JPS6357710A - 鉱石類の循環流動還元方法および装置 - Google Patents
鉱石類の循環流動還元方法および装置Info
- Publication number
- JPS6357710A JPS6357710A JP19999086A JP19999086A JPS6357710A JP S6357710 A JPS6357710 A JP S6357710A JP 19999086 A JP19999086 A JP 19999086A JP 19999086 A JP19999086 A JP 19999086A JP S6357710 A JPS6357710 A JP S6357710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- ore
- communication pipe
- cyclone
- hopper
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 25
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001459693 Dipterocarpus zeylanicus Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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、流動層反応装置による鉱石、特に鉄鉱石の還
元方法に関するものである。
元方法に関するものである。
（従来の技術）
鉄鉱石を還元して溶鉄を得る方法として、最も普遍的に
現用されているプロセスは高炉による方法である。しか
し、高炉製鉄法に２ける安定した操業を維持するために
は、良質の塊成鉱やコークスを必要とし、これらを製造
するためのコスト上昇、および原料選択の制約などの問
題点が指摘されている。
現用されているプロセスは高炉による方法である。しか
し、高炉製鉄法に２ける安定した操業を維持するために
は、良質の塊成鉱やコークスを必要とし、これらを製造
するためのコスト上昇、および原料選択の制約などの問
題点が指摘されている。
これらの課題を解決するひとつの手段として、鉄鉱石を
、石炭の部分酸化熱により加熱・溶解しながら、還元す
る溶融還元プロセスが研究・開発さ減てきた。たとえば
、特願昭５９−１８４０５６号において、流動層反応炉
内に鉄鉱石、石炭、酸素含有ガスを装入し、反応を進行
せしめて、鉄鉱石およびチャーを得、この予備還元鉱石
およびチヤーならびに、別の系から供給される石炭とを
混合、塊成化して得られるブリケットを、上底吹転炉型
反応器に装入し、前記予備還元鉱石を、溶融還元するこ
とを特徴とする製鉄法が示されている。
、石炭の部分酸化熱により加熱・溶解しながら、還元す
る溶融還元プロセスが研究・開発さ減てきた。たとえば
、特願昭５９−１８４０５６号において、流動層反応炉
内に鉄鉱石、石炭、酸素含有ガスを装入し、反応を進行
せしめて、鉄鉱石およびチャーを得、この予備還元鉱石
およびチヤーならびに、別の系から供給される石炭とを
混合、塊成化して得られるブリケットを、上底吹転炉型
反応器に装入し、前記予備還元鉱石を、溶融還元するこ
とを特徴とする製鉄法が示されている。
また、予備還元工程については、たとえばベルギー特許
第８２６５２１号公報において、循環流動層を用いて、
炭材を酸素との部分燃焼反応によりガス化し、一部をチ
ャー化すると共に、この反応で発生したガスによって、
鉄鉱石を還元するプロセスが開示されている。また特開
昭５１−９９６７１号公報においては、反応器の形状を
工夫して、酸化領域における既還元鉱石粒子の再酸化を
、抑制する方法が示されている。
第８２６５２１号公報において、循環流動層を用いて、
炭材を酸素との部分燃焼反応によりガス化し、一部をチ
ャー化すると共に、この反応で発生したガスによって、
鉄鉱石を還元するプロセスが開示されている。また特開
昭５１−９９６７１号公報においては、反応器の形状を
工夫して、酸化領域における既還元鉱石粒子の再酸化を
、抑制する方法が示されている。
しかし、反応塔内のガス流速などについては、Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
６７．５８−６３（１９７１）及び特開昭５１−９９
６７１号公報では、単に粒子の輸送という観点のみから
、ガス流速が定められており、反応塔に導入されたガス
および炭素物質と、０．との反応により生成したガスの
還元に利用される効率は、必ずしも保証されていない。
ｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
６７．５８−６３（１９７１）及び特開昭５１−９９
