JPS5943963B2 - 浮遊式還元プロセスの制御方法 - Google Patents
浮遊式還元プロセスの制御方法Info
- Publication number
- JPS5943963B2 JPS5943963B2 JP9128178A JP9128178A JPS5943963B2 JP S5943963 B2 JPS5943963 B2 JP S5943963B2 JP 9128178 A JP9128178 A JP 9128178A JP 9128178 A JP9128178 A JP 9128178A JP S5943963 B2 JPS5943963 B2 JP S5943963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- flow rate
- floating
- value
- electrical resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は浮遊式還元プロセスの制御方法、詳しくは浮遊
式直接還元製鉄プロセスにおける制御方法に関するもの
である。
式直接還元製鉄プロセスにおける制御方法に関するもの
である。
直接製鉄方法にはロータリーキルン法、シャフト炉法及
び流動層法等が知られているが、本発明は流動層法に分
類されるものである。
び流動層法等が知られているが、本発明は流動層法に分
類されるものである。
従来の流動層法では、熱利用効率が悪い、粉体（原料）
が凝集、付着して通風が悪くなる、等の問題点がある。
が凝集、付着して通風が悪くなる、等の問題点がある。
最近、これらの問題点を解決する一方法として浮遊式直
接還元製鉄プロセス（浮遊式直接製鉄プロセス）が提案
されている（特願昭５１−１５７７２６号、等）。
接還元製鉄プロセス（浮遊式直接製鉄プロセス）が提案
されている（特願昭５１−１５７７２６号、等）。
この浮遊式直接製鉄プロセスは、炭素質（石炭、コーク
ス、チャー等）を高温（８００〜１０００℃）に維持さ
れた炉内に（気体により）浮遊流動させ、炭素質の浮遊
層（浮遊式流動層）を形成し、この層中に酸化鉄原料（
鉄鉱石粉等）を落下させ、層中を通過する間に還元する
プロセスである。
ス、チャー等）を高温（８００〜１０００℃）に維持さ
れた炉内に（気体により）浮遊流動させ、炭素質の浮遊
層（浮遊式流動層）を形成し、この層中に酸化鉄原料（
鉄鉱石粉等）を落下させ、層中を通過する間に還元する
プロセスである。
このプロセスの場合、必然的に炉内の流動化流速は、
０炭素質の浮遊
０酸化鉄原料の落下
という２つの条件から決ってくる。
従って、これらの条件を満足する流量では炉内浮遊層の
温度を高温に保持するだけの熱量をまかなうことができ
ず、しかも物質収支上必要とされる量としても不足して
くる。
温度を高温に保持するだけの熱量をまかなうことができ
ず、しかも物質収支上必要とされる量としても不足して
くる。
そこで、これら２点、つまり
０熱量
０物質収支
をカバーするために、前記炭素質の浮遊層に通電するこ
とにより炭素質を発熱媒体として炉内温度の上昇、更に
、 Ｆｅ２０ｓ ＋ ３ Ｃ＝ ２ Ｆｅ ＋ ３ ＣＯ又
は Ｆｅ２０ｓ ＋ Ｃ＝ ２ Ｆｅ ＋ ３ ＣＯ２の
直接還元反応を積極的に促進させ、これによって炉の生
産性を著しく増加させるプロセスが提案されている（特
願昭５１−１５７７２７号）。
とにより炭素質を発熱媒体として炉内温度の上昇、更に
、 Ｆｅ２０ｓ ＋ ３ Ｃ＝ ２ Ｆｅ ＋ ３ ＣＯ又
は Ｆｅ２０ｓ ＋ Ｃ＝ ２ Ｆｅ ＋ ３ ＣＯ２の
直接還元反応を積極的に促進させ、これによって炉の生
産性を著しく増加させるプロセスが提案されている（特
願昭５１−１５７７２７号）。
この浮遊式直接製鉄プロセスにおいて、その炉内の流動
状態を把握しようとする場合、従来−膜流動層内の流動
状態の測定で行われている層圧損ΔＰ（流動層の上下間
の差圧）の測定方法を採用することが考えられる。
状態を把握しようとする場合、従来−膜流動層内の流動
状態の測定で行われている層圧損ΔＰ（流動層の上下間
の差圧）の測定方法を採用することが考えられる。
しかしこの層圧損ΔＰの測定方法では、第１図に示すよ
うに炉内物が流動状態にある範囲（点Ｐから点Ｑ迄の範
囲）つまり浮遊層内を流動している状態では、ΔＰが一
定であるため、浮遊層内がどの位の流動状態（流速）に
あるかが判らず、極端な場合（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ（焼
結状態）〕の他は浮遊層内の流動状態は全く判らない。
