[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH08120314A - Production of iron carbide - Google Patents

Production of iron carbide

Info

Publication number
JPH08120314A
JPH08120314A JP6254065A JP25406594A JPH08120314A JP H08120314 A JPH08120314 A JP H08120314A JP 6254065 A JP6254065 A JP 6254065A JP 25406594 A JP25406594 A JP 25406594A JP H08120314 A JPH08120314 A JP H08120314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
iron
reactor
oxide material
mixture
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
JP6254065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
G Oscar G Dam
ジー.ダム ジー. オスカー
C Henry R Bueno
アール.ブエノ シー. ヘンリー
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.)
C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORI
C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORINOKO C A
Cvg-Siderurgica Del Orinoco CA
Original Assignee
C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORI
C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORINOKO C A
Cvg-Siderurgica Del Orinoco CA
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 C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORI, C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORINOKO C A, Cvg-Siderurgica Del Orinoco CA filed Critical C BUI G SHIDERUURUJIKA DER ORI
Priority to JP6254065A priority Critical patent/JPH08120314A/en
Publication of JPH08120314A publication Critical patent/JPH08120314A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/143Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE: To efficiently carry out cementation and gas reformation reactions in a single reactor having multiple reducing bands by converting iron oxide into iron carbide in the reactor.
CONSTITUTION: There is arranged a reformation-reduction-cementation reactor 10 having a positioned part for partially metallized iron oxide material, a positioned part for direct reduced iron and a positioned part for iron carbide. A metal oxide material contg. iron is supplied to the reactor 10 and the top gas from the reactor is recycled, to obtain a supplying gas contg. methane. The supplying gas is heated and mixed with air in a mixing chamber, to burn the mixture partially. Further, in the reactor, partially burned gas mixture is supplied to direct reduced iron, to obtain the reformed reduced gas. The iron oxide material is brought into contact with the reformed reduced gas, to obtain direct reduced iron. The direct reduced iron is brought into contact with a cementating agent in the reactor 10, to obtain iron carbide.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鉄を含有する金属酸化物
を処理して非酸化鉄を含有する化合物とする方法に関
し、特に酸化鉄を炭化鉄に転化する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating a metal oxide containing iron into a compound containing non-iron oxide, and more particularly to a method for converting iron oxide into iron carbide.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化鉄は、鋼鉄の製造原料に適した出発
原料となることが知られている。米国特許No.RE32237号
及び米国特許No.5137566号はリアクターへの供給物を炭
化鉄に転化し、その後に鋼鉄に転化する方法に関するも
のである。これらの米国特許No.2,780,537に開示された
方法を改良したものと言うべきである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Iron carbide is known to be a suitable starting material for the production of steel. U.S. Pat. No. RE32237 and U.S. Pat. No. 5,137,566 relate to a process for converting the feed to a reactor to iron carbide and then to steel. It should be said that the method disclosed in these US Pat. No. 2,780,537 is improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記各特許に開示され
ている方法においては、この産業における重要な改良が
なされているが、改良及び還元を更に進めることが多く
の設備で必要とされている。
Although the methods disclosed in the above patents have made important improvements in this industry, further improvements and reductions are required in many facilities. .

【0004】従って、本発明は酸化鉄を炭化鉄に転化す
る方法を提供することを主目的とする。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a method for converting iron oxide into iron carbide.

【0005】また、上記転化を複数の還元帯を有する単
一のリアクターにて行うことも目的とする。
Another object is to carry out the above conversion in a single reactor having a plurality of reduction zones.

【0006】更に、浸炭及びガス改質反応を上記リアク
ター内で効率的に行うことも目的とする。
Another object is to efficiently carry out the carburization and gas reforming reaction in the reactor.

【0007】更にまた、浸炭帯からの過剰メタンが上部
ガスに循環されてリアクター内で改質され、リアクター
に入ってくる鉄酸化物材を還元する還元ガスが生成され
る方法を提供することも目的とする。
Furthermore, it is also possible to provide a method in which excess methane from the carburizing zone is circulated to the upper gas and reformed in the reactor to produce a reducing gas that reduces the iron oxide material entering the reactor. To aim.

【0008】更にまた、リアクターが比較的低圧にて作
動する方法を提供することも目的とする。
It is also an object to provide a method in which the reactor operates at relatively low pressure.

【0009】本発明の他の目的や利点等は以下の記述に
より明らかになるであろう。
Other objects and advantages of the present invention will be apparent from the following description.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれば
上記目的及び利点を容易に得ることができる。本発明は
鉄を含有する金属酸化物を直接還元及び転化して炭化鉄
を製造する方法に適用される。
According to the present invention, the above objects and advantages can be easily obtained. The present invention is applied to a method for directly reducing and converting an iron-containing metal oxide to produce iron carbide.

【0011】本発明に係る鉄酸化物を炭化鉄に転化する
方法には、以下の(a)〜(i)の各工程が含まれる。
The method of converting iron oxides into iron carbide according to the present invention includes the following steps (a) to (i).

【0012】(a)約1.15×105〜約1.45×1
5(Pa)[約1.15〜1.45(bar)]の圧力下で動作
するとともに、部分的に金属化された鉄酸化物材の配置
部と、直接還元鉄の配置部と、炭化鉄の配置部と、を有
する改質−還元−浸炭リアクターを設け、(b)前記リ
アクターに鉄を含有する金属酸化物材を供給し、(c)
前記リアクターからの上部ガスを循環させることによっ
て少なくとも8.5(vol%)以上のメタンを含有する供給ガ
スを得る工程と、(d)前記供給ガスを約650〜約8
50(℃)に加熱し、(e)混合室内で、約650〜約8
50(℃)の空気を前記加熱された供給ガスに混合し、
(f)前記空気と供給ガスとの混合物を部分燃焼させて
約850(℃)より高温として、前記部分燃焼されたガス
混合物の酸化度を約0.27〜約0.32、還元力を約2
〜約3とし、(g)前記部分燃焼されたガス混合物を前
記直接還元鉄に前記リアクター内にて供給することによ
って、約0.05〜約0.09の酸化度を有する改質還元
ガスを得て、(h)前記鉄酸化物材を前記改質還元ガス
に接触させることによって直接還元鉄を得て、(i)前
記直接還元鉄を前記リアクター内で約550〜750
(℃)にて浸炭剤に接触させて、約4.0〜約5.5(wt%)
の炭素を含有し少なくとも80(wt%)の鉄を含有する炭
化鉄を得る。
(A) About 1.15 × 10 5 to about 1.45 × 1
Operating under a pressure of 0 5 (Pa) [about 1.15 to 1.45 (bar)], and an arrangement part of a partially metallized iron oxide material, and an arrangement part of direct reduced iron, A reforming-reduction-carburizing reactor having an arrangement part of iron carbide is provided, (b) a metal oxide material containing iron is supplied to the reactor, (c)
Circulating a top gas from the reactor to obtain a feed gas containing at least 8.5 (vol%) methane, and (d) about 650 to about 8 of the feed gas.
Heat to 50 (℃), (e) in the mixing chamber, about 650 to about 8
Mixing 50 (° C.) air with the heated feed gas,
(F) The mixture of the air and the feed gas is partially burned to a temperature higher than about 850 (° C.), the oxidation degree of the partially burned gas mixture is about 0.27 to about 0.32, and the reducing power is about. Two
To about 3 (g) by supplying the partially combusted gas mixture to the direct reduced iron in the reactor to produce a reformed reducing gas having an oxidation degree of about 0.05 to about 0.09. Then, (h) directly reducing iron is obtained by contacting the iron oxide material with the reforming reducing gas, and (i) directly reducing iron in the reactor at about 550 to 750.
Contact with the carburizing agent at (℃), about 4.0-about 5.5 (wt%)
To obtain iron carbide containing at least 80 (wt%) iron.

