JP2002213716A - Reduction melting method by oscillating kiln and kiln used in reduction melting method - Google Patents

Reduction melting method by oscillating kiln and kiln used in reduction melting method

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JP2002213716A
JP2002213716A JP2001011567A JP2001011567A JP2002213716A JP 2002213716 A JP2002213716 A JP 2002213716A JP 2001011567 A JP2001011567 A JP 2001011567A JP 2001011567 A JP2001011567 A JP 2001011567A JP 2002213716 A JP2002213716 A JP 2002213716A
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Japan
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kiln
reduction
melting
pool
oscillating
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JP2001011567A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Morishita
茂 森下
Hiroshi Koide
浩 小出
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem on a method using a rotary kiln. SOLUTION: A reducing agent is added in dust sludge, containing a metallic component, and iron ore for heating to effect reduction by a kiln 31 situated in a down-grade toward the discharge side. Through removal and melting of zinc, slug is separated to recover a metal. In a reduction melting operation method, described above, charged dust sludge is conveyed to a discharge end through reciprocation rotation oscillation of the kiln 31. Reduction/zinc removal and melting operation are effected through a feed of heat from a burner flame 5a in a free board 3. Thus, in a way that recovery of a valuable metal, such as sludge, containing a metallic component, and processing for the use of slug as resource are carried out with stability, the increase of a processing amount, reduction of fuel unit requirement, and reduction of a processing cost are practicable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属精錬所等から
発生する金属成分を含むダスト・スラッジ類や、焼結操
作に適さない微粉鉄鉱石の有価金属を回収したり、スラ
グを再資源化する揺動キルンによる還元溶融方法及びこ
の還元溶融方法に使用するキルンに関するものである。
The present invention relates to a method for recovering dust and sludge containing metal components generated from a metal smelter, valuable metals of fine iron ore unsuitable for sintering operations, and recycling slag. The present invention relates to a reducing and melting method using an oscillating kiln and a kiln used in the reducing and melting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロータリーキルンによるダスト・スラッ
ジ類の還元脱亜鉛及び溶融操作において、円筒状を成す
ロータリーキルンを連続して一方向に回転させながらダ
スト・スラッジ類等の被処理物(以下、単に「被処理
物」と言う。)を装入端から排出端へ搬送する過程で、
被処理物の移動方向と平行な燃焼ガス流れとなるように
配置された加熱バーナーにより被処理物に熱を与え、乾
燥、昇温、還元、低沸点物質の蒸発、昇温、高沸点物質
の溶融、スラグ成分との分離を行う方法が特開平9−2
22217号で提案されている。
2. Description of the Related Art In a reduction dezincing and melting operation of dust and sludge by a rotary kiln, an object to be treated such as dust and sludge (hereinafter, simply referred to as "object to be treated") is continuously rotated in one direction in a cylindrical rotary kiln. In the process of transporting from the loading end to the discharge end,
Heat is applied to the processing object by a heating burner arranged so that the combustion gas flow is parallel to the moving direction of the processing object, and drying, heating, reduction, evaporation of low-boiling substances, heating, and high-boiling substances are performed. A method of melting and separating from slag components is disclosed in
No. 22217.

【0003】この特開平9−222217号では、ロー
タリーキルンの内部は排ガス中の低沸点金属の循環が無
いので本来付着が少ないことに加えて、ロータリーキル
ンの内径Dに対する長さLの比L/D(図6参照)を5
以下にすることで、ロータリーキルン全体の温度を高温
に上昇させてロータリーキルンの内壁面に付着物を実質
的に付着しないようにし、仮に付着物が形成された場合
でも上流側に設けた加熱バーナーの火炎の調整で付着物
を溶融除去する事ができるとしている。
[0003] In this Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222217, the inside of the rotary kiln does not circulate the low boiling point metal in the exhaust gas, so that the adhesion is originally small, and the ratio of the length L to the inner diameter D of the rotary kiln L / D ( (See FIG. 6)
By setting the temperature below, the temperature of the entire rotary kiln is raised to a high temperature so that the deposits do not substantially adhere to the inner wall surface of the rotary kiln, and even if the deposits are formed, the flame of the heating burner provided on the upstream side is provided. It is said that the adhesion can be melted and removed by the adjustment.

【0004】〔一方向連続回転の影響〕しかしながら、
この特開平9−222217号で提案された方法であっ
ても、実際の操業においては、ロータリーキルンの炉壁
に付着物が成長し処理能力が大きく低下するという問題
があった。そこで、本発明者らは、種々研究の結果、付
着物成長のメカニズムを解明した。
[Influence of one-way continuous rotation]
Even in the method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222217, there is a problem in the actual operation that deposits grow on the furnace wall of the rotary kiln and the processing capacity is greatly reduced. Then, the present inventors elucidated the mechanism of deposit growth as a result of various studies.

【0005】図6(a)に示したように、その長手方向
に排出端に向って下り勾配となるように傾斜させた円筒
状のロータリーキルン1を、図6(b)に示したように
一方向(図6(b)では反時計回り方向)に連続して回
転させながら、被処理物を乾燥し、昇温し、還元し、低
沸点物質を蒸発させるといった、溶融する前段までの工
程(ロータリーキルン上流側の場所)では、ロータリー
キルン1の炉壁は、被処理物がある傾斜角度の安息角θ
°で斜面を形成する被処理物の堆積層(以下、「ベッ
ド」と言う。)2から燃焼ガス7が流通する空間(以
下、「フリーボード」と言う。)3に抜けだしてフリー
ボード3を通過し、再度、ベッド2の下に潜り込むこと
になる。
As shown in FIG. 6 (a), a cylindrical rotary kiln 1 which is inclined in such a manner as to have a downward slope in the longitudinal direction toward the discharge end, is connected to the rotary kiln 1 as shown in FIG. 6 (b). While rotating continuously in the direction (counterclockwise in FIG. 6B), the process up to the stage before melting, such as drying, raising the temperature, reducing, and evaporating the low-boiling substance ( (The location upstream of the rotary kiln), the furnace wall of the rotary kiln 1 has
In this case, the material escapes from the sedimentary layer (hereinafter, referred to as “bed”) 2 forming a slope at an angle to the space (hereinafter, referred to as “freeboard”) 3 through which the combustion gas 7 flows, and the freeboard 3. , And sneaks under the bed 2 again.

【0006】前記した工程において、被処理物は、ベッ
ド2内で石炭などの還元材により還元されるが、炉壁に
付着した還元物4は、フリーボード3を通過する際に、
豊富に存在する酸素や炭酸ガスによって再酸化される
か、脱炭反応を起こすことになる。
[0006] In the above-described process, the object to be treated is reduced by a reducing material such as coal in the bed 2, and the reduced material 4 attached to the furnace wall is removed when passing through the free board 3.
It is re-oxidized by abundant oxygen or carbon dioxide gas or causes a decarburization reaction.

【0007】再酸化の場合は、鉄還元金属成分の融点
(1448K、C=4.25質量%)より低い低融点酸
化物、例えばFeO(融点:1356K)の状態に戻
り、液状か半溶融状態となって他のスラグ成分と化合物
を作り易くなる。
In the case of re-oxidation, the state returns to a low melting point oxide such as FeO (melting point: 1356 K) lower than the melting point (1448 K, C = 4.25 mass%) of the iron-reduced metal component. As a result, it becomes easier to produce a compound with other slag components.

【0008】一方、脱炭の場合は、フリーボード3の温
度はベッド2の温度より100〜200K程度高く、か
つ、加熱バーナー5のバーナー火炎5aとの距離が最も
近くなるc点(図6(b)参照)を通過することから、
輻射強度が指数関数的に大きくなり、還元鉄粒は昇温さ
れて一旦溶融し、表面酸化部分を内部炭素で還元しよう
とする。
On the other hand, in the case of decarburization, the temperature of the free board 3 is higher than the temperature of the bed 2 by about 100 to 200 K, and the distance between the heating burner 5 and the burner flame 5a is the shortest at point c (FIG. b))).
The radiant intensity increases exponentially, and the reduced iron particles are heated and once melted to try to reduce the surface oxidized portion with internal carbon.

【0009】従って、COガスとなって炭素が還元鉄か
ら抜けだし、燃焼により消費されて炭素含有量が低下
し、溶融鉄の融点が上昇している状態となる。その後、
バーナー火炎5aから遠ざかるにつれて温度が低下して
ゆき、固化して再溶融しにくい付着物となったりする。
Accordingly, carbon is released from the reduced iron as CO gas, consumed by combustion, the carbon content is reduced, and the melting point of the molten iron is increased. afterwards,
As the distance from the burner flame 5a decreases, the temperature decreases, and solidifies to form deposits that are difficult to re-melt.

【0010】炉壁に付着する還元材(石炭等)4は直接
燃焼し、SiO2 などの灰分が炉壁に残留して付着物表
面を粘らせるので、次にベッド2に潜るときに被処理物
が付着しやすくなる。これを繰り返すことによって、図
7に示したようなリング状の付着物6を形成することに
なる。
The reducing agent (coal, etc.) 4 adhering to the furnace wall directly burns, and ash such as SiO 2 remains on the furnace wall to make the surface of the adhering substance sticky. Is likely to adhere. By repeating this, a ring-shaped deposit 6 as shown in FIG. 7 is formed.

【0011】〔回転の影響(1)〕回転する炉壁に付着
した粉状の還元物4はフリーボード3を通過する際、バ
ーナー火炎5aや燃焼ガス7、重力によって壁面から離
れて落下飛散するため、フリーボード3の透視度が下が
り、図6(b)に8で示したように曇った状態となる。
[Influence of Rotation (1)] When the powdered reductant 4 attached to the rotating furnace wall passes through the free board 3, it falls and scatters away from the wall surface by the burner flame 5a, the combustion gas 7, and gravity. Therefore, the transparency of the free board 3 decreases, and the free board 3 becomes cloudy as indicated by 8 in FIG. 6B.

