JPH10219367A - Copper shaft furnace - Google Patents
Copper shaft furnaceInfo
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- JPH10219367A JPH10219367A JP2342497A JP2342497A JPH10219367A JP H10219367 A JPH10219367 A JP H10219367A JP 2342497 A JP2342497 A JP 2342497A JP 2342497 A JP2342497 A JP 2342497A JP H10219367 A JPH10219367 A JP H10219367A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、銅および銅合金
の還元溶解に用いられる銅シャフト炉に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a copper shaft furnace used for reduction melting of copper and copper alloy.
【0002】[0002]
【従来の技術】 現在汎用されている銅および銅合金の
還元溶解法は、シャフト炉を用いた還元溶解法であり、
その溶解原料としては、主に転炉処理を終えたブリスタ
ー銅を精製・電解精錬により脱酸した低酸素量の電気銅
地金を使用し、酸素濃度を高めないように還元性雰囲気
で溶解する方法である。2. Description of the Related Art The reduction melting method of copper and copper alloy which is currently widely used is a reduction melting method using a shaft furnace.
As the melting raw material, a low oxygen electrolytic copper ingot that has been deoxidized by refining and electrolytic refining of the blister copper that has been subjected to converter processing is used, and is melted in a reducing atmosphere so as not to increase the oxygen concentration. Is the way.
【0003】 シャフト炉とは、塊状原料の装入密度の
高いことを活用できる反応装置で、原料を炉頂部より装
入し、炉底部より製品を抜き出すものである。機能面か
ら充填層型、固相反応移動層、および溶鉱炉型移動層の
三つの型に分類できる。その中で溶鉱炉型移動層は、装
入物を反応後、炉内で溶融させるタイプであるため、機
械的な排出機構は不要であり、操業を連続的に行うこと
ができる。更に、溶融により、金属とガング成分等の不
要共存物質の分離も十分に行うことができる。[0003] The shaft furnace is a reactor that can take advantage of the high charging density of bulk raw materials, in which raw materials are charged from the furnace top and products are extracted from the furnace bottom. From the functional aspect, it can be classified into three types: packed bed type, solid phase reaction moving layer, and blast furnace type moving bed. Among them, the blast furnace type moving bed is of a type in which the charge is melted in the furnace after reacting, so that a mechanical discharge mechanism is not required, and the operation can be continuously performed. Further, by melting, the metal and unnecessary coexisting substances such as gang components can be sufficiently separated.
【0004】 図4に、従来の銅の還元溶解に用いるシ
ャフト炉(アサルコ式)の一例を示す。このシャフト炉
は上部から順に、予熱帯C、溶解帯B、加熱帯Aとなっ
ている竪型炉である。シャフト炉の原料装入口より、原
料が装入され、装入された原料は、炉体1の側壁2,
3,4に配設されるバーナー60により予熱され(予熱
帯C)、さらにバーナー50により燃焼され溶解される
(溶解帯B)。そして、これにより生成した溶銅は、炉
床部70で、凝固防止のため、バーナー80で加熱され
(加熱帯A)、炉床部からタップホール30に予め設け
られた傾斜εにより、タップホール30から連続的に炉
外に取り出される。FIG. 4 shows an example of a conventional shaft furnace (Asarco type) used for reductive melting of copper. This shaft furnace is a vertical furnace having a pre-tropical zone C, a melting zone B, and a heating zone A in order from the top. Raw materials are charged from the raw material charging inlet of the shaft furnace, and the charged raw materials are supplied to the side wall 2 of the furnace body 1.
Preheat is performed by the burners 60 disposed in 3 and 4 (pre-tropical zone C), and further burned and melted by the burners 50 (melting zone B). The molten copper thus generated is heated by the burner 80 in the hearth 70 to prevent solidification (heating zone A), and the tap hole 30 is provided from the hearth by the inclination ε provided in advance in the tap hole 30. From 30 continuously taken out of the furnace.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】 ところが、シャフト
炉1に投入される原料は、主に電気銅と転回屑の混合し
たものが使用され、投入した原料毎に形状が異なり、表
面積/体積比がバラバラで一定せず、従って溶解に必要
とする熱量も一定でなく、熱を対象に制御するため、遅
れ時間が1〜2時間と非常に長い。このため、溶銅の液
レベルが絶えず上下に変動しているため、大幅に上昇し
た場合、加熱帯Aのバーナー80が、溶銅により目詰ま
りを起こす問題があった。However, as a raw material to be charged into the shaft furnace 1, a mixture of electrolytic copper and turning chips is mainly used, and each raw material has a different shape and a surface area / volume ratio. Since the amount of heat required for melting is not constant and varies, and the heat is controlled, the delay time is as long as 1-2 hours. For this reason, since the liquid level of the molten copper constantly fluctuates up and down, when the temperature rises significantly, there is a problem that the burner 80 of the heating zone A is clogged with the molten copper.