うに炉内物が流動状態にある範囲（点Ｐから点Ｑ迄の範
囲）つまり浮遊層内を流動している状態では、ΔＰが一
定であるため、浮遊層内がどの位の流動状態（流速）に
あるかが判らず、極端な場合（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ（焼
結状態）〕の他は浮遊層内の流動状態は全く判らない。
面図において、点Ｑ以降は炉内物が浮遊層から飛び出し
ている状態を示している。
ている状態を示している。
そこで本発明者等は、上述の問題点に鑑み、上記浮遊式
直接製鉄プロセスについて更に深く研究、実験したとこ
ろ、第２図に示すように炉内電気抵抗は流速（炉内ガク
。
直接製鉄プロセスについて更に深く研究、実験したとこ
ろ、第２図に示すように炉内電気抵抗は流速（炉内ガク
。
流速）により変化し、特に浮遊層の範囲では比例的に変
化する（上記流速が速くなると炉内電気抵抗が大きくな
り、逆に流速が遅くなると炉内電気抵抗は小さくなる）
という特性を見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成した。
化する（上記流速が速くなると炉内電気抵抗が大きくな
り、逆に流速が遅くなると炉内電気抵抗は小さくなる）
という特性を見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成した。
即ち、本発明は、炉内の状態を正確に把握し、炉内ガス
流速を最適値になるようコントロールすることにより浮
遊式還元プロセスを能率良く運転することを目的とした
もので、炭素質で形成される浮遊層に酸化鉄原料を投入
、沈降させて還元鉄を製造する浮遊式還元プロセスにお
いて、炉内電気抵抗を測定して炉内ガス流速を制御する
ことを特徴とする浮遊式還元プロセスの制御方法に係る
ものである。
流速を最適値になるようコントロールすることにより浮
遊式還元プロセスを能率良く運転することを目的とした
もので、炭素質で形成される浮遊層に酸化鉄原料を投入
、沈降させて還元鉄を製造する浮遊式還元プロセスにお
いて、炉内電気抵抗を測定して炉内ガス流速を制御する
ことを特徴とする浮遊式還元プロセスの制御方法に係る
ものである。
以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の制御方法を実施するための装置の一例
を概略的に示すものである。
を概略的に示すものである。
１は還元炉（反応塔）であり、該還元炉１の頂部には、
酸化鉄原料（鉄鉱石、酸化ペレット等）Ａを炉内に投入
するための原料ホッパ２と、炭素質の一例としての炭素
粒体Ｂ・を炉内に装入するための炭素ホッパ３とがシュ
ート４を介して設けである。
酸化鉄原料（鉄鉱石、酸化ペレット等）Ａを炉内に投入
するための原料ホッパ２と、炭素質の一例としての炭素
粒体Ｂ・を炉内に装入するための炭素ホッパ３とがシュ
ート４を介して設けである。
また上記炉１の底部には、プリヒータ５により予熱され
た気体（還元ガス）Ｃを炉内に導入する導入系６が接続
してあり、該導入系６には流量コントロール弁７が設け
である。
た気体（還元ガス）Ｃを炉内に導入する導入系６が接続
してあり、該導入系６には流量コントロール弁７が設け
である。
また上記炉底には、製品としての還元鉄Ｄ）とチャー（
コークス化の前段階のもの）Ｅとを分離させて取り出す
抽出系８が接続しである。
コークス化の前段階のもの）Ｅとを分離させて取り出す
抽出系８が接続しである。
また上記炉１内には、後述するように炭素粒体・Ｂの浮
遊層Ｆが形成されるようになっているが、該浮遊層Ｆを
通電、加熱するよう、所要数の電極９が対をなして上記
炉１の内壁に設けてあり、該電極９，９に結んだ配線の
途中には電気抵抗検出器１０が設けである。
遊層Ｆが形成されるようになっているが、該浮遊層Ｆを
通電、加熱するよう、所要数の電極９が対をなして上記
炉１の内壁に設けてあり、該電極９，９に結んだ配線の
途中には電気抵抗検出器１０が設けである。
更に、該電気抵抗検出器１０の測定信号を受は所要の演
算処理をして導入系６の流量コントロール弁Ｔに制御信
号を送る演算器１１が設けである。
算処理をして導入系６の流量コントロール弁Ｔに制御信
号を送る演算器１１が設けである。
尚、１３は炉頂からの炉頂排ガス系１２に設けたベンチ
ュリースクラバー兼クーラである。
ュリースクラバー兼クーラである。
次に、この還元炉１による製鉄プロセスの運転について
述べると、先ず炉の始動期に際しては、予熱（或は加熱
）された還元ガスＣを炉内に吹き込むと、この還元ガス
（還元雰囲気）Ｃは、炉頂から炉頂排ガスＧとして排出