【0013】本発明に係るプロセスによれば、いくつか
の反応調整帯を有する単一リアクターを用いて鉄酸化物
を炭化鉄に転化することが可能となる。このリアクター
においては、熱された直接還元鉄(DRI)の存在下で
過剰の浸炭ガスが循環された上部ガスと混合される。こ
の直接還元鉄はガス混合物を還元ガスとする改質反応の
触媒として作用する。その後、この還元ガスは鉄酸化物
と接触して鉄酸化物を直接還元する。
The process according to the invention makes it possible to convert iron oxides to iron carbide using a single reactor with several reaction zones. In this reactor, excess carburizing gas is mixed with the circulated top gas in the presence of heated direct reduced iron (DRI). This direct reduced iron acts as a catalyst for the reforming reaction using the gas mixture as the reducing gas. Thereafter, the reducing gas comes into contact with the iron oxide to directly reduce the iron oxide.

【0014】この改質反応は吸熱反応であり、熱された
DRIの温度を下げてリアクターの浸炭帯での浸炭に適
した温度とする。
This reforming reaction is an endothermic reaction, and the temperature of the heated DRI is lowered to a temperature suitable for carburizing in the carburizing zone of the reactor.

【0015】このような構成(arrangement)によって転
化プロセス全体の効率が向上し、かつ、低いエネルギー
消費レベルにてプロセスを運用することが可能となる。
Such an arrangement improves the efficiency of the overall conversion process and allows the process to operate at low energy consumption levels.

【0016】[0016]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好ましい
実施態様の詳細な説明を行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】本発明は改質−還元−浸炭リアクター内に
て鉄を含有する金属酸化物を炭化物に転化するプロセス
に関する。
The present invention relates to a process for converting iron-containing metal oxides to carbides in a reforming-reduction-carburizing reactor.

【0018】図1は本発明に係るプロセスの運用に用い
るリアクター10の概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a reactor 10 used for operating the process according to the present invention.

【0019】本発明によれば、鉄を含有する金属酸化物
はインレット16を通じてリアクター10に供給され
る。リアクター10は鉄酸化物材、直接還元鉄、及び炭
化鉄の各配置部を有し、好ましくはリアクター内のガス
等の流れが原料を供給するインレット16からアウトレ
ット18に向かって下向きとなるようにする。アウトレ
ット18においては、本発明によって製造される炭化鉄
が排出される。
According to the present invention, the iron-containing metal oxide is fed to the reactor 10 through the inlet 16. The reactor 10 has each arrangement part of an iron oxide material, direct reduced iron, and iron carbide, and preferably, the flow of gas or the like in the reactor is directed downward from the inlet 16 supplying the raw material toward the outlet 18. To do. At the outlet 18, the iron carbide produced according to the present invention is discharged.

【0020】本発明によれば、鉄酸化物は管28を通じ
てリアクター10に供給されるガスによって金属鉄(D
RI)に直接還元される。このように供給されるガス
は、アウトレット20からの上部ガスが循環されたもの
であり、DRIを得る工程に先立ってリアクター10内
で改質されて還元ガスとなったものである。
In accordance with the present invention, iron oxide is fed by metallic gas (D
RI) directly. The gas thus supplied is the one in which the upper gas from the outlet 20 is circulated, and is reformed into the reducing gas in the reactor 10 prior to the step of obtaining DRI.

【0021】このように得られたDRIはインレット1
7を通じてリアクター10に供給される浸炭ガスによっ
て浸炭される。
The DRI thus obtained has an inlet 1
It is carburized by the carburizing gas supplied to the reactor 10 through 7.

【0022】このことに関連して、リアクター10は、
好ましくは鉄酸化物の予熱予還元帯14、鉄酸化物還元
帯11、一体化した改質還元帯12、及び浸炭帯13を
それぞれ有する。供給される鉄酸化物材はリアクター1
0を通過もしくは流通し、好ましくは炭化鉄に転化され
るにつれて下方に通過、流通するようにする。
In this connection, the reactor 10
It preferably has an iron oxide preheating pre-reduction zone 14, an iron oxide reduction zone 11, an integrated reforming reduction zone 12, and a carburizing zone 13, respectively. The supplied iron oxide material is reactor 1
0 is passed or passed through, preferably downward as it is converted to iron carbide.

【0023】供給される金属酸化物は好ましくは約63
〜約70(wt%)の鉄を含有する。この金属酸化物は塊状
(lump)、小玉状(pellet)またはその他リアクターへの供
給に適した形状としてよい。
The metal oxide provided is preferably about 63.
Contains about 70 (wt%) iron. This metal oxide is lumpy
It may be a lump, pellet or other suitable shape for feeding to the reactor.

【0024】上部ガスはアウトレット20を通じてリア
クター10を出る。この上部ガスは、通常、約8.5〜約1
9.7(vol%)のメタン、約11.3〜約14.9(vol%)の二酸化
炭素、約9〜約17.8(vol%)の窒素、約19〜約24.7(vol
%)の一酸化炭素、及び約33.2〜約48.5(vol%)の水素を
含有する組成となっている。上部ガスは通常は体積比で
CH4/CO2の値が約0.58〜約1.0、CO/CO2の値が
約1.4〜約1.83、H2/H2Oの値が約1.38〜約2.0となっ
ている。上部ガスの温度は通常は350〜450(℃)に
低くされる。
Top gas exits reactor 10 through outlet 20. This top gas is typically about 8.5 to about 1
9.7 (vol%) methane, about 11.3 to about 14.9 (vol%) carbon dioxide, about 9 to about 17.8 (vol%) nitrogen, about 19 to about 24.7 (vol
%) Carbon monoxide, and about 33.2 to about 48.5 (vol%) hydrogen. The upper gas usually has a volume ratio of CH 4 / CO 2 of about 0.58 to about 1.0, CO / CO 2 of about 1.4 to about 1.83, and H 2 / H 2 O of about 1.38 to about 2.0. Has become. The temperature of the upper gas is usually lowered to 350 to 450 (° C).

