KR100240810B1 - 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트 - Google Patents

용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR100240810B1
KR100240810B1 KR1019970701875A KR19970701875A KR100240810B1 KR 100240810 B1 KR100240810 B1 KR 100240810B1 KR 1019970701875 A KR1019970701875 A KR 1019970701875A KR 19970701875 A KR19970701875 A KR 19970701875A KR 100240810 B1 KR100240810 B1 KR 100240810B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iron
containing material
chamber vaporizer
melt
burner
Prior art date
Application number
KR1019970701875A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970706407A (ko
Inventor
미셸 나글
Original Assignee
이구택
포항종합제철주식회사
신현준
재단법인포항산업과학연구원
파투치 알렉산더, 토이플아르민
뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠바하
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이구택, 포항종합제철주식회사, 신현준, 재단법인포항산업과학연구원, 파투치 알렉산더, 토이플아르민, 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠바하 filed Critical 이구택
Publication of KR970706407A publication Critical patent/KR970706407A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100240810B1 publication Critical patent/KR100240810B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

용융선철 또는 강 시제품의 제조공정 및 이러한 공정을 수행하기 위한 플랜트.
미세한 입자 철함유 재료, 특히 환원된 해면철로부터 용융선철 또는 강 시제품을 생산하기 위한 제조 공정에 있어서, 용융실 기화기(5)의 용융 기화 영역(6)내에서 철함유 재료는 환원 가스의 형성과 동시에 탄소 함유 재료와 산소 함유 가스를 공급하여 고체 탄소 운반체의 형태로 층(16)내에서 용해된다.
용융실 기화기에 장입된 철함유 재료의 입자가 배출되는 것을 방지하기 위하여, 철함유 재료는 산소 버너(15)로 고온 연소 영역(21)을 형성하여 용융실 기화기의 중심으로 근접하게 층(16)의 위로 층의 바로 근처로 공급한다.

Description

용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트
유럽 특허 공보 제0 010 627호는 석탄의 부가와 산소 함유 가스를 송풍하여 코우크스 입자의 유동층을 형성하여 철함유 입자 재료, 특히 환원된 해면철로부터 용융선철 또는 강 시제품을 생산하고, 용융실 기화기내에서 환원 가스를 생산하는 공정을 제안하였다. 상기에서 산소 함유 가스 또는 순수 산소는 각각 용융실의 하부로 주입된다. 철함유 입자 재료, 특히 환원된 해면철과, 괴탄은 상부로부터 용융실 기화기의 후드내에 배열된 장입 구멍을 통하여 공급되고, 하강하는 입자들은 유동층에서 감속되고, 코우크스 유동충을 통하여 하강하는 동안에 철함유 입자들은 환원되고 용융된다. 용융물과 슬랙 (slag)으로 덮힌 금속은 용융실 기화기의 바닦으로 모인다. 금속 및 슬랙은 분리 탭 구멍을 통하여 배출된다.
그러나, 이러한 종류의 공정은 용융실 기화기내에 존재하는 상기한 바와 같은 가스의 유동으로 인하여 미세입자 해면철이 용융실 기화기로부터 바로 배출됨으로써 미세 입자 해면철을 처리하기에는 적합하지 않다. 배출이 너무 느리면 장입부위에서 해면철의 용융이 보장되므로 용융실 기화기의 상부 영역내를 지배하는 온도에 의해 더욱 촉진된다.
미합중국 특허 제5,082,251호에는 천연 가스로부터 제조된 환원 가스에 의해 유동층에서 작용하여 철함유 미분광을 직접 환원시키는 공정이 개시되어 있다. 상기 공정에서 철이 풍부한 미분광은 일련으로 배열된 유동층 반응기의 시스템에서 증가된 압력으로 환원가스에 의해 환원된다. 상기에서 얻어진 해면철은 계속하여 가열 또는 냉각 단광 처리한다. 해면철 분말을 더욱더 처리하기 위해서는 별도의 용융설비가 구비되어야 한다.
