WO2016063308A1 - 還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法 - Google Patents

還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法 Download PDF

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    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Definitions

  • the present invention relates to a reduced iron manufacturing system and a reduced iron manufacturing method.
  • the coal gas generated when coal is gasified contains the same kind of reducing components (CO, H 2 ) as natural gas or reformed gas. Accordingly, a method for producing directly reduced iron in which steam coal, which is less expensive than raw coal for coke production, is gasified in a gasification furnace and this coal gas is used as a reducing gas has also been proposed (for example, Patent Document 1). -2 etc.).
  • An aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and when reduced iron is produced from iron oxide using coal gas as a reducing gas, compared with the conventional production of reduced iron. It is an object of the present invention to provide a reduced iron production system and a reduced iron production method capable of improving the efficiency of iron.
  • the production system for reduced iron includes an injection well for sending an oxidant gas to a coal bed existing underground, and a gas in which coal is gasified using the oxidant gas in the coal bed.
  • the method for producing reduced iron includes a step of supplying an oxidant gas to an underground coal bed, a step of gasifying coal using the oxidant gas in the coal bed, and the coal gas To the ground reduction furnace, and in the reduction furnace, using the coal gas as a reducing gas and reducing iron oxide to reduced iron.
  • the efficiency of the production of reduced iron is improved compared to the conventional case. I can plan.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a reduced iron production system according to an embodiment of the present invention.
  • Underground coal gasification is a technology that generates coal gas such as hydrogen gas and carbon monoxide gas by gasifying coal in the coal bed existing underground.
  • an injection well is excavated from the ground into a coal bed deep underground (for example, a depth of 1000 m or more), and an oxidant gas (air, oxygen gas, etc.) is sent.
  • an oxidant gas air, oxygen gas, etc.
  • the reduced iron production system includes an injection well for sending an oxidant gas to a coal bed existing underground, and coal gasification using the oxidant gas in the coal bed.
  • a gasification region to be performed a production well for sending coal gas generated by coal gasification to the ground, and a reduction furnace that uses coal gas as a reducing gas and reduces iron oxide to reduced iron.
  • the furnace is arranged directly above or near the production well.
  • the manufacturing method of the reduced iron of the 2nd aspect of this invention is the process of supplying oxidant gas to an underground coal bed, The process of gasifying coal using oxidant gas in a coal bed, A step of introducing the coal gas to a reduction furnace on the ground, and a step of reducing the iron oxide to reduced iron using the coal gas as the reduction gas in the reduction furnace.
  • reduced iron can be efficiently produced from iron oxide using UCG technology coal gas as the reducing gas.
  • the method for producing reduced iron according to the third aspect of the present invention is the method for producing reduced iron according to the second aspect, wherein impurities generated in coal gasification remain in the coal bed and are separated from coal gas. The release to the reduction furnace is suppressed.
  • Impurities for example, CO 2 , sulfur component, zinc component, etc.
  • Impurities generated by coal gasification may remain in the underground coal bed in the process of coal gasification and may be separated from coal gas. Therefore, it is considered that such impurities can be efficiently removed. That is, in the UCG technology, for example, coal gas with reduced CO 2 emissions can be obtained, and the environmental load is small.
  • impurities when gasifying coal, impurities can be appropriately removed from the coal gas as compared with the conventional case. For example, the release of CO 2 generated by coal gasification to the reduction furnace can be suppressed. Therefore, it is possible to omit or simplify a separator (gas purification facility) that separates impurities (for example, CO 2 , sulfur component, zinc component, etc.) generated in coal gasification from coal gas. As a result, the cost in manufacturing reduced iron can be reduced as compared with the conventional case.
  • a separator gas purification facility
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a reduced iron production system in which a method for producing reduced iron according to an embodiment of the present invention is performed.
  • the reduced iron manufacturing system 100 includes a UCG plant 10, a reduction furnace 20 on the ground 14, and a separator 30 (gas purification equipment).
  • the UCG plant 10 includes an injection well 11, an underground coal layer 12, and a production well 13.
