことかでき、このことよってプロセスの経済
性を高めることがわかるであろう。
It is also possible to use a portion of the untreated waste gas supplied by the waste gas scrubber 28 and which does not contain carbon dioxide and water vapor for the gasification of coal. In the embodiment shown in FIG. 4, a portion of the waste gas is fed via conduit 66 to one or more burners or blowing pipes 23a of melter-gasifier 1. In the embodiment shown in FIG. Using waste gas as a carrier gas, the effluent from cyclone 62, ie, the desulfurization agent and coal particles separated from the reducing gas, is recycled to the melter-gasifier. In order to protect the blowout orifices from slagging or slag erosion, the burner 23a is supplied with oxygen or air as combustion agent via conduit 67 and combusts part of the waste gas or waste gas-dust mixture. conduit 66
The amount of waste gas supplied via the
The temperature should be adjusted to 50°C, preferably 1100°C. It will be appreciated that the use of waste gas as an oxygen carrier for performing gasification operations can reduce the oxygen consumption per ton of product, thereby increasing the economics of the process.

石炭の節約および還元ガス中および海綿鉄中の硫黄含有
量の低減が還元ガスと混合されるCO2吸収塔にて処理
された廃ガスによって達成されるであろう。第4図に示
した設備て行なわれるプロセスでは、このことは、CO
2吸収塔29内で処理された廃ガスの一部が導管55お
よび56を経由して冷却装置13aを通され熱い海綿鉄
粒子との直接接触で加熱され、そしてその一部が還元ガ
ス導管25へ流されまた他の部分が導管59を経由して
ガス化炉頂部部分42へ通されでいることで呆たされる
。CO2吸収塔29によって供給される処理された廃ガ
スの他の部分は導管60および導管59の一部を経由し
てガス化炉頂部部分42へ直接に迭られる。還元ガスと
混合される処理された廃ガスの量が石炭および酸素の消
費したがって石炭によって導入される硫黄量および還元
ガス中の硫黄含有量を約半分に減らすことを可能にする
Coal saving and reduction of the sulfur content in the reducing gas and in the sponge iron will be achieved by the treated waste gas in the CO2 absorption tower being mixed with the reducing gas. In the process carried out in the equipment shown in Figure 4, this means that the CO
2. A portion of the waste gas treated in the absorption tower 29 is passed through the cooling device 13a via conduits 55 and 56 and heated by direct contact with hot sponge iron particles, and a portion of it is passed through the reducing gas conduit 25. and another portion is passed through conduit 59 to gasifier top section 42. Another portion of the treated waste gas supplied by the CO2 absorber 29 is passed directly to the gasifier top section 42 via conduit 60 and a portion of conduit 59. The amount of treated waste gas mixed with the reducing gas makes it possible to reduce the consumption of coal and oxygen and thus the amount of sulfur introduced by the coal and the sulfur content in the reducing gas by about half.

導管59を経由してガス化炉頂部部分へ供給される処理
された廃ガスはまた温度制御を可能にし、ここでは導管
59内の温度を導管27を経由しての供給量と導管60
を経由しての供給どの割合によって決めることができる
。還元ガス中の硫黄含有量をさらに減らすために、脱硫
剤をガス化炉頂部部分又は排気ガス導管61へ供給する
ときに、ガス化炉頂部部分での温度調節は特に必須であ
る。
The treated waste gas fed to the top section of the gasifier via conduit 59 also allows temperature control, where the temperature in conduit 59 is adjusted to the feed rate via conduit 27 and to the conduit 60.
You can decide by which percentage the supply is via. In order to further reduce the sulfur content in the reducing gas, temperature regulation in the gasifier top part is particularly essential when the desulfurization agent is fed into the gasifier top part or into the exhaust gas conduit 61.

熱いガスの脱硫に最適な温度は約900℃である。The optimum temperature for hot gas desulfurization is about 900°C.

