JPS59176579A - 溶融還元装置 - Google Patents
溶融還元装置Info
- Publication number
- JPS59176579A JPS59176579A JP5214583A JP5214583A JPS59176579A JP S59176579 A JPS59176579 A JP S59176579A JP 5214583 A JP5214583 A JP 5214583A JP 5214583 A JP5214583 A JP 5214583A JP S59176579 A JPS59176579 A JP S59176579A
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- JP
- Japan
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- furnace
- reduction furnace
- gas
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- smelting
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属酸化物を含む鉱石の溶融還元装置に関し
、特にクロム鉱石などの粉粒状金属酸化物鉱石の溶融還
元に際し、溶融還元炉に装入される主として炭材よりな
る原料の予熱装置の提案を目的とする。
、特にクロム鉱石などの粉粒状金属酸化物鉱石の溶融還
元に際し、溶融還元炉に装入される主として炭材よりな
る原料の予熱装置の提案を目的とする。
近年、金属酸化物を含有する鉱石の資源は低品位化、粉
鉱化の傾向にある。本発明者らは、さきに予備還元炉と
溶融）ψ元類とを直列に結合した装置を用い、粉粒状鉱
石から溶融金属を製造する方法を提案したが、その方法
は各種鉱石の製錬に応用可能である。
鉱化の傾向にある。本発明者らは、さきに予備還元炉と
溶融）ψ元類とを直列に結合した装置を用い、粉粒状鉱
石から溶融金属を製造する方法を提案したが、その方法
は各種鉱石の製錬に応用可能である。
例えば、フェロクロム等のフェロアロイは従来の電気炉
法に代るこの溶融還元炉法による時は、製造コストの画
期的な低減となるので、最近はこの溶融金Ｒ還元法が注
目を浴びるようになった。
法に代るこの溶融還元炉法による時は、製造コストの画
期的な低減となるので、最近はこの溶融金Ｒ還元法が注
目を浴びるようになった。
そしてその方法では、金属酸化物を含有する鉱石の予備
還元に必要な還元剤および熱の供給源として溶融還元炉
の高温の排ガスを利用する。また予備還元炉は、粉粒状
鉱石を塊成化することなく直接使用するので流動層形式
の炉が使用される。
還元に必要な還元剤および熱の供給源として溶融還元炉
の高温の排ガスを利用する。また予備還元炉は、粉粒状
鉱石を塊成化することなく直接使用するので流動層形式
の炉が使用される。
通常、流動層では１５〜６０％まで予備還元し、予備還
元された粉粒状鉱石は竪型溶融還元炉の炭材、主として
コークス等の充填層に高温空気、酸素イブとと一緒に羽
目から吸込まれる。溶融還元炉の内部は炭材の燃焼熱と
吹込まれた熱用熱により１０００〜１８００℃の高温に
維持される。
元された粉粒状鉱石は竪型溶融還元炉の炭材、主として
コークス等の充填層に高温空気、酸素イブとと一緒に羽
目から吸込まれる。溶融還元炉の内部は炭材の燃焼熱と
吹込まれた熱用熱により１０００〜１８００℃の高温に
維持される。
このように、溶融還元法においては、熱平衡が極めて重
要であるために、本発明者らは溶融還元炉の熱平衡につ
いて検討、研究を重ねた結果、炉頂より装入する炭材を
予熱することによって、予備還元炉に供給する炉頂ガス
の温度低下を招くことなく、炉内部のガス温度を低下さ
せることが可能となり、延いては炉内耐火物の損耗を抑
制し得ることを知見した。
要であるために、本発明者らは溶融還元炉の熱平衡につ
