JPS62174309A

JPS62174309A - 銑鉄原料の切出・装入装置

Info

Publication number: JPS62174309A
Application number: JP1700486A
Authority: JP
Inventors: Takao Maeda; 前田　隆男; Yoshihiro Hata; 畑　義弘; Toshitaka Yanagi; 柳　稔高; Matsuo Otaka; 大高　松男
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-31

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ガス化して生
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による製鉄法は、ＫＲ法（特
開昭５７−１２０６０７号公報）、用鉄法（特公昭５９
−１８４５２号公報）、ＳＣ法（特公昭５９−１８４・
１３号公報）、Ｃ０ＩＮ法等として公知である。

しかるに、前記ＫＲｉでは、還元炉からの還元鉄の切出
しは、パ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。

まだ、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、還元鉄誘導管により導いて、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。

また、還元鉄は、金車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、ツク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、その効果は十分でなく、まだ、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りでなく、場所的に偏在しが
ちである。

川鉄法は、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口から吹込むために、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ための本発明装置は、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：前記還元炉における前記溶解ガス化炉よりの還元ガス吹
込口より下方の下部に設けられた複数の切出口と；これ
ら各切出口とこれらに対応的に同数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鉱装入口とをそ
れぞれ連通する投入路と；前記各切出口の下部に配設さ
れ、回転軸心周りに放射方向に沿う羽根を複数有するロ
ータリーフィーダと：前記溶解ガス出炉の上壁中央に形
成されたコークス装入口へコークスを供給するコークス
供給装置と；前記コークス装入口下部に配置されたベル
状分散装置と：前記各投入路のそれぞれに設けられ切出口と還元鉄装入
口との連通を仕切る吹き抜け防止弁と；を備えたことを
特徴とする。

〔作用〕

一般に、ガス化炉では約１０〜５０１ｒ／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だ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、還元炉からの還元鉱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だめ、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（羽口）よ
り還元炉内に入シ込んだダストは還元鉄の荷下り共にや
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。しだがって、
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、本発明では、各投入路に吹き抜け防止弁を設け、
原料の切出・装入時板外はそれを閉止するようにしであ
るので、ガス化炉から投入路を通して還元炉内へ含塵還
元ガスが吹き上げることがなくなり、その分還元炉内で
のダスト堆積量が少擾（なん一１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。とと
もに、好ましくはベル状の分散装置の車面に還元鉄装入
口を臨ませであるので、装入された還元鉄は車面に沿っ
て分散しながら外周縁へ流下しそこから落下する。した
がって、ガス化炉内における還元鉄の偏在が防止される
。また、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。したがって、上記還元
鉄の偏在防止手段と相俟って、ガス化炉内に還元鉄およ
びコークスが共に偏在することなく装入される。

ところで、ガス化炉内に装入する前に、還元鉄とコーク
スとを合流混合した後、装入口から装入することも考え
られるが、原料がいずれも粒子であるところから、合流
部において均一に混合されることに若干の疑問が残り、
むしろ本発明に従って、個別にガス化炉内に装入する方
式の方が好ましい。

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、その中心周り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１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
から取出した金属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）が形成されており、
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の装入口２Ａ。

２Ｂ　、２Ｃと連通している。また、各切出口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（および他の１つのも
のも）は、羽口９の直下にあるよう形成するのが、ダス
トを還元鉄の荷下りと共に円滑に排出できる点で好まし
く、他方で第５図のように、羽口９の直下でなく、途中
に傾斜面６ａがあると、ここにダストＤが堆積し、成長
し、最後には切出口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
７フイ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い。

他方で、還元鉄装入口２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、分散装置１
８の車面に臨んで開口している。

また、本発明においては、各投入管１３Ａ。

１３Ｂの途中に吹き抜け防止弁１９．１９・・・が設け
られる。この吹き抜け防止弁１９としては、好ましくは
１本の投入管当シ、上方から下方にかけて順に、還元鉄
を止める第１カツト弁、ガスを止める第１シール弁、還
元鉄を止める第２カツト弁、ガスを止める第２シール弁
と４台とするのが好ましいが、含塵還元ガスの大量の還
元炉６内への逆流を防止するのが本発明の最大の目的で
あるため、若干のリークを許すのであれば、カット弁と
シール弁との１組の組合せのみ、あるいはカット弁のみ
であってもよい。この種の弁構造は、その機能を満すも
のであれば、限定されない。

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１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。この付着ダス
トは、還元鉄の荷下りと共に還元炉６下部に至る。一方
で、投入管１３Ａ。

１３Ｂを介して吹き上げようとする還元ガスは、吹き抜
け防止弁１９によって遮断されるので、還元炉６内への
吹き上げはない。しだがって、羽口９からの還元ガス中
のダストのみが、還元炉６内に入り、還元鉄の荷下シと
共にやがて仕切壁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内へ投入される。

投入後は、投入管１３Ａ、１３Ｂをさらに下りながら、
装入口２Ａ、２Ｂからガス化炉１へ装入される。

この装入に際しては、平常時は閉止している各吹き抜け
弁１９を開いて行う。装入後は閉止し、還元ガスの吹き
上げを防止する。したがって、本発明装置では、基本的
に間欠装入方式を採る。

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Ｌ４ｂ　、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１３Ａ（１３Ｂ）内へ向りて排出される。

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、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円りに対称
的に複数形成されているため、かつ分散装置１８の車面
に臨んでいるため、ダストを含んだ還元鉄は、炉中心に
集中することなく、分散装置１８の傘に沿って分散落下
し、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により供
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、ベル状分散装置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１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うにし
、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、複数であればよい。しかしながら、その数
が多いほどダスト排出効果が窩いことが確かめらαてい
る。ただし、設備費が嵩むことになるので、５以上はあ
ｉり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供給には、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。さらに、投入路を介しての還元炉内
へのダストの吹き上げも防止できる。

【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■−■線矢視図、第４図は還元鉄切
出用ロータリーフィーダの概要図、第５図はダストの堆
積しがちな例の要部概要図である。１・・・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、
１２人。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、１９・・・吹き抜け防止弁。第１図第３図第４図番第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（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：前記還元炉における前記溶解ガス化炉よりの還元ガス吹
込口より下方の下部に設けられた複数の切出口と；これ
ら各切出口とこれらに対応的に同数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をそ
れぞれ連通する投入路と；前記各切出口の下部に配設さ
れ、回転軸心周りに放射方向に沿う羽根を複数有するロ
ータリーフィーダと；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へコークスを供給するコークス
供給装置と；前記コークス装入口下部に配置されたベル
状分散装置と；前記各投入路のそれぞれに設けられ切出
口と還元鉄装入口との連通を仕切る吹き抜け防止弁と；を備えたことを特徴とする銑鉄製造原料の切出・装入装
置。