JP2002310565A - 回転炉床炉の炉床構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペレットによって阻害されることなく炉床耐
火キャスタブル層の膨張を効果的に吸収してその浮き上
がり等を防止する。 【解決手段】 内周壁と外周壁の間に配設された円環状
の回転炉床２の、内外方向の中間部を耐火キャスタブル
層４５で構成するとともに、耐火キャスタブル層４５に
隣接する内周側と外周側の少なくとも一方に内外方向へ
複数列の耐火レンガ７３，７４を配置して、これら耐火
レンガ７３，７４の列間に所定の間隙５７，５８を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転炉床炉の炉床構
造に関し、特に、製鋼ダストペレット等の還元処理を行
うための回転炉床炉の、炉床構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鋼ダストや粉鉱等の再利用を図るため
に、製鋼ダスト等にバインダや還元材を混入して混練し
た後、生ペレットに造粒し、これを回転炉床炉へ供給し
て、加熱・還元等の熱処理をすることが行なわれてい
る。その一例を図４に示す。回転炉床炉１は同心円形の
内外の周壁１１，１２を有し、これら周壁１１，１２と
図略の底壁および頂壁によって矩形閉断面の炉内空間Ｓ
が円環状に形成されている。底壁上には内外の周壁１
１，１２との間に小間隙を形成して炉床２が位置し、こ
の炉床２は炉内空間Ｓに沿う円環状をなすとともに、図
略の駆動機構によって矢印方向へ回転移動させられてい
る。回転炉床炉１の炉内空間Ｓは周方向の複数位置に設
けたカーテンウォール３１〜３５によって周方向へ複数
の領域に区画されており、図４に示す例では、炉床２の
回転方向へそれぞれ給排室４１、予熱帯４２、加熱帯４
３、中間帯４４、還元帯４５に区画されている。加熱帯
４３、中間帯４４、および還元帯４５にはそれぞれ内外
の周壁１１，１２に必要数のバーナ６１〜６３が設けら
れている。

【０００３】装入口５１から炉内へ装入された製鋼ダス
ト等を原料とする球形の生ペレットＰは炉床２上へ落下
供給され、炉床２の移動に伴ってカーテンウォール３１
の下端縁で均されて、炉床２上面全体にほぼ均一に積層
載置される。生ペレットＰは予熱帯４２へ搬送されて、
ここで６００℃以下の低温で加熱され、内部の水分やガ
ス化成分が緩やかに蒸発気化して、爆裂等を生じること
なく乾燥させられる。乾燥したペレットＰは加熱帯４３
で加熱されてその温度が十分に上昇し、中間帯４４を経
て還元帯４５へ至って、その還元性雰囲気とペレットＰ
に含まれる還元材とによって、ペレットＰ中の金属酸化
物が金属に還元される。還元処理を終えたペレットＰは
給排室４１へ戻り、スクリューコンベア５３によって外
周壁に設けた排出口５２から炉外へ排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記回転炉
床炉において、炉床の内外中間部を成形が容易な耐火キ
ャスタブルで形成すると、熱膨張によって耐火キャスタ
ブル層が拡大変形して浮き上がりを生じるおそれがあ
る。これに対する対策として、耐火キャスタブル層の適
宜個所に膨張変形を吸収するための一定間隙を形成する
ことが考えられるが、十分な間隙寸法を確保しようとす
ると、小径のペレットが上記間隙に侵入してこれを埋
め、膨張吸収の機能が阻害されるおそれがあった。

【０００５】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、ペレットによって阻害されることなく炉床耐火
キャスタブル層の膨張を効果的に吸収してその浮き上が
り等を防止できる回転炉床炉の炉床構造を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本第１発明では、内周壁（１１）と外周壁（１２）
の間に配設された円環状の回転炉床（２）の、内外方向
の中間部を耐火キャスタブル層（４５）で構成するとと
もに、耐火キャスタブル層（４５）に隣接する内周側と
外周側の少なくとも一方に内外方向へ複数列の耐火レン
ガ（７３，７４）を配置して、これら耐火レンガ（７
３，７４）の列間に所定の間隙（５７，５８）を形成す
る。

