JPH05272875A - 製錬炉の給鉱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランスによる吹き込み到達距離の変動を抑え
ることができ、もって、製錬炉の製錬効率を低下させる
ことなく製錬炉の炉床の侵食を防止することができる。 【構成】 圧縮空気供給路３３にはリフトタンク２７内
の圧力を設定する圧力設定器３６が設けられ、鉱石供給
路３９と前記圧縮空気供給路３３とは連結路４２によっ
て連結されており、該連結路４２には連結路４２を流れ
る圧縮空気の流量を設定する流量設定器４６が設けら
れ、前記圧力設定器３６及び流量設定器４６には、単位
時間当りの鉱石の供給量と圧縮空気の流量とからランス
吹き込み到達距離を算出し、このランス吹き込み到達距
離が前記製錬炉内の湯面から炉床までのバス深さに略等
しくなるように、前記圧力設定器３６と前記流量設定器
４６とに制御信号を発する制御装置４７が接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製錬炉内にランスを用
いて原料鉱石、珪砂、石灰等（以下、鉱石と総称す
る。）を、酸素を富化した圧縮空気（以下、圧縮空気と
総称する。）とともに製錬炉の溶湯内へ吹き込む製錬炉
の給鉱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の製錬炉の給鉱装置としては図４に
示すようなものがある（特公昭６１−５４０９６号公報
参照）。

【０００３】鉱石はスクリューコンベア５によってサー
ビスタンク６内に送られ、そして投入元弁７及び投入弁
８を通ってリフトタンク９内に投入される。この鉱石の
輸送用の圧縮空気（例えば７キログラム／平方センチメ
ータ）Ａは減圧弁１０、加圧弁１１，１２を通ってリフ
トタンク９内に導かれるとともに、減圧弁１３、ブース
ター弁１４を通ってリフトタンク９からの鉱石との合流
点に導かれる。これらの輸送用の圧縮空気Ａによって、
リフトタンク９内の鉱石は輸送弁１５を通ってランス３
の内管３ａ内に圧送される。他方、反応用の圧縮空気Ｇ
はコントロールバルブ１６を通ってランスヘッダ３ｃ内
に送り込まれる。なお、図中１７はサービスタンク６内
の上面を検知するレベルスイッチ、１８はリフトタンク
９内の圧力を減圧する減圧弁、１９はリフトタンク９内
に投入された鉱石Ｍの重量を計るロードセルである。

