JP2001330379A - 還元ペレット連続冷却装置 - Google Patents
還元ペレット連続冷却装置Info
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- JP2001330379A JP2001330379A JP2000150423A JP2000150423A JP2001330379A JP 2001330379 A JP2001330379 A JP 2001330379A JP 2000150423 A JP2000150423 A JP 2000150423A JP 2000150423 A JP2000150423 A JP 2000150423A JP 2001330379 A JP2001330379 A JP 2001330379A
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Abstract
よく冷却し得る装置を大型化することなく低コストで提
供できるようにする。 【解決手段】 内周面に螺旋状に送り羽根5が設けられ
た回転ドラム6を略水平に保持し、該回転ドラム内を無
酸化性雰囲気ガスに保持するとともに、熱処理炉1から
排出された高温度の還元ペレットpを該回転ドラム内に
装入して該回転ドラムを回転させることにより該還元ペ
レットを該回転ドラム中に通過させ、該回転ドラムの外
周面を水冷することにより該還元ペレットを連続的に冷
却する還元ペレット連続冷却装置であって、回転ドラム
の内周面の送り羽根の間隔に高さh2が還元ペレットの
堆積高さhpよりも低い伝熱フィン41を植設した。
Description
された還元ペレットを再酸化を防止しつつ連続的に冷却
する冷却装置に関するものである。
属還元処理方法は、ダスト状の金属酸化物(酸化鉄,酸
化ニッケル等)と還元剤(石炭,コークス等)を結合材
とともに混合し造粒することにより直径6〜30mmの
ペレットを形成し、該ペレット(以下、還元ペレットと
いう。)を熱処理炉内に装入して1200℃程度の高温
度に加熱することにより、金属を還元し回収するもので
ある。
ットは、空気中での再酸化を防ぐためにN2等の無酸化
性雰囲気ガス中にて冷却する必要があり、従来からその
ための冷却装置として、例えば還元雰囲気充填槽を通過
させる方式があるが、この方式は冷却速度が遅いため設
備が大型化し不経済であった。また、回転ドラム中に還
元ペレットを装入し、該回転ドラムの内外に水スプレー
をする方法も考えられたが、この方式では還元ペレット
が高温域で急冷されることとなるので、還元ペレットの
圧潰強度が損なわれ次の精錬工程におけるペレットの損
壊、および再酸化が懸念される状況であった。
問題点に対し、還元ペレットの再酸化、圧潰強度の低下
を防止し、金属還元率を向上させるとともに、冷却効率
が向上することから比較的小型で低コストで設置でき、
熱処理炉から抽出された還元ペレットを連続的に冷却し
得る装置を提供しようとするものである。
周面に螺旋状に送り羽根が設けられた回転ドラムを略水
平に保持し、該回転ドラム内を無酸化性雰囲気ガスに保
持するとともに、熱処理炉から排出された高温度の還元
ペレットを該回転ドラム内に装入して該回転ドラムを回
転させることにより該還元ペレットを該回転ドラム中に
通過させ、該回転ドラムの外周面を水冷することにより
該還元ペレットを連続的に冷却する還元ペレット連続冷
却装置であって、回転ドラムの内周面の送り羽根の間隔
に高さが還元ペレットの堆積高さよりも低い伝熱フィン
を植設したことを特徴とするものである。また本発明は
上記還元ペレット連続冷却装置において、送り羽根の高
さは還元ペレットの堆積高さと同程度であり、伝熱フィ
ンの高さは還元ペレットの堆積高さの半分程度であるこ
とを特徴とするものである。また本発明は上記還元ペレ
ット連続冷却装置において、伝熱フィンの表面積を回転
ドラムの内周面の面積の2倍以上に設定したことを特徴
とするものである。
ともに説明する。図1は本発明に係る還元ペレット連続
冷却装置の全体の縦断面図で、1は装入口2から投入さ
れた還元ペレットを無酸化状態にて1200℃程度に加
熱し還元処理をする回転炉床式の熱処理炉、3は該熱処
理炉から抽出された1000℃程度の高温度の還元ペレ
ットを連続冷却装置4に自重で装入するために設けられ
た傾斜状の装入筒である。
したように、内周面に送り羽根5が螺旋状に固設された
円筒形の回転ドラム6を台7上に回転自在に軸支された
複数のローラ8により略水平に支持するとともに、該回
転ドラムの外周面に形成された歯車9とモータ10のピ
ニオン11とを噛合させ、該モータの駆動により該回転