【０００７】本第１発明においては、上記耐火レンガの
列間の間隙を小径のペレットが侵入しない程度の大きさ
としても、これら間隙の和として十分に大きな膨張代を
炉床の径方向へ確保することができる。これにより、ペ
レットにより阻害されることなく耐火キャスタブル層の
膨張を吸収して、その浮き上がり等を防止することがで
きる。

【０００８】本第２発明では、上記耐火キャスタブル層
（４５）を周方向で複数に分割するとともに、各分割部
に、周方向へ所定の間隙（５６）を形成する複数列の耐
火レンガ（７２）を配設する。本第２発明においては、
上記分割部における間隙を、小径のペレットが侵入しな
い程度の大きさとしても、これら間隙の和として周方向
への十分に大きな膨張代を確保できるから、ペレットに
阻害されることなく、キャスタブル層の膨張変形を吸収
して、その浮き上がり等を回避することができる。

【０００９】本第３発明では、上記耐火キャスタブル層
（４５）を、複数のキャスタブルシート（４５１）に分
割してこれらの周囲に所定の間隙（５５）を形成する。
本第３発明においては、小径のペレットが侵入しない程
度の大きさとした周囲の間隙によってキャスタブルシー
トの膨張が吸収されて、耐火キャスタブル層の浮き上が
り等がさらに効果的に防止される。

【００１０】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１には回転炉床炉１の炉床２の
垂直断面を示し、図２には内周側から見た炉床２の部分
斜視図を示す。内周壁１１と外周壁１２の間に位置する
一定幅の炉床２はその下半が上下二段の金属フレーム２
１，２２となっており、上側フレーム２２上に、詳細を
後述する耐熱炉床部２３が載設されている。図1におい
て、下側フレーム２１の下面の、内周位置と外周位置に
はそれぞれ全周にわたって延びるレール部材３１，３２
が設けられて、これらレール部材３１，３２に、フロア
側に設けた支持ローラ３３が下方から当接して炉床２が
支持されている。

【００１２】下側フレーム２１の内周に近い下面中間部
には全周にわたって延びるガイド部材３４が突設してあ
り、その内周垂直面に水平姿勢に支持されたガイドロー
ラ３５が当接して炉床２が径方向へ位置決めされてい
る。下側フレーム２１下面の外周に近い下面中間部には
全周にわたって延びるラックレール３６が設けられて、
そのレール面に形成された歯形にピニオン歯車３７が噛
合している。ピニオン歯車３７は外周壁１２の下方を水
平に貫通挿入された回転軸３８に装着されており、図略
の駆動手段で回転軸３８を回転させることにより、炉床
２が回転移動させられる。

【００１３】耐熱炉床部２３には上側フレーム２２上に
一定厚で形成された断熱キャスタブルよりなる断熱層４
１が設けられ、これは上側フレーム２２の上面全面を覆
うとともに、断熱層４１の内外周部は下方へ屈曲して上
側フレーム２２の内外周面を覆っている。上側フレーム
２２の内外周縁上面には周方向へ間隔をおいて、断熱層
４１を上方へ貫通するインサート金具４１１が突設され
ており、これらインサート金具４１１を覆って耐火キャ
スタブルが所定断面形状に成形されて枠体４２，４３と
なっている。内外周の枠体４２，４３間の環状空間内に
は上記断熱層４１上に断熱レンガを複数層（本実施形態
では４層）積層したレンガ層４４が設けられている。レ
ンガ層４４上には内外周の中間位置に一定厚の耐火キャ
スタブル層４５が形成され、これに隣接する内周側と外
周側に、二層に耐火レンガ７３，７４を積層した一定幅
のレンガ層４６，４７が設けられている。そして、耐火
キャスタブル層４５とレンガ層４６，４７を覆って、内
外周の枠体４２，４３上面と面一になるようにドロマイ
ト層４８が形成されている。ペレットはドロマイト層４
８上に供給積層されて従来技術で説明したように給排室
４１（図４）から、予熱帯４２、加熱帯４３、中間帯４
４、還元帯４５へ順次搬送される。