【0012】ロータリーキルン1の炉壁に付着物6が成
長した場合は、付着物6の凹凸によって被処理物が大量
に持ち上げられてベッド2上方のフリーボード3中で落
下し、フリーボード3の曇り8が一層強くなる。このフ
リーボード3の曇り8によって、図6(b)に示したよ
うに、バーナー火炎5aの熱輻射(図6(b)に矢印9
で示す)が遮られ、ベッド2の表面に直接熱輻射9が届
かなくなって、ダストへの伝熱量が低下し、被処理物の
昇温不足が生じて処理速度が低下したり、ロータリーキ
ルン1から排出される排ガスの持ち出し熱量が多くなっ
て燃料原単位が悪化するという問題があった。
When the deposit 6 grows on the furnace wall of the rotary kiln 1, the object to be treated is lifted in large quantities by the unevenness of the deposit 6, falls in the free board 3 above the bed 2, and becomes cloudy on the free board 3. 8 becomes stronger. Due to the cloudiness 8 of the free board 3, as shown in FIG. 6B, the heat radiation of the burner flame 5a (arrow 9 in FIG. 6B).
), The heat radiation 9 does not reach the surface of the bed 2 directly, the amount of heat transfer to the dust is reduced, the temperature of the object to be processed is insufficiently increased, the processing speed is reduced, or the rotary kiln 1 There has been a problem that the calorific value of the exhaust gas to be discharged is increased and the unit fuel consumption is deteriorated.

【0013】〔回転の影響(2)〕また、還元終了後、
さらに昇温された溶融直前の位置(キルン中間部から下
流側)では、図8に示したように、金属となっている固
体微小金属10が浸炭により融点が下がって溶融集合
し、微小金属液滴11を経て更に集合した金属液滴12
になり、元々存在していた被処理物からスラグ13を残
して、ベッド2の中で滴下が始まるが、この滴下は金属
液滴12が十分な大きさにならないと起こらない。
[Influence of rotation (2)] After completion of reduction,
Further, at the position immediately before melting (downstream from the middle part of the kiln) where the temperature is raised, as shown in FIG. Metal droplet 12 further assembled via droplet 11
Then, dropping starts in the bed 2 while leaving the slag 13 from the object to be processed originally existing, but this dropping does not occur unless the metal droplets 12 have a sufficient size.

【0014】ところが、ロータリーキルン1が一方向の
連続回転のため、微小金属液滴11の滴下速度(図9に
矢印14で示す)よりベッド2の上昇速度(図9に矢印
15で示す)の方が速くなったり、ベッド2の循環運動
(図9に矢印16で示す)が集合しようとしている微小
金属液滴11の持つ熱を分散させてしまって再度凝固さ
せたり、スラグ13が微小金属液滴11を巻き込んだり
して、金属液滴12の集合を妨げ、有価金属の回収率を
低下させていた。
However, since the rotary kiln 1 rotates continuously in one direction, the rising speed of the bed 2 (indicated by an arrow 15 in FIG. 9) is lower than the dropping speed of the fine metal droplet 11 (indicated by an arrow 14 in FIG. 9). Or the slag 13 disperses the heat of the minute metal droplets 11 that the circulating motion of the bed 2 (indicated by the arrow 16 in FIG. 9) is about to collect and solidifies again. For example, the entanglement of the metal droplets 11 prevents the collection of the metal droplets 12 and lowers the recovery rate of valuable metals.

【0015】仮に溶融金属が溜まる位置(キルン下流
側)で小さな湯溜まり17が形成されたとしても、溶融
金属の中には図10中に18で示したように炉壁に付着
したり、湯溜まり17に浸漬している被処理物粒子に付
着して湯溜まり17から抜け出していくものがあり、こ
れらはベッド2の中で熱を奪われて固体化する。
Even if a small pool 17 is formed at a position where the molten metal accumulates (downstream of the kiln), some of the molten metal adheres to the furnace wall as shown by 18 in FIG. Some of the particles adhere to the processing object particles immersed in the pool 17 and escape from the pool 17, and these are deprived of heat in the bed 2 and solidified.

【0016】さらに炉壁に付着した溶融金属18は酸化
性ガスの多いフリーボード3を通過していく際に、再酸
化、再溶融及び脱炭し、再度、湯溜まり17に潜り込ん
だときに溶融金属中の炭素で還元されるため、溶融金属
中の炭素含有量が低下して湯溜まり17の融点を上昇さ
せていた。
Further, the molten metal 18 adhering to the furnace wall undergoes reoxidation, remelting and decarburization when passing through the free board 3 containing a large amount of oxidizing gas, and melts again when it enters the pool 17 again. Since it is reduced by carbon in the metal, the carbon content in the molten metal decreases, and the melting point of the pool 17 increases.

【0017】いずれの場合も溶融金属の湯溜まり17の
量を少なくする方向に働くため、溶融金属の湯溜まり1
7を安定させることは容易ではなかった。したがって、
フリーボード3を通過した炉壁を湯溜まり17に接触さ
せるのは好ましくなく、これを防止するには十分に炭素
を供給する必要があった。
In any case, the molten metal pool 17 works in a direction to reduce the amount of the pool, so that the molten metal pool 1
It was not easy to stabilize 7. Therefore,
It is not preferable that the furnace wall that has passed through the free board 3 is brought into contact with the pool 17, and it was necessary to supply sufficient carbon to prevent this.

【0018】〔輻射強度の位置(1)〕また、装入され
る被処理物と燃焼ガス7が平行流のロータリーキルン1
において、被処理物の装入側端面1aに設けた加熱バー
ナー5による燃焼火炎5aの熱輻射強度19の最も高い
位置(b点)は、重油燃焼の場合、図11に示したよう
に、加熱バーナー5の先端から1〜5mの位置であり、
気体燃料の場合はもっと加熱バーナー5寄りの位置にあ
る。
[Radiation intensity position (1)] The rotary kiln 1 in which the object to be charged and the combustion gas 7 flow in parallel is used.
In FIG. 11, the position (point b) where the thermal radiation intensity 19 of the combustion flame 5a by the heating burner 5 provided on the charging-side end face 1a of the object to be treated is highest is as shown in FIG. 1-5m from the tip of the burner 5,
In the case of gaseous fuel, it is located closer to the heating burner 5.

【0019】よって、ベッド2が最も高い温度を必要と
するキルン下流側の溶融開始部付近のフリーボード3
に、図11に20で破線で示した理想的な熱輻射強度分
布のように、バーナー火炎5aの熱輻射強度の最も高い
位置を配置することが困難であった。
Therefore, the free board 3 near the melting start portion downstream of the kiln where the bed 2 requires the highest temperature
In addition, it is difficult to arrange the position where the heat radiation intensity of the burner flame 5a is the highest, like the ideal heat radiation intensity distribution indicated by the broken line 20 in FIG.

【0020】従って、図11に19で実線で示したよう
に、還元まではロータリーキルン1の上流側で強い熱輻
射によって急速に処理されるが、その後、溶融温度まで
被処理物の温度を上げなければならない位置において
は、既にバーナー火炎5aからの熱輻射強度が弱まって
いるので、ロータリーキルン1の長い範囲をかけて昇温
させる必要があった。
Therefore, as shown by the solid line at 19 in FIG. 11, the treatment is rapidly performed by strong heat radiation upstream of the rotary kiln 1 until the reduction, but then the temperature of the object to be treated must be raised to the melting temperature. Since the heat radiation intensity from the burner flame 5a has already weakened at the required position, it was necessary to heat the rotary kiln 1 over a long range.

【0021】以上のことから、被処理物の実際の温度分
布27が、図12に21で破線で示した理想的な温度分
布に対しロータリーキルン1の上流側にずれて、その後
の昇温能力が低下することにより、溶融直前の被処理物
が実際に転動する領域22(図12参照)が理想的な転
動領域23(図12参照)よりも長くなり、フリーボー
ド3での再酸化との相乗効果で、図13に示したよう
に、リング状の付着物6が形成されやすくなり、また、
湯溜まり17の形成範囲がそのリング状の付着物6(堰
6a(図13(a)参照))より下流側に限定されてし
まうことになる。
From the above, the actual temperature distribution 27 of the object to be processed is shifted to the upstream side of the rotary kiln 1 with respect to the ideal temperature distribution indicated by the broken line 21 in FIG. Due to the lowering, the region 22 (see FIG. 12) where the object to be processed just before melting actually rolls becomes longer than the ideal rolling region 23 (see FIG. 12). As shown in FIG. 13, due to the synergistic effect, the ring-shaped attached matter 6 is easily formed.
The formation range of the water pool 17 is limited to the downstream side of the ring-shaped deposit 6 (weir 6a (see FIG. 13A)).

【0022】従って、熱輻射9がリング状の付着物6に
より遮断され、熱補給が更に少なくなって被処理物が昇
温し難くなる結果溶融処理が安定せず、処理能力が低下
するという問題があった。
Therefore, the heat radiation 9 is cut off by the ring-shaped deposit 6, and the heat supply is further reduced, so that the temperature of the object to be processed is hard to rise. As a result, the melting process is not stable, and the processing capacity is reduced. was there.

【0023】〔輻射強度の位置(2)〕ロータリーキル
ン1の装入側端面1aから1〜5mの範囲にある被処理
物は、乾燥、昇温、還元中であり、溶融する必要のない
領域であるにも係わらず、先に説明したように輻射強度
が高いので、ベッド2の表面に位置する1つ1つのダス
ト粒子は表面温度が強い輻射熱で溶融又は軟化温度まで
上昇し、一時的に表面のみが溶融する。従って、粒子表
面が液状のスラグで覆われ、その被処理物粒子に隣接し
ている粒子は結合し、粗大化する。
[Radiation intensity position (2)] An object to be processed within a range of 1 to 5 m from the charging side end face 1a of the rotary kiln 1 is being dried, heated, and reduced, and is not required to be melted. In spite of this, since the radiation intensity is high as described above, each dust particle located on the surface of the bed 2 has its surface temperature rise to the melting or softening temperature due to the strong radiation heat, and the surface temperature is temporarily changed. Only melts. Therefore, the surface of the particles is covered with the liquid slag, and the particles adjacent to the particles to be treated are combined and coarsened.

