Corexプロセス

Corexプロセスは、プライメタルズテクノロジーズが開発した、高炉に代わる環境に優しい製錬還元プロセスです。^{[ 1 ]}現在、鉄鋼生産の大部分は高炉で行われており、高炉はコークス炭に依存しており^{[ 2 ]} 、還元のために鉄鉱石を準備するために焼結工場が必要です。 ^{[ 3 ]} 高炉とは異なり、製錬還元プロセスは一般的に小規模で、石炭と酸素を直接使用して鉄鉱石を還元して使用可能な製品にします。

製錬還元プロセスには、2段階式と1段階式の2つの基本的な種類があります。1段階式システムでは、鉄鉱石の還元と溶融が同一の容器内で行われます。Corexのような2段階式プロセスでは、鉱石は1つのシャフトで還元され、別のシャフトで溶融・精製されます。^{[ 4 ]} Corexプロセスを採用したプラントは、南アフリカ、インド、中国などの地域で稼働しています。^{[ 5 ]} 最初のCOREXプロセスは1988年に南アフリカに設置されました。

プロセス

Corexプロセスは、還元炉と溶融ガス化炉の2つの主要部分で構成されています。^{[ 5 ]} Corexプロセスの主な原料は、鉄鉱石、非粘結炭、酸素です。^{[ 6 ]}高炉とは異なり、Corexプロセスでは窒素の高温送風を使用せず、 NOxガスの排出量を大幅に削減します。代わりに酸素を使用します。さらに、Corexプロセスでは、塊鉱石を最大80%含む酸化鉄を使用でき、非粘結炭を直接還元剤として使用できます。

還元シャフトでは、鉄鉱石が石灰石とドロマイト添加剤とともに添加され、還元ガスによって 95% の直接還元鉄 (DRI) に還元されます。^{[ 7 ]} DRI は、6 つの排出スクリューによって溶融ガス化炉に送られます。溶融ガス化炉には、ガス状フリーボード領域、チャーベッド、炉床領域の 3 つの主要セクションがあり、プロセスのいくつかの段階に影響を及ぼします。最初に、石炭を酸素でガス化して還元ガスを作成し、次に冷却します。還元された後、DRI はチャーベッドに送られ、そこで鉄とスラグが溶融され、次に炉床領域に送られます。^{[ 7 ]}金属ガス化炉内の熱によりフェノールの量が抑えられ、大気中に放出されません。一方、石炭の最初のガス化で発生した一酸化炭素と水素ガスはガス化炉から排出され、その他の副産物は金属スラグに捕捉されます。残りの高温ガスは冷却され、還元シャフトに送られ、Corexエクスポートガスが生成されます。このガスはプラント内の圧力制御に使用されます。このプロセスで生成されたガスの多くは、リサイクルまたは発電に利用できます。^{[ 6 ]}これらのガスにはダスト粒子も含まれており、溶融ガス化炉は4基のダストバーナーでダスト粒子をリサイクルします。^{[ 7 ]}

利点

Corexプロセスには多くの利点があり、例えば 、従来の高炉に比べて二酸化炭素排出量が最大20%少なく、SO2と粉塵の発生も高炉よりもはるかに少ない。 ^{[ 5 ]} さらに、Corexプラントはフェノールや硫化物をそれほど多く排出しないため、 水質汚染が抑えられる。^{[ 5 ]}

デメリット

欠点もあります。例えば、インドのJSW Steel工場では、Corexプロセスが実用化するには依然として約15%のコークスが必要であることが判明しました。さらに、Corexプラントは大量の酸素を必要とし、コストが高くなる可能性があることも判明しました。また、輸出ガスはプロセスを非常に非効率にする可能性があります。しかし、この問題は、輸出ガスを発電に利用することで軽減できます。^{[ 4 ]}

参考文献

1. 「COREX® — 製錬還元プロセス」 www.primetals.com . 2024年8月22日閲覧。
2. リケッツ、ジョン. 「高炉の仕組み」 . Steel Works. 2014年12月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月3日閲覧。
3. 「焼結プラント」ザルツギッター・フラッハシュタール. 2013年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月13日閲覧。
4. Agrawal, Mathur, B,A. 「Dr.」（PDF） . Steel Authority of India Ltd. 鉄鋼R&Dセンター. ランチー、インド. 2013年10月27日閲覧。
5. SIEMENS VAI. 「SIMETAL Corexテクノロジー」(PDF) . SIEMENS VAI. 2013年6月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年10月16日閲覧。
6. 産業効率技術データベース。「Corexプロセス」。産業効率技術データベース。2018年8月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年10月16日閲覧。
7. Gupta, S. 「Corexプロセス - JVSLの成功を特に考慮したゲル製造のための動的ルートの1つ」 jpcindiansteel. 2013年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年10月16日閲覧。