JP2522081Y2

JP2522081Y2 - スラグキャッチャー

Info

Publication number: JP2522081Y2
Application number: JP1990069713U
Authority: JP
Inventors: 健一矢島; 慶吉村上; 充晴岸本; 義雄内山; 賢滝浦; 聡辰田; 幸彦高座; 寿美男佐藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2005-06-29
Also published as: JPH0429645U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、密閉型溶融還元炉に付設されるスラグキ
ャッチャーに関する。

（従来技術）製鉄設備は、長年にわたって高炉方式のものが主流を
占めている。

しかし、近年、上記高炉方式のものに代えて、石炭・
鉱石がそのまま使用でき、プロセスの起動・停止が比較
的容易で、従来の焼結およびコークス化工程が不要な、
原料の自由度，生産弾力性が高く、設備およびエネルギ
ーコストの低い等の点において優れた所謂溶融還元炉方
式の製鉄技術が開発されつつある。例えば、この種の先
行技術として、本出願人によってなされた特願昭62−31
0143号にかかる発明がある。

この溶融還元炉方式は、溶融還元炉で発生した高温の
還元ガスをダクトを介して別途設けられた予備還元炉に
導き、ここでこの高温の還元ガスを用いて原料である鉄
鉱石を予備還元するとともに予熱し、また必要に応じて
上記高温の還元ガスを利用して石炭を乾留し、予備還元
と予熱をした鉄鉱石および乾留した石炭を上記溶融還元
炉に供給し、溶融還元炉で溶銑の製造をおこなう一連の
システムで構成されている。

上記溶融還元炉方式の一つに、所謂密閉加圧型の溶融
還元炉を用いたものがある。

この密閉加圧型の溶融還元炉は、従来の転炉と同様の
炉体を用い、その上部を加圧ヘッド（蓋材）で覆って密
閉し、この密閉した空間内を加圧状態下において、上述
した溶銑の製造をおこなわせるものである。

上記密閉加圧型の溶融還元炉の場合には、溶融還元炉
が密閉され、オペレータが視認できない状態下で製造プ
ロセスが進行することに起因して、この種の形式のもの
特有の問題が生じる。即ち、炉内での溶銑の製造におい
て、スラグのフォーミングレベル制御に不具合が生じる
と過剰フォーミング現象（炉内のスラグ層が異常に泡立
つ現象をいう）が発生するが、上述のように溶融還元炉
が密閉されていると、上方が開放された従来の転炉のよ
うに、その前兆（溶銑の飛散）を視認して迅速にその防
止処置をとることができない。この結果、過剰スラグフ
ォーミングが発生し、溶融還元炉から予備還元炉へ還元
ガスを供給するダクト内等に、フォーミング状のスラグ
が噴出して、該ダクトを閉塞することになる。このよう
なダクトの閉塞は、上述した製造プロセスにおいて予熱
および予備還元等の作業を停止させることになるため、
その後の、製造プロセスの停止を意味する。

このような過剰スラグフォーミング現象の防止に関し
て、炉内のスラグレベルを検出して、炉内のガス圧を増減
させて制御しようとするもの（特開昭62−224613号公報
参照）、スラグ浴厚みと上吹き酸素により形成されるスラグの
凹み深さの比を一定以下とすることにより二次燃焼率を
高位に安定維持することによりおこなおうとするもの
（特開平１−247517号公報参照）、更スラグ中のP₂O₃（炉内の表面張力を下げるために投
入される表面活性剤の主成分）の濃度を調整することに
よって迅速に制御しようとするもの（特開昭62−224615
号公報参照）、溶融還元炉の加圧ヘッドの上方に開口部を設けここに
モニターカメラを設置して上述の前兆を間接的に視認す
ることによっておこなおうとするもの等が、従来から知
られている。

（考案が解決しようとする課題）しかし、この場合でも、防止措置の遅れあるいはミス
オペレート等によって、過剰スラグフォーミングが発生
する可能性があり、発生した場合、単に炉外に溢れ出る
だけですむ従来の転炉の場合と異なり、上述のような製
造プロセスの停止とともに、ダクトの側壁に強固に付着
したフォーミング状のスラグの除去という復旧作業に多
大な労力と時間および経費を必要とする、製造システム
にとって致命的な結果をもたらすことを考えると、到底
決定的な解決策とはなり得ない。