유럽 특허 공개 공보 0 217 331호에는 유동층 조작으로 미분광을 직접 선환원시키고, 용융실 기화기로 선환원된 미분광을 공급하고, 탄소 함유환원제의 공급하에 플라즈마 버너 수단에 의해 이를 완전히 환원시키고 미분광을 용융시키는 공정이 제안되어 있다. 용융실 기화기에서 유동층이 형성되어 코우크스의 유동층위에 위치한다. 선환원된 미분광 또는 해면철 분말은 각각 용융실 기화기의 하부에 제공된 플라즈마 버너로 공급된다. 상기 발명의 한가지 단점은 낮은 용융영역, 즉 용융체가 회수되는 지역에서 선환원된 미분광을 즉시 공급되어 완전한 환원이 더 이상 보장되지 않고, 선철의 추가 처리를 위해 요구되는 화학 조성이 적어도 달성될 수 없다는 것이다. 더욱이 플라즈마 버너의 높은 온도 지역으로부터 용융 생성물의 충분한 부분을 배출시킬 수 없는 것과 같이, 용융실 기화기의 하부에서 석탄으로부터 형성되는 각각의 유동층 또는 고정층 때문에 선환원된 미분광의 실질적인 양을 장입할 수 없다. 선환원된 미분광의 더 많은 양의 장입은 플라즈마 버너의 열적 및 기계적 고장으로 곧 이르게할 것이다.
유럽 특허 공보 제0 111 176호에는 철광석이 직접 환원 집합체에 의해 직접 환원되고, 직접 환원 집합체로부터 배출된 해면철 입자들은 미세 및 거친 입자 파편으로 분리되며 괴철광석으로부터 해면철 입자와 용융선철을 생산하는 공정이 공지되어 있다. 미세입자 파편은 용융실 기화기내로 공급되고, 해면철을 용융하기 위해 필요한 열과 함께 직접 환원 집합체에 공급되는 환원 가스는 장입된 석탄과 공급된 산소 함유 가스로부터 생산된다. 미세 입자 파편은 용융실 기화기의 두부로부터 돌출된 수직 파이프를 경유하여 석탄의 유동층의 근처까지 인도된다. 수직 파이프의 단부에는 완충판이 미세 입자의 파편의 속도를 최소화하기 위다여 구비되어 있으며, 따라서 수직 파이프를 이탈하는 미세 입자의 파편의 배출 속도는 매우 낮다. 배출부에서, 용융실 기화기의 내부를 지배하는 온도는 매우 낮고, 그 결과로써 공급된 미세 입자 파편의 즉시 용융은 일어나지 않는다. 이것과 용융실 기화기로부터의 낮은 배출 속도는 공급된 미세 입자 파편의 많은 부분이 용융실 기화기로부터 배출되게 인도하고 이에서 생산된 환원 가스와 함께 배출되게 한다. 이러한 공정에 따라서 많은 양의 미세 입자의 장입이 불가능하거나 또는 미세 입자만을 장입 가능하게 된다.
유럽 특허 공보 제0 576 414호에 따른 공정에서는, 괴철광석 함유 장입물은 용융 기화 영역내에서 형성된 환원 가스에 의해 환원축로내에서 직접 환원된다. 그러므로, 해면철은 용융 기화 영역으로 연속적으로 공급되어 얻어진다. 이러한 공지의 공정으로써, 야금 공장에서 발생하는 산화철미세 분진과 같은 미분광 및/또는 광석 분진을 부가적으로 이용하기 위해서는, 미분광 및/또는 고체 탄소 운반체와 함께 광석 분진은 용융 기화 영역내에서 작용하는 분진 버너로 공급되고, 화학량론적 연소 반응실에서 반응한다. 이러한 종류의 공정은 야금 공장에서 일어나는 광석 분진 및/또는 미분광을 효율적으로 처리할수 있는데 전체 광석 장입량의 20 내지 30%의 양까지 처리할수 있고 따라서, 괴광석과 미분광을 복합적으로 처리할 수 있다.
