JP2001241859A - 還元溶融法 - Google Patents
還元溶融法Info
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- JP2001241859A JP2001241859A JP2000100084A JP2000100084A JP2001241859A JP 2001241859 A JP2001241859 A JP 2001241859A JP 2000100084 A JP2000100084 A JP 2000100084A JP 2000100084 A JP2000100084 A JP 2000100084A JP 2001241859 A JP2001241859 A JP 2001241859A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
(57)【要約】
【課題】高炉及び高炉タイプの溶融炉の出銑口から排出
する溶銑やスラグが冷えによる出銑口の閉塞や半溶解な
どの問題を解決する。 【解決手段】本発明では、高炉及び高炉タイプの溶融炉
の炉底に、インダクションコイルを巻いて発熱させ、炉
底の熱を上昇させる。また、炉底のコークスを利用して
低周波、高周波誘導溶解によって炉底のコークス、溶融
物の温度を上昇させる。さらに、インダクションコイル
の出力調整によって、炉底内の溶銑及びスラグの流れを
コントロールする。
する溶銑やスラグが冷えによる出銑口の閉塞や半溶解な
どの問題を解決する。 【解決手段】本発明では、高炉及び高炉タイプの溶融炉
の炉底に、インダクションコイルを巻いて発熱させ、炉
底の熱を上昇させる。また、炉底のコークスを利用して
低周波、高周波誘導溶解によって炉底のコークス、溶融
物の温度を上昇させる。さらに、インダクションコイル
の出力調整によって、炉底内の溶銑及びスラグの流れを
コントロールする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉及び高炉タイ
プの溶融炉の炉底や出銑口やスラグ排出口に、インダク
ションコイルを巻いて、炉底の熱を上昇させて溶銑及び
スラグ排出の向上排出コントロールに関するものであ
る。また、竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並びに
一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉底や
出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクションコイ
ルを巻いて発熱させ、炉底や出銑口、出砕口、スラグ排
出口の温度を上昇させて溶銑及びスラグ排出の向上及び
排出コントロールに関するものである。また、これらの
出銑樋、スラグ樋にインダクションコイルを巻き、低周
波、高周波によって発熱させて出銑やスラグ排出のスピ
ードコントロール及び開閉のコントロールを行う方法で
ある。
プの溶融炉の炉底や出銑口やスラグ排出口に、インダク
ションコイルを巻いて、炉底の熱を上昇させて溶銑及び
スラグ排出の向上排出コントロールに関するものであ
る。また、竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並びに
一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉底や
出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクションコイ
ルを巻いて発熱させ、炉底や出銑口、出砕口、スラグ排
出口の温度を上昇させて溶銑及びスラグ排出の向上及び
排出コントロールに関するものである。また、これらの
出銑樋、スラグ樋にインダクションコイルを巻き、低周
波、高周波によって発熱させて出銑やスラグ排出のスピ
ードコントロール及び開閉のコントロールを行う方法で
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の高炉、転炉、キュポラ、シャフト
炉、キュポラ溶融炉あるいは一般廃棄物や産業廃棄物の
ガス化溶融炉及び直接溶融では、図１に示すように、１
炉の単基として成り立っており、その単基の炉内は、耐
火性レンガを敷き詰めた炉床１を形成し、その上部は溶
解した銑鉄が集まるように溶銑床２を設け、その上部に
は鉱滓を分離する鉱滓床３を設けてあり、それらを囲繞
して耐火性レンガで形成した炉腹４を設け、その上部に
は一体として耐火性レンガを積み上げてシャフト５を形
成し、これらの周囲は鉄板６で包囲され保護されてい
る。炉壁には温風を送り込む羽口７が数十カ所開いてお
り、炉内ではレースウェイ８を通して完全に熱が行き渡
るように形成されている。ここから吹き込まれた高温の
熱風は、多段層９Ａになった鉄鉱石原料とコークス（例
えば２５層ずつ）の間を通り燃焼ガスとなり鉄鉱石を還
元させ、溶解して銑鉄を下に落として取り出すととも
