JP3073386B2 - Method for preventing reoxidation and sticking of fluidized ore - Google Patents
Method for preventing reoxidation and sticking of fluidized oreInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、粉鉄鉱石を流動層にお
いて還元して得られた還元鉱石の再酸化およびスティッ
キングの防止方法に関する。The present invention relates to a method for preventing reoxidation and sticking of reduced ore obtained by reducing fine iron ore in a fluidized bed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】粉鉱石を還元する流動層は、例えば特開
平１−１１１８０７号公報に開示されているように、溶
融還元による銑鉄の製造に際しての粉状鉱石の予備還元
装置として使用されている。この流動層は循環流動層と
呼ばれる種類で、上部に粉状鉱石投入部と底部に還元ガ
ス導入部とを設けたライザーと、その外側に設けたサイ
クロンとサイクロンによって捕集された粉状鉱石をライ
ザーに戻すためのダウンカマーとから構成されている。2. Description of the Related Art A fluidized bed for reducing fine ore is used as a pre-reduction device for fine ore in producing pig iron by smelting reduction, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-111807. . This fluidized bed is a type called a circulating fluidized bed.A riser provided with a fine ore charging section at the top and a reducing gas introduction section at the bottom, and a cyclone provided outside and a fine ore collected by the cyclone And a downcomer for returning to the riser.
【０００３】還元率３０％以上の還元鉱石は金属鉄が析
出しているため、大気中では再酸化しやすく放置すると
還元率が低下するとともに、酸化反応は発熱反応である
ためその熱や金属鉄同士の接触によりスティッキングが
生じる場合がある。ここで、スティッキングとは還元鉄
が生成した粉体同志が結合して塊状となる現象を指し、
時にシンタリングとも呼ばれる。再酸化やスティッキン
グにより製品のハンドリングが困難になったり、製品の
品質が低下するため、その防止は重要な課題である。[0003] Since reduced iron ore having a reduction rate of 30% or more has metallic iron precipitated, it is easily reoxidized in the air, and the reduction rate decreases when left unattended. Sticking may occur due to contact between them. Here, sticking refers to a phenomenon in which powders produced by reduced iron combine to form a lump,
Sometimes called sintering. Reoxidation and sticking make it difficult to handle the product and reduce the quality of the product.
【０００４】本出願人はさきに特願平４−２９８５７８
号において、循環流動還元装置内での高還元粉鉱石のス
ティッキングによる流動異常を防止するために、還元粒
子の循環用ガスとしてＣＯおよび／又はＣｎＨｍリッチ
の添加ガスを流路に噴入し、還元粒子にＣを析出させる
ことを提案した。The applicant of the present invention has previously filed Japanese Patent Application No. 4-298578.
In order to prevent flow abnormalities due to sticking of high-reduced fine ore in the circulating fluidized-reduction apparatus, CO and / or CnHm-rich additive gas is injected into the flow path as a gas for circulating reduced particles, It was proposed to deposit C on the particles.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
４−２９８５７８号の方法は、流動還元装置内特にダウ
ンカマーでのスティッキングを防止するには一定の効果
はあるが、還元反応が進行するライザー内に粒子が戻っ
た後は高温の還元雰囲気にさらされるために、析出した
ＣはＣＯ2 やＨ2 Ｏと反応してＣＯガスとなって消耗し
てゆく。従って、炉から排出する還元鉱石のスティッキ
ングの防止に充分なＣは排出鉱石中には残存せず、また
再酸化を防ぐ手だてともならない。However, the method disclosed in Japanese Patent Application No. 4-298578 has a certain effect in preventing sticking in a fluidized-bed reduction device, particularly in a downcomer, but a riser in which a reduction reaction proceeds. After the particles return to the interior, they are exposed to a high-temperature reducing atmosphere, and the precipitated C reacts with CO 2 and H 2 O to become CO gas and is consumed. Therefore, C sufficient for preventing sticking of the reduced ore discharged from the furnace does not remain in the discharged ore, and there is no way to prevent reoxidation.
【０００６】本発明は、流動還元法で得られた還元鉱石
の再酸化およびスティッキングを防止する方法を提供す
ることを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for preventing reoxidation and sticking of reduced ore obtained by a fluidized reduction method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、粉鉱石を流動
層内で還元した還元鉱石を外部へ搬送する際に、酸素を
含まず炭化水素を２５〜１００％含有するガスにより前
記還元鉱石中の金属鉄の表面に炭化鉄を生成させるとと
もに、該還元鉱石を搬送することを特徴とする。The present invention SUMMARY OF], when transporting the reduced ore was reduced fine ore in the fluidized bed to the exterior, before the gas containing 25% to 100% of the hydrocarbon does not contain oxygen
When iron carbide is formed on the surface of metallic iron in the reduced ore
In addition, the reduced ore is transported.
