JPS5932536B2 - 撹拌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅製錬の錬鐸炉において使用されうる攪拌装
置に関するものであり、特には内部空冷式の上記攪拌装
置に関するものである。

銅製錬における溶錬炉において多量の鐸が産出されそし
てこの 中には銅分の濃縮した鎌の粒子が懸濁している
こさば周知の通りである。

従って、綬をそのまま廃棄することはそこに含まれる銅
分の損失につながる。

そこで、銅製錬業界では、鐸を錬鐸炉と呼ばれる炉内で
処理して鋼中の銅分を鐸から分離沈降させ、銅分の回収
を図るのが通例である。

その場合、パイライトを代表とする還元剤が錬鐸炉内の
溶湯中に投入される。

パイライトは鐸中のマグネタイトを還元して鐸の粘性を
下げ銅の分離を促進する。

錬鍜炉での操作において、溶湯を機械的に攪拌すること
によって、銅の沈降分離が促進されるこきが知られてい
る。

これは、攪拌を行わないと、錬媛炉においては湯の供給
が間欠的であるため上層部が固まって還元剤が内部に入
らないこと、攪拌によって鏝と還元剤の反応効率が高ま
ると同時に懸濁している微／Ｊ・な級粒子の相互接触に
よる粒成長が促進され、それだけ沈降が促進されること
等の理由による。

ところが、錬鍜炉溶湯の攪拌はその固有の困難さの故に
容易には実施しえない。

錬鐸炉において溶湯は１２００〜１３００℃の高温で処
理されるに加えて、鐸は通常の金属と異なりその化学的
侵食作用がきわめて強い。

そのため、従来から攪拌装置として用いられている耐火
材製回転翼を使用しても、その耐用寿命は非常に短く、
１日ももたない。

回転翼は浸漬後１日もしないうちに、回転軸部は狭小と
なって折損しそして回転翼部はその初期の形状をとどめ
ぬ程に溶は落ちてしまい、その侵食の激しさは想像を越
えるものである。

従って、錬暖炉の連続的な長時間攪拌が実施しえない。

回転装置の高温での侵食を防止するために、溶湯中に浸
漬される回転翼および回転軸部分を水冷することが一応
考慮されうるが、これは実際上危険きわまりなく現実化
が非常に難かしい。

一般に金属溶湯に対しては水冷式攪拌翼が提唱されてい
るが、ここで対象とするような銅製錬鍍のように侵食の
激しいものでは侵食が内部水冷管を破る事態が起りやす
く、万−水が噴きだした場合には大事故につながる。

たとえ水冷管外部の耐火材肉厚を厚目にしても、肝心の
冷却効果が減じそして危険がまだ尚潜在する以上現実に
使用することはできない。

水冷方式を使用しない錬鍜炉用攪拌装置として、複数の
攪拌用箱体を縦に継ぎ合せて形成した攪拌体を上方から
炉内に吊下げ、それが下部から侵食によって溶は去るに
応じて上から箱体を継ぎ足しなから溶食分を補っていく
構造の回転式攪拌装置が提唱された。

しかし、この装置は操作が煩雑であるに加えて、内面に
キャスタを填めた攪拌用箱体が次々と溶けていく為スラ
グ量大となって好ましいものでない。

錬鐸炉における鋼中への銅損失を最小限にするためには
溶湯の攪拌は必須であることが認識されながらも、それ
を実施するに適当な攪拌装置が入手しえず、手をこまね
いていたのが斯界の実情である。

錬鐸炉での鐸の処理量は月間２万トンにも及び、攪拌効
果によってたとえ０．１％でも銅ロスが減少しうるなら
錬跋炉での鋼目収量は著しく増大する。

本発明者は攪拌装置の溶湯浸漬部分を空冷することによ
り意外にも侵食作用が相当に抑制されることを見出した
。

空冷方式自体は別に目新らしいものではないが、錬暖炉
の攪拌に空冷方式が提唱されそして試行されたことはな
かった。

これは、空冷程度では侵食抑制に効き目がないという考
えが支配的であり、これを確認するべく試行を行うこと
すら考えられもせず、頭から駄目であるときめてかかつ
ていた為である。

本発明者は敢えてこの固定した考え方に挑せんし、空冷
方式が相当の期間にわたって攪拌体の侵食を抑制するの
に有効であることを確認した。

攪拌体は空気冷却することによって、１００時間以上の
連続操業が可能となり、鋼中への銅ロスを現状より０．
１％程度減少することが可能となる。

斯くして、本発明は、錬鍜炉における高温溶体を攪拌す
るための攪拌装置であって、攪拌羽根および回転軸を具
備する攪拌体と、該回転軸を回転するための駆動装置と
、該攪拌羽根および回転軸の内部空洞に冷却用空気を送
排する装置とを包含する攪拌装置を提供する。

