JPS63409A - 加圧排出形連続溶融還元炉 - 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】 （産業上の利用分野〉 本発明は、加圧排出形連続溶融還元炉に１３［ｉするも
のであり、特に鉱石粉を、ランスや浴面下浸漬羽口から
、炭材や酸素ガスを伴って供給するかシュートを使って
投入するかして鉱石を溶融還元し溶銑や合金鉄などを製
造する炉において、以下に述べる内容は、炉内を加圧す
ることで適時に排出ができるようにすることにより、連
続製錬ができるようにした新規な構造を提案する。

（従来の技術） 上述したような溶融還元炉については、本発明者らの知
る範囲では比較すべき好適な先行例というものを特定で
きない。ただ、単に加圧して排出するだけのものとか、
高炉のようなものを挙げることができるが、特に後者の
場合について見ると出銑孔が常時は閉塞されており、必
要に応じ開孔して使用する点で、開孔に手間がかかる。

また、炉内を加圧して排出する形式の炉もあるが、操業
を中断しなければならず、その意味で完全なバッチ操業
を強いられるから生産性が悪い。

（発明が解決しようとする問題点） 例示した従来技術は、単に加圧排出をするという点に止
まり、所定の製錬を終えた溶銑と生成したスラグとを操
業を中止することなく排出するという本発明が目指すと
ころの技術的要請を満足するものではない。

要するに本発明の目的は、原料の供給−製錬−排出とい
う各段階をバッチ操業することなく連続的に行うことが
できる炉構造を提案するところにある。

（問題点を解決するための手段） かかる本発明の目的は、次のような構成を要旨とする炉
、すなわち、 溶融金属存在下の炉内に鉱石や炭材などを酸素ガスと共
に供給し該鉱石を溶融還元する炉において、炉口部がそ
の延在位置で密閉でき、排出経路が、通常の浴面よりも
高い位置で大気中に開放する排出口と炉内と排出口とを
つなぐ迫り上がり通路で構成されていることを特徴とす
る加圧排出形連続溶融還元炉、 の採用によって実現できる。

第１図は上記炉の一員体例であり、鉄鉱石の溶融還元炉
として以下に説明する。図示の符号１は炉水位であり、
通常の冶金炉と同様に鉄皮の内側に耐火物が内張り（ラ
イニングｌａ）されている。

２が溶銑４とスラグ５を排出する排出用迫り上がり通路
であり、第２図の平面図に示すように、炉本体１と炉底
部で連通している付随する部分である。この通路２は図
に示すように炉外に突出している必要はなく、仮想線で
示すように炉内に設けてもよく、耐火物の施工上、簡便
な形状にすればよい。

図中３は、炉本体１から迫り上がり通路２を経て排出口
２ａに至る、いわゆる溶銑やスラグを通過させるための
炉内と該通路とを導通させる通孔３であり、その面積は
炉の大きさや溶銑・スラグの排出間隔などによって決め
られる。４は溶銑、５はスラグ、６は炉底羽口でこの羽
口を通じて酸素や主・副原料粉を吹込む。７は上吹きラ
ンス、８は炉口１Ｃと排ガスダクト１０との気密接続部
であり、炉体もしくは排ガスダクトの一方を上下させて
炉内の気密が保てるような構造にしである。

９は主として副原料の投入用ホッパーであり、高圧操業
時にも副原料の添加ができるように、開路遮断装置９ａ
、９ｂにより、該ホッパー９と炉内との圧力調整ができ
るような構造となっている。

なお、１０は排ガスダクトで、その途中に通路遮断用ダ
ンパー１１を有し、全体に数気圧に耐え得る構造にする
。

（作　用） 上記転炉形溶融還元炉の例について、その操業方法を説
明する。

まず、炉内に溶銑４を予め少量装入しておく。

この溶銑４はいわゆる゛′種湯″といねれるもので、操
業開始時に必要となる。これは、他の設備例えば高炉や
電気炉から供給してもよいし、この設備の直前の操業で
、最終時点で一部扱きとった溶銑を使ってもよいしある
いはそのまま炉内に残した溶銑であってもよい。溶銑の
装入中心炉底の羽口６から吹込んでいた詰り防止用窒素
ガスを酸素に変更し、かつ上吹きランス７からも酸素を
供給する。主原料である鉄鉱石は、塊状の原料をホッパ
ー９から添加してもよいし、粉状鉱石を、炉底羽口６の
酸素を吹込まない羽口から吹込んでもよいし、さらに上
吹きランス７から吹込んでもよい。

なお、炭材は鉄鉱石と全く同様に塊状、粉状のものが使
える。

操業をｍ続していくと、溶銑４とスラグ５の吊が次第に
増加し、一部を排出しなければならなくなる。このとぎ
まで炉内の圧力はほぼ大気圧で運転しているが、溶銑・
滓排出時には、排ガス処理系のダクト内のダンパ−１１
開度を調節し、排ガスダクト１０から炉本体１までを大
気圧以上になるよう制御する。そうすると、排出口２ａ
の５１分は大気圧のままであるので、炉内との圧力差に
より溶銑−スラグ面が炉内の浴面−より迫り上がり通路
２を上昇し、終には排出口２ａから排出される。一定量
を排出したのちは炉内圧力を徐々に低下させて大気圧近
くまで低下させる。この操作の繰返しにより、炉内と迫
り上がり通路２内の浴面は同一レベルとなり、通常運転
ができる。そして、本発明の特徴は、上記操業の途中で
、製錬用のガス−１′）主副原料の供給を中断すること
なく継続して行えるので、操業が安定し、生産性が向上
する。しかも、炉の耐火物ライニングも中断時に起こる
不必要な温度の増減がないため、寿命が延長する。

なお、上述した説明が判るように、本発明の炉における
排出口２ａは通常操業時の浴面よりも高い位置で大気中
に開放している構造であり、それ故に通常の炉のように
操業時に排出口２ａを塞ぐ必要がなくなり、また炉内の
加圧だけで溶銑・滓が排出でき連続製錬化が可能となっ
たのである。

（実施例） 第１図に示す炉を用いた実施例を以下に説明する。予め
装入した種湯溶銑は５．７トンであり、羽口６と上吹き
ランス７から合計２ＯＮｍ　３／ｗｉｎの酸素を供給し
た。炭材として、コークスの塊と微粉炭とを併用し、前
者はホッパー９から１０分間隔で１００ｋｇずつ、後者
はランス７を介して１５ｋｇ／ｍｉｎの速度で供給した
。一方、主原料の鉄鉱石は微粉炭と同様に粉状のものを
上吹きランス７を介して２５ｋｇ／ｎ＋ｉｎの速度で連
続的に供給した。鉄鉱石中の鉄分は６２％であったので
、９０分の操業侵に約１．４トンの銑鉄が溶製できるこ
とが予想された。

この時までに発生したスラグは炭材と鉄鉱石の脈石分お
よび造滓剤として添加した生石灰からなり約６００ｋｇ
と推測された。

そこで、それまで（９０分）は、０．０２ｋｇ／ｃノ・
Ｇで炉内圧力を制御していたが、９０分の時点てダクト
内ダンパー１１を閉じて２　ｋｇ／　ｃｄ・Ｇまで炉内
圧力を上昇させた。これにより溶銑の浴面は炉内と迫り
上がり通路２の排出部とで約３ｍの差ができ、通路２上
端の浴面レベルより高い排出口２ａから溶銑が１．５２
　トン、スラグが４５０ｋｇ排出できた。その後炉内の
スラグ上面が炉底部通孔３の上端に近づいたことが予想
されたので、圧力制御を行い、再び０．０２ｋｇ／ｃｊ
−Ｇまで減圧し、再び通常圧での操業を続けた。

なお、本発明の上記実施例と比較すべき従来の工業規模
のプロセスは高炉法であるが、溶銑生産能力が格段に異
なるし、使用原料が全く異なるので原単位の直接の比較
はできない。ただし、本発明の場合も高炉法と同様に連
続運転するものであり、かつ溶銑とスラグの排出も間け
つ的にできるため、従来の高炉との置換が可能である。

そのうえ、高炉と異なり、操業を簡単に停止でき、傾転
装置を設けておけば炉内を完全に空として、耐火物の補
修もできるなどの利点を持つ。また高炉法より設備が小
型ですむこと、溶ｒ１１還元法の特徴である事前処理し
ない主副原料が使用可能なことなどの溶融還元炉として
の利点はそのまま有している。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、溶融還元炉の連続
操業を果すことができ、そのために生産性が向上すると
共に炉の安定した操業が果せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる溶Ｆａ還元炉の一例を示す断
面図、 第２閏は、第１図のＩＩ−ＩＩ矢祝断面図である。 １・・・炉本体　　　　　２・・・迫り上がり通路２ａ
・・・排出口　　　　　３・・・通孔４・・・溶銑　　
　　　　５・・・スラグ６・・・炉底羽口　　　　　７
・・・上吹きランス８・・・接続部　　　　　９・・・
ホッパー１０・・・排ガスダクト　　１１・・・ダンパ
ー第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶融金属存在下の炉内に鉱石や炭材などを酸素ガス
   と共に供給し該鉱石を溶融還元する炉において、炉口部
   がその延在位置で密閉でき、排出経路が、通常の浴面よ
   りも高い位置で大気中に開放する排出口と炉内と排出口
   とをつなぐ迫り上がり通路で構成されていることを特徴
   とする加圧排出形連続溶融還元炉。