JPS63118021A - Method and apparatus for regenerating metal and alloy - Google Patents

Method and apparatus for regenerating metal and alloy

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JPS63118021A
JPS63118021A JP62274590A JP27459087A JPS63118021A JP S63118021 A JPS63118021 A JP S63118021A JP 62274590 A JP62274590 A JP 62274590A JP 27459087 A JP27459087 A JP 27459087A JP S63118021 A JPS63118021 A JP S63118021A
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coal
bed layer
stationary
gas
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エリッヒ・オッテンシュレゲル
ヴェルネル・エル・ケップリンゲル
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    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は還元ガスを流通させる石炭床によって形成さ
れた還元領域において金属酸化物を還元することにより
金属または合金、特に鉄合金を再生する方法およびその
方法を実行する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for regenerating metals or alloys, especially iron alloys, by reducing metal oxides in a reduction zone formed by a bed of coal through which a reducing gas flows. and apparatus for carrying out the method.

(従来技術) 欧州特許公開公報第AO174291号に、鉄を含有し
ない微細酸化金属鉱石から、例えば銅、鉛、亜鉛、ニッ
ケル、コバルトおよびすずのような金属を溶融する方法
が開示されている。そこでは、装填材料が溶融気化器に
おける石炭流動層によって形成された還元領域内に装入
される。酸化物装填材料は還元領域を通過して金属に還
元され、該金属は溶融気化器の下部に収集される。
PRIOR ART European Patent Publication No. AO 174291 discloses a method for melting metals such as copper, lead, zinc, nickel, cobalt and tin from fine oxidized metal ores that do not contain iron. There, the charge material is charged into the reduction zone formed by the coal fluidized bed in the melter-vaporizer. The oxide charge material passes through a reduction zone and is reduced to metal, which is collected in the lower part of the melt vaporizer.

欧州特許公開公報第AO174291号に開示されてい
る方法は、1000°C以下の温度で炭素単体と反応さ
せて酸化物を還元するのに用いると有利なもではあるが
、流動層を形成する炭素粒子と高温で反応する酸化物装
填材料の接触時間が比較的短いので、還元材として炭素
単体を用いて1000°C以上でしかそれらの酸化物か
ら再生することができない金属および合金、特にマンガ
ン鉄、クローム鉄および珪素鉄のような鉄合金を再生す
る場合、種々の問題が生じることが示されている。
Although the method disclosed in European Patent Publication No. AO 174291 is advantageous when used to reduce oxides by reacting with elemental carbon at temperatures below 1000°C, Metals and alloys, especially manganese-iron, which can only be regenerated from their oxides above 1000°C using elemental carbon as the reducing agent because of the relatively short contact time of the particles with the oxide-loading material that reacts at high temperatures. Various problems have been shown to occur when reclaiming iron alloys such as chromium iron and silicon iron.

(発明の目的) 本発明は上記欠点および問題点を解消することを目的と
し、前述したように、溶融気化器において微粒酸化物装
填材料から1000℃以上の温度でのみ炭素単体と反応
する程度に酸素との親和力が強い金属および合金、特に
、例えばマンガン鉄、クローム鉄および珪素鉄等の鉄合
金を再生する方法および装置を提供するものである。
(Objective of the Invention) The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks and problems, and as mentioned above, in a melt vaporizer, a fine particle oxide charge material is processed to the extent that it reacts with simple carbon only at a temperature of 1000°C or higher. A method and apparatus for regenerating metals and alloys with a strong affinity for oxygen, particularly iron alloys such as manganese iron, chromium iron, and silicon iron, is provided.

(発明の構成) 上記目的を達成するために本発明の方法は、還元された
金属およびスラグの液溜を覆う脱気石炭から成る底部層
、酸素または酸素含有ガスが導入されて実質的にcoを
含む熱還元ガスを生成するとともにそれから上方に離間
した位置から微粒酸化物装填材料が装填される中間層お
よび炭素粒子と酸素もしくは酸素含有ガスとから成る燃
焼ガスが導入される頂部層の3つの静止石炭床層を形成
して行うものである。
Arrangements of the Invention To achieve the above object, the method of the present invention comprises a bottom layer consisting of degassed coal covering a sump of reduced metal and slag, oxygen or an oxygen-containing gas being introduced so as to substantially and a top layer into which a combustion gas consisting of carbon particles and oxygen or an oxygen-containing gas is introduced. This is done by forming a stationary coal bed.

