JP2566667B2 - 冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉 - Google Patents
冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉Info
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- JP2566667B2 JP2566667B2 JP2173652A JP17365290A JP2566667B2 JP 2566667 B2 JP2566667 B2 JP 2566667B2 JP 2173652 A JP2173652 A JP 2173652A JP 17365290 A JP17365290 A JP 17365290A JP 2566667 B2 JP2566667 B2 JP 2566667B2
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- furnace
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶融金属を製造したり、精錬する転炉、電
気炉、２次精錬炉、溶融還元炉等の冶金炉の耐火壁の冷
却方法およびその冶金炉の構成に関する。
気炉、２次精錬炉、溶融還元炉等の冶金炉の耐火壁の冷
却方法およびその冶金炉の構成に関する。
従来の技術 典型的な先行技術は、第７図に示されており、このよ
うな構成は、たとえば特開平１−191723に開示されてい
る。この先行技術では、炉体１の内部に耐火壁３がライ
ニングされており、スラグに接触する位置付近で耐火壁
3aと鉄皮２との間に冷却層４を設け、この冷却層４には
冷却水を管路５から圧送し、管路６から排出し、こうし
てスラグに接触する位置付近にある耐火壁3aの温度を下
げて、その耐火壁3aの寿命を長くする。
うな構成は、たとえば特開平１−191723に開示されてい
る。この先行技術では、炉体１の内部に耐火壁３がライ
ニングされており、スラグに接触する位置付近で耐火壁
3aと鉄皮２との間に冷却層４を設け、この冷却層４には
冷却水を管路５から圧送し、管路６から排出し、こうし
てスラグに接触する位置付近にある耐火壁3aの温度を下
げて、その耐火壁3aの寿命を長くする。
発明が解決すべき課題 このような先行技術では、冷却層４に管路５から冷却
水が供給され、冷却後の水は管路６から排出され、した
がつて耐火壁3aの冷却のための効果はあるけれども、熱
回収を有効に行うための工夫がなされておらず、また炉
内での反応の向上を図るための工夫がなされていない。
水が供給され、冷却後の水は管路６から排出され、した
がつて耐火壁3aの冷却のための効果はあるけれども、熱
回収を有効に行うための工夫がなされておらず、また炉
内での反応の向上を図るための工夫がなされていない。
本発明の目的は、炉の耐火壁の損耗を防いで寿命を長
くすることができ、また熱回収を有効に行い、さらに冶
金炉内での反応を促進することができるようにした冶金
炉の耐火壁の冷却および攪拌ガスの加熱方法ならびに冶
金炉を提供することである。
くすることができ、また熱回収を有効に行い、さらに冶
金炉内での反応を促進することができるようにした冶金
炉の耐火壁の冷却および攪拌ガスの加熱方法ならびに冶
金炉を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、炉体内のスラグに接触する位置付近にある
耐火壁を、その耐火壁の外方で不活性ガスによつて冷却
し、 この熱交換作用によつて加熱された高温ガスを、溶湯
内に炉底から吹込んで溶湯を攪拌することを特徴とする
冶金炉の耐火壁の冷却および攪拌ガスの加熱方法であ
る。
耐火壁を、その耐火壁の外方で不活性ガスによつて冷却
し、 この熱交換作用によつて加熱された高温ガスを、溶湯
内に炉底から吹込んで溶湯を攪拌することを特徴とする
冶金炉の耐火壁の冷却および攪拌ガスの加熱方法であ
る。
また本発明は、炉体内のスラグに接触する位置付近に
ある耐火壁の外方を囲み、その耐火壁よりも熱伝導率が
大きい材料から成り、ガスの通過する流路が形成されて
いる冷却層と、 炉底の前記耐火壁の下部に設けられ、冷却層の前記流
路からの熱交換作用によつて加熱された高温ガスを導い
て炉体内に吹込むノズルを有するノズル部材と、 冷却層の前記流路に不活性ガスを圧送するガス供給源
とを備えることを特徴とする冶金炉である。
ある耐火壁の外方を囲み、その耐火壁よりも熱伝導率が
大きい材料から成り、ガスの通過する流路が形成されて
いる冷却層と、 炉底の前記耐火壁の下部に設けられ、冷却層の前記流
路からの熱交換作用によつて加熱された高温ガスを導い
て炉体内に吹込むノズルを有するノズル部材と、 冷却層の前記流路に不活性ガスを圧送するガス供給源
とを備えることを特徴とする冶金炉である。
作 用 本発明に従えば、炉体内のスラグに接触する位置付近
