JPS59205426A - 転炉の操業方法 - Google Patents

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】 本発明は銅製錬転炉の操業方法に間するものである。

銅製錬における溶錬工程により製造された５０％〜６０
％銅分を有するマットは転炉工程において約９８％銅分
を含む粗銅へと変換される。該工程に使用される転炉は
ピアス・スミス型転炉と呼ばれる概略円筒形状をし、そ
の長手方向軸線が水平になるように配置されたものであ
り、該転炉の側面下方に羽口が設けられる。該羽目は長
手方向軸線に対して平行に複数個−列に配置されており
、通常直径が４〜５ｃＷ１で大略１５ｃ！Ｉｔ間隔にて
５０個程度設けられる。該羽目からは約１３　Ｉｃ９／
ｃｍ”の圧搾空気又は酸素富化圧搾空気が概略常温にて
転炉内の溶融マット中に直接吹込まれ、マットの酸化反
応が行なわれる。該転炉工程においては、溶融状態にあ
るマットが羽口からの吹込空気によって冷却され、羽目
の先端部又は先端部から中間部において凝固し羽口内に
堆積したり、又は該工程において生じたスラグ、例えば
Ｆｅ０１Ｓ　ｉ　０４、Ｆｅｉ：０４等よりなる裏金酸
化物が羽口の先端部又は先端部から中間において凝固し
て堆積するといった傾向がある。このような堆積物によ
って羽目が閉塞されかかると、転炉内への空気の供給が
充分にできず転炉の操業に支障が出てくる。そのために
突棒（パンチンブロンド）を羽口内に突入し羽目穿孔を
行なうことが必要となる。

本出願人は特願昭５５−１２３５２２号（特開昭５７−
５１２２７号）にて斯るパンチング作業を好適に行なう
ことができる「銅製錬転炉用メカニカルパンチング装置
」を提案した。該メカニカルパンチング装置は転炉羽口
を穿孔する突棒を有したメカニカルパンチャと、該メカ
ニカルパンチャを傾動せしめメカニカルパンチャの突棒
を転炉羽目に整列せしめるパンチャ傾動装置とを有し、
該メカニカルパンチング装置は自走台車によって転炉の
長手方向に形成された多数の羽目に沿って移動可能に構
成されている。

従来、羽目のパンチング作業は、上記の如きメカニカル
パンチング装置を用い、作業者の経験に基いて定期的に
、又は転炉への送風総量が予め設定された値以下に減少
した時点において転炉の全羽目に対して行なわれていた
。

しかしながら、本発明者は羽目の閉塞状態を注意深く観
察することにより従来の上記の如きパンチング作業を伴
なう転炉の操業方法は極めて非能率的であることに気付
いた。つまり、転炉羽目は通常５０個程度設けられてい
るが、全ての羽目が時間経過と共に同じように閉塞する
ことはなく、一般には１個又は数個の羽目が規則性なく
、即ち、アトランダムに閉塞することが分った。斯る部
分的羽目の閉塞を防止するために従来の如くに全羽目を
パンチング作業することは羽目にパンチンブロンドを挿
入する度に案内孔から漏風し、送風効率が低下し転炉操
業能率を低下せしめることとなり好ましくない。またパ
ンチング時の羽目案内孔からの漏風前は１００ホーン以
上にもなり労鋤環境上も好ましくない。このような問題
を回避するべく全羽目のパンチング作業回数を減らした
場合には、特定の羽目が完全に又は部分的に閉塞され、
転炉内への送風が完全に停止されるが又は極めて制限さ
れたものとなる。このことは該羽目近傍では酸化反応が
進まず羽目先端部及びその周辺部分は固化してしまい、
転炉内での酸化反応を不均一とするばかりでなく、反応
熱量の不足によって転炉内の炉底の埋りが生じ有効内容
積を減少せしめるといった蔵書をもたらす。又羽口先端
部及びその周辺にわたって完全に閉塞された場合にはも
はやパンチングによっても羽目を穿孔することは不可能
となる。