【0025】上部ガスは供給ガスを提供するためにリア
クター10に循環され、少なくとも8.5(vol%)のCH4
を含有する。上部ガスは以下のように好適に循環させる
ことができる。上部ガスは管23を通じて水分離ユニッ
ト22に運ばれる。水分離ユニット22は好ましくは上
部ガスを約40〜約60(℃)に冷却し、水分含有率を約
1〜約3(vol%)にまで下げる。既存の適当な水分離ユ
ニットを上記水分離ユニット22として用いてよい。
The top gas is circulated to the reactor 10 to provide a feed gas and at least 8.5 (vol%) CH 4
Contains. The upper gas can be suitably circulated as follows. The upper gas is conveyed to the water separation unit 22 through the pipe 23. The water separation unit 22 preferably cools the upper gas to about 40 to about 60 (° C.) and reduces the water content to about 1 to about 3 (vol%). A suitable existing water separation unit may be used as the water separation unit 22.

【0026】水分除去を終えた後に、上部ガスは2つに
分けられる。その一方はヒーター24、26の燃料とし
て用いられる。その機能は後述される。残りの上部ガス
は好ましくは予熱器25に送られて約200〜約300
(℃)に加熱される。そして必要があれば天然ガスと混合
して補填ガス(make up gas)とする。好ましくは循環さ
れる上部ガス、または供給ガスが少なくとも8.5(vol%)
以上のCH4を含有するようにする。上部ガスと天然ガ
スとの混合物はその後にヒーター24(上記最初にわけ
られた上部ガスが燃料として供給される)に送られ、約
650〜約850(℃)、好ましくは約680〜約720
(℃)に加熱される。加熱されたガス混合物(供給ガス)
はその後に管28を通じてリアクター10のミキサー3
0に送られる。この加熱されたガスは好ましくは1トン
あたり約1000〜約1100Nm3の比率でミキサー
30に送られる。
After the removal of water is completed, the upper gas is divided into two. One of them is used as fuel for the heaters 24 and 26. Its function will be described later. The remaining top gas is preferably sent to the preheater 25 for about 200 to about 300.
It is heated to (℃). Then, if necessary, it is mixed with natural gas to form a make-up gas. Preferably at least 8.5 (vol%) of top gas circulated or feed gas
The above CH 4 should be contained. The mixture of top gas and natural gas is then sent to a heater 24 (which is fed with the top gas initially separated above) and is about 650 to about 850 (° C), preferably about 680 to about 720.
It is heated to (℃). Heated gas mixture (feed gas)
After that, through the pipe 28, the mixer 3 of the reactor 10
Sent to 0. The heated gas is preferably sent to the mixer 30 at a rate of about 1000 to about 1100 Nm 3 per ton.

【0027】ミキサー30には空気も供給され、好まし
くはヒーター26を通じて空気が約650〜約850
(℃)に加熱される。より好ましくは空気を680〜72
0(℃)に加熱する。この空気は酸素を豊富に含むように
してもよく、好ましくは空気対酸素の体積比が1:7〜
7:1になるようにする。空気、または空気と酸素の混
合物は、DRI1(トン)に対して約70(Nm3)の比率
でミキサー30に送られる。
Air is also supplied to the mixer 30, preferably about 650 to about 850 of air through the heater 26.
It is heated to (℃). More preferably air is 680-72
Heat to 0 (° C). The air may be enriched with oxygen, preferably with a volume ratio of air to oxygen of 1: 7 to.
Make it 7: 1. Air or a mixture of air and oxygen is sent to the mixer 30 at a ratio of about 70 (Nm 3 ) to 1 DRI (ton).

【0028】空気と上部ガスと天然ガスとの混合物は、
その後部分燃焼されて約850(℃)より高温、好ましく
は約1000〜約1100(℃)となる。この上部ガス、
天然ガス及び空気は、好ましくは部分燃焼もしくは酸化
されたガスのCH4/(CO2+H2O)の値が体積比で
約0.60:1〜約0.63:1となり、かつ酸化度が約0.30〜約0.3
5となるように供給量を操作する。つまり、化学量論的
にバランスするように供給する。
The mixture of air, top gas and natural gas is
Then, it is partially burned to a temperature higher than about 850 (° C), preferably about 1000 to about 1100 (° C). This upper gas,
Natural gas and air preferably have a CH 4 / (CO 2 + H 2 O) value of about 0.60: 1 to about 0.63: 1 by volume and a degree of oxidation of about 0.30 to about partially burned or oxidized gas. About 0.3
Operate the supply amount so that it becomes 5. That is, they are supplied in a stoichiometrically balanced manner.

【0029】酸化度(No)は各成分の体積を用いて以
下のように定義される。
The degree of oxidation (N o ) is defined as follows using the volume of each component.

【0030】[0030]

【化1】No=(%CO2+%H2O)/(%CO+%C
2+%H2+%H2O) ミキサー(混合室)30においては、上記ガスは好まし
くは約30〜35(vol%)のH2、約15〜17(vol%)
のCO、約18〜20(vol%)のCO2、約9〜12(vol
%)のCH4,及び約4〜7(vol%)の水蒸気を含有する
組成とする。
## STR1 ## N o = (% CO 2 + % H 2 O) / (% CO +% C
O 2 +% H 2 +% H 2 O) In a mixer (mixing chamber) 30, the gas is preferably about 30-35 (vol%) H 2 , about 15-17 (vol%).
CO, about 18 to 20 (vol%) CO 2 , about 9 to 12 (vol
%) CH 4 , and about 4 to 7 (vol%) steam.

【0031】このガスはその後リアクター10内、好ま
しくは改質還元帯12、に送られ、約0.27〜約0.32の酸
化度と約2.0〜約3.0の還元力(NR)を有する。
This gas is then passed into the reactor 10, preferably the reforming reduction zone 12, and has a degree of oxidation of about 0.27 to about 0.32 and a reducing power (N R ) of about 2.0 to about 3.0.

【0032】還元力は各成分の体積を用いて以下のよう
に定義される。
The reducing power is defined as follows using the volume of each component.

【0033】[0033]

【化2】 NR=(%CO+%H2)/(%CO2+%H2O) 同時に、インレット17を通じて浸炭剤が浸炭帯13に
供給される。この浸炭剤は好ましくはガスまたは天然ガ
スであり、少なくとも80(vol%)のCH4を含有し、残
部(balance)はH2、CO、CO2となっている。
N R = (% CO +% H 2 ) / (% CO 2 +% H 2 O) At the same time, the carburizing agent is supplied to the carburizing zone 13 through the inlet 17. The carburizing agent is preferably gas or natural gas, containing at least 80 (vol%) CH 4 , the balance being H 2 , CO, CO 2 .

