JPS62227017A - 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 - Google Patents
粉状鉱石からの溶融金属製造方法Info
- Publication number
- JPS62227017A JPS62227017A JP7045886A JP7045886A JPS62227017A JP S62227017 A JPS62227017 A JP S62227017A JP 7045886 A JP7045886 A JP 7045886A JP 7045886 A JP7045886 A JP 7045886A JP S62227017 A JPS62227017 A JP S62227017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- gas
- reducing agent
- bed
- ore
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 abstract description 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005456 ore beneficiation Methods 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
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、金属酸化物を含有する粉状鉱石からの溶融金
属製造方法に関し、さらに詳しくは、上段に流動層を形
成し、下段に炭素系固体還元剤の充填層を形成した竪型
溶融還元炉の充填層に吹込むジェットの制御による操業
方法に関する。
属製造方法に関し、さらに詳しくは、上段に流動層を形
成し、下段に炭素系固体還元剤の充填層を形成した竪型
溶融還元炉の充填層に吹込むジェットの制御による操業
方法に関する。
鉄鉱石その他の金属鉱石資源は粉鉱石が多くなり、今後
益々粉鉱石の割合が増加する傾向にある。特に、低品位
鉱石の品位を向上させるために浮選、磁選などの選鉱が
行われ、粒鉱の比率が増加することが予想される。粉鉱
石を塊成化した後、これを還元して溶融金属を得る方法
は塊成化のためのコストが必要であるため、塊成化を省
略し粉状鉱石をそのまま流動層を用いて溶融還元する方
法および装置が開発されている。
益々粉鉱石の割合が増加する傾向にある。特に、低品位
鉱石の品位を向上させるために浮選、磁選などの選鉱が
行われ、粒鉱の比率が増加することが予想される。粉鉱
石を塊成化した後、これを還元して溶融金属を得る方法
は塊成化のためのコストが必要であるため、塊成化を省
略し粉状鉱石をそのまま流動層を用いて溶融還元する方
法および装置が開発されている。
特公昭60−45682には流動層を用いて粉状鉱石を
溶融還元する技術が開示され、10〜30mmの粒度を
有するコークス粒子によって実質的に形成される第2流
動床域および吹込みノズルの取付位置、角度などの記述
はあるが、吹き込まれた気体のジェット深さについては
説明されていない。
溶融還元する技術が開示され、10〜30mmの粒度を
有するコークス粒子によって実質的に形成される第2流
動床域および吹込みノズルの取付位置、角度などの記述
はあるが、吹き込まれた気体のジェット深さについては
説明されていない。
このような竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層と
その上方に流動層とを維持し、粉状鉱石を酸素とともに
炭素系固体還元剤の流動層に装入し、羽口から酸素を含
む気体を炭素系固体還元剤の充填層に吹き込んで粉状鉱
石を溶融還元する溶融金属製造方法の場合、炭素系固体
還元剤の充填層の上方に流動層を維持するため、炉内上
昇ガス流速の分布はより重要になり、羽口から吹き込ま
れた気体の炉内分散(分配)が不適当な場合、部分的に
流動化状態が悪化し、炉の操業が不安定になることが明
らかとなった。流動層が不安定になると流動層内の温度
変動が大となり温度の不均一性が生ずるため、溶融金属
やスラグの部分的な固化を生じ操業不能となったり、ガ
ス流が変動し、生産の低下、歩留低下、還元率低下など
をもたらす。
その上方に流動層とを維持し、粉状鉱石を酸素とともに
炭素系固体還元剤の流動層に装入し、羽口から酸素を含
む気体を炭素系固体還元剤の充填層に吹き込んで粉状鉱
石を溶融還元する溶融金属製造方法の場合、炭素系固体
還元剤の充填層の上方に流動層を維持するため、炉内上
昇ガス流速の分布はより重要になり、羽口から吹き込ま
れた気体の炉内分散(分配)が不適当な場合、部分的に
流動化状態が悪化し、炉の操業が不安定になることが明
らかとなった。流動層が不安定になると流動層内の温度
変動が大となり温度の不均一性が生ずるため、溶融金属
やスラグの部分的な固化を生じ操業不能となったり、ガ
ス流が変動し、生産の低下、歩留低下、還元率低下など
をもたらす。
通常の気固系流動層の場合には、流動層の底面に分散板
を設置し、流動層への上昇ガスの分散を平均化している
