JPS62267409A - 集積ミル装置及びその操作方法 - 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） 本発明はコークス化器、溶鉱炉及び転炉式製鋼器から成
る集積ミル装置及びその操作方法に関するものである。

（従来技術及び解決しようとする問題点）固体第一鉄を
部分利用し、酸素上吹転炉、底吹転炉又はこれらの吹錬
形式が適当に組み合わされた転炉におけろ酸素吹錬法に
よって鋼を製造するにあたり、溶融銑鉄が必要とされろ
。該鋼は高級製鉄用コークスを用いて溶鉱炉で製造され
、後者の溶融銑鉄はコークス化器から得られる。溶融銑
鉄の組成又は顕熱に応じて、固体鉄担体、特に屑鉄は冷
却材として転炉に供給されるが、外部屑鉄を添加すると
時々除去不可能な不必要な付加成分が製造された鋼内に
混入するという欠点があった。

このタイプのミルを操作する場合、部分的に高度でかつ
多量のコークス炉ガス及び転炉排ガスのようないわゆる
キュポラガスはこれまでは部分的にのみ、例えば加熱、
蒸気発生又は低効率ではあるが電流の発生のために用い
られてきた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記欠点を解決し、前記集積ミル装置において
発生キュポラガス、例えばコークス炉ガス及び転炉排ガ
スをこれまでよりし良好な効率で利用可能とし、同時に
溶鉱炉及びコークス化器の容量を拡大せずに鋼の製造量
を増大させ、ぞして未知の不純物の大部分を除去して高
純度の綱を確実に得るようにすることを目的とする。

本発明の他の重要な目的は、製造された粗鋼１トン当た
りの固有エネルギー消費量、即ち粗鋼１トン当たりに必
要とされる主要エネルギー量を減少させることから成る
。

この目的は鉄鉱石の直接還元装置を当該ミルに付加的に
結合し、実質的にＣＯ及びＨ２を含有する還元ガスを生
成せしめ、製造するために転炉からの排ガスダクト及び
コークス化器からのコークス炉ガスダクトを改質炉と接
続するととしに該改質炉を還元ガスダクトを介して直接
還元炉と接続して成る本発明によって達成される。

直接還元炉は特に１つ又は幾つかのノヤフト炉から成る
。なお、流動層反応器及び流動床反応器のような池の公
知の還元装置を用いることもできる。

コークス炉排ガスに含有されるメタンは転炉排ガスに含
有されろＣＯ７及び水蒸気とともに改質炉内で式 ％式％） で示すように反応する。

好ましくは、ガス溜を転炉から改質炉までの排気ダクト
内に配置する。

吹錬中に転炉から断続的に排出されるガスはガス溜又は
平衡器内に収集され次いで改質炉へ連続的に排出される
。

吹錬サイクルにおいて幾つかの転炉を互いに一時的にオ
フセント操作して中断することなく改質炉に転炉排ガス
を利用させることができる。

このミルの操作により、直接還元炉において製造された
海綿鉄を適切に転炉内に装入することかできろ。

好ましい実施例において、直接還元炉において製造され
た海綿鉄は熱い状態で転炉内に装入される。

この方法において、海綿鉄を溶融するのに転炉内の溶融
銑鉄から比較的僅かな熱量が引き出されるに過ぎない。

該海綿鉄が銑鉄及び／又は屑鉄の一部分の埋め合わせを
する。

好ましくは、充分な固体炭素担体が転炉内に含有される
金属溶融物内に導入され、これによって該転炉内にまだ
収容されている酸化鉄残渣を還元しかつ所望の炭素含有
量となるように調整することかできる。

本発明方法の他の実施例において、直接還元炉頂部から
抽出されかつ部分的に反応さけられた還元ガス及び所望
であれば各転炉からの排ガスの一部分からそこに含まれ
るほとんどの二酸化炭素が除去され、このようにして得
られた脱酸ガスが還元ガスと混合されて再循環ガスとさ
れる。このようにして、多量のコークス炉ガスを要する
ことなく海綿法の製造量を増大させることができる。更
に多量の海綿法を用いると屑鉄の添加量を更に減少させ
ることかできる。

