JP2003148875A - ランスの浸漬位置検出方法 - Google Patents
ランスの浸漬位置検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業者の労働負担を軽減し、危険を回避し、
常時、ランスの先端位置が適当な位置であるか否かを連
続して検出可能とする方法を提供する。 【解決手段】 銅転炉内に貯留され、粗銅層およびスラ
グ層を有する熔体中に、反応用気体を吹き込むランス１
において、先端位置を検出する方法であって、該ランス
１は、相互に絶縁された電極となる外管２および内管３
で構成されて、外管２および内管３の間の電気抵抗を測
定することにより、ランス１の先端位置が粗銅層内にあ
るのか、スラグ層内にあるのかのいずれかを検出する。
常時、ランスの先端位置が適当な位置であるか否かを連
続して検出可能とする方法を提供する。 【解決手段】 銅転炉内に貯留され、粗銅層およびスラ
グ層を有する熔体中に、反応用気体を吹き込むランス１
において、先端位置を検出する方法であって、該ランス
１は、相互に絶縁された電極となる外管２および内管３
で構成されて、外管２および内管３の間の電気抵抗を測
定することにより、ランス１の先端位置が粗銅層内にあ
るのか、スラグ層内にあるのかのいずれかを検出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅製錬の転炉にお
けるランスの浸漬位置検出方法に関し、特に、ランスの
先端位置が粗銅層内にあるのか、スラグ層内にあるのか
のいずれかを検出することにより、粗銅・スラグ界面お
よびスラグ表面の位置を検出し、ランスの先端位置を最
適に制御する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】銅製錬は、硫化銅精鉱から銅品位９９．
９９質量％の電気銅を生産するプロセスであり、このプ
ロセスは、乾式製錬工程と湿式製錬工程とからなる。こ
のうち、乾式製錬工程は、銅精鉱から、硫化銅や硫化鉄
などを主成分とし、銅品位６０〜７０質量％程度の中間
生成物であるマットをつくる熔錬工程と、マットを熔体
にして銅品位約９９質量％の粗銅をつくる転炉工程とか
らなる。このうち、転炉工程は、操業形態が各製錬所に
よって多種多様であるが、その中に、ランスを用いて反
応用気体を熔体中に吹き込む方法がある。 【０００３】転炉工程において、ランスにより熔錬を行
う方法では、マットと、スラグ組成を調整するための硅
石や石灰石とを、炉の上部から装入する。併せて、装入
物を粗銅に変化させるために、炉の上方から挿入したラ
ンスの先端の気体吹出し口を、熔体中に数十ｃｍ浸漬し
て、空気や酸素富化空気などの反応用気体を供給し、マ
ット中の硫化鉄や硫化銅の酸化反応を進行させて、スラ
グと粗銅を生成させると共に、発生する二酸化硫黄ガス
を排出する。粗銅はスラグより比重が大きいので、転炉
中では下方に粗銅層、上方にスラグ層が形成される。 【０００４】この方法では、熔体中のランスの浸漬深さ
が非常に重要である。 【０００５】挿入したランスの先端が、下方の粗銅層の
中に浸漬すると、ランスと粗銅とが反応して、ランス熔
損が起こる。通常、ランスは、部分的にセラミックなど
で表面保護されることがあるが、その保護性能は完全で
はない。ランスの先端が熔損すると、その分、ランスを
押し込む必要がある。 【０００６】また、ランスの浸漬深さが浅く、ランスの
先端が上方のスラグ層表面の付近にあると、反応用気体
による撹拌が充分に行われず、反応用気体が熔体全体に
拡散せずに、部分的な過酸化を起こす。 【０００７】従って、ランスの先端が粗銅に接触しない
ように、かつスラグ層中に深く浸漬することが重要であ
る。そのためには、粗銅・スラグ界面とスラグ表面の位
置を知り、ランスの先端の熔体中での浸漬位置を制御す
る必要がある。 【０００８】ところで、粗銅・スラグ界面とスラグ表面
の位置の検出は、従来、次のように行われていた。先
ず、炉上部より、人手によって鉄棒を炉底まで浸漬し、
鉄棒の周囲にスラグおよび粗銅を付着させる。その後、
鉄棒を引き上げて、鉄棒の先端から、粗銅・スラグ界面
とスラグ表面までの長さを測定して、炉底からの粗銅・
スラグ界面とスラグ表面までの距離を検出する。従来
は、このようないわゆる検尺法が採用されていた。 【０００９】しかし、検尺法では、高温雰囲気の炉上で
長時間、作業を行うことを作業者に強いることになり、
大きな労働負担となるばかりでなく、危険性も伴ってい
た。 【００１０】また、ランスは粗銅あるいはスラグにより
徐々に熔損する。そのために、ランスの熔損の程度を見
計らって、度々、検尺することが必要であった。検尺の
タイミングを逸すると、ランスの浸漬位置が正しくなく
なり、前述のような問題が発生した。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が抱える前述の問題を解決し、作業者の労働負担を軽減
し、危険を回避し、常時、ランスの先端位置が適当な位
置であるか否かを連続して検出可能とする方法を提供す
ることを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明のランスの浸漬位
