JPS6014805B2 - 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
- JPS6014805B2 JPS6014805B2 JP9128078A JP9128078A JPS6014805B2 JP S6014805 B2 JPS6014805 B2 JP S6014805B2 JP 9128078 A JP9128078 A JP 9128078A JP 9128078 A JP9128078 A JP 9128078A JP S6014805 B2 JPS6014805 B2 JP S6014805B2
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- JP
- Japan
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- furnace
- floating
- ratio
- iron oxide
- mixing ratio
- Prior art date
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- 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（袴願昭５１一１５７７２６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。
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（袴願昭５１一１５７７２６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、ｏ
炭素質の浮遊 ｏ酸化鉄原料の落下 という２つの条件から決ってくる。
炭素質の浮遊 ｏ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
ｏ熱量
ｏ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
、Ｆｅ２０３十＄＝がｅ十３ＣＯ 又は Ｆｅ０３十３／２Ｃ＝がｅ十３Ｃ０２ 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（
特顕昭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
、Ｆｅ２０３十＄＝がｅ十３ＣＯ 又は Ｆｅ０３十３／２Ｃ＝がｅ十３Ｃ０２ 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（
特顕昭５１−１５７７２７号）。
この浮遊式直接製鉄プロセスにおいては、炉内供給物の
配合比率良ｏち酸蓑藁雲料が物質収支やＳｉｎｔｅｒｉ
ｎｇ（焼結状態）防止上の発熱媒体等の点からみて、あ
る最適比率であることが必要であり、そのため常に最適
配合比率を保つようコントロールすることは、本プロセ
スにとって重要な議題でもある。しかし従来行われてい
る層圧損△Ｐ（流動層の上下間の差圧）を測定し、コン
トロールする方法では、上記配合比率は全くカバーでき
ない。
配合比率良ｏち酸蓑藁雲料が物質収支やＳｉｎｔｅｒｉ
ｎｇ（焼結状態）防止上の発熱媒体等の点からみて、あ
る最適比率であることが必要であり、そのため常に最適
配合比率を保つようコントロールすることは、本プロセ
スにとって重要な議題でもある。しかし従来行われてい
る層圧損△Ｐ（流動層の上下間の差圧）を測定し、コン
トロールする方法では、上記配合比率は全くカバーでき
ない。
即ち、△Ｐが小さくなれば炉内供Ｖ給量を増すか或は排
出量を小さくし、また△Ｐが大きくなればその反対の操
作を行うのであるが、浮遊層内流動物が流動状態にある
範囲では△Ｐは一定であるため、流動物の組成が判らず
、従って上記配合比率を調整することはできない。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
１図に示すように炉内電気抵抗がＦｅと炭素質の比率に
より変化するという特性を見し、出し、この知見に基づ
いて本発明を完成した。
出量を小さくし、また△Ｐが大きくなればその反対の操
作を行うのであるが、浮遊層内流動物が流動状態にある
範囲では△Ｐは一定であるため、流動物の組成が判らず
、従って上記配合比率を調整することはできない。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
１図に示すように炉内電気抵抗がＦｅと炭素質の比率に
より変化するという特性を見し、出し、この知見に基づ
いて本発明を完成した。
即ち、本発明は炉内装入物の配合比率を最適値にコント
ロールすることにより能率良く安全な運転を行うことを
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、浮遊層を通電加熱して８００〜１０００