（実施例） 第１図において本発明のミルをブロック図で示す。

該本発明のミルは第１図のブロック図において番号ｌで
示したコークス化器を含む。該コークス化器ｌからコー
クス炉ガスがダクト２を介して抽出され、固体炭素はコ
ンベヤ３を介して溶鉱炉４内に得られる。これらのうち
溶鉱炉４だけは略図で示した。該溶鉱炉４に鉱石供給器
５から所望により焼結状態の塊鉱石を装入する。溶鉱炉
ガスはダクト４′を介して排出される。溶鉱炉内で製造
された銑鉄は幾つかの転炉から成る転炉式製鋼器６内に
移送されかつｌｌ鋼に転換される。屑鉄は運搬ダクト６
′を介して添加される。転化（吹錬）工程中に形成され
る転炉排ガスはダクト７を介して抽出され、製造された
粗銅は転炉から抜き取られる。転炉排ガスダクト７にお
いて、ガス冷却・清浄化手段８及びコンプレッサ９が設
置されろ。さらに、排気ダクト７にガス溜１０が調節可
能に設置される。

本発明において、図示された各装置部分は鉄鉱石の直接
還元炉ＩＩと接続する。図示したように該直接還元炉１
１は好ましくは少なくとも１つのシャフト炉として設計
される。鉱石供給器５からダクト１２を介して直接還元
炉Ｉ＋に塊鉱石又はベレットが装入される。転炉排ガス
ダクト７は結合点１３でコークス炉ガスダクト２と結合
し、混合ガスか改質炉１６内に導かれろ。上記コークス
炉ガスダク）２にはコークス炉ガスの清浄化・冷却手段
１　＝を及びコンプレッサ１５が設置されている。上記
改質炉１６において、原理的にＣＯ及びＨ２から成る還
元ガスが上記混合ガスから製造され、該還元ガスは還元
ガスダクト１７を介して直接還元炉１１に供給される。

形成された海綿法は直接還元炉１１から取り出され、そ
して場合によっては該直接還元炉１１に続くブリケット
加工手段（図示しない）により得られた加熱ブリケット
状態で移送手段１８を介して転炉式製鋼器６の転炉内に
装入される。部分的に反応した還元ガス、直接還元炉１
１からの排ガス又は直接還元炉１１の頂部からの頂部ガ
スは頂部ガスダクト１つを介して排出されろ。図示する
典型的な実施例において、上記頂部ガスダクト１９にガ
ス冷却・清浄化装置２０及びコンプレッサ２１が接続さ
れている。コンプレッサ２１における圧縮時、頂部ガス
の一部が破線で示すようにダクト２２を介して転炉排ガ
ス案内ダクト７に供給され、次いて改質炉１６に供給さ
れる。分岐点２３で分岐しｆこダクト２４は清浄化され
た頂部ガスを改質炉１６に装入し、適切に燃焼させて該
改質炉Ｉ６の触媒パイプを加熱する。図示した実施例に
おいて、改質炉かみダクト２５を介して抽出した燃焼ガ
スの熱量は換熱器２６及び２７においてダクト２のコー
クス炉ガス及びダクト７の転炉排ガスを予熱するために
ｆｌｌ用される。

破線で示すように他の類似装置において、転炉排ガスダ
クト７は混合ダクト２８を介して頂部ガスダクト１９と
接続しており、混合ヘット２９つ・ら導出される再循環
ガスダクト３０及び還元ガスダクト１７を介して直接還
元炉１１に供給されるガス量が該混合ヘッド２９におい
て制御される。

清浄化されかつ圧縮され、場合によっては転炉排ガスと
混合された頂部ガスからＣＯ７を分離しく脱酸処理）か
つ脱酸ガス混合物を予熱する手段３１は再循環ガスダク
ト３０と接続される。加熱するｆこめに、ダクト２４か
らの清浄化された頂部ガスは分岐ダクト３２を介して上
記分離・予熱手段３Ｉに供給される。