上記塊状酸化物装填材料は粒径6trtm以下のものを
用いると有利である。
Advantageously, the bulk oxide loading material has a particle size of 6 trtm or less.

各静止床層を形成するために好適な石炭は粒径5〜10
0mm、特に5〜30zzのものを用いる。
Coal suitable for forming each stationary bed layer has a particle size of 5 to 10
0 mm, especially 5 to 30 zz.

好ましい実施例として、中間静止床層および頂部静止床
層の厚さが1〜4肩とされる。
In a preferred embodiment, the middle static bed layer and the top static bed layer have a thickness of 1 to 4 shoulders.

本発明方法の池の実施例は、還元領域を通過する排ガス
から塵状炭素粒子を分離し、これらの塵状炭素粒子を好
ましくは加熱状態で頂部静止床層に指向せしめられた各
バーナーに供給することを特徴とするものである。
A pond embodiment of the inventive method separates dusty carbon particles from the exhaust gas passing through the reduction zone and feeds these dusty carbon particles, preferably in a heated state, to each burner directed to the top static bed layer. It is characterized by:

炭素粒子を遊離せしめられた排ガスは微粒酸化物装填材
料の輸送媒体として用いられる。
The exhaust gas, which has been liberated with carbon particles, is used as a transport medium for the particulate oxide charge.

石炭としては、好ましくは脱気後も塊状を維持し、その
粒径が5〜100■、好ましくは5〜30+uであり、
脱気後に形成される脱気石炭の少なくとも50%が粒径
5〜10011肩または5〜30nであり、その残部が
より微細な網下粒子であるものが用いられる。
The coal preferably maintains a lump shape even after degassing, and has a particle size of 5 to 100 μm, preferably 5 to 30 μ,
At least 50% of the degassed coal formed after deaeration has a particle size of 5 to 10011 nm or 5 to 30 nm, and the remainder is finer grains.

本発明の方法は、化石エネルギーにより加熱された高炉
において還元処理を行うにあたり、向流熱交換、非貴金
属酸化物の還元に必要な静止床での炭素単体との冶金反
応、並びに金属およびスラグの良好な分離等、既知の全
ての長所が維持されるという利点がある。石炭のコーク
ス化または脱気はタールおよび他の濃縮可能な化合物を
形成することなく行なうことができる。石炭の脱気時に
生成されたガスは該脱気石炭のガス化により生成される
還元ガスに対する還元剤として作用する。
The method of the present invention involves countercurrent heat exchange, metallurgical reaction with carbon alone in a stationary bed necessary for reduction of non-noble metal oxides, and metal and slag reduction treatment in a blast furnace heated by fossil energy. The advantage is that all known advantages are maintained, such as good separation. Coking or degassing of coal can be done without forming tar and other condensable compounds. The gas produced during deaeration of coal acts as a reducing agent for the reducing gas produced by gasification of the deaerated coal.

他の実施例において、装填された酸化物材料が予備還元
工程において予備還元され、この予備還元工程は鉄合金
を製造する場合非常に有利なものである。該予備還元工
程においては、装填された材料の酸化鉄部分がこの予備
還元に付される。
In another embodiment, the charged oxide material is pre-reduced in a pre-reduction step, which is very advantageous when producing ferrous alloys. In the pre-reduction step, the iron oxide portion of the charged material is subjected to this pre-reduction.

