JPS609575B2

JPS609575B2 - 溶煉炉

Info

Publication number: JPS609575B2
Application number: JP5337381A
Authority: JP
Inventors: 顕三村尾; 一男横松
Original assignee: Furukawa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Furukawa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1985-03-11
Also published as: JPS57169028A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は非鉄金属の鉱石から、その金属を生産する新規
な溶煉炉に係り、鉱石の内、粉状のものは炉の前部で瞬
間的に溶解せしめ、塊状、粒状鉱石は炉の後部の煉銭部
で、前部で発生した高温ガスで予熱されると共に、電気
によって溶解するようにした溶煉炉に関するものである
。

Ｊ般に硫化鋼鉱を原料とする懸垂熔煉法は、第１図及び
第２図の在来設備についての説明からわかるように、他
の溶煉法に較べ多くの利点を有する反面、多くの欠点を
もっている。

そこで先づ従来の懸垂溶煉炉である第１図について説明
する。

炉ａに於ては紛状鉱ｂは熱空気ｃと共に炉頂の精鉱燃焼
装置ｄか・ら炉の反応塔ｅ内に吹込まれる。

かくて反応塔ｅ内に於てこの粉状鉱ｂ中の可燃成分であ
る硫黄、鉄は高温の熱空気ｃと反応して溶解し、セット
ラｆに溜められる。この湯留り部であるセットラｒで溶
体は比重差によってＣ比ＳとＦｅＳの混合物である銭と
がｅｏ・Ｓｉ０２を主成分とする銭に分けられる。銭ｈ
は銭抜口ｈ′から電気嫁銭炉ｉに導入される。一方銭ｇ
は銭抜口ｇから、次の工程である転炉の要求に応じて抜
き出される。一方懸垂熔煉炉ａからの高温排ガスｉはセ
ットラｆ及び排煙道ｋを通ってボィラｑで冷却される。

露気煉銭炉ｉに入った銭は電極１を通って通電された電
熱によって加熱保持され、雷気煉銭炉ｉに袋入された塊
状鉱ｍ、フラックスｎ等と混合され、銅分は更に炉底に
沈降し、僅かに残った銅分を含んだ銭のみが抜口ｈ″か
ら系外に排出される。以上第１図に示す在来の溶煉炉に
ついて、欠点を要約すると、‘１’ 懸垂港煉炉ａ内は
酸化雰囲気であるため、マグネタィト（Ｆｅ３０４）と
称する融点の高い酸化物が生成され易く、これが炉床に
沈積し炉床が上昇する。

この結果セットラｆの傷蟹りの容積が小さくなり、転炉
の要求に応じた金皮ｇの量が確保できなくなるので、炉
床の上昇には充分な注意が必要であると共に、この防止
策として燃料を常時焚く必要がある。【２｝セットラ
ｆの湯の深さを大きくすると炉床の温度が下がり前記し
た炉床が上昇するため、湯の深さにも一定の限界がある
。

従って必然的に鍍ｈの層が薄くなり、破けこ含まれる銅
が多くなると共に、前記したマグネタィトに包含された
銭の粒子と合わさって全体として鍍中に含まれる銅分が
増加し、銅損失の原因となる。（３｝懸垂溶煉炉ａで
発生した高温排ガスｉは約１３００ｏ０の高温であると
共に、ガス中に溶融状態で多量のダストが含まれている
。

この高温排ガスｉはボィラｇで冷却されるが、含まれて
いるダスト、更には高温のため、ボィラの設計には充分
な注意が必要であると共に、現状では他の一般的なボィ
ラに較べ、極端に大きくしなければならないが、それで
もボィラトラブルは解消し難い。｛４｝排煙道ｋとボ
ィラｑの継ぎ部は高温部と低温部の接点でありこの部分
に高温排ガスｉ中に含まれる溶融ダストが急冷されて堆
積し易く、系列の通気を疎外するためこの部分に燃料を
焚くか、又は最期休炉してダイナマイトで除去するか、
何れかの方法をとる必要がある。