【0024】粗大化したダスト粒子が数ミリメートルの
大きさまでであれば、発生する還元ガスに同伴される粒
子飛散が少なくなるが、粗大化したダスト粒子径がそれ
以上になると、還元ガスの粒子内部への侵入を阻害し、
更に反応面積が減るために還元速度を低下させるという
問題があった。
If the coarsened dust particles have a size of up to several millimeters, the scattering of the particles accompanying the generated reducing gas is reduced, but if the coarsened dust particle diameter becomes larger, the inside of the particles of the reducing gas is reduced. Intrusion into the
Further, there is a problem that the reduction rate is reduced because the reaction area is reduced.

【0025】還元速度が遅くなると、ダスト粒子の昇温
が先に進み金属の還元が十分に完了する前にスラグが粘
り始めて金属液滴12の滴下・集合を阻害するととも
に、亜鉛など低沸点物質の蒸発を阻害したり、憐の接触
粒子と結合して転動を重ねることにより大塊となった
り、半溶融の溶岩状となって流動したりして、金属溶融
物の湯溜まり17を安定して維持することが難しくな
り、金属回収率の低下、亜鉛など低沸点物質の蒸発除去
不足、大塊排出時の落下衝撃による装置破壊などの問題
が発生する。
When the reduction rate is reduced, the temperature of the dust particles increases and the slag begins to stick before the reduction of the metal is sufficiently completed. Stabilizes the molten metal pool 17 by inhibiting evaporation of the molten metal, forming large lumps by combining rolling with the contact particles, and flowing as a semi-molten lava. This causes problems such as a decrease in the metal recovery rate, insufficient evaporation and removal of low-boiling substances such as zinc, and destruction of the apparatus due to a drop impact when discharging large lumps.

【0026】〔輻射強度の位置(3)〕ロータリーキル
ン1の装入側端面1aの1〜5mの範囲にある被処理物
は強い輻射熱で、急速に還元昇温溶融する場合もある
が、通常は、溶融金属への浸炭が十分に進まず、高い温
度によって溶融しているだけである。従って、溶融金属
がロータリーキルン1の下流側の温度の低い部分に流下
してきた場合、容易に凝固し、溶融物が消滅してしまう
という問題があった。
[Radiation intensity position (3)] The object to be treated within the range of 1 to 5 m on the charging side end face 1a of the rotary kiln 1 is sometimes strongly intensely radiated and may be rapidly reduced and heated to melting. However, the carburization of the molten metal does not proceed sufficiently, and only the molten metal is melted at a high temperature. Therefore, when the molten metal flows down to a lower temperature portion on the downstream side of the rotary kiln 1, there is a problem that the molten metal is easily solidified and the melt disappears.

【0027】一度も溶融していない微小金属に比べて、
一旦溶融、集合した凝固金属は単位重量当りの表面積が
著しく小さいため、反応面積が小さくなる。従って、浸
炭が不十分のまま溶融したものが一旦凝固すると、周囲
に十分な炭素があっても固体状態での浸炭速度が遅いた
めに、金属の融点を下げる効果がほとんどなく、殆ど再
溶融することができなかった。従って、有価金属の回収
率が低下し、湯溜まりを安定して維持することが困難で
あった。
Compared to a fine metal that has never been melted,
The solidified metal once melted and assembled has a very small surface area per unit weight, so that the reaction area is small. Therefore, once the melted material with insufficient carburization solidifies once, even if there is sufficient carbon in the surroundings, the carburizing speed in the solid state is slow, so there is almost no effect of lowering the melting point of the metal, and it is almost remelted. I couldn't do that. Therefore, the recovery rate of valuable metals has decreased, and it has been difficult to stably maintain the hot water pool.

【0028】〔曇りの影響〕被処理物と燃焼ガス7を平
行流となす方式のロータリーキルン1では、ロータリー
キルン1の回転によるダスト飛散で曇り現象が出ると、
ロータリーキルン1の上流側でダスト・スラッジ類の中
にあらかじめ還元材として混入させている石炭等の燃焼
反応が、ロータリーキルン1の装入部から供給する燃焼
用酸素により優先的に行われてしまって、加熱バーナー
5の燃焼用酸素が不足し、未燃焼のバーナー燃料のロー
タリーキルン1の排出側端面1bからの排出や、ロータ
リーキルン1の下流側の高温部で起こる金属への浸炭用
炭素が不足したりする。従って、燃料原単位の悪化や、
金属への浸炭不足で金属融点の低下が小さくなり、スラ
グ中に残存する未溶融金属が増えて、有価金属の回収率
が悪くなっていた。
[Influence of fogging] In the rotary kiln 1 in which the object to be treated and the combustion gas 7 are made to flow in parallel, if a fogging phenomenon occurs due to dust scattering due to rotation of the rotary kiln 1,
On the upstream side of the rotary kiln 1, the combustion reaction of coal or the like previously mixed as a reducing material in dust and sludge is preferentially performed by the combustion oxygen supplied from the charging section of the rotary kiln 1, Insufficient oxygen for combustion of the heating burner 5 causes discharge of unburned burner fuel from the discharge side end face 1b of the rotary kiln 1 and insufficient carbon for carburizing of metal generated in a high-temperature portion downstream of the rotary kiln 1. . Therefore, deterioration of fuel consumption rate,
Insufficiency of carburization into the metal reduced the decrease in the melting point of the metal, increased the amount of unmelted metal remaining in the slag, and deteriorated the recovery rate of valuable metals.

【0029】〔付着物除去〕また、ロータリーキルンの
炉壁の付着物の除去方法として、本出願人は特願200
0−91928号において、被処理物の装入を中止し、
石炭などの還元材のみを装入して炉内を強い還元雰囲気
にすることで付着物を再度還元して除去する方法を提案
しているが、この方法は通常の還元溶融処理温度より5
0〜100K高い高温状態で数時間から数日間維持しな
ければ除去できず、被処理物の処理量の低下、燃料原単
位の悪化を招くという問題があった。
[Removal of Deposits] As a method of removing deposits on the furnace wall of a rotary kiln, the applicant of the present invention has disclosed Japanese Patent Application 200
In No. 0-91928, charging of the object to be treated was stopped,
A method has been proposed in which only the reducing agent such as coal is charged and the inside of the furnace is reduced to a strong reducing atmosphere to reduce and remove the deposits again.
Unless the temperature is maintained for several hours to several days at a high temperature of 0 to 100 K, it cannot be removed, and there is a problem that the throughput of the object to be treated is reduced and the fuel consumption is deteriorated.

【0030】〔入口こぼれ〕ロータリーキルン1の内壁
に成長する付着物6は、その堰6a部において被処理物
の流れを堰き止めるため、堰6aより上流側のベッド2
の層厚が厚くなり、図14(a)に示したように、ロー
タリーキルン1の装入側端面1aに配置した加熱バーナ
ー5やダスト投入口24を支持している固定壁25と、
ロータリーキルン1との隙間26から装入した被処理物
がこぼれることになる。そして、その量が多くなると操
業継続が不可能になるので、炉を停止して冷却後、ロー
タリーキルン1の内部の堰6aをはつり取る作業が必要
になっていた。
[Inlet Spill] The deposit 6 that grows on the inner wall of the rotary kiln 1 blocks the flow of the material to be treated at the weir 6a, so that the bed 2 upstream of the weir 6a
As shown in FIG. 14A, a fixed wall 25 supporting the heating burner 5 and the dust inlet 24 arranged on the charging side end face 1a of the rotary kiln 1 as shown in FIG.
The object to be processed inserted from the gap 26 with the rotary kiln 1 spills. If the amount becomes large, it becomes impossible to continue the operation. Therefore, after stopping the furnace and cooling, it is necessary to remove the weir 6a inside the rotary kiln 1.

【0031】なお、特開2000−154910号にお
いて、揺動式焼却炉が提案されているが、その用途は焼
却用であり、揺動の目的は燃焼空気を炉の長さ方向に効
果的に供給し、廃棄物の燃焼効率を向上させるものであ
って、ダスト・スラッジ類を還元溶融させるものではな
い。本発明が対象としている還元炉の場合は、被処理物
堆積層の表面雰囲気を還元雰囲気に保つことが必要なた
め、熱供給火炎の位置はベッド表層から遠ざける必要が
あり、必然的にフリーボードの大きさも大きいことが必
要になってくるので、特開2000−154910号で
提案された焼却炉のように天井を揺動中心付近まで低く
抑えることはできない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-154910 proposes an oscillating incinerator. The oscillating incinerator is used for incineration. It is intended to improve the efficiency of waste combustion by supplying and not reducing and melting dust and sludge. In the case of the reduction furnace targeted by the present invention, it is necessary to keep the surface atmosphere of the material layer to be treated in a reducing atmosphere, so that the position of the heat supply flame needs to be kept away from the bed surface layer, and inevitably the free board Therefore, the ceiling cannot be suppressed to the vicinity of the center of swing as in the incinerator proposed in JP-A-2000-154910.

【0032】加えて、特開2000−154910号で
提案されている焼却炉は、廃棄物等を乾燥、焼却、溶融
するためのものであり、円筒内面上部に設けたひだ状の
耐火物が熱線を蓄熱、反射して熱効率を向上させ、か
つ、炉内搬送させるために揺動させているものであり、
ダスト・スラッジ類を還元溶融させるものではない。ま
た、揺動範囲も30〜60°の範囲であり、ダスト・ス
ラッジ類の還元溶融に必要な揺動範囲(概ね210°以
下)より小さいので、ダスト・スラッジ類のベッド内に
移動しない領域ができ、安定した炉内搬送ができないと
いう問題がある。
In addition, the incinerator proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-154910 is for drying, incinerating, and melting waste and the like. Heat is stored and reflected to improve the thermal efficiency, and is oscillated to be conveyed in the furnace,
It does not reduce and melt dust and sludge. The swing range is also 30 to 60 °, which is smaller than the swing range (approximately 210 ° or less) required for the reduction and melting of dust and sludge. There is a problem that stable transfer in the furnace cannot be performed.

