JPS5934764B2 - シヤフト炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシャフト炉に係り、特に炉内還元ガスの流れを
可及的に均一化なし得るようにしたシャフト炉に関する
。

塊鉱石やペレット等の製鉄原料を、高炉を用いずに直接
還元する製鉄法にシャフト炉式製鉄法が知られている。

シャフト炉式製鉄法とは、シャフト炉と呼ばれる竪形筒
状の炉体内に、その頂部から製鉄原料を装入して満たす
一方、炉体底部に切出口を設けて炉内に原料の降下流を
形成し、更に炉体下部から水素及び一酸化炭素を主成分
とする高温の還元ガスを吹込んで炉内に満たされた原料
間の隙間を通過させつつ炉体頂部に形成された排気口へ
向けて流し、この間に炉内原料を還元するようにした製
鉄方法である。

炉体内へ還元ガスを吹込むためには、通常炉体下部の周
囲にリングヘッダを設け、炉体下部の周側壁に周に沿っ
て適当な間隔で形成された還元ガス吹込口と上記リング
ヘッダとを適宜連通するとともに、上記リングヘッダを
還元ガス供給源へと連結するなどの構造が採用され、還
元ガスは炉の周側壁から炉芯部に向けて吹込まれること
となる。

第１図は従来のシャフト炉の上部構造を示す概略断面図
であり、図示する如くシャフト炉ａの炉体すの頂部には
排気口Ｃが形成されており、また炉体す内にはその頂部
を貫通して原料投入管ｄ。

ｄが適宜長さ垂直に挿入されており、これらの原料投入
管ｄ、ｄの下端直下には原料分配器ｅ、ｅが懸垂支持さ
れている。

また、原料投入管ｄ、ｄの上端部には原料供給ホッパｆ
が設けられている。

ところが、以上の構成において前述の方法によって炉内
へ還元ガスを吹込むと、第１図中矢印Ａ。

Ａ・・・に示す如く炉内を上昇する還元ガスは炉側壁す
、近傍に偏って流れ、炉芯部に向う程還元ガスの流量密
度は低下する。

このため、炉内に満たされた原料Ｗの中で、炉側壁ｂ１
の近傍を降下するものは比較的に還元され易いが、炉芯
部を降下する原料Ｗは還元され難くなシ、切出口から排
出される製品が不均一となるという問題があった。

そこで、本発明者は従来のシャフト炉における以上の如
き問題点に鑑み、これを有効に解決するだめに本発明を
創案するに至ったものである。

従って、本発明の目的とするところは、シャフト炉式製
鉄法において、炉内還元ガスの流量分布をできる限シ均
一にし、炉内へ装入される製鉄原料をその投下された位
置に拘らず効果的に還元することにある。

以下に、本発明の好適−実例を添付図面に従って詳細に
説明する。

第２図は本発明に係るシャフト炉の上部構造を示し、シ
ャフト炉１の炉内上部には炉芯部イを取囲む如く隔壁２
が適宜長さ炉頂部より垂れ下げられておシ、この隔壁２
により囲まれて炉芯室３が形成されている。

炉芯室３の頂部中央には主排気口４が形成されている。

隔壁２と炉体上部側壁５との間に形成される環状室６内
には、その頂部を貫通して原料投入管１，７が適宜長さ
垂直に挿入されている。

また、上記環状室６の上部乃至頂部には副排気口８が形
成されている。

原料投入管７は太さの異なる２本の投入管７ａ、７ｂと
からなシ、これらは互いに摺動乃至挿抜自在に嵌挿され
、その隙間は水封装置９によって密封されている。

下方の投入管７ｂは図示しない昇降駆動装置によって昇
降動するようになされ、またこの投入管７ｂと炉体との
隙間は図示しないシール手段によって挿抜自在にシール
されている。

上方の投入管７ａの上端には原料供給ホッパ１０が設け
られておシ、この原料供給ホッパ１０内には図示しない
コンベアによって製鉄原料Ｗが供給されるようになされ
ている。

尚、１１は原料投入管７の下端に懸垂支持された分配用
コーンである。

主排気口４及び副排気口８にはそれぞれ、排気肢管１２
，１３が連結されており、これらの排気肢管１２，１３
は一括された後排気主管１４へと連結されている。

次に、以上の構成よシなる本発明シャフト炉の作用を詳
細に説明する。

原料供給ホッパ１０内に満たされる製鉄原料（以下、単
に原料という）Ｗは、その底部に形成された原料投入口
１０ａ、１０ａから原料投入管７内へと導入され、原料
投入管７内を落下しつつその下端へ至り、原料分配器１
１の周側面に形成された斜面に案内されて隔壁の周囲を
取巻く環状室６内へと分散放出される。