上記方法の特に優れた点は、例えば珪素、クローム、マ
ンガン等の非貴金属酸化物を電気エネルギーを用いずに
還元できることである。本発明の方法においては、石炭
を脱気するのに必要なエネルギーは簡単な手段で制御さ
れる。何故ならば、5mm以下の小さい粒径のものが溶
融気化器からの熱ガスとともに排出され、分離され、酸
素含有ガスの上吹き領域内に戻され、酸素含有ガスによ
り酸化され、熱が放出されるからである。
A particular advantage of the above method is that non-noble metal oxides, such as silicon, chromium, manganese, etc., can be reduced without using electrical energy. In the method of the invention, the energy required to degas the coal is controlled by simple means. This is because small particle sizes of 5 mm or less are discharged with the hot gas from the melter-vaporizer, separated, and returned to the upper blowing region of the oxygen-containing gas, where they are oxidized by the oxygen-containing gas and release heat. This is because that.

粒子分解反応は、粒径画分16〜2Qmaの石炭が14
00’Cまで予備加熱されたチャンバー内で1時間で脱
気されるように調節される。該チャンバーの容積は12
dm3とされる。冷却不活性ガスを浴びせて冷却した後
、粒子分布が測定される。
In the particle decomposition reaction, coal with a particle size fraction of 16 to 2Qma
The chamber is preheated to 00'C and degassed for 1 hour. The volume of the chamber is 12
It is considered to be dm3. After cooling with a cold inert gas bath, the particle distribution is measured.

本発明の上記方法を実行するための耐火材で内張すした
高炉型溶融気化装置は、上部に石炭導入用装填口および
ガス排出ダクトを有し、当該装置の側壁に貫通するよう
に炭素粒子および酸素もしくは酸素含有ガスを供給する
供給ダクトを設け、下部に溶融金属および液状スラグを
収集する耐火性ライニングを設けて構成される。この装
置は、3つの静止床層A、B、Cが積層状に設けられ、
底部静止床層Δおよび中間静止床層8間の領域に?Qf
iの酸素もしくは酸素含有ガス用吹き込みパイプをリン
グ状に設け、それから少し上方部に複数の微粒酸化物装
填材料用吹き込みパイプをリング状に設け、それからさ
らに少し上方の中間静止床層Bおよび頂部静止床層C間
の領域に炭素粒子および酸素もしくは酸素含有ガスを供
給する複数のバーナーを設けて構成したことを特徴とす
る。
A blast furnace type melting and vaporizing apparatus lined with a refractory material for carrying out the above method of the present invention has a loading port for introducing coal and a gas discharge duct in the upper part, and a carbon particle and a supply duct for supplying oxygen or an oxygen-containing gas, with a refractory lining in the lower part for collecting molten metal and liquid slag. This device has three stationary bed layers A, B, and C arranged in a stacked manner.
In the area between the bottom stationary bed layer Δ and the middle stationary bed layer 8? Qf
A blowing pipe for oxygen or oxygen-containing gas is provided in a ring shape, and a plurality of blowing pipes for fine oxide charging material are provided in a ring shape slightly above the blowing pipe for the oxygen or oxygen-containing gas, and then, slightly above the intermediate stationary bed layer B and the top stationary layer B. It is characterized in that a plurality of burners are provided in the area between the bed layers C to supply carbon particles and oxygen or oxygen-containing gas.

上記ガス排出タクトに熱遠心分離器を設けて排ガスから
炭素粒子を分離し、該熱遠心骨t4器の排出端部をリン
グ状に配置された各バーナーと流体接続するとさらに有
利なものとなる。
It is further advantageous if the gas discharge tact is equipped with a thermal centrifugal separator to separate carbon particles from the exhaust gas, and the discharge end of the thermal centrifugal separator is fluidly connected to each burner arranged in a ring.

もう1つの実施例においては、上記熱遠心分離器に第2
熱遠心分離器がlAL体接続され、画然遠心分離器間の
接続タクトに酸化物装填材料用装入器が設けられ、上記
第2熱遠心分離器の排出b:f’i部が輸送タクトを介
してリング状に配置された酸化物装填材料吹き込み用の
各パイプと接続される。
In another embodiment, the thermal centrifuge includes a second
Thermal centrifuges are connected in an AL system, and a charger for oxide loading material is provided in the connection tact between the centrifuges, and the discharge b:f'i part of the second thermal centrifuge is connected to the transport takt. It is connected to each pipe for blowing oxide-loaded material arranged in a ring shape through the pipe.

