JP2001303114A - 金属浴型溶融還元炉及び金属製錬設備 - Google Patents
金属浴型溶融還元炉及び金属製錬設備Info
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- JP2001303114A JP2001303114A JP2000127192A JP2000127192A JP2001303114A JP 2001303114 A JP2001303114 A JP 2001303114A JP 2000127192 A JP2000127192 A JP 2000127192A JP 2000127192 A JP2000127192 A JP 2000127192A JP 2001303114 A JP2001303114 A JP 2001303114A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラグスプラッシュによる装入ノズルなどの
詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流への飛散を効果
的に防止することができ、しかも炉高も低くすることが
できる金属浴型溶融還元炉を提供する。 【解決手段】 炉体側部に、内部が炉内空間に開放した
張り出し部を連設し、該張り出し部に固体装入物を炉内
に装入するための装入手段を設けたことを特徴とし、固
体装入物は張り出し部に設けられた装入シュートによっ
て湯面の近い位置で装入されるため、粉粒状の固体装入
物が炉内ガス流に飛散する割合が少なく、また装入シュ
ートが炉体の側部に設けられているため、スラグスプラ
ッシュが装入シュートに付着することも避けられる。
詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流への飛散を効果
的に防止することができ、しかも炉高も低くすることが
できる金属浴型溶融還元炉を提供する。 【解決手段】 炉体側部に、内部が炉内空間に開放した
張り出し部を連設し、該張り出し部に固体装入物を炉内
に装入するための装入手段を設けたことを特徴とし、固
体装入物は張り出し部に設けられた装入シュートによっ
て湯面の近い位置で装入されるため、粉粒状の固体装入
物が炉内ガス流に飛散する割合が少なく、また装入シュ
ートが炉体の側部に設けられているため、スラグスプラ
ッシュが装入シュートに付着することも避けられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄鉱石などの金
属酸化物及び/又は金属水酸化物を製錬して金属溶湯を
得るための金属浴型溶融還元炉及びこの金属浴型溶融還
元炉を備えた金属製錬設備に関する。
属酸化物及び/又は金属水酸化物を製錬して金属溶湯を
得るための金属浴型溶融還元炉及びこの金属浴型溶融還
元炉を備えた金属製錬設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄鉱石など金属酸化物や金属水酸
化物を製錬して金属溶湯を得るため製錬炉として、図1
0に示すような設備構成を備えた金属浴型溶融還元炉が
知られている。一般に、この溶融還元炉は密閉型(加圧
炉方式)であり、炉内の鉄浴に酸素を吹き込むためのラ
ンス30と、同じく撹拌用ガスを吹き込むためのガス吹
込み手段31(例えば、底吹きノズルなど)などを備
え、また、炉体の上方には鉄鉱石(通常、予備還元され
た鉄鉱石)、炭材(石炭)、副原料(生石灰など)を装
入するため複数の装入タンク32を備え、これら装入タ
ンク32から装入管33を通じて炉上部の装入ノズル3
4に原料が供給され、炉内に投入されるようにしてあ
る。
化物を製錬して金属溶湯を得るため製錬炉として、図1
0に示すような設備構成を備えた金属浴型溶融還元炉が
知られている。一般に、この溶融還元炉は密閉型(加圧
炉方式)であり、炉内の鉄浴に酸素を吹き込むためのラ
ンス30と、同じく撹拌用ガスを吹き込むためのガス吹
込み手段31(例えば、底吹きノズルなど)などを備
え、また、炉体の上方には鉄鉱石(通常、予備還元され
た鉄鉱石)、炭材(石炭)、副原料(生石灰など)を装
入するため複数の装入タンク32を備え、これら装入タ
ンク32から装入管33を通じて炉上部の装入ノズル3
4に原料が供給され、炉内に投入されるようにしてあ
る。
【0003】このような溶融還元炉では、前記装入ノズ
ル34を通じて鉄鉱石及び炭材と副原料が炉内に投入さ
れるとともに、ランス30及びガス吹込み手段31を通
じて酸素と撹拌用ガスが炉内に吹き込まれ、炉内に供給
された炭材及び溶鉄中の炭素とランス30を通じて吹き
込まれた酸素ガスとが反応してCOガスが発生するとと
もに、このCOガスはランス30を通して吹き込まれた
酸素ガスと反応してCO2ガスとなり、このときの炭材
及びCOの燃焼熱により溶鉄中の鉄鉱石が溶解されると
ともに、炭材中の炭素により最終還元がされ、溶銑が得
られる。また、出銑滓は、定期的に炉側部に開孔機によ
って出銑滓口を開孔することによりなされる。
ル34を通じて鉄鉱石及び炭材と副原料が炉内に投入さ
れるとともに、ランス30及びガス吹込み手段31を通
じて酸素と撹拌用ガスが炉内に吹き込まれ、炉内に供給
された炭材及び溶鉄中の炭素とランス30を通じて吹き
込まれた酸素ガスとが反応してCOガスが発生するとと
もに、このCOガスはランス30を通して吹き込まれた
酸素ガスと反応してCO2ガスとなり、このときの炭材
及びCOの燃焼熱により溶鉄中の鉄鉱石が溶解されると
ともに、炭材中の炭素により最終還元がされ、溶銑が得
られる。また、出銑滓は、定期的に炉側部に開孔機によ
って出銑滓口を開孔することによりなされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような金属浴型溶
融還元炉内では、供給された酸素や撹拌ガスの作用によ
って多量のスラグスプラッシュが発生し、これが固体装
入物(原料や副原料など)の装入ノズル34(又はシュ