  • the injection well 11 is a well for sending an oxidant gas from an oxidant gas supply device (not shown) to the coal bed 12 existing in the underground 15.
  • the oxidant gas may be any gas as long as it can oxidize (combust) the coal in the coal layer 12.
  • oxidizing agent gas means the gas containing the component which can oxidize (combust) coal. Examples of the oxidant gas include air and oxygen gas.
  • coal layer 12 When the oxidant gas and water are supplied to the coal layer 12, oxidation (combustion) and gasification occur on the surface of the coal layer 12. That is, heat is generated by the oxidation (combustion) of coal, and carbon (C) and water vapor (H 2 O) react in the high-temperature gasification region 12 A of the coal layer 12. Then, coal gas, such as hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO), is generated.
  • the coal of the coal layer 12 may be not only high-grade coal but also low-grade coal (for example, lignite).
  • impurities for example, CO 2 , sulfur component, zinc component, etc.
  • the depth of the coal bed 12 is set to such a depth that the CO 2 gas remaining in the coal bed 12 is not discharged to the outside air on the ground 14.
  • the depth of the coal layer 12 may be 1000 m or more.
  • the production well 13 is a well for sending coal gas generated by coal gasification to the ground 14.
  • coal gas is used as a reducing gas for iron oxide.
  • the coal gas may be any gas as long as it can be used as a reducing gas for iron oxide.
  • Examples of the coal gas include hydrogen gas and carbon monoxide gas.
  • Such UCG technology has an advantage that it can effectively utilize unused coal resources such as high sulfur content, high ash content coal, and steep grade coal. It is also promising from the viewpoint of environment and global warming prevention, such as the fact that the ash after combustion does not appear on the ground 14 and the generation of CO 2 is less than the oxidation (combustion) and gasification of coal on the ground 14. Technology.
  • the separator 30 is connected to the production well 13 through appropriate piping. Thereby, the coal gas from the production well 13 flows into the separator 30.
  • the separator 30 is, impurities generated by coal gasification (e.g., CO 2, sulfur components, zinc components, etc.) is separated from the coal gas.
  • the separator 30 may have any configuration as long as impurities generated by coal gasification (for example, CO 2 , sulfur component, zinc component, etc.) can be separated from the coal gas.
  • the separator 30 may be disposed immediately above or near the production well 13, or the separator 30 may be disposed at an appropriate location in the underground 15.
  • the impurities separated by the separator 30 may be reused or returned to the underground 15.
  • the internal configuration of the separator 30 is known. Therefore, description of this configuration is omitted.
  • the reduction furnace 20 uses the above coal gas as a reducing gas and reduces iron oxide to reduced iron.
  • the reduction furnace 20 is disposed immediately above the production well 13 or in the vicinity thereof, and is connected to the separator 30 via an appropriate pipe. Thereby, the coal gas from the separator 30 flows into the reduction furnace 20.
  • the above-mentioned vicinity means that the coal gas raised to the ground 14 by the production well 13 is not transported over a long distance by a pipeline or the like.
  • the reduced iron is obtained, for example, by an iron manufacturing method in which an iron oxide-containing raw material (iron oxide material) produced from lump iron ore or fine iron ore is directly reduced with a reducing gas at a lower temperature than a blast furnace.
  • the reducing furnace 20 may have any configuration as long as it can reduce iron oxide to reduced iron using a reducing gas.
  • Examples of the gas-based direct reduction method of iron oxide by the reduction furnace 20 include the Midrex method.
  • the iron oxide material may be manufactured not only from high-grade iron ore but also from low-grade iron ore (for example, the proportion of Fe is about 30%).
  • oxidant gas is supplied to the coal bed 12 in the underground 15.
  • an oxidant gas such as air or oxygen gas is supplied to the coal bed 12 existing in the underground 15 from an oxidant gas supply unit on the ground 14 (not shown) using the injection well 11.
  • coal of the coal bed 12 is gasified using said oxidizing gas. Specifically, heat is generated by oxidation (combustion) of coal, and carbon (C) and water vapor (H 2 O) react in the high-temperature gasification region 12A of the coal layer 12. Then, coal gas, such as hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO), is generated.
