JP5411466B2 - 鉄浴式溶解炉およびそれを用いた溶鉄製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体還元鉄やスクラップなどの原料鉄源を溶解して溶鉄を製造する鉄浴式溶解炉に関する。

鉄浴式溶解炉では、溶銑中の炭素および/または供給される炭材を酸素吹錬により燃焼させることで、原料鉄源を溶解して溶鉄が製造されるが、炉内に蓄銑された溶鉄は、炉外に取り出す必要がある。その取り出し方式として種々の方式が提案されているものの、いずれの方式とも以下のような問題点が残されており、いまだ確立された方式は存在しないのが現状である。

＜従来技術１＞
鉄浴式溶解炉として従来転炉型の炉を用いた方式が多数提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、転炉型の鉄浴式溶解炉を用いた場合は、酸素吹錬を停止して（すなわち、溶鉄の製造を中止して）炉体を傾動させて溶鉄と溶融スラグ（以下、単に「スラグ」ともいう。）を排出するため、この吹錬停止により溶鉄の生産性が低下する。さらに、出銑中に炉体表面から外気への熱ロスにより炉内の溶湯温度が低下するため、次の吹錬において、原料鉄源装入前に、該温度低下分を補償して昇温操作を行う必要があり、溶鉄の生産性がさらに低下する問題があった。

＜従来技術２＞
一方、鉄浴式溶解炉として、炉底側部に出銑滓口が形成されるとともに、この出銑滓口の前面に所謂前炉と称される耐火物構造体が設けられ、この耐火物構造体（前炉）内部に前記出銑滓口から出銑樋への出銑位置まで通じる連続出銑用の通路が形成された連続出銑式の溶解炉が開示されている（特許文献２参照）。しかしながら、このような連続出銑式の溶解炉では、前炉から出銑樋の間での熱ロスが大きく、補助バーナでの加熱などが必要になるうえ、例えば原料供給設備や酸素供給設備などで発生した設備トラブルが原因で溶解吹錬を中断した場合には、前炉から出銑樋の間で、溶銑や溶融スラグが固まって閉塞してしまい、復旧に多大な時間と費用を要する問題がある。また、溶銑がバッチではなく連続的に排出されるため、バッチ工程である後段の製鋼工程で使用するために必要な量の溶銑を取鍋に受けるのに時間がかかり、初期に排出された溶銑の温度降下が無視できず、最悪の場合には取鍋内で溶銑が固まってしまうおそれもある。

＜従来技術３＞
また、炉体を直立させたまま、炉側に設けた固定式の出銑孔と排滓孔から間欠的に溶銑と溶融スラグを炉外に取り出す鉄浴式溶融還元炉が開示されている（特許文献３参照）。しかしながら、このような固定式の出銑孔や排滓孔から溶銑や溶融スラグを取り出すと、出銑孔のブロック耐火物（以下、単に「耐火物」ともいう。）は溶銑流による磨耗により、排滓孔の耐火物は高ＦｅＯ含有スラグによる酸化により、それぞれ著しく損耗が進行することが予想され、炉寿命が極端に短くなる問題がある。炉寿命延長のため、出銑孔や排滓孔の耐火物の補修を行うことも考えられるが、この場合には長時間の操業停止が必要となり、生産性が大幅に低下してしまう問題がある。
特公平３−４９９６４号公報 特開２００１−３０３１１４号公報 特開平５−１２５４１９号公報

そこで、本発明は、酸素含有ガスによる溶銑中の炭素および/または供給される炭材の燃焼熱で原料鉄源を溶解して溶鉄を製造する鉄浴式溶解炉であって、長期に安定して高生産性を確保しつつ、炉寿命を大幅に延長しうる鉄浴式溶解炉を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題のうち高生産性を確保するために、出銑滓は、上記従来技術１のような傾動方式で行うのではなく、炉体を直立させたままで行うこととした。しかしながら、連続的な出銑滓は、上記従来技術２で述べたように、技術的課題が多く実用化が困難と判断されることから、上記従来技術３と同様に、間欠的な出銑滓の方式を採用することとした。そして、炉寿命を大幅に延長するには、炉寿命を律速する出銑孔や排滓孔の配置や構造を工夫することが有効と考え、種々検討の結果、以下の発明を完成するに至った。