ドラムを低速回転(1rpm程度)させることで、該回
転ドラム内に装入された還元ペレットpが上記送り羽根
5のリードにより矢印の方向にゆっくり移送されるよう
構成している。なお、送り羽根5の高さh1は還元ペレ
ットpの堆積高さhpと同程度となるように設定されて
いる。
形成され、フレーム13上に固設された円形の蓋体14
を該装入端部12の開口端に外嵌し、その隙間を塞ぐべ
く該蓋体14の開口端に弾性シール部材15を設けてい
る。そして、該蓋体14に前記装入筒3を貫通状に設け
ている。また、回転ドラム6の抽出端部16はテーパ状
に細径に形成され、フレーム17上に固設された円形の
蓋体18を該抽出端部16の開口端に外嵌し、その隙間
を塞ぐべく該蓋体18の開口端に弾性シール部材19を
設けている。そして該蓋体18の下辺に抽出筒20を垂
下状に形成している。
酸化性雰囲気ガスを充満させるために蓋体14,18に
夫々接続された雰囲気ガス供給口、23,24は弾性シ
ール部材15,19の付近に外気の侵入を防ぐために設
けられた雰囲気ガス供給口である。25は同じく抽出筒
20に外気の侵入を防ぐために設けられた雰囲気ガス供
給口で、該雰囲気ガス供給口25は図7に拡大して示し
たように抽出筒20に形成された漏斗状部20aの外周
を囲むようにノズル25aが設けられ、該ノズル25a
から吹き出す雰囲気ガスによりガスカーテンが形成され
るようにしている。これによって回転ドラム6内は無酸
化性雰囲気ガスに保持される。また、26は回転ドラム
6内の装入側温度を測定するため蓋体14に設けられた
熱電対、27は回転ドラム6内の抽出側温度を測定する
ため蓋体18に設けられた熱電対である。
ム6の下部に設けられた水受槽、29は被熱物装入側に
近い高温域aにて回転ドラム6の外周を囲むように水受
槽28a上に形成されたチャンバ、30は該チャンバ内
で回転ドラム6の外周面に相対するように複数個設けら
れた散水ノズル、31は該水受槽28aに水を補給する
給水管、32は水受槽28aの水を汲み上げて散水ノズ
ル30より回転ドラム6の外周にスプレーする給水ポン
プ、33はチャンバ29の上部に開設された水蒸気排出
口である。なお、水受槽28bと水受槽28cとは配管
34で連通状にある。
の低温域bでは、フレーム40によって複数個の散水ノ
ズル35を該回転ドラム6の外周面に相対するように設
けている。36は水受槽28b,28cの水をクーラ
(クーリングタワー)37に循環させて冷水とし給水管
39を通して散水ノズル35に圧送する給水ポンプであ
る。
bにおける回転ドラム6の送り羽根5の間隔に高さh2
が還元ペレットpの堆積高さhpの半分程度の伝熱フィ
ン41を複数枚植設し、該伝熱フィン41の表面積を回
転ドラム6の内周面の面積の2倍以上となるように設定
している。なお、42は伝熱および撹拌のために回転ド
ラム6の内周面に突設した掻上板である。
理炉1から抽出された1000℃程度の高温度の還元ペ
レットpが回転ドラム6内に装入されることで、該装入
側に近い回転ドラム6の外周面は高温度になる。このた
め、高温域aでは散水ノズル30からスプレーされた水
の大部分はすぐに100℃以上に温度上昇して蒸発し大
量の気化熱を奪い水受槽28aには温水が滴下する。そ
してその温水は給水ポンプ32により再び汲み上げられ
て散水ノズル30からスプレーされる。このように高温
域aでは回転ドラム6の外周面を水の気化熱により冷却
することにより、熱貫流率を40kcal/m2h℃以
上に設定することが可能となり、この高温域aを通過す
ることにより還元ペレットpは400℃程度に冷却され
る。なお、チャンバ29は水蒸気の拡散を防ぐために設
けられている。
内を被熱物抽出側に近い低温域bに進行すると、散水ノ
ズル35からクーラ37によって35℃以下に冷却され
た水が該回転ドラム6の外周面にスプレーされることに
よりさらに80℃以下に冷却される。なお、35℃以下
に冷却された水をスプレーすることによりこの低温域b
における熱貫流率を35kcal/m2h℃以上に設定
することが可能となる。
の皮殻と還元ペレットpとの熱伝達性を向上させ、この
熱貫流率を向上させるのに寄与している。ちなみに表1
は、還元ペレットpの堆積高さhpを221mmとし、
伝熱フィンを設けない場合と、高さhpの半分程度の高
さh2の伝熱フィンの寸法および枚数を種々異ならせ、
400℃の還元ペレットを80℃に冷却するのに要した
ドラム長を試験した結果を示したもので、この結果から
伝熱フィンの高さは還元ペレットの堆積高さの半分程度
で、しかも、表面積比=(伝熱フィンの表面積)/(回
転ドラムの内周面の面積)が2倍以上とした場合に、冷
