竖炉的操作方法和还原铁的制造方法技术

技术编号：40253050 阅读：7 留言：0更新日期：2024-02-02 22:46

本发明专利技术提供一种能够抑制CO<subgt;2</subgt;的排出且不事先预热原料而使用竖炉制造还原铁的竖炉的操作方法。该竖炉的操作方法，将团块矿装入竖炉，并且将以H<subgt;2</subgt;为主要成分的还原气体导入上述竖炉，将上述团块矿中包含的氧化铁还原而得到还原铁，该竖炉的操作方法中，将包含使H<subgt;2</subgt;和O<subgt;2</subgt;燃烧并升温至800℃以上而得的H<subgt;2</subgt;O的升温气体从在上述竖炉的高度方向上比上述还原气体的导入位置靠上侧吹入上述竖炉内。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及竖炉的操作方法和还原铁的制造方法。

技术介绍

1、作为将包含氧化铁的原料还原来制造还原铁的方式，已知有利用焦炭作为还原材料制造铁水的高炉法、利用还原气体作为还原材料并吹入立式炉(以下称为“竖炉”)的方式、同样利用还原气体在流动层中还原粉矿石的方式、将原料的结块和还原一体化的方式(回转窑方式)等。

2、其中，在除高炉法以外的还原铁的制造法中，作为还原材料，使用以将天然气、煤改性而制造的一氧化碳(co)或氢(h2)为主要成分的还原气体。装入炉内的原料通过与还原气体的对流传热而升温被还原后，排出到炉外。从炉内排出水(h2o)、二氧化碳(co2)等氧化后的气体、对还原反应没有贡献的h2气体、co气体。

3、装入炉内的原料(主要是fe2o3)由作为还原气体的co气体、h2气体进行下式(2)和式(3)所示的还原反应。

4、fe2o3+3co→2fe+3co2…(2)

5、fe2o3+3h2→2fe+3h2o…(3)

6、即，在式(2)所示的利用co气体的还原中，co2作为还原后的排出气体被排出。另一方面，在式(3)所示的利用h2气体的还原中，h2o作为还原后的排出气体被排出。

7、近年来，由于co2排出量的增加而导致的全球变暖已成为问题。为了抑制被认为是变暖的主要原因的温室效应气体之一的co2的排出量，只要增加式(3)所示的利用h2的还原反应量即可。在利用co和h2的还原反应中，伴随各反应而放热或吸热的热量不同。即，利用co的还原反应热为+6710kcal

8、作为补偿不足的热的技术，在专利文献1中公开了将从上部装入的原料氧化铁事先预热至100℃～627℃的方法。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本专利第5630222号公报

技术实现思路

1、然而，在专利文献1记载的技术中需要事先预热原料的设备。

2、本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制co2的排出且不事先预热原料而使用竖炉制造还原铁的竖炉的操作方法。

3、为了实现上述课题，反复进行了深入研究，结果本专利技术人等发现通过作为在还原炉中利用h2进行还原反应时的热补偿，将包含使h2和o2燃烧而生成的h2o的燃烧气体吹入竖炉上部，能够抑制炉上部的温度降低。

4、本专利技术是基于上述见解而完成的。即，本专利技术的主旨构成如下。

5、[1]一种竖炉的操作方法，将团块矿装入竖炉，并且将以h2为主要成分的还原气体导入上述竖炉，将上述团块矿中包含的氧化铁还原而得到还原铁，该竖炉的操作方法中，

6、将包含使h2和o2燃烧并升温至800℃以上而得的h2o的升温气体从在上述竖炉的高度方向上比上述还原气体的导入位置靠上侧的吹入位置吹入上述竖炉内。

7、[2]根据上述[1]所述的竖炉的操作方法，其中，上述升温气体的h2o的含量为67体积％～98体积％。

8、[3]根据上述[1]或[2]所述的竖炉的操作方法，其中，上述升温气体为1000℃以下。

9、[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的竖炉的操作方法，其中，从上述团块矿的装入位置到上述还原气体的导入位置的上述竖炉的高度方向上的距离l和从上述团块矿的装入位置到上述升温气体的吹入位置的上述竖炉的高度方向上的距离l满足下述式(1)。

10、l/4≤l≤l/2…(1)

11、[5]一种还原铁的制造方法，使用上述[1]～[4]中任一项所述的竖炉的操作方法。

12、根据本专利技术，可以提供一种能够抑制co2的排出且不预热原料而使用竖炉制造还原铁的竖炉的操作方法。

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【技术保护点】

1.一种竖炉的操作方法，将团块矿装入竖炉，并且将以H2为主要成分的还原气体导入所述竖炉，将所述团块矿中包含的氧化铁还原而得到还原铁，该竖炉的操作方法中，

2.根据权利要求1所述的竖炉的操作方法，其中，所述升温气体的H2O的含量为67体积％～98体积％。

3.根据权利要求1或2所述的竖炉的操作方法，其中，所述升温气体为1000℃以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的竖炉的操作方法，其中，从所述团块矿的装入位置到所述还原气体的导入位置的所述竖炉的高度方向上的距离L和从所述团块矿的装入位置到所述升温气体的吹入位置的所述竖炉的高度方向上的距离l满足下述式(1)，

5.一种还原铁的制造方法，使用权利要求1～4中任一项所述的竖炉的操作方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种竖炉的操作方法，将团块矿装入竖炉，并且将以h2为主要成分的还原气体导入所述竖炉，将所述团块矿中包含的氧化铁还原而得到还原铁，该竖炉的操作方法中，

2.根据权利要求1所述的竖炉的操作方法，其中，所述升温气体的h2o的含量为67体积％～98体积％。

3.根据权利要求1或2所述的竖炉的操作方法，其中，所述升温气体为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：照井光辉，盛家晃太，小泽纯仁，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：

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