CN100476333C - 移动型炉床炉排出还原产物的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使用排出设备排出移动型炉床炉的炉床上生成的还原产物的方法。本发明的排出设备的特征是，包括从上述炉床上除去还原产物的装置、从固体还原剂中分离出还原产物的装置、将还原产物以外的物质残留在固体还原剂层上或返回固体还原剂层的装置、和将还原产物排出上述移动型炉床炉外部的装置。

Description

移动型炉床炉排出还原产物的方法及其设备

技术领域

本发明涉及移动型炉床炉排出产物的技术，特别涉及将含有金属的矿石和炼铁厂产生的粉尘、污泥、工业废弃物等含金属物的原料，与固体还原剂一起堆积在移动炉床上后，在该移动床的移动中加热还原该堆积原料得到的移动型炉床上的还原产物排出炉外的方法以及其设备。特别涉及利用磁力吸引得到的含还原金属的产物排出的方法，及实施此方法的设备。特别是提出了对粒径大的还原金属等进行分级排出的技术方案。而且对还原产物和残留炉内所有还原剂进行分级排出提出了有利的构成方案。

背景技术

作为还原金属的典型实的钢，一般是采用转炉和电炉进行制造。例如，电炉法是使用电能将废钢铁和还原铁加热熔融，根据情况，再进一步精炼制成钢。但是，近年来废钢铁的需求供给很紧迫，和对优质钢的要求也越来越高，出现的趋势是使用还原铁。

为此目的使用还原铁等的制造工艺之一有所说的移动型炉床炉法(特开昭63-108188号公报)，是将铁矿石和固体还原剂堆积装入到水平方向移动的炉床上，从该炉床的上方伴随着燃烧器燃烧产生的辐射热对铁矿石进行加热，还原，制成还原铁。这种方法中所用的移动型炉床炉是炉床在加热带内水平移动的过程中，加热堆积装入原料的形式，水平移动的移动炉床，最普通的是采用环状(回旋)移动的形式(旋转炉床炉)。

在这种旋转炉床炉中，将由铁矿石和固体还原剂形成的颗粒矿石载置在炉床上进行加热，铁矿石成分被还原，生成还原颗粒。在这种炉内，炉床是在加热炉内进行移动，其表面施以耐火材料，进而使粒状耐火材料层叠，有时也能保护耐火材料的表面。

特开平11-172312号公报中，记载了作为移动型炉床炉所使用的旋转炉床炉实例。如图1所示，这种炉具有环状的炉体10，从原料的供给侧向排出侧区分成预热带10a、还原带10b、熔融带10c、和冷却带10d，在该炉体10内设有可旋转移动的环状移动炉床11。而在上述移动炉床11上，例如堆积装入铁矿石等原料和煤、煤炭、焦炭等固体还原剂的混合物12。这种炉的炉床表面施以耐火材料，在炉床和混合物12之间只堆积固体还原剂层，也可利用固体还原剂进行保护炉床。

这种炉的情况是在炉体10内的上部区域设置燃烧器13，利用该燃烧器13的燃烧热加热还原堆积在移动炉床11上的铁矿石等含金属氧化物原料，形成还原铁等还原物，进而升温加热将该还原物熔融，得到由带矿渣金属形成的还原产物16。图1中，符号14是向炉床上装入原料的装入装置。符号15是排出还原产物的排出设备。在特开平11-172312号公报中提出的工艺是将粉状固体还原剂堆积在炉床上，形成一定层厚的固体还原剂床，再在该固体还原剂床表层上堆积粉状的含金属物，形成一定层厚的含金属物床，进而设置深度从含金属物床的表层达到固体还原剂床的多个洼坑，由表层加热的含金属物进行还原、熔融，金属和矿渣边分离，由于熔融物的表面张力和重力作用而边聚集在残存于固体还原剂床上的洼坑内，将这种熔融物冷却，在洼坑部分得到很多金属、矿渣的大颗粒。

在移动炉床炉上生成的还原产物16等，通过排出设备15，一般由移动炉床上排出炉外。作为从该炉床上排出还原产物16等的设备，有如特开平11-172312号公报中记载的螺旋进给型排出设备等。这种排出设备，如图2所示，由于在轴15a的周面上设有螺旋状螺杆15b，所以配置在使轴15a的轴线大致与炉床11的移动方向成垂直的方向，通过轴15a在炉床11上旋转，将炉床上由还原颗粒和金属等形成的还原产物16刮向与炉床的移动方向几乎垂直的方向，从炉床上排出。

这种技术的特征是在将不含脉石成分的金属还原铁排出时，将螺旋输送机的螺旋杆15b下降到与炉床11上面相接触，在这种状态下，通过驱动螺旋进给设备，使炉床上的还原产物16几乎完全向着横方向排出的技术。

可是，关于这种固体还原剂床型的还原熔融工艺，如图2所示，利用螺旋进给设备很容易排出还原产物，但是，在此工艺中，还原产物的金属·矿渣粒16和固体还原剂65几乎全都排出。排出的这些金属·矿渣粒和固体还原剂65供给筛子进行分级，关于金属·矿渣粒作为制品，另一方面，关于筛下的固体还原剂65再循环回炉内。

顺便说一下，该技术方法是将铁矿石粉和固体还原剂65混合的混合原料层叠地堆积在预先载置在炉床上的固体还原剂层16上，在以规定的温度还原后，进一步升温，通过使矿渣和金属进行熔融分离，制造不含脉石成分的还原铁。

然而，上述螺旋进给方式的排出设备，由于是将生成的还原铁用螺旋进给的螺旋杆刮动的方式，所以在排出颗粒状的还原产物时，这些颗粒会夹持在螺旋杆和炉床之间，导致驱动机械停止。进而，这种情况会向炉床方向形成挤压力，接触到炉床，造成其表面受到损伤。

可是，上述排出设备，作为将移动炉床上的堆积物全部排出炉外的设备，是最好用的。然而，这种已知技术，将移动炉床上的含有金属和矿渣等还原产物的堆积物全部排出是很方便的，但是存在的问题是不可能只将制品的还原产物16(金属)从固体还原剂进行分级，分别回收(排出)。

然而，使用这种以前的排出方法是一次全部排出，在炉外进行分级，再循环回炉内的方法，存在的问题是分级后固体还原剂的温度显著降低，造成热损失。为了防止这种热损失，最好是使固体还原剂仍旧高温循环。

发明内容

本发明的第1个目的是提出一种新的方法及其设备，避免了在这种以前的移动型炉床炉的排出装置中难以避免的炉床受损伤问题。

本发明的第2个目的是提出一种有利的方法，避免热损失，只将还原铁等还原产物从移动型炉床炉的移动炉床上挑选除去，另一方面，则将固体还原剂原封不动地保留在炉床上。

发明者们为实现上述揭示的目的，经过深入研究，完成并开发了由以下要点构成的本发明。

本发明提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的方法，其特征在于，在所述移动炉床炉中实施至少下述四个步骤：

1)将该还原产物从移动炉床上分开；

2)将该还原产物与固体还原剂分离；

3)将还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上，或者返回到固体还原剂层上；

4)将该还原产物排出到移动炉床炉的炉外；

其中，在将所述还原产物从移动炉床上去除、与固体还原剂分离的过程中，在所述移动炉床中，筛分不同粒径的还原产物和原料，使粒径小的部分原样残留在炉床上，并且筛分粒径大的还原产物、使粒径小的部分原样残留在炉床上的过程包括：横跨移动炉的宽度方向设置螺旋输送机，使之由该移动炉床突出直至炉外，调整螺旋输送机的轴线对于移动炉床的位置，由此使一部固体还原剂原样残留，粒径大的还原产物利用该螺旋输送机与固体还原剂层分开、排出。

本发明还提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的方法，其特征在于，在所述移动炉床炉中实施至少下述四个步骤：