従って、本発明の目的は上記の如き従来の操業方法の欠
点を解決した極めて能率のよい転炉の操業方法を提供す
ることである。

本発明の他の目的は転炉羽目のパンチング作業を、その
開始および停止の指令も含めて完全自動化することので
きるシステムを提供することである。

上記本発明の諸口的は、転炉羽目を通して炉内に吹込ま
れる送風総量と、個々の項目の閉塞状態を表わす羽目閉
塞ファクタとを測定し、羽目閉塞７アクタが予め設定さ
れた値となったときは少なくとも該当羽目に対してパン
チング作業を行ない、又送風総量が予め設定された値以
下となったときには全羽目のパンチング作業を行なうよ
うにしたことを特徴とする本発明に係る操業方法によっ
てＭ成される。

羽目閉塞７アクタは好ましい実施態様においては、各羽
目を通過する送風量、各羽目の背圧、羽目の送風温度、
羽目に連結されたフレキシブルチューブの振動又は羽目
を通過する送風音とされる。

次に、本発明に係る転炉の操業方法を、図面を参照しな
がら更に詳しく説明する。

一般に、銅製錬用転炉１では、第１図に図示されるよう
に、直径４〜５αの羽口２が大略１５ｃｍ間隔にて、例
えば４８個転炉１の側面下方に転炉の長手方向軸線に対
して平行に一列状態で形成されている。

各羽口２の構造は、第２図に図示されるように、転炉１
のａｍ！シェル４及び耐火製レンガで構成された炉壁６
を貫通して鋼製の導管８が配設され、導管８の一端は転
炉内に開口し、他端は転炉外へと突出して開口している
。羽目導管８の開口外端部には羽口本体１０が羽口スタ
ンド１２によって軸線を整列して形成されたパンチング
リッド（突棒）１４の案内孔１６と、転炉内に空気を供
給する送風孔１日とが形成されている。

又、羽口本体１０の案内孔１６内には玉弁２０が配置さ
れ、通常は羽口内の空気圧によって案内孔１６の入口部
に形成した弁座２２に坐着し、案内孔１６から空気が逃
出するのを防止する働きをなす。一方、該玉弁２０はパ
ンチングロッド１４が案内孔１６内へと突入されたとき
は、羽口本体１０内に形成した案内溝２４に沿って上方
に移動しく玉弁２０′）、パンチングリッド１４の羽口
導管８内への進入を可能とする。

送風孔１８には取付具２６を介してフレキシブルチュー
ブ２８の一端が接続される。フレキシブルチューブ２８
の他端は転炉の長子軸線方向に延在する主管３０に取付
具３２を介して接続される。

フレキシブルチューブ２８は転炉羽口１０と、主管３０
との間の取付寸法の相違を吸収する働きをなす。

主管３０は空気供給源１００に連結されており、空気供
給源１００からの空気を出来るだけ均圧にして各羽目に
連結されたフレキシブルチューブ２８へと分配する働き
をなす。

本発明に係る方法を実施するために空気供給源１００か
ら転炉へと供給される空気の単位時間当りの送風総量を
計測するために空気供給源１００と主管３０とを連結す
る連結管３４に送風総量計量手段３６が接続される。

又同時に、各羽目の閉塞状態を示す閉塞ファクタを検出
するための羽目閉塞７アクタ検出手段３８が羽口１０又
は７レキシプルチユーブ２８の適当な箇所に設けられる
。羽目閉塞ファクタとしては次の如く種々の７アクタが
考えられる。

