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JP2000192128A - Furnace operation method - Google Patents

Furnace operation method

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Publication number
JP2000192128A
JP2000192128A JP37301098A JP37301098A JP2000192128A JP 2000192128 A JP2000192128 A JP 2000192128A JP 37301098 A JP37301098 A JP 37301098A JP 37301098 A JP37301098 A JP 37301098A JP 2000192128 A JP2000192128 A JP 2000192128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
operating
temperature
gas
tuyere
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
Application number
JP37301098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fujimura
俊生 藤村
Masato Mizufuji
政人 水藤
Yoshiaki Hara
義明 原
Natsuo Ishiwatari
夏生 石渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP37301098A priority Critical patent/JP2000192128A/en
Publication of JP2000192128A publication Critical patent/JP2000192128A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電炉ダストから亜鉛と鉄とを分離回収するにあ
たり、完全な分離を可能とする炉の操業方法を提供す
る。 【解決手段】上下段に二段の羽口を有し且つ炭素系固体
還元材を充填する固体還元材充填層型炉の操業方法であ
って、前記上段羽口前温度を1500℃以上とし且つ炉
頂部の温度T(℃)及び炉頂部の酸素ポテンシャルPo2
(atm)を次の条件で設定される領域として、高揮発性金
属である亜鉛を蒸気の状態とし、同時に非常に高いカロ
リーの燃料ガスを抽出する。そして、排ガス中の亜鉛の
蒸気を湿式冷却してスラリーとして回収する。一方の鉄
は低揮発性金属であるので、炉内で溶融還元されて炉床
部に溜まる。 T≧730(℃) log(Po2)≦−48138/(T+273)+25.3
(57) [Problem] To provide a furnace operation method capable of completely separating zinc and iron from electric furnace dust when separating and recovering the same. A method for operating a solid-reductant-packed-bed furnace having two-stage tuyeres in upper and lower stages and filling a carbon-based solid reducing agent, wherein the temperature in front of the upper-stage tuyere is 1500 ° C or higher; Furnace top temperature T (° C) and furnace top oxygen potential Po 2
With (atm) as a region set under the following conditions, zinc, which is a highly volatile metal, is made into a vapor state, and at the same time, a very high-calorie fuel gas is extracted. Then, the zinc vapor in the exhaust gas is wet-cooled and recovered as a slurry. On the other hand, iron is a low-volatile metal and is melt-reduced in the furnace and accumulates in the hearth. T ≧ 730 (° C.) log (Po 2 ) ≦ −48138 / (T + 273) +25.3
5

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電炉や高炉のダス
ト等から亜鉛等の高揮発性金属を蒸気として製造した
り、廃プラスチックやシュレッダダスト等を燃焼させて
燃料ガスを製造したりする固体還元材充填層型溶融還元
炉の操業方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid material for producing a highly volatile metal such as zinc as steam from dust of an electric furnace or a blast furnace, or for producing a fuel gas by burning waste plastic or shredder dust. The present invention relates to an operation method of a reducing material packed bed type smelting reduction furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用表面処理鋼板等のように
亜鉛を含む鉄スクラップの発生量が増加している。この
鉄スクラップを主原料とする電炉等では、亜鉛と鉄とを
主成分とするダストが発生する。このダストは、現在、
回収コストが高いことから、集塵後、無害化処理されて
から埋め立て投棄されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the amount of generated iron scrap containing zinc, such as surface-treated steel sheets for automobiles, has been increasing. In an electric furnace or the like using this iron scrap as a main raw material, dust containing zinc and iron as main components is generated. This dust is currently
Due to the high cost of collection, after collection, they are detoxified and then landfilled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
炉ダストに含まれる亜鉛の含有率は20〜30%であ
り、同量の鉄分も含まれている。それらの形態は、酸化
物であったり、水酸化物であったりするが、ダストその
ものの発生量は製鋼トンあたり15キログラムと多く、
低コストで且つ廃棄物なく、夫々を完全分離した状態で
回収する技術が求められている。同時に、固体還元剤充
填層型溶融還元炉内で、これらを回収する際には多量の
燃料ガスが発生すると考えられるが、この燃料ガスもで
きるだけ高いカロリーの状態で回収したい。更に、この
ような固体還元材充填層型溶融還元炉には、例えば廃プ
ラスチックやシュレッダダスト等の可燃物を装入して燃
焼させることも想定されるが、そのような場合に、所謂
ダイオキシンを発生させることなく、完全燃焼させた
い。
However, the content of zinc contained in the electric furnace dust is 20 to 30%, and the same amount of iron is contained. These forms are oxides and hydroxides, but the amount of dust generated is as large as 15 kg per ton of steel making,
There is a need for a technology for recovering each of them in a completely separated state at low cost and without waste. At the same time, it is considered that a large amount of fuel gas is generated when these are recovered in the solid reducing agent packed bed type smelting reduction furnace, and it is desired to recover this fuel gas as much as possible in calories. Further, in such a solid reduction material packed bed type smelting reduction furnace, for example, it is supposed that a combustible material such as waste plastic or shredder dust is charged and burned. In such a case, so-called dioxin is used. I want to completely burn without generating.

【0004】本発明は前記諸問題を解決すべく開発され
たものであり、亜鉛等の高揮発性金属の酸化物や水酸化
物と鉄等の低揮発性金属の酸化物や水酸化物とを分離し
て回収すると共に、高カロリーの燃料ガスも回収し、ダ
イオキシンを発生させることなく可燃物等を完全燃焼で
きる固体還元材充填層型溶融還元炉の操業方法を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and comprises a highly volatile metal oxide or hydroxide such as zinc and a low volatile metal oxide or hydroxide such as iron. It is an object of the present invention to provide a method for operating a solid-reduction-material packed-bed smelting reduction furnace that can collect and combust combustibles without generating dioxin, while collecting and recovering high calorie fuel gas. Things.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
め、本発明のうち請求項1に係る炉の操業方法は、固体
還元材充填層型溶融還元炉の操業方法であって、溶融還
元領域の温度を1500℃以上とし、且つ溶融還元領域
を除く炉内全域及び炉頂部の温度T(℃)及び炉頂部の
酸素ポテンシャルPo2(atm)を次の条件で設定される領
域として、少なくとも高揮発性金属蒸気及び燃料ガスの
何れか一方を製造することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for operating a furnace according to claim 1 of the present invention is a method for operating a solid reduction material packed bed type smelting reduction furnace, comprising: The temperature of the region is set to 1500 ° C. or higher, and the temperature T (° C.) of the entire furnace and the top of the furnace excluding the smelting reduction region and the oxygen potential Po 2 (atm) of the furnace top are defined as the regions set under the following conditions. It is characterized in that either one of a highly volatile metal vapor and a fuel gas is produced.

