JPS5976808A - 粉状予備還元鉱石の重力移送路の吹抜け防止方法 - 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】 未発明は金）＋６酸化物を含有する粉粒状鉱石を予備品
見した後、溶融還元して溶融金属を製造する装置に才３
いて、ｆ備還元炉から溶融還元炉へ予備還元鉱石１を移
ｉＸする際の重力移送路内の吹抜は防止方法に関するも
のである。

近年、各種の金属酸化物を含イＪする鋲、石原料は塊状
祈、石が減少し、粉状もしくは小才１γ状鉱石が多くな
っており、今後ますまず紛れ）状鉱石の几−イ・りか増
加して行く傾向にある。従来は粉粒状鉱石にパ・ｒンタ
ーや炭材を添加してぺｌ／ントや焼結鉱なとに加１し塊
状物として使用していたが、塊成化のために余分のｆＩ
源やエネルギーを必要とするばか１．１でなく、焼成を
必要とする場合には焼成炉か５′：）Ｍ出されるカス中
のＮＯｘ　、ＳＯｘおよび゛タスＩ・ぢ゛を処理するた
めの費用も多大であるという欠点かある。

またクロｌ、　１八石の製錬によるフェロクロノ、の製
ＪｒＪのように、゛ｊＬ気炉で製錬する場合には、電力
原中位か数丁−Ｋ　Ｗ　Ｈ／　ｔにも達して、電力の高
いどころではきわめてコスト高になる。

本発明者らは以１−の１９情に化ツノ、さきに粉粒状η
、石を塊成化することなくｌｌ′Ｉ接使用し、電力を用
いずに溶融金属を製造する方法として、Ｐ　Ｉｉｉ　還
元炉において粉粒状η、石を流動層形式で予備ρ元Ｉ７
、これを竪形の溶融還元炉にその羽目から高温空気とノ
量、に吹込み、これを溶融還元する方法を開発し提案し
ている（特１ｉｉＱＩ＋／（５６−６３２９４）。

未発明は予備還元炉と溶融−元炉からなる溶融還元装置
において、粉粒状の予備ρ元鉱石を予備通元炉から溶融
５元炉へ移送する移送路の吹抜は防ＩＬ方法に係るもの
である。溶融還元における予備還元鉱、石の移送は、通
常の粉体移送と比較して次のような条ヂトを満足させる
必要がある。

１）予備還元Ｗ、石は予ｆｎ還元炉から高温で排出され
るのでこれに対処しなければならない。

２）予ｉｆｆ　還元炉から溶融還元炉の多数の羽目へ分
岐し、均笠に分配する必要がある。

３）羽１」１木当りの予備還元鉱石の吹込み晴を制御で
きること。

４）移送管内の予備還元鉱石が稀薄になることにより、
羽目送風ガスが移送管内を吹抜ける事故を防止てきるこ
と。

本発明は、以」―のような特別な条件のもとでも予備還
元鉱石の移送が円滑にでき、かつ溶融還元炉の羽＋１送
風カスか予備還元鉱石の移送路を吹抜（′ｌｌることを
予防することができる有効な方法を提供することを目的
とするものである。

本発明は、予ｉｆｆ　Ｍ元炉からり１出された粉状予備
還元η１石の重力移送路の途中に　この移送路の横断面
ＪＪ１の１０〜５０倍の横断面積を右する吹抜けｒ・知
箱を介装し、この吹抜ζ」ｆ知箱内の予Ｋ（１還元銘、
石の充Ｊが密度差の境界面の位置の変化を畠時検出し、
吹抜は発生の前兆を検知したとき前記移送路の遮断Ｊｒ
を閉１トすることを特徴とする。

本発明方法を実施する溶融還元装置の−っの実施例を示
す系統を第１図について説明する。

予備還元炉２は粉粒状の金属酸化物を含有する鉱石を供
給装置ｌによって供給される。溶融還元炉３から排出さ
れる高温還元カスの−，，ｆｏｐ、または全部が、予備
還元炉２に導入され、また必要にＩ４；シて供給ＩＪ４
がら粉粒状のフラフクス、固体還元材および還元カスな
とが供給される。粉粒状錆、石は、工・備還元炉２内で
流動層形式によって、乾燥、加熱、予備還元される。予
備還元された鉱石は、フラフクスなどとともに排出口５
より排出ネれ、重力移送路６の中を重力によって落下し
、次いで重力移送路６のド端に設けられた導入管９によ
って気体輸送方式により羽目送風支管８中に吹込まれ、
羽目送風支管８中の高温空気とともに溶融還元炉３内に
吹込まれる。本発明中記載の予備還元鉱７ＪにはＪ−記
粉料状フランクス、固体還元材をｌ（１４ｔする場合が
あり、これらを含めて予備還元鉱石という。

