JPS62185813A - 溶融銑鉄の製法 - Google Patents

溶融銑鉄の製法

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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】 （発明の分野） 本発明は溶融銑鉄または製鋼用原料の製法に関する。
（発明の′ｆ！ｒ景） ヨーロッパ特許Ｂｌ第００３７８０９号は、鉄酸化物含
有原料を、炭素または石炭粒子と酸素含有担体ガスから
形成された流動床内に上方から導入し、該流動床内を通
過させることにより加熱、遺児、溶融させることからな
る鉄酸化物含有原料粒子、特に予め還元された鉄鉱石か
ら溶融銑鉄または鉄鋼用原料を製造するための方法を開
示している。該方法において、好ましいエネルギーの利
用、したがって使用総エネルギー量の減少を達成するた
めに、付加的なエネルギーをプラズマ加熱により流動床
内に供給しているが、このプラズマ加熱は該流動床の上
部および／またはそれに続く中央部分において行なイつ
れ、ここで最大流動床温度域が生成、維持される。この
ために、プラズマバーナーが流動床を収納する溶融るつ
ぼの壁において該流動床とほぼ同じ高さで使用されてい
るが、該バーーナーの位置は流動床が満たされた溶融る
つぼ域の上部および／または中央高さ域である。
プラズマ加熱による付加的なエネルギーの導入は、主と
して放射により生じるエネルギー移動に基づく高温のプ
ラズマガスにより、使用される総エネルギーｍの実質的
な減少を可能とすることを意図している。プラズマ加熱
が流動床の上部域および／または該上部域に続く中央域
において行なわれるという事実に基づき、最大流動床温
度域がそこで生成、維持されるはずてあり、その結果温
度をスラグ浴の真上で比較的低く維持でき、還元されず
でに溶融された鉄鉱石粒子の再酸化を該スラグ浴の通過
直面まで防止できるとしている。
しかしながら、プラズマエネルギーを流動床の上部およ
び／または中央域内に対応するプラズマバーナー装置で
導入することは、該エネルギーの溶融域内への移動をも
たらさずに、単に、流動床または溶融るつぼのガス温度
を増加させるだけであることが判明した。かかる溶融域
は溶融スラグ層の上方であって酸素含有担体ガスが溶融
るつぼ壁の横方向に取付けられたノズルを介して流入す
るその平面付近に位置しているのである。したがって、
プラズマエネルギーは上記溶融域に作用しないので、エ
ネルギー利用の改善は全くなされず、使用される総エネ
ルギー量は全く減少しない。また、本発明者は、還元さ
れすでに溶融された鉄鉱石粒子の再酸化は、担体ガス吹
き込みガスノズルの上流では高い溶融温度でも起こらな
いことを見出だしたのである。
（発明の目的および概要） したがって、本発明の課題は供給された総エネルギー量
をより効率的に使用するような方法で公知の方法を改善
することである。
本発明によれば、この課題は特許請求の範囲第１項記載
の特徴部分によって解決される。本発明の方法をさらに
具体化した有利な態様は特許請求の範囲の実施態様項か
ら見ることができる。
本発明はプラズマエネルギーを酸素含有担体ガスの取入
れ口とほぼ同じ高さの流動床内に供給することによって
特徴付けられる。
有利には、流動床形成用の酸素含有担体ガスをプラズマ
形成ガスとして使用する。比較的簡単な溶融るつぼ構造
の場合には、これは担体ガスの最適な利用につながる。
鉄酸化物含有原料粒子を還元装置で予め還元すれば、該
還元装置から取り出した処理ガスをＨｔ　ＯおよびＣＯ
を除去ならびにダスト除去後にプラズマ形成ガスとして
使用することで、特に経済的な方法が得られる。この調
製した処理ガスは酸素含有担体ガスに加え、該担体ガス
の取入れ地点付近またはその上方に配置したプラズマま
たはＯ！バーナーによって該流動床内に供給することが
できる。
（発明の詳説） つぎに、本発明の具体例および図面について本発明をさ
らに詳しく説明する。該図面は還元鉄鉱石を溶融洗鉄ま
たは製鋼用原料に製造するためのプラントを示す。
好ましくは、鉄鉱石塊は入口２を介し還元シャフト炉ｌ
内に上方から導入する。還元ガスは好ましくは環状に配
置された人口３から還元シャフト炉１の低域部分内に供
給される。還元ガスは、還元シャフト炉内を上昇し、下
方向に落下する鉄鉱石を向流で還元する。シャフト炉！
の上端において、ＣＯ７およびＨｔＯをかなりの割合で
含有する処理ガスを鉄鉱石の還元の結果としてライン４
により除去する。好ましくは４５〜９５％の鉄含量に予
め還元した鉄鉱石をライン５を用いシャフト炉ｌの底部
から海綿鉄として排出する。この海綿鉄は融解ガス化炉
６の上方から該炉内にライン５を介して供給する。加え
て、細粒〜粗粒の石炭をライン７により融解ガス化炉６
の項部域に供給する。
酸素または酸素含有ガスは担体ガスとして融解ガス化炉
内に、同じ高さでガス化炉６の周囲を囲むように配置さ
れたプラズマバーナー８によりライン９がら吹き込まれ
る。該プラズマバーナー８は融解ガス化炉６の低部域に
位置し、上昇する担体ガスにより海綿鉄および石炭の流