本考案は、上記現況に鑑みおこなわれもので、溶融還
元炉内において過剰スラグフォーミングが発生した場合
でも、その後の製鉄プロセスに支障を与えることなく継
続可能な、溶融還元炉用のスラグキャッチャーを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）本考案にかかるスラグキャッチャーは、密閉型溶融還
元炉の加圧ヘッドに連設される還元ガス案内ダクト底部
に漏斗形の回収受導部を形成し、この回収受導部下方
に、バルブを介して該回収受導部底部と連通する受鍋を
配設し、通常時は還元ガス中の粗ダストを捕集するよう
構成したことを特徴とする。

（作用）しかして、このように構成された本スラグキャッチャ
ーは、仮に溶融還元炉において過剰スラグフォーミング
が発生し炉外にフォーミング状のスラグが噴出しても、
該溶融還元炉の加圧ヘッドに連設されているダクト底部
の漏斗形の回収受導部から、その漏斗形によって該フォ
ーミング状のスラグはその重力により有効に回収され、
バルブを介して、その下方の受鍋に収容される。

また、受鍋にスラグが一杯になると、上記バルブを閉
めて、受鍋からスラグを外部に排出することができる。

また、過剰スラグフォーミングが発生しない場合で
も、上記漏斗形の回収受導部で断面積が大きくなって流
体速度が低下することに起因して、この部分で、溶融還
元炉から予備還元炉への還元ガス中に含まれる粉塵等の
うち質量の大きいものが気流中から落下して、該回収受
導部を経て受鍋に収容される。従って、予備還元炉へ
は、質量の大きいダストが排除された還元ガスが供給さ
れ、予備還元の効率を高めるため細く形成されている流
路を詰まらせることなく、有効に予備還元等をおこなう
ことができる。

（実施例）第１図は本考案にかかる密閉型溶融還元炉に付設され
たスラグキャッチャーの構成を示す断面図、第２図は第
１図のＩ−Ｉ矢視図である。図において、１はダクト
で、このダクト１の一端は密閉型溶融還元炉Ａの加圧ヘ
ッド20部分に連設され、他の一端は別のダクト７に接続
され、溶融還元炉Ａから図示しない予備還元炉まで還元
ガスを供給するよう構成されている。

そして、上記ダクト１の溶融還元炉Ａよりの底部1aに
は漏斗形の回収受導部２が形成され、この回収受導部２
の下方には、開閉自在なバルブ３を介して該回収受導部
２の底部に連通する受鍋４が配設されている。そして、
この受鍋４は、収容容積的には、溶融還元炉の一回の過
剰スラグフォーミングによって発生するスラグが収容で
きる程度の容積を有するものが使用される。また、本実
施例では、この受鍋４の壁部にはウォータジャケットが
設けられ、常に冷却されている。さらに、この受鍋４
は、ボルトとナットによって最大断面積のところで上下
に分割可能な２分割式に形成され、また受鍋４の底部に
は開閉自在なバルブ５が設けられている。

そして、ダクト１の上記回収受導部２の後流側には、
第１図に図示する如きサイクロン式の集塵機構６が設け
られている。この集塵機構６の上部には、後端側で図示
しない予備還元炉に到る別のダクト７の先端部が挿入さ
れて、サイクロンの原理で軽い粉塵が除去された気流
（還元ガス）が、上記図示しない予備還元炉へ供給され
るよう構成されている。

また、集塵機構６の下方には、上下端に開閉自在なバ
ルブ8,9を備えたダストタンク10が配設されている。ま
た、このダストタンク10は、第１図の二点鎖線で示す気
送ライン11によって、上記溶融還元炉Ａに接続されてい
る。

ところで、本実施例にかかるスラグキャッチャーの場
合、第１図のハッチングで示す部分には、高温のフォー
ミング状のスラグに耐えるよう耐熱壁で形成されてい
る。

しかして、上記構成を有する本スラグキャッチャーは
以下のように作動する。

溶融還元炉の稼働に際して、上述したバルブ５を閉じ
るとともにバルブ３は開口状態にしておく。

溶融還元炉Ａが正常に（過剰スラグフォーミングしな
い状態で）稼働中しているときは、上述のように、溶融
還元炉Ａから図示しない予備還元炉に還元ガスが円滑に
供給されるが、その際、回収受導部２で流路の断面積が
急に増加しているため、ここで還元ガスの流速が急に低
下して、比較的質量の大きいダスト等が回収されその下
方の受鍋４に収容される。また、気流中に残存する比較
的質量の小さいダストは後流側に位置する集塵機構６に
おいて除去され、粉塵を殆ど含まない還元ガスが図示し
ない予備還元炉へ供給され、この予備還元炉の細い流路
を塞ぐことなく効率良く予備還元および予熱等がおこな
われる。