【0006】T≧730(℃) log(Po2)≦−48138/(T+273)+24.7
4 本発明者等は、特に亜鉛を含む電炉ダストから亜鉛と鉄
とを完全分離して回収する点に着目し、具体的に発生す
る諸問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。このとき、最
も問題となったのは、亜鉛のガスが二酸化炭素中の酸素
と結合して、固体の酸化亜鉛になってしまう反応であ
る。回収する以前の亜鉛が固体の酸化亜鉛になってしま
うと、それが排ガスダクト等に付着して回収できなくな
ってしまい、また付着が著しくなるとダクトが閉塞し、
操業を継続できなくなる。そして、本発明者等は、前述
した反応が、固体還元材充填層型溶融還元炉の炉内或い
は炉頂部の温度と、雰囲気の酸素ポテンシャルとに左右
されることを見出した。即ち、炉頂部の温度が低くて
も、雰囲気の酸素ポテンシャルが高くても、反応が促進
する。ここで、酸素ポテンシャルとは、雰囲気の酸化性
の度合いを示す指標であり、炉頂部の雰囲気が殆ど二酸
化炭素と一酸化炭素のみであることから、具体的にCO
+1/2O2 =CO2 の反応の自由エネルギー変化 ΔG°=−67150+20.37(T+273)(ca
l) から求められる下記1式で定義した。
T ≧ 730 (° C.) log (Po 2 ) ≦ −48138 / (T + 273) +24.7
4. The present inventors have paid particular attention to the point of completely separating and recovering zinc and iron from electric furnace dust containing zinc, and have intensively studied to solve various problems that occur specifically. At this time, the most problematic reaction is a reaction in which zinc gas is combined with oxygen in carbon dioxide to form solid zinc oxide. If zinc before recovery becomes solid zinc oxide, it will adhere to exhaust gas ducts etc. and cannot be recovered, and if the adhesion becomes significant, the duct will be blocked,
Operation cannot be continued. The present inventors have found that the above-mentioned reaction is affected by the temperature inside or at the furnace top of the solid-reduction material packed bed type smelting reduction furnace and the oxygen potential of the atmosphere. That is, the reaction is promoted even when the furnace top temperature is low and the oxygen potential of the atmosphere is high. Here, the oxygen potential is an index indicating the degree of oxidizing property of the atmosphere. Since the atmosphere at the furnace top is almost exclusively carbon dioxide and carbon monoxide, the oxygen potential is specifically CO 2
+ / O 2 = free energy change of reaction of CO 2 ΔG ° = −67150 + 20.37 (T + 273) (ca
l) is defined by the following equation obtained from

【0007】 log(Po2)=2log(Pco2/Pco)− 29386/(T+273)+8.914 ……… (1) このように炉内或いは炉頂部の温度と酸素ポテンシャル
とを規定することにより、亜鉛等の高揮発性金属を蒸気
の状態に維持し、その後の回収を容易にすることができ
るのである。また、酸素ポテンシャルの小さい炉頂部の
高温ガスは、高カロリーの燃料ガスとなり得る。なお、
溶融還元領域の温度を1500℃以上とするのは、溶融
還元反応を起こすための温度を確保するためと、生成す
る融体の温度を確保し、良好な出銑滓を実現するためで
ある。また、原料供給部分の温度は原料の溶融を促進す
るために1700℃以上であることが望ましい。
Log (Po 2 ) = 2 log (Pco 2 / Pco) − 29386 / (T + 273) +8.914 (1) By defining the temperature and the oxygen potential in the furnace or at the top of the furnace as described above, , Zinc and other highly volatile metals can be maintained in a vapor state to facilitate subsequent recovery. Also, the high temperature gas at the furnace top with a small oxygen potential can be a high calorie fuel gas. In addition,
The reason why the temperature of the smelting reduction region is set to 1500 ° C. or higher is to secure a temperature for causing a smelting reduction reaction and to secure a temperature of a generated melt to realize a good tapping slag. Further, the temperature of the raw material supply portion is desirably 1700 ° C. or higher to promote melting of the raw material.

【0008】一方、電炉ダスト等の粉粒体原料を羽口か
ら吹込むる場合、後述するように粉粒体原料が炉内の上
昇気流によって吹き飛んでしまわないように、羽口前温
度が装入原料が即座に溶融する温度である必要があり、
それを前述のように1500℃以上と規定した。また、
本発明のうち請求項2に係る炉の操業方法は、前記請求
項1の発明において、少なくとも上下に二段の羽口を有
することを特徴とするものである。
On the other hand, when powder material such as electric furnace dust is blown from the tuyere, the temperature in front of the tuyere is set so that the powder material is not blown off by the rising airflow in the furnace as described later. It must be at a temperature at which the input material melts immediately,
It was specified as 1500 ° C. or higher as described above. Also,
A method of operating a furnace according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, at least two upper and lower tuyeres are provided.

【0009】この発明では、上段の羽口から原料を吹込
むことにより、原料の溶融する領域と還元する領域とを
分離することができ、より大きな製錬領域を確保できる
ため、生産性を高めることができる。また、本発明のう
ち請求項3に係る炉の操業方法は、前記請求項1又は2
の発明において、燃料ガスを製造するときに、当該燃料
ガスのガスカロリーが1500kcal/Nm3 以上であるこ
とを特徴とするものである。
In the present invention, by blowing the raw material from the upper tuyere, the region where the raw material is melted and the region where the raw material is reduced can be separated, and a larger smelting region can be secured, so that the productivity is improved. be able to. The method for operating a furnace according to claim 3 of the present invention is the method according to claim 1 or 2.
In the invention of (1), when producing the fuel gas, the fuel gas has a gas calorie of 1500 kcal / Nm 3 or more.

【0010】また、本発明のうち請求項4に係る炉の操
業方法は、前記請求項1乃至3の発明において、金属酸
化物,金属水酸化物,可燃物,及びそれらの混合物の何
れか一つ又は複数を装入原料とすることを特徴とするも
のである。この発明は、前記請求項1乃至3の発明で装
入可能な原料を特定するものであり、具体的には鉄、ク
ロム、ニッケル等の低揮発性金属の酸化物、水酸化物、
及びそれらを含む鉱石、ダスト、スラッジや、亜鉛、鉛
等の高揮発性金属の酸化物、水酸化物、及びそれらを含
む鉱石、ダスト、スラッジや、プラスチック、紙、油等
の可燃物、及びそれらを含む廃プラスチック、シュレッ
ダーダスト等が挙げられる。
The method of operating a furnace according to claim 4 of the present invention is the method according to any one of claims 1 to 3, wherein any one of a metal oxide, a metal hydroxide, a combustible material, and a mixture thereof is used. One or more are used as charging materials. The present invention specifies raw materials that can be charged according to the first to third aspects of the present invention, and specifically includes oxides, hydroxides, and the like of low volatile metals such as iron, chromium, and nickel.
And ores, dust and sludge containing them, and oxides and hydroxides of highly volatile metals such as zinc and lead, and ores, dust and sludge containing them and combustible materials such as plastic, paper and oil; and Waste plastics, shredder dusts and the like containing them are listed.

