KR960031629A - 주조된 무쇠철의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

주조된 무쇠철의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예비-환원 단계 후 최종 환원 단계로 철광석을 직접 환원시키는 것을 특징으로 하는 주조된 무쇠철의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 그 제조방법은 예비-환원단계에서, 철광석이 주조 사이클론(1)내에서 최종환원 단계로부터 나온 처리 기체를 환원시킴으로써 예비환원시키고, 후-연소는 주조 사이클론내에서 처리 기체를 환원시킴으로써 일어나서 주조 사이클론내 상기 철광석이 적어도 일부가 용융되며, 일부가 용융된 철광석이 석탄 및 산소의 공급에 의하여 최종 환원이 일어난 사이클론 밑에 위치하는 야금 용기(4)내로 아래방향으로 통과하여 처리기체를 환원시키고, 일부의 후-연소가 공급된 산호에 의하여 야금 용기내 환원 처리 기체내에서 발생하며, 야금 용기를 나오는 기체의 후-연소 비율은 0.55이하이고, 상기 석탄의 슬랙층(7)내로 직접 공급되어 야금 용기내 일부의 후-연소가 상기 슬랙층내에서 적어도 일부 발생하는 것을 특징으로 한다.

Description

주조된 무쇠철의 제조방법 및 제조장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 다이아그램 형식으로 나타낸 흐름도이고,
제2도는 한편으로는 주조 사이클론을 떠나는 처리기체내의 감지열과 화학 에너지 및 다른 한편으로 석탄 소비 사이의 관계를 나타내는 실시예이며,
제3도는 본 발명의 하나의 작동창의 예를 나타내는 그래프이다.

Claims (16)

