JP2003106774A - 回転炉床炉 - Google Patents
回転炉床炉Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 回転炉床炉の巾が約2ｍ未満のような小規模
な炉でもバーナー対面の耐火物の損耗を防止できる回転
炉床炉を提供する。 【解決手段】 還元剤を含有する酸化鉄塊成物を回転炉
床の上で加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回転炉
床炉において、該回転炉床炉の外側の壁面に取り付ける
バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線が、該回転炉床炉
の内側の耐火物壁５に接触しないように、該軸線を該回
転炉床炉の中心に向う線から傾けることを特徴とする回
転炉床炉。
な炉でもバーナー対面の耐火物の損耗を防止できる回転
炉床炉を提供する。 【解決手段】 還元剤を含有する酸化鉄塊成物を回転炉
床の上で加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回転炉
床炉において、該回転炉床炉の外側の壁面に取り付ける
バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線が、該回転炉床炉
の内側の耐火物壁５に接触しないように、該軸線を該回
転炉床炉の中心に向う線から傾けることを特徴とする回
転炉床炉。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉内を回転する回
転炉床の上で炭材などの還元剤を含有する酸化鉄塊成物
を加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回転炉床炉に
おける、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の取り付けに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来の回転炉床炉におけるバーナーおよ
び燃焼空気吹込孔は、例えば、U.S.Ptent第3,452,972号
公報のFig.2、U.S.Ptent第3,503,735号公報のFig.5、特
表平11-511511号公報のFig.2に開示されているように、
炉の中心方向に向いていた。しかし、大規模な炉の場合
はバーナーおよび燃焼空気吹孔が炉の中心方向に向いて
いてもよいが、炉の巾が２ｍ未満のように小規模な炉の
場合には、以下の問題点があった。 【０００３】図１に空気比１．１のバーナーの火炎長を
示す。回転炉床で鉄鉱石または含鉄廃棄物と炭材の混合
成型物を加熱・還元する場合、鉄等の再酸化を防止する
ために、特に還元期後半の炉内雰囲気を還元雰囲気にす
る必要があり、バーナーの空気比を0.6〜0.8程度にする
必要がある。その場合、燃料の比率が高くなるので、火
炎長は空気比１.1の場合の２倍以上になる。即ち、例え
ば0.2Gcal/hのオイル焚きでの火炎長は２ｍ以上に達す
ることになる。一方、含鉄廃棄物処理量が例えば年間１
万tonの炉では、炉巾が約1.5ｍになり、従来技術のよう
にバーナーを炉の半径方向に向けて取り付けると対面す
る炉壁を高温の火炎で直接炙ることになり、耐火物の損
耗が極端に増加するという問題があった。 【０００４】この問題を解決する方法として、バーナー
の１本当りの容量を、例えば0.1Gcal/h未満に小さくし
て、空気比0.6〜0.8の時の火炎長を1.5ｍ未満にするこ
とも考えられるが、この場合、バーナー本数が極端に多
くなり、小型の炉では取り付けが実質上不可能だった。
たとえ、取り付けが可能だったとしても、バーナー燃料
および燃焼空気用の配管本数や制御弁の数が増加し、設
備費やメンテナンス費が増加するという問題点があっ
た。なお、特開平11-310832号公報の図１では、バーナ
ーを炉の半径方向から若干傾いた方向に取り付けられて
いるが、バーナーの取り付け軸は対面する炉の内側と接
触しているため、耐火物の損耗が極端に増加するという
問題点は解消されていなかった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転炉床炉
のバーナー取り付けに関する前述のような従来技術の問
題点を解決し、炉の巾が約2ｍ未満のような小規模な炉
でもバーナー対面の耐火物の損耗を防止でき、炉内の火
炎を円滑に循環できる回転炉床炉を提供することを課題
とする。 【０００６】 【課題を解決する手段】本発明は、回転炉床炉のバーナ
ーおよび燃焼空気吹込孔の軸線を炉の中心に向う線から
傾けて、バーナーの火炎が炉の内側および外側の耐火物
壁に接触せず、しかも、炉内の火炎を円滑に循環させる
ことにより、炉の巾が約2ｍ未満のような小規模な炉で
もバーナーが対面する耐火物の損耗を防止できる回転炉
床炉を提供するものであり、その要旨は特許請求の範囲
に記載した下記内容である。 【０００７】（１）還元剤を含有する酸化鉄塊成物を回
転炉床の上で加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回
転炉床炉において、該回転炉床炉の外側の壁面に取り付
けるバーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線が、該回転炉
床炉の内側の耐火物壁に接触しないように、該軸線を該
回転炉床炉の中心に向う線から傾けることを特徴とする
回転炉床炉。ここに、還元剤とは、粉コークスや粉石炭
などの炭材等の還元作用を有する原料をいう。酸化鉄塊
成物とは、ダストやスラジ及び鉄鉱石などの金属酸化物
を含む粉状の原料と還元剤とを混練して成型した原料を
いう。 【０００８】バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線を回
転炉床炉の中心に向う線から傾ける角度は、バーナーの
火炎が回転炉床炉の内側の耐火物壁に接触しない角度と
する。これにより、バーナーの火炎が回転炉床炉の内側
の耐火物壁に接触しないので、炉の巾が約2ｍ未満のよ
うな小規模な炉でもバーナーが対面する耐火物の損耗を
防止できる。一方、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸
線を回転炉床炉の中心に向う線から傾ける角度が大きす
ぎると、バーナーの火炎が回転炉床炉の外側の耐火物壁
に接触する可能性があることから、バーナーおよび燃焼
空気吹込孔の軸線と外側の耐火物壁との交点と、バーナ
ーおよび燃焼空気吹込孔との距離は、火炎長さ以上にす
ることが好ましい。 【０００９】なお、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸
線を回転炉床炉の中心に向う線から傾ける向きは、炉床
が回転する方向と逆方向が好ましい。炉床の回転方向に
逆行する方向にバーナーの火炎を向ける方が、加熱効率
が良くなるからである。また、小規模な炉でも、火炎長
の長い大型のバーナーを取り付けることが可能となるの
で、バーナー本数を減らすことができ、ひいては、バー
ナー燃料および燃焼空気用の配管本数および制御弁の数
を減らすことにより、設備費やメンテナンス費を削減す
ることができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明における回転炉床炉の実施
の形態を図２に示す実施例により詳細に説明する。図２
の上段は、本発明における回転炉床炉の平断面図であ
る。装入装置１１により、酸化鉄塊成物が円形の炉床の
上に装入され、炉床が矢印の向きに一回転する間に９０
０〜１２００℃に加熱され、還元される。本実施例に用
いた酸化鉄塊成物は、アーモンドまたは枕に似た形状の
楕円形ブリケットである。 【００１１】加熱用のバーナー１および燃焼空気吹き込
み孔２は、回転炉床炉における外側の耐火物壁６の壁面
に設置されている。加熱用のバーナー１および燃焼空気
吹き込み孔２の軸線４は、回転炉床炉の中心に向かって
炉床の回転方向とは逆の方向にθ１度〜θ２度の範囲内
でずれている。θ１度以上とすることにより、バーナー
１の火炎３の中心軸４が内側の耐火物壁５に触れず耐火
物の著しい損耗を防止することができる。θ１は、外側
の耐火物壁の径：Ｄ１、内側の耐火物壁の径：Ｄ２とし
た場合、下記（Ａ）式で表わされる。 Ｓｉｎθ１＝Ｄ２／Ｄ１ ∴ θ１＝Ｓｉｎ-1（Ｄ２／Ｄ１）・・・（Ａ） また、θ２度以下とするのは、バーナー１の火炎３の中
心軸４が外側の耐火物壁６に触れず、しかも、バーナー
の火炎が炉内を円滑に循環させるためである。 【００１２】θ２は、バーナーの火炎長＝Ｌとした場
合、下記（Ｂ）式で表わされる。 Ｓｉｎ（θ１−θ２）＝（Ｄ１−Ｄ２）/２Ｌ ∴ θ２＝θ１−Ｓｉｎ−１（（Ｄ１−Ｄ２）/２Ｌ）・・・（Ｂ） 従来のように、バーナー１および燃焼空気吹き込み孔２
の軸線４を回転炉床炉の中心に向けていれば、火炎長の
短い小型のバーナーを数多く設置する必要があり、設備
費およびメンテナンス費が高くなる。 【００１３】回転炉床により加熱・還元された還元鉄塊
成物は、回転式の排出装置１０により炉外に排出され
る。なお、燃焼排ガスは排ガス孔１２により炉外に排出
される。図２の下段は、本発明における回転炉床炉の立
断面図である。回転炉床は、炉床回転軸９を中心に矢印
の方向に回転する。なお、回転炉床の天井には天井壁７
が設けられている。図３は、本発明におけるバーナーの
取り付け状況を示す詳細図である。外側の炉壁から炉の
中心に向う軸からθ度、炉床が回転する方向と逆方向に
傾けて設置する。炉床が回転する方向に逆行して火炎を
吹き付けることにより、酸化鉄塊成物の加熱効率を向上
させることができるからである。 【００１４】 【発明の効果】本発明により、回転炉床炉のバーナーお
よび燃焼空気吹込孔の軸線を炉の中心に向う線から傾け
て、バーナーの火炎が炉の内側の耐火物壁に接触せず、
火炎を炉内を円滑に循環させることにより、炉の巾が約
2ｍ未満のような小規模な炉でもバーナーが対面する耐
火物の損耗を防止できる回転炉床炉を提供することがで
きる。 【００１５】また、小規模な炉でも、火炎長の長い大型
のバーナーを取り付けることが可能となるので、バーナ
ー本数を減らすことができ、ひいては、バーナー燃料お
よび燃焼空気用の配管本数および制御弁の数を減らすこ
とにより、設備費やメンテナンス費を削減することがで
きるなど、産業上極めて有用な効果を奏する。
転炉床の上で炭材などの還元剤を含有する酸化鉄塊成物
を加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回転炉床炉に
おける、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の取り付けに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来の回転炉床炉におけるバーナーおよ
び燃焼空気吹込孔は、例えば、U.S.Ptent第3,452,972号
公報のFig.2、U.S.Ptent第3,503,735号公報のFig.5、特
表平11-511511号公報のFig.2に開示されているように、
炉の中心方向に向いていた。しかし、大規模な炉の場合
はバーナーおよび燃焼空気吹孔が炉の中心方向に向いて
いてもよいが、炉の巾が２ｍ未満のように小規模な炉の
場合には、以下の問題点があった。 【０００３】図１に空気比１．１のバーナーの火炎長を
示す。回転炉床で鉄鉱石または含鉄廃棄物と炭材の混合
成型物を加熱・還元する場合、鉄等の再酸化を防止する
ために、特に還元期後半の炉内雰囲気を還元雰囲気にす
る必要があり、バーナーの空気比を0.6〜0.8程度にする
必要がある。その場合、燃料の比率が高くなるので、火
炎長は空気比１.1の場合の２倍以上になる。即ち、例え
ば0.2Gcal/hのオイル焚きでの火炎長は２ｍ以上に達す
ることになる。一方、含鉄廃棄物処理量が例えば年間１
万tonの炉では、炉巾が約1.5ｍになり、従来技術のよう
にバーナーを炉の半径方向に向けて取り付けると対面す
る炉壁を高温の火炎で直接炙ることになり、耐火物の損
耗が極端に増加するという問題があった。 【０００４】この問題を解決する方法として、バーナー
の１本当りの容量を、例えば0.1Gcal/h未満に小さくし
て、空気比0.6〜0.8の時の火炎長を1.5ｍ未満にするこ
とも考えられるが、この場合、バーナー本数が極端に多
くなり、小型の炉では取り付けが実質上不可能だった。
たとえ、取り付けが可能だったとしても、バーナー燃料
および燃焼空気用の配管本数や制御弁の数が増加し、設
備費やメンテナンス費が増加するという問題点があっ
た。なお、特開平11-310832号公報の図１では、バーナ
ーを炉の半径方向から若干傾いた方向に取り付けられて
いるが、バーナーの取り付け軸は対面する炉の内側と接
触しているため、耐火物の損耗が極端に増加するという
問題点は解消されていなかった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転炉床炉
のバーナー取り付けに関する前述のような従来技術の問
題点を解決し、炉の巾が約2ｍ未満のような小規模な炉
でもバーナー対面の耐火物の損耗を防止でき、炉内の火
炎を円滑に循環できる回転炉床炉を提供することを課題
とする。 【０００６】 【課題を解決する手段】本発明は、回転炉床炉のバーナ
ーおよび燃焼空気吹込孔の軸線を炉の中心に向う線から
傾けて、バーナーの火炎が炉の内側および外側の耐火物
壁に接触せず、しかも、炉内の火炎を円滑に循環させる
ことにより、炉の巾が約2ｍ未満のような小規模な炉で
もバーナーが対面する耐火物の損耗を防止できる回転炉
床炉を提供するものであり、その要旨は特許請求の範囲
に記載した下記内容である。 【０００７】（１）還元剤を含有する酸化鉄塊成物を回
転炉床の上で加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回
転炉床炉において、該回転炉床炉の外側の壁面に取り付
けるバーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線が、該回転炉
床炉の内側の耐火物壁に接触しないように、該軸線を該
回転炉床炉の中心に向う線から傾けることを特徴とする
回転炉床炉。ここに、還元剤とは、粉コークスや粉石炭
などの炭材等の還元作用を有する原料をいう。酸化鉄塊
成物とは、ダストやスラジ及び鉄鉱石などの金属酸化物
を含む粉状の原料と還元剤とを混練して成型した原料を
いう。 【０００８】バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線を回
転炉床炉の中心に向う線から傾ける角度は、バーナーの
火炎が回転炉床炉の内側の耐火物壁に接触しない角度と
する。これにより、バーナーの火炎が回転炉床炉の内側
の耐火物壁に接触しないので、炉の巾が約2ｍ未満のよ
うな小規模な炉でもバーナーが対面する耐火物の損耗を
防止できる。一方、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸
線を回転炉床炉の中心に向う線から傾ける角度が大きす
ぎると、バーナーの火炎が回転炉床炉の外側の耐火物壁
に接触する可能性があることから、バーナーおよび燃焼
空気吹込孔の軸線と外側の耐火物壁との交点と、バーナ
ーおよび燃焼空気吹込孔との距離は、火炎長さ以上にす
ることが好ましい。 【０００９】なお、バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸
線を回転炉床炉の中心に向う線から傾ける向きは、炉床
が回転する方向と逆方向が好ましい。炉床の回転方向に
逆行する方向にバーナーの火炎を向ける方が、加熱効率
が良くなるからである。また、小規模な炉でも、火炎長
の長い大型のバーナーを取り付けることが可能となるの
で、バーナー本数を減らすことができ、ひいては、バー
ナー燃料および燃焼空気用の配管本数および制御弁の数
を減らすことにより、設備費やメンテナンス費を削減す
ることができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明における回転炉床炉の実施
の形態を図２に示す実施例により詳細に説明する。図２
の上段は、本発明における回転炉床炉の平断面図であ
る。装入装置１１により、酸化鉄塊成物が円形の炉床の
上に装入され、炉床が矢印の向きに一回転する間に９０
０〜１２００℃に加熱され、還元される。本実施例に用
いた酸化鉄塊成物は、アーモンドまたは枕に似た形状の
楕円形ブリケットである。 【００１１】加熱用のバーナー１および燃焼空気吹き込
み孔２は、回転炉床炉における外側の耐火物壁６の壁面
に設置されている。加熱用のバーナー１および燃焼空気
吹き込み孔２の軸線４は、回転炉床炉の中心に向かって
炉床の回転方向とは逆の方向にθ１度〜θ２度の範囲内
でずれている。θ１度以上とすることにより、バーナー
１の火炎３の中心軸４が内側の耐火物壁５に触れず耐火
物の著しい損耗を防止することができる。θ１は、外側
の耐火物壁の径：Ｄ１、内側の耐火物壁の径：Ｄ２とし
た場合、下記（Ａ）式で表わされる。 Ｓｉｎθ１＝Ｄ２／Ｄ１ ∴ θ１＝Ｓｉｎ-1（Ｄ２／Ｄ１）・・・（Ａ） また、θ２度以下とするのは、バーナー１の火炎３の中
心軸４が外側の耐火物壁６に触れず、しかも、バーナー
の火炎が炉内を円滑に循環させるためである。 【００１２】θ２は、バーナーの火炎長＝Ｌとした場
合、下記（Ｂ）式で表わされる。 Ｓｉｎ（θ１−θ２）＝（Ｄ１−Ｄ２）/２Ｌ ∴ θ２＝θ１−Ｓｉｎ−１（（Ｄ１−Ｄ２）/２Ｌ）・・・（Ｂ） 従来のように、バーナー１および燃焼空気吹き込み孔２
の軸線４を回転炉床炉の中心に向けていれば、火炎長の
短い小型のバーナーを数多く設置する必要があり、設備
費およびメンテナンス費が高くなる。 【００１３】回転炉床により加熱・還元された還元鉄塊
成物は、回転式の排出装置１０により炉外に排出され
る。なお、燃焼排ガスは排ガス孔１２により炉外に排出
される。図２の下段は、本発明における回転炉床炉の立
断面図である。回転炉床は、炉床回転軸９を中心に矢印
の方向に回転する。なお、回転炉床の天井には天井壁７
が設けられている。図３は、本発明におけるバーナーの
取り付け状況を示す詳細図である。外側の炉壁から炉の
中心に向う軸からθ度、炉床が回転する方向と逆方向に
傾けて設置する。炉床が回転する方向に逆行して火炎を
吹き付けることにより、酸化鉄塊成物の加熱効率を向上
させることができるからである。 【００１４】 【発明の効果】本発明により、回転炉床炉のバーナーお
よび燃焼空気吹込孔の軸線を炉の中心に向う線から傾け
て、バーナーの火炎が炉の内側の耐火物壁に接触せず、
火炎を炉内を円滑に循環させることにより、炉の巾が約
2ｍ未満のような小規模な炉でもバーナーが対面する耐
火物の損耗を防止できる回転炉床炉を提供することがで
きる。 【００１５】また、小規模な炉でも、火炎長の長い大型
のバーナーを取り付けることが可能となるので、バーナ
ー本数を減らすことができ、ひいては、バーナー燃料お
よび燃焼空気用の配管本数および制御弁の数を減らすこ
とにより、設備費やメンテナンス費を削減することがで
きるなど、産業上極めて有用な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 バーナー容量と可視火炎長との関係を示す図
である。 【図２】 本発明における回転炉床炉の平断面図および
立断面図である。 【図３】 本発明におけるバーナーの取り付け状況を示
す詳細図である。 【符号の説明】 １： バーナー ２： 燃焼空気吹込み孔 ３： 火炎 ４： バーナーの軸線 ５： 内側の耐火物壁 ６： 外側の耐火物壁 ７： 天井壁 ８： 炉床 ９： 炉床回転軸 １０：排出装置 １１：装入装置 １２：排ガス孔
である。 【図２】 本発明における回転炉床炉の平断面図および
立断面図である。 【図３】 本発明におけるバーナーの取り付け状況を示
す詳細図である。 【符号の説明】 １： バーナー ２： 燃焼空気吹込み孔 ３： 火炎 ４： バーナーの軸線 ５： 内側の耐火物壁 ６： 外側の耐火物壁 ７： 天井壁 ８： 炉床 ９： 炉床回転軸 １０：排出装置 １１：装入装置 １２：排ガス孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K023 DA03 DA08 DB02 DC01
3K091 AA18 BB05 BB25 CC02 CC06
EC02 EC13
4K012 DE03 DE08
4K050 AA00 BA02 CA09 CD03
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 還元剤を含有する酸化鉄塊成物を回転炉
床の上で加熱・還元して還元鉄塊成物を製造する回転炉
床炉において、該回転炉床炉の外側の壁面に取り付ける
バーナーおよび燃焼空気吹込孔の軸線が、該回転炉床炉
の内側の耐火物壁に接触しないように、該軸線を該回転
炉床炉の中心に向う線から傾けることを特徴とする回転
炉床炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295906A JP2003106774A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 回転炉床炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295906A JP2003106774A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 回転炉床炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106774A true JP2003106774A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19117256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001295906A Pending JP2003106774A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 回転炉床炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106774A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103075883A (zh) * | 2012-05-31 | 2013-05-01 | 辽宁新发展耐火材料集团有限公司 | 高效节能电熔镁全自动转炉 |
| JP5320517B1 (ja) * | 2013-04-08 | 2013-10-23 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 燃焼装置及びその運転方法、並びに回転炉床式加熱炉 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001295906A patent/JP2003106774A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103075883A (zh) * | 2012-05-31 | 2013-05-01 | 辽宁新发展耐火材料集团有限公司 | 高效节能电熔镁全自动转炉 |
| JP5320517B1 (ja) * | 2013-04-08 | 2013-10-23 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 燃焼装置及びその運転方法、並びに回転炉床式加熱炉 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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