JPS6137329B2 - - Google Patents

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JPS6137329B2
JPS6137329B2 JP58212649A JP21264983A JPS6137329B2 JP S6137329 B2 JPS6137329 B2 JP S6137329B2 JP 58212649 A JP58212649 A JP 58212649A JP 21264983 A JP21264983 A JP 21264983A JP S6137329 B2 JPS6137329 B2 JP S6137329B2
Authority
JP
Japan
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gas
melting
particles
sponge iron
gasifier
Prior art date
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Application number
JP58212649A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS59100205A (en
Inventor
Bureteiku Boodan
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Deutsche Voest Alpine Industrieanlagenbau GmbH
Original Assignee
Korf Engineering GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Korf Engineering GmbH filed Critical Korf Engineering GmbH
Publication of JPS59100205A publication Critical patent/JPS59100205A/en
Publication of JPS6137329B2 publication Critical patent/JPS6137329B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は特許請求の範囲第1項の前提部分にて
述べた塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄
を直接製造する方法であつて、鉄鉱石が直接還元
装置内でゆるい充填状態で熱い還元ガスによつて
海綿鉄粒子に還元され、そして直接還元装置から
排出される海綿鉄粒子が溶解ガス化炉へ供給さ
れ、この溶解ガス化炉内で海綿鉄を溶解する必要
な熱および還元ガスがこの溶解ガス化炉へ導入さ
れる石炭とこの溶解ガス化炉へ吹込まれる酸素含
有ガスとから作られ、還元ガスの少なくとも一部
が還元作業のために規定された温度にまで冷却さ
れた後で直接還元装置の還元領域内へ流される製
造方法に関するものである。本発明はまた特許請
求の範囲第25項の前提部分にて述べたような溶
解ガス化炉の上方に配置されている直接還元装置
であつて、その下端部に熱い海綿鉄用排出手段を
有し、この排出手段の出口開孔が少なくとも1本
の接続導管を経由して溶解ガス化炉と連通してい
る直接還元装置を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿
鉄粒子および液状銑鉄を製造する設備、および特
許請求の範囲第32項および第36項の前提部分
にて述べたような設備に関するものである。塊状
鉄鉱石の語句はペレツト状を含む塊状すなわち片
状の鉄鉱石を表わすのに使用されている。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention is a method for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore as stated in the preamble of claim 1, wherein the iron ore is directly reduced. The sponge iron particles, which are reduced to sponge iron particles by hot reducing gas in a loosely packed state in the apparatus and discharged from the direct reduction apparatus, are fed to the melter-gasifier, in which the sponge iron is converted into sponge iron particles. The necessary heat to melt and the reducing gas is produced from the coal introduced into the melter-gasifier and the oxygen-containing gas which is blown into the melter-gasifier, at least a portion of the reducing gas being specified for the reduction operation. The present invention relates to a manufacturing method in which the filtrate is cooled to a temperature at which the filtrate is cooled and then flowed into the reduction zone of a direct reduction device. The present invention also provides a direct reduction device disposed above the melting and gasifying furnace as stated in the preamble of claim 25, which has a discharge means for hot sponge iron at its lower end. an installation for producing sponge iron particles and liquid pig iron from lump iron ore, comprising a direct reduction device, the outlet opening of the discharge means being in communication with the melting and gasifying furnace via at least one connecting conduit. , and the equipment as stated in the preambles of claims 32 and 36. The term lumpy iron ore is used to describe iron ore in the form of lumps or flakes, including pellets.

従来技術 この種の方法および設備は西ドイツ特許第
3034539号明細書に開示されている。公知方法に
おいては、海綿鉄を溶解する操作によつて同量の
海綿鉄を製造するのに必要なよりも約40%多い還
元ガスが作られる。設備を経済的に運転するため
に、過剰ガスを消費するものが必要となる。この
ことは設備が他の設備に連結されなければならな
いことを意味する。しかしながら、複数の設備の
連結は全体設備の利用可能性および生存性の減少
の結果になり、そして経済性をより悪くする結果
になる。
PRIOR ART A method and installation of this type is described in West German patent no.
It is disclosed in the specification of No. 3034539. In the known process, the operation of melting the sponge iron produces about 40% more reducing gas than is required to produce the same amount of sponge iron. In order to operate the equipment economically, it is necessary to consume excess gas. This means that equipment must be connected to other equipment. However, the coupling of multiple facilities results in a reduction in overall facility availability and survivability, and results in worse economics.

使用する鉄鉱石に応じて、より大きな片の海綿
鉄は還元装置から排出されて、沈静チヤンバー内
へ進むときにはすでに高速度で移動しており、沈
静チヤンバー内で下向移動速度はさらに速くな
り、溶解ガス化炉内の石炭流動床を急速に通り抜
ける。このような海綿鉄の石炭流動床中滞留時間
が短いことによつて、海綿鉄の温度上昇は対応し
てより小さいことになる。対照的に小さな粒子の
海綿鉄は流動床中の滞留時間がより長く、より高
温まで加熱され、そしてより急速に溶解する。
Depending on the iron ore used, larger pieces of sponge iron are already moving at a high velocity when they are discharged from the reduction device and proceed into the settling chamber, where the downward movement speed becomes even faster; The coal passes rapidly through the fluidized bed in the melter-gasifier. Due to the shorter residence time of such sponge iron in the coal fluidized bed, the temperature rise of the sponge iron is correspondingly smaller. In contrast, small particle sponge iron has a longer residence time in the fluidized bed, is heated to higher temperatures, and dissolves more rapidly.

発明の目的 本発明の目的は、本明細書の冒頭部にて述べた
種類の方法であつて、過剰ガスなしで経済的に働
きかつ溶解ガス化炉の特定生産量を高めることが
でき、そして運転様式を改善することができる方
法を提供することである。本発明の別の目的は、
この方法を実施するための設備を提供することで
ある。
OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a process of the kind mentioned in the opening part of the present specification, which works economically without excess gas and is capable of increasing the specific output of a melter-gasifier, and The objective is to provide a method by which driving style can be improved. Another object of the invention is to
The objective is to provide equipment for carrying out this method.

発明の構成 本発明に係る方法は特許請求の範囲第1項での
特徴部分に述べられたように直接還元装置から排
出される海綿鉄粒子が微粒分と粗粒子とに分離さ
れ、そして微粒分のみが溶解ガス化炉へ入れられ
ることを特徴とする塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子お
よび液状銑鉄を直接製造する方法であり、そして
この方法の有益な実施態様が特許請求の範囲第2
項ないし第24項に述べられている。本発明に係
る設備は特許請求の範囲第25項での特徴部分に
述べられたように粗粒セパレータ7が直接還元装
置2と溶解ガス化炉1との間の接続導管に組込ま
れており、このセパレータの微粒分用出口開孔8
が溶解ガス化炉と連通しており、かつこのセパレ
ータの粗粒分用出口開孔11が別の溶解装置又は
熱間圧縮、不動態化あるいは冷却のための手段1
3と連通していることを特徴とする塊状鉄鉱石か
ら海綿鉄粒子および液状銑鉄を製造する設備であ
り、そしてこの設備の有益な実施態様が特許請求
の範囲第26項ないし第38項に述べられてい
る。
Structure of the Invention As stated in the characteristic part of claim 1, the method according to the present invention separates sponge iron particles discharged from a direct reduction device into fine particles and coarse particles, and then separates the fine particles into coarse particles. A method for producing sponge iron particles and liquid pig iron directly from lump iron ore, characterized in that only iron ore is introduced into a melting and gasifying furnace, and an advantageous embodiment of this method is defined in claim 2.
As stated in paragraphs 24 to 24. In the equipment according to the present invention, as described in the characteristic part of claim 25, the coarse separator 7 is incorporated in the connecting conduit between the direct reduction device 2 and the melting and gasification furnace 1, Outlet opening 8 for fine particles in this separator
is in communication with the melting and gasifier, and the outlet opening 11 for the coarse fraction of this separator is connected to another melting device or means 1 for hot compaction, passivation or cooling.
3, and advantageous embodiments of this equipment are set out in claims 26 to 38. It is being

本発明に係る方法において、直接還元装置内で
製造された海綿鉄粒子の全量が溶解ガス化炉へ供
給されるのではなくその一部なので、これら粒子
が溶解したときに、より少ない量のガスが製造さ
れ、このことによつて還元ガスの過剰が廻避可能
である。ガス化炉へ供給される海綿鉄粒子の部分
は粗径の上限が限定される限りは選定される。こ
のことはより大きな片の海綿鉄が石炭流動床を十
分に加熱されずに通り抜けることはないことを確
実にし、そして溶解ガス化炉の溶解ゾーンが増量
のエネルギを使用することで溶解されうる材料の
堆積の害を受けないことを確実にする。還元装置
から溶解ガス化炉への途中で分離される粗粒子を
熱い状態でアーク炉のような溶解容器へ供給する
ことができるが、溶解炉用装入材料にするように
熱間圧縮、不動態化又は冷却することもできる。
In the method according to the invention, the entire amount of sponge iron particles produced in the direct reduction device is not fed to the melting gasifier, but is part of it, so that when these particles are dissolved, a smaller amount of gas is produced, thereby avoiding an excess of reducing gas. The portion of the sponge iron particles supplied to the gasifier is selected as long as the upper limit of the coarse diameter is limited. This ensures that larger pieces of sponge iron do not pass through the coal fluidized bed without being sufficiently heated, and that the melting zone of the melting gasifier uses increased energy to melt the material that can be melted. ensure that they are not harmed by the build-up of The coarse particles that are separated on the way from the reduction equipment to the melting and gasifying furnace can be fed in a hot state to a melting vessel such as an arc furnace, but they can be hot-compressed or unprocessed to be used as charging material for the melting furnace. Mobilization or cooling can also be used.

本発明に係る方法は微粒分だけを溶解ガス化炉
内で溶解するようにしているので、もし溶解ガス
化炉に未精製の硫黄の多い石炭を供給するなら
ば、困難に出合うであろう。より詳しくは、細か
い海綿鉄粒子の表面積は重量に対してより大きい
ので、微粒分は還元ガス中に含まれる硫黄を粗粒
分の場合よりも多く有し、そのために溶解ガス化
炉内で製造される液状銑鉄は好ましくないほど高
い硫黄含有量を有する。この場合には、硫黄含有
量を減らすために付加処置が必要であり、本発明
に係る方法に統合される付加処置には下記ステツ
プがあり、それらは単独で組合せてよい。
Since the method according to the invention allows only the fine particles to be melted in the melter-gasifier, difficulties will be encountered if the melter-gasifier is fed with unrefined sulfur-rich coal. More specifically, since the surface area of fine sponge iron particles is larger relative to their weight, the fine grain fraction has more sulfur in the reducing gas than the coarse grain fraction, and is therefore less likely to be produced in the melter-gasifier. The liquid pig iron produced has an undesirably high sulfur content. In this case, additional measures are necessary to reduce the sulfur content, and the additional measures integrated into the method according to the invention include the following steps, which may be combined alone.