に、排ガスは炉頂１０から高炉ガス上昇管１１に集めら
れる。そして１炉の単基であるため、この排ガスは潜熱
を利用すること無く冷却させられ、排ガスも他の工程に
送られたりして、また排ガスの組成を改質することも無
く、複数の２基以上ある高炉は無かった。また、鉱滓も
系外に取り出す構造になっている。鉄鉱石、コークス、
石灰石などの原料９の装入はベルトコンベアーまたは貨
車１２で上部の炉頂１０に運ばれ、ホッパー１３に投入
され、外部の信号により大ベル１４により、一定周期で
常に原料装入表面１５まで補給されていく。炉内温度
は、下部ほど高く、最高域では約２２００℃の高温にな
っている。１６は高炉支柱、１７は熱風管、１８はガス
灰ダスト沈降装置、１９は出銑口、２０はそこから出た
銑鉄を運ぶトーピードカー、２１は鉱滓の出口、２２は
鉱滓車、２３は熱風環状管である。そして出銑口や出砕
口、スラグ排出口では、耐火レンガのみによって構成さ
れており、このレンガが冷えていることが多く、このレ
ンガの冷えにより、溶銑やスラグが凝固して排出されな
いというトラブルが多く発生し、重大な問題であった。
炉、キュポラ溶融炉あるいは一般廃棄物や産業廃棄物の
ガス化溶融炉及び直接溶融では、図１に示すように、１
炉の単基として成り立っており、その単基の炉内は、耐
火性レンガを敷き詰めた炉床１を形成し、その上部は溶
解した銑鉄が集まるように溶銑床２を設け、その上部に
は鉱滓を分離する鉱滓床３を設けてあり、それらを囲繞
して耐火性レンガで形成した炉腹４を設け、その上部に
は一体として耐火性レンガを積み上げてシャフト５を形
成し、これらの周囲は鉄板６で包囲され保護されてい
る。炉壁には温風を送り込む羽口７が数十カ所開いてお
り、炉内ではレースウェイ８を通して完全に熱が行き渡
るように形成されている。ここから吹き込まれた高温の
熱風は、多段層９Ａになった鉄鉱石原料とコークス（例
えば２５層ずつ）の間を通り燃焼ガスとなり鉄鉱石を還
元させ、溶解して銑鉄を下に落として取り出すととも
に、排ガスは炉頂１０から高炉ガス上昇管１１に集めら
れる。そして１炉の単基であるため、この排ガスは潜熱
を利用すること無く冷却させられ、排ガスも他の工程に
送られたりして、また排ガスの組成を改質することも無
く、複数の２基以上ある高炉は無かった。また、鉱滓も
系外に取り出す構造になっている。鉄鉱石、コークス、
石灰石などの原料９の装入はベルトコンベアーまたは貨
車１２で上部の炉頂１０に運ばれ、ホッパー１３に投入
され、外部の信号により大ベル１４により、一定周期で
常に原料装入表面１５まで補給されていく。炉内温度
は、下部ほど高く、最高域では約２２００℃の高温にな
っている。１６は高炉支柱、１７は熱風管、１８はガス
灰ダスト沈降装置、１９は出銑口、２０はそこから出た
銑鉄を運ぶトーピードカー、２１は鉱滓の出口、２２は
鉱滓車、２３は熱風環状管である。そして出銑口や出砕
口、スラグ排出口では、耐火レンガのみによって構成さ
れており、このレンガが冷えていることが多く、このレ
ンガの冷えにより、溶銑やスラグが凝固して排出されな
いというトラブルが多く発生し、重大な問題であった。
【０００３】高炉及び高炉タイプの溶融炉、あるいはガ
ス化溶融炉及び直接溶融炉の出銑口やスラグ排出口、炉
底には耐火物のみであり、炉底や排出口の冷えにより溶
融物の排出に影響を及ぼし、出銑口やスラグ排出口の自
然の閉塞や半凝固など、操業に大きく支障をきたしてい
た。
ス化溶融炉及び直接溶融炉の出銑口やスラグ排出口、炉
底には耐火物のみであり、炉底や排出口の冷えにより溶
融物の排出に影響を及ぼし、出銑口やスラグ排出口の自
然の閉塞や半凝固など、操業に大きく支障をきたしてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高炉及び高炉タイプの
溶融炉、一般廃棄物や産廃棄物のガス化溶融炉や直接溶
融炉の出銑口やスラグ排出口、出砕口から排出する溶銑
やスラグが冷え、凝固による出銑口やスラグ排出口、出
砕口の閉塞や半凝固などの問題を解決する。
溶融炉、一般廃棄物や産廃棄物のガス化溶融炉や直接溶
融炉の出銑口やスラグ排出口、出砕口から排出する溶銑
やスラグが冷え、凝固による出銑口やスラグ排出口、出
砕口の閉塞や半凝固などの問題を解決する。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】本発明では、高炉及び
高炉タイプの溶融炉あるいはガス化溶融炉や直接溶融炉
の炉底や出銑口、出砕口、スラグ排出口に、インダクシ
ョンコイルを巻いて発熱させ、炉底の熱を上昇させる。
また、炉底炉内のコークスを利用して低周波、高周波誘
導溶解によって炉底のコークス、溶融物の温度を上昇さ
せる。さらに、インダクションコイルの出力調整によっ
て、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロールす
る。また、本発明はコントロールシステムによって、炉
底内の溶銑や、スラグの温度を目標設定された温度と一