【0033】〔耐火物〕本出願人はロータリーキルン1
の内壁の耐火物の寿命延長を図るため、金属鉄を含む保
護層を通常の被処理物を処理する前に形成させる運転方
法を、特願平11−318559号で提案しているが、
常に溶融金属が滞留している湯溜まり部においては、保
護層中の金属へ溶融金属中の炭素が浸炭しその融点を下
げるので、保護層の消耗が早いという問題があった。
[Refractory] The applicant of the present invention is a rotary kiln 1
Japanese Patent Application No. 11-318559 proposes an operation method in which a protective layer containing metallic iron is formed before processing an ordinary object to be processed in order to extend the life of the refractory on the inner wall of the device.
In the pool in which the molten metal always stays, the carbon in the molten metal is carburized into the metal in the protective layer to lower the melting point, so that the protective layer is quickly consumed.

【0034】また、ロータリーキルンが一方向に回転す
るため、湯溜まり部分の耐火物の材質の変更、更新は全
周に亘って行う必要があることや、溶銑・溶鋼に対し比
較的寿命の長いSiC系煉瓦などを用いる場合には、フ
リーボード中で酸化反応を起こして煉瓦自体が酸化損耗
するという問題があった。
Further, since the rotary kiln rotates in one direction, the material of the refractory in the pool is required to be changed or renewed over the entire circumference. When a system brick is used, there is a problem that an oxidation reaction occurs in the free board and the brick itself is oxidized and worn.

【0035】更に、一方向の回転のため、ロータリーキ
ルンの円周方向において消耗の激しい煉瓦の位置が一定
しないことから、煉瓦目地へ溶銑が侵入したりする場所
が一定していない。従って、煉瓦を更新する場合は、ロ
ータリーキルンの長さ方向のある位置の全周を取り替え
る必要があり、煉瓦の原単位が高くなっていた。溶銑が
煉瓦目地へ侵入する場合、その量が少ない場合は、鉄皮
と煉瓦の間に溜まって凝固するが、侵入する量が多い場
合は、鉄皮を溶損し炉外へ溶銑がこぼれ周辺機器の焼損
や人的災害など危険な状態になる虞があるという問題が
あった。
Further, since the rotation of the rotary kiln in one direction causes the position of the brick with heavy consumption to be inconstant in the circumferential direction of the rotary kiln, the place where the molten iron intrudes into the brick joint is not constant. Therefore, when renewing a brick, it is necessary to replace the entire circumference at a certain position in the length direction of the rotary kiln, and the basic unit of the brick has been increased. When hot metal enters the joints of the brick, if the amount is small, it accumulates between the steel shell and the brick and solidifies, but if it enters a large amount, the steel shell is melted and the hot metal spills out of the furnace. There is a problem in that there is a risk of a dangerous state such as burning of the product or a human disaster.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した各
種の問題点に鑑みてなされたものであり、以下の点を改
善できる揺動キルンによる還元溶融方法及びこの還元溶
融方法に使用するキルンを提供することを目的としてい
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems, and a reduction melting method using an oscillating kiln and a kiln used in the reduction melting method capable of improving the following points. It is intended to provide.

【0037】1.キルン内のフリーボードでの曇り現象
を軽減し、バーナー火炎からダスト・スラッジ類ヘの直
接的な熱輻射の到達率を上げ、キルン炉内の熱効率を上
げる。
1. Reduce the fogging phenomenon on the freeboard in the kiln, increase the rate of direct heat radiation from the burner flame to dust and sludge, and increase the thermal efficiency in the kiln furnace.

【0038】2.広範囲に湯溜まりを形成すると共に、
その対流によりバーナー火炎の熱輻射強度分布の影響を
緩和し、また、キルン中間部でのリング状付着物の形成
を阻止し、被処理物の熱供給を主に溶融金属から行わせ
ることによって、速やかに昇温、還元、脱亜鉛、昇温、
浸炭、溶融、スラグ分離を行い連続して安定操業を図
る。
2. While forming a hot water pool over a wide area,
By mitigating the influence of the thermal radiation intensity distribution of the burner flame by the convection, and also preventing the formation of ring-like deposits in the middle part of the kiln, the heat supply of the object to be processed is mainly performed from molten metal, Temperature rise, reduction, dezincification, temperature rise,
Carburize, melt, and separate slag to achieve stable operation continuously.

【0039】3.揺動範囲に合わせて周方向に適した材
質となるように煉瓦を張り分けることにより、煉瓦寿命
の延長や耐火物コストを改善する。
3. By extending the bricks so that the material is suitable in the circumferential direction according to the swing range, the life of the bricks is increased and the cost of the refractory is improved.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る揺動キルンによる還元溶融方法
は、金属成分を含むダスト・スラッジ類及び鉄鉱石に還
元材を添加、加熱して排出側に向けて下り勾配となるよ
うに配置されたキルンで還元し、亜鉛除去や溶融してス
ラグを分離し金属を回収するに際し、装入したダスト・
スラッジ類をキルンの往復回転揺動により排出端まで搬
送すると共に、フリーボード内におけるバーナー火炎か
らの熱供給により還元・脱亜鉛及び溶融操作を行うこと
としている。このようにすることで、キルン内のフリー
ボードでの曇り現象を軽減してキルン炉内の熱効率を上
げるようにすると共に、広範囲に湯溜まりを形成してそ
の対流によりバーナー火炎の熱輻射強度分布の影響を緩
和し、また、キルン中間部でのリング状付着物の形成を
阻止し、被処理物の熱供給を主に溶融金属から行わせる
ことによって、速やかに昇温、還元、脱亜鉛、昇温、浸
炭、溶融、スラグ分離を行い連続して安定操業を図るこ
とができる。
In order to achieve the above-mentioned object, a reduction melting method using an oscillating kiln according to the present invention comprises adding a reducing material to dust or sludge containing a metal component and iron ore, heating the same. In the kiln arranged so as to have a downward slope toward the discharge side, zinc is removed and melted to separate slag and collect metal.
Sludge is conveyed to the discharge end by the reciprocating rotation of the kiln, and reduction, dezincing and melting operations are performed by heat supply from a burner flame in the freeboard. By doing so, the fogging phenomenon on the free board in the kiln is reduced, and the thermal efficiency in the kiln furnace is increased. In addition, a pool of water is formed over a wide area, and the heat radiation intensity distribution of the burner flame is generated by the convection. In addition, by mitigating the effects of the above, preventing the formation of ring-like deposits in the middle part of the kiln, and by supplying heat mainly to the molten metal from the molten metal, the temperature can be quickly raised, reduced, dezincified, Continuous operation can be achieved by raising the temperature, carburizing, melting, and separating slag.

【0041】そして、上記した本発明に係る揺動キルン
による還元溶融方法に使用するキルンの、主たる接触物
の湯溜まりの範囲とフリーボードの範囲の煉瓦材質をキ
ルン円周方向で張り分けた場合には、煉瓦寿命の延長が
図れ、耐火物コストを改善することができるようにな
る。
When the brick material in the range of the pool of the main contact material and the range of the freeboard of the kiln used in the reducing and melting method using the oscillating kiln according to the present invention are divided in the circumferential direction of the kiln. In this case, the life of the brick can be extended, and the cost of the refractory can be improved.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、上記した各種の問題点を改
善可能な本発明に係る揺動キルンによる還元溶融方法及
びこの還元溶融方法に使用するキルンについての考え方
を順を追って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The reduction melting method using an oscillating kiln according to the present invention, which can solve the above-mentioned various problems, and the concept of a kiln used in the reduction melting method will be described step by step.

【0043】〔揺動搬送の原理〕被処理物が固体粉粒状
の場合、被処理物の安息角をθ°とすると、図1(a)
に示したように、キルン31の回転によりθ°の斜面を
形成して定常的にベッド2を形成する。実際には、図1
(b)に示すように、被処理物はθ°+α°の傾斜角ま
でキルン31の中心線31aと直角方向に上昇線32に
沿って持ち上げられた後(図2参照)、主に被処理物の
安息角θ°からα°までの部分(図1(b)においてB
1 、B2 、B3 で囲まれた範囲)が崩落し、その時キル
ン31の中心線31aに対し傾斜角β°の分だけ被処理
物搬送方向にずれながら転動線33に沿って転動する
(図2参照)。従って、このような回転揺動を向きを変
えて繰り返すことにより、被処理物を排出方向へ搬送す
ることができる。
[Principle of Oscillating Conveyance] When the object to be processed is solid and granular, assuming that the angle of repose of the object to be processed is θ °, FIG.
As shown in (2), the rotation of the kiln 31 forms a slope of θ ° to form the bed 2 constantly. In fact, Figure 1
As shown in (b), after the object to be processed is lifted along the rising line 32 in a direction perpendicular to the center line 31a of the kiln 31 to an inclination angle of θ ° + α ° (see FIG. 2), the object to be processed is mainly processed. The part from the angle of repose θ ° to α ° of the object (B in FIG. 1B)
1, the area surrounded by B2 and B3) collapses, and at this time, it rolls along the rolling line 33 while being shifted from the center line 31a of the kiln 31 by the inclination angle β ° in the workpiece transfer direction ( (See FIG. 2). Therefore, the workpiece can be transported in the discharge direction by repeating such rotation swing while changing the direction.

【0044】第1の本発明に係る揺動キルンによる還元
溶融方法は、上記した揺動搬送の原理を用いたもので、
排出側に向けて傾斜角β°を持って下り勾配となるよう
に配置されたキルンを往復回転揺動させることにより、
キルン断面の左右にベッドを移動させてキルンの左右で
前述の崩落転動を起こさせ、徐々に排出方向へ搬送する
ことによって定常的に搬送しながら還元溶融させ、溶融
金属の湯溜まりをキルン上流側まで形成させることで、
揺動範囲を狭くするものである。
The first method of reducing and melting by the oscillating kiln according to the present invention uses the above-described oscillating transport principle.
By reciprocatingly oscillating a kiln arranged so as to have a downward slope with an inclination angle β ° toward the discharge side,
The bed is moved to the left and right of the cross section of the kiln to cause the above-mentioned collapse and rolling on the left and right sides of the kiln, and is gradually conveyed in the discharge direction so that the molten metal is reduced and melted while being constantly conveyed. By forming to the side,
This is to narrow the swing range.