【0006】 又、シャフト炉1の炉床部70が平形状
であるため、溶銅の流れや熱効率が悪く、特に炉床部7
0の端部に溶銅が凝固しやすい。このため、シャフト炉
1の炉床部70が、未溶融の銅地金により閉塞され、溶
銅の液レベルが大幅に上昇し、加熱帯Aのバーナー80
を溶銅による目詰まりが発生する。更に、シャフト炉1
の炉床部70で凝固した未溶融の銅地金が、溶銅ととも
にタップホール30に流れ込むと、タップホール30が
閉塞してしまう。Further, since the hearth portion 70 of the shaft furnace 1 has a flat shape, the flow of the molten copper and the thermal efficiency are poor.
The molten copper easily solidifies at the zero end. For this reason, the hearth portion 70 of the shaft furnace 1 is closed by the unmelted copper metal, the liquid level of the molten copper rises significantly, and the burner 80 of the heating zone A is heated.
Clogging with molten copper occurs. Furthermore, shaft furnace 1
When the unmelted copper ingot solidified in the hearth 70 flows into the tap hole 30 together with the molten copper, the tap hole 30 is closed.
【0007】 本発明は上記した従来の課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、シャフト
炉の操業中に生じていたバーナーの目詰まり及びタップ
ホールの閉塞を防止することにより、溶銅の製造プロセ
スの生産性を高め、順調な炉況を維持することができる
銅シャフト炉を提供するものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to prevent clogging of a burner and blockage of a tap hole which occur during operation of a shaft furnace. Another object of the present invention is to provide a copper shaft furnace capable of improving productivity of a molten copper production process and maintaining a favorable furnace state.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、還元
性雰囲気で銅及び銅合金の溶解を行うための銅シャフト
炉であって、炉床部をすり鉢状に形成するとともに、炉
本体の側壁下部に配設される複数のバーナーを、炉床部
の中心に向け且つ水平面に対し3〜30度の範囲で傾斜
させたことを特徴とする銅シャフト炉が提供される。According to the present invention, there is provided a copper shaft furnace for melting copper and a copper alloy in a reducing atmosphere, wherein a hearth portion is formed in a mortar shape and a furnace body is formed. A copper shaft furnace is provided, wherein a plurality of burners arranged at a lower portion of the side wall are inclined toward a center of the hearth and in a range of 3 to 30 degrees with respect to a horizontal plane.
【0009】 また、炉床部のすり鉢状凹部の傾斜角
が、3〜60度であって、すり鉢状凹部の深さが、炉床
部半径の5〜40%の範囲であることが好ましい。Further, it is preferable that the inclination angle of the mortar-shaped concave portion of the hearth portion is 3 to 60 degrees, and the depth of the mortar-shaped concave portion is in the range of 5 to 40% of the radius of the hearth portion.
【0010】 更に、炉本体の側壁下部に設けられ、バ
ーナーが挿入されるバーナータイルが、分割して形成さ
れることが好ましく、そのバーナー用火口が、階段状に
形成され且つ外側部が高く形成されていることが好まし
い。[0010] Furthermore, it is preferable that a burner tile provided at a lower portion of the side wall of the furnace body and into which a burner is inserted is formed in a divided manner. It is preferred that
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】 本発明の銅シャフト炉は、炉床
部をすり鉢状に形成するとともに、炉本体の側壁下部に
配設される複数のバーナーを、炉床部の中心に向け且つ
水平面に対し3〜30度の範囲で傾斜させたものであ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a copper shaft furnace of the present invention, a hearth portion is formed in a mortar shape, and a plurality of burners provided at a lower portion of a side wall of a furnace body are directed toward a center of the hearth portion and in a horizontal plane. Is inclined in the range of 3 to 30 degrees.
【0012】 本発明の銅シャフト炉は、上記に示すよ
うな構成にすることにより、シャフト炉の操業中に生じ
ていたバーナーの目詰まり及びタップホールの閉塞を防
止することにより、溶銅の製造プロセスの生産性を高
め、順調な炉況を維持することができる[0012] The copper shaft furnace of the present invention has the above-described configuration to prevent the clogging of the burner and the blockage of the tap hole that occur during the operation of the shaft furnace, thereby producing molten copper. Can increase process productivity and maintain favorable furnace conditions
【0013】 以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図1は、本発明の銅シャフト炉の一例であり、
(a)は、概略横断面図、(b)は、炉床部周辺の部分
説明図である。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a copper shaft furnace of the present invention,
(A) is a schematic cross-sectional view, (b) is a partial explanatory view around the hearth.
【0014】 本発明の銅シャフト炉の特徴の一つとし
て、図1に示すように、炉床部20をすり鉢状に形成し
ている点が挙げられる。これにより、従来のシャフト炉
1の欠点であった溶銅の保持を比較的容易にすることが
できるため、シャフト炉1内の溶銅量及び溶銅温度を一
定にする効果がある。また、バーナーの火炎による輻射
熱が炉床部20で集束されやすいため、炉床部20の中
心部だけでなく周端部へも十分に熱が分散し、効率的に
溶銅を加熱することができる。このため、特に炉床部2
0の周端部における溶銅の凝固を防止することができ、
未溶融の銅地金によるタップホール30の閉塞を防止す
ることができる。One of the features of the copper shaft furnace of the present invention is that, as shown in FIG. 1, the hearth 20 is formed in a mortar shape. This makes it possible to relatively easily retain the molten copper, which is a drawback of the conventional shaft furnace 1, and thus has an effect of keeping the amount of molten copper and the molten copper temperature in the shaft furnace 1 constant. Further, since the radiant heat due to the flame of the burner is easily focused on the hearth portion 20, the heat is sufficiently dispersed not only in the center portion of the hearth portion 20 but also in the peripheral end portion, so that the molten copper can be efficiently heated. it can. For this reason, especially the hearth 2
0 can prevent solidification of molten copper at the peripheral end,
Blockage of the tap hole 30 by unmelted copper metal can be prevented.
【0015】 更に、図1(b)に示すように、炉本体
1の側壁2,3,4下部に配設される複数のバーナー4
0を、炉床部20の中心に向け且つ水平面に対し3〜3
0度(θ1)の範囲で傾斜させることにより、炉床部
で、効率的に溶銅を加熱することができるとともに、バ
ーナータイルへの溶銅の侵入を抑制することができる。Further, as shown in FIG. 1B, a plurality of burners 4 disposed below the side walls 2, 3, 4 of the furnace body 1.
0 to the center of the hearth 20 and 3 to 3 with respect to the horizontal plane.
By inclining in the range of 0 degrees (θ 1 ), the molten copper can be efficiently heated in the hearth, and the intrusion of the molten copper into the burner tile can be suppressed.
【0016】 次に、本発明の銅シャフト炉で用いた炉
床部について、更に説明する。図2は、本発明の銅シャ
フト炉の炉床部の一例であり、(a)は、概略正面図、
(b)は、概略側面透視図、(c)は、(b)のA−A
断面図である。Next, the hearth used in the copper shaft furnace of the present invention will be further described. FIG. 2 is an example of a hearth portion of the copper shaft furnace of the present invention, (a) is a schematic front view,
(B) is a schematic side perspective view, (c) is an AA of (b).
It is sectional drawing.
【0017】 本発明の銅シャフト炉1の炉床部20
は、図2(a)及び図2(c)に示すように、炉床基材
22と、その両端を挟み込むように凸形状部材24a,
24bと、タップホール30と対向する位置に扇状凸形
状部材26を組合わすことにより、すり鉢状の炉床部2
0が形成される。The hearth section 20 of the copper shaft furnace 1 of the present invention
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c), a hearth base material 22 and convex members 24a,
24b and the fan-shaped convex member 26 at a position facing the tap hole 30 to form the mortar-shaped hearth 2
0 is formed.
【0018】 そして、図2(c)に示すように、炉床
部20のすり鉢状凹部の傾斜角δが、3〜60度であっ
て、すり鉢状凹部の深さbが、炉床部20半径aの5〜
40%の範囲であることが、溶銅のバーナータイルへの
侵入を防止し、溶銅のタップホールからの流出が効率的
であるため好ましい。Then, as shown in FIG. 2C, the inclination angle δ of the mortar-shaped recess of the hearth 20 is 3 to 60 degrees, and the depth b of the mortar-shaped recess is 5 of radius a
The range of 40% is preferable because the molten copper is prevented from entering the burner tile, and the molten copper flows out of the tap hole efficiently.
【0019】 尚、炉床部20を構成する各々の部材の
材質は、特に限定されないが、炉床基部22及び凸形状
部材24a,24bが、酸化物結合SiC質又は窒化物
結合SiC質であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のた
め好ましい。又、扇状凸形状部材26は、SiC質ラミ
ング材であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のため好ま
しい。The material of each member constituting the hearth portion 20 is not particularly limited, but the hearth base portion 22 and the convex members 24a and 24b are made of oxide-bonded SiC or nitride-bonded SiC. Is preferred for corrosion resistance and wear resistance. The fan-shaped convex member 26 is preferably made of a SiC ramming material for corrosion resistance and wear resistance.
【0020】 更に、本発明の銅シャフト炉の側壁下部
バーナータイルについて説明する。図3は、本発明の銅
シャフト炉の側壁下部バーナータイルの一例であり、
(a)は、概略正面図、(b)は、概略横断面図であ
る。Further, the lower burner tile on the side wall of the copper shaft furnace of the present invention will be described. FIG. 3 is an example of a side wall lower burner tile of the copper shaft furnace of the present invention;
(A) is a schematic front view, (b) is a schematic cross-sectional view.
【0021】 図3に示すように、本発明の銅シャフト
炉の側壁下部バーナータイル40は、第一煉瓦42a,
42bと第二煉瓦44を所定の位置に組み合わせること
により、バーナー用火口48を形成している。As shown in FIG. 3, the side wall lower burner tile 40 of the copper shaft furnace of the present invention includes first bricks 42a,
The burner crater 48 is formed by combining the 42b and the second brick 44 at predetermined positions.
【0022】 このように、バーナータイル40を分割
して形成することにより、バーナータイル40の補修を
容易に行うことができるため、好ましい。As described above, it is preferable that the burner tiles 40 be divided and formed so that the burner tiles 40 can be easily repaired.
【0023】 更に、本発明の銅シャフト炉1の側壁下
部バーナータイル40は、第二煉瓦44のバーナー用火
口を、第二煉瓦42a,42bのバーナー用火口48よ
りも高く形成することにより、せき状凸部46が、バー
ナー用火口48に階段状に形成されている。Furthermore, in the lower burner tile 40 of the side wall of the copper shaft furnace 1 of the present invention, the crater for the burner of the second brick 44 is formed higher than the crater 48 for the burner of the second bricks 42a and 42b, so that weirs The convex part 46 is formed in the burner crater 48 in a step shape.
【0024】 これにより、バーナータイル40のバー
ナー用火口48への、溶銅の侵入防止に寄与することが
できる。Thus, it is possible to contribute to preventing molten copper from entering the burner crater 48 of the burner tile 40.
【0025】 尚、本発明の銅シャフト炉1の側壁下部
バーナータイル40を構成する第一煉瓦42a,42b
及び第二煉瓦44の材質は、特に限定されないが、酸化
物結合SiC質であることが、耐スポーリング性及び耐
摩耗性のため好ましい。The first bricks 42 a, 42 b constituting the side wall lower burner tile 40 of the copper shaft furnace 1 of the present invention
The material of the second brick 44 is not particularly limited, but is preferably an oxide-bonded SiC material for spalling resistance and abrasion resistance.
【0026】[0026]
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の銅シャ
フト炉は、操業中に生じていたバーナーの目詰まり及び
タップホールの閉塞を抑制・防止することにより、溶銅
の製造プロセスの生産性を高め、順調な炉況を維持する
ことができる。As described above, the copper shaft furnace of the present invention suppresses and prevents burner clogging and tap hole clogging that occur during operation, thereby improving the productivity of the molten copper production process. And maintain a good furnace condition.
【図1】 本発明の銅シャフト炉の一例であり、(a)
は、概略横断面図、(b)は、炉床部周辺の部分説明図
である。FIG. 1 is an example of a copper shaft furnace of the present invention, wherein (a)
Is a schematic cross-sectional view, and (b) is a partial explanatory view around the hearth.
【図2】 本発明の銅シャフト炉の炉床部の一例であ
り、(a)は、概略正面図、(b)は、概略側面透視
図、(c)は、(b)のA−A断面図である。FIG. 2 is an example of a hearth portion of a copper shaft furnace of the present invention, wherein (a) is a schematic front view, (b) is a schematic side perspective view, and (c) is an AA of (b). It is sectional drawing.
【図3】 本発明の銅シャフト炉の側壁下部バーナータ
イルの一例であり、(a)は、概略正面図、(b)は、
概略横断面図である。3 is an example of a side wall lower burner tile of the copper shaft furnace of the present invention, (a) is a schematic front view, and (b) is
It is a schematic cross section.
【図4】 従来の銅シャフト炉の一例であり、(a)
は、概略横断面図、(b)は、炉床部周辺の部分説明図
である。FIG. 4 is an example of a conventional copper shaft furnace, in which (a)
Is a schematic cross-sectional view, and (b) is a partial explanatory view around the hearth.
1…炉体(炉本体)、2〜4…側壁、6〜8…下部隔
壁、20,70…炉床部、22…炉床基部、24a,2
4b…凸形状部材、26…扇状凸形状部材、30…タッ
プホール、40,80…側壁下部バーナー(加熱帯
A)、41…側壁下部バーナータイル(加熱帯A)、4
2a,42b…第一煉瓦、44…第二煉瓦、46…せき
状凸部、48…バーナー用火口、50…側壁中間部バー
ナー(溶解帯B)、60…側壁上部バーナー(予熱帯
C)。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Furnace body (furnace main body), 2-4 ... Side wall, 6-8 ... Lower partition, 20, 70 ... Hearth, 22 ... Hearth base, 24a, 2
4b: convex member, 26: fan-shaped convex member, 30: tap hole, 40, 80: side wall lower burner (heating zone A), 41: side wall lower burner tile (heating zone A), 4
2a, 42b: first brick, 44: second brick, 46: crest-shaped convex part, 48: burner crater, 50: side wall intermediate burner (melting zone B), 60: side wall upper burner (pre-tropical C).
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成10年2月23日[Submission date] February 23, 1998
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
Claims (4)
うための銅シャフト炉であって、 炉床部をすり鉢状に形成するとともに、炉本体の側壁下
部に配設される複数のバーナーを、炉床部の中心に向け
且つ水平面に対し3〜30度の範囲で傾斜させたことを
特徴とする銅シャフト炉。1. A copper shaft furnace for melting copper and a copper alloy in a reducing atmosphere, wherein a hearth portion is formed in a mortar shape, and a plurality of burners are provided at a lower portion of a side wall of the furnace body. Characterized by being inclined toward the center of the hearth and in a range of 3 to 30 degrees with respect to a horizontal plane.
60度であって、すり鉢状凹部の深さが、炉床部半径の
5〜40%の範囲である請求項1記載の銅シャフト炉。2. The angle of inclination of the mortar-shaped concave portion of the hearth is 3 to 3.
2. The copper shaft furnace according to claim 1, wherein the angle is 60 degrees, and the depth of the mortar-shaped concave portion is in a range of 5% to 40% of a hearth radius.
が挿入されるバーナータイルが、分割して形成されてい
る請求項1又は2記載の銅シャフト炉。3. The copper shaft furnace according to claim 1, wherein a burner tile provided at a lower portion of a side wall of the furnace body and into which a burner is inserted is formed in a divided manner.
が挿入されるバーナータイルのバーナー用火口が、階段
状に形成され且つ外側部が高く形成されている請求項1
〜3のいずれかに記載の銅シャフト炉。4. A burner crater of a burner tile provided at a lower portion of a side wall of a furnace main body and into which a burner is inserted is formed in a step shape and an outer portion is formed high.
4. The copper shaft furnace according to any one of items 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02342497A JP4030145B2 (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Copper shaft furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02342497A JP4030145B2 (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Copper shaft furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10219367A true JPH10219367A (en) | 1998-08-18 |
JP4030145B2 JP4030145B2 (en) | 2008-01-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP02342497A Expired - Lifetime JP4030145B2 (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Copper shaft furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4030145B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003036210A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Outokumpu Oyj | Arrangement and method for tapping a molten phase from a smelting furnace |
WO2009145084A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | アイシン高丘株式会社 | Gas cupola for melting metal |
-
1997
- 1997-02-06 JP JP02342497A patent/JP4030145B2/en not_active Expired - Lifetime
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US8420009B2 (en) | 2008-05-30 | 2013-04-16 | Aisin Takaoka Co., Ltd. | Gas cupola for melting metal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP4030145B2 (en) | 2008-01-09 |
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