(57)【要約】  銑鉄ＲＥあるいは液状鋼半製品の製造方法が開示される。鉄鉱石を含有する供給材料と、場合によっては融剤とが、少なくとも１つの還元アセンブリ（２）において還元ガスによって還元され、そのうちの少なくとも一部が、溶融アセンブリ（１）において、石炭を添加されて、還元ガス（ＲＧ）を形成しつつ溶融される。溶融アセンブリ（１）からの還元ガスおよび／あるいは還元アセンブリ（２）からの炉頂ガス（ＴＧ）は洗浄を施される。湿式洗浄時に生じるプロセス水は脱ガスされ、その際に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）がプロセス水から分離される。
2013531730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造方法であって、
鉄鉱石を含有する供給材料と、場合によっては融剤とが、少なくとも１つの還元アセンブリ（２）において還元ガスによって少なくとも部分的に還元され、そのうちの少なくとも一部が、溶融アセンブリ（１）、特に溶融ガス化装置において、固形あるいはガス状の炭素担体、特に石炭と、酸素含有ガスとを供給されて、還元ガス（ＲＧ）を同時に形成しながら溶融され、かつ前記溶融アセンブリ（１）からの還元ガス（ＲＧ）および／あるいは前記還元アセンブリ（２）からの炉頂ガス（ＴＧ）は洗浄を施される方法において、
前記洗浄は、場合によっては乾式洗浄（３）の後に湿式洗浄（４、５）を含み、該湿式洗浄時に生じるプロセス水は脱ガスを施され、プロセス水中に溜まったガス、特に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）がプロセス水から分離されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記脱ガスは、特に並列して設置されている、１つ以上の脱ガス装置（６、７）において行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロセス水は前記脱ガスの際に、付加的にパージガス（ＳＧ）、特に空気によってパージされることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記脱ガス時に分離されたガスは燃焼され、廃熱が特に石炭および／あるいは鉱石を乾燥させるために利用されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記脱ガス時に分離されたガスが、排気フィルタ、特に活性炭フィルタで分離されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記乾式洗浄および／あるいは前記湿式洗浄に、さらなるプロセスガスが供給されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造方法に関するものであり、鉄鉱石を含有する供給材料と場合によっては融剤とが、少なくとも１つの還元アセンブリにおいて、還元ガスによって少なくとも部分的に還元され、そのうちの少なくとも一部が、溶融アセンブリ、特に溶融ガス化装置において、固形あるいはガス状の炭素担体、特に石炭と、酸素含有ガスとを供給されて、還元ガスを同時に形成しながら溶融され、かつ溶融アセンブリからの還元ガスおよび／あるいは還元アセンブリからの炉頂ガスは洗浄を施される。
【背景技術】
【０００２】
銑鉄の製造時には、溶融アセンブリにおける、石炭とさらなる供給材料とのガス化によって、複合揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が形成される。この化合物は、たとえば銑鉄を製造するための溶融アセンブリのドーム内のようにプロセス温度が高い場合であっても完全に分解されるわけではなく、もしくはあらゆる稼働状態で分解され得るわけでもない。
【０００３】
溶融アセンブリの稼働時には、たとえばベンゼン・トルエン・キシレン（ＢＴＸ）、一酸化炭素、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）さらにシアン化物（ＣＮ−）のような、強い毒性を有する化合物が発生しかねない。還元ガスとともにこれら化合物はガス洗浄装置に達し、これら化合物は、たとえば湿式洗浄の水の中に蓄積される。さらにこれら化合物は、たとえば、還元アセンブリから取り出される炉頂ガスのようなあらゆるプロセスガスの中に存在する。プロセス水と呼ばれる湿式洗浄からの汚染液が冷却塔に流されると、プロセス水とその中に含まれるＶＯＣとが冷却塔内で蒸発して、著しい環境汚染をもたらしかねない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえ本発明の課題は、銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造時に、そのような環境汚染を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の、本発明に係る方法によって解決される。