ところで、上記回収受導部２で回収される比較的質量
の大きいダストは、適当量受鍋４に溜まると、その上方
のバルブ３が閉じられるとともにその底部のバルブ５が
開かれて下方から排出され、コンベヤ等の搬送手段によ
って、溶融還元炉Ａ側に再投入される。

一方、上記集塵機構６で除去された比較的質量の小さ
いダストは、その下部のダストタンク10を経て再び溶融
還元炉Ａに気送（気体搬送）される。この際、上記ダス
トタンク10はダストリサイクル装置として機能する。

そして、溶銑製造中にスラグフォーミングレベル制御
に不具合が生じ溶融還元炉Ａで過剰スラグフォーミング
が発生すると、フォーミング状のスラグは該溶融還元炉
Ａ外に噴出し還元ガスとともにダクト１内に大量に入り
込むことになるが、ダクト１の底部が回収受導部２で漏
斗形に形成されているので、スラグの重力によって回収
受導部２の下方に流落し、バルブ３を経て受鍋４内に収
容される。この際、受鍋４内では、上述のように冷却が
おこなわれているため、上記フォーミング状のスラグ
は、温度の低下等によって急速に固化してゆき、その結
果急速に体積を減少させることになり、従って、比較的
小さい容積をもって一回の過剰スラグフォーミングで生
じるスラグが収容できる。

そして、過剰スラグフォーミングが停止して、スラグ
が受鍋４内に収容し終わったと判断すると、受鍋４上方
のバルブ３を閉じるとともに、温度の下降をまって固化
したと判断すると、上記ボルトとナットの螺合を解き、
受鍋４を２分割して下部を取り外して、固化したスラグ
を取り出して処理する。この際、上記受鍋４の側壁に付
着したスラグは、該側壁にウォータジャケットが設けら
れて比較的低温に維持されているため、比較的容易に取
り除くことができる。

上述のように、本スラグキャッチャーを付設した溶融
還元炉は、過剰スラグフォーミングに対する対応の遅延
あるいはミスオペレート等があって、フォーミング状ス
ラグが大量に噴出しても、上述のように、回収受導部２
を介してその下方の受鍋４に収容することができるた
め、従来のように製造工程が中断される危惧はない。ま
た、従来のように、修復作業に多大の時間と労力を必要
とすることもない。

尚、第１図，第２図に図示する実施例では受鍋４が上
下に２分割できるように構成されているが、これは冷え
固まったスラグの系外排出作業を容易にするためのもの
で、これに代えて左右に２分割あるいはそれ以上に分割
できるよう構成されていてもよい。

（考案の効果）本考案にかかるスラグキャッチャーを具備した密閉型
溶融還元炉は、上述のように作用するため、過剰スラグ
フォーミングが生じても、溶融還元炉中の溶銑工程が中
断されることなく、また、過剰スラグフォーミングによ
って決定的な損傷を被ることもない。

しかも、正常な稼働状態においても、予備還元炉へ
は、ダスト特に比較的質量の大きいダストが除去された
気流が供給されるので、非常に効率よく予備還元をおこ
なうことができることとなる。

このように、本考案は、高炉方式に比べて多くの優れた
利点を有する溶融還元方式の欠点を補完し、溶融還元方
式の実施化を大いに促進するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる密閉型溶融還元炉に付設された
スラグキャッチャーの構成を示す断面図、第２図は第１
図のＩ−Ｉ矢視図である。Ａ……密閉型溶融還元炉、１……ダクト、２……回収受
導部、３……バルブ、４……受鍋、20……加圧ヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者内山義雄兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者滝浦賢兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者辰田聡兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者高座幸彦兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者佐藤寿美男兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献特開昭59−83902（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】密閉型溶融還元炉の加圧ヘッドに連設され
る還元ガス案内ダクト底部に漏斗形の回収受導部を形成
し、この回収受導部下方に、バルブを介して該回収受導
部底部と連通する受鍋を配設し、通常時は還元ガス中の
粗ダストを捕集するよう構成したことを特徴とするスラ
グキャッチャー。