WO2017078020A1 - Method for producing reduced iron - Google Patents

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裕 宮川
理彦 鉄本
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株式会社神戸製鋼所
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Abstract

Provided is a method for producing reduced iron, said method being capable of economically and efficiently increasing the carbon content in an iron oxide product. The provided method includes: a step for generating reduced iron by bringing oxidized iron into contact with a reducing gas inside a reducing furnace (10); a step for generating reformed gas by supplying, to inside a reformer (40), a process gas generated by adjusting a furnace gas in the reducing furnace (10); a step for supplying the generated reformed gas to the reducing furnace (10) as a reducing gas; and a step for introducing some of the reformed gas into a cooling area (18) inside the reducing furnace (10).

Description

還元鉄の製造方法Method for producing reduced iron
　本発明は、還元ガスを用いて酸化鉄を還元することにより還元鉄を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing reduced iron by reducing iron oxide using a reducing gas.
　近年、還元鉄を製造する方法として、シャフト炉と呼ばれる竪型の還元炉に原料である酸化鉄と水素及び一酸化炭素を含む還元ガスとを供給して当該酸化鉄を還元し、これにより直接還元鉄を製造する方法が注目されている。この方法では、還元ガスの原料となる原料ガスとして天然ガスなどが用いられる。当該原料ガスは、改質器内で加熱されて改質され、これにより前記還元ガスが生成される。当該還元ガスは、還元炉に導入され、還元炉の上部から供給されるペレットに含まれる酸化鉄と接触して当該酸化鉄を還元する。このようにして前記還元炉内で製造された還元鉄は還元炉の下部の排出口から順次排出される。前記酸化鉄の還元に寄与した後のガスは前記還元炉の炉頂から排出され、炉頂ガス調整器に導入されて集塵および冷却処理される。集塵および冷却された後のガスの一部は、改質ガスの原料として改質器に送られるプロセスガスや改質器の燃焼室に送られる燃料ガスとして再利用される。 In recent years, as a method for producing reduced iron, iron oxide as a raw material and a reducing gas containing hydrogen and carbon monoxide are supplied to a vertical reduction furnace called a shaft furnace to reduce the iron oxide. A method for producing reduced iron has attracted attention. In this method, natural gas or the like is used as a raw material gas that is a raw material of the reducing gas. The raw material gas is heated and reformed in the reformer, thereby generating the reducing gas. The reducing gas is introduced into the reduction furnace and contacts the iron oxide contained in the pellets supplied from the upper part of the reduction furnace to reduce the iron oxide. In this way, the reduced iron produced in the reduction furnace is sequentially discharged from the lower discharge port of the reduction furnace. The gas after contributing to the reduction of the iron oxide is discharged from the top of the reduction furnace, introduced into the furnace top gas regulator, and collected and cooled. Part of the gas after dust collection and cooling is reused as a process gas sent to the reformer as a raw material for the reformed gas and a fuel gas sent to the combustion chamber of the reformer.
　一方、前記還元鉄の用途等によっては当該還元鉄の含有炭素量を増加させたいという要望が強まってきている。しかしながら、このような含有炭素量の増加を合理的かつ効率よく行うための技術の提供はなされていない。 On the other hand, there is an increasing demand to increase the carbon content of the reduced iron depending on the use of the reduced iron. However, no technology has been provided for rationally and efficiently increasing the carbon content.
米国特許第５４３７７０８号公報US Pat. No. 5,437,708
　本発明は、還元炉内で酸化鉄を還元することにより還元鉄を製造するための方法であって、製品酸化鉄の含有炭素量を合理的にかつ効率よく増加させることが可能な方法を提供することを、目的とする。 The present invention provides a method for producing reduced iron by reducing iron oxide in a reduction furnace, which can rationally and efficiently increase the amount of carbon contained in product iron oxide. The purpose is to do.
　当該目的を達成すべく、本発明者らは、還元炉の下部に設定される冷却領域に着目した。この冷却領域は、還元炉から排出される還元鉄の温度を下げるために当該還元炉の下部に設定される領域であって、例えば循環クーリングガスにより冷却される領域である。このような冷却領域内に一酸化炭素を導入すると、当該冷却領域内で下記の反応を生じさせることにより製品還元鉄の含有炭素量を増加させることが可能である。 In order to achieve the object, the present inventors paid attention to the cooling region set at the lower part of the reduction furnace. This cooling region is a region that is set at the lower part of the reduction furnace in order to lower the temperature of the reduced iron discharged from the reduction furnace, and is a region that is cooled by, for example, a circulating cooling gas. When carbon monoxide is introduced into such a cooling region, it is possible to increase the carbon content of the product reduced iron by causing the following reaction in the cooling region.
　２ＣＯ→ＣＯ２＋Ｃ
　注目すべきは、この反応は発熱反応であるために高温環境下（一般には８００°Ｃを超える環境下）では生じることが困難なことである。しかし、還元炉のうち前記のように還元鉄の冷却を目的として比較的低い温度に保たれる冷却領域に一酸化炭素を供給すれば、当該領域を通過する還元鉄の含有炭素量を有効に高めることが可能となる。 2CO → CO 2 + C
It should be noted that since this reaction is an exothermic reaction, it is difficult to occur in a high temperature environment (generally an environment exceeding 800 ° C.). However, if carbon monoxide is supplied to a cooling region that is maintained at a relatively low temperature for the purpose of cooling the reduced iron as described above, the amount of carbon contained in the reduced iron that passes through the region is effectively reduced. It becomes possible to raise.
　さらに本発明者らは、前記反応を生じさせるための一酸化炭素の供給源として前記改質器により生成される改質ガスに着目した。この改質ガスは一酸化炭素を豊富に含んでいる。よって当該改質ガスを前記冷却領域に導入することにより、適当な温度環境下で還元炉内に前記発熱反応を生じさせ、これにより、既存の設備を利用した合理的な構成で製品還元鉄の含有炭素量を効率よく高めることが可能になる。 Furthermore, the present inventors paid attention to the reformed gas generated by the reformer as a supply source of carbon monoxide for causing the reaction. This reformed gas is rich in carbon monoxide. Therefore, by introducing the reformed gas into the cooling region, the exothermic reaction is caused in the reduction furnace under an appropriate temperature environment, and thereby the product reduced iron can be produced with a rational configuration using existing equipment. It becomes possible to increase the carbon content efficiently.
　本発明は、このような観点からなされたものである。本発明により提供されるのは、酸化鉄を還元して還元鉄を製造するための方法であって、還元炉内で酸化鉄をその塔頂から降下させながら還元ガスと接触させることにより前記酸化鉄を還元して還元鉄を生成し、当該還元鉄を当該還元炉の底部から排出する還元鉄生成工程と、前記還元炉の炉頂ガスを抜き出してその含有水分量の調節及び除塵処理を行うことによりプロセスガスを生成し、少なくとも当該プロセスガスを改質器内に供給することにより当該改質器内で一酸化炭素及び水素を含む改質ガスを生成する改質ガス生成工程と、生成された改質ガスを前記還元ガスとして前記還元炉に供給する還元ガス供給工程と、前記還元炉の下部に設定された冷却領域に冷却ガスを導入して当該冷却領域を冷却する冷却工程と、前記改質ガスの一部を抜き出して前記冷却領域に導入することにより前記冷却領域を通過する前記還元鉄の含有炭素量を増加させる改質ガス導入工程と、を含む。 The present invention has been made from such a viewpoint. Provided by the present invention is a method for producing reduced iron by reducing iron oxide, wherein the oxidation is performed by bringing the iron oxide into contact with a reducing gas while lowering the iron oxide from the top of the tower in a reduction furnace. Reduced iron to produce reduced iron, reduced iron generation step of discharging the reduced iron from the bottom of the reduction furnace, and extraction of the top gas of the reduction furnace to adjust the moisture content and dust removal treatment A process gas is generated, and at least the process gas is supplied into the reformer to generate a reformed gas containing carbon monoxide and hydrogen in the reformer. A reducing gas supply step of supplying the reformed gas as the reducing gas to the reduction furnace, a cooling step of cooling the cooling region by introducing a cooling gas into a cooling region set at a lower portion of the reduction furnace, One of the reformed gas The extracts containing the reformed gas introduction step of increasing the carbon content of the reduced iron that passes through the cooling region by introducing into the cooling region.
本発明の第１の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第４の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第５の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第６の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第７の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the system for manufacture of reduced iron concerning a 7th embodiment of the present invention.
　以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示す。このシステムは、還元セクションＳｒｄと改質セクションＳｒｆとを有する。前記還元セクションＳｒｄでは、原料である酸化鉄に還元ガスを接触させて当該酸化鉄を還元することにより還元鉄を製造することが行われる。前記改質セクションＳｒｆでは、プロセスガスの生成及びその改質により改質ガスを生成してこれを前記還元ガスとして前記還元セクションＳｒｄに供給することが行われる。 FIG. 1 shows a system for manufacturing reduced iron according to the first embodiment of the present invention. This system has a reduction section Srd and a reforming section Srf. In the reduction section Srd, reducing iron is produced by bringing a reducing gas into contact with iron oxide as a raw material to reduce the iron oxide. In the reforming section Srf, a process gas is generated and reformed to generate a reformed gas, which is supplied as the reducing gas to the reducing section Srd.
　前記還元セクションＳｒｄは、還元炉１０と、クーリングガス循環部２０と、を含む。 The reduction section Srd includes a reduction furnace 10 and a cooling gas circulation unit 20.