【0011】また、本発明のうち請求項5に係る炉の操
業方法は、前記請求項1乃至4の発明において、粉粒状
装入原料は羽口から吹込むことを特徴とするものであ
る。この発明では、軽量のため吹き飛ばされ易い粉粒状
装入原料を羽口から吹込むことで、当該粉粒状装入原料
は、前記羽口前の高温に曝されて即座に溶融、燃焼、還
元、蒸発するため、その装入方法を規定することによ
り、炉内の上昇気流によってそれが炉頂部に吹き飛ばさ
れるのを抑制防止することができる。
The method of operating a furnace according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to fourth aspects of the present invention, the powdery granular material is blown from a tuyere. According to the present invention, by blowing the powdery and granular charge that is easily blown off due to its light weight from the tuyere, the powdery and granular charge is exposed to the high temperature in front of the tuyere and immediately melts, burns, reduces, By evaporating, by defining the charging method, it is possible to prevent the ascending airflow in the furnace from blowing off to the furnace top.

【0012】また、本発明のうち請求項6に係る炉の操
業方法は、前記請求項1乃至5の発明において、塊状装
入原料は炉頂から装入することを特徴とするものであ
る。この発明では、重量があって吹き飛ばされにくい塊
状装入原料は、炉頂から装入しても、炉内の上昇気流に
よって吹き飛ばされることはないから、その装入方法を
規定したものである。
Further, the method of operating a furnace according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to fifth aspects of the present invention, the bulk charge is charged from the furnace top. In the present invention, the bulk charging material which is heavy and is not easily blown away is not blown off by the rising airflow in the furnace even if it is loaded from the furnace top, so the charging method is specified.

【0013】また、本発明のうち請求項7に係る炉の操
業方法は、前記請求項6の発明において、前記塊状装入
原料を炉頂から連続的に装入することを特徴とするもの
である。前述のような塊状装入原料を炉頂から装入する
にあたり、一度に大量に装入すると、炉頂部の温度が低
下する。この発明は、前記請求項1の発明における炉頂
部温度の規定を満足するために、塊状装入原料を炉頂か
ら連続的に装入することを規定して、炉頂部の温度が低
下しすぎないようにするものである。
[0013] A method of operating a furnace according to claim 7 of the present invention is characterized in that, in the invention of claim 6, the bulk charge is continuously charged from the furnace top. is there. When a large amount of the above-described bulk charge is charged from the furnace top, if a large amount is charged at once, the temperature of the furnace top decreases. According to the present invention, in order to satisfy the regulation of the furnace top temperature in the invention of the first aspect, it is specified that the bulk charge is continuously charged from the furnace top, so that the temperature of the furnace top is too low. That is not to be.

【0014】また、本発明のうち請求項8に係る炉の操
業方法は、前記請求項1乃至7の発明において、羽口吹
込みガスとして、熱風,酸素富化した熱風,及び純酸素
の何れかを用いることを特徴とするものである。熱風や
酸素富化した熱風を羽口吹込みガスとして用いることは
周知であるが、この発明では、更に純酸素を用いること
により、特に下段羽口から純酸素を吹き込むと炉内温度
を著しく上昇することができ、もって前記請求項1の発
明の規定を満足し易くなるという点に着目したものであ
る。
The method of operating a furnace according to claim 8 of the present invention is the method according to any of claims 1 to 7, wherein the tuyere blowing gas is any one of hot air, oxygen-enriched hot air, and pure oxygen. Or the use of It is well known that hot air or hot air enriched in oxygen is used as the tuyere blowing gas, but in this invention, the use of pure oxygen further increases the furnace temperature, especially when pure oxygen is blown from the lower tuyere. Therefore, the present invention focuses on the point that it is easy to satisfy the requirements of the first aspect of the present invention.

【0015】また、本発明のうち請求項9に係る炉の操
業方法は、前記請求項1乃至8の発明において、高揮発
性金属蒸気を製造するときに、炉頂部から排出したガス
を湿式冷却して高揮発性金属を回収することを特徴とす
るものである。この発明は、前記請求項1の発明の炉頂
部の温度及び酸素ポテンシャルを満足すると、亜鉛等の
高揮発性金属は完全に蒸気のままであるから、これを湿
式冷却することで、当該高揮発性金属を急速に固化し、
スラリーとして回収することができるようにするための
ものである。
The method of operating a furnace according to claim 9 of the present invention is the method according to any one of claims 1 to 8, wherein when the highly volatile metal vapor is produced, the gas discharged from the furnace top is subjected to wet cooling. And recovering the highly volatile metal. According to the present invention, when the temperature and oxygen potential at the furnace top of the first aspect of the present invention are satisfied, highly volatile metals such as zinc remain completely in a vapor state. Rapidly solidifies conductive metals,
This is for recovering as a slurry.

