JPH09118907A - 竪型迅速溶解炉 - Google Patents
竪型迅速溶解炉Info
- Publication number
- JPH09118907A JPH09118907A JP31148695A JP31148695A JPH09118907A JP H09118907 A JPH09118907 A JP H09118907A JP 31148695 A JP31148695 A JP 31148695A JP 31148695 A JP31148695 A JP 31148695A JP H09118907 A JPH09118907 A JP H09118907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coke
- iron
- furnace
- melting
- steel scrap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/02—Making pig-iron other than in blast furnaces in low shaft furnaces or shaft furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/16—Arrangements of tuyeres
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属地金を再溶解する高温溶解キュポラにお
いて、従来の様な高温熱風を全く使用せずして、コーク
スの迅速燃焼反応の推進により高温で金属地金を溶解す
ることを目的とする。 【構成】 炉底に溶湯湯溜帯を、炉頂に銑鉄、鋼屑、鋳
鉄等の地金投入口を有するコークス溶解炉の溶湯湯溜帯
直上の溶解帯に酸素濃度２５乃至４０％の混合空気を圧
送する羽口を複数個配設して、溶解帯高さの低い高温度
域と還元域とを形成せしめる竪型迅速溶解炉。
いて、従来の様な高温熱風を全く使用せずして、コーク
スの迅速燃焼反応の推進により高温で金属地金を溶解す
ることを目的とする。 【構成】 炉底に溶湯湯溜帯を、炉頂に銑鉄、鋼屑、鋳
鉄等の地金投入口を有するコークス溶解炉の溶湯湯溜帯
直上の溶解帯に酸素濃度２５乃至４０％の混合空気を圧
送する羽口を複数個配設して、溶解帯高さの低い高温度
域と還元域とを形成せしめる竪型迅速溶解炉。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属地金を再溶解する
高温溶解キュポラにおいて、従来の様な高温熱風を全く
使用せずして、コークスの迅速燃焼反応の推進によって
のみ高温溶解を行う新規な竪型迅速溶解炉に関するもの
である。
高温溶解キュポラにおいて、従来の様な高温熱風を全く
使用せずして、コークスの迅速燃焼反応の推進によって
のみ高温溶解を行う新規な竪型迅速溶解炉に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より一般に鋳鉄用の金属地金を連続
溶解するには、コークス・キューポラが多く使用されて
いるものである。而して、鋼屑の多量溶解、高温溶解と
還元溶解のためには良質なコークスの採用、送風温度の
高温度化、送風空気への１乃至４％程度の酸素富化など
が行われている。
溶解するには、コークス・キューポラが多く使用されて
いるものである。而して、鋼屑の多量溶解、高温溶解と
還元溶解のためには良質なコークスの採用、送風温度の
高温度化、送風空気への１乃至４％程度の酸素富化など
が行われている。
【０００３】然しながらこれらの内、送風の高温度化が
大型炉で進歩し最も高効率となっているが、反面この設
備の建設費が高いこと、メンテナンスの維持費が高いこ
となどが操業時間の短いキュポラおよび小型キュポラの
溶解コストに占める割合が大きく、キュポラを採用する
メリットを相殺しているものである。
大型炉で進歩し最も高効率となっているが、反面この設
備の建設費が高いこと、メンテナンスの維持費が高いこ
となどが操業時間の短いキュポラおよび小型キュポラの
溶解コストに占める割合が大きく、キュポラを採用する
メリットを相殺しているものである。
【０００４】したがって、溶解コストの低減を図るため
には、コストに占める割合の大きな建設費および維持費
を低減する必要があるが、高温熱風キュポラを用いる場
合には、これらは前記する如き理由により不可欠である
為、これらの低減は極めて困難である。一方、キュポラ
の還元溶解の達成には、コークスの多量使用ないし送風
の高温度化が最も普遍的であり、絶対条件と言われてい
る。このために溶解コストの安い還元溶解の出来る作業
性の容易な溶解炉の出現が強く要望されているものであ
る。
には、コストに占める割合の大きな建設費および維持費
を低減する必要があるが、高温熱風キュポラを用いる場
合には、これらは前記する如き理由により不可欠である
為、これらの低減は極めて困難である。一方、キュポラ
の還元溶解の達成には、コークスの多量使用ないし送風
の高温度化が最も普遍的であり、絶対条件と言われてい