【００１４】内外周の各枠体４２，４３は、図３に示す
ように、周方向へ一定の間隔で分割されて複数の枠ブロ
ック４２１，４３１より構成されており、隣接する枠ブ
ロック４２１，４３１間には所定の間隙５１，５２が形
成されている。そして、これら各間隙５１，５２にはセ
ラミックファイバー製のセラミックシート６ないしセラ
ミックブランケットが充填してある。ここで、外周枠体
４３においては、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の
周方向の両端部が一定量凹陥させられて、平面視で外方
へ向けて漸次左右辺が接近する台形状の凹所４３２が形
成されており、これら凹所４３２内に複数の耐火レンガ
７１が埋設されている。各耐火レンガ７１は外方へ漸次
幅が小さくなる扇形に形成されて径方向へ複数設けられ
るとともに、周方向へ複数列（本実施形態では３列）並
べられており、耐火レンガ７１の隣接する列の間には所
定の間隙５３（図３）が形成されている。

【００１５】図２において、上記上側フレーム２２は枠
体４２，４３と同一位置で周方向へ複数に分割されてお
り、これら分割枠体２２１間には所定の間隙５４が形成
されるとともに、間隙５４を上方から覆うように一定幅
の金属製シールプレート２２２が径方向へ延設されてい
る。これらシールプレート２２２は一方の側縁が溶接さ
れることなくフリーとしてある。また、上記レンガ層４
４上に形成された耐火キャスタブル層４５は平面視で略
四角形のキャスタブルプレート４５１に内外方向および
周方向で分割され、これらキャスタブルプレート４５１
の周囲には互いに所定の間隙５５が形成されて、これら
間隙５５内にセラミックシート（図示略）が充填されて
いる。キャスタブルプレート４５１は周方向で一定間隔
毎に大きく離間させられて、この離間部分に、周方向へ
複数列（本実施形態では２列）で、径方向へ多数の耐火
レンガ７２が配設されている。そして、これら耐火レン
ガ７２の周囲や、耐火レンガ７２とキャスタブルプレー
ト４５１との間に所定の間隙５６が形成されるととも
に、間隙５６内にはセラミックシート（図示略）が充填
されている。

【００１６】内周側のレンガ層４６の耐火レンガ７３
は、平面視で図３に示すように内外二列で周方向へ多数
設けられて、各列間、枠体４２との間、キャスタブルプ
レート４５１との間、および最内周の耐火レンガ７２と
の間にそれぞれ所定の間隙５７が形成されて、これら間
隙５７内にセラミックシート（図示略）が充填されてい
る。外周側のレンガ層４７の耐火レンガ７４は、平面視
で内外４列に設けられて、各列間、枠体４３との間、キ
ャスタブルプレート４５１との間、および最外周の耐火
レンガ７２との間にそれぞれ所定の間隙５８が形成され
て、これら間隙５８内にセラミックシート（図示略）が
充填されている。また、上記各レンガ層４６，４７には
周方向へ一定間隔で相対的に大きい間隙８１，８２が形
成されて、これら間隙８１，８２内にセラミックシート
６が充填されている。

【００１７】このような炉床構造において、炉床中間部
の耐火キャスタブル層４５と内外の枠体４２，４３との
間にレンガ層４６，４７を設けて、内周側のレンガ層４
６を内外二列の耐火レンガ７３で構成するとともに、熱
膨張変形の大きい外周側のレンガ層４７を内外４列の耐
火レンガ７４でそれぞれ構成して、各列間に間隙５７，
５８を形成するようにしたから、小径のペレットが侵入
しない程度の大きさの間隙５７，５８の和として十分に
大きな膨張代を特に炉床２の径方向へ確保することがで
きる。これにより、耐火キャスタブル層４５の膨張を吸
収して、その浮き上がり等を防止することができる。

【００１８】また、耐火キャスタブル層４５を略四角形
のキャスタブルシート４５１に分割してこれらの周囲に
間隙５５を形成したから、これら間隙５５によってキャ
スタブルシート４５１の膨張が吸収されて、耐火キャス
タブル層４５の浮き上がり等がさらに効果的に防止され
る。加えて、周方向の複数列のキャスタブルシート４５
１毎に、周方向へ所定の間隙５６を形成する複数列の耐
火レンガ７２を配設したから、これによっても、小径の
ペレットの侵入を防止しつつ周方向への十分に大きな膨
張代を確保して、キャスタブルシート４５１の膨張変形
を吸収し、その浮き上がり等を回避することができる。