６７１号公報では、単に粒子の輸送という観点のみから
、ガス流速が定められており、反応塔に導入されたガス
および炭素物質と、０．との反応により生成したガスの
還元に利用される効率は、必ずしも保証されていない。
元来、流動層反応塔は、反応物質を希薄層において反応
させるため、充填層型の反応塔に比較すると、容積当り
の生産性が低（、またガスの利用効率が悪い入点がある
。特に循環流動層は、通過ガス量が多（、その傾回が顕
著である。
させるため、充填層型の反応塔に比較すると、容積当り
の生産性が低（、またガスの利用効率が悪い入点がある
。特に循環流動層は、通過ガス量が多（、その傾回が顕
著である。
このため本発明者らは特願昭１５１−７３７５４号とし
て、反応塔の途中からも還元性ガスを吹込み生産性を向
上させる方法を提案した。
て、反応塔の途中からも還元性ガスを吹込み生産性を向
上させる方法を提案した。
しかしながら、このような流ｉＪＪ層による鉱石の還元
にどいては、粒子充填密度の高い移動層型反工６装置に
比べて、排カスの酸化度が低くなる問題点がある。
にどいては、粒子充填密度の高い移動層型反工６装置に
比べて、排カスの酸化度が低くなる問題点がある。
すなわち鉱石を備環流動させろためには１反応塔のガス
流速を粒子の終末速度以上にする必要があり、そのため
空間率が０８５程度もしく：ｉそれ以上で操業される結
果、−経路で廣触する粒子数が限られ、充分なガス利用
率が１１）にくく、ひいてメ は生産性が劣ることになる点である。
流速を粒子の終末速度以上にする必要があり、そのため
空間率が０８５程度もしく：ｉそれ以上で操業される結
果、−経路で廣触する粒子数が限られ、充分なガス利用
率が１１）にくく、ひいてメ は生産性が劣ることになる点である。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は流動層還元炉から排出された排ガスに随伴する
鉱石を回収し、下降連絡管を介して再度流動層還元炉に
装入するようにした鉱石類の循環流動層還元方法におい
て、下降連絡管の粒子移動層の上下の圧力差を調節し、
鉱石の流動化開始速度以下の速度の還元性ガスを、下降
連絡管内を流通させ、下降連絡管内で還元反応を行わせ
ることを特徴とするものである。
鉱石を回収し、下降連絡管を介して再度流動層還元炉に
装入するようにした鉱石類の循環流動層還元方法におい
て、下降連絡管の粒子移動層の上下の圧力差を調節し、
鉱石の流動化開始速度以下の速度の還元性ガスを、下降
連絡管内を流通させ、下降連絡管内で還元反応を行わせ
ることを特徴とするものである。
以下図面により本発明について説明する。
第１図は本発明方法を適用する装置の説明図、第２図は
従来法の説明図である。
従来法の説明図である。
第１図において２は鉱石１を還元する反応塔で、その下
部には鉱石ｌの装入口１６および成品１０の排出口１７
を設けてあり、また上方にはサイクロン３と連結する連
結管１８を設けである。なお８はサイクロン３に設けた
排気口である。
部には鉱石ｌの装入口１６および成品１０の排出口１７
を設けてあり、また上方にはサイクロン３と連結する連
結管１８を設けである。なお８はサイクロン３に設けた
排気口である。
さらにこのサイクロン３には１列に上部下降連絡管１４
、ホッパー４、下部下降連絡管１５、ニーマチックバル
ブ６等が設しナられており、該＝ ニーマチックバルブ
６は反応塔２の下端と連絡されて℃・る。
、ホッパー４、下部下降連絡管１５、ニーマチックバル
ブ６等が設しナられており、該＝ ニーマチックバルブ
６は反応塔２の下端と連絡されて℃・る。
また１１は反応塔２の上部とホッパー４との間を連絡す
る導圧管で、その中間には圧力制御弁１３を設けである
。１２はホッパー４と反応塔２の下端との間に挿入した
差圧計である。
る導圧管で、その中間には圧力制御弁１３を設けである
。１２はホッパー４と反応塔２の下端との間に挿入した
差圧計である。
また第２図において、５はホッパー４と二ニーマチック
バルブ６との間に設けた下降連絡管、９はフィーダーガ
スの導入口である。
バルブ６との間に設けた下降連絡管、９はフィーダーガ
スの導入口である。
第２図に示すような従来の循環型流動反応装置において
は、反応塔２に吹込まれた還元ガスは反応塔２内の鉱石
を還元しつつ上昇し、連絡管１８を経てサイクロン３に
至り、固気分離された後。
は、反応塔２に吹込まれた還元ガスは反応塔２内の鉱石
を還元しつつ上昇し、連絡管１８を経てサイクロン３に
至り、固気分離された後。
排気口８から排ガスとして排出されろ。
一方サイクロン３で回収された粒状の鉱石は、ホラ、ξ
−４、下降連結管５、ニューマチックバルブ６を経て反
応塔２内に戻され、再度還元反応を受ける。この場合通
常は、反応塔２内では高さ方向に粒子のホールドアツプ
に見合った圧力損天があり、下部が最も高い圧力を示し