動床が形成される。石炭は流動床中で酸素によってガス
化される。ガス化炉６を通過するＣＯｌおよびＩ４，０
含有ガスはライン１０によりサイクロン１１に送られ、
ここで、該ガスから石炭および天分のようなエントレイ
ンメントした固体粒子が除去される。サイクロン１１か
ら送られるガスは人口３からシャフト炉ｌ内に吹き込ま
れ、鉄鉱石の還元ガスとして使用される。融解ガス化炉
６から送られるガスは温度約ｌ０５０℃を有する。しか
し、適当な還元ガス温度は約８５０℃である。このため
に、ライン１２が冷却ガス供給用にラインＩＯ内に挿入
され、その結果、サイクロン１１に入るガスの温度は約
８５０℃である。冷却ガスはシャフト炉ｌから取り出さ
れた処理ガスによって得られる。これはまずライン４を
介して洗浄器１３内を通過し、ここでダストおよびｔｉ
ｔｏが大幅に除去され、ついで圧縮器１４に入り、最後
にＣＯ１洗浄洗浄器内５内り、ここで該ガスからＣＯｔ
が除去される。
この調製した処理ガスの一部が還元ガスの冷却ガスとし
て使用され、他方残りのガスは少なくとも１つのプラズ
マバーナー１６のプラズマ形成ガスとして使用される。
プラズマバーナー１６はプラズマバーナー８と同じ高さ
か、またはイつずかに高く位置することができる。還元
ガスの冷却用ガスおよびプラズマ形成ガスとして必要な
量の処理ガスだけが調製される。残りの処理ガスは洗浄
器１３の下流で枝分かれし、別の用途に供給される。
サイクロン１１で分解された固体粒子はライン１７によ
り融解ガス化炉６内に、該流動床と同じ高さで搬入され
る。ここで再び融解ガス化炉６内への供給がプラズマバ
ーナー（図示せず）によって行なわれる。ガス化炉６の
底部域において、溶融スラグおよび溶融銑鉄用のタップ
ホールＩ８が存在する。
プラズマエネルギーの流動床の低部域部分への供給によ
り、このエネルギーが銑鉄の溶融に完全に使用されるこ
とが保障される。また、プラズマバーナーが該流動床の
上部または中央域に配置される場合に懸念されるような
、溶融銑鉄または溶融海綿鉄が流動床の該低域部分にお
いて再び冷却されることを確実に防止する。したがって
、流動床の高さ全体にわたる理想的な温度分布が得られ
、その結果エネルギー利用が最大Ｊこ達する。
温度分布の付加的な制御は固体および／または液体およ
び／またはガス形の炭素担体を融解ガス化炉６に、プラ
ズマバーナーによって供給することで達成することがで
きる。本発明による融解ガス化炉のエネルギー経済的操
作は、例えば屋外焼却石炭を用いる場合その消費量が洗
鉄Ｉｔ当り約５００に９であるのに対し、プラズマバー
ナーを全く用いなく、処理ガスの返還を全く行なわない
場合には消費量が洗鉄日当り約１０００ｋｇであるとい
う事実によって証明することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は還元鉄粒子から溶融銑鉄または製鋼用原料を製
造するためのプラントを示す工程図である。 図面中、主な符号はつぎのちのを意味する。 Ｉ：シャフト炉、６：ガス化炉、８および１６゜プラズ
マバーナー 特許出顆人　ホエスト〜アルピン・アクチェンゲゼルシ
ャフト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、炭素系固体粒子および酸素含有担体ガスから形成さ
    れた流動床内に上方から鉄酸化物含有原料粒子を導入し
    、ついで該流動床中を通過させて加熱、還元、溶融させ
    ると共に、プラズマ加熱により付加的なエネルギーを該
    流動床に供給することにより、溶融銑鉄または製鋼用原
    料を該鉄酸化物含有原料粒子から製造するにあたり、 上記プラズマエネルギーを、該酸素含有担体ガスの取入
    れ口とほぼ同じ高さの該流動床内に供給することを特徴
    とする製法。 ２、酸素含有担体ガスがプラズマ形成ガスとして使用さ
    れる特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３、鉄酸化物含有原料粒子が還元装置で予め還元され、
    該還元装置から取り出した処理ガスをダスト除去、およ
    びＨ＿２ＯおよびＣＯ＿２除去後にプラズマ形成ガスと
    して使用する特許請求の範囲第１項または第２項記載の
    製法。 ４、ダスト抽出したＨ＿２Ｏ−ＣＯ＿２非含有上記処理
    ガスが流動床内に、酸素含有担体ガスの取入れ口とほぼ
    同じ高さまたは該取入れ口の上方に設けられた付加的な
    プラズマバーナー（１６）またはＯ＿２バーナーによっ
    て供給される特許請求の範囲第３項記載の製法。 ５、流動床から取り出したガスがサイクロン中でダスト
    抽出に付され、得られた分離ダストをバーナーによって
    流動床に返還する特許請求の範囲第１〜４項の１つに記
    載の製法。 ６、上記ダストがプラズマバーナーによって返還される
    特許請求の範囲第５項記載の製法。
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