1)将该还原产物从移动炉床上分开；

2)将该还原产物与固体还原剂分离；

3)将还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上，或者返回到固体还原剂层上；

4)将该还原产物排出到移动炉床炉的炉外；

其中，在将所述还原产物从移动炉床上去除、与固体还原剂分离的过程中，在所述移动炉床中，筛分不同粒径的还原产物和原料，使粒径小的部分原样残留在炉床上。

此外，本发明提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的方法，其特征在于，在所述移动炉床炉中实施至少下述四个步骤：

1)将该还原产物从移动炉床上分开；

2)将该还原产物与固体还原剂分离；

3)将还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上，或者返回到固体还原剂层上；

4)将该还原产物排出到移动炉床炉的炉外；

其中，筛分粒径大的还原产物、使粒径小的部分原样残留在炉床上的过程包括：横跨移动型炉床炉的宽度方向设置回转鼓，回转鼓由本体的周面沿半径方向设多个网状或梳齿状筛板，利用回转鼓选择粒径大的还原产物。

本发明是移动型炉床炉中还原产物的排出方法，其特征是：将上述还原产物从移动炉床上分开与固体还原剂分离的工序，是将该还原产物利用磁力从移动炉床上吸引分离后，排出炉外。

另外，在该排出方法中，在利用磁力将还原产物从移动炉床上吸引分离之前，最好将该还原产物进行冷却。

本发明是移动型炉床炉的还原产物的排出方法的特征是，在上述发明方法中，在具有由1种以上还原铁或含有还原颗粒的2种以上不同粒径的粒子形成的还原产物时，将上述还原产物从移动炉床上分开并与固体还原剂分离的工序，在该移动炉床上筛分不同粒径的还原产物，小径的仍原样残留在炉床上，另一方面只筛分出大粒径的。

本发明是移动型炉床炉的还原产物的排出方法，其特征是，在上述发明方法中，筛分出粒径大的还原产物使粒径小的仍原样残留在炉床上的方法，在横跨上述移动型炉床炉的炉床宽度方向设置回转鼓，通过从回转鼓本体周面向半径方向安装多个网状或梳齿状的筛板的回转鼓筛选出大粒径的还原产物。

本发明是移动型炉床炉的还原产物的排出方法，其特征是，在上述发明方法中，筛分出粒径大的还原产物使粒径小的仍原样残留在炉床上的方法，设置螺旋输送机，使其横跨在上述移动炉的宽度方向并从该移动炉床突出到炉外，通过调整螺旋输送机轴线相对移动炉床的位置，使固体还原剂层的一部分仍原封不动残留下来，使粒径大的还原产物由螺旋输送机从固体还原层上分开，并排出。移动型炉床炉的还原产物排出方法的特征是，使上述还原产物沿着螺旋输送机的轴线方向，由具有开口的壳体将粒径小的仍原样残留在上述固体还原层上。移动型炉床炉的还原产物排出方法的特征是，具有上述开口的壳体是2层筒状的筛筒。移动型炉床炉的还原产物排出方法的特征是，将由螺旋输送机排出炉床外的大粒径还原产物和小粒径的进行分级筛选，将小粒径的返回到上述移动型炉床炉的固体还原剂层或混合原料层。

本发明还提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使所述还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将所述还原产物排出到移动炉床炉的炉外的装置为包括下述部件的壳体：螺旋输送机、侧壁和底板，所述螺旋输送机在所述移动型炉床炉的还原产物排出部分中横跨移动炉床的宽度方向，从该移动型炉床炉向炉外伸出，壁板设置在螺旋输送机的所述移动炉床行进方向的下游侧，于螺旋输送机沿着轴线方向的侧面设置，底板设置于壁板的下端部，基本与移动炉床平行。

此外，本发明提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离以及排出到移动炉床炉的炉外的装置配置皮带输送机，皮带输送机的至少一部分对着上述移动炉床，皮带输送机由该排出装置向炉外延伸，并且在该皮带输送机内，至少在对着移动炉床的部分和与该对着移动炉床的部分邻接的炉外部分中，设置吸引分离上述移动炉床中的还原产物的磁铁。

另外，本发明提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使所述还原产物从移动炉床炉上分开、与其他原料分离以及将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的装置配置皮带输送机，皮带输送机的至少一部分对着上述移动炉床，皮带输送机由该排出装置向炉外延伸，并且在该皮带式输送机内，在夹着输送机的下皮带的移动炉床相对的外表面上，设置与该皮带输送机同步回转的内藏式皮带输送机，同时，该内藏式带传送机的皮带背面设置磁铁。

本发明还提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使上述还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离的装置是回转鼓，所述回转鼓设置在上述移动型炉床炉的排出部分中，横跨移动炉床的宽度方向设置，同时，在该回转鼓中至少在对着移动炉床的部分中，设置吸引上述移动炉床上的还原产物的磁铁；此外，将该还原产物排出到移动型炉床炉炉外的装置与该回转鼓并行设置，接收该回转鼓吸引的产物、移送到炉外。

本发明提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，将还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离的装置为与横跨移动型炉床炉的炉床宽度方向设置的回转鼓本体相对的、由回转鼓的本体周面沿半径方向伸出的网状或梳齿状筛板构成的选分部件，而将该还原产物排出到炉外的装置为排出输送机，将上述选分部件由炉床上舀出的还原产物排出到炉外。

本发明还提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将该还原产物排出到移动炉床炉炉外的装置包括螺旋输送机、还原剂排出沟槽、还原产物排出沟槽和筛筒，该螺旋输送机设置于移动型炉床炉的排出部分，与该移动炉床的移动方向成直角方向，该还原剂排出沟槽和该还原产物排出沟槽设置于该螺旋输送机突出到炉外的部分，由炉体侧顺次配置，该筛筒设置于与该还原剂排出沟槽对应位置上的该螺旋输送机中，为与该还原剂排出沟槽同步回转的二重筒状，所述还原产物排出沟槽与所述筛筒的开口端部位置对准。

本发明再提供一种将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使所述还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将还原产物排出到移动炉床炉炉外的装置包括一个设置在移动炉床的排出部分的引导板，用于减小还原产物和固体还原剂的聚积层的宽度，还包括一个设置于所述引导板的端部、垂直于移动炉床的移动方向的螺旋输送机，该螺旋输送机在移动炉床的排出端设置有锥形部分，其延伸部分设置有直径缩小的部分，在螺旋输送机的锥形部分中，设置有头细的圆筒状捕集沟槽，该捕集沟槽的排出端的前述直径缩小的部分中，设置有对应于炉床的部分中只有网状筛板的排出筒，该排出筒位于炉外的开口端部中设置还原产物排出沟槽。

本发明是移动型炉床炉的还原产物的排出设备，其特征是，在上述发明设备中，使上述还原产物从移动炉床炉分开、并与固体还原剂分离，而且，将该还原产物从移动炉床炉排出到炉外的装置配备皮带输送机，皮带输送机的至少一部分对着上述移动炉床，皮带输送机从该排出装置向炉外延伸，并且在该皮带输送机内，至少在对着移动炉床的部分和与该对着移动炉床的部分邻接的炉外部分中，设置吸引分离移动炉床上的还原产物的磁铁。

在上述设备中，最好是分别将上述磁铁设置在皮带输送机的与夹着皮带的移动炉床相对外表面上或将上述磁铁固定在皮带输送机的皮带的背面侧。

本发明是移动型炉床炉的还原产物的排出设备，其特征是，在上述发明设备中，使上述还原产物从移动炉床炉分开与固体还原剂分离以及将该还原产物从移动炉床炉排出炉外的装置配备皮带输送机，皮带输送机的至少一部分对着上述移动炉床，皮带输送机从该排出部分向炉外延伸，而且，在该皮带输送机内，在夹住该输送机的下皮带的移动炉床相对的外表面上设置与该皮带输送机同步旋转的内藏式皮带输送机，同时，在该内藏式皮带输送机的皮带背面安装磁铁。