６個別ダクトにおいて、閉鎖、迂回皮び制９Ｉ］機関（
いずれら図示しない）を付加的に設けてもよい。

以下に本発明の集積ミルの購造及び操作に関して更に詳
述する。

即ち、本発明の集積ミルとして一体化された装置は以下
の容量を有しており、粗鋼を１年当たり４．２Ｘ　Ｉ　
Ｏ’）ン（ｔ、ｐ、ｙ、）製造することができる。

コークス化器 コ　−　り　ス　製　造　量：１．２Ｘ１０’　ｔ、ｐ
、ｙ、（ブリーダ０，０８ｘｌＯ” ｔ、ｐ、ｙを含む） 石　　炭　　装　　入　　量・１．７４　Ｘ　１０８ｔ
、ｐ、ｙ。

（？ｉｉ状態） コークス炉ガスの正味量：５４０　Ｘ　１　ｏ６ｍ３７
年炙帆堀 溶　　鉱　　炉　　２　　基各々４．２０（ｌン／日製
　　　　　造　　　　　量　銑鉄２．６５ＸＩＯ’ｔ、
ｐ、ｙ。

吹　　　錬　　　石　　　炭：３５０，００　ｏｔ、ｐ
、ｙ。

溶鉱炉ガスの正味量：３．７８６Ｘ１０８肩３／年転炉
式製鋼器 ＣＯガス回収式の容量１４０トンの転炉４基、出力約９
０％ 直接還元炉 ？　５０，０００ｔ、ｐ、ｙ、−漂学のシャフト炉２Ｗ
ｉ。

項部ガスの正味量：２，２６５ＸＩＯ６ｚ３／年全容債
データはガスの常態に基づく。

“正味量“とは総生産量からそれ自体の消費量を差し引
いた量を表す。

上記ミルにおいて製造されたガスの典型的な組成を下記
表に示す。

更に清浄化するために、下記の典型的な実施例が有用で
ある。該実施例は上記方法に使用される集積ミルを操作
することによってｆｆ１ｊ４（Ｃ３）１　トンを製造す
る場合のものである。

実育例 各装置ｉ１１’Ｓ分の物質及びエネルギーバランスコー
クス化器 コークス炉への入カニ 乾燥粘結炭　　　　　　　３７５に９／ｌｏ８出カニ コークス及びコークス プリーダ　　　　　　　　２８１　ｂｚ’ｃ　ｓコーク
ス炉ガスの正味量　１２８ｍ３／ｌｏｓ熱エネルギー コークス炉ガスの 正味量　　　　　　　　７３１ｋＷｈ／ｌｏＳ鹿糺更（
焼結装置を含む） 人力・ 焼結鉱　　　　　　　　　９０６に９／ｌｏ。

石炭　　　　　　　　　　１４０　ｋＶ／１ｏ８１−り
３　　　　　　　　２８１ｋｇ／ｌｏ８出力。

銑鉄　　　　　　　　　　６３０に９／ｌｏ８溶鉱炉ガ
スの正味量　　　６４５．π３／し。Ｓ熱エネルギー 溶鉱炉ガス　　　　　　６７８　ｋＷｈ／ｌ　ｏ８溶鉱
炉ガスの一部分はミル内（予熱炉）で燃焼され、他の部
分は電力部で電流に変換される。

改質炉 人カニ コークス炉ガス　　　　　　１２８＋＋＋３／ｌｃｓ転
炉排ガス　　　　　　　２００Ｒ３／Ｌｏ８直接還元炉
からの 頂部ガス　　　　　　　　１４０Ｒ″／ｌｏｓ出カニ 還元ガス　　　　　　　　５４０Ｒ°／ｌｃｓ直接還元
シャフト炉 人カニ 還元ガス　　　　　　　　５４０Ｒ″／ｌｏｓペレット
鉱石　　　　　　２６５に９／ｌｃｓ塊鉱石　　　　　
　　　　２５５に９／ｌｏＳ出カニ 直接還元鉄 （ＤＲＩ、海綿鉄）　　　　３６０ｋｇ／ｌｏＳ頂部ガ
ス　　　　　　　　５４０ｍ’／ｌｏＳ頂部ガスの熱１
ネルギー　４６５　＆Ｗｈ／ｌｏ８転炉式製鋼器 入カニ 銑鉄　　　　　　　　　　６３０に９／１ｃｓＤＲ［３
６０ｋｇ／ＬｏＳ 屑鉄及び融剤　　　　　　１３０ｋｇ／ｌｏ８出カニ ｍＷ　　　　　　　　　　　　　Ｉｔ 転炉排ガス　　　　　　　２００ｍ３／ｌｏ８装人物及
び製造物は下記組成を有する二本発明において、勿論、
上記分析値とは異なる値を有する装入物を用いることが
できる。

