JP5530127B2 - Rotary hearth furnace - Google Patents
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Description
本発明は、回転炉床炉に関する技術分野に属するものであり、より詳細には、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉に関する技術分野に属するものであり、特には、酸化鉄を加熱し、還元して還元鉄を製造する還元鉄製造用の回転炉床炉に関する技術分野に属するものである。 The present invention belongs to a technical field related to a rotary hearth furnace. More specifically, the present invention relates to a technical field related to a rotary hearth furnace for reducing metal production in which a metal oxide is heated and reduced to produce a reduced metal. In particular, the present invention belongs to a technical field related to a rotary hearth furnace for producing reduced iron in which reduced iron is produced by heating and reducing iron oxide.
近年、電気炉による鋼材の製造が盛んになるに伴い、その主原料であるスクラップの需給のひっ迫や、電気炉での高級鋼製造に対する要請から還元鉄の需要が増大している。かかる還元鉄の製造方法として、回転炉床炉による回転炉床法がある。この回転炉床法は、粉状の鉄鉱石と粉状の石炭やコークス等の炭材とを混合して塊成化物（例えばペレット）となし、この塊成化物（以下、原料ともいう）を回転炉床炉に装入し、高温に加熱することにより、原料中の鉄鉱石中の酸化鉄を還元して固体状金属鉄（還元鉄）を得るという方法である。 In recent years, as the production of steel materials by electric furnaces has become popular, the demand for reduced iron has increased due to the tight supply and demand of scrap, the main raw material, and the demand for high-grade steel production in electric furnaces. As a method for producing such reduced iron, there is a rotary hearth method using a rotary hearth furnace. In this rotary hearth method, powdered iron ore is mixed with powdered coal or carbonaceous material such as coke to form an agglomerated material (for example, pellets), and this agglomerated material (hereinafter also referred to as raw material) is formed. This is a method in which iron oxide in the iron ore in the raw material is reduced to obtain solid metallic iron (reduced iron) by charging in a rotary hearth furnace and heating to a high temperature.
回転炉床炉は、外周壁、内周壁、及び、これら壁間に配置された回転炉床を備え、これらの上方には天井を有して炉空間が形成されている。回転炉床炉の運転の際には、その炉床が回転し、炉内に装入された原料は高温に加熱され、この原料中の鉄鉱石中の酸化鉄が還元されて還元鉄となり、そして、この還元鉄は還元鉄排出部から炉外へ排出される。このとき、原料の加熱源としては通常のバーナ（直火型バーナ）が用いられる（特開２００１−１８１７２０号公報等参照）。 The rotary hearth furnace includes an outer peripheral wall, an inner peripheral wall, and a rotary hearth disposed between these walls, and a furnace space is formed above these with a ceiling. During operation of the rotary hearth furnace, the hearth rotates, the raw material charged into the furnace is heated to a high temperature, and iron oxide in the iron ore in this raw material is reduced to reduced iron, And this reduced iron is discharged | emitted out of a furnace from a reduced iron discharge part. At this time, a normal burner (direct fire type burner) is used as a heating source for the raw material (see JP 2001-181720 A).
前述のように、回転炉床炉により還元鉄を製造するに際し、原料の加熱源としては通常のバーナ（直火型バーナ）が用いられているが、このように通常のバーナを加熱源として用いる場合、下記(1) 〜(3) の点がデメリットとなる。 As described above, when producing reduced iron by a rotary hearth furnace, an ordinary burner (direct flame type burner) is used as a raw material heating source, and thus an ordinary burner is used as a heating source. In this case, the following points (1) to (3) are disadvantages.
(1) バーナ排ガスと炉内発生ガスは炉内で混合されるが、回転炉床炉から排出されるガスにはダストや腐食ガスが含まれてしまうため、空気予熱器での温度域が制限され、熱回収効率が低下する。 (1) Burner exhaust gas and gas generated in the furnace are mixed in the furnace, but the gas discharged from the rotary hearth furnace contains dust and corrosive gas, so the temperature range in the air preheater is limited. This reduces the heat recovery efficiency.
(2) 炉内発生ガスがバーナ排ガスで希釈されるため、炉内発生ガス（原料中の鉄鉱石中の酸化鉄を還元するために用いられる）に含まれる可燃成分濃度が薄まり、二次空気を吹き込んだ際の燃焼率が低下する。 (2) Since the gas generated in the furnace is diluted with burner exhaust gas, the concentration of combustible components contained in the gas generated in the furnace (used to reduce iron oxide in the iron ore in the raw material) is reduced, and the secondary air The combustion rate when blowing in is reduced.
(3) 炉内のガス流速は一定速度以下にすることが望ましいが、バーナ排ガスが混合されることにより、ガス流量が増加するため、炉内断面積を大きくする必要があり、イニシャルコストが増加する。 (3) Although it is desirable that the gas flow rate in the furnace be a certain speed or less, the gas flow rate increases when the burner exhaust gas is mixed, so it is necessary to increase the cross-sectional area in the furnace and increase the initial cost. To do.
上記(1) 〜(3) のデメリットを解消する手段として、ラディアントチューブバーナ（ラジアントチューブバーナともいわれる。ラジアントチューブ式バーナともいわれる。）を加熱源として採用することが考えられる。ラディアントチューブバーナはバーナ排ガスを回収して、バーナ空気の余熱に利用するため、バーナ排ガスが炉内排ガスと混合せず、このため、上記(1) 〜(3) のデメリットが生じない。 As a means for eliminating the disadvantages (1) to (3), it is conceivable to employ a radiant tube burner (also called a radiant tube burner, also called a radiant tube burner) as a heating source. Since the radiant tube burner collects the burner exhaust gas and uses it for the remaining heat of the burner air, the burner exhaust gas does not mix with the in-furnace exhaust gas. Therefore, the disadvantages (1) to (3) do not occur.
しかし、回転炉床炉の炉内温度は非常に高温である（最高温度は1400℃近くになる）ので、ラディアントチューブ（以下、外筒ともいう）が金属系材料よりなるラディアントチューブバーナは耐熱性の問題から利用することはできない。 However, because the temperature inside the rotary hearth furnace is very high (the maximum temperature is close to 1400 ° C), a radiant tube burner with a radiant tube (hereinafter also referred to as an outer cylinder) made of a metal-based material is used. It cannot be used due to the problem of heat resistance.
