JPH0637656B2 - 循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法 - Google Patents
循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法Info
- Publication number
- JPH0637656B2 JPH0637656B2 JP34386389A JP34386389A JPH0637656B2 JP H0637656 B2 JPH0637656 B2 JP H0637656B2 JP 34386389 A JP34386389 A JP 34386389A JP 34386389 A JP34386389 A JP 34386389A JP H0637656 B2 JPH0637656 B2 JP H0637656B2
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- Japan
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- reduction
- fluidized bed
- ore
- circulating fluidized
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、循環流動層還元炉を用いて鉱石、特に鉄鉱石
を還元する場合の操業方法に関する。
を還元する場合の操業方法に関する。
〔従来の技術〕 高炉を用いた製鉄法は設備投資が大きく、原燃料面でも
良質の塊成鉱やコークスを必要とする。このため、これ
らの設備、原燃料面の制約を解消する溶融還元法が注目
されている。溶融還元法は溶融還元炉と予備還元炉との
２つの大きなプロセスによって構成されている。予備還
元炉には粒子循環装置を有する流動層、すなわち循環流
動層を応用する方法がある。かかる循環流動層還元法
は、例えば特開昭62−228878号公報に記載されているよ
うに、粉鉱石を装入し、さらにその底部から主流動ガス
である還元ガスを導入して流動層を形成するライザーを
有し、そのライザーの上方に固体−ガス分離のためのサ
イクロンを設け、さらに同サイクロンに連続してライザ
ー下部に連結したダウンカマーを設けた構造の装置にお
いて、流動層からの粉鉱石をサイクロンを経て再度流動
層に循環しつつ予備還元される。
良質の塊成鉱やコークスを必要とする。このため、これ
らの設備、原燃料面の制約を解消する溶融還元法が注目
されている。溶融還元法は溶融還元炉と予備還元炉との
２つの大きなプロセスによって構成されている。予備還
元炉には粒子循環装置を有する流動層、すなわち循環流
動層を応用する方法がある。かかる循環流動層還元法
は、例えば特開昭62−228878号公報に記載されているよ
うに、粉鉱石を装入し、さらにその底部から主流動ガス
である還元ガスを導入して流動層を形成するライザーを
有し、そのライザーの上方に固体−ガス分離のためのサ
イクロンを設け、さらに同サイクロンに連続してライザ
ー下部に連結したダウンカマーを設けた構造の装置にお
いて、流動層からの粉鉱石をサイクロンを経て再度流動
層に循環しつつ予備還元される。
この循環流動層還元法においては、他の気泡流動層等に
比べてガス流速が大きいために使用する鉱石粒子の粒度
分布幅を広くできること、生産性が高いという利点があ
る。
比べてガス流速が大きいために使用する鉱石粒子の粒度
分布幅を広くできること、生産性が高いという利点があ
る。
また、粉鉱石のガス還元速度は還元温度に大きく影響さ
れ、還元温度を高くすれば還元速度が大きくなり高効率
となる。ところが、還元温度の上昇はスティッキングの
発生を招き鉱石の流動が停止し操業ができなくなるとい
う問題がある。
れ、還元温度を高くすれば還元速度が大きくなり高効率
となる。ところが、還元温度の上昇はスティッキングの
発生を招き鉱石の流動が停止し操業ができなくなるとい
う問題がある。
このスティッキング現象は気泡流動層では「化学装置」
1986年６月号に記載されているように、還元過程におい
て鉱石表面に金属鉄の突起が生成し、焼結することによ
って粒子運動が不活発になり流動停止に至ると考えれて
いる。循環流動層においてはガス流速が大きいので流動
反応炉であるライザー内ではこの様なスティッキングは
起こらないが、還元温度を上昇させると粒子移動層であ
るダウンカマーでスティッキングする。
1986年６月号に記載されているように、還元過程におい
て鉱石表面に金属鉄の突起が生成し、焼結することによ
って粒子運動が不活発になり流動停止に至ると考えれて
いる。循環流動層においてはガス流速が大きいので流動
反応炉であるライザー内ではこの様なスティッキングは
起こらないが、還元温度を上昇させると粒子移動層であ
るダウンカマーでスティッキングする。
このスティッキングは還元温度を低下させれば回避でき
るが、還元温度の低下は還元反応の進行が遅くなり、生
産性、ガス原単位の悪化をもたらすという欠点がある。
るが、還元温度の低下は還元反応の進行が遅くなり、生
産性、ガス原単位の悪化をもたらすという欠点がある。
本発明において解決すべき課題は、循環流動層還元法に
おいて、その生産性を下げることなく、スティッキング
の発生に伴う問題を解消して高い安定性を有する操業法
を確立することにある。
おいて、その生産性を下げることなく、スティッキング
の発生に伴う問題を解消して高い安定性を有する操業法
を確立することにある。
本発明は、循環流動層還元法において、装入鉄鉱石のT.