【0045】〔揺動範囲の説明(1)〕上記した第1の
本発明に係る揺動キルンによる還元溶融方法において
は、被処理物が固体粉粒状である間は転動搬送であり、
それに必要な揺動範囲をベッド2の右端の点a、それに
接する耐火物表面位置Aに注目して図1を用いて説明す
る。
[Explanation of swing range (1)] In the above-described reduction and melting method using the swing kiln according to the first aspect of the present invention, while the object to be processed is in the form of solid particles, the rolling conveyance is performed.
The swing range necessary for this will be described with reference to FIG. 1 focusing on the point a at the right end of the bed 2 and the refractory surface position A in contact therewith.

【0046】キルン31の横断面におけるベッド2の占
有角γ°が90°で、安息角θ°が45°の場合につい
て説明すると、キルン31が図1(a)に実線で示した
状態から45°回転すると、ベッド端A,a点は、図1
(a)に想像線で示したA1,a1 点へ移動し、定常の
回転揺動における堆積形状となる。
The case where the occupied angle γ ° of the bed 2 in the cross section of the kiln 31 is 90 ° and the angle of repose θ ° is 45 ° will be described. The kiln 31 is shifted from the state shown by the solid line in FIG. When rotated, the bed ends A and a are pointed out as shown in FIG.
It moves to the points A1 and a1 indicated by the imaginary line in FIG.

【0047】そして、図1(b)に示したように、更に
α°だけ回動させると、ベッド2の端部はA2 ,a2 点
まで移動し、a2 ,B2 ,B3 の点で囲まれる範囲のベ
ッド2はB2 ,B4 ,B5 で囲まれる範囲の位置へ崩落
して移動する。崩落後はベッド2の端部はa3 点に落ち
着く。
As shown in FIG. 1 (b), when the bed 2 is further rotated by α °, the end of the bed 2 moves to the points A2 and a2, and the area surrounded by the points a2, B2 and B3. Bed 2 of the bed collapses and moves to a position surrounded by B2, B4, and B5. After the collapse, the end of the bed 2 settles at the point a3.

【0048】更に45°回動すると、図1(c)に示し
たように、キルン31における耐火物の当初点はA4 ま
で移動し、ベッド2の端部はa4 の位置になって、崩落
していないa4 ,B7 ,B8 で囲まれる部分の範囲を除
いてすべて崩落転動した形となっている。
When it is further rotated by 45 °, as shown in FIG. 1C, the initial point of the refractory in the kiln 31 moves to A4, and the end of the bed 2 comes to the position of a4 and collapses. Except for the area surrounded by a4, B7, and B8, all of which have collapsed and rolled.

【0049】崩落していないa4 ,B7 ,B8 で囲まれ
る部分の範囲を転動させるため、逆方向にキルン31を
回動させ耐火物点A4 を図1(d)のA5 まで移動させ
たとき、ベッド2の端部a4 はa5 まで移動する。さら
にキルン31を回動させ、耐火物点A5 をA6 まで移動
させると、ベッド2の点a5 は仮想点a6 まで移動し、
図1(c)においてa4 ,B7 ,B8 で囲まれた範囲は
すべて転動したことになる。従って、上記したようにキ
ルン31を往復回転揺動させることで、被処理物を残留
させることなく転動排出することができる。
When the kiln 31 is rotated in the opposite direction to move the refractory point A4 to A5 in FIG. 1 (d) in order to roll the area surrounded by a4, B7 and B8 which has not collapsed. The end a4 of the bed 2 moves to a5. When the kiln 31 is further rotated to move the refractory point A5 to A6, the point a5 of the bed 2 moves to the virtual point a6,
In FIG. 1C, the area surrounded by a4, B7, and B8 has all rolled. Therefore, by rotating and reciprocating the kiln 31 as described above, the workpiece can be rolled and discharged without remaining.

【0050】〔揺動範囲の説明(2)〕第1の本発明に
係る揺動キルンによる還元溶融方法において、キルン3
1内に溶融物が無い場合の揺動範囲ε(図1(d)参
照)は、4×θ°(但し、ベッド2の層厚をh、キルン
31の内半径をrとした場合に、h<r×(1−cos2
θ)の時)の範囲で、キルン31の炉壁への被処理物の
接触範囲η(図1(e)参照)は、(ε+3/2×γ)
°となる。
[Explanation of swing range (2)] In the reduction melting method using the swing kiln according to the first invention, the kiln 3
The swing range ε when there is no molten material in 1 (see FIG. 1D) is 4 × θ ° (provided that the layer thickness of the bed 2 is h and the inner radius of the kiln 31 is r, h <r × (1-cos2
θ)), the contact range η (see FIG. 1 (e)) of the object to be treated on the furnace wall of the kiln 31 is (ε + 3/2 × γ).
°.

【0051】例えばベッド2のキルン横断面の占有角γ
°が100°で、安息角θ°が42°の場合、揺動範囲
εは168°となり、炉壁への被処理物の接触範囲ηは
303°となる。ダスト・スラッジ類の安息角は40〜
50°のため、その揺動範囲εは160〜200°の範
囲となり、ダスト・スラッジ類のキルン内搬送は十分に
可能となる。
For example, the occupation angle γ of the cross section of the kiln of the bed 2
When the angle is 100 ° and the angle of repose θ is 42 °, the swing range ε is 168 °, and the contact range η of the workpiece to the furnace wall is 303 °. Angle of repose of dust and sludge is 40 ~
Since the angle is 50 °, the swing range ε is in the range of 160 to 200 °, and the dust and sludge can be sufficiently conveyed in the kiln.

【0052】ベッド2の層厚hについては、キルン31
の直径、回転数、傾斜角度、安息角と処理量によって決
まるので、各ケースによって異なるが、ダス卜類還元の
場合、ベッド2の層厚hは一般的に直径の数%から約2
0%程度であり、ベッド2のキルン横断面占有角も概ね
100°以下であるから、炉壁への被処理物接触範囲η
は概ね320°以下で、全く被処理物と接しない範囲δ
は(360−η)°となる。
Regarding the layer thickness h of the bed 2, the kiln 31
It depends on the diameter, number of revolutions, inclination angle, angle of repose and the amount of treatment, and varies depending on the case. However, in the case of dust reduction, the bed thickness h of the bed 2 is generally from several% of the diameter to about 2%.
0%, and the angle of occupation of the kiln cross section of the bed 2 is generally not more than 100 °.
Is a range δ that is not more than 320 ° and does not come into contact with the object at all.
Is (360−η) °.

【0053】〔揺動の効果〕すなわち、第1の本発明に
係る揺動キルンによる還元溶融方法においては、炉壁へ
の被処理物接触範囲ηが、キルン31の全周に亘らない
ため、炉壁に形成される付着物34も、図3(a)に示
したようにリング状とはならない。従って、フリーボー
ド3の上部炉壁からの付着物落下が少なくなり、フリー
ボード3を曇らせる現象が小さくなって輻射伝熱効率を
上げることができる。
[Effect of Oscillation] That is, in the reduction melting method using the oscillating kiln according to the first aspect of the present invention, since the contact area η of the workpiece to the furnace wall does not extend over the entire circumference of the kiln 31. The deposits 34 formed on the furnace wall do not have a ring shape as shown in FIG. Therefore, the amount of deposits falling from the upper furnace wall of the freeboard 3 is reduced, and the phenomenon of fogging the freeboard 3 is reduced, so that the radiation heat transfer efficiency can be improved.

【0054】また、部分的に付着物34が成長してもキ
ルン31の壁面における揺動範囲の中心位置を図3
(a)のA7 で示す位置から、図3(b)のA8 で示す
位置まで位置を替え、付着物34をバーナー火炎5aの
強い幅射熱で溶融脱落させることで、被処理物の処理量
を低下させる必要なく操業を継続することができる。
The center position of the swing range on the wall surface of the kiln 31 is shown in FIG.
The position is changed from the position indicated by A7 in FIG. 3A to the position indicated by A8 in FIG. 3B, and the attached matter 34 is melted and dropped by the strong width radiant heat of the burner flame 5a. Operation can be continued without the need to reduce

【0055】このように部分的な付着物34が成長した
時、付着物34の位置をフリーボード3の上部に位置さ
せて加熱バーナー5による熱幅射を短距離で強く受けさ
せれば、スラグと共に溶融して自重落下により除去する
ことができる。これが第2の本発明に係る揺動キルンに
よる還元溶融方法である。
When the partial deposit 34 grows in this way, if the position of the deposit 34 is positioned above the free board 3 and the hot burner 5 is exposed to the heat radiation over a short distance, the slag can be obtained. It can be melted and removed by falling under its own weight. This is the second reduction melting method using the swing kiln according to the present invention.

【0056】ところで、揺動還元時の付着物34の形状
は一様ではなく、揺動範囲の中央付近A9 (図3(a)
参照)ではベッド2に接触している時間が長くなって温
度変化が少なく、ベッド2中の発生COガスによる強還
元雰囲気に曝されて、付着物34が形成されにくく成長
速度が遅い。一方、揺動範囲の両端付近A8 はフリーボ
ード3に曝されている時間が長いため、壁面の温度も高
く還元雰囲気が弱いので、付着物34を形成しやすい形
状となる。
By the way, the shape of the adhered substance 34 during the swing reduction is not uniform, and is near the center of the swing range A9 (FIG. 3A).
2), the contact time with the bed 2 is prolonged, the temperature change is small, and the bed 2 is exposed to a strong reducing atmosphere due to the generated CO gas. On the other hand, A8 near both ends of the swing range is exposed to the free board 3 for a long time, so that the temperature of the wall surface is high and the reducing atmosphere is weak, so that the deposits 34 are easily formed.

【0057】従って、本発明の場合には形成される付着
物34は競り合う形状とはならないため、自重による鉛
直方向の力が働いて剥離や脱落が容易になる。仮に被処
理物の物性、層厚等の条件で被処理物の接触範囲がキル
ン31の全周に亘ったとしても、付着物34の形態が一
様なリング状でないため、競り合う力が弱く前述の方法
で除去することができる。
Therefore, in the case of the present invention, the adhered substance 34 formed does not have a competing shape, so that the vertical force due to its own weight acts and peeling or falling off becomes easy. Even if the contact area of the object to be processed extends over the entire circumference of the kiln 31 under the conditions such as the physical properties of the object to be processed, the layer thickness, etc., since the form of the attached matter 34 is not a uniform ring shape, the competing force is weak. Can be removed by the following method.