、かつ反応塔内の圧力勾配も下部の方が太きいが、この
圧力差もしくはサイクロン３での圧力損失をも考慮した
圧力差により、下降連結管５からサイクロン３の方向へ
の反応塔内の還元ガスの吹抜けを防止するために、下降
連結管５を流下する鉱石によって、粒体シールがなされ
るように、下降連結管５に所要の長さをもたせている。
−４、下降連結管５、ニューマチックバルブ６を経て反
応塔２内に戻され、再度還元反応を受ける。この場合通
常は、反応塔２内では高さ方向に粒子のホールドアツプ
に見合った圧力損天があり、下部が最も高い圧力を示し
、かつ反応塔内の圧力勾配も下部の方が太きいが、この
圧力差もしくはサイクロン３での圧力損失をも考慮した
圧力差により、下降連結管５からサイクロン３の方向へ
の反応塔内の還元ガスの吹抜けを防止するために、下降
連結管５を流下する鉱石によって、粒体シールがなされ
るように、下降連結管５に所要の長さをもたせている。
本発明はこのような従来法におけろ下降連結管の部分に
おいても、鉱石の還元反応を行わせるようにしたもので
ある。すなわち下降連結管内は、鉱石の粒子の空間率が
反応塔内より低い移動層として降下してくるので、この
部分に適度な還元性ガスを流すことにより、下降連結管
においても反応を進行させようとするものである。
おいても、鉱石の還元反応を行わせるようにしたもので
ある。すなわち下降連結管内は、鉱石の粒子の空間率が
反応塔内より低い移動層として降下してくるので、この
部分に適度な還元性ガスを流すことにより、下降連結管
においても反応を進行させようとするものである。
そのため本発明においては、下降連結管をサイクロン３
とホッパー４との間の上部下降連絡管１４と、ホンパー
４と二ニーマチックパルプ６との間の下部下降連絡管１
５とに分割し、サイクロン３に連絡する上部下降連絡管
１４の部分において反応塔２との間をシールし、ホッパ
ー４の下方に位置する下部下降連絡管１５において、還
元反応を行わせることを特徴とするものである。
とホッパー４との間の上部下降連絡管１４と、ホンパー
４と二ニーマチックパルプ６との間の下部下降連絡管１
５とに分割し、サイクロン３に連絡する上部下降連絡管
１４の部分において反応塔２との間をシールし、ホッパ
ー４の下方に位置する下部下降連絡管１５において、還
元反応を行わせることを特徴とするものである。
すなわち本発明においては、反応塔２内において従来法
と同様の鉱石の還元を行うのみならず、反応塔２の上部
と、上部下降連絡管１４の下方に設けたホッパー４との
間に導圧管１１を設げているので、該導圧管１１に設け
た圧力制御弁１３を調節し、サイクロン３とホッパー４
との差圧を調整すると、上部下降連絡管１４内の鉱石粒
子は、サイクロン３とホッパー４との間を適度にシール
する作用を営むことになる。
と同様の鉱石の還元を行うのみならず、反応塔２の上部
と、上部下降連絡管１４の下方に設けたホッパー４との
間に導圧管１１を設げているので、該導圧管１１に設け
た圧力制御弁１３を調節し、サイクロン３とホッパー４
との差圧を調整すると、上部下降連絡管１４内の鉱石粒
子は、サイクロン３とホッパー４との間を適度にシール
する作用を営むことになる。
一方下部下降連絡管１５には、反応塔２の下部とホッパ
ー４との差圧により、還元ガスの一部がニューマチック
パルプ６を介して流入し、該連絡管１５内の鉱石粒子は
還元されろ。このとき下部下降連絡管１５に流入する還
元ガスの量は、前記圧力制御弁１３を調節することによ
り調節することができる。
ー４との差圧により、還元ガスの一部がニューマチック
パルプ６を介して流入し、該連絡管１５内の鉱石粒子は
還元されろ。このとき下部下降連絡管１５に流入する還
元ガスの量は、前記圧力制御弁１３を調節することによ
り調節することができる。
また下部下降連絡管１５に流れる還元ガスの流速は、該
管内での鉱石粒子の流動化およびサイクロン３への鉱石
粒子、ガスの吹抜けを防止し、サイクロン回収効率の低
下や、循環量制御性の悪化などを回避するために、鉱石
流動化開始速度以下にする必要がある。
管内での鉱石粒子の流動化およびサイクロン３への鉱石
粒子、ガスの吹抜けを防止し、サイクロン回収効率の低
下や、循環量制御性の悪化などを回避するために、鉱石
流動化開始速度以下にする必要がある。
この場合流動化開始の検知は、下部下降連絡管の高さ方
向の圧力勾配により検知可能である。すなわち、流動化
開始以下のガス流速では、ガス流速と圧力勾配はほぼ比
例するが、流動化開始後は圧力勾配はガス流速に依存せ
ず、はぼ一定値を示すため判別が可能である。
向の圧力勾配により検知可能である。すなわち、流動化
開始以下のガス流速では、ガス流速と圧力勾配はほぼ比
例するが、流動化開始後は圧力勾配はガス流速に依存せ
ず、はぼ一定値を示すため判別が可能である。
このようにして本発明においては反応塔のみならず、下
