JPS59116308A - 銑鉄の製造方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鉄鉱石を鉄鉱石還元炉で還元して生成する
半還元鉄または還元鉄を溶解ガス化炉で溶解して銑鉄を
製造する方法において、溶解ガス化炉で生成する還元ガ
スを用いて鉄鉱石を還元し、生成する半還元鉄または還
元鉄の顕熱を利用して成型炭を乾留し、生成するコーク
スと前記半還元鉄または還元鉄を溶解ガス化炉に供給し
て銑鉄を製造する方法粋よび装置に関する。

鉄鉱石を還元溶Ｂ’Ｉ！Ｌ、銑鉄を製造する方法として
、鉄鉱石を魂状態でガス還元した後、溶解する方式と、
鉄鉱石を加熱溶解した後、固体還元剤で還元する方式が
あり、その前者に属するものとして溶融還元法があるこ
とは周知の通りである。

しかるに、溶融還元法における溶融鉱石の固体還元は、
著しく吸熱反応であり、反応浴に熱を安定に供給するこ
とが非常に困難で、かつ溶融鉱石による耐火物の侵食が
激しいという難点を有するために、現在、高炉法に匹敵
する生産性、経済性を有するプロセスは存在していない
。

一方、高炉法のように、鉄鉱石をガス還元した後、溶解
する方式では、鉄鉱石のガス還元が若干の発熱反応であ
るため、還元反応が安定に進行するとともに、溶融物中
の鉄酸化物は少なく、耐火物損傷の問題も溶融還元法に
比べ少ない。また、高炉法は、同一容器内で鉱石のガス
還元、溶解を行なうので極めて熱効率が高く、副生ずる
ガスを回収し別用途に使用するとすれば消費エネルギー
は著しく低いという利点がある。

しかるに、高炉法では周知の通り、炉内通気性の確保、
装入物の安定降−ドの確保が必須要件であるために、使
用するコークスは高強度が低反応性の高品質のものが必
要とされ、その製造に高品質の原料炭と乾留エネルギー
を要するとともに、そのコークスは大規模な室炉式コー
クス炉で製造しなければならず、壕だ使用する塊成鉱は
、高強度でかつ高軟化性状のすぐれたものを必要とする
という難点がある。

従って、原料事情の悪化が予想される将来に対し、高炉
法のように高生産性と面熱効率を達成できるとともに、
低品質の原料を使用することが可能な製銑法の開発は大
きな意義をもち、これまでにも多くの研究開発がなされ
てきた。

例えば、高炉以外の技術として、以下のようなものがあ
る。

１　キューボラ：熱風（ａｉｒ　）によりコークスを燃
焼して高温ガスを生成し、このガスをコークス充填層を
通して、上方に流し、コークス充填層に保持された鉄を
溶解する。ここで副生ずるガスはＮ、。

ＣＯ７を多量に含む低カロリーガスである。

２　　西独、コ！レフシュタールアクチェンケセルシャ
フトの方法（特開昭５５−９４４０８号）二石灰、並び
に炭化水素系の燃料を酸素と水蒸気でガス化し、その高
温ガスを石炭チャー流動層を通して上方に流し、石炭チ
ャー流動層との半還元鉄を溶解した後回収する。

３　ヌウエーデン、シュテイフテルゼン・フェール・メ
タルルギスクープォルスクニンクヌの方法（特開昭４９
−１１０５１９号）：　コークスまたは炭素系還元剤充
填層内に酸素と炭化水素系燃料と、半還元鉄を吹き込み
、酸素と炭化水素系燃料の燃焼で生成する同温ガスで、
そこに同時に吹込む半還元鉄を溶解する。また、生成す
る高温ガスの顕熱を利用して、水蒸気と炭素によるガス
変成を行なう。

しかし、こｆｔらの方法には、下記の通りの欠点がある
。第１のキューポラでは副生ガスがＮ７．ＣＯ。

を多量に含む低カロリーガスであり、還元ガスとして利
用できない。

第２の前記コルフンユタールの方法は、半還元鉄を溶解
するために、石炭チャーの流動層を形成し、その上に保
持した半還元鉄を上界する高温力゛７で加熱溶解する方
式をとっている。しかるに、石炭チャーの流動層は不安
定であり、半還元鉄の保持能力が低い。このため、半還
元鉄が石炭チャーの流動層１上に長時間保持されること
が期待できないので、できるだけ短時間に、半還元鉄を
溶解する必要Ｅ、多ｔ’ｌｔの高温ガスが半還元鉄の溶
解に必要となる。従って、溶解の熱交率が低い。

