JPS62280316A - 溶融還元における装入物制御法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［ａ梁上の利用分野］ この発明は鉱石を炭材て直接的に還元する溶融還元にお
ける炉内への装入物制御法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、溶融還元炉において装入物の装入量、不活性ガス
の吹き込み等についてはマニュアルにより経験的にコン
トロールされていた。

例えば、ＯＤ値がある一定値を超えると、マニュアルに
より鉱石を没入し、ＯＤ値がある一定値を超えると、マ
ニュアルにより炭材を没入し、これによってｏＤ値を一
定に保つようにしていた。

［発明か解決しようとする問題点コ 上記のような従来の熔融還元では、人かＯＤ値を測定し
、このＯＤ値に基いて鉱石の装入、ガスの吹き込み等を
行っているために、運転が面倒であり、またコントロー
ルも正確にでキ難いという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、人かＯＤ値を計測し、このＯＤ値に基いて鉱どの
没入、炭材の没入等をせず、自動的にＯＤ値を一定に保
つことができる装入物制御法を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る溶融還元における装入物制御法は、不活
性ガスの炉内への吹き込み装置を備えた溶融還元炉の還
元中に、炉内へ吹き込まれる不活性ガスのガス種、ガス
流量と、炉口から排出される徘ガスの成分分析値とから
、炉内の二次燃焼率を周期的に算出し、ＯＤ値に応じて
装入物の種類、量の決定と装入とを自動的に制御するよ
うにしたものである。

〔作用］ この発明においては、演算装置が、与えられたガスの成
分の情報を演算処理して鉱石没入、又は炭材役人を行な
うから、ＯＤ値が目的とする範囲に保たれる。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す説明図であり、（１
）は溶融還元炉、（２）はこの溶融還元炉内の炉底に形
成されたメタル、（３）はこのメタル上に形成されたス
ラグ、（４）は炉口から炉内に挿入された上吹きランス
、（５）は鉱石・炭材を貯蔵する貯蔵ホッパ、（６）は
鉱石・炭材を炉内に投入する没入ホッパ、（７）は底吹
き羽口、（８）排ガス処理設備、（９）は排ガス処理設
備へ排ガスを導く排ガスダクト、（１０）は排ガスダク
ト中の排ガスを分析する分析計、（１１）は演算処理装
置、（１２）は入出力器である。

上記のように構成された装置においては、不活性ガスの
流量、炉内ガスの流量、排ガスの流量等が検出され、検
出された各成分の流量よってＯＤ値が演算されることに
なる。

すなわち、排ガス、巻込み大気、炉内ガスがＣｏ、ＣＯ
２，０２、Ｎ２　、Ａｒからそれぞれ構成されていると
すると、排ガス流Ｎ　Ｙ　ｌ、巻込み大気流ｆｆｉ　Ｙ
　２、炉内ガス流量Ｙ３の各バランス式は次のようにな
る。

Ｖｃｏ　　ＶＣＯ２ＶＯ２ＶＳ２　　ＶＡｒ・・・体積
（Ｎｍ／Ｈ）Ｙ　Ｉ　＝　　　Ｘ＋＋　　　＋　　Ｘ１
２　　　←　　Ｘ１３　　　”　　　Ｘ１４　　　”　
　　Ｘｔａ　　　−＋ＩＦ　　ガ　スＹ２＝　Ｘ２１　
・Ｘ２２　＋Ｘ２３　＋Ｌ、＋　＋Ｘｚｓ　−大気Ｙ３
・Ｘ３１　”　Ｘｚ２”　Ｘ３３　”　Ｌ＜十Ｘ３５・
・・炉内ガス完全燃焼という仮定をすると、各バランス
式の各流量は次のように考えることができる。

排ガス中にＣＯは無いし、大気中にＣＯ。

ＣＯ２は無いし、炉内ガス中に０２は無いので、×目、
Ｘ２　＋、Ｘ２２．　Ｘ３３は次式のようになる。

Ｘｚ＝Ｘ２＋・Ｘ２２・Ｘ３３−０ 大気の組成は一定と考えられるから、Ｘ２３〜Ｘ２５は
、次式のように、コンスタントな比になる。

Ｘ２３　：Ｌ４：Ｘ２ｓ−Ｃｘ＊　：Ｃ２４：Ｃ２５（
−２１ニア８　：　１）炉内に吹き込む不活性ガスのガ
ス種と流量は分っているのて、Ｘ　３４．　　Ｘ　３５
も次式のようにコンスタントになる。

Ｘ３４・Ｃ３４ Ｘ３Ｓ−Ｃ３Ｓ 排ガスの組成については、分析計によって分析しである
ので、Ｘ１２〜ＸＩ５は、次式のように、それぞれ一定
の定数の比になり、各種計算タイミングごとに分かる。

