JPS63128131A - 粒状物質の溶解方法及び溶解炉 - Google Patents
粒状物質の溶解方法及び溶解炉Info
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- JPS63128131A JPS63128131A JP62274592A JP27459287A JPS63128131A JP S63128131 A JPS63128131 A JP S63128131A JP 62274592 A JP62274592 A JP 62274592A JP 27459287 A JP27459287 A JP 27459287A JP S63128131 A JPS63128131 A JP S63128131A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、プラズマ炉のような電気炉において、炉蓋
に配列されたバーナ電極と炉底に配列された底部電極と
の間に発生する少なくとも一つの電気アークにより粒状
物質、特に灰塵を含む金属又は金属酸化物を溶解する方
法に関するもので、電気炉内では溶解されるべき粒状物
質は電気アークを囲む空間に導入され、電気アークの幅
射熱によって溶解され、炉底部を覆う溶融浴中に集めら
れる。また同様に、この発明はその溶解方法を実現する
溶解炉に関するものである。
に配列されたバーナ電極と炉底に配列された底部電極と
の間に発生する少なくとも一つの電気アークにより粒状
物質、特に灰塵を含む金属又は金属酸化物を溶解する方
法に関するもので、電気炉内では溶解されるべき粒状物
質は電気アークを囲む空間に導入され、電気アークの幅
射熱によって溶解され、炉底部を覆う溶融浴中に集めら
れる。また同様に、この発明はその溶解方法を実現する
溶解炉に関するものである。
（従来技術とその問題点）
例えば、ドイツ特許公開Ｄ Ｅ −Ａ −３４１９５７
５号で知られるように、炉蓋又は側壁に設けられた開口
を通して溶解炉に灰塵を含む粒状物質が装入されると、
灰塵の一部は排気ガス流によって持ち去られることは避
けることができない。特に、これは溶解還元処理におい
ては大量の排気ガスを生成する結果として発生し、消費
エネルギ比の増大を招来する。
５号で知られるように、炉蓋又は側壁に設けられた開口
を通して溶解炉に灰塵を含む粒状物質が装入されると、
灰塵の一部は排気ガス流によって持ち去られることは避
けることができない。特に、これは溶解還元処理におい
ては大量の排気ガスを生成する結果として発生し、消費
エネルギ比の増大を招来する。
これらの欠点を避けるため、かかる溶解方法においては
、真直に燃焼するプラズマジェットを囲んで垂直に配置
される冷却スリーブ内に、粒状物質を接線方向に吹き込
むことがヨーロッパ特許公開Ｅ Ｐ −Ａ −００７１
３５１号で知られている。ここでは、プラズマバーナと
溶融浴との間に形成されるプラズマの幅射熱のために、
粒状物質は溶融され、冷却スリーブに沿って膜状に流出
し、最後に溶融浴に落下する。この方法は、冷却スリー
ブを流下する融液の膜がほとんど断熱効果を示さないこ
とから、エネルギの大部分が冷却による損失を引き起こ
すという欠点がある。
、真直に燃焼するプラズマジェットを囲んで垂直に配置
される冷却スリーブ内に、粒状物質を接線方向に吹き込
むことがヨーロッパ特許公開Ｅ Ｐ −Ａ −００７１
３５１号で知られている。ここでは、プラズマバーナと
溶融浴との間に形成されるプラズマの幅射熱のために、
粒状物質は溶融され、冷却スリーブに沿って膜状に流出
し、最後に溶融浴に落下する。この方法は、冷却スリー
ブを流下する融液の膜がほとんど断熱効果を示さないこ
とから、エネルギの大部分が冷却による損失を引き起こ
すという欠点がある。
ドイツ特許公開ＤＥ−Ａ−３４１９５７５号で知られる
方法によれば、溶解領域におけるエネルギ損失は防止さ
れる。しかし、プラズマバーナの燃焼が溶解領域に間接
的に与えられるため、大きな冷却水の損失がプラズマバ
ーナ内で生じる結果、プラズマバーナに投入される電気
エネルギに比して得られるエネルギ量が低いという問題
点がある。
方法によれば、溶解領域におけるエネルギ損失は防止さ
れる。しかし、プラズマバーナの燃焼が溶解領域に間接
的に与えられるため、大きな冷却水の損失がプラズマバ
ーナ内で生じる結果、プラズマバーナに投入される電気
エネルギに比して得られるエネルギ量が低いという問題
点がある。
（発明の目的）
この発明は、粒状物質、特に製鉄業における除塵設備及
び他の冶金的設備から出る鉄及び鉄酸化物を含む灰塵を
溶解又は還元でき、要すれば、その中でエネルギーの高
利用が達成され、粒状の物質の排出が防止される方法、
及びその方法を実現する溶解炉を提供することを目的と
する。
び他の冶金的設備から出る鉄及び鉄酸化物を含む灰塵を
溶解又は還元でき、要すれば、その中でエネルギーの高
利用が達成され、粒状の物質の排出が防止される方法、