1 脱硫剤を溶解ガス化炉に供給すること; 2 石炭のガス化によつて作られた粗ガスの還元
ガス中割合を、直接還元装置からの廃ガスの一
部をCO2吸収処理後に混合することによつて下
げること:および 3 溶解ガス化炉で溶解される微粒分の割合を減
らして石炭の燃焼によつて作らなければならな
い溶解必要熱の節約をすること。
1. Supplying a desulfurization agent to the melting and gasifying furnace; 2. Mixing the proportion of crude gas produced by coal gasification in the reducing gas with a portion of the waste gas from the direct reduction device after CO 2 absorption treatment and 3. Reducing the proportion of fines melted in the melt-gasifier to save on the heat required for melting, which would have to be produced by burning the coal.

上記第3項でのステツプについては、溶解ガス
化炉に直接還元装置からの廃ガスの一部を酸素キ
ヤリアとして供給することも可能であり、そして
石炭の一部を廃ガス中の二酸化炭素および水蒸気
との吸熱反応によつてガス化することも可能であ
る。
Regarding the step in item 3 above, it is also possible to feed part of the waste gas from the direct reduction unit to the melting gasifier as an oxygen carrier, and part of the coal to be used as the oxygen carrier for carbon dioxide and carbon dioxide in the waste gas. It is also possible to gasify by endothermic reaction with water vapor.

上述したステツプを行なうときには、微粒分の
海綿鉄粒子の硫黄含有量の減少は別なところで使
用される粗粒分の海綿鉄粒子の硫黄含有量のかな
りの減少を招き、そのために海綿鉄粒子を溶解し
たときに、そこから硫黄を除去する特別なステツ
プをもはやとる必要はない。
When carrying out the steps described above, a reduction in the sulfur content of the fine sponge iron particles will lead to a significant reduction in the sulfur content of the coarse sponge iron particles used elsewhere, so that the sponge iron particles are It is no longer necessary to take special steps to remove the sulfur from it when it is dissolved.

もし海綿鉄粒子を微粒分と粗粒分とに分ける操
作を直接還元装置からの排出直後に行なうのであ
るならば、海綿鉄粒子が直接還元装置を700ない
し900゜との温度にて去るので、粗粒セパレータ
はこのような温度用に設計されねばならない。あ
る分級すなわち仕分け装置においては、特に、ス
クリーンを使用している装置では困難を引き起こ
す。この場合には、海綿鉄粒子の仕分け操作が冷
却操業後のみに行なわれることは好ましい。海綿
鉄粒子を区分けする前に冷却するのに、直接還元
装置からの洗浄そして処理された廃ガスを冷却剤
として使用することは好ましい。この場合には、
冷却剤が海綿鉄粒子搬送導管を経由して直接還元
装置へ進むことができないのを確実にするステツ
プを採用することは望ましい。
If the separation of the sponge iron particles into fine and coarse fractions is carried out immediately after discharge from the direct reduction device, the sponge iron particles will leave the direct reduction device at a temperature between 700 and 900°; Coarse grain separators must be designed for these temperatures. This poses a challenge in some sorting or sorting equipment, particularly those using screens. In this case, it is preferable that the sorting operation of the sponge iron particles is carried out only after the cooling operation. It is preferred to use the cleaned and treated waste gas from the direct reduction unit as a coolant to cool the sponge iron particles before they are separated. In this case,
It is desirable to take steps to ensure that the coolant cannot pass directly to the reduction device via the cancellous iron particle transport conduit.

分離された海綿鉄粒子が還元装置からの冷却、
洗浄そして処理された廃ガスによつて冷却される
ことは好ましく、この廃ガスは海綿鉄粒子との熱
交換後に温度制御の目的のために溶解ガス化炉か
ら還元装置への熱い還元ガス流と混合される。こ
の様式の処置は還元装置からの廃ガスの経済的使
用となる。
Separated sponge iron particles are cooled from the reduction device,
It is preferably cooled by the cleaned and treated waste gas, which after heat exchange with the sponge iron particles is combined with the hot reducing gas stream from the melt-gasifier to the reduction unit for temperature control purposes. mixed. This type of treatment results in an economical use of the waste gas from the reduction equipment.

粗粒分の海綿鉄粒子の分離操作は溶解ガス化炉
に供給される海綿鉄での微細材料の相対割合を高
め、そうしてガス化炉から排出されるであろう微
細材料の量をも増す。したがつて、本発明の開発
に従つて海綿鉄粒子が溶解ガス化炉内で放出され
る位置を容器の頂部又はカバーから下方に石炭流
動床の上側境界近くに変位させる。このことは好
ましくは溶解ガス化炉の上方から内部へ、このガ
ス化炉内に形成される石炭流動床の上側境界近く
まで伸びている重力供給管によつて達成される。
このようにして、また海綿鉄粒子の導入が海綿鉄
粒子流の方向を適切に変えることによつて遅した
垂直方向速度成分にてできる。この方向変更は重
力供給管の下側領域にカスケード配列に配置され
た突起を設けること又は重力供給管の下に少なく
とも1枚のじやま板を設けることによつてでき、
このじやま板が中国帽子に似た形の円錐台部材の
形態であることは好ましい。
The operation of separating the coarse fraction of sponge iron particles increases the relative proportion of fine material in the sponge iron fed to the melter-gasifier and thus also reduces the amount of fine material that will be discharged from the gasifier. Increase. According to the development of the invention, therefore, the location from which the sponge iron particles are discharged in the melter-gasifier is shifted downward from the top or cover of the vessel and closer to the upper boundary of the coal fluidized bed. This is preferably accomplished by a gravity feed pipe extending from above into the melting gasifier to near the upper boundary of the fluidized coal bed formed within the gasifier.
In this way, the introduction of sponge iron particles can also be achieved with a slow vertical velocity component by suitably changing the direction of the sponge iron particle flow. This change in direction can be achieved by providing projections arranged in a cascade arrangement in the lower region of the gravity feed tube or by providing at least one diagonal plate below the gravity feed tube;
It is preferable that this jiyama board is in the form of a truncated conical member having a shape similar to a Chinese hat.

溶解ガス化炉内への海綿鉄粒子の調整供給を行
なうために、排出手段が粗粒セパレータと溶解ガ
ス化炉との間に有利に設けられており、1本又は
複数の重力供給管に海綿鉄粒子が排出手段によつ
て制御された量で供給される。このようにして、
また重力供給管を経由して上昇する還元ガスにつ
いての流れ抵抗を高めることができ、そして粗粒
セパレータの領域内および還元装置の下部内での
海綿鉄粒子の過熱および焼結を廻避することがで
きる。
In order to provide a controlled supply of sponge iron particles into the melting gasifier, evacuation means are advantageously provided between the coarse separator and the melting gasifier, and one or more gravity feed pipes are provided with sponge iron particles. Iron particles are supplied in a controlled amount by the evacuation means. In this way,
It is also possible to increase the flow resistance for the reducing gas rising via the gravity feed pipe and avoid overheating and sintering of the sponge iron particles in the area of the coarse separator and in the lower part of the reduction device. can.

発明の実施態様例 以下、本発明を4枚の図面に関連した2つの実
施態様例によつてより詳しく説明する。
EMBODIMENTS OF THE INVENTION The invention will now be explained in more detail by means of two embodiment examples associated with four drawings.

第1図に線図的に示した塊状鉄鉱石からの液状
銑鉄の直接製造用装置は、欧州特許公告公報第
0010627号(すなわち、対応する特開昭55−94408
号公報)に記載されている種類の溶解ガス化炉1
を含んでいる。ガス化炉1の上方にシヤフト炉2
が配置されており、このシヤフト炉は操業態様に
おいて高炉の上側部分又は直接還元シヤフト炉に
相当する。後者の炉は、例えば、西ドイツ特許公
開公報第2935707号において原則的には記載され
ている。直接還元シヤフト炉にその上方から矢印
3によつて示されるように塊状鉄鉱石が供給さ
れ、この鉱石はシヤフト炉内にゆるく充填された
状態で該炉内を下方へ移動しかつ中央ガス入口4
経由で約750ないし900℃の温度にて吹込まれる熱
い還元ガスによつて海綿鉄(spongeinon)に還
元される。消費されたすなわち使われた還元ガス
(以下廃ガスと呼ぶ)が上部ガス出口5を経由し
てシヤフト炉2を出る。
The apparatus for the direct production of liquid pig iron from lump iron ore, diagrammatically shown in FIG.
No. 0010627 (i.e., the corresponding JP-A-55-94408)
Melting and gasifying furnace 1 of the type described in
Contains. Shaft furnace 2 is installed above gasifier 1.
is arranged, and in its operating mode this shaft furnace corresponds to the upper part of a blast furnace or a direct reduction shaft furnace. The latter furnace is described in principle, for example, in DE-OS 2935707. The direct reduction shaft furnace is fed from above, as indicated by the arrow 3, with lump iron ore, which moves downwards in the shaft furnace in a loosely packed manner and passes through the central gas inlet 4.
It is reduced to sponge iron by hot reducing gas blown in at a temperature of about 750 to 900°C. The consumed or used reducing gas (hereinafter referred to as waste gas) leaves the shaft furnace 2 via the upper gas outlet 5.

塊状鉄鉱石の還元によつて製造された熱い海綿
鉄が直接還元シヤフト炉2の底から約750ないし
850℃の温度にて排出され、そして管6を経由し
て粗粒セパレータ7内へ進む。セパレータ7は第
3図に関連して後で詳細に説明する形態のもので
ある。代わりのものとして、セパレータが、熱負
荷の受けることができかつ例えば20mm、好ましく
は、12mmのメツシユサイズを有するスクリーンを
含んでなり、このスクリーンによつて12mm以上の
サイズの海綿鉄粒子が保持される。海綿鉄粒子は
微粒分と粗粒分とに分離される。微粒分の海綿鉄
粒子は粗粒セパレータ7を第1出口開孔8を経由
して去り、管9を経由して排出手段10内へ進
む。この排出手段は、例えば、スクリユー又はリ
ーマー部材を含んでいる。粗粒分の海綿鉄粒子は
粗粒セパレータ7を第2出口開孔11を通つて去
り、管12を経由して冷却装置13へ進む。この
冷却装置において、粒子は周囲温度まで冷却され
るので、再酸化の重大な恐れなく粒子を処理すべ
き所へ輸送することができる。冷却装置13から
の冷却された海綿鉄粒子の排出は参照番号14に
よつて示される。
Hot sponge iron produced by reduction of lump iron ore is directly removed from the bottom of the reduction shaft furnace 2 by about 750 to
It is discharged at a temperature of 850° C. and passes via pipe 6 into a coarse separator 7. The separator 7 is of the form described in more detail below in connection with FIG. Alternatively, the separator comprises a screen capable of being subjected to a heat load and having a mesh size of, for example, 20 mm, preferably 12 mm, by means of which the sponge iron particles having a size of 12 mm or more are retained. . Sponge iron particles are separated into fine particles and coarse particles. The fine portion of the sponge iron particles leaves the coarse separator 7 via the first outlet opening 8 and passes via the pipe 9 into the discharge means 10 . This ejection means includes, for example, a screw or reamer member. The coarse portion of the sponge iron particles leaves the coarse separator 7 through the second outlet aperture 11 and passes via the tube 12 to the cooling device 13 . In this cooling device, the particles are cooled to ambient temperature so that they can be transported to the point where they are to be processed without serious risk of re-oxidation. The discharge of cooled sponge iron particles from the cooling device 13 is indicated by the reference numeral 14.

