JPH0293010A - 溶融還元炉における羽口周辺付着物の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溶融還元炉操業においてその安定操業の支
障となる羽口周辺付着物の有利な除去方法に関するもの
である。

（従来の技術） 鉄鉱石その他の金属鉱石資源は、塊状のものが減少して
粉状のものが増加する傾向にあるが、現在とくに低品位
鉱石の品位を高めるべく浮選や磁選等の選鉱が積極的に
進められていることもあって、かかる傾向は今後ますま
す強まることが予想される。

そこで近年、上記したような粉状鉱石使用量の増加に呼
応して、粉状鉱石から直接溶融金属を製造するいわゆる
溶融還元法が開発された。

かかる溶融還元法にも種々の形式のものがあるが、その
一つに、上下２段の羽口を有する竪型炉の炉内に炭素質
固体還元剤（以下単に炭材と呼ぶ）を炉頂から連続的に
装入すると共に、上記の羽目群から酸素含有ガスを炉内
に吹込み、炉の上方に炭材の流動層、一方下方には炭材
の充てん層を形成させるか、又は炉内全体に炭材の充て
ん層を形成させ、上段羽口から粉状鉱石をそのまま又は
予備還元を経たのち炉内に酸素含有ガスと共に吹込んで
溶融金属を得る方法がある。

ところで上記の溶融還元炉操業において、羽口前の熱レ
ベルが低下すると、上段羽目から吹込んだ粉体が羽口前
で十分には溶融されず、羽口の回りに付着したり、極端
な場合には羽口が粉体で埋まってしまい、炉の安定操業
に支障をきたす。

従って羽目前に粉体が付着した場合には、速やかにそれ
を除去することが必要なわけである。

羽口前の熱レベルの制御方法としては、羽口冷却水の人
出側温度を利用した方法が特開昭６３１１４９１１号公
報に開示されている。

この方法は、羽口冷却水の入側と出側の温度差によって
羽目前の熱レベルを検出し、この検出値に応じ粉体吹込
み量や富化酸素濃度を調整することによって炉内熱レベ
ルの適正化を図ろうとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の方法では、羽口周辺における粉状鉱
石の付着状況を検知することができないところに問題を
残していた。

すなわち羽口周辺における粉体の付着は徐々に進むため
、羽口前の熱レベルには急激な変化はなく、従って羽口
冷却水の人出側温度から求めた羽目前熱レベルでは炉況
異常が検出されなくても、その間に粉体の付着が徐々に
進行し、異常が検出されたときには粉体付着がかなり進
んでいて、その復旧に多大の時間と労力を必要とした。

そのためかような粉体付着に起因した羽口閉塞によって
正常な炉操業が阻害されないように、別の手段で羽口を
常時監視しておき、羽口周辺の粉体付着状況に応じて別
途にその溶融除去操作を行う必要があったのである。

この発明は、上記の事情に鑑みて開発されたもので、羽
口前の熱レベルのみならず羽口周辺の粉体付着状況を併
せて検出し、その検出結果に基き操業条件を変更して付
着物を適切に溶融除去できる溶融還元炉における羽口周
辺付着物の除去方法を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、炉内の少なくとも下方に炭素質固
体還元剤の充てん層を不断に形成し、炉周に設けた上下
２段の羽口の上段羽口から粉状鉱石を炉内に供給して溶
融金属を製造する溶融還元炉操業において、 非接触式温度センサーによって測定した上段羽口前の温
度から羽口周辺の付着物の生成状況を判断し、付着物の
生成が認められた場合に、上下段羽口における送風酸素
濃度および／または上段羽口からの粉状鉱石吹込み量を
調節して該付着物を溶融除去することからなる溶融還元
炉における羽口周辺付着物の除去方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明における制御系を模式で示す。図中
番号１は溶融還元炉の炉壁、２は上段羽口、３は下段羽
口、４は原料鉱石粉のホッパー、５は粉体流量制御弁、
６は粉体吹込みランス、７は酸素ガス供給管、８は上段
酸素ガス流調節弁、９は熱風配管、そして１０が非接触
式温度センサー１１がこの温度センサー１０で測定した
温度を電気信号に変える変換器、１２が変換器１１から
の信号に基いて適正な上段酸素ガス吹込み量および粉体
供給量を算出する演算器である。なお１３は付着物であ
る。

さてこの発明に従う温度センサー１０は、上段羽口２の
後方にて羽目の内部からの輻射を検知して温度を測定す
るものであるから、溶融域からの輻射の他に吹込みラン
スおよびランスより炉内に供給されている粉体からの輻
射も受けるので、それらの平均した温度が検出される。