【0016】また、本発明のうち請求項10に係る炉の
操業方法は、前記請求項1乃至8の発明において、炉頂
部から排出した高温のガスを急冷することを特徴とする
ものである。この発明は、前記請求項9の発明と異な
り、前記炉頂部から排出した高温のガスを急冷すること
だけを規定するものであり、例えば可燃物を高温で燃焼
するとダイオキシンは発生しにくいが、その燃焼排ガス
が徐冷されると、再びダイオキシンが再合成される恐れ
があるため、炉頂部の高温のガスを急冷することによ
り、それを抑制防止することを目的としたものである。
A method of operating a furnace according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to eighth aspects of the present invention, the high-temperature gas discharged from the furnace top is rapidly cooled. This invention is different from the invention of claim 9 only in that the high-temperature gas discharged from the furnace top is quenched only. For example, when combustibles are burned at a high temperature, dioxin is hardly generated. When the combustion exhaust gas is gradually cooled, dioxin may be re-synthesized again. Therefore, it is an object of the present invention to rapidly cool a high-temperature gas at the top of the furnace to prevent the gas from being suppressed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明の炉の操業方法を適用した
竪型炉である。この竪型炉1内には、コークス等の固体
還元材2が充填されており、全体として固体還元材充填
層型溶融還元炉を構成する。この竪型炉1には、少なく
とも上下二段の羽口3,4が設けられている。このよう
に上下二段に羽口3,4を設ける竪型炉1としては、例
えばクロム鉱石を効率よく溶融還元するために開発され
た炉等を適用することができる。つまり、上段の羽口3
だけでは溶融還元に十分な熱量が得られないときに、下
段の羽口4から熱量を補い、その間に十分に溶融還元さ
せるように構成されたものである。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a vertical furnace to which the furnace operating method of the present invention is applied. This vertical furnace 1 is filled with a solid reducing material 2 such as coke, and constitutes a solid reducing material packed bed type smelting reduction furnace as a whole. The vertical furnace 1 is provided with at least two upper and lower tuyeres. As the vertical furnace 1 provided with the tuyeres 3 and 4 in the upper and lower stages in this way, for example, a furnace developed for efficiently melting and reducing chromium ore can be applied. In other words, the upper tuyere 3
When sufficient heat is not obtained for smelting reduction alone, the calorie is supplemented from the tuyere 4 at the lower stage, and the smelting reduction is sufficiently performed during that time.

【0018】これらの羽口3,4には、送風機5から熱
風発生炉6を通して、熱風や、それに酸素を富化したも
のや、或いは必要に応じて純酸素が吹込みガスとして用
いられる。これは、炉内の固体還元材2を燃焼し、その
燃焼熱を原料の溶融、燃焼、蒸発、還元等に利用するた
めに、酸素が必要であるためであり、また吹込みガスを
加熱する場合には、炉内への入熱の形態として吹込みガ
スの持つ顕熱を利用できるためでもある。また、これら
のうち、特に下段の羽口4に供給する熱風中の酸素の割
合が増加するにつれて、前述のように上段の羽口3まで
の間の熱量が増加し、それが純酸素になると炉内温度を
著しく高くすることができる。本実施形態では、後述の
ように羽口前温度や炉頂部温度を高く設定しなければな
らないので、それらに鑑みて供給熱風中の酸素の割合を
調整するとよい。
Hot air, oxygen-enriched air, or pure oxygen as necessary is blown into these tuyeres 3 and 4 through a hot air generator 6 from a blower 5. This is because oxygen is required to burn the solid reducing material 2 in the furnace and use the combustion heat for melting, burning, evaporating, reducing, etc. the raw material, and also heats the blown gas. In this case, the sensible heat of the blown gas can be used as a form of heat input into the furnace. Also, among these, as the proportion of oxygen in the hot air supplied to the lower tuyere 4 increases, the amount of heat up to the upper tuyere 3 increases as described above, and when it becomes pure oxygen, The furnace temperature can be significantly increased. In the present embodiment, the tuyere front temperature and the furnace top temperature must be set high as described later, and in view of these, the ratio of oxygen in the supplied hot air may be adjusted.

【0019】一方、上段の羽口3には、原料吹込み装置
7から原料が吹込まれる。この上段の羽口3から吹込ま
れる原料は、原則的に粉粒状のものに限定され、吹込み
直後に溶融、燃焼、還元、蒸発する。この原料のうち、
溶融した鉄等の低揮発性金属の酸化物や水酸化物は、固
体還元材の充填層を滴下する過程で還元され、炉床部に
溜まる。また、蒸発する亜鉛等の高揮発性金属の蒸気
は、固体還元材2の隙間を通って炉頂部に上昇し、後述
のように炉内ガスと共に排出される。
On the other hand, a raw material is blown into the upper tuyere 3 from a raw material blowing device 7. The raw material blown from the tuyere 3 at the upper stage is basically limited to a granular material, and melts, burns, reduces and evaporates immediately after blowing. Of this raw material,
Oxides and hydroxides of low-volatile metals such as molten iron are reduced in the process of dropping the packed bed of the solid reducing material, and accumulate in the hearth. The vapor of the highly volatile metal such as zinc that evaporates rises to the furnace top through the gap of the solid reducing material 2 and is discharged together with the furnace gas as described later.

【0020】電炉ダスト等の粉粒状原料は、原則的に上
段の羽口3から吹込まれる。これは、粉粒状の原料が軽
いため、炉内の上昇気流によって、例えば前述のように
低揮発性金属が十分に溶融して固体還元材2の充填層内
を滴下する以前に吹き飛ばされ、そのまま炉頂部から排
出されてしまうのを抑制防止するためである。これに対
して、塊状原料は重量が大きいので、炉内の上昇気流を
受けても吹き飛ばない。また、この種の塊状原料は、前
述のように羽口前で瞬時に溶融する必要がないので、炉
頂装入装置8により原則として炉頂から装入する。ま
た、後述のように、本実施形態では、炉頂部の温度を高
温に維持する必要があるのに対して、塊状原料を一度に
多量に装入すると、炉頂部の温度が下がり過ぎてしまう
恐れがあるため、塊状原料は原則として連続的に装入
し、炉頂部の温度が下がらないようにする。具体的に
は、炉頂からの装入管方式で連続的に装入するのがよ
い。勿論、塊状原料を一度に多量に装入しても、十分な
熱量が得られ、炉頂部温度を高く維持できればよいが、
そのようにすると燃料の原単位が増加するので回避した
い。また、塊状原料を粉砕して粉粒状にしたときには、
上段の羽口3から吹込むべきである。
Powdery and granular raw materials such as electric furnace dust are blown from the tuyere 3 in the upper stage in principle. This is because the raw material in powder form is light, so the low-volatile metal is sufficiently melted and blown off by the ascending airflow in the furnace before dropping in the packed bed of the solid reducing material 2 as described above, for example. This is for preventing and suppressing the discharge from the furnace top. On the other hand, since the massive raw material has a large weight, it does not blow off even if it receives a rising air current in the furnace. In addition, since this kind of bulk raw material does not need to be instantaneously melted in front of the tuyere as described above, the raw material is charged from the furnace top by the furnace top charging device 8 in principle. In addition, as described later, in the present embodiment, it is necessary to maintain the temperature of the furnace top at a high temperature, but if a large amount of bulk material is charged at once, the temperature of the furnace top may be too low. Therefore, the bulk material is charged continuously in principle, so that the temperature at the furnace top does not decrease. More specifically, it is preferable to charge continuously by a charging pipe system from the furnace top. Of course, even if a large amount of bulk material is charged at once, a sufficient amount of heat can be obtained and the furnace top temperature can be maintained high,
Doing so would increase the unit fuel consumption, so we want to avoid it. Also, when the bulk material is pulverized into powder and granules,
It should be blown from the tuyere 3 in the upper row.