【０００４】このような従来の製錬炉の給鉱装置では、
減圧弁１１，１２、減圧弁１３、ブースター弁１４の開
度を一定にして操業し、所定量の圧縮空気と鉱石をラン
ス３から製錬炉１内の溶湯内に供給するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製錬炉の給鉱装置では、操作開始後において、減圧弁１
１，１２、減圧弁１３、ブースター弁１４の開度を一定
にして操業しているので、リフトタンク９内の圧力が、
鉱石Ｍを搬送するにしたがって低下したり、鉱石Ｍの供
給路における流体抵抗によって上昇したりするといった
現象が起き、ランス３から溶湯内に供給される単位時間
当りの給鉱量が変動するといった欠点がある。この結
果、ランス３による吹き込み到達距離が変動し、この吹
き込み到達距離が製錬炉内の湯面から炉床までのバス深
さよりも大きくなると、圧縮空気と鉱石とが炉床に衝突
して炉床の侵食が促進され、一方吹き込み到達距離が製
錬炉内の湯面から炉床までのバス深さよりも大幅に小さ
くなると、圧縮空気、鉱石と製錬炉内の溶湯との混合が
不完全になり製錬効率が低下する。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、ランスによる吹き込み到達距離の変動を抑える
ことができ、もって、製錬炉の製錬効率を低下させるこ
となく製錬炉の炉床の侵食を防止することができる製錬
炉の給鉱装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の製錬炉の給鉱装
置は、製錬炉内に挿入されるランスと、鉱石を蓄えるリ
フトタンクと、該リフトタンクと前記ランスとを連通す
る鉱石供給路と、前記リフトタンクへ圧縮空気を送り込
む圧縮空気供給路とを備え、前記鉱石を圧縮空気ととも
に前記ランスを介して製錬炉の溶湯内へ吹き込む製錬炉
の給鉱装置において、前記圧縮空気供給路には前記リフ
トタンクへ供給する空気の圧力を設定する圧力設定器が
設けられ、前記鉱石供給路と前記圧縮空気供給路とは連
結路によって連結されており、該連結路には連結路を流
れる圧縮空気の流量を設定する流量設定器が設けられ、
前記流量設定器及び圧力設定器には、単位時間当りの鉱
石の供給量と圧縮空気の流量とからランス吹き込み到達
距離を算出し、このランス吹き込み到達距離が前記製錬
炉内の湯面から炉床までのバス深さに略等しくなるよう
に、前記圧力設定器と前記流量設定器とに制御信号を発
する制御装置が接続されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の溶錬炉の給鉱装置によれば、圧縮空気
を圧縮空気供給路からリフトタンク内に導き、鉱石を圧
縮空気とともに鉱石供給路を通してランスに導き、ラン
スから溶錬炉内の溶湯内に吹き込む。ここで、制御装置
により単位時間当りの鉱石の供給量と圧縮空気の流量と
からランス吹き込み到達距離が算出される。この算出し
たランス吹き込み到達距離が製錬炉内の湯面から炉床ま
でのバス深さに略等しくなるように、圧力設定器と流量
設定器とに制御装置から制御信号が発せられ、圧縮空気
供給路からリフトタンクへ供給される空気の圧力と、鉱
石供給路に連通する連結路における圧縮空気の流量とが
調整される。この調整により、吹き込み到達距離がバス
深さに対して適正なものとなるので、製錬炉の炉床の侵
食を抑制できる一方、製錬効率を高く保持することがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。

【００１０】図１に示すように、フローコンベア２０の
図中下方にはサービスタンク２１が設けられており、こ
のサービスタンク２１とフローコンベア２０とは受入弁
２２を介して連結されている。サービスタンク２１には
投入された鉱石の量を検知するリミットスイッチ２３，
２４，２５が設けられており、リミットスイッチ２３，
２４は鉱石の上限を検知するもので、リミットスイッチ
２５は鉱石の下限を検知するものである。また、サービ
スタンク２１にはモータ２６により駆動されるバイブレ
ータが設けられている。

【００１１】サービスタンク２１の図中下方にはリフト
タンク２７が設けられている。このリフトタンク２７と
サービスタンク２１とは投入元弁２８及び投入弁２９を
介して直列に接続されている。リフトタンク２７とサー
ビスタンク２１とは大排気弁３０と小排気弁３１とを介
して接続されている。

【００１２】リフトタンク２７には、図示しないコンプ
レサに接続された圧縮空気供給路３２，３３，３４が接
続されている。圧縮空気供給路３２はリフトタンク２７
の頂上部に連通しており、圧縮空気供給路３２には上加
圧弁３５が設けられている。圧縮空気供給路３３はリフ
トタンク２７の下部に連通しており、圧縮空気供給路３
３には圧力設定器３６と流動化弁３７とが直列に設けら
れている。圧縮空気供給路３４は圧縮空気供給路３３に
連通してリフトタンク２７の下部に連通しており、圧縮
空気供給路３４には下加圧弁３８が設けられている。

【００１３】リフトタンク２７は鉱石供給路３９を介し
てランス４０に接続されている。鉱石供給路３９には輸
送弁４１が設けられており、この輸送弁４１の下流側
と、図示しないコンプレッサとが連結路４２を介して連
結されている。連結路４２の途中から分岐して分岐路４
３が設けられており、分岐路４３はリフトタンク２７に
連通している。分岐路４３には１次ブースター弁４４が
設けられている。前記連結路４２には２次ブースター弁
４５と流量設定器４６とが直列に接続されている。な
お、図中４８はエアレーション弁である。