上述[−た方法において、ガス化炉頂部分42に微料状
の水酸化カルシウムのような脱硫剤を開口45を経由し
て供給し、かつ熱いガスの脱硫作業のための最適温度に
ガス入口44を通って吹込まれる処理された廃ガスによ
って調節される。還元ガスの脱硫はガス化炉頂部部分内
および排気ガス導管61内にて実質的に行われる。消耗
した脱硫剤およひまた消耗されなかった脱硫剤がサイク
ロン62内で分離されて導管65を経由して溶解ガス化
炉へ再循環さ扛る。
In the method described above, a desulfurizing agent such as finely divided calcium hydroxide is supplied to the gasifier top section 42 via the opening 45 and the gas inlet is brought to an optimum temperature for the desulfurization operation of the hot gas. regulated by treated waste gas blown through 44. Desulfurization of the reducing gas takes place substantially within the gasifier top section and within the exhaust gas conduit 61. Depleted desulfurization agent and unconsumed desulfurization agent are separated in cyclone 62 and recycled via conduit 65 to the melter-gasifier.

上述したステッフによって、硫黄の多い石炭を使用をす
るときにも、海綿鉄粒子の硫黄含有量を分離された粗粒
分が鋼製造で硫黄をさらに除去する操作なしに処理でき
る程度まで減らすことが可能になる。上述の理由で粗粒
分よりもかなり高い硫黄含有量を有する微粒分(微粒海
綿鉄粒子が重量に対してより大きな面積を有するので、
このような粒子より多く硫黄を保持する)は溶解ガス化
炉へ供給された脱硫剤によって少なくとも部分的に脱硫
され、そしてスラグによって脱硫剤への結びつきから離
される。
The step described above reduces the sulfur content of the sponge iron particles to such an extent that the separated coarse particles can be processed in steelmaking without further sulfur removal operations, even when using sulfur-rich coals. It becomes possible. The fine fraction has a significantly higher sulfur content than the coarse fraction for the reasons mentioned above (as the fine sponge iron particles have a larger area relative to their weight,
Such particles (which retain more sulfur than the particles) are at least partially desulfurized by the desulfurization agent fed to the melting gasifier and are separated from the bond to the desulfurization agent by the slag.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る方法および設備の第1実施態様の
概略図であり、 第2図に液状冷却を備えた重力供給管の縦断面図であり
、 第3図は粗粒セパレータの概略図であり、および 第4図は本発明に係る方法および設備の第2実施態様の
概略図である。 1・・・・・・溶解ガス化炉、2・・・・・・直接還元
シャフト炉、7・・・・・・粗粒セパレータ、10・・
・・・・排出手段、13・・・・・・冷却装置、17・
・・・・・重力供給管、28・・・・廃ガススクラバー
、29・・・・・・CO2吸収塔、30・・・・・・コ
ンプレッザー、62・・・・・・サイクロン。 以下余白
1 is a schematic diagram of a first embodiment of the method and installation according to the invention; FIG. 2 is a longitudinal section through a gravity feed pipe with liquid cooling; and FIG. 3 is a schematic representation of a coarse separator. and FIG. 4 is a schematic diagram of a second embodiment of the method and equipment according to the invention. 1... Melting gasification furnace, 2... Direct reduction shaft furnace, 7... Coarse grain separator, 10...
... Discharge means, 13 ... Cooling device, 17.