Fe量に応じて炭材を鉱石中に混合することを特徴とす
る。
Fe量に応じて炭材を鉱石中に混合することを特徴とす
る。
その際の炭材の混合割合（Ｃ重量％）は、 Ｃ重量％＝2.5（T.Fe−60）±５ ここで Ｃ重量％≧０，T.Feの単位は重量％ として算出される量である。
本発明は、以下の知見に基づいて完成した。
循環流動層還元装置におけるダウンカマー内のクラスタ
ーの発生は、装入鉱石の鉄分品位（T.Fe含有量）に大き
く影響され、鉄分品位が高くなるとよりクラスターを生
成しやすくなり、T.Feが65重量％を越えると特にクラス
ターの生成が顕著になる。このため操業トラブルが発生
する。
ーの発生は、装入鉱石の鉄分品位（T.Fe含有量）に大き
く影響され、鉄分品位が高くなるとよりクラスターを生
成しやすくなり、T.Feが65重量％を越えると特にクラス
ターの生成が顕著になる。このため操業トラブルが発生
する。
一方、この装入鉱石への炭材の混合はクラスターの生成
を抑制する効果がある。そして、鉱石中に混合される炭
材の量は上記算出式を満足したときに、その効果は大き
い。
を抑制する効果がある。そして、鉱石中に混合される炭
材の量は上記算出式を満足したときに、その効果は大き
い。
第１図に示す機構を有する循環流動層還元装置を用い
て、２mm以下の粒度の粉鉱石を還元した。
て、２mm以下の粒度の粉鉱石を還元した。
その結果を表１に示す。
第１図において、１は原料供給口、２は還元ガス、３は
上昇管、４はサイクロン、５は下降移送管、６及び７は
成品取り出し口である。
上昇管、４はサイクロン、５は下降移送管、６及び７は
成品取り出し口である。
T.Ffが57％の鉱石Ａでは炭材の混合なしで高還元率まで
還元が可能で、かつガス利用率も17％と高い（NO.
１）。したがって、鉱石Ａの様な鉄分品位が低い鉱石で
は炭材の混合は必要ない。鉱石ＢはT.Feが68％と高い
が、この場合は炭材の混合なしではスティッキングのた
めに900℃での還元はほとんど進まない（NO.２）。ステ
ィッキングを回避するために還元温度を800℃まで低下
すると還元率を上昇させることができるが、ガス利用率
の低下とこれに伴う生産性の低下をきたす。（NO.
６）。そこで炭材を混合するとつぎの様になる。すなわ
ち、炭材混合量10％ではガス利用率を高く保つことがで
きるが還元率は35％であり低い（NO.３）。炭材を20％
混合すると還元率を70％とすることが可能で、かつガス
利用率の低下も見られない(NO.4)。炭材をさらに混合し
30％とすると還元率は90％以上になるがガス利用率が低
下する（NO.５）。したがって、ガス利用率を高く保持
し、かつ還元率を高めるためには炭材混合の範囲が存在
する。また、鉱石の鉄分品位が低くなればそれに応じて
混合する炭材量を減少させることができる。
還元が可能で、かつガス利用率も17％と高い（NO.
１）。したがって、鉱石Ａの様な鉄分品位が低い鉱石で
は炭材の混合は必要ない。鉱石ＢはT.Feが68％と高い
が、この場合は炭材の混合なしではスティッキングのた
めに900℃での還元はほとんど進まない（NO.２）。ステ
ィッキングを回避するために還元温度を800℃まで低下
すると還元率を上昇させることができるが、ガス利用率
の低下とこれに伴う生産性の低下をきたす。（NO.
６）。そこで炭材を混合するとつぎの様になる。すなわ
ち、炭材混合量10％ではガス利用率を高く保つことがで
きるが還元率は35％であり低い（NO.３）。炭材を20％
混合すると還元率を70％とすることが可能で、かつガス
利用率の低下も見られない(NO.4)。炭材をさらに混合し
30％とすると還元率は90％以上になるがガス利用率が低
下する（NO.５）。したがって、ガス利用率を高く保持
し、かつ還元率を高めるためには炭材混合の範囲が存在
する。また、鉱石の鉄分品位が低くなればそれに応じて
混合する炭材量を減少させることができる。
本発明によって以下の効果を奏することができる。
(1) 粒度分布の調整によってスティッキングの発生を
防止できることから、循環流動層の還元温度の上昇が可
能となり、ガス利用率をあげることができる。
防止できることから、循環流動層の還元温度の上昇が可
能となり、ガス利用率をあげることができる。
(2) 循環流動層の生産性をさらに上昇できる。
(3) 溶融還元法の予備還元プロセスに循環流動層を適
用すれば同一のガス量でもより予備還元率を上げること
ができるので、溶銑製造における石炭原単位を低下でき
る。
用すれば同一のガス量でもより予備還元率を上げること
ができるので、溶銑製造における石炭原単位を低下でき
る。
第１図は循環流動層還元装置を示す図である。 １：原料供給口、２：還元ガス ３：上昇管、４：サイクロン ５：下降移送管、６，７：成品取り出し口
Claims (1)
- 【請求項１】装入鉄鉱石のT.Fe量に応じて炭材を鉱石中
に混合する循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキ
ング抑制方法であって、前記炭材の鉱石及び炭材に対す
る混合割合（Ｃ重量％）を、次式 Ｃ重量％＝2.5（T.Fe−60）±５ ここで Ｃ重量％≧０，T.Feの単位は重量％ によって算出される量混合する循環流動層による粉鉱石
還元時のスティッキング抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386389A JPH0637656B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386389A JPH0637656B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197611A JPH03197611A (ja) | 1991-08-29 |
| JPH0637656B2 true JPH0637656B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=18364820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34386389A Expired - Lifetime JPH0637656B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 循環流動層による粉鉱石還元時のスティッキング抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637656B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP34386389A patent/JPH0637656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197611A (ja) | 1991-08-29 |
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