いて検討、研究を重ねた結果、炉頂より装入する炭材を
予熱することによって、予備還元炉に供給する炉頂ガス
の温度低下を招くことなく、炉内部のガス温度を低下さ
せることが可能となり、延いては炉内耐火物の損耗を抑
制し得ることを知見した。
従来の上述した形式の溶融還元装置は、例えば、第１図
に示すように、竪型溶融還元′Ｆ５１と予備’ｒＷ元炉
炉上を具え、竪型溶融還元炉１内に炭素質固体還元材と
してのコークス等の炭材３が充填され、−貴 − 炉１の胴周下部に複数の羽口４が上下２段で設（：ｌら
れ、羽口４を通して、例えば、空気を予熱して吹込むこ
とにより類１内の炭４Ａ充填層に着火し、これにより類
１内で発生する還元性ガスを炉頂部１ａの排気口５から
管６によって予価還元炉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７を予ＩＩ？＃還元し、か
ようにして予Ｉｒｉ還元した部分還元鉱を給鉱管８によ
り羽口４に送り、羽口４を経て予熱空気とともに類１内
に吹込み装入して類１内で溶融還元するよう構成されて
いる。
に示すように、竪型溶融還元′Ｆ５１と予備’ｒＷ元炉
炉上を具え、竪型溶融還元炉１内に炭素質固体還元材と
してのコークス等の炭材３が充填され、−貴 − 炉１の胴周下部に複数の羽口４が上下２段で設（：ｌら
れ、羽口４を通して、例えば、空気を予熱して吹込むこ
とにより類１内の炭４Ａ充填層に着火し、これにより類
１内で発生する還元性ガスを炉頂部１ａの排気口５から
管６によって予価還元炉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７を予ＩＩ？＃還元し、か
ようにして予Ｉｒｉ還元した部分還元鉱を給鉱管８によ
り羽口４に送り、羽口４を経て予熱空気とともに類１内
に吹込み装入して類１内で溶融還元するよう構成されて
いる。
溶融還元炉１へのコークス等の炭材の供給は、ベルトコ
ンベヤ９によって炭材３を溶融還元炉１の上方に設置さ
れた上部ホッパ１０に導入し、次いで、下部ホッパ１１
に導入する。溶融還元炉１の炉頂部１ａでの原料堆積層
レベルが低下して下限レベルに達した時に、下部ホッパ
１１内の炭ＩＡを炉頂部へ投入する。また、下部ホッパ
１１が空になると上部ホッパ１０から上述した手順によ
り下部ホッパ１１に炭材を供給するよう構成されている
。
ンベヤ９によって炭材３を溶融還元炉１の上方に設置さ
れた上部ホッパ１０に導入し、次いで、下部ホッパ１１
に導入する。溶融還元炉１の炉頂部１ａでの原料堆積層
レベルが低下して下限レベルに達した時に、下部ホッパ
１１内の炭ＩＡを炉頂部へ投入する。また、下部ホッパ
１１が空になると上部ホッパ１０から上述した手順によ
り下部ホッパ１１に炭材を供給するよう構成されている
。
このような従来例においては、供給される常温の炭材は
溶融還元炉炉頂部に投入された後に、高温炉頂ガスと熱
交換することにより昇温・加熱される。すなわち、溶融
還元炉炉頂ガスは常温で投下された炭材と接触すること
により、温度が急激に降下する。この温度降下は無視で
きない位に大きく約２００℃にも達する。この炉頂ガス
は予備還元炉に導入され、クロム鉱石等の金属酸化物の
予備還元に使用されるものであるが、この時に必要とす
るガス湿度は１２００〜１４００℃の高温である。この
ように、炉頂ガスを高温に保持するためには、炉内部で
のガス濃度は約１５００〜１７００°Ｃを維持すること
を必要とするが、炉頂装入炭材を予熱して、炉頂ガス温
度の約２００℃の低下が防止されるならば、炉内部のガ
ス温度は１３００〜１５００℃でよいことになり、溶融
）マ炉上の操業を有利にするものである。
溶融還元炉炉頂部に投入された後に、高温炉頂ガスと熱
交換することにより昇温・加熱される。すなわち、溶融
還元炉炉頂ガスは常温で投下された炭材と接触すること
により、温度が急激に降下する。この温度降下は無視で
きない位に大きく約２００℃にも達する。この炉頂ガス