【0034】浸炭ガスは好ましくは約400〜約450
(Nm3/ton)の比率で浸炭帯13に供給される。燃料
油は、上記組成となるようにメタンと混合するか、又は
メタンの共存下とすることで浸炭剤として用いることが
できる。この場合には炭化に使用され得る炭素は、上述
した改質及び浸炭反応を進行させるに十分な量を混合す
る。浸炭ガスは浸炭帯で直接還元鉄に約550〜約75
0(℃)にて接触し、以下に示す反応式によって炭化鉄が
形成されるように作用する。
The carburizing gas is preferably about 400 to about 450.
It is supplied to the carburizing zone 13 at a ratio of (Nm 3 / ton). The fuel oil can be used as a carburizing agent by mixing it with methane so that it has the above composition, or by coexisting with methane. In this case, the carbon that can be used for carbonization is mixed in an amount sufficient to drive the above-mentioned reforming and carburizing reaction. Carburizing gas is about 550 to about 75 directly on reduced iron in the carburizing zone.
They come in contact at 0 (° C.) and act to form iron carbide according to the reaction formula shown below.

【0035】[0035]

【化3】3Fe+CH4→2H2+Fe3C 残りの浸炭ガスは、含有しているCH4とともに上昇し
て改質還元帯12に入り、ミキサー30からの流入ガス
と混合することにより、このガス混合物が全体としてC
4/(CO2+H2O)の値が0.65:1〜0.90:1となる
ようにする。改質還元帯12において、混合されたガス
は加熱されたDRI材に密接して(intimately)接触す
る。DRI上においては、固体金属鉄が触媒として作用
し、約12〜約16(m2/g)の比表面積を有した触媒が
提供される。
## STR00003 ## 3Fe + CH 4 → 2H 2 + Fe 3 C The remaining carburizing gas rises together with the contained CH 4 into the reforming reduction zone 12, and by mixing with the inflow gas from the mixer 30, this gas The mixture is C as a whole
The value of H 4 / (CO 2 + H 2 O) should be 0.65: 1 to 0.90: 1. In the reforming reduction zone 12, the mixed gas makes intimately contact with the heated DRI material. On DRI, solid metallic iron acts as a catalyst to provide a catalyst having a specific surface area of about 12 to about 16 (m 2 / g).

【0036】表面領域からの熱は、吸熱性が非常に強い
ガス改質反応を誘発する。この改質反応は以下の式によ
り示される。
The heat from the surface region induces a gas reforming reaction which is very endothermic. This reforming reaction is represented by the following equation.

【0037】[0037]

【化4】CH4+CO2→2H2+CO 生成される改質ガスは、約45〜約48(vol%)の水
素、約32〜約34(vol%)の一酸化炭素、約2〜約
4(vol%)の二酸化炭素、約1〜約3(vol%)のメタ
ン、約14〜約16(vol%)の窒素、及び約1〜約3
(vol%)の水蒸気を有する組成となっており、酸化度は
約0.05〜約0.09、還元力は約11〜約29、及びCH4
/(CO+H2)の体積比は約1:10〜約1.4:10となって
いる。
CH 4 + CO 2 → 2H 2 + CO The reformed gas produced is about 45 to about 48 (vol%) hydrogen, about 32 to about 34 (vol%) carbon monoxide, about 2 to about 2 4 (vol%) carbon dioxide, about 1 to about 3 (vol%) methane, about 14 to about 16 (vol%) nitrogen, and about 1 to about 3
The composition has (vol%) water vapor, the degree of oxidation is about 0.05 to about 0.09, the reducing power is about 11 to about 29, and CH 4
/ (CO + H 2) volume ratio of from about 1: is 10: 10 to about 1.4.

【0038】本発明によれば、吸熱性の改質反応と上方
に向かって流れる過剰の浸炭ガスとによって、下方に向
かうDRI材が更に冷却され、浸炭反応に適度な温度に
まで冷やされる。改質ガスが鉄酸化物還元帯11を通じ
て上方に流通する間に、鉄酸化物は還元及び金属化され
てDRIとなる。このように製造されたDRIは金属化
度(還元または金属化された鉄の総重量%として定義さ
れる)が約90〜約93(%)であり、また、過剰な浸炭
ガスによって、固定化された炭素を約0.1〜約1.0重
量%含有する。鉄酸化物は、おもに鉄酸化物還元帯11
内で、改質ガスに含まれるH2及びCOによって約64
0〜約750(℃)にて還元される。その反応式を以下に
示す。
According to the present invention, the endothermic reforming reaction and the excess carburizing gas flowing upward further cool the downward DRI material to a temperature suitable for the carburizing reaction. While the reformed gas flows upward through the iron oxide reduction zone 11, the iron oxide is reduced and metallized into DRI. The DRI produced in this way has a metallization degree (defined as the total weight% of reduced or metallized iron) of about 90 to about 93 (%), and is also immobilized by excess carburizing gas. And about 0.1 to about 1.0 weight percent of the carbon formed. Iron oxide is mainly iron oxide reduction zone 11
Within about 64 by the H 2 and CO contained in the reformed gas.
It is reduced at 0 to about 750 (° C). The reaction formula is shown below.

【0039】[0039]

【化5】2FeO+H2+CO→2Fe+H2O+CO2 残存したガスは鉄酸化物還元帯11から上方に流れて、
導入される鉄酸化物と帯14で接触する。本発明におい
ては、上方に流れる残存ガスは、なおも帯14の鉄酸化
物の予熱及び予還元を行うのに十分な熱及び還元力を有
し、好ましくは温度は約500〜約550(℃)、金属化
度は鉄の総重量に対して約70〜約80(%)となってい
る。
Embedded image 2FeO + H 2 + CO → 2Fe + H 2 O + CO 2 The remaining gas flows upward from the iron oxide reduction zone 11,
The zone 14 contacts the iron oxide introduced. In the present invention, the residual gas flowing upward still has sufficient heat and reducing power to preheat and prereduce the iron oxides of zone 14, preferably at a temperature of about 500 to about 550 (° C. ), The metallization degree is about 70 to about 80 (%) with respect to the total weight of iron.

【0040】上記予熱及び予還元後に残存するガスは、
帯14を通じて更に上方に流れ、アウトレット20に達
し、そこで上部ガスとして排出される。通常、その温度
は約350〜約450(℃)である。このように排出され
る上部ガスはその後、更に前述のように循環再利用され
る。
The gas remaining after the above preheating and prereduction is
It flows further upward through the zone 14 to the outlet 20, where it is discharged as upper gas. Usually, the temperature is about 350 to about 450 (° C). The upper gas discharged in this way is then recycled further as described above.

