JPS635668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、亜鉛等の鉱石の蒸留製錬に用いられ
る電熱炉に、鉱石とコークスとの混合物を供給、
装入するための電熱炉の給鉱装置に関するもので
ある。

（従来の技術） はじめに、亜鉛製錬時の還元に用いられる電熱
炉の従来の給鉱装置の概要につき、第３図ないし
第５図を参照して説明する。

竪型円筒体より成る炉１の上端面は、回転式の
炉蓋２で閉塞されていて、この炉蓋２の上面に形
成された無心の歯板２ａは、炉外に設置された駆
動機構３により連続駆動されており、すなわち、
駆動モータ４に直結された変速機５の出力ピニオ
ン５ａに駆動されて連続回転している。

しかして、炉蓋２の周上の１箇所には、給鉱孔
２ｂが上下に貫通して穿開されていて、かつこの
給鉱孔２ｂは、炉蓋２に従動して１体に回転する
シユート６の下端開口に接続されている。

ところで、このシユート６には、上方に連成さ
れた図示しないホツパから、焼結された亜鉛鉱石
と整粒されたコークスとの混合物（重量比で、鉱
石２：コークス１）が連続的に流下しており、こ
れにより炉１内には、上記混合物（以下、装入物
という）が給鉱孔２ｂから連続して落下するよう
になつている。

しかして炉１内に流入した装入物は、炉内の上
部に一旦給鉱層Ｆを形成した上で、逐次下方に移
動して行くが、給鉱層Ｆの表面は、装入時におい
て給鉱孔２ｂが連続的に旋回していることから、
給鉱孔２ｂの直下の周線上では山が高く、かつ炉
心Ｃ付近では摺鉢状に凹入した形状を成してい
る。

なお、逐次炉内の下方に移動した装入物は、電
極７の通電熱によるコークス成分の燃焼加熱によ
り、鉱石から亜鉛蒸気を発生し、これにより排鉱
と分離された亜鉛成分は、コンデンサ８に流出す
るようになつており、しかしてこのような蒸留作
動間にあつては、炉心Ｃ付近の炉内温度は1.200
℃付近に達し、また炉壁寄りの周辺部は、900℃
付近の温度になつている。

そのほか、上述したように、混合物の装入物に
おいて炉蓋２を連続旋回させることにより、装入
物の給鉱層Ｆの表面形状に周縁上の山形分布を成
形させるようにした目的は、転がり易い特性を有
するコークス成分を成るべく炉壁寄りに分布させ
ると共に、転がり難い特性を有する鉱石成分を炉
心Ｃ付近に集めて、装入物に対する加熱効率を高
めると共に、鉱石に対する蒸留効率を高めるため
である。

なお、上述した従来構造においては、炉蓋２の
１箇所に給鉱孔２ｂが穿開されているように説明
したが、実際の従来構造においては、第５図に鎖
線で示すように、炉蓋２の半径線上の３箇所に中
心距離の異る３つの給鉱孔を穿開しておき、電熱
炉の運転に当つてシユート６の下端を何れかの選
択された給鉱孔に接続させることにより、給鉱層
Ｆの成分分布状態を選択的に変え得るようにして
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述した構成の従来の給鉱装置にお
いては、炉蓋２を回転駆動させるための駆動機構
３を付設する必要があり、しかも炉蓋２の重量が
大きい（数トン）ために5.5kw程度の大きな動力
容量を要することから、電熱炉の設備費用と運転
費用との点で大きな負担となり、また、保守作業
時等において炉蓋２を着脱作業する際には、駆動
ピニオン５ａを炉蓋２から手離す作業に大きな手
間がかかるという問題がある。

それ以外にも、炉蓋２の歯板２ａの外周縁の下
面が炉１の上端縁に摺接するサンドシール部Ｓに
は、電気的絶縁が必要であるが、サンドシール部
には、絶縁不良等のトラブルが発生し易いという
問題点があつた。

本発明は、このような問題点を解消するために
なされたものであつて、すなわち本発明は、炉蓋
を炉の上端に固定させたままの状態で、炉内上部
の給鉱層の表面分布形状に、上述した従来構造の
場合と同様な成分分布形状が得られるようにした
電熱炉の給鉱装置を提供することを目的としてい
る。

（問題点を解決するための手段） その目的を達成するため、本発明の構成におい
ては、竪型円筒体より成る炉の上端面には、中心
位置に給鉱孔を開口させている炉蓋が覆着、固定
されると共に、上記炉蓋の下面から適当寸法の対
接間隔だけ下がつた炉内位置に、炉心を中心とす
る円板形の受板がほぼ水平に吊下されている構造
としている。

（作用） このような構造により、炉蓋中心の給鉱孔から
炉内に落下した装入物は、受板の中央部に当つて
受板上に一旦堆積し、その堆積層の形状が、受板
の周縁を裾とする円錐形に成長した後は、受板の
全周縁から装入部が溢れ出して炉内を落下し、そ
の結果、炉内上部の給鉱層の表面の分布形状は、
従来の給鉱装置の旋回落下の場合と同様に、炉内
の炉壁寄りの周縁上に高い山が形成された有効な
形状となる。

（実施例） 以下、図示する２つの実施例に基づき、本発明
の構成を具体的に述べる。

(a) 第１の実施例（第１図参照） この実施例の給鉱装置においては、単純な耐
熱板材より成る炉蓋８が、炉１の上端に着脱可
能に覆着、固定されると共に、炉蓋８の中心位
置には、給鉱孔８ａが穿開された上で、同給鉱
孔８ａは、下動のシユート９の下端開口に接続
されている。

なお、炉蓋８の周線上の複数箇所（図示で
は、左右の２箇所）には、後述する吊下棒１０
が貫通する通し孔８ｂが開けられている。

次に、炉１の直上の高所１１には、左右の懸
下枠１２と、両懸下枠１２の下端間に水平に渡
設された案内フレーム１３とによりコ形に形成
されて成るブラケツト１４が固設されると共
に、両懸下枠１２の基部の中間位置には、昇降
駆動用の動圧シリンダ１５が下向きに設置され
ていて、かつ同シリンダ１５の作動杆１５ａの
下端には、水平な吊下げバー１６の中央部が取
付けられている。

しかして、吊下げバー１６の左右両端には、
セラミツク等の耐熱、耐絶縁材より成る吊下棒
１０の上端が取付けられていて、かつ各吊下棒
１０の途中は、フレーム１３のガイド孔に案内
挿通された上で、炉蓋８の通し孔８ｂをシール
された状態で貫通し、更にその下端には、板端
を挾持し得るようにしたリテーナ１０ａが形成
されている。

また、炉１の内空の炉蓋８の下面から適当寸
法の対接間隔ｄだけ下つた位置には、炉心Ｃを
中心とする円板形の耐熱質の受板１７が水平に
張架されていて、同受板１７は、左右の直径線
上の両端部が、夫々両吊下棒１０の下端のリテ
ーナ１０ａに固着、保持されている。

ここで、このように構成された実施例の給鉱
装置の作動につき説明する。

シユート９を経て給鉱孔８ａから炉１内に落
下した装入物、すなわち鉱石成分とコークス成
分との混合物は、受板１７の中心部に当つて受
板１７上に堆積し、その堆積層Ｅの形状が、図
示のように、受板１７の周縁を裾とする円錐形
に成長した後は、装入物が受板１７の全周縁か
ら炉内の炉壁寄りに溢れ出し、その結果、給鉱
層下は、従来の旋回落下の場合と同様に、炉壁
寄りの周線上に高い山を成す部分Ａと、中央の
摺鉢形を成す部分Ｂとに同心円状に分布され
る。

しかしてこのような分布によると、従来構造
の項で述べたように、給鉱層Ｆの山部分Ａは、
コークスリツチ層となり、かつ炉心Ｃ付近の摺
鉢部分Ｂは、シンタ（鉱石）リツチ層となつ
て、亜鉛成分の有効な蒸留分離作用が行われ
る。

なお、シリンダ１５の昇降調整操作により受
板１７の対接間隔ｄを狭くすれば、コークスの
リツチ密度が周辺に偏り、また対接間隔ｄを広
くすれば、コークスのリツチ密度が炉心Ｃ寄り
に広がるので、炉１の環境条件に応じて炉内温
度の温度分布を最良状態に調整、維持すること
ができる。

(b) 第２の実施例（第２図参照） この実施例の給鉱装置の構成は、受板１８の
径寸と、受板１８の保持態様が異る以外は、す
べて第１の実施例の場合の構成と等しく、すな
わち、炉１の上端面に炉蓋８が固定されると共
に、高所１１には、ブラケツト１４とシリンダ
１５とが設置され、かつ作動杆１５ａには、吊
下げバー１６が取付けられている。

ところで左右の各吊下棒１９の下端には、水
平な取付アーム１９ａがＬ形に固設されてい
て、かつ同アーム１９ａの内方端には、受板１
８を取付けるためのボルト孔が開けられてお
り、これにより径寸の小さい受板１８は着脱自
在にボルト２０によりアーム１９ａに固着され
ている。

なお、この実施例の場合には、使用する受板
が、小径の受板１８のほかに、径寸の異なる中
径、大径（受板１７の径寸と等しい）の受板が
別に準備されていて、上述と同じボルト孔に取
付け得るようになつていて、表記では、受板１
８を選択して使用したものである。

この実施例の給鉱装置の作動においては、受
板１８の径寸が小さいことから、堆積層Ｅの裾
径が小さく、その結果、給鉱層Ｆの山部の同心
径が小さくなつて山部が炉心Ｃに近寄り、これ
により炉壁寄りのコークス比が高い分布を示
す。

なお、受板１８を別の大径の受板に交換すれ
ば、上述した第１実施例におけると同様な給鉱
層の分布になることは言うまでもない。

以上述べたように、本発明の実施例において
は、その給鉱作動について従来と同様な装入物の
分布が得られ、これにより鉱石の良好な蒸留作用
が得られる。

しかして、実施例の構成においては、炉蓋８を
固定取付けとしたために、従来に比べ次のような
利点がある。

(a) 動力駆動機構を必要とせず、従つて、設備
費、運転費がかからないほか、炉蓋の軽量化が
可能となる。

(b) サンドシール部に絶縁対策を行う必要がな
く、かつトラブルがなくなる。

(c) 炉蓋の着脱作業に大きな手間と費用がかから
ず、電熱炉の保守が大幅に簡易化する。

なお、上述した実施例の構成においては、受板
１７，１８を単一のシリンダで昇降させるように
したが、これに替え、夫々の吊下棒１０，１９ご
とに個別にシリンダを設けることにより、受板１
７，１８に勾配を付け得るようにしても良く、こ
のようにすれば、給鉱層の成分を分布を多様化す
ることができる。

また、第２の実施例の構成においては、受板の
径寸を可変とするために、複数の異径の受板を選
択的に使用する方法を採つたが、これに替え、例
えばシヤツタ方式による拡径、縮径可能の組付け
構造の受板を使用するようにしても良い。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明に係る電熱炉の給鉱
装置によれば、炉蓋を炉の上端面に固定させると
共に、炉蓋の中央部に穿開された給鉱孔の下方の
適当な高さの炉内に、受板をほぼ水平に吊架させ
るように構成したので、給鉱作動性を良好に維持
した上で、炉蓋を回転させるために従来要した一
切の費用や手間が省け、これにより電熱炉の経済
性、信頼性および保守性を向上させる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示す電熱炉
の給鉱装置の概略図、第２図は、第２の実施例を
示す給鉱装置の概略図、第３図は、従来の給鉱装
置の概要図、第４図は、第３図の上部の拡大図、
第５図は、第４図の上面図である。 Ｃ……炉心、ｄ……対接間隔、１……炉、８…
…炉蓋、８ａ……給鉱孔、１０，１９……吊下
棒、１５……可変駆動手段としてのシリンダ、１
７，１８……互に径寸の異なる各受板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 竪型円筒体より成る炉の上端面には、中心位
   置に給鉱孔を開口させている炉蓋が覆着、固定さ
   れると共に、上記炉蓋の下面から適当寸法の対接
   間隔だけ下がつた炉内位置に、炉心を中心とする
   円板形の受板がほぼ水平に吊架されていることを
   特徴とする電熱炉の給鉱装置。 ２ 上記受板は、上記対接間隔を可変として吊架
   されている特許請求の範囲第１項記載の電熱炉の
   給鉱装置。 ３ 上記受板は、その径寸が変え得るように形成
   されている特許請求の範囲第１項記載の電熱炉の
   給鉱装置。 ４ 受板を円周方向数カ所で吊し、受板と水平面
   との角度を変化させることにより、炉内への装入
   物の分布状況を制御する特許請求の範囲第１項記
   載の電熱炉の給鉱装置。