  • oxidizing gas such as hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO)
  • coal gas such as hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) is led from the coal bed 12 in the underground 15 to the separator 30, and further from the separator 30. Guided to the reduction furnace 20.
  • H 2 hydrogen
  • CO carbon monoxide
  • impurities for example, CO 2 , sulfur component, zinc component, etc.
  • impurities generated by coal gasification are separated from the coal gas using the separator 30.
  • impurities may remain in the coal layer 12 in the underground 15 during the coal gasification process and may be separated from the coal gas. Therefore, impurities can be removed efficiently.
  • the above coal gas is used as a reducing gas, and iron oxide is reduced to reduced iron.
  • iron oxide-containing raw material an iron oxide material manufactured from lump iron ore or fine iron ore is used, and this iron oxide material is supplied into a reduction furnace 20 heated to a predetermined temperature.
  • the reducing gas is introduced into the reducing furnace 20, the iron oxide material comes into contact with the reducing gas and the iron oxide reduction reaction proceeds. This produces pellets of direct reduced iron (DRI-Direct Reduced Iron).
  • the reduced iron pellets are sent to, for example, an electric furnace (not shown) and subjected to melting, impurity removal, component adjustment, etc., and then subjected to continuous casting, rolling, etc. to become iron products.
  • an electric furnace not shown
  • the reduced iron pellets are sent to, for example, an electric furnace (not shown) and subjected to melting, impurity removal, component adjustment, etc., and then subjected to continuous casting, rolling, etc. to become iron products.
  • the efficiency of producing reduced iron can be improved as compared with the conventional case.
  • the efficiency of manufacturing reduced iron can be improved.
  • coal gas compared to the conventional impurities from coal gas (e.g., CO 2, sulfur components, zinc components, etc.) may be suitably removed. That is, impurities generated by coal gasification may remain in the coal layer 12 in the underground 15 and be separated from the coal gas.
  • the efficiency of the production of reduced iron is improved compared to the conventional case. I can plan. Therefore, one embodiment of the present invention can be used, for example, in a system and method for producing reduced iron from iron oxide using coal gas as a reducing gas.