... Gravity supply pipe, 28 ... Waste gas scrubber, 29 ... CO2 absorption tower, 30 ... Compressor, 62 ... Cyclone. Margin below

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を直接に
製造する方法であって、鉄鉱石が直接還元装置内でゆる
い充填状態で熱い還元ガスによって海綿鉄粒子に還元さ
れ、ぞして前記直接還元装置から排出される海綿鉄粒子
が溶解ガス化炉へ供給され、この溶解ガス化炉内で前記
海綿鉄を溶解する必要な熱および還元ガスがこの溶解ガ
ス化炉へ導入される石炭とこの溶解ガス化炉へ吹込まれ
る酸素含有ガスとから作られ、前記還元ガスの少なくト
も一部が還元作業のために規定された温度にまで冷却さ
れた後で前記直接還元装置の還元領域内へ流される製造
方法において、前記直接還元装置から排出される前記海
綿鉄粒子が微粒分と粗粒分とに分離され、そして前記微
粒分のみが前記溶解ガス化炉へ入れられることを特徴と
する塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を直接製
造する方法。 2、前記微粒分が20mm以下サイズの粒子を含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、前記微粒分が12mm以下サイズの粒子を含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、前記微粒子の粒子サイズでの上限は、前記海綿鉄粒
子が前記溶解ガス化炉内で溶解されるときに作られる還
元ガスの量が前記直接還元装置内で鉄鉱石を還元する処
理に必要な量にほぼ相当するように、選定されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 5.前記微粒子の海綿鉄粒子は前記溶解ガス化炉内に形
成される流動床の上側境昇近くに遅らされた垂直方向速
度成分でもつで導入されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の方法。 6、前記海綿鉄粒子は少なくとも1本の管を通して供給
されるこどを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方
法。 7、前記微粒子と粗粒分との間の分離切り離しは、前記
微粒分の平均硫黄含有量が前記微粒分の平均硫黄含有量
の少なくとも5倍に相当するように選定されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第6項までのいずれ
かに記載の方法。 8、前記微粒分の平均硫黄含有量が前記粗粒分の平均硫
黄含有量の少なくとも10倍に相当することを特徴とす
る特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、前記微粒分の粒子団が5mm以下サイスの粒子を含
んでいることを特徴とする特許請求の範囲第7項又は第
8項記載の方法。 10.前記微粒分の粒子団が3mm以下サイズの粒子を
含んCいること特徴とする特許請求の範囲第9項記載の
方法。 11、前記溶解ガス化炉内で作られる前記還元ガスに脱
硫剤が添加されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項から第10項までのいずれかに記載の方法。 12、前記脱硫剤は前記還元ガスのための前記溶解ガス
化炉の頂部部分および/又は排ガス導管内へ吹込まれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の方法。 13、前記直接還元装置からの前記廃ガスは廃ガススク
ラバーで洗浄かつ冷却されそしてCO2除去処理された
後にぞの一部が前記溶解ガス化炉で作られた還元ガスと
混合されることを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第12項までのいずれかに記載の方法。 14、前記洗浄そして処理された廃ガスの一部は前記還
元ガスと混合されろ前に、前記直接還元装置から排出さ
れた海綿鉄粒子もよって直接熱交換関係で加熱されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第13項記載の方法。 15、前記処理された廃ガスは前記溶解ガス化炉の頂部
部分内へ吹込まiするごとを特徴とする特許請求の範囲
第13項又は第14項に記載の方法。 16、前記処理された廃ガスは前記溶解ガス化炉から前
記直接還元装置への前記還元ガス導管内へ吹込まれてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第13項から第15
項までのいずれかに記載の方法。 17、前記洗浄そして処理された廃ガスの前記海綿鉄粒
子との直接交換は冷却装置内で行なわlL、この冷却装
置内へ前記直接還元装置から排出された熱い海綿鉄粒子
が重力供給管を経由して運ばれること全特徴とする特許
請求の範囲第14項から第16項までのいずれかに記載
の方法。 18、前記処理された廃ガスとの直接熱換後に、前記海
綿鉄粒子は前記微粒分と前記粗粒分とに分けられること
を特徴とする特許請求の範囲第17項記載の方法。 19、前記粗粒子の海綿鉄粒子は、前記直接還元装置か
らの前記冷却、洗浄そして処理された廃ガスによって冷
却されることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第
18項までのいずれかに記載の方法。 20、前記直接還元装置からの前記廃ガスは廃ガススク
ラバー内で洗浄かつ冷却された後にその一部が酸素坦体
として又はガス化剤として前記溶解ガス化炉へ供給され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第19項
までのいずれかに記載の方法。 21、前記溶解ガス化炉内に流動床が形成されそしてこ
の流動床へ前記廃ガスが吹込まれることを特徴とする特
許請求の範囲第20項記戯の方法。 22、前記溶解ガス化炉で作られた前記還元ガスは前記