排出手段10はその下端に海綿鉄粒子用出口開
孔16を有しており、この開孔は少なくとも1本
の重力供給管17を介して溶解ガス化炉1の内部
と連通している。海綿鉄粒子は出口開孔16から
計量的に排出される。そのようにして溶解ガス化
炉に装填するのに必要な装入材料が重力供給管1
7を経由して連続的又は間欠的にガス化炉での溶
解プロセスに必要な量そこへ供給される。石炭流
動床を形成しかつ維持するのに必要な石炭が管1
5を経由して溶解ガス化炉1へ直接に供給され
る。
The discharge means 10 has at its lower end an outlet aperture 16 for the sponge iron particles, which communicates with the interior of the melter-gasifier 1 via at least one gravity feed pipe 17 . The sponge iron particles are metered out through the outlet aperture 16. In this way, the charge material required to load the melting gasifier is supplied to the gravity feed pipe 1.
7 in the amount required for the melting process in the gasifier, either continuously or intermittently. The coal necessary to form and maintain a coal fluidized bed is
5 directly to the melting and gasifying furnace 1.

欧州特許公告公報第0010627号にて述べたよう
に溶解ガス化炉はその操業状態で3つの部分に区
分けされるであろう。これら部分とは銑鉄および
スラグを有する下側部分18、石炭流動床用の中
間部分19および沈静化すなわち安定化チヤンバ
ーとし働く拡大された上側部分20である。本発
明の開発に従つて、ガス化炉1への海綿鉄粒子の
供給は沈静化チヤンバー20の上部境界にて行な
わずに、沈静化チヤンバー20内での石炭流動床
19の上側境界の付近にて行なわれる。本願の場
合には、このことはチヤンバー20内に深く伸び
ている重力供給管17によつて行なわれる。その
ようにして溶解ガス化炉からガスと共に排出され
る微粒材の量を減らすことが実際的にでき、そし
てこのガスは本発明に係るプロセスでは溶解ガス
化炉内へ導入される海綿鉄の総量に対して特別な
一部に働く。管17がガス化炉内へ伸びる最も良
い深さは実験によつて容易に確定することができ
る。好ましくは、重力供給管17は石炭流動床の
上側境界の直上にて終わる。
As stated in European Patent Publication No. 0010627, a melting gasifier may be divided into three parts depending on its operating state. These parts are a lower part 18 with pig iron and slag, an intermediate part 19 for the coal fluidized bed and an enlarged upper part 20 which serves as a settling or stabilizing chamber. In accordance with the development of the invention, the feeding of the sponge iron particles to the gasifier 1 does not take place at the upper boundary of the pacification chamber 20, but in the vicinity of the upper boundary of the coal fluidized bed 19 within the pacification chamber 20. It is done. In the present case, this is accomplished by a gravity feed tube 17 extending deep into the chamber 20. In that way it is practicable to reduce the amount of granular material discharged from the melter-gasifier together with the gas, which in the process according to the invention is reduced by the total amount of sponge iron introduced into the melter-gasifier. Works on a special part. The best depth to which tube 17 extends into the gasifier can be easily determined by experiment. Preferably, the gravity feed pipe 17 terminates just above the upper boundary of the coal fluidized bed.

1本以上の重力供給管17の使用は下降してい
る材料の垂直方向速度成分をかなり減らすことに
なり、このことによつて海綿鉄の石炭流動床内の
滞留時間を増すことができる。垂直方向速度成分
の減少は、管17のその下端での方向変更作用に
よつて又はじやま板の用意によつて達成されるか
もしれない。溶解ガス化炉の内部へ伸びる重力供
給管への高い熱負荷のために管が冷却されるべき
ことが望ましいことになる。このような重力供給
管の可能な形態を第2図に関係して記述する。
The use of one or more gravity feed pipes 17 significantly reduces the vertical velocity component of the descending material, thereby increasing the residence time of the sponge iron within the coal fluidized bed. Reduction of the vertical velocity component may be achieved by a redirecting action of the tube 17 at its lower end or by the provision of a baffle plate. The high heat load on the gravity feed pipes extending into the interior of the melter-gasifier makes it desirable for the pipes to be cooled. A possible form of such a gravity feed tube is described in connection with FIG.

第1図には銑鉄およびスラグを取出すための溝
すなわち樋(流し口)21および22が、また、
酸素含有ガスを吹込むためのノズルすなわち羽口
23が図式的に示されている。
FIG. 1 also shows grooves or troughs 21 and 22 for removing pig iron and slag.
A nozzle or tuyere 23 for blowing oxygen-containing gas is shown schematically.

溶解ガス化炉1で作られた還元ガスはガス化炉
1からその出口24を通つて約1200℃の温度で出
る。このガスはそこから還元ガス導管25を経由
して直接還元ユニツト2のガス入口へ流れる。直
接還元ユニツト2内へ導入される還元ガスは900
℃の温度を越えないように、導管27を経由して
供給される冷却ガスが参照番号26で示す所にて
温度制御のために導管25を上方に流れる熱い還
元ガス流と混合される。冷却ガスは、直接還元ユ
ニツト2からの廃ガスで廃ガススクラバー28に
て洗浄されかつ冷却されそしてそのガス中のCO2
割合がCO2吸収塔29内で減らされた後の再循環
廃ガスである。そのように処理された後の廃ガス
が溶解ガス化炉からの熱い還元ガスと温度制御の
ために混合されているが、本明細書にて述べる実
施態様では処理された廃ガスが粗粒分の海綿鉄粒
子と直接熱交換関係になる冷却器13を経由して
流される。この熱交換操作にて処理された廃ガス
はその温度が500℃まで上昇する。次に、廃ガス
は導管27を経由して26にて示された所で導管
25内の熱い還元ガス流と混合され、このことに
よつて還元ガス流の温度を900℃以下に下げる。
もし銑鉄よりも海綿鉄が設備にて製造されること
になつているならば、処理された廃ガスの一部が
冷却器13と平列に接続された分離復熱器40に
て予熱されて所望の活発な管ガス温度を設定する
ことができる。使用された加熱ガスは廃ガススク
ラバー28の下流で処理されない廃ガスであり、
この目的に使用されるガスの量は必要とされる熱
量に依存している。このような配置で再循環ガス
にN2のような不活性成分を富化することが避け
られる。
The reducing gas produced in the melting gasifier 1 leaves the gasifier 1 through its outlet 24 at a temperature of about 1200°C. This gas flows from there via the reducing gas conduit 25 directly to the gas inlet of the reducing unit 2. The reducing gas introduced into the direct reduction unit 2 is 900
The cooling gas supplied via conduit 27 is mixed at reference numeral 26 with the hot reducing gas stream flowing upwardly through conduit 25 for temperature control, so that the temperature does not exceed 0.degree. The cooling gas is cleaned and cooled with the waste gas from the direct reduction unit 2 in the waste gas scrubber 28 and the CO 2 in the gas is removed.
It is the recycled waste gas after the proportion has been reduced in the CO 2 absorption tower 29. Although the waste gas after such treatment is mixed with hot reducing gas from the melting gasifier for temperature control, in the embodiment described herein the treated waste gas is mixed with coarse fraction. The water is passed through a cooler 13 which is in a direct heat exchange relationship with the sponge iron particles. The temperature of the waste gas treated in this heat exchange operation rises to 500°C. The waste gas is then mixed via conduit 27 with the hot reducing gas stream in conduit 25 at 26, thereby reducing the temperature of the reducing gas stream below 900°C.
If sponge iron rather than pig iron is to be produced in the facility, a portion of the treated waste gas may be preheated in a separate recuperator 40 connected in parallel with the cooler 13. A desired active pipe gas temperature can be set. The heated gas used is waste gas that is not treated downstream of the waste gas scrubber 28;
The amount of gas used for this purpose depends on the amount of heat required. Such an arrangement avoids enriching the recycle gas with inert components such as N2 .

第1図中の参照番号30はコンプレツサーを示
し、このコンプレツサーはCO2吸収塔29の上流
に配置されて必要な圧力を作る。低硫黄含有量の
海綿鉄を製造するためには、溶解ガス化炉1から
のガスを高温ガス脱硫装置32内で脱硫しなけれ
ばならない。この目的のためには、ガス化炉1か
らのガスに冷たいガスを添加してガス温度を脱硫
作業に適するようにすることができる。
Reference numeral 30 in FIG. 1 indicates a compressor, which is placed upstream of the CO 2 absorption column 29 to create the necessary pressure. In order to produce sponge iron with a low sulfur content, the gas from the melter-gasifier 1 must be desulfurized in a hot gas desulfurizer 32 . For this purpose, cold gas can be added to the gas from the gasifier 1 to make the gas temperature suitable for the desulphurization operation.

焼結を回避するために、溶解ガス化炉から管1
7,9および6を通つて上方に流れる熱いガスの
量を低く保たなければならない。このことは、管
9が常に少なくとも部分的に材料で満たさるよう
に排出を制御するならば、排出手段10、重力供
給管9および粗粒セパレータ7の領域での高い流
れ抵抗によつて達成できる。このようにして、還
元ガス導管25に対してバイパス路での抵抗はこ
のバイパス路を通るガスの有害な流れがないほど
の高レベルにて維持される。
To avoid sintering, remove tube 1 from the melting gasifier
The amount of hot gas flowing upward through 7, 9 and 6 must be kept low. This can be achieved by a high flow resistance in the area of the evacuation means 10, the gravity feed pipe 9 and the coarse separator 7, if the evacuation is controlled such that the pipe 9 is always at least partially filled with material. . In this way, the resistance in the bypass path relative to the reducing gas conduit 25 is maintained at such a high level that there is no harmful flow of gas through this bypass path.

第2図は溶解ガス化炉内へ伸びている重力供給
管の部分断面図である。溶解ガス化炉内部での高
温のために、管17は液体冷却手段を備えてい
る。たのために、3本の金属管31,32および
33が第2図に示したように相互に同芯状に配置
されて冷却流体、例えば水、を通す導管を形成し
ている。冷却システムは全側面が34で示された
耐火物層で覆われている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a gravity feed pipe extending into the melter-gasifier. Due to the high temperatures inside the melter-gasifier, the tubes 17 are equipped with liquid cooling means. For this purpose, three metal tubes 31, 32 and 33 are arranged concentrically with respect to each other as shown in FIG. 2 to form a conduit for passing a cooling fluid, for example water. The cooling system is covered on all sides with a layer of refractory material indicated at 34.