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Abstract

　還元鉄の製造システム（１００）は、地下（１５）に存在する石炭層（１２）に酸化剤ガスを送るための注入井（１１）と、石炭層（１２）において、酸化剤ガスを用いて石炭のガス化が行われるガス化領域（１２Ａ）と、石炭ガス化で生成される石炭ガスを地上に送るための生産井（１３）と、石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する還元炉（３０）と、を備え、還元炉（２０）は、生産井（１３）の直上又はその近傍に配置されている。

Description

還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法
　本発明は還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法に関する。
　高炉に依らない新型の製鉄法として、天然ガス又は、この天然ガスを改質した改質ガス等を用いて鉄鉱石を還元し、直接還元鉄（DRI－Direct Reduced Iron）を得る技術が知られている。
　ところで、石炭をガス化した時に発生する石炭ガスは、天然ガス又は改質ガスと同種の還元成分（ＣＯ、Ｈ２）を含む。そこで、コークス製造用の原料炭に比べて安価な一般炭をガス化炉にてガス化させ、この石炭ガスを還元ガスに用いる直接還元鉄の製造方法も提案されている（例えば、特許文献１－２等参照）。
特開昭５６－１０５４１１号公報 特開２００４－１６９０７４号公報
　しかし、上記の従来例は、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造する際の製造効率化については、未だ改善の余地があると考えられる。
　本発明の一態様(aspect)は、このような事情に鑑みてなされたものであり、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造する際に、従来に比べ、還元鉄の製造の効率化を図れる還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様の還元鉄の製造システムは、地下に存在する石炭層に酸化剤ガスを送るための注入井と、前記石炭層において、酸化剤ガスを用いて石炭のガス化が行われるガス化領域と、石炭ガス化で生成される石炭ガスを地上に送るための生産井と、前記石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する還元炉と、を備え、前記還元炉は、前記生産井の直上又はその近傍に配置されている。
　本発明の一態様の還元鉄の製造方法は、地下の石炭層へ酸化剤ガスを供給する工程と、前記石炭層において、前記酸化剤ガスを用いて石炭をガス化させる工程と、前記石炭ガスを地上の還元炉へと導く工程と、前記還元炉において、前記石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する工程と、を備える。
　本発明の一態様の還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法は、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造する際に、従来に比べ、還元鉄の製造の効率化を図れる。
図１は、本発明の実施形態の還元鉄の製造システムの一例を示した図である。
[本発明の実施形態を得るに至った経緯]
　最近、従来の採掘方法では、技術的あるいは経済的に採掘できない石炭を地下でガス化することで、石炭資源を有効に活用し得る技術が注目されている。この石炭地下ガス化（UCG: Underground Coal Gasification）は、地下に存在する石炭層の石炭を原位置でガス化させ、水素ガス、一酸化炭素ガス等の石炭ガスを生成する技術である。具体的には、地下深く（例えば、１０００ｍ以上の深さ）の石炭層に地面から注入井を掘削し、酸化剤ガス（空気、酸素ガス等）を送る。これにより、地下の石炭層において、高温で石炭をガス化させる。石炭ガス化で生成されるガスは、生産井を通じて地上に送られる。
　ここで、発明者は、このようなＵＣＧ技術の石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄から還元鉄を製造する場合に極めて都合が良いことを見出した。
　すなわち、本発明の第１の態様の還元鉄の製造システムは、地下に存在する石炭層に酸化剤ガスを送るための注入井と、石炭層において、酸化剤ガスを用いて石炭のガス化が行われるガス化領域と、石炭ガス化で生成される石炭ガスを地上に送るための生産井と、石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する還元炉と、を備え、還元炉は、生産井の直上又はその近傍に配置されている。
　かかる構成により、上記の生産井の直上又はその近傍に、酸化鉄から還元鉄を製造する還元炉を配置することで、還元鉄の製造の効率的が図れる。
　また、本発明の第２の態様の還元鉄の製造方法は、地下の石炭層へ酸化剤ガスを供給する工程と、石炭層において、酸化剤ガスを用いて、石炭をガス化させる工程と、石炭ガスを地上の還元炉へと導く工程と、この還元炉において、石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する工程と、を備える。
