JPH1150118A - Smelting reduction equipment and its operation - Google Patents

Smelting reduction equipment and its operation

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JPH1150118A
JPH1150118A JP9332898A JP9332898A JPH1150118A JP H1150118 A JPH1150118 A JP H1150118A JP 9332898 A JP9332898 A JP 9332898A JP 9332898 A JP9332898 A JP 9332898A JP H1150118 A JPH1150118 A JP H1150118A
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JP
Japan
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molten metal
slag
furnace body
metal
temperature
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Withdrawn
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JP9332898A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ichikawa
宏 市川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the unit requirements of carbonaceous material and oxygen by fixing molten metal temp. in a furnace body to low even in the case of raising the molten metal temp. discharged from the furnace designated from the lower process to reduce the sensible heat of slag and the heat quantity of combustible gas and the extracted heat quantity from a water-cooling panel. SOLUTION: In an equipment for directly producing a molten metal 7, metal raw material, carbonaceous material and slag-making agent are added and pure oxygen and/or oxygen enriched gas are blown into the furnace body, and then, the molten metal 7 is stored in the bottom part of the furnace body, and the slag having sp. gr. smaller tan the molten metal is stored above the molten metal, and the molten metal and the molten slag are continuously or intermittently discharged from an iron tapping hole 1 through a molten metal pool part 9 to a molten iron ladle through a molten iron rough, and from a slag tapping hole 12 to a slag pan through a slag trough, respectively. In such a case, a duct 22 for recovering the combustible gas generated in the furnace body 1 is arranged, and also, burners are arranged in the molten metal pool part 9 and/or the molten iron trough and/or the molten iron ladle and a gas piping 24 divided from the duct is connected with the burners.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炉本体に金属原
料、炭材、及び造滓材を添加し、純酸素及び/又は酸素
富化ガスを吹き込んで、溶融金属を直接製造する溶融還
元設備に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smelting reduction apparatus for directly producing a molten metal by adding a metal raw material, a carbon material, and a slag-making material to a furnace body, and blowing pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶融還元は、炉本体内に金属原料、炭
材、及び造滓材を添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガ
スを吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元
し、溶融金属を直接製造する方法である。この方法で
は、溶融還元炉から、1500〜1700℃程度の高温
の燃焼性ガスが生成される。
2. Description of the Related Art In smelting reduction, a metal raw material, a carbon material, and a slag-making material are added into a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas are blown into the slag to remove metal oxide in an iron raw material. This is a method for directly producing molten metal by reduction. In this method, a high-temperature combustible gas of about 1500 to 1700 ° C. is generated from the smelting reduction furnace.

【0003】この溶融還元法は、従来の高炉法に比べ、
生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易なこと
と設備の停止、再起動が容易なこと、及び設備投資額が
小さいことから、特に小規模溶融金属製造法として最近
注目されつつある。
[0003] This smelting reduction method, compared with the conventional blast furnace method,
Due to the high flexibility of production volume, that is, easy change of production volume, easy stop and restart of equipment, and small capital investment, it has recently been receiving attention especially as a small-scale molten metal production method. is there.

【0004】一般にこの種の溶融還元法は、炉本体内に
予備還元した金属原料、炭材、及び造滓材を添加し、炉
本体から発生する燃焼性ガス中のCOガス、H2 ガスで
金属原料を予備還元する2段法(例えば特開昭57−1
20607号公報、特開昭61−96019号公報等参
照)と、炉本体内に末還元の金属原料、炭材、及び造滓
材を添加し、スラグ中で金属原料中の酸化金属を還元
し、炉本体から発生する燃焼性ガス中のCOガス、H2
ガスを廃熱ボイラー内で完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕
熱、潜熱を蒸気化して回収し発電等を行う、または燃焼
性ガス中のCOガス、H2 ガスを末燃焼状態で回収して
他の用途に用いる1段法(例えば特開平1−50227
6号公報、特開昭61−279608号公報、特開昭6
0−9815号公報等参照)とに分類される。
Generally, in this type of smelting reduction method, a preliminarily reduced metal raw material, a carbon material, and a slag-making material are added into a furnace body, and CO gas and H 2 gas in a combustible gas generated from the furnace body are used. Two-stage method for preliminarily reducing metal raw materials (for example,
20607, JP-A-61-96019, etc.) and a metal material for reduction, a carbon material, and a slag material are added to the furnace body to reduce the metal oxide in the metal material in the slag. , CO gas in the combustible gas generated from the furnace body, H 2
Gas is completely combusted in a waste heat boiler, the sensible heat of the combustion gases, recovered latent heat vaporized and for power generation or the like, or CO gas in the combustion gas and collected at the end of the combustion state H 2 gas One-stage method used for other applications (for example,
No. 6, JP-A-61-279608, JP-A-62-179608
0-9815).

【0005】2段法は、1段法に比ベエネルギー効率が
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため設備が複雑となり設備投資額が
高い。予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形状
制限がある(例えば充填層方式においては塊状の鉄原料
しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使用
できない)等の欠点があることから、最近シンプルな1
段法が注目されつつある。
[0005] The two-stage method has the advantage of higher energy efficiency than the one-stage method, but requires a pre-reduction furnace such as a packed bed system or a fluidized bed system, so that the equipment is complicated and the capital investment is high. Defects such as the limitation of the shape of the iron raw material due to the uniformity of the reaction in the pre-reduction furnace (for example, only a bulk iron raw material can be used in a packed bed system and only a powdered iron raw material can be used in a fluidized bed system) There is a simple one recently
The column method is attracting attention.

【0006】また、この1段法においては、スラグ中で
発生するCOガス、H2 ガスをスラグ上部の炉内空間
(以後上部空間と呼ぶ)で燃焼する割合(以後炉内2次
燃焼率と呼び、炉内2次燃焼率=(CO2 %+H2
%)/(CO2 %+CO%+H2O%+H2 %)と定義
する)を上昇させ、その燃焼熱をスラグに有効に伝える
ことで、エネルギー効率を向上させる、即ち炭材原単位
を低減させることが可能なことは広く知られている。
In this one-stage method, the rate at which CO gas and H 2 gas generated in the slag are burned in the furnace space above the slag (hereinafter referred to as the upper space) (hereinafter, the secondary combustion rate in the furnace). Nominal furnace internal combustion rate = (CO 2 % + H 2 O
%) / (Defined as CO 2 % + CO% + H 2 O% + H 2 %) and effectively transferring the combustion heat to the slag, thereby improving energy efficiency, that is, reducing the carbon unit consumption. It is widely known that this can be done.

