JPS648044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は融解ガス化炉内に石炭を添加し、かつ
該ガス化炉の壁部を貫通するノズルパイプから酸
素含有ガスを吹込むと共に、該ガスが流れる石炭
粒子の固定床と、積層石炭粒子の流動床を形成
し、該流動床に粒状鉄原料、とくに予め還元した
海綿鉄を充填することにより溶融銑鉄または鉄鋼
用生成物および生成還元ガスを製造する方法に関
する。

発明の背景 このタイプの方法はヨーロツパ特許公開第
0114040号に開示されており、該特許では酸素含
有ガスが２つの異なるレベル、すなわち石炭粒子
の固定床と積層された流動床に導入されている。

この固定床域と積層流動床域との組合せによ
り、融解生成物の生産量が増加し、融解金属の温
度が高くなり、それによつてある種の冶金反応が
促進される。融解ガス化炉内に導入された物質の
うち大きな粒径のものは流動床で溶解されずに固
定床に留まり、融解ガス化炉の低部に設けられた
1400〜1500℃の湯留りに直ちには達しない。この
湯留りでは、金属スラグがその比重差により分離
される。

ヨーロツパ特許公開第0114040号記載の公知の
方法は固定床域と流動床域の組合せによりある種
の利点を提供するが、該方法は、酸素含有ガスが
供給される流動床域（流動層）で必然的に生じう
る予め還元した鉄粒子の部分的な再酸化反応が、
同様に酸素含有ガスが供給される該層下方に配置
された固定床中でわずか一部しか反転することが
できないという事実、および固定床中での保留時
間および温度では実質的な炭化を得るのに十分で
はない事実によつて示される実質的な欠点を有す
る。得られた銑鉄の湯留りの温度は十分である
が、炭素、シリコン、マンガン等の化学熱担体の
含量は低い。

発明の目的 本発明の目的は前記した欠点を回避し、融解ガ
ス化炉中の溶湯の再酸化を防止し、かつ必要な一
次エネルギー量を減少させることができる方法を
提供することにある。

この目的は酸素含有ガスが流れる該固定床の下
方にガスが流れない石炭粒子固定床を設け、酸素
ガスが流れる該固定床の上方に設けられた該流動
床に酸素非含有ガスまた酸素低含有ガスを通すこ
とを特徴とする前記したタイプの方法によつて達
成することができる。

上部から融解ガス化炉に供給される石炭または
炭素系燃料のうち、大きな粒子は流動床から固定
床に沈積する。

２つの固定床は粒径20〜60、実質的には30〜40
mmの石炭粒子によつて形成され、他方小さな粒子
は流動床域に存在する。

好適には、酸素含有ガスが流れる固定床の高さ
は融解ガス化炉内に導入される石炭の粒径分布に
よつて調節され、維持される。

導入される石炭の粗粒子部分の粒子分級が狭い
範囲であれば、固定床の形成は特に促進される。

つぎに、融解ガス化炉の概略を示した図面に従
い、本発明の方法をさらに詳しく説明する。

耐熱ライニング処理された融解ガス化炉１は低
部域１′、中央域１″および拡大上部域１を有す
る。低部域′は溶湯浴を備えるように設計されて
いる。中央域１″内に酸素含有ガス用の供給ライ
ン（ノズルパイプ）２が挿入され、上部拡大域１
内に石炭塊またはコークス用の供給手段３およ
び海綿鉄等の予め還元した鉄粒子用の供給手段４
が挿入されている。さらに、生成された還元ガス
用の排出手段５が少なくとも１つ上部域に設けら
れている。中央域１″内にはおよびで示され
る固定床（固定域）が粗粒石炭から形成されてい
る。その下方に設けられた溶湯収集浴は溶湯金属
６およびスラグ７からなり、そこには各成分用の
タツプを設けることもできる。固定床には全く
ガスが供給されず、したがつて、ガスは全くその
中を通過しない。その上方に固定床が形成され
ており、コークス粒子内に供給ライン２から流入
する酸素含有ガスが通過し、一酸化炭素が生成さ
れる。固定床の上方に流動床が形成されてお
り、ここにはいずれのガス供給ラインも設けられ
ていない。これは、固定床で形成された一酸化
炭素含有反応ガスにより専らその動きが維持され
る。小さな石炭またはコークス粒子は流動床域
に留どまる。ガス流の透明チユーブ速度が対応す
る粒子床の放出点以下である大きな石炭またはコ
ークス粒子は、単にほぐされ、流動床を落下
し、沈積し、固定床または固定床各々が形成
される。