【0041】図2に本発明の他の実施例を示す。この実
施例においては浸炭帯13は分割されて、所望に応じて
冷却及び更なる浸炭を行うための付加浸炭帯13aが併
設されている。インレット15は浸炭及び/または部分
燃焼されて浸炭帯13から下方に移動される鉄に冷却ガ
スを供給するために浸炭帯13aに配設される。本発明
によって、特に約350〜約400(℃)に冷却すること
で、浸炭が更に進行する。この冷却ガスは好ましくは約
8〜約10(vol%)のCH4を含有し、CO/CO2の値
が体積比で約1.4〜約2.0となる。上記説明のよう
に、浸炭ガスは好ましくは約400〜約450(Nm3/
ton)の割合で浸炭帯13に供給される。図2の実施例
における供給比率は浸炭帯13及び浸炭帯13a間でそ
れぞれ50:50〜80:20(体積比)となる。ガス
は、上述したように、浸炭帯13aで定められた温度で
炭化DRI/鉄に接触し、以下に示すブードアール反応
(Boudouard reaction)によって更に鉄を浸炭する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the carburizing zone 13 is divided and provided with an additional carburizing zone 13a for cooling and further carburizing as desired. The inlet 15 is provided in the carburizing zone 13a for supplying the cooling gas to the iron which is carburized and / or partially combusted and is moved downward from the carburizing zone 13. According to the present invention, carburization proceeds further by cooling to about 350 to about 400 (° C.). The cooling gas preferably contains about 8 to about 10 (vol%) CH 4, which results in a CO / CO 2 value of about 1.4 to about 2.0 by volume. As described above, the carburizing gas is preferably about 400 to about 450 (Nm 3 /
ton) is supplied to the carburizing zone 13. The supply ratio in the embodiment of FIG. 2 is 50:50 to 80:20 (volume ratio) between the carburizing zone 13 and the carburizing zone 13a, respectively. As described above, the gas contacts the carbonized DRI / iron at the temperature determined in the carburizing zone 13a, and further carburizes iron by the Boudouard reaction shown below.

【0042】[0042]

【化6】3Fe+2CO→Fe3C+CO2 所望により、浸炭帯13aからアウトレット19を通じ
て冷却ガスを取り出し、冷却ガスから水及び他の望まし
くない成分を除去した後にインレット15を通じて循環
させてもよい。
Embedded image 3Fe + 2CO → Fe 3 C + CO 2 If desired, cooling gas may be removed from the carburizing zone 13a through outlet 19 and circulated through inlet 15 after removing water and other undesirable constituents from the cooling gas.

【0043】リアクター10から取り出される炭化鉄材
は固定化された炭素を重量比で約4.0〜約5.5(%)含
有し、少なくとも80(wt%)の鉄を含有する。
The iron carbide material withdrawn from the reactor 10 contains about 4.0 to about 5.5 (%) by weight of immobilized carbon and at least 80 (wt%) iron.

【0044】本発明においては、更に、図に示されるよ
うにヒーター24、26から排出される排煙を用いて、
ヒーター25において上部ガスを予熱することによって
プロセスをより効率的なものとしても良い。
Further, in the present invention, as shown in the figure, the smoke exhausted from the heaters 24 and 26 is used,
Preheating the top gas in the heater 25 may make the process more efficient.

【0045】本発明に係るプロセスにおいてはリアクタ
ーが比較的低圧で動作でき、好ましくは約1.15×105
約1.45×105(Pa)[約1.15〜約1.45バール(bars)]、よ
り好ましくは約1.3×105〜約1.4×105(Pa)、最も好ま
しくは約1.34×105(Pa)にて動作する。このことによっ
て、複数帯を有する単一のリアクターによって転化を行
うことができる、という利点が得られる。このリアクタ
ーは従来技術に係るものを用いてもよい。
In the process according to the invention, the reactor can be operated at a relatively low pressure, preferably about 1.15 × 10 5
About 1.45 × 10 5 (Pa) [about 1.15 to about 1.45 bars], more preferably about 1.3 × 10 5 to about 1.4 × 10 5 (Pa), most preferably about 1.34 × 10 5 (Pa). Works. This has the advantage that the conversion can be carried out by a single reactor with multiple zones. As this reactor, one according to the prior art may be used.

【0046】本発明によれば、鉄を含有する金属酸化物
は複数帯を有する単一のリアクターによって炭化鉄に転
化される。供給物及びガスの温度はプロセスにおける種
々の工程で重要であり、また、本発明によればこのプロ
セスはこのような各温度を効率的に得ることができる。
According to the invention, iron-containing metal oxides are converted to iron carbide in a single reactor with multiple zones. Feed and gas temperatures are important at various steps in the process and, according to the present invention, the process can efficiently obtain each such temperature.

【0047】金属酸化物供給物は所望の温度でリアクタ
ーに入れることができ、好ましくは帯14内を上昇する
上部ガスによって約500〜約550(℃)に予熱され
る。
The metal oxide feed can be charged to the reactor at the desired temperature and is preferably preheated to about 500 to about 550 (° C.) by the top gas rising in zone 14.

【0048】予熱され部分還元された鉄酸化物は鉄酸化
物還元帯13に送られる。ここにおいてはガスが連続的
に金属酸化物を約640〜約750℃に加熱され、続い
て鉄酸化物が金属化及び還元されてDRIとなる。
The preheated and partially reduced iron oxide is sent to the iron oxide reduction zone 13. Here, the gas continuously heats the metal oxide to about 640 to about 750 ° C., followed by metallization and reduction of the iron oxide to DRI.

【0049】DRIはその後に改質還元帯12に送ら
れ、ミキサー30から導入されるガスと約850(℃)よ
り高温、好ましくは約1000〜約1100(℃)で接触
する。
The DRI is then sent to the reforming reduction zone 12 and contacted with the gas introduced from the mixer 30 at a temperature higher than about 850 (° C.), preferably about 1000 to about 1100 (° C.).

【0050】これらの温度においてDRI材は吸熱性の
高い反応であるガス改質反応の触媒として作用する。こ
の反応が吸熱性であることによって、DRI材は約80
0〜約850(℃)までにしか温度は上がらず、その後は
浸炭帯13から上昇してくる過剰な浸炭ガスによって約
550〜約750(℃)、好ましくは約620〜約680
(℃)にまで冷却される。
At these temperatures, the DRI material acts as a catalyst for the gas reforming reaction, which is a highly endothermic reaction. Due to the endothermic nature of this reaction, the DRI material is about 80
The temperature rises only from 0 to about 850 (° C), and thereafter, about 550 to about 750 (° C), preferably about 620 to about 680 due to the excess carburizing gas rising from the carburizing zone 13.
It is cooled to (℃).