第３のシュテＣフテルセンの方法では、半ｒＡ　元鉄を
酸素と炭化水系燃料と同時に羽口から炭素系還元剤を充
填層内に吹込み、酸素と炭化水素が燃焼［７て生成する
高温ガスの顕熱で半還元鉄を溶解する方式をとつヱいる
ため、半還元鉄を溶解し７’Ｃ後のガスは、半還元鉄の
融点以上の高温ガスであり、酸素と炭化水素の燃焼熱を
効率的に半コｊλ元鉄の溶）拌に利用していない。

以旧のごとく、高炉以外の溶解方法は、溶解力法自体と
し”Ｃ不備なものであり、かつ溶解炉から回収さオＬる
カスは、鉄鉱石の還元を効率的に行なうというＶ見点か
らは、適当なものでなかった。

一方、従来の鉄鉱石ガス還元炉には代表的なものとしＣ
ンヤフト炉を用いたものがあるが、シャフト炉において
は、一般にそのための特別の還元ガスの製造装置を必要
として訃り、すなわち天然ガスの水蒸気による改質（例
えばフォスター・ホイーヲ社法の場合）等特別の燃料を
消費するものである。

また、鉱石の還元溶解に用いるコークスは、製銑法にお
いて高熱効率、高Ｆｅ歩留り、耐火物侵食防止の役割を
果す不可欠の燃料であるが、大規模な室炉式コークス炉
で製造しなければならず高価なものであった。

この発明は、前記した従来法の困難を打開し、高炉法に
比し消費エネルギーの軽減、コークス比並びにコークス
製造コストの低減、および低品位原料の使用をはかるこ
とを目的としてなされたものである。

この発明の基本思想は、溶解炉において還元性がヌを生
成せしめて還元鉄または半還元鉄を溶解するとともに、
該溶解炉から回収される還元性ガスにより鉄鉱石を還−
元し、生成する還元鉄の顕熱を利用して成型炭を乾留し
てコークスを製造することにより、全体としてエネルギ
ー消費が少なく、かつ低品質の原料の使用を可能とする
とともに、コークス製造コストの大巾低減がはかられる
銑鉄の製造方法および装置である。

ナなりち、この発明の銑鉄製造方法は、鉄鉱石をシＶフ
ト式還元炉において溶解ガス化炉から回収される還元ガ
スを用いて還元１７、生成する還元鉄の顕熱を利用して
乾留炉で成型炭を乾留し、得らＪｔたコークスと顕然使
用済み還元鉄を溶解ガス化炉に供給して銑鉄を製造する
方法であり、この溶解ガス化炉において、炭素と水素を
主成分とする燃料を酸素により燃焼ガス化して一酸化炭
素および水素を主成分とする高温ガスを生成さす、コー
クス充填層を上昇せしめてその上部の還元鉄を溶解流ド
さぎで銑鉄にすると共に、上部から還元ガスを回収し上
記還元炉に供給するものである。

この発明において、溶解ガス化炉を用いた還元鉄の溶解
方法自体については、この出願人の出願にかかる特１頓
昭５６−２０９８５１号に記載の方法および炉を有利に
用いる。この溶解ガス化炉は、内部にガスと溶銑および
溶滓とが向流で通過できる空隙を備え、その上部に未溶
融の半還元鉄および／または還元鉄を保持するコークス
充填層の下部において酸素と必要に応じ水蒸気とにより
炭素および水素を主成分とする燃料を燃焼ガス化して一
酸化炭素および水素を主成分とする高温ガスを生成させ
、該高温ガスを前記コークス充填層内に上昇せしめて前
記還元鉄を溶解させた後回収するとともに、還元鉄等が
溶解して生成する溶融金属と、鉄酸化物を含む滓とを上
昇高温ガスと向流で前記コークス充填層内で流下させ、
流ドの過程で溶滓中の鉄酸化物その他金属酸化物をコー
クスにより還元し、コークス中の炭素を溶融金属中に溶
解させ゛Ｃ溶銑となし、生成した溶銑および滓をコーク
ス充填層Ｆ部に収集して抽出することにより溶銑が製造
されるものである。