が、上記溶融金属製造方法の場合、炭材充填層は高温で
あり、溶融金属やスラグが降下するので、このような分
散板を設けることが不可能である。
を設置し、流動層への上昇ガスの分散を平均化している
が、上記溶融金属製造方法の場合、炭材充填層は高温で
あり、溶融金属やスラグが降下するので、このような分
散板を設けることが不可能である。
このような溶融還元炉では流動層を形成するための分散
板の役割りをするのは炭材充填層であり、羽口から炭材
充填層内に吹き込まれた気体によって形成されるジェッ
ト深さによって、ガス分散状態が大きく左右され、この
ジェット深さが流動層溶融還元炉の操業の安定にとって
極めて重要である。
板の役割りをするのは炭材充填層であり、羽口から炭材
充填層内に吹き込まれた気体によって形成されるジェッ
ト深さによって、ガス分散状態が大きく左右され、この
ジェット深さが流動層溶融還元炉の操業の安定にとって
極めて重要である。
本発明はこのジェット深さを適切に規制することにより
、安定した均一な流動層を形成し、粉状鉱石を効率的に
溶融還元する方法を提供する。
、安定した均一な流動層を形成し、粉状鉱石を効率的に
溶融還元する方法を提供する。
本発明は、竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層と
流動層とを上下に維持し、粉状鉱石を酸素とともに炭素
系固体還元剤の流動層に吹込み。
流動層とを上下に維持し、粉状鉱石を酸素とともに炭素
系固体還元剤の流動層に吹込み。
羽口から酸素を含む気体を炭素系固体還元剤の充填層に
吹き込んで粉状鉱石を溶融還元する溶融金属製造方法に
おいて、炭素系固体還元剤の充填層に吹き込まれた気体
のジェー7ト深さを下記の式により、′lj制御するこ
とを特徴とする粉状鉱石からの溶融金属製造方法である
。
吹き込んで粉状鉱石を溶融還元する溶融金属製造方法に
おいて、炭素系固体還元剤の充填層に吹き込まれた気体
のジェー7ト深さを下記の式により、′lj制御するこ
とを特徴とする粉状鉱石からの溶融金属製造方法である
。
0.1<J/D<0.3
但し。
J:炭素系固体遺児量の充填層に羽口から吹き込まれた
気体のジエンi・深さ くm) D二羽ロ取付部の炉内径(m) 〔作用〕 本発明者らは、内径1.2mで炉壁に耐火物を施した装
置を用いて炭素系固体還元剤の充@層に羽口から吹き込
んだ気体が形成するジェット深さがその上方に形成され
る流動層に与える影響を検討した。
気体のジエンi・深さ くm) D二羽ロ取付部の炉内径(m) 〔作用〕 本発明者らは、内径1.2mで炉壁に耐火物を施した装
置を用いて炭素系固体還元剤の充@層に羽口から吹き込
んだ気体が形成するジェット深さがその上方に形成され
る流動層に与える影響を検討した。
第1図は竪型溶融還元炉1本体の要部を示す模式的縦断
面図である。
面図である。
還元炉1は上方から炭素系固体還元剤が供給され、炉下
部に充填層2、炉上部に流動層3を形成し、流動層には
粉状鉱石4が酸素含有気体と共に供給され、充填層2に
開口した羽口5から酸素含有気体6が吹き込まれる。こ
の羽口から吹込みジェットは充填層内2にジェット深さ
Jのレースウェイを形成し、この酸素含有気体は充填層
の固体還元剤を燃焼し、その高温遺児ガスは充填層2を
通って上昇しながら分散されて流動層の流動化ガスとな
る。このガスにより粉状鉱石は還元され溶融されて充填
層を滴下して溶銑10.溶融スラグ9として炉底に溜ま
る。
部に充填層2、炉上部に流動層3を形成し、流動層には
粉状鉱石4が酸素含有気体と共に供給され、充填層2に
開口した羽口5から酸素含有気体6が吹き込まれる。こ
の羽口から吹込みジェットは充填層内2にジェット深さ
Jのレースウェイを形成し、この酸素含有気体は充填層
の固体還元剤を燃焼し、その高温遺児ガスは充填層2を
通って上昇しながら分散されて流動層の流動化ガスとな
る。このガスにより粉状鉱石は還元され溶融されて充填
層を滴下して溶銑10.溶融スラグ9として炉底に溜ま
る。
出銑口11は溶融金属を排出する開口である。
なお、図中りは羽口5の取付部の炉内径を示すものであ
る。
る。
適当なジェット深さJは、その時の羽口取付部の炉内径
りに最も関連が深い。従って、実験室での結果とパイロ
ットプラントでの結果とを統一的に解析すれば、例えば
工業的規模の竪型還元炉のように炉内径が3m以上の場
合にも設計と操業に有効である。
りに最も関連が深い。従って、実験室での結果とパイロ
ットプラントでの結果とを統一的に解析すれば、例えば
工業的規模の竪型還元炉のように炉内径が3m以上の場
合にも設計と操業に有効である。
ただ、この場合に注意が必要なのは1本発明の溶融金属
製造方法の場合、炉上部の炭素系固体還元剤の流動層中
へ粉状鉱石を酸素含有気体とともに吹き込むため、粉状
鉱石は流動層中で溶融し流動する炭素系固体還元剤の粒
子表面に溶着するため、粒子の1個当りの重量が重くな
り、また粒子同士の粘着性も増すので、通常の気固系流
動層の場合よりも、流動化ガスに対する条件が厳しくな
ることである。
製造方法の場合、炉上部の炭素系固体還元剤の流動層中
へ粉状鉱石を酸素含有気体とともに吹き込むため、粉状
鉱石は流動層中で溶融し流動する炭素系固体還元剤の粒