図示した重力供給管17は該管を下方へ流れる
海綿鉄粒子の流れ方向での変化を与える手段を含
んでおり、このことによつて粒子の垂直方向速度
を減らして、粒子の石炭流動床へ行くときの減速
された速度によつて粒子の滞留時間を増す。そう
いう目的で、重力供給管17の下側領域に突起3
5が配置されており、これら突起はカスケード形
成に配列され、かつこれら突起の上に材料が堆積
されて摩耗からの保護を与える手段として働く。
このような突起に代えてあるいは突起に加えて、
管の底排出口にじやま板36を設けることも可能
であり、このじやま板は好ましくは円錐台(中国
帽子に似ている物)の形である。下方に移動して
いる海綿鉄粒子は管内の突起35によつて偏向さ
れて、曲がりくねつて進み、そして管内の粒子の
移動速度は突起によつて減らされ、さらにじやま
板36が粒子をほぼ水平方向に偏向させ、このこ
とによつて粒子の垂直方向速度成分をかなり減ら
す。第2図中の参照番号37は溶解ガス化炉の頂
部を示す。
The illustrated gravity feed pipe 17 includes means for imparting a change in the flow direction of the sponge iron particles flowing down the pipe, thereby reducing the vertical velocity of the particles into the coal fluidized bed. The reduced velocity at which the particles travel increases the residence time of the particles. For that purpose, a projection 3 is provided in the lower area of the gravity feed pipe 17.
5, the protrusions are arranged in a cascade formation and material is deposited on these protrusions to serve as a means of providing protection from wear.
Instead of or in addition to such projections,
It is also possible to provide a bulge plate 36 at the bottom outlet of the tube, which plate is preferably in the form of a truncated cone (resembling a Chinese hat). The sponge iron particles moving downwards are deflected by the protrusions 35 in the tube and wind their way, and the speed of movement of the particles in the tube is reduced by the protrusions, and the baffle plate 36 keeps the particles almost horizontally, thereby significantly reducing the vertical velocity component of the particles. Reference number 37 in FIG. 2 indicates the top of the melting and gasifying furnace.

第3図に概略的に示した粗粒セパレータ7は傾
斜重力供給チヤンネルすなわちシユート38の形
態であり、該チヤンネル38から下向に分岐して
いる少なくとも1本の接続手段すなわち接続部分
39を備えている。第1図に示したのと同じよう
に、直接還元シヤフト炉から排出された海綿鉄粒
子をセパレータ7へ供給するための管が参照番号
6によつて示され、そして参照番号8が微粒分用
第1出口開孔を示し、参照番号11が粗粒分用第
2出口開孔を示す。
The coarse grain separator 7 shown schematically in FIG. 3 is in the form of an inclined gravity feed channel or chute 38 and is provided with at least one connecting means or portion 39 branching downwardly from the channel 38. There is. In the same way as shown in FIG. 1, the pipe for feeding the sponge iron particles discharged from the direct reduction shaft furnace to the separator 7 is indicated by reference numeral 6, and the reference numeral 8 is for the fines fraction. The first outlet aperture is indicated and the reference numeral 11 indicates the second outlet aperture for the coarse fraction.

上方から粗粒セパレータ7内へ進む拘束されて
いないすなわちばら材料が、セパレータ7を通過
しているときに、微粒が下方に沈みかつ粗粒が上
に集まるような構成の混合物を形成する成分に自
然と分離される。微粒分を構成する海綿鉄粒子の
第1出口開孔8からの流れを適切に制御すること
が第3図に概略的に示されている流れ形態を作
り、すなわち、粒の粗い綿鉄粒子は重力供給管3
8を経由して第2排出開孔12へ実質的に進み、
開孔12にて排出される。接続部分39を通るセ
パレータ7からの微粒海綿鉄粒子の流れが、第1
図に示すように、管によつて粗粒セパレータ7に
接続されている排出手段10によつて制御される
なら、それなら溶解ガス化炉からの昇つてくるガ
スについての流れ抵抗を必要なほど比較的高いレ
ベルに保つことができる。
As the unrestrained or bulk material passes from above into the coarse separator 7, as it passes through the separator 7, the components form a mixture in such a way that the fine particles sink to the bottom and the coarse particles collect on top. separated from nature. Appropriate control of the flow of the sponge iron particles constituting the fines fraction from the first outlet aperture 8 produces the flow regime shown schematically in FIG. Gravity supply pipe 3
8 to the second discharge aperture 12;
It is discharged through the opening 12. The flow of fine sponge iron particles from the separator 7 through the connecting portion 39 is caused by the first
If controlled by a discharge means 10 connected to the coarse separator 7 by a tube as shown in the figure, then the flow resistance for the rising gas from the melter-gasifier is compared as necessary. can be maintained at a high level.

第4図に示すような第2実施態様の設備の図式
図において、第1図に示した設備での同じ部分は
同じ参照によつて示されている。
In the schematic diagram of the installation of the second embodiment as shown in FIG. 4, the same parts in the installation as shown in FIG. 1 are designated by the same references.

直接還元シヤフト炉2の形態である直接還元装
置はその頂部に塊状鉄鉱石の装入手段3および使
用されたすなわち費やされた還元ガス(廃ガス)
用ガス出口5を備え、かつその底部に熱い還元ガ
ス用ガス入口4および鉄鉱石からの直接還元によ
つて作られた海綿鉄粒子用の制御可能な排出手段
41を備えている。溶解ガス化炉1は第1実施態
様のガス化炉に実質的に相当する。しかしなが
ら、第2実施態様では、沈静化すなわち安定化チ
ヤンバとして働く上部部分20の頂部すなわちカ
バーが、ガス化炉頂部部分42と呼ばれかつ沈静
化チヤンバ20と連通しているチヤンバを有す
る。ガス化炉頂部部分42は溶解ガス化炉内で製
造された還元ガス(粗ガス)用ガス出口43と、
直接還元シヤフト炉からの焼浄されかつ処理され
た廃ガス用ガス入口44と、脱硫剤用入口45と
を有する。石炭供給用管15および微粒分の導入
用浸漬管17が溶解ガス化炉の頂部を突き抜けて
いる。
A direct reduction device in the form of a direct reduction shaft furnace 2 has at its top a charging means 3 of lumpy iron ore and the used or spent reducing gas (waste gas).
and is provided at its bottom with a gas inlet 4 for hot reducing gas and controllable evacuation means 41 for the sponge iron particles produced by direct reduction from iron ore. The melting gasifier 1 substantially corresponds to the gasifier of the first embodiment. However, in a second embodiment, the top or cover of the upper section 20, which serves as the pacification or stabilization chamber, has a chamber called the gasifier top section 42 and in communication with the pacification chamber 20. The top part 42 of the gasifier has a gas outlet 43 for the reducing gas (crude gas) produced in the melting gasifier,
It has a gas inlet 44 for the burned and treated waste gas from the direct reduction shaft furnace and an inlet 45 for the desulfurization agent. A coal supply pipe 15 and a immersion pipe 17 for introduction of fine particles pass through the top of the melting and gasifying furnace.

溶解ガス化炉の下部に液状銑鉄用出口21およ
び液状スラグ用出口22を配置され、そしてスラ
グレベルよりも上に少なくとも1本の羽口か又は
ガスおよび微粒用固体材料を吹き込むための少な
くとも1本の吸込み管すなわちバーナ23aが配
置されている。
An outlet 21 for liquid pig iron and an outlet 22 for liquid slag are arranged in the lower part of the melting and gasifier, and above the slag level at least one tuyere or at least one for blowing gas and solid material for fines. A suction pipe or burner 23a is arranged.

直接還元シヤフト炉2の下方に、排出手段41
を通つて排出された熱い海綿鉄粒子のための冷却
装置13aが配置されている。熱い海綿鉄粒子用
冷却装置13aの取入れ開孔46は重力供給導管
6を介して排出手段41に連通している。重力供
給導管6に排出手段41を制御するためのレベル
測定手段47が結合されている。
A discharge means 41 is provided below the direct reduction shaft furnace 2.
A cooling device 13a is arranged for the hot sponge iron particles discharged through. The intake aperture 46 of the cooling device 13a for hot sponge iron particles communicates via the gravity feed conduit 6 with the discharge means 41. Connected to the gravity feed conduit 6 are level measuring means 47 for controlling the evacuation means 41 .

冷却装置13aはその上側領域にて熱い海綿鉄
粒子用取入れ開孔46に加えて冷却ガス用出口4
8を有し、またその下側領域にて冷却された海綿
鉄粒子用出口開孔14に加えて冷却ガス用入口4
9を有する。第1図に関連して記述した実施態様
にては、冷却作用は冷却装置内を下降する海綿鉄
粒子との関連で向流方式でかつ直接熱交換で行な
われる。冷却装置13aには第1図に示した実施
態様でのように海綿鉄粒子の粗粒分のみを供給す
るわけでないので、冷却装置の上側領域にそこか
ら排出される微粒成分量を最小にするための沈静
化チヤンバを備えることは好ましい。このこと
は、例えば、沈静化チヤンバが冷却装置内部での
材料の円錐状表面の上方に形成されるように冷却
装置内へ規定長さだけ伸ばした重力供給管6によ
つて行なわれる。
In its upper region, the cooling device 13a has inlet openings 46 for hot sponge iron particles as well as an outlet 4 for cooling gas.
8 and in its lower region an inlet 4 for the cooling gas in addition to an outlet aperture 14 for the cooled sponge iron particles.
It has 9. In the embodiment described in connection with FIG. 1, the cooling effect takes place in a countercurrent manner and with direct heat exchange in relation to the sponge iron particles descending in the cooling device. Since the cooling device 13a is not supplied with only the coarse portion of the sponge iron particles as in the embodiment shown in FIG. 1, the amount of fine particles discharged therefrom into the upper region of the cooling device is minimized. It is preferable to include a sedation chamber for this purpose. This is done, for example, by a gravity feed tube 6 extending a defined length into the cooling device so that a calming chamber is formed above the conical surface of the material inside the cooling device.