本発明の集積ミルと直接還元炉を用いないで操作する従
来の集積ミルとにおいて、徂ｇ４Ｉトンを製造するため
のエネルギーバランスを比較すると、粗鋼１トンを製造
するにあたり固有エネルギー消費量が約１．．７７ＧＪ
減少する（上記実施例では粗鋼的２０．ＯＧＪ／ｌに対
し従来装置では粗鋼的２１．７７ＧＪ／ｌである）こと
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集積ミル装置のブロック図である。 Ｉ・・・コークス化器、 ２．４′、７．１７、Ｉ９．２２．２４．２５．２８．
３０及び３２・・・ダクト、 ３・・・コンベヤ、４・・・溶鉱炉、 ５・・・鉱石供給器、６・・・転炉成製ｗ４器、６′　
・・　・運搬ダクト、 ８．１４及び２０・・・ガス冷却・清浄化手段、９．１
５及び２！・・・コンプレッサ、１＋１．、、−Ｈ２溜
　　１１−　　、　、宵を露ｉｔ　７　・旧１２・・・
装入ダクト、１６・・・改質炉、１８・・・移送手段、
２６及び２７・・・良熱器、２９・・・混合ヘッド、 ３１・・・分離・予熱手段。 特許出願人　ホエストーアルピン・ アクチェンゲゼルノヤフト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）コークス化器、 溶鉱炉、 少なくとも１つの転炉を含む転炉式製鋼器、鉄鉱石を直
   接還元する直接還元炉、 上記転炉からの排ガスを導く第１ダクト手段、上記コー
   クス化器からのコークス炉ガスを導く第２ダクト手段、 上記第１ダクト手段及び第２ダクト手段と接続して上記
   排ガス及びコークス炉ガスを受け、これによって実質的
   にＣＯ及びＨ＿２を含む還元ガスを製造する改質炉、及
   び 上記改質炉に接続されかつ上記直接還元炉に上記還元ガ
   スを導く還元ガスダクトから成ることを特徴とする集積
   ミル装置。
2. （２）転炉から改質炉までの第１ダクト手段にガス溜を
   配置した特許請求の範囲第１項記載の集積ミル装置。
3. （３）コークス化器、溶鉱炉、少なくとも１つの転炉を
   含む転炉式製鋼器及び直接還元炉から成る集積ミルを操
   作するにあたり、 直接還元炉で海綿鉄を製造しかつ該海綿鉄を上記転炉に
   装入することを特徴とする集積ミルの操作方法。
4. （４）直接還元炉において製造された海綿鉄を加熱状態
   で転炉に装入する特許請求の範囲第３項記載の方法。
5. （５）転炉が金属溶融物を含みかつ該金属溶融物内に固
   体炭素担体を導入する特許請求の範囲第３項記載の方法
   。
6. （６）直接還元炉の頂部から部分的に反応した還元ガス
   を抽出するとともにそれに含まれるほとんどの二酸化炭
   素を除去して脱酸ガスを得、該脱酸ガスを還元ガスと混
   合して再循環ガスとする特許請求の範囲第３項記載の方
   法。
7. （７）直接還元炉の頂部から部分的に反応した還元ガス
   を抽出する一方、各転炉から排ガスを排出するとともに
   該排ガスの一部と一緒にした上記部分的に反応した還元
   ガスからそれに含まれる二酸化炭素を除去して脱酸混合
   ガスを得、該脱酸混合ガスを還元ガスと混合して再循環
   ガスとする特許請求の範囲第３項記載の方法。