【0007】ところが、スラグの上下方向の撹拌が十分
でない場合、スラグの下層への熱移動が小さくなり、ス
ラグの上層のみが加熱され、上部空間とスラグ上層の温
度差が小さくなり、上部空間からスラグへの熱移動量が
低下し、結果として2次燃焼率を上昇させても炭材原単
位の低減代が小さくなるという問題があった。この場
合、上部空間からスラグへの熱移動量が低下することか
ら、上部空間の雰囲気温度が上昇し、上部空間の炉壁に
耐火物を内張りした場合には耐火物の損耗量が急増する
という問題があった。
However, if the slag is not sufficiently stirred in the vertical direction, the heat transfer to the lower layer of the slag is reduced, only the upper layer of the slag is heated, the temperature difference between the upper space and the upper layer of the slag is reduced, and the temperature of the upper space is reduced. There is a problem in that the amount of heat transferred to the slag is reduced, and as a result, even if the secondary combustion rate is increased, the reduction in the carbon unit consumption is reduced. In this case, since the amount of heat transfer from the upper space to the slag decreases, the ambient temperature of the upper space increases, and when the refractory is lined with the furnace wall of the upper space, the amount of wear of the refractory increases rapidly. There was a problem.

【0008】そこで、これらの問題を解決するために、
底吹羽口と酸素上吹きランスを備え、炉壁に耐火物を内
張りした溶解炉に溶融金属を入れ、底吹羽口から吹き込
まれるガス量を制御し、スラグ組成及び遊離炭材量を制
限して溶融還元する方法が、特開昭60−9815号公
報で提案されている。
Therefore, in order to solve these problems,
Equipped with a bottom blowing tuyere and an oxygen top blowing lance, put molten metal in a melting furnace lined with refractories on the furnace wall, control the amount of gas blown from the bottom blowing tuyere, and limit the slag composition and the amount of free carbon material Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-9815 proposes a method of performing smelting reduction.

【0009】しかるに、この方法では、金属原料を還元
すると共に上部空間からスラグへの熱移動量を確保する
ためにスラグを強撹拌する必要があるが、この撹拌力を
溶融金属の撹拌を介してスラグに伝える点で精錬操作上
大きな難点があった。即ち、溶融金属撹拌ガス量が極め
て多いため、非酸素ガスでは溶融金属の温度の低下を招
き、一方、温度維持のために酸素を含ませると溶融金属
の酸化を招くジレンマがある。
However, in this method, it is necessary to reduce the metal raw material and to vigorously agitate the slag in order to secure the amount of heat transfer from the upper space to the slag. There was a major difficulty in the refining operation in transmitting to the slag. That is, since the amount of the molten metal stirring gas is extremely large, there is a dilemma in that the non-oxygen gas causes a decrease in the temperature of the molten metal, while the inclusion of oxygen for maintaining the temperature causes the oxidation of the molten metal.

【0010】そこで、これらの課題を解決するために、
金属浴面下で金属を撹拌するため、に不活性ガスを吹き
込む羽口と、金属浴面上で且つスラグ面下に位置し、ス
ラグ内に酸素又は酸素富化ガスを吹き込む羽口と酸素上
吹きランスとを備えた、炉壁に耐火物を内張りした溶融
還元炉を用いる方法が特開昭61−279608号公報
で提案されている。
Therefore, in order to solve these problems,
A tuyere that blows an inert gas to agitate the metal under the metal bath, and a tuyere that blows oxygen or an oxygen-enriched gas into the slag, which is located above the metal bath and below the slag. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-279608 proposes a method using a smelting reduction furnace having a furnace wall and a refractory lined with a blowing lance.

【0011】しかるに、この方法であっても、金属を撹
拌するために金属浴面下の羽口から不活性ガスを吹き込
むために、なお以下に記述する課題がある。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられ、金属浴面
上で且つスラグ面下に位置した羽口からスラグ内に吹き
込まれる酸素又は酸素富化ガスにより再酸化され、還元
速度向上、即ち生産速度向上の妨げとなる。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられスラグ中に
懸濁するため、スラグの熱容量及び熱伝導率が大きくな
り、スラグに接する炉壁を水冷構造にできず、耐火物構
造にせざるを得ないため、この耐火物のスラグによる損
耗が大きく、頻繁に補修又は張り替えする必要がある。
However, even in this method, there is a problem to be described below because an inert gas is blown from a tuyere below a metal bath surface to stir the metal. The inert gas blown from the tuyere below the metal bath causes molten metal particles to be blown up into the slag, and the oxygen or oxygen rich gas blown into the slag from the tuyere located above the metal bath and below the slag. It is re-oxidized by the oxidizing gas and hinders the reduction rate, that is, the production rate. Due to the inert gas blown from the tuyere below the metal bath, the molten metal particles are blown up into the slag and suspended in the slag, so the heat capacity and thermal conductivity of the slag increase, and the furnace wall in contact with the slag increases. Since a water-cooled structure cannot be used and a refractory structure must be used, the refractory is greatly worn by slag and must be repaired or replaced frequently.

【0012】スラグの熱容量及び熱伝導率が大きくな
るため、金属浴面上で且つスラグ面に位置した羽口につ
いても水冷構造にできず、消耗式羽口にせざるを得ない
ため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口は、溶融金属の熱容量及び熱伝導率
が大きいため、水冷構造にできず、消耗式羽口にせざる
を得ないため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口周辺の耐火物の損耗が大きく、頻繁
に補修又は張り替えする必要がある。
Since the heat capacity and the thermal conductivity of the slag increase, the tuyere located on the metal bath surface and on the slag surface cannot be water-cooled, and must be replaced by a consumable tuyere. There is a need to. The tuyere below the metal bath cannot be water-cooled due to the large heat capacity and thermal conductivity of the molten metal, and must be replaced by a consumable tuyere. The refractory around the tuyere below the metal bath is heavily worn and needs to be repaired or replaced frequently.

【0013】そこで、これらの課題を解決するために、
炉本体を水平方向に貫通してスラグに向けられた下部羽
口を通じてスラグ中に純酸素及び/又は酸素富化ガスを
吹き込み、炉本体を貫通して上部空間に向けられた上部
羽口を通じて上部空間に純酸素及び/又は酸素富化ガス
を吹き込み、炉本体内面の上部空間及びスラグに面した
範囲に水冷パネルを内張りした構造が、特開平1−50
2276号公報で提案されている。
Therefore, in order to solve these problems,
Pure oxygen and / or oxygen-enriched gas is blown into the slag through the lower tuyere directed to the slag through the furnace body in the horizontal direction, and is passed through the upper tuyere directed through the furnace body to the upper space. A structure in which pure oxygen and / or oxygen-enriched gas is blown into a space and a water-cooled panel is lined in a region facing the upper space and the slag on the inner surface of the furnace body is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-50.
No. 2276 has proposed this.

