JPS62174308A - 銑鉄製造原料の切出・装入装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コークス充填層型溶解ガス化炉とシャフト式
充填層型還元炉とを組合せた銑鉄製造設備における原料
切出・装入装置に関する。

〔従来の技術〕

石炭系の固体燃料を酸素を含有するガスでがス化して生
成する顕熱によって塊状還元鉄を溶解精錬する溶解ガス
化炉と、この溶解ガス化炉で発生したＣＯおよびＨ２が
主成分の還元ガスを冷却することなく還元炉に吹込み、
鉱石を還元して溶解ガス化炉に供給すべき塊状還元鉄を
製造する還元炉との組合せＫよる製鉄法は、ＫＲ法（特
開昭５７−１２０６０７号公報）、川鉄法（特公昭５９
−１８４５２号公報）、ＳＣ法（特公昭５９−１８４４
３号公報）、Ｃ０ＩＮ法等として公知である。

しかるに、前記ＫＲ法では、還元炉からの還元鉄の切出
しは、・９ドルウオームコンベアにより、還元鉄単独で
溶解ガス化炉により行なわれる。

また、川鉄法では、還元鉄は、還元炉の流動層上でオー
バーフローしたものを、還元鉄誘導管てより導いて、予
熱空気と共にガス化炉の羽口から吹込まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の設備では、還元鉄とコークスとが所
定の割合でガス化炉内に存在し、それらの存在態様が、
偏在していないことが重要である。

まだ、還元鉄は、含塵還元ガス中のダストの影響を受け
ることなく安定してガス化炉へ切出されることが重要で
ある。

しかるに、ＫＲ法では、溶解ガス化炉から還元炉へ吹き
抜けようとするダストを、Δドルウオームコンベア内で
捕捉して吹き抜けを防止するという考え方で優れている
ものの、還元鉄および石炭は、予め混合されることなく
、別々に溶解ガス化炉へ導かれ、別位置の投入口から投
入されるようになっているため、それらの投入口が近接
したとしても、経時的に均一な割合とし難いばかシでな
く、場所的に偏在しがちである。

用鉄法は、還元炉が流動層であるため、ダストが還元炉
内に混入しても問題は生じない。また、溶解炉へは、粉
状の予備還元鉱石を羽目から吹込むために、鉱石とコー
クスとを均一に混合して装入するという考え方は無い。

しかるに、本発明が対象とするＳＣ法では、上記要請を
確実に達成することが重要である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するだめの本発明は、コークス充填層
型溶解ガス化炉にて発生した含塵ガスをシャフト式充填
層型還元炉に吹込んで還元し生成した還元鉄を前記溶解
ガス化炉にて溶解し銑鉄を製造する設備において： 前記還元炉下部に形成された複数の切出口と；これら各
切出口下部にそれぞれ設けられたロータリーフィーダと
；前記各切出口に対応して同数形成され、かつ炉の中心
周りに対称的に形成された溶解ガス化炉の還元鉄装入口
と；前記各切出口と各還元鉄装入口とをそれぞれ連通す
る投入路と；前記溶解ガス化炉の上壁中央に形成された
コークス装入口と；このコークス装入口下方に配置され
たベル状分散装置とを備え；前記還元鉄装入口はこれよ
り投下される還元鉄が前記ベル状分散装置の傘表面に当
るべく臨んでいる；ことを特徴とするものである。

〔作用〕

一般に、ガス化炉では約１０〜５０．９　ｒ／Ｎｍ３　
　のダストが還元ガスと共に発生し、そのガス温度は約
６００〜９００℃と高い。この含塵還元ガスは、たとえ
ば熱間サイクロン等の慣性力集塵装置または重力沈降式
集塵装置により除塵された後、還元炉に導かれるが、前
記ガス性状のため十分な除塵を行うことができず、その
結果、還元炉にかなりの量のダストが持込まれる。この
ダストが蓄積すると、還元炉からの還元鉄の切出し不良
や棚吊シ等のトラブルが発生し易い。また、還元炉はガ
ス化炉の直上に一般的に配置されるため、含塵還元ガス
は、還元鉄のガス化炉への投入管を通って上昇し、還元
炉下部にダストが堆積する。

しかるに、本発明に従えば、還元ガス吹込口（羽目）よ
り還元炉内に入シ込んだダストは還元鉄の荷下シ共にや
がて還元炉下部に移行し、各切出口に分散されながら導
かれる。各切出口下部には、ロータリーフィーダが設け
られているため、還元鉄およびダストは、ロータリーフ
ィーダの羽根間に落下した後、羽根の回転に伴って強制
的に投入路内へ投入される。したがって、還元鉄とダス
トとの分離を生じることなく排出される。したがって、
ダストが還元炉内に徐々に蓄積するようなことが無くな
る。また、投入管を介して上昇しようとする含塵還元ガ
ス中のダストは、ロータリーフィーダによシ捕捉され、
その排出作用によって、還元炉内への移行が阻止される
。