置検出方法は、銅転炉内に貯留され、粗銅層およびスラ
グ層を有する熔体中に、反応用気体を吹き込むためのラ
ンスを挿入するに際して、該ランスの先端位置を検出す
る方法であって、該ランスは、相互に絶縁された電極と
なる外管および内管で構成されて、外管および内管の間
の電気抵抗を測定し、その値により先端位置を判断す
る。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面に基
づいて説明する。 【００１４】図１に、本発明の方法で使用するランスの
浸漬位置検出装置の一実施例を、一部破断断面図で示
す。図２に、銅転炉内の熔体の様子を透視斜視図で示
す。 【００１５】ランス１は、ＳＵＳ３０４及びインコネル
などの金属製で、相互に絶縁された電極となる外管２お
よび内管３で構成されて、外管２および内管３の間の電
気抵抗を測定するデジタルマルチメーター４を接続す
る。デジタルマルチメーター４は、例えば岩通電子株式
会社社製、型式ＳＣ−７４０３を用いる。 【００１６】次に、本発明によるランスの浸漬位置検出
方法について説明する。 【００１７】下層に粗銅層、および上層にスラグ層を有
する銅転炉内の熔体に、ランス１を浸漬する。なお、マ
ットは、粗銅と比較して比重がスラグに近いので、熔体
が粗銅、スラグおよびマットからなる場合には、マット
はスラグ層に含まれることになるので、本明細書では、
スラグ層にマットを含んだものとして扱う。 【００１８】操業中は、ランス１から熔体内に反応用気
体を吹き込むが、この状態でデジタルマルチメーター４
により、外管２および内管３の間の電気抵抗を測定する
ことが可能である。 【００１９】それぞれの物性に基づいて、ランス１の先
端が粗銅層にあれば電気抵抗は数Ωのオーダーで小さ
く、ランス１の先端がスラグ層にあれば電気抵抗は数十
Ωのオーダーで大きく、ランス１の先端が熔体の外にあ
れば電気抵抗は無限大となり、測定された電気抵抗によ
りランス１の先端の位置が分かることになる。従って、
ランス１を上下に移動させて、電気抵抗を測定すること
により、粗銅・スラグ界面およびスラグ表面の位置を検
出することが可能となる。また、マットが含まれている
場合にも、マットの電気抵抗がスラグの電気抵抗に近い
ので、同様に測定することが可能である。 【００２０】以上のように測定した結果に基づいて、ラ
ンス１の浸漬深さを最適に制御することが可能となる。 【００２１】（実施例１）図１に示すランスの浸漬位置
検出装置を、銅転炉内に挿入し、ランスの浸漬深さを測
定した。銅転炉内の熔体は、マット、石灰石および硅石
を溶融することにより得た。熔体は、従来方法の検尺法
により測定した結果、下層が粗銅層、上層がスラグ層で
あった。 【００２２】粗銅およびスラグを取り出し、それぞれの
化学組成を分析した。結果を、表１に示す。 【００２３】 【表１】 【００２４】次に、銅転炉上部より、ホイストで吊り下
げたランスを熔体へ浸漬し、ランスを下降させつつ、電
気抵抗を連続的に測定した。 【００２５】炉底からの距離に対する電気抵抗値を、表
２に示す。 【００２６】 【表２】 【００２７】また、従来の検尺法により測定した炉底か
らスラグ表面の位置は、５９．０ｃｍであり、炉底から
粗銅・スラグ界面の位置は、４２．０ｃｍであったが、
これらの値には、５ｃｍ程度の誤差が含まれることを考
えると、表２における電気抵抗値の変化位置と一致して
いる。 【００２８】従って、本発明によるランスの浸漬位置検
出方法により、従来の検尺法と同程度の精度で、粗銅・
スラグ界面およびスラグ表面の位置を検出できることが
分かる。 【００２９】 【発明の効果】本発明によるランスの浸漬位置検出方法
により、ランスが熔損されつつも、常にランスの先端位
置を検出可能で、ランスの先端位置を最適に制御できる
という効果が得られる。 【００３０】また、作業者の負担が軽減され、危険が無
く、ランスの浸漬位置が常時検知可能で、迅速にランス
の先端位置が制御できるので、転炉操業における作業者
の労働の軽減、および転炉操業の効率化および安定化に
寄与することが極めて大きい。
けるランスの浸漬位置検出方法に関し、特に、ランスの
先端位置が粗銅層内にあるのか、スラグ層内にあるのか
のいずれかを検出することにより、粗銅・スラグ界面お
よびスラグ表面の位置を検出し、ランスの先端位置を最
適に制御する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】銅製錬は、硫化銅精鉱から銅品位９９．
９９質量％の電気銅を生産するプロセスであり、このプ
ロセスは、乾式製錬工程と湿式製錬工程とからなる。こ
のうち、乾式製錬工程は、銅精鉱から、硫化銅や硫化鉄
などを主成分とし、銅品位６０〜７０質量％程度の中間
生成物であるマットをつくる熔錬工程と、マットを熔体
にして銅品位約９９質量％の粗銅をつくる転炉工程とか
らなる。このうち、転炉工程は、操業形態が各製錬所に
よって多種多様であるが、その中に、ランスを用いて反
応用気体を熔体中に吹き込む方法がある。 【０００３】転炉工程において、ランスにより熔錬を行
う方法では、マットと、スラグ組成を調整するための硅
石や石灰石とを、炉の上部から装入する。併せて、装入