【0014】以下、特開平1−502276号公報で提
案されている従来技術を図3の炉体構造立断面図に基づ
いて説明する。炉本体1は基礎2に固定され、炉本体内
面は水冷パネル3及び耐火物4を内張りされており、炉
本体1の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を添加す
る原料投入口5及び炉本体から発生する燃焼性ガスを排
出するガス排出口6が配設されている。炉本体1の底部
には溶融金属7が溜まり、その上部に溶融金属7より比
重の軽い泡立ちスラグ8が溜まっており、溶融金属7は
溶融金属溜まり9を介して出銑口11から、スラグはス
ラグ溜まり10を介して出滓口12からそれぞれ連続又
は断続的に排出される。
The prior art proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-502276 will be described below with reference to a vertical sectional view of the furnace structure shown in FIG. The furnace main body 1 is fixed to a foundation 2, a water cooling panel 3 and a refractory 4 are lined on the inner surface of the furnace main body, and a raw material for adding an iron raw material, a carbonaceous material, and a slag-making material is placed on the upper part of the furnace main body 1. A port 5 and a gas discharge port 6 for discharging combustible gas generated from the furnace body are provided. Molten metal 7 is accumulated at the bottom of the furnace body 1, and foaming slag 8 having a lower specific gravity than the molten metal 7 is accumulated at the upper portion thereof. The molten metal 7 is supplied from the tap hole 11 through the molten metal reservoir 9, The waste is discharged continuously or intermittently from the slag port 12 through the slag reservoir 10.

【0015】原料投入口5から投入された鉄原料中の酸
化鉄(FeO及びFe2 3 )は、同じく原料投入口5
から投入された炭材中炭素分により、泡立ちスラグ8中
で以下の式(1),(2)に示す反応により還元され
る。 FeO+C→Fe+CO (吸熱反応)・・・(1) Fe2 3 +3C→2Fe+3CO (吸熱反応)・・・(2)
The iron oxide (FeO and Fe 2 O 3 ) in the iron raw material input from the raw material input port 5
Is reduced in the foamed slag 8 by the reaction represented by the following formulas (1) and (2). FeO + C → Fe + CO (endothermic reaction) (1) Fe 2 O 3 + 3C → 2Fe + 3CO (endothermic reaction) (2)

【0016】また、原料役人口5から投入された炭材中
炭素分の一部は、炉本体1を貫通して泡立ちスラグ8に
向けて配設された下部羽口13を通じて泡立ちスラグ8
中に吹き込まれる酸素と以下の式(3)に示す反応によ
り酸化される。 C+1/2O2 →CO (発熱反応)・・・(3) この溶融還元炉のエネルギー効率、即ち炭材原単位は、
式(1),(2),(3)の反応に必要な炭素分の合計
によって決定される。
Further, a part of the carbon content in the carbonaceous material supplied from the raw material working population 5 penetrates through the furnace body 1 and passes through the lower tuyere 13 provided toward the foamed slag 8.
It is oxidized by the reaction shown in the following formula (3) with the oxygen blown into it. C + 1 / 2O 2 → CO (exothermic reaction) (3) The energy efficiency of this smelting reduction furnace, that is, the basic unit of carbon material is:
It is determined by the total carbon content required for the reactions of the equations (1), (2) and (3).

【0017】上記式(1),(2),(3)により泡立
ちスラグ8中で発生したCOガスにより、泡立ちスラグ
8中に気泡が対流するため、炉本体内の下部羽口13よ
り上方に位置する泡立ちスラグ8の比重はスラグ溜まり
10中の鎮静スラグ16の比重の1/2〜1/3となる
ことが発明者らの試験操業等で確認されている。
According to the above formulas (1), (2), and (3), the CO gas generated in the foamed slag 8 causes convection of the bubble in the foamed slag 8, so that the gas flows upward from the lower tuyere 13 in the furnace body. The specific gravity of the foamed slag 8 located is 1/2 to 1/3 of the specific gravity of the calming slag 16 in the slag reservoir 10, and it has been confirmed by the inventors of the test operation and the like.

【0018】更に、上記式(1),(2),(3)によ
り泡立ちスラグ8中で発生したCOガス及び炭材中水素
分は、泡立ちスラグ8の浴面の上の上部空間15に向け
て炉本体1を貫通して配設された上部羽口14を通じて
上部空間15中に吹き込まれる酸素と、泡立ちスラグ8
の浴面の上の上部空間15において、以下の式(4),
(5)に示す酸化反応をする。 CO+1/2O2 →CO2 (発熱反応)・・・(4) H2 +1/2O2 →H2 O (発熱反応)・・・(5)
Further, the CO gas and the hydrogen content in the carbonaceous material generated in the foamed slag 8 according to the above formulas (1), (2) and (3) are directed toward the upper space 15 above the bath surface of the foamed slag 8. Oxygen blown into the upper space 15 through the upper tuyere 14 disposed through the furnace body 1 and the foamed slag 8
In the upper space 15 above the bath surface of the following equation (4),
The oxidation reaction shown in (5) is performed. CO + 1 / 2O 2 → CO 2 (exothermic reaction) (4) H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O (exothermic reaction) (5)

【0019】この式(4),(5)の反応を炉内2次燃
焼と呼び、この2次燃焼の度合いの大小を以下の式
(6)で定義される炉内2次燃焼率で表すことと、この
2次燃焼率は上部羽口14を通じて上部空間15中に吹
き込まれる酸素の流量を増加することで増加することは
広く知られている。 炉内2次燃焼率=(CO2 %+H2 O%)/(CO2 %+CO%+H2 O% +H2 %) ・・・(6) 但し、(6)式中のCO2 %,CO%,H2 O%,H2
%は、ガス排出口6における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
The reactions of the equations (4) and (5) are referred to as in-furnace secondary combustion, and the degree of the degree of the secondary combustion is represented by the in-furnace secondary combustion rate defined by the following equation (6). It is widely known that the secondary combustion rate is increased by increasing the flow rate of oxygen blown into the upper space 15 through the upper tuyere 14. Furnace secondary combustion rate = (CO 2 % + H 2 O%) / (CO 2 % + CO% + H 2 O% + H 2 %) (6) where CO 2 % and CO in the equation (6) %, H 2 O%, H 2
% Indicates the volume fraction of each component of the combustible gas at the gas outlet 6.