この溶解ガス化炉による溶銑製造方法は、上述の通り、
酸素で炭素と水素を主成分とする燃料を燃焼ガス化して
ＣＯとＨ２を主成分とする高温がヌと１〜その顕熱を利
用してコークスの充填層を介してこの高温ガスにより半
還尤鉄及び／又は還元鉄の溶融、溶銑化を行うものであ
り、本発明に粋いて「溶解ガス化炉」とは、木質上この
ような工程を１１うたうの炉を称する。

本発明において、特に明記のない場合、還元鉄は半還元
鉄をも包含−する語としこ用い、鉄鉱石は塊成鉱等の粒
状鉄酸化物を６含する語として用いる。炭素と水素を主
成分とする燃料は、石炭、コークス等の固体燃ｆ↓、タ
ール、重油等の液体燃料、又は天然ガス、コークス炉ガ
ス等の気体燃料であり、石犬、コークス（燃料用）びは
ＩｔＱ例粉状にてづ然焼室に供給される。

本発明では、酸素と、必要により水蒸気とにより炭素と
水素を主成分とする僻村をＣＯと■■２を主成分とする
燃儲ガスにガス化する。その主な理由は次の１１！Ｉり
である。

ｌ）生成するガスとしてｃｏとＨ７を主成分とする高カ
ロリーの高温還元性カ゛ス・２得ることができ、空気を
使用すると生成ガス中のＮ、％が高くなるので好ましく
ない。

この高温生成還元性ガスを回収して鉄鉱石の還元に利用
することにより全体としてのエネルギー効率を向上でき
る。

２）酸素を用いれば常温吹込みにより生成するガスとし
て１元鉄を溶解することのできる高温が得られるが、空
気を利用する場合、約５００″Ｃ以上予熱が必要である
。

３）水蒸気は必要により生成ガスの温度制御を行い、ま
た、石炭、コークス等の炭素分の多い燃料を用いる際生
成ガス中の水素の富化に資する。

４）酸素を用いることにより、燃料として石炭、コーク
ス（特に微粉炭、コークス扮）等を多量１こ用いること
ができる。

前記のコークス充填層内に粋ける溶鉄の流ドの過程で、
溶滓中の鉄酸化物その（ＩＪ＋の金属酸化物をコークス
により還元し、コークス中の炭素を溶鉄中に溶解させて
溶銑となし、生成した溶銑及び滓をコークス充填層上部
に収集して抽出する。

コークス充填層は、還元鉄をその上部に保持し、上昇高
温ガスにより溶解するが、該高温ガスの顕熱を効果的に
利用するのに有用である。このコークス充填層は、また
、還元鉄が溶解して生成する溶融鉄と、鉄酸化物を含む
溶融ヌヲグとを高温ガスと自流でコークス充填層内を流
ドさせることにより、鉄酸化物を＞’４元すると共に溶
鉄の浸炭を行わ亡、鉄歩留りを高く保ち、かつ、良好な
溶銑を製造することに有用である。

燃焼室で生成する、−酸化炭素及び水素を主成分とする
高温ガスは、石炭を燃料とした場合大路次の組成になる
。

Ｃｏ　：　６０〜７５％、Ｈ，：２５〜８５％、Ｃｏ、
＋Ｈ。

：約５係 但し、燃料及び水蒸気吹込喰等により高温がヌ組成は多
少変動する。燃焼室の最高温度は凡そ２０　＋１０〜２
５００’Ｃ通例約２３００”Ｃである。この場合におい
て、還元鉄を溶解させた後回収されるガスは、ＯＮ記高
温ガス（燃焼室で発生）よりもＣＯがや（増大した組成
となり、例えばＣ０６５〜８０％。

Ｃｏ２＋Ｎ２＝５％、Ｈ２２０〜８０％であり、温度は
、装入物装入温度、操業条件等に依存するが、通例９０
０〜１０００°Ｃ好ましくは約９５０″Ｃとする。この
高カロリー高温回収ガスは主として後続のシャフト式還
元炉に鉄鉱石の還元ガスとして導かれ、残余は、その他
還元がヌ、燃料ガスとして、或いは化学原料ガス等とし
て有利に利用できる。