直接還元装置へ供給される前に少なくともひとつのサイ
クロン内でダスト除去処理され、そしてこのサイクロン
で分離されてそこから排出される固体粒子の少なくとも
一部は前記溶解ガス化炉へ再循環されることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第21項までのいずれかに
記載の方法。 23、サイクロン排出物は前記廃ガスを搬送ガスとして
前記溶解ガス化炉内ヘ吹込まれることを特徴とする特許
請求の範囲第21項又は第22項に記載の方法。 24.前記サイクロン排出物は前記溶解ガス化炉内へ少
なくとも1本の吹込み管を経由して酸素又は空気との混
合後の前記廃ガスでもって吹込まれろことを特徴とする
特許請求の範囲第23項記載の方法。 25、溶解ガス化炉の上方に配置されている直接還元装
置であって、その下端部に熱い海綿鉄用排出手段を有し
、この排出手段の出口開孔が少なくとも1本の接続導管
を経由して前記溶解ガス化炉と連通している直接還元装
置を含んてなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑
鉄を製造する設備においで、粗粒セパレータ(7)が前
記直接還元装置(2)と前記溶解ガス化炉(1)との間
の前記接続導管に組込まれており、このセバレ−タの微
粒分用出口開孔(8)が前記溶解ガス化炉と連通してお
り、かつこのセパレータの粗粒分用出口開孔(11)が
別の溶解装置又は熱間圧縮、不動感化あるいは冷却のた
めの手段(13)と連通していることを特徴とする塊状
鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を製造する設備。 26、前記粗粒セパレータ(7)は少なくともひとつの
接続手段(39)を有する傾斜重力シュートすなわちチ
ャネル(38)の形態であり、この接続手段は該チヤネ
ルから下方に分岐しており、ばら材料の海綿鉄粒子が該
チャネルを通すように運ばれるとさに前記微粒分下方に
沈降して配量的に前記接続・ト段t4十山して出さn、
一方、前記粗粒分はどんどん進むことt特徴と1−る特
許請求の範囲第25項記載の設備。 27、前記粗粒セパレータ(7)は鉄格子又は熱負荷を
受けることのできるスクリーンを含んでいることを特徴
とする特許請求の範囲第25項記載の設備。 28、前記鉄格子又はスクリーンは振動機によって振動
させらることを特徴とする特許請求の範囲第27項記載
の設備。 29、前記粗粒セパレータ(7)の微粒分のための前記
排出開孔(8)は少なくとも1本の管(9〕を経由して
排出手段を有するコンテナー(10)と連通しており、
このコンテナーは少なくとも1本の重力供給管(17)
を経由して前記溶解ガス化炉(1)に接続されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第25項から第28項ま
でのいずれかに記載の設備。 30、前記重力供給管(17)は上方から前記溶解ガス
化炉(1)の内部へ該溶解ガス化炉内に形成される石炭
流動床の上側境界近くまで伸びており、ぞしてこの管(
17)内に突起(35)がガスケ−ドに似た配列に設け
られおよび/又はじゃま板(36)がこの管の下端に配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第29項
記載の設備。 31、前記しゃま板(36)が円錐台の形をしているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第30項記載の設備。 32、(a)直接還元シャフト炉(2)であって、その
頂部に塊状鉄鉱石用装入手段(3)および使用された還
元ガス(排ガス)用ガス出口(5)を有し、その底部に
鉄鉱石から直接還元によって製造した海綿鉄粒子用排出
手段(41)を有し、かつ熱い還元ガス用ガス入口(4
)を有する直接還元シャフト炉;(b)溶解ガス化炉(
1)であって、その上側領域に海綿鉄粒子用、石炭用お
よび添加物用開孔(17,15,45)および製造され
たか還元ガス(粗ガス)用ガス出口(43)を有し、そ
の下側領域に液状銑鉄用および液状スラグ用出口(21
,22)を有し、かつガス化領域を形成するためにガス
および微粒固体を記入する少なくとも1本の羽口又は吹
込み管(23,23a)をスラグレベルより重力に有す
る溶解ガス化炉: (c)熱い海綿鉄粒子用冷却装置(13a)であって、
その頂部に熱い海綿鉄粒子用取り入れ開孔(46)およ
ひ冷却用出口(46)を有し、その底部に冷却された海
綿鉄粒子用排出開孔(14)および冷却ガス用入口(4
9)を有する冷却装置:(d)前記直接還元シヤフト炉
(2)の前記廃ガス出口(5)に接続されでいる廃ガス
スクラバー(28):および (e)弁およぴコンプレッサーを有して個々の装置を接
続する複数の導管: を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄
を直接製造する設備において、前記海綿鉄粒子をより分
けるための分級すなわち仕分け手段(7a)が設けられ
ており、この手段は導管(9)によって前記溶解ガス化
炉(1]の上側開孔(17)に接続されている微粒分出
口開孔(8)と粗粒分出口開孔(11)とを有し、そし
て前記廃ガススクラバ−(28)のガス出口(51)が
前記羽口(23a)てもっで前記溶解ガス化炉(1)の
下側部分内に連通していること特徴とする塊状鉄鉱石か
ら海綿鉄粒子および液状銑鉄を直接製造する設備。 33、前記冷却装置(13a)の前記取入れ開孔(46
)は重力供給管(6)によって前記還元シャフト炉(2
)の前記排出手段(41)に接続されており、そして前
記冷却装置(13a)の前記出口開孔(14)は前記分
級すなわち仕分け手段(7a)に接続されていることを
特徴とする特許請求の範囲第32項記載の設備。 34、前記廃ガススクラバー(28)の前記ガス出口(
51)はCO2分離機(29)と連通しており、前記冷
却装置(13a)の前記冷却ガス入口(49)は前記C
O2分離機(29)のガス出口(54)と連通しており
、および前記冷却装置の前記冷却ガス出口(48)は前
記溶解ガス化炉(1)の頂部部分(42)内又は排出ガ
ス導管(61)内で注入ノズル(44)と連通している
ことを特徴とする特許請求の範囲第32項又は第33項