【0020】炉内2次燃焼率を上昇させると、上部空間
15における式(4),(5)の反応熱の一部が、上部
空間15から泡立ちスラグ8に伝達し、スラグ中の式
(3)の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少する。この構造では、前述の金属
を撹拌するために不活性ガスを吹き込む金属浴面下の羽
口がないために、前述の〜の課題はすべて解決して
いる。
When the secondary combustion rate in the furnace is increased, a part of the reaction heat of the equations (4) and (5) in the upper space 15 is transmitted from the upper space 15 to the foamed slag 8, and the equation ( By reducing the amount of carbon necessary for the exothermic reaction of 3), the carbon unit consumption is reduced. In this structure, all of the above-mentioned problems (1) to (5) have been solved because there is no tuyere below the surface of the metal bath into which an inert gas is blown for stirring the metal.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種の炉
体構造であっても、なお以下の課題を抱えている。溶融
還元設備では、下行程の制約から出銑口から排出される
溶融金属の温度が指定されるため、その指定温度が高い
ときには、その分だけスラグの温度が上げざるを得ず、
その分だけ炉本体から排出される燃焼性ガスの温度も上
昇する。
However, this kind of furnace body structure still has the following problems. In the smelting reduction facility, the temperature of the molten metal discharged from the taphole is specified due to the restrictions of the down stroke, so when the specified temperature is high, the temperature of the slag must be increased by that much,
The temperature of the combustible gas discharged from the furnace body increases accordingly.

【0022】従って、下行程から指定される出銑口から
排出される溶融金属の温度が例えば約100℃上昇した
場合、スラグと炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を約100℃上昇するに必要なエネルギーが余分に必要
となり、その分だけ炭材及び酸素原単位が上昇すること
になる。
Therefore, when the temperature of the molten metal discharged from the taphole specified from the down stroke rises, for example, by about 100 ° C., the temperatures of the slag and the combustible gas discharged from the furnace body rise by about 100 ° C. In addition, the energy required for the operation is extra, and the amount of carbonaceous material and the specific unit of oxygen increase accordingly.

【0023】更に、前述のようにスラグと炉本体から排
出される燃焼性ガスの温度が約100℃上昇すると、炉
本体内面の上部空間に面した範囲に水冷パネルを内張り
した場合、水冷パネルからの抜熱が増加するために、炭
材及び酸素原単位が更に上昇することになる。これは、
上部空間に面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへ
の伝熱が輻射伝熱が主体のために、(燃焼性ガスの温
度)4 −(水冷パネルの表面温度)4 にほぼ比例し、ス
ラグに面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへの伝
熱が対流伝熱が主体のために、(スラグの温度)−(水
冷パネルの表面温度)にほぼ比例するためである。
Further, as described above, when the temperature of the slag and the combustible gas discharged from the furnace body rises by about 100 ° C., when the water-cooled panel is lined in a range facing the upper space of the furnace body inner surface, Since the heat removal of the carbonaceous material increases, the carbonaceous material and the oxygen consumption rate further increase. this is,
In the water-cooled panel facing the upper space, for heat transfer to the water cooled panels is radiation heat transfer is mainly (the temperature of the combustion gas) 4 - approximately proportional to 4 (the surface temperature of the water-cooled panel), the slag This is because, in the faced water-cooled panel, heat transfer to the water-cooled panel is substantially proportional to (slag temperature)-(surface temperature of the water-cooled panel) because convective heat transfer is mainly performed.

【0024】また、炉本体内に内張りする耐火物は、溶
融金属とスラグの界面が接触する部分において損耗速度
が大きく、溶融金属のみ接触する部分の損耗は小さい。
炉本体内に内張りする耐火物の一例として、アルミナ質
煉瓦の溶融金属とスラグの界面の損耗速度を溶融金属温
度を変化させて測定した結果を図4に示す。炉本体内の
溶融金属とスラグの温度を例えば1400℃から150
0℃へと100℃上昇した場合、耐火物損耗速度は3倍
以上に増加する。
Further, the refractory lining the furnace body has a high wear rate at a portion where the interface between the molten metal and the slag contacts, and a small wear rate at a portion where only the molten metal contacts.
As an example of the refractory lining the furnace body, FIG. 4 shows the results of measuring the wear rate of the interface between the molten metal and the slag of the alumina brick by changing the molten metal temperature. The temperature of the molten metal and the slag in the furnace main body is, for example, from 1400 ° C to 150 ° C.
When the temperature rises to 0 ° C. by 100 ° C., the refractory wear rate increases more than three times.

【0025】また、CaO/SiO2 =約1のスラグ組
成に於ける、溶融金属温度と燐分配率((P2 5 )/
[P]2 )の関係を図5に示す。ここで、(P2 5
はスラグ中の燐酸濃度、[P]は溶融金属中の燐濃度を
示す。炉本体内の溶融金属温度を上昇すると、図5に示
すように、スラグ−溶融金属間の燐分配率((P
2 5 )/[P]2 )が低下して、溶融金属の燐濃度が
上昇する問題がある。
Further, in a slag composition of CaO / SiO 2 = 1, molten metal temperature and phosphorus distribution ((P 2 O 5 ) /
FIG. 5 shows the relationship [P] 2 ). Here, (P 2 O 5 )
Indicates the phosphoric acid concentration in the slag, and [P] indicates the phosphorus concentration in the molten metal. When the temperature of the molten metal in the furnace body is increased, as shown in FIG. 5, the phosphorus distribution ratio between the slag and the molten metal ((P
2 O 5 ) / [P] 2 ) is reduced and the phosphorus concentration of the molten metal is increased.

【0026】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属の
温度が上昇した場合でも、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、スラグの顕熱量、燃焼性ガ
スの熱量及び水冷パネルからの抜熱量を小さくすること
で、結果として炭材及び酸素原単位を減少することを可
能とする溶融還元設備を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems.
Even if the temperature of the molten metal discharged from the tap hole specified in the lower process rises, the sensible heat amount of the slag, the calorific value of the combustible gas, and the It is an object of the present invention to provide a smelting reduction facility that makes it possible to reduce the amount of carbonaceous material and oxygen consumption by reducing the amount of heat removed from a water-cooled panel.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材
を添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込ん
で、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶
融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属
は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口
からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直
接製造する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガス
を回収するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まり
の天井又は側面にバーナーを設け、前記ダクトから分岐
したガス配管を前記バーナーに接続したことを特徴とす
る溶融還元設備であり、また、本発明は、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑樋の天井又は側面
にバーナーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を
前記バーナーに接続したことを特微とする溶融還元設備
であり、また本発明は、溶融金属は溶融金属溜まりを介
して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋へ、スラグは出滓口
からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、それぞれ連続又は断続
的に排出される溶融金属を直接製造する設備において、
炉本体で発生する燃焼性ガスを回収するダクトを設ける
と共に、前記溶銑鍋の上方にバーナーを設け、前記ダク
トから分岐したガス配管を前記バーナーに接続したこと
を特徴とする溶融還元設備である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention adds a metal raw material, a carbon material, and a slag-making material to a furnace body and blows pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas. At the bottom of the furnace body, molten metal accumulates, and at the top, slag with a lower specific gravity than the molten metal accumulates.Molten metal flows from the tap hole through the molten metal reservoir, and slag continues from the slag port. Or, in a facility for directly producing molten metal that is intermittently discharged, a duct for recovering combustible gas generated in the furnace body is provided, and a burner is provided on the ceiling or side surface of the molten metal reservoir, and the branch is branched from the duct. It is a smelting reduction facility characterized in that a gas pipe is connected to the burner, and the present invention also provides a molten metal through a molten metal reservoir through a molten metal reservoir to a molten metal ladle to a molten metal ladle, and a slag to a molten metal ladle. Or Through a slag gutter, to a slag pan, in a facility for directly producing molten metal that is discharged continuously or intermittently, while providing a duct for recovering combustible gas generated in the furnace body, on the ceiling or side of the hot metal gutter It is a smelting reduction facility characterized in that a burner is provided and a gas pipe branched from the duct is connected to the burner, and the present invention also provides that the molten metal passes through a molten metal outlet through a molten metal gutter through a molten metal reservoir. To the hot metal pot, the slag from the slag outlet to the slag pan through the slag gutter, in the equipment to directly produce molten metal that is discharged continuously or intermittently,
A smelting reduction facility characterized in that a duct for collecting combustible gas generated in the furnace body is provided, a burner is provided above the hot metal pot, and a gas pipe branched from the duct is connected to the burner.