にある耐火壁を、その耐火壁の外方で、たとえばN2のよ
うな不活性ガスによつて冷却し、したがつて耐火壁の温
度を下げて寿命を長くすることができる。しかもガスを
用いて耐火壁を冷却するので、外部への抜熱が多くなり
すぎることが防がれる。
にある耐火壁を、その耐火壁の外方で、たとえばN2のよ
うな不活性ガスによつて冷却し、したがつて耐火壁の温
度を下げて寿命を長くすることができる。しかもガスを
用いて耐火壁を冷却するので、外部への抜熱が多くなり
すぎることが防がれる。
しかもこの冷却後の高温に加熱されたガスを、溶湯内
に吹込むことによつて、熱回収を有効に行うことが可能
になる。さらにまたこの冷却後の加熱されたガスを、上
述のように溶湯内に吹込むことによつて、溶湯を攪拌す
ることができるので、炉内の反応を促進することができ
る。
に吹込むことによつて、熱回収を有効に行うことが可能
になる。さらにまたこの冷却後の加熱されたガスを、上
述のように溶湯内に吹込むことによつて、溶湯を攪拌す
ることができるので、炉内の反応を促進することができ
る。
さらにまた耐火壁の冷却のためにガスが用いられるの
で、たとえそのガスが炉内に漏洩したとしても、危険が
生じることはない。これに対して先行技術において、耐
火壁の冷却のために水を使用する構成では、その水が炉
内に漏洩することによつて、水が瞬時に蒸発し、大事故
を招くおそれがある。本発明に従えば、このような問題
が生じない。
で、たとえそのガスが炉内に漏洩したとしても、危険が
生じることはない。これに対して先行技術において、耐
火壁の冷却のために水を使用する構成では、その水が炉
内に漏洩することによつて、水が瞬時に蒸発し、大事故
を招くおそれがある。本発明に従えば、このような問題
が生じない。
さらに本発明に従えば、ガスを導く流路を有する冷却
層は、耐火壁よりも熱伝導率が大きな、すなわち良好な
材料、たとえば銅またはカーボン質目地材などを用い、
これによつて炉体内のスラグの上面に接触する位置付近
にある耐火壁を冷却することができ、こうして冷却を行
つた後のガスは、ノズル部材のノズルから炉体内に吹込
まれて、スラグまたは溶湯を攪拌し、反応を促進させ
る。
層は、耐火壁よりも熱伝導率が大きな、すなわち良好な
材料、たとえば銅またはカーボン質目地材などを用い、
これによつて炉体内のスラグの上面に接触する位置付近
にある耐火壁を冷却することができ、こうして冷却を行
つた後のガスは、ノズル部材のノズルから炉体内に吹込
まれて、スラグまたは溶湯を攪拌し、反応を促進させ
る。
実施例 第１図（１）は本発明の前提となる冶金炉８の断面図
であり、第２図は第１図の切断面線II−IIから見た断面
図であり、第３図は第１図の切断面線III−IIIから見た
簡略化した周方向展開図である。これらの図面を参照し
て、冶金炉８は、その上部から溶融金属または各種の原
料を投入し、ランス９等によつて酸素等を吹込んで、炉
底に所定の溶融金属10を得る。この炉底に得られる溶融
金属10の層の上には、スラグ11が存在し、そのスラグ11
の上方の空間12は、２次燃焼された高温ガス層となつて
いる。
であり、第２図は第１図の切断面線II−IIから見た断面
図であり、第３図は第１図の切断面線III−IIIから見た
簡略化した周方向展開図である。これらの図面を参照し
て、冶金炉８は、その上部から溶融金属または各種の原
料を投入し、ランス９等によつて酸素等を吹込んで、炉
底に所定の溶融金属10を得る。この炉底に得られる溶融
金属10の層の上には、スラグ11が存在し、そのスラグ11
の上方の空間12は、２次燃焼された高温ガス層となつて
いる。
この冶金炉８の炉体13は、基本的には、鉄皮14の内面
に耐火壁15がライニングされて構成される。特に本発明
に従えば、炉体13内のスラグ11に接触する位置付近にあ
る上下の範囲Ｌにわたつて設けられている耐火壁15aの
外方を、冷却層16が囲む。この冷却層16は、耐火壁15,1
5aよりも熱伝導率が大きい材料、たとえば銅またはカー
ボン質目地材などがら成り、上下に延びる流路17が形成
される。冷却層16よりも外方には、その冷却層16と鉄皮
14との間には、耐火壁15bが介在されており、外部への
熱の放散が防がれる。
に耐火壁15がライニングされて構成される。特に本発明
に従えば、炉体13内のスラグ11に接触する位置付近にあ
る上下の範囲Ｌにわたつて設けられている耐火壁15aの
外方を、冷却層16が囲む。この冷却層16は、耐火壁15,1
5aよりも熱伝導率が大きい材料、たとえば銅またはカー
ボン質目地材などがら成り、上下に延びる流路17が形成
される。冷却層16よりも外方には、その冷却層16と鉄皮
14との間には、耐火壁15bが介在されており、外部への
熱の放散が防がれる。
冷却層16の流路17の上部は、ヘツダ18に接続され、管
路19には、ガス、たとえば（ａ）N2などの不活性ガスま
たは（ｂ）酸素などがガス供給源20から圧送される。冷
却層16は周方向に分割されており、取扱いが容易とされ
る。
路19には、ガス、たとえば（ａ）N2などの不活性ガスま