본 발명은 용융실 기화기의 용융 기화 영역에서 미세 입자 철함유 재료, 특히 환원된 해면철로부떠 용융선철 또는 강 시제품(Steelpre-products)의 제조방법 및 이러한 방법을 수행하기 위한 플랜트에 관한 것으로서, 탄소 함유 재료와 산소 함유 가스의 공급하에서 환원 가스가 동시에 형성되고, 철함유 재료가 선택적으로 사전에 완전 환원되면서 고체 탄소 운반체로 구성된 층내에서 용융되는 제조방법 및 이러한 제조방법을 수행하기 위한 플랜트에 관한 것이다
제1도는 본 발명을 수행하기 위한 플랜트의 개략도이다.
이하에서 본 발명을 도면에서 개략적으로 도시한 예시적인 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 결점과 단점을 극복하기 위해 창안된것으로서, 선택적으로 선환원 또는 완전히 환원된 상태에서 공급되는 미세입자, 즉 철함유 재료의 배출이 용융실 기화기내에서 생성되는 환원가스에 의해 신뢰성있게 배제되며, 요구되어지는 가능한 완전 환원이 보장되고, 브리켓이 필요하지 않은 미세 입자 철함유 재료를 처리할 수 있는 서두에 기술한 종류의 제조방법과 이러한 방법을 수행할 수 있는 플랜트를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 하나의 특정 목적은 용융실 기화기를 이용하면서 대부분의 장입물, 양호하게는 100%의 미세 입자 철함유 재료를 선철 또는 강 시제품으로 처리할 수 있는 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 철함유 재료를 고온 연소 영역의 형성하에서 산소 버너에 의해 상기 층의 위쪽으로 근접된 중심의 용융실 기화기내로 공급됨으로써 달성되며, 바람직하게는 상기 고온 연소 영역내에 형성된 연소 제트는 상기 층의 표면쪽으로 향해 있고, 상기 층의 표면쪽으로 철함유 재료를 송풍하기 위해 이용된다.
층의 표면에서 미세 입자 철함유 재료의 속도는 감속되는데, 이 때문에 공급되는 철함유 재료가 용융되기에 충분한 보류 시간 (retention time)이 고온 영역에서 보장된다. 슬랙 (slag)과 선철은 용융실 기화기의 하부부분을 각각 향하여 유동하고 정치된 층을 통하여 유동할 수 있다. 용융 기화 영역내에서 보류 시간이 있기 때문에 이 단계에서 완전히 환원되지 않은 어떤 철함유 재료의 완전한 환원이 일어나게 된다.
유럽 특허 공개 공보 제0 174 291호에는 분진 형태의 비황철광 금속광석, 특히 비철금속 광석을 용융실 버너를 통하여 용융실 기화기로 공급하는 것이 기재되어 있다. 여기에서 더 많은 양의 비황철광금속 광석을 처리할 수 있을지라도, 미분광을 용융하기 위해 필요한 열은 버너내에서의 산소와 황화물 광석의 발열 반응에 의해 생성된다.
이러한 공지의 공정에 있어서, 탄소의 유동층을 형성하기 위한 석탄은 별도로 용융 기화 영역 내로 장입된다. 이러한 종류의 공정으로는 산화미분광에는 실시할 수 없고, 이들 산화 미분광을 용융하기 위한 열은 여기에서는 이용할 수 없다. 그 결과로서, 미분광 공급 덕트가 용융실 기화기의 상부 단부에 배열되어 있기 때문에 이들 미분광은 용융 기화 영역으로부터 나오는 환원 가스에 의해 배출되고 용융 기화기로부터 배출된다.
미세 입자 철함유 재료가 산소 버너에 공급된 산소 또는 산소 함유 가스에 의해 산화되는 영역으로부터 용융 기화 영역내로 장입되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에 따라서 양호하게는 미분탄이 공급되고, 바람직하게는 고온 연소 영역내로 직접 송풍한다.
양호한 실시예에 따라서, 미분광은 용융 기화 영역내에서 형성된 환원 가스에 의한 유동층내에서 환원되고, 상기 용융실 기화기로부터 나온 환원 가스는 사전에 분진 분리 작업 없이 유동층 환원 영역으로 직접 이송된다. 상기 공정에서, 환원 가스와 함께 용융 기화 영역으로부터 배출된 코우크스 분진은 유동층 환원 영역으로 공급되고, 이에 의해 "스티킹(sticking)"의 위험이 감소된다. 이어, 코우크스 분진은 환원된 미분광과 함께 산소 버너를 통하여 용융 기화 영역내로 다시 공급되므로, 코우크스 분진은 없어지지 않는다.