冷却装置の下方に配置されかつ冷却装置の出口
開孔14に重力供給管50によつて接続されてい
る分級すなわち仕分け手段7aが、スクリーンス
テーシヨンの形でありかつ海綿鉄粒子の微粒分お
よび粗粒分への分離を行なう。微粒分用出口開孔
8は導管9によつて微粒コンテナ10に接続され
ており、この微粒コンテナは溶解ガス化炉の上方
に配置されかつ浸漬管17と連通している出口開
孔16を有する。代わりとしてあるいは加えて、
溶解ガス化炉内へ石炭を導入するための管15に
接続することも可能である。使用空間の不足のた
めに仕分け手段7aが溶解ガス化炉の上方に配列
できずかつ導管9を重力供給導管の形にすること
ができないならば、微粒分を搬送するための適切
なコンベヤ手段を導管に備えることになる。仕分
け手段7aでの分級操作を微粒分が粒径3mm以下
の部分だけを含有するように行なうならば、その
微粒分の少なくとも一部をノズル又は羽口23又
は23aをそれぞれを経由して溶解炉内へ吹込む
ことは好ましいかもしれない。それで適切な導管
がノズル又は羽口に設けられることになる。
Classifying or sorting means 7a, arranged below the cooling device and connected by a gravity feed pipe 50 to the outlet aperture 14 of the cooling device, are in the form of screen stations and contain fine and coarse portions of sponge iron particles. Perform separation into minutes. The outlet aperture 8 for the fines fraction is connected by a conduit 9 to a fines container 10 which is arranged above the melting gasifier and has an outlet aperture 16 communicating with a dip tube 17. . Alternatively or in addition to
It is also possible to connect to a pipe 15 for introducing coal into the melter-gasifier. If the sorting means 7a cannot be arranged above the melter-gasifier and the conduit 9 cannot be arranged in the form of a gravity feed conduit due to lack of available space, suitable conveyor means for conveying the fines can be provided. It will be prepared for the conduit. If the classification operation by the sorting means 7a is carried out so that the fine particles contain only the part with a particle size of 3 mm or less, at least a part of the fine particles will be transferred to the melting furnace via the nozzle or tuyere 23 or 23a, respectively. It may be preferable to blow it inward. A suitable conduit will then be provided in the nozzle or tuyere.

プロセスから分離された粗粒分のための仕分け
手段7aの出口開孔11に接続される導管12は
粗粒分を別の溶解装置又は圧縮ないし不動態化の
手段又は第1図に示したような処理された廃ガス
が冷却剤として供給される冷却装置13に送るこ
とになる。
A conduit 12 connected to the outlet aperture 11 of the sorting means 7a for the coarse fraction separated from the process can be used to separate the coarse fraction from a separate melting device or compaction or passivation means or as shown in FIG. The treated waste gas will be sent to a cooling device 13 where it will be supplied as a coolant.

第1図に関連して記述した実施態様の場合のよ
うに廃ガススクラバー28は直接還元シヤフト炉
の廃ガス出口5に接続され、そして廃ガススクラ
バー28のガス出口51は導管52および53を
経由してCO2吸収塔29に連通し、塔29のガス
出口54は導管55および56を経由して冷却装
置13aの冷却ガス用入口49に接続されてい
る。加えて、冷却装置13a内で加熱された処理
済み廃ガスを、導管25を経由して直接還元シヤ
フト炉2のガス出口4へ流す還元ガス流と混合す
るために、第1実施態様でのように冷却装置13
aのガス出口48から還元ガス導管25への導管
27を設備が含んでいる。この配列が直接還元シ
ヤフト炉2へ供給される還元ガスの温度制御を可
能にするばかりでなく、溶解ガス化炉での石炭お
よび酸素の消費をほぼ半分に減らすことができ
る。これはまた石炭によつてもたらされる硫黄量
および還元ガス中の硫黄含有量をほぼ半分に減ら
す。
As in the case of the embodiment described in connection with FIG. The gas outlet 54 of the column 29 is connected via conduits 55 and 56 to the cooling gas inlet 49 of the cooling device 13a. In addition, as in the first embodiment, in order to mix the treated waste gas heated in the cooling device 13a with the reducing gas stream which flows via the conduit 25 to the gas outlet 4 of the direct reduction shaft furnace 2, cooling device 13
The installation includes a conduit 27 from the gas outlet 48 of a to the reducing gas conduit 25. This arrangement not only allows temperature control of the reducing gas fed to the direct reduction shaft furnace 2, but also allows the consumption of coal and oxygen in the melter-gasifier to be reduced by approximately half. This also reduces the amount of sulfur provided by the coal and the sulfur content in the reducing gas by almost half.

第1図に示した設備に追加の下記装置および接
続導管を第4図に示した設備は含んでいる。
The installation shown in FIG. 4 includes the following additional equipment and connecting conduits to the installation shown in FIG.

導管56を含みかつ冷却ガススクラバー58お
よびコンプレツサ30aを有する冷却ガス回路5
7が冷却装置13aと関連してある。この配置は
冷却装置での冷却作業が導管55を経由して供給
される処理された廃ガスの入手量よりも多量の冷
却ガスを必要とすることを考慮している。
a cooling gas circuit 5 including a conduit 56 and having a cooling gas scrubber 58 and a compressor 30a;
7 is associated with the cooling device 13a. This arrangement takes into account that the cooling operation in the cooling system requires a larger amount of cooling gas than the amount of treated waste gas supplied via conduit 55.

冷却装置のガス出口48又は冷却ガス回路57
に接続している導管27から導管59がガス化炉
頂部部分42の入口44へ分岐している。CO2
収塔29のガス出口54に接続している接続導管
60は導管59と連通している。処理された廃ガ
スを異なる温度にて導管59を経由してガス化炉
頂部部分42に供給できるので、その温度を熱い
ガスの脱硫操作に最適の温度に調節できる。
Cooling device gas outlet 48 or cooling gas circuit 57
From the conduit 27 connected to the gasifier, a conduit 59 branches off to an inlet 44 of the gasifier top section 42 . A connecting conduit 60 connected to the gas outlet 54 of the CO 2 absorption tower 29 communicates with the conduit 59 . The treated waste gas can be fed to the gasifier top section 42 via conduit 59 at different temperatures so that its temperature can be adjusted to the optimum temperature for the hot gas desulfurization operation.

ガス化炉頂部部分42での溶解ガス化炉1内で
製造された還元ガス用出口43は導管61を経由
してサイクロン62に接続され、サイクロン62
のガス出口63が直接還元装置に至る還元ガス導
管25に接続されている。サイクロンの代わりに
複数のサイクロンを一緒に接続して形成する一連
のサイクロンを使用することができる。分離され
た固体材料用出口開孔64は導管65を経由して
導管66と連通しており、この導管66はコンプ
レツサー30を介して廃ガススクラバー28のガス
出口に接続されている。導管66は廃ガススクラ
バー28から出る廃ガスの一部を酸素含有ガスと
してバーナーすなわち吹込み管23aに運び、ま
たこのガスはサイクロン62内で分離された固体
材料のためのキヤリアガスとしても働く。酸素を
導管67を経由してバーナー23a又は羽口23
へ供給することができる。枝管68は廃ガススク
ラバー28のガス出口51に接続された導管52
から蒸気発生器69まで伸びている。したがつ
て、未処理廃ガスの一部は、CO2ガス吸収塔29
で必要な蒸気を作るための加熱ガスとして使用さ
れる。
The outlet 43 for the reducing gas produced in the melting gasifier 1 in the gasifier top part 42 is connected via a conduit 61 to a cyclone 62 .
The gas outlet 63 of is connected directly to the reducing gas conduit 25 leading to the reducing device. Instead of a cyclone, a series of cyclones formed by connecting several cyclones together can be used. The separate solid material outlet opening 64 communicates via a conduit 65 with a conduit 66, which is connected via the compressor 30 to the gas outlet of the waste gas scrubber 28. Conduit 66 conveys a portion of the waste gas leaving waste gas scrubber 28 as oxygen-containing gas to burner or blowing pipe 23a, which gas also serves as a carrier gas for the solid material separated in cyclone 62. Oxygen is passed through the conduit 67 to the burner 23a or the tuyere 23.
can be supplied to The branch pipe 68 is a conduit 52 connected to the gas outlet 51 of the waste gas scrubber 28.
It extends from the steam generator 69 to the steam generator 69. Therefore, a part of the untreated waste gas is transferred to the CO 2 gas absorption tower 29.
used as a heating gas to create the steam needed in

溶解ガス化炉1内で製造される還元ガスの過剰
量を避ける必要性に加えて、第4図に示した設備
で処理を行なうときには、プロセスに使用するエ
ネルギ坦体が高硫黄含有量の石炭であるならば、
ガス化炉内で溶解されている銑鉄の硫黄含有量お
よびプロセスから分離される粗粒分の海綿鉄粒子
中の硫黄含有量は低レベルに保持すべき必要性を
特別な経済的方法で考慮する。そういう目的で、
溶解ガス化炉内で微粒分を溶解するのに必要なエ
ネルギー量を減らすための手段および直接還元装
置からの廃ガスであつて一部処理されない状態で
かつ一部CO2除去操作後および直接還元装置から
排出された海綿鉄のための冷却装置での直接熱交
換後のガスをプロセスに供給するための手段が設
けてある。
In addition to the need to avoid excessive amounts of reducing gas produced in the melting gasifier 1, when carrying out the process in the installation shown in Figure 4, it is important to note that the energy carrier used in the process is coal with a high sulfur content. If it is,
Taking into account in a special economical manner the sulfur content of the pig iron being melted in the gasifier and the need to keep the sulfur content of the coarse sponge iron particles separated from the process at a low level. . For that purpose,
Means for reducing the amount of energy required to dissolve fines in a melting gasifier and waste gas from a direct reduction device, partially untreated and partially after a CO 2 removal operation and directly reduced Means are provided for supplying the gas to the process after direct heat exchange in the cooling device for the sponge iron discharged from the device.

溶解熱を作るのに必要なエネルギー量であつて
石炭を燃焼することで作られることになるエネル
ギー量が、分級すなわち仕分け手段7aでの海綿
鉄粒子を分離する操作において粗粒分に対する微
粒分の割合を減らすことによつて、換言すれば、
溶解ガス化炉1内へ供給される微粒分の粒子団が
5mm好ましくは3mm以下のサイズの粒子に減らさ
れることによつて下げられる。溶解ガス化炉の流
動床での滞留時間がより長いために、これら粒子
はかなり小さなエネルギー量で、換言すれば、よ
り少ない石炭量で溶解され、したがつて硫黄量が
より少ない。廃ガススクラバー28によつて供給
されかつ二酸化炭素および水蒸気を含有している
未処理廃ガスの一部を石炭のガス化に使用するこ
とも可能である。第4図に示した実施態様では廃
ガスの一部が導管66を経由して溶解ガス化炉1
の1本以上のバーナーすなわち吹込み管23aへ
供給される。廃ガスをキヤリアガスとして用い
て、サイクロン62からの排出物、すなわち、還
元ガスから分離された脱硫剤および石炭粒子が溶
解ガス化炉へ再循環される。噴射開孔をスラツギ
ングすなわちスラグ浸食から保護するために、バ
ーナー23aに酸素又は空気が燃焼剤として導管
67を経由して供給され、そして廃ガス又は廃ガ
ス−ダスト混合物の一部を燃焼させる。導管66
を経由して供給される廃ガスの量は、ガス化炉頂
部部分の温度が他の温度制御装置と関連して805
ないし1250℃、好ましくは1100℃であるように調
節されるべきである。ガス化作業を行なうための
酸素キヤリアとして廃ガスを使用することは製造
物トン当りの酸素消費を減らすことができ、この
ことによつてプロセスの経済性を高めることがわ
かるであろう。
The amount of energy required to create the heat of dissolution, which is created by burning coal, is the amount of fine particles compared to the coarse particles in the classification, that is, the operation of separating sponge iron particles in the sorting means 7a. In other words, by reducing the proportion
The fine particle fraction fed into the melting gasifier 1 is reduced by reducing the particle size to 5 mm, preferably 3 mm or less. Due to the longer residence time in the fluidized bed of the melting gasifier, these particles are dissolved with a considerably smaller amount of energy, in other words with a lower amount of coal, and therefore with a lower amount of sulfur. It is also possible to use a portion of the untreated waste gas supplied by the waste gas scrubber 28 and containing carbon dioxide and water vapor for the gasification of coal. In the embodiment shown in FIG.
to one or more burners or blow tubes 23a. Using waste gas as a carrier gas, the effluent from cyclone 62, ie, the desulfurization agent and coal particles separated from the reducing gas, is recycled to the melter-gasifier. In order to protect the injection openings from slugging or slag erosion, the burner 23a is supplied with oxygen or air as combustion agent via conduit 67 and combusts part of the waste gas or waste gas-dust mixture. conduit 66
The amount of waste gas supplied via the 805
The temperature should be adjusted to 1250°C to 1250°C, preferably 1100°C. It will be appreciated that the use of waste gas as an oxygen carrier for carrying out gasification operations can reduce oxygen consumption per ton of product, thereby increasing the economics of the process.