及びその方法を実現する溶解炉を提供することを目的と
する。
（目的を達成するための手段）
この目的は次のように達成される。電気アークを囲む空
間に溶解されるべき物質の固定床が形成され、固定床は
炉底部又は溶融浴にその根底を有し、電気アークの周囲
を囲んでおり、電気アークに対面する側の固定床上で物
質が溶解される。その結果、固定床は溶解された物質の
容積程度、炉心に向けて略放射状に移動され、溶解すべ
き材料は固定床と固定床を外側から囲む殻との間に供給
されることになる。
間に溶解されるべき物質の固定床が形成され、固定床は
炉底部又は溶融浴にその根底を有し、電気アークの周囲
を囲んでおり、電気アークに対面する側の固定床上で物
質が溶解される。その結果、固定床は溶解された物質の
容積程度、炉心に向けて略放射状に移動され、溶解すべ
き材料は固定床と固定床を外側から囲む殻との間に供給
されることになる。
この方法を実現する溶解炉は、少なくとも一つの底部電
極を有する浴形状の炉底部と、その上に連続する炉中央
部と、少なくとも一つのバーナ電極を有し炉中央部を覆
う炉蓋とを備え、その特徴は、炉中央部が炉底部に対し
て回転可能に装着され、炉中央部の内部に対面する表面
には半径方向内方に突出し円周方向にくさび状の突出部
が構成されていることである。
極を有する浴形状の炉底部と、その上に連続する炉中央
部と、少なくとも一つのバーナ電極を有し炉中央部を覆
う炉蓋とを備え、その特徴は、炉中央部が炉底部に対し
て回転可能に装着され、炉中央部の内部に対面する表面
には半径方向内方に突出し円周方向にくさび状の突出部
が構成されていることである。
好ましい実施例によれば、突出部は炉中央部の円周方向
にスパイラル形状の内表面を有し、この突出部のスパイ
ラル形状の内表面は好ましくは炉中央部のほぼ全内周に
わたって延び、突出部の半径方向最小部と最大部との間
には炉中央部の薄い環状部分のみを越えて延びるように
傾斜面が設けられている。
にスパイラル形状の内表面を有し、この突出部のスパイ
ラル形状の内表面は好ましくは炉中央部のほぼ全内周に
わたって延び、突出部の半径方向最小部と最大部との間
には炉中央部の薄い環状部分のみを越えて延びるように
傾斜面が設けられている。
炉中央部の回転に伴って固定床が共回転するのを防ぐた
め、炉底部と炉蓋との間に半径方向でかつ垂直方向のプ
レートが適当に設けられ、このプレートはほぼ固定床の
高さ及び厚さに広がり、炉底部及び／又は炉直に円周方
向に移動不能に支持されている。
め、炉底部と炉蓋との間に半径方向でかつ垂直方向のプ
レートが適当に設けられ、このプレートはほぼ固定床の
高さ及び厚さに広がり、炉底部及び／又は炉直に円周方
向に移動不能に支持されている。
また、有利なことには、半径方向のプレートは、炉中央
部に配列されたガイド装置によって突出部の内表面に従
って半径方向に移動可能であり、これにより固定床の内
側に形成される焼成境界層がこわされ、そのためこの境
界層の過燐酸が避けられ、炉心に向かう半径方向の材料
流動が維持される。
部に配列されたガイド装置によって突出部の内表面に従
って半径方向に移動可能であり、これにより固定床の内
側に形成される焼成境界層がこわされ、そのためこの境
界層の過燐酸が避けられ、炉心に向かう半径方向の材料
流動が維持される。
好ましい実施例によれば、ガイド装置は半径方向のプレ
ートに配列されたつかみ金、ドック部材とともに互いに
共同作用する溝又は舌片によって形成され、この溝又は
舌片は突出部の内表面に対して等距離で、又その半径方
向外側で延びるように炉中央部に配列されている。
ートに配列されたつかみ金、ドック部材とともに互いに
共同作用する溝又は舌片によって形成され、この溝又は
舌片は突出部の内表面に対して等距離で、又その半径方
向外側で延びるように炉中央部に配列されている。
粒状物質を装入するため、有利なことには炉中央部と炉
蓋との間には環状の間隙が設けられ、これに向けて少な
くとも一つの粒状物質の供給手段が配置され、その寸法
は好ましくは突起の半径方向最大部分と最小部分の差と
ほぼ一致するのがよい。
蓋との間には環状の間隙が設けられ、これに向けて少な
くとも一つの粒状物質の供給手段が配置され、その寸法
は好ましくは突起の半径方向最大部分と最小部分の差と
ほぼ一致するのがよい。
単一の供給手段をうまく動作させるため、好ましくは供
給手段は炉中央部と同期して回転し得るようになってい
る。
給手段は炉中央部と同期して回転し得るようになってい
る。
以下、この発明は添付図面に示された一実施例によって
より詳細に説明される。
より詳細に説明される。
（実施例）
第１図は本発明に係る溶解炉の一部断面側面図で、第２
図はこの溶解炉の空の状態の一部断面平面図である。第
３図及び第４図は溶解作業中における異なる状態の炉中
央部の第１図のＩＩ［−ＩＩＩ線断面図である。
図はこの溶解炉の空の状態の一部断面平面図である。第
３図及び第４図は溶解作業中における異なる状態の炉中
央部の第１図のＩＩ［−ＩＩＩ線断面図である。