1400℃以上の高温で利用できるラディアントチューブバーナとしては、外筒がセラミックス系材料で構成されたもの、例えばSiC よりなるものが挙げられる。SiC は表面にSiO2被膜が形成されるために優れた高温・耐酸化性を示す材質である。しかしながら、酸素分圧が低い雰囲気下（以下、還元雰囲気ともいう）では表面にSiO2ではなくSiO が形成されてしまい、SiO は炉内温度で揮発してしまうため、結果としてSiC が減少（外筒が減肉）していくという問題点がある。 Examples of the radiant tube burner that can be used at a high temperature of 1400 ° C. or higher include those in which the outer cylinder is made of a ceramic material, for example, those made of SiC. SiC is a material that exhibits excellent high temperature and oxidation resistance due to the formation of a SiO 2 film on the surface. However, in an atmosphere with a low oxygen partial pressure (hereinafter also referred to as a reducing atmosphere), SiO 2 is formed on the surface instead of SiO 2 , and SiO volatilizes at the furnace temperature, resulting in a decrease in SiC (outside). There is a problem that the tube is thinned.
回転炉床炉を用いて鉄酸化物を加熱し、還元して還元鉄を製造するプロセス（いわゆるFASTMET プロセス）では、製品（還元鉄）の再酸化を抑制するため、初期の加熱ゾーンを除き、炉内は還元雰囲気を保つよう設計されており、単純に外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを配置した場合、上記のように外筒が減肉し、寿命低下が生じてしまう。 In the process of heating iron oxide using a rotary hearth furnace and reducing it to produce reduced iron (so-called FASTMET process), in order to suppress the reoxidation of the product (reduced iron), except the initial heating zone, The inside of the furnace is designed to maintain a reducing atmosphere, and when the radiant tube burner is simply arranged with the outer cylinder made of a ceramic material, the outer cylinder is thinned as described above, and the life is shortened.
なお、ラディアントチューブバーナを利用すればバーナ排ガス（酸化ガス）が炉内発生ガス（還元ガス）と混合することを防げるため、炉内断面積を従来よりも小さく、かつ天井高さを低くすることが可能である。しかしながら、この場合（特に天井高さを低くした場合）、還元性ガスを発生させる炉床とバーナの距離が近くなるので、外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを用いた場合、その外筒の減肉、寿命低下の問題がより深刻になる。 If a radiant tube burner is used, the burner exhaust gas (oxidation gas) can be prevented from mixing with the gas generated in the furnace (reducing gas), so the cross-sectional area in the furnace is smaller than before and the ceiling height is lowered. It is possible. However, in this case (especially when the ceiling height is lowered), the distance between the hearth that generates reducing gas and the burner is closer, so when using a radiant tube burner whose outer cylinder is made of a ceramic material, The problems of thinning the outer cylinder and shortening the service life become more serious.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、金属酸化物（鉄酸化物等）を加熱し、還元して還元金属（還元鉄等）を製造する還元金属（還元鉄等）製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記外筒の減肉による寿命低下を軽減することができる回転炉床炉を提供しようとするものである。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is heating the metal oxide (iron oxide etc.), reducing, and manufacturing the reduced metal (reduced iron etc.) by reduction | restoration ( Reduced iron, etc.) A rotary hearth furnace for manufacturing a rotary hearth furnace provided with a radiant tube burner whose outer cylinder is made of a ceramic-based material as a heating means in the furnace. It is an object of the present invention to provide a rotary hearth furnace that can reduce a decrease in life due to the above.
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。本発明によれば上記目的を達成することができる。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have completed the present invention. According to the present invention, the above object can be achieved.
このようにして完成され上記目的を達成することができた本発明は、回転炉床炉に係わり、請求項１〜７記載の回転炉床炉（第１〜７発明に係る回転炉床炉）であり、それは次のような構成としたものである。 The present invention thus completed and capable of achieving the above object relates to a rotary hearth furnace, and relates to a rotary hearth furnace according to claims 1 to 7 (rotary hearth furnace according to the first to seventh inventions). It has the following configuration.
即ち、請求項１記載の回転炉床炉は、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記ラディアントチューブバーナと垂直投影が重なるように前記ラディアントチューブバーナの上方および／または下方に設けた酸素含有ガス吹込み口と、該酸素含有ガス吹込み口への酸素含有ガス送給手段とを有してなり、前記ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を設けたことを特徴とする回転炉床炉である〔第１発明〕。 That is, the rotary hearth furnace according to claim 1 is a rotary hearth furnace for producing reduced metal, in which a metal oxide is heated and reduced to produce a reduced metal. A rotary hearth furnace provided with a radiant tube burner made of a ceramic material, wherein an oxygen-containing gas blower provided above and / or below the radiant tube burner so that a vertical projection overlaps the radiant tube burner. And an oxygen-containing gas feed means to the oxygen-containing gas blowing port, and the oxygen-containing gas is applied to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the radiant tube burner with the oxygen-containing gas. A rotary hearth furnace provided with oxygen-containing gas supply means for supplying [first invention].
請求項２記載の回転炉床炉は、前記酸素含有ガス吹込み口がスリット形状の孔または水平に並んで配された複数個の孔よりなる請求項１記載の回転炉床炉である〔第２発明〕。請求項３記載の回転炉床炉は、前記酸素含有ガス吹込み口が前記ラディアントチューブバーナを囲むように円形状または円弧形状に設けられている請求項１記載の回転炉床炉である〔第３発明〕。請求項４記載の回転炉床炉は、前記ラディアントチューブバーナが回転炉床炉の側壁面に沿うように配され、上方から該バーナに向けて設けた酸素含有ガス吹込み口と、該酸素含有ガス吹込み口への酸素含有ガス送給手段とを有してなり、前記ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を設けたことを特徴とする回転炉床炉である[第４発明]。 Rotary hearth furnace according to claim 2, the oxygen-containing gas blowing port is a rotary hearth furnace according to claim 1, wherein consisting plurality of holes arranged side by side in holes or horizontal slit-shaped [First 2 invention]. Rotary hearth furnace according to claim 3 is the rotary hearth furnace according to claim 1 wherein said oxygen-containing gas blowing port is provided in a circular shape or arc shape so as to surround the Radiant tube burner [ Third invention]. The rotary hearth furnace according to claim 4 , wherein the radiant tube burner is arranged so as to be along a side wall surface of the rotary hearth furnace, and an oxygen-containing gas injection port provided toward the burner from above, An oxygen-containing gas that supplies oxygen-containing gas to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the radiant tube burner with the oxygen-containing gas. A rotary hearth furnace comprising a supply means [ fourth invention].