上述各设备中，最好的实施形态是在皮带输送机的产生磁力区域的炉外部分上，设置将在皮带外表面上附着还原产物刮除的乱板。

本发明是移动型炉床炉的还原产物排出设备，其特征是，在上述发明设备中，使上述还原产物从移动炉床炉分开与固体还原剂分离的装置是回转鼓，上述回转鼓设置在上述移动型炉床炉的排出部分中，并跨越移动炉床的宽度方向设置，同时，在该回转鼓中至少在对着移动炉床的部分中设置吸引上述移动炉床上还原产物的磁铁，此外，将该还原产物排出到移动炉床炉炉外的装置与该回转鼓并行设置，接受由该回转鼓吸引的还原产物，移送到炉外。

关于上述设备，回转鼓是由外鼓，和在该外鼓内表面固定磁铁的内辊所构成，该磁铁最好设置在从对着移动炉床的上述内辊的下面到达鼓旋转方向的排出装置的该辊的周面上，该排出装置是排出到炉外用的皮带输送机，该输送机最好配设在回转鼓的旋转方向下游侧，靠近还原产物的落下位置并与回转鼓的轴方向平行，而且，从移动床向炉外延伸地设置。

关于本发明的设备，通过在回转鼓的外周面上设置多个突起，可以使移动炉床上的还原产物金属面转向磁铁侧，更能保证金属的吸着分离，同时，吸着的金属也很容易地与回转滚筒分离。

关于本发明的设备，回转鼓通过形成捆札轴向中央部分的鼓形，可以未然地防止移动炉床两侧端部的固体还原剂层等的倒塌。

本发明的设备中，在利用磁力从移动炉床上吸引分离还原产物之前，通过设置冷却该还原产物的冷却机，将金属冷却到规定的温度，可强化磁铁对金属的吸引力，无需多说，这时的冷却温度取在居里点以下，即使高于此点，在冷却回转鼓时，仍能获得同样的效果。

本发明装置提出的是移动型炉床炉的还原产物的排出设备，其特征是，使上述还原产物从上述移动炉床分开、与固体还原剂分离的装置是筛选机，该筛选机相对于横跨设置在上述移动型炉床炉的炉床宽度方向上的回转鼓本体，从该回转鼓本体的周面向半径方向突出设置网状或梳齿状的筛板，将该还原产物从移动炉床炉排出炉外的装置是将由上述筛选机从炉床上刮去的还原产物排出炉外的排出输送机。

本发明中，上述排出输送机，在邻接筛选回转鼓的外部，在靠近刮去还原产物的落下位置处，与回转鼓轴向平行配置，或者可以同时设置回收口，该回收口贯通设置在筛选内的回鼓的轴向，并沿着该筛选回转鼓的筛板，在其附近的周面上开口。

在移动炉床上与移动方向形成垂直的宽度方向的两侧部分上，最好设置防止堆积物倒塌用的侧板。此外，在筛板的端部(滑动端部)设置弯曲部分也是有效的。

本发明装置提出的移动型炉床炉的还原产物排出设备，其特征是，使上述还原产物从移动炉床炉分开与固体还原剂分离，而且将该还原产物从移动炉床炉排出炉外的装置，是由螺旋输送机和壳体所形成，即，上述螺旋输送机设置在上述移动型炉床炉的还原产物的排出部分，并在上述移动炉床的宽度方向横跨上述移动炉床上，从该移动炉床到突出到炉外，上述壳体由在该螺旋输送机的移动炉床行进方向下游侧，沿着螺旋输送机的轴线方向设置在侧面上的壁板，和在该壁板的下端部分与上述移动炉床几乎平行连设的底板构成。

本发明的排出装置可在上述壳体上设置开口部分。为了分离固体还原剂层上生成的矿渣、金属与固体还原剂，通过筛分出比固体还原剂粒径更大的部分，即可达到分离。因此，在上述壳体上设置的开口部分大小，是使粒径相对小的固体还原剂能通过，比其粒径相对大的金属·矿渣却不能通过，这是很有效的。当存在这种开口部分时，进入螺旋输送机和壳体之间中的固体还原剂的大半通过这种开口部分被筛分出去，移动到排出装置下游侧的炉床上。作为这种开口部分的结构，可以在壳体的壁板或床板上设置狭缝状的开口，也可安装具有开口直径能使固体还原剂通过网眼的金属网等。

本发明提出的移动型炉床炉的还原产物排出装置，其特征是，使上述还原产物从移动炉床炉分开与此以外的原料分离，而且，将该还原产物从移动炉床炉排出炉外的装置是由螺旋输送机、还原剂排出沟槽、还原产物排出沟槽和筛筒构成，螺旋输送机安装在移动型炉床炉的排出部分并横架在与移动炉床的炉床移动方向垂直的方向上，还原剂排出沟槽(shooter)、还原产物排出沟槽(shooter)从炉体侧依次配设在该螺旋输送机的突出炉床外的延伸部分，筛筒配设在与该还原剂排出沟槽相对应的位置的上述螺旋输送机上，并成为与其同步旋转的2层筒状，而且，使上述筛筒的开口端部位于上述还原产物排出沟槽部分。

本发明提出移动型炉床炉的还原产物排出装置，其特征是，使上述还原产物从移动炉床炉公开与固体还原剂分离，而且将该还原产物从移动炉床炉排出炉外的装置，是由导板和螺旋输送机构成，导板设置在移动型炉床炉的排出部分上并使堆积层宽度靠近，螺旋输送机支撑在该导板的端部并横跨在与移动炉床移动方向形成垂直的方向上，该螺旋输送机在靠近移动炉床上排出端的部分上设有锥体部分，同时在其延长部分上设有缩径部分，同样，在该螺旋输送机的锥体部分上配设尖端细圆筒状的捕集沟槽，另一方面，在靠近该捕集沟槽排出端的上述缩径部分上，连接设置只在与炉床对应部分上安装网眼状筛子的排出筒，同样，在该排出筒的位于炉外的开口端部上设置还原产物排出沟槽。