図に示された溶解炉は概ね三つの主要部品からなるプラ
ズマ溶解炉である。浴形状の炉底部３には耐火物質性の
ライニングｌが施されるとともに、少なくとも一つの底
部電極２が設けられている。
ズマ溶解炉である。浴形状の炉底部３には耐火物質性の
ライニングｌが施されるとともに、少なくとも一つの底
部電極２が設けられている。
はぼ円筒状の炉中央部４は炉底部３上に回転可能に装着
されるとともに、垂直方向上方に延びている。炉蓋６は
回転可能な炉中央部４を越えて側方に突出するコンソー
ル５によって炉底部３に支持され、この炉蓋６には開ロ
アを通って炉内部８に達する少なくとも一つのバーナ電
極９が設けられている。さらに炉蓋６には耐火物質性の
ライニングＩＯが施され、この炉蓋６は炉の排気ガスを
排出するための開口１１を含むとともに、任意ではある
が還元剤、例えば炭素を供給するための開口１２を含ん
でいる。これらの開口はプラズマバーナ電極９を囲んで
設けられている。
されるとともに、垂直方向上方に延びている。炉蓋６は
回転可能な炉中央部４を越えて側方に突出するコンソー
ル５によって炉底部３に支持され、この炉蓋６には開ロ
アを通って炉内部８に達する少なくとも一つのバーナ電
極９が設けられている。さらに炉蓋６には耐火物質性の
ライニングＩＯが施され、この炉蓋６は炉の排気ガスを
排出するための開口１１を含むとともに、任意ではある
が還元剤、例えば炭素を供給するための開口１２を含ん
でいる。これらの開口はプラズマバーナ電極９を囲んで
設けられている。
回転可能な炉中央部４は炉底部３の周囲に沿って一様に
配置された複数のローラ１３．１４によって炉底部３上
に装着され、ローラ１３はその軸とともに回転可能な炉
中央部の重量を吸収するように炉心又は炉軸１５に向け
て放射状に配列され、ローラ１４はその軸とともに炉底
部上に装着されるように垂直に配列され、炉底部３に対
して炉中央部４の中心を一致させている。
配置された複数のローラ１３．１４によって炉底部３上
に装着され、ローラ１３はその軸とともに回転可能な炉
中央部の重量を吸収するように炉心又は炉軸１５に向け
て放射状に配列され、ローラ１４はその軸とともに炉底
部上に装着されるように垂直に配列され、炉底部３に対
して炉中央部４の中心を一致させている。
回転可能な炉中央部４は殻１７によって形成され、この
殻１７はその外側１６を円形−円筒状に形成されるとと
もに外側に垂直方向に配列されたリブ１８によって補強
されている。下端部においては、炉中央部４には放射状
内方に向かう水平フランジ１９が設けられ、この水平フ
ランジ１９は水平方向のローラ１３上に置かれ、炉底部
３の外周方向に突出している。殻１７は炉蓋６の下端２
０よりも少し高く、その内径２１は炉蓋の外径よりも大
きくなっており、そのため炉蓋６と炉中央部４の殻１７
との間には上方に開口した環状の間隙２３が形成されて
いる。装入すべき粒状物質２５のための供給管２４とし
ての供給手段はこの環状間隙２３に向けて設置されてい
る。
殻１７はその外側１６を円形−円筒状に形成されるとと
もに外側に垂直方向に配列されたリブ１８によって補強
されている。下端部においては、炉中央部４には放射状
内方に向かう水平フランジ１９が設けられ、この水平フ
ランジ１９は水平方向のローラ１３上に置かれ、炉底部
３の外周方向に突出している。殻１７は炉蓋６の下端２
０よりも少し高く、その内径２１は炉蓋の外径よりも大
きくなっており、そのため炉蓋６と炉中央部４の殻１７
との間には上方に開口した環状の間隙２３が形成されて
いる。装入すべき粒状物質２５のための供給管２４とし
ての供給手段はこの環状間隙２３に向けて設置されてい
る。
この環状間隙２３には炉蓋６に設けられ外方に突出する
耳部２６が一部またいでおり、この耳部２６によって炉
Ｍ６はコンソール５上に載置されている。
耳部２６が一部またいでおり、この耳部２６によって炉
Ｍ６はコンソール５上に載置されている。
炉中央部４の内側では、第３図及び第４図から特に明ら
かなように、放射状内方向に向かう突出部２７が設けら
れ、この突出部２７の高さはフランジ１９の上端から炉
蓋の下端２０まで延びている。回転可能な炉中央部４の
内表面２９上では突出部２７は上方から見てスパイラル
状に形成され、はとんど炉中央部４の全内周にわたって
半径方向最小部３０から最大部３１の間に延びている。
かなように、放射状内方向に向かう突出部２７が設けら
れ、この突出部２７の高さはフランジ１９の上端から炉
蓋の下端２０まで延びている。回転可能な炉中央部４の
内表面２９上では突出部２７は上方から見てスパイラル
状に形成され、はとんど炉中央部４の全内周にわたって
半径方向最小部３０から最大部３１の間に延びている。
この半径方向最小部３０と最大部３１との間には傾斜面
３２が設けられ、これは両者を接続し、炉中央部４の薄
い環状部分を越えて延びている。
３２が設けられ、これは両者を接続し、炉中央部４の薄
い環状部分を越えて延びている。
炉底部３と炉Ｍ６との間には、半径方向で垂直方向に延