一方で、本発明では、還元鉄切出口は複数としであるの
で、１個の場合と比較して、ダストが好適に排出される
。

また、還元鉄のガス化炉への装入に当って、複数の投入
路および装入口を介して投入することとしである。さら
に、ガス化炉上壁中央には、コークスの供給口を形成し
、その下部にベル状分散装置を設けたから、コークスが
ガス化炉内中央に集中することなく四方に分散され、コ
ークスの偏在が防止される。これに対して、還元鉄装入
口は、ベル状分散装置の重上面に臨んでいるので、還元
鉄装入口から装入された還元鉄は、分散装置の傘に当り
、分散しながら落下するようになる。しかも、前述のよ
うに、還元鉄装入口は複数であるため、全体としてみれ
ば、還元鉄もほぼ傘全体に分散しながらその外周縁から
落下するようになる。

したがって、還元鉄およびコークスの両者が、分散され
た状態で、ガス化炉内に装入される。

また、還元鉄およびコークスの混合比は、それぞれロー
タリーフィーダおよびコークス供給装置の切出および供
給量を運転状況に応じて変えてやることによって容易に
制御できる。

〔発明の具体例〕

以下本発明を図面に示す具体例によって説明する。

第１図および第２図において、コークス充填層型溶解ガ
ス化炉１は、その中心周９に対称的にたとえば１２０度
間隔で３個、上壁に還元鉄（半還元鉄も含む）装入口２
Ａ、２Ｂ、２Ｃと含塵還元ガス取出口３を有し、炉中段
近くの炉壁に酸素、水蒸気および微粉炭の吹込用羽口４
を有し、下部炉壁に出銑滓口５を有している。

６はシャフト式充填層型還元炉で、溶解ガス化炉Ｉの直
上に配置され、その上部には鉄鉱石投入ロアが設けられ
、また上部炉壁には還元済ガス排出口８が形成されてい
る。炉壁中段には複数の含塵還元ガス吹込羽口９が複数
（図示では１つのみ）形成され、前記還元ガス取出口３
から取出した含塵還元ガスを熱間除塵器１０にて除塵し
た後のガスを環状管（図示せず）を介して各羽口９から
吹込むようになっている。

本発明においては、還元炉６の下部、好ましくは側壁寄
シの下端に仕切壁１１により仕切った３つの切出口１２
Ａ、１２Ｂ（他の１つは図示せず）が形成されておシ、
これら切出口１２Ａ、１２Ｂは３本の投入管（投入路）
１３Ａ、１３Ｂ（他の１つは図示せず）によりガス化炉
１の還元鉄装入口２Ａ、２Ｂ　、２Ｃと連通している。

また、各切出ロ１２Ａ、１２Ｂ下部には、第４図に詳細
例を示す３基のロータリーフィーダ１４Ａ、１４Ｂがそ
れぞれ設けられている。

ここで、各切出口１２Ａ、１２Ｂ　（他の１つも含めて
）各羽口９の直下位置にあるのが望ましい。

これに対して、第５図のように、羽口９と切出口１２Ａ
、１２Ｂとの間に傾斜面６ａがあると、ダストＤが堆積
し、成長し、やがて切出口１２Ａ。

１２Ｂを閉塞させる虞れがある。

一方、コークスはホラ−’−１５からたとえばスクリュ
ーフィーダからなる切出装置１６によシ切り出された後
、供給管１７を介して、ガス化炉１の上壁中央に形成さ
れたコークス装入口２Ｄに導かれるようになっている。

このコークス装入口２Ｄ下方には、高炉と同様のベル状
分散装置１８が配されている。図示例では、単一ベルで
あるが、上方に小ベル、下方に大ベルを配置した２段構
成のものであってもよ訊。

一方で、第２図に明示されているように、各還元鉄装入
口２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、分散装置１８の傘の頂部近くに
臨んで開口している。

次にかかる設備での操作の概要を述べると、溶解ガス化
炉ｌでは、コークスと微粉炭を酸素と蒸気で燃焼ガス化
して、ＣｏとＨ２を主成分とする約２．５００℃の還元
ガスを羽口４前で発生させ、その顕熱を利用して上部か
ら装入される還元鉄を溶解精錬して銑鉄を製造し、出銑
滓口５から抽出すると共に、約６００〜９００℃に温度
低下したガスをガス取出口３から抽出して、熱間除塵器
１０を通して、還元炉６に吹込む。還元炉６では、その
ガスを用いて上部から装入する鉄鉱石を還元して還元鉄
を製造し、切出装置としてのロータリーフィーダ１４Ａ
、１４Ｂから排出して、還元鉄投入管１３Ａ、１３Ｂを
通して、その還元鉄を新コークスと共に溶解ガス化炉１
に装入する。

本発明においては、吹込羽口９から吹込まれる還元ガス
中のダストは、大部分は還元鉄に付着し、残部は付着し
ないで還元済ガス出口８よシ排出される。このダストは
、還元鉄の荷下りと共に還元炉６下部に至る。その後、
この還元鉄およびダストは、仕切壁１１によシ各切出口
１２Ａ、１２Ｂに振シ分けられた後、それぞれロータリ
ーフィーダ１４Ａ、１４Ｂにより投入管１３Ａ、１３Ｂ
内へ投入された後、これらを下シながら装入口２Ａ。