　前記還元炉１０は、酸化鉄を主成分とするペレットの供給を受ける炉頂部１２と、前記還元ガスの供給を受ける中間部１３と、還元炉１０内で生成された還元鉄を排出する炉底部１４と、を含む。前記炉頂部１２には、前記ペレットの供給のためのペレットフィードホッパー１６と、炉頂ガスの一部を抜き出して前記還元セクションＳｒｄに移送するための炉頂ガス移送ライン１７と、が接続される。 The reduction furnace 10 includes a furnace top portion 12 that receives supply of pellets mainly composed of iron oxide, an intermediate portion 13 that receives supply of the reducing gas, and a furnace bottom portion that discharges reduced iron generated in the reduction furnace 10. 14 and. A pellet feed hopper 16 for supplying the pellets and a furnace top gas transfer line 17 for extracting a part of the furnace top gas and transferring it to the reduction section Srd are connected to the furnace top portion 12. .
　前記クーリングガス循環部２０は、前記還元炉１０の下部に設定された冷却領域１８を通るように設定された循環路に沿って循環クーリングガスを循環させるものである。具体的に、当該クリーニングガス循環部２０は、前記冷却領域１８の下端に循環クーリングガスを供給するとともに、その供給位置よりも上側の位置で、当該還元炉１０内の還元鉄との熱交換により温度の上昇した循環クーリングガスを当該還元炉１０から抜き出して循環させる。 The cooling gas circulation unit 20 circulates a circulating cooling gas along a circulation path set so as to pass through a cooling region 18 set in a lower part of the reduction furnace 10. Specifically, the cleaning gas circulation unit 20 supplies the circulating cooling gas to the lower end of the cooling region 18 and performs heat exchange with the reduced iron in the reduction furnace 10 at a position above the supply position. The circulating cooling gas whose temperature has risen is extracted from the reduction furnace 10 and circulated.
　前記クーリングガス循環部２０は、クーリングガス循環ライン２２と、クーリングガス冷却器２４と、循環用圧縮機２６と、クーリングガス抜出しライン３０と、を含む。 The cooling gas circulation unit 20 includes a cooling gas circulation line 22, a cooling gas cooler 24, a circulation compressor 26, and a cooling gas extraction line 30.
　前記クーリングガス循環ライン２２は、循環クーリングガス用配管であり、前記還元炉１０の下部に設定された冷却領域１８の上端位置から還元鉄との熱交換により温度の上昇した循環クーリングガスを抜き出して当該冷却領域１８の下端位置に再供給するためのクーリングガス循環路を形成する。換言すれば、当該クーリングガス循環路は、前記還元炉１０内の冷却領域１８を含む循環路である。 The cooling gas circulation line 22 is a piping for circulating cooling gas, and extracts the circulating cooling gas whose temperature has been increased by heat exchange with reduced iron from the upper end position of the cooling region 18 set at the lower part of the reducing furnace 10. A cooling gas circulation path for re-supplying the lower end position of the cooling region 18 is formed. In other words, the cooling gas circulation path is a circulation path including the cooling region 18 in the reduction furnace 10.
　前記クーリングガス冷却器２４は、前記クーリングガス循環ライン２２の途中に設けられ、前記還元炉１０から抜き出された高温の循環クーリングガスを冷却しかつ集塵する機能を有する。このクーリングガス冷却器２４は、例えば、前記循環クーリングガスに水を噴霧するスクラバにより構成される。 The cooling gas cooler 24 is provided in the middle of the cooling gas circulation line 22 and has a function of cooling and collecting high-temperature circulating cooling gas extracted from the reduction furnace 10. This cooling gas cooler 24 is comprised by the scrubber which sprays water on the said circulating cooling gas, for example.
　前記循環用圧縮機２６は、前記クーリングガス冷却器２４の下流側に設けられ、当該クーリングガス冷却器２４により冷却された後の循環クーリングガスを圧縮して前記還元炉１０内の冷却領域１８に再供給する。前記クーリングガス循環ライン２２には、前記循環用圧縮機２６の下流側の位置で適宜、天然ガスが補給される。 The circulation compressor 26 is provided on the downstream side of the cooling gas cooler 24, compresses the circulating cooling gas after being cooled by the cooling gas cooler 24, and enters the cooling region 18 in the reduction furnace 10. Re-supply. The cooling gas circulation line 22 is appropriately replenished with natural gas at a position downstream of the circulation compressor 26.
　前記クーリングガス移送ライン３０は前記クーリングガス循環部２０を循環する循環クーリングガスの一部であって適量のガスを抜き出してその抜き出したクーリングガスを前記改質セクションＳｒｆに逃がすための循環クーリングガス用配管である。この実施の形態に係るクーリングガス移送ライン３０は、前記循環用圧縮機２６により圧縮された後の循環クーリングガスを前記還元炉１０に供給される前記還元ガスに混合するように、配管されている。 The cooling gas transfer line 30 is a part of the circulating cooling gas that circulates in the cooling gas circulation unit 20 and extracts a suitable amount of gas, and is used for circulating cooling gas for releasing the extracted cooling gas to the reforming section Srf. It is piping. The cooling gas transfer line 30 according to this embodiment is piped so as to mix the circulating cooling gas after being compressed by the circulating compressor 26 with the reducing gas supplied to the reducing furnace 10. .
　前記改質セクションＳｒｆは、改質器４０と、ガス供給部５０と、予熱器６０と、を有する。 The reforming section Srf includes a reformer 40, a gas supply unit 50, and a preheater 60.
　前記改質器４０は、前記プロセスガス及び燃料ガスの供給を受けて当該プロセスガスの改質を行う。具体的には、当該改質器４０は、前記プロセスガスに天然ガスを混合したフィードガスを受け入れる改質器本体４２と、前記燃料ガスを燃焼させるバーナ４４と、を含み、当該燃料ガスの燃焼により発生した熱で前記改質器本体４２内の前記フィードガスを加熱することにより当該フィードガスの改質を行う。前記改質器本体４２は、前記フィードガスの改質により生成された改質ガスを排出する改質ガス排出口を有し、当該還元ガス排出口は還元ガス供給ライン４６を介して前記還元炉１０の前記中間部１３に接続されている。 The reformer 40 receives the process gas and the fuel gas and reforms the process gas. Specifically, the reformer 40 includes a reformer body 42 that receives a feed gas obtained by mixing natural gas into the process gas, and a burner 44 that burns the fuel gas, and the combustion of the fuel gas The feed gas in the reformer main body 42 is heated with the heat generated by the reforming of the feed gas. The reformer main body 42 has a reformed gas discharge port for discharging a reformed gas generated by reforming the feed gas, and the reducing gas discharge port is connected to the reducing furnace via a reducing gas supply line 46. 10 intermediate portions 13 are connected.
　前記還元ガス供給ライン４６の途中部分には、改質ガス冷却器４８が接続されている。当該改質ガス冷却器４８は、例えば湿式冷却器であるスプレー水冷却器からなる。前記改質器４０から排出される改質ガスであって前記還元ガス供給ライン４６を流れる改質ガスの一部を抜き出して前記改質ガス冷却器４８により冷却してから当該還元ガス供給ライン４６に戻すことにより、前記還元炉１０内に供給される前記還元ガスの温度を調整することが可能である。前記還元ガス供給ライン４６を流れる改質ガスには適宜、還元ガスの成分の調整のためのメタンガスが供給される。 A reformed gas cooler 48 is connected to an intermediate portion of the reducing gas supply line 46. The reformed gas cooler 48 is a spray water cooler that is a wet cooler, for example. A part of the reformed gas discharged from the reformer 40 and flowing through the reducing gas supply line 46 is extracted and cooled by the reformed gas cooler 48, and then the reducing gas supply line 46. By returning to, it is possible to adjust the temperature of the reducing gas supplied into the reducing furnace 10. The reformed gas flowing through the reducing gas supply line 46 is appropriately supplied with methane gas for adjusting the components of the reducing gas.
　前記改質器４０は、燃焼排ガス出口を有し、当該燃焼排ガス出口がシールガス冷却器７０に接続されている。シールガス冷却器７０は、前記改質器４０から前記燃焼排ガス出口を通じて抜き出される高温の燃焼排ガスを冷却することにより、適当な温度をもつ酸素成分の少ないシールガスを製造する。このシールガスは、還元炉内への空気の侵入を防止するためのガスとして用いられる。 The reformer 40 has a combustion exhaust gas outlet, and the combustion exhaust gas outlet is connected to a seal gas cooler 70. The seal gas cooler 70 manufactures a seal gas having an appropriate temperature and a low oxygen component by cooling the high-temperature combustion exhaust gas extracted from the reformer 40 through the combustion exhaust gas outlet. This seal gas is used as a gas for preventing air from entering the reduction furnace.
　前記ガス供給部５０は、前記改質器４０に改質器用ガスである前記フィードガス及び前記燃料ガスを供給するものであり、炉頂ガス調整器５２と、プロセスガス圧縮機５３と、燃焼用空気圧縮機５４と、を含む。 The gas supply unit 50 supplies the reformer 40 with the feed gas and the fuel gas, which are reformer gases, a furnace top gas regulator 52, a process gas compressor 53, and a combustion gas. An air compressor 54.