請求項１に記載の発明は、炉内に原料鉄源が炭材および造滓材とともに装入され、さらに酸素含有ガスが吹き込まれることにより、前記炭材および／または後記溶鉄中の炭素が燃焼した燃焼熱で、前記原料鉄源が溶解して溶鉄と溶融スラグが生成し、この溶鉄と溶融スラグが、炉体を直立させたままで間欠的に炉外に取り出されることによって溶鉄を製造する鉄浴式溶解炉であって、炉側の高さ方向に複数個のタップホールを備え、これら複数個のタップホールの高さ方向の設置位置が、各タップホールへの切り替え時点での炉内に保持される溶鉄の質量を一定範囲に維持するように、新炉時から各タップホールへの切り替え時までの間における、炉耐火物の損耗の進行による湯面レベルの低下分に基づいて決定されており、前記各タップホールへの切り替え時点は、当該各タップホールの直上のタップホールの耐火物の損耗の進行状況、および／または、前記炉耐火物の損耗の進行状況に応じて決定されたものであることを特徴とする鉄浴式溶解炉である。

請求項２に記載の発明は、前記湯面レベルの低下分が、下記式で計算される請求項１に記載の鉄浴式溶解炉である。
式：ΔＬ _ｉ ＝[１−（Ｄ _１ ／Ｄ _ｉ+１ ） ^２ ]×Ｈ _１ ＋Δｈ _i
ここに、ΔＬ _ｉ ：新炉時からｉ回目のタップホール切り替え時までの間における湯面レベルの低下分、Ｈ _１ ：新炉時における溶鉄層深さ、Ｄ _１ ：新炉時における平均炉内径、Ｄ _ｉ+１ ：ｉ回目のタップホール切り替え時における平均炉内径、Δｈ _ｉ ：新炉時からｉ回目のタップホール切り替え時までの炉底耐火物の平均溶損量である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の鉄浴式溶解炉内に原料鉄源を炭材および造滓材とともに装入し、さらに酸素含有ガスを吹き込むことにより、前記炭材および／または後記溶鉄中の炭素を燃焼した燃焼熱で、前記原料鉄源を溶解して溶鉄と溶融スラグを生成させ、この溶鉄と溶融スラグを、炉体を直立させたままで間欠的に炉外に取り出すことによって溶鉄を製造する方法であって、炉内に保持する溶鉄の質量を一定範囲に維持するように、炉耐火物の損耗の進行に伴って、最上段のタップホールから順次下方のタップホールに切り替えて出銑滓を行うことを特徴とする溶鉄製造方法である。

本発明によれば、炉体を直立したままで出銑滓を行えるので、溶鉄の生産性を安定して高く確保できるとともに、炉側の高さ方向の所定の設置位置に設けた複数個のタップホールを、炉内に保持する溶鉄の質量を一定範囲に維持するように、炉耐火物の損耗の進行に伴って、最上段のタップホールから順次下方のタップホールに切り替えて使用することができるようになり、原料鉄源の溶解速度をできるだけ一定に維持しつつ、従来１つのタップホールの耐火物に損耗の進行が集中していたものが、複数のタップホールの耐火物に分散されるようになったので、その結果として炉寿命が大幅に延長されるようになった。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〔鉄浴式溶解炉の構成〕
図１に、本発明の一実施形態に係る鉄浴式溶解炉の概略構成を示す。本実施形態に係る鉄浴式溶解炉（以下、単に「炉」ということもある。）１は、竪型反応炉である。そして、その炉口２には、炉内で発生した燃焼ガスを炉外に排出するための排ガスダクト３と、原料鉄源、炭材および造滓材を炉内に装入するための原料装入シュート４と、酸素含有ガスを炉内に吹き込むための上吹きランス５とが、それぞれ設置されている。また、炉底６には複数の底吹き羽口７が設けられている。

