JPS58127086A - シヤフト炉の荷下り促進装置 - Google Patents

シヤフト炉の荷下り促進装置

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JPS58127086A
JPS58127086A JP935082A JP935082A JPS58127086A JP S58127086 A JPS58127086 A JP S58127086A JP 935082 A JP935082 A JP 935082A JP 935082 A JP935082 A JP 935082A JP S58127086 A JPS58127086 A JP S58127086A
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shaft
furnace
reactor
hollow
hollow shafts
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高谷 戌
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、還元用シャフト炉において、還元域下端部の
還元鉄粒塊の圧着状態を弛緩せしめ、その荷下りを促進
する装置に関するものである。
還元用シャフト炉番こおいては、塊状鉄鉱石や、一定形
状に加工されたペレットをシャフト炉頂部より炉内に供
給すると、先づ上層部において予熱、乾燥か行われ、次
で760〜800℃程度の温度域において還元反応が進
行する。シャフト炉は、炉装入物と還元ガスとか向流型
となり、反応上は好都合であるため古くから各種の冶金
用炉番こ供されている。しかし鉄鉱石等の直接還元用の
シャフト炉においては、シャフト部の高さと直径との比
が実用的には概ね1.5〜2.5の範囲となる場合があ
ると共に、シャフト部の形状がはば円筒状か若干下拡が
り状あるいは両者の組合された形状となるため、装入物
自身のに−が還元域下層に作用し、しかも還元域下鳩は
高温の速元ガスの吹込部に当るため、装入物同志が軟化
結合を起す傾向1こある。  。
このような還元鉄粒塊同志の結合か進行すると、所ii
N fクラスター」と呼ばれる大塊状を呈し、炉内の1
宙による荷下り運動たけでは、最早これを解きほぐすこ
とは不可能であり、シャフト炉下部を円錐状となし、還
元鉄の炉外排出を単純化しようとする場合に、その円錐
部や出口にて閉塞を生じ、正常な炉の運転を続行するこ
とができなくなる。
そこで、還元域下端Iこ複欽の中空軸を平行1こ貰通さ
ぜ、各中空軸を水冷すると共にその外周にフレードを装
着し、軸を回動させることによって粒塊のH:着状態を
弛緩せしめる方法(llIi!1′開昭51−5080
2号公報参照)が知られているが、この場合、次の点で
不都合が生じる。即ち、(,1)商業生産規模のシャフ
ト炉にあっては、ンヤフト部の外径が5mにも達し、か
かるシャフト部を横断貫通する中空軸の長さが長大とな
り、負荷も大きく、それがため番こ大径の中空軸を要】
るはか、定期修理を含む保守1こ多大の労力を要する。
■中央部の中空軸を除き、両側の中空軸と炉の内張祠と
が鋭角的1こ交叉するため、軸周辺の耐火材や充填材の
寿命か短縮される。
CD)特に充填材か破損すると炉内の還元ガスの外部漏
洩を助長する結果となり、有毒ガスの漏出を防止するた
めst測、点検、保守のサイクルを短縮せざるを得ない
。抜た幅廻りの内張りや充填材を修復するには、装入物
を大部分排出してシャフト部を空腔とする必要があり、
修復後は冷炉として立ち上げるため、長期間の休止を余
儀なくされるので、生産停止の損害は甚大である。■更
に、中空軸が平行に配設されていると、位ifこよって
攪拌の状態、作用効果等が異なり、還元ガスの流通状態
1こ差異が生じるので、一様な還元作用を期し難く、製
品の品質1こ斑を生じる結果となる。
従って本発明の目的は、上記したような従来のシャフト
炉の荷下り促進装置に内在する不都合、欠点を解消する
ことにあり、要約すれば、内形シャフト部の外周から炉
心iこ向かって逆放射状に還元ガスを吹込む形式の鉄鉱
石等の直接還元用シャフト炉においては炉中心部を除く
周辺部にある装入物が高温に曝されるため、この部分の
還元鉄粒塊がクラスター化する傾向にあり、この部分に
対して還元鉄粒塊の解きはぐしを行うための片持ち放射
状の破砕手段を構じたものであり、従って従来と異なり
炉心部に軸を欠く構造の葡下り促進装置を提供するもの
である。
以下1こ本発明の板体的実施例を添附図面と共に説明す
る。ここに第1図は、本発明の一実施例に係る萄下り促
進装置を含むシャフト炉全体の側断面図、第2図は、第
1図におけるA−A矢視Wr面図である。
これらの図において、シャフト炉(1)は、上部1こ原
料投入口f21と還元ガス排出口(3)とを有し、下方
周辺部蚤こ環状管(4)と連通ずる還元ガス吹込口(5
)を放射状に複数有する還元域であるシャツ[tsf6
iと、円錐状で下部周辺部に冷却ガス吹込口(7)と上
部周辺Iこ冷却排ガス排出口(8)を放射状に複叡自す
る冷却域であるコーン部(9)と、上記シャフト部(6
)とコーン部(9)の中間胴部で荷下り促進装置(1(