生成する溶鉄は、通例コークス充填層を（加熱部としＣ
機能）を１５００〜１６００″Ｃで流下し、成分は凡そ
、Ｃ４，５％、Ｓｉ０．２％、　Ｍｎ　０．２％、ＰＯ
，１２％、８０．０８％（燃料として微粉炭、装入原料
として還元鉄を用いた場合）となり、流下途中において
、適度（塩基度１．０〜１．５程度）に塩基度調節され
た溶滓により脱硫されて、Ｆ部の湯溜りに収集される。

溶解ガス化炉への装入物は、シャフト式還元炉で生成す
る還元鉄を用い、コークス充填層の消耗の補給としてコ
ークス、さらに滓の流動性、塩基度調節のため石灰石等
の造滓材を装入する。

この装入物として用いる還元鉄又は半還元鉄は一般に金
属化率（Ｍ、　Ｆｅ／Ｔ、　Ｅｅ）約７５多以上のもの
く好ましくは８０％以上）のもので足り、シャフト式還
元炉のｔｉｋ力とのバランス等を考慮して必要により鉱
石と還元鉄の混合物をも用いることができる。

酸素は、純酸素（９９％以−Ｌ）が好ましいが９６〜９
７％の」二業用酸素、その他コスト等を考慮し、０２約
９０係以−にのものも用いられる。

コークス充填層の空隙は、Ｆ方から高温ガスが上昇する
とともに、こり、と向流にて還元鉄が溶解して生成する
溶銑と、鉄酸化物を含む滓とが滴ドできるに十分なもの
とする。コークスは凡そ径３　Ｑ　ｍｍ以上のものを用
いるが、炉のサイズ、操業条件等によりｎＪ　ｇｔであ
る。このコークス充填層の高さは、溶銑の浸炭、陣中の
酸化物の還元等を考慮して定められるが、２０００ｔ／
日の炉で凡そ羽Ｄレベルからの高さ４〜５〃７となる。

コークス充填層は、その−Ｌ部に還元鉄、コークス、石
灰等の装入物を保持ｒるに−Ｆ分な強度を備えるものと
し炉中において主体部を成す。但し半乾Ｗイコークスも
月］いることができる。

コークス充填層１の下部には、燃料を燃暁ガス化さ亡る
ための燃焼室が１ａ１：羽口の前方ｌこ形成さｈる。羽
口は好ましくはコークス充ψ層下部周縁部に放射状に形
成さｉＬる。羽目からの水蒸気吹込みにより、燃焼室（
燃焼ガス）温度は所定値にコントロールされる。

コークス充填層：ｉの断面形状は、炉の断面によって定
寸るが通例円形ないし７多角形となり、各燃焼室の外方
ｌこ羽［］が開口しており、羽目から燃料、酸素、必要
により水蒸気、さらに所望により石灰石粉等の造滓剤を
吹込む。

コークス充填層の下部中心部は上層部からの前爪を支え
、ガス及び滴下流の通過を確保するよう適当な径をもつ
Ｃ保持され、その下部には溶銑及びスブグがその空隙に
貯溜される。

コークス充填層は、その下部の燃焼室の壁部を構成し燃
料の燃づ尭ガス化に伴い消耗されるので、一般に炉頂装
入口より還元鉄と共に装入補給する。

な秒必要に応じ炉頂装入口から石灰石等の造滓剤を装入
し滓の塩基度、流動性、脱硫効果等を調節する。

なお、コークス充填層の温度は下で凡そ１８００〜２０
００”Ｃ，上部で凡そ１６００〜１６５０°Ｃとなる。

還元鉄はコークスと混合又は交互に炉頂から装入されコ
ークス充填層の上部に還元鉄（又はコークスとの混合）
充填層を形成して、下方からの上昇商温ガスにより加熱
され、逐次溶解される。通気性保持と飛散防止の観点か
ら還元鉄の形状を選定するが、好ましくは５騎以上のも
のを用いる。

上述の如き基本構成を有する溶解ガス化炉からの回収ガ
スの全部又は一部を次いでシャフト式還元炉１こ送り、
ここに装入される鉄鉱石の還元力ヌとして用いる。

シャフト式還元炉としては、高圧で還元ｉ■能なものを
用いることができる。即ち、溶解ガス化炉の炉内圧の調
整により所望の高圧還元ガスを回収できるからである。

シャフト式還元炉は移！ｖＩ層式（連続式）が好ましい
が、必要に応じ固定層式を用いることもできる。移動層
式還元炉として本発明に適するのは、例えばＭｉｄｒｅ
ｘ法、Ａ　ｒｍ　ＣＯ法、Ｐｕｒｏｆｅｒ法、新日本製
鉄法等である。

