JPH0331411A - 還元性ガスの製造方法 - Google Patents
還元性ガスの製造方法Info
- Publication number
- JPH0331411A JPH0331411A JP1166361A JP16636189A JPH0331411A JP H0331411 A JPH0331411 A JP H0331411A JP 1166361 A JP1166361 A JP 1166361A JP 16636189 A JP16636189 A JP 16636189A JP H0331411 A JPH0331411 A JP H0331411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reducing
- ratio
- reducing gas
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 51
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 39
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- -1 petroleum and coal Chemical compound 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は直接還元製鉄法において鉄鉱石を還元すると共
に、溶鉄中のカーボン量を増加させるのに用いる還元性
ガスの製造方法に関し、詳細にはＨ２／ＣＯ比が１以下
で還元性が強く、且つ高濃度のＣＨ４を含有する還元性
ガスを簡単に製造できる還元性ガスの製造方法に関する
ものである。
に、溶鉄中のカーボン量を増加させるのに用いる還元性
ガスの製造方法に関し、詳細にはＨ２／ＣＯ比が１以下
で還元性が強く、且つ高濃度のＣＨ４を含有する還元性
ガスを簡単に製造できる還元性ガスの製造方法に関する
ものである。
［従来の技術〕
直接還元製鉄法において、鉄鉱石を還元し且っ溶鉄中の
カーボン量を増加するのに必要な還元性ガスの性状は、
Ｈ２／Ｃｏ比が１以下で、ざらにＣＨ４が１６以上％含
まれ、且つ７００を程度の温度を有するものが良いとさ
れている。
カーボン量を増加するのに必要な還元性ガスの性状は、
Ｈ２／Ｃｏ比が１以下で、ざらにＣＨ４が１６以上％含
まれ、且つ７００を程度の温度を有するものが良いとさ
れている。
第５図は還元性ガス製造装置の従来例を示す説明図であ
り、ガス発生炉２内を臨む様にバーナ３が配設され、該
バーナ３と対面する壁面には煙道４が接続される。前記
バーナ３の燃料供給管３ａからは天然ガスを代表例とす
る炭化水素系燃料がガス発生炉２内へ導入され、該燃料
供給管３ａの周囲に設けた風箱３ｂより空気や酸素富化
ガス等の酸化剤を送り込み、通常は空気比１．０以下の
低空気比でこれらを混合して燃焼し、該燃焼排ガスを還
元性ガスとして煙道４を通して導出する。
り、ガス発生炉２内を臨む様にバーナ３が配設され、該
バーナ３と対面する壁面には煙道４が接続される。前記
バーナ３の燃料供給管３ａからは天然ガスを代表例とす
る炭化水素系燃料がガス発生炉２内へ導入され、該燃料
供給管３ａの周囲に設けた風箱３ｂより空気や酸素富化
ガス等の酸化剤を送り込み、通常は空気比１．０以下の
低空気比でこれらを混合して燃焼し、該燃焼排ガスを還
元性ガスとして煙道４を通して導出する。
この様にして製造される還元性ガスは、Ｈ２゜Ｃｏ、Ｃ
Ｏ２、ＣＨ４、Ｎ２ 、Ｈｘ Ｏ等を含有しており、第
６図は燃料として天然ガスを用い、酸化剤である空気の
混合比（以下空気比ともいう）を変化させたときの、上
記各ガス成分の含有率の変化を示す（ただしＣＨ４は少
量なので省略する）。
Ｏ２、ＣＨ４、Ｎ２ 、Ｈｘ Ｏ等を含有しており、第
６図は燃料として天然ガスを用い、酸化剤である空気の
混合比（以下空気比ともいう）を変化させたときの、上
記各ガス成分の含有率の変化を示す（ただしＣＨ４は少
量なので省略する）。
［発明が解決しようとする課題］
第６図のグラフから明らかな様にＨ２／ ＣＯ比が１以
下となるのは空気比が０．６〜１．０の範囲であるが、
この範囲では、ＣＯの分圧は１０％以下と著しく低く、
さらにＣ０２やＨ２０といフた酸化性成分の分圧が高い
ため、鉄鉱石の還元ガスとしては適していなかった。ま
た空気比が０．６未満では、Ｈｚ／Ｃｏ比が１を超える
ので、鉄中のカーボン量を増加させるためのガスとして
は不適当である。
下となるのは空気比が０．６〜１．０の範囲であるが、
この範囲では、ＣＯの分圧は１０％以下と著しく低く、
さらにＣ０２やＨ２０といフた酸化性成分の分圧が高い
ため、鉄鉱石の還元ガスとしては適していなかった。ま
た空気比が０．６未満では、Ｈｚ／Ｃｏ比が１を超える
ので、鉄中のカーボン量を増加させるためのガスとして
は不適当である。
なお特開昭４７−１２７７１号公報によれば、Ｈ２０と
燃料の重量比を３〜５とし、排ガス中の酸素と炭素の原
子比（以下車にＯ／Ｃ比という）を０．６〜１．２の範
囲とすると共に、反応温度を１２０５℃以下、反応圧力
を１５〜２５０気圧の条件下で、メタンを含むガスを製
造する方法が開示されている。しかしながらこの方法で
は空気比を０．８〜１．０の範囲としたときに、Ｈ２／
ＣＯ比を１以下とすることができても００分圧の低下
、及びＣＯ２やＨ２０といった酸化性分子の分圧が増大
して還元力が低下し、一方空気比を０．６以下に押えた
ときはＨ２／Ｃｏ比が１以上となって鉄中のカーボン量
を増加させるガスとしては不適切なものとなる。