さらに、炉側８にはその高さ方向に複数個のタップホール９（本例では９ａ、９ｂ、９ｃの３個）が設けられている。

各タップホール間の高さ方向の距離（レベル差）は、例えば以下のようにして決定することができる。

一例としてタップホール９ａと９ｂ間の高さ方向の距離（レベル差）の決定方法を説明する。後述するように、タップホール９ａの耐火物の損耗の進行状況に応じて、最上段のタップホール９ａから、次段のタップホール９ｂへ切り替えを行うが、新炉から該タップホール切り替え時までに、タップホール９ａの耐火物だけでなく他の部位の炉内張り耐火物も損耗が進行する。

一方、原料鉄源の溶解速度をできるだけ一定に維持するために、炉内に保持する溶鉄層１１の質量（炉内溶鉄保持量）は一定の範囲（１タップ分の蓄銑量を変動の範囲とする）に維持しておくのが推奨される。

したがって、炉内溶鉄保持量を一定の範囲に維持しようとすると、炉耐火物の損耗の進行に伴って、溶鉄層１１の湯面レベルは低下してくることとなる。そこで、タップホール９ａと９ｂ間の高さ方向の距離（レベル差）ΔＬ_１は、下記式（１）で計算される、新炉時から１回目のタップホール切り替え時までの間における、溶鉄層１１の湯面レベルの低下分に合わせるのが好ましい（図２参照）。

ΔＬ_１＝[１−（Ｄ_１／Ｄ_２）^２]×Ｈ_１＋Δｈ_１…式（１）
ここに、Ｈ_１：新炉時における溶鉄層深さ、Ｄ_１：新炉時における平均炉内径、Ｄ_２：１回目のタップホール切り替え時における平均炉内径、Δｈ_１：新炉時から１回目のタップホール切り替え時までの炉底耐火物の平均溶損量である。

ここで、Ｄ_２およびΔｈ_１は、例えば、旧炉の耐火物残存厚みの測定結果などから予測すればよい。

タップホール９ｂと９ｃ間の高さ方向の距離（レベル差）も上記と同様にして決定することができる。

これら複数個のタップホール９ａ、９ｂ、９ｃは、垂直方向に並べて配置してもよいが、炉円周方向にも適宜ずらして配置するのがより好ましい。これにより、タップホール９近傍における耐火物の損耗の進行を、炉側の高さ方向だけでなく炉円周方向にも分散できるので、より炉寿命が延長される。

そして、各タップホール９ａ、９ｂ、９ｃは、新炉のときには、開孔機のドリルで開孔可能な耐火物を充填して閉塞しておくが、その使用順序（本例では９ａ、９ｂ、９ｃの順）に応じて、図３に例示するように、予め１または複数の材質の耐火物を最適に配材しておくことが推奨される。

つまり、同図に示す例では、最初に使用するタップホール９ａについては、そのブロック耐火物として、耐スラグ溶損性と耐スラグ酸化性を考慮した耐火物Ｂ１（例えば、ＳｉＣ：６０％、Ａｌ_２Ｏ_３：２０％−Ｃ：５％−ＳｉＯ_２：１５％[％は質量％の意、以下同じ。]）を用い、孔内に充填する耐火物（孔内充填耐火物）として、耐スラグ溶損性と溶銑流に対する耐磨耗性を考慮した耐火物Ｂ２（例えば、ＳｉＣ：５０％、Ａｌ_２Ｏ_３：３０％−Ｃ：５％−ＳｉＯ_２：１５％）を用いる。

タップホール９ａは、新炉時においてスラグ／溶鉄界面に近いため、そのブロック耐火物、孔内充填耐火物とも、スラグによる溶損や酸化の影響を受けやすいことを考慮したものである。