附图说明

图1是移动型炉床炉的草图。

图2是以前的排出装置示意图。

图3是温度对磁吸附性影响的示意曲线图。

图4是还原铁形状的正面示意图。

图5是表示还原铁冷却方法的一例(冷却板)的断面图。

图6是表示还原铁冷却方法的一例(撒水冷却)的断面图。

图7是表示还原铁冷却方法的一例(直接冷却)的断面图。

图8是本发明排出装置的示意图。

图9是本发明排出装置的示意图。

图10是本发明排出装置的示意图。

图11是本发明排出装置的示意图。

图12是本发明排出装置的示意图。

图13是使鼓与反床行进方向旋转，将磁铁设置位置取为3/4周时的图。

图14是安装了刮除用突起的回转鼓草图。

图15是固体还原剂排出不良形态的示意说明图。

图16是带锥体的回转鼓使用示意斜视图。

图17A是鼓型回转鼓的具体实例示意斜视图。

图17B是图17A所示回转鼓的断面图。

图18A是移动炉床炉、堆积在移动炉床炉上的固体还原剂层、和堆积在固体还原剂层上的原料层示意断面图。

图18B是图18A中所示移动炉床炉、固体还原剂层、和原料层的示意斜视图。

图19A是移动炉床炉、移动炉床炉上的固体还原剂层、和固体还原剂层上还原产物的示意断面图。

图19B是图19A中所示移动炉床炉、固体还原剂层、和还原产物的示意斜视图。

图20A是本发明排出装置的一例筛选机草图。

图20B是本发明排出装置的另一例筛选机草图。

图20C是图20B中所示筛选机的断面图。

图21A是本发明排出装置的实施形态示例断面图。

图21B是本发明排出装置的另一实施形态示例断面图。

图22是本发明排出装置的另一实施形态示例断面图。

图23是图22中所示排出装置的斜视图。

图24是使用本发明在转鼓内排出输送机上排出筛选后还原产物形式的说明图。

图25A、图25B、图25C、图25D是说明通过筛板时堆积物的倒塌状况的断面图。

图26是防止固体还原剂层倒塌用的侧板作用示意斜视图。

图27是固体还原剂层堆积宽度的修正结构示意斜视图。

图28是本发明排出装置的另一实施形态示例说明图。

图29是图28中所示排出装置的示意说明图。

图30是图29中所示排出装置的示意说明图。

图31是本发明排出装置的另一实施形态示例说明图。

图32是本发明排出装置的另一实施形态示例说明图。

图33是本发明排出装置的另一实施形态示例说明图。

图34是本发明排出装置的另一实施形态示例说明图。

图35是为减少含还原产物和固体还原剂层宽度的导板草图。

具体实施方式

以下，对形成实施本发明基础的移动型炉床炉构成和其操作一例进行说明，本发明的排出方法会更加清楚。

在移动型炉床炉的操作作业中，如图18A和图18B所示，在移动炉床11上，将固体还原剂层1b作为下层，在其上堆积以含铁物和固体还原剂(内装固体还原剂)为主的混合原料12(参照图1)，该原料层1a由设在炉内上部的燃烧器13(参照图1)燃烧加热时，上述混合原料12中的含铁物受到内装混合固体还原剂的作用而被还原，生成含有脉石的还原产物16(参照图2)，同时，分离生成固体还原剂中的灰分。这时，根据原料的配合方法和成分而不同，但原料中所含的固体还原剂由于反应而消耗掉，所以上述还原产物16的体积与原料的体积相比显著减少。此外，在将还原产物16和灰分熔融时，为了帮助其熔融，在上述原料中加入副原料。该原料，直到还原后进行熔融，仍要原样保持引起结晶水蒸发、部分分解反应(例如石灰石的主要成分CaCO₃热分解成CaO)的固体状态。在此伏态下，进一步加热时，含铁物、灰分或副原料开始熔融，分离生成金属和矿渣。这时，含铁物和固体还原剂的混合原料，或者含铁物、固体还原剂和副原料的混合原料层1a，由于在固体还原剂层1b上层叠，所以如图19A和图19B所示在固体还原剂层1b上生成金属2和矿渣3。这种固体还原剂层1b是还原剂的堆积层，由于完全没有混合含金属物，基本上作为还原剂几乎没有起作用，除了在操作作业中有挥发损失之外，几乎没有变化。通常固体还原剂中含10％的灰分，其余部分一大半是碳质、所以曝露于1000～1500℃的高温下仍保持固体状态。因此，固体还原剂层1b自身不会熔着在移动炉床11上面的耐火材料上，故此，这种固体还原剂层1b可用作耐火材料的保护层。

根据情况，如图19A和图19B所示，将固体还原剂铺垫在炉床耐火材料上，如图18A和图18B所示，在该固体还原剂层1b上面形成很多个凹部46，由其上层叠含铁原料。这样，将还原处理后的原料12进一步加热熔融时，由于固体还原剂层16表面上存在形成的凹部46，所以，熔融的矿渣和金属在熔融物的表面张力和重力的作用下，凝聚在固体还原剂层1b的凹部46内，在每个凹部单位以分割状态生成金属2和矿渣3(参照图19A、图19B)。

这种情况下，熔融金属和熔融矿渣的合计体积，相对于混合原料12以体积比只有10～60％，聚集在相互邻接的凹部46内的熔融金属和熔融矿渣彼此间互不接触。通常，熔融金属和熔融矿渣的比重都大于固体还原剂层，所以熔融金属、熔融矿渣都潜埋在固体还原剂层1b的下面。然而，含金属物和固体还原剂的混合物(或者，含金属物及副原料和固体还原剂的混合物)积聚在形成凹部46的固体还原剂层1b上后，当还原、熔融时，受到表面张力的作用，熔融矿渣3和熔融金属2以原样保持并凝聚在固体还原剂层1b上的凹陷部分46上。

在此状态下，熔融金属、熔融矿渣在移动炉床11上的冷却带10d进行冷却时，与脉石、灰分分离的金属2和矿渣3保留在固体还原剂层1b上，进而在该固体还原剂层1b表面上形成设置的凹部46时，每个凹部单元形成块。这样，凝固的金属2和矿渣3由于固体还原剂层1b的存在而保持与移动炉床11分离的状态，使一个一个凝聚形成小块。

上述固体还原剂层1b，粒径过大时，熔融的金属和矿渣会形成浸透，而到达炉床的耐火材料上，就保持炉床观点看并不太好，因此使用粒径在8mm以下的。

另一方面，仍残留在炉床上的固体还原剂，如上所述，由于没有过多的付与还原反应，所以很难受到氧化和侵炭，可以用来循环。当然，这些固体还原剂可以全部清除出去，在炉外进行分辨。然而，排出炉外后的固体还原剂温度很高，在大气中进行筛分作业时，存在发火的危险。对此，最好是将这种高温的固体还原剂原样再装入炉内，或将固体还原剂仍残留在炉内，可以有效利用固体还原剂的显热。为此，最好是只将大粒径的还原产物16在炉内炉床上进筛选回收，将小粒径的固体还原剂仍残留在炉内原样作为固体还原剂层。

本发明的第1发明方法和设备，其技术特征是利用磁铁将通过移动型炉床炉的操作作业在移动炉床上生成的还原铁颗粒，或由金属和矿渣等形成的还原产物16，从移动炉床上吸引分离并将其排出炉外进行回收。即，根据本发明，将炉内移动炉床上生成的还原产物16由磁铁向上吸引从移动炉床上分离，所以不像以前那样产物对移动炉床表面的耐火材料形成损伤，可以圆滑地排出。为使用磁铁，例如利用特开平11-172312号公报中公开的方法，在生成金属和矿渣时，也能有选择地排出磁铁吸引的金属和矿渣，没有受到磁铁磁力影响的固体还原剂，即，除了极少量的固体还原剂附着在矿渣和金属上，几乎完全都能残留在炉床上，可以仍旧再次堆积上新的原料，可再利用。

由于本发明者们对这种排出方法的最有效作用的方法进行了研究，所以以下对该方法进行说明。

在高温下的铁有磁化率恶化的性质。特别是已经知道在高于居里点的高温下不具有磁性。因此，发明者们用电炉加热实际制造的还原产物16，进行各温度下磁铁吸引的实验。该实验是进行10次使0.1T的磁铁接触2秒钟的试验，将其中可吸着的次数示于图3。这时，使用的还原产物16的形状示于图4，由矿渣3和金属2形成的这种还原产物16使用与利用移动型炉床炉操作生成的最大粒径相同粒径。其理由是因为比该粒径小的小粒径还原产物很容易被吸着。另外，如图3所示，炉内温度即使是900℃，仍有时能被吸着，认为这是因为将室温的磁铁装入炉内被吸着，还原铁的表面温度降低，还原铁表面附近形成磁化，所以即使炉内温度超过铁的居里点时，吸着也是可能的。

总之，通过冷却磁铁侧形成比居里点低的温度，还原铁仍能更好地吸着，就此意思，可知还原产物16至少也希望冷却。

作为降低还原产物16温度的最好方法，是在加磁场之前将该还原产物16冷却到适当的温度。例如，有如图5所示，在炉床11的上部设有内装冷却管17a的冷却盘17，利用向该冷却盘17的辐射传热进行冷却的方法；如图6所示，通过向炉床11上撒水或惰性气体等冷介质撒布机18进行冷却的方法；再有如图7所示，设有冷却转鼓19直接冷却还原铁的方法等，这些是只选择冷却高热传导率还原铁的最好方法。但是，为了回收，降低还原铁的温度，就利用磁力吸引分离、回收来说是有利的，但至于不必要的热损失会增大，仍存在炉的热效率降低问题。还原产物16的吸着，即使在居里点(约800℃)以上，900℃以下的范围内，磁力仍能起作用。