　前記炉頂ガス調整器５２は、前記還元炉１０の炉頂部１２から前記炉頂ガス移送ライン１７を通じて送られる前記炉頂ガスを受け入れてその水分含有量の調整及び除塵処理を行う。この実施の形態に係る炉頂ガス調整器５２は、前記炉頂ガスに対して水を噴霧するスクラバにより構成されている。当該炉頂ガス調整器５２は、プロセスガス供給ライン５５及び燃料ガス供給ライン５６を介して前記改質器４０の改質器本体４２及びバーナ４４にそれぞれ接続されている。当該炉頂ガス調整器５２内のガスは前記プロセスガス供給ライン５５及び燃料ガス供給ライン５６を通じてそれぞれプロセスガス及び燃料ガスとして前記炉頂ガス調整器５２から導出される。 The furnace top gas regulator 52 receives the furnace top gas sent from the furnace top 12 of the reduction furnace 10 through the furnace top gas transfer line 17 and adjusts its moisture content and performs dust removal processing. The furnace top gas regulator 52 according to this embodiment is configured by a scrubber that sprays water on the furnace top gas. The furnace top gas regulator 52 is connected to the reformer body 42 and the burner 44 of the reformer 40 via a process gas supply line 55 and a fuel gas supply line 56, respectively. The gas in the furnace top gas regulator 52 is led out from the furnace top gas regulator 52 as a process gas and a fuel gas through the process gas supply line 55 and the fuel gas supply line 56, respectively.
　前記プロセスガス圧縮機５３は、前記プロセスガス供給ライン５５の途中に設けられ、前記炉頂ガス調整器５２内からプロセスガスとして導出されたガスを昇圧して吐出する。このプロセスガスには適当な量の天然ガスが補給される。当該プロセスガスはその補給された天然ガスとともにフィードガスを構成し、当該フィードガスは前記改質器４０の改質器本体４２内に改質ガスの原料として供給される。前記燃焼用空気圧縮機５４は、燃焼用空気を圧縮して前記バーナ４４に供給する。 The process gas compressor 53 is provided in the middle of the process gas supply line 55, and pressurizes and discharges the gas derived as the process gas from the furnace top gas regulator 52. This process gas is supplemented with an appropriate amount of natural gas. The process gas constitutes a feed gas together with the replenished natural gas, and the feed gas is supplied into the reformer body 42 of the reformer 40 as a raw material for the reformed gas. The combustion air compressor 54 compresses the combustion air and supplies it to the burner 44.
　前記予熱器６０は、前記改質器４０において発生する熱を利用して改質器用ガスである（前記プロセスガスを含む）前記フィードガス及び前記燃焼用空気を予熱するための熱交換器である。具体的に、当該予熱器６０は、前記フィードガス及び前記燃焼用空気圧縮機５４により圧縮された燃焼用空気を前記改質器４０から排出される高温の排ガスと熱交換させることにより、当該フィードガス及び当該燃焼用空気の予熱を行う。 The preheater 60 is a heat exchanger for preheating the feed gas (including the process gas) (including the process gas) and the combustion air using the heat generated in the reformer 40. . Specifically, the preheater 60 performs heat exchange between the feed gas and the combustion air compressed by the combustion air compressor 54 with high-temperature exhaust gas discharged from the reformer 40, thereby supplying the feed gas. Preheat the gas and the combustion air.
　このシステムは、さらに、その特徴として、前記クーリングガス循環ライン２２を循環する循環クーリングガスに前記改質ガスの一部を混合するための改質ガス移送ライン４７を備える。この実施の形態に係る改質ガス移送ライン４７は、前記改質ガスのうち前記改質ガス冷却器４８を通過して冷却された後のガスであって還元ガス供給ライン４６に戻される前の低温の冷却後改質ガスを前記クーリングガス循環ライン２２のうち前記循環用圧縮機２６の上流側の部位（図１ではクーリングガス冷却器２４と循環用圧縮機２６との間の部位）に導入するように、配管されている。 The system further includes a reformed gas transfer line 47 for mixing a part of the reformed gas with the circulating cooling gas that circulates through the cooling gas circulation line 22. The reformed gas transfer line 47 according to this embodiment is a gas after being cooled by passing through the reformed gas cooler 48 out of the reformed gas and before being returned to the reducing gas supply line 46. The reformed gas after cooling at a low temperature is introduced into a portion of the cooling gas circulation line 22 on the upstream side of the circulation compressor 26 (a portion between the cooling gas cooler 24 and the circulation compressor 26 in FIG. 1). It is piped to do.
　次に、このシステムにおいて行われる還元鉄の製造方法を説明する。この方法は、次のプロセス、すなわち１）酸化鉄の還元による還元鉄の生成、２）プロセスガスを含むフィードガスの改質による改質ガスの生成、３）生成された改質ガスをベースとする還元ガスの還元炉への供給、４）循環クーリングガスの循環、及び５）改質ガスの一部と循環クーリングガスとの混合を含む。 Next, a method for producing reduced iron performed in this system will be described. This method is based on the following processes: 1) generation of reduced iron by reduction of iron oxide, 2) generation of reformed gas by reforming feed gas containing process gas, 3) generated reformed gas Supply of the reducing gas to the reduction furnace, 4) circulation of the circulating cooling gas, and 5) mixing of a part of the reformed gas with the circulating cooling gas.
　１）酸化鉄の還元による還元鉄の生成
　還元セクションＳｒｄにおいて、還元炉１０の炉頂部１２に接続されたペレットフィードホッパー１６から当該炉頂部１２に適宜ペレットが供給されるとともに、当該還元炉１０の中間部分１３に還元ガス（改質器４０により生成された改質ガスをベースとする還元用ガス）が供給される。前記ペレットにその主成分として含まれる酸化鉄は、前記還元ガスと還元炉１０内で接触し、これにより還元されて還元鉄となる。具体的には、前記還元ガスは水素及び一酸化炭素を含み、これらが前記酸化鉄と反応して当該酸化鉄を還元し、これにより還元鉄が生成される。生成された還元鉄は、還元炉１０の下部に設定された冷却領域１８であって前記循環クーリングガスが供給される領域を通過することにより冷却され、前記還元炉１０の炉底部１４から炉外に排出される。 1) Production of reduced iron by reduction of iron oxide In the reduction section Srd, pellets are appropriately supplied from the pellet feed hopper 16 connected to the furnace top 12 of the reduction furnace 10 to the furnace top 12, and the reduction furnace 10 A reducing gas (a reducing gas based on the reformed gas generated by the reformer 40) is supplied to the intermediate portion 13. The iron oxide contained as the main component in the pellet comes into contact with the reducing gas in the reducing furnace 10 and is reduced thereby to reduced iron. Specifically, the reducing gas contains hydrogen and carbon monoxide, which react with the iron oxide to reduce the iron oxide, thereby producing reduced iron. The generated reduced iron is cooled by passing through the cooling region 18 set in the lower part of the reduction furnace 10 and supplied with the circulating cooling gas, and is discharged from the furnace bottom 14 of the reduction furnace 10 to the outside of the furnace. To be discharged.
　２）フィードガスの改質による還元ガスの生成
　還元セクションＳｒｄのガス供給部５０は、プロセスガスの生成と、当該プロセスガスを含むフィードガス及び燃料ガスの改質器４０への供給と、を行う。当該改質器４０は、前記フィードガスを受け入れるとともに、前記燃料ガスを燃焼させて前記フィードガスを加熱することにより改質ガスを生成する。この改質ガスは前記還元炉１０の中間部分１３に前記還元ガスとして供給される。 2) Generation of reducing gas by reforming of feed gas The gas supply unit 50 of the reduction section Srd performs generation of a process gas and supply of the feed gas and the fuel gas containing the process gas to the reformer 40. . The reformer 40 generates the reformed gas by receiving the feed gas and burning the fuel gas to heat the feed gas. This reformed gas is supplied to the intermediate portion 13 of the reducing furnace 10 as the reducing gas.
　具体的には、前記ガス供給部５０の炉頂ガス調整器５２は、前記還元炉１０の炉頂部１２から前記炉頂ガス移送ライン１７を通じて送られた炉頂ガスを受け入れ、これに水を噴霧することにより当該ガスの水分含有量を調整するとともに除塵処理を行う。この炉頂ガス調整器５２内のガスの一部は、プロセスガスとしてプロセスガス供給ライン５５に抜き出され、プロセスガス圧縮機５３により圧縮されて前記改質器４０の改質器本体４２に向けて圧送される。このプロセスガスには適宜天然ガスが補給され、当該プロセスガスはその補給された天然ガスとともにフィードガスとして前記改質器本体４２に供給される。 Specifically, the furnace top gas regulator 52 of the gas supply unit 50 receives the furnace top gas sent from the furnace top part 12 of the reduction furnace 10 through the furnace top gas transfer line 17 and sprays water on it. As a result, the moisture content of the gas is adjusted and dust removal is performed. A part of the gas in the furnace top gas regulator 52 is extracted as a process gas to the process gas supply line 55 and is compressed by the process gas compressor 53 toward the reformer body 42 of the reformer 40. And pumped. The process gas is appropriately supplemented with natural gas, and the process gas is supplied to the reformer body 42 as a feed gas together with the supplemented natural gas.
　また、前記炉頂ガス調整器５２内のガスの一部は、燃料ガス供給ライン５６を通じて燃料ガスとして前記改質器４０のバーナ４４に供給される。前記プロセスガス供給ライン５５には適宜天然ガスが補給され、前記バーナ４４には燃焼用空気圧縮機５４から適宜燃焼用空気が補給される。また、前記プロセスガス５５に天然ガスを混合したフィードガス及び前記燃焼用空気圧縮機５４から補給される燃焼用空気はそれぞれ予熱器６０において改質器４０の排ガスと熱交換することにより予熱される。 Further, a part of the gas in the furnace top gas regulator 52 is supplied to the burner 44 of the reformer 40 as fuel gas through the fuel gas supply line 56. The process gas supply line 55 is appropriately supplemented with natural gas, and the burner 44 is appropriately supplemented with combustion air from the combustion air compressor 54. The feed gas obtained by mixing the process gas 55 with natural gas and the combustion air supplied from the combustion air compressor 54 are preheated by exchanging heat with the exhaust gas of the reformer 40 in the preheater 60. .