【0021】また、本実施形態では、炉頂部の温度を高
く維持するために、当該炉頂部の空間に二次燃焼ガスを
供給し、意図的に炉頂部内で燃焼させている。また、こ
の炉頂部から排ガスを排出するダクト内にも二次燃焼ガ
スを供給してダクト内でも燃焼させている。但し、二次
燃焼ガスを燃焼させると二酸化炭素が発生する。本実施
形態では、炉頂部を含み、当該炉頂部から排ガス冷却・
清浄装置までの間のダクト内における酸素ポテンシャル
を温度に応じて小さくする必要があり、そのためにはガ
ス温度と組成を測定して、二次燃焼ガスの供給量を厳し
く管理する必要がある。
In this embodiment, in order to keep the temperature of the furnace top high, the secondary combustion gas is supplied to the space of the furnace top and intentionally burned in the furnace top. The secondary combustion gas is also supplied to the inside of the duct for discharging the exhaust gas from the furnace top and burned in the duct. However, when the secondary combustion gas is burned, carbon dioxide is generated. In the present embodiment, the furnace top is included, and exhaust gas cooling and cooling is performed from the furnace top.
It is necessary to reduce the oxygen potential in the duct leading to the cleaning device in accordance with the temperature. For this purpose, it is necessary to measure the gas temperature and the composition and strictly control the supply amount of the secondary combustion gas.

【0022】このようにして炉頂部から排出された排ガ
スは排ガス冷却・清浄装置9内に送り込まれる。この排
ガス冷却・清浄装置9は、具体的に湿式冷却装置、つま
り排ガス中に液体を散布して、排ガス温度を低下させる
と共に、蒸気の状態にある物質を冷却固化し、液体と一
緒に滴下・沈殿させ、それをスラリーとして分離回収で
きるようにすると共に、液化或いは固化しない気体は気
体のまま採取するためのものである。本実施形態では、
後述のように排ガス中から亜鉛等の高揮発性金属を固化
して分離回収すると共に、排出される排ガスを、一酸化
炭素ガスを含む高カロリーの燃料ガスとして得る。ま
た、このように高温の排ガスを急速に冷却することによ
り、原料中に含まれる有害物質であるダイオキシンの再
合成を防止することもできるのである。
The exhaust gas discharged from the furnace top in this way is sent into the exhaust gas cooling / cleaning device 9. The exhaust gas cooling / cleaning device 9 is specifically a wet cooling device, that is, a liquid is sprayed in the exhaust gas to lower the temperature of the exhaust gas, to cool and solidify a substance in a vapor state, and to drip together with the liquid. Precipitation is performed so that it can be separated and recovered as a slurry, and gas that does not liquefy or solidify is collected as a gas. In this embodiment,
As described later, a highly volatile metal such as zinc is solidified and separated and recovered from the exhaust gas, and the discharged exhaust gas is obtained as a high-calorie fuel gas containing a carbon monoxide gas. In addition, by rapidly cooling such high-temperature exhaust gas, re-synthesis of dioxin which is a harmful substance contained in the raw material can be prevented.

【0023】次に、前述のような固体還元材充填層型溶
融還元炉で、主として低揮発性金属である鉄の酸化物や
水酸化物と高揮発性金属である亜鉛の酸化物や水酸化物
とを含む電炉ダスト等の粉粒物を装入原料とし、それを
鉄分と亜鉛とに分離回収し、同時に高カロリー燃料ガス
を採取するための条件について説明する。ここで、原料
の組成の一例を表1に示す。表から明らかなように、鉄
分と亜鉛とをかなりの割合で含み、その他に酸化カルシ
ウム、シリカ、アルミナ等を含んでいる。
Next, in the solid reduction material packed bed type smelting reduction furnace described above, iron oxides and hydroxides, which are low volatile metals, and zinc oxides and hydroxides, which are high volatile metals, are mainly used. The following describes the conditions for using a powdered material such as electric furnace dust containing a material as a charging material, separating and recovering it into iron and zinc, and simultaneously extracting a high-calorie fuel gas. Here, an example of the composition of the raw material is shown in Table 1. As is clear from the table, it contains a considerable proportion of iron and zinc, and also contains calcium oxide, silica, alumina and the like.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】次に、操業条件を表2に示す。ここでは、
酸素富化した熱風を前記粉粒状原料と共に羽口から吹き
込むものとする。
Next, the operating conditions are shown in Table 2. here,
The oxygen-enriched hot air is blown from the tuyere together with the powdery and granular material.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】前述のように粉粒状装入原料は、羽口(少
なくとも二段の羽口を有する場合は上段羽口)から吹込
まれる。若し、この羽口前温度が低いと、溶融滴下して
分離回収しようとする鉄分が十分に溶融しないうちに、
炉内の上昇気流によって吹き飛ばされ、炉頂部から排出
され、前記排ガス冷却・清浄装置で取り出される。つま
り、亜鉛だけを分離回収したい排ガス冷却・清浄装置内
のスラリーに鉄分が混入してしまうことになる。これに
は、羽口前温度,特に粉粒状原料を吹込む吹込み羽口前
温度が大いに関与していることが分かった。そこで、吹
込み羽口前温度と、排ガス冷却・清浄装置内のスラリー
に含まれている鉄分濃度(図では固形分中鉄分濃度)と
の関係を図2に示す。
As described above, the powdery and granular charge material is blown from the tuyeres (the upper tuyeres when there are at least two tuyeres). If the temperature in front of the tuyere is low, the iron component to be separated and collected by melting and dropping is not sufficiently melted,
It is blown off by the rising air current in the furnace, discharged from the furnace top, and taken out by the exhaust gas cooling / cleaning device. In other words, iron will be mixed into the slurry in the exhaust gas cooling / cleaning apparatus where only zinc is to be separated and recovered. It has been found that the temperature before the tuyere, especially the temperature before the tuyere for blowing the powdery and granular raw materials, greatly contributes to this. FIG. 2 shows the relationship between the temperature in front of the injection tuyere and the concentration of iron contained in the slurry in the exhaust gas cooling / cleaning device (in the figure, the concentration of iron in the solid content).