(実施例) 本発明の方法およびこの方法を実行するための装置を、
図面を用いて更に詳細に説明する。
(Example) The method of the present invention and the apparatus for carrying out the method are
This will be explained in more detail using the drawings.

符号lを付して示す高炉型溶融気化器はl耐火性ライニ
ング2を有する。溶融気化器の底部領域は溶融金属3お
よび溶融スラグ4を収容するように機能する。金属用タ
ップ口は符号5を付して示し、スラグ用タップ口は符号
6を付して示す。この溶融気化器の上部に塊状石炭供給
用の装填ロアおよび塊状酸化物装填材料用の装填口9が
設けられる。
The blast furnace melter-vaporizer designated with l has l refractory lining 2 . The bottom area of the melter vaporizer serves to accommodate molten metal 3 and molten slag 4. The tap opening for metal is shown with the reference numeral 5, and the tap opening for slug is shown with the reference numeral 6. In the upper part of this melter-vaporizer, a loading lower for supplying lump coal and a loading port 9 for bulk oxide charge material are provided.

液溜3および4の上に、静止石炭床、すなわちガスか通
過しない脱気石炭から成る底部層A、該底部層Aに積み
重ねられた脱気石炭から成る中間層Bおよび該中間層B
に積み重ねられたガスが通過する石炭粒子から成る頂部
層Cが形成される。
Above the reservoirs 3 and 4 there is a static coal bed, i.e. a bottom layer A consisting of degassed coal through which no gas passes, an intermediate layer B consisting of degassed coal stacked on said bottom layer A, and said intermediate layer B
A top layer C is formed consisting of coal particles stacked on top of each other and through which the gas passes.

溶融気化器1の側壁部を貫通して複数の吹き込みパイプ
、すなわち酸素もしくは酸素含有ガス用の吹き込みパイ
プ8かリング状に配置される。これらのパイプはガスが
通過しない静止床層Aおよび静止床層8間の境界領域に
設けられる。これらのリング状に配置された吹き込みパ
イプ8から少し上方部、すなわち、中間静止床層Bにお
ける中間部と上部間に複数のノズル型吹き込みパイプ9
がリング状に配置して挿入され、これらの吹き込みパイ
プ9を介して中間層Bに微粒酸化物装填材上記リング状
に配置された吹き込みパイプ9より少し上方部、すなわ
ち層Bおよび層C間の境界領域に当該溶融気化器lの側
壁部を貫通した複数のバーナー10がリング状に配置さ
れる。これらのバーナー10に空状炭素粒子と酸素もし
くは酸素含有ガスとの混合物が導入される。溶融気化器
lの上部から導出されたガス排出ダク)11は生成され
た排ガスを熱遠心分離器12に移送する。
A plurality of blowing pipes 8 for oxygen or oxygen-containing gas are arranged in the form of a ring through the side wall of the melter-vaporizer 1 . These pipes are provided in the boundary area between the stationary bed layer A and the stationary bed layer 8 through which gas does not pass. A plurality of nozzle-shaped blowing pipes 9 are installed in a slightly upper part of these ring-shaped blowing pipes 8, that is, between the middle part and the upper part of the middle stationary bed layer B.
are inserted in a ring-shaped arrangement, and the fine oxide charge is introduced into the intermediate layer B through these blowing pipes 9 at a portion slightly above the ring-shaped blowing pipes 9, that is, between layers B and C. A plurality of burners 10 penetrating the side wall of the melter-vaporizer I are arranged in a ring shape in the boundary area. A mixture of empty carbon particles and oxygen or an oxygen-containing gas is introduced into these burners 10 . A gas discharge duct (11) led out from the upper part of the melter vaporizer l transfers the generated exhaust gas to a thermal centrifuge 12.