びるプレート３３が炉内８内周に一定間隔で挿入され、
これらのプレートは各々その下端が炉底部３の半径方向
ガイド３４内に位置し、その上端が炉Ｍ６の半径方向の
ガイド３５内に位置して互いに移動可能となっている。
びるプレート３３が炉内８内周に一定間隔で挿入され、
これらのプレートは各々その下端が炉底部３の半径方向
ガイド３４内に位置し、その上端が炉Ｍ６の半径方向の
ガイド３５内に位置して互いに移動可能となっている。
第３図及び第４図から明らかなように、４枚のプレート
３３が設けられ、これらは円周方向に一定間隔で配列さ
れている。
３３が設けられ、これらは円周方向に一定間隔で配列さ
れている。
回転可能な炉中央部４に配列されたガイド手段３６はこ
れらのプレート３４の半径方向への移動に役立ち、この
ガイド手段は殻１７の外側に配列され半径方向外方を片
持ち支持されたレール３７によって構成され、レール内
には突出部２７の内表面２９に対して等距離となるよう
に形成された環状の溝３８が設けられている。この′ｆ
Ｉｔ３８内にはプレート３３の突起２９に配列され半径
方向外方に向かうつかみ金ドック部材４０が挿入されて
いる。突起３９に対して回転する炉中央部４の殻１７を
通って突起３９の移動を許すため、殻１７及び通常はそ
れとともに突出部２７は高さ方向に二つに分割され、こ
れら二つの部分の間には間隙４１が設けられ、これは突
起３９の高さと一致している。殻１７の二つの部分の接
続は殻１７の上側部分に配列された半径方向のフランジ
４２によって実現され、フランジ４２には垂直下方に向
かう股部分４３が連続し、股部分４３は順次レール３７
に剛体的に接続されている。プレート３３の突起３９の
長さは、各プレート３３の外方端が突出部２７の内表面
２９から少しの距離に位置し、回転可能なプレート３３
の摩擦が炉中央部４の回転を阻害しないように設定され
ている。 炉中央部４を回転させるため、炉中央部４に
はその外側に配置されたギヤリム４６が構成され、その
中では駆動モータのピニオン（図示せず）が噛合されて
いる。
れらのプレート３４の半径方向への移動に役立ち、この
ガイド手段は殻１７の外側に配列され半径方向外方を片
持ち支持されたレール３７によって構成され、レール内
には突出部２７の内表面２９に対して等距離となるよう
に形成された環状の溝３８が設けられている。この′ｆ
Ｉｔ３８内にはプレート３３の突起２９に配列され半径
方向外方に向かうつかみ金ドック部材４０が挿入されて
いる。突起３９に対して回転する炉中央部４の殻１７を
通って突起３９の移動を許すため、殻１７及び通常はそ
れとともに突出部２７は高さ方向に二つに分割され、こ
れら二つの部分の間には間隙４１が設けられ、これは突
起３９の高さと一致している。殻１７の二つの部分の接
続は殻１７の上側部分に配列された半径方向のフランジ
４２によって実現され、フランジ４２には垂直下方に向
かう股部分４３が連続し、股部分４３は順次レール３７
に剛体的に接続されている。プレート３３の突起３９の
長さは、各プレート３３の外方端が突出部２７の内表面
２９から少しの距離に位置し、回転可能なプレート３３
の摩擦が炉中央部４の回転を阻害しないように設定され
ている。 炉中央部４を回転させるため、炉中央部４に
はその外側に配置されたギヤリム４６が構成され、その
中では駆動モータのピニオン（図示せず）が噛合されて
いる。
炉底部３は融液４８のための栓付開口４７及びスラグ５
０のための多数の栓付開口４９を有し、これらは第２図
に概略量されている。
０のための多数の栓付開口４９を有し、これらは第２図
に概略量されている。
粒状物質を溶解する場合、溶解炉は次のように機能する
。
。
供給手段２４によって溶解炉に装入がなされ、バーナ電
極９と底部電極２との間に電気アーク５１が点火される
と、溶解されるべき物質２５の固定床が炉内部８に形成
され、この固定床は溶解液４８にその根底を有するとと
もに、電気アーク５１又はプラズマジェットに対面する
ほぼ円錐状の表面５２を有し、その表面はプラズマジェ
ット５１の半径方向の幅射熱によってたえず溶解される
。このようにして凹所が形成され、その傾斜角αは遊離
物の堆積に作って溶解されるべき物質２５の平静角度よ
り急勾配となる。
極９と底部電極２との間に電気アーク５１が点火される
と、溶解されるべき物質２５の固定床が炉内部８に形成
され、この固定床は溶解液４８にその根底を有するとと
もに、電気アーク５１又はプラズマジェットに対面する
ほぼ円錐状の表面５２を有し、その表面はプラズマジェ
ット５１の半径方向の幅射熱によってたえず溶解される
。このようにして凹所が形成され、その傾斜角αは遊離
物の堆積に作って溶解されるべき物質２５の平静角度よ
り急勾配となる。
こうして液相と粒状物質との間の固定床の表面５２には
良好な挙動の境界層５３が形成される。この境界層は物
質２５を集めて焼成して形成されたものであるが、これ
は凹所をその崩壊から防ぐに十分な機械的強度を有する
。