子表面に溶着するため、粒子の1個当りの重量が重くな
り、また粒子同士の粘着性も増すので、通常の気固系流
動層の場合よりも、流動化ガスに対する条件が厳しくな
ることである。
実験に用いた粉状鉄鉱石の銘柄はMBR−FBでこれを
580 k g/Hで炭素固体還元剤を装入した流動層
に装入した。
580 k g/Hで炭素固体還元剤を装入した流動層
に装入した。
炭素系固体還元剤としてコークスとチャーの混合物を用
い、その粒径分布は0.5〜20mmで、コークスは比
較的粗粒であり、チャーは比較的細粒であった0羽口か
らの吹込み酸素流量は650〜85ONm”/minで
、これを4木の羽口から均等に吹き込んだ。
い、その粒径分布は0.5〜20mmで、コークスは比
較的粗粒であり、チャーは比較的細粒であった0羽口か
らの吹込み酸素流量は650〜85ONm”/minで
、これを4木の羽口から均等に吹き込んだ。
ジェットの深さは羽口の内径を25〜45mmに変化さ
せることによって調節した。同一羽口系で酸素流量を変
更すると炉内熱レベルが変わるので、装入粉状鉱石、コ
ークス、チャー及び酸素の予熱温度などを調整して熱レ
ベルの変化をなるべく少なくした。
せることによって調節した。同一羽口系で酸素流量を変
更すると炉内熱レベルが変わるので、装入粉状鉱石、コ
ークス、チャー及び酸素の予熱温度などを調整して熱レ
ベルの変化をなるべく少なくした。
第2図に結果を示した。第2図は横軸に送風量をとり、
縦軸にジェット深さと炉内径との比J/Dをとッテ羽口
径25.30.45mmφの場合についてそれぞれ示し
た。ここにJは観察により測定したジェット深さくm)
、Dは炉内径(m)である、炉内観察から図中に流動状
況が良好な区間として記入したJ/Dの範囲0.1−0
.3が流動状況が良好であった。
縦軸にジェット深さと炉内径との比J/Dをとッテ羽口
径25.30.45mmφの場合についてそれぞれ示し
た。ここにJは観察により測定したジェット深さくm)
、Dは炉内径(m)である、炉内観察から図中に流動状
況が良好な区間として記入したJ/Dの範囲0.1−0
.3が流動状況が良好であった。
J/Dが0.3以上では流動層の中心流が強すぎて、流
動層の中央部に吹抜けを生じ、流動層が不安定となり、
J/Dが0.1以下では中心部の流動。
動層の中央部に吹抜けを生じ、流動層が不安定となり、
J/Dが0.1以下では中心部の流動。
化状態が悪く、どちらも操業が不安定となる。
J/Dを0.1超乃至0.3未満に制御すると安定な均
一な流動層を得ることができ、さらに最も好ましい状態
はJ / D = 0.2〜0.25であった。
一な流動層を得ることができ、さらに最も好ましい状態
はJ / D = 0.2〜0.25であった。
炭素系固体還元剤の充填層とその上部に流動層を形成し
・粉状鉱石から溶融金属を製造する方法において、・吹
込ガスのジェット深さを制御することによって流動層の
安定性が得られ操業を長期間安定して行うことができる
。
・粉状鉱石から溶融金属を製造する方法において、・吹
込ガスのジェット深さを制御することによって流動層の
安定性が得られ操業を長期間安定して行うことができる
。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用される竪型還元炉の模式断面図、
第2図は実験結果を示すグラフである。
第2図は実験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層とその上
方に流動層とを維持し、粉状鉱石を酸素とともに炭素系
固体還元剤の流動層に装入し、羽口から酸素を含む気体
を炭素系固体還元剤の充填層に吹き込んで粉状鉱石を溶
融還元する溶融金属製造方法において、炭素系固体還元
剤の充填層に吹き込まれた気体の ジェット深さを下記の式の範囲内に制御することを特徴
とする粉状鉱石からの溶融金属製造方法。 0.1<J/D<0.3 但し、 J:炭素系固体還元量の充填層に羽口か ら吹き込まれた気体のジェット深さ (m) D:羽口取付部の炉内径(m)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61070458A JPH0715129B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61070458A JPH0715129B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62227017A true JPS62227017A (ja) | 1987-10-06 |