ート)に付着し、ノズル詰りの原因となる。このため従
来では、図10に示すようにスラグスプラッシュが届か
ない炉頂部に装入ノズル34を設け、炉頂部から原料な
どの固体装入物を投入している。
融還元炉内では、供給された酸素や撹拌ガスの作用によ
って多量のスラグスプラッシュが発生し、これが固体装
入物(原料や副原料など)の装入ノズル34(又はシュ
ート)に付着し、ノズル詰りの原因となる。このため従
来では、図10に示すようにスラグスプラッシュが届か
ない炉頂部に装入ノズル34を設け、炉頂部から原料な
どの固体装入物を投入している。
【0005】しかし、このように炉頂部から固体装入物
を投入した場合、粉粒状の固体装入物が炉内ガス流に飛
散して排ガスとともに炉外に排出され、装入物の歩留ま
りが悪いという問題がある。また、装入タンク32を炉
上方に設置し、炉頂部から原料などの固体装入物の投入
を行うため、これら装入手段を含めた炉高が高くなり、
設備費の増大を招くなどの問題もある。
を投入した場合、粉粒状の固体装入物が炉内ガス流に飛
散して排ガスとともに炉外に排出され、装入物の歩留ま
りが悪いという問題がある。また、装入タンク32を炉
上方に設置し、炉頂部から原料などの固体装入物の投入
を行うため、これら装入手段を含めた炉高が高くなり、
設備費の増大を招くなどの問題もある。
【0006】また、従来のような加圧炉式(密閉型)の
金属浴型溶融還元炉では、定期的に炉側部に開孔機によ
って出銑滓口を開孔して出銑滓を行う必要があり、その
ための設備や作業コストがかかり、また作業自体も煩雑
である。また、溶銑温度の測温は炉頂部からサブランス
を吊り下すことにより行われるが、密閉型炉でこのよう
なサンプリングを行うためには特別な機構が必要であ
り、また作業も煩雑なものとなる。
金属浴型溶融還元炉では、定期的に炉側部に開孔機によ
って出銑滓口を開孔して出銑滓を行う必要があり、その
ための設備や作業コストがかかり、また作業自体も煩雑
である。また、溶銑温度の測温は炉頂部からサブランス
を吊り下すことにより行われるが、密閉型炉でこのよう
なサンプリングを行うためには特別な機構が必要であ
り、また作業も煩雑なものとなる。
【0007】また、加圧炉式の溶融還元炉では、炉の立
ち上げ時(炉操業停止後の再立ち上げ時も含む)に炉内
で種湯を形成する場合、スクラップなどを装入して炉内
で溶解させる方法や出銑口から炉内に溶湯を注入する方
法などが考えられるが、前者の方法では高FeOのスラ
グが生成するため炉内耐火物を著しく損耗させるという
問題があり、また、後者の方法では特別な設備が必要で
あり、また作業自体も煩雑なものとなる。
ち上げ時(炉操業停止後の再立ち上げ時も含む)に炉内
で種湯を形成する場合、スクラップなどを装入して炉内
で溶解させる方法や出銑口から炉内に溶湯を注入する方
法などが考えられるが、前者の方法では高FeOのスラ
グが生成するため炉内耐火物を著しく損耗させるという
問題があり、また、後者の方法では特別な設備が必要で
あり、また作業自体も煩雑なものとなる。
【0008】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の課題を解決し、スラグスプラッシュによる装入
ノズルなどの詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流へ
の飛散を効果的に防止することができ、しかも炉高も低
くすることができる金属浴型溶融還元炉を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、炉からの出銑滓や
溶銑の測温を容易に行うことができる金属浴型溶融還元
炉を提供することにある。さらに、本発明の他の目的
は、上記の金属浴型溶融還元炉と予備還元炉とを備えた
最も効率的且つ経済的な金属製錬設備を提供することに
ある。
来技術の課題を解決し、スラグスプラッシュによる装入
ノズルなどの詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流へ
の飛散を効果的に防止することができ、しかも炉高も低
くすることができる金属浴型溶融還元炉を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、炉からの出銑滓や
溶銑の測温を容易に行うことができる金属浴型溶融還元
炉を提供することにある。さらに、本発明の他の目的
は、上記の金属浴型溶融還元炉と予備還元炉とを備えた
最も効率的且つ経済的な金属製錬設備を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、本発明は以下のような特徴を有する。 [1] 炉体側部に、内部が炉内空間に開放した張り出し部
を連設し、該張り出し部に固体装入物を炉内に装入する
ための装入手段を設けたことを特徴とする金属浴型溶融
還元炉。 [2] 上記[1]の金属浴型溶融還元炉において、少なくと
も一部の装入手段が固体装入物を重力落下装入する装入
シュートであることを特徴とする金属浴型溶融還元炉。
するため、本発明は以下のような特徴を有する。 [1] 炉体側部に、内部が炉内空間に開放した張り出し部
を連設し、該張り出し部に固体装入物を炉内に装入する
ための装入手段を設けたことを特徴とする金属浴型溶融
還元炉。 [2] 上記[1]の金属浴型溶融還元炉において、少なくと
も一部の装入手段が固体装入物を重力落下装入する装入
シュートであることを特徴とする金属浴型溶融還元炉。
【0010】[3] 上記[1]の金属浴型溶融還元炉におい
て、少なくとも一部の装入手段が固体装入物を炉内にイ
ンジェクションする吹込みノズルであることを特徴とす
る金属浴型溶融還元炉。 [4] 上記[1]又は[2]の金属浴型溶融還元炉において、常
圧炉方式の溶融還元炉であって、炉底側部に形成された
出銑滓口と出銑樋との間に連続出銑滓用の通路を有し、
該通路の出側にはスラグ分離用のスキンマを設け、該ス
キンマの入側にスラグ排出部を設けたことを特徴とする