크기 때문에 가스 유동과 함께 배출될 수 없는 괴탄소 함유 재료와 괴철함유 재료는, 용융실 기화기의 상부로 연결된 공급덕트를 통하여 용융기화 영역안으로 부가적으로 도입된다. 그러므로 본 발명에 따른 제조 공정은 통상적인 용융실 기화기의 커다란 구조적 변경없이도 사용할 수 있다.
본 발명의 플랜트는 생성된 환원 가스를 배출하고, 탄소 함유 재료와 철함유 재료를 첨가하며, 산소 함유 가스와 함께 슬랙 및 철 용융 탭을 공급하기 위한 공급 및 배출 덕트를 포함하는 용융실 기화기를 포함하고, 상기 용융실 기화기의 하부 부분은 용융선철과 액상 슬랙을 수집하는 데 제공되며, 중첩된 중심 부분은 고체 탄소 운반체의 층을 수용하는 데 제공되고, 상부 부분은 진정 공간으로서 제공되는, 미세 입자 철함유 재료로부터의 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법을 수행하기 위한 플랜트로서, 산소 함유 가스와 미세 입자 철함유 재료를 상기 용융실 기화기내로 공그바는 버너는, 버너 헤드가 상기 중심 부분으로부터 진정공간 단면의 중심부내 상부 부분까지로의 전이부에 배열되어 있으며, 버너 헤드는 층의 표면을 향해 대향되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 미분탄을 공급하는 공급 랜스 (lance)의 랜스 구멍은 버너 헤드의 바로 근방에 구비되어 있다.
양호한 실시예에 따르면, 상기 버너는 용융실 기화기의 헤드로부터 수직중심으로 용융실 기화기의 내부로 돌출되어 있는 연소 랜스로 설계되어 있다. 예를들면, 버너는 유럽 특허 공개 공보 제0 481 955호에 기재된 것을 사용할 수 있다. 또한, 고체 미분탄을 동시에 공급하기 위한 환형틈새를 구비한 것일 수 있다.
상기 공급 랜스는 측면으로부터 용융실 기화기내로 돌출되어는 것이 적절하고, 하방으로 경사져 있는 것이 바람직하다.
환원 가스 배출 덕트는 용융실 기화기의 진정 공간으로부터 미세 입자 철광석을 직접 환원하기 위하여 이용되는 유동층 반응로내로 중간에 분진 분리 장치가 배열됨이 없이 직접 연결되며, 환원된 미분광을 배출하기 위한 덕트는 유동층 반응로로부터 버너로 연결되어 있다.
본 발명에 따른 플랜트는 광석 공급 덕트(2)를 통하여 공급되는 미분광의 상당량(50% 이상)을 포함하는 미분광 또는 철함유 광석(예를들면 1461Kg 광석/톤 선철)을 수용하는 유동층 반응로(1)를 구비하고 있다. 유동층 반응로(1)에서 미분광의 예비 또는 선택적 완전 환원이 유동층 영역(3)에서 수행된다.
광석의 상세
Fetot66.3％
Fe2O394.7％
입자크기 0 내지 8 mm
단일 유동층 반응로(1)대신에 직렬로 연속 배열된 다수의 유동층 반응로를 구성하는 것을 실시할 수 있는데, 여기에서 미분광은 유동층 반응로로부터 이송 덕트를 통하여 유동층 반응로로 안내되며, 유사한 방법이 미합중국 특허 제5,082,251호에 기재되어 있다.
예비 또는 완전 환원된 미분광, 즉 해면철 분말(530 Kg/톤 선철)은 아래에서 더욱 상세히 설명될 방법에 의해 이송 덕트(4)를 통하여 용융실 기화기(5)로 공급된다. 용융실 기화기(5)에서 용융 기화 영역(6), CO- 및 H2함유 환원 가스(850 ℃에서 1715 N㎥/톤 선철)는 석탄과 산소 함유 가스로부터 생산되고 환원 가스 공급 덕트(7)를 통하여 유동층 반응로(1)로 공급된다.