【0051】DRI材はその後に浸炭帯13に送られ、
そこで浸炭反応が行われる。製造される炭化鉄を冷却し
たうえで取り出すことが望まれる場合には、図2に示さ
れる、更に冷却/浸炭する帯13aをリアクター10に設
置する。
The DRI material is then sent to the carburizing zone 13,
The carburizing reaction is carried out there. If it is desired to cool the iron carbide produced before it is taken out, the further cooling / carburizing zone 13a shown in FIG.

【0052】製造される炭化鉄は、帯13aに送られる
際に冷却ガスと接触して約350〜約400(℃)に冷却
される。この温度においては、冷却ガスによって更なる
浸炭が起こり、炭化鉄材は最終的に約50〜約60℃に
て取り出される。
The iron carbide produced is contacted with a cooling gas when it is sent to the zone 13a and is cooled to about 350 to about 400 (° C.). At this temperature, the cooling gas causes further carburization and the iron carbide material is finally removed at about 50 to about 60 ° C.

【0053】ガス及び供給物から、化学量論に適合する
他の鉄-炭素生成物、例えばFe2C等もまた生成され得
ることも特記すべき点である。
It should also be noted that other stoichiometrically compatible iron-carbon products, such as Fe 2 C, can also be produced from the gas and feed.

【0054】高炉(shaft furnace)を使用して、上述
した還元及び浸炭プロセスを用いた工業プラントを用い
た拡張試験プログラムによる代表試験及びその結果を以
下の表に示す。
The following table shows representative tests and their results by an extended test program using an industrial plant using the above-mentioned reduction and carburization process using a shaft furnace.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】本発明は、趣旨および範囲を逸脱すること
なく種々の変形や修正が可能であることはいうまでもな
い。
It goes without saying that the present invention can be variously modified and modified without departing from the spirit and scope thereof.

【0057】従って、上記実施例は実施態様の説明にす
ぎず、請求項に記載された本発明の要旨を限定するもの
ではなく、実質的に同一とみなされる種々の手段や範囲
の変更は本発明に包含されるものである。
Therefore, the above embodiments are merely explanations of the embodiments, and do not limit the gist of the present invention described in the claims, and various means and ranges which are considered to be substantially the same may be changed. It is included in the invention.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、鉄を含有する金属酸化
物は複数帯を有する単一のリアクターによって炭化鉄に
転化される。各工程において供給物及びガスの温度を好
適な範囲に保つことは重要であるが、本発明においては
排煙の熱等を利用して各工程を好適な温度に保つことが
できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, iron-containing metal oxides are converted to iron carbide by a single reactor having a plurality of zones. It is important to keep the temperature of the feed and the gas within a suitable range in each step, but in the present invention, each step can be kept at a suitable temperature by utilizing the heat of flue gas and the like.

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

【図1】本発明に係るプロセス及び装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a process and an apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の他の実施例のに係るプロセス及び装置
の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view of a process and an apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…リアクター 11…鉄酸化物還元帯 12…改質還元帯 13…浸炭帯 15…インレット 16…インレット 17…インレット 18…アウトレット 20…アウトレット 22…水分離ユニット 23…管 24…ヒーター 25…予熱器 26…ヒーター 28…管 30…ミキサー 10 ... Reactor 11 ... Iron oxide reduction zone 12 ... Reforming reduction zone 13 ... Carburizing zone 15 ... Inlet 16 ... Inlet 17 ... Inlet 18 ... Outlet 20 ... Outlet 22 ... Water separation unit 23 ... Pipe 24 ... Heater 25 ... Preheater 26 ... Heater 28 ... Tube 30 ... Mixer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オスカー ジー.ダム ジー. ヴェネズエラ,エド.ボリヴァール,プエ ルト オルダス,ユーアールビー.ロス サルトス,ナンバー 7,マンス 12,カ レ 4 (72)発明者 ヘンリー アール.ブエノ シー. ヴェネズエラ,エド.ボリヴァール,プエ ルト オルダス,ユーアールビー.ロライ マ,カサ ナンバー 3,マンス 5,パ ルセラ 4 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Oscar Gee. Dam G. Venezuela, Ed. Bolivar, Puerto Ordus, URB. Los Saltos, Number 7, Month 12, Calle 4 (72) Inventor Henry Earl. Buenossee. Venezuela, Ed. Bolivar, Puerto Ordus, URB. Roraima, Casa Number 3, Month 5, Parsella 4