００とすると共に浮遊層内流動物の混合比と測定値とが
比例関係になる炉内電気抵抗を測定して、常に上記浪合
比を最適値に保持するよう酸化鉄原料及び炭素質の還元
炉への供給比率を制御することを特徴とする制御方法に
係るものである。
ロールすることにより能率良く安全な運転を行うことを
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、浮遊層を通電加熱して８００〜１０００
００とすると共に浮遊層内流動物の混合比と測定値とが
比例関係になる炉内電気抵抗を測定して、常に上記浪合
比を最適値に保持するよう酸化鉄原料及び炭素質の還元
炉への供給比率を制御することを特徴とする制御方法に
係るものである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
第２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（反応繋）であり、該還元炉１の頂部には、
酸化鉄原料（鉄鉱石、酸化べレット等）Ａを炉内に投入
するための原料ホッパ２とスクリューフィーダ３、及び
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４とスクリューフイーダ５が設けてある。
酸化鉄原料（鉄鉱石、酸化べレット等）Ａを炉内に投入
するための原料ホッパ２とスクリューフィーダ３、及び
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４とスクリューフイーダ５が設けてある。
また上記炉１の底部には、ブリヒータ６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７が接続
してあると共に、製品としての還元鉄○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が接続してある。更に上記炉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
てある。
た気体（還元ガス）Ｃを炉内に導入する導入系７が接続
してあると共に、製品としての還元鉄○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が接続してある。更に上記炉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
てある。
該電気抵抗検出器１０は、前記スクリューフィーダ３の
駆動用モータ１１に連結された原料側の比率設定器１２
と、前記スクリューフィーダ５の駆動用モータ１３に連
結された炭素粒体側の比率設定器１４とに夫々インター
ロックされている。尚、１５は炉頂からの炉頂排ガス系
１６の途中に設けたベンチュリースクラバ−兼クーラ、
１７は前記導入系７の途中に設けた流量コントロール弁
、１８はシュートである。
駆動用モータ１１に連結された原料側の比率設定器１２
と、前記スクリューフィーダ５の駆動用モータ１３に連
結された炭素粒体側の比率設定器１４とに夫々インター
ロックされている。尚、１５は炉頂からの炉頂排ガス系
１６の途中に設けたベンチュリースクラバ−兼クーラ、
１７は前記導入系７の途中に設けた流量コントロール弁
、１８はシュートである。
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、子熱（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、子熱（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。ここで炉内に予め袋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
動層則ち浮遊層Ｆが形成される。次に、電源（図示しな
い）より電極９，９間に電圧を印如すると、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。
していく。ここで炉内に予め袋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
動層則ち浮遊層Ｆが形成される。次に、電源（図示しな
い）より電極９，９間に電圧を印如すると、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。この酸化鉄原料Ａが浮遊
層Ｆを通過する際に、次式（１）（０）（ｍ）、Ｆｅ２
Ｑ十＊０＝がｅ＋約０２ ・・・・・・（１）Ｆ
ｅ２０３十＄＝がｅ＋＊０ ・・・・・・（
０）Ｃ十Ｃ０２＝本０ …・・・
（ｍ）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
含む還元雰囲気郎ち還元ガスが再成される。
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（１）（０）（ｍ）、Ｆｅ２
