JPS59159908A - 高温粉粒状予備還元鉱石の移送管の閉塞防止方法 - 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、高温粉粒状予備還元鉱石の移送管の閉塞防
止方法に関し、とくに予備還元炉から高温で排出される
粉粒状予備還元鉱石のたで型炉への移送をスムーズに行
うことにより、円滑なたて型炉操業を実現しようとする
ものである０近年、鉄鉱石をはじめ主として各種の金属
酸化物よシ成る原料鉱石は、塊状鉱石よりはむしろ、粉
粒状鉱石の方が多くなシつつあシ、その比率は今後もま
すます増加する傾向にあるとみられる０従来、粉粒状鉱
石による製錬方法としては、流動層を用いて粉粒状鉱石
を予備還元したのち、この予備還元鉱石を電炉、転炉、
その他の溶解炉で溶融還元する方式が一般的である０ この場合、予備還元鉱石にバインダーの添加で塊成化を
し、その塊成物を溶解炉で溶融還元する方式が多い。し
かしこのような方式によれば、塊成イヒのための資材、
処理費および処理エネルギーなどを必要とするだけでな
く、塊成化をしたのち焼成を必要とする場合には、その
際に焼成虐から排出されるガス中のＮＯｘ、ＳＯｘおよ
びダストなどを処理するための費用が多大に上ぼるとこ
ろにも難点を伴う。

また上記の方式の他に、アーク炉やプラズマまたは純酸
素を利用する炉を用いて、予備還元鉱石を、塊成ないし
は焼成を経ずに溶融還元する方式も企てられてはいるが
、アーク炉を用いる方式によれば電力消費が美大である
ばかシでな゛く立地条件にも制約があシ、またプラズマ
を利用する炉を用いる方式も電力消費が甚だしく現在の
ところ工業的却模での適用が困難であり、さらに純酸素
を利用する炉を用いる方式によれば、高温雰囲気を得る
ことは容易であっても還元雰囲気の維持が難しくまた酸
素使用量が嵩むなど、何れも技術的に解決を要する問題
をはらんでいる。

ところで発明者らは先に、上記の諸問題を解決するもの
として、特開昭５７−１９８２０５号公報剪廊魯におい
て、炭素質固体還元剤の充てん層をたて型炉内部で不断
に形成する一方、このたて型炉の下部胴壁に配設した羽
口群を通して、該たて型炉から排出される還元性の排ガ
スを用いて粉粒状鉱石を部分還元した予備還元鉱石を、
必要ならばさらにフラックスを加えて８００〜１８００
℃の高温の空気またはｅ素富化窒気をもってする気流搬
送下にたて型炉内に吹込んで、上記予備還元鉱石を溶融
還元する粉粒状鉱石のだて型炉溶融還元法を提案した。

上記の方法において、予熱下の酸化性ガス気流にて搬送
し、羽口群からたて型炉内に吹込み装入を行う装入物は
、羽目先端部周辺で該炉内部に形成された炭素質固体還
元剤の充てん層の高熱領域中を滴下する間に溶融還元さ
れて炉床に溜まシ、適宜に炉外に取出されるしくみとさ
れ、かようなたて型炉溶融還元法の開発によシ、粉粒状
鉱石の製錬が極めて効果的に行えるようになった０とこ
ろでかような溶融還元法における予備還元鉱石の移送に
は、通常の粉体移送に必要とされる要件の他、次に述べ
るような特別な要件を満足させる必要があるＯ ■）、予備還元鉱石は、予備還元炉から高温で排出され
るので、高温に伴う現象とくに移送管内での該鉱石の焼
結や停滞などによる移送管の閉塞現象の生起を回避でき
ること。

２）、移送中における予備還元鉱石の温屁低下め：少な
いこと。

８）、予備還元炉から多数の羽口への予備還元鉱石の分
配が均等に行えること０ ４）、予備還元炉内圧よシも予備還元鉱石を吹込む羽口
部分の圧力の方が高いことに基因する、移送管内での予
備還元鉱石の逆流を防止できること０ ５）、予備還元鉱石移送用の搬送ガス量カニ、できるだ
けりないこと０ ６）、移送途中での予備還元鉱石の再酸化を防止できる
こと。