排ガス中に浮遊している空状炭素粒子は熱遠心分離器1
2において分離され、次ぎに計量供給手段13を設けた
熱遠心分離器12の排出端部がらダクト14を介してリ
ング状に配置された各バーナー10に供給される。各バ
ーナー10と接続された酸素含有ガス用ダクトは符号1
5を付して示す。計量供給手段13により熱遠心分離器
12の充満度を調節して該熱遠心分離器12の分離効果
を制御することができる。排ガスが熱遠心分離器12の
上部からタクト16を介して第2熱遠心分離器17に導
かれる。接続ダクト16内に装填器18が挿入され、該
装填器18に微粒酸化物装填材料を貯蔵するビン19か
ら装填が行なわれる。
The empty carbon particles suspended in the exhaust gas are removed by thermal centrifuge 1.
2 and then fed from the discharge end of a thermal centrifuge 12 provided with metering means 13 via a duct 14 to each burner 10 arranged in a ring. The duct for oxygen-containing gas connected to each burner 10 has the symbol 1
5 is attached and shown. By means of the metering means 13, the degree of filling of the thermal centrifuge 12 can be adjusted to control the separation effect of the thermal centrifuge 12. The exhaust gas is led from the upper part of the thermal centrifuge 12 to a second thermal centrifuge 17 via a tact 16. A loader 18 is inserted into the connecting duct 16 and is loaded from a bin 19 storing fine oxide charge material.

タクト16から得られたガスは輸送媒体として作用する
。微粒酸化物装填材料は熱遠心分離器17の排出端部か
ら輸送ダクト20内に放出され、該輸送ダクト20から
ダクh21を介して吹き込みパイプ9に供給される。
The gas obtained from tact 16 acts as a transport medium. The fine oxide charge material is discharged from the discharge end of the thermal centrifuge 17 into a transport duct 20 from which it is fed to the blow pipe 9 via a duct h21.

熱遠心分離器17の上端部からダクト22が導き出され
、該ダクト22を介して過剰排ガスが排出される。該過
剰排ガスは、冷却され、圧縮され、そしてダクト23を
介して輸送媒体としてダクト21に吹き込まれる。
A duct 22 leads out from the upper end of the thermal centrifuge 17, through which excess exhaust gas is discharged. The excess exhaust gas is cooled, compressed and blown via duct 23 into duct 21 as transport medium.

本発明の方法において、溶融気化器lの上部に装入され
た石炭が静止床層Cにおいて脱気されるようにすると有
利である。脱気に必要な熱量は静止床層Bから立ち昇る
熱還元ガスにより供給される一方、各バーナーlOにお
いて酸素含有ガスにより固体炭素粒子を燃焼して得られ
た燃焼熱によっても供給される。Icの垂直方向に延び
る長さは層Cを離れるガスの最小温度か950°Cであ
るように選定される。これにより、タールおよびその他
の濃縮可能な化合物の分解を確実に行うことができる。
In the process according to the invention, it is advantageous if the coal charged in the upper part of the melter-vaporizer I is degassed in a stationary bed layer C. The amount of heat required for deaeration is supplied by the thermal reducing gas rising from the stationary bed layer B, and also by the heat of combustion obtained by burning solid carbon particles with oxygen-containing gas in each burner IO. The vertical length of Ic is chosen to be the minimum temperature of the gas leaving layer C, or 950°C. This ensures the decomposition of tar and other condensable compounds.

このようにして、静止床層Cが閉鎖しないようにされる
。この静止床層Cの厚さは好ましくは1〜4mとする。
In this way, the stationary bed layer C is prevented from closing. The thickness of this stationary bed layer C is preferably 1 to 4 m.

また、静止床層Bの垂直方向に延びる長さは1〜4+と
すると有利である。
It is also advantageous if the vertical length of the stationary bed layer B is 1 to 4+.

静止床層Cにおいて脱気された石炭は沈下して静止床層
Bを形成する。
The degassed coal in the stationary bed layer C sinks to form the stationary bed layer B.