に記載の設備。 35、前記溶解ガス化炉内で製造された還元ガス用出口
(43)は少なくともひとつのサイクロン(62)に接
続されており、およびこのサイクロンの分離した固体材
料用排出開孔(64)は前記廃ガススクラバ−(28)
から前記溶解ガス化炉(1)の下側羽口(23a)への
導管(66)と連通していることを特徴とする特許請求
の範囲第32項から第34項までのいずれかに記載の設
備。 36、(a)直接還元シャフト炉(2)であって、その
頂部に塊状鉄鉱石用装入手段(3)および使用きれた還
元ガス(脱ガス)用ガス出口(5)を有し、その底部に
鉄鉱石から直接還元によって製造した海綿鉄粒l子用排
出手段(41)を有し、かつ熱い還元ガス用ガス入口(
4)を有する直接還元シヤフト炉:(b)溶解ガス化炉
(1)であって、その上側領域に海綿鉄粒子用、石炭用
および添加物用開孔(17,15,45)および製造さ
れた還元ガス(粗ガス〕用ガス出口(43)を有し、そ
の下側領域に液状銑鉄用および液状スラク用出口(21
,22)を有し、かつガス化領域を形成するためにガス
および微粒固体を注入する少なくとも1本の羽口又は吹
込み管(23,23a)をスラグレベルより上方に有す
る溶解ガス化炉: (c)rい海綿鉄粒子用冷却装置(13a)であって、
その頂部に熱い海綿鉄粒子用取入れ開孔(46)および
冷却ガス用出口(48)を有し、その底部に冷却された
海綿鉄粒子用排出開孔(14)および冷却ガス用入口(
49)を有する冷却装置:(d)前記直接還元シャフト
炉(2)の前記廃ガス出口(5)に接続されている廃ガ
ススクラバ−(28):および (e)弁およびコンプレッサーを有して個々の装置を接
続する複数の導管: を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子およひ液状銑鉄
を直接製造する設備において、前記海綿鉄粒子をより分
けるための分級すなわち仕分け手段(7a)が設けられ
でおり、この手段は導管(9)によって前記溶解ガス化
炉(1)の上側開孔(17)に接続されている微粒子分
出口開孔(8)と粗粒分出口開孔(11)とを有し、そ
して前記冷却装置(13a)の前記取入れ開孔(46)
は重力供給管(6〕によって前記直接還元シャフト炉(
2)の前記排出手段(41)に接続されており、および
前記冷却装置(13a)の前記出口開孔(14)は前記
分級すなわち仕分け手段(7a)に接続されていること
を特徴とする塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄
を直接製造する設備。 37.前記廃ガススクラバ−(28)の前記ガス出口(
51)はCO2分離機(29)と連通しており、前記冷
却装置(13a)の前記冷却ガス入口(49)は前記C
O2分離機(29)のガス出口(54)と連通しており
、および別記冷却装置の前記冷却ガス出口(48)は前
記溶解ガス化炉(1)の頂部部分(42)内又は排気ガ
ス導管(61)内で注入ノスル(44)と連通している
ことを特徴とする特許請求の範囲第36項に記載の設備
。 38、前記溶解ガス化炉内で製造された還元ガス用出口
(43)は少なくともひとつのサイクロン(62)に接
続されており、およびこのサイクロンの分離した固体材
料用排出開孔(64)は前記廃ガススクラバー(28)
から前記溶解ガス化炉(1)の下側羽口(23a)への
導管(66)と連通していることを特徴とする特許請求
の範囲第36項又は第37項に記載の設備。
[Claims] 1. A method for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from bulk iron ore, wherein the iron ore is reduced to sponge iron particles by hot reducing gas in a loose filling state in a direct reduction device, and then the direct reduction device Sponge iron particles discharged from the coal and the melted gas are fed into a melting and gasifying furnace in which the necessary heat and reducing gas to melt the sponge iron are introduced into the melting and gasifying furnace. The oxygen-containing gas is blown into the reactor and at least a portion of the reducing gas is cooled to a prescribed temperature for the reduction operation and then flowed into the reduction zone of the direct reduction device. A manufacturing method characterized in that the sponge iron particles discharged from the direct reduction device are separated into fine particles and coarse particles, and only the fine particles are fed into the melting and gasifying furnace. A method for producing sponge iron particles and liquid pig iron directly from stone. 