【0058】このように本発明では、フリーボード3で
は酸化及び溶融させて付着物34を落としながら、ベッ
ド2では還元処理を連続して行えることになる。よっ
て、処理物装入量を低下させたり、装入側からこぼれた
り、石炭のみの装入による除去操業を必要とすることな
く、操業を安定させることができる。
As described above, according to the present invention, while the free board 3 is oxidized and melted to drop the deposits 34, the bed 2 can continuously perform the reduction treatment. Therefore, it is possible to stabilize the operation without reducing the amount of material to be treated, spilling from the charging side, or removing operation by charging only coal.

【0059】また、上記した本発明では、キルン31の
排出側端面31cに形成する堰31bによりせき止めら
れて溜まるキルン31の底部の湯溜まり17は、その形
成物が溶融金属であることから比重が重く、被処理物は
図3(d)に示したように湯溜まり17に浮いた状態と
なって、前記の転動による搬送割合が少なくなる。
In the present invention described above, the specific gravity of the pool 17 at the bottom of the kiln 31 which is blocked and accumulated by the weir 31b formed on the discharge side end face 31c of the kiln 31 has a specific gravity because the formed product is a molten metal. As shown in FIG. 3D, the object to be processed is suspended in the pool 17 as shown in FIG.

【0060】従って、湯溜まり17上の浮遊流動による
移動となって、揺動範囲εを小さくすることができ、壁
面と固体搬送物との接触範囲ηが大幅に縮小され、フリ
ーボード3中に炉壁から剥離落下するダスト等の被処理
物の量を更に削減することができる。これが第3の本発
明に係る揺動キルンによる還元溶融方法である。この第
3の本発明に係る揺動キルンによる還元溶融方法によれ
ば、さらにフリーボード3を曇らせることが少なくなっ
て、被処理物への伝熱効率が改善され、燃料原単位の改
善と処理能力向上が図れることになる。
Therefore, the movement due to the floating flow on the pool 17 can reduce the swing range ε, and the contact range η between the wall surface and the solid conveyed material is greatly reduced. It is possible to further reduce the amount of an object to be processed such as dust that falls off from the furnace wall. This is the third reduction and melting method using the swing kiln according to the present invention. According to the third aspect of the present invention, the reduction and melting method using the oscillating kiln further reduces the fogging of the freeboard 3, improves the efficiency of heat transfer to the object to be treated, improves the fuel consumption rate, and improves the processing capacity. The improvement can be achieved.

【0061】〔湯溜まり形成範囲による揺動範囲の変
更〕ところで、前記した溶融金属の湯溜まり17がキル
ン31の上流側まで達しないときは、湯溜まり17が消
滅しない程度に揺動範囲εを大きくして上流側の被処理
物の搬送を優先し、湯溜まり17が上流側まで達した後
に揺動範囲εを小さくすることで、被処理物を効率的に
搬送することができるようになる。
[Change of swing range due to pool forming range] When the molten metal pool 17 does not reach the upstream side of the kiln 31, the swing range ε is set to such an extent that the pool 17 does not disappear. By increasing the size, giving priority to the transport of the workpiece on the upstream side, and reducing the swing range ε after the pool 17 reaches the upstream side, the workpiece can be transported efficiently. .

【0062】〔湯溜まり形成範囲の限定と湯溜まりの効
果〕湯溜まり17の形成範囲は、キルン31の排出側を
下り勾配に配置している関係上、図4に示したように、
キルン31の排出側端面31cから装入側端面31dに
向けて広がるが、少なくとも加熱バーナー5のバーナー
火炎5aからの熱輻射9の最も強い位置(b点)より上
流側まで、願わくば、装入側端面31dまで溜めるよう
にする。
[Limiting of Pool Formation and Effect of Pool] The formation of the pool 17 is, as shown in FIG.
Although it spreads from the discharge side end face 31c of the kiln 31 toward the charging side end face 31d, at least to the upstream side from the strongest position (point b) of the heat radiation 9 from the burner flame 5a of the heating burner 5, the charging It accumulates to the side end face 31d.

【0063】これによって、溶融金属が接触している範
囲γ1 (図3(a)参照)は、溶融金属中の炭素によっ
て付着物34中の酸化金属を還元して付着物34を除去
することになり、付着物34がリング状に成長しなくな
る。従って、被処理物の炉内搬送が確実に行えるように
なる。
Thus, the range γ1 where the molten metal is in contact (see FIG. 3 (a)) is to reduce the metal oxide in the deposit 34 by the carbon in the molten metal to remove the deposit 34. As a result, the deposits 34 do not grow in a ring shape. Therefore, it is possible to reliably transfer the object to be processed in the furnace.

【0064】なお、溶融金属と接しない範囲(ηーγ1
)の炉壁の付着物34がある程度成長しても、本発明
の場合にはリング状に競り合う力が働かないので、時々
キルン31の揺動角度を大きくさせるだけで、付着物3
4は自重によって剥離し落下する。
The range not in contact with the molten metal (η-γ1
In the case of the present invention, even if the deposit 34 on the furnace wall grows to some extent, the force competing in a ring shape does not work in the case of the present invention.
4 falls off by its own weight and falls.

【0065】また、湯溜まり17に被処理物のベッド2
が浸漬されているので、固体の被処理物中の金属液滴1
2は、ベッド2の中を滴下することなく湯溜まり17へ
容易に集合することができ、かつ、被処理物中の炭素
は、固体炭素が湯溜まり17の溶融金属中に浸されるの
で容易に浸炭することができ、湯溜まり17による還元
で消費する炭素分を補給することが出来る。
Further, the bed 2 of the object to be treated is
Is immersed, the metal droplet 1 in the solid workpiece is
2 can easily assemble into the sump 17 without dripping in the bed 2, and the carbon in the object to be treated is easy because solid carbon is immersed in the molten metal of the sump 17. The carbon content consumed by the reduction by the hot water pool 17 can be replenished.

【0066】固体被処理物2中の固体の微小金属液滴1
0も、湯溜まり17に浸漬した状態で揺動され溶融金属
で洗浄されるので、溶融金属から熱と炭素を素早く供給
されて溶融し、湯溜まり17へ容易に集合させられる。
よって、有価金属の回収率の向上が図られる。
Solid fine metal droplets 1 in solid object 2
Also, since 0 is oscillated while being immersed in the basin 17 and is washed with the molten metal, heat and carbon are quickly supplied from the molten metal to be melted and easily collected in the basin 17.
Therefore, the recovery rate of valuable metals can be improved.

【0067】〔湯溜まり形成後、揺動から一方向回転
へ〕湯溜まり17が未形成の状態の時や、湯溜まり17
がバーナー火炎5aの熱輻射9の最も高い位置まで成
長、到達していない時は、キルン31を往復回転揺動さ
せて還元溶融させ、付着物34をリング状に形成させる
ことなく湯溜まり17を形成させて徐々にこの湯溜まり
17を成長させてゆく。そして、湯溜まり17がキルン
31の上流側まで到達した後は、キルン31を一方向に
回転させてもよい。これが第4の本発明に係る揺動キル
ンによる還元溶融方法である。この第4の本発明に係る
揺動キルンによる還元溶融方法においては、フリーボー
ド3における還元物4を湯溜まり17中の炭素で還元す
るだけの炭素を、装入する被処理物中に予め余分に配合
しておけばよい。
[After the formation of the pool, from the swing to the one-way rotation] When the pool 17 is not formed, or when the pool 17 is not formed.
Grows to the highest position of the heat radiation 9 of the burner flame 5a, when it has not reached, the kiln 31 is reciprocally rotated and oscillated to reduce and melt, and the pool 17 is formed without forming the deposits 34 in a ring shape. The water pool 17 is formed and gradually grown. After the pool 17 reaches the upstream side of the kiln 31, the kiln 31 may be rotated in one direction. This is the fourth reduction and melting method using the oscillating kiln according to the present invention. In the reduction melting method using the rocking kiln according to the fourth aspect of the present invention, carbon sufficient to reduce the reductant 4 in the freeboard 3 with the carbon in the pool 17 is previously added to the object to be charged. Should be blended.

【0068】〔伝熱〕熱の供給においては、湯溜まり1
7に比較的温度が低い被処理物(ベッド2)が浸される
ようになるので、固相の被処理物(ベッド2)と液相の
溶融金属(湯溜まり17)との熱伝達となって、溶融金
属から素早く熱を供給され、被処理物(ベッド2)の温
度が上昇すると共に、還元反応を著しく進行させること
ができる。
[Heat Transfer] In the supply of heat,
7 is immersed in the workpiece (bed 2) having a relatively low temperature, so that heat is transferred between the solid-phase workpiece (bed 2) and the liquid-phase molten metal (pool 17). As a result, heat is quickly supplied from the molten metal, and the temperature of the object to be treated (bed 2) increases, and the reduction reaction can proceed significantly.

【0069】しかも、被処理物(ベッド2)中の炭素が
溶融金属(湯溜まり17)へ直接供給されると共に、溶
融金属(湯溜まり17)中の炭素は被処理物(ベッド
2)中の固体微小金属10へ移行するため、固体微小金
属10の融点が下がって湯溜まり17へ移行して集合
し、還元速度向上による処理量と有価金属の回収率の向
上が図れる。
Moreover, the carbon in the object (bed 2) is directly supplied to the molten metal (pool 17) and the carbon in the molten metal (pool 17) is contained in the object (bed 2). Since the solid micrometal 10 is transferred to the solid micrometal 10, the melting point of the solid micrometal 10 is lowered, and the solid micrometal 10 is moved to the pool 17 and aggregated, so that the throughput and the recovery rate of valuable metals can be improved by improving the reduction rate.