良好な挙動の境界層５３が形成される。この境界層は物
質２５を集めて焼成して形成されたものであるが、これ
は凹所をその崩壊から防ぐに十分な機械的強度を有する
。
炉中央部４の回転により、粒状物質２５はスパイラル状
突出部２７の作用により溶解されるべき物質２５が内側
で溶解するまで炉心１５に向けて運ばれる。
突出部２７の作用により溶解されるべき物質２５が内側
で溶解するまで炉心１５に向けて運ばれる。
かかる操作中、炉底部３と炉蓋６との間に半径方向で垂
直方向に配列されたプレート３３が固定床を炉中央部と
ともに回転するのを防ぐことになる。
直方向に配列されたプレート３３が固定床を炉中央部と
ともに回転するのを防ぐことになる。
さらに、これらのプレート３３は、第３図に示されてい
るように、プレート３３が半径方向の、最内側に移動さ
れることにより半径方向に作用する圧力によって境界層
５３を間欠的に破壊する。これにより内部に向かう半径
方向の物質流動を阻害する境界層の過燐酸が効果的に阻
止される。
るように、プレート３３が半径方向の、最内側に移動さ
れることにより半径方向に作用する圧力によって境界層
５３を間欠的に破壊する。これにより内部に向かう半径
方向の物質流動を阻害する境界層の過燐酸が効果的に阻
止される。
炉中央部の回転数及び回転速度は、内側での物質の溶解
量に応じ、又突出部２７の内表面２９のスパイラル状部
分が溶解されるべき物質を半径方向内方に向けて押圧す
るための回転が有効であるように選定される。突出部２
７の半径方向最大部３１と最小部３０とを結ぶ傾斜面３
２は、回転運動の間、その背後に空所を作る要因となり
、この空所には供給手段２４により溶解されるべき新し
い物質２５が供給される事になる。この供給手段２４は
炉中央部４に同期して回転し、そのため供給管２４は常
に炉中央部４の回転に伴って形成され移動する空所上に
位置することになる。
量に応じ、又突出部２７の内表面２９のスパイラル状部
分が溶解されるべき物質を半径方向内方に向けて押圧す
るための回転が有効であるように選定される。突出部２
７の半径方向最大部３１と最小部３０とを結ぶ傾斜面３
２は、回転運動の間、その背後に空所を作る要因となり
、この空所には供給手段２４により溶解されるべき新し
い物質２５が供給される事になる。この供給手段２４は
炉中央部４に同期して回転し、そのため供給管２４は常
に炉中央部４の回転に伴って形成され移動する空所上に
位置することになる。
（発明の効果）
本発明に係る方法及び本発明に係る溶解炉によれば、還
元用炭素を装入用開口１２から供給するか、及び／又は
溶解されるべき物質と混合して供給手段２４から供給す
ることにより、金属酸化物を含む灰塵、例えば酸素吹精
製鉄、電気製鉄あるいは鉄鉱石の選鉱における除塵設備
から出るＦｅＯを含む材料の溶解、還元が可能になる。
元用炭素を装入用開口１２から供給するか、及び／又は
溶解されるべき物質と混合して供給手段２４から供給す
ることにより、金属酸化物を含む灰塵、例えば酸素吹精
製鉄、電気製鉄あるいは鉄鉱石の選鉱における除塵設備
から出るＦｅＯを含む材料の溶解、還元が可能になる。
還元用炭素が開口１２を通して供給されると、炭素は適
当な粒径を有するので、プラズマガスや還元中に生成さ
れる排気ガスによって排出されることはない。
当な粒径を有するので、プラズマガスや還元中に生成さ
れる排気ガスによって排出されることはない。
本発明に係る方法は、エネルギーの高利用及び粒状物質
２５の排出防止の利点に加え、まず電気アーク５１また
はプラズマジェットの幅射熱を半径方向に受けて最適に
利用でき、又炉底部を炉Ｍ６に接続する炉中央部におけ
る耐火物質性の炉ライニングを不要とできるという利点
を有する。その結果、溶解熱の一部には溶融浴で変換さ
れるプラズマガスのかなりの熱が用いられ、これは固定
床の表面に衝突し、さらに融液−固定床の接触領域には
溶融浴によって多量の熱が運ばれることになる。
２５の排出防止の利点に加え、まず電気アーク５１また
はプラズマジェットの幅射熱を半径方向に受けて最適に
利用でき、又炉底部を炉Ｍ６に接続する炉中央部におけ
る耐火物質性の炉ライニングを不要とできるという利点
を有する。その結果、溶解熱の一部には溶融浴で変換さ
れるプラズマガスのかなりの熱が用いられ、これは固定
床の表面に衝突し、さらに融液−固定床の接触領域には
溶融浴によって多量の熱が運ばれることになる。
なお、この発明は図面に示された実施例に限定されるも
のではなく、様々な変形が可能である。
のではなく、様々な変形が可能である。
例えば、一つの突出部２７に代え、炉中央部４の内側に
複数の突起又は突出部を設けることも可能である。また
炉中央部４の回転時、突出部２７が炉の固定部分から見
て半径方向に増大し、これにより溶解されるべき物質２
５が炉心１５又はプラズマジェット５１に向けて移動す
るようにすれば、上方から見てスパイラル状内面を有す
る突出部は必ずしも設ける必要はない。
複数の突起又は突出部を設けることも可能である。また