石炭の節約および還元ガス中および海綿鉄中の
硫黄含有量の低減が還元ガスと混合されるCO2
収塔にて処理された廃ガスによつて達成されるで
あろう。第4図に示した設備で行なわれるプロセ
スでは、このことは、CO2吸収塔29内で処理さ
れた廃ガスの一部が導管55および56を経由し
て冷却装置13aを通され熱い海綿鉄粒子との直
接接触で加熱され、そしてその一部が還元ガス導
管25へ流されまた他の部分が導管59を経由し
てガス化炉頂部部分42へ通されていることで果
たされる。CO2吸収塔29によつて供給される処
理された廃ガスの他の部分は導管60および導管
59の一部を経由してガス化炉頂部部分42へ直
接に送られる。還元ガスと混合される処理された
廃ガスの量が石炭および酸素の消費したがつて石
炭によつて導入される硫黄量および還元ガス中の
硫黄含有量を約半分に減らすことを可能にする。
Coal saving and reduction of the sulfur content in the reducing gas and in the sponge iron will be achieved by the treated waste gas in the CO 2 absorption tower being mixed with the reducing gas. In the process carried out in the installation shown in FIG. 4, this means that a portion of the waste gas treated in the CO 2 absorption tower 29 is passed through the cooling device 13a via conduits 55 and 56 to the hot sponge iron. Heating occurs in direct contact with the particles, a portion of which is passed into reducing gas conduit 25 and another portion is passed via conduit 59 to gasifier top section 42 . Another portion of the treated waste gas supplied by the CO 2 absorber 29 is sent directly to the gasifier top section 42 via conduit 60 and a portion of conduit 59. The amount of treated waste gas mixed with the reducing gas makes it possible to reduce the amount of sulfur introduced by the coal and the sulfur content in the reducing gas by about half due to the consumption of coal and oxygen.

導管59を経由してガス化炉頂部部分へ供給さ
れる処理された廃ガスはまた温度制御を可能に
し、ここでは導管59内の温度を導管27を経由
しての供給量と導管60を経由しての供給量との
割合によつて決めることができる。還元ガス中の
硫黄含有量をさらに減らすために、脱硫剤をガス
化炉頂部部分又は排気ガス導管61へ供給すると
きに、ガス化炉頂部部分での温度調節は特に必須
である。熱いガスの脱硫に最適な温度は約900℃
である。上述した方法において、ガス化炉頂部部
分42に微料状の水酸化カルシウムのような脱硫
剤を開口45を経由して供給し、かつ熱いガスの
脱硫作業のための最適温度はガス入口44を通つ
て吹込まれる処理された廃ガスによつて調節され
る。還元ガスの脱硫はガス化炉頂部部分内および
排気ガス導管61内にて実質的に行なわれる。消
耗した脱硫剤およびまだ消耗されなかつた脱硫剤
がサイクロン62内で分離されて導管65を経由
して溶解ガス化炉へ再循環される。
The treated waste gas fed to the top section of the gasifier via conduit 59 also allows temperature control, where the temperature in conduit 59 is adjusted to the feed rate via conduit 27 and via conduit 60. It can be determined by the ratio between the supply amount and the supply amount. In order to further reduce the sulfur content in the reducing gas, temperature regulation in the gasifier top part is particularly essential when the desulfurization agent is fed into the gasifier top part or into the exhaust gas conduit 61. The optimum temperature for hot gas desulfurization is approximately 900℃
It is. In the method described above, a desulfurization agent such as finely divided calcium hydroxide is supplied to the gasifier top section 42 via an opening 45 and the optimum temperature for the desulfurization operation of the hot gas is set at the gas inlet 44. regulated by treated waste gas blown through. Desulfurization of the reducing gas takes place substantially within the gasifier top section and within the exhaust gas conduit 61. The depleted desulfurization agent and the undepleted desulfurization agent are separated in cyclone 62 and recycled via conduit 65 to the melter-gasifier.