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 約1.15×105〜約1.45×10
5(Pa)の圧力下で動作するとともに、部分的に金属化さ
れた鉄酸化物材の配置部、直接還元鉄の配置部及び炭化
鉄の配置部を有する改質−還元−浸炭リアクターを設け
る工程と、 前記リアクターに鉄を含有する金属酸化物材を供給する
工程と、 前記リアクターからの上部ガスを循環させることによっ
て少なくとも8.5(vol%)以上のメタンを含有する供給ガ
スを得る工程と、 前記供給ガスを約650〜約850(℃)に加熱する工程
と、 混合室内で、約650〜約850(℃)の空気を前記加熱
された供給ガスに混合する工程と、 前記空気と供給ガスとの混合物を部分燃焼させて約85
0(℃)より高温として、前記部分燃焼されたガス混合物
の酸化度を約0.27〜約0.32、還元力を約2〜約3
とする工程と、 前記リアクター内にて、前記部分燃焼されたガス混合物
を前記直接還元鉄に供給することによって、約0.05
〜約0.09の酸化度を有する改質還元ガスを得る工程
と、 前記鉄酸化物材と前記改質還元ガスとを接触させること
によって直接還元鉄を得る工程と、 前記直接還元鉄を前記リアクター内で約550〜750
(℃)にて浸炭剤に接触させて、約4.0〜約5.5(wt%)
の炭素を含有し少なくとも80(wt%)の鉄を含有する炭
化鉄を得る工程と、を有することを特徴とする鉄酸化物
を低圧にて炭化鉄に転化する方法。
1. About 1.15 × 10 5 to about 1.45 × 10
A reforming-reducing-carburizing reactor is provided which operates under a pressure of 5 (Pa) and has an arrangement of partially metallized iron oxide material, an arrangement of direct reduced iron and an arrangement of iron carbide. A step, a step of supplying a metal oxide material containing iron to the reactor, and a step of obtaining a feed gas containing at least 8.5 (vol%) methane by circulating an upper gas from the reactor, Heating the supply gas to about 650 to about 850 (° C.), mixing air of about 650 to about 850 (° C.) with the heated supply gas in a mixing chamber, the air and the supply gas Partial combustion of the mixture with about 85
When the temperature is higher than 0 (° C), the partially burned gas mixture has an oxidation degree of about 0.27 to about 0.32 and a reducing power of about 2 to about 3.
And feeding the partially combusted gas mixture directly to the reduced iron in the reactor,
A step of obtaining a reformed reducing gas having an oxidation degree of about 0.09; a step of directly obtaining the reduced iron by bringing the iron oxide material and the reforming reducing gas into contact with each other; About 550 to 750 in the reactor
Contact with the carburizing agent at (℃), about 4.0-about 5.5 (wt%)
And a step of obtaining iron carbide containing at least 80 (wt%) of iron, the method comprising the step of converting iron oxide to iron carbide at low pressure.
【請求項2】 前記改質還元ガスは、H2、CO及びC
4を含有し、かつ、CH4/(CO+H2)の体積比は
約1:10〜約1.4:10であることを特徴とする請
求項1記載の方法。
2. The reforming reducing gas is H 2 , CO and C.
The method of claim 1, wherein the method comprises H 4 and the volume ratio of CH 4 / (CO + H 2 ) is about 1:10 to about 1.4: 10.
【請求項3】 前記鉄酸化物材を前記改質還元ガスとを
接触させる工程によって、前記直接還元鉄に0.1〜1.
0(wt%)の炭素が含有されることを特徴とする請求項2
記載の方法。
3. The reduced iron is directly added to the reduced iron by a step of bringing the iron oxide material into contact with the reforming reducing gas.
3. The carbon of 0 (wt%) is contained.
The described method.
【請求項4】 前記改質還元ガスは、約9〜約12(vol
%)のCH4を含有することを特徴とする請求項2記載の
方法。
4. The reforming reducing gas is about 9 to about 12 (vol).
The method according to claim 2, characterized in that it contains CH 4 percent).
【請求項5】 前記上部ガスを循環させる工程は、前記
供給ガスを加熱する工程からの燃焼排煙ガスによって前
記上部ガスを予熱する工程を有することを特徴とする請
求項1記載の方法。
5. The method of claim 1, wherein circulating the top gas comprises preheating the top gas with the combustion flue gas from the heating the feed gas.
【請求項6】 前記上部ガスは約200〜約300(℃)
に予熱されることを特徴とする請求項5記載の方法。
6. The upper gas is about 200 to about 300 (° C.)
6. The method of claim 5, wherein the method is preheated.
【請求項7】 前記工程(h)によって、酸化度が約9
0〜約93(%)である直接還元鉄が得られることを特
徴とする請求項1記載の方法。
7. The degree of oxidation is about 9 by the step (h).
The process of claim 1 wherein direct reduced iron of 0 to about 93 (%) is obtained.
【請求項8】 前記浸炭剤には、少なくとも約80(vol
%)のメタンと、残部H2、CO、CO2のいずれか1種
またはその任意の組み合わせからなるガス混合物が含ま
れることを特徴とする請求項1記載の方法。
8. The carburizing agent comprises at least about 80 vol.
Methane and the balance H 2, CO, The method of claim 1, wherein the any one or a gas mixture consisting of any combination thereof of CO 2 contained in%).
【請求項9】 前記空気と供給ガスとの混合物は約10
00〜約1100(℃)に部分燃焼されることを特徴とす
る請求項1記載の方法。
9. The mixture of air and feed gas is about 10.
The method according to claim 1, wherein the partial combustion is carried out at a temperature of 00 to about 1100 (° C).
【請求項10】 前記部分燃焼された混合物は、CH4
/(CO2+H2O)の値が体積比で約0.60:1〜約0.63:1
であることを特徴とする請求項1記載の方法。
10. The partially burned mixture is CH 4
The value of / (CO 2 + H 2 O) is about 0.60: 1 to about 0.63: 1 by volume.
The method of claim 1, wherein:
【請求項11】 前記部分燃焼されたガス混合物と前記
リアクター内でCH4を有する過剰の浸炭剤とを混合し
て、前記部分燃焼されたガスと浸炭剤との混合物のCH
4/(CO2+H2O)の値を体積比で約0.65:1〜約0.9:1
とすることを特徴とする請求項10記載の方法。
11. CH of the partially combusted gas and carburizing agent mixture by mixing the partially combusted gas mixture with excess carburizing agent having CH 4 in the reactor.
The volume ratio of 4 / (CO 2 + H 2 O) is about 0.65: 1 to about 0.9: 1.
The method according to claim 10, wherein:
【請求項12】 前記部分燃焼されたガス混合物と前記
リアクター内でCH4を有する過剰の浸炭剤とを混合し
て、前記部分燃焼されたガスと浸炭剤との混合物のCH
4/(CO2+H2O)の値を体積比で約0.65:1〜約0.9:1
とすることを特徴とする請求項1記載の方法。
12. A mixture of the partially combusted gas mixture and an excess of carburizing agent having CH 4 in the reactor to produce CH of the partially combusted gas and carburizing agent mixture.
The volume ratio of 4 / (CO 2 + H 2 O) is about 0.65: 1 to about 0.9: 1.
The method of claim 1, wherein:
【請求項13】 前記鉄酸化物材と前記改質還元ガスと
を接触させる工程にて、直接還元鉄が吸熱反応で生成さ
れ、前記直接還元された鉄の温度が約800〜約850
(℃)となることを特徴とする請求項1記載の方法。
13. In the step of contacting the iron oxide material with the reforming reducing gas, directly reduced iron is produced by an endothermic reaction, and the temperature of the directly reduced iron is about 800 to about 850.
The method according to claim 1, wherein the temperature is (° C).
【請求項14】 過剰の浸炭剤が前記直接還元鉄を更に
冷却して約600〜約750(℃)とすることを特徴とす
る請求項13記載の方法。
14. The method of claim 13 wherein excess carburizing agent further cools the direct reduced iron to about 600 to about 750 (° C.).
【請求項15】 前記リアクター内にて前記鉄酸化物
材、前記直接還元鉄及び前記炭化鉄を下方に送ることに
よって、過剰の浸炭剤が上方に流れるとともに、流入す
る部分燃焼されたガスと混合し、このガス混合物が前記
直接還元鉄と接触して改質され、前記リアクターの還元
帯にて前記鉄酸化物材を還元する改質還元ガスを生成す
ることを特徴とする請求項1記載の方法。
15. Excess carburizing agent flows upward and is mixed with inflowing partially combusted gas by sending the iron oxide material, the direct reduced iron and the iron carbide downward in the reactor. The gas mixture is reformed by contacting with the reduced iron directly to produce a reformed reducing gas that reduces the iron oxide material in the reduction zone of the reactor. Method.
【請求項16】 前記改質還元ガスと前記鉄酸化物材と
の接触および還元後に残存するガスを、前記還元帯に降
下してくる鉄酸化物材と接触させることによって、前記
鉄酸化物材を約500〜約550(℃)に予熱することを
特徴とする請求項15記載の方法。
16. The iron oxide material by contacting the reforming reducing gas with the iron oxide material and contacting the gas remaining after reduction with the iron oxide material falling into the reduction zone. 16. The method of claim 15 wherein the is preheated to about 500 to about 550 (° C).
【請求項17】 前記残存するガスは、前記還元帯に降
下してくる鉄酸化物材を更に予還元して金属化度を約7
0〜約80(%)とすることを特徴とする請求項16記載
の方法。
17. The residual gas further pre-reduces the iron oxide material falling in the reduction zone to reduce the metallization degree to about 7.
17. The method according to claim 16, which is 0 to about 80 (%).
【請求項18】 前記炭化鉄を冷却ガスと接触させるこ
とによって、前記炭化鉄を冷却することを特徴とする請
求項1記載の方法。
18. The method of claim 1, wherein the iron carbide is cooled by contacting the iron carbide with a cooling gas.
【請求項19】 前記冷却ガスはCH4を約8〜約10
(vol%)含有するとともに、そのCO/CO2の体積比は
約1.4〜2.0であり、前記炭化鉄は前記冷却ガスによ
って更なる浸炭がなされることを特徴とする請求項18
記載の方法。
19. The cooling gas is CH 4 from about 8 to about 10.
(vol%) and the volume ratio of CO / CO 2 thereof is about 1.4 to 2.0, and the iron carbide is further carburized by the cooling gas.
The described method.
【請求項20】 前記更なる浸炭は約350〜400
(℃)でなされることを特徴とする請求項19記載の方
法。
20. The further carburization is about 350-400.
20. The method according to claim 19, characterized in that it is performed at (° C).
【請求項21】 前記冷却工程では、前記炭化鉄は約5
0〜約60(℃)に冷却されることを特徴とする請求項1
8記載の方法。
21. In the cooling step, the iron carbide is about 5
The cooling is performed at 0 to about 60 (° C.).
8. The method according to 8.
【請求項22】 前記リアクターから排出される上部ガ
スはCH4/CO2の体積比は約0.58〜約1.0、CO
/CO2の体積比が約1.4〜約1.83、H2/H2Oの
体積比が約1.38〜約2.0であることを特徴とする請
求項1記載の方法。
22. The upper gas discharged from the reactor has a volume ratio of CH 4 / CO 2 of about 0.58 to about 1.0 and CO 2.
/ CO volume ratio of 2 of about 1.4 to about 1.83, The method of claim 1, wherein the volume ratio of H 2 / H 2 O is about 1.38 to about 2.0.
【請求項23】 金属酸化物材は約63〜70(wt%)の
鉄を含有することを特徴とする請求項1記載の方法。
23. The method of claim 1, wherein the metal oxide material contains about 63-70 (wt%) iron.
【請求項24】 前記工程(e)は、前記加熱された供
給ガスを、酸素に対する空気の体積比が約7:1〜約
1:7である富酸素化された空気に混合する工程を有す
ることを特徴とする請求項1記載の方法。
24. The step (e) comprises mixing the heated feed gas with oxygen-enriched air having a volume ratio of air to oxygen of about 7: 1 to about 1: 7. The method according to claim 1, wherein:
【請求項25】 前記部分燃焼されたガス混合物は、直
接還元鉄1(ton)に対して約1100〜約1200(NM
3)の比率で前記直接還元鉄に供給されることを特徴とす
る請求項1記載の方法。
25. The partially combusted gas mixture is about 1100 to about 1200 (NM) with respect to 1 (ton) of direct reduced iron.
3. The method according to claim 1, wherein the reduced iron is directly supplied in a ratio of 3 ).
【請求項26】 前記直接還元鉄を620〜約680
(℃)にて前記浸炭剤に接触させることを特徴とする請求
項1記載の方法。
26. The direct reduced iron is from 620 to about 680.
The method according to claim 1, wherein the carburizing agent is contacted at (° C).
JP6254065A 1994-10-20 1994-10-20 Production of iron carbide Pending JPH08120314A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6254065A JPH08120314A (en) 1994-10-20 1994-10-20 Production of iron carbide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6254065A JPH08120314A (en) 1994-10-20 1994-10-20 Production of iron carbide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08120314A true JPH08120314A (en) 1996-05-14

