JPS59177333A - 溶融還元炉の炭素質固体還元材の予熱方法 - Google Patents

溶融還元炉の炭素質固体還元材の予熱方法

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JPS59177333A
JPS59177333A JP5214283A JP5214283A JPS59177333A JP S59177333 A JPS59177333 A JP S59177333A JP 5214283 A JP5214283 A JP 5214283A JP 5214283 A JP5214283 A JP 5214283A JP S59177333 A JPS59177333 A JP S59177333A
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reducing material
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Shunji Hamada
浜田 俊二
Tsutomu Fujita
勉 藤田
Mikio Iizuka
飯塚 幹夫
Yasuo Tanaka
康雄 田中
Hiroshi Sakimura
崎村 博
Nobuo Tsuchitani
槌谷 暢男
Hisao Hamada
浜田 尚夫
Toshihiro Inatani
稲谷 稔宏
Shiko Takada
高田 至康
Mitsuo Kadoto
角戸 三男
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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  • Manufacture Of Iron (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。

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方法に関し
、特に、クロム鉱石などの粉粒状金属酸化物鉱石を溶融
還元するに際し、溶融還元炉に装入される主として炭材
よりなる炭素質固体還元材を予熱する方法を提案するこ
とを目的としている。
近年、金属酸化物を含有(る鉱石の資源は低品イウ化、
粉鉱化の傾向にある。本発明名らは、さきに炭素質固体
還元々イが供給される溶融還元炉の炉頂部から高温の還
元ガスを予備還元炉に供給して金属酸化物を含む鉱石を
予備還元し、この予備還元した鉱石を溶融還元炉にその
下端部の羽目から予熱空気等とともに吹込んで溶融還元
することによって、粉粒状鉱石から溶融金属を製造づる
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、)Jロクし]ム等のフエ[コア口やは従来の電
気炉法に代わるこの溶融還元炉法による詩は、製造コス
トの画期的な低減となるので、最近はこの溶融金属還元
法が注目を浴びるようになった。
イしてその方法では、金属酸化物を含有する鉱もの予備
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。。
通常、流動層炉では15〜60%まで予備還元し、予(
iifi還元された紛お1状鉱0は竪型溶融j7元炉の
炭材、主どじでコークス等の充填層に高)帰空気、酸素
などと一緒に羽口から吹込まれる。溶Mll jV元炉
の内部は炭材の燃焼熱と吹込まれた熱風熱により+00
0〜1800℃の高温に維持される。
このにうに、溶融還元法に、13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(
pfについて検討、 iJl究を重ねた結果、炉頂より
装入する炭材を予熱り”ることによって、予1藉還元炉
に供給づる炉頂ガスの温度低下を41’l <ことなく
、炉内部のカス湿度を低下させることが可能ど4rす、
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
従来の上述した溶融還元方法によれば、第1図に示すよ
うに、竪型溶融還元炉1と予備還元炉2どを用い、竪型
溶R11還元炉1内に炭素質固体j甲元何としてのコー
クス等の炭材3を充11ケし、炉1の胴周1;部に複数
の羽口4を」下2段で設け、これらの羽口4を通しC1
例えば、空気を予熱して吹込むことにより類1内の炭材
充i眞層に盲犬し、これにより類1内で発生する17元
性)jスを炉頂部1aの排気口5および管6によって予