【0028】また本発明は、炉本体に金属原料、炭材、
及び造滓材を添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを
吹き込んで、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その
上部に溶融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、
溶融金属は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグ
は出滓口からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融
金属を直接製造する方法において、前記炉本体内で還元
される溶融金属の温度を、前記出銑口から排出される溶
融金属の温度より低く設定し、前記溶融金属溜まりにお
いて、溶融金属をバーナー加熱により、前記出銑口から
排出される溶融金属の温度まで昇温することを特徴とす
る溶融還元設備の操業方法であり、また、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金属
の温度を、下工程の要求する溶融金属の温度より低く設
定し、前記溶銑樋及び/又は溶銑鍋において、溶融金属
をバーナー加熱により、前記下工程の要求する溶融金属
の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設備の操
業方法であり、更に、前記操業方法においてバーナーの
燃料として、炉本体で発生する燃焼性ガスの一部を使用
することを特徴とする溶融還元設備の操業方法である。
[0028] The present invention also provides a method of manufacturing a furnace in which a metal raw material, a carbon material,
And slag-making material is added, and pure oxygen and / or oxygen-enriched gas is blown therein. A molten metal is stored at the bottom of the furnace body, and a slag having a specific gravity lower than that of the molten metal is stored at the upper portion thereof.
In the method of directly producing molten metal from a tap hole through a molten metal reservoir and slag from a tap hole continuously or intermittently, the temperature of the molten metal reduced in the furnace body is determined. Is set lower than the temperature of the molten metal discharged from the taphole, in the molten metal pool, by heating the molten metal by a burner, to raise the temperature to the temperature of the molten metal discharged from the taphole. It is a method of operating a smelting reduction facility characterized by the following features.Molten metal is continuously transferred from a spout through a molten metal gutter to a hot metal pot through a molten metal pool, and slag is continuously transferred from a slag outlet to a slag pan through a slag gutter. Alternatively, in the method for directly producing molten metal that is intermittently discharged, the temperature of the molten metal reduced in the furnace body is set lower than the temperature of the molten metal required in the lower process, And / or in a hot metal ladle, a method for operating a smelting reduction facility, wherein the temperature of the molten metal is raised to the temperature of the molten metal required in the lower step by burner heating. A part of the combustible gas generated in the furnace body.

【0029】本発明の溶融還元設備においては、前述の
構成としたことで、以下の作用がある。 炉本体内の溶融金属の温度を低くでき、その分だけ炉
本体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排
出される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
The smelting reduction equipment of the present invention has the following effects by adopting the above-described configuration. The temperature of the molten metal in the furnace main body can be lowered, and the temperature of the molten metal in the furnace main body, the slag temperature and the temperature of the combustible gas discharged from the furnace main body can be reduced accordingly, and the carbon material and Oxygen intensity decreases. The temperature of the slag can be lowered, and the amount of heat removed from the water-cooled panel in the range facing the slag on the inner surface of the furnace body is reduced, and the carbon material and the oxygen consumption are reduced by the amount of the heat.

【0030】炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
The temperature of the combustible gas discharged from the furnace main body can be reduced, and the heat removal of the water-cooled panel in the area facing the upper space on the inner surface of the furnace main body decreases. descend. The temperature of the molten metal and the slag in the furnace main body can be lowered, the wear rate of the refractory in the range facing the molten metal and the slag on the inner surface of the furnace main body is reduced, and the frequency and cost of repairing the refractory are reduced. Even if the temperature of the molten metal is increased in the hot metal pool, there is no slag in the hot metal pool, so there is no concern about a large increase in the wear rate of the refractory.

【0031】炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。 下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属
の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、前記指定温度の変動に起因
する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生じない。
The temperature of the molten metal and the slag in the furnace body can be lowered, and the dephosphorization ability is improved. Even if the temperature of the molten metal is increased in the hot metal pool, there is no slag in the hot metal pool, so there is no fear of rephosphorization. By using a part of the combustible gas generated in the furnace body as the fuel for the burner, there is no need to supply the burner fuel from outside the system. Regardless of fluctuations in the temperature of the molten metal discharged from the taphole specified from the down stroke, by keeping the temperature of the molten metal in the furnace body low and constant, the carbonaceous material resulting from the fluctuation in the specified temperature and There is no need to change the oxygen input.

【0032】[0032]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の一実施例を図1及び図2に
基づいて説明する。図1は、本発明に係わる溶融還元設
備の一実施例の炉体構造立断面図であり、図2はそのA
−A断面図である。炉本体1は基礎2に固定され、炉本
体内面は水冷パネル3及び耐火物4を内張りされてお
り、炉本体1の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を
添加する原料投入口5及び炉本体から発生する燃焼性ガ
スを排出するガス排出口6が配設されている。炉本体1
の底部には溶銑7が溜まり、その上部に溶銑7より比重
の軽い泡立ちスラグ8が溜まっている。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a vertical sectional view of a furnace body structure of one embodiment of a smelting reduction facility according to the present invention, and FIG.
It is -A sectional drawing. The furnace main body 1 is fixed to a foundation 2, a water cooling panel 3 and a refractory 4 are lined on the inner surface of the furnace main body, and a raw material for adding an iron raw material, a carbonaceous material, and a slag-making material is placed on the upper part of the furnace main body 1. A port 5 and a gas discharge port 6 for discharging combustible gas generated from the furnace body are provided. Furnace body 1
A hot metal 7 is stored at the bottom of the slag, and a foamed slag 8 having a lower specific gravity than the hot metal 7 is stored at an upper portion of the hot metal 7.