【0070】一方、溶融金属中において吸熱反応である
還元反応が起こるため、溶融金属の温度が低下しようと
するが、湯溜まり17がバーナー火炎5aの最も強いと
ころの直下にも存在するので、温度の低い湯溜まり部分
と、温度の高い湯溜まり部分との間で温度差により溶融
金属が対流し、この対流によって温度が低下した湯溜ま
り部分へ熱を供給することができる。
On the other hand, since a reduction reaction, which is an endothermic reaction, occurs in the molten metal, the temperature of the molten metal tends to decrease. However, since the pool 17 is located immediately below the strongest point of the burner flame 5a, The molten metal convects due to the temperature difference between the low-temperature pool portion and the high-temperature pool portion, and the convection can supply heat to the low-temperature pool portion.

【0071】また、湯溜まり17の存在範囲が大きくな
ってキルン31の揺動範囲εを小さくした場合、高温に
なった炉壁が湯溜まり17の中に潜り込むことによって
熱を供給する割合が減少するが、フリーボード3の透視
度が高くなり、バーナー火炎5aの熱輻射9や炉壁から
の熱輻射を直接受けるようになっていることで補うこと
ができる。
When the range of existence of the pool 17 is increased and the swing range ε of the kiln 31 is reduced, the rate of heat supply is reduced due to the furnace wall having a high temperature sinking into the pool 17. However, this can be compensated for by the fact that the transparency of the free board 3 is increased, and the heat radiation 9 of the burner flame 5a and the heat radiation from the furnace wall are directly received.

【0072】さらに、キルン31の下流側の湯溜まり1
7部は、バーナー火炎5aからの熱輻射9が小さくな
り、炉壁からの接触伝熱の割合が大きくなっているた
め、熱供給不足となるが、ここでは上流側の湯溜まり1
7から連続して高温の溶融金属が流れ込んで熱が供給さ
れるため、湯溜まり17は局所的な温度差が生じず、概
ね一様な温度となる。
Further, the pool 1 on the downstream side of the kiln 31
In the seventh part, the heat radiation 9 from the burner flame 5a is small and the ratio of the contact heat transfer from the furnace wall is large, so that the heat supply is insufficient.
Since high-temperature molten metal flows in continuously from 7 and heat is supplied, the pool 17 has a substantially uniform temperature without a local temperature difference.

【0073】〔揺動の効果(1)〕本発明はキルン31
を揺動させるため、フリーボード3の加熱バーナー5の
直上など酸素濃度の著しく高い場所を通過した炉壁と湯
溜まり17が接触することがなく、酸化度合いの低い炉
壁とのみ接触することになって、湯溜まり17の脱炭が
小さくなる。
[Swinging Effect (1)] The present invention relates to a kiln 31.
In order to oscillate, the furnace wall that has passed through a place where the oxygen concentration is extremely high, such as directly above the heating burner 5 of the freeboard 3, does not come into contact with the pool 17 and only contacts the furnace wall with a low degree of oxidation. As a result, decarburization of the water pool 17 is reduced.

【0074】また、本発明では、湯溜まり17の表面は
概ね被処理物に覆われている状態となることと、湯溜ま
り17部から抜けて出てきた炉壁に付着している溶融金
属18は、酸素や炭酸ガス濃度の高いフリーボード3の
上部まで回動しないので、酸化度合いが低く、また、再
び湯溜まり17に浸されるので湯溜まりが安定する。
Further, according to the present invention, the surface of the basin 17 is substantially covered with the object to be treated, and the molten metal 18 adhered to the furnace wall coming out of the basin 17 portion. Does not rotate to the upper part of the free board 3 having a high concentration of oxygen or carbon dioxide, so that the degree of oxidation is low, and the pool is again immersed in the pool 17 so that the pool becomes stable.

【0075】〔揺動の効果(2)〕キルン31内部の付
着物生成防止に関しては、本発明では、炉壁への被処理
物の接触範囲ηが概ね210°以下となり、完全にリン
グ状の付着物とならないため、付着物34自身の競り合
いによって剥離しにくくなることがない。また、常に溶
融物をキルン31の上流側まで滞留させることにより、
湯溜まり17と炉壁又は炉壁に付着している付着物34
とを接触させ、付着物形成時にバインダーの役割をなし
ている酸化物を還元させて、付着物34の形成を阻止す
るとともに、一旦形成した付着物34も徐々に除去して
いく効果がある。
[Effect of Oscillation (2)] Regarding the prevention of the formation of deposits inside the kiln 31, according to the present invention, the contact range η of the object to be treated with the furnace wall is approximately 210 ° or less, and the ring-like shape is completely ring-shaped. Since it does not become an attached matter, it does not become difficult to peel off due to the competition of the attached matter 34 itself. Also, by always keeping the molten material upstream of the kiln 31,
The water pool 17 and the furnace wall or the deposit 34 attached to the furnace wall
To reduce oxides that function as binders when deposits are formed, thereby preventing the formation of deposits 34 and gradually removing the deposits 34 once formed.

【0076】従って、本発明では、層厚の厚い付着物3
4を形成して被処理物の搬送を妨げることがなくなるの
で、キルン31の装入側の隙間から炉内容物がこぼれ出
ることが少なくなって、長期間安定した操業ができるよ
うになる。
Therefore, according to the present invention, the thick deposit 3
Since the formation of the material 4 does not hinder the conveyance of the object, the contents of the furnace are less likely to spill out from the gap on the charging side of the kiln 31, and stable operation can be performed for a long time.

【0077】〔耐火物〕上記した本発明に係る揺動キル
ンによる還元溶融方法においては、キルン31は揺動運
動を行なうために、キルン31に内張りされた耐火物
は、湯溜まり17と接触する円周方向の範囲が限定され
ることになる。
[Refractory] In the reduction melting method using the oscillating kiln according to the present invention described above, the refractory lining the kiln 31 comes into contact with the pool 17 because the kiln 31 performs the oscillating motion. The range in the circumferential direction will be limited.

【0078】従って、図5に示したように、キルン31
の内周において湯溜まり17と接触する範囲ε1 と、固
体の被処理物と接触する範囲η1 と、被処理物と接触し
ない範囲δ1 とに内張りする耐火物の材質を変更するこ
とによって、長寿命化と煉瓦コストの低減を図ることが
できる。これが第5の本発明に係るキルンである。
Therefore, as shown in FIG.
By changing the material of the refractory lining the area ε1 in contact with the pool 17 on the inner circumference, the area η1 in contact with the solid object, and the area δ1 not in contact with the object, a long life can be obtained. And brick cost can be reduced. This is the kiln according to the fifth aspect of the present invention.

【0079】例えば、湯溜まり17が十分に発達し上流
側まで到達した時に行う揺動範囲ε1 のみを溶融金属に
強いSiC系煉瓦の内のSiC成分の高い煉瓦を用い、
その他の揺動によって被処理物が接触する範囲η1 はS
iC系煉瓦の内のSiC成分の低い煉瓦を用い、被処理
物と接触しない範囲δ1 は、アルミナ系の断熱性能の高
い煉瓦を用いる等である。
For example, only the rocking range ε1 to be performed when the pool 17 has sufficiently developed and reaches the upstream side is to use a brick having a high SiC component among the SiC-based bricks which is strong against the molten metal.
The range of contact η1 of the workpiece due to other swings is S
Among the iC-based bricks, bricks having a low SiC component are used, and the range δ1 not in contact with the object to be treated is to use alumina-based bricks having high heat insulation performance.

【0080】このように内張りする耐火物の材質を変更
することによって、キルン31の円周方向における損耗
する部分が限定されることになって、損耗した部分のみ
交換すれば良くなる。従って、運転中の管理も、円周上
のある特定された範囲の溶銑の目地への差し込みなどを
重点的に監視するだけで、安全を確保することができる
ようになる。
By changing the material of the refractory lining as described above, the portion of the kiln 31 that is worn in the circumferential direction is limited, and only the worn portion needs to be replaced. Therefore, during operation, safety can be ensured only by focusing on the insertion of hot metal in a specified range on the circumference into the joint, and the like.

【0081】[0081]

【実施例】以下、本発明の効果を確認するために行なっ
た実験結果について説明する。有価金属を回収するにあ
たり、製品として回収できた有価金属の回収率は、従来
のロータリンキルンを使用した方法では、理論回収量の
25〜48%であったが、本発明者がその排出物のうち
スラグに含まれている有価金属の性状を確認した結果、
細粒状の粒鉄が多量に含まれていることが判明し、溶融
金属に浸すことで容易に回収率を上げることが予測でき
た。
EXAMPLES The results of experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described below. In recovering valuable metals, the recovery rate of valuable metals that could be recovered as a product was 25 to 48% of the theoretical recovery amount by a conventional method using a rotary kiln, but the present inventor has found that the recovery rate is As a result of checking the properties of valuable metals contained in slag,
It turned out that a large amount of fine-grained iron was contained, and it could be predicted that the recovery rate could be easily increased by immersion in molten metal.

【0082】そこで、本発明者らは、製鉄所内から発生
するダスト・スラッジ類に還元材として石炭を混合した
ものを用い、これを直径4.2m、長さ14mのキルン
に装入し、本発明方法により還元溶融したところ、理論
回収量の83〜90%まで回収することができた。
Therefore, the present inventors used a mixture of dust and sludge generated from the interior of a steel mill and coal as a reducing agent, charged the mixture into a kiln with a diameter of 4.2 m and a length of 14 m, When reduced and melted by the method of the present invention, it was possible to recover up to 83 to 90% of the theoretical recovery amount.

【0083】また、その際、本発明方法を採用したこと
により、キルンの内周面に形成される付着物量も従来法
と比べて抑制でき、しかも、その付着物もリング状のも
のではないので競り合う力が弱く、付着物がフリーボー
ドの最も温度の高い位置に位置するよう揺動範囲を変更
することで、容易に溶融除去することができた。
At this time, by adopting the method of the present invention, the amount of deposits formed on the inner peripheral surface of the kiln can be suppressed as compared with the conventional method, and the deposits are not ring-shaped. The competing force was weak, and it was possible to easily remove the melt by changing the swing range so that the attached matter was located at the highest temperature of the freeboard.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に列挙する効果を有する。 1.製鉄所といった金属精錬所等から発生する金属成分
を含むダスト・スラッジ類の有価金属回収及びスラグの
再資源化における処理に際し、安定して溶融金属を回収
することができることで、処理量の増加や燃料原単位の
低減、処理コストの低減を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
It has the effects listed below. 1. In the process of recovering valuable metal from dust and sludge containing metal components generated from metal smelters such as steel mills and recycling slag, it is possible to stably recover molten metal, thereby increasing the amount of processing. It is possible to reduce the unit fuel consumption and the processing cost.