たは（ｂ）酸素などがガス供給源20から圧送される。冷
却層16は周方向に分割されており、取扱いが容易とされ
る。
耐火壁15aの下部には、ノズル部材21が設けられる。
このノズル部材21は、周方向に間隔をあけて設けられた
複数のノズル22を有する。ノズル22の半径方向外方の端
部は、冷却層16の各流路17の下端部に連通している。ノ
ズル22の半径方向内方の端部は、炉体13内のスラグの下
部で炉体13の半径方向内方に向つて臨む。炉体13の底部
の吹込み口23からは、溶湯である溶融金属10およびスラ
グ11を攪拌するためのN2ガスが吹込まれる。ノズル部材
21のノズル22からもまた、N2ガスが吹込まれてスラグ1
1、さらには溶銑10が攪拌され、こうして冶金反応の促
進が行われる。供給源20から酸素を圧送してノズル部材
21のノズル22からO2を吹込むことによつて、ランス９を
省略することもまた可能である。こうして供給源20から
のガスは、冷却層16の流路17を通ることによつて耐火壁
15aを冷却し、これによつて耐火壁15aの損耗を防ぎ、そ
の冷却後に、加熱されたガスはノズル部材21のノズル22
から炉体13内に吹込まれることによつて、熱回収を行う
ことができ、しかも反応の促進を行うことができるよう
になる。ノズル22は、溶銑の液面よりも下方に設けら
れ、ガスが溶銑10内に吹込まれるようにしてもよい。ノ
ズル部材21は、耐火壁15,15a,15bと同様な材料から成つ
てもよい。
このノズル部材21は、周方向に間隔をあけて設けられた
複数のノズル22を有する。ノズル22の半径方向外方の端
部は、冷却層16の各流路17の下端部に連通している。ノ
ズル22の半径方向内方の端部は、炉体13内のスラグの下
部で炉体13の半径方向内方に向つて臨む。炉体13の底部
の吹込み口23からは、溶湯である溶融金属10およびスラ
グ11を攪拌するためのN2ガスが吹込まれる。ノズル部材
21のノズル22からもまた、N2ガスが吹込まれてスラグ1
1、さらには溶銑10が攪拌され、こうして冶金反応の促
進が行われる。供給源20から酸素を圧送してノズル部材
21のノズル22からO2を吹込むことによつて、ランス９を
省略することもまた可能である。こうして供給源20から
のガスは、冷却層16の流路17を通ることによつて耐火壁
15aを冷却し、これによつて耐火壁15aの損耗を防ぎ、そ
の冷却後に、加熱されたガスはノズル部材21のノズル22
から炉体13内に吹込まれることによつて、熱回収を行う
ことができ、しかも反応の促進を行うことができるよう
になる。ノズル22は、溶銑の液面よりも下方に設けら
れ、ガスが溶銑10内に吹込まれるようにしてもよい。ノ
ズル部材21は、耐火壁15,15a,15bと同様な材料から成つ
てもよい。
第１図（２）は、第１図の切断面線II−II付近におけ
る炉壁の温度分布を示す図である。炉体13内では、たと
えば1500℃であり、冷却層16の流炉17にガスが導かれる
ことによつて、参照符25で示されるように耐火壁15aが
冷却され、冷却層16よりも外方に設けられる耐火壁15b
によつて、熱が外方に放散されることが防がれる。もし
も冷却層16が設けられないとすると、温度分布は参照符
26で示されるとおりとなり、耐火壁15aの温度が上昇
し、その耐火壁15aの損耗が著しくなる。本発明は、こ
のような問題を解決する。
る炉壁の温度分布を示す図である。炉体13内では、たと
えば1500℃であり、冷却層16の流炉17にガスが導かれる
ことによつて、参照符25で示されるように耐火壁15aが
冷却され、冷却層16よりも外方に設けられる耐火壁15b
によつて、熱が外方に放散されることが防がれる。もし
も冷却層16が設けられないとすると、温度分布は参照符
26で示されるとおりとなり、耐火壁15aの温度が上昇
し、その耐火壁15aの損耗が著しくなる。本発明は、こ
のような問題を解決する。
第４図は本発明の一実施例を示し、第５図は第４図
（１）の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した周方向展開
図である。これらの実施例は、前述の第１図〜第３図に
示される構成に類似し、対応する部分には同一の参照符
を付す。冷却層16は耐火壁15aの外方で鉄皮14の内方に
配置されている。この冷却層16には、炉体13を螺旋状に
巻回する流路17が形成され、管路19からガスが圧送され
る。流路17を通つた高温ガスは、ノズル部材21のノズル
22から炉体13内に吹込まれる。これによつて炉体13の温
度分布が第４図（２）の参照符25で示されるとおりとな
る。もしも仮に冷却層16が設けられないとき、その温度
分布は参照符26で示されるとおりとなり、こうして冷却
層16の働きによつて、耐火壁15aが冷却され、その耐火
壁15aの損耗を防ぐことができる。
（１）の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した周方向展開