【0033】溶銑7は、炉本体1から溶銑用トンネル1
7を介して溶銑溜まり9に流入する。前記溶銑用トンネ
ル17は、泡立ちスラグ8と溶銑7の界面より下の高さ
に開口しているため、溶銑溜まり9にはスラグは流入せ
ず、溶銑7のみが溜まる。
The hot metal 7 is transferred from the furnace body 1 to the hot metal tunnel 1.
The hot metal flows into the hot metal pool 9 through the metal pool 7. Since the hot metal tunnel 17 is open at a height below the interface between the foamed slag 8 and the hot metal 7, the slag does not flow into the hot metal pool 9, and only the hot metal 7 is stored.

【0034】溶銑溜まり9の天井部分には、バーナー2
6が設けられ、溶銑7を加熱する。溶銑7は、前記のよ
うに下工程に指定された温度まで加熱された後に、溶銑
溜まり9中の溶銑7の上面付近に設けられた出銑口11
から連続又は断続的に排出される。溶銑溜まり9には、
溶銑用トンネル17から、即ち下方から比較的低温の溶
銑が流入し、溶銑7の上面がバーナー火炎によって加熱
され、加熱された溶銑は上方の出銑口11から排出され
るため、バーナー加熱の熱効率は高い。一方、スラグは
スラグ用トンネル18及びスラグ溜まり10を介して出
滓口12から連続又は断続的に排出される。
The burner 2 is provided at the ceiling of the hot metal pool 9.
6 is provided to heat the hot metal 7. After the hot metal 7 is heated to the temperature specified in the lower process as described above, the tap hole 11 provided near the upper surface of the hot metal 7 in the hot metal pool 9
Is discharged continuously or intermittently. In the hot metal pool 9,
A relatively low temperature hot metal flows from the hot metal tunnel 17, that is, from below, and the upper surface of the hot metal 7 is heated by the burner flame, and the heated hot metal is discharged from the upper tap hole 11. Is expensive. On the other hand, the slag is continuously or intermittently discharged from the slag port 12 through the slag tunnel 18 and the slag reservoir 10.

【0035】炉本体1で発生した高温の燃焼性ガスは、
炉本体1の上部に配設されたガス排出口6を通して、ガ
スクーラー19に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機20、ブロアー21、ダクト22等を通して
末燃焼のままガスホルダー23に貯蔵される。
The high temperature combustible gas generated in the furnace body 1 is
After being guided to a gas cooler 19 through a gas discharge port 6 provided at an upper portion of the furnace main body 1 and lowering the temperature of the combustible gas, the gas holder 23 is subjected to final combustion through a dust collector 20, a blower 21, a duct 22, and the like. Stored in

【0036】回収された燃焼性ガスの一部は、ダクト2
2から分岐したガス配管24、ブースター25を介し
て、バーナー26に供給される。バーナー26には別の
配管を介して、酸素及び/又は空気も供給され、前記燃
焼性ガスと共に燃焼し、溶銑溜まり9中の溶銑7を加熱
する。
A part of the recovered combustible gas is supplied to the duct 2
The gas is supplied to a burner 26 via a gas pipe 24 and a booster 25 branched from the second. Oxygen and / or air are also supplied to the burner 26 via another pipe, and burn together with the combustible gas to heat the hot metal 7 in the hot metal pool 9.

【0037】(実施例2)以下、本発明の一実施例を図
6に基づいて説明する。図6は、本発明に係わる溶融還
元設備の別の実施例の炉体構造立断面図である。炉本体
の構造は、溶融桶及び/又は溶融鍋の構造を除いて実施
例1と基本的には同じである。溶銑溜まり9中の溶銑7
の上面付近には出銃口11が設けられ、これにより連続
又は断続的に溶銑樋27を経て溶銑鍋28に排出され
る。
(Embodiment 2) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a vertical sectional view of a furnace body structure of another embodiment of the smelting reduction facility according to the present invention. The structure of the furnace main body is basically the same as that of Example 1 except for the structure of the melting tub and / or the melting pot. Hot metal 7 in hot metal pool 9
A muzzle outlet 11 is provided near the upper surface of the hot metal ladle 28 so as to be continuously or intermittently discharged to the hot metal ladle 28 through the hot metal gutter 27.

【0038】溶銑樋27の天井又は側面及び/又は溶銑
鍋28の天井部分には、それぞれ溶銑樋バーナー29及
び/又は溶銑鍋バーナー30が設けられ、溶銑7を加熱
する。溶銑7は、下工程に指定された温度まで加熱され
た後に、下工程に輸送される。
A hot metal gutter burner 29 and / or a hot metal pot burner 30 are provided on the ceiling or side surface of the hot metal gutter 27 and / or the ceiling of the hot metal ladle 28, respectively, to heat the hot metal 7. The hot metal 7 is transported to the lower process after being heated to the temperature specified in the lower process.

【0039】溶銑樋27には、出銃口11から比較的低
温の溶銑7が流出し、溶銑7の上面が溶銑樋バーナー2
9及び/又は溶銑鍋バーナー30の火炎によって加熱さ
れる。
The hot metal 7 having a relatively low temperature flows out of the outlet 11 into the hot metal gutter 27, and the upper surface of the hot metal 7 is placed on the hot metal gutter burner 2.
9 and / or heated by the flame of the hot metal pot burner 30.

【0040】炉本体1で発生した高温の燃焼性ガスは、
炉本体1の上部に配設されたガス排出口6を通して、ガ
スクーラー19に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機20、ブロアー21、ダクト22等を通して
未燃焼のままガスホルダー23に貯蔵される。
The high-temperature combustible gas generated in the furnace body 1 is
After being guided to a gas cooler 19 through a gas discharge port 6 provided at an upper portion of the furnace main body 1 to lower the temperature of the combustible gas, the gas holder 23 is kept unburned through a dust collector 20, a blower 21, a duct 22, and the like. Stored in

【0041】未燃焼のままガスホルダー23に回収され
た燃焼性ガスの一部は、ダクト22から分岐したガス配
管24、ブースター25を介して、溶銑樋バーナー29
及び/又は溶銑鍋バーナー30に供給される。溶銑樋バ
ーナー29及び/又は溶銑鍋バーナー30には別の配管
を介して、酸素及び/又は空気も供給され、前記燃焼性
ガスと共に燃焼し、溶銑樋27及び溶銑鍋28の溶銑7
を加熱する。
A part of the unburned combustible gas collected in the gas holder 23 is passed through a gas pipe 24 branching from the duct 22 and a booster 25 to a hot metal gutter burner 29.
And / or supplied to the hot metal pot burner 30. Oxygen and / or air is also supplied to the hot metal gutter burner 29 and / or the hot metal ladle burner 30 through another pipe, and is burned together with the combustible gas to form the hot metal 7 of the hot metal gutter 27 and the hot metal ladle 28.
Heat.