｛５｝溶煉炉と竜気煉鍍炉が別々に設置されているの
で、設備が複雑化し、更に建設費が嵩み、場所と空間を
必要とする。これ等の諸欠点を補なうために溶煉炉と露
気煉鍍炉を一つにした溶煉炉（特許第６１７９９ｙ号（
特公昭４６−３８５３））が発明されたが、この炉につ
いて第２図を参考にして説明する。

反応塔１、粉状鉱２、熱空気３、精鉱燃焼装置４の方式
については第１図で説明したと全く同一であり、セット
ラ５の湯溜り部に電極１０を設置したことが特徴である
。

銭６は鍍抜口６′から抜き出し転炉へ送る。銭７はセッ
トラ５に設けてある電極１０の電熱によって煉鍍される
と共にセットラ５から装入されたフラックス１２と化合
銅損失の少なし、鍍７となって鍍抜口７′から流出させ
る。反応塔１で発生した高温排ガス９はセットラ５から
装入された塊状鉱１１フラックス１２を子熱すると共に
自身の温度を１０００ｑｏ程度に低下させる。

更に高温排ガス９に含まれるダストは上記・塊状鉱１１
、フラックス１２と接触して落下し、比較的ダストの少
ない排ガス９となって排煙道８を通りポィラ１３で冷却
される。

電極１川ま通電されることによって塊状鉱１１及びフラ
ックス１２を溶融すると共に、炉床の上昇を防止し、湯
溜り部の容積を常に一定に保つ。即ち燃料として焚く重
油よりも、熱効率が遥かに高い電熱によって炉床を保っ
ている。次ぎに第２図について、特許第６１７９９計号
溶煉炉の欠点を述べると【１’ 反応塔１をセツトラ５
の湯面から一定の高さ以上に保っている。

この高さは第１図の溶煉炉についても言えることだが「
現在の世界各地のこの種溶煉炉の反応塔は、溶解能力に
よっても異なるが、最低８の、高い所では１２〜１３肌
に達している。

従ってこの反応塔１からの放射熱が非常に多く、この熱
を補なうために多量の燃料を必要としている。（２）反
応塔１は内面煉瓦積み構造となっており、この煉瓦の寿
命が高温雰囲気であるため短かし「。

（３’排煙道８はその構造が排ガスを炉の上面から排出
するアップテイク方式となっているため、この部分に付
着したダストが炉内に落下し、これを溶かすために矢張
り燃料を必要とする。

次ぎに上記欠点の除去を目的とした本発明にかかる実施
例を、第３図について説明する。本発明による炉は総煉
部１と煉表皮部２に大別される。粉状鉱３は熱空気４と
共に糟鉱燃焼装置５によって溶煉部１に於て瞬時に酸化
反応を起し、粉状鉱を港煉する。糟鉱燃焼装置の位置は
前面に設置するが、場合によっては傷面からの高さが反
応に必要な空間を満たしておれば天井に設置することも
できる。更に糟鉱燃焼装置の本数は粉状鉱の処理能力に
よって１本乃至は複数本とすることができる。溶嫁部１
で溶解した溶体は直ちに炉下部の湯溜り部に溜められ鍍
６と被７に分離される。仕切り壁８は溶煉部１の高温放
射熱を遮断すると共に高温ダストの飛散を防止し、次の
煉鍍部２の電極消耗を防止する。この高さは高温排ガス
１３が煉鍍部へ流出する際の通気の抵抗を増大しない高
さとする。煉鍍部２は電極９に通電されることによって
塊状鉱１０「フラックス１１を熔融し乍ら、同時に鉄
７のクリーニングを行なう。更に熱効率のよい電熱によ
って、炉床の上昇を防止する。溶煉部１、煉鍍部２を通
して溜められた鍍６は被抜口６′から転炉の要求に応じ
て抜き出される。一方煉銭部２でクリーニングされ、僅
かに銅分を含んだ銭７は銭抜口７′から系外に取出され
る。溶煉部１で発生した高温排ガス１３は仕切り壁８と
湯面との間の空間部を通過するが、高温排ガス１３中に
含まれるダストの一部は仕切り肇８に衝突し慣性によっ
て落下する。