　前記改質器４０では、前記改質器本体４２が前記プロセスガスを含む前記フィードガスを受け入れ、前記バーナ４４が前記燃料ガスを燃焼させることにより前記改質器本体４２内のフィードガスを加熱してその改質を行う。具体的には、改質器本体４２内で前記フィードガス中の炭化水素（主としてメタン）と二酸化炭素及び水とが改質反応することにより水素及び一酸化炭素が生じる。このようにして当該水素及び一酸化炭素を豊富に含む改質ガスが生成される。 In the reformer 40, the reformer body 42 receives the feed gas containing the process gas, and the burner 44 heats the feed gas in the reformer body 42 by burning the fuel gas. The reforming is performed. Specifically, the hydrocarbon (mainly methane), carbon dioxide and water in the feed gas undergo a reforming reaction in the reformer main body 42 to generate hydrogen and carbon monoxide. In this way, the reformed gas rich in the hydrogen and carbon monoxide is generated.
　３）還元炉への還元ガスの供給
　前記改質ガスは還元ガス供給ライン４６を通じて前記還元炉１０の中間部分１３に還元ガスとして給送される。その途中、当該改質ガスの一部は改質ガス冷却器４８に分流して水の噴霧を受けてから前記還元ガス供給ライン４６に戻される。これにより前記還元炉１０に供給される還元ガスの温度が調整される。また、前記還元ガス供給ライン４６に適宜メタンガスが補給される。 3) Supply of reducing gas to the reducing furnace The reformed gas is fed as a reducing gas to the intermediate portion 13 of the reducing furnace 10 through the reducing gas supply line 46. In the middle of this, a part of the reformed gas is diverted to the reformed gas cooler 48 and is sprayed with water and then returned to the reducing gas supply line 46. Thereby, the temperature of the reducing gas supplied to the reduction furnace 10 is adjusted. In addition, methane gas is appropriately supplied to the reducing gas supply line 46.
　４）循環クーリングガスの循環
　クーリングガス循環部２０は、前記還元炉１０内に設定された冷却領域１８を含む循環路に沿って循環クーリングガスを循環させることにより、当該冷却領域１８への循環クーリングガスの供給を行う。 4) Circulation of circulating cooling gas The cooling gas circulation unit 20 circulates the circulating cooling gas along the circulation path including the cooling region 18 set in the reduction furnace 10, thereby circulating the cooling to the cooling region 18. Supply gas.
　具体的には、前記クーリングガス循環ライン２０のクーリングガス循環ライン２２を通じて前記冷却領域１８の下端に供給された循環クーリングガスが、当該冷却領域１８を上昇しながら当該冷却領域１８を通過するように下降する還元鉄と熱交換することにより、例えば４００°Ｃ程度まで昇温される一方、前記還元鉄の温度を下げる。換言すれば、当該循環クーリングガスは前記冷却領域１８における温度を還元鉄の冷却に適した温度範囲に抑えるための媒体として寄与する。 Specifically, the circulating cooling gas supplied to the lower end of the cooling region 18 through the cooling gas circulation line 22 of the cooling gas circulation line 20 passes through the cooling region 18 while ascending the cooling region 18. By exchanging heat with the lowered reduced iron, for example, the temperature is raised to about 400 ° C., while the temperature of the reduced iron is lowered. In other words, the circulating cooling gas contributes as a medium for suppressing the temperature in the cooling region 18 to a temperature range suitable for cooling the reduced iron.
　前記のように上昇した温度を有しながら冷却領域１８の上端から炉外に導出された循環クーリングガスは前記クーリングガス循環ライン２２中のクーリングガス冷却器２４により冷却されてから循環用圧縮機２６により圧縮され、補給天然ガスとともに前記冷却領域１８に循環クーリングガスとして再供給される。前記クーリングガス冷却器２４は、このように、前記循環用圧縮機２６に送られる循環クーリングガスを事前に運転可能温度まで冷却することにより、当該循環用圧縮機２６の熱によるダメージを軽減する。 The circulating cooling gas led out of the furnace from the upper end of the cooling region 18 while having the elevated temperature as described above is cooled by the cooling gas cooler 24 in the cooling gas circulation line 22 and then the circulation compressor 26. And is re-supplied to the cooling region 18 as a circulating cooling gas together with the supplementary natural gas. Thus, the cooling gas cooler 24 reduces the damage caused by heat of the circulating compressor 26 by cooling the circulating cooling gas sent to the circulating compressor 26 to an operable temperature in advance.
　前記クーリングガス循環ライン２２に補給される天然ガスは、当該天然ガスの量と改質ガス移送ライン４７を通じて供給される改質ガスの量との和が一定となるように供給される一方、前記クーリングガス循環ライン２２からクーリングガス移送ライン３０を通じて一部の適量の循環クーリングガスが抜き出される。このような天然ガスおよび改質ガスの補給及び一部の適量の循環クーリングガスの抜出が、クーリングガス循環ライン２２を循環する循環クーリングガスの成分を安定させる。当該適量の抜き出された循環クーリングガスは、この実施の形態では前記還元ガス供給ライン４６に移送され、同ライン４６を流れる還元ガスと混合される。 The natural gas supplied to the cooling gas circulation line 22 is supplied so that the sum of the amount of the natural gas and the amount of the reformed gas supplied through the reformed gas transfer line 47 is constant. A part of an appropriate amount of circulating cooling gas is extracted from the cooling gas circulation line 22 through the cooling gas transfer line 30. Such replenishment of natural gas and reformed gas and extraction of some appropriate amount of circulating cooling gas stabilize the components of the circulating cooling gas circulating in the cooling gas circulation line 22. In this embodiment, the appropriate amount of the circulating cooling gas extracted is transferred to the reducing gas supply line 46 and mixed with the reducing gas flowing through the line 46.
　５）改質ガスの一部と循環クーリングガスとの混合
　前記改質ガスの一部であって、前記改質ガス冷却器４８を通過して冷却された直後のガス、すなわち還元ガス供給ライン４６に戻される前の低温の冷却後改質ガス、が改質ガス移送ライン４７を通じてクーリングガス循環ライン２２における循環用圧縮機２６の上流側部分に移送され、循環クーリングガスと混合される。この混合により、前記冷却領域１８に供給される循環クーリングガスの一酸化炭素濃度が高められる。このようにして循環クーリングガスとともに冷却領域１８に導入された一酸化炭素は、前記循環クーリングガスの循環によって還元鉄の冷却に適した温度に制御された前記冷却領域１８内で前記の発熱反応（２ＣＯ→ＣＯ２＋Ｃ）をすることが可能である。この反応は、一般に８００°Ｃ未満の温度領域で生じ、５００°Ｃ～６００°Ｃ程度が好適であるが、前記冷却領域１８内の温度は少なくとも前記発熱反応を生じさせる温度に制御されている。つまり、前記冷却領域１８に供給される前の還元鉄は８００°Ｃ程度であり、その還元鉄と循環クーリングガスを熱交換させながら還元鉄を冷却するので、必ず上記発熱反応を起こす温度領域を通る。この領域内での前記反応による炭素の生成が、前記冷却領域１８を通過する還元鉄の含有炭素量を高めることを可能にする。 5) Mixing of a part of the reformed gas and the circulating cooling gas A part of the reformed gas immediately after being cooled after passing through the reformed gas cooler 48, that is, a reducing gas supply line 46 The reformed gas after cooling at a low temperature before being returned to is transferred to the upstream portion of the circulating compressor 26 in the cooling gas circulation line 22 through the reformed gas transfer line 47 and mixed with the circulating cooling gas. By this mixing, the concentration of carbon monoxide in the circulating cooling gas supplied to the cooling region 18 is increased. The carbon monoxide introduced into the cooling region 18 together with the circulating cooling gas in this way is converted into the exothermic reaction (in the cooling region 18 controlled to a temperature suitable for cooling the reduced iron by circulation of the circulating cooling gas). 2CO → CO 2 + C). This reaction generally occurs in a temperature range of less than 800 ° C. and is preferably about 500 ° C. to 600 ° C., but the temperature in the cooling region 18 is controlled to at least the temperature causing the exothermic reaction. . That is, the reduced iron before being supplied to the cooling region 18 is about 800 ° C., and the reduced iron is cooled while exchanging heat between the reduced iron and the circulating cooling gas. Pass through. The generation of carbon by the reaction in this region makes it possible to increase the amount of carbon contained in the reduced iron that passes through the cooling region 18.
　従って、この方法では、改質器４０により生成された改質ガスの一部を循環クーリングガスに混合するという既存の設備を利用した合理的な構成で、当該循環クーリングガスにより低温に制御された冷却領域１８内で前記改質ガスに含まれる一酸化炭素から炭素を生成して製品還元鉄の含有炭素量を効率よく高めることができる。 Therefore, in this method, the temperature of the reformed gas generated by the reformer 40 is controlled by the circulating cooling gas at a low temperature with a rational configuration using existing equipment in which a part of the reformed gas is mixed with the circulating cooling gas. Carbon can be produced from carbon monoxide contained in the reformed gas in the cooling region 18 to efficiently increase the carbon content of the product reduced iron.