Family

ID=17259741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6254065A Pending JPH08120314A (en) 1994-10-20 1994-10-20 Production of iron carbide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08120314A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998038128A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Production method of iron carbide
JP2016044105A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 Jfeスチール株式会社 Carbon dioxide modification method of hydrocarbon
WO2023063404A1 (en) 2021-10-14 2023-04-20 日本製鉄株式会社 Method for producing reduced iron

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998038128A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Production method of iron carbide
AU723343B2 (en) * 1997-02-28 2000-08-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Production method of iron carbide
JP2016044105A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 Jfeスチール株式会社 Carbon dioxide modification method of hydrocarbon
WO2023063404A1 (en) 2021-10-14 2023-04-20 日本製鉄株式会社 Method for producing reduced iron
KR20240064681A (en) 2021-10-14 2024-05-13 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Method for producing reduced iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5387274A (en) Process for the production of iron carbide
US5064467A (en) Method and apparatus for the direct reduction of iron
JPS6053084B2 (en) How to make steel directly from iron ore
US4380469A (en) Process and apparatus for continuously reducing and melting metal oxides and/or pre-reduced metallic materials
US3189438A (en) Method of and apparatus for reducing iron oxides
JP2013544960A (en) Method and apparatus for directly producing reduced iron using a reducing gas containing hydrogen and carbon monoxide as a supply source
TWI803522B (en) Method for producing hot synthesis gas, in particular for use in blast furnace operation
US5840097A (en) Method for direct reduction of oxides
JPS5847449B2 (en) direct iron making method
US5069716A (en) Process for the production of liquid steel from iron containing metal oxides
GB2243840A (en) Liquid steel production
JP2001511846A (en) Method for producing sponge iron and plant for performing the method
JP3342670B2 (en) Manufacturing method of iron carbide
JPH09508346A (en) N ▼ 2 ▼ Production of NO from O
JPH08120314A (en) Production of iron carbide
CN113825845B (en) Method for operating a metallurgical furnace
CN115125347A (en) Preparation method of gas-based shaft furnace reducing gas by taking hydrocarbon-rich gas as raw material gas
JP2024508605A (en) Extracted gas recovery in direct reduction process
JP3492633B2 (en) Reducing gas reforming method in fluidized bed treatment process to reduce ore
JPH0693321A (en) Method for improving quality of modified gas for use in direct reduction of metal oxide
JP2005089797A (en) Method of producing hydrogen and reduced iron, and device therefor
RU2630118C1 (en) Method for processing of carbon-containing raw material in reactor with metal melt
JP2001520310A (en) Method and apparatus for controlling carburization of DRI
TWI859232B (en) Method for operating a metallurgical furnace
AU721363B2 (en) Method for direct reduction of oxides