微粒酸化物装填材料は第2遠心分離器17において熱還
元ガスおよび微粉塵により予(If還元され、ガスから
再分離される。炭素がCO7と反応し、還元反応によっ
てCOを生成するから微粒炭素含有粉塵と一緒に熱還元
ガスを装填することは、溶融気化器lから得られた熱ガ
スの強力な還元を持続することができる。微粒粉塵によ
り予備還元した後に分離され微粒酸化物装填材料は届B
において溶融され、炭素単体によって還元される。溶融
および還元に必要な熱は吹き込みパイプ8を介して当該
気化器内に導入された酸素含有ガスにより熱い脱気石炭
を気化することによって供給される。
The fine-grained oxide charge material is pre-reduced by the thermal reducing gas and fine dust in the second centrifugal separator 17 and reseparated from the gas. Loading the thermal reducing gas together with the contained dust can sustain the strong reduction of the hot gas obtained from the melt vaporizer l.The fine oxide loading material is separated after pre-reducing by the fine dust. Notification B
is melted and reduced by simple carbon. The heat required for melting and reduction is supplied by vaporizing the hot degassed coal by means of an oxygen-containing gas introduced into the vaporizer via the blow pipe 8.

静止床層Bにおいて形成される溶融金属および溶融スラ
グは下方に流れ、静止床層Aの下方で収集され、タップ
される。
The molten metal and molten slag formed in stationary bed layer B flow downward and are collected and tapped below stationary bed layer A.

第2図に、高さ条件を縦座標にプロットするとともに横
座標に温度目盛を記入した、溶融気化器1の高さに対す
る温度分布図を示す。ここで、装填石炭の温度変化を実
線で示し、ガス形成の温度変化を破線で示す。符号8は
吹き込みパイプ8のリングの高さ、符号9は微粒酸化物
装填材料(鉱石)用吹き込みバイブ9の高さ、符号10
はバーナー10を介して再循環する炭素粒子の高さ、符
号24は静止床上部限界24の高さ、および符号11は
各ガスiJE出ダクト11および石炭用装填ロアの高さ
を示す。
FIG. 2 shows a temperature distribution diagram with respect to the height of the melter-vaporizer 1, in which the height conditions are plotted on the ordinate and the temperature scale is marked on the abscissa. Here, the temperature change of the coal charge is shown as a solid line, and the temperature change of gas formation is shown as a dashed line. 8 is the height of the ring of the blowing pipe 8, 9 is the height of the blowing vibe 9 for fine oxide loading material (ore), 10 is the height of the ring of the blowing pipe 8;
denotes the height of the carbon particles recirculating through the burner 10, 24 the height of the static bed upper limit 24, and 11 the height of each gas iJE outlet duct 11 and coal loading lower.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係る付属機器を装着した溶融気化?
gの概略図、 第2図は、上記溶融気化器における温度分布図である。 l・・・高炉型溶融気化器、2・・耐火性ライニング、
3・・溶融金属溜、4・・溶融スラグ溜、5・・・金属
用タップ口、6・・・スラグ用タップ口、7・・・石炭
用装填口、 訃・・酸素または酸素含有ガス用吹き込みバイブ、9 
ノズル型吹き込みパイプ、10・・・バーナー、11・
・・ガス排出ダクト、 12および17・・・熱遠心分離器、 I3・・・計量供給手段、 14.16.21.22および23・・・ダクト、15
・・・酸素含有ガス用ダクト、I8・・・装填器、19
・・・ビン、20・・・輸送ダクト、24・・静止石炭
床上部限界、 A・・底部静止石炭床層、B・・・中間静止石炭床層、
C・・頂部静止石炭床1口。 特許出願人 ホエストーアルピン・アクチェンゲセルン
ヤフト 代理人弁理士青 山 葆 はか1名 l ) FIG、 2 1.11 □ □
Figure 1 shows a melting vaporizer equipped with the accessory equipment according to the present invention.
FIG. 2 is a temperature distribution diagram in the melter-vaporizer. l...Blast furnace type melting vaporizer, 2...Refractory lining,
3... Molten metal reservoir, 4... Molten slag reservoir, 5... Tap port for metal, 6... Tap port for slag, 7... Loading port for coal, End... For oxygen or oxygen-containing gas. Blowing vibe, 9
Nozzle type blow pipe, 10... burner, 11.
... Gas discharge duct, 12 and 17 ... Thermal centrifuge, I3 ... Metering supply means, 14.16.21.22 and 23 ... Duct, 15
...Oxygen-containing gas duct, I8...Loader, 19
...Bin, 20...Transportation duct, 24...Upper limit of stationary coal bed, A...Bottom stationary coal bed layer, B...Intermediate stationary coal bed layer,
C...One stationary coal bed at the top. Patent Applicant Hoestoralpin Akchengesernjaft Representative Patent Attorney Haka Aoyama (1 person) FIG. 2 1.11 □ □