金属浴型溶融還元炉。
て、少なくとも一部の装入手段が固体装入物を炉内にイ
ンジェクションする吹込みノズルであることを特徴とす
る金属浴型溶融還元炉。 [4] 上記[1]又は[2]の金属浴型溶融還元炉において、常
圧炉方式の溶融還元炉であって、炉底側部に形成された
出銑滓口と出銑樋との間に連続出銑滓用の通路を有し、
該通路の出側にはスラグ分離用のスキンマを設け、該ス
キンマの入側にスラグ排出部を設けたことを特徴とする
金属浴型溶融還元炉。
【0011】[5] 上記[4]の金属浴型溶融還元炉におい
て、スラグ分離用のスキンマの出側に湯溜り部が形成さ
れるようにし、該湯溜り部内の溶銑温度を測定する溶湯
測温装置を備えたことを特徴とする金属浴型溶融還元
炉。 [6] 上記[1]〜[5]のいずれかの金属浴型溶融還元炉と、
該金属浴型溶融還元炉に隣接して設けられる回転炉床式
の予備還元炉とを備え、該予備還元炉の原料払出部から
払い出された予備還元済み原料を、前記金属浴型溶融還
元炉の張り出し部に設けられた装入手段に供給するため
の原料移送手段を設けたことを特徴とする金属製錬設
備。
て、スラグ分離用のスキンマの出側に湯溜り部が形成さ
れるようにし、該湯溜り部内の溶銑温度を測定する溶湯
測温装置を備えたことを特徴とする金属浴型溶融還元
炉。 [6] 上記[1]〜[5]のいずれかの金属浴型溶融還元炉と、
該金属浴型溶融還元炉に隣接して設けられる回転炉床式
の予備還元炉とを備え、該予備還元炉の原料払出部から
払い出された予備還元済み原料を、前記金属浴型溶融還
元炉の張り出し部に設けられた装入手段に供給するため
の原料移送手段を設けたことを特徴とする金属製錬設
備。
【0012】[7] 上記[6]の金属製錬設備において、金
属浴型溶融還元炉が常圧炉方式であるとともに、予備還
元炉が金属浴型溶融還元炉の張り出し部位置よりも高い
位置に設置され、原料移送手段が、予備還元炉の原料払
出部と金属浴型溶融還元炉の装入手段間を連絡する供給
導管及び/又は機械搬送手段により構成されたことを特
徴とする金属製錬設備。 [8] 上記[7]の金属製錬設備において、原料移送手段
が、予備還元炉の原料払出部と金属浴型溶融還元炉の装
入手段間を連絡する供給導管により構成され、前記原料
払出部から払い出された予備還元済み原料が供給導管内
を重力落下して前記装入手段に供給されるようにしたこ
とを特徴とする金属製錬設備。
属浴型溶融還元炉が常圧炉方式であるとともに、予備還
元炉が金属浴型溶融還元炉の張り出し部位置よりも高い
位置に設置され、原料移送手段が、予備還元炉の原料払
出部と金属浴型溶融還元炉の装入手段間を連絡する供給
導管及び/又は機械搬送手段により構成されたことを特
徴とする金属製錬設備。 [8] 上記[7]の金属製錬設備において、原料移送手段
が、予備還元炉の原料払出部と金属浴型溶融還元炉の装
入手段間を連絡する供給導管により構成され、前記原料
払出部から払い出された予備還元済み原料が供給導管内
を重力落下して前記装入手段に供給されるようにしたこ
とを特徴とする金属製錬設備。
【0013】[9] 上記[6]の金属製錬設備において、金
属浴型溶融還元炉が加圧炉方式であるとともに、予備還
元済み原料の原料移送手段の途中に原料貯留タンクを備
え、該原料貯留タンクから金属浴型溶融還元炉の装入手
段に原料を供給するようにしたことを特徴とする金属製
錬設備。 [10] 上記[4]又は[5]の金属浴型溶融還元炉の操業方法
であって、溶融還元炉の立ち上げ時に、スラグ分離用の
スキンマの出側から連続出銑滓用の通路を通じて溶融還
元炉内に種湯を装入することを特徴とする金属浴型溶融
還元炉の操業方法。
属浴型溶融還元炉が加圧炉方式であるとともに、予備還
元済み原料の原料移送手段の途中に原料貯留タンクを備
え、該原料貯留タンクから金属浴型溶融還元炉の装入手
段に原料を供給するようにしたことを特徴とする金属製
錬設備。 [10] 上記[4]又は[5]の金属浴型溶融還元炉の操業方法
であって、溶融還元炉の立ち上げ時に、スラグ分離用の
スキンマの出側から連続出銑滓用の通路を通じて溶融還
元炉内に種湯を装入することを特徴とする金属浴型溶融
還元炉の操業方法。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の金属浴型溶融還元
炉について、鉄鉱石を製錬して溶銑を製造するための鉄
浴型溶融還元炉を例に説明する。図1ないし図3は、本
発明の溶融還元炉の一実施形態を示すもので、1は炉体
を示す。
炉について、鉄鉱石を製錬して溶銑を製造するための鉄
浴型溶融還元炉を例に説明する。図1ないし図3は、本
発明の溶融還元炉の一実施形態を示すもので、1は炉体
を示す。
【0015】前記炉体1は、耐火物で構成されて溶湯及
びスラグが収容される炉体下部101と、水冷構造体に
より構成される炉体上部102とから構成され、この炉
体上部102の下側が直胴部となっている。また、炉頂
部には2本の排ガスダクト13が接続されている。ま
た、炉頂部からは送酸用のランス6が挿入され、炉底部
には撹拌ガス吹き込み用の底吹きノズル7が設けられて
いる。
びスラグが収容される炉体下部101と、水冷構造体に
より構成される炉体上部102とから構成され、この炉
体上部102の下側が直胴部となっている。また、炉頂
部には2本の排ガスダクト13が接続されている。ま
た、炉頂部からは送酸用のランス6が挿入され、炉底部
には撹拌ガス吹き込み用の底吹きノズル7が設けられて
いる。
【0016】このような炉の基本構造において、炉体1
の側部、具体的には炉体下部101と炉体上部102を
構成する直胴部の下部領域を含む炉体の側部に、内部が
炉内空間に開放した張り出し部2が連設されている。し
たがって、この張り出し部2は上部が水冷構造体によ
り、また、下部が耐火物により各々構成され、この下部
の内側に湯面が形成される。
の側部、具体的には炉体下部101と炉体上部102を
構成する直胴部の下部領域を含む炉体の側部に、内部が
炉内空間に開放した張り出し部2が連設されている。し