燃料の重量比を３〜５とし、排ガス中の酸素と炭素の原
子比（以下車にＯ／Ｃ比という）を０．６〜１．２の範
囲とすると共に、反応温度を１２０５℃以下、反応圧力
を１５〜２５０気圧の条件下で、メタンを含むガスを製
造する方法が開示されている。しかしながらこの方法で
は空気比を０．８〜１．０の範囲としたときに、Ｈ２／
ＣＯ比を１以下とすることができても００分圧の低下
、及びＣＯ２やＨ２０といった酸化性分子の分圧が増大
して還元力が低下し、一方空気比を０．６以下に押えた
ときはＨ２／Ｃｏ比が１以上となって鉄中のカーボン量
を増加させるガスとしては不適切なものとなる。
そこで本発明者らは、鉄鉱石の還元及びカーボン量の増
加に適したガスを簡単に製造できる方法を提供する目的
で研究を重ね、本発明を完成した。
加に適したガスを簡単に製造できる方法を提供する目的
で研究を重ね、本発明を完成した。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成し得た本発明方法は、炭化水素系燃料と
酸化剤によって１次燃焼を行なって得られる１次燃焼排
ガスに炭化水素系燃料を供給して８００℃以上の条件下
で２次燃焼し、該２次燃焼排ガスを還元性ガスとして回
収する点に要旨を有するものである。
酸化剤によって１次燃焼を行なって得られる１次燃焼排
ガスに炭化水素系燃料を供給して８００℃以上の条件下
で２次燃焼し、該２次燃焼排ガスを還元性ガスとして回
収する点に要旨を有するものである。
［作用及び実施例］
第１図は本発明装置の代表的な実施例を示す説明図であ
る。ガス発生炉２にはバーナ３及び煙道４が接続される
と共に、炭化水素系燃料をガス発生炉２内へ２次的に導
入する供給管５が該ガス発生炉２の壁面の一部に接続さ
れる。尚炭化水素系燃料としては天然ガス、石油１石炭
等の化石燃料の他種々の調質乃至改質ガスが使用できる
。
る。ガス発生炉２にはバーナ３及び煙道４が接続される
と共に、炭化水素系燃料をガス発生炉２内へ２次的に導
入する供給管５が該ガス発生炉２の壁面の一部に接続さ
れる。尚炭化水素系燃料としては天然ガス、石油１石炭
等の化石燃料の他種々の調質乃至改質ガスが使用できる
。
上記装置を使用して例えば天然ガスをバーナ３及び供給
管５に供給する場合、次の様な方法によって還元性ガス
を製造する。
管５に供給する場合、次の様な方法によって還元性ガス
を製造する。
即ち燃料供給管３ａに高濃度のＣＨ４を含む天然ガスを
導入し、風箱３ｂより例えば空気比が１．０となる様に
空気を供給して完全燃焼、即ちガス発生炉２の火炎部Ａ
Ｉにおいて、ＣＨ４＋２０２→Ｃｏ２＋２８２０の反応
からなる１次燃焼を行なってＣｏ２及びＨ２０を発生す
る。なおこのとき上記ガス発生炉２内の温度はＣＨ４の
着火及び分解が行なえる様にするため８００℃以上とす
る。このときの燃焼排ガス中の各成分濃度は第６図に示
す通りとなる。
導入し、風箱３ｂより例えば空気比が１．０となる様に
空気を供給して完全燃焼、即ちガス発生炉２の火炎部Ａ
Ｉにおいて、ＣＨ４＋２０２→Ｃｏ２＋２８２０の反応
からなる１次燃焼を行なってＣｏ２及びＨ２０を発生す
る。なおこのとき上記ガス発生炉２内の温度はＣＨ４の
着火及び分解が行なえる様にするため８００℃以上とす
る。このときの燃焼排ガス中の各成分濃度は第６図に示
す通りとなる。
さらに供給管５からも高濃度のＣＨ４を含有する天然ガ
スをガス発生炉２内へ導入すると、下流側位置Ａ２にお
いて、一部のＣＨ４はＣＨ４＋ＣＯ２→２ＣＯ＋２Ｈ２
の改質反応を起す。
スをガス発生炉２内へ導入すると、下流側位置Ａ２にお
いて、一部のＣＨ４はＣＨ４＋ＣＯ２→２ＣＯ＋２Ｈ２
の改質反応を起す。
第４図は（供給管５からの天然ガス量）／（バーナ３か
らの天然ガス量）の比Ｒａを変化させたとき最終燃焼排
ガス中の成分率を示すグラフであり、この図から明らか
な様に、排ガス中には多量のＣＨ４を含有すると共にＨ
，／Ｃｏ比が１以下を満足する範囲が存在し、しかもこ
の範囲におけるＣｏｎ等の酸化性成分の分圧は低く、鉄
鉱石の還元及びカーボン量の増加に適したガスとなる。
らの天然ガス量）の比Ｒａを変化させたとき最終燃焼排
ガス中の成分率を示すグラフであり、この図から明らか
な様に、排ガス中には多量のＣＨ４を含有すると共にＨ
，／Ｃｏ比が１以下を満足する範囲が存在し、しかもこ
の範囲におけるＣｏｎ等の酸化性成分の分圧は低く、鉄
鉱石の還元及びカーボン量の増加に適したガスとなる。
尚ＣＨ４の含有率が１６％以上で且つＨ２／Ｃｏ比が１
以上の条件を満足させるためには、前記比Ｒａは３．５
以上とすることが好ましい。また第４図中のグラフＴｏ
はガス発生炉２内の温度を示すものであり、前述した通
り８００℃以上にするためには前記比Ｒａは４．２以下
とすることが望ましい。
以上の条件を満足させるためには、前記比Ｒａは３．５
以上とすることが好ましい。また第４図中のグラフＴｏ
はガス発生炉２内の温度を示すものであり、前述した通
り８００℃以上にするためには前記比Ｒａは４．２以下
とすることが望ましい。
上記の例においては炭化水素系燃料として天然ガスを用
いた例を示したが、その他石油、ナフサ、石炭等の炭化
水素系燃料を使用したものでありても良い。
いた例を示したが、その他石油、ナフサ、石炭等の炭化
水素系燃料を使用したものでありても良い。
第２図は本発明を実施するのに適した他の実施例装置を
示す説明図であり、ガス発生炉２と煙道４の境界位置に
多孔性固体板６を配設したものである。該多孔性固体板
６は耐火材によって形成され、排ガスを煙道４側へ通過
させることができると共に、ガス発生炉２内の火炎輻射