定になるように調整することを特徴とする。
高炉タイプの溶融炉あるいはガス化溶融炉や直接溶融炉
の炉底や出銑口、出砕口、スラグ排出口に、インダクシ
ョンコイルを巻いて発熱させ、炉底の熱を上昇させる。
また、炉底炉内のコークスを利用して低周波、高周波誘
導溶解によって炉底のコークス、溶融物の温度を上昇さ
せる。さらに、インダクションコイルの出力調整によっ
て、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロールす
る。また、本発明はコントロールシステムによって、炉
底内の溶銑や、スラグの温度を目標設定された温度と一
定になるように調整することを特徴とする。
【０００６】
【実施の形態】高炉及び高炉タイプの溶融炉、ガス化溶
融炉、直接溶融炉の炉底や出銑口、出砕口、スラグ排出
口に、インダクションコイルを巻いて発熱させ、炉底の
温度を上昇させて溶銑及上びスラグの排出を向上させる
ようにする。また、炉底のコークスを利用して低周波、
高周波誘導溶解によって炉底のコークス、溶融物の温度
を上昇させるようにする。
融炉、直接溶融炉の炉底や出銑口、出砕口、スラグ排出
口に、インダクションコイルを巻いて発熱させ、炉底の
温度を上昇させて溶銑及上びスラグの排出を向上させる
ようにする。また、炉底のコークスを利用して低周波、
高周波誘導溶解によって炉底のコークス、溶融物の温度
を上昇させるようにする。
【０００７】インダクションコイルの出力調整によっ
て、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロールす
る。また、出銑口やスラグ排出口、あるいは、その樋に
インダクションコイルの出力調整によって流れる金属や
スラグのスピードをコントロールしたり、開閉のコント
ロールを行ったりする。
て、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロールす
る。また、出銑口やスラグ排出口、あるいは、その樋に
インダクションコイルの出力調整によって流れる金属や
スラグのスピードをコントロールしたり、開閉のコント
ロールを行ったりする。
【０００８】また、高炉及び高炉タイプ溶融炉の炉底
に、鉄やカーボンやコークス等被抵抗の大きいものを投
入し、それを媒体とすることもできる。
に、鉄やカーボンやコークス等被抵抗の大きいものを投
入し、それを媒体とすることもできる。
【０００９】炉底の耐火物や出銑口、出砕口、スラグ排
出口の耐火物の一部あるいは全部を、電気抵抗が低い鉄
等の金属を用いたり、カーボン系のレンガを用いて構成
させる構造の炉もできる。また、鉄などの磁性金属や、
カーボンレンガなど磁性耐火物を発熱体の媒体に用い
て、その媒体自体も耐火レンガの代替にすることも可能
である。さらに、アグロメレートや廃プラスチックなど
もカーボンレンガとして媒体に使用できる。
出口の耐火物の一部あるいは全部を、電気抵抗が低い鉄
等の金属を用いたり、カーボン系のレンガを用いて構成
させる構造の炉もできる。また、鉄などの磁性金属や、
カーボンレンガなど磁性耐火物を発熱体の媒体に用い
て、その媒体自体も耐火レンガの代替にすることも可能
である。さらに、アグロメレートや廃プラスチックなど
もカーボンレンガとして媒体に使用できる。
【００１０】本発明では、Ｎ２やＣＯ２、ＣＯガス、Ａ
ｒガスなどで、炉内を無酸素状態にコントロールし、還
元雰囲気に保つことで、ダイオキシンなどの有害な物質
を発生させないことが可能となる。またカーボンレンガ
を使用する場合にも、カーボンレンガに着火し発火する
ようなことがなくなり、安全性でもコスト的にも有効で
ある。
ｒガスなどで、炉内を無酸素状態にコントロールし、還
元雰囲気に保つことで、ダイオキシンなどの有害な物質
を発生させないことが可能となる。またカーボンレンガ
を使用する場合にも、カーボンレンガに着火し発火する
ようなことがなくなり、安全性でもコスト的にも有効で
ある。
【００１１】また、本発明はカーボンレンガが大気や酸
素と触れないように、出銑口や出砕口、スラグ排出口ま
た樋をＮ２やＣＯ２などのガスで無酸素雰囲気にシール
することを特徴とする。
素と触れないように、出銑口や出砕口、スラグ排出口ま
た樋をＮ２やＣＯ２などのガスで無酸素雰囲気にシール
することを特徴とする。
【００１２】図６に、炉内炉底から流出する出銑口樋や
スラグ排出口樋の本発明によるインダクションコイルを
設けた溶融物流出コントロールシステムを示す。出銑口
樋やスラグ排出樋は、炉体から外部に突出しているた
め、常温の大気によって、流出する溶融物を冷却し、円
滑な流れに支障をきたしやすく、半凝固状態になりやす
い。本発明は、この重大な問題の解決策となる革新的な
システムである。炉内から流出する溶融物をインダクシ
ョンコイル３０によって、カーボン耐火物３１を介し
て、常に高温に保持コントロールし、溶融物を半凝固状
態にすること無く円滑に流出させるシステム３６であ
る。
スラグ排出口樋の本発明によるインダクションコイルを