従って羽口内の温度は２０００〜２５００°Ｃ程度であ
っても、上述の吹込みランスや吹込み粉体の影響を受け
てセンサーの検知温度は１５００〜２０００°Ｃ程度と
なる。ここに粉体が羽口口りに付着してきて羽口内の視
界を遮るようになると、センサーの検知温度は１５００
°Ｃ以下になる。そしてさらに羽目前の視界を粉体が覆
ってしまうとセンサーの検知温度は１０００°Ｃ以下ま
で低下する。

このように非接触式温度センサーにより羽目前の温度を
測定することによって、粉体の付着程度を判定できるの
である。

ここに付着物によって低下した羽目温度を定常温度にも
どすための操業条件を実操業から求めたところ、測定温
度が１５００’Ｃ以上のときは操業条件を何ら変更する
必要はないこと、また１５００〜１０００°Ｃの範囲で
は酸素ガス吹込み濃度だけを変化させれば良いこと、さ
らに１０００°Ｃ未満に低下した場合は酸素吹込み濃度
にあわせて粉体吹込み量も変化させる必要があることが
究明された。

（実施例） 炉内径：　　１．２ｍ、炉高：　４．５ｍ、羽口数：上
。

下段各３本の竪型炉を用いた。

０送風量　：　１０５０　Ｎｍ’／ｈ ・送風温度：８００°Ｃ ・吹込み粉体 粉状鉱石二６５％、石灰石＝２４％、珪石＝１１％０粉
体吹込み量：　　５００〜７００　ｋｇ／ｈ・送風中宮
化酸素Ｍ　：　　２５０　Ｎｍ３／ｈ・羽口富化酸素量
：０〜１５０　Ｎｍ’／ｈ（羽口１本当りＯ〜２５　Ｎ
ｍ’　／　ｈ） の範囲の試験操業で、 ・粉体吹込みＭ　：　　７００ｋｇ／ｈ　（羽目１本当
り：２３３　ｋｇ／ｈ） ・羽ロ冨化酸素量：羽口１本当り１ＯＮｍ’／ｈの条件
下での操業中に、＃ｌ上段羽目のセンサー検知温度が第
２図に示すように１５００°Ｃを下回ったので、羽口富
化酸素量を２ＯＮｍ’／ｈまで増加して約２０分間保持
したところ、検知温度が１５００°Ｃまで上昇したので
羽口富化酸素量を再び１ＯＮｍ’／ｈまで低減した。そ
の結果、約３０分間で検知温度は２０００°Ｃまで復帰
した。

また別の実験例では、第３図に示すように、センサー検
知温度が１５００°Ｃを下回った時点で羽口富化酸素量
を２５Ｎｍ３／ｈまで上昇させたが、依然としてセンサ
ー検知温度は下がり続け、１０００°Ｃ以下まで低下し
たので、その時点で粉体の吹込みを停止した。その結果
、約１０分間で検知温度が１０００°Ｃに達したので吹
込の吹込みを再開し、その後約１０分間で１５００’Ｃ
以上となったので羽口富化酸素量も通常レベルの１ＯＮ
ｍ３／ｈに戻したところ、付着粉体はほぼ完全に溶融除
去され、炉況は適正状態に復帰した。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、羽目周りへの粉体付着に対
し迅速に対応して該付着物を効果的に除去することがで
き、従って溶融還元炉の安定操業に偉効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明における制御系を示す模式第２図お
よび第３図はそれぞれ、この発明に従って富化酸素量さ
らには粉体吹込み量を変更した場合におけるセンサー検
知温度の推移を示したグラフである。 １・・・炉壁　　　　　　　２・・・上段羽口３・・・
下段羽口　　　　　４・・・原料鉱石粉ホッパー訃・・
粉体流量制御弁　　６・・・粉体吹込みランス７・・・
酸素ガス供給管 ８・・・上段酸素ガス流量調節弁 ９・・・熱風配管 ＩＯ・・・非接触式温度センサー １１・・・変換器 １２・・・演算器 １３・・・付着物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炉内の少なくとも下方に炭素質固体還元剤の充てん
   層を不断に形成し、炉周に設けた上下２段の羽口の上段
   羽口から粉状鉱石を炉内に供給して溶融金属を製造する
   溶融還元炉操業において、 非接触式温度センサーによって測定した上段羽口前の温
   度から羽口周辺の付着物の生成状況を判断し、付着物の
   生成が認められた場合に、上下段羽口における送風酸素
   濃度および／または上段羽口からの粉状鉱石吹込み量を
   調節して該付着物を溶融除去することを特徴とする溶融
   還元炉における羽口周辺付着物の除去方法。