接着，对造形还原产物16的金属2和矿渣3中附着在该金属2上的矿渣影响进行实验研究。在该实验中，确认使还原产物16中的金属2向上方时的磁吸着效果。由该结果可知，通过使金属2的面向上方(参照图13)，可以高效率地回收还原产物16。这种情况，认为是金属2直接与磁铁5形成接触，增加了吸着力的缘故。这意味着磁铁5和还原产物16之间的距离若越小，越能增大吸着力。因此，最好是将该距离形成可调节的，使磁铁保持能自由升降。

以下，参照附图对本发明的排出方法和排出装置，进行详细讲述。

首先，图8是作为图1中所示移动型炉床炉中的排出装置15，是适合于本发明一例的排出装置，表示将在固体还原剂层1b上生成的由金属2和矿渣3形成的还原产物16排出炉外的一种事例。图8所示的这种排出装置，作为主体构成的皮带输送机4，位于移动炉床11的上方，输送方向相对于移动床11的行进方向大致垂直的方向并延伸到炉外。该皮带输送机4，至少在与移动炉床11对向的部分4a和与该对向部分4a邻接的炉外部分4b处，具有产生磁力的磁铁，以吸引移动炉床11上生成的还原产物16，即金属2和矿渣3。该磁铁5固定配置在夹住皮带输送机4的皮带40地与移动炉床11对面的上边部位上。

这样构成的皮带输送机4使该皮带40按照图8中箭头R所示的方向旋转时，由磁铁5的磁力将固体还原剂层1b上生成的由金属2和矿渣3形成的还原产物16吸引到带侧后吸引分离，从移动炉床11上离开，这样，附着在带40的表面上，与带40一起向其旋转方向移动。该金属2和矿渣3的吸着，而且向带40的附着，是在上述磁铁5的设置区域的至少在炉床对向部分4a到炉外部分4b间进行。

随后，伴随着皮带的旋转，搬运到炉外磁铁5设置区域以外的金属2和矿渣3，由于在此处磁铁5产生的吸引力消失，靠其自重向炉外的下方掉落。这样，移动炉床11上的金属2和矿渣3从移动炉床11上由磁铁向上方吸起，接着移送，向炉外排出。

上述例的皮带输送机4，可以使用通常的橡胶带或含有奥氏体系不锈钢等的使磁力通过的材质的带。当使用奥氏体系不锈钢等金属制带时，即使将还原产物16降温到接近室温，若降温到该还原产物16中的铁具有磁磁性的居里点以下，利用磁力仍能从炉床上进行分开。因此，在通常的还原铁制造中，在500～600℃下产物仍能排出。从炉外的产物回收显热和将该产物在下一道工序中熔融时，这关系到能量费用的降低。

在上述装置的构成中，在皮带输送机4的输送方向磁铁设置位置的下游侧设置刮板6，最适于将附着在皮带40上的金属2和矿渣3排出。

另外，磁铁5可使用永久磁铁和电磁铁中的任何一种。磁铁的磁力强度根据生成金属和矿渣的性状、皮带输送机4与移动炉床11的距离适当确定。具体讲对每个设备调整磁铁的磁化强度和皮带输送机4的高度，使皮带输送机4的表面形成0.1～0.2T的磁通密度，进而可以边观察产物的排出状况边确定。若磁铁与使用电磁铁时，调整向电磁铁的通电量，可确定最佳的排出条件。

以下，图9所示的排出装置是在和上述同样设置的皮带输送机4中该皮带40背面的整个面处安装磁铁5的实例。该例的情况是吸附在皮带40表面的金属2和矿渣3必须在炉外由刮板6刮除落。另外，其他的皮带和磁铁的试样和上述例相同。

以下图10所示的排出装置是图8所示邻接皮带输送机4的下皮带侧固定配置磁铁5的代替装置，是在上述皮带输送机4的上下皮带之间的位置，同时在与移动炉床对向的其宽度方向上配置移送的内藏式皮带输送机47，而且将磁铁5直接安装在该皮带的内面侧而构成的。这种内藏皮带输送机47与在其外侧围绕它配置的皮带输送机4同时驱动，实际上是以同一速度进行循环。通过设置这种内藏皮带输送机47，与图8所示的例子一样，移动炉床11上的金属2和矿渣3由安装在内藏皮带输送机47内面上的磁铁所吸引，以被皮带输送机4的皮带40表面吸着的状态移动，由图示状态排出炉外。

在该图10所示的装置例中，即使还原产物16的温度是高温时，皮带40也不必用不锈钢制成，可以使用普通钢带一类的金属带。即，像钢带使用自身就能被磁铁吸付的时，在图8所示实例中由于钢带自身被磁铁5吸附，在钢带和磁铁之间产生强烈摩擦，有时会导致皮带输送机的驱动出现故障，与此相反，在本实例中，由于磁铁5和钢带之间不产生相对的速度差，所以皮带输送机4能形成圆滑地运转。

另外，在上述例中，作为从移动炉床排出的还原产物16等，是假想金属2和矿渣3的混合物进行说明的，即使作为该还原产物16是将还原铁颗粒作为对象时，仍能获得与上述相同的效果。这与以下所示实例相同。

以上说明的排出装置，是将皮带输送机作为基本构成，作为其他的实施形态，在本发明中还提出了利用图11所示的带磁铁回转鼓的方案。使用这种带磁铁回转鼓的排出装置是将横跨移动炉床11的宽度方向配置的回转鼓7作为主体而构成的，其特征是，该转鼓7，至少在与鼓的移动炉床11对向的部分上安装产生磁力的磁铁5。

更具体说明时，如图11，图12所示，回转鼓7由内侧辊7a和外侧鼓7b构成，内侧辊7a在一定圆弧区域的外表面上固定着磁铁5，外侧鼓7b以内藏该内侧辊7a的形式通过轴承7c可旋转地设置在与辊子7a相间隔位置的同一轴上。该外侧鼓7b沿着移动炉床11行进方向的方向旋转。图12中符号7d是旋转外侧鼓7b的驱动链条。

通过上述磁铁5的作用，从移动炉床11吸引分离的金属等还原产物16通过排出到炉外的排出输送机8在炉外回收。该磁铁5配置在与内侧辊7a表面，特别是回转鼓7的与移动炉床11对向部分上，该固定的范围是从鼓的下方区域沿着旋转方向到鼓的中腹部。这样，该排出输送机8的特征是在回转鼓旋转方向下游侧的位置上，临近还原产物的降落位置与转鼓的轴向平行配置，而且，所设的炉外排出用的输送机皮带从移动炉床11延伸到炉外。

在该情况中，如图13所示，相对于移动炉床11的移动方向作逆旋转时，最好设置在3/4周长弧上。即，磁化后沿着转鼓作圆周运动的还原产物16，当移动到排出输送机8时，失去了磁力，而落在该输送机8上，并被搬出炉外。

这样采用适当的温度和磁铁的配置，是为了能降低回转鼓所需要的磁场，不必须使用超电导磁铁等高价磁铁，使装置制作费用降低。

最好使回转鼓7的旋转方向与炉床11的移动方向相反。以与炉床移动方向相反的方向旋转，即使暂时吸附在回转鼓表面上的金属脱离而落在炉床上时，可再次与回转鼓7接触被回收，从而提高了回收效率。

设置间隙t(t：10～20mm)，使外侧回转鼓7b不与固定在内侧辊7a上的磁铁5接触，最好是同时旋转。这样，在移动炉床11上生成的金属2和矿渣3从移动炉床11上被分开，通过磁力而在外侧鼓7b的表面上磁化，伴随着外侧转鼓7b的旋转，沿转鼓的旋转方向移动，到达没有磁铁5的部分时，靠自重从外侧鼓表面上分开落在排出输送机8上。

上述例中，炉外排出用输送机8沿着大致与炉床移动方向垂直的外侧转鼓7b的轴线方向，边循环边将还原产物16搬出炉外，最好是普通的橡胶带，在还原产物的温度是高温时，最好使用耐热性的金属制带。

关于内侧辊7a，最好其表面有能固定磁铁5的强度，材质没有特殊限定。另一方面，外侧转鼓7b，为了透过磁力并进行旋转，最好由奥氏体系不锈钢等非磁性金属制成，其表面上也可以安装耐摩性的套筒。