更に、この高温排ガス１３は煉銭部２に袋入された塊状
鉱１０、或いはフラックス１１を子熱する。従って排ガ
ス自身の温度はこの部分で熱を与えることによって低下
すると共に、ガス中の溶融ダストも冷却され、塊状鉱１
０、フラックス１１に衝突することによって、落下する
。煉綾部２を通過して、温度が下がり、ダストの含有量
が減少した排ガス１３は炉のサイドに設けた排煙道１２
を通り、次の冷却設備であるボィラ１４に導かれる。本
発明によれば、従来の方法における欠点が取り除かれる
ばかりでなく、更に次のような利点が得られる。

‘１｝従来の懸垂溶煉炉に較べて反応塔がないａ一
般に反応塔の放散熱は、１９けｃａｌ／〆ｈ〜２肌ｃａ
ｌ／〆ｈである。

最近の大型炉の反応塔の表面積は、２００め程度である
ので、放散熱は３０００Ｍｃａｌ／ｈ〜５０００Ｍｃａ
ｌ／ｈとなる。反応塔でこの放散熱を桶なうために重油
を使用するものとするとこれに要する重油の量は、５０
０ｋ９／ｈ〜８３０ｋ９／ｈとなる。即ち本炉の採用に
よって、この燃料が節減できる。

ｂ反応塔内の温度は１３００００の高温であるので、
内張りの煉瓦に高価な蚤鏡煉瓦を用いているが、物理的
、化学的な作用によって損傷が著しく、２年乃至３年の
周期で、煉瓦を取替える必要があるが、本発明の場合、
反応塔が不要となるのでこの工事が省略される。

ｃ溶煉炉全体の高さが低くなり建設費が安くなると共
に、冷却水等の設備が不要となり簡素化される。

｛２１高温放射熱を遮断する仕切り壁８を設けること
により、溶嫁部１の高温を保持し、更に溶融ダストを補
集する。

一方煉磯部２は排ガスと袷物１０，１１の熱交換によ
り熱を回収し、湯温の低下は電極による電気エネルギー
で保持される。‘３１溶煉部１から排出される高温排
ガス（１３００℃）エネルギーで、煉銭部２に装入され
た冷物（塊状鉱１０、フラックス１１）が直接加熱され
るので省エネルギーとなる。

同時に高温排ガスに含まれている溶融ダストが、この該
冷物で補集される。‘４’炉床が安定する。

第２図の溶煉炉と同じく、炉床を電熱加熱するため炉床
の上昇がなく溶煉炉、転炉を含めた操業が安定される。

（５｝排煙道の管理が容易である。排ガス１３の温度
低下によって排煙道の熱負荷が低下し、排煙道のダスト
溶融、付着等によるトラブルがなくなる。

更に構造がサイドテークであるので、在来の排煙道から
の付着ダストが炉内に落下することがなく、従ってこれ
を溶解するための燃料が不要となる。■ ボイラのトラ
ブルがなくなる。

排ガス１３の温度低下によって、ボィラ１４の入口の排
ガス１３の温度を低くでき、ボイラ構造を小型にできる
と共に、ダストトラブルがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は在来の溶煉設備の代表的な概略断
面図、第３図は本発明による港煉炉の概略断面図である
。１・・・・・・溶煉部、２・・…・煉銭部、８…．・．
仕切り壁、９・・・・・・電極、１０・・・・・・塊状
鉱石、１１・・・・・・フラツクス、１３……排ガス。簾ｌ図鍵２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１溶煉部と、電極およびその周囲に塊状鉱石、フラツ
クス等を投入できる装置を有する煉■部と、排煙道とを
有する溶煉炉において、前記溶煉部と煉■部とを仕切壁
で区分し、該仕切壁は溶煉部で発生した高温排ガスを炉
内の湯面と仕切壁との間の空間に通すように構成かつ配
置され、前記排煙道は、排ガスを側方から取出すように
設置されていることを特徴とする溶煉炉。