【０００８】[0008]
【作用】以下、本発明を図１に示す実施態様例に基づき
説明する。The present invention will be described below based on an embodiment shown in FIG.
【０００９】流動還元装置には原料供給口からライザー
１に粉状鉄鉱石を投入し、ライザー１の底部の還元ガス
吹き込みノズル８から、還元ガス９を導入して流動層を
形成し、固気反応によって粉状鉱石を還元する。こうし
て還元された鉱石はライザーの頂部から排ガスとともに
一次サイクロン２に送られ、そこで捕集された鉱石は一
次ダウンカマー４からライザー１に循環する。その一部
は還元鉱石抜き取り管２５を経て抜き出す。製品の抜き
出し速度は、通常、ニューマティックフィーダーに加え
るガス量により制御され、図１においては気泡流動層型
ニューマディックフィーダー２０に加える含炭化水素ガ
ス２３の量により制御する。In the fluidized-bed reduction device, fine iron ore is charged into the riser 1 from a raw material supply port, and a reducing gas 9 is introduced from a reducing gas blowing nozzle 8 at the bottom of the riser 1 to form a fluidized bed. The reaction reduces the fine ore. The ore thus reduced is sent from the top of the riser together with the exhaust gas to the primary cyclone 2, where the collected ore circulates from the primary downcomer 4 to the riser 1. A part thereof is extracted through a reduced ore extraction pipe 25. The product withdrawal speed is usually controlled by the amount of gas added to the pneumatic feeder, and in FIG. 1 is controlled by the amount of hydrocarbon-containing gas 23 added to the bubble fluidized bed type pneumatic feeder 20.
【００１０】ニューマティックフィーダーはニューマテ
ィックバルブともいわれ、機械的なバルブに対して粉体
のシール性とガスによる搬送性を利用したもので、その
シールおよびガスの吹き込み部の形状からＬバルブ、Ｕ
バルブ、気泡流動層などがある。図１では気泡流動層を
ニューマティックバルブに用いた方式を示しているが、
その他の形式であってもガスにより粉体の搬送量を制御
もしくは搬送の開始、停止を行う物であれば本発明は適
用できる。ニューマティックバルブにおいては、搬送ガ
スを停止することにより粒子の切り出しは停止され、搬
送ガス量の増加とともに粒子の切り出し量は増加する。A pneumatic feeder is also called a pneumatic valve, which utilizes the sealing property of powder and the transportability of gas with respect to a mechanical valve.
There are valves, bubble fluidized beds and the like. FIG. 1 shows a system in which a bubble fluidized bed is used for a pneumatic valve,
The present invention can be applied to any other type as long as it controls the transport amount of the powder by gas or starts and stops the transport. In the pneumatic valve, the cutting of the particles is stopped by stopping the carrier gas, and the amount of the particles cut increases as the amount of the carrier gas increases.
【００１１】通常は搬送ガスには、還元鉱石を酸化させ
ないために窒素など酸素を含まないガスを用いる。本発
明では、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレ
ン、プロピレンなどいわゆる炭化水素を２５〜１００％
含有するガスであり、例えば天然ガス、ＬＰＧ、コーク
ス炉ガスなどを搬送ガスとして用いる。搬送ガス中のそ
の他の成分は、Ｎ2 ，ＣＯ2 のような還元鉄を酸化させ
ない気体、ＣＯ，Ｈ2 のような還元ガスが好ましい。こ
の炭化水素を含有する搬送ガスは以下の作用をする。還
元鉱石中の金属鉄が触媒となりＣを析出させ、金属鉄の
炭化鉄化反応を促進させる。すなわち、以下の反応が進
行する。Usually, a gas that does not contain oxygen, such as nitrogen, is used as the carrier gas in order to prevent oxidation of the reduced ore. In the present invention, 25 to 100% of a so-called hydrocarbon such as methane, ethane, propane, butane, ethylene and propylene is used.
The gas to be contained, for example, natural gas, LPG, coke oven gas or the like is used as a carrier gas. The other components in the carrier gas are preferably gases that do not oxidize reduced iron, such as N 2 and CO 2 , and reducing gases, such as CO and H 2 . The carrier gas containing the hydrocarbon has the following effects. The metallic iron in the reduced ore acts as a catalyst to precipitate C and promote the iron-carbonization reaction of the metallic iron. That is, the following reaction proceeds.