磁铁5可以是永久磁铁和电磁铁中的任何一种，最好是能在外侧转鼓7b表面上获得0.2T的磁通密度。因此，磁铁的强度和外侧转鼓表面与炉床堆积物的距离等，对每个实用设备的调节，最好视还原产物的排出状况来确定。

靠磁力附着在外侧转鼓7b外表面上磁化的还原产物16，附着在磁铁5的对应位置上，难以分离。为了防止这种现象，最好如图14、图17A和图17B所示，在外侧转鼓7b的外周面上设置多个突起20，23，使磁化的金属2很容易地从外侧转鼓7b表面上落下来。通过该突起20、23的作用，炉床11上的还原产物16倒置，使金属2的面转向上方。因此，当设置突起20，23时，如图3实验所示，矿渣3的面向着上方，从而能防止削弱磁化的作用，进而提高了回收的效率。

带磁铁的回转鼓，将其冷却，如充分冷却后进行金属等的回收，也可以使该回转鼓7与固体还原剂层1b接触。然而，当将没有突起20、23、半径均匀的回转鼓7挤压在原料层中时，如图15所示，受到回转鼓7的阻挡而不能排出的固体还原剂65，聚集在回转鼓的上游侧，有阻碍作业的危害。

因此，作为解决此问题的方法，本发明，例如图16所示，将转鼓形成带锥体的转鼓21。这种情况下，若确保移动炉床11上的固体还原剂层1b通过所需要间隙，通过从上挤压堆积层(固体还原剂层1b)，固体还原剂层1b沿辊径小的一侧具有间隙的部分移动，形成偏置现象，不会招致固体还原剂层1b的倒塌，并能为下次装入原料作准备。

如上所述，移动炉床11上的固体还原剂65能循环再使用，在回收还原铁(金属)等还原产物16时，循环使用的下层固体还原剂层1b的堆积形状倒塌，随后原料层1a的形状也倒塌，固体还原剂65就会从炉床上洒落下来。

因此，本发明中，作为图16所示带锥体的转鼓21的变形例，如图17A和图17B所示，通过使用中央部分捆札的鼓型辊子22，可以使固体还原剂移近在炉床宽度方向的中央部分(移动到)，确实能阻止固体还原剂层1b的倒塌。另外，图示中的突起23是图14中所示回转鼓的突起20的变形例。

本发明提出的第2发明方法和装置的特征是，在移动型炉床炉的移动炉床上，筛分还原产物，即进行粒径筛选，只将其中大粒径的排出炉外，并回收的方法及其装置。

如上述，金属2(还原铁)+矿渣3，比固体还原剂层中1b的各固体还原剂粒径要大，所以能利用粒度的不同进行筛分。

为此，生成的金属2(还原铁)和矿渣3的大小最好在10mm以上，可与固体还原剂65筛分开。在移动型炉床炉的操作作业中，矿渣、金属凝集时，在各自的表面张力作用一般都能形成10mm以上，只将原料层叠并熔融时，有时难以形成10mm以上的金属、矿渣，所以如上所述，在固体还原剂层1b上设置10mm以上的凹部46，仍可进行操作作业。

生成的矿渣和金属内用本发明的筛板不能捞取的小粒径物质，而残留在炉床上，在其上再次装入原料，进行加热熔融，这时，与新原料一起熔融，可以回收更大粒径的还原产物16。

以下对实施上述排出方法的有效装置结构进行说明。该装置是由以下筛选机S和排出输送机8构成。图20A、20B、20C示出一例筛选机，其构成是将横跨架设在位于炉内冷却带10d下游侧的排出部分移动炉床11宽度方向上的回转鼓7作为主体，在该回转鼓7的周面上多处设置向半径方向突出的网状筛板41或梳齿状(锄状)的筛板42。这样，通过该回转鼓7的旋转，上述筛板41，42插入移动炉床11上的固体还原剂层1b和分散在该表面上的还原产物16中，只捞取粒粒大的(例如，粒径5mm以上)还原产物(金属、矿渣、还原颗粒)，同时，粒径小的固体还原剂65被筛落，仍原封不动地保留在炉床11上。

在此情况中，在上述筛板41或42的尖端(滑动端)最好设置沿旋转它的方向弯曲地形成的挂住部分42a。图21A和图21B示出了利用上述筛选机S筛选还原性生成的16的情况，对于筛选机S，与它邻接配置将还原产物16排出炉外的排出输送机8。图21A是可向水平方向退避地配置的排出输送机8，图21B是磁铁输送机8。

图21A的排出输送机8具有图中矢头所示进退的功能，通过回转鼓7的旋转，与筛板42移动同步避开干挠。即，排出输送机C，如图21A所示，还原产物16从筛板42部分滑落时，位于转鼓7附近并接收还原产物16，然后筛板42伴随着转鼓的旋转，达到和图中记载的排出输送机8干扰的位置时，向图中箭头的右方向移动，从而回避了与筛板42的冲突。

图21B中记载的排出输送机8，在其背面设有磁铁，由回转鼓7的筛板捞取的还原产物16到达转鼓7的上部时，由该输送机背面的磁铁磁力所吸引使还原产物16吸附在输送机表面上。随后，还原产物16随着排出输送机8的旋转被排出炉外。这时，回转鼓7用不受磁力影响的奥氏体系不锈钢等常磁性材料制作。

关于该筛选机S和排出输送机8的组合，本发明中，作为另外的最佳实施例，提出了图22、图23中所示的方案。这些图示例是这样形成的，即在上述回转鼓7的筒内，将排出输送机8按其轴向内装配置，同时开出一个使捞取的还原产物16从筛板41或42落在该转鼓内排出输送机8上的回收口43。

上述排出输送机8沿着回转鼓7的旋转轴方向延伸到炉外，与该回转鼓7同步旋转，以图23中图示箭头方向驱动。据此，可使炉床上筛选的还原铁和矿渣与残留的固体还原剂分开并排出。

该实施形态的回转鼓7和还原产物16的动作模式示于图24中。一开始，伴随着回转鼓7的旋转，梳齿状的筛板42插入固体还原剂层1b中，捞取还原生成的金属2等还原产物16。捞取的还原产物16上被举到回转鼓7的上部时，从设在该转鼓上的回收口43落入转鼓7内，由配置在该转鼓7内的排出输送机8，在炉半径方向上移送，并排出炉外。

本发明中，使用回转鼓7时，受到筛板41，42和还原产物16的阻力，固体还原剂层1b会倒塌。图25A、图25B、图25C和图25D示出了移动炉床11上堆积物(这时是固体还原剂层1b)的堆积状况，在由回转鼓7捞起之前，还原生成的16乘坐在固体还原剂层1b上(图25B)，其上部是平面，具有休止角斜面的形状。然而，该回转鼓7的筛板41，42为捞取还原产物16而插入固体还原剂层1b中时，固体还原剂层1b因抵抗该筛板41、42而向上隆起，在两端(炉宽方向)处有一部分形成倒塌(图25C)。为此，回收还原产物16后的固体还原剂层1b，宽度增加，高度减小(图25D)。往往该倒塌的部分到达移动炉床11的两端处落下。该移动炉床11的侧缘是与炉体接近的部分，如果有落下时，形成炉床的移动阻力，给该移动炉床11加了很大的负荷，最严重的情况会迫使操作作业停止。

关于这问题，通过沿着炉床11的移动方向在筛板41、42的邻接位置上设置图26所示的防倒塌用侧板44，可以防止这种倒塌。据此可将固体还原剂层1b的倒塌控制在最小限度，并能防止固体还原剂等流入炉床端部。

然而，这样，即使能防止固体还原剂层1b向炉宽度方向的倒塌，但伴随着实际的回收，堆积宽度也会扩大，如图27所示，所以在堆积物的行进方向上设置导向板45，可以修正堆积宽度。