溶融還元炉３内には、供給装置により供給された塊状の
炭素系５元剤よりなる充填層が形成されている。溶融還
元炉３に吹込まれた予備還元鉱石は溶融還元炉３の内部
で溶融し、溶融還元炉の下部を滴ドする間に還元されて
、溶融金属と溶融スラグｋを生成し、排出［」１３より
適時炉外へ排出される。

未発＋４１７は、以−トに述べた予備還元鉱石の移送方
法における羽目送風ガスの吹抜は防止方法に関するもの
である。重力移送路の長さは、その移送路内を充ｊｉｉ
ｆする粉状予備還元鉱石の抵抗が羽目送風カス圧力とＴ
−備還元炉内のＪＬ力との差より大きくなるように設ｄ
（されるので、通畠は羽１−１送風カスの吹抜けは起こ
らない筈である。しかし、本発明名らか直視観察可能な
実験装置を用いて吹抜は現象について実験検８；１シた
結果、以ドに不才場合には重力移送路内の粉体が希釈さ
れて充填宛度が低トし　その粉体抵抗か羽目の圧力と予
備還元炉の１′−備昂元鉱イ」排出１１の圧力との差よ
り小さくなると羽１１圧の方か高いので羽１−１送風カ
スの予備口元炉−の吹抜けが起きることが明艮うかとな
った。

・８１屯力移送路Ｆ端に設けた導入省内に吹込む粉体輸
送用搬送カスが多量に予備還元炉へ逆流した場合。

・２）重力移送路内または予σ１１昂元炉の排出１１部
で粉体が凝集（焼結）などにより閉塞し、円滑に流れな
くなった場合。

羽１−１送風カスか予備還元Ｗ１石の移送路を吹抜ける
と、次に示す問題が生ずる。

ａ）流動層予＠還元炉内は高温で、かつＣＯを含む可燃
性の雰囲気であり、酸素を含む羽１１送風カスか予備ρ
元炉内に入ると爆発する危険性がある。

ｂ）予η１１但元炉内ので備品光鉱石を１１酸化させ、
かつ再耐化反Ｉｆｆ、による温度上ｙ１により炉項か損
傷する可能Ｐ１がある。

Ｃ）復帰に時間を要し、生産性か低ドする。

したがって、操業の安全確保と生産性向１−の立場から
羽１丁送風カスのＴ−備還元炉内への吹抜は防１１が重
要である。

第２図１オ木発明に係る吹抜は防止方法を説明する予備
還元鉄、石の重力移送路の縦断面図である。

７は吹抜は予知箱、１５は遮断弁を示す。吹抜は予知箱
７は重力移送路６の途中に介装され重力移送路６よりも
断面積を大きくしたものである。

本移送系統における予備還元鉱石の挙動は吹抜は限界に
近ずくと以ドに記すような現象を示す。

・ｉ）　ト記吹抜は原因のひとつである搬送カス逆流ｊ
−が増大する場合、搬送ガスが予備還元５１１石の千力
落−トを阻害し、その−・部を予＠還元炉へ逆流させる
ので移送路６内の予備還元鉱石は希釈されて充１前害度
が小さくなるのに対して、吹抜けに知知゛７内のｒ・備
品光鉱石は逆流カス流速の低トによって希釈率か小さく
なるので、１・１４名の予備還元炉、石の充Ｊｉｊｑ　
’序、′度は明１１仝に異なり　それらの充ｊｐ１害度
の１Ｎなる層の境界面１７は吹抜は予知箱内を隆ド１゜
ていく。吹抜けｒ・知知を設置しない場合重力移送路内
では、境界面の隆ト現象がｊｙられない。

２・　もうひとつの吹ｖｊ、ｔ−＋原囚である閉塞によ
り予ｆａｉｌ　ａ元鉱石か円滑に流れない場合も、その
閉塞位置か吹抜けｒ知知よりＴ　４ｉｉｉ　ａ元炉側に
あるＩＪ４合は前記（１）の場合と同様に吹抜は予知箱
７内で境界面１７か次第に瞥ドする。

本発明は吹抜は予知箱７内の１２、ド部２ケ所に充填害
瓜の差を和文Ｊ的に検知できるセンサー１６を挿入して
予備還元鉱石の充填密度差の境界面１７の位１ｄの変化
を常１１１１検出し、境界面１７がｒ知知内をド鋒しは
しめて検出４１ｆ＋が太き（変化した時は吹抜は発生の
ｒｉｉｉ兆であるので遮断弁１５を閉じて吹抜けを予防
する。