設けた溶融物流出コントロールシステムを示す。出銑口
樋やスラグ排出樋は、炉体から外部に突出しているた
め、常温の大気によって、流出する溶融物を冷却し、円
滑な流れに支障をきたしやすく、半凝固状態になりやす
い。本発明は、この重大な問題の解決策となる革新的な
システムである。炉内から流出する溶融物をインダクシ
ョンコイル３０によって、カーボン耐火物３１を介し
て、常に高温に保持コントロールし、溶融物を半凝固状
態にすること無く円滑に流出させるシステム３６であ
る。
【００１３】本発明によって消費コークス量や天然ガ
ス、プロパン、重油、灯油のエネルギー削減ができる。
表１に示す通り省エネルギーかつ、低コストとなる。
ス、プロパン、重油、灯油のエネルギー削減ができる。
表１に示す通り省エネルギーかつ、低コストとなる。
【表１】
【００１４】竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並び
に一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉底
や出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクションコ
イルを巻き、発熱の媒体とするカーボンレンガを、炉内
耐火物レンガの代替とし、炉の重量を大幅に軽くするこ
とができる。
に一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉底
や出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクションコ
イルを巻き、発熱の媒体とするカーボンレンガを、炉内
耐火物レンガの代替とし、炉の重量を大幅に軽くするこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】炉底の温度を上昇でき溶銑及上びスラグ
の排出を向上させることができる。また、炉底のコーク
スを利用して低周波、高周波誘導溶解によって炉底のコ
ークス、溶融物の温度を上昇させることができる。表２
に、本発明による排出スラグの温度差を示す。
の排出を向上させることができる。また、炉底のコーク
スを利用して低周波、高周波誘導溶解によって炉底のコ
ークス、溶融物の温度を上昇させることができる。表２
に、本発明による排出スラグの温度差を示す。
【表２】 さらに、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロール
システムによって調整ができる。
システムによって調整ができる。
【００１６】本発明により、炉底の熱を上昇または保温
させることにより、消費コークス量のエネルギー削減が
できる。
させることにより、消費コークス量のエネルギー削減が
できる。
【００１７】また、炉内の温度を従来より短時間で昇温
させることができる。表３に一般廃棄物を溶融したガス
化溶融炉のスラグ排出時間を示す。
させることができる。表３に一般廃棄物を溶融したガス
化溶融炉のスラグ排出時間を示す。
【表３】 本発明により、１トン当りのスラグ排出時間が大幅に短
縮できる。
縮できる。
【００１８】カーボンレンガを用いて、炉内耐火物レン
ガの代替とし、炉の重量を大幅に軽くすることにより、
本体の材料コストや運搬費削減ができる。
ガの代替とし、炉の重量を大幅に軽くすることにより、
本体の材料コストや運搬費削減ができる。
【図１】従来の方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の断面図である。
【図３】本発明の実施例の断面図である。
【図４】本発明の実施例の断面図である。
【図５】本発明の実施例の断面図である。
【図６】本発明の実施例のインダクション樋による流出
コントロールシステムの断面図を示す。
コントロールシステムの断面図を示す。
３０・・・・インダクションコイル ３１・・・・耐火物又はカーボンレンガ ３２・・・・鉄皮 ３３・・・・コークス ３４・・・・出銑口 ３５・・・・樋（流出口樋） ３６・・・・コントロールシステム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｂ 11/02 Ｆ２７Ｄ 3/15 Ｚ Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 3/15 ３０３Ｄ
Claims (8)
- 【請求項１】 高炉及び高炉タイプ、あるいは鉄鋼業の
溶融炉の炉底、出銑口及び出砕口に、インダクションコ
イルを巻いて発熱させ、炉底や出銑口や出砕スラグ口の
温度を上昇させて溶銑及びスラグの排出を向上させる還
元溶融法。 - 【請求項２】 高炉及び高炉タイプの溶融炉の炉底に、
炉底のコークスを利用して低周波、高周波誘導溶解によ
って炉底のコークス、溶融物の温度を上昇させる溶融
法。 - 【請求項３】 竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並