請求項５記載の回転炉床炉は、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記ラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔があることを特徴とする回転炉床炉である〔第５発明〕。 The rotary hearth furnace according to claim 5 is a rotary hearth furnace for producing a reduced metal in which a metal oxide is heated and reduced to produce a reduced metal. A rotary hearth furnace provided with a radiant tube burner made of a material, wherein the radiant tube burner has a plurality of through-holes in the outer cylinder [ fifth invention]. .
請求項６記載の回転炉床炉は、前記外筒が多孔質材料よりなる請求項５記載の回転炉床炉である〔第６発明〕 Rotary hearth furnace according to claim 6, the outer cylinder is a rotary hearth furnace according to claim 5, consisting of a porous material Sixth Invention
請求項７記載の回転炉床炉は、前記セラミックス系材料がＳｉＣである請求項１〜６のいずれかに記載の回転炉床炉である〔第７発明〕。 Rotary hearth furnace according to claim 7 is a rotary hearth furnace according to any one of claims 1 to 6, wherein said ceramic material is SiC Seventh Invention.
本発明に係る回転炉床炉は、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記外筒の減肉による寿命低下を軽減することができるという効果を奏する。 The rotary hearth furnace according to the present invention is a rotary hearth furnace for producing reduced metal that heats and reduces metal oxide to produce reduced metal, and an outer cylinder is a ceramic material as an in-furnace heating means in the upper part thereof This is a rotary hearth furnace provided with a radiant tube burner, which has the effect of reducing the life reduction due to the thinning of the outer cylinder.
〔本発明の作用効果〕
本発明に係る回転炉床炉は第１〜７発明に係る回転炉床炉（請求項１〜７記載の回転炉床炉）である。この中、先ず、第１発明に係る回転炉床炉は、前述のように、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を設けたことを特徴とするものである。
[Effects of the present invention]
The rotary hearth furnace according to the present invention is the rotary hearth furnace according to the first to seventh inventions (the rotary hearth furnace according to claims 1 to 7 ). Among these, first, the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention is a rotary hearth furnace for producing reduced metal, in which a metal oxide is heated and reduced to produce reduced metal as described above. A rotary hearth furnace in which the outer cylinder is provided with a radiant tube burner made of a ceramic material as a heating means in the furnace, and the outer peripheral surface of the radiant tube burner contains oxygen so as to cover the outer peripheral surface with an oxygen-containing gas. An oxygen-containing gas supply means for supplying gas is provided.
上記酸素含有ガス供給手段によれば、ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給することができる。そうすると、この供給された酸素含有ガスは、ガスカーテンのようになり、ラディアントチューブバーナの外周面（外筒の外周面）に炉内の還元性ガスが直接接触するのを遮断することができる。つまり、ラディアントチューブバーナの外筒外周面と炉内還元性ガスとが直接接触しなくなる。それ故に、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、ひいては、かかる還元に起因しての減肉が起り難くなる。従って、第１発明に係る回転炉床炉によれば、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の減肉による寿命低下を軽減することができる。なお、上記ガスカーテンは、酸素含有ガスが空気の場合はエアカーテンであり、このエアカーテンも上記ガスカーテンに含まれる。 According to the oxygen-containing gas supply means, the oxygen-containing gas can be supplied to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the radiant tube burner with the oxygen-containing gas. Then, the supplied oxygen-containing gas becomes like a gas curtain, and can prevent the reducing gas in the furnace from coming into direct contact with the outer peripheral surface of the radiant tube burner (the outer peripheral surface of the outer cylinder). . That is, the outer peripheral surface of the outer tube of the radiant tube burner is not in direct contact with the reducing gas in the furnace. Therefore, the reduction of the outer tube of the radiant tube burner (made of a ceramic material) by the reducing gas in the furnace is difficult to occur, and hence the thinning due to the reduction is difficult to occur. Therefore, according to the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the life reduction due to the thinning of the outer tube (made of a ceramic material) of the radiant tube burner. The gas curtain is an air curtain when the oxygen-containing gas is air, and the air curtain is also included in the gas curtain.
加熱源（炉内加熱手段）として通常のバーナを用いた場合、前述の(1) 〜(3) の問題点があるが、第１発明に係る回転炉床炉においてはラディアントチューブバーナを用いているので、これら(1) 〜(3) の問題点を解消することができる。ラディアントチューブバーナとして外筒が金属系材料よりなるものを用いると、耐熱性が不充分であり、耐熱性に問題があるが、第１発明に係る回転炉床炉においては外筒がセラミックス系材料よりなるものを用いているので、耐熱性は充分であり、耐熱性の問題がない。単に外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを用いると、外筒を構成するセラミックス系材料が炉内の還元性ガスにより還元され、結果として外筒が減肉し、その寿命低下が生じてしまうという問題点があるが、第１発明に係る回転炉床炉においては外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を設けているので、この酸素含有ガス供給手段により、ラディアントチューブバーナの外筒の外周面に炉内の還元性ガスが直接接触するのを遮断することができ、このため、外筒を構成するセラミックス系材料の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、結果として外筒の減肉による寿命低下を軽減することができる。以上より、第１発明に係る回転炉床炉は、加熱源として通常のバーナを用いたもの（即ち、従来の回転炉床炉）での問題点を、新たな問題点を生じることなく解消し得るものであるともいえる。 When a normal burner is used as the heating source (heating means in the furnace), there are problems (1) to (3) described above, but in the rotary hearth furnace according to the first invention, a radiant tube burner is used. Therefore, the problems (1) to (3) can be solved. If the outer tube is made of a metal material as the radiant tube burner, the heat resistance is insufficient and there is a problem with the heat resistance. In the rotary hearth furnace according to the first invention, the outer tube is made of ceramics. Since a material is used, the heat resistance is sufficient and there is no problem of heat resistance. If a radiant tube burner is used whose outer cylinder is simply made of a ceramic material, the ceramic material constituting the outer cylinder is reduced by the reducing gas in the furnace, resulting in the outer cylinder becoming thin and its life reduced. In the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention, the outer cylinder has an oxygen-containing gas on the outer circumferential surface so that the outer cylinder is covered with an oxygen-containing gas. Therefore, the oxygen-containing gas supply means can block the reducing gas in the furnace from coming into direct contact with the outer peripheral surface of the outer tube of the radiant tube burner. For this reason, the ceramic material constituting the outer cylinder is less likely to be reduced by the reducing gas in the furnace, and as a result, the life reduction due to the thinning of the outer cylinder is reduced. Can. As described above, the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention solves the problems in the case of using an ordinary burner as a heating source (that is, the conventional rotary hearth furnace) without causing new problems. It can be said that it is what you get.