釦を装備した圧力遷移域である炉腹部(11)とを有し
て構成されている。上記炉腹部[111の外周部に、放
射状に多数固設されたブラケット(14上に取付けられ
た前記荷下り促進装置である中空軸03、(131,・
・・は、炉腹部(11)の炉壁を貫通して炉心(G)を
中心として水平且つ放射状対称に配設され、その長さが
炉心までは到達しない程度に決定されており、ブラケツ
) 0′jJに固定された軸受(14)、α51iこ支
承され、炉壁から炉心の方向へ突出する片持梁を構成し
ている。(1θは、該中空軸031をその軸まわりに回
転又は揺動等の回動運動をなさしめる駆動装置で、中空
軸を挿入した炉壁と中空軸との間の空間1171には、
熱ガスと赤熱された還元鉄の軸受側への逸出を防止する
ための充填材fllllと、史には軸上を前記ガスや、
特に還元鉄粉が流出するのを遮断するための密封装Wt
曲を装具せしめる。
上記中空#I fl:11は、商業生産規模の設備にあ
っては、該中空軸(131の強度が一義的に、次いでそ
の周囲に植設した後記するブレードの強度が二義的に関
係して、中空軸の献は45度等配で内示の如く8木栓度
が適当である。そしてかかる中空111a+ 1131
は、その周囲1こ炉壁に近づくにつれて漸次半径の大き
くなる耐熱Mlの破砕ブレード19+1を複献自してお
り、上記ブレード(2)は、望ましくは、第2図に平面
的に示す如く、その先端を結ぶ線が、略々放射状を形成
するような半径1こ桟成し、且つ隣り合う中空軸上のブ
レードを一定の間隔を明けて交互に配設する。ブレード
をこのような配置1こ植設することにより、炉心を除い
て、どこの場所においても一定の破砕及び弛緩作用を還
元鉄に及ぼすことかできる。
また該中空軸(131は、軸端にロータリジヨイントあ
るいは可撓管を介して給水口0υ及び排水口(支)とを
接続しており、給水口(21)は中空軸の中心部(こ内
股した中央通路(不図示)と連通し、且つ該中央通路を
外覆して軸の先端部から末端部まで内設された周辺通路
(不図示)は、中空軸の末端≦こおいて前記排水口にと
、また先端において前記中央通路と連通している。
本発明響こなる荷下り促進装置に適合した冷却排ガスの
給排出方法としては、炉周辺部と炉心部とに分1i11
tぜしめたものが推奨される。これは、元来シャフト部
から炉腹部番こ至る炉心近傍では、1m本1入物の粒度
分布ならび1こ圧力分布からして、冷却カスが所謂「吹
抜け」現象を起し易いものであり、加えて、本荷下り装
置では炉心での解きはぐしか行われないため、この現象
を助長することとなるからである。若しかかる吹き抜は
現象を招来せしめると、炉心部での迫元率が低下し、結
果として品質不良製品を生産することになるので、これ
を忌避せねばならない。
図に示した縦長の筒筺体であるコアc231は、かかる
炉心における冷却ガスの供給排出を行うためのも゛ので
あり、該コア(転)jは軌路上部室(ハ)及び下部南陽
)1こ隔壁(2))によって仕切られ、コーン部(9)
外へ突出する導出管(イ)及び導入管(不図示)によっ
てコーン部(9)に支持されており、導出管一番こ内股
した導出路(至)は、上部室(財)を介してコア上部に
放射状対称に複献穿設した導出孔(ロ)と連通しており
、導入管に内設した導入路ωは、上記下部室(251を
介してコアの下端に設けた対射状のノズルC11lと連
通している。また導出管(資)は、充填物嫡を介してコ
ーン部(9)及び環状ダクト(至)1こ溶接された排出
外套(3411こ外覆されており、その出口(2)は、
図示せぬ冷却器やガス清浄器を介して図外の循環回路に
よって前記導入管と連通ずる環状タクト(至)に接続さ
れている。
次いで上記実施例をその作用について説明する。まず塊
状鉄鉱石やペレット等の原料は、投入口(2)よりシャ
フト部(6)に投入され、環状管(4)より還元ガス吹
込口(5)から逆放射状下方に向かって吹込まれた高温
還元ガスと接触して還元され下方に進む。シャフト部(
6)の下方番こは軸まわりの揺動運動をなすブレード翰
を多献有する片持ち放射状の中空軸(131があり、下
降して来た還元鉄はクラスター化する前に、又はクラス
ター化した還元鉄に、突きほぐし、解きはぐし、破砕等
の作用を加えられて粒状に砕かれた後に、更1こ下方の
コーン部(9)内を下降する。コーン部(9)では、下
方の環状管(至)及び連絡管(至)を経て冷却ガス吹込
口(7)より吹き込才れた常温、半還元性の冷却ガスと
、導入管内の導入路(至)より下部室−を通ってノズル
G1)からコーン部内へ吹き出された冷却ガスとによっ
て還元鉄が冷やされ、最早大気に曝しても急速な酸化反
応を起さない程度に冷却された還元鉄が、炉底部(9)
より図示せぬフィーダー装ff11こよって取り出され
る。還元鉄の冷却に使用された使用済冷却排ガスの一部
は、炉周辺部こ設けた排出口(8)から放射状に排出さ
れ、残りの炉心部近傍を上昇した冷却排ガスは、コア(
ハ)上部の帽状体(支)に捕集され、導出孔−から逆放
射状に上部室(241に吸入された後、導出路(ハ)を
通って炉外へ排出される。また給水部21+から中空軸
03)内へ供給された冷却水は、中空軸中心を通ってそ
の先端に至り、次いで反転して軸円筒周辺を流れて中空
軸及び同軸上の輔受、密封装置史には一部の還元鉄等を