物を粗銅に変化させるために、炉の上方から挿入したラ
ンスの先端の気体吹出し口を、熔体中に数十ｃｍ浸漬し
て、空気や酸素富化空気などの反応用気体を供給し、マ
ット中の硫化鉄や硫化銅の酸化反応を進行させて、スラ
グと粗銅を生成させると共に、発生する二酸化硫黄ガス
を排出する。粗銅はスラグより比重が大きいので、転炉
中では下方に粗銅層、上方にスラグ層が形成される。 【０００４】この方法では、熔体中のランスの浸漬深さ
が非常に重要である。 【０００５】挿入したランスの先端が、下方の粗銅層の
中に浸漬すると、ランスと粗銅とが反応して、ランス熔
損が起こる。通常、ランスは、部分的にセラミックなど
で表面保護されることがあるが、その保護性能は完全で
はない。ランスの先端が熔損すると、その分、ランスを
押し込む必要がある。 【０００６】また、ランスの浸漬深さが浅く、ランスの
先端が上方のスラグ層表面の付近にあると、反応用気体
による撹拌が充分に行われず、反応用気体が熔体全体に
拡散せずに、部分的な過酸化を起こす。 【０００７】従って、ランスの先端が粗銅に接触しない
ように、かつスラグ層中に深く浸漬することが重要であ
る。そのためには、粗銅・スラグ界面とスラグ表面の位
置を知り、ランスの先端の熔体中での浸漬位置を制御す
る必要がある。 【０００８】ところで、粗銅・スラグ界面とスラグ表面
の位置の検出は、従来、次のように行われていた。先
ず、炉上部より、人手によって鉄棒を炉底まで浸漬し、
鉄棒の周囲にスラグおよび粗銅を付着させる。その後、
鉄棒を引き上げて、鉄棒の先端から、粗銅・スラグ界面
とスラグ表面までの長さを測定して、炉底からの粗銅・
スラグ界面とスラグ表面までの距離を検出する。従来
は、このようないわゆる検尺法が採用されていた。 【０００９】しかし、検尺法では、高温雰囲気の炉上で
長時間、作業を行うことを作業者に強いることになり、
大きな労働負担となるばかりでなく、危険性も伴ってい
た。 【００１０】また、ランスは粗銅あるいはスラグにより
徐々に熔損する。そのために、ランスの熔損の程度を見
計らって、度々、検尺することが必要であった。検尺の
タイミングを逸すると、ランスの浸漬位置が正しくなく
なり、前述のような問題が発生した。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が抱える前述の問題を解決し、作業者の労働負担を軽減
し、危険を回避し、常時、ランスの先端位置が適当な位
置であるか否かを連続して検出可能とする方法を提供す
ることを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明のランスの浸漬位
置検出方法は、銅転炉内に貯留され、粗銅層およびスラ
グ層を有する熔体中に、反応用気体を吹き込むためのラ
ンスを挿入するに際して、該ランスの先端位置を検出す
る方法であって、該ランスは、相互に絶縁された電極と
なる外管および内管で構成されて、外管および内管の間
の電気抵抗を測定し、その値により先端位置を判断す
る。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面に基
づいて説明する。 【００１４】図１に、本発明の方法で使用するランスの
浸漬位置検出装置の一実施例を、一部破断断面図で示
す。図２に、銅転炉内の熔体の様子を透視斜視図で示
す。 【００１５】ランス１は、ＳＵＳ３０４及びインコネル
などの金属製で、相互に絶縁された電極となる外管２お
よび内管３で構成されて、外管２および内管３の間の電
気抵抗を測定するデジタルマルチメーター４を接続す
る。デジタルマルチメーター４は、例えば岩通電子株式
会社社製、型式ＳＣ−７４０３を用いる。 【００１６】次に、本発明によるランスの浸漬位置検出
方法について説明する。 【００１７】下層に粗銅層、および上層にスラグ層を有
する銅転炉内の熔体に、ランス１を浸漬する。なお、マ
ットは、粗銅と比較して比重がスラグに近いので、熔体
が粗銅、スラグおよびマットからなる場合には、マット
はスラグ層に含まれることになるので、本明細書では、
スラグ層にマットを含んだものとして扱う。 【００１８】操業中は、ランス１から熔体内に反応用気
体を吹き込むが、この状態でデジタルマルチメーター４
により、外管２および内管３の間の電気抵抗を測定する
ことが可能である。 【００１９】それぞれの物性に基づいて、ランス１の先
端が粗銅層にあれば電気抵抗は数Ωのオーダーで小さ
く、ランス１の先端がスラグ層にあれば電気抵抗は数十
Ωのオーダーで大きく、ランス１の先端が熔体の外にあ
れば電気抵抗は無限大となり、測定された電気抵抗によ
りランス１の先端の位置が分かることになる。従って、
ランス１を上下に移動させて、電気抵抗を測定すること
により、粗銅・スラグ界面およびスラグ表面の位置を検
出することが可能となる。また、マットが含まれている
場合にも、マットの電気抵抗がスラグの電気抵抗に近い
ので、同様に測定することが可能である。 【００２０】以上のように測定した結果に基づいて、ラ
ンス１の浸漬深さを最適に制御することが可能となる。 【００２１】（実施例１）図１に示すランスの浸漬位置
検出装置を、銅転炉内に挿入し、ランスの浸漬深さを測
定した。銅転炉内の熔体は、マット、石灰石および硅石