移動層式還元炉は、炉体上部に鉱石装入口とガス取出口
を、炉体側壁部にガス吹込口を、炉体上部に還元鉄切出
口をそれぞれ有し、炉内に鉱石装入口から装入する鉄鉱
石（粒状鉄酸化物）の充填層を形成せしめ、還元ガス吹
込口から吹込む還元ガスを前記粒状鉄酸化物層を通して
上昇させながら粒状鉄酸化物を還元して粒状還元鉄を生
成させた後、ガス取出口からガスを回収するようにし、
生成した粒状還元鉄を還元鉄切出口から取出すよう番こ
構成したものである。

次に、溶解がヌ化炉の燃料として用いるコークスは、通
常室炉式コークス炉で製造したものを用いＣきたが、こ
の発明ではコークスの製造コストの低減をはかるため、
前記鉄鉱石還元炉で生成する還元鉄の顕熱を利用して成
型炭を乾留する方法をとったのである。

すなわち、この発明者らの研究により７００〜１２００
″Ｇの温度を有する還元鉄を用い、圧縮成型された石炭
を２乾留して半成コークスを製造することが可能である
ことが判明した。

ここで、半成コークスとは、従来の室炉式コークス炉で
１０００’Ｃ以上に加熱乾留されＣ揮発分が２係以内に
乾留さｉｔたコークスに対し、揮発分を２％、もしくは
それ以−Ｌ含有するコークスである。

還元鉄の顕熱を利用して成型炭を乾留して半成コークス
を製造する方法としては、大別して次の２種類がｉ］能
なことが判明した。

ＣＩ）間接加熱法 この方法は、還元鉄顕熱をガスで回収して得た高温ガス
を用いて成型炭を乾留する方法である。

その−例を第１図に示す。

すなわち、シャフト式熱回収炉（１と、シャフト式乾留
炉・、切より成り、シャフト式熱回収炉（ト）の上方装
入［］　（３’２）から還元鉄（Ｆ）を装入し°Ｃド方
の排出【ｊ（至）から排ｔｈする一方、−ド方がヌ吠込
みローＩからがスを吹込み、」ニガガス回収Ｌ］（９が
ら高温ガスを回収し、その高温ガスをシャフト式乾留炉
ｃ３ｊの下方ガス吹込みＬｌ　ｑｌｌから吹込み、−上
方の装入口（ロ）から供給される成型炭（Ｓ）を加熱し
た後、上方のガス回収口（乃から乾留ガスを回収すれば
、半成コークスをド方の排出口…を通〔２て回収するこ
とができる。

ＬＩＩ）　直接加熱法 この方法は、還元鉄と成型犬を直接混合放置し、相互の
熱交換により成型炭を加熱乾留する方法であり、以ドに
示す８種類があげられる。

（１）シャフト方式 この方式は第２図に示すごとく、上方に還元鉄ヂ）と成
型炭（８１の混合物を連続的に装入する装入口（４１）
を有し、下方に還元鉄と半成コークスを連続的に排出す
る排出口（４２を有し、さらに、上方に乾留ガスを回収
するガス回収口（ハ）を有するシャフト式の乾留炉（イ
）を用いる方法であり、装入口（４１）から装入される
還元鉄（Ｆ）と成型炭（Ｓ）の混合物は約８０分ないし
は１０時間後に排出口〔４から排出されるように炉内容
積を設定する。

（１１）　　パッチ方式 基本的には（１）のシャフト方式と同じであり、その構
成は第８図に例示するごとく、還元鉄（Ｆ）と成型炭ｔ
ｓｌの混合物を供給する装入口Φ◇を有し、下部に還元
鉄と半成コークスを回収する排出口Ｑを有し、さらに上
部に乾留生成ガス回収口（至）を有する乾留炉１５０）
を用い、乾留炉内に還元鉄ＩＦ）と成型炭ｔｓｌの混合
物を供給して約３０分ないしは１時間保持した後、同時
に排出口に）から還元鉄と半成コークスを回収する方式
である。この乾留炉を複数個組み合わせることにより、
連続的に供給される還元鉄と成型炭を用いて半成コーク
スを製造することができる。