冷却した後、排出口により外部へ流出する。
本発明は以上述べた如く、円形シャフト部の周辺から炉
心番こ向かつて逆放射状に還元ガスを吹込む形式のシャ
フト炉の荷下り促進装置において、還元反応の終了する
還元域下端部に、炉壁を貫通して片持ち状の中空軸を水
平且つ放射状lこ複玖配設すると共1こ、該中空軸の周
囲基こ耐熱M%の破砕ブレードを複数植設し、上記中空
軸を回動させつつ、その内部に冷却液を循環させるよう
1こなしたことを特徴とするシャツI・炉の荷下り促進
装置であるから、装入物をクラスター化させることなく
確実に順次降下せしめることかでき、しかも同装伽′の
保守、点検を容易ならしめるので炉の生産性を着るしく
向上させるものである。また中空軸を放射状に配設した
結果、炉腹部の炉壁を貫通する挿入孔も全て炉心方向を
向く純放射状となり、耐火内張りの構築が強固となり、
挿入孔の充填材の形状が単純となるため、耐火物、充填
材の寿命に好影響をもたらし、延いては密封装置の消耗
を軽減するため、外部へのガス洩れを軽減するとの利点
を併せ持つものである。更に中空軸が炉を横断して貫通
する必要がないので、短く且つ細いものを使用できると
共1こ保守、点検が容易となり、更に炉の位置によらず
一様な破砕作用か得られるので、均一な還元作用が得ら
れ、製品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例憂こ係る荷下り促進装置を
含むシャフト炉の側断面図、第2図は、第1図における
A−A矢視断面図である。 (符号の説明) 1・・・シャフト炉、5・・・還元ガス吹込口、6・・
・シャフト部(還元域)、13・・・中空軸、20・・
・破砕ブレード、21・・・給水口、22・・・排水口
、lO・・・荷下り促進装置、11・・・炉腹部、27
・・・導出管、30・・・導入路、23・・・コア、9
・・・コーン部(冷却域)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 円形シャフト部の周辺から炉心に向かって逆放射
    状に還元ガスを吹込む形式のシャフト炉の傭下り促進装
    置(こおいて、還元反応の終了する還元域下端部に、炉
    壁を貫通して片持ち状の中空軸を水平且つ放射状lこ複
    数配設すると共に、該中空軸の周囲に耐熱鋼製の破砕ブ
    レードを複敵植設し、上記中空軸を回動させつつ、その
    内部に冷却液を循環させるようになしたことを特徴とす
    るシャフト炉の傭下り促進装置。 2、  Mil記破砕ブレードを、その先端が炉心を中
    心として放射状となるように中空軸に植設した特許請求
    の範囲j+41項に記載したシャフト炉の何下り促進装
    fi&。 3、隣合う中室軸上の前記破砕ブレードが、交互Cc−
    間隔を訴いて植設されている特許請求の範囲第1唄に記
    載したシャフト炉の荷下り促進装置。
JP935082A 1982-01-22 1982-01-22 シヤフト炉の荷下り促進装置 Granted JPS58127086A (ja)

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JP935082A JPS58127086A (ja) 1982-01-22 1982-01-22 シヤフト炉の荷下り促進装置

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JP935082A JPS58127086A (ja) 1982-01-22 1982-01-22 シヤフト炉の荷下り促進装置

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JPS58127086A true JPS58127086A (ja) 1983-07-28
JPS6316034B2 JPS6316034B2 (ja) 1988-04-07

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ID=11718014

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328008A (en) * 1976-08-27 1978-03-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cutting-out apparatus for shaft furnace

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328008A (en) * 1976-08-27 1978-03-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cutting-out apparatus for shaft furnace

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JPS6316034B2 (ja) 1988-04-07

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