【０００６】
本発明に係る方法により、プロセス水に溶けているＶＯＣは、プロセス水の脱ガス処理によって取り除かれる。続いて、湿式洗浄によって生じる、高温かつ脱ガスされたプロセス水を、問題なく冷却塔で蒸発させて冷却することができ、その際有毒化合物（ＶＯＣ）による環境汚染がもたらされることはない。還元ガスあるいは炉頂ガスにおける種類及び粉塵量、または、存在する粒子によっては、湿式洗浄の前に、たとえばサイクロンのような乾式洗浄を行うことが合理的かもしれない。さらに、プロセス水にＶＯＣが蓄積されるのを回避し、その結果、設備そのもの、もしくは設備の周辺への負担も決して生じない。
【０００７】
本発明に係る方法の有利な構成に従えば、１つ以上の、特に並列して設置されている脱ガス装置において脱ガスが行われる。脱ガス装置はたとえば脱ガスポットとして実現され得、個々の脱ガス段階のプロセス容量が必要に応じて選択され得る。考えられ得る選択肢は脱ガス装置を直列に配置することによって達成され得、第１の脱ガス装置として最大のプロセス容量を有するものを配置し、続く段階は、それに応じてより小さいプロセス容量で実施されてよい。
【０００８】
本発明に係る方法のさらなる有利な構成に従えば、プロセス水は脱ガスの際に、付加的にパージガス、特に空気によってパージされる。空気でパージすることによってより良好な脱ガスを達成し、その結果プロセス容量をより小さくし、あるいは脱ガス装置の数をより少なくすることが可能となる。
【０００９】
本発明に係る方法の特別な構成に従えば、脱ガス時に分離されたガスは燃焼され、廃熱が特に石炭および／あるいは鉱石を乾燥させるために利用される。燃焼によって、一方では有毒化合物が壊れ、それによって無毒な化合物に転換され、加えて、その際に発生する廃熱を、銑鉄生産プロセスもしくは供給材料を選鉱するためのプロセスステップに利用することができる。
【００１０】
本発明に係る方法の特殊な構成は、脱ガス時に分離されたガスが、排気フィルタ、特に活性炭フィルタで分離されることを意図している。特に有毒な化合物がある場合には、もしくは本方法によって放出される排出量に関して条件が特に厳しい場合には、付加的な処置、すなわち分離された排ガスのろ過を行うことが必要となる場合がある。加えて、分離されたガスの燃焼もしくは熱による分解を、排気フィルタと組み合わせて用いることも考えられ得、極めて高い環境基準も守ることができる。
【００１１】
本発明に係る方法の可能な構成は、乾式洗浄および／あるいは湿式洗浄にさらなるプロセスガスを供給することを意図している。銑鉄あるいは液状鋼半製品を製造するためのプロセスにおいて、プロセスガスはＶＯＣによって汚染される場合があり、したがって、ププロセス水の汚染をもたらしかねない。湿式洗浄は原則的に、粉塵や粒子に汚染されたプロセスガスを洗浄するために用いられる。溶融アセンブリにおいて生産された、ジェネレータガスとも呼ばれる還元ガスのほかに、還元アセンブリにおいても還元ガスがＶＯＣに汚染されかねない。このガスは、還元作業後に炉頂ガスとして還元アセンブリから取り出され、さらなる利用のために洗浄されなくてはならない。その際同様に、プロセス水内でのＶＯＣの蓄積をもたらしかねない。汚染されたさらなるプロセス水が、循環ガスや冷却ガスなどを処理する際に発生する場合がある。同様に、脱ガスにおいて、銑鉄生産の前あるいは後にあるプロセスステップからのプロセス水も取り込んで、本発明に従って処理することが考えられ得る。
【００１２】
本発明は、以下において、それに限定するわけではない実施例もしくは図に基づいて、例示的に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】直接還元溶融法のプロセス略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る方法の可能な構成のプロセスの略図を示している。銑鉄を生産するための設備において、余剰の還元ガスＲＧあるいは炉頂ガスＴＧのような、洗浄されなくてはならないプロセスガスが生成される。還元ガスは、溶融ガス化装置１において、たとえば石炭あるいはコークスのような固形あるいはガス状の炭素担体と、酸素含有ガスとを供給されて形成される。少なくとも部分的に還元アセンブリ２において予め還元された、鉄鉱石を含有する供給材料と、場合によっては融剤とが、溶融ガス化装置１に導入され、銑鉄ＲＥへと溶融される。