たがって、この張り出し部2は上部が水冷構造体によ
り、また、下部が耐火物により各々構成され、この下部
の内側に湯面が形成される。
【0017】前記張り出し部2の上部には、固体装入物
(原料、炭材、副原料など)を炉内に装入するための装
入シュート3が設けられている。本実施形態では、中央
の原料(鉱石)用の装入シュート3aと、その両側に配
された原料以外の装入物(例えば、炭材、ダスト、副原
料等)用の装入シュート3b,3cとを備えている。各
装入シュート3はその先端側が斜め下方に向けられ、固
体装入物を重力落下装入できるように構成されている。
なお、装入手段としては、固体装入物を炉内にインジェ
クションする吹込みノズルを用いてもよく、固体装入物
が粉粒状の場合には特に好ましい。
(原料、炭材、副原料など)を炉内に装入するための装
入シュート3が設けられている。本実施形態では、中央
の原料(鉱石)用の装入シュート3aと、その両側に配
された原料以外の装入物(例えば、炭材、ダスト、副原
料等)用の装入シュート3b,3cとを備えている。各
装入シュート3はその先端側が斜め下方に向けられ、固
体装入物を重力落下装入できるように構成されている。
なお、装入手段としては、固体装入物を炉内にインジェ
クションする吹込みノズルを用いてもよく、固体装入物
が粉粒状の場合には特に好ましい。
【0018】また、各装入シュート3(3a〜3c)に
は、装入ホッパー4からそれぞれの固体装入物を供給す
るための移送手段5が接続されている。本実施形態の移
送手段5は、装入ホッパー4の払出部下方に設けられる
水平コンベア50と、この水平コンベア50で搬送され
た固体装入物を受けて前記装入シュート3に供給するた
めの装入管51とから構成されている。但し、この移送
手段5の構成は任意であり、例えば、装入ホッパー4の
払出部と装入シュート3とを直接連絡する装入管を設け
てもよい。
は、装入ホッパー4からそれぞれの固体装入物を供給す
るための移送手段5が接続されている。本実施形態の移
送手段5は、装入ホッパー4の払出部下方に設けられる
水平コンベア50と、この水平コンベア50で搬送され
た固体装入物を受けて前記装入シュート3に供給するた
めの装入管51とから構成されている。但し、この移送
手段5の構成は任意であり、例えば、装入ホッパー4の
払出部と装入シュート3とを直接連絡する装入管を設け
てもよい。
【0019】この実施形態の鉄浴型溶融還元炉は常圧炉
方式であるため連続出銑滓が可能であり、このため炉底
側部に出銑滓口14が形成されるとともに、この出銑滓
口14の前面に所謂前炉と称される耐火物構造体15が
設けられ、この耐火物構造体15(前炉)内部に前記出
銑滓口14から出銑樋9への出銑位置まで通じる連続出
銑滓用の通路8が形成されている。
方式であるため連続出銑滓が可能であり、このため炉底
側部に出銑滓口14が形成されるとともに、この出銑滓
口14の前面に所謂前炉と称される耐火物構造体15が
設けられ、この耐火物構造体15(前炉)内部に前記出
銑滓口14から出銑樋9への出銑位置まで通じる連続出
銑滓用の通路8が形成されている。
【0020】前記通路8の出側にはスラグ分離用のスキ
ンマ10が設けられ、このスキンマ10の入側にスラグ
排出部11が設けられている。このスラグ排出部11
は、前記スキンマ入側における通路上方の耐火物構造体
部分に縦孔状に設けられたスラグ抜出孔16と、このス
ラグ抜出孔16の上端に連設された出滓樋12とから構
成されている。
ンマ10が設けられ、このスキンマ10の入側にスラグ
排出部11が設けられている。このスラグ排出部11
は、前記スキンマ入側における通路上方の耐火物構造体
部分に縦孔状に設けられたスラグ抜出孔16と、このス
ラグ抜出孔16の上端に連設された出滓樋12とから構
成されている。
【0021】また、前記スキンマ10の出側には溶銑を
出銑樋9に流すため樋部17が設けられるとともに、こ
の樋部17とスキンマ10との間に湯溜り部aが形成さ
れるような構造にしてある。そして、前記樋部17の出
側の下方には出銑樋9が配置されている。また、前記湯
溜り部aの上方には溶銑温度を測定するための溶湯測温
装置18が設置されている。
出銑樋9に流すため樋部17が設けられるとともに、こ
の樋部17とスキンマ10との間に湯溜り部aが形成さ
れるような構造にしてある。そして、前記樋部17の出
側の下方には出銑樋9が配置されている。また、前記湯
溜り部aの上方には溶銑温度を測定するための溶湯測温
装置18が設置されている。
【0022】以上のような構造の溶融還元炉において
は、予備還元炉から搬送されてきた原料、さらには炭材
や副原料などの固体装入物がそれぞれの装入ホッパー4
に入れられ、この装入ホッパー4から移送手段5を介し
て張り出し部2に設けられた装入シュート3(3a〜3
b)に移送・供給され、この装入シュート3から炉内に
装入される。装入シュート3から炉内に装入された固体
装入物は、その落下速度や落下角度などによっても違い
はあるが、通常、張り出し部2内の湯面上若しくは張り
出し部2寄りの炉本体内の湯面上に落下する。
は、予備還元炉から搬送されてきた原料、さらには炭材
や副原料などの固体装入物がそれぞれの装入ホッパー4
に入れられ、この装入ホッパー4から移送手段5を介し
て張り出し部2に設けられた装入シュート3(3a〜3
b)に移送・供給され、この装入シュート3から炉内に
装入される。装入シュート3から炉内に装入された固体
装入物は、その落下速度や落下角度などによっても違い
はあるが、通常、張り出し部2内の湯面上若しくは張り
出し部2寄りの炉本体内の湯面上に落下する。
【0023】ここで、固体装入物は張り出し部2に設け
られた装入シュート3によって湯面の近い位置で装入さ
れるため、炉頂装入する場合に較べて粉粒状の固体装入
物が炉内ガス流に飛散する割合が少なく、また、装入シ
ュート3が炉体1の側部に設けられているため、スラグ
スプラッシュが装入シュート3に付着することも避けら
れる。
られた装入シュート3によって湯面の近い位置で装入さ