され、再度炉内に循環される。
述べると、先ず炉の始動期に際しては、予熱（或は加熱
）された還元ガスＣを炉内に吹き込むと、この還元ガス
（還元雰囲気）Ｃは、炉頂から炉頂排ガスＧとして排出
され、再度炉内に循環される。
この循環を繰り返すことにより循環ガスの還元度は上昇
していく。
していく。
ここで炉内に予め装入されていた炭素粒体Ｂが、上記雰
囲気中に浮遊し炉内に炭素粒体・Ｂの浮遊式流動層即ち
浮遊層Ｆが形成される。
囲気中に浮遊し炉内に炭素粒体・Ｂの浮遊式流動層即ち
浮遊層Ｆが形成される。
次に、電線（図示しない）より電極９，９間に電圧を印
加すると、前記浮遊層Ｆを形成する炭素粒体Ｂ・に通電
され、ジュール熱により炉内温度が上昇する。
加すると、前記浮遊層Ｆを形成する炭素粒体Ｂ・に通電
され、ジュール熱により炉内温度が上昇する。
この状態で、炉内に酸化鉄原料Ａが投入されると、上記
浮遊層Ｆを通過して降下する。
浮遊層Ｆを通過して降下する。
この酸化鉄原料Ａが浮遊層Ｆを通過する際に、次式％式
％） （） （） （） で示す還元反応が起こり、酸化鉄原料Ａは上記浮遊層Ｆ
の一酸化炭素により還元されつつ、一酸化炭素を含む還
元雰囲気即ち還元ガスが再成される。
％） （） （） （） で示す還元反応が起こり、酸化鉄原料Ａは上記浮遊層Ｆ
の一酸化炭素により還元されつつ、一酸化炭素を含む還
元雰囲気即ち還元ガスが再成される。
そして生成した還元鉄りと、チャーＥとは分離されて取
り出され、チャーＥは炭素粒体として炭素ホッパ３に送
られる。
り出され、チャーＥは炭素粒体として炭素ホッパ３に送
られる。
ここで、炉内ガス流速の制御プロセスについて説明する
。
。
前述の還元炉１の運転に際しては、予め、実験によりケ
ースバイケースに応じた炉内ガス流速の最適値に対する
電気抵抗値を決めておく。
ースバイケースに応じた炉内ガス流速の最適値に対する
電気抵抗値を決めておく。
即ち、第２図に示すようなグラフを実験により求め、今
、横軸上の点Ｓ、が浮遊層内における最適流速値である
とすると、縦軸上の点Ｒ１が上記最適流速値Ｓ１に対す
る最適電気抵抗値である。
、横軸上の点Ｓ、が浮遊層内における最適流速値である
とすると、縦軸上の点Ｒ１が上記最適流速値Ｓ１に対す
る最適電気抵抗値である。
そして、前記演算器１１には、上記最適流速値Ｓ１とこ
れに対する最適電気抵抗値Ｒ□を設定しておく。
れに対する最適電気抵抗値Ｒ□を設定しておく。
この状態で前述の運転を行うと、運転中、電気抵抗検出
器１０により、電極９，９を介し、浮遊層Ｆ内の電気抵
抗が測定され、該測定信号は演算器１１に送られる。
器１０により、電極９，９を介し、浮遊層Ｆ内の電気抵
抗が測定され、該測定信号は演算器１１に送られる。
電気抵抗が最適値Ｒ１の場合には、浮遊層内の流動状態
は最適に即ちガス流速は最適値Ｓ１に保持されているか
ら、導入系６の流量コントロール弁７の開度は不変で、
還元ガスＣの流量は一定である。
は最適に即ちガス流速は最適値Ｓ１に保持されているか
ら、導入系６の流量コントロール弁７の開度は不変で、
還元ガスＣの流量は一定である。
従ってこの時の還元ガス流量値αが最適流速値Ｓ。
に対する値である。
電気抵抗が最適値Ｒ１より大きな値Ｒ２になった場合に
は、第２図の如く前記流速はＳ２と速くなり還元ガスＣ
の流量が多すぎるのであるから、演算器１１において上
記電気抵抗の測定値Ｒ２と前記設定値即ち最適値Ｒ０と
から所要の演算がなされて還元ガスＣ流量の調節値が求
められ、該流量調節信号は流量コントロール弁７に送ら
れ、該弁７の開度は小となり、前記流速が最適流速値Ｓ
１に戻るまで、還元ガスＣは減量されて炉内に供給され
る。
は、第２図の如く前記流速はＳ２と速くなり還元ガスＣ
の流量が多すぎるのであるから、演算器１１において上
記電気抵抗の測定値Ｒ２と前記設定値即ち最適値Ｒ０と
から所要の演算がなされて還元ガスＣ流量の調節値が求
められ、該流量調節信号は流量コントロール弁７に送ら
れ、該弁７の開度は小となり、前記流速が最適流速値Ｓ
１に戻るまで、還元ガスＣは減量されて炉内に供給され
る。
一方電気抵抗が最適値Ｒ１より小さな値Ｒ３になった場
合には、第２図の如く前記流速はＳ３と遅くなり還元ガ
スＣの流量が少なすぎるのであるから、演算器１１にお
いて前述の如く演算がなされて還元ガスＣ流量の調節値
が求められ、該流量調節信号により流量コントロール弁
７の開度は犬となり、前記流速が最適流速値Ｓ１に戻る
まで、還元ガスＣは増量されて炉内に供給される。
合には、第２図の如く前記流速はＳ３と遅くなり還元ガ
スＣの流量が少なすぎるのであるから、演算器１１にお
いて前述の如く演算がなされて還元ガスＣ流量の調節値