【0028】同図から明らかなように、スラリー中に含
まれている鉄分濃度は、吹込み羽口前温度が1500℃
以上の領域では小さくなる。つまり、羽口前温度を15
00℃以上に設定すれば、粉粒状装入物中の鉄分は、当
該羽口前で即座に溶融し、滴下するため、炉内の上昇気
流によって吹き飛ばされる割合は少ないと考えられる。
また、吹込み羽口前温度を1700℃以上とすることに
より、更に溶融を促進することができる。そして、この
ように溶融してしまえば、当該溶融鉄分は、固体還元材
層を滴下し、その間に還元されて炉床部に溜まる。従っ
て、それを取り出せば、純度の高い鉄を分離回収できる
ことになる。
As is clear from the figure, the concentration of iron contained in the slurry was such that the temperature before the injection tuyere was 1500 ° C.
In the above region, the size becomes smaller. In other words, the tuyere temperature is 15
If the temperature is set to 00 ° C. or higher, the iron content in the powdery granular material is immediately melted and dropped in front of the tuyere, and therefore, it is considered that a small percentage of the iron is blown off by the rising airflow in the furnace.
Further, by setting the temperature before the blowing tuyere to 1700 ° C. or higher, the melting can be further promoted. Once melted in this way, the molten iron drops into the solid reducing material layer, is reduced during that time, and accumulates in the hearth. Therefore, if it is taken out, high-purity iron can be separated and recovered.

【0029】一方、気体の亜鉛と二酸化炭素とが反応す
ると固体の酸化亜鉛と一酸化炭素とが生成される。この
反応は可逆反応であり、温度が低いほど、或いは酸素ポ
テンシャルが大きいほど、固体の酸化亜鉛が生成され易
い。炉内及び炉頂部から排ガスダクトにかけての温度が
低かったり、或いは酸素ポテンシャルが大きかったりす
ると、固体の酸化亜鉛が前記排ガス冷却・製造装置まで
到達できずに炉壁やダクト壁に付着し、その付着量が著
しく多くなると、ダクトや炉内を閉塞して、操業が継続
できなくなる恐れもある。
On the other hand, when gaseous zinc reacts with carbon dioxide, solid zinc oxide and carbon monoxide are produced. This reaction is a reversible reaction. As the temperature is lower or the oxygen potential is higher, solid zinc oxide is easily generated. When the temperature in the furnace and from the furnace top to the exhaust gas duct is low, or the oxygen potential is large, solid zinc oxide cannot reach the exhaust gas cooling / manufacturing device and adheres to the furnace wall or duct wall. If the amount becomes extremely large, the duct or the furnace may be closed, and the operation may not be continued.

【0030】前記反応を司る要因は温度と酸素ポテンシ
ャルである。酸素ポテンシャルは、雰囲気がほぼ一酸化
炭素と二酸化炭素とのみであることから、ここでは酸素
ポテンシャルは前記1式で定義した。そして、この酸素
ポテンシャルと炉頂部との温度の関係を、前記反応に必
要な反応熱に置換して調べてみると、図3に示す一本の
曲線(実質的には直線)が得られ、これより酸素ポテン
シャルが小さいか、或いは温度が高い領域では気体の亜
鉛が安定している。つまり、図中の曲線より左下方の領
域では気体の亜鉛状態が維持できるのである。この領域
は、下記2式で与えられる。
The factors governing the reaction are temperature and oxygen potential. As the oxygen potential, the atmosphere is almost only carbon monoxide and carbon dioxide, the oxygen potential was defined by the above equation (1). When the relationship between the oxygen potential and the temperature of the furnace top is examined by substituting the reaction heat necessary for the reaction, a single curve (substantially a straight line) shown in FIG. 3 is obtained. In the region where the oxygen potential is lower or the temperature is higher than this, gaseous zinc is stable. That is, the zinc state of the gas can be maintained in the lower left region of the curve in the figure. This area is given by the following two equations.

【0031】 log(Po2)≦−48138/(T+273)+25.35 ……… (2) 但し、 T :炉内或いは炉頂部の雰囲気温度(℃) Po2:酸素ポテンシャル(atm) この条件に、更に亜鉛が気体で安定する温度条件とし
て、炉頂部の雰囲気温度を730℃以上とした。更に二
次燃焼を行う前の炉頂部でのガス温度T(℃)、酸素ポ
テンシャルがPo2(atm)が下記3式で囲まれた領域にあ
るのが望ましい。その理由としては、炉頂の装入面に近
い部分でも酸化亜鉛の付着が減少するとか、炉内での酸
化亜鉛の付着がなくなるとか、二次燃焼を行う必要がな
くなるためであり、二次燃焼を行う場合にあっても、過
剰に高温の燃焼ガスを生じることがなく、また酸素ポテ
ンシャルを過剰に小さくする必要がないためである。
Log (Po 2 ) ≦ −48138 / (T + 273) +25.35 (2) where T: ambient temperature in the furnace or at the furnace top (° C.) Po 2 : oxygen potential (atm) The temperature of the atmosphere at the furnace top was set to 730 ° C. or higher as a temperature condition under which zinc is stable as a gas. Further, it is desirable that the gas temperature T (° C.) and the oxygen potential Po 2 (atm) at the furnace top before the secondary combustion are in the region surrounded by the following three equations. The reason for this is that the adhesion of zinc oxide is reduced even in the part near the charging surface at the furnace top, the adhesion of zinc oxide in the furnace is eliminated, and there is no need to perform secondary combustion. This is because, even in the case of performing combustion, excessively high-temperature combustion gas is not generated, and it is not necessary to excessively reduce the oxygen potential.

【0032】 T≧730℃ log(Po2)≦−29386/(T+273)+6.51 ……… (3) これらの条件を満足しながら操業すると、炉頂部から排
ガスダクトにかけて酸化亜鉛が付着することなく、前述
のように亜鉛と鉄分との分離回収が可能であり、同時に
高カロリー燃料ガスを採取することもできる。一方、こ
の条件から外れると、凡そ1週間から2週間で炉壁に付
着する酸化亜鉛が炉内を閉塞し、操業を継続できなくな
った。なお、これらの条件を操作するには、羽口からの
送風量や富化酸素量、原料吹込み速度の調整によるコー
クス比の変更、炉頂部やダクトでの二次燃焼の実施及び
二次燃焼ガスの調整を主な手段とした。
T ≧ 730 ° C. log (Po 2 ) ≦ −29386 / (T + 273) +6.51 (3) When operating while satisfying these conditions, zinc oxide adheres from the furnace top to the exhaust gas duct. In addition, it is possible to separate and recover zinc and iron as described above, and at the same time, it is possible to collect high-calorie fuel gas. On the other hand, if the conditions were not satisfied, the zinc oxide adhering to the furnace wall clogged the furnace in about one to two weeks, and the operation could not be continued. In order to control these conditions, the amount of air blown from the tuyere, the amount of oxygen enriched, the coke ratio changed by adjusting the feed rate of the raw material, the execution of secondary combustion at the furnace top and duct, and the secondary combustion The main means was gas conditioning.