該域に酸素または酸素含有ガスが入らないの
で、この域は還元ガス雰囲気となり、それによつ
て上部から導入された海綿鉄のような予め還元し
た鉄粒子の石炭含量が維持される。

固定床においては、該方法に必要な熱は常法
で石炭をガス化することにより製造され、溶解さ
れる海綿体に対し向流で伝達される。スラグおよ
び金属からなる形成した溶湯は過熱される。それ
は、固定床域およびで起こる吸熱反応に必要
な熱量を満たし、かつ融解ガス化炉の低部に集め
られた溶湯がそれ以後の処理に必要な温度を有す
るような温度ほど（約1600℃）に過熱しなければ
ならない。

固定床域およびでは、ノズルパイプ２前方
すぐ近くの区域を除き、酸化状態ではなく、固体
炭素とシリコンおよびマンガンとの間で直接反応
が生じる。また、鉄含有浴の炭素含量の増加が可
能となり、それにより、使用される海綿鉄の炭素
含量の低下が必要となりうる。すなわち、前記し
た直接還元シヤフト炉の操作については炭素の低
下が必要である。海綿鉄中の炭素含量低下の調整
はシヤフト炉中のガス消費量の低下を共なう。さ
らに、還元ガス量の減少には融解ガス化炉でのガ
ス生成用の石炭量の減少および直接還元シヤフト
炉からの頂部ガス量の減少が伴い、これは一次エ
ネルギー低下の要求に一致するものである。

さらに、本発明の方法の利点は、１つのノズル
レベルが省略されたので前記した操作法と比較し
て設備および計測機器等の費用が削減された点に
ある。

つぎに、本発明の方法に従い行つた実施例を挙
げて本発明をさらに詳しく説明する。

金属化度80％、炭素含量１％および温度800℃
の海綿鉄1060Kgを直接還元シヤフト炉から融解ガ
ス化炉内に頂部充てんして銑鉄を1000Kgを得た。
同時に、無煙炭700Kg／銑鉄１トンを供給した。
酸素500m³（標準状態）／銑鉄１トンを供給ライ
ン２を介して導入し、ノズルレベルから固定床
のほぼ中央部分までのガス温度を2000℃以上に、
固定床と流動床の境界ではガス温度1800℃お
よび鉄粒子の温度1200〜1300℃に、域と域の
境界では鉄担体の温度1600℃に調整した。スラグ
または金属浴の温度は1400〜1500℃であつた。融
解ガス化炉の拡大上部域１では、流動床の上
部境界のガス温度が1500℃と、いわゆる積層キリ
ング域の温度が1100℃と測定された。還元ガスは
排出手段５を介し1330m³（標準状態）／銑鉄１ト
ンの量で排出された。形成された銑鉄は3.5％の
炭素含量および0.1％の硫黄含量を有した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための融解ガ
ス化炉の模式図である。図面中、符号はつぎのも
のを意味する。 １：融解ガス化炉、１′：下部域、１″：中央
域、１：上部域、２：ノズルパイプ、３および
４：供給手段、５：排出ダクト、６：溶湯金属、
７：スラグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融解ガス化炉内に石炭を添加し、かつ該ガス
   化炉の壁部を貫通するノズルパイプから酸素含有
   ガスを吹込むと共に、該酸素含有ガスが流れる石
   炭粒子の固定床および積層石炭粒子の流動床を形
   成し、その流動床に粒状鉄原料を充填することに
   より溶融銑鉄または鉄鋼用生成物および生成還元
   ガスを製造するにあたり、酸素含有ガスが流れる
   該固定床の下方にガスが流れない石炭粒子の固定
   床を設け、かつ酸素含有ガスが流れる該固定床の
   上方に設けられた該流動床に酸素を失つたガスま
   たは酸素低含量ガスを通すことを特徴とする製
   法。 ２ 酸素含有ガスが流れる固定床の高さを融解ガ
   ス化炉内に導入される石炭の粒径分布によつて調
   節し、維持する特許請求の範囲第１項記載の製
   法。 ３ 粒状鉄原料が予め還元した海綿鉄である特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の製法。