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)還元ガスを通過させる石炭床によって形成された
還元領域において金属酸化物を還元することにより金属
および合金を再生するにあたり、還元された金属および
スラグの液溜を覆う脱気石炭から成る底部静止床層、中
間静止床層および頂部静止床層の3つの静止石炭床層を
設け、上記中間静止床層に酸素または酸素含有ガスを導
入して実質的にCOから成る熱還元ガスを生成するとと
もに該中間静止床層にそこから上方に少し離れた位置よ
り微細酸化物装填材料を導入し、上記頂部静止床層に炭
素粒子および酸素もしくは酸素含有ガスから成る燃焼ガ
スを導入することを特徴とする金属および合金の再生方
法。
(1) A bottom consisting of degassed coal covering a sump of reduced metal and slag for the regeneration of metals and alloys by reducing metal oxides in a reduction zone formed by a bed of coal through which reducing gas is passed. Three stationary coal bed layers, a stationary bed layer, an intermediate stationary bed layer, and a top stationary bed layer, are provided, and oxygen or an oxygen-containing gas is introduced into the intermediate stationary bed layer to produce a thermal reduction gas consisting essentially of CO. At the same time, a fine oxide-loaded material is introduced into the intermediate stationary bed layer from a position a little distance upward therefrom, and a combustion gas consisting of carbon particles and oxygen or an oxygen-containing gas is introduced into the top stationary bed layer. methods for recycling metals and alloys.
(2)塊状酸化物装填材料の粒径が6mm以下である特
許請求の範囲第1項記載の方法。
(2) The method according to claim 1, wherein the particle size of the bulk oxide loading material is 6 mm or less.
(3)3つの静止石炭床層が粒径5〜100mmの石炭
から形成された特許請求の範囲第1項記載の方法。
(3) The method according to claim 1, wherein the three stationary coal bed layers are formed from coal having a grain size of 5 to 100 mm.
(4)石炭の粒径が5〜30mmである特許請求の範囲
第3項記載の方法。
(4) The method according to claim 3, wherein the particle size of the coal is 5 to 30 mm.
(5)中間静止床層および頂部静止床層の厚さが1〜4
mに維持される特許請求の範囲第1項記載の方法。
(5) The thickness of the intermediate stationary bed layer and the top stationary bed layer is 1 to 4
2. The method of claim 1, wherein the method is maintained at m.
(6)還元領域を構成する静止石炭床層に排ガスを通過
させ、該排ガスから塵状炭素粒子を分離するとともに頂
部静止床層に指向させたバーナーに酸素または酸素含有
ガスと一緒に上記炭素粒子を供給する特許請求の範囲第
1項記載の方法。
(6) The exhaust gas is passed through a stationary coal bed forming a reduction zone, and the dusty carbon particles are separated from the exhaust gas and the carbon particles are sent together with oxygen or oxygen-containing gas to a burner directed toward the top stationary bed. A method according to claim 1 for providing.
(7)分離された炭素粒子が加熱状態でバーナーに供給
される特許請求の範囲第6項記載の方法。
(7) The method according to claim 6, wherein the separated carbon particles are supplied to a burner in a heated state.
(8)微細酸化物装填材料の移送媒体として炭素粒子を
遊離せしめた排ガスを用いる特許請求の範囲第6項記載
の方法。
(8) The method according to claim 6, in which exhaust gas from which carbon particles have been liberated is used as a transport medium for the fine oxide-loaded material.
(9)上部、側壁および下部を有する耐火材で内張した
高炉型溶融気化器を含み、該溶融気化器の上部に石炭装
填用装填口および排ガス用排出ダクトを設け、該溶融気
化器の側壁部を貫通して炭素粒子および酸素もしくは酸
素含有ガスを供給する供給ダクトを設け、該溶融気化器
の下部に溶融金属および溶融スラグの収集部を設け、還
元ガスを通過させる石炭床によって形成された還元領域
で金属酸化物を還元して金属および合金を再生する装置
において、 3つの静止石炭床層を積層状に設けて底部静止床層、中