れるため、炉頂装入する場合に較べて粉粒状の固体装入
物が炉内ガス流に飛散する割合が少なく、また、装入シ
ュート3が炉体1の側部に設けられているため、スラグ
スプラッシュが装入シュート3に付着することも避けら
れる。
【0024】炉の操業中は、ランス6からの酸素吹錬と
底吹きノズル7からの撹拌ガスの底吹きがなされ、原料
(鉱石)の溶解と仕上還元がなされる。炉内で生成した
溶銑mとスラグsは炉底側部の出銑滓口14と通路8を
通じて連続出銑滓される。出銑滓口14から通路8に流
れた溶銑mとスラグsはスキンマ10によりスラグsの
みが堰き止められ、堰き止められたスラグsは炉側のヘ
ッド圧によりスキンマ10入側のスラグ抜出孔16内に
流れ、出滓樋12に排出される。また、溶銑mはスキン
マ10を通過し、湯溜り部aを経て樋部17に流れた
後、出銑樋9に流入し、さらに待機している溶銑鍋19
に流入する。また、図3に示すように、前記湯溜り部a
の上方に設置された溶湯測温装置18により、溶銑温度
が適宜測定される。この場合、溶湯測温装置18から湯
溜り部aにプローブ180を吊り降ろすだけで溶銑温度
の測定ができる。
底吹きノズル7からの撹拌ガスの底吹きがなされ、原料
(鉱石)の溶解と仕上還元がなされる。炉内で生成した
溶銑mとスラグsは炉底側部の出銑滓口14と通路8を
通じて連続出銑滓される。出銑滓口14から通路8に流
れた溶銑mとスラグsはスキンマ10によりスラグsの
みが堰き止められ、堰き止められたスラグsは炉側のヘ
ッド圧によりスキンマ10入側のスラグ抜出孔16内に
流れ、出滓樋12に排出される。また、溶銑mはスキン
マ10を通過し、湯溜り部aを経て樋部17に流れた
後、出銑樋9に流入し、さらに待機している溶銑鍋19
に流入する。また、図3に示すように、前記湯溜り部a
の上方に設置された溶湯測温装置18により、溶銑温度
が適宜測定される。この場合、溶湯測温装置18から湯
溜り部aにプローブ180を吊り降ろすだけで溶銑温度
の測定ができる。
【0025】また、図9は炉の立上げ時(炉操業停止後
の再立上時も含む)における種湯の装入方法を示してお
り、この場合には、例えば図に示すような容器部200
とこの容器部200から延びる装入管201(又は樋)
とを備えた種湯装入器具20を用い、装入管201の先
端を前記スキンマ10の出側に位置させ、容器部200
に種湯を入れて装入管201を通じてスキンマ10の出
側(湯溜り部aが形成される部分)に種湯を装入する。
これにより前記通路8を通じて炉内に簡単に種湯を装入
することができる。
の再立上時も含む)における種湯の装入方法を示してお
り、この場合には、例えば図に示すような容器部200
とこの容器部200から延びる装入管201(又は樋)
とを備えた種湯装入器具20を用い、装入管201の先
端を前記スキンマ10の出側に位置させ、容器部200
に種湯を入れて装入管201を通じてスキンマ10の出
側(湯溜り部aが形成される部分)に種湯を装入する。
これにより前記通路8を通じて炉内に簡単に種湯を装入
することができる。
【0026】図4及び図5は、以上述べたような溶融還
元炉(A)に隣接して回転炉床式の予備還元炉(B)
(以下、RHFという)を設置した金属製錬設備の一実
施形態を示したものである。ここで、RHF(B)の構
造例を図6〜図8に示すものについて説明する。図6〜
図8はRHFの一例を示すもので、図6は斜視図、図7
は原料払出部の炉壁を断面した状態で示す平面図、図8
は図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。
元炉(A)に隣接して回転炉床式の予備還元炉(B)
(以下、RHFという)を設置した金属製錬設備の一実
施形態を示したものである。ここで、RHF(B)の構
造例を図6〜図8に示すものについて説明する。図6〜
図8はRHFの一例を示すもので、図6は斜視図、図7
は原料払出部の炉壁を断面した状態で示す平面図、図8
は図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【0027】このRHF(B)の炉本体21は、リング
状の回転炉床22とこの回転炉床全体を覆うことで炉内
雰囲気を維持する炉壁23とから構成されており、前記
回転炉床22は図に示した矢印方向に回転する。前記炉
壁23内の上部には燃焼バーナ(図示せず)が炉周全長
にわたって所定の間隔で設けられている。また、炉壁2
3には炉内ガス排出口24が設けられている。
状の回転炉床22とこの回転炉床全体を覆うことで炉内
雰囲気を維持する炉壁23とから構成されており、前記
回転炉床22は図に示した矢印方向に回転する。前記炉
壁23内の上部には燃焼バーナ(図示せず)が炉周全長
にわたって所定の間隔で設けられている。また、炉壁2
3には炉内ガス排出口24が設けられている。
【0028】前記炉本体21の1箇所には原料装入部2
5(装入口)が設けられるとともに、この原料装入口2
5に近接した位置(反炉床回転側に近接した位置)に原
料払出部26(払出口)が設けられている。前記原料払
出部26における原料払出機構(原料排出装置)は任意
であるが、例えば、図7及び図8に示すような回転炉床
22を横切るスクリュー装置27で構成され、このスク
リュー装置27により原料層から原料を切り出し或いは
掻き出すとともに、原料払出部26側に移送するような
払出機構を採用することができる。原料払出部26の下
方には、予備還元されて払出された原料を搬出するため
のベルトコンベアや搬送コンテナなどの搬送手段が配置
される。
5(装入口)が設けられるとともに、この原料装入口2
5に近接した位置(反炉床回転側に近接した位置)に原
料払出部26(払出口)が設けられている。前記原料払
出部26における原料払出機構(原料排出装置)は任意
であるが、例えば、図7及び図8に示すような回転炉床
22を横切るスクリュー装置27で構成され、このスク
リュー装置27により原料層から原料を切り出し或いは
掻き出すとともに、原料払出部26側に移送するような