２Ｂ、２Ｃからガス化炉１内に装入される。

また、投入管１３Ａ、１３Ｂを介して還元炉６内へ吹き
上げられる含塵還元ガス中のダストは、ロータリーフィ
ーダ１４Ａ、１４Ｂにより捕捉されて、還元炉６内への
移行が防止される。

ところで、ロータリーフィーダ１４　Ａ　（１４Ｂ）は
、第４図のように、回転駆動軸１４ａの周囲に放射方向
に多数の羽根１４ｂ　、１４ｂ・・・を取付けたもので
、還元鉄およびダストは各羽根１４ｂ。

１４ｂ間に入り込みながら、羽根１４ｂの回転に伴って
、投入管１３　Ａ　（１３Ｂ）内へ向って排出される。

かくして、還元鉄およびダストは、各切出口１２Ａ、１
２Ｂへ導かれ、ロータリーフィーダ１４Ａ、１４Ｂによ
シ切９出され、投入管１３Ａ。

１３Ｂを落下し、各装入口２Ａ、２Ｂ、２Ｃからガス化
炉１内へ装入される。この場合、本発明では、還元鉄装
入口が炉中心周シに対称的に複数形成されているだめ、
ダストを含んだ還元鉄は、分散装置１８によ多分散され
、中心に集中することなく、炉全体に分散され、偏在が
防止される。

他方で、コークスは、スクリューフィーダ１６によシ供
給管を通って、炉中心のコークス装入口２Ｄから装入さ
れた後、ベル状分散装＃１８の車面に沿って四方に分散
されながら、その外周縁から落下される。したがって、
コークスもガス化炉ｌ内に分散状態で装入される。その
結果、還元鉄およびコークスの両者が偏在なく装入され
、ガス化炉１の安定かつ良好な運転が約束される。

ところで、前記各ロータリーフィーダ１４Ａ。

１４Ｂはその切出速度（量）を個別に制御するよってし
、またコークス切出装置としてのスクリューフィーダ１
６の切出速度も可変としておくのが望ましい。

かくすることによって、還元鉄とコークスとの混合比を
制御できる結果、ガス化炉での炉熱制御や溶銑生産速度
制御を容易に行い得る。

なお、上記例では、切出口、投入管、および装入口を３
つとしたが、複数であれば、本発明において限定されな
い。しかしながら、その数が多いほどダスト排出効果が
高いことが確められている。

ただし、設備費が嵩むことになるので、５以上はあまシ
好ましいことではない。

また、ガス化炉内の装入物表面部に対して、高炉に用い
られているムーバブルアーマを設け、装入物の均等化を
図ってもよいが、保守等の点で煩雑となるので、上記例
のみで均等化を図るが好ましい。

なお、コークスのその装入口への（ｔｔ［には、スクリ
ューフィーダに代えて、ロータリーフィーダであっても
よい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、還元鉄をダストと共に安
定して切り出すことができるとともに、ガス化炉内へ偏
在することなく装入でき、しかも還元鉄とコークスの混
合比を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体図、第２図はその要部拡大図
、第３図は第２図のＩ［［−Ｉ［［線矢視図、第４図は
還元鉄切出用ロータリーフイータ゛の概要図、第５図は
ダスト堆積例の概要図である。 ｌ・・・コークス充填層型溶解ガス化炉、２Ａ、２Ｂ。 ２Ｃ・・・還元鉄装入口、２Ｄ・・・コークス装入口、
３・・・含塵還元ガス取出口、６・・・シャフト式充填
層型還元炉、９・・・含塵還元ガス吹込羽口、１２Ａ。 １２Ｂ・・・切出口、１３Ａ、１３Ｂ・・・投入管（投
入路）、１４Ａ、１４Ｂ・・・ロータリーフィーダ、１
６・・・スクリューフィーダ、１７・・・供給管、１８
・・・ベル状分散装置 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コークス充填層型溶解ガス化炉にて発生した含塵
   ガスをシャフト式充填層型還元炉に吹込んで還元し生成
   した還元鉄を前記溶解ガス化炉にて溶解し銑鉄を製造す
   る設備において： 前記還元炉下部に形成された複数の切出口と；これら各
   切出口下部にそれぞれ設けられたロータリーフィーダと
   ；前記各切出口に対応して同数形成され、かつ炉の中心
   周りに対称的に形成された溶解ガス化炉の還元鉄装入口
   と；前記各切出口と各還元鉄装入口とをそれぞれ連通す
   る投入路と：前記溶解ガス化炉の上壁中央に形成された
   コークス装入口と；このコークス装入口下方に配置され
   たベル状分散装置とを備え；前記還元鉄装入口はこれよ
   り投下される還元鉄が前記ベル状分散装置の傘表面に当
   るべく臨んでいる；ことを特徴とする銑鉄製造原料の切
   出・装入装置。