2. The method according to claim 1, wherein the fine particles include particles having a size of 20 mm or less. 3. The method according to claim 2, wherein the fine particles include particles having a size of 12 mm or less. 4. The upper limit of the particle size of the fine particles is such that the amount of reducing gas created when the sponge iron particles are melted in the melting and gasifier is necessary for the process of reducing iron ore in the direct reduction device. 2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the amount is selected to approximately correspond to the amount. 5. Claim 1, wherein the fine-grained sponge iron particles are introduced with a retarded vertical velocity component near the upper boundary of a fluidized bed formed in the melter-gasifier. The method described in any one of paragraphs to paragraphs 4 to 4. 6. The method of claim 5, wherein the sponge iron particles are fed through at least one tube. 7. The separation between the fine particles and the coarse particles is selected such that the average sulfur content of the fine particles corresponds to at least five times the average sulfur content of the fine particles. A method according to any one of claims 1 to 6. 8. A method according to claim 7, characterized in that the average sulfur content of the fine fraction corresponds to at least 10 times the average sulfur content of the coarse fraction. 9. The method according to claim 7 or 8, wherein the particle group of the fine particles contains particles with a size of 5 mm or less. 10. 10. The method according to claim 9, wherein the particle group of the fine particles includes particles having a size of 3 mm or less. 11. Claim 1, characterized in that a desulfurizing agent is added to the reducing gas produced in the melting and gasifying furnace.
10. The method according to any one of paragraphs 1 to 10. 12. Process according to claim 11, characterized in that the desulfurization agent is blown into the top part of the melting gasifier and/or into the exhaust gas conduit for the reducing gas. 13. The waste gas from the direct reduction device is cleaned and cooled by a waste gas scrubber, and after being treated to remove CO2, a part of the waste gas is mixed with the reducing gas produced by the melting and gasifying furnace. A method according to any one of claims 1 to 12. 14. A portion of the cleaned and treated waste gas is heated in a direct heat exchange relationship by the sponge iron particles discharged from the direct reduction device before being mixed with the reducing gas. The method according to claim 13. 15. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the treated waste gas is blown into the top part of the melting and gasifier. 16. Claims 13 to 15, characterized in that the treated waste gas is blown into the reducing gas conduit from the melting gasifier to the direct reduction device.