以上によシ、環状室６内へ放出される原料Ｗは、シャフ
ト炉１内が空の状態にある場合には、炉内底部まで落下
して底部よシ徐々に堆積していく。

このようにして、炉内原料レベルが隔壁２の下端２ａの
高さまで達すると、以後原料Ｗは隔壁２の周囲を取巻く
環状室６内に堆積され始め、その上面レベルは原料投入
管７の下端位置まで達して静止することとなる。

この状態において、投入管７ｂを例えばその上限まで上
昇させてやると、環状室６内には厚さｄからなる原料層
１５が形成されることとなシ、この原料層１５によって
環状室６内に上昇しつつ浸入しようとする還元ガス（図
中矢印Ａに示す）は浸入を妨げられていることになる。

従って、炉内を上昇する還元ガスはその大部分矢印Ｂに
示す如く炉内上方へ向う程炉芯部イに集中するようにな
り、この結果従来のシャフト炉式製鉄法において問題と
された炉内還元ガスの流量分布の不均一性、即ち炉内を
上昇する還元ガスが炉側壁近傍に偏って流れるという問
題が解決され、炉体底部に形成された図示しない切出口
からは製鉄原料Ｗが均一に還元されて排出されることに
なる。

尚、以上の作用説明においては、原料投入管７を上限ま
で上昇させて原料層１５の厚さｄを増加させることによ
シ、主排気口４からの排気量を副排気口８からの排気量
よりも多くした場合について説明したが、本発明シャフ
ト炉の運転方法は以上に限定されるものではなく、主排
気口４と副排気口８との排気量分配比率は炉内を降下す
る原料Ｗの降下速度分布等に応じて適宜設定されるもの
である。

即ち、炉芯部イを降下する原料の降下速度よシも炉側壁
近傍部を降下する原料の降下速度の方が速いような場合
には、炉側壁近傍部に還元ガスを集中的に流すことが必
要となシ、このような場合には主排気口４からの排気量
よシも副排気口８からの排気量を多くするべく、原料投
入管７を降下させて原料層１５の厚さｄを減少させれば
よい。

以上で明らかなように、本発明によればシャフト炉の炉
内頂部から炉芯部を取囲む如く隔壁を垂れ下げて炉芯室
を区画し、との炉芯室の頂部に主排気口を設け、上記隔
壁と炉体上部側壁との間に形成される環状室内にその頂
部を貫通して原料投入管を適宜長さ垂直に挿入するとと
もに、この原料投入管を昇降自在になし、更に、上記環
状室の上部に副排気口を設けたことにより上記原料投入
管を昇降させつつ環状室内に堆積される原料層の厚さを
変化させ、炉の排気を主排気口と副排気口とに適宜分配
しつつ炉内還元ガスの流れを制御することができ、従来
のシャフト炉において問題とされた炉内還元ガスの流量
分布の不均一を改善することができる。

更に、本発明シャフト炉においては炉内還元ガスを主排
気口と副排気口とに分配するに際してバルブ機構を一切
使用しないだめ、排ガス中の水分の影響を受けることが
なく、耐久性にも優れる。

即ち、粉塵と水分とが混ざって粘性を帯びバルブの開閉
動に支障を来すなどの虞れがないのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明するだめのもので、第１図は従来の
シャフト炉の上部構造を示す概略側断面図、第２図は本
発明に係るシャフト炉の上部構造を示す概略側断面図で
ある。 尚、図面中１はシャフト炉、２は隔壁、３は炉芯室、４
は主排気口、５は炉体上部側壁、６は環状室、７は原料
投入管、８は副排気口、１５は原料層、ｄは原料層の厚
さ、Ｗは原料である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉内頂部から炉芯部を取囲む如く隔壁を垂れ下げて
   炉芯室を区画し、との炉芯室の頂部に主排気口を設け、
   上記隔壁と炉体上部側壁との間に形成される環状室内に
   その頂部を貫通して原料投入管を適宜長さ垂直に挿入す
   るとともに、この原料投入管を昇降自在になし、更に、
   上記環状室の上部に副排気口を設けて、上記原料投入管
   を昇降させつつ環状室内に堆積される原料層の厚さを変
   化させ、炉の排気を主排気口と副排気口とに適宜分配し
   つつ炉内還元ガスの流れを制御するように構成したこと
   を特徴とするシャフト炉。