ｌ１ｌ）　　グレート方式 この方式は第４図に示すごとく、一端に還元鉄ｔＦ）と
成型炭（Ｓ）の混合物を供給する装入口の◇を有し、他
端に還元鉄と半成コークスを回収する排出口Ｑを有１７
、内部にグレートＱを有する炉であつＣ，シール壁Ｇ歪
には乾留ガス回収口（２）を有し、一端から供給される
還元鉄（Ｆ）と成型炭（８１を炉内に約３０分ないしは
１時間滞在させて曲端から排出して平成コークスを製造
する方法である。

第５図に溶解ガス化炉と移動層式還元炉およびシャフト
式乾留炉とを組合せたこの発明の一貫工程を略本する。

すなわち、（１）は溶解ガス化炉、（２）はシャフト式
還元炉、（３）はンヤ７ト式乾留炉、（４）は還元ガス
供給ライン、（５）は還元鉄供給ライン、（６）は還元
鉄・半成コークス供給フィンをそれぞれ示す。

溶解ガス化炉（１）は、炉体上部に還元鉄、副原料およ
びコークスを供給するための装入口（１−１）とガス取
出口（１−２）を有し、炉体上部に出湯序口（ｉ−ａ）
を有し、炉体中央部にガスと溶融金属および溶滓とが自
流で通過できる空隙を有し、その−Ｌ部に未溶融の還元
鉄を保持するコークス充填層（ｌ−５）を有し、該コー
クス充填層の下部炉体側壁に酸素および必要により炭素
と水素を主成分とする燃料を吹込む羽１コ（１−４）を
有し、該羽目前方に燃焼室（１−６）を形成して成る円
筒形の炉であって、羽口（１−４）から吹込まれる酸素
と水蒸気で同時に吹込まれる微粉炭を燃焼ガス化し、約
２０００　”Ｃ〜２５００’″ＣのＣＯとＨｌからなる
高温ガスを製造（２、その高温ガスをコークス充填ＩＦ
！（１−５）を通して上方に流し、装入口（１−１）か
ら供給される還元鉄を溶解した後ガス回収口（１−２）
から還元ガスを回収するとともに、溶解した還元鉄をコ
ークス充填層（１−５）を通して滴ドさせ、炉Ｆ部の湯
溜り（１−’７）に収集した後、出湯序口（１−８）か
ら銑鉄を抽出するようになつＣいる。

鉄鉱石を加熱還元し゛Ｃ還元鉄を製造するシャフト式還
元炉（２）は、上部に鉄鉱石供給用の装入口（２−１）
、ガス回収口（２−２）、）有し、側１χ部に還元ガス
吹込み口（２−８）を、下部に還元鉄排出１」（２−４
）を何してなるシャフト炉で、装入ＬＪ（２−１）から
連続的に鉄鉱石を供給して炉内に鉱石充填層（２−５）
を形成し、還元ガス吹込み口（２−８）から吹込む還元
ガスにより加熱、還元し°Ｃ還元鉄排出口（２−４）か
ら還元鉄を排出するとともに、ガ、ス回収口（２−２）
からガスを回収する構造となっている。

上記還元炉で生成する還元鉄の顕熱を利用して成型炭を
乾留してコークスを製造するシャフト式乾留炉（３）は
、構造的には前記第２図□、第８図に示すものと同様、
上部に加熱還元鉄と成型炭を供給する装入口（８−１）
と、乾留生成ガスを回収するガス回収Ｄ（３−２）を有
し、下部に還元鉄と半成コークスを排出する排出口（８
−３）を有する炉（３）を６基並設しＣ構成し、各炉内
を装入口（８−１）から供給される加熱還元鉄と成型炭
の混合層（８−４）として１時間保持し、生成する乾留
ガスをガス回収１」（８−２）から回収した後、排出口
（３−８）から還元鉄と半成コークスを排出することに
より連続的に半成コークスを製造するものである。（８
−５）は成型炭供給ラインである。

すなわち、溶解ガス化炉（１）のガス取出口（１−２）
から品用、高温で取出された還元ガスは、当該供給ライ
ン（４）を通りシャフト式還元炉（２）のガス吹込み１
コ（２−８）より炉内へ吹込まれ、炉内の鉱石を加熱、
還元する。生成する還元鉄は排出口（２−４）から排出
し、還元鉄供給ライン（５）を通ってシャフト式乾留炉
（３）の装入口（８−１）より該乾留炉内へ供給される
。同時に、成型炭供給ライン（８−５）より供給される
成型炭と混合され、還元鉄の顕熱により成型炭が乾留さ
れる。乾留炉（３）から排出される還元鉄と半成コーク
スは、還元°鉄・コークス供給ライン（６）を介して溶
解ガス化炉（１）の装入口（１−２）より炉内に供給さ
れ″、還元鉄は溶解して出湯序口（１−８）より銑鉄と
して抽出される。