1liii還元炉2の底部に導き、予備還元か2内に装
入した粉、粒状鉱石7を予備還元し、かようにして予備
還元した部分還元鉱を給鉱管8により羽口4に送り、羽
[]4を経て予熱空気とともに類1内に吹込み装入して
炉内圧力以上元している。
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。F部ホッパ10に導入し、次いて、下部ホッパ
11に導入する。溶融還元類1の類10部1aひの炭材
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内の炭材を410部へ投入づる。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に炭材を供給している。
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、8温炉頂ガスと熱
交換することにJ:り昇温・加熱される。づなわち、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、温度がり激に降下りる。このン品度降下は無
視できない位に大ぎく約200℃にもjヱづる。この炉
頂ガスは予備還元炉に導入され、クロム鉱?+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
必要と覆るガス温度は1200〜1400℃の高温Cあ
る。このように、類7tjガスを高温に保持するために
(は、炉内部でのガス温度は約1500・〜1700”
Cを維持覆ることを必要とするが、炉頂装入炭材を予熱
して、炉1(″1ガス)温度の約200℃の低下が防1
にされるならば、炉内部のガス温度は13oO〜150
0℃でよいことになり、溶融還元炉の操業を右利に覆る
ものである。
本発明は、上述した」:うな知見に基づいて、溶融還元
炉の炉IFi部に供給される炭素質同体還元材であるニ
コークス等の炭材に高温の空気等を吹込んで炭材d3よ
びまたは37元ガスの一部を燃焼さUることにJ:って
炭材を予熱し、これによって溶融還元炉内のカス温度を
下げて安定した操業を継続マることを11能にすること
を目的とする。
以下、本発明を図面(、二つき説明する。
第2図は本発明により溶用!還元炉1の炉頂部におい−
C炭材を予熱づる第1実施例を示す。図示のように、コ
ークス冑の塊状の炭材3を装入ベル1〜:1ンベV9に
より搬送して仮受ホッパ10に入れ、この仮受ホッパ1
0の下方に位置づる均排圧ホッパ12内の圧力を通気弁
13の操作により通気管14を経て大気圧にした後、仮
受ホッパ10の下端の1王カシール弁15を開放して炭
材3を均排圧ホッパ12内に投入し、次いで圧力シール
弁15を閉じ、通気弁13を閉じ、高圧弁16を開いて
高圧管17を経て、N2ガフ、青の不活性ガスを高圧で
導入して均刊圧ボツパ12内の圧力を炉内圧力以上の予
定圧力に均圧した後、均排圧ホッパ12の下端の圧力シ
ール弁18を聞いて炭材を炭材供給ホッパ19内に投入
し、溶融jV元炉1の炉エロ部りa内に徐々に供給づる
炭材供給ホッパ19の下部の排出管20を溶融還元炉1
内の炉頂部に延長し、これにより溶融還元炉1の炉頂部
における炭材の堆積レベルを排出管20の下端間020
.+にJ、り定まる予定レベルに一定に保持している。
これかため、溶融還元が1の炉頂部1aにはj可児ガス
が充満しており、この410部に空気吹込?τ21によ
って空気よl〔は酸素を吹込むことにJン)て還元ガス
の一部を燃焼させ、この燃焼熱により炭材供給小ツバ1
9から供給された常)福の炭材を加熱が?1dヅる。
これによって、溶融還元炉1の炉頂部のンha度変動を
防止し、さらには溶融還元炉1の上段羽口4イ」近のガ
ス温度を低下させることができる。
第3および4図は本発明により溶融jW元炉1の炉I口
部において炭材を予熱する第2の実施例を示す。
この実施例では、第2図に示づ実施例C説明したように
炭材供給ホッパに投入された炭材3を炭(A供給ホッパ
のF端から延びる排出管22によつC溶融j正元炉1の
炉頂部1a内に徐゛々に供給づる。
かようにして溶融還元炉1【こ装入された炭材の炉頂部
1aにJ3(プる予熱帯3aの部分に空気吹込ノズル2
3によって空気または酸素ガスを吹込む。
空気吹込ノズル23を炉頂部1aの円周方向に少なくと
も4個以−F、等間隔で聞1間して設【プて空気または
酸素ガスを炉内半径方向に吹込んで予熱帯3 aにおけ
る炭(1層に吹込ガス圧力によって空隙24を生ビしめ
、この空隙24において炭材の一部を燃焼させ、この燃
焼熱によって周りの炭材を予熱づる。
