JPS62227009A - 鉄鉱石の溶融還元法 - 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） 本発明は鉄鉱石を加熱溶融しながら還元し直接溶鉄を得
る鉄鉱石の溶融還元法に関するものである。

（従来の技術） 近年高炉法など塊コークスや塊成鉱を用いて溶鉄を製造
する方法に代わって、鉱石や鉱石粉をコークスの代わり
に石炭粉などを用いて直接加熱溶融還元する溶融還、元
法が開発されている（特開昭６０−１４５３０７号）。

この様な溶融還元法では系内で発生するガスをいかに有
効に利用するかが、生産される鉄のコストを下げる為に
非常に重要である。−触に予備還元炉から発生したガス
はＣＯが３分の２、ＣＯｌが３分１であるのに対し溶融
還元炉から発生するガスの大部分がＣ０１Ｈ１である（
これ以外はＮオが１〜２％、ＣＯｌが約１０％等が含ま
れている）、またガス発生量は予備還元炉から発生した
ガスを基準とすれば溶融還元炉から発生するガスはそれ
の３倍は生じる。したがって溶融還元炉から発生するガ
スを脱炭酸装置に通し使用することは脱炭酸装置それ自
体が高価であり、ランニングコストに於いても高価であ
ることを考慮すればこの点に関し必ずしも良策とは言え
ない、また溶融還元炉より導出する排ガスを冷却し圧を
高め、予備還元炉から導出し成分を１周整したガスと一
諸としこれを加熱し予備還元用還元ガスとすることは、
昇圧、昇温のロスを生じ妥当でない、更に他の工程用に
ガスを供給する場合には予備還元炉の排ガスはＣＯ□成
分が多いため、脱酸素装置を付加する必要がある等の欠
点を有する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記欠点の解消を図るものである。

即ち予備還元用還元ガスとして供給するガスはそれの制
御出来る範囲で可能な限りエネルギーのロスを防止する
ことにある。溶融還元を行うプロセスに於いて、予備還
元炉の排ガスと溶融還元炉からの排ガスの２種類の排ガ
スが発生し、予備還元炉の排ガスはＣ０８の含有が多く
他の工程用には不適正なガス成分であることより予備還
元用還元ガスとして主にＣＯ，の除去等成分を調整し予
備還元用還元ガスとして利用し予備還元炉で還元に使用
し、予備還元炉で還元により生成し発生した還元に不必
要なガスを除去し、この除去に伴って不足となったガス
を溶融還元炉からのＣｏ、　Ｈ１値が高い排ガスでこれ
を補うこと、及びエネルギーのロスを防止を図ることに
ある。更に溶融還元炉から導出した排ガスは１５００〜
１７００℃あり、圧力は予備還元炉が約２気圧であるの
に対し、溶融還元炉の圧力は約４気圧に出来る。従って
予備還元炉へ吹き込む予備還元用還元ガスは予備還元炉
の圧力より高く、かつ温度が約６００〜８００℃、成分
はＣＯが７０％以上、ｈが２０九程度、ＣＯｔが１０％
以下に調整する必要があるプロセスを提供する必要があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は鉄鉱石を予備還元し、炭材、酸素、造滓剤と共
に溶鉄中に吹き込んで溶融還元する鉄鉱石の溶融還元法
に於いて、溶融還元炉から導出した排ガスのガス圧を予
備還元炉より高くならしめ、その一部を高温のまま、予
備還元炉から導出して成分を調整した排ガスと共に、予
備還元炉に導いて鉄鉱石を予備還元することを特徴とす
る鉄鉱石の溶融還元法である。

（作用） 本発明は、予備還元炉から出た排ガスを予備還元用還元
ガスに再利用するものであり、予備還元用還元ガスとし
て不要な炭酸ガスを有効に除去する過程での顕熱を予備
還元用還元ガスの原料を昇温するのに用いエネルギーロ
スを最小にするとともに、溶融還元炉から発生する排ガ
スを高温、高圧の状態のまま〔例えば９００℃、２．５
気圧（制御弁等を介し減圧）〕予Ｏ１還元炉から導出し
た排ガスと合せることにより予備還元炉の圧力より高く
、かつ温度が約６００〜８００℃に調整することが可能
となる。

つまり予備還元炉で使用した排ガスの３分の１が二酸化
炭素であることよりこれを除去し、これに代わって溶融
還元炉からの排ガスを入れるものであるから、予備還元
炉例の排ガスの温度が例えば６００℃の場合、これの体
積の半分の量の温度が例えば９００℃溶融還元炉からの
排ガスを混合すれば７００℃の予備還元用還元ガスを生
成することが出来、予備還元炉側の排ガスの昇温するた
めの、熱交換機の負担を軽減するように作用する。