一方、タップホール９ａの下方に位置するタップホール９ｂおよび９ｃについては、ブロック耐火物、孔内充填耐火物とも、使用開始予定時点までに溶損される可能性がある範囲（ΔＥ１およびΔＥ２）と、それより炉外側の範囲とで、耐火物の材質を変えている。

すなわち、溶損される可能性がある、ΔＥ１およびΔＥ２の範囲においては、ブロック耐火物として、溶銑流に対する耐磨耗性を考慮した耐火物Ａ１（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３：７０％−ＳｉＣ：１５％−Ｃ：５％−ＳｉＯ_２：１０％）を用い、孔内充填耐火物として、溶銑流に対する耐磨耗性と開孔の作業性を考慮した耐火物Ａ２（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３：８０％−ＳｉＣ：１０％−Ｃ：５％−ＳｉＯ_２：２．５％）を用いる。

これに対し、ΔＥ１およびΔＥ２より炉外側の範囲においては、９ａと同じ構成の耐火物Ｂ１、Ｂ２を用いる。タップホール９ｂおよび９ｃは、それぞれの使用開始時点までは、タップホール９ａに比べてスラグ／溶鉄界面から遠いため、スラグによる溶損や酸化の影響はそれほど大きくなく、むしろ上方のタップホール使用時に生じる溶銑流による磨耗の影響の方が大きいことを考慮したものである。

以下、図１に基づいて、この鉄浴式溶解炉１を用い、原料鉄源Ｂを溶解して溶鉄とスラグを生成する溶解工程と、溶解工程で生成した溶鉄とスラグを炉から排出する出銑滓工程とに分けて順次説明を行う。

〔溶解工程〕
鉄浴式溶解炉１内の溶鉄層１１中に複数の底吹き羽口７から不活性ガスとして例えば窒素ガスＡを吹き込んで溶鉄層１１を攪拌しつつ、鉄浴式溶解炉１の上方から原料装入シュート４を介して、原料鉄源として例えば固体還元鉄Ｂを、炭材として例えば石炭Ｃと、造滓材として例えば生石灰、軽焼ドロマイト等Ｄとともに、例えば重力を利用した落とし込み方式により装入し、上吹きランス５から酸素含有ガスとして例えば酸素ガスＥを上吹きすることにより、溶鉄１１中の炭素および／または炭材Ｃを燃焼させた燃焼熱で、固体還元鉄Ｂを溶解して溶鉄１１を製造するようになっている。なお、原料鉄源として、スクラップ、銑鉄、ミルスケール等を併せて使用してもよい。

鉄浴式溶解炉１に装入する炭材Ｃの粒度は、小さすぎると排ガス中に飛散しやすくなる一方、大きすぎるとスラグ層１２の（ＦｅＯ）濃度が十分に低下せず、また溶鉄層１１中への浸炭速度が低下するため、平均粒径で２〜２０ｍｍ、さらには３〜１５ｍｍの範囲とするのが好ましい。

スラグ層１２の流動性を確保するとともに溶鉄からの脱硫を促進するため、スラグ層１２の塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ_２（質量比）は０．８〜２．０、さらには１．０〜１．６の範囲で調整するのが好ましい。

また、二次燃焼率は、上吹き酸素ガスＤの流量および／または上吹きランス５の高さを調節することで、推奨値（４０％以下、より好ましくは１０〜３５％、さらに好ましくは１５〜３０％）に制御することができ、これにより、鉄浴式溶解炉１の耐火物への熱負荷を過大とすることなく、炭材消費量を低減することができる。