【００１４】前記圧力設定器３６と流量設定器４６とは
制御装置４７に接続されている。この制御装置４７には
鉱石の給鉱量を示す電気信号と圧縮空気の流量を示す電
気信号とが入力されるようになっており、これらの電気
信号に基づいて、ランス吹き込み到達距離を算出し、こ
のランス吹き込み到達距離が製錬炉内の湯面から炉床ま
でのバス深さに略等しくなるように、圧力設定器３６と
流量設定器４６とに制御信号を発して、圧力設定値と流
量設定値とを変更するようにしている。

【００１５】次に、本実施例の作動状況について説明す
る。

【００１６】１サイクルは投入工程、加圧工程、輸送工
程、排気工程からなっている。

【００１７】まず、大排気弁３０、投入弁２９、投入元
弁２８、エアレーション弁４８を開弁することによりサ
ービスタンク２１から鉱石をリフトタンク２７内に投入
する（投入工程）。タイマがカウントアップされるか又
は、リフトタンク２７に設けたロードセルが定量を計測
したときに、大排気弁３０、投入弁２９、投入元弁２
８、エアレーション弁４８を閉弁して、鉱石の投入を停
止する。

【００１８】次に、上加圧弁３５と下加圧弁３８とを開
弁してリフトタンク２７内の圧力を上昇させる（加圧工
程）。そして、リフトタンク２７内の圧力が圧力設定器
３６で設定した圧力になったら、上加圧弁３５と下加圧
弁３８とを閉弁して加圧を停止する。

【００１９】次に、２次ブースター弁４５、輸送弁４
１、流動化弁３７、１次ブースター弁４４を開弁するこ
とにより、リフトタンク２７内の鉱石を圧縮空気ととも
にランス４０に向かって輸送する（輸送工程）。そし
て、リフトタンク２７に設けたロードセルによりリフト
タンク２７内の鉱石の重量が所定値以下に低下したとき
に、２次ブースター弁４５、輸送弁４１、流動化弁３
７、１次ブースター弁４４を閉弁して鉱石の輸送を停止
する。

【００２０】次に、２次ブースター弁４５、輸送弁４
１、流動化弁３７、１次ブースター弁４４を閉弁してか
ら所定の時間が経過したときに、大排気弁３０と小排気
弁３１とを開弁してリフトタンク２７内の大気を排気す
る（排気工程）。そして、タイマがカウントアップした
ときに大排気弁３０と小排気弁３１とを閉弁して排気を
停止する。

【００２１】図２に、１サイクルにおける輸送重量と時
間の関係について示す。１サイクルの時間Ｂのうち時間
Ａの間だけ鉱石が輸送され、時間Ａ以外のときは鉱石の
輸送はされていない。ここで、Ａ／Ｂを給鉱率といい、
通常の操業状態のときは４０％〜６０％となっている。
また、１サイクル中に輸送された鉱石の重量をＷとした
ときに、このＷを前記給鉱率で除した数値を瞬間給鉱量
という。この瞬間給鉱量はランスから製錬炉内に吹き込
まれる鉱石の単位時間当りの給鉱量に比例する数値であ
り、単位時間当りの給鉱量を代用するものである。

【００２２】本実施例では、１サイクルにおいて、１サ
イクルの時間Ｂと鉱石の輸送に要した時間Ａとを計測す
ることによって、上記給鉱率と瞬間給鉱量とを算出する
ようにしており、瞬間給鉱量を単位時間当りの給鉱量と
して制御装置４７に入力するようにしている。さらに、
制御装置４７には鉱石供給路３９に連通する連結路４２
内の圧縮空気の流量が入力されるようになっており、瞬
間給鉱量と流量とに基づいてランス４０から圧縮空気を
ともなって吹き込まれる鉱石の吹き込み到達距離を算出
するようになっている。さらに、制御装置４７では、算
出された吹き込み到達距離と、製錬炉内の湯面から炉床
までのバス深さとを比較して、吹き込み到達距離がバス
深さとほぼ等しくなるリフトタンク２７内の圧力と連結
路４２の流量とを設定する。そして、この設定値を圧力
設定器３６と流量設定器４６とに発して、圧力と流量の
設定値を変更させる。この結果、１つ前の１サイクルに
おける給鉱状態を反映して吹き込み到達距離が適正値に
調整されるので、炉床の損傷を防止することができると
ともに製錬効率を高くすることができる。また、炉床が
長時間使用することができるので、連続製錬が容易にな
る。さらに、ランスを多数設けることができるので、大
型炉に対応することができる。

【００２３】図３に、サイクル中のリフトタンク２７内
の圧力及びリフトタンク２７内の鉱石の重量の変化を示
す。リフトタンク２７内の圧力は加圧工程において直線
的に上昇し、輸送工程においてて略一定に保持され、排
気工程において漸次減少せしめられる。一方、リフトタ
ンク２７内の鉱石の重量は、輸送工程において鉱石がラ
ンス４０に供給されるにしたがってその重量が漸次減少
する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製錬炉内に挿入されるランスと、鉱石を蓄えるリフトタ
ンクと、該リフトタンクと前記ランスとを連通する鉱石
供給路と、前記リフトタンクへ圧縮空気を送り込む圧縮
空気供給路とを備え、前記鉱石を圧縮空気とともに前記
ランスを介して製錬炉の溶湯内へ吹き込む製錬炉の給鉱
装置において、前記圧縮空気供給路には前記リフトタン
クへ供給する空気の圧力を設定する圧力設定器が設けら
れ、前記鉱石供給路と前記圧縮空気供給路とは連結路に
よって連結されており、該連結路には連結路を流れる圧
縮空気の流量を設定する流量設定器が設けられ、前記流
量設定器及び圧力設定器には、単位時間当りの鉱石の供
給量と圧縮空気の流量とからランス吹き込み到達距離を
算出し、このランス吹き込み到達距離が前記製錬炉内の
湯面から炉床までのバス深さに略等しくなるように、前
記圧力設定器と前記流量設定器とに制御信号を発する制
御装置が接続されているので、ランスによる吹き込み到
達距離の変動を抑えることができ、もって、製錬炉の製
錬効率を低下させることなく製錬炉の炉床の侵食を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明の一実施例における輸送重量の変化状態
を示す図である。

【図３】本発明の一実施例におけるタンク重量及びタン
ク圧力の変化状態を示す図である。

【図４】従来の製錬炉の給鉱装置を示す全体構成図であ
る。

【符号の説明】

２７ リフトタンク ３９ 鉱石供給路 ３２，３３，３４ 圧縮空気供給路 ３６ 圧力設定器 ４０ ランス ４２ 連結路 ４６ 流量設定器 ４７ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製錬炉内に挿入されるランスと、鉱石を
   蓄えるリフトタンクと、該リフトタンクと前記ランスと
   を連通する鉱石供給路と、前記リフトタンクへ圧縮空気
   を送り込む圧縮空気供給路とを備え、前記鉱石を圧縮空
   気とともに前記ランスを介して製錬炉の溶湯内へ吹き込
   む製錬炉の給鉱装置において、前記圧縮空気供給路には
   前記リフトタンクへ供給する空気の圧力を設定する圧力
   設定器が設けられ、前記鉱石供給路と前記圧縮空気供給
   路とは連結路によって連結されており、該連結路には連
   結路を流れる圧縮空気の流量を設定する流量設定器が設
   けられ、前記流量設定器及び圧力設定器には、単位時間
   当りの鉱石の供給量と圧縮空気の流量とからランス吹き
   込み到達距離を算出し、このランス吹き込み到達距離が
   前記製錬炉内の湯面から炉床までのバス深さに略等しく
   なるように、前記圧力設定器と前記流量設定器とに制御
   信号を発する制御装置が接続されていることを特徴とす
   る製錬炉の給鉱装置。