間静止床層および頂部静止床層を形成し、還元された金
属およびスラグの液溜を覆うように脱気石炭から成る上
記底部静止床層および中間静止床層間の領域に、酸素も
しくは酸素含有ガス吹き込み用の複数の吹き込みパイプ
をリング状に設けて実質的にCOから成る熱還元ガスを
生成せしめ、 上記酸素吹き込み用パイプの配置部から上方に離間した
位置に微粒酸化物装填材料装填用の複数の吹き込みパイ
プをリング状に設け、 上記装填材料吹き込み用バーナーの配置部から上方に離
間した上記中間静止床層および頂部静止床層間の領域に
炭素粒子および酸素もしくは酸素含有ガス装填用の複数
のバーナーをリング状に設けることを特徴とする金属お
よび合金の再生装置。
(9) A blast furnace type melting vaporizer lined with a refractory material and having an upper part, a side wall, and a lower part, a loading port for loading coal and a discharge duct for exhaust gas are provided in the upper part of the melting vaporizer, and a side wall of the melting vaporizer; A supply duct for supplying carbon particles and oxygen or oxygen-containing gas is provided through the melter-vaporizer, and a collection section for molten metal and molten slag is provided in the lower part of the melter-vaporizer, formed by a coal bed through which reducing gas passes. In an apparatus for regenerating metals and alloys by reducing metal oxides in a reduction region, three stationary coal bed layers are provided in a stacked manner to form a bottom stationary bed layer, an intermediate stationary bed layer, and a top stationary bed layer. A plurality of blowing pipes for blowing oxygen or oxygen-containing gas are provided in a ring shape in the area between the bottom static bed layer and the intermediate static bed layer made of degassed coal so as to cover the liquid pool of degassed metal and slag. a plurality of blowing pipes for loading fine oxide charging material are provided in a ring shape at a position spaced upward from the arrangement part of the oxygen blowing pipe, and for blowing the charging material. A plurality of burners for charging carbon particles and oxygen or an oxygen-containing gas are provided in a ring shape in a region between the intermediate stationary bed layer and the top stationary bed layer that are spaced upward from the burner arrangement part. playback device.
(10)排ガス用排出ダクトに排ガスから炭素粒子を分
離する熱遠心分離器を設けるとともに該熱遠心分離器の
排出端部とリング状に配置された各バーナーとを接続す
る流体接続手段を設ける特許請求の範囲第9項記載の装
置。
(10) A patent in which an exhaust gas exhaust duct is provided with a thermal centrifugal separator for separating carbon particles from the exhaust gas, and a fluid connection means for connecting the discharge end of the thermal centrifugal separator to each burner arranged in a ring shape. The apparatus according to claim 9.
(11)排出端部を有する第2熱遠心分離器、熱遠心分
離器と第2熱遠心分離器とを流体接続する接続ダクト、 上記接続ダクトに酸化物装填材料を供給する装填手段、
および 上記第2熱遠心分離器の排出端部とリング状に配置され
た各酸化物装填材料用吹き込みパイプとを接続する輸送
ダクトを具備する特許請求の範囲第10項記載の装置。
(11) a second thermal centrifuge having a discharge end; a connecting duct fluidly connecting the thermal centrifuge and the second thermal centrifuge; loading means for supplying oxide-loaded material to the connecting duct;
and a transport duct connecting the discharge end of the second thermal centrifuge and each oxide charge blowing pipe arranged in a ring.
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