なお、上吹き酸素ガスＤを上方から吹き付けることにより、スラグ層１２が攪拌作用を受け、底吹き窒素ガスＡによる溶鉄層１１の攪拌作用とあいまって、溶鉄層１１とスラグ層１２の界面で、固体還元鉄Ｂの溶鉄層１１中への溶解および炭材Ｃの溶鉄層１１中への浸炭が促進されることとなる。溶鉄中の［Ｃ］含有量は３質量％以上、さらには３．５〜４．５質量％とするのが好ましい。これにともない、スラグ層１２中のＴ．Ｆｅ含有量が１０質量％程度以下、より好ましくは５質量％程度以下、さらに好ましくは５質量％程度以下に低下し、溶鉄層１１からの脱硫が促進されるとともに、溶融ＦｅＯによる炉内張り耐火物の溶損も抑えられるので好ましい。

〔出銑滓工程〕
上記のようにして一定時間溶解操作を継続し、１タップ分の蓄銑滓を行った後、先ず、最上段のタップホール９ａを用いて出銑滓を行う（すなわち、間欠的な出銑滓を行う）。出銑滓は、高炉での出銑滓作業と同じく、炉を傾動することなく直立させたまま、タップホール９ａを図示しない開孔機のドリルで開孔し、先ず溶鉄をその浴面がタップホール９ａのレベルになるまで排出した後、引き続きスラグの排出を行う。

ここで、出銑滓中においても、少なくとも上吹き酸素ガス（酸素含有ガス）Ｄの供給を継続し、炉内の溶鉄温度を、予め設定した最低溶鉄温度以上に保持するようにするとよい。

上吹き酸素ガス（酸素含有ガス）Ｅの供給を継続することで、石炭（炭材）Ｃおよび／または溶鉄中の炭素を燃焼させた燃焼熱によって出銑滓中における炉内の溶鉄の温度降下が抑制できる。

上記最低溶鉄温度としては、出銑滓やその後の後工程への搬送等による温度降下を考慮して、例えば１４００℃、好ましくは１４５０℃、さらに好ましくは１５００℃に設定するとよい。

上記出銑滓中において、上吹き酸素ガス（酸素含有ガス）Ｅの供給を継続することに加えて、さらに、石炭（炭材）Ｃの装入をも継続するのがより好ましい。

石炭（炭材）Ｃの装入を継続することで、溶鉄中の［Ｃ］濃度、および、スラグ層１２中の炭材量を維持でき、スラグフォーミングの発生を防止することができる。

上記出銑滓中において、上吹き酸素ガス（酸素含有ガス）Ｅの供給と石炭（炭材）Ｃの装入とを継続することに加えて、さらに、固体還元鉄（原料鉄源）Ｂの装入をも継続するのがより好ましい。

固体還元鉄（原料鉄源）Ｂの装入を継続することで、出銑滓中においても溶鉄が製造できる。

上記出銑滓中において、上吹き酸素ガス（酸素含有ガス）Ｅの供給と石炭（炭材）Ｃの装入と固体還元鉄（原料鉄源）Ｂの装入とを継続することに加えて、さらに、造滓材Ｄの装入をも継続するのがより好ましい。

造滓材Ｄの装入を継続することで、溶融スラグの組成を維持することができ、スラグフォーミングの発生をより確実に防止することができる。

また、出銑滓中における鉄浴式溶解炉１内の溶融スラグ層１２上面の高さ位置の変化に追随させて、上吹きランス５下端の高さ位置（ランス高さ）を制御するのが好ましい。ランス高さは、連続的に変化させてもよいし、ステップ的に変化させてもよい。

すなわち、出銑滓によりスラグ層１２上面の高さ位置は下降していくため、上吹きランス５下端の高さ位置（ランス高さ）を固定していると、上吹きランス５下端とスラグ層１２上面との距離が大きくなり、炉内における酸素吹錬状況や燃焼状態が変化して燃焼熱の発生量や溶湯への伝熱量が変化してしまい、溶湯の温度が変動してしまうこととなる。そこで、上吹きランス５下端の高さ位置（ランス高さ）をスラグ層１２上面の高さ位置の変化に追随させて下降させ、上吹きランス５下端とスラグ層１２上面との距離を一定に維持して酸素吹錬状況や燃焼状態をできるだけ変化させないようにするのが推奨されるものである。