又従来の如く溶融還元炉からの排ガスに予備還元炉の排
ガスを混合してないことより、他の工程で排ガスを利用
する場合に炭酸ガスの除去する必要がなく、予備還元用
還元ガスとして供給する全てのガスを脱炭酸ガス処理工
程を行わないですみ、高価な脱炭酸ガス処理工程を軽減
することができることができ、更に脱炭酸ガス処理工程
を行う為所定の温度（１００℃以下）とする工程が予備
還元炉の排ガス系統のみを正確に行えば良いこととなる
。

（実施例） 本発明を一実施例を説明図でもって詳述する。

予備還元炉１から出た排ガスは８００〜９００℃の高温
の為、熱交換［２、クーラ３を通して１００℃゛近くの
温度まで降下させガス清浄ｆｉ４を介しガスホルダー５
に溜めらる。このガスホルダー５から出た排ガスは昇圧
機６及び圧力制御装置１４で所定の圧力を加えられ脱炭
酸装置７に接続され、炭酸ガスが除去されたガスを生成
し熱交換機２で昇温し流ＩＩＡ整装置１７で流量を調整
した高温で高圧のガスを形成させる。一方溶融還元炉８
で発生した排ガスは前述したごとくその大部分がＣ０１
Ｈｔであり、温度が１５００℃以上の高温である為、配
管の保守等の観点より７００〜９００℃程度までクーラ
ー９で冷却し、前記熱交換機２で翼温し高温、高圧のガ
スと合わせて（６００〜８００℃）の予備還元用還元ガ
スを形成する。この時量系統のガスを合わせるに際し前
記流量調整装置１６と連動して流量調整装置１７を作動
させガス量及びガス圧を制御する。

なおここで予備還元用還元ガスとして使用する以外の溶
融還元炉の排ガスを直接系外で高温の状態で利用する場
合にはそのまま利用し、ガスホルダー１０に貯蔵する場
合には更にクーラー１１で冷却したのちガス清浄機１８
を介しガスホルダー１０内の圧力に適正に保つ為の圧力
制御装置１２を介し貯蔵する。

図中１３は溶融還元炉８のガス圧を所定の圧に保持する
ための圧力制御装置、１５は予備還元炉ｌのガス圧を所
定の圧に保持するための圧力制御装置である。

（発明の効果） 本発明は上述のように構成作用することにより比較的の
用途の少ない予備還元炉の排ガスの顕熱及び還元性ガス
成分を有効に使用することが出来、又溶融還元炉から導
出した排ガスの熱及び圧力を有効に利用することにより
エネルギーロスを最小にすることが可能である。更に予
備還元用還元ガスとして供給する全てのガスを脱炭酸ガ
ス処理工程を行わないですみ、高価な脱炭酸ガス処理工
程を軽減することができ、脱炭酸ガス処理工程を行う為
に必要な温度とする工程が予備還元炉の排ガス系統のみ
を行えば良くメンテナンス上を利である。又予備還元炉
側の排ガスと高温の熔融還元炉からの排ガスを混合する
ことにより、容易に高温のガスを生成することが出来る
為、予備還元炉側の排ガスの昇温するための熱交換機の
負担を軽減することが出来る。

他方溶融還元炉から発生する排ガスを従来の如く予備還
元炉の排ガスと混合しないことより、他の工程で排ガス
を利用する場合に炭酸ガスの混入によるガスの品質の低
下がなくＣｏ、Ｈｚを大量に含み使用価値の高い排ガス
を提供することができる。

更に予備還元用還元ガスとして溶融還元炉の排ガスを１
０％程度補充使用するほかは、そのまま使用することが
出来、付加価値の高い熔融還元炉の排ガスを有効に使用
すことが出来る等経済的効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す説明図である。 １は予備還元炉、２は熱交換機、３はクーラー、４はガ
ス清浄機、５はガスホルダー、６は昇圧機、７は脱炭酸
装置、８は溶融還元炉、９はクーラー、１０はガスホル
ダー、１１はクーラー、１２は昇圧機、１３はガス量制
御装置、１２〜１５は圧力制御装置、１６゜１７は流量
調整装置、１８はガス清浄機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱石を予備還元し、炭材、酸素、造滓剤と共に溶鉄中
   に吹き込んで溶融還元する鉄鉱石の溶融還元法に於いて
   、溶融還元炉から導出した排ガスのガス圧を予備還元炉
   より高くならしめ、その一部を高温のまま、予備還元炉
   から導出して成分を調整した排ガスと共に、予備還元炉
   に導いて鉄鉱石を予備還元することを特徴とする鉄鉱石
   の溶融還元法。