  1. 하기 단계로 구성되는 예비-환원 단계 및 최종 환원 단계에서 철광석을 직접 환원시킴으로써 제조되는 주조 무쇠철의 제조방법에 있어서, (a) 상기 예비-환원 단계에서 철광석을 주조 사이클론(1)내로 운반하고 상기 최종 환원 단계로부터 나온 처리 기체를 환원시킴으로써 이를 예비-환원하고, (b) 산소를 공급함으로써 상기 주조 사이클론내의 처리기체를 환원시키는 후-연소를 행함으로써 상기 주조 사이클론(1)내 철광석이 적어도 일부가 용융되도록 하고, (c) 예비-환원되고 적어도 일부가 용융된 철광석을 상기 용융된 사이클론(1)으로부터 최종 환원이 일어나도록 아래에 위치하고 있는 야금용기(4)내로 아래방향으로 통과시키고, (d) 석탄 및 산소를 상기 야금 용기로 공급하고, 상기 환원 처리 기체를 형성함으로써 슬랙층(7)내 야금 용기에서 최종환원이 일어나도록 하고, 상기 산소를 공급함에 의하여 야금 용기내 환원 처리 기체에 부분적인 후-연소가 일어나도록 하며, (1) 상기 석탄이 상기 슬랙층(7)에 직접 공급되고 (2) 상기 야금 용기(4)내 부분적인 후-연소가 상기 슬랙층에서 적어도 일부 일어나며, (3) 하기와 같은 정의된 후-연소 비율은 0.55 이하인 것을 특징으로 하는 주조 무쇠철의 제조방법.
    CO2+H2O/CO2+CO+H2O+H2
    (식에서, CO2, CO, H2O 및 H2는 상기 야금 용기를 빠져나올때 상기 기체들의 부피%로 나타낸 농도이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 석탄을 적어도 하나의 (i) 적어도 하나의 랜스(12)에 의하여 미세하게 분산된 석탄을 공기에 의하여 수송하고, (ii) 슬랙층내로 직접 방출시키는 야금 용기의 적어도 하나의 측면 송풍구에 의하여 미세하게 분산된 석탄을 공기에 의하여 수송하고, (iii) 6㎜ 이상의 평균 크기를 갖는 석탄 입자를 슬랙층내로 떨어뜨림으로써 상기 슬랙층내로 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬랙층내로 직접 공급된 석탄이 6㎜ 이상의 크기를 갖는 입자를 적어도 25중량% 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법에서 선탁 소비는 생성된 무쇠철 1톤 당 500 내지 1000kg 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 사이클론으로 공급된 산소가 실질적으로 순수한 산소 형태로 사이클론내로 주입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 야금 용기로 공급된 산소가 실질적으로 순수한 산소의 형태이며 100℃이하의 온도인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 야금 용기로부터 나오는 환원 처리 기체의 후-연소비율이 0.20 내지 0.55 범위, 바람직하게는 0.30 내지 0.45범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 사이클론으로부터 나오는 처리기체의 제1항에서 정의된 후-연소 비율이 적어도 0.60, 바람직하게는 적어도 0.70이고, 석탄 소비는 생성된 무쇠철 1톤 당 600 내지 800kg 범위, 바람직하게는 650 내지 750kg 범위의 석탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공급된 상기 석탄이 휘발성이 높은 석탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하기로 정의되는, 주조 사이클론을 떠날때 철광석의 예비-환원도(PRD)가 0.15 내지 0.30 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
    1-[O]A/[O]B
    (식에서, [O]A는 주조 사이클론으로부터 나오는 예비-환원성 철광석의 몰분율로 나타낸 산소함량이고, [O]B는 주조 사이클론으로 공급되는 철광석의 몰분율로 나타낸 산소함량이다.)
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 사이클론을 떠나는 예비-환원된 철광석의 온도가 1200 내지 1600℃ 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원 처리 기체가 야금 용기 및 주조 사이클론 사이에서 냉각, 탈먼지 또는 재형성되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 석탄은 분말 석탄의 형태로 슬랙층으로 적어도 일부가 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 석탄이 슬랙층내로 도입되거나 상기 슬랙층 위에 근접하게 방출하는 적어도 하나의 주입 랜스에 의하여 운반기체와 함께 슬랙층으로 공급되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 하기로 구성된 것을 특징으로 하는 철광석의 직접 환원에 의하여 주조 무쇠철을 제조하기 위한 장치. (a) 야금 용기(4), (b) 상기 장치의 작동에 의하여, 야금 용기내 무쇠철의 용융 배쓰 위에 형성된 슬랙층내로 석탄을 직접 공급하기 위한 공급 장치(12), (c) 상기 야금 용기로 산소를 공급하기 위한 공급 장치(12), (d) 상기 야금 용기로부터 나온 주조 무쇠철 및 슬랙을 방출하기 위한 방출장치(10), (e) 단일 반응기를 형성하기 위해서 상기 야금 용기 위에 및 상기 야금 용기와 개방된 관계로 위치하는 주조 사이클론(1), (이때 처리기체는 상기 야금 용기로부터 직접 상기 주조 사이클론내로 통과하고, 적어도 일부가 용융된 예비-환원된 철광석은 상기 주조 사이클론으로부터 야금 용기내로 직접 통과한다.), (f) 철광석을 상기 주조 사이클론내로 공급하기 위한 공급장치(2), (g) 산소를 상기 주조 사이클론내로 공급하기 위한 공급장치(3), (h) 상기 주조 사이클론으로부터 흐름 스트림으로 처리기체를 방출하기 위한 방출 장치, (i) 상기 처리기체의 감지열로부터 증기를 생성시키기 위해서 상기 주조 사이클론으로부터 처리 기체를 방출하기 위한 상기 방출 장치내에 있는 증기-생성 보일러(14), (j) 상기 처리 기체의 먼지를 제거하기 위한 흐름 스트림내의 증기-생성 보일러의 탈머지 장치(15) 다운 스트림.
  16. 제15항에 있어서, 상기 석탄 공급 장치(b)가 적어도 하나의 (i) 미세하게 분산된 형태로 석탄을 공기에 의하여 이동시키기 위한 적어도 하나의 랜스(12), (ii) 미세하게 분산된 형태로 석탄을 공기에 의하여 이동시키기 위한 적어도 하나의 상기 야금 용기의 측면 송풍구, 및 (iii) 석탄을 상기 슬랙층내로 중력에 의하여 떨어뜨리기 위한 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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