【００１２】ＣｎＨｍ→ｎＣ＋（ｍ／２）Ｈ2 Ｃ＋３Ｆｅ→Ｆｅ3 Ｃ ＣｎＨｍ＋３ｎＦｅ→ｎＦｅ3 Ｃ＋（ｍ／２）Ｈ2 ここでＣｎＨｍは炭化水素をあらわすが、以上の反応に
はｎが３以下の比較的低級の炭化水素が有効であり、高
級炭化水素は未反応で排出されやすい傾向がある。反応
により生成するＣは、金属表面に付着することによりス
ティッキングを防止する。また、生成するＦｅ3 Ｃは金
属鉄よりもはるかに安定であり大気中においても再酸化
されない。また、鉄中に炭素が含まれているため、溶解
時のエネルギーとしてその炭素が活用できる。CnHm → nC + (m / 2) H 2 C + 3Fe → Fe 3 C CnHm + 3nFe → nFe 3 C + (m / 2) H 2 Here, CnHm represents a hydrocarbon, but in the above reaction, n is 3 or less. Relatively lower hydrocarbons are effective, and higher hydrocarbons tend to be unreacted and emitted. C generated by the reaction prevents sticking by attaching to the metal surface. The generated Fe 3 C is much more stable than metallic iron and is not reoxidized even in the air. In addition, since carbon is contained in iron, the carbon can be used as energy during melting.
【００１３】炭化鉄の生成にはニューマティックフィー
ダー内の温度が５００℃から８００℃の範囲が好まし
い。５００℃未満の温度では反応速度が遅く、８００℃
超の温度では炭化鉄が生成しても直ちに金属鉄に分解さ
れる。また、この温度範囲であれば流動還元炉内のよう
な高温の還元雰囲気ではないため、析出した炭素の消費
反応は進行せずスティッキング防止材として効果を発揮
し続ける。The temperature in the pneumatic feeder is preferably in the range of 500 ° C. to 800 ° C. for producing iron carbide. At a temperature lower than 500 ° C., the reaction rate is slow, and 800 ° C.
At higher temperatures, even if iron carbide is formed, it is immediately decomposed into metallic iron. Further, in this temperature range, the atmosphere is not a high-temperature reducing atmosphere such as in a fluidized-bed reduction furnace, so that the consumption reaction of the deposited carbon does not proceed and the effect as a sticking preventive material continues to be exhibited.
【００１４】また、これらの反応を円滑に進行させるた
めには、搬送ガス中の炭化水素の濃度がコークス炉ガス
のように２５％以上が好ましく、ＬＰＧのようにプロパ
ンを主成分とする炭化水素が１００％のガスは、もちろ
ん有効である。In order for these reactions to proceed smoothly, the concentration of hydrocarbons in the carrier gas is preferably at least 25% as in coke oven gas, and hydrocarbons containing propane as a main component such as LPG. However, 100% gas is of course effective.
【００１５】[0015]
【実施例】図１に示す実施態様例により還元温度が７９
０℃〜９１０℃、ライザー内ガス流速９ｍ／ｓの条件で
鉄鉱石の還元を行った。用いた還元ガスの成分は表１の
とおりである。EXAMPLE According to the embodiment shown in FIG.
Iron ore was reduced under the conditions of 0 ° C. to 910 ° C. and a gas flow rate in the riser of 9 m / s. The components of the reducing gas used are as shown in Table 1.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】実施例１は、搬送ガスとして表２に示す組
成のコークス炉ガスを用いた。In Example 1, a coke oven gas having a composition shown in Table 2 was used as a carrier gas.
【００１８】[0018]
【表２】 [Table 2]
【００１９】ニューマティックフィーダー部の温度は８
００℃であった。再酸化の進行程度を評価するため、常
温の大気中に放置した時の製品の還元率の変化を比較例
とともに調査した。比較例は搬送ガスとして炭化水素を
含まない窒素を用いた。また、スティッキングの進行程
度を評価するため、常温の大気中に放置した時の製品の
＋１０ｍｍの重量割合を比較例とともに調査した。結果
を図２に示す。本発明適用時には、再酸化は防止され気
中に放置しても製品の還元率はほとんど低下しないとと
もに、＋１０ｍｍの重量割合も増加せずに製品のスティ
ッキングの防止にも効果があることが明らかである。The temperature of the pneumatic feeder is 8
00 ° C. In order to evaluate the degree of progress of reoxidation, the change in the reduction rate of the product when left in the air at room temperature was examined together with a comparative example. In the comparative example, nitrogen containing no hydrocarbon was used as the carrier gas. In addition, in order to evaluate the degree of progress of sticking, the weight ratio of +10 mm of the product when left in the air at room temperature was examined together with a comparative example. The results are shown in FIG. When the present invention is applied, it is apparent that reoxidation is prevented, the reduction ratio of the product hardly decreases even when left in the air, and it is also effective in preventing sticking of the product without increasing the weight ratio of +10 mm. is there.