前記酸素含有ガス供給手段としては、ラディアントチューブバーナと垂直投影が重なるようにラディアントチューブバーナの上方および／または下方に設けた酸素含有ガス吹込み口と、該酸素含有ガス吹込み口への酸素含有ガス送給手段とを有してなるものを挙げることができる。この酸素含有ガス供給手段によれば、ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給することができる。この供給された酸素含有ガスは、ガスカーテンのようになり、ラディアントチューブバーナの外筒の外周面に炉内の還元性ガスが直接接触するのを遮断することができる。従って、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、このため、外筒の減肉による寿命低下を軽減することができる。 The oxygen-containing gas supply means includes an oxygen-containing gas blowing port provided above and / or below the radiant tube burner so that the vertical projection overlaps with the radiant tube burner, and the oxygen-containing gas blowing port. Ru can be mentioned those comprising a oxygen-containing gas feeding means. According to this oxygen-containing gas supply means, the oxygen-containing gas can be supplied to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the radiant tube burner with the oxygen-containing gas. This supplied oxygen-containing gas becomes like a gas curtain, and can prevent the reducing gas in the furnace from coming into direct contact with the outer peripheral surface of the outer cylinder of the radiant tube burner. Accordingly, the reduction of the outer cylinder (made of ceramic material) of the radiant tube burner by the reducing gas in the furnace hardly occurs, and therefore, the life reduction due to the thinning of the outer cylinder can be reduced.
なお、上記ラディアントチューブバーナは、通常、その長手方向が回転炉床炉の炉床（回転炉床）面に平行または略平行（水平または略水平）になるように配置するが、斜めになるように配置してもかまわない。また、上記ラディアントチューブバーナは、通常、その長手方向の先端が回転炉床炉内中央部に向くように配するが、必ずしもその必要性はなく、回転炉床炉内中央部に向いていなくてもよく、回転炉床炉内に向いていればよい。 In addition, although the said radiant tube burner is normally arrange | positioned so that the longitudinal direction may become parallel or substantially parallel (horizontal or substantially horizontal) to the hearth (rotary hearth) surface of a rotary hearth furnace, it becomes slanting It may be arranged as follows. In addition, the radiant tube burner is usually arranged so that the longitudinal tip thereof faces the central part in the rotary hearth furnace, but this is not always necessary, and it is not suitable for the central part in the rotary hearth furnace. It does not matter as long as it faces the rotary hearth furnace.
上記の「ラディアントチューブバーナと垂直投影が重なるようにラディアントチューブバーナの上方および／または下方に設けた酸素含有ガス吹込み口」での「垂直投影が重なる」とは、「ラディアントチューブバーナをその上方（但し回転炉床炉の炉床面に垂直な位置）から投影した像と、酸素含有ガス吹込み口をその上方（但し回転炉床炉の炉床面に垂直な位置）から投影した像とが重なる」ということである。「ラディアントチューブバーナと垂直投影が重なるように設けた酸素含有ガス吹込み口」とは、「上記のようにラディアントチューブバーナの投影像と酸素含有ガス吹込み口の投影像とが重なるように設けた酸素含有ガス吹込み口」のことである。 “The vertical projection overlaps” in the “oxygen-containing gas inlet provided above and / or below the radiant tube burner so that the vertical projection overlaps the radiant tube burner” means “the radiant tube burner” Is projected from above (however, the position perpendicular to the hearth surface of the rotary hearth furnace) and the oxygen-containing gas inlet is projected from above (however, perpendicular to the hearth surface of the rotary hearth furnace) It overlaps with the image. “Oxygen-containing gas inlet provided so that the vertical projection overlaps with the radiant tube burner” means “the projection image of the radiant tube burner and the projection image of the oxygen-containing gas inlet as described above overlap. Is an oxygen-containing gas inlet provided in
いわゆるFASTMET プロセスでは、最終ゾーンを除き、炉床からわき出す還元性ガス（主にＣＯ）を燃焼させ熱源として利用しており、そのために二次空気を吹き込んでいる。この二次空気の吹き込み口を前記酸素含有ガス吹込み口として用いることができる。なお、この場合、二次空気の吹き込み口とラディアントチューブバーナの垂直投影が重なるように、ラディアントチューブバーナを二次空気の吹き込み口の上方または下方に設けるか、あるいは、二次空気の吹き込み口をラディアントチューブバーナの上方および／または下方に設ける。 In the so-called FASTMET process, except for the final zone, reducing gas (mainly CO) discharged from the hearth is burned and used as a heat source, and secondary air is blown in for that purpose. This secondary air blowing port can be used as the oxygen-containing gas blowing port. In this case, the radiant tube burner is provided above or below the secondary air blowing port so that the vertical projection of the secondary air blowing port and the radiant tube burner overlap, or the secondary air blowing is performed. A mouth is provided above and / or below the radiant tube burner.
前記酸素含有ガス吹込み口としては、その形状については特には限定されず、種々のものを用いることができ、例えば、スリット形状または水平に並んで配された複数個の孔よりなるものを挙げることができる（第２発明）。また、酸素含有ガス吹込み口がラディアントチューブバーナを囲むように円形状または円弧形状に設けられているものを挙げることができる（第３発明）。この第３発明に係るものによれば、より確実に、ラディアントチューブバーナの外周面全面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給することができ、ひいては、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、外筒の減肉による寿命低下を軽減することができる。 The oxygen-containing gas blowing port is not particularly limited in its shape, and various types can be used, for example, a slit shape or a plurality of holes arranged side by side. ( Second invention). In addition, there may be mentioned those in which the oxygen-containing gas blowing port is provided in a circular shape or an arc shape so as to surround the radiant tube burner ( third invention). According to the third aspect of the present invention, the oxygen-containing gas can be supplied to the outer peripheral surface more reliably so as to cover the entire outer peripheral surface of the radiant tube burner with the oxygen-containing gas. Reduction of the outer cylinder of the burner (made of a ceramic material) by the reducing gas in the furnace hardly occurs, and the life reduction due to the thinning of the outer cylinder can be reduced.
第１発明に係る回転炉床炉では、ラディアントチューブバーナは、その長手方向の先端が回転炉床炉内に向くように配するが、ラディアントチューブバーナは回転炉床炉の側壁面に沿うように配置することもできる。このようにラディアントチューブバーナを回転炉床炉の側壁面に沿うように配置した場合、このラディアントチューブバーナの上方から該ラディアントチューブバーナに向けて酸素含有ガスを吹き込み、ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うようにする。そうすると、この供給された酸素含有ガスは、ガスカーテンのようになり、ラディアントチューブバーナの外周面に炉内の還元性ガスが直接接触するのを遮断することができる。 In the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention, the radiant tube burner is arranged so that the longitudinal tip thereof faces the rotary hearth furnace, and the radiant tube burner is along the side wall surface of the rotary hearth furnace. Ru can also be arranged to. When the radiant tube burner is arranged along the side wall surface of the rotary hearth furnace in this way, oxygen-containing gas is blown from above the radiant tube burner toward the radiant tube burner, and the radiant tube burner The outer peripheral surface is covered with an oxygen-containing gas. Then, the supplied oxygen-containing gas becomes like a gas curtain, and it is possible to block the reducing gas in the furnace from coming into direct contact with the outer peripheral surface of the radiant tube burner.
第５発明に係る回転炉床炉は、前述のように、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記ラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔があることを特徴とするものである。 As described above, the rotary hearth furnace according to the fifth aspect of the present invention is a rotary hearth furnace for producing reduced metal that heats and reduces metal oxide to produce reduced metal. A rotary hearth furnace in which the outer cylinder is provided with a radiant tube burner made of a ceramic material, and the outer cylinder of the radiant tube burner has a plurality of through holes.
このようにラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔があるので、これら貫通孔によりバーナ排ガス（酸化性ガス）がラディアントチューブバーナの外筒の外表面にしみ出てきて該外筒の外周面を炉内還元性ガスから保護することができる。即ち、通常、ラディアントチューブバーナでは、バーナ排ガスはチューブ内だけを通じて炉外に排出され、全量が燃焼空気と熱交換する構造になっているが、第５発明に係る回転炉床炉のようにラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔があると、これら貫通孔を通じてバーナ排ガスがラディアントチューブバーナの外筒内から外筒の外表面にしみ出てくる。このとき、バーナは最高温度を得るために完全燃焼よりも若干空気過剰条件で燃焼させるため、バーナ排ガスは酸化性のガスになる。従って、ラディアントチューブバーナの外筒の外表面にしみ出てきたバーナ排ガス（酸化性ガス）によって、該外筒の外周面近傍の雰囲気を酸化性雰囲気に保つことができ、該外筒の外周面を炉内還元性ガスから保護することができる。つまり、ラディアントチューブバーナの外筒外周面と炉内還元性ガスとが直接接触しなくなる。それ故に、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、ひいては、かかる還元に起因しての減肉が起り難くなる。従って、第５発明に係る回転炉床炉によれば、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の減肉による寿命低下を軽減することができる。 As described above, since the outer cylinder of the radiant tube burner has a plurality of through holes, burner exhaust gas (oxidizing gas) oozes out to the outer surface of the outer cylinder of the radiant tube burner by the through holes. Can be protected from the reducing gas in the furnace. That is, normally, in the radiant tube burner, the burner exhaust gas is discharged outside the furnace only through the inside of the tube, and the entire amount is heat exchanged with the combustion air. However, as in the rotary hearth furnace according to the fifth aspect of the invention. If there are a plurality of through holes in the outer cylinder of the radiant tube burner, the burner exhaust gas oozes out from the outer cylinder of the radiant tube burner to the outer surface of the outer cylinder through these through holes. At this time, the burner is burned in a slightly excess air condition rather than complete combustion in order to obtain the maximum temperature, so that the burner exhaust gas becomes an oxidizing gas. Therefore, the atmosphere near the outer peripheral surface of the outer cylinder can be maintained in an oxidizing atmosphere by the burner exhaust gas (oxidizing gas) that has oozed out on the outer surface of the outer cylinder of the radiant tube burner. The surface can be protected from the reducing gas in the furnace. That is, the outer peripheral surface of the outer tube of the radiant tube burner is not in direct contact with the reducing gas in the furnace. Therefore, the reduction of the outer tube of the radiant tube burner (made of a ceramic material) by the reducing gas in the furnace is difficult to occur, and hence the thinning due to the reduction is difficult to occur. Therefore, according to the rotary hearth furnace according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce the life reduction due to the thinning of the outer cylinder (made of ceramic material) of the radiant tube burner.
前述のように、第１発明に係る回転炉床炉は、加熱源に通常のバーナを用いたもの（即ち、従来の回転炉床炉）での問題点を、新たな問題点を生じることなく解消し得るものである。本質的には、これと同様の理由により、これと同様に、第５発明に係る回転炉床炉は、加熱源として通常のバーナを用いたもの（即ち、従来の回転炉床炉）での問題点を、新たな問題点を生じることなく解消し得るものであるともいえる。 As described above, the rotary hearth furnace according to the first aspect of the present invention can solve the problems in the case where a normal burner is used as a heating source (that is, the conventional rotary hearth furnace) without causing new problems. It can be solved. In essence, for the same reason, the rotary hearth furnace according to the fifth invention is the one using a normal burner as a heating source (that is, a conventional rotary hearth furnace). It can be said that the problem can be solved without causing a new problem.
第１発明に係る回転炉床炉では、ラディアントチューブバーナはその長手方向が回転炉床炉の炉床面に垂直または略垂直になるように配置することはできない。第５発明に係る回転炉床炉では、ラディアントチューブバーナの配置形態は特には限定されず、種々の配置形態を採用することができ、例えば、その長手方向が回転炉床炉の炉床面に平行または略平行になるように配置してもよいし、回転炉床炉の炉床面に垂直または略垂直（外周壁面に平行または略平行）になるように配置してもよい。 In the rotary hearth furnace according to the first invention, the radiant tube burner cannot be arranged so that the longitudinal direction thereof is perpendicular or substantially perpendicular to the hearth surface of the rotary hearth furnace. In the rotary hearth furnace according to the fifth invention, the arrangement form of the radiant tube burner is not particularly limited, and various arrangement forms can be adopted, for example, the longitudinal direction of the hearth surface of the rotary hearth furnace May be arranged so as to be parallel or substantially parallel to the vertical axis, or may be arranged so as to be perpendicular or substantially perpendicular to the hearth surface of the rotary hearth furnace (parallel or substantially parallel to the outer peripheral wall surface).