払出機構を採用することができる。原料払出部26の下
方には、予備還元されて払出された原料を搬出するため
のベルトコンベアや搬送コンテナなどの搬送手段が配置
される。
【0029】このようなRHFでは、例えば鉱石と炭材
の混合物原料(以下、混合物原料がペレットである場合
を例に説明する)が原料装入部25の上方から図示しな
い原料装入装置によって回転炉床22上に装入され、こ
の回転炉床22が図中の矢印の方向(反時計回り方向)
に回転する間に、加熱バーナなどにより1200〜15
00℃の高温雰囲気となった炉内でペレットが加熱さ
れ、これによりペレットを構成する鉄鉱石がペレットに
内装された炭材により部分的に金属化するまで還元され
た後、原料払出口16から炉外に払い出される。
の混合物原料(以下、混合物原料がペレットである場合
を例に説明する)が原料装入部25の上方から図示しな
い原料装入装置によって回転炉床22上に装入され、こ
の回転炉床22が図中の矢印の方向(反時計回り方向)
に回転する間に、加熱バーナなどにより1200〜15
00℃の高温雰囲気となった炉内でペレットが加熱さ
れ、これによりペレットを構成する鉄鉱石がペレットに
内装された炭材により部分的に金属化するまで還元され
た後、原料払出口16から炉外に払い出される。
【0030】図4及び図5に示す実施形態では、例えば
上記のような構造のRHF(B)が溶融還元炉(A)に
近接して設けられ、このRHF(B)の原料払出部26
から払い出された予備還元済み原料が、前記溶融還元炉
(A)の張り出し部2に設けられた装入シュート3に供
給されるような移送手段28が設けられている。また、
特にこの実施形態では、RHF(B)が溶融還元炉
(A)の張り出し部位置よりも高い位置に設置されると
ともに、RHF(B)の原料払出部26と溶融還元炉
(A)の装入シュート3が原料供給導管29(移送手
段)で直接連絡され、RHF(B)の原料払出部26か
ら排出された原料が重力落下により装入シュート3に供
給されるようにしてある。なお、移送手段28の構成は
任意であり、コンベアなどの機械搬送手段を用いること
もできる。したがって、例えば、原料払出部26の下方
に設けられる移送コンベアとこの移送コンベアから受け
た原料を装入シュート3に供給する供給導管からなるも
のでもよい。但し、予備還元済み原料の温度低下や再酸
化を防止するため、その移送手段は気密構造とすること
が好ましい。
上記のような構造のRHF(B)が溶融還元炉(A)に
近接して設けられ、このRHF(B)の原料払出部26
から払い出された予備還元済み原料が、前記溶融還元炉
(A)の張り出し部2に設けられた装入シュート3に供
給されるような移送手段28が設けられている。また、
特にこの実施形態では、RHF(B)が溶融還元炉
(A)の張り出し部位置よりも高い位置に設置されると
ともに、RHF(B)の原料払出部26と溶融還元炉
(A)の装入シュート3が原料供給導管29(移送手
段)で直接連絡され、RHF(B)の原料払出部26か
ら排出された原料が重力落下により装入シュート3に供
給されるようにしてある。なお、移送手段28の構成は
任意であり、コンベアなどの機械搬送手段を用いること
もできる。したがって、例えば、原料払出部26の下方
に設けられる移送コンベアとこの移送コンベアから受け
た原料を装入シュート3に供給する供給導管からなるも
のでもよい。但し、予備還元済み原料の温度低下や再酸
化を防止するため、その移送手段は気密構造とすること
が好ましい。
【0031】このようにRHF(B)を溶融還元炉
(A)に近接して設け、RHF(B)から排出される予
備還元済みの原料を、好ましくは直接溶融還元炉炉
(A)側の装入シュート3に装入することにより、予熱
・予備還元された原料の温度低下や再酸化を適切に防止
することができる。また、本発明の溶融還元炉が加圧炉
式の場合には、少なくとも粉粒状の固体装入物について
はインジェクション装入することが好ましく、この場合
には張り出し部2に設けられる装入手段のうちの一部に
ついては、固体装入物を炉内にインジェクションする吹
込みノズルで構成することが好ましい。
(A)に近接して設け、RHF(B)から排出される予
備還元済みの原料を、好ましくは直接溶融還元炉炉
(A)側の装入シュート3に装入することにより、予熱
・予備還元された原料の温度低下や再酸化を適切に防止
することができる。また、本発明の溶融還元炉が加圧炉
式の場合には、少なくとも粉粒状の固体装入物について
はインジェクション装入することが好ましく、この場合
には張り出し部2に設けられる装入手段のうちの一部に
ついては、固体装入物を炉内にインジェクションする吹
込みノズルで構成することが好ましい。
【0032】また、加圧炉式の溶融還元炉にRHFを隣
接して設ける場合には、図4に示すような原料払出部2
6から溶融還元炉(A)の装入手段への直接的な装入は
難しいため、予備還元済み原料の原料移送手段28の途
中に原料貯留タンクを設け、この貯留タンクから溶融還
元炉(A)の装入手段(装入シュートや吹込みノズルな
ど)に原料を供給するようにすることが好ましい。
接して設ける場合には、図4に示すような原料払出部2
6から溶融還元炉(A)の装入手段への直接的な装入は
難しいため、予備還元済み原料の原料移送手段28の途
中に原料貯留タンクを設け、この貯留タンクから溶融還
元炉(A)の装入手段(装入シュートや吹込みノズルな
ど)に原料を供給するようにすることが好ましい。
【0033】
【発明の効果】以上述べた本発明の金属浴型溶融還元炉
によれば、スラグスプラッシュによる装入ノズルなどの
詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流への飛散を効果
的に防止することができ、しかも炉頂上方に固体装入物
の装入系を設ける必要がないため炉高も低くすることが
できる。また特に、常圧炉方式の溶融還元炉とした場合
には、炉からの出銑滓や溶銑温度の測温を容易に行うこ