　さらに、この方法では、前記改質ガス冷却器４８により冷却された後の改質ガスが前記循環クーリングガスに混合されるので、当該混合による循環クーリングガスの温度の上昇を抑えることが可能である。この効果は、図２に示される本発明の第２の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムとの対比により、明らかとなる。 Further, in this method, since the reformed gas after being cooled by the reformed gas cooler 48 is mixed with the circulating cooling gas, it is possible to suppress an increase in the temperature of the circulating cooling gas due to the mixing. . This effect becomes clear by comparison with the system for producing reduced iron according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
　図２に示されるシステムでは、改質ガスのうち改質ガス冷却器４８に導入される前の高温の冷却前改質ガスがクーリングガス循環ライン２２を循環する循環クーリングガスと混合される。この混合は、図１に示されるような低温の改質ガスと循環クーリングガスとの混合に比べて当該循環クーリングガスの大きな温度上昇を伴う。このことは、温度調整を難しくし、圧縮機に与える熱的な影響を大きくする。 In the system shown in FIG. 2, the high-temperature pre-cooling reformed gas before being introduced into the reformed gas cooler 48 among the reformed gas is mixed with the circulating cooling gas circulating in the cooling gas circulation line 22. This mixing is accompanied by a large temperature rise of the circulating cooling gas as compared with the mixing of the low-temperature reformed gas and the circulating cooling gas as shown in FIG. This makes temperature adjustment difficult and increases the thermal effect on the compressor.
　前記温度上昇を抑制するための手段は、前記改質ガスの予冷に前記改質ガス冷却器４８を用いる構成に限定されない。例えば、図２に示されるように改質ガス冷却器４８の上流側から抜き出された改質ガスを、当該改質ガス冷却器４８（すなわち還元ガスの温度調整のための冷却器）とは別の冷却器により予冷してから循環クーリングガスに混合しても、当該循環クーリングガスの温度上昇を有効に抑止することが可能である。あるいは、抜き出された改質ガスが前記クーリングガス循環ライン２２のうち前記クーリングガス冷却器２４の上流側に導入されてもよい。 The means for suppressing the temperature rise is not limited to the configuration in which the reformed gas cooler 48 is used for precooling the reformed gas. For example, the reformed gas extracted from the upstream side of the reformed gas cooler 48 as shown in FIG. 2 is the reformed gas cooler 48 (that is, a cooler for adjusting the temperature of the reducing gas). Even if precooled by another cooler and then mixed with the circulating cooling gas, the temperature rise of the circulating cooling gas can be effectively suppressed. Alternatively, the extracted reformed gas may be introduced upstream of the cooling gas cooler 24 in the cooling gas circulation line 22.
　図３は、本発明の第３の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示す。このシステムは、前記第１の実施の形態に係るシステムと同様にクーリングガス移送ライン３０を有するが、当該クーリングガス移送ライン３０の上流端はクーリングガス冷却器２４の上流側の位置、つまり改質ガスが導入される位置よりも上流側の位置、でクーリングガス循環ライン２２に接続されている。つまり、この第３の実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、クーリングガス循環ライン２２において改質ガスが導入される位置よりも上流側の位置から一部の適量の循環クーリングガスが抜き出される。 FIG. 3 shows a system for manufacturing reduced iron according to the third embodiment of the present invention. This system has a cooling gas transfer line 30 as in the system according to the first embodiment, but the upstream end of the cooling gas transfer line 30 is located upstream of the cooling gas cooler 24, that is, reforming. It is connected to the cooling gas circulation line 22 at a position upstream of the position where the gas is introduced. That is, in the third embodiment, unlike the first embodiment, a part of the appropriate amount of circulating cooling gas is introduced from a position upstream of the position where the reformed gas is introduced in the cooling gas circulation line 22. Extracted.
　この第３の実施の形態によれば、クーリングガス循環ライン２２に導入された改質ガスは還元炉１０に供給されるまでクーリングガス循環ライン２２から循環クーリングガスとともに抜き出されることがないので、前記還元炉１０に導入される循環クーリングガスの一酸化炭素濃度を高く維持することができ、これにより、製品還元鉄の含有炭素量をより効率よく高めることができる。 According to the third embodiment, the reformed gas introduced into the cooling gas circulation line 22 is not extracted together with the circulating cooling gas from the cooling gas circulation line 22 until it is supplied to the reduction furnace 10. The concentration of carbon monoxide in the circulating cooling gas introduced into the reduction furnace 10 can be kept high, and the amount of carbon contained in the product reduced iron can be increased more efficiently.
　この実施の形態では、前記循環クーリングガスの抜出し位置がクーリングガス冷却器２４及び循環用圧縮機２６の上流側にあるので、クーリングガス移送ライン３０には図３に示すような移送用圧縮機３４が設けられることが好ましい。さらに、当該循環用圧縮機２６の上流側には、当該循環用圧縮機２６の保護のために調温装置３５及び除塵装置３６が設けられることが、好ましい。前記調温装置３５は、例えば前記循環クーリングガスに対して水を噴霧する調温塔により構成され、当該水の噴霧量の調節によって当該循環クーリングガスの温度を適当な温度（移送用圧縮機３４の運転可能温度）に調整する。前記除塵装置３６は、例えばサイクロンにより構成され、前記循環クーリングガス中に含まれる粉塵（前記ペレットから発生する粉体を含む）を当該循環クーリングガスから除去して回収する除塵処理を行う。当該循環クーリングガスの調温及び除塵処理は、前記移送用圧縮機３４が循環クーリングガスのもつ熱によりダメージを受けること、及び循環クーリングガスに含まれる粉塵（前記ペレットから発生する粉体を含む）が前記移送用圧縮機３４の作動不良を引き起こすこと、を有効に抑止する。 In this embodiment, since the extraction position of the circulating cooling gas is upstream of the cooling gas cooler 24 and the circulating compressor 26, the cooling gas transfer line 30 has a transfer compressor 34 as shown in FIG. Is preferably provided. Furthermore, it is preferable that a temperature control device 35 and a dust removal device 36 are provided on the upstream side of the circulation compressor 26 in order to protect the circulation compressor 26. The temperature control device 35 is constituted by, for example, a temperature control tower that sprays water onto the circulating cooling gas, and adjusts the temperature of the circulating cooling gas to an appropriate temperature (transfer compressor 34) by adjusting the spray amount of the water. Adjust the operating temperature to The dust removing device 36 is constituted by, for example, a cyclone, and performs dust removing processing for removing dust (including powder generated from the pellets) contained in the circulating cooling gas from the circulating cooling gas and collecting it. In the temperature adjustment and dust removal treatment of the circulating cooling gas, the transfer compressor 34 is damaged by the heat of the circulating cooling gas, and the dust contained in the circulating cooling gas (including the powder generated from the pellets). Effectively prevents the transfer compressor 34 from malfunctioning.
　前記クーリングガス循環ライン２２からの循環クーリングガスの抜出しは必須のものではない。当該抜出しが行われない場合にも、循環クーリングガスを利用して冷却領域を通過する還元鉄の含有炭素量を増加させることが可能である。 The extraction of the circulating cooling gas from the cooling gas circulation line 22 is not essential. Even when the extraction is not performed, it is possible to increase the carbon content of the reduced iron that passes through the cooling region by using the circulating cooling gas.
　図４は、本発明の第４の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示す。このシステムは、図１に示されるシステムに対して補給調整弁２９及び混合調整弁４９が付加されたものである。前記補給調整弁２９は、可変の開度をもつ流量調整弁であり、その開度の変化によってクーリングガス循環ライン２２に補給される天然ガスの流量を調整することが可能である。前記混合調整弁４９は、前記改質ガス移送ライン４７の途中に設けられ、前記クーリングガス循環ライン２２に導入される改質ガスの流量を調整する流量調節弁である。 FIG. 4 shows a system for manufacturing reduced iron according to the fourth embodiment of the present invention. In this system, a supply adjustment valve 29 and a mixing adjustment valve 49 are added to the system shown in FIG. The replenishment adjusting valve 29 is a flow rate adjusting valve having a variable opening, and can adjust the flow rate of natural gas replenished to the cooling gas circulation line 22 by changing the opening. The mixing adjustment valve 49 is provided in the middle of the reformed gas transfer line 47 and is a flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the reformed gas introduced into the cooling gas circulation line 22.
　この第４の実施の形態に係る方法は、還元鉄の製造にあたり、前記補給調整弁２９及び混合調整弁４９の操作によってクーリングガス循環ライン２２に対する天然ガスの補給流量及び改質ガスの混合流量をそれぞれ調整することを含む。この調整は、製品還元鉄の含有炭素量を所望の値に調整することを可能にする。 In the method according to the fourth embodiment, when the reduced iron is manufactured, the supply flow rate of the natural gas and the mixed flow rate of the reformed gas to the cooling gas circulation line 22 are set by operating the supply adjustment valve 29 and the mixing adjustment valve 49. Each includes adjusting. This adjustment makes it possible to adjust the carbon content of the product reduced iron to a desired value.
　例えば、前記システムに図４に示されるようなガス分析計２７を設けることにより、前記循環クーリングガスの一酸化炭素濃度及びメタン濃度をパラメータとして前記製品還元鉄の含有炭素量を自動制御することも可能である。このガス分析計２７は、循環クーリングガスの一酸化炭素濃度及びメタン濃度をそれぞれ測定するとともに、その測定された一酸化炭素濃度及びメタン濃度をそれぞれの目標値に近づけるように前記補給調整弁２９及び混合調整弁４９の操作を行う。この場合、前記各濃度の目標値は、製品還元鉄の含有炭素量を所望の炭素量にするような値に設定されるのが、よい。 For example, by providing a gas analyzer 27 as shown in FIG. 4 in the system, the amount of carbon contained in the product reduced iron can be automatically controlled using the carbon monoxide concentration and methane concentration of the circulating cooling gas as parameters. Is possible. The gas analyzer 27 measures the carbon monoxide concentration and the methane concentration of the circulating cooling gas, respectively, and supplies the replenishment adjusting valve 29 and the methane concentration so as to approach the respective target values. The mixing adjustment valve 49 is operated. In this case, the target value of each concentration is preferably set to a value that makes the carbon content of the product reduced iron a desired carbon amount.