（１）各羽目を通過する空気の量（送風量）二羽目が閉
塞状態となると、羽口を通過する送風り目ま正常作動状
態時より減少する。

（２）各羽目の背圧： 羽目が閉塞すると、羽目の背圧、即ち、羽目後方部の空
気圧は正常作動状態時より増大する。

（３）各羽目の送風温度： 羽目が正常作動状態にあるときは、通常加熱されること
なく空気供給源１００がら転炉へと供給される空気は主
管３ｏ１７レキシプルチユーブ２８及び羽目１ｏを滞溜
することなく通過し転炉内へと流入するために、これら
空気通過位置に於る送風温度は概略常温とされるが、羽
目が閉塞又は部分的に閉塞されると、空気の流動は停止
するか又は正常作動状態に比べ著しく低下することとな
る。これにより羽口１ｏ内及びフレキシブルチューブ２
８内に空気は滞溜し、羽目部先端又は転炉自体からの加
熱作用により温度が上昇する。

（４）　　各７レキシプルチユーブの振動：羽目から転
炉内への送風が正常の場合には、空気の流動によってフ
レキシブルチューブは激しく振動しているが、羽目が閉
塞状態となると空気の流動が停止するか又は極めて制限
されることとなり、フレキシブルチューブの振動は停止
するか又は減少する。

（５）各羽口の送風音： 羽目の正常作動時には空気は高速で羽目を通過し転炉内
へと流動するので高速通過音を発するが、羽目が閉塞さ
れかかるに伴ない羽目を通過する空気の流速は低下し、
通過音が減小する。

羽目閉塞ファクタとしては上記（１）〜（５）のいずれ
の７アクタを使用してもよいが、これら羽目閉塞７アク
タを検出するための検出手段３８は上記（４）の閉塞７
アクタを除いて羽口２又はフレキシブルチューブ２８の
いずれに設けてもよいが、パンチングロッドの作動を容
易にするという点からフレキシブルチューブ内にて計測
するように構成するのが好適であろう。勿論、上記（４
）及び（５）の羽目閉塞ファクタを測定するにはそれぞ
れフレキシブルチューブ２８及び羽目の外部に検出手段
３８を密接して行なうことが好適であろう。第２図は検
出手段２８がフレキシブルチューブ内の例えば送風量、
背圧又は送風温度のような羽目閉塞ファクタを測定する
ように構成した態様を概略図示している。斯る検出手段
２８の具体的な計測装置は既に広く知られた通常のもの
を使用することができる。

例えば送風量計測装置としてはタービンメータ、熱線風
速計、圧力計測装置としてはブルドン管圧力計、送風温
度計測装置としては抵抗温度計あるいは熱電対が掲げら
れる。

本発明に従うと、転炉の操業に際しては送風総量検出手
段３６によって空気供給源１００から転炉１へと供給さ
れる主管３０を通る送風総量つまり各羽目を通り転炉へ
と吹込まれる送風量の和が常時計測される。該検出手段
３６からの信号は中央制御装置１０２に送られ、予め設
定された設計上の転炉への送風量と比較される。勿論、
送風総量は操業開始時から転炉へと供給された積分値を
利用することもでき、予め設定された設計上の積分送風
総量と比較することもｉＪ能である。