【0033】なお、本発明は、必ずしも上下二段の羽口
を有する固体還元剤充填層型溶融還元炉に限定されるも
のではなく、一段或いは一個の羽口を有するものにも幅
広く提供できる。その場合の具体的な炉の構成は図4に
示すようになる。羽口の段数以外は前記実施形態と同様
である。
The present invention is not necessarily limited to a solid reducing agent packed bed type smelting reduction furnace having two upper and lower tuyeres, but can also be widely applied to one having one or one tuyeres. The specific configuration of the furnace in that case is as shown in FIG. Except for the number of tuyere stages, it is the same as the above embodiment.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る炉の操業方法によれば、固体還元材充填層型
溶融還元炉の溶融還元領域の温度を1500℃以上とし
且つ溶融還元領域を除く炉内全域及び炉頂部の温度T
(℃)及び炉頂部の酸素ポテンシャルPo2(atm)を(T
≧730(℃),log(Po2)≦−48138/(T+2
73)+25.35)で設定される領域として、少なく
とも高揮発性金属蒸気及び燃料ガスの何れか一方を製造
することとしたため、電炉ダスト等に含まれる亜鉛等の
高揮発性金属は揮発して蒸気となり、炉頂部へと上昇
し、鉄等の低揮発性金属は溶融して炉床部に流下するこ
とで両者の完全分離が可能となり、前記亜鉛等の高揮発
性金属を蒸気の状態に維持してその後の回収を容易化す
ると共に、炉頂部の高温ガスを高カロリーの燃料ガスと
して回収することができる。
As described above, according to the furnace operating method of the first aspect of the present invention, the temperature of the smelting reduction zone of the solid reduction material packed bed type smelting reduction furnace is set to 1500 ° C. or more and the melting temperature is raised Temperature T of the entire furnace and the top of the furnace excluding the reduction zone
(° C.) and the oxygen potential Po 2 (atm) at the furnace top (T
≧ 730 (° C.), log (Po 2 ) ≦ −48138 / (T + 2
73) +25.35) As at least one of the highly volatile metal vapor and the fuel gas is produced as the region set by +25.35), the highly volatile metal such as zinc contained in the electric furnace dust and the like volatilizes. It becomes steam, rises to the furnace top, and low-volatile metals such as iron are melted and flow down to the hearth, so that both can be completely separated, and the highly volatile metals such as zinc are converted into a vapor state. While maintaining and facilitating subsequent recovery, high-temperature gas at the furnace top can be recovered as high-calorie fuel gas.

【0035】また、本発明のうち請求項2に係る炉の操
業方法によれば、少なくとも上下に二段の羽口を有する
炉の上段の羽口から原料を吹込むことにより、原料の溶
融する領域と還元する領域とを分離することができ、よ
り大きな製錬領域を確保できるため、生産性を高めるこ
とができる。また、本発明のうち請求項3に係る炉の操
業方法によれば、製造される燃料ガスのガスカロリーが
1500kcal/Nm3 以上であることとしたため、一酸化
炭素を含む高カロリーの燃料ガスを採集することができ
る。
According to the furnace operating method of the present invention, the raw material is melted by blowing the raw material from the upper tuyere of the furnace having at least two upper and lower tuyeres. Since the region and the region to be reduced can be separated and a larger smelting region can be secured, productivity can be increased. Further, according to the method of operating the furnace according to claim 3 of the present invention, the gas calorie of the fuel gas to be produced is 1500 kcal / Nm 3 or more, so that a high calorie fuel gas containing carbon monoxide is used. Can be collected.

【0036】また、本発明のうち請求項4に係る炉の操
業方法によれば、金属酸化物,金属水酸化物,可燃物,
及びそれらの混合物の何れか一つ又は複数を装入原料と
することとしたため、種々の装入原料を、溶融、還元、
燃焼、蒸発、分離、回収したり、高カロリー燃料ガスを
製造したりすることができる。また、本発明のうち請求
項5に係る炉の操業方法によれば、粉粒状装入原料は羽
口から吹込みこととしたため、軽量のため吹き飛ばされ
易い粉粒状装入原料が前記羽口前の高温に曝されて即座
に溶融、燃焼、還元、蒸発し、炉内の上昇気流によって
それが炉頂部に吹き飛ばされるのを抑制防止することが
できる。
According to the method of operating a furnace according to claim 4 of the present invention, a metal oxide, a metal hydroxide, a combustible material,
And any one or more of these mixtures were used as the charging material, so that various charging materials were melted, reduced,
It can burn, evaporate, separate, recover, and produce high calorie fuel gas. According to the method of operating a furnace according to claim 5 of the present invention, the powdery and granular charge is blown from the tuyere. Melting, burning, reducing and evaporating immediately upon exposure to the high temperature of the furnace, and it can be prevented from being blown to the top of the furnace by the rising air current in the furnace.

【0037】また、本発明のうち請求項6に係る炉の操
業方法によれば、塊状装入原料は炉頂から装入すること
としたため、重量があって吹き飛ばされにくい塊状装入
原料は、炉内の上昇気流によって吹き飛ばされることは
ない。また、本発明のうち請求項7に係る炉の操業方法
によれば、塊状装入原料を炉頂から連続的に装入するこ
ととしたため、炉頂部の温度が低下し過ぎるのを抑制防
止して、前記請求項1の発明における炉頂部温度の規定
を満足することができる。
According to the method of operating a furnace according to claim 6 of the present invention, the bulk charge is charged from the top of the furnace. It will not be blown off by the updrafts in the furnace. According to the method of operating a furnace according to claim 7 of the present invention, since the bulk charging material is continuously charged from the furnace top, it is possible to prevent the temperature of the furnace top from being excessively reduced and to prevent the furnace top from being excessively lowered. Thus, the regulation of the furnace top temperature in the first aspect of the invention can be satisfied.