炉中央部４の回転時、突出部２７が炉の固定部分から見
て半径方向に増大し、これにより溶解されるべき物質２
５が炉心１５又はプラズマジェット５１に向けて移動す
るようにすれば、上方から見てスパイラル状内面を有す
る突出部は必ずしも設ける必要はない。
炉中央部４の回転可能な装着に関しては、種々な変更が
可能である。同様に、半径方向にかつ垂直方向に向けら
れたプレート３３のガイド３３．３４として設けられた
スライディングガイドに代え、他のガイド、例えばロー
ラベアリングを有するガイドによりプレート３３が溶解
炉の底部３と摩擦するのを防ぐようにしてもよい。
可能である。同様に、半径方向にかつ垂直方向に向けら
れたプレート３３のガイド３３．３４として設けられた
スライディングガイドに代え、他のガイド、例えばロー
ラベアリングを有するガイドによりプレート３３が溶解
炉の底部３と摩擦するのを防ぐようにしてもよい。
実施例に示される一つの供給手段２４に代え、複数の供
給手段を環状の間隙上に設け、炉中央部４の回転に応じ
て順次動作させるようにしてもよい。
給手段を環状の間隙上に設け、炉中央部４の回転に応じ
て順次動作させるようにしてもよい。
炉中央部４は必ずしも円筒状である必要はなく、円錐台
状であってもよい。
状であってもよい。
本発明に係る方法は、プラズマ溶解炉だけでなく、炭素
電極によって発生される普通の電気アークによって作動
する溶解炉についても有益である。
電極によって発生される普通の電気アークによって作動
する溶解炉についても有益である。
第１図はこの発明に係る溶解炉の一部断面側面図、第２
図はこの溶解炉の空の状態の一部断面平面図、第３図及
び第４図は溶解作業中における異なる状態の炉中央部を
示す第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 ２・・底部電極、３・・炉底部、 ４・・炉中央部、６・・炉蓋 ９・・バーナ電極、１７・・殻
図はこの溶解炉の空の状態の一部断面平面図、第３図及
び第４図は溶解作業中における異なる状態の炉中央部を
示す第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 ２・・底部電極、３・・炉底部、 ４・・炉中央部、６・・炉蓋 ９・・バーナ電極、１７・・殻
Claims (10)
- （１）底部電極を有する炉底部と、炉中央部と、バーナ
電極を有する炉蓋とを含むプラズマ溶解炉のような電気
炉内で上記バーナ電極と上記底部電極との間に発生する
少なくとも一つの電気アークにより灰塵を含む金属又は
金属酸化物の粒状物質を溶解する方法において、 溶解されるべき粒状物質を上記電気アークの周囲の空間
に導入し、溶解された物質を得るために上記電気アーク
の幅射熱によって上記粒状物質を溶解し、上記炉底部を
覆う溶融浴中に上記溶解された物質を集めるに当たり、 上記炉底部上又は上記溶融浴中にその根底を有しかつ上
記電気アークの回りを囲み、溶解されるべき粒状物質の
固定床を上記電気アークの周囲の空間に形成し、上記固
定床の上記アークに対面する側で溶解させ、 上記固定床は上記溶解された物質の容積に相当するだけ
炉心に向けてほぼ半径方向に移動させ、上記固定床と固
定床の外側を囲む殻との間に溶解されるべき物質を装入
することを特徴とする粒状物質の溶解方法。 - （２）溶解された物質の溶融浴が得られるように少なく
とも一つの電気アークによって粒状物質を溶解するため
に使用される溶解炉であり、少なくとも一つの底部電極
を有する浴形状の炉底部と、上記炉底部の上方に連続し
殻を含む炉中央部と、上記炉中央部を覆い少なくとも一
つのバーナ電極を有する炉蓋とを含み、これら炉部品に
よって炉内部が画成され、上記バーナ電極と上記底部電
極との間に上記少なくとも一つの電気アークが生成され
る形式の溶解炉において、 上記炉中央部が上記炉底部に対して回転可能に装着され
、少なくとも一つの突出部が上記炉内部に対面する炉中
央部の表面に設けられ、上記突出部は半径方向に延びか
つ円周方向にくさび状に形成されていることを特徴とす
る溶解炉。 - （３）上記突出部が上記炉中央部の円周方向にスパイラ
ル形状の内面を有する特許請求の範囲第２項記載の溶解
炉。 - （４）上記突出部の上記スパイラル形状内面が上記炉中
央部のほぼ全内周にわたって延び、上記突出部の半径方
向最大部と最小部との間に傾斜面が設けられ、この傾斜
面は上記炉中央部の薄い環状部分の上側で延びている特
許請求の範囲第３項記載の溶解炉。 - （５）溶解されるべき上記粒状物質の固定床が上記電気
アークを囲む空間に形成され、この固定床は上記炉底部
上にその根底を有しかつ上記電気アークの外側を囲み、
上記物質は上記固定床の上記電気アークに対面する側で
溶解され、さらに上記炉底部と上記炉蓋との間に半径方
向かつ垂直方向に向かうプレートが設けられ、このプレ
ートはほぼ上記固定床の高さ及び厚さだけ延び、上記固
定床は上記溶解された物質の容積に相当するだけ上記炉