熱を反射できるものとする。この多孔性固体板６を設け
ることにより、煙道４側へ排出されるガスは該板５の断
熱効果によって温度が低下し、第２図の下部に示すグラ
フの如く、ガス発生炉２内が８００℃程度であっても、
煙道４側を還元ガスとして好ましい７００℃程度とする
ことができる。またこれによって第４図のグラフＴ１に
示す様に、ガス発生炉２内を８００℃以上とするための
比Ｒａを向上することができ、該比Ｒａの上限を４．５
程度まで高めることが可能となる。
示す説明図であり、ガス発生炉２と煙道４の境界位置に
多孔性固体板６を配設したものである。該多孔性固体板
６は耐火材によって形成され、排ガスを煙道４側へ通過
させることができると共に、ガス発生炉２内の火炎輻射
熱を反射できるものとする。この多孔性固体板６を設け
ることにより、煙道４側へ排出されるガスは該板５の断
熱効果によって温度が低下し、第２図の下部に示すグラ
フの如く、ガス発生炉２内が８００℃程度であっても、
煙道４側を還元ガスとして好ましい７００℃程度とする
ことができる。またこれによって第４図のグラフＴ１に
示す様に、ガス発生炉２内を８００℃以上とするための
比Ｒａを向上することができ、該比Ｒａの上限を４．５
程度まで高めることが可能となる。
さらに第３図（ａ） 、 （ｂ）に示す様にバーナ３の
周りに供給管５ａを複数本設ける構造としても、第１．
２図に示した装置と同様にＣＨ４の含有濃度が高く、Ｈ
，／Ｃｏ比が１以下でしかも００分圧の高いガスを製造
することができた。尚上記供給管５ａは１木でも良い。
周りに供給管５ａを複数本設ける構造としても、第１．
２図に示した装置と同様にＣＨ４の含有濃度が高く、Ｈ
，／Ｃｏ比が１以下でしかも００分圧の高いガスを製造
することができた。尚上記供給管５ａは１木でも良い。
［発明の効果］
本発明の方法は以上の様に構成されているので、鉄鉱石
の還元及び鉄中のカーボン量の増加に適した還元性ガス
を簡単且つ効率的に製造できる様になった。
の還元及び鉄中のカーボン量の増加に適した還元性ガス
を簡単且つ効率的に製造できる様になった。
第１図は本発明装置の代表的な実施例を示す断面説明図
、第２図及び第３図（ａ）は本発明装置の他の実施例を
示す装置であって第１図に相当する断面説明図、第３図
（ｂ）は第３図（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図、第４図は
本発明方法による還元性ガスの成分率を示すグラフ、第
５図は従来の装置を示す断面説明図、第６図は従来の方
法による還元性ガスの成分率を示すグラフである。 １・・・還元性ガス製造装置 ２・・・ガス発生炉 ４・・・煙道 ６・・・多孔性固体板 ３・・・バーナ ５・・・供給管 第４図
、第２図及び第３図（ａ）は本発明装置の他の実施例を
示す装置であって第１図に相当する断面説明図、第３図
（ｂ）は第３図（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図、第４図は
本発明方法による還元性ガスの成分率を示すグラフ、第
５図は従来の装置を示す断面説明図、第６図は従来の方
法による還元性ガスの成分率を示すグラフである。 １・・・還元性ガス製造装置 ２・・・ガス発生炉 ４・・・煙道 ６・・・多孔性固体板 ３・・・バーナ ５・・・供給管 第４図
Claims (1)
- 直接還元製鉄における鉄鉱石の還元及び加炭を行なうた
めの還元性ガスの製造方法において、炭化水素系燃料と
酸化剤によって１次燃焼を行なって得られる１次燃焼排
ガスに炭化水素系燃料を供給して８００℃以上の条件下
で２次燃焼し、該２次燃焼排ガスを還元性ガスとして回
収することを特徴とする還元性ガスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166361A JPH0331411A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 還元性ガスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166361A JPH0331411A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 還元性ガスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331411A true JPH0331411A (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15829968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166361A Pending JPH0331411A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 還元性ガスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0331411A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104630404A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-05-20 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种qdf直接还原工艺 |