【００１９】本実施形態において、炉内の熱を受けて内
周側および外周側の各枠体４２，４３では枠ブロック４
２１，４３１が周方向へ膨張し伸長するが、枠ブロック
４２１，４３１間に形成された間隙５１，５２が膨張代
となって膨張変形が吸収される。この結果、枠体４３の
径方向外方への拡大が防止されて、外周壁１２との接触
が回避される。同様に枠体４２の浮き上がりも防止され
て、内周壁１１との接触も回避される。この際、間隙５
１，５２内に充填されたセラミックシート６ないしセラ
ミックブランケットは枠ブロック４２１，４３１の伸長
変形に伴う間隙５１，５２の縮小に応じて容易に収縮し
てその変形を妨げることがない上に、小径のペレットが
間隙５１，５２内に侵入するのを防止して、当該間隙５
１，５２による膨張吸収機能を保証する。

【００２０】本実施形態では、上側フレーム２２を枠体
４２，４３と同一位置で周方向へ分割して所定の間隙５
４を形成したから、上側フレーム２２が上記間隙５４を
膨張代として枠体４２と一体に伸長変形し、これによっ
て枠体４２の浮き上がりがさらに効果的に防止される。
また、上記上側フレーム２２の間隙５４をシールプレー
ト２２２で上方から遮蔽したから、炉内の雰囲気ガスが
外気に放出されることはない。

【００２１】本実施形態ではさらに、外周側枠体４３に
おいて、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の周方向の
両端部に凹所４３２を形成して、ここに、周方向へ複数
列で耐火レンガ７１を埋設し、耐火レンガ７１の隣接す
る列の間に間隙５３を形成したことにより、複数の間隙
５３の和で間隙５２の大きさにほぼ等しい膨張代を形成
すれば良いから、各間隙５３を小径のペレットが侵入し
ない小さなものにすることができる。また、上記凹所４
３２は平面視で外方へ向けて漸次左右辺が接近する台形
状としてあるから、スクリューコンベア５３（図４）に
よって炉外へ送り出されるペレットＰが耐火レンガ７１
上を径方向外方へ通過しても、これら耐火レンガ７１が
ペレットＰの動きにつられて凹所４３２から脱出するこ
とはない。なお、本実施形態では、一定厚の断熱キャス
タブルよりなる断熱層４１で上側フレーム２２の上面全
面を覆うようにしたから、上側フレーム２２の温度上昇
とこれに伴う膨張変形を可及的に小さくすることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明の回転炉床炉の炉
床構造によれば、ペレットによって阻害されることなく
炉床内外周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回転炉床炉の炉床の
垂直断面図である。

【図２】回転炉床炉の炉床の部分斜視図である。

【図３】回転炉床炉の炉床の部分平面図である。

【図４】回転炉床炉の全体水平断面図である。

【符号の説明】

１…回転炉床炉、１１…内周壁、１２…外周壁、２…回
転炉床、２２…上側フレーム、２２２…シールプレー
ト、４５…耐火キャスタブル層、４５１…キャスタブル
シート、５５，５６，５７，５８…間隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K050 AA00 CB02 CB06 CB10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周壁と外周壁の間に配設された円環状
   の回転炉床の、内外方向の中間部を耐火キャスタブル層
   で構成するとともに、当該耐火キャスタブル層に隣接す
   る内周側と外周側の少なくとも一方に内外方向へ複数列
   の耐火レンガを配置して、これら耐火レンガの列間に所
   定の間隙を形成したことを特徴とする回転炉床炉の炉床
   構造。
2. 【請求項２】 前記耐火キャスタブル層を周方向で複数
   に分割するとともに、各分割部に、周方向へ所定の間隙
   を形成する複数列の耐火レンガを配設した請求項１に記
   載の回転炉床炉の炉床構造。
3. 【請求項３】 前記耐火キャスタブル層を、複数のキャ
   スタブルシートに分割してこれらの周囲に所定の間隙を
   形成した請求項１又は２に記載の回転炉床炉の炉床構
   造。