の中心に向けてほぼ半径方向に移動され、上記プレート
は上記炉底部及び上記炉蓋の少なくとも一方に円周方向
に移動不能に支持されている特許請求の範囲第２項記載
の溶解炉。 - （６）上記突出部はスパイラル形状の内面を有し、さら
に上記炉中央部に配列されたガイド手段が構成され、ガ
イド手段が上記半径方向指向のプレートを上記スパイラ
ル形状の内面に従い、半径方向に移動させるようになっ
ている特許請求の範囲第５項記載の溶解炉。 - （７）上記ガイド手段が、上記突出部の半径方向外側の
上記炉中央部に設けられ上記突出部の上記内面に対して
等距離に延びる溝又は舌片によって形成され、上記半径
方向のプレートの各々は上記溝又は舌片と共働するつか
み金、即ちドック部材を有する特許請求の範囲第６項記
載の溶解炉。 - （８）上記炉中央部と上記炉蓋との間に環状の間隙が設
けられ、さらに上記粒状物質を供給するために上記環状
の間隙に向けて少なくとも一つの供給手段が形成されて
いる特許請求の範囲第２項記載の溶解炉。 - （９）上記環状の間隙が、上記突起の半径方向最大部分
と最小部分との差にほぼ等しい寸法である特許請求の範
囲第８項記載の溶解炉。 - （１０）一つの供給手段が上記炉中央部と同期して回転
し得るように設けられている特許請求の範囲第８項記載
の溶解炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT288586A AT386009B (de) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | Verfahren und ofen zum schmelzen von feinteiligem material, insbesondere von metalloder metalloxidhaeltigen staeuben |
| AT2885/86 | 1986-10-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128131A true JPS63128131A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=3541841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62274592A Pending JPS63128131A (ja) | 1986-10-30 | 1987-10-29 | 粒状物質の溶解方法及び溶解炉 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4763337A (ja) |
| EP (1) | EP0269604B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63128131A (ja) |
| AT (1) | AT386009B (ja) |
| DE (1) | DE3780005D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117570718A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 宝鸡市弘森钛制品有限责任公司 | 一种电炉的进料设备及具有其的电炉 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2710861B1 (fr) * | 1993-10-08 | 1995-11-03 | Commissariat Energie Atomique | Procédé d'incinération et de vitrification de déchets dans un creuset. |
| SI9600236B (sl) * | 1996-07-24 | 2004-06-30 | TERMO d.d.,industrija termi�nih izolacij, �kofja Loka | Postopek in naprava za vračanje odpada v kupolne peči |
| CN101817556B (zh) * | 2010-04-02 | 2012-12-12 | 湖南金旺铋业股份有限公司 | 生产纳米氧化铋粉体的气化炉 |
| CN110484743B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种电子束冷床熔炼炉用低成本凝壳及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1254079A (en) * | 1917-03-01 | 1918-01-22 | Frederick T Snyder | Electric smelting-furnace. |
| AT260190B (de) * | 1965-06-11 | 1968-02-12 | Kuno Dipl Ing Eisenburger | Beschickungs Einrichtung an vertikalen, zylindrischen Verarbeitungs Behältern zum gleichmäßigen Einbringen des Gutes |
| NO131903C (ja) * | 1973-10-23 | 1975-08-20 | Elkem Spigerverket As | |
| NO133728C (ja) * | 1974-04-25 | 1976-06-16 | Elkem Spigerverket As | |
| NO133000C (ja) * | 1974-04-25 | 1976-02-18 | Elkem Spigerverket As | |
| DE2424237A1 (de) * | 1974-05-18 | 1975-11-27 | Johannes Dr Ing Wotschke | Rundumbeschickung eines flammenkammerofens mittels einer kegelschurre und drehbeweglicher auslauf-ringschale |
| US4033757A (en) * | 1975-09-05 | 1977-07-05 | Reynolds Metals Company | Carbothermic reduction process |
| US4005252A (en) * | 1975-09-17 | 1977-01-25 | Elkem-Spigerverket | Apparatus for gas collection in open electric smelting furnaces |
| SE408090B (sv) * | 1976-05-21 | 1979-05-14 | Dango & Dienenthal Kg | Anordning for mekanisk bearbetning av chargen i metallurgiska ugnar |
| CA1173784A (en) * | 1981-07-30 | 1984-09-04 | William H. Gauvin | Transferred-arc plasma reactor for chemical and metallurgical applications |
| US4545798A (en) * | 1983-06-02 | 1985-10-08 | Ppg Industries, Inc. | Ablating liquefaction employing plasma |
-
1986
- 1986-10-30 AT AT288586A patent/AT386009B/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-10-06 US US07/106,547 patent/US4763337A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-22 DE DE8787890234T patent/DE3780005D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-22 EP EP19870890234 patent/EP0269604B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-29 JP JP62274592A patent/JPS63128131A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117570718A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 宝鸡市弘森钛制品有限责任公司 | 一种电炉的进料设备及具有其的电炉 |
| CN117570718B (zh) * | 2024-01-15 | 2024-04-02 | 宝鸡市弘森钛制品有限责任公司 | 一种电炉的进料设备及具有其的电炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4763337A (en) | 1988-08-09 |
| ATA288586A (de) | 1987-11-15 |
| AT386009B (de) | 1988-06-27 |
| EP0269604A3 (en) | 1989-12-06 |
| EP0269604B1 (de) | 1992-06-24 |
| DE3780005D1 (de) | 1992-07-30 |
| EP0269604A2 (de) | 1988-06-01 |
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