上記のように、溶解ガス化炉（１）から回収する還元ガ
スを還元炉（２）の還元ガスとして用い、その還元炉か
ら排出する加熱還元鉄を乾留炉（３）に使用し、乾留炉
（３）から排出する還元鉄と半成コークスを溶解ガス化
炉（１）で使用して溶銑を製造する場合、銑鉄１トン製
造Ｉこ対しＣ１溶解ガス化炉に装入し］（１−１）から
５０００の金属化率８５％、Ｔ、ｐｅ７５％の還元鉄１
２６０ＫＩ！と、固定炭素８８％、揮発物６％、灰分１
１％の半成コークス２００Ｋｆを装入し、羽口（１−４
）から酸素３１７Ｎｍ’、蒸気８５Ｋｙおよび固定炭素
８９９Ｋｙ８吹込）６　ハ、出湯序口（Ｌ−８）がら１
５００′Ｃで含有Ｃ４，５％、Ｓｉ０．８％、Ｐｏ、１
２％、Ｓ　Ｏ，０８％の溶銑ｌトンと、溶滓８５１ＫＦ
が抽出され、ガス回収口からは９５０”Ｃ％Ｃ０７０％
、Ｈ９２７％、ｃｏ＋Ｎ、３％の還元ガスが回収される
。

また、溶解ガス化炉で回収する還元ガス全項をシャフト
炉還元ガス吹込み口（２−８）から１吹込み、Ｔ、Ｆｅ
５８％、ＦｅＯ３％の塊鉱石１６８０　Ｋｆを装入口（
２−１）から装入すれば、９００″Ｃで金属化率８５％
、１’、Ｆｅ７５％の還元鉄１２６０　Ｋ７が還元鉄排
出口（２−４）から排出されるとともに、ガス回収口か
ら除湿後で９２４Ｎｍ’、発熱ｆｆｉ　１６０８　Ｋｃ
ａｌ／　Ｎｍ’のガスが副生される。

さらに、シャフト式還元炉で製造された９００″Ｃの還
元鉄１２６０　ＫＮと共に、固定炭素６３％、揮発分２
９％、灰分８チで、６ｏ朗Ｘ６０朋×４５朋寸法の成型
炭２７５　Ｋｐを混合して、乾留炉の装入口（３−１）
から装入し、約１時間保持すれば、排出口（８−８）カ
ラ約５５０°ｃの還元鉄１２６０Ｋｆ！と共に、固定炭
素８３％、揮発分６チ、灰分１１％の半成コークスが排
出されると共に、乾留生成ガスの回収口（８−２）から
７５に１／の乾留ガスが副生される。この乾留ガスを化
成処理すれば、５５００　Ｋｃａｎ／　Ｎゴのガス４．
４Ｎｍ’と、タール２１Ｋｐ、軽油１．２ＫＦが得られ
る。

そして、乾留炉排出口（８−８）から排出される還元秩
と半成コークスを全潰、前記溶解ガス化炉の装入ＩＪ（
１−１）つ１ら１咳炉内に装入することとなる。

以」二のごとく、溶解ガス化炉とシャフト式還元炉と乾
留炉を組合せた製銑法によれば、結果とし７て鉱石１６
ｉ１３０Ｋｙ、成型炭２７５Ｋｙ、酸稟３１７Ｎゴ、蒸
気８２Ｋｙ、微粉炭８９９　Ｋｙを用いて、溶銑１トン
と共にシー＼・フト炉副生ガス１６０８Ｋｃａｌ／Ｎ７
７？’Ｘ９２４Ｎｍ’、乾留炉副生ガス５５００　Ｋｃ
ａ４／Ｎｍ’　Ｘ　４４　Ｎｒｒｆとタール２１　ＫＦ
および軽油１．２Ｋｆ！を副生ずることができる。