とができ、また、炉立上時の種湯の装入も容易に行うこ
とができる。また、本発明の金属製錬設備によれば、予
備還元された原料の温度低下や再酸化を適切に防止でき
るため、最も効率的且つ経済的な金属製錬を行うことが
できる。
によれば、スラグスプラッシュによる装入ノズルなどの
詰まりや粉粒状固体装入物の炉内ガス流への飛散を効果
的に防止することができ、しかも炉頂上方に固体装入物
の装入系を設ける必要がないため炉高も低くすることが
できる。また特に、常圧炉方式の溶融還元炉とした場合
には、炉からの出銑滓や溶銑温度の測温を容易に行うこ
とができ、また、炉立上時の種湯の装入も容易に行うこ
とができる。また、本発明の金属製錬設備によれば、予
備還元された原料の温度低下や再酸化を適切に防止でき
るため、最も効率的且つ経済的な金属製錬を行うことが
できる。
【図1】本発明の溶融還元炉の一実施形態を示す縦断面
図
図
【図2】図1に示す溶融還元炉の水平断面図
【図3】図1に示す溶融還元炉の炉体下部の縦断面図
【図4】本発明の溶融還元炉を備えた金属製錬設備の一
実施形態であって、溶融還元炉を縦断面した状態で示す
正面図
実施形態であって、溶融還元炉を縦断面した状態で示す
正面図
【図5】図4に示す金属製錬設備を溶融還元炉を水平断
面した状態で示す平面図
面した状態で示す平面図
【図6】図4及び図5の実施形態で使用されるRHFの
構造例を示す斜視図
構造例を示す斜視図
【図7】図6に示すRHFの原料払出部を炉壁を断面し
た状態で示す平面図
た状態で示す平面図
【図8】図7のVIII−VIII線に沿う断面図
【図9】本発明の予備還元炉の操業方法の一実施形態を
示す説明図
示す説明図
【図10】従来型の溶融還元炉を示す説明図
1…炉体、2…張り出し部、3,3a,3b,3c…装
入シュート、4…装入ホッパー、5…移送手段、6…ラ
ンス、7…底吹きノズル、8…通路、9…出銑樋、10
…スキンマ、11…スラグ排出部、12…出銑樋、13
…排ガスダクト、14…出銑滓口、15…耐火物構造
体、16…スラグ抜出孔、17…樋部、18…溶湯測温
装置、20…種湯装入器具、50…水平コンベア、51
…装入管、101…炉体下部、102…炉体上部、A…
鉄浴型溶融還元炉、B…予備還元炉、a…湯溜り部
入シュート、4…装入ホッパー、5…移送手段、6…ラ
ンス、7…底吹きノズル、8…通路、9…出銑樋、10
…スキンマ、11…スラグ排出部、12…出銑樋、13
…排ガスダクト、14…出銑滓口、15…耐火物構造
体、16…スラグ抜出孔、17…樋部、18…溶湯測温
装置、20…種湯装入器具、50…水平コンベア、51
…装入管、101…炉体下部、102…炉体上部、A…
鉄浴型溶融還元炉、B…予備還元炉、a…湯溜り部
───────────────────────────────────────────────────── 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) F27B 3/19 F27B 3/19 3/28 3/28 F27D 3/14 F27D 3/14 A (72)発明者 岩崎 克博 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4K012 CA03 CA04 DE01 DE04 DE06 4K045 AA04 BA02 RA01 RC01 RC06 RC11 4K055 AA01 JA01 JA04
Claims (10)
- 【請求項1】 炉体側部に、内部が炉内空間に開放した
張り出し部を連設し、該張り出し部に固体装入物を炉内
に装入するための装入手段を設けたことを特徴とする金
属浴型溶融還元炉。 - 【請求項2】 少なくとも一部の装入手段が固体装入物
を重力落下装入する装入シュートであることを特徴とす
る請求項1に記載の金属浴型溶融還元炉。 - 【請求項3】 少なくとも一部の装入手段が固体装入物
を炉内にインジェクションする吹込みノズルであること
を特徴とする請求項1に記載の金属浴型溶融還元炉。 - 【請求項4】 常圧炉方式の溶融還元炉であって、炉底
側部に形成された出銑滓口と出銑樋との間に連続出銑滓
用の通路を有し、該通路の出側にはスラグ分離用のスキ
ンマを設け、該スキンマの入側にスラグ排出部を設けた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属浴型溶融
還元炉。 - 【請求項5】 スラグ分離用のスキンマの出側に湯溜り
部が形成されるようにし、該湯溜り部内の溶銑温度を測
定する溶湯測温装置を備えたことを特徴とする請求項4
に記載の金属浴型溶融還元炉。 - 【請求項6】 請求項1、2、3、4又は5に記載の金
属浴型溶融還元炉と、該金属浴型溶融還元炉に隣接して
設けられる回転炉床式の予備還元炉とを備え、該予備還
元炉の原料払出部から払い出された予備還元済み原料
を、前記金属浴型溶融還元炉の張り出し部に設けられた
装入手段に供給するための原料移送手段を設けたことを
特徴とする金属製錬設備。 - 【請求項7】 金属浴型溶融還元炉が常圧炉方式である
とともに、予備還元炉が金属浴型溶融還元炉の張り出し
部位置よりも高い位置に設置され、原料移送手段が、予
備還元炉の原料払出部と金属浴型溶融還元炉の装入手段
間を連絡する供給導管及び/又は機械搬送手段により構
成されたことを特徴とする請求項6に記載の金属製錬設
備。 - 【請求項8】 原料移送手段が、予備還元炉の原料払出
部と金属浴型溶融還元炉の装入手段間を連絡する供給導
管により構成され、前記原料払出部から払い出された予
備還元済み原料が供給導管内を重力落下して前記装入手
段に供給されるようにしたことを特徴とする請求項7に
記載の金属製錬設備。 - 【請求項9】 金属浴型溶融還元炉が加圧炉方式である
とともに、予備還元済み原料の原料移送手段の途中に原
料貯留タンクを備え、該原料貯留タンクから金属浴型溶
融還元炉の装入手段に原料を供給するようにしたことを
特徴とする請求項6に記載の金属製錬設備。 - 【請求項10】 請求項4又は5に記載の金属浴型溶融