図面には本発明攪拌装置の一具体例が示しである。

錬鐸炉１０内には暖が投入され１２００〜１３００℃の
温度の溶体として適宜の加熱手段により保持されている
。

跋は出所によって変動するが０．７〜３．０％程度の銅
を含んでいる。

溶体中に攪拌羽根３および回転軸５を具備する攪拌体１
が炉蓋から懸吊されている。

回転軸５は炉蓋上に歯車７を装備し、歯車７は適宜の１
駆動源と連結される。

駆動歯車９によって回転せしめられる。炉蓋から回転軸
５を保護するためのプロテクタ６が垂下されている。

プロテクタ６は回転軸の回転中回転軸が添加されるパイ
ライトに肖って摩損するのを防止する。

回転軸５および攪拌羽根３の内部は空洞とされ、そこに
空気送入管１１が挿入されている。

送入空気は空洞内を立昇り、吸引ファン等の手段によっ
て吸引される。

排出される空気は３５０℃位に昇温しでおり、関連する
加熱設備において利用される。

錬鐸炉へ装入する還元剤の乾燥目的にも適宜使用されう
る。

回転軸５および攪拌羽根３は、枠材周囲に耐火材ライニ
ングを施すことによって一体的に形成される。

耐火材としては、例えば高アルミナ質のＳ ｓ ０２
Ａ １２０ｓ −Ｆ ｅ２０３系耐火材が好適なもの
−の一例である。

熱間強度を増すためにステンレス鋼ワイヤを数多添加し
てもよい。

操作において、 投入後、パイライトのような還元剤が
添加され、攪拌体を空冷しつつ溶体の攪拌がもたらされ
る。

パイライトの添加量は１０００に９宛２０〜３０に７相
当とされる。

攪拌時間は本空冷方式の攪拌体の使用により連続］、
００時間以上の操業が可能とされる。

空冷中の回転羽根および回転軸の周面には凝固した溶体
のコーティングが形成されることが見出された。

空冷において、攪拌体が充分の耐侵食性を示すのはこの
コーティングに由るものと考えられる。

実施例 平均０．７０％の銅分を含む銅製錬自溶炉からの跋を錬
鍜炉において図面に示したような攪拌体で攪拌しながら
処理した。

攪拌体の耐火材ライニングとしては６２％Ａ１□０３−
３５％５ｉ０２−３係Ｆｅ２Ｏ３耐火材を使用し、３％
のステンレス鋼ワイヤを増強の為に加えた０跋処理量は
１日平均６０Ｔ／Ｈであり、パイライトは約３０Ｋｐ／
分の割合で添加した。

溶体は１２４０〜１２９０℃に維持された。

攪拌体は４０ｒｌ）ｆｆの速度で回転した。連続操業を
４５時間継続後試験を中止しそして中正直前の錬鐸炉排
出端の鐸の含銅量を分析するさ平均０．５３％であった
。

従って、約０．２％の銅分が回収されたことになる。

攪拌体を引上げ、外観を検査したところ、攪拌羽根はほ
ぼ現形をさとめ、回転軸に鋳付きが存在するものも、狭
小化はほとんど生じていなかった。

上記回転体を連続操業試験した結果、１．００時間まで
は回転羽根は左程に形が崩れず１分使用に耐えうろこと
が判明した。

比較目的の為に、空冷しない攪拌体を使用したところ、
１０時間で回転羽根は崩壊した。

以上、本発明は、錬媛炉において空冷方式を使用する攪
拌装置が予期せぬ耐侵食性を有するという発見に基くも
のであり、万一攪拌羽根が芯部まで溶食されても事故の
起る心配はなく安全操業が確保される点で実操業におい
てきわめて有意義である。

本装置の使用により、長時間の攪拌が許容され、またパ
イライト添加量の増大も可能とされ、従来より多くの銅
分が回収される点で、資源的観点から有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明攪拌装置の一具体例を示す。 １・・・・・・攪拌体、３・・・・・・攪拌羽根、５・
・・・・一回転軸、７．９・・・・・・歯車、１１・・
・・・・空気吹込み管、１０・・・・・・錬 炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 錬鍍炉における高温溶体を攪拌するための攪拌装置
   であって、攪拌羽根および回転軸を具備する攪拌体と、
   該回転軸を回転するための駆動装置と、該攪拌羽根およ
   び回転軸の内部空洞に冷却用空気を送排する装置とを包
   含する攪拌装置。