図である。これらの実施例は、前述の第１図〜第３図に
示される構成に類似し、対応する部分には同一の参照符
を付す。冷却層16は耐火壁15aの外方で鉄皮14の内方に
配置されている。この冷却層16には、炉体13を螺旋状に
巻回する流路17が形成され、管路19からガスが圧送され
る。流路17を通つた高温ガスは、ノズル部材21のノズル
22から炉体13内に吹込まれる。これによつて炉体13の温
度分布が第４図（２）の参照符25で示されるとおりとな
る。もしも仮に冷却層16が設けられないとき、その温度
分布は参照符26で示されるとおりとなり、こうして冷却
層16の働きによつて、耐火壁15aが冷却され、その耐火
壁15aの損耗を防ぐことができる。
第６図は、第４図および第５図の実施例の一部の断面
図である。炉体13の耐火壁15の炉底に吹込み口23が形成
され、冷却層16の流路17からのガスが流路29を介してノ
ズル部材31のノズルである吹込み口30から溶銑10内に吹
込まれる。これによつて前述の第１図に示されるように
外部から別途、ガスを吹込み口23に供給する必要がなく
なる。
図である。炉体13の耐火壁15の炉底に吹込み口23が形成
され、冷却層16の流路17からのガスが流路29を介してノ
ズル部材31のノズルである吹込み口30から溶銑10内に吹
込まれる。これによつて前述の第１図に示されるように
外部から別途、ガスを吹込み口23に供給する必要がなく
なる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、炉体内のスラグに接触
する位置付近にある耐火壁を不活性ガスによつて冷却
し、これによつて耐火壁の温度が上昇することを防い
で、耐火壁の損耗を防止して寿命を長くすることがで
き、また外部への大きな抜熱を防ぎ、冷却後の加熱され
たガスを溶湯内に吹込んで、その熱の有効利用を図るこ
とができ、さらにこの冷却後の高温ガスをスラグまたは
溶湯内に吹込んで攪拌することによつて反応の促進を図
ることができるようになる。またこのガスを用いること
によつて、そのガスがたとえ冶金炉内に漏洩しても、安
全である。このガスが通過する流路を有する冷却層は、
特に、炉体内のスラグの上面に接触する位置付近にある
耐火壁の外方を囲んでおり、損耗しやすい位置にある耐
火壁の寿命を長くすることができ、この冷却層は、耐火
壁よりも熱伝導率が大きい材料から成り、したがつて耐
火壁を効率よく冷却することが可能である。
する位置付近にある耐火壁を不活性ガスによつて冷却
し、これによつて耐火壁の温度が上昇することを防い
で、耐火壁の損耗を防止して寿命を長くすることがで
き、また外部への大きな抜熱を防ぎ、冷却後の加熱され
たガスを溶湯内に吹込んで、その熱の有効利用を図るこ
とができ、さらにこの冷却後の高温ガスをスラグまたは
溶湯内に吹込んで攪拌することによつて反応の促進を図
ることができるようになる。またこのガスを用いること
によつて、そのガスがたとえ冶金炉内に漏洩しても、安
全である。このガスが通過する流路を有する冷却層は、
特に、炉体内のスラグの上面に接触する位置付近にある
耐火壁の外方を囲んでおり、損耗しやすい位置にある耐
火壁の寿命を長くすることができ、この冷却層は、耐火
壁よりも熱伝導率が大きい材料から成り、したがつて耐
火壁を効率よく冷却することが可能である。
第１図は本発明の前提となる構成を示す図、第２図は第
１図の切断面線II−IIから見た断面図、第３図は第１図
（１）の切断面線III−IIIから見た簡略化した周方向展
開図、第４図は本発明の一実施例を示す図、第５図は第
４図（１）の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した周方向
展開図、第６図は第４図および第５図の実施例の断面
図、第７図は先行技術の断面図である。 ８……冶金炉、９……ランス、10……溶融金属、11……
スラグ、13……炉体、14……鉄皮、15,15a,15b……耐火
壁、16……冷却層、17……流路、20……ガス供給源、2
1,31……ノズル部材、22……ノズル、30……吹込み口
１図の切断面線II−IIから見た断面図、第３図は第１図
（１）の切断面線III−IIIから見た簡略化した周方向展
開図、第４図は本発明の一実施例を示す図、第５図は第
４図（１）の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した周方向
展開図、第６図は第４図および第５図の実施例の断面
図、第７図は先行技術の断面図である。 ８……冶金炉、９……ランス、10……溶融金属、11……
スラグ、13……炉体、14……鉄皮、15,15a,15b……耐火
壁、16……冷却層、17……流路、20……ガス供給源、2