关于本发明的上述装置的耐久性，移动炉床内的最高温度可达到1500℃以上，即使在还原铁的回收位置处，平均也达到了1000℃的高温，固定在回转鼓7上的筛板41，42常常处在高温下，损耗厉害。因此，为了提高设备寿命，装置的冷却很重要，例如，最好的对策是向回转鼓7和筛板41，42上喷撒冷却雾，或将转鼓本体和筛板41、42制成双层结构，使冷却水循环。这样可延长设备寿命，并能减少操作作业的停止时间并提高设备的运行率。

以下参照图28～图32详细叙述本发明第3种移动型炉床炉的生成物排出装置。

图28表示排出装置的一例。

上述排出装置15是以螺旋输送机53和壳体56为主组成，该螺旋输送机53设置在移动炉床11的宽度方向上，即设置在相对于移动炉床11行进方向几乎垂直的方向上，并在移动炉床11上跨越其全部宽度，而且，一部分延伸到炉外。

另一方面，上述壳体56以螺旋输送机53为中心，如图29所示，由壁板54和底板55构成，壁板54设置在螺旋输送机53的移动炉床11行进方向下游侧，至少构成沿着螺旋输送机53的轴线方向的壳体侧面部分，底板55设置在该螺旋输送机53的下方，与上述壁板54的下端连接并形成与上述移动炉床11几乎平行的底面。

上述螺旋供给装置53在轴53a的周面上设有螺旋状的螺杆53b，通过马达53c驱动轴53a使螺杆53b旋转，在各螺杆53b相互间的生成物2沿着轴53a依次向炉外输送。

然而，螺旋输送机53的现存问题是因为由螺杆53b耙还原产物16，所以粒状的还原产物很容易夹在螺杆和固体还原剂层1b之间，该生成物形成埋没在移动炉床上固体还原剂65等堆积层中的状态，关于此问题是已经讲述的问题。

在本发明装置中，提出的结构方案是设置由壁板54和底板55组成壳体56，相当于螺旋输送机53的移动炉床11行进方向上游侧的部分形成开口，壁板54在螺旋输送机53的移动炉床11行进方向下游侧，隔开规定间隙复盖至少侧面，图示例中从侧面复盖到上面，底板55被配置在螺旋输送机53的下方，与移动炉床11几乎平行而且隔开规定间隙。

这样，由金属和矿渣构成的还原产物16在固体还原剂层1b上生成时，通过使包括螺旋输送机53的壳体56作上下移动，将上述底板55的位置调整到固体还原剂层1b的还原产物16埋没的下端水准后，运转螺旋输送机53时，还原产物16由底板55的捕捉提升，也不像以前那样，由螺杆53b向下方塞入，确实能收取在各螺杆53b之间。

作为壳体56的可动机构，可考虑利用螺旋立柱使其上下移动，或者利用油压、电、空压等驱动力。

这时，如图29所示，在由壁板54、底板55和螺杆53b划分的空间A中，在螺旋输送机53的运转初期，如图30所示，填充了固体还原剂1b，对于螺杆53的旋转也不会移动，而保持堵塞状态。因此，在以后的螺旋输送机53的运转中，由于该空间A中存在固体还原剂而卷入到螺杆53b的还原产物16，随着螺杆53b的旋转，乘着向炉外的流动而被移送，从设在底板55的炉外侧端部处的排出口55a排出。

这样，通过壳体56的底板55的作用，使固体还原剂层1b表层中的还原产物16不会埋没于固体还原剂层1b中，而确实被收取到螺旋输送机53的螺杆53b之间，几乎回收全部的生成物16，并排出。

底板55的宽度，由该螺杆53b的轴芯垂直到底板55的垂线到移动炉床11行进方向上游侧边缘的长度L，最好为螺杆53b直径R的0.2～0.3倍。因为长度L过短时，还原产物16会从底板55下面通过。反之L过长时，在螺杆53b的前面，固体还原剂和还原产物16向上形成很大的隆起，从移动炉床11的两侧洒落下去。

底板55和移动床11表面的间距t可根据移动炉床上还原产物16的堆积位置任意设定。可以一边确认操作作业中还原产物16的排出状况一边变更t，使还原产物16完全排出。固体还原剂层1b的厚度T即使最低，最好也要达到50mm。厚度T过小时，底板55会使整个层松动，有时会将所需要的固体还原剂层过多地排出。

另一方面，在除去还原产物16后的底板55和移动炉床11之间的固体还原剂层1b，原封不动地残留在移动炉床11上仍旧前进，进而再追加固体还原剂和原料，升温、还原、同样继续重复所说的熔融操作。即，使残留在移动炉床11上的固体还原剂进行循环，作为热的资源有效再利用。

在以上实例中，作为从移动炉床排出的产物，是设想为金属和矿渣进行的说明，即使在将还原铁颗粒作为生成物时，仍能获得同样的效果。

将还原铁颗粒直接载置在移动炉床上进行还原处理时，将上述壳体56的底板55下降到几乎与移动炉床的炉床面相接触时(即，上述间距t几乎为0)，还原铁颗粒也几乎完全排出。

即使在这种情况下，在上述空间A，在螺旋输送机53的运转初期时填充还原铁颗粒后，由于能够全部排出，所以只以1台螺旋输送机就能排出。

以下对壳体上具有开口的排出装置进行说明。图31、32中示出了该实例的结构。图31、32是在壳体56的侧面壁板54上，以壁板部分的高度方向等间距地设置多个狭缝状开口的实例。上述狭缝状开口51的宽度，要比生成的金属、矿渣的粒径小，这样可以有选择地只将还原铁排出。例如，将还原生物的金属、矿渣的大小控制在5～50mm时，狭缝状开口51最好在5mm以上。

另外，本发明中，该狭缝状开口51的作用，没有必要将固体还原剂和金属、矿渣完全分离。因此，最好是至少一部分固体还原剂残留在炉内，为了保护炉床，可再利用该残留物。总之，在本发明中，固体还原剂中粒径比较大的，有时与金属和矿渣一起通过螺旋输送机排出炉外。

但是，当狭缝的开口径形成比上述小的狭缝时，固体还原剂的粒子会卡入狭缝中将开口51堵塞，设置狭缝状开口51的意义也就不存在了，开口部分51的大小，若可能话，最好取为5mm以上。

在图31、32中，示出了在壳体壁板上开有狭缝的实例，不仅仅在壁板54上，在底板上也设有开口51，使小粒径的固体还原剂很容易地从壳体56内部排出到炉床上。

上述狭缝状开口51，最好是具有选择地使小径的固体还原剂通过并返回到炉床上的功能，所以并不仅限于图31、32所示的开口结构，例如，可以是冲孔金属和网一类的。

本发明的壳体56很容易受到热和摩擦的损伤，所以最好追加水冷结构等进行冷却。通过进行冷却，可获得耐用时间的延长，也可以减轻设备更换修补等日常保养的费用。

本发明的第4个装置示于图33，所示式样是最好实例。该装置设置在移动型炉床炉10的排出部分，是由跨越移动炉床11并在与该炉床的移动方向几乎垂直向上横架的螺旋输送机53、设在其炉外延伸部分上的还原剂排出沟槽(shooter)61和还原产物排出沟槽(shooter)62构成。

上述螺旋输送机53在滚子外周面上具有突设成螺旋状的螺杆53b，通过该螺杆53b的作用，使移动炉床11上的堆积物，即还原产物16和用作床垫使的固体还原剂65向着上述各沟槽61、62逐渐输送，逐渐送向炉外并被捞取出。

在该螺旋输送机53突出炉床外的延长部分上，配置与该螺旋输送机53同步旋转的网笼状筛筒66，组合成同心双层筒，而且，在该筛筒66的正下方配置上述还原剂排出沟槽61，同时，在临近还原产物排出沟槽61的正上方配置该筛筒66的开口端部(流动端部)。