が求められ、該流量調節信号により流量コントロール弁
７の開度は犬となり、前記流速が最適流速値Ｓ１に戻る
まで、還元ガスＣは増量されて炉内に供給される。
上述のようにして、最適電気抵抗値Ｒ１からのずれに対
し随時還元ガスＣの流量を前記一定値αになるよう制御
し、常に、炉内ガス流速を最適値Ｓ１に保持し炉内を最
適流動状態に維持しつつ運転を行うことができる。
し随時還元ガスＣの流量を前記一定値αになるよう制御
し、常に、炉内ガス流速を最適値Ｓ１に保持し炉内を最
適流動状態に維持しつつ運転を行うことができる。
以上述べたように本発明の制御方法によれば、炉内電気
抵抗が炉内ガス流速により変化するという特性を利用す
るので次のような優れた効果を発揮する。
抵抗が炉内ガス流速により変化するという特性を利用す
るので次のような優れた効果を発揮する。
（１）浮遊式還元プロセスのように２種（Ｆｅと炭素質
）混合浮遊層の場合その流速設定は前述したように重要
な条件であるが、本発明によれば、従来の測定方法では
困難であった炉内流動状態の正確な把握が可能となり、
従って常に炉内流動状態を最適状態に維持し得られ、能
率の良い運転を行うことができる。
）混合浮遊層の場合その流速設定は前述したように重要
な条件であるが、本発明によれば、従来の測定方法では
困難であった炉内流動状態の正確な把握が可能となり、
従って常に炉内流動状態を最適状態に維持し得られ、能
率の良い運転を行うことができる。
（１１）炉内に付着物等が発生しつつある場合又は発生
した場合には、炉内電気抵抗が小さくなり、それに応じ
てガス流量を増すというような処置が迅速にとれること
も有利である。
した場合には、炉内電気抵抗が小さくなり、それに応じ
てガス流量を増すというような処置が迅速にとれること
も有利である。
第１図は層圧損と流速との関係を示すグラフ、第２図は
炉内電気抵抗と流速との関係を示すグラフ、第３図は本
発明の制御方法を実施するための装置の一例を示す概略
図である。 １・・・・・・還元炉、６・・・・・・導入系、７・・
・・・・流量コントロール弁、９・・・・・・電極、１
０・・・・・・電気抵抗検出器、１１・・・・・・演算
器、Ａ・・−・・・酸化鉄原料、Ｂ・・・・・・炭素粒
体、Ｃ・・・・・・・還元ガス、Ｄｌ・・・・・・還元
鉄、Ｆｌ・・・・・・浮遊層。
炉内電気抵抗と流速との関係を示すグラフ、第３図は本
発明の制御方法を実施するための装置の一例を示す概略
図である。 １・・・・・・還元炉、６・・・・・・導入系、７・・
・・・・流量コントロール弁、９・・・・・・電極、１
０・・・・・・電気抵抗検出器、１１・・・・・・演算
器、Ａ・・−・・・酸化鉄原料、Ｂ・・・・・・炭素粒
体、Ｃ・・・・・・・還元ガス、Ｄｌ・・・・・・還元
鉄、Ｆｌ・・・・・・浮遊層。
Claims (1)
- １ 炭素質で形成される浮遊層に酸化鉄原料を投入、沈
降させて還元鉄を製造する浮遊式還元プロセスにおいて
、炉内電気抵抗を測定して炉内ガス流速を制御すること
を特徴とする浮遊式還元プロセスの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128178A JPS5943963B2 (ja) | 1978-07-26 | 1978-07-26 | 浮遊式還元プロセスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128178A JPS5943963B2 (ja) | 1978-07-26 | 1978-07-26 | 浮遊式還元プロセスの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5518569A JPS5518569A (en) | 1980-02-08 |
| JPS5943963B2 true JPS5943963B2 (ja) | 1984-10-25 |
Family
ID=14022068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9128178A Expired JPS5943963B2 (ja) | 1978-07-26 | 1978-07-26 | 浮遊式還元プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943963B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452765Y2 (ja) * | 1984-07-23 | 1992-12-11 | ||