以上のようにして、出銑滓中においても、炉内の溶鉄温度が高く維持され、しかも先に熱容量の大きい溶鉄が排出されるので、タップホール９ａが十分に温められ、その後にスラグを引き続いて排出してもスラグは冷却されにくく、スラグの固化がより確実に防止される。

そして、所定量のスラグが排出されたのち、タップホール９ａをマッドガンを用いてマッドで閉塞すればよい。

以上のようにして、溶解工程と、タップホール９ａを用いた出銑滓工程とを繰り返すことで、炉を傾動することなく直立させたまま円滑で迅速な出銑滓作業を行え、出銑滓作業中においても、吹練（溶解操作）を継続することが可能となり、溶鉄の生産性を安定して高くできる。

しかしながら、タップホール９ａの耐火物は、出銑滓時における溶銑流による磨耗や溶融スラグによる酸化により、他の部位の炉耐火物に比べて著しく速く損耗が進行する。そこで、タップホール９ａの耐火物の損耗量が過大になる前に、次段のタップホール９ｂに切り替えを行う。

なお、タップホール９ａの耐火物の損耗量は、例えば、旧炉における耐火物残存厚みの測定結果から予測することができる。さらに、この予測に代えてまたは加えて、該耐火物内に埋め込んだ熱電対による測温値の変化からオンラインで推定することもできる。

９ａから９ｂへのタップホールの切り替えは、炉内に保持される溶鉄の量（炉内溶鉄保持量）を一定に維持する条件下において、炉耐火物の損耗の進行に伴って変化する前記溶鉄の湯面位置に応じて行えばよい。

例えば、図２において、炉内溶鉄保持量を新炉時と同じとしたときの溶鉄層１１の湯面位置が、９ａの高さ位置よりも９ｂの高さ位置の方に近くなった時に、９ａから９ｂへの切り替えを行えばよい。あるいは、炉内溶鉄保持量を新炉時と同じとしたときの溶鉄層１１の湯面位置が、９ｂの高さ位置に達した時に、９ａから９ｂへの切り替えを行ってもよい。

そして、タップホールとしての役目を終えた９ａは、以後開孔する必要がなくなるので、マッドでなく、不定形耐火物等を充填して完全に閉塞してしまうとよい。

タップホール９の切り替え（変更）の度に、開孔機とマッドガンの狙い位置が変わるが、例えば、図４または図５に示すような構成を採用することができる。

図４は、炉前に２本の支柱２３，２４を立て、これらを軸とし伸縮可能なアーム２５，２６を介して開孔機２１とマッドガン２２をそれぞれ別個に水平方向に旋回可能とするとともに、各支柱２３，２４に沿って上下方向にも移動可能としたものである。

また、図５は、炉前に、タップホール９の軸方向と直交する方向にガイドレール２７を設置し、このガイドレール２７に沿って水平方向に移動可能なように開孔機２１とマッドガン２２を取り付け、これら開孔機２１とマッドガン２２をリンク機構２８によりそれぞれ別個に上下方向にも移動可能としたものである。

（変形例）
上記実施形態では、タップホール９は炉の同一高さ位置（水平円周方向）には１箇所だけ設けた例を説明したが、図６に例示するように、炉の同一高さ位置（水平円周方向）に複数箇所（本例では３箇所；例えば最上段の９ａ_１、９ａ_２、９ａ_３）設け、次段に切り替えるまでは、これら複数箇所のタップホール（９ａ_１、９ａ_２、９ａ_３）をサイクリックに切り替えて出銑滓に用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、タップホールは溶鉄と溶融スラグの排出を兼用する場合のみを例示したが、例えば、溶融スラグの生成量が多い場合には、上記炉の水平円周方向に複数箇所設けたタップホール（９ａ_１、９ａ_２、９ａ_３）のうち、いずれかを溶融スラグの排出専用として用いるようにしてもよい。