上述したステツプによつて、硫黄の多い石炭を
使用をするときにも、海綿鉄粒子の硫黄含有量を
分離された粗粒分が鋼製造で硫黄をさらに除去す
る操作なしに処理できる程度まで減らすことが可
能になる。上述の理由で粗粒分よりもかなり高い
硫黄含有量を有する微粒分(微粒海綿鉄粒子が重
量に対してより大きな面積を有するので、このよ
うな粒子はより多く硫黄を保持する)は溶解ガス
化炉へ供給された脱硫剤によつて少なくとも部分
的に脱硫され、そしてスラグによつて脱硫剤への
結びつきから離される。
The steps described above reduce the sulfur content of the sponge iron particles to such an extent that the separated coarse fraction can be processed in steelmaking without further sulfur removal operations, even when using sulfur-rich coals. becomes possible. The fine fraction, which has a significantly higher sulfur content than the coarse fraction for the reasons mentioned above (as fine sponge iron particles have a larger area relative to their weight, such particles retain more sulfur), is more susceptible to dissolved gases. It is at least partially desulfurized by the desulfurization agent supplied to the oxidizer and is separated from the bond by the slag.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る方法および設備の第1実
施態様の概略図であり、第2図は液状冷却を備え
た重力供給管の縦断面図であり、第3図は粗粒セ
パレータの概略図であり、および第4図は本発明
に係る方法および設備の第2実施態様の概略図で
ある。 1……溶解ガス化炉、2……直接還元シヤフト
炉、7……粗粒セパレータ、10……排出手段、
13……冷却装置、17……重力供給管、28…
…廃ガススクラバー、29……CO2吸収塔、30
……コンプレツサー、62……サイクロン。
1 is a schematic diagram of a first embodiment of the method and installation according to the invention, FIG. 2 is a longitudinal section through a gravity feed pipe with liquid cooling, and FIG. 3 is a schematic diagram of a coarse separator. and FIG. 4 is a schematic diagram of a second embodiment of the method and equipment according to the invention. 1... Melting gasification furnace, 2... Direct reduction shaft furnace, 7... Coarse separator, 10... Discharge means,
13...Cooling device, 17...Gravity supply pipe, 28...
...Waste gas scrubber, 29... CO2 absorption tower, 30
...Compressor, 62...Cyclone.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を
直接に製造する方法であつて、鉄鉱石が直接還元
装置内でゆるい充填状態で熱い還元ガスによつて
海綿鉄粒子に還元され、そして前記直接還元装置
から排出される海綿鉄粒子が溶解ガス化炉へ供給
され、この溶解ガス化炉内で前記海綿鉄を溶解す
る必要な熱および還元ガスがこの溶解ガス化炉へ
導入される石炭とこの溶解ガス化炉へ吹込まれる
酸素含有ガスとから作られ、前記還元ガスの少な
くとも一部が還元作業のために規定された温度に
まで冷却された後で前記直接還元装置の還元領域
内へ流される製造方法において、前記直接還元装
置から排出される前記海綿鉄粒子が微粒分と粗粒
分とに分離され、そして前記微粒分のみが前記溶
解ガス化炉へ入れられることを特徴とする塊状鉄
鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を直接製造す
る方法。 2 前記微粒分が20mm以下サイズの粒子を含んで
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 前記微粒分が12mm以下サイズの粒子を含んで
いることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の方法。 4 前記微粒子の粒子サイズでの上限は、前記海
綿鉄粒子が前記溶解ガス化炉内で溶解されるとき
に作られる還元ガスの量が前記直接還元装置内で
鉄鉱石を還元する処理に必要な量にほぼ相当する
ように、選定されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の方法。 5 前記微粒分の海綿鉄粒子は前記溶解ガス化炉
内に形成される流動床の上側境界近くに遅らされ
た垂直方向速度成分でもつて導入されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第4項までの
いずれかに記載の方法。 6 前記海綿鉄粒子は少なくとも1本の管を通し
て供給されることを特徴とする特許請求の範囲第
5項記載の方法。 7 前記微粒子と粗粒分との間の分離切り離し
は、前記微粒分の平均硫黄含有量が前記粗粒分の
平均硫黄含有量の少なくとも5倍に相当するよう
に選定されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項から第6項までのいずれかに記載の方法。 8 前記微粒分の平均硫黄含有量が前記粗粒分の
平均硫黄含有量の少なくとも10倍に相当すること
を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の方法。 9 前記微粒分の粒子団が5mm以下サイズの粒子
を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
7項又は第8項記載の方法。 10 前記微粒分の粒子団が3mm以下サイズの粒
子を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲
第9項記載の方法。 11 前記溶解ガス化炉内で作られる前記還元ガ
スに脱硫剤が添加されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項から第10項までのいずれかに記
載の方法。 12 前記脱硫剤は前記還元ガスのための前記溶
解ガス化炉の頂部部分および/又は排ガス導管内
へ吹込まれることを特徴とする特許請求の範囲第
11項記載の方法。 13 前記直接還元装置からの前記廃ガスは廃ガ
ススクラバーで洗浄かつ冷却されそしてCO2除去
処理された後にその一部が前記溶解ガス化炉で作
られた還元ガスと混合されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項から第12項までのいずれか
に記載の方法。 14 前記洗浄そして処理された廃ガスの一部は
前記還元ガスと混合される前に、前記直接還元装
置から排出された海綿鉄粒子によつて直接熱交換
関係で加熱されることを特徴とする特許請求の範
囲第13項記載の方法。 15 前記処理された廃ガスは前記溶解ガス化炉
の頂部部分内へ吹込まれることを特徴とする特許
請求の範囲第13項又は第14項に記載の方法。 16 前記処理された廃ガスは前記溶解ガス化炉
から前記直接還元装置への前記還元ガス導管内へ
吹込まれていることを特徴とする特許請求の範囲
第13項から第15項までのいずれかに記載の方
法。 17 前記洗浄そして処理された廃ガスの前記海
綿鉄粒子との直接熱交換は冷却装置内で行なわ
れ、この冷却装置内へ前記直接還元装置から排出
された熱い海綿鉄粒子が重力供給管を経由して運
ばれることを特徴とする特許請求の範囲第14項
から第16項までのいずれかに記載の方法。 18 前記処理された廃ガスとの直接熱交換後
に、前記海綿鉄粒子は前記微粒分と前記粗粒分と
に分けられることを特徴とする特許請求の範囲第
17項記載の方法。 19 前記粗粒子の海綿鉄粒子は、前記直接還元
装置からの前記冷却、洗浄そして処理された廃ガ
スによつて冷却されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項から第18項までのいずれかに記載
の方法。 20 前記直接還元装置からの前記廃ガスは廃ガ
ススクラバー内で洗浄かつ冷却された後にその一
部が酸素坦体として又はガス化剤として前記溶解
ガス化炉へ供給されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項から第19項までのいずれかに記載
の方法。 21 前記溶解ガス化炉内に流動床が形成されそ
してこの流動床へ前記廃ガスが吹込まれることを
特徴とする特許請求の範囲第20項記載の方法。 22 前記溶解ガス化炉で作られた前記還元ガス
は前記直接還元装置へ供給される前に少なくとも
ひとつのサイクロン内でダスト除去処理され、そ
してこのサイクロンで分離されてそこから排出さ
れる固体粒子の少なくとも一部は前記溶解ガス化
炉へ再循環されることを特徴とする特許請求の範
囲第1項から第21項までのいずれかに記載の方
法。 23 サイクロン排出物は前記廃ガスを搬送ガス
として前記溶解ガス化炉内へ吹込まれることを特
徴とする特許請求の範囲第21項又は第22項に
記載の方法。 24 前記サイクロン排出物は前記溶解ガス化炉
へ少なくとも1本の吹込み管を経由して酸素又は
空気との混合後の前記廃ガスでもつて吹込まれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第23項記載の
方法。 25 溶解ガス化炉の上方に配置されている直接
還元装置であつて、その下端部に熱い海綿鉄用排
出手段を有し、この排出手段の出口開孔が少なく
とも1本の接続導管を経由して前記溶解ガス化炉
と連通している直接還元装置を含んでなる塊状鉄
鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を製造する設
備において、粗粒セパレータ7が前記直接還元装
置2と前記溶解ガス化炉1との間の前記接続導管
に組込まれており、このセパレータの微粒分用出
口開孔8が前記溶解ガス化炉と連通しており、か
つこのセパレータの粗粒分用出口開孔11が別の
溶解装置又は熱間圧縮、不動態化あるいは冷却の
ための手段13と連通していることを特徴とする
塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を製造
する設備。 26 前記粗粒セパレータ7は少なくともひとつ
の接続手段39を有する傾斜重力シユートすなわ
ちチヤネル38の形態であり、この接続手段は該
チヤネルから下方に分岐しており、ばら材料の海
綿鉄粒子が該チヤネルを通すように運ばれるとき
に前記微粒分は下方に沈降して配量的に前記接続
手段を経由して出され、一方、前記粗粒分はどん
どん進むことを特徴とする特許請求の範囲第25
項記載の設備。 27 前記粗粒セパレータ7は鉄格子又は熱負荷
を受けることのできるスクリーンを含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第25項記載の設
備。 28 前記鉄格子又はスクリーンは振動機によつ
て振動させられることを特徴とする特許請求の範
囲第27項記載の設備。 29 前記粗粒セパレータ7の微粒分のための前
記排出開孔8は少なくとも1本の管9を経由して
排出手段を有するコンテナー10と連通してお
り、このコンテナーは少なくとも1本の重力供給
管17を経由して前記溶解ガス化炉1に接続され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第25項
から第28項までのいずれかに記載の設備。 30 前記重力供給管17は上方から前記溶解ガ
ス化炉1の内部へ該溶解ガス化炉内に形成される
石炭流動床の上側境界近くまで伸びており、そし
てこの管17内に突起35がガスケードに似た配
列に設けられおよび/又はじやま板36がこの管
の下端に配置されていることを特徴とする特許請
求の範囲第29項記載の設備。 31 前記じやま板36が円錐台の形をしている
ことを特徴とする特許請求の範囲第30項記載の
設備。 32 (a) 直接還元シヤフト炉2であつて、その
頂部に塊状鉄鉱石用装入手段3および使用され
た還元ガス(廃ガス)用ガス出口5を有し、そ
の底部に鉄鉱石から直接還元によつて製造した
海綿鉄粒子用排出手段41を有し、かつ熱い還
元ガス用ガス入口4を有する直接還元シヤフト
炉; (b) 溶解ガス化炉1であつて、その上側領域に海
綿鉄粒子用、石炭用および添加物用開孔17,
15,45および製造された還元ガス(粗ガ
ス)用ガス出口43を有し、その下側領域に液
状銑鉄用および液状スラグ用出口21,22を
有し、かつガス化領域を形成するためにガスお
よび微粒固体を記入する少なくとも1本の羽口
又は吹込み管23,23aをスラグレベルより
上方に有する溶解ガス化炉; (c) 熱い海綿鉄粒子用冷却装置13aであつて、
その頂部に熱い海綿鉄粒子用取入れ開孔46お
よび冷却ガス用出口48を有し、その底部に冷
却された海綿鉄粒子用排出開孔14および冷却
ガス用入口49を有する冷却装置; (d) 前記直接還元シヤフト炉2の前記廃ガス出口
5に接続されている廃ガススクラバー28;お
よび (e) 弁およびコンプレツサーを有して個々の装置
を接続する複数の導管; を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液
状銑鉄を直接製造する設備において、前記海綿鉄
粒子をより分けるための分級すなわち仕分け手段
7aが設けられており、この手段は導管9によつ
て前記溶解ガス化炉1の上側開孔17に接続され
ている微粒分出口開孔8と粗粒分出口開孔11と
を有し、そして前記廃ガススクラバー28のガス
出口51が前記羽口23aでもつて前記溶解ガス
化炉1の下側部分内に連通していることを特徴と
する塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液状銑鉄を
直接製造する設備。 33 前記冷却装置13aの前記取入れ開孔46
は重力供給管6によつて前記還元シヤフト炉2の
前記排出手段41に接続されており、そして前記
冷却装置13aの前記出口開孔14は前記分級す
なわち仕分け手段7aに接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第32項記載の設備。 34 前記廃ガススクラバー28の前記ガス出口
51はCO2分離機29と連通しており、前記冷却
装置13aの前記冷却ガス入口49は前記CO2
離機29のガス出口54と連通しており、および
前記冷却装置の前記冷却ガス出口48は前記溶解
ガス化炉1の頂部部分42内又は排出ガス導管6
1内で注入ノズル44と連通していることを特徴
とする特許請求の範囲第32項又は第33項に記
載の設備。 35 前記溶解ガス化炉内で製造された還元ガス
用出口43は少なくともひとつのサイクロン62
に接続されており、およびこのサイクロンの分離
した固体材料用排出開孔64は前記廃ガススクラ
バー28から前記溶解ガス化炉1の下側羽口23
aへの導管66と連通していることを特徴とする
特許請求の範囲第32項から第34項までのいず
れかに記載の設備。 36 (a) 直接還元シヤフト炉2であつて、その
頂部に塊状鉄鉱石用装入手段3および使用され
た還元ガス(廃ガス)用ガス出口5を有し、そ
の底部に鉄鉱石から直接還元によつて製造した
海綿鉄粒子用排出手段41を有し、かつ熱い還
元ガス用ガス入口4を有する直接還元シヤフト
炉; (b) 溶解ガス化炉1であつて、その上側領域に海
綿鉄粒子用、石炭用および添加物用開孔17,
15,45および製造された還元ガス(粗ガ
ス)用ガス出口43を有し、その下側領域に液
状銑鉄用および液状スラグ用出口21,22を
有し、かつガス化領域を形成するためにガスお
よび微粒固体を注入する少なくとも1本の羽口
又は吹込み管23,23aをスラグレベルより
上方に有する溶解ガス化炉; (c) 熱い海綿鉄粒子用冷却装置13aであつて、
その頂部に熱い海綿鉄粒子用取入れ開孔46お
よび冷却ガス用出口48を有し、その底部に冷
却された海綿鉄粒子用排出開孔14および冷却
ガス用入口49を有する冷却装置; 二 前記直接還元シヤフト炉2の前記廃ガス出口
5に接続されている廃ガススクラバー28;お
よび (e) 弁およびコンプレツサーを有して個々の装置
を接続する複数の導管; を含んでなる塊状鉄鉱石から海綿鉄粒子および液
状銑鉄を直接製造する設備において、前記海綿鉄
粒子をより分けるための分級すなわち仕分け手段
7aが設けられており、この手段は導管9によつ
て前記溶解ガス化炉1の上側開孔17に接続され
ている微粒分出口開孔8と粗粒分出口開孔11と
を有し、そして前記冷却装置13aの前記取入れ
開孔46は重力供給管6によつて前記直接還元シ
ヤフト炉2の前記排出手段41に接続されてお
り、および前記冷却装置13aの前記出口開孔1
4は前記分級すなわち仕分け手段7aに接続され
ていることを特徴とする塊状鉄鉱石から海綿鉄粒
子および液状銑鉄を直接製造する設備。 37 前記廃ガススクラバー28の前記ガス出口
51はCO2分離機29と連通しており、前記冷却
装置13aの前記冷却ガス入口49は前記CO2
離機29のガス出口54と連通しており、および
前記冷却装置の前記冷却ガス出口48は前記溶解
ガス化炉1の頂部部分42内又は排出ガス導管6
1内で注入ノズル44と連通していることを特徴
とする特許請求の範囲第36項に記載の設備。 38 前記溶解ガス化炉内で製造された還元ガス
用出口43は少なくともひとつのサイクロン62
に接続されており、およびこのサイクロンの分離
した固体材料用排出開孔64は前記廃ガススクラ
バー28から前記溶解ガス化炉1の下側羽口23
aへの導管66と連通していることを特徴とする
特許請求の範囲第36項又は第37項に記載の設
備。
[Claims] 1. A method for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore, wherein the iron ore is reduced to sponge iron particles by hot reducing gas in a loosely packed state in a direct reduction device. and the sponge iron particles discharged from the direct reduction device are fed to a melting and gasifying furnace, in which the necessary heat and reducing gas for melting the sponge iron are introduced into the melting and gasifying furnace. and an oxygen-containing gas which is blown into the melter-gasifier, and after at least a portion of the reducing gas has been cooled to a temperature defined for the reduction operation, In the production method, the sponge iron particles discharged from the direct reduction device are separated into fine particles and coarse particles, and only the fine particles are introduced into the melting and gasifying furnace. A method for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore. 2. The method according to claim 1, wherein the fine particle fraction includes particles with a size of 20 mm or less. 3. The method according to claim 2, wherein the fine particle fraction includes particles having a size of 12 mm or less. 4 The upper limit of the particle size of the fine particles is such that the amount of reducing gas created when the sponge iron particles are melted in the melting and gasifier is necessary for the process of reducing iron ore in the direct reduction device. 2. A method according to claim 1, characterized in that the amount is selected to approximately correspond to the amount. 5. The fine sponge iron particles are introduced with a retarded vertical velocity component near the upper boundary of the fluidized bed formed in the melting and gasifier. The method described in any one of paragraphs to paragraphs 4 to 4. 6. A method according to claim 5, characterized in that the sponge iron particles are fed through at least one tube. 7. The separation between the fine particles and the coarse part is selected such that the average sulfur content of the fine part corresponds to at least five times the average sulfur content of the coarse part. A method according to any one of claims 1 to 6. 8. Process according to claim 7, characterized in that the average sulfur content of the fine fraction corresponds to at least 10 times the average sulfur content of the coarse fraction. 9. The method according to claim 7 or 8, wherein the particle group of the fine particles contains particles with a size of 5 mm or less. 10. The method according to claim 9, wherein the particle group of the fine particles includes particles having a size of 3 mm or less. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a desulfurizing agent is added to the reducing gas produced in the melting and gasifying furnace. 