【００２０】実施例２は、搬送ガスとしてプロパン及び
ブタンを主成分とする炭化水素１００％からなるＬＰＧ
を用いた。ここでは、比較例として、炭化水素は含まず
にＣＯ2 とＣＯを約２０％ずつとＮ2 を含む高炉ガスを
搬送ガスとして用いた。ニューマティックフィーダー部
の温度は５００℃であった。In the second embodiment, LPG composed of 100% of a hydrocarbon containing propane and butane as main components is used as a carrier gas.
Was used. Here, as a comparative example, a blast furnace gas containing about 20% of CO 2 and CO and N 2 without using hydrocarbons was used as a carrier gas. The temperature of the pneumatic feeder was 500 ° C.
【００２１】先程の例と同様の比較を図３に示す。この
例の場合でも本発明の適用により再酸化、スティッキン
グの防止効果が明白である。FIG. 3 shows a comparison similar to the previous example. Even in this case, the effect of preventing reoxidation and sticking is apparent by applying the present invention.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明によって、流動還元法で得られた
還元鉱石の再酸化およびスティッキングの防止が可能と
なり、還元粉鉱石の貯蔵、搬送が容易となるとともに、
品質も長期にわたって維持できる。According to the present invention, reoxidation and sticking of reduced ore obtained by the fluidized reduction method can be prevented, and storage and transport of reduced ore can be facilitated.
Quality can be maintained for a long time.
【図１】本発明方法に基づく流動還元装置フローの模式
図。FIG. 1 is a schematic diagram of a fluidized-bed reduction device flow based on the method of the present invention.
【図２】実施例１における再酸化防止、スティッキング
抑制効果を示す図。FIG. 2 is a graph showing the effect of preventing re-oxidation and suppressing sticking in Example 1.
【図３】実施例２における再酸化防止、スティッキング
抑制効果を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the effect of preventing re-oxidation and suppressing sticking in Example 2.
１…ライザー ２…一次サイクロ
ン ３…二次サイクロン ４…一次ダウンカ
マー ５…二次ダウンカマー ６…循環粒子 ７…微粉粒子 ８…還元ガス吹き
込みノズル ９…還元ガス １０…ライザー底
部流動化ガス １１…粒子循環用ガス １２…微粉粒子循
環用ガス １３…傾斜管 １４…溜まり部 １５…分散板 ２０…気泡流動層型ニューマティックフィーダー ２１…還元鉱石 ２２…製品排出管 ２３…含炭化水素ガス ２４…排ガス ２５…還元鉱石抜取り管DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Riser 2 ... Primary cyclone 3 ... Secondary cyclone 4 ... Primary downcomer 5 ... Secondary downcomer 6 ... Circulating particle 7 ... Fine powder particle 8 ... Reducing gas blowing nozzle 9 ... Reducing gas 10 ... Riser bottom fluidizing gas 11 ... Particle circulating gas 12 ... Fine powder particle circulating gas 13 ... Inclined pipe 14 ... Reservoir 15 ... Dispersion plate 20 ... Bubble fluidized bed type pneumatic feeder 21 ... Reduced ore 22 ... Product discharge pipe 23 ... Hydrocarbon-containing gas 24 ... Exhaust gas 25 ... Reduced ore extraction pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21B 11/00 - 13/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C21B 11/00-13/14
Claims (1)
外部へ搬送する際に、酸素を含まず炭化水素を２５〜１
００％含有するガスにより前記還元鉱石中の金属鉄の表
面に炭化鉄を生成させるとともに、該還元鉱石を搬送す
ることを特徴とする流動還元鉱石の再酸化およびスティ
ッキングの防止方法。When reducing ore reduced in a fluidized bed of fine ore is transported to the outside, hydrocarbons containing no oxygen are reduced to 25-1.
Table of metallic iron in the reduced ore by gas containing 00%
A method for preventing reoxidation and sticking of fluidized reduced ore, which comprises producing iron carbide on a surface and transporting the reduced ore.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06048150A JP3073386B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Method for preventing reoxidation and sticking of fluidized ore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06048150A JP3073386B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Method for preventing reoxidation and sticking of fluidized ore |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07258711A JPH07258711A (en) | 1995-10-09 |
| JP3073386B2 true JP3073386B2 (en) | 2000-08-07 |
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ID=12795339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06048150A Expired - Fee Related JP3073386B2 (en) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Method for preventing reoxidation and sticking of fluidized ore |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073386B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101574363B1 (en) | 2008-02-13 | 2015-12-03 | 필라크 슈바이츠 아게 | Hydrophilic skin cleaning cloth |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP06048150A patent/JP3073386B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101574363B1 (en) | 2008-02-13 | 2015-12-03 | 필라크 슈바이츠 아게 | Hydrophilic skin cleaning cloth |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07258711A (en) | 1995-10-09 |
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