환원가스의 분석
CO 63.4 %
CO24.3 %
H226.3 %
나머지(H2O, N2, CH4)
그런 다음에 환원 가스는 광석의 유동과는 반대로 유동층 반응로(1)를 통하여 유동하고, 상부 가스 배출 덕트(8)를 통하여 유동층 반응로(1)로부터 배출되고, 이어서 냉각되고 습식 세정기(wet scrubber; 9)내에서 세척되고 톱 가스(top gas; 1639 Nm3/톤 선철)로서 소비자가 이용할 수 있도록 만들어 진다.
톱 가스의 분석
CO 42 %
CO233.2%
H218.4%
나머지(H2O, N2, CH4)
톱 가스의 열량 : 7681KJ/㎥노르말
용융실 기화기(5)는 덩어리 형태(700 Kg 괴탄/톤 선철)의 고체 탄소 운반체를 위한 공급 덕트(10)와, 탄화수소 즉, 상온에서 액체 또는 가스와 함께 연소된 플럭스와 같은 탄소 운반체를 위한 선택적인 공급 덕트와 함께 산소 함유 가스(275 Nm3O2/톤 선철)를 위한 공급 덕트(11)를 구비한다.
용융실 기화기(5)에서, 용융 기화 영역(6)의 아래의 하부 부분( I )에는 각각 용융선철(12)(1000 Kg 선철/톤 선철) 또는 용융 강예비재료와 용융슬랙(13)(303 Kg/톤 선철)이 수집되고, 탭(14)을 통하여 흘러 내린다.
선철의 평균 분석
C 4.3 %
Si 0.4 %
Mn 0.08 %
P 0.1 %
S 0.05 %
나머지 (철)
슬랙의 평균 염기도: B2 (CaO/SiO2)=1.1
하부 부분( I )의 상부에 배열된 용융실 기화기(5)의 중앙 부분(II)에 있어서, 층(16)은 고체 탄소 운반체로부터 형성되며, 바람직하게는 고정층 및/또는 유동층으로 형성된다. 중앙 부분(II)의 상부에 구비되어 있는 상부 부분(III)은 용융실 기화기(5)내에 형성되어 있는 환원 가스와 환원 가스에 의해 형성된 가스 유동에 의해 동반되는 고체 입자를 위한 진정 공간으로서 작용한다.
예비 또는 완전 환원된 미분광은 층(16)의 표면(17)의 상부에 근접하게 위치한 버너 헤드(15')와 함께 수직으로 근접하게 수직으로 대향되고 그 상부로부터 하방으로 대향된 산소 버너(15)에 의해 용융 기화 영역내로 도입된다. 용융실 기화기(5)의 단면에 관하여, 버너 헤드(15')는 용융실 기화기의 중심 영역내에 즉, 용융실 기화기의 측벽으로부터 이격되어 배열되어 있다. 단일 버너 헤드(15')는 용융실 기화기(15')의 수직 종방향 중심선상에 구비되는 것이 바람직하다. 버너(15)는 부분적 또는 완전 환원된 미분광을 공급하기 위한 중앙 내부 파이프(18)와, 중앙 내부 파이프(18)를 둘러싸고 있고 냉각 외부 파이프(19)에 의해 한정되며 산소(Nm3O2/톤 선철) 또는 산소 함유 가스를 각각 공급하기 위한 환형 틈새(20)를 구비한다.
산소 함유 가스와 공급된 철함유 재료의 배출 위치에는 표면(17)에 충돌하여 층(16)의 표면에서 감속되기 때문에 층(16)의 표면(17)의 방향내로 버너 헤드를 통하여 송풍된 철함유 재료는 철함유 재료가 용융되기에 충분한 보류 시간에 이르게 된다. 이렇게 형성된 슬랙과 용융철은 층(16)을 통하여 용융실 기화기(5)의 하부 부분( I )으로 흘러내린다.