12. Process according to claim 11, characterized in that the desulfurization agent is injected into the top part of the melting gasifier and/or into the exhaust gas conduit for the reducing gas. 13. The waste gas from the direct reduction device is cleaned and cooled by a waste gas scrubber, and after being treated for CO2 removal, a part of it is mixed with the reducing gas produced by the melting gasifier. A method according to any one of claims 1 to 12. 14. A portion of the cleaned and treated waste gas is heated in direct heat exchange relationship by sponge iron particles discharged from the direct reduction device before being mixed with the reducing gas. The method according to claim 13. 15. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the treated waste gas is blown into the top part of the melter-gasifier. 16. Any one of claims 13 to 15, characterized in that the treated waste gas is blown into the reducing gas conduit from the melting gasifier to the direct reduction device. The method described in. 17 Direct heat exchange of the cleaned and treated waste gas with the sponge iron particles takes place in a cooling device into which the hot sponge iron particles discharged from the direct reduction device are introduced via a gravity feed pipe. 17. A method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the method is carried out as: 18. A method according to claim 17, characterized in that, after direct heat exchange with the treated waste gas, the sponge iron particles are separated into the fine fraction and the coarse fraction. 19. Claims 1 to 18, characterized in that the coarse sponge iron particles are cooled by the cooled, washed and treated waste gas from the direct reduction device. Any method described. 20 A patent characterized in that the waste gas from the direct reduction device is cleaned and cooled in a waste gas scrubber, and then a part of it is supplied to the melting and gasifying furnace as an oxygen carrier or a gasifying agent. A method according to any one of claims 1 to 19. 21. A method according to claim 20, characterized in that a fluidized bed is formed in the melting gasifier and the waste gas is blown into this fluidized bed. 22 The reducing gas produced in the melting gasifier is dedusted in at least one cyclone before being fed to the direct reduction unit, and the cyclone separates and removes the solid particles discharged therefrom. 22. A method according to any of claims 1 to 21, characterized in that at least a portion is recycled to the melter-gasifier. 23. A method according to claim 21 or 22, characterized in that cyclone exhaust is blown into the melting gasifier using the waste gas as a carrier gas. 24. Claim 23, characterized in that the cyclone discharge is also blown into the melting gasifier via at least one blowing pipe with the waste gas after mixing with oxygen or air. The method described in section. 25 A direct reduction device located above the melting and gasifier, having at its lower end a discharge means for the hot sponge iron, the outlet opening of which is connected via at least one connecting conduit. In the equipment for producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore, the coarse separator 7 is connected to the direct reduction device 2 and the melting and gasifying furnace. 1, an outlet opening 8 for fine particles in this separator communicates with the melting and gasifying furnace, and an outlet opening 11 for coarse particles in this separator communicates with the melting and gasifying furnace. Equipment for producing sponge iron particles and liquid pig iron from lump iron ore, characterized in that it is in communication with a melting device or with means 13 for hot compaction, passivation or cooling. 26 Said coarse grain separator 7 is in the form of an inclined gravity chute or channel 38 having at least one connecting means 39, which branches downwardly from said channel, through which the spongy iron particles of bulk material pass. Claim 25, characterized in that, when conveyed through, the fine particles settle downwards and are metered out via the connecting means, while the coarse particles advance further and further.
Equipment listed in section. 27. Equipment according to claim 25, characterized in that the coarse separator 7 comprises an iron grate or a screen capable of receiving heat loads. 28. Equipment according to claim 27, characterized in that the iron grid or screen is vibrated by a vibrator. 29 The discharge openings 8 for the fines fraction of the coarse separator 7 communicate via at least one pipe 9 with a container 10 having discharge means, which container has at least one gravity feed pipe. 29. The equipment according to any one of claims 25 to 28, characterized in that the equipment is connected to the melting and gasifying furnace 1 via a line 17. 30 The gravity feed pipe 17 extends from above into the melting and gasifying furnace 1 to near the upper boundary of the coal fluidized bed formed in the melting and gasifying furnace, and a protrusion 35 in this pipe 17 extends into the melting and gasifying furnace 1. 30. The installation according to claim 29, characterized in that it is arranged in an arrangement similar to that of the tube and/or that a baffle plate (36) is arranged at the lower end of the tube. 31. The equipment according to claim 30, characterized in that the wall plate 36 has a truncated cone shape. 32 (a) A direct reduction shaft furnace 2 having at its top a charging means 3 for massive iron ore and a gas outlet 5 for used reducing gas (waste gas), and at its bottom having a direct reduction shaft furnace 2 for direct reduction from iron ore. (b) a melting and gasifying furnace 1 with discharge means 41 for sponge iron particles and a gas inlet 4 for hot reducing gas; Opening hole 17 for use, coal and additives,
15, 45 and a gas outlet 43 for the produced reducing gas (crude gas), with outlets 21, 22 for liquid pig iron and liquid slag in its lower region, and for forming a gasification region. a melting gasifier having at least one tuyere or blowing pipe 23, 23a above the slag level for entering gas and fine solids; (c) a cooling device 13a for hot sponge iron particles, comprising:
(d) a cooling device having at its top an inlet aperture 46 for hot sponge iron particles and an outlet 48 for cooling gas and at its bottom an outlet aperture 14 for cooled sponge iron particles and an inlet 49 for cooling gas; a waste gas scrubber 28 connected to the waste gas outlet 5 of the direct reduction shaft furnace 2; and (e) a plurality of conduits connecting the individual devices with valves and compressors. In an installation for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron, a classification or sorting means 7a is provided for sorting out the sponge iron particles, which means is connected by a conduit 9 to the upper side of the melting and gasifying furnace 1. It has a fine particle outlet aperture 8 and a coarse particle outlet aperture 11 connected to the aperture 17, and the gas outlet 51 of the waste gas scrubber 28 is connected to the tuyere 23a. Equipment for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore, characterized in that the lower part of the iron ore is in communication with the lower part of the iron ore. 33 The intake opening 46 of the cooling device 13a
is connected to the discharge means 41 of the reduction shaft furnace 2 by a gravity feed pipe 6, and the outlet aperture 14 of the cooling device 13a is connected to the classification or sorting means 7a. The equipment according to claim 32. 34. The gas outlet 51 of the waste gas scrubber 28 is in communication with the CO 2 separator 29, and the cooling gas inlet 49 of the cooling device 13a is in communication with the gas outlet 54 of the CO 2 separator 29, and the cooling gas outlet 48 of the cooling device is located in the top part 42 of the melting gasifier 1 or in the exhaust gas conduit 6.
34. The installation according to claim 32 or 33, characterized in that it communicates with an injection nozzle (44) within one. 35 The outlet 43 for the reducing gas produced in the melting and gasifying furnace has at least one cyclone 62
and the separate solid material discharge openings 64 of this cyclone are connected to the lower tuyere 23 of the melting and gasifier 1 from the waste gas scrubber 28.
35. The installation according to any one of claims 32 to 34, characterized in that it is in communication with a conduit 66 to a. 36 (a) A direct reduction shaft furnace 2 having at its top a charging means 3 for bulk iron ore and a gas outlet 5 for the used reducing gas (waste gas), and at its bottom a direct reduction shaft furnace 2 for direct reduction from iron ore. (b) a melting and gasifying furnace 1 with discharge means 41 for sponge iron particles and a gas inlet 4 for hot reducing gas; Opening hole 17 for use, coal and additives,
15, 45 and a gas outlet 43 for the produced reducing gas (crude gas), with outlets 21, 22 for liquid pig iron and liquid slag in its lower region, and for forming a gasification region. a melting gasifier having at least one tuyere or blowing pipe 23, 23a above the slag level for injecting gas and fine solids; (c) a cooling device 13a for hot sponge iron particles, comprising:
2. A cooling device having at its top an inlet aperture 46 for hot sponge iron particles and an outlet 48 for cooling gas, and at its bottom an outlet aperture 14 for cooled sponge iron particles and an inlet 49 for cooling gas; a waste gas scrubber 28 connected to said waste gas outlet 5 of the reduction shaft furnace 2; and (e) a plurality of conduits connecting the individual devices with valves and compressors; In the equipment for directly producing iron particles and liquid pig iron, a classification or sorting means 7a is provided for sorting out the sponge iron particles, which means is connected by a conduit 9 to the upper opening of the melting gasifier 1. 17, and the intake aperture 46 of the cooling device 13a is connected to the direct reduction shaft furnace 2 by means of a gravity feed pipe 6. and the outlet opening 1 of the cooling device 13a.
4 is equipment for directly producing sponge iron particles and liquid pig iron from lumpy iron ore, which is connected to the classification or sorting means 7a. 37. The gas outlet 51 of the waste gas scrubber 28 is in communication with the CO 2 separator 29, and the cooling gas inlet 49 of the cooling device 13a is in communication with the gas outlet 54 of the CO 2 separator 29, and the cooling gas outlet 48 of the cooling device is located in the top part 42 of the melting gasifier 1 or in the exhaust gas conduit 6.
37. Equipment according to claim 36, characterized in that it communicates with an injection nozzle (44) within 1. 38 The outlet 43 for the reducing gas produced in the melting and gasifying furnace has at least one cyclone 62
and the separate solid material discharge openings 64 of this cyclone are connected to the lower tuyere 23 of the melting and gasifier 1 from the waste gas scrubber 28.
38. Installation according to claim 36 or 37, characterized in that it is in communication with a conduit 66 to a.
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