　図５は、本発明の第５の実施の形態に係る還元鉄の製造のためのシステムを示す。このシステムは、図４に示されるシステムの構成を基本とするが、第５の実施の形態では改質ガス移送ライン４７の上流側部分が前記改質ガス冷却器４８よりも上流側の位置で冷却前の高温の改質ガスの一部を取り込む冷却前ガス取込み部４７ａと、改質ガス冷却器４８よりも下流側の位置で冷却後の低温の改質ガスの一部を取り込む冷却後ガス取込み部４７ｂとに分岐している。つまり、当該改質ガス移送ライン４７は、前記改質ガス４８の前後における高温の冷却前改質ガスと低温の冷却後改質ガスとを混合してから前記クーリングガス循環ライン２２内の循環クーリングガスに合流させるように配管されている。 FIG. 5 shows a system for manufacturing reduced iron according to the fifth embodiment of the present invention. This system is based on the system configuration shown in FIG. 4, but in the fifth embodiment, the upstream portion of the reformed gas transfer line 47 is located upstream of the reformed gas cooler 48. A pre-cooling gas intake 47a that takes in a part of the high-temperature reformed gas before cooling and a post-cooling gas that takes in a part of the low-temperature reformed gas after cooling at a position downstream of the reformed gas cooler 48. It branches off to the intake part 47b. That is, the reformed gas transfer line 47 mixes the high-temperature pre-cooling reformed gas and the low-temperature post-cooled reformed gas before and after the reformed gas 48 before circulating cooling in the cooling gas circulation line 22. It is piped to join the gas.
　さらに、前記冷却前ガス取込み部４７ａ及び前記冷却後ガス取込み部４７ｂにはそれぞれ流量調節弁４９Ａ，４９Ｂが設けられ、当該流量調節弁４９Ａ，４９Ｂの操作によって前記冷却前ガス及び前記冷却後ガスの流量がそれぞれ調節可能となっている。当該冷却前及び冷却後ガスの流量の調節（特に両流量の比率の調節）により、最終的に前記クーリングガス循環ライン２２に導入される改質ガスの温度を調整することが可能であり、これにより、クーリングガス循環ライン２２を流れる循環クーリングガスの温度制御をより容易にかつ適正なものにすることが可能である。例えば、前記改質ガス移送ライン４７から前記クーリングガス循環ライン２２に導入される改質ガスの温度を測定してその測定温度を予め設定された目標温度に近づけるように前記両流量調節弁４９Ａ，４９Ｂを操作する温度計を前記システムに装備することにより、前記改質ガスの温度の自動制御を行うことも可能である。 Further, the pre-cooling gas intake portion 47a and the post-cooling gas intake portion 47b are provided with flow control valves 49A and 49B, respectively, and the pre-cooling gas and the post-cooling gas are controlled by operating the flow control valves 49A and 49B. Each flow rate is adjustable. The temperature of the reformed gas finally introduced into the cooling gas circulation line 22 can be adjusted by adjusting the flow rate of the gas before and after cooling (particularly, adjusting the ratio of both flow rates). Thus, the temperature control of the circulating cooling gas flowing through the cooling gas circulation line 22 can be made easier and more appropriate. For example, the flow rate control valves 49A, 49A are configured to measure the temperature of the reformed gas introduced from the reformed gas transfer line 47 into the cooling gas circulation line 22 and bring the measured temperature closer to a preset target temperature. It is also possible to automatically control the temperature of the reformed gas by providing the system with a thermometer for operating 49B.
　第５の実施の形態は、第４の実施の形態に係る循環クーリングガスの成分濃度の調整と、当該循環クーリングガスに混合される改質ガスの温度調整と、の組み合わせを含むものであるが、両調整は必ずしも組み合わされなくてもよい。例えば、図５に示される補給調整弁２９及び混合調整弁４９が省略されて前記両流量調節弁４９Ａ，４９Ｂの操作による温度調整のみが行われてもよい。 The fifth embodiment includes a combination of the adjustment of the component concentration of the circulating cooling gas according to the fourth embodiment and the temperature adjustment of the reformed gas mixed in the circulating cooling gas. Adjustments do not necessarily have to be combined. For example, the replenishment adjustment valve 29 and the mixing adjustment valve 49 shown in FIG. 5 may be omitted, and only the temperature adjustment by operating both the flow rate adjustment valves 49A and 49B may be performed.
　上述のように、本発明において、前記循環クーリングガスの一部の抜出しは必須ではない。また、抜き出された循環クーリングガスが混合されるガスは前記のような還元ガスに限定されない。例えば、図６に示される第６の実施の形態では、抜き出した循環クーリングガスの一部（又は全部）がクーリングガス移送ライン３１を通じてプロセスガス供給ライン５５に移送されてプロセスガスに混合される。この混合は、前記循環クーリングガスに含まれる炭化水素（この実施の形態では少なくともメタン）を改質器４０内で改質される原料ガスとして再利用することを可能にする。また、当該循環クーリングガスのうち前記還元ガスに混合される循環クーリングガスの量を減らし、あるいは０とすることにより、当該還元ガスの温度の低下を抑止することを可能にする。前記プロセスガス及び前記還元ガスにそれぞれ混合される循環クーリングガスの流量を例えばバルブによって各々調節することにより、前記還元ガスの温度を制御することも可能である。 As described above, in the present invention, it is not essential to partially extract the circulating cooling gas. Further, the gas mixed with the extracted circulating cooling gas is not limited to the reducing gas as described above. For example, in the sixth embodiment shown in FIG. 6, a part (or all) of the extracted circulating cooling gas is transferred to the process gas supply line 55 through the cooling gas transfer line 31 and mixed with the process gas. This mixing makes it possible to reuse the hydrocarbon (at least methane in this embodiment) contained in the circulating cooling gas as a raw material gas to be reformed in the reformer 40. Further, by reducing or reducing the amount of the circulating cooling gas mixed with the reducing gas in the circulating cooling gas to 0, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the reducing gas. It is also possible to control the temperature of the reducing gas by adjusting the flow rate of the circulating cooling gas mixed with the process gas and the reducing gas, for example, with a valve.
　本発明において、前記循環クーリングガスの循環は必須ではなく、当該循環クーリングガス以外の冷却ガスの導入によって還元炉の下部の冷却領域が冷却される場合にも、その冷却領域に改質ガスの一部を導入することにより還元鉄の含有炭素量を増やすことが可能である。すなわち、前記改質ガスの一部を利用した製品還元鉄の含有炭素量の増加のための操作は、循環クーリングガスの循環が行われない場合にも成立し得る。 In the present invention, circulation of the circulating cooling gas is not essential, and even when the cooling region in the lower part of the reduction furnace is cooled by introducing a cooling gas other than the circulating cooling gas, one of the reformed gases is placed in the cooling region. It is possible to increase the carbon content of reduced iron by introducing a part. That is, the operation for increasing the carbon content of the product reduced iron using a part of the reformed gas can be established even when the circulating cooling gas is not circulated.
　例えば、還元炉１０から比較的高温の還元鉄を排出したい場合であってクーリングガス循環ライン２２の運転が行われない場合、あるいはクーリングガス循環ライン２２が省略されている場合でも、改質ガスの一部を抜き出してこれを冷却してから還元炉１０内の所定の領域（一般には下部）に導入して当該領域の温度を前記発熱反応（一酸化炭素から炭素を生成する反応）が可能な温度に制御することにより、その導入した改質ガスに含まれる一酸化炭素を利用して前記領域を通過する還元鉄の含有炭素量を増加させることが可能である。 For example, even if it is desired to discharge relatively high-temperature reduced iron from the reduction furnace 10 and the cooling gas circulation line 22 is not operated, or even when the cooling gas circulation line 22 is omitted, the reformed gas After extracting a part and cooling it, it is introduced into a predetermined region (generally lower part) in the reduction furnace 10 and the temperature in the region can be subjected to the exothermic reaction (reaction for generating carbon from carbon monoxide). By controlling the temperature, it is possible to increase the amount of carbon contained in the reduced iron passing through the region by using carbon monoxide contained in the introduced reformed gas.
　その例として、図７に示される第７の実施の形態では、前記クーリングガス循環部２０が省略される代わりに、図５に示される流量調節弁４９Ａ，４９Ｂと同様の流量調節弁４９Ａ，４９Ｂの操作によって温度が調節された改質ガスがそのまま流量調節弁４９Ｃを通じて還元炉１０の冷却領域１８に導入されるように、改質ガス移送ライン４７が配管されている。つまり、この第７の実施の形態では、図５に示されるシステムと同様に改質ガス冷却器４８により冷却された後の冷却後改質ガスと前記改質ガス冷却器４８により冷却される前の冷却前改質ガスとを混合して当該改質ガスの温度の調節を行うことと、その混合した改質ガスを前記還元ガス供給位置よりも下側の位置で前記還元炉１０に供給して当該還元炉１０の下部に好適な温度環境を持つ冷却領域１８を形成することにより、前記冷却領域１８を冷却する冷却工程と前記改質ガスを前記冷却領域１８に導入する改質ガス導入工程とが同時に行われる。従って、この第７の実施の形態でも、当該冷却領域１８に前記改質ガスを供給して還元鉄の含有炭素量を増加させることが可能となる。つまり、この第７の実施の形態によれば、抜き出された一部の改質ガスそのものを冷却ガスとして利用し、これを還元炉１０の下部に設定される冷却領域１８に導入することにより、当該冷却領域１８の温度制御と、その冷却領域への一酸化炭素の供給と、を同時に実現することができる。また同時に、還元炉１０から排出される還元鉄の温度を所望の温度に調整することも可能である。 As an example, in the seventh embodiment shown in FIG. 7, instead of omitting the cooling gas circulation unit 20, flow rate adjusting valves 49A, 49B similar to the flow rate adjusting valves 49A, 49B shown in FIG. The reformed gas transfer line 47 is piped so that the reformed gas whose temperature has been adjusted by the above operation is directly introduced into the cooling region 18 of the reduction furnace 10 through the flow rate control valve 49C. That is, in the seventh embodiment, similarly to the system shown in FIG. 5, the cooled reformed gas after being cooled by the reformed gas cooler 48 and before being cooled by the reformed gas cooler 48. And adjusting the temperature of the reformed gas, and supplying the reformed gas to the reducing furnace 10 at a position below the reducing gas supply position. Then, a cooling region 18 having a suitable temperature environment is formed in the lower part of the reduction furnace 10, thereby cooling the cooling region 18 and introducing a reformed gas into the cooling region 18. Are performed at the same time. Therefore, also in the seventh embodiment, the reformed gas can be supplied to the cooling region 18 to increase the carbon content of the reduced iron. That is, according to the seventh embodiment, a part of the extracted reformed gas itself is used as a cooling gas, and this is introduced into the cooling region 18 set at the lower part of the reduction furnace 10. The temperature control of the cooling region 18 and the supply of carbon monoxide to the cooling region can be realized at the same time. At the same time, it is possible to adjust the temperature of the reduced iron discharged from the reduction furnace 10 to a desired temperature.