The method described in any of the preceding sections. 17. The direct exchange of the cleaned and treated waste gas with the sponge iron particles takes place in a cooling device into which the hot sponge iron particles discharged from the direct reduction device are passed through a gravity feed pipe. 17. A method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the method is carried as: 18. A method according to claim 17, characterized in that, after direct heat exchange with the treated waste gas, the sponge iron particles are separated into the fine fraction and the coarse fraction. 19. Any of claims 1 to 18, characterized in that the coarse sponge iron particles are cooled by the cooled, washed and treated waste gas from the direct reduction device. Method described in Crab. 20. The waste gas from the direct reduction device is cleaned and cooled in a waste gas scrubber, and then a part of it is supplied to the melting and gasifying furnace as an oxygen carrier or a gasifying agent. A method according to any one of claims 1 to 19. 21. A method according to claim 20, characterized in that a fluidized bed is formed in the melting and gasifier and the waste gas is blown into the fluidized bed. 22. The reducing gas produced in the melting gasifier is dedusted in at least one cyclone before being fed to the direct reduction device, and solid particles are separated in this cyclone and discharged therefrom. 22. A method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that at least a portion of the melting gas is recycled to the melter-gasifier. 23. The method according to claim 21 or 22, characterized in that the cyclone discharge is blown into the melting gasifier using the waste gas as a carrier gas. 24. Claim 23, characterized in that the cyclone discharge is blown into the melting gasifier via at least one blowing pipe with the waste gas mixed with oxygen or air. The method described in section. 25. A direct reduction device located above the melting and gasifier, having at its lower end a discharge means for the hot sponge iron, the outlet opening of which is connected via at least one connecting conduit. In the facility for producing sponge iron particles and liquid pig iron from lump iron ore, the coarse separator (7) is connected to the direct reduction device (2) and includes a direct reduction device communicating with the melting and gasifying furnace. and the melting and gasifying furnace (1), the fine particle exit opening (8) of this separator communicates with the melting and gasifying furnace, and Sponge iron particles from massive iron ore, characterized in that the outlet openings (11) for the coarse fraction of the separator communicate with a further melting device or means (13) for hot compaction, passivation or cooling. and equipment for producing liquid pig iron. 26. Said coarse grain separator (7) is in the form of an inclined gravity chute or channel (38) having at least one connecting means (39) which branches downwardly from said channel and is capable of distributing the bulk material. As the sponge iron particles are transported through the channel, they settle down below the fine particles and are metered out in the connecting stage t40;
On the other hand, the equipment according to claim 25, characterized in that the coarse particles advance rapidly. 27. Equipment according to claim 25, characterized in that the coarse separator (7) comprises an iron grate or a screen capable of being subjected to heat loads. 28. The equipment according to claim 27, characterized in that the iron grid or screen is vibrated by a vibrator. 29. The discharge openings (8) for the fine fraction of the coarse separator (7) communicate via at least one pipe (9) with a container (10) having discharge means;
This container has at least one gravity feed pipe (17)
The equipment according to any one of claims 25 to 28, characterized in that the equipment is connected to the melting and gasifying furnace (1) via. 30. The gravity feed pipe (17) extends from above into the melting and gasifying furnace (1) to near the upper boundary of the coal fluidized bed formed in the melting and gasifying furnace, and this pipe (
Claim 29, characterized in that projections (35) are provided in the tube (17) in a gascade-like arrangement and/or a baffle plate (36) is arranged at the lower end of this tube. equipment. 31. Equipment according to claim 30, characterized in that the baffle plate (36) is in the form of a truncated cone. 32, (a) a direct reduction shaft furnace (2) having at its top a charging means (3) for massive iron ore and a gas outlet (5) for the used reducing gas (exhaust gas); and a gas inlet (41) for hot reducing gas.
) with a direct reduction shaft furnace; (b) a melting gasification furnace (
1) having in its upper region openings (17, 15, 45) for sponge iron particles, coal and additives and a gas outlet (43) for the produced or reducing gas (crude gas); In its lower area are outlets for liquid pig iron and liquid slag (21
, 22) and having at least one tuyere or blow tube (23, 23a) below the slag level for filling gas and fine solids to form a gasification zone: (c) a cooling device (13a) for hot sponge iron particles,
Its top has an intake hole (46) for hot sponge iron particles and a cooling outlet (46), and its bottom has an outlet hole (14) for cooled sponge iron particles and an inlet (4) for cooling gas.
9) a cooling device comprising: (d) a waste gas scrubber (28) connected to the waste gas outlet (5) of the direct reduction shaft furnace (2); and (e) a valve and a compressor. A plurality of conduits connecting individual devices with: In an installation for the direct production of sponge iron particles and liquid pig iron from a lump of iron ore comprising: a classification or sorting means (7a) for sorting said sponge iron particles; This means includes a fines outlet aperture (8) and a coarse outlet aperture (11) which are connected by a conduit (9) to the upper aperture (17) of the melting gasifier (1). and characterized in that the gas outlet (51) of the waste gas scrubber (28) communicates with the tuyere (23a) into the lower part of the melting gasifier (1). Equipment for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore. 33. The intake hole (46) of the cooling device (13a).