| JP2020056053A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化鉱石の製錬方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196310A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Kobe Steel Ltd | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP1166361A patent/JPH0331411A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196310A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Kobe Steel Ltd | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104630404A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-05-20 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种qdf直接还原工艺 |
| JP2020056053A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化鉱石の製錬方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR9812052A (pt) | Processo de geração de gases reformados, e, reformador de gás para gerar gases reformados. | |
| WO2015146872A1 (ja) | 酸素高炉の操業方法 | |
| CA2934121C (en) | Method for operating a top gas recycling blast furnace installation | |
| WO2022153718A1 (ja) | アンモニア分解装置 | |
| JP5282455B2 (ja) | ガス化ガスの改質方法及び装置 | |
| GB2094337A (en) | Manufacture of a gas containing carbon monoxide and hydrogen gas from a starting material containing carbon and/or hydrocarbon | |
| TWI803522B (zh) | 用於製造熱合成氣(尤其用於鼓風爐操作)之方法 | |
| CA1069699A (en) | Producing hot reducing gas | |
| KR100359689B1 (ko) | 연료소모량및일산화탄소방출량이감소된직접환원철의제조방법및장치 | |
| JPH0331411A (ja) | 還元性ガスの製造方法 | |
| JP4473568B2 (ja) | Ｃｏ含有還元ガス製造装置 | |
| EP0209861A2 (en) | Melt-reductive iron making method from iron ore | |
| US1057213A (en) | Electric furnace and method of operating same. | |
| US342607A (en) | kendill | |
| JPS63225510A (ja) | Ｃｏリツチガス製造方法 | |
| RU2808874C1 (ru) | Способ получения низкоуглеродного аммиака из природного газа "Аммиак декарбонизированный-3000" | |
| JPS63171807A (ja) | 酸素高炉の操業方法 | |
| CA3154824C (en) | Method of operating blast furnace and blast furnace ancillary facility | |
| EP4095268A1 (en) | Blast furnace operation method and auxiliary equipment for blast furnace | |
| EP4089185A1 (en) | Blast furnace operation method, and blast furnace ancillary facilities | |
| AU2011200177A1 (en) | Method for combustion of a low-grade fuel | |
| JPS62196310A (ja) | 溶融還元炉発生ガスの品質調整方法 | |
| WO2024039828A1 (en) | Method for heating a reformer with an ammonia-fired burner producing a stable flame | |
| TH17788EX (th) | การผลิตไฮโดนเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์จากแก๊สสที่ปล่อยออกออกมาจาเตาเผาทีใช้เชื่อเพลิงและแก๊สออกซิเจน | |
| JPS63251495A (ja) | 還元性ガスの成分調整方法 |