【００１５】
溶融ガス化装置１において形成された還元ガスＲＧと、場合によっては、たとえば還元アセンブリ２で取り出された炉頂ガスＴＧあるいはここで表わされていない循環ガスのようなさらなるプロセスガスとは、さらなる使用のために洗浄を施され、たとえば固形物、粒子、さらに粉塵が分離される。この洗浄は、１段階あるいは２段階で進行してよく、たとえば、サイクロンのような第１洗浄段階３が湿式洗浄の前に使用されてよい。しかし湿式洗浄の形での１つの洗浄段階だけであることも可能である。湿式洗浄機として、少なくとも１つのガススクラバー４、５が使用され、プロセス水によって汚染物質が洗い流され、たとえば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のような有害物質がプロセス水中に入る。有利には、炉頂ガスＴＧ用のガススクラバー４と、還元ガスＲＧ用のさらなるガススクラバー５とが、使用され得る。
【００１６】
プロセス水はガススクラバー４、５から排出され、脱ガス装置６、７に供給される。ガススクラバーごとに、下部に設置された１つの導管、いわゆる円錐型導管と、さらに上部に設置された１つの導管、いわゆる堰型導管とが備えられている。円錐型導管には、とりわけより粗い汚染物質が生じ、堰型導管にはより細かい汚染物質が生じる。堰型導管に生じるより大量のプロセス水のために、より大きなプロセスガス容量用の脱ガス装置７が備わっている。円錐型導管は、より小さく実施される脱ガス装置６に通じている。
【００１７】
洗浄された炉頂ガスＴＧは、送出ガスＥＧａとしてスクラバー４から排出され、それと同じく、洗浄された還元ガスＲＧが同様に、送出ガスＥＧｂとしてスクラバー５から排出される。
【００１８】
脱ガス装置６、７において、圧力を低下させ、かつたとえば空気のようなパージガスＳＧを加えて、プロセス水から有害物質を洗い流し、有害物質導管８、９によって排気流として排出する。
【００１９】
洗浄されたプロセス水はまず、収集槽１０に導入され、流れを鎮めるために流入領域１１に導入され、そこから第１の沈殿槽１２に導入されて、洗浄され、その際にスラッジが析出する。その後プロセス水はまず、熱水槽１４に送られ、冷却塔１５で冷却され、任意的にさらなる流入領域１３Ａとさらなる沈殿槽１３とに供給されて、それから冷水槽１６に集められる。冷水槽から、循環プロセス水が再びガススクラバー４、５に供給されてよい。
【００２０】
沈殿槽１２、１３は、冷却塔１５の上流に並列して配置することができ、あるいは冷却塔１５の上流と下流とに直列して設けられてもよい。
【００２１】
プロセス水から分離された有害物質（ＶＯＣ、空気、さらなるパージガス）を有する排気流は、有害物質導管８、９を介して、このガス状の有害物質をさらに処理するための装置に供給されてよい。ここで、これらガスを直接的に、場合によっては空気あるいは酸素含有ガスを添加して、エネルギーを生み出すために燃焼させることも可能であり、その際有毒な有害物質も分解され得る。さらに、排気流を、さらなる可燃ガス、特に可燃プロセスガスと混合し、燃焼させることも考えられ得る。しかし可燃ガスを貯蔵し、エネルギー源として考慮することもできる。特に、燃焼時に生じる廃熱は、銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造方法において利用される。廃熱の可能な利用は、石炭および／あるいは鉱石を乾燥させるために考慮され得る。
【符号の説明】
【００２２】
１  溶融アセンブリ
２  還元アセンブリ
３  第１洗浄段階
４、５  ガススクラバー
６、７  脱ガス装置
８、９  有害物質導管
１０  収集槽
１１  流入槽
１２  沈殿槽
１３Ａ  さらなる流入槽
１３  さらなる沈殿槽
１４  熱水槽
１５  冷却塔
１６  冷水槽
【図１】
2013531730.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月17日(2012.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造方法であって、