還元炉の操業方法であって、溶融還元炉の立ち上げ時
に、スラグ分離用のスキンマの出側から連続出銑滓用の
通路を通じて溶融還元炉内に種湯を装入することを特徴
とする金属浴型溶融還元炉の操業方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000127192A JP2001303114A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 金属浴型溶融還元炉及び金属製錬設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000127192A JP2001303114A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 金属浴型溶融還元炉及び金属製錬設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001303114A true JP2001303114A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18636832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000127192A Pending JP2001303114A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 金属浴型溶融還元炉及び金属製錬設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001303114A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2004865A1 (en) * | 2006-03-22 | 2008-12-24 | Technological Resources Pty. Ltd. | A forehearth |
WO2011135485A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Louis Johannes Fourie | A method and apparatus for making low phosphorous iron |
JP2012513007A (ja) * | 2008-12-22 | 2012-06-07 | 莱蕪鋼鉄集団有限公司 | 製錬炉、製鋼設備、及び製鋼方法 |
US8475561B2 (en) | 2008-03-25 | 2013-07-02 | Kobe Steel, Ltd. | Method for producing molten iron |
CN107099635A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-08-29 | 重庆科技学院 | 一种铁水沟槽防溅除尘装置 |
CN113737016A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-03 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 一种从锡酸钠溶液压滤固体物中冶炼粗锡的工艺 |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000127192A patent/JP2001303114A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2004865A1 (en) * | 2006-03-22 | 2008-12-24 | Technological Resources Pty. Ltd. | A forehearth |
EP2004865A4 (en) * | 2006-03-22 | 2010-09-22 | Tech Resources Pty Ltd | CUP PREVIEW |
AU2007229270B2 (en) * | 2006-03-22 | 2011-09-22 | Technological Resources Pty. Limited | A forehearth |
US8475561B2 (en) | 2008-03-25 | 2013-07-02 | Kobe Steel, Ltd. | Method for producing molten iron |
JP2012513007A (ja) * | 2008-12-22 | 2012-06-07 | 莱蕪鋼鉄集団有限公司 | 製錬炉、製鋼設備、及び製鋼方法 |
KR101561930B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2015-10-20 | 라이우 스틸 그룹 코포레이션 리미티드 | 용광로, 철강 제조장치 및 철강 제조방법 |
WO2011135485A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Louis Johannes Fourie | A method and apparatus for making low phosphorous iron |
CN107099635A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-08-29 | 重庆科技学院 | 一种铁水沟槽防溅除尘装置 |
CN113737016A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-03 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 一种从锡酸钠溶液压滤固体物中冶炼粗锡的工艺 |
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