장입된 미분광의 입자 치수가 크게 변동이 있는 경우에, 어떤 부분은 유동층 반응로(1)로부터 나온 철함유 재료를 분류하고, 버너(15)에 미세한 파편만을 공급하기 위해 분류되고, 한편 거친 입자 파편(바람직하게는 2 내지 8mm)(530 Kg/톤 선철)은 분리 공급 덕트(22)와 용융실 기화기(5)의 상부 부분내의 공급 구멍(23)을 통하여 용융실 기화기안으로 장입된다. 바람직하게는 입자 치수가 0 내지 2mm 의 입자는 버너(15)를 통하여 공급된다.
석탄의 상세:
최종 분석치:
C 73.6 %
H 4.4 %
N 1.7 %
O 6.2 %
S 1.0 %
Cfix 60.8%
휘발성물질 25.6%
재 8.6 %
미분탄의 입자 크기:
0 내지 2mm
괴탄의 입자 크기 :
8 내지 50mm
버너 헤드(15')의 근접한 근처에서 랜스 구멍(24)은 미분탄(250 Kg/톤 선철)을 공급하는 공급 랜스(25)가 위치한다. 미분탄은 측면으로부터 버너 헤드(15') 아래의 높이까지 고온 연소 영역(21)안으로 송풍되도록 실행할 수 있게 되고, 이에 의해 버너 헤드(15')를 통하여 공급된 산소에 의해 부분적으로 또는 완전히 환원된 미분광의 산화를 방지 가능하게 된다.
공급된 미분탄은 용융 기화 영역(6)내에 형성된 환원 가스의 온도에서 더욱 환원될 수 있고, 이는 통상적인 용융실 기화기와 같이 배출될 수 있다.
분진 분리 수단은 환원 가스와 함께 분진 재순환 수단이 필요없게 되고, 이 때문에 유동층 반응로(1)의 유동층 환원 영역(3)에서 코우크스 분진은 "스티킹"의 위험성이 감소된 환원 가스와 함께 배출되고, 따라서 어떤 수단도 교란되지 않으며 산소 버너(15)를 통하여 용융 기화 영역(6)으로 다시 도달하게 된다. 그러나, 환원 가스의 일부분을 정화하고 계속하여 재순환 하기 위하여 환원 가스의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.

Claims (13)

  1. 탄소 함유 재료와 산소 함유 가스가 공급되고 동시에 환원가스가 형성되면서, 철함유 재료가 고체 탄소 운반체로 구성된 층(16)내에서 용융되거나 또는 사전에 완전 환원되면서 용융되는, 용융실 기화기(5)의 용융 기화 영역(6)내에서 미세 입자 철함유 재료로부터의 용융선철(12) 또는 강 시제품의 제조방법에 있어서, 상기 철함유 재료는 고온 연소 영역(21)의 형성하에서 산소 버너(15)에 의대 상기 층(16)의 위쪽으로 근접된 중심의 용융실 기화기(5)내로 공급되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 고온 연소 영역(21)내에 형성된 연소 제트는 층(16)의 표면(17) 쪽으로 향해있고, 층(16)의 표면(17) 쪽으로 철함유 재료를 송풍하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 미분광은 고온 연소 영역(21)내로 투입 또는 직접 송풍되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 미분광은 용융 기화 영역(6)내에서 형성된 환원가스에 의한 유동층(3)내에서 환원되고, 상기 용융실 기화기(5)로부터 나온 환원 가스는 사전 분진 분리작업없이 유동층 영역(3)내로 직접 이송되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 괴탄소 함유 재료와 괴철함유 재료는 용융실 기화기(5)의 상부로 연결된 공급 덕트(10, 22, 23)를 통하여 용융 기화 영역(6)내로 부가적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 생성된 환원 가스를 배출하고, 탄소 함유 재료와 철함유 재료를 첨가하며, 산소 함유 가스와 함께 슬랙 (slag) 및 철 용융 탭 (tap: 14)을 공급하기 위한 공급 및 배출 덕트(4,7,10,11)를 포함하는 용융실 기화기(5)를 포함하고, 상기 용융실 기화기(5)의 하부 부분( I )은 용융선철(12)과 액상슬랙(13)을 수집하는데 제공되며, 중첩된 중심 부분(II)은 고체 탄소 운반체의 층(16)을 수용하는데 제공되고, 상부 부분(III)은 진정 공간으로서 제공되는, 미세 입자 철함유 재료로부터의 용융선철 또픈 강 시제품의 제조방법을 수행하기 위한 플랜트에 있어서, 산소 함유 가스와 미세 입자 철함유 재료를 상기 용융실 기화기(5)내로 공급하는 버너(15)는, 버너 헤드(15')가 상기 중심 부분(II)으로부터 진정 공간 단면의 중심부내 상부 부분(III)까지로의 전이부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  7. 제6항에 있어서, 버너 헤드(15')는 층(16)의 표면(17)을 향해 대향되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  8. 제6항에 있어서, 미분탄을 공급하는 공급 랜스(25)의 랜스 구멍(24)은 버너 헤드(15')의 바로 근방에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  9. 제6항에 있어서, 상기 버너(15)는 용융실 기화기(5)의 헤드로부터 수직중심으로 용융실 기화기(5)의 내부로 돌출되어 있는 연소 랜스로 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  10. 제9항에 있어서, 공급 랜스(25)는 측면으로부터 용융실 기화기(5)내로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  11. 제6항에 있어서 , 환원 가스 배출 덕트(7)는 용융실 기화기(5)의 진정 공간(III)으로부터 미세 입자 철광석을 직접 환원하기 위하여 이용되는 유동층 반응로(1)내로 중간에 분진 분리 장치가 배열됨이 없이 직접 연결되며, 환원된 미분광을 배출하기 위한 덕트(4)는 유동층 반응로(1)로부터 버너(15)로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트.