Ｑ十＊０＝がｅ＋約０２ ・・・・・・（１）Ｆ
ｅ２０３十＄＝がｅ＋＊０ ・・・・・・（
０）Ｃ十Ｃ０２＝本０ …・・・
（ｍ）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
含む還元雰囲気郎ち還元ガスが再成される。
そして生成した還元鉄○と、チヤー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４に送
られる。ここで、炉内供孫合物の配合比率（混合比）つ
まり酸化鉄原料Ａと炭素粒体Ｂの供Ｖ給比率を制御する
プロセスについて説明する。
り出され、チャーＥは炭素粒体として炭素ホッパ４に送
られる。ここで、炉内供孫合物の配合比率（混合比）つ
まり酸化鉄原料Ａと炭素粒体Ｂの供Ｖ給比率を制御する
プロセスについて説明する。
前記還元炉１の運転に際しては、予め、実験によりケー
ス／ゞィケースに応じた浮遊層内流動物の混合比Ｑ＝裏
要言の最適値に対する電気抵抗値を決めておく。
ス／ゞィケースに応じた浮遊層内流動物の混合比Ｑ＝裏
要言の最適値に対する電気抵抗値を決めておく。
即ち、第１図において、横軸は上記混合比Ｑを示し縦軸
は浮遊層内つまり炉内電気低抗Ｒを示しＦｅが増加する
程（逆に云えば炭素質の割合が減少する程）上記電気抵
抗Ｒは大きくなる特性を示しており（このグラフは実験
により求める）、今、機軸上のＱ，が混合比Ｑの最適値
であるとすると、縦軸上の点Ｒ，が上記最適混合比Ｑ，
に対する電気抵抗値である。そして前記比率設定器には
、電気抵抗Ｒがいくつの時上記混合比叫まし、くつにな
るか又その時の酸化鉄原料Ａと炭素粒体Ｂの供孫台比率
酸鎖薫鱈霊壱料（合）をいくつにするかを設定しておく
。
は浮遊層内つまり炉内電気低抗Ｒを示しＦｅが増加する
程（逆に云えば炭素質の割合が減少する程）上記電気抵
抗Ｒは大きくなる特性を示しており（このグラフは実験
により求める）、今、機軸上のＱ，が混合比Ｑの最適値
であるとすると、縦軸上の点Ｒ，が上記最適混合比Ｑ，
に対する電気抵抗値である。そして前記比率設定器には
、電気抵抗Ｒがいくつの時上記混合比叫まし、くつにな
るか又その時の酸化鉄原料Ａと炭素粒体Ｂの供孫台比率
酸鎖薫鱈霊壱料（合）をいくつにするかを設定しておく
。
この状態で前記運転を行うと、運転中、電気抵抗検出器
１川こより、電極９，９を介し、浮遊層Ｆ（該層内には
炭素粒体、酸化鉄等が混合流動している）内の電気抵抗
Ｒが測定され、該測定信号が比率設定器１２，１４に送
られる。
１川こより、電極９，９を介し、浮遊層Ｆ（該層内には
炭素粒体、酸化鉄等が混合流動している）内の電気抵抗
Ｒが測定され、該測定信号が比率設定器１２，１４に送
られる。
電気抵抗Ｒが所定値Ｒ，の場合には、浮遊層内流動物の
混合比Ｑは最適値Ｑ，に保持されているから、駆動用モ
ータ１１，１３の回転数は不変で、スクリューフイーダ
３，５の単位時間当りの酸化鉄原料Ａや炭素粒体Ｂの供
給量や供給比率＝含ま不変である。
混合比Ｑは最適値Ｑ，に保持されているから、駆動用モ
ータ１１，１３の回転数は不変で、スクリューフイーダ
３，５の単位時間当りの酸化鉄原料Ａや炭素粒体Ｂの供
給量や供給比率＝含ま不変である。
従ってこの時の供給比率値８が最適混合比Ｑ，に対する
値である。電気抵抗Ｒが所定値Ｒ，より大きな値Ｒ２に
なった場合には、第１図の如く混合比ＱはＱ２となりＦ
ｅの割合が大すぎるのであるから、信号を受けて駆動用
モータ１１の回転数が小さく、駆動用モータ１３の回転
数が大きくなり、混合比Ｑが最適値は．に戻るまで、酸
化鉄原料Ａは減量され炭素粒体Ｂは増量されて供Ｖ給さ
れる。
値である。電気抵抗Ｒが所定値Ｒ，より大きな値Ｒ２に
なった場合には、第１図の如く混合比ＱはＱ２となりＦ
ｅの割合が大すぎるのであるから、信号を受けて駆動用
モータ１１の回転数が小さく、駆動用モータ１３の回転
数が大きくなり、混合比Ｑが最適値は．に戻るまで、酸
化鉄原料Ａは減量され炭素粒体Ｂは増量されて供Ｖ給さ
れる。
一方電気抵抗が所定値Ｒ，より４・さな値Ｒ３になった
場合には、第１図の如く混合比ＱはＱ３となりＦｅの割
合が小さすぎるのであるから、最適値Ｑ，に戻るまで、
前記と逆に酸化鉄原料Ａは増量され炭素粒体Ｂは減量さ
れて供Ｖ給される。上述のようにして、所定の電気抵抗
値Ｒ，からのずれに対し随時酸化鉄原料Ａ及び炭素粒体
Ｂの供Ｖ給比率舎を前記の一定値Ｂになるよう制御し、
常に炉内における混合比Ｑ＝毒素萱を最適値Ｑ．に保持
する状態で運転を行うことができる。
場合には、第１図の如く混合比ＱはＱ３となりＦｅの割
合が小さすぎるのであるから、最適値Ｑ，に戻るまで、
前記と逆に酸化鉄原料Ａは増量され炭素粒体Ｂは減量さ
れて供Ｖ給される。上述のようにして、所定の電気抵抗
値Ｒ，からのずれに対し随時酸化鉄原料Ａ及び炭素粒体
Ｂの供Ｖ給比率舎を前記の一定値Ｂになるよう制御し、
常に炉内における混合比Ｑ＝毒素萱を最適値Ｑ．に保持