【0042】以下の表に、特開平1−502276号公
報で提案された従来技術、及び本発明に係わる溶融還元
設備の炭材及び酸素原単位の一例を示す。操業条件は以
下の通りである。 溶融金属原料 :鉄鉱石 炭材種類 :一般炭 溶銑生産速度 :25t/h 出銑温度 :1500℃ バーナーガス組成:CO CO2 2 2 O N2 33% 26% 12% 19% 9%
The following table shows an example of the prior art proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-502276 and an example of the carbonaceous material and the oxygen consumption rate of the smelting reduction facility according to the present invention. The operating conditions are as follows. Molten metal raw material: Iron ore Carbon material type: Steam coal Hot metal production rate: 25 t / h Tapping temperature: 1500 ° C Burner gas composition: CO 2 CO 2 H 2 H 2 ON 2 33% 26% 12% 19% 9%

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】上記のように、溶銑溜まりで約100〜2
00℃昇温することで、炉本体内の溶銑温度を約100
〜200℃低下でき、燃焼性ガスの熱量は約9〜17
%、水冷パネル抜熱量は約18〜34%減少し、結果と
して、炭材原単位は約8〜15%、酸素原単位は12〜
23%減少する効果があった。
As described above, about 100 to 2
By raising the temperature by 00 ° C, the hot metal temperature in the furnace
200200 ° C., and the calorific value of the combustible gas is about 9-17
%, The heat removal from the water-cooled panel is reduced by about 18-34%, and as a result, the carbon unit consumption is about 8-15% and the oxygen consumption is 12-
There was an effect of reducing by 23%.

【0045】更に、炉本体内の溶銑温度を約100〜2
00℃低下できたことで、脱燐能力が向上し、溶銑中
[P]が11〜32%低下した。また、耐火物の損耗量
が70〜80%低下した。また、酸素原単位の低下によ
り酸素設備の使用電力が低下することにより、溶融還元
設備全体の使用電力として、約11〜20%低下した。
Further, the hot metal temperature in the furnace body is set to about 100 to 2
By being able to lower by 00 ° C., the dephosphorization ability was improved, and [P] in the hot metal was reduced by 11 to 32%. Further, the amount of wear of the refractory was reduced by 70 to 80%. In addition, since the power consumption of the oxygen facility was reduced due to the decrease in the oxygen consumption rate, the power consumption of the entire smelting reduction facility was reduced by about 11 to 20%.

【0046】また、本実施例は、鉄の還元の場合につい
て説明したが、本発明が同様の溶融還元法によって製造
される非鉄金属及び鉄合金(例えばクロム、ニッケル、
マンガン等)の溶融還元設備についても適用されること
は言うまでもない。また、本実施例は、炉本体の水平断
面が長方形の溶融還元設備の場合について説明したが、
本発明が炉本体の水平断面が円形の溶融還元設備の場合
についても適用されることは言うまでもない。
In this embodiment, the case of reducing iron has been described. However, the present invention provides a non-ferrous metal and an iron alloy (for example, chromium, nickel,
Needless to say, the present invention is also applied to a smelting reduction facility for manganese or the like. Further, in the present embodiment, the case where the horizontal cross section of the furnace body is a smelting reduction facility having a rectangular shape,
It goes without saying that the present invention is also applied to a smelting reduction facility in which the horizontal cross section of the furnace body is circular.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の溶融還元設備においては、前述
の構成としたことで、以下の効果が期待できる。 炉本体内の溶融金属の温度を低くできその分だけ炉本
体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排出
される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だけ
炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
According to the smelting reduction facility of the present invention, the following effects can be expected by adopting the above-mentioned structure. The temperature of the molten metal in the furnace body can be lowered, and the temperature of the molten metal in the furnace body, the slag temperature, and the temperature of the combustible gas discharged from the furnace body can be reduced accordingly. Intensity decreases. The temperature of the slag can be lowered, and the amount of heat removed from the water-cooled panel in the range facing the slag on the inner surface of the furnace body is reduced, and the carbon material and the oxygen consumption are reduced by the amount of the heat.

【0048】炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
The temperature of the combustible gas discharged from the furnace main body can be reduced, and the heat removal of the water-cooled panel in the area facing the upper space on the inner surface of the furnace main body decreases. descend. The temperature of the molten metal and the slag in the furnace main body can be lowered, the wear rate of the refractory in the range facing the molten metal and the slag on the inner surface of the furnace main body is reduced, and the frequency and cost of repairing the refractory are reduced. Even if the temperature of the molten metal is increased in the hot metal pool, there is no slag in the hot metal pool, so there is no concern about a large increase in the wear rate of the refractory.

【0049】炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。
The temperature of the molten metal and the slag in the furnace body can be lowered, and the dephosphorization ability is improved. Even if the temperature of the molten metal is increased in the hot metal pool, there is no slag in the hot metal pool, so there is no fear of rephosphorization. By using a part of the combustible gas generated in the furnace body as the fuel for the burner, there is no need to supply the burner fuel from outside the system.

【0050】下行程から指定される出銑口から排出さ
れる溶融金属の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融
金属の温度を低く一定化することにより、前記指定温度
の変動に起因する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生
じない。 溶融金属溜まりには、溶融金属用トンネルから、即ち
下方から比較的低温の溶融金属が流入し、溶融金属の上
面がバーナー火炎によって加熱され、加熱された溶融金
属は上方の出銑口から排出されるため、バーナー加熱の
熱効率が高い。
[0050] Irrespective of the fluctuation of the temperature of the molten metal discharged from the taphole specified from the down stroke, the temperature of the molten metal in the furnace body is kept low and constant, thereby causing the fluctuation of the specified temperature. There is no need to change the carbon and oxygen inputs. A relatively low temperature molten metal flows into the molten metal pool from a molten metal tunnel, that is, from below, the molten metal is heated from above by a burner flame, and the heated molten metal is discharged from an upper tap hole. Therefore, the heat efficiency of burner heating is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる溶融還元設備の第1の実施例の
炉体構造立断面図。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a furnace body structure of a first embodiment of a smelting reduction facility according to the present invention.

【図2】図1のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】従来技術における溶融還元設備の炉体構造立断
面図。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a furnace structure of a smelting reduction facility according to a conventional technique.

【図4】溶融金属温度と耐火物損耗の関係。FIG. 4 shows the relationship between molten metal temperature and refractory wear.