Ｘ＋２：Ｌ３：Ｘｚ＋：ｘｌｓ”Ｃ＋２：Ｃ＋ｚ：Ｃ＋
＋：Ｇ＋ｓＣＯ＋　　０．５０２　＝　ＣＯ２だから、
排ガス中のＣＯ２Ｉｔ　Ｘ’１２は炉内ガスのＣＯ＋Ｃ
Ｏ２の量であり、次式のように、Ｘ３１＋　　Ｘ　３２
の和となる。

Ｘ１２・Ｘ３１　＋　Ｘ３２ 排ガス中の０２　ｆ　Ｘｌ＋は、次式のように、大気中
０２量から、燃焼に使われた０２分たけを差し引いたも
のである。

ＸＢ＝Ｌ３０．５　Ｘ３１ 排ガス中のＮ２ｆｆ１Ｘｚは、次式のように、炉内ガス
中のＮ２量と大気中のＮ２量とを足したものである。

Ｘｚ＝Ｌ４　＋　Ｘ３４ 排ガス中のＡｒ１Ｘ＋ｓは、次式のように、炉内ガス中
のＡｒｆｆ１と大気中のＡｒｉとを足したものである。

ＸＩＳ”Ｘ２５　＋　Ｘ３５ これら４式は、炉内から出てくるガスか大気によって燃
焼するときのバランスと、不活性ガスの流量が変化しな
いということを意味している。

これらの式から解を求めると次のようになる。

（解） Ｘ１１・ＣｚＸ　（ｉ・２．〜，５）　（Ｘ＞０）Ｘ２
Ｊ・ＣｘｊＹ　（ｊ・３．〜，５）　（Ｙ＞０）Ｙ＋−
Ｃ＋２Ｘ　”　Ｃｌ：＋Ｘ　＋　Ｃ１４Ｘ＋　Ｃ：ｌ５
ＸＹ２・　　　　　　　Ｃ２ｓ　Ｙ　＋　Ｃ２ａ　Ｙ　
＋　Ｃ２５ＹＹ３□Ｘコ＋　＋　　Ｘ３２　　　　　　
　　　＋　　（：３４　　　＋　　Ｃ３５Ｘ３＋　＋　
）ｈｚ・ｃ１２Ｘ Ｃ２３Ｙ　　Ｏ，５Ｘ３１−Ｃ＋３Ｘ Ｃ＋Ｊ”Ｃ２ａＹ　＋　Ｃ３ａ Ｃ＋５Ｘ−Ｃ２ｓＹ　＋　Ｃ３５ Ｘ３１・２　（Ｃ２ｓＹ−（：１３Ｘ）Ｘ３２　”Ｃｌ
２Ｘ　　Ｘ３１ −Ｃ，□Ｘ　−２Ｃ２，Ｙ　＋２Ｇ、３Ｘ・（Ｃ１２＋
　２ＣＩ３）Ｘ　　２（：２３ＹこのようにＯＤ値を演
算装置によって算出し、ＯＤ値が所定範囲を超えた場合
には、鉱石を投入し、ＯＤ値が所定範囲に達しなかった
場合には、炭材を自動的に没入するようにさせる。

なお上記実施例では炉定から不活性ガスを吹き込み、炉
口から没入ホッパにより鉱石等を没入させているが、粉
体吹き込みによるインジクションで鉱石等を投入しても
よい。また、不活性ガスを専用のガス吹き込み装置から
ではなく、粉体吹き込み装置のキャリヤーガスで代替し
ても）よい。

ところで、上記説明ではこの発明を溶融還元に利用する
場合について述へたが、その他の精錬炉にも利用できこ
とは言うまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、ｏＤ値を演算装置により
自動的に求め、この値に基いてＱＤ値を制御するように
したので、還元全期間を通じて安定した二次燃焼率を保
ち、通光効率の良い操業をすることかできるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図である。 図ニオいて、（１）は溶融還元炉、（２）はメタル、（
３）はスラグ、（４）は上吹きランス、（５）は貯蔵ホ
ッパ、（６）は投入ホッパ、（７）は底吹き羽口、（８
）徘ガス処理設備、（９）は排ガスダクト、（ｌＯ）は
分析計、（１１）は演算処理装置、（１２）は入出力器
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）不活性ガスの炉内への吹き込み装置を備えた溶融
   還元炉の還元中に、炉内へ吹き込まれる不活性ガスのガ
   ス種、ガス流量と、炉口から排出される排ガスの成分分
   析値とから、炉内の二次燃焼率（ＯＤ値）を周期的に算
   出し、このＯＤ値に応じて装入物の種類、量の決定と装
   入とを自動的に制御するようにした溶融還元における装
   入物制御法。
2. （２）粉体吹込みによるインジェクションで装置物を装
   入することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   装入物制御法。
3. （３）不活性ガスを専用の吹込み装置からではなく、粉
   体吹込装置のキャリアガスで代替することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の装入物制御法。