部下降連絡管の部分においても還元反応が進行するので
、生産性が向上する。特に下部下降連絡管では、鉱石粒
子が充填状態で降下しているので、相対的な鉱石量／ガ
ス量の比率が大きくなり、平衡状態に近いガス利用率を
得ることが可能である。
部下降連絡管の部分においても還元反応が進行するので
、生産性が向上する。特に下部下降連絡管では、鉱石粒
子が充填状態で降下しているので、相対的な鉱石量／ガ
ス量の比率が大きくなり、平衡状態に近いガス利用率を
得ることが可能である。
（実施例）
目標予備還元率６０％として、鉄分６８％の鉄鉱石１０
ｔ／ｍ’ ｈｒを反応塔内に装入し、入口ガスの組成
および温度が、Ｈ２１５％、Ｃｏ ８２．５％、Ｈ２Ｏ
０，５％、Ｃ０２２，０％、９００℃の条件で１０１０
５０ＯＮ／ｒｒｒ’ ｈ ｒのガスを吹込み鉄鉱石の還
元を行なった。
ｔ／ｍ’ ｈｒを反応塔内に装入し、入口ガスの組成
および温度が、Ｈ２１５％、Ｃｏ ８２．５％、Ｈ２Ｏ
０，５％、Ｃ０２２，０％、９００℃の条件で１０１０
５０ＯＮ／ｒｒｒ’ ｈ ｒのガスを吹込み鉄鉱石の還
元を行なった。
本発明方法と従来法の生産性を第３図に対比して示す。
横軸は全吹込み還元性ガスのうち、下部下降連絡管へ分
配されたガスの比率であり、縦軸は従来法の生産性を１
００とした場合の相対生産性である。
配されたガスの比率であり、縦軸は従来法の生産性を１
００とした場合の相対生産性である。
本発明方法の場合３％のガス分配により約４．４％生産
性が向上した。
性が向上した。
（発明の効果）
以上説明したように本発明は、下降連絡管においても鉱
石の還元を行わせることにより、生産性を向上させろこ
とができ、その効果は太きい。
石の還元を行わせることにより、生産性を向上させろこ
とができ、その効果は太きい。
第１図は本発明の説明図、第２図は従来法の説明図、第
３図は本発明の効果を示すグラフである。 ２−反応塔 ３．サイクロン１１、導圧管
１２：差圧計１３：圧力制御弁 １４：
上部下降連絡管ｌ５：下部下降連絡管 代理人 弁理士 茶野木 立 夫 第１図 ７１尤πス 第３図
３図は本発明の効果を示すグラフである。 ２−反応塔 ３．サイクロン１１、導圧管
１２：差圧計１３：圧力制御弁 １４：
上部下降連絡管ｌ５：下部下降連絡管 代理人 弁理士 茶野木 立 夫 第１図 ７１尤πス 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応塔から排出された排ガスに随伴する鉱石を回収
し、下降連絡管を介して再度反応塔に装入するようにし
た鉱石類の循環流動還元方法において、下降連絡管の粒
子移動層の上下の圧力差を調節し、鉱石の流動化開始速
度以下の速度の還元性ガスを下降連絡管内に流通させ、
下降連絡管内で還元反応を行わせることを特徴とする鉱
石類の循環流動還元方法。 ２ 反応塔の入側と出側とを連絡する下降連絡管を、上
部下降連絡管と下部下降連絡管とに分割し、さらに反応
塔の出側と上部下降連絡管の出側端部との間に導圧管を
設けるとともに、該導圧管の中間部に圧力制御弁を設け
、さらに下部下降連絡管の上下に差圧計を設けたことを
特徴とする鉱石類の循環流動還元装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19999086A JPS6357710A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 鉱石類の循環流動還元方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19999086A JPS6357710A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 鉱石類の循環流動還元方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357710A true JPS6357710A (ja) | 1988-03-12 |
| JPH0351766B2 JPH0351766B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=16416958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19999086A Granted JPS6357710A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 鉱石類の循環流動還元方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357710A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102031423B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2019-10-11 | 주식회사 포스코 | 고로 |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP19999086A patent/JPS6357710A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351766B2 (ja) | 1991-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4054444A (en) | Method for controlling the carbon content of directly reduced iron | |
| US2711368A (en) | Process for reducing oxidic iron ore | |
| US4224056A (en) | Direct reduction process for iron ores with fluidized bed system | |
| US5674308A (en) | Spouted bed circulating fluidized bed direct reduction system and method | |
| CA1160056A (en) | Method of, and arrangement for, producing molten pig iron or steel pre-material | |
| US4729786A (en) | Process for the direct reduction of iron-oxide-containing materials | |
| US4359212A (en) | Apparatus for reducing finely divided iron oxide material | |
| EP0459810B1 (en) | Method and apparatus for the production of hot direct reduced iron | |
| US4556417A (en) | Process for the direct reduction of iron ores | |
| US4708736A (en) | Method of producing molten pig iron or steel pre-products from particulate ferrous material | |
| US4439233A (en) | Direct reduction of iron | |
| US4591381A (en) | Process of producing pig iron from iron ore concentrate | |
| US2919983A (en) | Iron ore reduction process | |
| US4975116A (en) | Method for production of metals of ferroalloys by direct reduction | |
| US5919281A (en) | 2-stage fluidized bed furnace for pre-reducing fine iron ore and method for pre-reducing fine iron ore using the furnace | |
| JPS607685B2 (ja) | 粗鋼の直接製造方法 | |
| JPS6357710A (ja) | 鉱石類の循環流動還元方法および装置 | |
| US3022156A (en) | Process for reduction of iron orew | |
| US6132489A (en) | Method and apparatus for reducing iron-oxides-particles having a broad range of sizes | |
| JPH0422963B2 (ja) | ||
| JPH0689389B2 (ja) | 鉱石類の流動層還元方法 | |
| JPS62230912A (ja) | 竪型流動還元方法 | |
| WO1998038129A1 (fr) | Procede de production de carbure de fer | |
| JPH0635614B2 (ja) | 鉱石類の流動層還元方法 | |
| NZ551518A (en) | Direct reduction process using a single fluidised bed |