他方、溶解ガス化炉とシャフト炉のみを組合せ、乾留炉
を使用しない製銑法においては、この発明法と比較して
成型炭２７５Ｋｆを用いない代りにコークス２００　Ｋ
Ｆを必要とし、かつ乾留炉副生がヌや副生タール、軽油
は得られない。

従って、この発明法のようζこ乾留炉を使用することに
より、コークス炉は不要となり、安価な成型炭が（吏用
でき、かつ高カロリーのガスやＩ−ル、軽油を副生する
ことがｉ■能であり、大巾な製造コストダウンが達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明法における成型炭乾留方法を
例示したもので、第１図は間接加熱法、第２図は直接加
熱法におけるシャフト方式、第８図は同じくバッチ方式
、第４図は同じくグレート方式をそれぞれ示し、第５図
はこの発明法の一実施例を示す概略図である。 ■・・・溶解ガス化炉、１−１・・・装入口、１−２・
・・ガス取出口、１−３・・・出湯序口、１−４・・・
羽目、１−５・・・コークス充填層、１−６・・・燃焼
室、■−７・・・湯溜り、２・・・シャフト式還元炉、
２−１・・・装入口、２−２・・・ガス回収口、２−３
・・・還元ガス吹込み口、２−４・・・還元鉄排出口、
２−５・・・鉱石充填層、３・・・シャフト式乾留炉、
８−１・・・装入口、３−２・・・ガス回収口、３−３
・・・排出口、８−４・・・混合層、３−５・・・成型
炭供給ライン、４・・・還元ガス供給フィン、５・・・
還元鉄供給ライン、６・・・還元鉄・コークス供給ライ
ン。 出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　押　　１）　良　　久“、□゛１第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　内部にガスと溶銑および溶滓とが向流で通過できる
   空隙を１）１ｎえごその上部に未溶融の還元鉄を保持す
   るコークス充填層の下部において酸ふと必要に応じて水
   蒸気とにより炭素および水素を主成分とする燃料を燃焼
   ガス化して一酸化炭素および水素を主成分とする高温ガ
   スを生成させ、該高ｌ試ガスを前記コークス充填層内に
   上昇せしめて前記還元鉄を溶解させた後回収すると共に
   、還元鉄が溶解して生成する溶融金属と、鉄酸化物を含
   む滓とを上昇高温ガスと向流で前記コークス充填層内で
   流Ｆさす、流ドの過程で溶滓中の鉄酸化物その他金属酸
   化物をコークスにより還元し、コークス中の炭素を溶融
   金属中に溶解させて溶銑となし、生成した溶銑および滓
   をコークス充填層Ｆ部に収集して抽出する溶ｊすｖガス
   化炉により銑鉄を製造する方法であって、前記溶解ガス
   化炉から回収される還元ガスを用いて鉄鉱石をシャフト
   式還元炉により還元し、生成する還元鉄の顕熱を利用し
   て成型炭を乾留炉で乾留し、得られたコークスを前記還
   元鉄と共に溶解ガス化炉に供給することを特徴とする銑
   鉄の製造方法。 ２　炉体上部に還元鉄、副原料およびコークスを装入す
   るための装入口およびガス取出Ｉ」を備え、炉体上部に
   出湯序口を備え、炉体中央部にガスと溶融金属および溶
   滓とが回流で通過できる空隙を有し、その上部に未溶融
   の還元鉄を保持するコークス充填層を備え、該コークス
   充填層の下部炉体側壁に酸素および必要により炭素と水
   素を主成分とする燃料を吹込む羽目を備え、該羽目前方
   に燃焼室を形成して炉を構成し、該炉内において前記コ
   ークス充填層の上方に該装入口から装入された還元鉄、
   副原料およびコークスの充填層から成る溶解部と、炉体
   下部に湯溜りを形成して成る溶解ガス化炉、前記溶解ガ
   ス化炉から回収される還元ガスにより鉄鉱石を還元する
   シャフト式還元炉、溶解ガス化炉とシャフト式還元炉と
   を結ぶ還元ガヌ供給フィン、ｎ１１記シャフト式還元炉
   で生成した還元鉄の顕熱を利用して成型炭を乾留する乾
   留炉、シＡ・フト式還元炉と成型炭乾留炉とを結ぶ還元
   鉄供給サイン、前記乾留炉で生成したコークスと顕熱使
   用済み還元鉄とを溶解ガス化炉に供給するコークス・還
   元鉄供給フィンとから構成することを特徴とする銑鉄の
   製造装置。