【0038】また、本発明のうち請求項8に係る炉の操
業方法によれば、羽口吹込みガスとして、熱風,酸素富
化した熱風,及び純酸素の何れかを用いることとしたた
め、特に下段羽口から純酸素を吹き込むと炉内温度を著
しく上昇することができ、もって前記請求項1の発明の
規定を満足し易くなる。また、本発明のうち請求項9に
係る炉の操業方法によれば、高揮発性金属蒸気を製造す
るときに、炉頂部から排出したガスを湿式冷却して高揮
発性金属を回収することとしたため、前記請求項1の発
明の炉頂部の温度及び酸素ポテンシャルの規定によって
完全に蒸気のままである亜鉛等の高揮発性金属を湿式冷
却することで、当該高揮発性金属を急速に固化し、スラ
リーとして回収することができる。
According to the furnace operating method of the present invention, any one of hot air, oxygen-enriched hot air, and pure oxygen is used as the tuyere blowing gas. When pure oxygen is blown from the lower tuyere, the temperature in the furnace can be remarkably increased, thereby easily satisfying the requirement of the first aspect of the present invention. According to the method of operating a furnace according to claim 9 of the present invention, when producing a highly volatile metal vapor, the gas discharged from the furnace top is wet-cooled to recover the highly volatile metal. Therefore, the highly volatile metal such as zinc which is completely in a vapor state by the provision of the temperature and the oxygen potential at the furnace top according to the first aspect of the present invention is wet-cooled, whereby the highly volatile metal is rapidly solidified. , Can be recovered as a slurry.

【0039】また、本発明のうち請求項10に係る炉の
操業方法によれば、炉頂部から排出した高温のガスを急
冷することとしたため、ダイオキシンが再合成を抑制防
止することができる。
According to the furnace operating method of the present invention, since the high-temperature gas discharged from the furnace top is quenched, recomposition of dioxin can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の炉の操業方法を適用した炉の概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a furnace to which a method for operating a furnace according to the present invention is applied.

【図2】羽口前温度と炉頂部からの排ガスに含まれて回
収された鉄分濃度との関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a tuyere front temperature and a concentration of iron collected and contained in exhaust gas from a furnace top.

【図3】炉頂部の温度と酸素ポテンシャルとで規制され
る領域の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a region controlled by a furnace top temperature and an oxygen potential.

【図4】本発明の炉の操業方法を適用した炉の他の例を
示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of a furnace to which the method for operating a furnace according to the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は竪型炉 2は固体還元材 3は上段の羽口 4は下段の羽口 5は送風機 6は熱風発生炉 7は原料吹込み装置 8は炉頂装入装置 9は排ガス冷却・清浄装置 1 is a vertical furnace 2 is a solid reducing agent 3 is an upper tuyere 4 is a lower tuyere 5 is a blower 6 is a hot air generator 7 is a raw material injection device 8 is a furnace top charging device 9 is an exhaust gas cooling / cleaning device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 義明 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 石渡 夏生 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4K001 AA30 BA14 DA01 DA06 EA08 GA01 GB03 4K012 CB04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Yoshiaki Hara 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Institute of Kawasaki Steel Co., Ltd. 4K001 AA30 BA14 DA01 DA06 DA06 EA08 GA01 GB03 4K012 CB04

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体還元材充填層型溶融還元炉の操業方
法であって、炉内溶融還元領域の温度を1500℃以上
とし、且つ溶融還元領域を除く炉内全域及び炉頂部の温
度T(℃)及び炉頂部の酸素ポテンシャルPo2(atm)を
次の条件で設定される領域として、少なくとも高揮発性
金属蒸気及び燃料ガスの何れか一方を製造することを特
徴とする炉の操業方法。 T≧730(℃) log(Po2)≦−48138/(T+273)+25.3
1. A method for operating a solid-reduction-material packed-bed smelting reduction furnace, wherein the temperature of a smelting reduction zone in a furnace is set to 1500 ° C. or higher, and the temperature T ( C.) and an oxygen potential Po 2 (atm) at the top of the furnace as a region set under the following conditions to produce at least one of a highly volatile metal vapor and a fuel gas. T ≧ 730 (° C.) log (Po 2 ) ≦ −48138 / (T + 273) +25.3
5
【請求項2】 前記請求項1の炉の操業方法において、
少なくとも上下に二段の羽口を有することを特徴とする
炉の操業方法。
2. The method for operating a furnace according to claim 1, wherein
A furnace operating method comprising at least two upper and lower tuyeres.
【請求項3】 前記請求項1又は2の炉の操業方法にお
いて、燃料ガスを製造するときに、当該燃料ガスのガス
カロリーが1500kcal/Nm3 以上であることを特徴と
する炉の操業方法。
3. The method for operating a furnace according to claim 1, wherein when producing the fuel gas, the gas calorie of the fuel gas is 1500 kcal / Nm 3 or more.
【請求項4】 前記請求項1乃至3の何れかの炉の操業
方法において、金属酸化物,金属水酸化物,可燃物,及
びそれらの混合物の何れか一つ又は複数を装入原料とす
ることを特徴とする炉の操業方法。
4. The method for operating a furnace according to claim 1, wherein at least one of a metal oxide, a metal hydroxide, a combustible, and a mixture thereof is used as a raw material. A method of operating a furnace, characterized in that:
【請求項5】 前記請求項1乃至4の何れかの炉の操業
方法において、粉粒状装入原料は羽口から吹込むことを
特徴とする炉の操業方法。
5. The furnace operating method according to claim 1, wherein the powdery and granular material is blown from a tuyere.
【請求項6】 前記請求項1乃至5の何れかの炉の操業
方法において、塊状装入原料は炉頂から装入することを
特徴とする炉の操業方法。
6. The furnace operating method according to claim 1, wherein the bulk charge is charged from the furnace top.
【請求項7】 前記請求項6の炉の操業方法において、
前記塊状装入原料を炉頂から連続的に装入することを特
徴とする炉の操業方法。
7. The method for operating a furnace according to claim 6, wherein
A method for operating a furnace, comprising continuously charging the bulk charging material from the furnace top.
【請求項8】 前記請求項1乃至7の何れかの炉の操業
方法において、羽口吹込みガスとして、熱風,酸素富化
した熱風,及び純酸素の何れかを用いることを特徴とす
る炉の操業方法。
8. The furnace operating method according to claim 1, wherein any of hot air, oxygen-enriched hot air and pure oxygen is used as the tuyere blowing gas. Operating method.
【請求項9】 前記請求項1乃至8の何れかの炉の操業
方法において、高揮発性金属蒸気を製造するときに、炉
頂部から排出したガスを湿式冷却して高揮発性金属を回
収することを特徴とする炉の操業方法。
9. The method for operating a furnace according to claim 1, wherein when the highly volatile metal vapor is produced, the gas discharged from the furnace top is wet cooled to recover the highly volatile metal. A method of operating a furnace, characterized in that:
【請求項10】 前記請求項1乃至8の何れかの炉の操
業方法において、炉頂部から排出した高温のガスを急冷
することを特徴とする炉の操業方法。
10. The furnace operating method according to claim 1, wherein the high-temperature gas discharged from the furnace top is rapidly cooled.
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