JPS62174310A - 銑鉄原料の切出・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）、川鉄法（特公昭５９
−１８４５２号公報）、ＳＣ法（特公昭５９−１８４４
３号公報）、ＣＯＩＮ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、ノクドルウォームコンベアニより、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、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、Ａ？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、また、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。

用鉄法は、還元炉が流動層であるため、ダストが還元炉
内に混入しても開運は生じない。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形成された溶解ガス
化炉の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；前記各投入
路内へそれぞれコークスを供給するコークス供給装置と
：前記各投入路のそれぞれに設けられ切出口と装入口と
の連通を仕切る吹き抜け防止弁と；を備えたことを特徴
とするものである。

〔作用〕

ガス化炉では約１０〜５０　ｇｒ／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り等のト
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（羽口）よ
り還元炉内に入り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、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・装入時以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シ、その分還元炉内で
のダスト堆積量が少くなる。

一方で本発明では、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。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、各投入路にはそれぞれコークスが供給されるか
ら、コークスの偏在も防止される。さらに、還元鉄とコ
ークスとの混合比の制御はきわめて容易である。

〔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、その上部に還元鉄（半還元鉄も含む）装入
口２　Ａ　ｅ　２　Ｂ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全有し、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
から取出した含塵還元ガスを熱間除塵器１０にて除塵し
た後のガスヲ環状管（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により仕切った切出口１２Ａ、１
２Ｂが形成されており、これら切出口１２Ａｊ１２Ｂは
投入管（投入路）　１３　Ａ　５１３Ｂによりガス化炉
１の装入口２Ａ、２Ｂと連通している。また、切出口１
２Ａ、１２Ｂ下部には、第３図に詳細例を示すロータリ
ーフィーダ１４Ａ、１４Ｂが設けられている。

ここで、各切出口１２Ａ、１２Ｂは、羽口９の直下にあ
る位置に形成するのが、ダストヲ還元鉄と共に円滑に排
出できる点で好ましく、他方で第６図のように、羽口の
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’ｒ
閉塞させる虞れがある。

一方、コークスはホツノ＃−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により切り出された後
、分配器１８を介して分配管１７Ａ。

１７Ｂにより分配された後、対応する投入管１３Ａ。

１３Ｂに投入されるよう構成されている。

また、各投入管１７Ａ、１７Ｂの好ましくは分配管１７
Ａ、１７Ｂの合流部より下方には、吹き抜け防止弁１９
　ｔ　１９がそれぞれ設けられている。

この吹き抜け防止弁１９としては、好ましくは１本の投
入管当り、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、
若干のリーク全許すのであれば、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
ＩＯ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、１３Ｂｔ
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より排出される。この付着した
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。

１３Ｂｔ−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。したがって、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、還元鉄の荷下り
と共にやがて仕切壁１１により各切出口１２Ａ、１２Ｂ
に振シ分けられた後、それぞれロータリーフィーダ１４
Ａ、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１４Ａ（１４Ｂ）は、第
３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１３Ａ（１３
Ｂ）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、投入管１３Ａ、１３Ｂを落下する一方で
、コークスはスクリューフィーダ１６により分配器１８
および分配管１７Ａ　、　１７Ｂを介して投入管１３　
Ａ　＊　１３　Ｂ内に投入され、ダスト含有還元鉄に対
して混合された後、吹き抜け防止弁１９が開いたときに
は、投入管１３Ａ、　１３Ｂをさらに落下し、各装入口
２Ａ、２Ｂから還元鉄と共にガス化炉１内に装入落下さ
れる。

この場合、装入口２Ａ、２Ｂが複数形成されているため
、還元鉄およびコークスは、ガス化炉１内の異った位置
に落下されるので、装入物の偏在が防止される。

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（９）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、さらに好ましくは分配管１７
　Ａ　ｔ　１７　Ｂの分岐部には分配量可変器１８を設
けておくのが望まれる。

かくすることによって、全体の還元鉄とコークスとの混
合比を制御できるとともに、投入管当シの還元鉄とコー
クスとの混合比も制御できる。その結果、ガス化炉の炉
熱制御や溶銑生産速度制御を容易に行い得る。また、各
装入口２　Ａ　ｔ　２　Ｂに対応する落下位置での還元
鉄とコークスとの比を均一に制御できる。

コークスの供給に際しては、第４図のように、スクリュ
ーフィーダ１６Ａ、１６Ｂ’ｉ個別に設け、分配器を用
いることなく、供給管１７’Ａ、１７’Ｂを介してそれ
ぞれ投入管１３Ａ、１３Ｂへ供給するようにしてもよい
。

また、第５図のように、スクリューフィーダに代えて、
ロータリーフィーダ１６′ヲ用いてもよい。

なお、上記例では、切出口、投入管、分配管、装入口を
２つとしたが、勿論３以上であってもよく、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
のみで均等化全図るが好ましいＯ 〔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、し力諷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図はロータリーフィーダ式の還元鉄切出装置例の
概要図、第４図および第５図はコークスの他の供給例の
説明図、第６図はダストの堆積が生じ易い例の概要図で
ある。 １・・・コークス充填層型溶解ガス化炉、２Ａｊ２Ｂ・
・・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、１６　、１６’、　１６Ａ、　１６Ｂ・・・
切出装置、１７Ａ、１７Ｂ・・・分配管、１９・・・吹
き抜け防止弁。 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形成された溶解ガス
   化炉の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；前記各投入路
   内へそれぞれコークスを供給するコークス供給装置と；
   前記各投入路のそれぞれに設けられ切出口と装入口との
   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。