実験の結果より、吹抜は予知箱の断面積を以［に示す範
囲にするのが最適である。

１０≦Ｓｌ／Ｓ２≦５０ ここに Ｓｌ　：吹抜けＹ・知知の断面積 Ｓ２　・移送路の断面積 吹抜は予知箱の断面Ｋｊ’ｉが移送路の断面積の１０倍
に克たない場合は充Ｊ？ｉ密度差か明瞭に現われなくな
る。５０倍を越えると正常移送時における吹抜ζＪ予知
箱内の予備還元鉱石の落下速度が箸しく減少し、］′−
備昂几鉱石の凝集なとのトラブルや温度低ドを起しやす
い。

吹抜けｒ・知知の設置位ｎは移送路のＦ端近くに一１′
ｒ装するのが適当である。その理由は、吹抜は予知箱か
ら溶融還元炉側の粉体閉塞についてはこのｒ知知は効力
がないからである。

充愼密度差のある粉体層境界面１７を検知するセンサー
１６としては、〈１）電気抵抗差異を検出するセンサー
１′２）圧力差を検出するセンサー（ｊ）温度差センサ
ー・４）γ線による減ずい差を測定するセンサーなどを
用いることができる。これらのセンサーの検出値により
遮断弁１５を開閉上るシーケンス制御は公知の方法を利
用寸−ることができる。

また目的に応して、ｒ・知知を複数個設置することも１
＋（箭である。

本発明の効果は次の通りである。

ｒ・備還元炉と溶融還元炉と方何うなる溶融還元装置に
おける粉状のＰ　（Ｉｉｉ還元鉱石をＹ・備還元炉から
溶融還元炉に移送する場合（こ、重力による移送路とそ
の１端に設けた搬送カスによる吹ｉムみ装置とによれば
制御性よく移送することができ好ましい。その場合に搬
送カスが多Ｉｄに逆流したり、中力移送路内で予備還元
鉱石が凝集などにより閉塞Ｉ７円滑に移送されないこと
により１１紡けを生ずるおそれがある。本発明は、この
吹抜けを未然に確実に検出し、吹抜は防１１−をするこ
とができるので、吹抜けによる爆発、［■１酸化、生産
性ＨＩ３害等を起すことか完全に防止される、 実施例 １）溶融還元炉内径　１．２ｍ ２）予備還元炉内径　１．１ｍ ３）送風羽＋、＋　　　　ｌ　１７４木（粉体吹込みも
１１ねる。） ド没４本 ４）送風早　　　　１２０ＯＮｍ’／ｈｒ５）粉体移送
管：　内径　　　７５　ｍ　ｍ・ｑ入管　　　　内径　
　　２５ｍｍ ６）吹抜は予知箱内径　　　１００ｍｍ７）粉体搬送ノ
ｉス　Ｎ２ 」二部の試験炉を用いて、粉状クロトη、石（平均粒径
０．２ｍｍ）からのフェロクロムの製錬の操業と粉状の
鉄鉱石（”１２均粒径０．３７ｍｍ）からの銑鉄の製錬
の操業を行い、その際吹抜けを起こす槍まで搬送カス早
を増す方法と、原ネ゛１中に粗粒を混入して移送路を閉
塞させる方法によって吹抜は原因を作り、吹抜は予知箱
の効果を調へた結果、良ｆｉｆに作動することを確認し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶融還元装置の系統図、第２図は本発明方法を
説明する重力移送路の縦断面図である。 ｌ・・・粉粒状鉱石供給口、２・・・予備還元炉、３・
・・溶融節元炉、４・・・粉粒状フラフクス、固体還元
剤　還元カスなとの供給（−１，５・・・ｒ−備還元Ｗ
、排出１１．６・・・重力移送路、７・・・吹抜は予知
箱、８・・・羽１１送風支管、９・・・・ｑ人′庁、１
０・・・−搬送カス供給′４．１１・・・レースウニ・
ｒ、１２・・・固体炭素系昂元剤供給装置、、１３・・
・溶融金属と溶融スラグの１）１１ｆｆ　＋、＋　、　
　１４・・・送風木ｔｐ、Ｊ５・・・Ｃ断Ｊ「１６・・
・充填害度差検知センサー、１７・・・を備還元Ｗ、石
の充埴富度差の境界面 特訂出肋人　　川１喝製鉄株式会ン１ 代理人　　ゴｆ理士　　　小杉佳男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ’　　　Ｉ’　ｆｌｉｔ　還元炉と溶融−元炉とからな
   る溶融還元装；ｌ“′１の粉状Ｆ　Ｉｉｉ　還元鉱石の
   重力移送路の途中に、該移送路の横断面積の１０倍以上
   ５０倍以下の横断血精を右する吹抜は予知箱を介装置２
   、該吹抜は予知箱内の予備還元鉱石の充ｊ眞富度差の境
   界面の位置の変化を常１１ｊｒ検出し、吹）↓け発生の
   前兆を検知したとき１）１１記移送路の遮断弁を閉１１
   −することを特徴とする粉状ｒ・備昂元新、石の重力移
   送路の吹抜は防止方法。