る。このために溶解コストの安い還元溶解の出来る作業
性の容易な溶解炉の出現が強く要望されているものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明により解決しよ
うとする課題は、如上の如き要請に基づき創作したもの
であって、溶解炉の設計と操炉において、従来の熱風発
生装置を全く使用することなく、これに代わるものとし
てコークスの迅速燃焼反応熱とコークスの迅速還元反応
を狭い溶解帯の領域で行わしめることによって溶解を可
能とすることが出来る新規なる竪型迅速溶解炉を提供す
ることを目的とする。
うとする課題は、如上の如き要請に基づき創作したもの
であって、溶解炉の設計と操炉において、従来の熱風発
生装置を全く使用することなく、これに代わるものとし
てコークスの迅速燃焼反応熱とコークスの迅速還元反応
を狭い溶解帯の領域で行わしめることによって溶解を可
能とすることが出来る新規なる竪型迅速溶解炉を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、炉底に溶湯湯溜帯を、炉頂に地金等の投
入口とを有する溶解炉の溶解帯に、酸素濃度２５乃至４
０％の混合空気を羽口から圧送することによって、コー
クスの燃焼反応速度と燃焼温度の向上、ならびに還元反
応速度の向上によって地金等を溶解するようにしたもの
である。
成するために、炉底に溶湯湯溜帯を、炉頂に地金等の投
入口とを有する溶解炉の溶解帯に、酸素濃度２５乃至４
０％の混合空気を羽口から圧送することによって、コー
クスの燃焼反応速度と燃焼温度の向上、ならびに還元反
応速度の向上によって地金等を溶解するようにしたもの
である。
【０００７】
【作 用】本発明は、炉底の溶湯湯溜帯の直上部位の溶
解帯において、羽口の直前ではコークスと酸素濃度２５
乃至４０％の混合空気により迅速な燃焼反応を行い、炉
内燃焼温度は２１００℃乃至２４００℃に達する。この
様に羽口直前の超高温度化と二酸化炭素の生成は、直ち
に羽口上部位コークスと急激な吸熱反応が起こり一酸化
炭素の強還元雰囲気となった非常に溶解帯域の狭い高温
溶解帯構成の溶解炉となる。これにより反応熱と高温ガ
スの直前接触による迅速な溶解が達成せれるものであ
る。
解帯において、羽口の直前ではコークスと酸素濃度２５
乃至４０％の混合空気により迅速な燃焼反応を行い、炉
内燃焼温度は２１００℃乃至２４００℃に達する。この
様に羽口直前の超高温度化と二酸化炭素の生成は、直ち
に羽口上部位コークスと急激な吸熱反応が起こり一酸化
炭素の強還元雰囲気となった非常に溶解帯域の狭い高温
溶解帯構成の溶解炉となる。これにより反応熱と高温ガ
スの直前接触による迅速な溶解が達成せれるものであ
る。
【０００８】又、高温度化によりスラグの流動性が向上
して造滓剤の添加料が減少すると共にコークスの燃焼性
が向上するので固定炭素が８０乃至９０％の低品位のコ
ークスが使用出来、更に高濃度酸素富化により溶解効率
が向上して能力範囲が拡大して、同一溶解能力であれば
小炉径（小形化炉）となってベッドコークスの量が約５
０％低減出来る等の作用を有するものである。
して造滓剤の添加料が減少すると共にコークスの燃焼性
が向上するので固定炭素が８０乃至９０％の低品位のコ
ークスが使用出来、更に高濃度酸素富化により溶解効率
が向上して能力範囲が拡大して、同一溶解能力であれば
小炉径（小形化炉）となってベッドコークスの量が約５
０％低減出来る等の作用を有するものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の基本実施例を竪型迅速溶解炉
の縦断面概略図に基づき説明すれば、竪型溶解炉本体１
は、炉底部が溶湯湯溜帯２、溶解帯３、炉床４、羽口面
５と羽口６とによって構成する。羽口６からは酸素濃度
２５乃至４０％の混合空気がコークスとの迅速燃焼反応
を少しでも高温度燃焼域の高さを大きくするように羽口
内径ｄとした羽口面５を複数個配設する。
の縦断面概略図に基づき説明すれば、竪型溶解炉本体１
は、炉底部が溶湯湯溜帯２、溶解帯３、炉床４、羽口面
５と羽口６とによって構成する。羽口６からは酸素濃度
２５乃至４０％の混合空気がコークスとの迅速燃焼反応
を少しでも高温度燃焼域の高さを大きくするように羽口
内径ｄとした羽口面５を複数個配設する。
【００１０】又、溶解帯３は羽口面で高温度の２０００
℃以上となった燃焼ガスの上昇に伴って高温の溶解を早
くするとともにコークスの炭素Ｃと燃焼ガスの二酸化炭
素ＣＯ２が急速に反応し一酸化炭素ＣＯ濃度の高い還元
雰囲気とともに比較的溶解帯域を短く形成する特徴を有
する。この為羽口面５から排ガス排出口１１および地金
投入口１４までの高さ排ガス有効高さＨ０および投入口
有効高さＨ１が一般のシャフト型炉よりも低いものとな
る。
℃以上となった燃焼ガスの上昇に伴って高温の溶解を早
くするとともにコークスの炭素Ｃと燃焼ガスの二酸化炭
素ＣＯ２が急速に反応し一酸化炭素ＣＯ濃度の高い還元
雰囲気とともに比較的溶解帯域を短く形成する特徴を有
する。この為羽口面５から排ガス排出口１１および地金
投入口１４までの高さ排ガス有効高さＨ０および投入口
有効高さＨ１が一般のシャフト型炉よりも低いものとな
る。
【００１１】燃焼ガスは地金を溶解と予熱した後、排ガ
ス排出口１１、排ガス集合箱１２及び排ガス排出管１３
を通じて排出される。炉体は高温度域となる溶解帯上下
部分を冷却水シャワー管１５からシャワー冷却される。
コークスの燃焼用酸素混合空気は供給管１０から供給箱
８、供給支管９を通じて羽口箱７と羽口６から炉内に供
給される。炉体は、各種耐火材料２１並びに溶解帯ライ
ニング・スラグライニング２０及び溶解帯上部水冷レン
ガ受け等により保護されるように構築されている。又、
溶解した溶湯は、出湯口１６を通じて出湯樋１７のダム
ブロック１８でスラグを浮上しスラグ排出口１９から分
離し前方へ出湯されるものである。
ス排出口１１、排ガス集合箱１２及び排ガス排出管１３
を通じて排出される。炉体は高温度域となる溶解帯上下
部分を冷却水シャワー管１５からシャワー冷却される。
コークスの燃焼用酸素混合空気は供給管１０から供給箱
８、供給支管９を通じて羽口箱７と羽口６から炉内に供
給される。炉体は、各種耐火材料２１並びに溶解帯ライ
ニング・スラグライニング２０及び溶解帯上部水冷レン
ガ受け等により保護されるように構築されている。又、
溶解した溶湯は、出湯口１６を通じて出湯樋１７のダム
ブロック１８でスラグを浮上しスラグ排出口１９から分
離し前方へ出湯されるものである。
【００１２】次いで、前記の実施例による竪型迅速溶解
炉による実際の試験操業結果を説明する。試験溶解を行
う前に、理論火炎温度と炉内温度を文献により解析を行
った結果、表１の通りとなった。
炉による実際の試験操業結果を説明する。試験溶解を行
う前に、理論火炎温度と炉内温度を文献により解析を行
った結果、表１の通りとなった。
【００１３】次に羽口面を直径５００ｍｍとした試験溶
解炉操業条件とその結果を以下に述べる。 ．操業条件は次の通りとし、 酸素富化量；５、１０、１５％。 鋼屑配合量；１０，３０，５０％。 コークス比；１８％。 石灰石 ；３％。 ．使用材料の成分は下表とした場合の、
解炉操業条件とその結果を以下に述べる。 ．操業条件は次の通りとし、 酸素富化量；５、１０、１５％。 鋼屑配合量；１０，３０，５０％。 コークス比；１８％。 石灰石 ；３％。 ．使用材料の成分は下表とした場合の、
【００１４】．操業中の炉壁鉄皮温度からの炉内温度
を推定は、Ｏ２１５％富化燃焼の場合の反応を推定して
羽口上部の炉内温度を鉄皮温度の測定結果から推定し
た。即ち、 １）羽口上２００ｍｍ； Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２＋９７６００ｋｃａｌ／ｋｍｏｌ となり、理論燃焼温度の計算より理論火炎温度 Ｔ＝２
３５０℃となる。 となり、理論燃焼温度の計算より理論火炎温度 Ｔ＝１
３６０℃となる。
を推定は、Ｏ２１５％富化燃焼の場合の反応を推定して
羽口上部の炉内温度を鉄皮温度の測定結果から推定し
た。即ち、 １）羽口上２００ｍｍ； Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２＋９７６００ｋｃａｌ／ｋｍｏｌ となり、理論燃焼温度の計算より理論火炎温度 Ｔ＝２
３５０℃となる。 となり、理論燃焼温度の計算より理論火炎温度 Ｔ＝１
３６０℃となる。
【００１５】即ち、上記の計算から表２の通りの炉内温
度が推定出来た。これから羽口直上付近の温度は非常に
高く、羽口上４５０ｍｍでは１５８６℃と急激なまでの
温度降下を確認出来たと共に吸熱還元の現象も確認出来
たと考えられる。
度が推定出来た。これから羽口直上付近の温度は非常に
高く、羽口上４５０ｍｍでは１５８６℃と急激なまでの
温度降下を確認出来たと共に吸熱還元の現象も確認出来
たと考えられる。
【００１６】
【発明の効果】叙上の如く、本発明の具体的実施例で説
明した様に、炉体構造と酸素を２５乃至４０％に富化し
た混合空気によるコークスの迅速な燃焼反応を押し進め
るようにした太く短い目の竪型溶解炉によって、次の様
な冶金学的な高温迅速溶解を達成しつつクリーンな経済
性の高い工業生産上極めて有用な工業炉である。
明した様に、炉体構造と酸素を２５乃至４０％に富化し
た混合空気によるコークスの迅速な燃焼反応を押し進め
るようにした太く短い目の竪型溶解炉によって、次の様
な冶金学的な高温迅速溶解を達成しつつクリーンな経済
性の高い工業生産上極めて有用な工業炉である。
【００１７】本発明の効果を再度要約すると次の通りと
なる。即ち、 １．燃焼空気を冷風のままで強還元性の超高温溶解を達
成できたことで、熱風炉の様な高い建設費とメンテナン
スの軽減が出来た溶解コストの安い冶金学的溶解炉を得
た。 ２．超高温度化と強還元性雰囲気を得た迅速溶解である
為、溶存酸素、溶存窒素の少ない、しかも成熟度の高い
鋳鉄溶湯を得ることが出来た。 ３．炉内温度の高温度化によってスラグの流動性が向上
し、造滓剤の添加量が約５０％低減出来る様になった。 ４．炉高の低い連続溶解炉が実現出来る様になり、炉の
小型化によりベッドコークスの量が約５０％低減出来る
様になった。 ５．低品位コークス、高炉用コークスが鋳鉄溶解用キュ
プラに採用出来る様になり、エネルギー資源の有効利用
が可能となる等、種々の効果を得ることが出来る極めて
有用なるものである。
なる。即ち、 １．燃焼空気を冷風のままで強還元性の超高温溶解を達
成できたことで、熱風炉の様な高い建設費とメンテナン
スの軽減が出来た溶解コストの安い冶金学的溶解炉を得
た。 ２．超高温度化と強還元性雰囲気を得た迅速溶解である
為、溶存酸素、溶存窒素の少ない、しかも成熟度の高い
鋳鉄溶湯を得ることが出来た。 ３．炉内温度の高温度化によってスラグの流動性が向上
し、造滓剤の添加量が約５０％低減出来る様になった。 ４．炉高の低い連続溶解炉が実現出来る様になり、炉の
小型化によりベッドコークスの量が約５０％低減出来る
様になった。 ５．低品位コークス、高炉用コークスが鋳鉄溶解用キュ
プラに採用出来る様になり、エネルギー資源の有効利用
が可能となる等、種々の効果を得ることが出来る極めて
有用なるものである。
【図１】本発明の竪型迅速溶解炉の縦断面概略図であ
る。
る。
１ 竪型溶解炉本体 ２ 溶湯湯溜帯 ３ 溶解帯 ４ 炉床 ５ 羽口面 ６ 羽口 ７ 羽口箱 ８ 供給箱 ９ 供給支管 １０ 供給管 １１ 排ガス排出口 １２ 排ガス集合箱 １３ 排ガス排出管 １４ 地金投入口 １５ 冷却水シャワー管 １６ 出湯口 １７ 出湯樋 １８ ダムブロック １９ スラグ排出口 ２０ 溶解帯ライニング・スラグライニング ２１ 各種耐火ライニング ｄ 羽口内径 Ｄ０ 羽口及び羽口面直径 Ｄ１ 溶解帯の最大直径 Ｈ０ 排ガス有効高さ Ｈ１ 投入有効高さ
Claims (2)
- 【請求項１】 炉底に溶湯湯溜帯を、炉頂に銑鉄、鋼
屑、鋳鉄等の地金投入口を有するコークス溶解炉の溶湯
湯溜帯直上の溶解帯に酸素濃度２５乃至４０％の混合空
気を圧送する羽口を複数個配設して、溶解帯高さの低い
高温度域と還元域とを形成せしめることを特徴とする竪
型迅速溶解炉。 - 【請求項２】 請求項１記載の竪型迅速溶解炉におい
て、送風空気に酸素濃度２５乃至４０％の空気を圧送す
ることにより、該炉内のコークス燃焼温度を上昇せしめ
ることにより地金を高温溶解することを特徴とする竪型
迅速溶解炉。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31148695A JPH09118907A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 竪型迅速溶解炉 |
| KR1019960047387A KR970022191A (ko) | 1995-10-23 | 1996-10-18 | 수직형 고속 용해로 |
| CN96112775A CN1152703A (zh) | 1995-10-23 | 1996-10-18 | 立式快速熔化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31148695A JPH09118907A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 竪型迅速溶解炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118907A true JPH09118907A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=18017820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31148695A Pending JPH09118907A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 竪型迅速溶解炉 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09118907A (ja) |
| KR (1) | KR970022191A (ja) |
| CN (1) | CN1152703A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104034151A (zh) * | 2013-03-05 | 2014-09-10 | 赵文鹤 | 高热效率冲天炉 |
| EP3486335A1 (de) * | 2017-11-15 | 2019-05-22 | Primetals Technologies Austria GmbH | Reduktionsgaszufuhr für direktreduktion |
| CN113293246A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-08-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种停炉过程中判断软熔带消失的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692123B (zh) * | 2012-01-20 | 2014-08-06 | 薛良 | 一种燃气熔炼炉和使用燃气的熔炼方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04128307A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Nisshin Steel Co Ltd | 含クロム溶銑の製造方法 |
| GB9202073D0 (en) * | 1992-01-31 | 1992-03-18 | Boc Group Plc | Operation of vertical shaft furnaces |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP31148695A patent/JPH09118907A/ja active Pending
-
1996
- 1996-10-18 CN CN96112775A patent/CN1152703A/zh active Pending
- 1996-10-18 KR KR1019960047387A patent/KR970022191A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104034151A (zh) * | 2013-03-05 | 2014-09-10 | 赵文鹤 | 高热效率冲天炉 |
| EP3486335A1 (de) * | 2017-11-15 | 2019-05-22 | Primetals Technologies Austria GmbH | Reduktionsgaszufuhr für direktreduktion |
| CN113293246A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-08-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种停炉过程中判断软熔带消失的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970022191A (ko) | 1997-05-28 |
| CN1152703A (zh) | 1997-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2313622C (en) | Start-up procedure for direct smelting process | |
| JP4745731B2 (ja) | キュポラによる溶銑の溶製方法 | |
| JP5155503B2 (ja) | 溶融金属を製造する方法における安定した休止操作 | |
| JP2001192717A5 (ja) | ||
| KR870002182B1 (ko) | 용선로중의 용융금속의 제조방법 | |
| US4414026A (en) | Method for the production of ferrochromium | |
| CN103725821A (zh) | 一种提高含钒钛半钢炼钢转炉炉龄的方法 | |
| JPH09118907A (ja) | 竪型迅速溶解炉 | |
| US2800631A (en) | Method of carrying out melting processes | |
| JPS61104013A (ja) | 溶融鋼からみ中に含有されている鉄の回収方法 | |
| JPS61127835A (ja) | 銅転炉の吹錬方法 | |
| JP2980023B2 (ja) | 錫めっき鋼板スクラップの溶解方法 | |
| JPH07332860A (ja) | 竪型迅速溶解炉 | |
| US3471283A (en) | Reduction of iron ore | |
| AU2001100182B4 (en) | Start-up procedure for direct smelting process. | |
| JP3286114B2 (ja) | 屑鉄から高炭素溶融鉄を製造する方法 | |
| RU2760199C9 (ru) | Агрегат непрерывного получения стали | |
| JPH09118906A (ja) | 酸素富化による竪型迅速溶解炉 | |
| Stone | Oxygen in Steelmaking | |
| JP2001279310A (ja) | 鉄浴型溶融還元炉の操業方法 | |
| JP2002003917A (ja) | 竪型溶解炉の酸素供給方法 | |
| SU1013481A1 (ru) | Способ доменной плавки | |
| SU1142514A1 (ru) | Способ рафинировани расплавленного металла | |
| JPH07207313A (ja) | 錫めっき鋼板スクラップの溶解方法 | |
| JPS62192513A (ja) | 溶融還元法及び装置 |