びに一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉
底や出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクション
コイルを巻き、発熱の媒体とするカーボンレンガを耐火
物として用いる還元並び溶融法。 - 【請求項４】 インダクションコイルの出力調整によっ
て、炉底内の溶銑及びスラグの流れをコントロールする
還元溶融法。 - 【請求項５】 竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並
びに一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の炉
底や出銑口、出砕口及びスラグ排出口にインダクション
コイルを巻いて発熱させ、炉底の温度を上昇させて溶銑
及びスラグの排出を向上させる還元溶融法。 - 【請求項６】 Ｎ２やＣＯ２、ＣＯガス、Ａｒガスなど
で、炉内を無酸素状態にコントロールし、不活性もしく
は還元雰囲気に保つことにより、カーボンレンガが大気
と触れないようにした炉内炉底や出銑口や出砕口、スラ
グ排出口にインダクションコイルの出力により低周波高
周波を設けたＮ２やＣＯ２、ＣＯ、Ａｒガスでシールす
る還元溶融法。 - 【請求項７】 竪型炉、シャフト炉、キュポラ、転炉並
びに一般廃棄物や産廃棄物を処理するガス化溶融炉の出
銑口、出砕口及びスラグ排出口を下に設け、そこに巻か
れたインダクションコイルの出力調整により、溶銑及び
スラグの流出や閉塞を自在にコントロールする還元溶融
法。 - 【請求項８】 これらの炉の出銑口からの出銑樋や出砕
スラグ排出口からのスラグ樋にインダクションコイルを
巻き、発熱させて、これらの出銑やスラグの排出や流れ
のコントロールと開閉のコントロールを行う方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100084A JP2001241859A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 還元溶融法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100084A JP2001241859A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 還元溶融法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241859A true JP2001241859A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18614339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000100084A Pending JP2001241859A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 還元溶融法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001241859A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009038140A1 (ja) | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法 |
| WO2009038139A1 (ja) | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法 |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000100084A patent/JP2001241859A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009038140A1 (ja) | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法 |
| WO2009038139A1 (ja) | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法 |
| US7993428B2 (en) | 2007-09-19 | 2011-08-09 | Kobe Steel, Ltd. | Method for manufacturing molten iron |
| US8012237B2 (en) | 2007-09-19 | 2011-09-06 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing molten iron |
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