　以上のように、還元炉内で酸化鉄を還元することにより還元鉄を製造するための方法であって、製品酸化鉄の含有炭素量を合理的にかつ効率よく増加させることが可能な方法が、提供される。 As described above, there is a method for producing reduced iron by reducing iron oxide in a reduction furnace, and there is a method capable of increasing the carbon content of product iron oxide reasonably and efficiently. Provided.
　提供されるのは、酸化鉄を還元して還元鉄を製造するための方法であって、還元炉内で酸化鉄をその塔頂から降下させながら還元ガスと接触させることにより前記酸化鉄を還元して還元鉄を生成し、当該還元鉄を当該還元炉の底部から排出する還元鉄生成工程と、前記還元炉の炉頂ガスを抜き出してその含有水分量の調節及び除塵処理を行うことによりプロセスガスを生成し、少なくとも当該プロセスガスを改質器内に供給することにより当該改質器内で一酸化炭素及び水素を含む改質ガスを生成する改質ガス生成工程と、生成された改質ガスを前記還元ガスとして前記還元炉に供給する還元ガス供給工程と、前記還元炉の下部に設定された冷却領域に冷却ガスを導入して当該冷却領域を冷却する冷却工程と、前記改質ガスの一部を抜き出して前記冷却領域に導入することにより前記冷却領域を通過する前記還元鉄の含有炭素量を増加させる改質ガス導入工程と、を含む。 Provided is a method for producing reduced iron by reducing iron oxide, wherein the iron oxide is reduced by contacting with a reducing gas while lowering the iron oxide from the top of the tower in a reduction furnace. Reduced iron is generated, and the reduced iron is discharged from the bottom of the reduction furnace, and the top gas of the reduction furnace is extracted to adjust the moisture content and perform a dust removal process. A reformed gas generating step for generating a reformed gas containing carbon monoxide and hydrogen in the reformer by generating a gas and supplying at least the process gas into the reformer; A reducing gas supply step of supplying gas to the reducing furnace as the reducing gas; a cooling step of cooling the cooling region by introducing a cooling gas into a cooling region set at a lower portion of the reducing furnace; and the reformed gas Extract a part of Te including a reformed gas introduction step of increasing the carbon content of the reduced iron that passes through the cooling region by introducing into the cooling region.
　この方法によれば、還元炉の下部に設定された冷却領域に前記改質ガスの一部を導入することにより、当該改質ガスに含まれる一酸化炭素から炭素を生成する反応を生じさせることができる。これにより、前記改質ガス中の一酸化炭素を有効に利用して、前記冷却領域を通過する還元鉄の含有炭素量を増やすことができる。 According to this method, by introducing a part of the reformed gas into the cooling region set in the lower part of the reduction furnace, a reaction for generating carbon from carbon monoxide contained in the reformed gas is caused. Can do. Thereby, the carbon content of the reduced iron which passes through the cooling region can be increased by effectively using carbon monoxide in the reformed gas.
　この方法において、例えば、前記冷却工程が前記冷却領域を含む循環路に沿って循環クーリングガスを循環させることを含む場合、前記改質ガス導入工程は、抜き出された前記改質ガスを前記循環クーリングガスに混合することを含むのが、好ましい。 In this method, for example, when the cooling step includes circulating a circulating cooling gas along a circulation path including the cooling region, the reformed gas introduction step circulates the extracted reformed gas. It preferably includes mixing with a cooling gas.
　この方法によれば、前記冷却領域を冷却するために循環する循環クーリングガスを有効に利用して、当該循環クーリングガス内に当該改質ガスの一部を混合するという簡素かつ合理的な構成で製品還元鉄の含有炭素量を増加させることができる。 According to this method, it is possible to effectively use a circulating cooling gas that circulates to cool the cooling region, and to mix a part of the reformed gas into the circulating cooling gas. The amount of carbon contained in the product reduced iron can be increased.
　この方法において、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガスの一部を冷却してから前記循環クーリングガスに混合することを含むのが、好ましい。当該改質ガスの予冷は、当該改質ガスの混合による循環クーリングガスの昇温を有効に抑止する。 In this method, it is preferable that the reformed gas introduction step includes cooling a part of the reformed gas and then mixing it with the circulating cooling gas. The pre-cooling of the reformed gas effectively suppresses the temperature rise of the circulating cooling gas due to the mixing of the reformed gas.
　例えば、前記還元ガス供給工程が前記改質ガスの一部を改質ガス冷却器に導入してから他の改質ガスに戻すことにより前記還元炉に供給される前記還元ガスの温度を調整することを含む場合、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガス冷却器により冷却された後の改質ガスを前記循環クーリングガスに混合することを含むのが、好ましい。このことは、前記改質ガスの温度調整のための改質ガス冷却器を有効に利用して、前記循環クーリングガスに混合される改質ガスの温度を下げることを可能にする。 For example, the reducing gas supply step adjusts the temperature of the reducing gas supplied to the reducing furnace by introducing a part of the reformed gas into the reformed gas cooler and then returning it to another reformed gas. In that case, it is preferable that the reformed gas introduction step includes mixing the reformed gas after being cooled by the reformed gas cooler with the circulating cooling gas. This makes it possible to effectively use the reformed gas cooler for adjusting the temperature of the reformed gas, and to lower the temperature of the reformed gas mixed with the circulating cooling gas.
　また、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガス冷却器により冷却された後の冷却後改質ガスと前記改質ガス冷却器により冷却される前の冷却前改質ガスとを混合してからその混合したガスを前記循環クーリングガスに混合することを含んでもよい。この方法では、前記冷却前改質ガスと前記冷却後改質ガスとの混合比率を変えることで前記循環クーリングガスに混合される改質ガスの温度調節を行うことが可能である。 In the reformed gas introduction step, the reformed gas after cooling after being cooled by the reformed gas cooler is mixed with the reformed gas before cooling before being cooled by the reformed gas cooler. And mixing the mixed gas with the circulating cooling gas. In this method, it is possible to adjust the temperature of the reformed gas mixed with the circulating cooling gas by changing the mixing ratio of the reformed gas before cooling and the reformed gas after cooling.
　前記冷却工程は、前記循環クーリングガスの一部を前記循環路から抜き出すことを含むのが好ましい。この抜出しは、余剰の循環クーリングガスが前記還元炉内を上昇して炉内温度を低下させることを防ぐ。さらにこの場合、前記改質ガス導入工程は、前記循環路において前記循環クーリングガスが抜き出される位置よりも下流側の位置に前記改質ガスの一部を導入することを含むのが、好ましい。このことは、前記冷却領域に前記循環クーリングガスが導入される前に前記改質ガスに含まれる一酸化炭素が前記循環クーリングガスとともに前記循環路から抜き出されるのを防ぎ、これにより、前記冷却領域に供給される循環クーリングガス中の一酸化炭素濃度を高く維持することを可能にする。 The cooling step preferably includes extracting a part of the circulating cooling gas from the circulation path. This extraction prevents excess circulating cooling gas from rising in the reduction furnace and lowering the furnace temperature. Further, in this case, it is preferable that the reformed gas introducing step includes introducing a part of the reformed gas into a position downstream of the position where the circulating cooling gas is extracted in the circulation path. This prevents carbon monoxide contained in the reformed gas from being withdrawn from the circulation path together with the circulating cooling gas before the circulating cooling gas is introduced into the cooling region. It makes it possible to keep the carbon monoxide concentration in the circulating cooling gas supplied to the region high.
　ここで、前記循環クーリングガスが炭化水素を含む場合、前記方法は、前記冷却工程で前記循環路から抜き出された前記循環クーリングガスの少なくとも一部を前記プロセスガスに混合するクーリングガス混合工程をさらに含むことが、好ましい。当該混合は、抜き出された循環クーリングガスであって炭化水素を含む循環クーリングガスをプロセスガスとして再利用することを可能にする。 Here, when the circulating cooling gas contains hydrocarbons, the method includes a cooling gas mixing step of mixing at least a part of the circulating cooling gas extracted from the circulation path in the cooling step with the process gas. Further inclusion is preferred. The mixing makes it possible to reuse the extracted circulating cooling gas containing hydrocarbons as a process gas.