【0085】2.また、回収できる有価金属の量が多く
なることと、金属中の有害成分も除かれるので、原料成
分の調整が不要になり、回収金属の付加価値が向上し、
資源として再利用しやすくなる。
2. In addition, since the amount of valuable metals that can be recovered is increased and harmful components in the metals are also removed, the adjustment of raw material components becomes unnecessary, and the added value of the recovered metals is improved.
It becomes easy to reuse as resources.

【0086】3.耐火物も重点的な配置をする事がで
き、コストも安くなり、かつ、溶銑の目地への侵入など
重大事故、災害に結びつく要因を容易に監視及び管理で
きるようになる。
3. Refractories can also be placed at a high priority, costs can be reduced, and factors that lead to serious accidents and disasters, such as intrusion of hot metal into joints, can be easily monitored and managed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(e)はキルン内における被処理物の
揺動搬送の原理を順を追って説明する横断面から見た図
である。
FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating the principle of swinging conveyance of an object to be processed in a kiln, as viewed from a cross section.

【図2】キルン内における被処理物の揺動搬送の原理を
説明する長手方向から見た図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of swinging conveyance of an object to be processed in a kiln, as viewed from a longitudinal direction.

【図3】(a)〜(d)はキルン内に形成される付着物
とこの付着物を除去する際の説明図である。
FIGS. 3 (a) to 3 (d) are illustrations of deposits formed in a kiln and removal of the deposits.

【図4】湯溜まりの形成範囲を説明する図である。FIG. 4 is a view for explaining a formation range of a hot water pool;

【図5】湯溜まり範囲とフリーボードの煉瓦材質をキル
ン円周方向で張り分ける場合の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where a brick region of a pool and a brick material of a freeboard are divided in a circumferential direction of a kiln;

【図6】ロータリーキルンを用いた還元溶融方法の説明
図で、(a)は長手方向から見た図、(b)は横断面方
向から見た図である。
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams of a reduction melting method using a rotary kiln, wherein FIG. 6A is a diagram viewed from a longitudinal direction, and FIG.

【図7】ロータリーキルンを用いた還元溶融時における
付着物形成状態の説明図で、(a)は長手方向から見た
図、(b)は横断面方向から見た図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a state of deposit formation during reduction melting using a rotary kiln, where FIG. 7A is a view as viewed from a longitudinal direction, and FIG. 7B is a view as viewed from a cross-sectional direction.

【図8】キルン中間部から下流側における金属成分を含
むダスト・スラッジ類及び鉄鉱石の溶融から滴下に至る
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram from the melting to the dropping of dust or sludge containing metal components and iron ore from a kiln intermediate portion to a downstream side.

【図9】ロータリーキルン内における微小金属液滴の挙
動を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the behavior of a fine metal droplet in a rotary kiln.

【図10】ロータリーキルン下流側における湯溜まり形
成部分における説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a hot-water pool forming portion on the downstream side of the rotary kiln.

【図11】装入される被処理物と燃焼ガスが平行流のロ
ータリーキルンにおける燃焼火炎の熱輻射強度の説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the thermal radiation intensity of a combustion flame in a rotary kiln in which an object to be treated and a combustion gas are fed in parallel.

【図12】装入される被処理物と燃焼ガスが平行流のロ
ータリーキルンにおける被処理物の温度分布の説明図で
ある。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a temperature distribution of a processing object in a rotary kiln in which a processing object and a combustion gas to be charged flow in parallel.

【図13】ロータリーキルン内に形成された付着物によ
り湯溜まり形成範囲が限定されることを説明する図であ
る。
FIG. 13 is a view for explaining that a deposit area formed in a rotary kiln limits a water pool formation range.

【図14】ロータリーキルン内に形成された付着物
(堰)により上流側のベッド層厚が厚くなり、装入側か
ら被処理物がこぼれることを説明した図で、(a)は長
手方向から見た図、(b)は横断面方向から見た図であ
る。
14A and 14B are diagrams illustrating that the thickness of the bed layer on the upstream side is increased by the deposits (weirs) formed in the rotary kiln, and the workpiece is spilled from the loading side. FIG. (B) is a view seen from the cross-sectional direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 フリーボード 5a バーナー火炎 17 湯溜まり 31 キルン 31b 堰 31e 耐火物 3 Free board 5a Burner flame 17 Hot water pool 31 Kiln 31b Weir 31e Refractory

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 7/28 F27B 7/28 7/34 7/34 Fターム(参考) 3K061 AA09 AB03 AC02 BA04 CA01 DB14 KA02 KA08 KA09 KA15 KA27 4K001 AA10 BA02 BA14 DA01 DA06 DA10 GA07 GB05 HA00 4K061 AA08 BA04 BA12 CA17 CA23 CA29 DA03 FA01 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F27B 7/28 F27B 7/28 7/34 7/34 F term (reference) 3K061 AA09 AB03 AC02 BA04 CA01 DB14 KA02 KA08 KA09 KA15 KA27 4K001 AA10 BA02 BA14 DA01 DA06 DA10 GA07 GB05 HA00 4K061 AA08 BA04 BA12 CA17 CA23 CA29 DA03 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属成分を含むダスト・スラッジ類及び
鉄鉱石に還元材を添加、加熱して排出側に向けて下り勾
配となるように配置されたキルンで還元し、亜鉛除去や
溶融してスラグを分離し金属を回収する還元溶融操作方
法において、装入したダスト・スラッジ類をキルンの往
復回転揺動により排出端まで搬送すると共に、フリーボ
ード内におけるバーナー火炎からの熱供給により還元・
脱亜鉛及び溶融操作を行うことを特徴とする揺動キルン
による還元溶融方法。
1. A reducing agent is added to dust or sludge containing metal components and iron ore, heated and reduced by a kiln arranged so as to have a downward slope toward a discharge side, and zinc is removed or melted. In the reduction and melting operation method of separating slag and collecting metal, the charged dust and sludge are conveyed to the discharge end by the reciprocating rotation of the kiln and reduced and supplied by the heat supply from the burner flame in the freeboard.
A reduction melting method using an oscillating kiln, comprising performing dezincing and melting operations.
【請求項2】 キルンの搬送面に付着物が形成されたと
き、この形成された付着物がフリーボードの最も温度の
高い位置に位置するよう揺動範囲を変更し、キルンの横
断面下方では揺動還元を行いながら、上部では付着物を
酸化溶融落下させることを特徴とする請求項1記載の揺
動キルンによる還元溶融方法。
2. When the deposits are formed on the conveying surface of the kiln, the swing range is changed so that the formed deposits are located at the highest temperature of the freeboard. 2. The reduction and melting method using an oscillating kiln according to claim 1, wherein the deposit is oxidized, melted, and dropped on the upper portion while performing the oscillating reduction.
【請求項3】 キルンの排出端部に形成した堰により、
前記排出端からバーナー火炎の熱輻射強度の最も強い位
置より上流側に至るまで溶融物が滞留している場合は、
キルンの往復回転揺動によって前記滞留した溶融物中に
固体の被処理物を浸漬させ、被処理物の昇温・還元・浸
炭・溶融等の工程を行わせることを特徴とする請求項1
又は2記載の揺動キルンによる還元溶融方法。
3. A weir formed at the discharge end of the kiln,
When the melt is retained from the discharge end to the upstream side from the position of the highest heat radiation intensity of the burner flame,
The solid object to be treated is immersed in the retained melt by the reciprocating rotation of the kiln, and steps such as heating, reduction, carburizing, and melting of the object are performed.
Or a reduction and melting method using an oscillating kiln according to 2.
【請求項4】 金属成分を含むダスト・スラッジ類及び
鉄鉱石に還元材を添加、加熱して排出側に向けて下り勾
配となるように配置されたキルンで還元し、亜鉛除去や
溶融してスラグを分離し金属を回収する還元溶融操作方
法において、キルンの排出端部に形成した堰により、前
記排出端から上流側に向けて溶融物を滞留させる段階
で、溶融物の滞留範囲が小さい場合は、請求項1〜3の
何れか記載の揺動キルンによる還元溶融方法のように、
キルンの往復回転揺動により固体の被処理物を還元しな
がら搬送してキルンの下流側で湯溜まりに浸漬させ、前
記排出端から装入端又はその近傍位置まで湯溜まりが形
成された後は、キルンを一方向に回転させて被処理物の
昇温・還元・浸炭・溶融等の工程を行うことを特徴とす
る揺動キルンによる還元溶融方法。
4. A reducing agent is added to dust sludge and iron ore containing a metal component, heated and reduced by a kiln arranged so as to have a downward gradient toward a discharge side, and zinc is removed or melted. In the reduction melting operation method of separating slag and collecting metal, in a stage in which the molten material is retained from the discharge end toward the upstream side by the weir formed at the discharge end of the kiln, when the retention range of the molten material is small. Is a reduction melting method using a rocking kiln according to any one of claims 1 to 3,
After the solid object to be processed is conveyed while being reduced by the reciprocating rotation of the kiln and immersed in the pool at the downstream side of the kiln, after the pool is formed from the discharge end to the charging end or a position in the vicinity thereof, A method of reducing and melting a rocking kiln, wherein the kiln is rotated in one direction to perform processes such as heating, reducing, carburizing, and melting the object to be processed.
【請求項5】 主たる接触物の湯溜まりの範囲とフリー
ボードの範囲の煉瓦材質をキルン円周方向で張り分けた
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか記載の揺動キル
ンによる還元溶融方法に使用するキルン。
5. The reduction by a rocking kiln according to claim 1, wherein the brick material in the range of the pool of the main contact material and the range of the freeboard are divided in the circumferential direction of the kiln. Kiln used for melting method.
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