　以上により、ＵＣＧ技術の石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄から還元鉄を効率的に製造できる。
　また、本発明の第３の態様の還元鉄の製造方法は、第２の態様の還元鉄の製造方法において、石炭ガス化で発生する不純物は、石炭層に残留し、石炭ガスから分離することで還元炉への放出が抑制される。
　石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）は、石炭ガス化の処理過程において、地下の石炭層に残留し、石炭ガスから分離する可能性がある。よって、このような不純物を効率良く除去できると考えられる。つまり、ＵＣＧ技術では、例えば、ＣＯ２排出を抑えた石炭ガスを得ることができ、環境負荷も少ない。
　以上により、石炭をガス化する際に、従来に比べ、石炭ガスから不純物を適切に除去し得る。例えば、石炭ガス化で発生するＣＯ２の還元炉への放出を抑制できる。よって、石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）を石炭ガスから分離する分離器（ガス浄化設備）の省略化ないし簡易化が可能になる。その結果、従来に比べ、還元鉄の製造におけるコストを低減できる。
　以下、本発明の実施形態の具体例について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態の具体例に限定されない。
［装置構成］
　図１は、本発明の実施形態による還元鉄の製造方法が行われる還元鉄の製造システムの一例を示した図である。
　図１に示すように、実施形態の還元鉄の製造システム１００は、ＵＣＧプラント１０と、地上１４の還元炉２０、分離器３０（ガス浄化設備）とを備える。
　ＵＣＧプラント１０は、注入井１１と、地下１５の石炭層１２と、生産井１３とを備える。
　注入井１１は、図示しない酸化剤ガス供給器から、地下１５に存在する石炭層１２に酸化剤ガスを送るための井戸である。酸化剤ガスは、石炭層１２の石炭を酸化（燃焼）できれば、どのようなガスであっても構わない。なお、本明細書において、酸化剤ガスとは、石炭を酸化（燃焼）できる成分を含むガスをいう。酸化剤ガスとして、例えば、空気、酸素ガス等を例示できる。
　石炭層１２では、酸化剤ガス及び水が供給されると、石炭層１２の表面で酸化（燃焼）とガス化が起こる。つまり、石炭の酸化（燃焼）で熱が発生し、炭素（Ｃ）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とが、石炭層１２の高温のガス化領域１２Ａにおいて反応する。すると、水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）等の石炭ガスが生成される。なお、石炭層１２の石炭は、高品位炭だけでなく、低品位炭（例えば、褐炭）であっても構わない。
　また、このとき、石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）は、石炭ガス化の処理過程において、地下１５の石炭層１２に残留し、石炭ガスから分離する可能性がある。そして、石炭層１２の深さは、石炭層１２で残留させたＣＯ２ガスが、地上１４の外気に排出されない程度の深さに設定される。例えば、石炭層１２の深さは、１０００ｍ以上であっても構わない。
　生産井１３は、石炭ガス化で生成される石炭ガスを地上１４に送るための井戸である。
　なお、後述のとおり、本実施形態では、石炭ガスを酸化鉄の還元ガスに用いる。石炭ガスは、酸化鉄の還元ガスに用いることができれば、どのようなガスであっても構わない。石炭ガスとして、例えば、水素ガス、一酸化炭素ガス等を例示できる。
　このようなＵＣＧ技術は、高硫黄分、高灰分の石炭、急傾斜層の石炭等、未利用の石炭資源を有効活用できるという利点がある。また、燃焼後の灰が地上１４に出ないこと、地上１４での石炭の酸化（燃焼）及びガス化に比べてＣＯ２の発生が少ないこと等、環境や地球温暖化防止の観点からも有望な技術とされている。
　分離器３０は、適宜の配管を介して生産井１３と連結されている。これにより、生産井１３からの石炭ガスが分離器３０に流入する。そして、分離器３０は、石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）を石炭ガスから分離する。分離器３０は、石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）を石炭ガスから分離できれば、どのような構成であっても構わない。例えば、図１に示すように、生産井１３の直上又はその近傍に、分離器３０を配置してもいいし、地下１５の適所に分離器３０を配置してもいい。また、分離器３０で分離した不純物は、再利用してもいいし、地下１５に戻してもいい。なお、分離器３０の内部構成は公知である。よって、かかる構成の説明は省略する。
　還元炉２０は、上記の石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する。本実施形態では、還元炉２０は、生産井１３の直上又はその近傍に配置され、適宜の配管を介して分離器３０に連結されている。これにより、分離器３０からの石炭ガスが還元炉２０に流入する。なお、本明細書において、上記の近傍とは、生産井１３によって地上１４に上げられた石炭ガスが、パイプライン等によって長距離輸送されないことをいう。