　前記方法は、前記循環クーリングガスにおける一酸化炭素濃度及びメタン濃度を予め設定された目標値に近づけるように、前記循環路に補給される天然ガスの量及び前記循環クーリングガスに混合される前記改質ガスの量を調節することを含むのが、好ましい。このような補給天然ガス及び改質ガスの量の調節により、製品還元鉄の含有炭素量を所望の量に近づけることが可能である。 In the method, the amount of natural gas replenished to the circulation path and the modified mixture mixed with the circulating cooling gas are adjusted so that the carbon monoxide concentration and the methane concentration in the circulating cooling gas are close to preset target values. It preferably includes adjusting the amount of quality gas. By adjusting the amounts of the supplementary natural gas and the reformed gas, it is possible to bring the carbon content of the product reduced iron close to a desired amount.
　さらに、前記の改質ガスに含まれる一酸化炭素の利用による製品還元鉄の炭素含有量の増加は、前記循環クーリングガスの循環のための設備が省略されている場合、あるいは当該設備があっても使用されていない場合であっても、当該循環クーリングガス以外の冷却ガスの導入により冷却された前記冷却領域に前記改質ガスの一部を導入することにより、達成することが可能である。例えば、前記冷却工程及び前記改質ガス導入工程は、前記改質ガスの一部を抜き出して冷却し、この冷却した改質ガスと別途抜き出した冷却前の改質ガスとを混合して当該改質ガスの温度の調節をすることと、その温度調節をした改質ガスを前記還元炉の下部であって前記還元ガスの供給位置よりも下側の部位に供給することと、によって、同時に履行されることが可能である。この方法では、前記改質ガスそのものを前記冷却ガスとして利用することにより、当該改質ガスに含まれる一酸化炭素から炭素を生成する反応を前記冷却領域内で生じさせてこれを通過する還元鉄の含有炭素量を増やすことができる。また同時に、還元炉から排出される還元鉄の温度を所望の温度に調整することも可能である。 Furthermore, the increase in the carbon content of the product reduced iron due to the use of carbon monoxide contained in the reformed gas is caused when the equipment for circulation of the circulating cooling gas is omitted or there is such equipment. Can be achieved by introducing a part of the reformed gas into the cooling region cooled by the introduction of a cooling gas other than the circulating cooling gas. For example, in the cooling step and the reformed gas introduction step, a part of the reformed gas is extracted and cooled, and the reformed gas that has been separately extracted and cooled is mixed with the modified gas. Simultaneously adjusting the quality gas temperature and supplying the temperature-adjusted reformed gas to the lower part of the reduction furnace and below the reducing gas supply position. Can be done. In this method, by using the reformed gas itself as the cooling gas, a reaction for generating carbon from carbon monoxide contained in the reformed gas is generated in the cooling region and passes through the reduced iron. The carbon content of can be increased. At the same time, the temperature of the reduced iron discharged from the reduction furnace can be adjusted to a desired temperature.

Claims (9)

  1. 　酸化鉄を還元して還元鉄を製造する方法であって、
    　還元炉内で前記酸化鉄をその塔頂から降下させながら還元ガスと接触させることにより前記酸化鉄を還元して還元鉄を生成し、当該還元鉄を当該還元炉の底部から排出する還元鉄生成工程と、
    　前記還元炉の炉頂ガスを抜き出してその含有水分量の調節及び除塵処理を行うことによりプロセスガスを生成し、少なくとも当該プロセスガスを改質器内に供給することにより当該改質器内で一酸化炭素及び水素を含む改質ガスを生成する改質ガス生成工程と、
    　生成された前記改質ガスを前記還元ガスとして前記還元炉に供給する還元ガス供給工程と、
    　前記還元炉の下部に設定された冷却領域に冷却ガスを導入して当該冷却領域を冷却する冷却工程と、
    　前記改質ガスの一部を抜き出して前記冷却領域に導入することにより当該冷却領域を通過する前記還元鉄の含有炭素量を増加させる改質ガス導入工程と、を含む、還元鉄の製造方法。     A method for producing reduced iron by reducing iron oxide,
    Reduced iron is produced by reducing the iron oxide by bringing it into contact with a reducing gas while lowering the iron oxide from the top of the tower in a reducing furnace, and reducing iron is produced by discharging the reduced iron from the bottom of the reducing furnace. Process,
    A process gas is generated by extracting the top gas of the reduction furnace, adjusting its moisture content, and removing dust, and supplying at least the process gas into the reformer. A reformed gas generation step for generating a reformed gas containing carbon oxide and hydrogen;
    A reducing gas supply step of supplying the generated reformed gas as the reducing gas to the reducing furnace;
    A cooling step of cooling the cooling region by introducing a cooling gas into the cooling region set in the lower part of the reduction furnace;
    A method for producing reduced iron, comprising a step of introducing a part of the reformed gas and introducing it into the cooling region to increase the amount of carbon contained in the reduced iron passing through the cooling region.
  2. 　請求項１記載の還元鉄の製造方法であって、前記冷却工程は前記冷却領域を含む循環路に沿って循環クーリングガスを循環させることを含み、前記改質ガス導入工程は、抜き出された前記改質ガスを前記循環クーリングガスに混合することを含む、還元鉄の製造方法。 2. The method for producing reduced iron according to claim 1, wherein the cooling step includes circulating a circulating cooling gas along a circulation path including the cooling region, and the reformed gas introduction step is extracted. A method for producing reduced iron, comprising mixing the reformed gas with the circulating cooling gas.
  3. 　請求項２記載の還元鉄の製造方法であって、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガスの一部を冷却してから前記循環クーリングガスに混合することを含む、還元鉄の製造方法。 The method for producing reduced iron according to claim 2, wherein the reformed gas introduction step includes cooling a part of the reformed gas and then mixing it with the circulating cooling gas. .
  4. 　請求項３記載の還元鉄の製造方法であって、前記還元ガス供給工程が前記改質ガスの一部を改質ガス冷却器に導入してから他の改質ガスに戻すことにより前記還元炉に供給される前記還元ガスの温度を調整することを含み、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガス冷却器により冷却された後の改質ガスを前記循環クーリングガスに混合することを含む、還元鉄の製造方法。 4. The method for producing reduced iron according to claim 3, wherein the reducing gas supply step introduces a part of the reformed gas into a reformed gas cooler and then returns the reformed gas to another reformed gas. The reformed gas introduction step includes mixing the reformed gas after being cooled by the reformed gas cooler with the circulating cooling gas. The manufacturing method of reduced iron.
  5. 　請求項４記載の還元鉄の製造方法であって、前記改質ガス導入工程は、前記改質ガス冷却器により冷却された後の冷却後改質ガスと前記改質ガス冷却器により冷却される前の冷却前改質ガスとを混合してからその混合したガスを前記循環クーリングガスに混合することを含む、還元鉄の製造方法。 5. The method for producing reduced iron according to claim 4, wherein the reformed gas introduction step is cooled by the reformed reformed gas after being cooled by the reformed gas cooler and the reformed gas cooler. A method for producing reduced iron, comprising mixing a previous reformed gas before cooling and then mixing the mixed gas with the circulating cooling gas.
  6. 　請求項２～５のいずれかに記載の還元鉄の製造方法であって、前記クーリングガス循環工程は、前記循環クーリングガスの一部を前記循環路から抜き出すことを含み、前記改質ガス導入工程は、前記循環路において前記循環クーリングガスが抜き出される位置よりも下流側の位置に前記改質ガスの一部を導入することを含む、還元鉄の製造方法。 6. The method for producing reduced iron according to claim 2, wherein the cooling gas circulation step includes extracting a part of the circulation cooling gas from the circulation path, and the reformed gas introduction step. Is a method for producing reduced iron, comprising introducing a part of the reformed gas to a position downstream of the position where the circulating cooling gas is extracted in the circulation path.
  7. 　請求項１記載の還元鉄の製造方法であって、前記循環クーリングガスは炭化水素を含み、前記製造方法は、前記冷却工程において前記循環路から抜き出された前記循環クーリングガスの少なくとも一部を前記プロセスガスに混合するクーリングガス混合工程をさらに含む、還元鉄の製造方法。 2. The method for producing reduced iron according to claim 1, wherein the circulating cooling gas includes hydrocarbon, and the manufacturing method includes at least part of the circulating cooling gas extracted from the circulation path in the cooling step. A method for producing reduced iron, further comprising a cooling gas mixing step of mixing with the process gas.
  8. 　請求項２記載の還元鉄の製造方法であって、前記循環クーリングガスにおける一酸化炭素濃度及びメタン濃度を予め設定された目標値に近づけるように、前記循環路に補給される天然ガスの量及び前記循環クーリングガスに混合される前記改質ガスの量を調節することをさらに含む、還元鉄の製造方法。 3. The method for producing reduced iron according to claim 2, wherein the amount of natural gas replenished to the circulation path so that the carbon monoxide concentration and the methane concentration in the circulating cooling gas are close to preset target values, and The method for producing reduced iron, further comprising adjusting an amount of the reformed gas mixed with the circulating cooling gas.
  9. 　請求項１記載の還元鉄の製造方法であって、前記冷却工程及び前記改質ガス導入工程は、前記改質ガスの一部を抜き出して冷却し、この冷却した改質ガスと別途抜き出した冷却前の改質ガスとを混合して当該改質ガスの温度の調節をすることと、その温度調節をした改質ガスを前記還元炉の下部であって前記還元ガスの供給位置よりも下側の部位に供給することと、により行われる、還元鉄の製造方法。 2. The method for producing reduced iron according to claim 1, wherein in the cooling step and the reformed gas introduction step, a part of the reformed gas is extracted and cooled, and the cooled reformed gas and a separate cooling are extracted. The temperature of the reformed gas is adjusted by mixing with the previous reformed gas, and the temperature-adjusted reformed gas is below the reducing furnace and below the reducing gas supply position. The method of manufacturing reduced iron performed by supplying to the site | part of this.
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