かように炭材層内で燃焼させることによって、燃焼によ
って(にし1: C02刀゛スは例えば9006CLス
ートの高渇雰囲気内てのまわりの炭材との反応、すなわ
ち、C+C○2→2COの反応によりてCOカスとなり
、予備還元炉での還元ガスとして利用でき、これによっ
て、燃焼によるCO2がスがそのまま排気口5を経て予
fii a元炉2に通流して還元速度に恕い影響が及ぼ
されるのを防止することができる。
上述した燃焼ガスと炭材とによる反応を十分に進行させ
るためには空気または西!!索の吹込みにより生ずる燃
焼部また(、1空隙24の上側に例えば数十センヂメー
タのような十分なj9ざの炭材層が相持されるようにノ
ズル位置を選定することが必要である。
第5図、よ本発明により溶融還元炉1に炭材を連続的に
供給づる炭材供給ホッパ内において炭材を予熱リ−る第
3の実施例を示づ。
この実施例では、炭材供給ホッパを予熱室25とし、こ
の予熱室25の下部に少なくども4個以上の複数個の空
気吹込ノズル26を円周方向に離間したII/置で設(
ノ、これらの空気吹込ノズル26によって予熱室25内
の炭U層中に空気または酸素を吹込む。
この空気にF方の溶融還元炉1J、す」−臂する高温の
COを主成分とするj!元ガスが接触することによつ゛
CC自然大火Cガスが燃焼し、イ」化的に空気の吹込量
によっては炭Hの一部も燃焼する。この高(品の81児
ガスは炭材層中を−F、冒し、この間に炭材を予熱り−
る。最後に、この燃焼ガスは排気管27にj;つC人気
中に放散される。
本発明はよれば、溶融j■元炉の炉頂部に装入される丁
1−クス等の炭材中に空気または酸素を吹込むことによ
つC炭材およびまたは還元ガスの一部を燃焼させ、この
燃焼によって生じた高温の燃焼ガスによって炭材を予熱
することにJ、す、溶融)1元炉の炉内温度を200部
程度下げることができ、これによって酸化鉱石の溶融還
元製錬法の成盃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。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の溶融還元方法に用いら礼る装置の概略線
図、 第2図は本発明の第1実施例を示す装置の概略線図、 第3図は本発明の第2実施例を示づ溶融還元炉の炉頂部
の縦断面図、 第4図は第3図のIV −IV FA上の横断面図、第
5図は本発明の第3実施例を示す装置の眼路線図である
。 1・・・)h融還元炉   2・・・予備j更元炉3・
・・炭材      4・・・羽口9・・・ベル1−コ
ンベヤ 10・・・斂受小ツバ12・・・均排肚ボッパ
  13・・・通気弁15・・・圧力シール弁  16
・・・高j土弁18・・・圧力シール弁  19・・・
炭材供給小ツバ20・・・lj)山背     21・
・・空気吹込管22・・・IJI出管     23・
・・空気吹込ノズル24・・・空隙      25・
・・予熱室26・・・空気吹込ノズル 第1図 第2図 第3図 ↓ 第4図 第5図 第1頁の続き 0発 明 者 浜田尚夫 千葉市川崎町1番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内 0発 明 者 稲谷稔宏 千葉市川崎町1番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内 [相]発 明 者 高田至康 千葉市川崎町1番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内 0発 明 者 角戸三男 千葉市川崎町1番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、炭素質固体還元材が供給される溶S還元炉の炉拍部
    から高温の還元カスを予(#還元炉に供給して金属酸化
    物を含む鉱石を予備還元し、この予備還元した鉱石を前
    記溶融還元炉にぞの下端部の羽目から予熱空気等ととも
    に吹込んで溶融還元するに際し、前記炉10部に供給さ
    れる炭素質固体還元材に高温の空気等を吹込んで炭素質
    固体還元材およびまたは還元ガスの一部を燃焼させるこ
    とによって炭素質固体還元材を予熱することを特徴とづ
    る溶融)!元炉の炭素質固体還元材の予熱方法。
JP5214283A 1983-03-28 1983-03-28 溶融還元炉の炭素質固体還元材の予熱方法 Granted JPS59177333A (ja)

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