　本実施形態では、還元鉄は、例えば、塊鉄鉱石や微粉鉄鉱石から製造した酸化鉄含有原料（酸化鉄素材）を高炉に比べ低温で、還元ガスにより直接還元する製鉄法により得られる。還元炉２０は、還元ガスを用いて、酸化鉄を還元鉄に還元できれば、どのような構成であっても構わない。還元炉２０による酸化鉄のガスベース直接還元法として、例えば、ミドレックス法等を例示できる。また、上記酸化鉄素材は、高品位の鉄鉱石だけでなく、低品位の鉄鉱石（例えば、Ｆｅの占める割合が３０％程度）から製造されていても構わない。
［動作］
　以下、本発明の実施形態による還元鉄の製造方法の一例について図１を参照しながら説明する。
　まず、地下１５の石炭層１２へ酸化剤ガスを供給する。具体的には、注入井１１を用いて、図示しない地上１４の酸化剤ガス供給器から空気、酸素ガス等の酸化剤ガスが地下１５に存在する石炭層１２に供給される。
　そして、石炭層１２において、上記の酸化剤ガスを用いて石炭層１２の石炭をガス化させる。具体的には、石炭の酸化（燃焼）で熱が発生し、炭素（Ｃ）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とが、石炭層１２の高温のガス化領域１２Ａにおいて反応する。すると、水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）等の石炭ガスが生成される。
　次いで、上記の石炭ガスを地上１４の分離器３０及び還元炉２０へと、この順に導く。具体的には、生産井１３を用いて、水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）等の石炭ガスが、地下１５の石炭層１２から分離器３０へと導かれ、更に分離器３０から還元炉２０へと導かれる。
　このようにして、石炭ガス化で発生する不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）は、分離器３０を用いて、石炭ガスから分離する。なお、不純物は、石炭ガス化の処理過程において、地下１５の石炭層１２に残留し、石炭ガスから分離する可能性もある。よって、不純物を効率良く除去できる。
　次いで、この還元炉２０において、上記の石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する。例えば、酸化鉄含有原料には、塊鉄鉱石や微粉鉄鉱石から製造した酸化鉄素材が使用され、この酸化鉄素材が、所定の温度に加熱された還元炉２０内に供給される。一方、還元炉２０内に還元ガスを導入しているので、酸化鉄素材が還元ガスと接触して酸化鉄の還元反応が進行する。これにより、直接還元鉄（DRI－Direct Reduced Iron）のペレットが製造される。
　なお、その後、本還元鉄ペレットは、例えば、図示しない電気炉等に送られ、溶融、不純物除去、成分調整等が行われた後、連続鋳造、圧延等を経て製鉄製品となる。
　このようにして、本実施形態では、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造する際に、従来に比べ、還元鉄の製造の効率化を図れる。例えば、生産井１３の直上又はその近傍に、酸化鉄から還元鉄を製造する還元炉２０を配置することで、還元鉄の製造の効率的が図れる。
　また、石炭をガス化する際に、従来に比べ、石炭ガスから不純物（例えば、ＣＯ２、硫黄成分、亜鉛成分等）を適切に除去し得る。つまり、石炭ガス化で発生する不純物は、地下１５の石炭層１２に残留し、石炭ガスから分離する可能性がある。これにより、本実施形態では、石炭ガス化で発生するＣＯ２の分離器３０及び還元炉２０への放出を抑制できる。よって、ＣＯ２を除去する分離器３０（ガス浄化設備）の省略化ないし簡易化が可能になる。その結果、従来に比べ、還元鉄の製造におけるコストを低減できる。
　本発明の一態様の還元鉄の製造システム及び還元鉄の製造方法は、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造する際に、従来に比べ、還元鉄の製造の効率化を図れる。よって、本発明の一態様は、例えば、石炭ガスを還元ガスに用いて酸化鉄から還元鉄を製造するシステム及び方法に利用できる。
１０　ＵＣＧプラント
１１　注入井
１２　石炭層
１２Ａ　ガス化領域
１３　生産井
１４　地上
１５　地下
２０　還元炉
３０　分離器
１００　還元鉄の製造システム
 

Claims (3)

  1. 　地下に存在する石炭層に酸化剤ガスを送るための注入井と、
    　石炭層において、酸化剤ガスを用いて石炭のガス化が行われるガス化領域と、
    　石炭ガス化で生成される石炭ガスを地上に送るための生産井と、
    　前記石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する還元炉と、
    　を備え、
    　前記還元炉は、前記生産井の直上又はその近傍に配置されている、還元鉄の製造システム。
  2. 　地下の石炭層へ酸化剤ガスを供給する工程と、
    　前記石炭層において、前記酸化剤ガスを用いて石炭をガス化させる工程と、
    　前記石炭ガスを地上の還元炉へと導く工程と、
    　前記還元炉において、前記石炭ガスを還元ガスに用い、酸化鉄を還元鉄に還元する工程と、を備える還元鉄の製造方法。
  3. 　前記石炭ガス化で発生する不純物は、前記石炭層に残留し、前記石炭ガスから分離することで前記還元炉への放出が抑制される請求項２に記載の還元鉄の製造方法。
     
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