JPH0715129B2 JPH0715129B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=13432091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61070458A Expired - Fee Related JPH0715129B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0715129B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665621A (ja) * | 1992-08-25 | 1994-03-08 | Kawasaki Steel Corp | 2段羽口式溶融還元炉の操業方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59133307A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-31 | ホエスト−アルピン・アクチエンゲゼルシヤフト | 溶融銑鉄の製造法および溶解炉 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61070458A patent/JPH0715129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59133307A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-31 | ホエスト−アルピン・アクチエンゲゼルシヤフト | 溶融銑鉄の製造法および溶解炉 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665621A (ja) * | 1992-08-25 | 1994-03-08 | Kawasaki Steel Corp | 2段羽口式溶融還元炉の操業方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0715129B2 (ja) | 1995-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1169995A1 (ru) | Способ получени доменного чугуна и восстановительного газа в выплавном газификаторе и устройство дл его осуществлени | |
KR910006037B1 (ko) | 철광석의 용융환원방법 및 그 장치 | |
CA1336542C (en) | Method for smelting and reducing iron ores and apparatus therefor | |
CA1160056A (en) | Method of, and arrangement for, producing molten pig iron or steel pre-material | |
JP4811812B2 (ja) | 浮遊溶鉱炉内で非鉄金属の生産中に生じるスラグの非鉄金属成分の低減方法 | |
JPS62227017A (ja) | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
US3865579A (en) | Method and apparatus for the production of steel | |
US2846302A (en) | Smelting finely divided iron ore processes | |
JPH046765B2 (ja) | ||
JPS6256537A (ja) | 金属酸化物を含有する粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
RU2092564C1 (ru) | Способ загрузки доменной печи | |
US5423676A (en) | Waste melting furnace | |
JPH06128617A (ja) | 2段羽口式溶融還元炉の操業方法 | |
US2784078A (en) | Process of smelting finely divided metallic ore | |
JPS62227018A (ja) | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
JP2765734B2 (ja) | 鉄浴反応器の操業方法 | |
JPH11117010A (ja) | 竪型炉の操業方法 | |
JPH062892B2 (ja) | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
JPH07197114A (ja) | コークス充填層方式の竪型製錬炉 | |
JPH042643B2 (ja) | ||
JPS62230907A (ja) | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 | |
JPH03177511A (ja) | 流動層予備還元炉の操業方法と流動層予備還元炉 | |
JPS6360214A (ja) | 鉄鉱石の溶融還元方法 | |
JPH01118090A (ja) | 循環流動層予備還元装置 | |
JPS6338506A (ja) | 溶融還元炉への粉状炭材添加方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |