JPH1062070A - 金属スクラップ加熱用ロータリーキルン - Google Patents

金属スクラップ加熱用ロータリーキルン

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Publication number
JPH1062070A
JPH1062070A JP8218595A JP21859596A JPH1062070A JP H1062070 A JPH1062070 A JP H1062070A JP 8218595 A JP8218595 A JP 8218595A JP 21859596 A JP21859596 A JP 21859596A JP H1062070 A JPH1062070 A JP H1062070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotary kiln
scrap
metal scrap
dam ring
heating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8218595A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoji Okumura
恭司 奥村
Yoshihiro Hatsuta
好弘 八太
Shinya Kitamura
信也 北村
Yoshitsugu Takeuchi
美継 武内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH1062070A publication Critical patent/JPH1062070A/ja
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  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーキルン下端側での金属スクラップ
の融着の問題点を完全に解消して、金属スクラップの加
熱効率を著しく高めることができる滞留促進用ダムリン
グを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキルンを提
供する。 【解決手段】 一方の上端側から金属スクラップを装入
して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生する排
ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスとの向
流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリングを
有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおいて、前
記ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側におけ
る金属スクラップが滞留する時間Ts を、前記中心点か
ら下端側ににおいて金属スクラップが滞留してロータリ
ーキルン内壁面と融着し易い温度に曝される時間TE
り長くなるようにしたことを特徴とする滞留促進用ダム
リングを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキル
ン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、滞留促進用ダムリ
ングを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキルンに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】特公平1−39036号公報に、金属の
酸化鉱石の還元用のロータリーキルンにおいて、その下
端にダムリングを配設する例が記載されている。同公報
記載のものは、図4に示すような構造を有し、本発明と
は用途が異なるが、ロータリーキルンをA(上端で、原
料の装入側、かつ原料の予熱領域)、B(中程で原料の
還元反応を行う領域)、C(下端で、原料のペレットの
生成とスラグの生成領域)の3領域に分割し、さらに最
下端のC領域にダムリングを設置し、さらにそのダムリ
ング高さをH/Dで0.05〜0.25に限定したもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】金属スクラップを溶解
炉に装入する前工程で予熱するために、該溶解炉に前置
したロータリーキルンの場合は、該ロータリーキルンの
上端側から金属スクラップを装入してキルン内を回転さ
せつつ下端側に移動させつつ、下端側から溶解炉で発生
する排ガスを導入して向流状態で加熱するものであり、
処理対象の金属スクラップを還元することが主体ではな
く、ほとんど還元しなくてよいので、特公平1−390
36号公報のように、ロータリーキルン内部の上端側を
原料予熱領域、中程を還元領域、下端側をペレットおよ
びスラグ生成領域などといった3領域に分割する必要は
ない。
【0004】金属スクラップは金属種によって熱伝達係
数が決まり、加熱のためのエネルギー供給量および昇温
すべき温度幅が決まれば、一義的にロータリーキルン内
の滞留時間は決定される。ロータリーキルン内における
金属スクラップの加熱効率を上昇させて最大限にするに
は、ロータリーキルン内での金属スクラップの滞留時間
を延長するか、導入するエネルギー量を増大する(排ガ
ス温度上昇か、ガス導入速度の増大)のいずれかの方法
を採る必要があるのは自明である。
【0005】しかしながら、金属スクラップの加熱効率
を改善する手段として、ロータリーキルン内の滞留時間
をいたずらに延長するのは好ましくない。加熱効率を向
上させるための滞留時間の延長手段は、もともと加熱不
足の時のみにおいて有効である。その場合でも、金属ス
クラップの加熱を、前記した特公平1−39036号公
報に記載されるような下端部に滞留用ダムリングを有す
るロータリーキルン(図4参照)を用いて鉄系スクラッ
プの加熱(予熱)を行うと、溶解炉から出たばかりの高
温ガスと接触するC領域の下端部に設けた滞留用ダムリ
ングによって、C領域での滞留時間が延長されるので、
スクラップがキルン内壁面に融着してキルン外に排出で
きなくなるおそれがある。
【0006】このように、滞留時間を延長して加熱効率
を向上していくと、ロータリーキルン内で金属スクラッ
プがロータリーキルン内壁面あるいは金属スクラップ同
士が融着してしまうという問題点がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この融着の問題点を解消
して、加熱効率を向上するためには、特に、ロータリー
ルン内の上端側の比較的排ガス温度が低下し、金属スク
ラップ温度も低く融着の危険性の低い領域での滞留時間
のみを延長し、融着の危険性の増す下端側領域では移動
を円滑・迅速にすることが工業的に著しく有利であるこ
とを確かめた。
【0008】本発明はかかる知見に基づいて創案された
もので、その要旨とするところは下記のとおりである。 (1)一方の上端側から金属スクラップを装入して回転
させつつ他方の下端側から溶解炉で発生する排ガスを導
入して前記金属スクラップを前記排ガスとの向流状態で
加熱するようにした、滞留促進用ダムリングを有するス
クラップ加熱用ロータリーキルンにおいて、前記ロータ
リーキルンの長軸上の中心点から上端側における金属ス
クラップが滞留する時間Ts を、前記中心点から下端側
ににおいて金属スクラップが滞留してロータリーキルン
内壁面と融着し易い温度に曝される時間TE より長くな
るようにしたことを特徴とする滞留促進用ダムリングを
有する金属スクラップ加熱用ロータリーキルン。
【0009】(2)一方の上端側から金属スクラップを
装入して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生す
る排ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスと
の向流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリン
グを有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおい
て、前記ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側
における金属スクラップの移動速度Vs を、前記中心点
から下端側における金属スクラップの移動速度VE より
小さくなるようにしたことを特徴とする滞留促進用ダム
リングを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキル
ン。
【0010】(3)一方の上端側から金属スクラップを
装入して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生す
る排ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスと
の向流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリン
グを有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおい
て、金属スクラップがロータリーキルンの回転に従って
ロータリーキルンの長軸に垂直な断面の円周に沿って最
低点を起点として上昇する到達点との回転角度Dに関
し、前記ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側
における回転角度DS を、前記中心点から下端側におけ
る回転角度DE より大きくしたことを特徴とする滞留促
進用ダムリングを有する金属スクラップ加熱用ロータリ
ーキルン。
【0011】(4)滞留促進用ダムリングをロータリー
キルンの上端側から0〜90%の位置に限って少なくと
も1つ配置したことを特徴とする前項1〜3のいずれか
に記載の滞留促進用ダムリングを有する金属スクラップ
加熱用ロータリーキルン。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1および図2は、一方の上端側から金
属スクラップを装入して回転させつつ他方の下端側から
溶解炉で発生する排ガスを導入して加熱するようにし
た、それぞれ2個の滞留促進用ダムリング(図1)およ
び単一の滞留促進用ダムリング(図2)を有する金属ス
クラップ加熱用ロータリーキルンの概略説明図であり、
1はキルン本体、2はキルン上端、3はキルン下端、4
はキルン回転軸、5は中心点、6はダムリングである。
【0013】ロータリーキルンは、下端側をスクラップ
の溶解炉に連結してある。ロータリーキルン内において
金属スクラップは融着する温度1000℃未満に予熱さ
れた後、溶解炉に投入されて、溶鉄になるまで加熱溶解
される。溶解炉内の溶解エネルギーは電気でも、化石燃
料でも良い。ロータリーキルン内で金属スクラップを予
熱するエネルギーは、溶解炉において発生する高温の排
ガスである。通常排ガスは1200℃以上が良い。この
排ガスをロータリーキルンの下端側から導入して上端側
から排出する。この排ガス流とロータリーキルン内を回
動しつつ下端側に向かって移動する金属スクラップは向
流状態で熱交換して加熱される。ロータリーキルンの上
端側から下端側にロータリーキルンの回転によって移動
する金属スクラップの加熱到達温度は、ロータリーキル
ンの上端側より下端側の方が高いのは当然である。特に
ロータリーキルンの長軸方向において、内壁面の傾斜角
度が一定であれば、当然、スクラップの加熱による到達
温度も連続的かつ滞留時間に比例して上昇する。
【0014】ロータリーキルンの長軸上の中心点から上
端側において、金属スクラップの温度は比較的低く、排
ガス温度も低下している。その理由は、金属スクラップ
がロータリーキルン内に投入されてからの滞留時間が短
く、かつ下端側から導入した排ガスの滞留時間が長いか
らである。ロータリーキルン内における金属スクラップ
の加熱効率を上昇させて最大限にする方法は、当然のこ
とながら、ロータリーキルン内全体での金属スクラップ
の滞留時間を延長するか、導入するエネルギー量を増大
する(排ガス温度上昇か、ガス導入速度の増大)ことで
ある。例えば、図1、図2に示すロータリーキルンで
は、滞留促進用ダムリングがあるため、金属スクラップ
の滞留時間を延長できる。
【0015】しかしながら、ロータリーキルンを用いて
これらの方策を均一に行うと、前記のC領域(図4参
照)でスクラップがキルン内壁面あるいはダムに融着し
てしまってキルン外に排出できなくなるという問題が残
る。従って、融着の危険性のある温度範囲に加熱される
近傍では移動を促進して融着を防止することに専念する
のが良い。溶解炉に投入する予熱スクラップ温度はロー
タリーキルン内で融着しない温度のうち最高温度であ
り、これはスクラップの金属種(成分)で一義的に決定
される。
【0016】一方、上端側では滞留時間を延長しても融
着の心配はない。すなわち、スクラップが低温で融着の
心配のない範囲として、このロータリーキルンの長軸上
の中心点から上端側の領域を移動する金属スクラップの
滞留時間Ts を長くすればするほど熱交換時間を確保で
きて、金属スクラップの予熱到達温度を上昇させること
が可能となる。以上の2つの観点から全体の滞留時間を
延長して、全体(ロータリーキルン内の通過サイクル内
全体)の予熱効率を向上するにあたっては、延長したロ
ータリーキルン内の移動合計時間の内訳を工夫するので
ある。
【0017】まず第一に、金属スクラップの全加熱効率
は、排ガスとの接触時間および導入排ガス温度によって
一義的に決まるので、最大加熱効率が得られる条件はロ
ータリーキルン全体の平均傾斜角度と回転速度により決
める。次に、図1あるいは図2のような滞留促進用ダム
リングを設けて、下端側の滞留時間を減じて、上端側の
滞留時間を増大させれば、中心点から下端側に金属スク
ラップが滞留してロータリーキルン内壁面と融着し易い
温度に曝される時間TE はTS より短くなる。これによ
り、ロータリーキルンの回転軸自体の傾斜に特に改善を
加えない均一形状の円筒のロータリーキルンの場合の滞
留時間をT0 とし、何等かの改善策を採ってT1 に延長
する場合、その増分(=T1 −T0 )をロータリーキル
ンの長軸上の中心点から上端側の領域を移動する金属ス
クラップの滞留時間Ts に加算する原理が良いのであ
る。
【0018】特に、融着するぎりぎりの温度にまでスク
ラップを加熱する場合、融着の危険性はロータリーキル
ン内の下端側から10%の範囲であることが分かった。
従って、それ以外の上端側90%の範囲での移動時間T
s の時間を増加させるのが最も好ましい。具体的には、
ロータリーキルンの上端側から0〜90%の範囲におい
て、滞留時間を増大させる際に、移動速度を複数設定し
ても良い。これは滞留促進用ダムリング複数配設すれば
達成できる。
【0019】また、図3に示すように、金属スクラップ
9がロータリーキルンの回転に従ってロータリーキルン
の長軸(キルン回転軸4)に垂直な断面の円周7に沿っ
て最下点8を起点として上昇する到達点に至る円弧に相
当する回転角度Dを大きくしても局所的に滞留時間を延
長できる。これを利用して、ロータリーキルンの長軸上
の中心点から上端側における回転角度DS を、中心点か
ら下端側における回転角度DE より大きくするのが好ま
しい。
【0020】この達成手段としては、ダムリングをロー
タリーキルンの長軸上の中心点から上端側に設ければ、
ダムリング手前でスクラップが堆積して回転角度が上が
る。この場合、ダムリングの高さ(断面円の半径方向)
を高くすれば、回転角度Dを大きくすることが可能とな
る。
【0021】
【実施例】傾斜角度を地球水平軸に対して0.9%と
し、回転速度を1.8rpmとし、断面内直径1m、長
軸方向の長さ5mのロータリーキルン下端部に25cm
の半径方向の高さのダムリングを設けたロータリーキル
ンを用いて鋼スクラップを500℃から1200℃まで
加熱(予熱)したが、スクラップの1%が融着して歩留
まりが悪かった。
【0022】そこで、下側部のダムリングを廃し、長軸
方向で上端から2mの地点に半径方向の高さで、15c
mのダムリングを設置した。これにより、上端から0〜
2mの滞留時間Ts は20%延長でき、ロータリーキル
ン内でスクラップの融着を0.5%に低減できた。さら
に、ロータリーキルンの傾斜角度を1.5%に増大さ
せ、かつ回転数を2.5rpmに増大させて全体の滞留
時間を30%減じ、上端から2mの位置のダムリング高
さを30cmとし、上端から4mの位置に高さ10cm
のダムリングを追加して、上端から0〜2mの範囲の滞
留時間を10%増大させ、2〜4mの範囲の滞留時間を
5%増大させて予熱した。
【0023】これにより、ロータリーキルン内の全滞留
時間を変更せず、スクラップの予熱到達温度は1200
℃のままであり、下端側におけるスクラップの融着を完
全に解消できた。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、一方の上端側から金属
スクラップを装入して回転させつつ他方の下端側から溶
解炉で発生する排ガスを導入して前記金属スクラップを
前記排ガスとの向流状態で加熱するようにした、滞留促
進用ダムリングを有するスクラップ加熱用ロータリーキ
ルンにおいて、ロータリーキルン下端側での金属スクラ
ップの融着の問題点を完全に解消して、金属スクラップ
の加熱効率を著しく高めることができるので、本発明の
産業上の有用性は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属スクラップ加熱用ロータリーキル
ンの実施例を示す概略説明図である。
【図2】本発明の金属スクラップ加熱用ロータリーキル
ンの他の実施例を示す概略説明図である。
【図3】本発明の金属スクラップ加熱用ロータリーキル
ンの長軸に垂直な断面を示す図である。
【図4】滞留用ダムリングを有するロータリーキルンの
公知例(特公平1−39036号公報)を示す概略説明
図である。
【符号】
1:キルン 2:キルン上端 3:キルン下端 4:キルン回転軸 5:中心点 6:ダムリング 7:キルンの長軸に垂直な断面の円周 8:キルンの円周7の最下点 9:金属スクラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武内 美継 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の上端側から金属スクラップを装入
    して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生する排
    ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスとの向
    流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリングを
    有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおいて、前
    記ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側におけ
    る金属スクラップが滞留する時間Ts を、前記中心点か
    ら下端側ににおいて金属スクラップが滞留してロータリ
    ーキルン内壁面と融着し易い温度に曝される時間TE
    り長くなるようにしたことを特徴とする滞留促進用ダム
    リングを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキル
    ン。
  2. 【請求項2】 一方の上端側から金属スクラップを装入
    して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生する排
    ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスとの向
    流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリングを
    有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおいて、前
    記ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側におけ
    る金属スクラップの移動速度Vs を、前記中心点から下
    端側における金属スクラップの移動速度VE より小さく
    なるようにしたことを特徴とする滞留促進用ダムリング
    を有する金属スクラップ加熱用ロータリーキルン。
  3. 【請求項3】 一方の上端側から金属スクラップを装入
    して回転させつつ他方の下端側から溶解炉で発生する排
    ガスを導入して前記金属スクラップを前記排ガスとの向
    流状態で加熱するようにした、滞留促進用ダムリングを
    有するスクラップ加熱用ロータリーキルンにおいて、金
    属スクラップがロータリーキルンの回転に従ってロータ
    リーキルンの長軸に垂直な断面の円周に沿って最低点を
    起点として上昇する到達点との回転角度Dに関し、前記
    ロータリーキルンの長軸上の中心点から上端側における
    回転角度DS を、前記中心点から下端側における回転角
    度DE より大きくしたことを特徴とする滞留促進用ダム
    リングを有する金属スクラップ加熱用ロータリーキル
    ン。
  4. 【請求項4】 滞留促進用ダムリングをロータリーキル
    ンの上端側から0〜90%の位置に限って少なくとも1
    つ配置したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
    記載の滞留促進用ダムリングを有する金属スクラップ加
    熱用ロータリーキルン。
JP8218595A 1996-08-20 1996-08-20 金属スクラップ加熱用ロータリーキルン Withdrawn JPH1062070A (ja)

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JP8218595A JPH1062070A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 金属スクラップ加熱用ロータリーキルン

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JP8218595A JPH1062070A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 金属スクラップ加熱用ロータリーキルン

Publications (1)

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JPH1062070A true JPH1062070A (ja) 1998-03-06

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ID=16722430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8218595A Withdrawn JPH1062070A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 金属スクラップ加熱用ロータリーキルン

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JP (1) JPH1062070A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5492338B1 (ja) * 2013-09-12 2014-05-14 株式会社群桐産業 ロータリーキルン及びその稼働方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5492338B1 (ja) * 2013-09-12 2014-05-14 株式会社群桐産業 ロータリーキルン及びその稼働方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20031104