７）、羽ロ一本当シの予備還元鉱石の吹込み量を化１ｊ
御できること０ ′８）、移送管内の予備還元鉱石が希薄になることに起
因する、羽口送風ガスの移送管内への吹抜は事故を防止
できること０ しかしながら従来の移送手段では、上述した全ての要件
を満足することはできなかった０とシわけ、予備還元鉱
石は高温でお如しかも酸素分力よ一部除去されているの
で粘着性を有する金属が表面に露呈しているため、粒子
同志が納会して移送管の閉塞が生じ易いところ、従来は
この問題の解決が難しかったため、予備還元鉱石の円滑
な移送が阻止されてたて型炉への連続供給ができなぐな
シ、その結果、たて型炉の不調を招来するおそれ妙工大
きかったのである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、高温
の粉粒状予備還元鉱石、ρ移送管における閉塞を効果的
に防止して、該予備還元鉱石のたて型炉へのスムーズな
移送を可能ならしめるものである０ すなわちこの発明は、塊状固体還元剤の充てん層をたて
型炉内部で不断に形成する一方、このたて型炉の下部胴
壁に設けた羽口群を通して予熱下の酸化性ガスの吹込み
を行い、電炉から排出される還元性の排ガスを用いて粉
粒状鉱石を部分還元した粉粒状予備還元鉱石を該酸化性
ガス気流に帯同させてたで型炉に吹込むことによシ、粉
粒状鉱石の溶融還元を行うたで型炉溶融還元法において
、予備還元炉から高温状態で排出される粉粒状予備還元
鉱石を、前半は重力移送、後半は気体移送によってたて
型炉へ導く移送管に外接して、該移送管に沿う移動が自
任な加振体を取付けておき、該粉粒状予備還元鉱石の移
送中、該加振体を移送管の全長にわたって繰返し移動さ
せつつ振動を付与することをもって、高温粉粒状予備還
元鉱石の移送管における閉塞防止手段とするものである
Ｏこの発明の実施に肖っては、定常操業時は、加振体を
定期的に一定速度で移動させて、移送管全体に等しく振
動を付与し、一方閉塞予知信号によって移送管のある個
所に閉塞を生じるおそれがあることが検知された時は、
加振体の移動速度を調整してその同所に重点的に振動を
付与するように　□することがとシわけ効果的である。

なお加振体としては、超音波振動子や、低周波振動発生
機たとえば動電式振動発生機などが有利に適合する。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明の実施に適合する溶融還元系統を模
式的に示し、図中番号１は粉粒状鉱石の供給装置、２は
流動層形式の予備還元炉、３はたて型溶融還元炉、４は
たて型炉３の炉頂から炭素質固体還元剤たとえばコーク
スの炉内への装入を司る供給口、５は予備還元炉排鉱口
である。また６は予備還元鉱石の移送管であって、該移
送管６の途中に設けた予備還元鉱石の搬送気体吹込みロ
アを境として重力移送部６ａと気体移送部６ｂとから々
る。そして８が移送管６の全長にわたシ移動可能に取付
けた加振体であって、移送管６に沿って移動しつつ移送
管６に振動を付与する。

さて実操業においては、羽口９を通してたとえば予熱下
の空気や酸累富化窒気を吹込むことによってたで型炉３
内の充てん層に着火し、かくしてたて型炉３内で発生す
る還元性の排ガスを、排出汀゛１０から、その一部また
は全部を分岐管１１よシ予備還元炉２の底部に導き、予
備還元炉２内に装入された粉粒状鉱石を流動層形式によ
って乾燥、加熱して予備還元する。予備還元された部分
還元鉱石は、排鉱口５から排出され移送管６を経て、羽
口支管１２中の予熱窒気流に帯同させてたで型炉８内へ
吹込むわけであるが、かような予備還元鉱石の吹込みに
当っては、たて型炉内部での溶融状態に十分考慮を払う
必要がある。

というのは、吹込まれ九予備還元鉱石が、羽口先端近傍
に形成されたレースウェイ１３内で十分に溶融しない場
合には、レースウェイ１８前面の固体−還元剤充てん層
へ粉粒状のままの予備還元鉱石が突入するため、電光て
ん層が目ずまシをきたし、炉内で円滑な溶融還元を進行
させること、１．：　Ｊｉ７ｆｉしくなるからである。

従って予備還元鉱石はレースウェイ１８で十分に溶融さ
せる必要があるが、そのためには、羽目１本当シの吹込
み用予熱孕気景に対して適切な量の予備還元鉱石を配合
することが重要である０ また複数本の羽口に対して、予備還元鉱石の吹込み合計
量が所定量に制御されている場合であっても、個々の羽
口からの吹込み量にばらつきがある場合には、より多量
の吹込みが行われた羽口先では十分な溶融が遂行され難
いので、炉に変調をきたす大きな原因となシ、このこと
は、難溶融性または難還元性の金属酸化物を含有する鉱
石の場合に、とくに問題となる。