【図5】溶融金属温度と燐分配率の関係。FIG. 5 is a relation between molten metal temperature and phosphorus distribution.

【図6】本発明に係わる溶融還元設備の実施例2の炉体
構造立断面図。
FIG. 6 is a vertical sectional view of a furnace body structure of Embodiment 2 of the smelting reduction facility according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:炉本体 2:基礎 3:水冷パネル 4:耐火物 5:原料投入口 6:ガス排出口 7:溶銑 8:泡立ちスラグ 9:溶銑溜まり 10:スラグ溜まり 11:出銑口 12:出滓口 13:下部羽口 14:上部羽口 15:上部空間 16:鎮静スラグ 17:溶銑用トンネル 18:スラグ用トンネル 19:ガスクーラー 20:集塵機 21:ブロアー 22:ダクト 23:ガスホルダー 24:ガス配管 25:ブースター 26:バーナー 27:溶融桶 28:溶銑鍋 29:溶銑桶バーナー 30:溶銑鍋バーナー 1: Furnace body 2: Foundation 3: Water-cooled panel 4: Refractory 5: Raw material inlet 6: Gas outlet 7: Hot metal 8: Foamed slag 9: Hot metal pool 10: Slag pool 11: Tap hole 12: Slag port 13: lower tuyere 14: upper tuyere 15: upper space 16: calming slag 17: hot metal tunnel 18: slag tunnel 19: gas cooler 20: dust collector 21: blower 22: duct 23: gas holder 24: gas pipe 25 : Booster 26: Burner 27: Molten tub 28: Hot metal pot 29: Hot metal pit burner 30: Hot metal pot burner

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口から
それぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製
造する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回
収するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まりの天
井又は側面にバーナーを設け、前記ダクトから分岐した
ガス配管を前記バーナーに接続したことを特徴とする溶
融還元設備。
Claims 1. A metal raw material, a carbon material, and a slag material are added to a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas are blown into the furnace body.
Molten metal accumulates at the bottom of the furnace body, and slag having a lower specific gravity than the molten metal accumulates at the top.Molten metal is continuous or intermittent from the tap hole through the molten metal reservoir and slag from the slag port. In a facility for directly producing molten metal that is discharged directly, a duct for recovering combustible gas generated in the furnace body is provided, and a burner is provided on the ceiling or side surface of the molten metal reservoir, and a gas pipe branched from the duct is provided. Is connected to the burner.
【請求項2】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑樋の天井又は側面
にバーナーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を
前記バーナーに接続したことを特徴とする溶融還元設
備。
2. A metal raw material, a carbon material, and a slag material are added to a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas are blown into the furnace body.
Molten metal accumulates at the bottom of the furnace body, and slag with a lower specific gravity than the molten metal accumulates at the top of the furnace.Molten metal passes through the molten metal reservoir from the spout through the hot metal gutter to the hot metal pot, and the slag is slag. From the mouth to the slag pan through the slag gutter, in a facility for directly producing molten metal that is discharged continuously or intermittently, in addition to providing a duct for collecting combustible gas generated in the furnace body, the ceiling of the hot metal gutter or A smelting reduction facility, wherein a burner is provided on a side surface, and a gas pipe branched from the duct is connected to the burner.
【請求項3】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑鍋の上方にバーナ
ーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を前記バー
ナーに接続したことを特徴とする溶融還元設備。
3. A metal raw material, a carbon material, and a slag material are added to a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas is blown into the furnace body.
Molten metal accumulates at the bottom of the furnace body, and slag with a lower specific gravity than the molten metal accumulates at the top of the furnace.Molten metal passes through the molten metal reservoir from the spout through the hot metal gutter to the hot metal pot, and the slag is slag. From the mouth to the slag pan through the slag gutter, in a facility for directly producing molten metal that is discharged continuously or intermittently, in addition to providing a duct for collecting combustible gas generated in the furnace body, above the hot metal pot A smelting reduction facility, wherein a burner is provided, and a gas pipe branched from the duct is connected to the burner.
【請求項4】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口から
それぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製
造する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金
属の温度を、前記出銑口から排出される溶融金属の温度
より低く設定し、前記溶融金属溜まりにおいて、溶融金
属をバーナー加熱により、前記出銑口から排出される溶
融金属の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設
備の操業方法。
4. A metal raw material, a carbon material, and a slag material are added to a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas is blown therein.
Molten metal accumulates at the bottom of the furnace body, and slag having a lower specific gravity than the molten metal accumulates at the top.Molten metal is continuous or intermittent from the tap hole through the molten metal reservoir and slag from the slag port. In the method for directly producing molten metal that is discharged directly, the temperature of the molten metal that is reduced in the furnace body is set lower than the temperature of the molten metal that is discharged from the taphole, and in the molten metal pool, And operating the molten metal to a temperature of the molten metal discharged from the taphole by burner heating.
【請求項5】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び/又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金属
の温度を、下工程の要求する溶融金属の温度より低く設
定し、前記溶銑樋及び/又は溶銑鍋において、溶融金属
をバーナー加熱により、前記下工程の要求する溶融金属
の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設備の操
業方法。
5. A metal raw material, a carbon material, and a slag-making material are added to a furnace body, and pure oxygen and / or an oxygen-enriched gas are blown into the furnace body.
Molten metal accumulates at the bottom of the furnace body, and slag with a lower specific gravity than the molten metal accumulates at the top of the furnace.Molten metal passes through the molten metal reservoir from the spout through the hot metal gutter to the hot metal pot, and the slag is slag. In a method for directly producing molten metal that is continuously or intermittently discharged from a mouth to a slag pan through a slag gutter, the temperature of the molten metal reduced in the furnace main body is set to the temperature of the molten metal required in the lower step. A method for operating a smelting reduction facility, wherein the temperature is set lower than a temperature, and the molten metal is heated to a temperature of the molten metal required in the lower step by burner heating in the molten metal gutter and / or the molten metal ladle.
【請求項6】 溶融金属を加熱するバーナーの燃料とし
て、炉本体で発生する燃焼性ガスの一部を使用すること
を特徴とする請求項4記載の溶融還元設備の操業方法。
6. The method for operating a smelting reduction facility according to claim 4, wherein a part of the combustible gas generated in the furnace body is used as fuel for the burner for heating the molten metal.
JP9332898A 1997-06-03 1998-04-06 Smelting reduction equipment and its operation Withdrawn JPH1150118A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220107349A (en) * 2021-01-25 2022-08-02 홍선기 Duplication Chimney Apparatus for Fusion Furnace

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220107349A (en) * 2021-01-25 2022-08-02 홍선기 Duplication Chimney Apparatus for Fusion Furnace

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