は予備還元炉に導入され、クロム鉱石等の金属酸化物の
予備還元に使用されるものであるが、この時に必要とす
るガス湿度は１２００〜１４００℃の高温である。この
ように、炉頂ガスを高温に保持するためには、炉内部で
のガス濃度は約１５００〜１７００°Ｃを維持すること
を必要とするが、炉頂装入炭材を予熱して、炉頂ガス温
度の約２００℃の低下が防止されるならば、炉内部のガ
ス温度は１３００〜１５００℃でよいことになり、溶融
）マ炉上の操業を有利にするものである。
本発明は、上記のような知見に基づいて、溶融還元炉内
のガス温度を下げて、安定した操業を継続することを可
能にする装入原料の予熱装置を具＝ ４− える溶融還元装置を提供することを目的とする。
のガス温度を下げて、安定した操業を継続することを可
能にする装入原料の予熱装置を具＝ ４− える溶融還元装置を提供することを目的とする。
本発明による溶融還元装置は、金属酸化物を含む鉱石を
予備還元する予備還元炉が溶融還元炉に予備）！元した
鉱石を供給するよう結合され、溶融還元炉の炉頂部が予
備還元炉に高温の還元ガスを供給するよう接続されたも
のにおいて、溶融還元炉の上方に主として炭材からなる
装入原料をベルトコンベヤ等から受は入れる原料受入れ
ホッパと、この受入れホッパの下端にシール弁を介して
連なる予熱室と、この予熱室の下端にシール弁を介して
連なり前記溶融還元炉の炉頂部に原料を連続的に供給す
るよう構成された原料供給ホッパとを順次に設け、前記
予熱室内の原料を溶融還元炉等の高温排ガスまたは高温
燃焼ガスによって予熱するよう構成するとともに予熱室
内を大気圧と溶融還元炉内圧に実質的に等しい圧力とに
切換え得る均排圧装置を設けたことを特徴とする。
予備還元する予備還元炉が溶融還元炉に予備）！元した
鉱石を供給するよう結合され、溶融還元炉の炉頂部が予
備還元炉に高温の還元ガスを供給するよう接続されたも
のにおいて、溶融還元炉の上方に主として炭材からなる
装入原料をベルトコンベヤ等から受は入れる原料受入れ
ホッパと、この受入れホッパの下端にシール弁を介して
連なる予熱室と、この予熱室の下端にシール弁を介して
連なり前記溶融還元炉の炉頂部に原料を連続的に供給す
るよう構成された原料供給ホッパとを順次に設け、前記
予熱室内の原料を溶融還元炉等の高温排ガスまたは高温
燃焼ガスによって予熱するよう構成するとともに予熱室
内を大気圧と溶融還元炉内圧に実質的に等しい圧力とに
切換え得る均排圧装置を設けたことを特徴とする。
以下、本発明を図面につき説明する。
第２図は溶融還元炉１の上部に装入原料を予熱するため
の予熱室１２を設けた本発明による溶融還元装置の実施
例を示し、予熱室１２はイの上方に位置する原石受入れ
ホッパ１０からその下端のシール弁１３を介して原石を
受取り、下方に位置する原石供給ホッパ１４にシール弁
１５を介して連２７す、この原石供給ホッパ１４から原
石を溶融還元炉１の炉頂部１ａに連続的に供給するよう
構成されている。
の予熱室１２を設けた本発明による溶融還元装置の実施
例を示し、予熱室１２はイの上方に位置する原石受入れ
ホッパ１０からその下端のシール弁１３を介して原石を
受取り、下方に位置する原石供給ホッパ１４にシール弁
１５を介して連２７す、この原石供給ホッパ１４から原
石を溶融還元炉１の炉頂部１ａに連続的に供給するよう
構成されている。
予熱室１２内で原料を予熱するため、溶融還元炉１の炉
頂部１ａから還元ガス管６を経て予備還元炉２に供給さ
れる高温の還元ガスの一部を予熱ガスとして予熱ガス導
入管１６ににり導入弁１７を経て予熱室１２の上端部に
吹込口１８より吹込み、この高温の予熱ガスを予熱室１
２内の原料層中に上昇させて原石を予熱し、予熱室１２
の上端部から排出管１９およびＪｌｌ出弁２０を経てガ
スを４１１出覆るよう構成している。
頂部１ａから還元ガス管６を経て予備還元炉２に供給さ
れる高温の還元ガスの一部を予熱ガスとして予熱ガス導
入管１６ににり導入弁１７を経て予熱室１２の上端部に