を溶融することにより得た。熔体は、従来方法の検尺法
により測定した結果、下層が粗銅層、上層がスラグ層で
あった。 【００２２】粗銅およびスラグを取り出し、それぞれの
化学組成を分析した。結果を、表１に示す。 【００２３】 【表１】 【００２４】次に、銅転炉上部より、ホイストで吊り下
げたランスを熔体へ浸漬し、ランスを下降させつつ、電
気抵抗を連続的に測定した。 【００２５】炉底からの距離に対する電気抵抗値を、表
２に示す。 【００２６】 【表２】 【００２７】また、従来の検尺法により測定した炉底か
らスラグ表面の位置は、５９．０ｃｍであり、炉底から
粗銅・スラグ界面の位置は、４２．０ｃｍであったが、
これらの値には、５ｃｍ程度の誤差が含まれることを考
えると、表２における電気抵抗値の変化位置と一致して
いる。 【００２８】従って、本発明によるランスの浸漬位置検
出方法により、従来の検尺法と同程度の精度で、粗銅・
スラグ界面およびスラグ表面の位置を検出できることが
分かる。 【００２９】 【発明の効果】本発明によるランスの浸漬位置検出方法
により、ランスが熔損されつつも、常にランスの先端位
置を検出可能で、ランスの先端位置を最適に制御できる
という効果が得られる。 【００３０】また、作業者の負担が軽減され、危険が無
く、ランスの浸漬位置が常時検知可能で、迅速にランス
の先端位置が制御できるので、転炉操業における作業者
の労働の軽減、および転炉操業の効率化および安定化に
寄与することが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるランスの浸漬位置検出装置の一
実施例を示す一部破断断面図である。 【図２】 銅転炉内の熔体の様子を示す透視斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ ランス ２ 外管 ３ 内管 ４ デジタルマルチメーター
実施例を示す一部破断断面図である。 【図２】 銅転炉内の熔体の様子を示す透視斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ ランス ２ 外管 ３ 内管 ４ デジタルマルチメーター
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 銅転炉内に貯留され、粗銅層およびスラ
グ層を有する熔体中に、反応用気体を吹き込むランスに
おいて、先端位置を検出する方法であって、該ランス
は、相互に絶縁された電極となる外管および内管で構成
されて、外管および内管の間の電気抵抗を測定すること
を特徴とするランスの浸漬位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347006A JP2003148875A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | ランスの浸漬位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347006A JP2003148875A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | ランスの浸漬位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148875A true JP2003148875A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19160075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001347006A Pending JP2003148875A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | ランスの浸漬位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003148875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532771A (ja) * | 2004-04-07 | 2007-11-15 | オースメルト リミテッド | 銅を転化するためのプロセス |
-
2001
- 2001-11-13 JP JP2001347006A patent/JP2003148875A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532771A (ja) * | 2004-04-07 | 2007-11-15 | オースメルト リミテッド | 銅を転化するためのプロセス |
| KR101241999B1 (ko) * | 2004-04-07 | 2013-03-11 | 오토텍 오와이제이 | 구리 변환 방법 |
| USRE44850E1 (en) | 2004-04-07 | 2014-04-22 | Outotec Oyj | Process for copper converting |
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