通过形成这样的结构，伴随着螺旋输送机53的旋转，由螺杆53依次逐渐向炉外输送捞取出的金属、矿渣还原产物16和还原剂65，在位于炉外的上述筛筒66中，只将粉状小径的固体还原剂65筛分出，由还原剂排出沟槽61排出炉外。由筛筒66筛分的固体还原剂65，通常送往移动型炉床炉的装入装置14，再次作为床垫材料铺设在移动炉床11上形成固体还原剂层1b，进行再利用。

本发明的特征也就是在利用螺旋输送机53排出时，同时将还原产物16和固体还原剂65进行筛分开。然而，筛分后，通过与排出部分邻接设置的装入装置14，能返回到移动炉床11上，所以没有必要与移动型炉床炉独立地设置还原产物16和固体还原剂65的混合物输送装置、还原产物16和固体还原剂65的专用筛分装置。为此，所需要的装置规模要小，而且要简单，同时，固体还原剂65的移送距离要短，仅此就能减少固体还原剂温度的降低，有助于能量费用的减少。

以下根据图34对本发明的另一最佳实施形态进行说明。

该结构的装置，上述的螺旋输送机53与上述的不同，在移动炉床11上的靠近排出端的部分设有尖端细锥体的锥体部分68，而且，在向炉外延长的部分上形成连续设置缩径部分71的形状。

这样，在该螺旋输送机53的锥体部分68上，配置尖端细圆筒状的捕集沟槽69，制造成同心双层筒状，这样，在该捕集沟槽69的靠近排出端的缩径部分71处，连续设置只在与炉床对应的部分上安装网状筛子70a而形成的排出筒70，最好的结构是使该排出筒70同时与螺旋输送机53的旋转同步旋转。在上述排出筒70的突出于炉外的游动端部，即，在开口端部处将与该开口临近设置的还原产物排出沟槽62固定在炉体上。

因此，上述网状筛子70a的网眼尺寸，必须保证筛分时，将粒径小的固体还原剂65筛下，将粒径大的还原产物16残留在该排出筒70内。

在该图示例的排出装置中，从图34的移动炉床11上依次由螺杆53b捞取的还原产物16和固体还原剂65，由捕集沟槽69从炉床11上捕集，接着送入上述排出筒70内。在该排出筒70内，和上述第1发明一样，固体还原剂65从网状筛子70a的开口筛落下，只将还原产物16的金属-矿渣粒子通过还原产物排出沟槽62排出炉外。同样，上述固体还原剂65从排出筒70的网状筛子70a的开口筛落下，由于该开口位于炉床之上，所以筛下的固体还原剂65，作为床垫材料，再次铺设在移动炉床11上。

即，在这种结构的装置中，由于固体还原剂65不从移动型炉床炉的炉内排出炉外，仍原样再次堆积在炉床上以供使用，不需要在炉外对固体还原剂65进行搬运，也就不会曝露于大气，更不会造成热能的损失。

关于这种排出装置，由于在炉床上的排出部设置了锥体形捕集沟槽69和排出筒70，所以有时不排出固体还原剂65和还原产物16。因此，如图35所示，设置使宽度变窄的导板72，必须预先使还原产物16和固体还原剂65偏置在螺旋输送机53的直筒部分一侧(反排出侧)进行输送。通过这样作，由于只在排出部分使堆积物的宽度变窄，进行了整流，所以能将减少了炉床上的有效面积的不适宜的情况抑制到最低限度。

根据以上说明的本发明，能防止在以前移动型炉床炉的移动炉床上生成的生成物排出装置中不可避免的炉床损伤问题。通过炉床上的筛选作业，可提高如还原铁的还原产物回收率(生产效率)，同时，也能防止在炉外分级时产生的粉尘，所以在提高作业环境方面也作出贡献。并且，只筛选回收还原产物16，另外固体还原剂作为筛下粉原样残留在炉床上，可循环使用，所以简化了将固体还原剂再利用时的输送和筛分等手续。作为结果，除了能抑制固体还原剂具有的热能损失外，也获得了炉作业稳定的效果。

Claims (8)

1、将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的方法，其特征在于，在所述移动炉床炉中实施至少下述四个步骤：

1)将该还原产物从移动炉床上分开；

2)将该还原产物与固体还原剂分离；

3)将还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上，或者返回到固体还原剂层上；

4)将该还原产物排出到移动炉床炉的炉外；

其中，在将所述还原产物从移动炉床上去除、与固体还原剂分离的过程中，在所述移动炉床中，筛分不同粒径的还原产物和原料，使粒径小的部分原样残留在炉床上，并且筛分粒径大的还原产物、使粒径小的部分原样残留在炉床上的过程包括：横跨移动炉的宽度方向设置螺旋输送机，使之由该移动炉床突出直至炉外，调整螺旋输送机的轴线对于移动炉床的位置，由此使一部固体还原剂原样残留，粒径大的还原产物利用该螺旋输送机与固体还原剂层分开、排出。

2、按照权利要求1所述的从移动型炉床炉排出还原产物的方法，其特征在于，利用围绕所述螺旋输送机的轴线方向设置开口的壳体，使粒径小的还原产物原样残留在上述固体还原剂层上。

3、按照权利要求2所述的从移动型炉床炉排出还原产物的方法，其特征在于，设有开口的所述壳体是一个覆盖所述螺旋输送机的筛筒。

4、按照权利要求1所述的从移动型炉床炉排出还原产物的方法，其特征在于，利用所述螺旋输送机，选择排出到炉床外的粒径大的还原产物和粒径小的还原产物，粒径小的部分回到所述移动型炉床炉的固体还原剂层中或混合原料层中。

5、将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使所述还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将所述还原产物排出到移动炉床炉的炉外的装置为包括下述部件的壳体：螺旋输送机、侧壁和底板，所述螺旋输送机在所述移动型炉床炉的还原产物排出部分中横跨移动炉床的宽度方向，从该移动型炉床炉向炉外伸出，壁板设置在螺旋输送机的所述移动炉床行进方向的下游侧，于螺旋输送机沿着轴线方向的侧面设置，底板设置于壁板的下端部，基本与移动炉床平行。

6、按照权利要求5所述的从移动型炉床炉排出还原产物的设备，其特征在于，所述壳体上具有开口部分。

7、将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将该还原产物排出到移动炉床炉炉外的装置包括螺旋输送机、还原剂排出沟槽、还原产物排出沟槽和筛筒，该螺旋输送机设置于移动型炉床炉的排出部分，与该移动炉床的移动方向成直角方向，该还原剂排出沟槽和该还原产物排出沟槽设置于该螺旋输送机突出到炉外的部分，由炉体侧顺次配置，该筛筒设置于与该还原剂排出沟槽对应位置上的该螺旋输送机中，为与该还原剂排出沟槽同步回转的二重筒状，所述还原产物排出沟槽与所述筛筒的开口端部位置对准。

8、将在移动型炉床炉的移动炉床上生成的还原产物排出炉外的设备，其特征在于，在上述移动型炉床炉内至少包括下述四种装置：

1)将该还原产物从移动炉床上分开的分开装置；

2)将该还原产物与固体还原剂分离的分离装置；

3)使还原产物以外的粒子原样残留在固体还原剂层上、或者返回到固体还原剂层上的返回装置；

4)将该还原产物排出到移动型炉床炉的炉外的排出装置；

其中，使所述还原产物从移动炉床炉上分开、与固体还原剂分离并且将还原产物排出到移动炉床炉炉外的装置包括一个设置在移动炉床的排出部分的引导板，用于减小还原产物和固体还原剂的聚积层的宽度，还包括一个设置于所述引导板的端部、垂直于移动炉床的移动方向的螺旋输送机，该螺旋输送机在移动炉床的排出端设置有锥形部分，其延伸部分设置有直径缩小的部分，在螺旋输送机的锥形部分中，设置有头细的圆筒状捕集沟槽，该捕集沟槽的排出端的前述直径缩小的部分中，设置有对应于炉床的部分中只有网状筛板的排出筒，该排出筒位于炉外的开口端部中设置还原产物排出沟槽。

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