1,31……ノズル部材、22……ノズル、30……吹込み口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢島 健一 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)発明者 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)発明者 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)発明者 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)発明者 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 平１−191723（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166211（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−158996（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】炉体内のスラグに接触する位置付近にある
耐火壁を、その耐火壁の外方で不活性ガスによつて冷却
し、 この熱交換作用によつて加熱された高温ガスを、溶湯内
に炉底から吹込んで溶湯を攪拌することを特徴とする冶
金炉の耐火壁の冷却および攪拌ガスの加熱方法。 - 【請求項２】炉体内のスラグに接触する位置付近にある
耐火壁の外方を囲み、その耐火壁よりも熱伝導率が大き
い材料から成り、ガスの通過する流路から形成されてい
る冷却層と、 炉底の前記耐火壁の下部に設けられ、冷却層の前記流路
からの熱交換作用によつて加熱された高温ガスを導いて
炉体内に吹込むノズルを有するノズル部材と、 冷却層の前記流路に不活性ガスを圧送するガス供給源と
を備えることを特徴とする冶金炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173652A JP2566667B2 (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173652A JP2566667B2 (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0463218A JPH0463218A (ja) | 1992-02-28 |
| JP2566667B2 true JP2566667B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=15964587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2173652A Expired - Fee Related JP2566667B2 (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566667B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPN226095A0 (en) | 1995-04-07 | 1995-05-04 | Technological Resources Pty Limited | A method of producing metals and metal alloys |
| AUPP442598A0 (en) * | 1998-07-01 | 1998-07-23 | Technological Resources Pty Limited | Direct smelting vessel |
| JP5726614B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2015-06-03 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 転炉の耐火レンガの冷却構造及びその方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59158996U (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-25 | 品川白煉瓦株式会社 | 金属精錬炉の冷却構造 |
| JPH0723498B2 (ja) * | 1988-01-28 | 1995-03-15 | 新日本製鐵株式会社 | 鉄浴式溶融還元炉 |
| JPH02166211A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-26 | Nkk Corp | 溶融還元法および溶融還元炉 |
-
1990
- 1990-06-30 JP JP2173652A patent/JP2566667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463218A (ja) | 1992-02-28 |
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