又同時に各羽目の閉塞ファクタが検出手段３８によって
検出される。該検出手段３８からの信号は中央制御袋−
１０２に送られ、予め設定された値と比較される。

今、羽目閉塞ファクタ検出手段６Ｂ及び中央制御装置１
０２によって、羽目閉塞ファクタが予め設定された値に
なったことが検知されると、っまり （１）　　羽口閉塞７アクタが各羽口を通る送風量であ
る場合には、該送風量が予め設定された値以下となった
とき、 （２）羽口閉塞７アクタが各羽口の背圧である場合には
、該背圧が予め設定された値以上となったとき、 （６）　　羽口閉塞７アクタが羽目送風温度である場合
には、該送風温度が予め設定された値以上となったとき
、 （４）　　羽目閉塞ファクタがフレキシブルチューブの
振動である場合には、該振動が予め設定された値以下と
なったとき、 （５）羽目閉塞ファクタが各羽目を通過する送風音であ
る場合には、該送風音が予め設定された値以下となった
とき、 には斯る信号を発生した羽口が、第２図に図示されるよ
うに転炉内容物Ｓによって閉塞されていることを示すも
のであり、従って中央制御装置１０２より番号Ｘの羽口
をパンチング作業すべきであるとの信号がメカニカルパ
ンチング装置ｆ！ｆ：１０４の制御波Ｒ１０６に送られ
る。メカニカルパンチング装置１０４は周知の態様で番
号Ｘの羽口位置へとレール１０８に沿って移動し番号Ｘ
の羽目のパンチング作業をなす。斯るパンチング作業に
より、該羽口の閉塞７アクタが正常作動状態時の値とな
った場合には中央制御装置１１０２よりパンチング作業
終了の信号が出され、メカニカルパンチング装置１０４
はパンチング作業を停止し、初期位置へと戻る。もし、
メカニカルパンチング族［１０４が複数個のパンチング
ロッドを有するのであれば、所望の羽目及びその近傍の
羽目をもパンチングすることとなるであろう。

又、送風総量検出手段３６及び中央制御装置１０２によ
って、送風総量が予め設定された値以下となったことが
判明した場合には、転炉全体の送風最不足を示すもので
あり、全羽目をパンチングするための指令が中央制御袋
［１０２からメカニカルパンチング族［１０４へと出さ
れる。

特定の羽口をパンチングすべき信七と、全羽目をパンチ
ングすべき信号が重なった場合には全羽目パンチング指
令が擾先するようにプログラミングされるであろう。

本発明は以上のように構成されるために極めて゛　　効
率よくメカニカルパンチング装置を駆動し無駄のないパ
ンチング作業を行なうと同時に、常に各羽目を正常状態
に維持し且つ転炉への送風景は正常状態に保持されるの
で品質のよい製品を能率よく製造し得るという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する転炉メカニカルパンチング装
置及び制御装置の関係を示す概略図である。 第２図は羽目構造を示す転炉の部分横断面図である。 １：転炉 ２：羽口 ６：炉壁 １０：羽口本体 １２：羽口スタンド １４ニパンチングロンド ２８：７レキシプルチユーブ ３０：主管 ５６：送風総量検出手段 ３８：羽目閉塞ファクタ検出手段 １００：空気源 １０２：中央制御装置 １０４：メカニカルパンチング装置 １０６：メカニカルパンチング装置制御装置代理人の氏
名　　倉　内　基　弘 同　　倉橋　暎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）転炉羽目を通して炉内に吹込まれる送風総量と、個
   々の羽目の閉塞状態を表わす羽目閉塞７アクタとを測定
   し、羽目閉塞ファクタが予め設定された値となったとき
   は少なくとも該当羽目に対してパンチング作業を行ない
   、又送風総量が予め設定された値以下となったときには
   全羽口のパンチング作業を行なうようにしたことを特徴
   とする転炉の操業方法。 ２）羽目閉塞７アクタは各羽目を通過する送Ａｍであっ
   て、該送風量が予め設定された値以下となったとき、少
   なくとも該当羽目のパンチング作業は行なわれるように
   した特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）羽口閉塞ファクタは各羽口の背圧であって、該背圧
   が予め設定された値以上となったとき、少なくとも該当
   羽目のパンチング作業は行なわれるようにした特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ４）羽口閉塞ファクタは羽口送風温度であって、該送風
   温度が予め設定された値以上となったとき、少なくとも
   該当羽目のパンチング作業は行なわれるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５）羽目閉塞７アクタは羽目に連結されたフレキシブル
   チューブの振動であって、該振動が予め設定された値以
   下となったとき、少なくとも該当羽目のパンチング作業
   は行なわれるようにした特許請求の範囲第１項記、載の
   方法。 ６）羽目閉塞７アクタは羽目を通過する送風音であって
   、該送風音が予め設定された値以下となったとき、少な
   くとも該当羽口のパンチング作業は行なわれるようにし
   た特許請求の範囲第１項記載の方法。