吹込口１８より吹込み、この高温の予熱ガスを予熱室１
２内の原料層中に上昇させて原石を予熱し、予熱室１２
の上端部から排出管１９およびＪｌｌ出弁２０を経てガ
スを４１１出覆るよう構成している。
また、予熱室１２には通気管２１および高圧管２２を接
続し、受入れホッパ１０から予熱室１２内に原石を装入
する際には、予熱室１２の上下端のシール弁１３．１５
および予熱ガス管１６、７− １９の弁１７．２０を閉１トし、通気管２１の通気弁２
３を開いて予熱室１２内を大気圧にした後、シール弁１
３を開いて受入れホッパ１０から原料を予熱室１２内に
装入し、次いで、シール弁１３および通気弁２３を閉じ
、予熱ガス導入弁１７および排出弁２０を開いて高温の
予熱ガスである還元ガスを管６から予熱ガス導入管１６
を経て予熱室１２内に下端部の吹込口１８から吹込んで
原料層内に上昇させて一］二端部から排出させ、これに
より原料を予熱し、次いで、予熱ガス排出弁２０を閉じ
、必要に応じ予熱ガス導入弁１７をも閉じ、高圧弁２４
を開いて高圧管２２を経てＮ２ガス等の不活性ガスを高
圧で導入して予熱室１２内を溶融還元炉内圧力に均圧し
た後、圧力シール弁１５を開いて原石を原料供給ホッパ
１４内に投下し、溶融還元炉１の炉頂部１ａ内に徐々に
供給する。
続し、受入れホッパ１０から予熱室１２内に原石を装入
する際には、予熱室１２の上下端のシール弁１３．１５
および予熱ガス管１６、７− １９の弁１７．２０を閉１トし、通気管２１の通気弁２
３を開いて予熱室１２内を大気圧にした後、シール弁１
３を開いて受入れホッパ１０から原料を予熱室１２内に
装入し、次いで、シール弁１３および通気弁２３を閉じ
、予熱ガス導入弁１７および排出弁２０を開いて高温の
予熱ガスである還元ガスを管６から予熱ガス導入管１６
を経て予熱室１２内に下端部の吹込口１８から吹込んで
原料層内に上昇させて一］二端部から排出させ、これに
より原料を予熱し、次いで、予熱ガス排出弁２０を閉じ
、必要に応じ予熱ガス導入弁１７をも閉じ、高圧弁２４
を開いて高圧管２２を経てＮ２ガス等の不活性ガスを高
圧で導入して予熱室１２内を溶融還元炉内圧力に均圧し
た後、圧力シール弁１５を開いて原石を原料供給ホッパ
１４内に投下し、溶融還元炉１の炉頂部１ａ内に徐々に
供給する。
予熱ガスとしては、上述したように溶融還元炉からの高
温の排ガスを用いる他に、利用できる他の排ガスがあれ
ば溶融還元炉からの高温す１ガスに限らず、例えば、予
備還元炉２からの高温排ガス８− その他燃焼排ガスを適宜に用いることができる。
温の排ガスを用いる他に、利用できる他の排ガスがあれ
ば溶融還元炉からの高温す１ガスに限らず、例えば、予
備還元炉２からの高温排ガス８− その他燃焼排ガスを適宜に用いることができる。
上述したように、予熱用高温ガスとして溶融還元炉また
は予備還元炉の排ガスを用いる場合、これらの排ガスは
高温であると同時にＣＯを２０〜２５％含む可焼性ガス
であるので、空気を混合して燃焼させ、その高温燃焼ガ
スで予熱することも可能である。
は予備還元炉の排ガスを用いる場合、これらの排ガスは
高温であると同時にＣＯを２０〜２５％含む可焼性ガス
であるので、空気を混合して燃焼させ、その高温燃焼ガ
スで予熱することも可能である。
本発明によれば、溶融還元炉の炉頂に装入されるコーク
ス等の炭材を予熱装置によって予熱する構成としたから
、溶融還元炉の炉内温度を２００℃程度下げることがで
き、これによって溶融還元炉による酸化鉱石の溶融還元
製錬法の成否を支配する炉体耐大物の損傷が少なくなり
、その寿命を延長することができるばかりでなく、炉体
耐火材料により安価なものが使用できるようになり、ま
た、炉体熱損失も減少して熱効率を上昇させ得るという
効果が得られる。
ス等の炭材を予熱装置によって予熱する構成としたから
、溶融還元炉の炉内温度を２００℃程度下げることがで
き、これによって溶融還元炉による酸化鉱石の溶融還元
製錬法の成否を支配する炉体耐大物の損傷が少なくなり