  12. 제1항에 있어서, 상기 미세 입자 철 함유 재료는 환원된 해면철인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 공급 랜스(25)는 하방으로 경사져 있는 것으로 하는 플랜트.
KR1019970701875A 1995-07-19 1996-07-18 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트 KR100240810B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0123495A AT406480B8 (de) 1995-07-19 1995-07-19 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens
ATA1234/95 1995-07-19
PCT/AT1996/000128 WO1997004136A1 (de) 1995-07-19 1996-07-18 Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970706407A KR970706407A (ko) 1997-11-03
KR100240810B1 true KR100240810B1 (ko) 2000-01-15

Family

ID=3509512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970701875A KR100240810B1 (ko) 1995-07-19 1996-07-18 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5944871A (ko)
EP (1) EP0783591B1 (ko)
JP (1) JPH10509216A (ko)
KR (1) KR100240810B1 (ko)
CN (1) CN1158146A (ko)
AT (2) AT406480B8 (ko)
AU (1) AU698669B2 (ko)
BR (1) BR9606524A (ko)
CA (1) CA2200323A1 (ko)
CZ (1) CZ78197A3 (ko)
DE (1) DE59606821D1 (ko)
RU (1) RU2133780C1 (ko)
SK (1) SK36597A3 (ko)
TW (1) TW334476B (ko)
UA (1) UA37264C2 (ko)
WO (1) WO1997004136A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT403696B (de) * 1996-06-20 1998-04-27 Voest Alpine Ind Anlagen Einschmelzvergaser und anlage für die herstellung einer metallschmelze
AT407052B (de) * 1998-08-13 2000-12-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen
JP4691827B2 (ja) * 2001-05-15 2011-06-01 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄
AT411265B (de) 2002-02-14 2003-11-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von metallen und/oder metallvorprodukten
KR101121197B1 (ko) * 2004-07-30 2012-03-23 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 직접 사용하는 용융가스화로에 미분탄재를 취입하는 용철제조장치 및 그 용철제조방법
AT507823B1 (de) 2009-01-30 2011-01-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und anlage zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
US8518146B2 (en) 2009-06-29 2013-08-27 Gb Group Holdings Limited Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus
KR101481126B1 (ko) 2012-08-16 2015-01-12 주식회사 포스코 용철 제조장치
CN107299177B (zh) * 2017-05-25 2019-04-30 北京大学 一种流固耦合的铁矿粉还原装置及方法
CN109371189A (zh) * 2018-11-02 2019-02-22 中国石油大学(华东) 铁矿粉和煤粉y型气流床分级还原气化炼铁工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1267692B (de) * 1960-08-10 1968-05-09 E H Hermann Schenck Dr Ing Dr Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden mit Kohle im Wirbelbett
US3264096A (en) * 1963-12-19 1966-08-02 United States Steel Corp Method of smelting iron ore
GB1218388A (en) * 1968-06-27 1971-01-06 Steel Co Of Wales Ltd Process for manufacture of iron from iron ore using fuel oil oxygen lance
DK288176A (da) * 1975-07-04 1977-01-05 Boliden Ab Fremgangsmade til fremstilling af et delvis forreduceret produkt
DE2843303C2 (de) * 1978-10-04 1982-12-16 Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser
DE3328373A1 (de) * 1982-11-15 1984-05-17 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren und anlage zur direkten erzeugung von eisenschwammpartikeln und fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz
IN164687B (ko) * 1984-08-16 1989-05-13 Voest Alpine Ag
AT381116B (de) * 1984-11-15 1986-08-25 Voest Alpine Ag Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3535572A1 (de) * 1985-10-03 1987-04-16 Korf Engineering Gmbh Verfahren zur herstellung von roheisen aus feinerz
JPS6447820A (en) * 1987-08-13 1989-02-22 Kawasaki Steel Co Production of molten metal from powdery ore
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
AT400181B (de) * 1990-10-15 1995-10-25 Voest Alpine Ind Anlagen Brenner für die verbrennung von feinkörnigen bis staubförmigen, festen brennstoffen
AT401777B (de) * 1992-05-21 1996-11-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigen roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
AT404735B (de) * 1992-10-22 1999-02-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10509216A (ja) 1998-09-08
AU698669B2 (en) 1998-11-05
CZ78197A3 (en) 1997-10-15
AU6347796A (en) 1997-02-18
WO1997004136A1 (de) 1997-02-06
BR9606524A (pt) 1997-10-14
UA37264C2 (uk) 2001-05-15
TW334476B (en) 1998-06-21
RU2133780C1 (ru) 1999-07-27
CA2200323A1 (en) 1997-02-06
AT406480B8 (de) 2000-07-25
SK36597A3 (en) 1998-04-08
US5944871A (en) 1999-08-31
ATA123495A (de) 1999-10-15
EP0783591B1 (de) 2001-04-25
EP0783591A1 (de) 1997-07-16
KR970706407A (ko) 1997-11-03
ATE200797T1 (de) 2001-05-15
CN1158146A (zh) 1997-08-27
AT406480B (de) 2000-05-25
DE59606821D1 (de) 2001-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1214333A (en) Method and a melt-down gasifier for producing molten pig iron or steel pre-products
KR100210695B1 (ko) 용융선철 및 용융강 예비생성물을 생산하기 위한 방법 및 장치
US5948139A (en) Process for the production of molten pig iron or steel pre-products and a plant for carrying out the process
KR100240810B1 (ko) 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트
KR100769794B1 (ko) 고로에서 선철 또는 액상의 1차 강 제품을 생산하기 위한 방법 및 플랜트
JPS648044B2 (ko)
US6264722B1 (en) Process for producing liquid pig iron or intermediate steel products and installation for implementing it
JP2001505618A (ja) 液状銑鉄または液状鋼予備生成物を製造するためのプロセス
US6156262A (en) Melter gasifier for the production of a metal melt
US6454833B1 (en) Process for producing liquid pig iron or semifinished steel products from iron-containing materials
AU727111B2 (en) Method of producing liquid pig iron or liquid steel pre-products
AU733442B2 (en) Process for producing sponge iron
CA2260202C (en) Process for charging of metal carrying materials in a melt gasifier
US6277172B1 (en) Method of charging metal carriers to a melt-down gasifying zone
JP2916516B2 (ja) 金属酸化物微粒子から液体金属を製造する方法およびこの方法を実施するための還元精錬炉
KR100466633B1 (ko) 용융금속생산용용융가스화로및용융금속생산설비
JP2000503353A (ja) 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040930

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee