JP7009245B2 - Copper smelting converter - Google Patents

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Description

本発明は、銅製錬転炉に関する。 The present invention relates to a copper smelting converter.

従来、高炉送風羽口保持金物のガスシール構造（例えば、特許文献１参照）や、高炉羽口部充填材シール構造（例えば、特許文献２）が知られている。 Conventionally, a gas seal structure (for example, see Patent Document 1) of a blast furnace blower tuyere holding metal fitting and a blast furnace tuyere portion filler seal structure (for example, Patent Document 2) are known.

特開２０１３－９１８３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-19838 特開２０１３－２２４４６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-224465

ところで、銅製錬において、銅精鉱を自溶炉や反射炉といった溶錬炉で製錬して得たマット（カワ）を粗銅にまで酸化させる工程において、銅製錬転炉が用いられる。銅製錬転炉は、炉鉄皮を貫通し、炉鉄皮の内側において羽口レンガに囲まれて配置された羽口パイプを備えている。羽口パイプは、銅製錬転炉内に貯留されたカワに空気や酸素を吹き込むことで炉内での反応を促進させる。 By the way, in copper smelting, a copper smelting converter is used in a step of oxidizing a mat (kawa) obtained by smelting copper concentrate in a smelting furnace such as a flash smelting furnace or a reverberatory furnace to blister copper. The copper smelting converter is provided with a tuyere pipe that penetrates the furnace iron bark and is arranged inside the furnace bark, surrounded by tuyere bricks. The tuyere pipe promotes the reaction in the furnace by blowing air and oxygen into the kawa stored in the copper smelting converter.

しかしながら、銅製錬転炉の操業が繰り返し行われると、羽口パイプによって炉内に吹き込まれた空気が、炉鉄皮に設けられた羽口パイプの挿通孔を通じて外部に漏風し易くなる。漏風が生じると、炉内で反応に供される酸素量が減るため、カワ処理時間が長くなり、処理効率が低下する。特許文献１や特許文献２は、このような現象を改善するものとはなっていない。 However, when the operation of the copper smelting converter is repeated, the air blown into the furnace by the tuyere pipe tends to leak to the outside through the insertion hole of the tuyere pipe provided in the iron skin of the furnace. When an air leak occurs, the amount of oxygen used for the reaction in the furnace is reduced, so that the Kawa treatment time becomes long and the treatment efficiency decreases. Patent Document 1 and Patent Document 2 do not improve such a phenomenon.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、銅製錬転炉における漏風を抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress air leakage in a copper smelting converter.

本発明の銅製錬転炉は、炉鉄皮の内周壁面に設けられた不定形耐火物層と、前記炉鉄皮及び前記不定形耐火物層を貫通した状態で前記炉鉄皮に装着された羽口パイプと、前記羽口パイプの周囲に設けられた金属リング部材と、前記不定形耐火物層との間に前記金属リング部材を介在させた状態で、前記羽口パイプの周囲に配置された羽口レンガと、を備えている。 The copper smelting converter of the present invention is mounted on the furnace iron skin in a state of penetrating the irregular refractory layer provided on the inner peripheral wall surface of the furnace iron skin, the furnace iron skin and the irregular refractory layer. Arranged around the tuyere pipe with the metal ring member interposed between the tuyere pipe, the metal ring member provided around the tuyere pipe, and the amorphous refractory layer. It is equipped with a tuyere brick that has been made.

この場合において、前記金属リング部材は、前記不定形耐火物層に埋設してもよい。また、羽口パイプは、室温において、前記金属リング部材の開口部との間に隙間を有する外径を有すると共に、前記銅製錬転炉の操業温度域において前記金属リング部材の前記開口部と密着する熱膨張率を有するようにしてもよい。 In this case, the metal ring member may be embedded in the amorphous refractory layer. Further, the tuyere pipe has an outer diameter having a gap between the tuyere pipe and the opening of the metal ring member at room temperature, and is in close contact with the opening of the metal ring member in the operating temperature range of the copper smelting converter. It may have a thermal expansion rate to be increased.

本発明は、銅製錬転炉における漏風を抑制することができる。 The present invention can suppress air leakage in a copper smelting converter.

図１は実施形態の銅製錬転炉の概略構成を模式的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of a copper smelting converter according to an embodiment. 図２は実施形態の銅製錬転炉の羽口パイプの周辺を拡大して示す説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing the periphery of the tuyere pipe of the copper smelting converter of the embodiment. 図３は金属リング部材の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the metal ring member. 図４は銅製錬転炉を用いた操業工程を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation process using a copper smelting converter. 図５（Ａ）は比較例の銅製錬転炉の羽口パイプの周辺を拡大して示す説明図であり、図５（Ｂ）は比較例の銅製錬転炉において漏風が生じる様子を模式的に示す説明図である。FIG. 5 (A) is an enlarged explanatory view showing the periphery of the tuyere pipe of the copper smelting converter of the comparative example, and FIG. 5 (B) schematically shows how an air leak occurs in the copper smelting converter of the comparative example. It is explanatory drawing shown in. 図６は実験結果に基づいて得られた自溶炉カワＣｕ品位とカワ処理時間との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the flash smelting furnace Kawa Cu grade and the Kawa processing time obtained based on the experimental results.

以下、実施形態に係る銅製錬転炉１について、図１～図６に基づいて、詳細に説明する。図１は、実施形態に係る銅製錬転炉１の構成を概略的に示す図である。 Hereinafter, the copper smelting converter 1 according to the embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a copper smelting converter 1 according to an embodiment.

（実施形態） (Embodiment)

実施形態の銅製錬転炉（以下、「転炉」という）１は、銅製錬において、銅精鉱を自溶炉や反射炉といった溶錬炉で製錬して得たマット（カワ）を粗銅にまで酸化させる工程に用いられる。 The copper smelting converter (hereinafter referred to as “converter”) 1 of the embodiment is a blister copper obtained by smelting copper concentrate in a smelting furnace such as a flash smelting furnace or a reverberatory furnace in copper smelting. It is used in the process of oxidizing to.

図１に示すように、転炉１は、炉鉄皮２を備える。また、転炉１は、カワを投入したりカラミを排出したりする口部３を備える。転炉１は、炉鉄皮２の内周壁面に設けられた不定形耐火物層４と、この不定形耐火物層４上に配列され、設置された耐火レンガ５を備えている。耐火レンガ５の一部は、羽口レンガ６として設置されている。 As shown in FIG. 1, the converter 1 includes a furnace iron skin 2. Further, the converter 1 is provided with a mouth portion 3 for throwing in Kawa and discharging Karami. The converter 1 includes an amorphous refractory layer 4 provided on the inner peripheral wall surface of the furnace iron skin 2, and a refractory brick 5 arranged and installed on the amorphous refractory layer 4. A part of the refractory brick 5 is installed as a tuyere brick 6.

転炉１は、炉鉄皮２及び不定形耐火物層４を貫通した状態で炉鉄皮２に装着された羽口パイプ８を備える。羽口パイプ８の周囲には、金属リング部材９が設けられている。羽口パイプ８の周囲には、さらに、不定形耐火物層４との間に金属リング部材９を介在させた状態で羽口レンガ６が設けられている。 The converter 1 includes a tuyere pipe 8 mounted on the furnace iron skin 2 in a state of penetrating the furnace iron skin 2 and the amorphous refractory layer 4. A metal ring member 9 is provided around the tuyere pipe 8. Around the tuyere pipe 8, a tuyere brick 6 is further provided with a metal ring member 9 interposed between the amorphous refractory layer 4 and the tuyere pipe 8.

不定形耐火物層４は、例えば、アルミナ－クロミア質キャスタブルや、マグネシア－クロミア質キャスタブル等の従来公知の不定形耐火物によって形成することができる。耐火レンガ５は、不定形耐火物層４上へ配列され、炉鉄皮２の内周壁の全域を覆うように配置されている。 The amorphous refractory layer 4 can be formed of, for example, a conventionally known amorphous refractory such as an alumina-chromia castable or a magnesia-chromia castable. The refractory bricks 5 are arranged on the amorphous refractory layer 4 and are arranged so as to cover the entire inner peripheral wall of the furnace iron skin 2.

実施形態の銅製錬転炉の羽口パイプの周辺を拡大して示す説明図である図２を参照すると、羽口レンガ６は、炉鉄皮２内にパイプ挿通路７を形成するように設置されている。羽口パイプ８は、炉鉄皮２に設けられているパイプ挿通孔２ａに挿し込まれ、さらにパイプ挿通路７を通過した状態で炉鉄皮２に装着されている。羽口パイプ８は、第１端部８ａを炉外に設置し、他端となる第２端部８ｂを炉内に設置した状態で、炉鉄皮２に対して脱着可能に装着されている。第１端部８ａには、空気ブロア及び酸素富化用のＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）と接続されており、第２端部８ｂから炉内へ空気や酸素が吹き込まれる。羽口パイプ８は、炉鉄皮２に対して脱着可能であり、交換することができるが、新規に設置された状態において、第２端部８ｂがパイプ挿通路７の内側端部７ａから炉内へ露出した状態となるように装着されている。これにより、空気が効果的に炉内へ導入される。しかしながら、空気が吹き出す第２端部８ｂの近傍では、操業時に激しい酸化反応が起こり、局所的に炉内の溶湯よりも高温となる。このため、羽口レンガ６から露出した内側端部７ａよりも上側の部分は、操業開始後の早期のタイミングで溶損し、その後、羽口レンガ６に覆われたパイプ挿通路７内に位置している部分も徐々に溶損が起こる。このため、羽口パイプ８は、所定のサイクルで交換される。本実施形態の羽口パイプ８は、ＳＵＳ３１０Ｓを用いて形成されている。 With reference to FIG. 2, which is an enlarged explanatory view showing the periphery of the tuyere pipe of the copper smelting converter of the embodiment, the tuyere brick 6 is installed so as to form a pipe insertion passage 7 in the furnace iron skin 2. Has been done. The tuyere pipe 8 is inserted into the pipe insertion hole 2a provided in the furnace iron skin 2, and is further attached to the furnace iron skin 2 in a state of passing through the pipe insertion passage 7. The tuyere pipe 8 is detachably attached to the furnace iron skin 2 with the first end 8a installed outside the furnace and the second end 8b at the other end installed inside the furnace. .. The first end 8a is connected to an air blower and a PSA (Pressure Swing Adsorption) for oxygen enrichment, and air or oxygen is blown into the furnace from the second end 8b. The tuyere pipe 8 is removable and replaceable with respect to the furnace iron skin 2, but in a newly installed state, the second end 8b is from the inner end 7a of the pipe insertion passage 7 to the furnace. It is installed so that it is exposed inward. This effectively introduces air into the furnace. However, in the vicinity of the second end 8b where air is blown out, a violent oxidation reaction occurs during operation, and the temperature is locally higher than that of the molten metal in the furnace. Therefore, the portion above the inner end portion 7a exposed from the tuyere brick 6 is melted at an early timing after the start of operation, and then is located in the pipe insertion passage 7 covered with the tuyere brick 6. Brick is gradually melted down. Therefore, the tuyere pipe 8 is replaced in a predetermined cycle. The tuyere pipe 8 of this embodiment is formed by using SUS310S.

羽口パイプ８は、羽口パイプ８への溶湯戻りを抑制する観点から、炉鉄皮２に対し斜めに挿し込まれている。 The tuyere pipe 8 is inserted obliquely with respect to the furnace iron skin 2 from the viewpoint of suppressing the return of the molten metal to the tuyere pipe 8.

羽口パイプ８の周囲には、金属リング部材９が設けられている。金属リング部材９は、図３に示すような楕円形状の開口部９ａを備えた板状の部材である。楕円形状の開口部９ａを備えるのは、羽口パイプ８が炉鉄皮２に対し斜めに挿し込まれていることに対応させたためである。なお、金属リング部材９の外形については、必ずしも楕円形状でなくてもよい。金属リング部材９は、炉内の温度に耐え得る素材によって形成されていればよく、本実施形態では、ＳＳ４００が用いられている。ＳＳ４００を用いれば、安価に金属リング部材９を作成することができ、コスト面でも有利である。 A metal ring member 9 is provided around the tuyere pipe 8. The metal ring member 9 is a plate-shaped member having an elliptical opening 9a as shown in FIG. The oval-shaped opening 9a is provided because the tuyere pipe 8 is inserted diagonally with respect to the furnace iron skin 2. The outer shape of the metal ring member 9 does not necessarily have to be elliptical. The metal ring member 9 may be made of a material that can withstand the temperature inside the furnace, and SS400 is used in this embodiment. If SS400 is used, the metal ring member 9 can be manufactured at low cost, which is advantageous in terms of cost.

金属リング部材９は、不定形耐火物層４に埋設された状態で炉内に設置される。金属リング部材９は、不定形耐火物層４と羽口レンガ６との間に介在した状態とされる。金属リング部材９は、不定形耐火物層４に埋設されることで、不定形耐火物層４と面一とされる。これにより、羽口レンガ６を設置するときに、隙間が生じることを抑制することができる。できるだけ隙間が生じないように羽口レンガ６を並べることで、漏風を抑制することができる。 The metal ring member 9 is installed in the furnace in a state of being embedded in the amorphous refractory layer 4. The metal ring member 9 is in a state of being interposed between the amorphous refractory layer 4 and the tuyere brick 6. The metal ring member 9 is embedded in the amorphous refractory layer 4 so as to be flush with the amorphous refractory layer 4. As a result, it is possible to prevent a gap from being generated when the tuyere brick 6 is installed. By arranging the tuyere bricks 6 so that there are as few gaps as possible, it is possible to suppress air leakage.

金属リング部材９は、開口部９ａに羽口パイプ８を挿通させることで羽口パイプ８の周囲に設けられる。ただし、金属リング部材９は、羽口パイプ８の外周壁面８１に溶接等で固定されることはない。これは、金属リング部材９が羽口パイプ８に常時固定された状態とされると、羽口パイプ８を交換したいときに、羽口パイプ８を炉鉄皮２の外側に引き抜くことができなくなるためである。 The metal ring member 9 is provided around the tuyere pipe 8 by inserting the tuyere pipe 8 through the opening 9a. However, the metal ring member 9 is not fixed to the outer peripheral wall surface 81 of the tuyere pipe 8 by welding or the like. This is because if the metal ring member 9 is always fixed to the tuyere pipe 8, the tuyere pipe 8 cannot be pulled out to the outside of the furnace iron skin 2 when the tuyere pipe 8 is to be replaced. Because.

金属リング部材９は、転炉１が操業状態となり、羽口パイプ８及び金属リング部材９がそれぞれ熱膨張したときに、金属リング部材９の開口部９ａが羽口パイプ８の外周壁面８１に密着することで、羽口パイプ８に固定される。これにより、転炉１の操業時において羽口パイプ８と金属リング部材９との間の隙間が埋められ、漏風が抑制される。 In the metal ring member 9, when the converter 1 is in operation and the tuyere pipe 8 and the metal ring member 9 each thermally expand, the opening 9a of the metal ring member 9 comes into close contact with the outer peripheral wall surface 81 of the tuyere pipe 8. By doing so, it is fixed to the tuyere pipe 8. As a result, the gap between the tuyere pipe 8 and the metal ring member 9 is filled during the operation of the converter 1, and air leakage is suppressed.

本実施形態における羽口パイプ８は、室温では、金属リング部材９の開口部９ａとの間に隙間を有する外径を有する。これにより、羽口パイプ８と金属リング部材９とを、組み立てたり、分解したりすることができる。また、羽口パイプ８を炉鉄皮２の外側に抜き取ることもできる。ここで、室温とは、転炉１の操業時間外における炉内温度であり、例えば、羽口パイプ８を交換する等のメンテナンスが行われている時間帯における炉内温度である。このような時間帯であれば、漏風の問題が生じることもなく、羽口パイプと金属リング部材９の開口部９ａとの間に隙間が生じていても問題とならないからである。 The tuyere pipe 8 in the present embodiment has an outer diameter having a gap between the tuyere pipe 8 and the opening 9a of the metal ring member 9 at room temperature. As a result, the tuyere pipe 8 and the metal ring member 9 can be assembled and disassembled. Further, the tuyere pipe 8 can be pulled out to the outside of the furnace iron skin 2. Here, the room temperature is the temperature inside the furnace outside the operating hours of the converter 1, and is, for example, the temperature inside the furnace during the time period during which maintenance such as replacement of the tuyere pipe 8 is performed. This is because, in such a time zone, the problem of air leakage does not occur, and even if there is a gap between the tuyere pipe and the opening 9a of the metal ring member 9, there is no problem.

その一方で、羽口パイプ８は、転炉１の操業温度域（概ね１２００℃～１３００℃）において金属リング部材９の開口部９ａと密着する熱膨張率を有する。これにより、羽口パイプ８の外周壁面８１と開口部９ａとの間の隙間が消滅し、漏風が抑制される。本実施形態の羽口パイプ８は、ＳＵＳ３１０Ｓを用いて形成され、一方の金属リング部材９は、ＳＳ４００を用いて形成されている。そこで、これらの素材の熱膨張率を考慮して、室温における、羽口パイプ８の外周壁面８１と金属リング部材９の開口部９ａとの間の隙間が設定されている。 On the other hand, the tuyere pipe 8 has a thermal expansion rate in close contact with the opening 9a of the metal ring member 9 in the operating temperature range of the converter 1 (generally 1200 ° C to 1300 ° C). As a result, the gap between the outer peripheral wall surface 81 of the tuyere pipe 8 and the opening 9a disappears, and air leakage is suppressed. The tuyere pipe 8 of the present embodiment is formed by using SUS310S, while the metal ring member 9 is formed by using SS400. Therefore, in consideration of the thermal expansion rate of these materials, a gap is set between the outer peripheral wall surface 81 of the tuyere pipe 8 and the opening 9a of the metal ring member 9 at room temperature.

つぎに、図４を参照しつつ、転炉１を用いた粗銅製錬工程の概略について説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、クレーン２０によって吊下げられた第１鍋２１によって汲み取られたマット２２を、口部３から転炉１内へ装入するカワ受入れが行われる。マット２２は、自溶炉を稼働させ、銅精鉱を製錬することで得られる。 Next, the outline of the blister copper smelting process using the converter 1 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, the mat 22 pumped by the first pot 21 suspended by the crane 20 is charged into the converter 1 from the mouth portion 3 to receive the kawa. The mat 22 is obtained by operating a flash smelting furnace and smelting copper concentrate.

ついで、図４（Ｂ）に示すように造カン期に移行する。造カン期では、図４（Ｂ）中、矢示５１で示すように、転炉１内に珪酸鋼、カワ鋳付き及びリサイクル原料とカワ鋳付きの混合物を投入する。また、矢示５２で示すように、羽口パイプ８を通じて炉内へ空気や酸素を吹き込む。これにより、矢示５３で示すように硫酸ＳＯ２が排出される。排出された硫酸ＳＯ２は硫酸工程へ回される。造カン期の操作は、計２回行われる。 Then, as shown in FIG. 4 (B), the process shifts to the can-making period. In the can-making period, as shown by arrow 51 in FIG. 4B, silicate steel, a mixture of kawa cast and recycled raw materials and kawa cast are put into the converter 1. Further, as shown by arrow 52, air or oxygen is blown into the furnace through the tuyere pipe 8. As a result, sulfuric acid SO 2 is discharged as shown by arrow 53. The discharged sulfuric acid SO 2 is sent to the sulfuric acid process. The operation during the can-building period is performed twice in total.

ついで、図４（Ｃ）に示すように炉内で白カワ（ＣＵ２Ｓ＋ＦｅＳ＋Ｃｕ）２４と分離されたカラミ２３を、第２鍋２５を用いて転炉１から排出する。そして、図４（Ｄ）に示すように白カワ２４は造銅期へ移され、カラミ２３はカラミ選鉱工程へ移される。 Then, as shown in FIG. 4C, the Karami 23 separated from the white kawa (CU 2S + FeS + Cu) 24 in the furnace is discharged from the converter 1 using the second pot 25. Then, as shown in FIG. 4 (D), the white kawa 24 is moved to the coppermaking stage, and the Karami 23 is moved to the Karami mineral processing step.

以上のように転炉１を用いた操業が行われる。ここで、これらの工程を図５（Ａ）に示す比較例の転炉１１を用いて操業した場合に想定される現象について説明する。比較例の転炉１１は、実施形態の転炉１と異なり、金属リング部材９を備えていない。その他の構成要素は、転炉１と共通するので、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。 The operation using the converter 1 is performed as described above. Here, a phenomenon assumed when these steps are operated using the converter 11 of the comparative example shown in FIG. 5 (A) will be described. Unlike the converter 1 of the embodiment, the converter 11 of the comparative example does not include the metal ring member 9. Since the other components are common to the converter 1, the common components are designated by the same reference numbers in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.

転炉１１において、矢示３１のように羽口パイプ８を通じて炉内に空気を導入すると、図５（Ｂ）に示すように高温に曝された羽口パイプ８は徐々に溶損して短くなり、第２端部８ｂ１がパイプ挿通路７内に位置するようになる。また、パイプ挿通路７の内側端部７ａ等にマグネタイトを主体とした酸化物固体３２が付着するようになる。内側端部７ａ等に酸化物固体３２が付着し、羽口パイプ８の第２端部８ｂ１がパイプ挿通路７内に位置する状態で羽口パイプ８から空気を吹き出すと、吹き出された空気は酸化物固体３２に衝突する。酸化物固体３２に衝突した空気は、矢示３３のようにパイプ挿通路７内を逆流し、不定形耐火物層４の空隙、パイプ挿通孔２ａを通じて炉外へ漏れる漏風の原因となる。空気が炉外へ漏れると、炉内で反応に供される酸素量が減るため、カワ処理時間が長くなり、処理効率が低下する。 In the converter 11, when air is introduced into the furnace through the tuyere pipe 8 as shown by arrow 31, the tuyere pipe 8 exposed to high temperature gradually melts and shortens as shown in FIG. 5 (B). , The second end 8b1 is located in the pipe insertion passage 7. Further, the oxide solid 32 mainly composed of magnetite adheres to the inner end portion 7a or the like of the pipe insertion passage 7. When the oxide solid 32 adheres to the inner end portion 7a or the like and air is blown out from the tuyere pipe 8 in a state where the second end portion 8b1 of the tuyere pipe 8 is located in the pipe insertion passage 7, the blown air is blown out. Collides with the oxide solid 32. The air that collides with the oxide solid 32 flows back in the pipe insertion passage 7 as shown by the arrow 33, and causes a leak to the outside of the furnace through the void of the amorphous refractory layer 4 and the pipe insertion hole 2a. When air leaks to the outside of the furnace, the amount of oxygen used for the reaction in the furnace is reduced, so that the Kawa treatment time becomes long and the treatment efficiency decreases.

このような現象への対策として、パイプ挿通路７内に不定形耐火物を詰めることが考えられる。しかしながら、羽口パイプ８とパイプ挿通路７の壁面との隙間が小さく、不定形耐火物を詰め込みにくいという問題があり、漏風対策として十分な効果を上げることは困難である。 As a countermeasure against such a phenomenon, it is conceivable to fill the pipe insertion passage 7 with an amorphous refractory material. However, there is a problem that the gap between the tuyere pipe 8 and the wall surface of the pipe insertion passage 7 is small and it is difficult to pack an amorphous refractory material, and it is difficult to obtain a sufficient effect as a measure against wind leakage.

そこで、本実施形態の転炉１のように、羽口パイプ８の周囲に金属リング部材９を設ければ、空気の流れを遮断し、漏風量を低減することができる。 Therefore, if the metal ring member 9 is provided around the tuyere pipe 8 as in the converter 1 of the present embodiment, the air flow can be blocked and the amount of air leakage can be reduced.

ここで、実施形態の転炉１を用いた場合のカワ処理時間を比較例の転炉を用いた場合と比較して説明する。図６は、実験結果に基づいて得られた自溶炉カワＣｕ品位とカワ処理時間との関係を示すグラフである。また、表１は、実施形態の転炉１の操業データの試算結果を比較例の転炉１１の操業データと共に示している。

Figure 0007009245000001
Here, the Kawa processing time when the converter 1 of the embodiment is used will be described in comparison with the case where the converter of the comparative example is used. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the flash smelting furnace Kawa Cu grade and the Kawa processing time obtained based on the experimental results. Further, Table 1 shows the calculation results of the operation data of the converter 1 of the embodiment together with the operation data of the converter 11 of the comparative example.
Figure 0007009245000001

図６を参照すると、転炉１や転炉１１に装入されたカワのＣｕ品位に関係なく、実施形態の転炉１の方が、カワ処理時間が短くなっていることが分かる。図６に示すグラフに描かれた比較例のデータ分布から、
相関式Ａ Ｙ＝０．０６２Ｘ＋３．０８６４、決定定数Ｒ２＝０．４６６７
が得られた。
同様に、実施形態のデータ分布から、
相関式Ｂ Ｙ＝０．０２７Ｘ＋３．０７３７、決定定数Ｒ２＝０．４８９２
が得られた。 With reference to FIG. 6, it can be seen that the converter 1 of the embodiment has a shorter kawa processing time regardless of the Cu grade of the kawa charged into the converter 1 and the converter 11. From the data distribution of the comparative example drawn in the graph shown in FIG.
Correlation equation A Y = 0.062X + 3.0864, coefficient of determination R 2 = 0.4667
was gotten.
Similarly, from the data distribution of the embodiment,
Correlation equation BY = 0.027X + 3.0737, coefficient of determination R 2 = 0.4892
was gotten.

例えば、カワのＣｕ品位が６２．０％である場合、相関式Ａ及び相関式Ｂに基づいて、算出されるカワ処理時間は、１．４６２（分／ｔ）→１．４００（分／ｔ）に短縮していることが分かる。 For example, when the Cu grade of Kawa is 62.0%, the Kawa processing time calculated based on the correlation formula A and the correlation formula B is 1.462 (minutes / t) → 1.400 (minutes / t). ) Can be seen.

つぎに、表１にまとめたデータに基づいて漏風酸素の低減率について算出すると、実施形態の転炉１では、操業中の第１造カン期、第２造カン期及び造銅期の各期間において、必要酸素量に対し概ね４．２％に低減することができると推定される。 Next, when the reduction rate of leaked oxygen is calculated based on the data summarized in Table 1, in the converter 1 of the embodiment, each period of the first can-making period, the second can-making period, and the copper-making period during operation is performed. It is estimated that the amount of oxygen required can be reduced to approximately 4.2%.

操業時間の割合が一定の場合、短縮された時間も同じ割合となるため、必要酸素量も一定とすると、実施形態を用いた場合の各期の送風時間及び炉に入った酸素量が計算される。例えば、第１造カン期の比較例における炉に入った酸素量は１８２．３（Ｎｍ３／分）であり、実施形態における炉に入った酸素量は１９０．３（Ｎｍ３／分）である。この差が漏風酸素量８．０（Ｎｍ３／分）であると推定される。同様に、第２造カン期では、７．０（Ｎｍ３／分）が漏風酸素量と推定され、造銅期では、６．１（Ｎｍ３／分）が漏風酸素量であると推定される。 If the ratio of the operating time is constant, the shortened time will be the same ratio. Therefore, if the required oxygen amount is also constant, the ventilation time and the amount of oxygen entering the furnace in each period when the embodiment is used are calculated. To. For example, the amount of oxygen that entered the furnace in the comparative example of the first can-making period was 182.3 (Nm 3 / min), and the amount of oxygen that entered the furnace in the embodiment was 190.3 (Nm 3 / min). be. It is estimated that this difference is the amount of leaked oxygen of 8.0 (Nm 3 / min). Similarly, in the second can-making period, 7.0 (Nm 3 / min) is estimated to be the amount of leaked oxygen, and in the copper-making period, 6.1 (Nm 3 / min) is estimated to be the amount of leaked oxygen. To.

そして、例えば、第１造カン期では、漏風酸素量８．０（Ｎｍ３／分）に対し、炉に入った酸素量１９０．３（Ｎｍ３／分）であるから、８．０÷１９０．３≒０．０４２である。同様に、第２造カン期では、７．０÷１６７．５≒０．０４２であり、造銅期では、６．１÷１４４．４≒０．０４２である。このように、各期間において、必要酸素量に対し概ね４．２％に低減することができると推定される。 Then, for example, in the first can-building period, the amount of oxygen leaked is 8.0 (Nm 3 / min), whereas the amount of oxygen entering the furnace is 190.3 (Nm 3 / min), so 8.0 ÷ 190. .3 ≈ 0.042. Similarly, in the second can-making period, it is 7.0 ÷ 167.5 ≈ 0.042, and in the copper-making period, it is 6.1 ÷ 144.4 ≈ 0.042. In this way, it is estimated that the amount of oxygen required can be reduced to approximately 4.2% in each period.

ここで、１回当たりのカワ処理量が２３０（ｔ／回）である場合を想定すると、操業時間は、
２３０（ｔ／回）×（１．４６２－１．４００）（分／ｔ）＝１４．３（分）
となる。これにより、実施形態では、比較例よりも１回の操業当たり、１４．３（分）の短縮が実現される。 Here, assuming that the amount of Kawa processing per operation is 230 (t / time), the operating time is
230 (t / time) x (1.462-1.400) (minutes / t) = 14.3 (minutes)
Will be. As a result, in the embodiment, a reduction of 14.3 (minutes) is realized per operation as compared with the comparative example.

仮に、転炉１の操業中の送風していない時間（例えば、造カン期から造銅期への切替時等）の総計を６５分（分／回）とすると、比較例の操業１回の時間は、
２３０（ｔ／回）×１．４６２（分／ｔ）＋６５（分／回）
＝４０１．２６（分／回）
転炉を同時に２炉操業しているとすると、１日の操業回数は、
２４（ｈｒ／日）×２（炉）×６０（分）÷４０１．２６（分／回）
＝７．１８（回／日）
となる。同様の計算を実施形態の転炉１について行うと、
２４（ｈｒ／日）×２（炉）×６０（分）÷３８７（分／回）
＝７．４４（回／日）
となる。 Assuming that the total time during operation of converter 1 during operation (for example, when switching from the can-making period to the copper-making period) is 65 minutes (minutes / time), the operation of the comparative example is performed once. the time is,
230 (t / time) x 1.462 (minute / t) +65 (minute / time)
= 401.26 (minutes / time)
Assuming that two converters are operated at the same time, the number of operations per day is
24 (hr / day) x 2 (fire pot) x 60 (minutes) ÷ 401.26 (minutes / time)
= 7.18 (times / day)
Will be. When the same calculation is performed for the converter 1 of the embodiment,
24 (hr / day) x 2 (fire pot) x 60 (minutes) ÷ 387 (minutes / time)
= 7.44 (times / day)
Will be.

以上の計算結果より、実施形態の転炉１は、比較例の転炉１１に対し、
２３０（ｔ／回）×（７．４４（回／日）－７．１８（回／日））
＝５９．８（ｔ／日）
の増処理ができることとなる。 From the above calculation results, the converter 1 of the embodiment is compared with the converter 11 of the comparative example.
230 (t / time) x (7.44 (time / day) -7.18 (time / day))
= 59.8 (t / day)
Will be able to be increased.

以上のように、実施形態の転炉１によれば、炉内からの漏風を抑制することができる。この結果、転炉１による増処理が可能となる。 As described above, according to the converter 1 of the embodiment, it is possible to suppress the leakage of air from the inside of the furnace. As a result, additional processing by the converter 1 becomes possible.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１、１１ 転炉（銅製錬転炉）
２ 炉鉄皮
２ａ パイプ挿通孔
３ 口部
４ 不定形耐火物層
５ 耐火レンガ
６ 羽口レンガ
７ パイプ挿通路
７ａ 内側端部
８ 羽口パイプ
８ａ 第１端部
８ｂ 第２端部
８１ 外周壁面
９ 金属リング部材
９ａ 開口部 1,11 converter (copper smelting converter)
2 Furnace iron skin 2a Pipe insertion hole 3 Mouth 4 Irregular refractory layer 5 Refractory brick 6 Taguchi brick 7 Pipe insertion passage 7a Inner end 8 Tub pipe 8a 1st end 8b 2nd end 81 Outer wall surface 9 Metal ring member 9a opening

Claims (2)

炉鉄皮の内周壁面に設けられた不定形耐火物層と、
前記炉鉄皮及び前記不定形耐火物層を貫通した状態で前記炉鉄皮に装着された羽口パイプと、
前記羽口パイプの周囲に設けられた金属リング部材と、
前記不定形耐火物層との間に前記金属リング部材を介在させた状態で、前記羽口パイプの周囲に配置された羽口レンガと、
を備えた銅製錬転炉であって、
前記羽口パイプは、室温において、前記金属リング部材の開口部との間に隙間を有する外径を有すると共に、前記銅製錬転炉の操業温度域において前記金属リング部材の前記開口部と密着する熱膨張率を有する銅製錬転炉。 An amorphous refractory layer provided on the inner wall surface of the furnace iron skin,
A tuyere pipe attached to the furnace iron skin in a state of penetrating the furnace iron skin and the amorphous refractory layer, and
A metal ring member provided around the tuyere pipe and
The tuyere bricks arranged around the tuyere pipe with the metal ring member interposed between the amorphous refractory layer and the tuyere brick.
It is a copper smelting converter equipped with
The tuyere pipe has an outer diameter having a gap between the tuyere pipe and the opening of the metal ring member at room temperature, and is in close contact with the opening of the metal ring member in the operating temperature range of the copper smelting converter. Copper smelting converter with thermal expansion rate . 前記金属リング部材は、前記不定形耐火物層に埋設された請求項１に記載の銅製錬転炉。 The copper smelting converter according to claim 1, wherein the metal ring member is embedded in the amorphous refractory layer.
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