、その寿命を延長することができるばかりでなく、炉体
耐火材料により安価なものが使用できるようになり、ま
た、炉体熱損失も減少して熱効率を上昇させ得るという
効果が得られる。
第１図は従来の溶融還元装置の構成を示す概略線図、
第２図は本発明による溶融還元装置の概略線図である。
１・・・溶融ｊＷ元炉上 ２・・・予備還元炉３・・
・炭材 ４・・・羽口５・・・ガス集合管
６・・・還元ガス管７１９．鉱石 ９・
・・ベルトコンベヤ１０・・・受入れホッパ １２・
・・予熱室１３、１５・・・圧力シール弁１６・・・予
熱ガス管１７・・・予熱ガス弁 １８・・・吹込口
１９・・・予熱ガス排出管 ２０・・・排出弁２１・・
・通気管 ２２・・・高圧管２３・・・通気弁
２４・・・高圧弁。
・炭材 ４・・・羽口５・・・ガス集合管
６・・・還元ガス管７１９．鉱石 ９・
・・ベルトコンベヤ１０・・・受入れホッパ １２・
・・予熱室１３、１５・・・圧力シール弁１６・・・予
熱ガス管１７・・・予熱ガス弁 １８・・・吹込口
１９・・・予熱ガス排出管 ２０・・・排出弁２１・・
・通気管 ２２・・・高圧管２３・・・通気弁
２４・・・高圧弁。
Claims (1)
- １、金属酸化物を含む鉱石を溶融還元する溶融還元炉と
、前記鉱石を予備還元する予備還元炉とを具え、前記溶
融還元炉が前記予備還元炉に炉頂部の高温還元ガスを供
給するよう接続されるとともに予備還元炉から予備還元
した鉱石を炉下部の羽目から吹き込むよう接続された溶
融）！元装置において、前記溶融還元炉の上部に主とし
て炭材からなる装入原料を予熱するための予熱室が設け
られ、この予熱室の上下に原料をベル１〜コンベヤのよ
うな搬送装置から受は入れる受入れホッパおよび溶融還
元炉の炉頂部に原料を連続的に供給する原料供給ホッパ
が圧力シール弁をそれぞれ介して連接され、前記予熱室
内に高温予熱ガスを原料と向流熱交換するよう通流させ
る装置と、予熱室内の圧力を大気圧と溶融還元炉内圧と
に切換える均排圧装置とを具えることを特徴とする溶融
還元装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5214583A JPS59176579A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 溶融還元装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5214583A JPS59176579A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 溶融還元装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176579A true JPS59176579A (ja) | 1984-10-05 |
| JPS6140913B2 JPS6140913B2 (ja) | 1986-09-11 |
Family
ID=12906704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5214583A Granted JPS59176579A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 溶融還元装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176579A (ja) |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5214583A patent/JPS59176579A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140913B2 (ja) | 1986-09-11 |
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