[发明专利]铁水制造装置及铁水制造方法

说明书

本发明涉及铁水制造装置及铁水制造方法，该铁水制造方法包括：在反应炉中熔解铁矿石来制造铁水的步骤；向预热炉装入废料的步骤；将在制造上述铁水的步骤中产生的废气向上述预热炉供给的步骤；以及向上述预热炉供给含氧气体使上述废气进行二次燃烧而预热废料的步骤，能够有效地利用作业中产生的废气。

技术领域

本发明涉及铁水制造装置及铁水制造方法，更详细而言涉及能够有效地利用作业中产生的废气的铁水制造装置及铁水制造方法。

背景技术

在各种产业领域中，减少二氧化碳(CO₂)正在成为国家的紧急问题。据此，在高能耗行业之一的钢铁产业中，针对占整体二氧化碳产生量的80％以上的炼铁工序中的二氧化碳减少技术的开发的必要性开始突显起来。

对此，在制造铁水(液态铁)的工序中为了减少随着煤炭资源的使用而产生的二氧化碳量，使用如下技术，即，减少用作还原剂以及热源的煤炭资源的使用量，或者回收工序中产生的热能，或者提高反应/工序效率，又或者减少还原对象的氧绝对量等。

目前，为了大幅度减少在炼铁工序中产生的二氧化碳，正在积极进行代替煤炭资源而使用含氢的资源的技术的开发。然而，含氢资源非常昂贵，并且在制造含氢资源时花费大量费用。另外，由于在使用焦炉煤气等这样的含氢副产气体时所附加的替代能源费用与煤炭资源相比较昂贵，所以其使用受限。

另一方面，从提高工序中产生的反应/工序效率的观点来看，在作为铁水制造的代表性方法的高炉工序的情况下，能源效率很高，几乎达到对比通常理论值为95％左右的程度。尤其是在韩国和日本的情况下，炼铁工序先进技术的引进水平较高，因而附加能源减少潜在量为世界最低水平，处于一种由附加的效率提高来实现的能源以及基于此的二氧化碳量的减少也已经在技术上达到极限的状态。

此外，从能源回收的观点来看，当前正大量尝试从代表性的显热回收对象亦即高温炉渣回收显热的技术，但由于设备以及炉渣产品等的问题而根本就不存在被商业化的设备，这也是事实。

据此，作为通过减少还原对象的氧绝对量来减少二氧化碳的产生量的技术，有使用金属铁含量高的还原铁或者废料作为铁源的方法。由于还原铁或废料的还原率非常高，所以在炼铁工序中将这些用作原料的情况下，作为去除对象的氧量少，因而能够减少用作还原剂的煤炭资源的使用量。尤其是，废料的使用在能够再利用废弃资源的方面上看是有优势的。然而，由于在高炉或熔融炉等中，气体利用率减少，所以存在如下问题，即，有可能导致额外的能源，例如煤炭资源的投入量增加，并有可能导致废气中一氧化碳等这样的能够实现有效使用的能源的使用效率降低。

现有技术文献

专利文献1：KR2004-0056270A

专利文献2：JP1996-21691A

发明内容

本发明提供能够有效地利用废气所含有的有效能源的铁水制造装置及铁水制造方法。

本发明提供能够减少煤炭资源的使用量的铁水制造装置及铁水制造方法。

本发明的实施方式所涉及的铁水制造装置可以包括：反应炉，形成有能够使包括铁矿石在内的原料熔解的空间；预热炉，形成有能够利用在上述反应炉产生的废气来预热废料的空间，并以与上述反应炉连通的方式设置；以及燃烧装置，以向上述预热炉吹入含氧气体的方式设置于上述预热炉。

上述反应炉可以包括吹入喷嘴，该吹入喷嘴能够供给含氧气体和煤粉。

铁水制造装置可以包括热加工装置，该热加工装置设置在上述反应炉与上述预热炉之间，并能够使上述废料成型。

铁水制造装置可以包括二氧化碳去除器，该二氧化碳去除器能够去除在上述预热炉产生的废气所含有的二氧化碳。