する状態で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、（ｉ）能
率良く安全な運転を行うことができる、｛ｉｉ） 浮遊
層内流動物の混合比が判るため、常に該混合比を最適値
にコントロールすることができる、（ｉｉｉ） 炉内生
成物の混合比が判るため、種々の酸化鉄原料（鉄鉱石、
その他）、炭素費を使用しても迅速に即応できる、Ｇの
浮遊層を通電加熱して、炉内温度を上昇させることが
できるので、操業開始時間を短縮できると共に炉内浮遊
層の温度を高温に保持し得、直接還元反応を積極的に促
進させることができる、等種々の優れた効果を発揮する
。
率良く安全な運転を行うことができる、｛ｉｉ） 浮遊
層内流動物の混合比が判るため、常に該混合比を最適値
にコントロールすることができる、（ｉｉｉ） 炉内生
成物の混合比が判るため、種々の酸化鉄原料（鉄鉱石、
その他）、炭素費を使用しても迅速に即応できる、Ｇの
浮遊層を通電加熱して、炉内温度を上昇させることが
できるので、操業開始時間を短縮できると共に炉内浮遊
層の温度を高温に保持し得、直接還元反応を積極的に促
進させることができる、等種々の優れた効果を発揮する
。
第１図は炉内電気抵抗とＦｅ・炭素質比率との関係を示
すグラフ、第２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、９・・・・・・電極、１０・・
・・・・電気抵抗検出器、１２，１４・・・・・・比率
設定器、Ａ・・・・・・酸化鉄原料、Ｂ・・・・・・炭
素粒体、Ｃ・・・・・・還元ガス、Ｄ・・・・・・還元
鉄、Ｆ・・・・・・浮遊層。 第１図 第２図
すグラフ、第２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、９・・・・・・電極、１０・・
・・・・電気抵抗検出器、１２，１４・・・・・・比率
設定器、Ａ・・・・・・酸化鉄原料、Ｂ・・・・・・炭
素粒体、Ｃ・・・・・・還元ガス、Ｄ・・・・・・還元
鉄、Ｆ・・・・・・浮遊層。 第１図 第２図
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
、浮遊層を通電加熱して８００〜１０００℃とすると共
に浮遊層内流動物の混合比と測定値とが比例関係になる
炉内電気抵抗を測定して、常に上記混合比を最適値に保
持するよう酸化鉄原料及び炭素質の炉内への供給比率を
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 |
|---|---|---|---|
| JP9128078A JPS6014805B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP9128078A JPS6014805B2 (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 |
|---|---|
| JPS5518568A JPS5518568A (en) | 1980-02-08 |
| JPS6014805B2 true JPS6014805B2 (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=14022040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9128078A Expired JPS6014805B2 (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) | JPS6014805B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164009U (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-15 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63212012A (ja) * | 1987-02-28 | 1988-09-05 | Fujisash Co | アルミニウム形材押出後面設備および後面処理方法 |
| JP2547230Y2 (ja) * | 1991-05-15 | 1997-09-10 | 日東工器株式会社 | 油圧作動機 |
-
1978
- 1978-07-26 JP JP9128078A patent/JPS6014805B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164009U (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5518568A (en) | 1980-02-08 |
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