第５発明に係る回転炉床炉では、前述のように、ラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔がある。この貫通孔は外筒の全面にわたって設けられていることが望ましい。より確実に、外筒の外周面全体を炉内還元性ガスから保護することができるからである。貫通孔の数や大きさについては、特には限定されず、外筒の外周面を炉内還元性ガスから保護することができるようになっていればよい。このような貫通孔の数や大きさに関して、貫通孔の数は、その大きさや、その配置位置、ラディアントチューブバーナの排ガス（酸化性ガス）の量等に応じて適宜定めればよく、貫通孔の大きさは、その数や、その配置位置、ラディアントチューブバーナ排ガスの量等に応じて適宜定めればよい。 In the rotary hearth furnace according to the fifth invention, as described above, the outer cylinder of the radiant tube burner has a plurality of through holes. This through hole is preferably provided over the entire surface of the outer cylinder. This is because the entire outer peripheral surface of the outer cylinder can be more reliably protected from the reducing gas in the furnace. The number and size of the through holes are not particularly limited as long as the outer peripheral surface of the outer cylinder can be protected from the reducing gas in the furnace. Regarding the number and size of such through-holes, the number of through-holes may be appropriately determined according to the size, the arrangement position thereof, the amount of exhaust gas (oxidizing gas) of the radiant tube burner, etc. What is necessary is just to determine the magnitude | size of a hole suitably according to the number, the arrangement position, the quantity of radiant tube burner exhaust gas, etc.
このような複数個の貫通孔を有するラディアントチューブバーナの外筒としては、機械加工で外筒に複数個の貫通孔を設けたものを用いることができる他、外筒が多孔質材料よりなるものを用いることができる（第６発明）。 As an outer cylinder of such a radiant tube burner having a plurality of through holes, one having a plurality of through holes provided in the outer cylinder by machining can be used, and the outer cylinder is made of a porous material. Can be used ( sixth invention).
本発明において、ラディアントチューブバーナの外筒はセラミックス系材料よりなる。このセラミックス系材料としては、特には限定されず、種々のセラミックス系材料を用いることができ、例えば、ＳｉＣを用いることができる（第７発明）。 In the present invention, the outer cylinder of the radiant tube burner is made of a ceramic material. The ceramic material is not particularly limited, and various ceramic materials can be used. For example, SiC can be used ( seventh invention).
本発明において、酸素含有ガスとは、酸素を含有するガスのことである。この酸素含有ガスとしては、その種類や酸素の含有量は特には限定されず、爆発限界を超えるものとならない限り用いることができ、例えば空気を用いることができる。この酸素含有ガスは酸化性が高い方がよく、この点から酸素の含有量は１％以上であることが望ましく、更に望ましくは１０％以上、より望ましくは２１％以上である。母ガス（ベースのガス）としては、通常、窒素やアルゴン等の不活性ガスを用いる。酸素含有ガスとしては、通常、空気を用いる。 In the present invention, the oxygen-containing gas is a gas containing oxygen. The oxygen-containing gas is not particularly limited in its kind and oxygen content, and can be used as long as it does not exceed the explosion limit. For example, air can be used. The oxygen-containing gas should have high oxidizability. In this respect, the oxygen content is preferably 1% or more, more preferably 10% or more, and more preferably 21% or more. As the mother gas (base gas), an inert gas such as nitrogen or argon is usually used. Usually, air is used as the oxygen-containing gas.
〔本発明の実施例および比較例〕
本発明の実施例および比較例を以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
[Examples and Comparative Examples of the Present Invention]
Examples of the present invention and comparative examples will be described below. The present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the gist of the present invention, all of which are within the technical scope of the present invention. include.
（実施例１）
実施例１に係る回転炉床炉の概要を図１（側断面図）に示す。この回転炉床炉は第１発明に係る回転炉床炉の一例に該当するものである。この回転炉床炉は、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉であって、その上部に炉内加熱手段として外筒がＳｉＣよりなるラディアントチューブバーナが設けられ、このラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段が設けられている。この酸素含有ガス供給手段は、前記ラディアントチューブバーナと垂直投影が重なるように前記ラディアントチューブバーナの下方に設けた酸素含有ガス吹込み口と、該酸素含有ガス吹込み口への酸素含有ガス送給手段（図示していない）とを有してなる。この酸素含有ガス吹込み口としては、二次空気の吹き込み口を用いている。上記ラディアントチューブバーナとしては、図６に示すシングルエンドタイプのラディアントチューブバーナを用いた。図１においてバーナはラディアントチューブバーナを示すものである（以降の図２〜５においても同様で、バーナはラディアントチューブバーナを示すものである）。
Example 1
An outline of the rotary hearth furnace according to the first embodiment is shown in FIG. 1 (side sectional view). This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the first invention. This rotary hearth furnace is a rotary hearth furnace for producing reduced metal that heats and reduces metal oxide to produce reduced metal, and a radiant whose outer cylinder is made of SiC as a heating means inside the furnace. A to-tube burner is provided, and oxygen-containing gas supply means for supplying an oxygen-containing gas to the outer peripheral surface is provided so as to cover the outer peripheral surface of the radiant tube burner with an oxygen-containing gas. The oxygen-containing gas supply means includes an oxygen-containing gas blowing port provided below the radiant tube burner so that a vertical projection overlaps the radiant tube burner, and an oxygen-containing gas to the oxygen-containing gas blowing port. It has a feeding means (not shown). As the oxygen-containing gas blowing port, a secondary air blowing port is used. As the radiant tube burner, a single end type radiant tube burner shown in FIG. 6 was used. 1, the burner indicates a radiant tube burner (the same applies to FIGS. 2 to 5 below, and the burner indicates a radiant tube burner).
粉状の鉄鉱石と粉状の石炭やコークス等の炭材とを混合してペレットとなす。ラディアントチューブバーナ（外筒がＳｉＣよりなる）により、回転炉床炉内を高温（1400℃）に加熱すると共に、酸素含有ガス供給手段により、上記ラディアントチューブバーナの外周面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給する。 Powdered iron ore is mixed with powdered coal or carbonaceous material such as coke to form pellets. The inside of the rotary hearth furnace is heated to a high temperature (1400 ° C.) by a radiant tube burner (the outer cylinder is made of SiC), and the outer peripheral surface of the radiant tube burner is made of oxygen-containing gas by an oxygen-containing gas supply means. An oxygen-containing gas is supplied to the outer peripheral surface so as to cover it.
上記ペレットを回転炉床炉の炉床上に装入し、炉床（回転炉床）を回転させ、上記ペレットを加熱することにより、ペレット中の鉄鉱石中の酸化鉄を還元して固体状金属鉄（還元鉄）となし、還元鉄排出部から炉外へ排出する。 The above pellets are charged onto the hearth of the rotary hearth furnace, the hearth (rotary hearth) is rotated, and the pellets are heated to reduce the iron oxide in the iron ore in the pellets to form a solid metal It is made of iron (reduced iron) and discharged from the reduced iron discharge section to the outside of the furnace.
かかる還元鉄製造を断続的に繰り返して行う。外筒を構成するＳｉＣの還元による減肉は、軽微であり、後述の比較例１の場合に比較して極めて小さい。 Such reduced iron production is repeated intermittently. The thinning due to the reduction of SiC constituting the outer cylinder is slight and is extremely small as compared with the case of Comparative Example 1 described later.
（比較例１）
比較例１に係る回転炉床炉は、ラディアントチューブバーナの外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段が設けられておらず、この点を除き、実施例１に係る回転炉床炉と同様の回転炉床炉である。即ち、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉であって、その上部に炉内加熱手段として外筒がＳｉＣよりなるラディアントチューブバーナが設けられたものであり、このラディアントチューブバーナ外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段は設けられていない。
(Comparative Example 1)
The rotary hearth furnace according to Comparative Example 1 is not provided with oxygen-containing gas supply means for supplying oxygen-containing gas to the outer peripheral surface of the radiant tube burner. Except for this point, the rotary hearth furnace according to Example 1 It is a rotary hearth furnace similar to the furnace. That is, a rotary hearth furnace for producing reduced metal that heats and reduces metal oxide to produce reduced metal, and a radiant tube burner having an outer cylinder made of SiC is provided as an in-furnace heating means. The oxygen-containing gas supply means for supplying the oxygen-containing gas to the outer peripheral surface of the radiant tube burner is not provided.
粉状の鉄鉱石と粉状の石炭やコークス等の炭材とを混合してペレットとなす。ラディアントチューブバーナ（外筒がＳｉＣよりなる）により、回転炉床炉内を高温（1400℃）に加熱する。そして、上記ペレットを回転炉床炉の炉床上に装入し、炉床（回転炉床）を回転させ、上記ペレットを加熱することにより、ペレット中の鉄鉱石中の酸化鉄を還元して固体状金属鉄（還元鉄）となし、還元鉄排出部から炉外へ排出する。 Powdered iron ore is mixed with powdered coal or carbonaceous material such as coke to form pellets. The inside of the rotary hearth furnace is heated to a high temperature (1400 ° C.) by a radiant tube burner (the outer cylinder is made of SiC). Then, the pellets are charged onto the hearth of the rotary hearth furnace, the hearth (rotary hearth) is rotated, and the pellets are heated to reduce iron oxide in the iron ore in the pellets and solid It is made of metallic iron (reduced iron) and discharged from the reduced iron discharge section to the outside of the furnace.
かかる還元鉄製造を繰り返して行う。外筒を構成するＳｉＣの還元による減肉は、前述の実施例１の場合に比較して極めて大きい。 Such reduced iron production is repeated. The thinning due to the reduction of SiC constituting the outer cylinder is extremely large as compared with the case of the first embodiment.
（比較例２）
比較例２に係る回転炉床炉は、ラディアントチューブバーナが設けられておらず、加熱源として通常のバーナ（直火型バーナ）が設けられており、この点を除き、比較例１に係る回転炉床炉と同様の回転炉床炉である。つまり、従来型の回転炉床炉である。
(Comparative Example 2)
The rotary hearth furnace according to Comparative Example 2 is not provided with a radiant tube burner, and is provided with a normal burner (direct flame type burner) as a heating source. It is a rotary hearth furnace similar to the rotary hearth furnace. That is, it is a conventional rotary hearth furnace.
上記の通常のバーナ（直火型バーナ）により、回転炉床炉内を高温（1400℃）に加熱する。この点を除き、比較例１の場合と同様の方法により、還元鉄製造を行う。この場合、実施例１の場合に比較し、熱回収効率および燃焼率が低く、また、ガス流量が増加する。ガス流量の増加を抑制するには、炉内断面積を大きくする必要がある。 The inside of the rotary hearth furnace is heated to a high temperature (1400 ° C.) by the above-mentioned normal burner (direct flame type burner). Except for this point, reduced iron is produced by the same method as in Comparative Example 1. In this case, compared with the case of Example 1, the heat recovery efficiency and the combustion rate are low, and the gas flow rate is increased. In order to suppress an increase in gas flow rate, it is necessary to increase the cross-sectional area in the furnace.
（実施例２）
実施例２に係る回転炉床炉の概要を図２（側面図）に示す。この回転炉床炉は第２発明に係る回転炉床炉の一例に該当するものである。この回転炉床炉では、酸素含有ガス吹込み口は水平に並んで配された複数個の孔よりなる。この点を除き、実施例１に係る回転炉床炉と同様のものである。実施例２に係る回転炉床炉で実施例１の場合と同様の方法により還元鉄製造を行うと、実施例１の場合と同様の結果が得られる。
(Example 2)
An outline of a rotary hearth furnace according to Example 2 is shown in FIG. 2 (side view). This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the second invention. In this rotary hearth furnace, the oxygen-containing gas injection port is composed of a plurality of holes arranged horizontally. Except for this point, it is the same as the rotary hearth furnace according to the first embodiment. When reduced iron is produced in the rotary hearth furnace according to Example 2 by the same method as in Example 1, the same result as in Example 1 is obtained.
（実施例３）
実施例３に係る回転炉床炉の概要を図３（側面図）に示す。この回転炉床炉は第２発明に係る回転炉床炉の一例に該当するものである。この回転炉床炉は、酸素含有ガス吹込み口はスリット形状の孔よりなる。この点を除き、実施例１に係る回転炉床炉と同様のものである。実施例３に係る回転炉床炉で実施例１の場合と同様の方法により還元鉄製造を行うと、実施例１の場合と同様の結果が得られる。
(Example 3)
An outline of a rotary hearth furnace according to Example 3 is shown in FIG. 3 (side view). This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the second invention. In this rotary hearth furnace, the oxygen-containing gas inlet is formed of a slit-shaped hole. Except for this point, it is the same as the rotary hearth furnace according to the first embodiment. When reduced iron is produced in the rotary hearth furnace according to Example 3 by the same method as in Example 1, the same result as in Example 1 is obtained.
（実施例４）
実施例４に係る回転炉床炉の酸素含有ガス吹込み口部を図４（模式図）に示す。この回転炉床炉は、第３発明に係る回転炉床炉の一例に該当するものである。この回転炉床炉では、酸素含有ガス吹込み口がラディアントチューブバーナを囲むように円形状に設けられている。この点を除き、実施例１に係る回転炉床炉と同様のものである。実施例４に係る回転炉床炉で実施例１の場合と同様の方法により還元鉄製造を行うと、実施例１の場合と同様もしくはそれ以上の結果が得られる。即ち、実施例４に係る回転炉床炉では、ラディアントチューブバーナの外周面に同心円状に酸素含有ガス（二次空気）を吹き込むので、実施例１の場合よりも確実にラディアントチューブバーナの外筒外周面全面を酸素含有ガスで覆うように該外周面に酸素含有ガスを供給することができ、ひいては、ラディアントチューブバーナの外筒（ＳｉＣ）の炉内還元性ガスによる還元が起り難くなり、外筒の減肉が生じ難くなる。
Example 4
FIG. 4 (schematic diagram) shows an oxygen-containing gas injection port of the rotary hearth furnace according to the fourth embodiment. This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the third invention. In this rotary hearth furnace, the oxygen-containing gas inlet is provided in a circular shape so as to surround the radiant tube burner. Except for this point, it is the same as the rotary hearth furnace according to the first embodiment. When reduced iron is produced in the rotary hearth furnace according to Example 4 by the same method as in Example 1, results similar to or higher than those in Example 1 are obtained. That is, in the rotary hearth furnace according to the fourth embodiment, the oxygen-containing gas (secondary air) is blown concentrically into the outer peripheral surface of the radiant tube burner, so that the radiant tube burner is more reliably produced than in the first embodiment. The oxygen-containing gas can be supplied to the outer peripheral surface so that the entire outer peripheral surface of the outer cylinder is covered with the oxygen-containing gas. As a result, the reduction of the outer cylinder (SiC) of the radiant tube burner by the reducing gas in the furnace hardly occurs. Therefore, it is difficult to reduce the thickness of the outer cylinder.
（実施例５）
実施例５に係る回転炉床炉の概要を図５（模式図）に示す。この回転炉床炉は、第４発明に係る回転炉床炉の一例に該当するものである。この回転炉床炉では、ラディアントチューブバーナが回転炉床炉の側壁面に沿うように配されている。なお、酸素含有ガス（二次空気）はエアカーテン状に上から吹き込むようにする。この点を除き、実施例１に係る回転炉床炉と同様のものである。実施例５に係る回転炉床炉で実施例１の場合と同様の方法により還元鉄製造を行うと、実施例１の場合と同様の結果が得られる。
(Example 5)
An outline of a rotary hearth furnace according to Example 5 is shown in FIG. 5 (schematic diagram). This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the fourth invention. In this rotary hearth furnace, the radiant tube burner is arranged along the side wall surface of the rotary hearth furnace. The oxygen-containing gas (secondary air) is blown from above in the form of an air curtain. Except for this point, it is the same as the rotary hearth furnace according to the first embodiment. When reduced iron is produced in the rotary hearth furnace according to Example 5 by the same method as in Example 1, the same result as in Example 1 is obtained.
（実施例６）
実施例６に係る回転炉床炉に用いたラディアントチューブバーナの概要を、図７（模式図）に示す。この回転炉床炉は、第５発明に係る回転炉床炉の一例に該当する。この回転炉床炉に用いたラディアントチューブバーナは外筒に複数個の貫通孔がある。このラディアントチューブバーナは、図６に示すシングルタイプのラディアントチューブバーナの外筒に複数個の貫通孔を設けてなるものである。実施例１のようなラディアントチューブバーナ外から該バーナの外周面に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段は設けられていない。この点を除き、実施例６に係る回転炉床炉は実施例１に係る回転炉床炉と同様のものである。実施例６に係る回転炉床炉で実施例１の場合と同様の方法により還元鉄製造を行うと、実施例１の場合と同様もしくはそれ以上の結果が得られる。
(Example 6)
An outline of the radiant tube burner used in the rotary hearth furnace according to Example 6 is shown in FIG. 7 (schematic diagram). This rotary hearth furnace corresponds to an example of the rotary hearth furnace according to the fifth invention. The radiant tube burner used in this rotary hearth furnace has a plurality of through holes in the outer cylinder. This radiant tube burner is formed by providing a plurality of through holes in the outer cylinder of the single type radiant tube burner shown in FIG. There is no oxygen-containing gas supply means for supplying oxygen-containing gas from the outside of the radiant tube burner to the outer peripheral surface of the burner as in the first embodiment. Except for this point, the rotary hearth furnace according to the sixth embodiment is the same as the rotary hearth furnace according to the first embodiment. When reduced iron is produced in the rotary hearth furnace according to Example 6 by the same method as in Example 1, results similar to or higher than those in Example 1 are obtained.
本発明に係る回転炉床炉は、金属酸化物を加熱し、還元して還元金属を製造する還元金属製造用の回転炉床炉において、その上部に炉内加熱手段として外筒がセラミックス系材料よりなるラディアントチューブバーナを設けた回転炉床炉であって、前記外筒の減肉による寿命低下を軽減することができるという効果を奏するので、還元金属製造用の回転炉床炉として好適に用いることができ、ラディアントチューブバーナの外筒（セラミックス系材料よりなる）の耐久性の向上がはかれて有用である。 The rotary hearth furnace according to the present invention is a rotary hearth furnace for producing reduced metal that heats and reduces metal oxide to produce reduced metal, and an outer cylinder is a ceramic material as an in-furnace heating means in the upper part thereof It is a rotary hearth furnace provided with a radiant tube burner made of the above, and since it has the effect of reducing the life reduction due to the thinning of the outer cylinder, it is suitable as a rotary hearth furnace for reducing metal production It can be used, and is useful in improving the durability of the outer tube (made of a ceramic material) of the radiant tube burner.
本発明に係る回転炉床炉は、加熱源として通常のバーナを用いたもの（即ち、従来の回転炉床炉）での問題点（即ち、(1) 熱回収効率の低下、(2) 燃焼率の低下、(3) 炉内断面積を大にする必要性）を、新たな問題点を生じることなく解消し得るものであるともいえるので、還元金属製造用の回転炉床炉として好適に用いることができ、熱回収効率および燃焼率の向上がはかれると共に炉内断面積の減少がはかれて有用であるともいえる。 The rotary hearth furnace according to the present invention has a problem in the case of using a normal burner as a heating source (that is, a conventional rotary hearth furnace) (that is, (1) decrease in heat recovery efficiency, (2) combustion (3) The need to increase the cross-sectional area in the furnace) can be solved without causing new problems, making it suitable as a rotary hearth furnace for reducing metal production. It can be said that the heat recovery efficiency and the combustion rate are improved and the cross-sectional area in the furnace is reduced, which is useful.
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