さらに複数本の羽目への予備還元鉱石の移送途中で、特
定の移送管が閉塞した場合には、その羽口への適正供給
量が維持できないだけでなく、他の羽目への供給量につ
いても間接的に影響を与え、炉の変調を招くおそれが大
きい０ 従って、円滑な溶融還元を遂行するためには、その前提
条件として、移送管内での予備還元鉱石の停滞や焼結に
よる閉塞を回避して、移送管内における予備還元鉱石の
移送をスムーズに行うことが必要とされるわけであるＯ そこでこの発明では、移送管内での予備還元鉱石粉の停
滞や焼結に基因した閉塞現象の防止手段として、予備還
元鉱石の移送期間中は、前掲算１図に示した加振体８を
移送管６に沿って模返し移動させつつ該移送管６に振動
を付与するのであシ、かくして移送管における高温粉粒
状予備還元鉱石の円滑な移送が達成されたのである。

具体的には、該加振体を、定期的にしかも移送速度およ
び加振強度が一定の条件下に、移送管全長にわたって繰
返し移動させることにより、該移送管にまんべんなく振
動を付与することが、強固な閉塞に至る以前に、粉体と
移送管および粉体同志のゆ着を破壊する上で効果的であ
る。

ところで移送管は、閉塞現象の発生頻度がどの位置でも
同じというわけではなく、閉塞が生じ易か個所たとえば
重力移送部がある。

そこで移送管内のガス圧変化や温度の経時変化などを、
移送管の閉塞予知信号として監視しておき、この予知信
号によって移送管のある個所に閉塞を生じるおそれがあ
ることが検知された場合は、加振体の移動速度や加振強
度を調整して、その個所た重点的に振動を付与するよう
にすれば、閉塞防止に関し一層効果的である０ 従って実操業においては、定常操業時は、加振体を定期
的に一定速肛でまた一定強度で移動させ、一方閉塞のお
それがある場合はその個所に重点的に加振するようにす
ることが、効果的な移送管の閉塞防止を図る上でとりわ
け有利である。

かくして閉塞を生じることなく移送管中をスムーズに流
動してきた高温の粉粒状予備還元鉱石は、送風本管から
分岐した羽口支管から予熱空気流に帯同させてたて型炉
内に吹込まれることになるＯなお、送風ガスの突発的な
移送管内吹抜は現象を効果的に停止させるため、第１図
に坏したようにたとえば移送管６の上部に緊急用のしゃ
新井１４を設けることは有利である。

以下この発明の実施例について説明する。

前掲第１図に示した系統方式に従う試験炉で、下記の操
業条件下に、 ｌ）溶融還元炉内径：１．２ｍ ２）予備還元炉内径：ｌ・１ｍ ３）送風羽口　　：　上段４本（粉体吻込入）下段４本 計８本 ４）送風％　　　　：　　１１５ＯＮｍ８／ｈ５）移送
管内径　：　２５闘 作動ｔ…隔：３ｈ 移動速度：１０ｃｍ／悶 周波数　：ＩＫＨｚ ！杓！辰力　　　：５０ＫＧ’ｆ 粉状クロム鉱石（平均粒径０．２ｍｍ）からのフェロク
ロム次への裂疎、ならびに粉状鉄鉱石（平均。

粒径０．８７ｉｉ）　　からの銑鉄の製錬操業を行った
。

なお上記の操業中、移送管内の粉体温度の経時変化を閉
塞予知信号として利用し、この予知信号に基いて加振体
の移動速度および加振強度のｈ周年を行った。

その結果、操業全期間中、移送管に閉塞が生じることは
全くなく、予備還元鉱石の移送および吹込みは極めて円
滑に進行し、安定した溶融還元を行うことができた。

以上述べたようにこの発明によれば、高温の粉粒状予備
還元鉱石の移送管における閉塞を確実に防ＩＦでき、ひ
いては円滑なたて型炉操業の遂行を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に用いて好適な溶融還元系統の
模式図である。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第１頁の続き ０発　明　者　藤田勉 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内 ０発　明　者　浜田俊二 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　塊状固体還元剤の充てん層をたて型虐内部で不断に
   形成する一万、このたで型炉の下部胴壁に設けた羽目群
   を通して予熱下の酸化性ガスの吹込みを行い、電炉から
   排出される還元性の排ガスを用いて粉粒状鉱石を部分還
   元した粉粒状予備還元鉱石を該酸化性ガス気流に帯同さ
   せてたて型炉に吹込むことにより、粉粒状鉱石の溶融還
   元を行うたで型炉溶融還元法において、予備還元炉から
   高温状態で排出される粉粒状予備還元鉱石を、前半は重
   力移送、後半は気体移送によってたで型炉へ導く移送管
   に外接して、該移送管に沿う移動が自在な加振体を取付
   けておき、該粉粒状予備還元鉱石の移送中、該加振体を
   移送管の全長にわたって繰返し移動させつつ振動を付与
   することを特徴とする高温粉粒状予備還元鉱石の移送管
   の閉塞防止方法０ ２　加振体の移動速度を、閉塞予知信号に基いて調整す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法０