却効率が顕著に向上することが確認された。なお、伝熱
フィン41の高さh2は、還元ペレットの堆積高さhp
の半分程度にすることで、該伝熱フィンの全表面が還元
ペレット中に埋没するようにするのがよく、かつ上記表
面籍比を2倍以上とするために該伝熱フィンの必要枚数
が適宜設定される。
却された還元ペレットpが外部に抽出される。41はこ
うして抽出された還元ペレットを搬送するコンベヤを示
す。
内にて水と接触することなく冷却されるので、急冷によ
る圧潰強度損減等のおそれがないとともに、該還元ペレ
ットp中に水分を残留させるおそれがないので次工程に
おける精錬上の問題を生じさせない利点がある。
却装置は、内周面に螺旋状に送り羽根が設けられた回転
ドラムを略水平に保持し、該回転ドラム内を無酸化性雰
囲気ガスに保持するとともに、熱処理炉から排出された
高温度の還元ペレットを該回転ドラム内に装入して該回
転ドラムを回転させることにより該還元ペレットを該回
転ドラム中に通過させ、該回転ドラムの外周面を水冷す
ることにより該還元ペレットを連続的に冷却する還元ペ
レット連続冷却装置であって、回転ドラムの内周面の送
り羽根の間隔に高さが還元ペレットの堆積高さよりも低
い伝熱フィンを植設してなるので、還元ペレットの冷却
効率が向上し、比較的短い炉長の設備にて対処でき回転
ドラムが大型化することなく設備コストが軽減される。
そして、還元ペレットを無酸化状態にて連続的に効率よ
く冷却し得る効果がある。
形態を示す全体の概略図。
た縦断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 内周面に螺旋状に送り羽根が設けられた
回転ドラムを略水平に保持し、該回転ドラム内を無酸化
性雰囲気ガスに保持するとともに、熱処理炉から排出さ
れた高温度の還元ペレットを該回転ドラム内に装入して
該回転ドラムを回転させることにより該還元ペレットを
該回転ドラム中に通過させ、該回転ドラムの外周面を水
冷することにより該還元ペレットを連続的に冷却する還
元ペレット連続冷却装置であって、回転ドラムの内周面
の送り羽根の間隔に高さが還元ペレットの堆積高さより
も低い伝熱フィンを植設したことを特徴とする還元ペレ
ット連続冷却装置。 - 【請求項2】 送り羽根の高さは還元ペレットの堆積高
さと同程度であり、伝熱フィンの高さは還元ペレットの
堆積高さの半分程度である請求項1に記載の還元ペレッ
ト連続冷却装置。 - 【請求項3】 伝熱フィンの表面積を回転ドラムの内周
面の面積の2倍以上に設定した請求項1または2に記載
の還元ペレット連続冷却装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000150423A JP4320917B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 還元ペレット連続冷却装置の使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000150423A JP4320917B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 還元ペレット連続冷却装置の使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001330379A true JP2001330379A (ja) | 2001-11-30 |
JP4320917B2 JP4320917B2 (ja) | 2009-08-26 |
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ID=18656141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000150423A Expired - Lifetime JP4320917B2 (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 還元ペレット連続冷却装置の使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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2000
- 2000-05-22 JP JP2000150423A patent/JP4320917B2/ja not_active Expired - Lifetime
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