) is connected to the reduction shaft furnace (2) by means of a gravity feed pipe (6).
), and the outlet aperture (14) of the cooling device (13a) is connected to the classification or sorting means (7a). The equipment described in item 32 within the scope of 34, the gas outlet (
51) is in communication with the CO2 separator (29), and the cooling gas inlet (49) of the cooling device (13a) is connected to the CO2 separator (29).
The cooling gas outlet (48) of the cooling device is in communication with the gas outlet (54) of the O2 separator (29) and the cooling gas outlet (48) of the cooling device is in the top part (42) of the melting gasifier (1) or in the exhaust gas conduit. 34. Equipment according to claim 32 or 33, characterized in that it communicates with the injection nozzle (44) in (61). 35. The outlet (43) for the reducing gas produced in the melting gasifier is connected to at least one cyclone (62), and the separate solid material discharge opening (64) of this cyclone is connected to the said melting gasifier. Waste gas scrubber (28)
and a conduit (66) leading to the lower tuyere (23a) of the melting and gasifying furnace (1), according to any one of claims 32 to 34. equipment. 36, (a) a direct reduction shaft furnace (2) having at its top a charging means (3) for massive iron ore and a gas outlet (5) for used reducing gas (degassing); The bottom part has a discharge means (41) for sponge iron particles produced by direct reduction from iron ore, and a gas inlet (41) for hot reducing gas.
4) a direct reduction shaft furnace with: (b) a melting-gasifier (1) with openings (17, 15, 45) for sponge iron particles, for coal and for additives in its upper region; It has a gas outlet (43) for reducing gas (crude gas), and an outlet (21) for liquid pig iron and liquid slurry in the lower area.
, 22) and having at least one tuyere or blow tube (23, 23a) above the slag level for injecting gas and fine solids to form a gasification zone: (c) a cooling device for sponge iron particles (13a),
At its top, it has an intake aperture (46) for hot sponge iron particles and an outlet (48) for cooling gas, and at its bottom, an outlet aperture (14) for cooled sponge iron particles and an inlet for cooling gas (
49): (d) a waste gas scrubber (28) connected to the waste gas outlet (5) of the direct reduction shaft furnace (2); and (e) an individual cooling device having a valve and a compressor. A plurality of conduits connecting a plurality of apparatuses for producing sponge iron particles and liquid pig iron directly from a lumpy iron ore comprising: a classification or sorting means (7a) for sorting said sponge iron particles; This means includes a fine particle outlet aperture (8) and a coarse particle outlet aperture (11) which are connected by a conduit (9) to the upper aperture (17) of the melting gasifier (1). and the intake aperture (46) of the cooling device (13a).
is connected to the direct reduction shaft furnace (
2), and the outlet aperture (14) of the cooling device (13a) is connected to the classification or sorting means (7a). Equipment that directly produces sponge iron particles and liquid pig iron from iron ore. 37. The gas outlet (
51) is in communication with the CO2 separator (29), and the cooling gas inlet (49) of the cooling device (13a) is connected to the CO2 separator (29).
It communicates with the gas outlet (54) of the O2 separator (29), and the cooling gas outlet (48) of the separate cooling device is connected to the top part (42) of the melting gasifier (1) or to the exhaust gas conduit. 37. Installation according to claim 36, characterized in that it communicates in (61) with the injection nostle (44). 38. The outlet (43) for the reducing gas produced in the melting gasifier is connected to at least one cyclone (62), and the separate solid material discharge opening (64) of this cyclone is connected to the Waste gas scrubber (28)
38. The installation according to claim 36 or 37, characterized in that it communicates with a conduit (66) from the melting gasifier to the lower tuyere (23a) of the melting and gasifying furnace (1).
JP58212649A 1982-11-15 1983-11-14 Method and facilities for manufacturing sponge iron particleand liquefied pig iron directly from massy iron ore Granted JPS59100205A (en)

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