| WO2018199110A1 (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金粒子、表面被覆銅系粒子および混合粒子 |
-
1978
- 1978-07-26 JP JP9128178A patent/JPS5943963B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452765Y2 (ja) * | 1984-07-23 | 1992-12-11 | ||
| WO2018199110A1 (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金粒子、表面被覆銅系粒子および混合粒子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5518569A (en) | 1980-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4224056A (en) | Direct reduction process for iron ores with fluidized bed system | |
| US2829042A (en) | Furnacing process | |
| US3206299A (en) | Dense-bed, rotary, kiln process and apparatus for pretreatment of a metallurgical charge | |
| CA1277822C (en) | Electrically heated fluidised bed reactor and processes employingsame | |
| US3617256A (en) | Process for simultaneously producing powdered iron and active carbon | |
| JPS5943963B2 (ja) | 浮遊式還元プロセスの制御方法 | |
| US3335094A (en) | Agglomerated carbonaceous phosphate furnace charge of high electrical resistance | |
| US4304597A (en) | System for control of sinter formation in iron oxide reducing kilns | |
| US2831759A (en) | Apparatus and method for producing sponge iron | |
| JPS6014805B2 (ja) | 浮遊式還元プロセスの制御方法 | |
| JPH0280491A (ja) | 連続成型コークス炉の操業方法 | |
| WO1998038130A1 (fr) | Gestion de la production de carbure de fer | |
| JPS6014806B2 (ja) | 浮遊式還元プロセスの制御方法 | |
| TWI802162B (zh) | 還原爐之操作方法 | |
| CA1204943A (en) | Process of producing sponge iron by a direct reduction of iron oxide-containing material | |
| JPS6014807B2 (ja) | 浮遊式製鉄プロセスの温度制御方法 | |
| WO2022209013A1 (ja) | 還元鉄の製造方法および還元鉄の製造装置 | |
| JP7315125B1 (ja) | 粉鉄鉱石の還元方法 | |
| SU1527268A1 (ru) | Способ доменной плавки | |
| JPS5952681B2 (ja) | 浮遊式製鉄プロセスに於ける浮遊層レベル検出方法 | |
| Sau et al. | Experimental investigation for conversion of hematite to magnetite with high ash Jhama Coal | |
| JPS5953322B2 (ja) | 浮遊式直接製鉄方法 | |
| JP2024010510A (ja) | ニッケル酸化鉱石の製錬方法 | |
| JP2024010514A (ja) | ニッケル酸化鉱石の製錬方法 | |
| Williams et al. | Production of sponge iron |