実施形態に係る鉄浴式溶解炉の概略構成を示す縦断面図である。 タップホール間の高さ方向距離の決定方法を説明するための鉄浴溶解炉の縦断面図である。 炉側の高さ方向に複数個設けられたタップホールの耐火物の配材の一実施形態を模式的に示す部分縦断面図である。 炉前における開孔機とマッドガンの配置構成の一実施形態を模式的に示す水平断面図である。 炉前における開孔機とマッドガンの配置構成の他の実施形態を模式的に示す、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面図である。 炉側へのタップホールの配置例を模式的に示す、（ａ）は（ｂ）におけるＡＡ線水平断面図、（ｂ）は部分正面図である。

符号の説明

１…鉄浴式溶解炉
２…炉口
３…排ガスダクト
４…原料装入シュート
５…上吹きランス
６…炉底
７…底吹き羽口
８…炉側
９、９ａ、９ｂ、９ｃ…タップホール
１０…スカート
１１…溶鉄層
１２…溶融スラグ層
Ａ…不活性ガス（窒素ガス）
Ｂ…原料鉄源（固体還元鉄）
Ｃ…炭材（石炭）
Ｄ…造滓材
Ｅ…酸素含有ガス（酸素ガス）

Claims (3)

1. 炉内に原料鉄源が炭材および造滓材とともに装入され、さらに酸素含有ガスが吹き込まれることにより、前記炭材および／または後記溶鉄中の炭素が燃焼した燃焼熱で、前記原料鉄源が溶解して溶鉄と溶融スラグが生成し、この溶鉄と溶融スラグが、炉体を直立させたままで間欠的に炉外に取り出されることによって溶鉄を製造する鉄浴式溶解炉であって、
   炉側の高さ方向に複数個のタップホールを備え、
   これら複数個のタップホールの高さ方向の設置位置が、各タップホールへの切り替え時点での炉内に保持される溶鉄の質量を一定範囲に維持するように、新炉時から各タップホールへの切り替え時までの間における、炉耐火物の損耗の進行による湯面レベルの低下分に基づいて決定されており、
   前記各タップホールへの切り替え時点は、当該各タップホールの直上のタップホールの耐火物の損耗の進行状況、および／または、前記炉耐火物の損耗の進行状況に応じて決定されたものであることを特徴とする鉄浴式溶解炉。
2. 前記湯面レベルの低下分が、下記式で計算される請求項１に記載の鉄浴式溶解炉。
   式：ΔＬ_ｉ＝[１−（Ｄ_１／Ｄ_ｉ+１）^２]×Ｈ_１＋Δｈ_i
   ここに、ΔＬ_ｉ：新炉時からｉ回目のタップホール切り替え時までの間における湯面レベルの低下分、Ｈ_１：新炉時における溶鉄層深さ、Ｄ_１：新炉時における平均炉内径、Ｄ_ｉ+１：ｉ回目のタップホール切り替え時における平均炉内径、Δｈ_ｉ：新炉時からｉ回目のタップホール切り替え時までの炉底耐火物の平均溶損量である。
3. 請求項１または２に記載の鉄浴式溶解炉内に原料鉄源を炭材および造滓材とともに装入し、さらに酸素含有ガスを吹き込むことにより、前記炭材および／または後記溶鉄中の炭素を燃焼した燃焼熱で、前記原料鉄源を溶解して溶鉄と溶融スラグを生成させ、この溶鉄と溶融スラグを、炉体を直立させたままで間欠的に炉外に取り出すことによって溶鉄を製造する方法であって、
   炉内に保持する溶鉄の質量を一定範囲に維持するように、炉耐火物の損耗の進行に伴って、最上段のタップホールから順次下方のタップホールに切り替えて出銑滓を行うことを特徴とする溶鉄製造方法。

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