鉄鉱石を含有する供給材料と、場合によっては融剤とが、少なくとも１つの還元アセンブリ（２）において還元ガスによって少なくとも部分的に還元され、そのうちの少なくとも一部が、溶融アセンブリ（１）、特に溶融ガス化装置において、固形あるいはガス状の炭素担体、特に石炭と、酸素含有ガスとを供給されて、還元ガス（ＲＧ）を同時に形成しながら溶融され、かつ前記溶融アセンブリ（１）からの還元ガス（ＲＧ）および／あるいは前記還元アセンブリ（２）からの炉頂ガス（ＴＧ）は洗浄を施される方法において、
前記洗浄は、乾式洗浄（３）と、湿式洗浄（４、５）とを含み、該湿式洗浄時に生じるプロセス水は脱ガスを施され、プロセス水中に溜まったガス、特に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）がプロセス水から分離され、
これらガスは、空気あるいは酸素含有ガスを添加されて、有毒な有害物質を分解するために燃焼されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記脱ガスは、特に並列して設置されている、１つ以上のガス抜き装置（６、７）において行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロセス水は前記脱ガスの際に、付加的にパージガス（ＳＧ）、特に空気によってパージされることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記脱ガス時に分離されたガスは燃焼され、廃熱が特に石炭および／あるいは鉱石を乾燥させるために利用されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記脱ガス時に分離されたガスが、排気フィルタ、特に活性炭フィルタで分離されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記乾式洗浄および／あるいは前記湿式洗浄に、さらなるプロセスガスが供給されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銑鉄あるいは液状鋼半製品の製造方法であって、
鉄鉱石を含有する供給材料と、融剤とが、少なくとも１つの還元アセンブリ（２）において還元ガスによって少なくとも部分的に還元され、そのうちの少なくとも一部が、溶融アセンブリ（１）において、固形あるいはガス状の炭素担体と、酸素含有ガスとを供給されて、還元ガス（ＲＧ）を同時に形成しながら溶融され、かつ前記溶融アセンブリ（１）からの還元ガス（ＲＧ）および／あるいは前記還元アセンブリ（２）からの炉頂ガス（ＴＧ）は洗浄を施される方法において、
前記洗浄は、乾式洗浄（３）と、湿式洗浄（４、５）とを含み、該湿式洗浄時に生じるプロセス水は脱ガスを施され、前記プロセス水中に拘束されたガスが前記プロセス水から分離され、
これらガスは、空気あるいは酸素含有ガスを添加されて、有毒な有害物質を分解するために燃焼されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プロセス水中に拘束されたガスは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記脱ガスは、２つ以上のガス抜き装置（６、７）において行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記２つ以上のガス抜き装置（６、７）は、並列して設置されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセス水は前記脱ガスの際に、付加的にパージガス（ＳＧ）によってパージされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記脱ガス時に分離されたガスは燃焼され、廃熱が石炭および／あるいは鉱石を乾燥させるために利用されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記脱ガス時に分離されたガスが、排気フィルタで分離されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記乾式洗浄および／あるいは前記湿式洗浄に、さらなるプロセスガスが供給されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2013531730.tif 000004
2013531730.tif 000005
2013531730.tif 000006
2013531730.tif 000007