JPS62224611A - 出湯口を備えた冶金用炉 - 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、鉄、非鉄等の金属材料を溶解、製錬するため
の冶金用炉に関する。

〔従来の技術〕

出湯口を持つ代表的な冶金用炉として、鉄鉱石から銑鉄
を製造する高炉がある。この高炉の出湯口は、マッドを
マントガンにより押し込み充填することにより、閉塞し
ている。また、閉塞した出湯口は、エアドリルを使用し
たドリル穿孔及びエアハンマーを使用した棒鋼の打ち込
み等により開口され、出銑準備を行っている。

また最近、高炉・転炉法に代わる製鋼技術として溶融還
元製錬法が注目を浴びている。この方法で使用する溶融
還元炉も出銑口を備えたものである。その−例として、
本発明者等は先に第２図に示す形式の炉を提案した（特
願昭６１−２２８９５号）。

この炉は、固定式の縦型炉部ｌと該縦型炉部１に対して
着脱可能に設けられた容器部２を備えている。容器部２
は、台車３に！！置されており、別の容器部２と容易に
交換することを可能にしている。

容器部２は、主として溶融金Ｍ８等からなる溶融物を収
容するものであり、酸素ガ・ス及びプロパン、微粉炭等
の燃料を溶融物に吹き込む底吹き羽口１１が底壁に設け
られている。底吹き羽口１１を介して容器部２内に吹き
込まれたガスは、溶融金属日中を気泡ＩＯとなって上昇
し、浴を強攪拌することにより投入原料に対する還元反
応を進める。

また、容器部２の側壁には出湯口１２が設けられている
。この出湯口１２は容器部２の底壁に設けてもよく、こ
の場合にはスライディングゲートも採用できる。そして
、該出湯口１２を介して任意の時間にｔ８融合属８．ス
ラグ９等の溶融物が炉外に排出される。

他方、縦型炉部ｌは、垂直円筒状或いは部分的に径大化
した円筒状の形状をもつ。該縦型炉部１の下部は容器部
２に密着・離脱自在にされており、その上部は排ガス１
３を排ガス利用系に送るためのダクトにつながっている
。該縦型炉部１の下部は、フォーミングしたスラグ９の
一部に浸漬されている。

この縦型炉部ｌには、垂直上方からランス４及び斜め上
方又は横方向から複数のランス５が挿入されるようにな
っている。これらランス４，５から、酸素ガス等のガス
及び／又は鉱石２石炭等の粉体が炉内に吹き込まれる。

更に、この縦型炉部″１には、鉱石又はその成形物、塊
状炭材等の塊状物を投入するための塊状物投入装置６が
設けられている。

この溶融還元炉においては、炭材が懸濁しているスラグ
９と溶融金属８との接触を充分に行うことにより、製錬
反応が進行する。その接触を充分にさせるためには、今
まで以上にガスの吹込みを盛んに行う必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、出湯口は、これまで高炉出銑にみられるよ
うに出湯のためにのみ使用されていた。

これに対して、溶融還元炉においては、炉内の反応雰囲
気を正確に検知し、反応条件を精度よく制御することが
必要となる。このために、ガス吹込管、測温装置、酸素
センサー等の付属器具を溶融還元炉の炉壁に組み込むこ
とが考えられる。しかし、このような付属器具を炉壁に
組み込んだのでは、炉の構造自体が複雑となり、また保
守・管理等も煩わしくなる。

ところが、この出湯口が設けられている炉壁部分は、閉
塞、開口作業の際にみられるように、炉内を直接的に観
察する場所としては、好適な所である。

そこで、本発明は、この出湯口を単に出湯のためにのみ
使用することなく、多機能なものとして使用することに
より、炉壁の構造を簡略化し、冶金用炉の性能を向上さ
せることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の冶金用炉は、ガス吹込管、測温装置。

酸素センサー等の付属器具を配置した出湯口を備えてい
ることを特徴とする。

〔作用〕

すなわち、本発明においては出湯口を多機能なものとし
て使用する。たとえば、第２図に示す溶融還元炉におい
ては、溶融金属浴を攪拌するガスを吹き込む羽口及び又
は粉鉱石、粉石炭等を吹き込む羽口が存在する。また、
安定した還元反応を行わせるために溶湯の温度を一定に
維持する必要があることから、熱電対、赤外線検出器等
の温度測定装置も付設される。更には、還元反応の進行
状態を検出するために、酸素センサーを配置する場合も
ある。

そこで、本発明においては、これらの付属器具を出湯口
と一体化しておき、出湯時にはこれらのものを取り除く
ことによって、出湯口の機能を高める。

たとえば、溶融還元炉においては、製錬反応がスラグと
溶融金属との接触如何により律速される。

すなわち、製錬反応を迅速に行うためには、スラグと溶
融金属との接触を活発にする必要がある。

このために、多量のガスを均等分布で炉内に吹き込むた
め多数の羽口を炉壁に設けることが必要となる。この点
で、出湯口を羽目設置個所として活用することは、有意
義なものである。

また、溶融還元炉等の炉内の溶湯が激しく攪拌されてい
る炉においては、出湯口の個所で溶湯の温度、成分、＆
［Ｉ成等を測定しても、その測定値は溶湯全体を代表す
るものとして取り扱うことができる。しかも、出湯口は
溶湯と直接接触しているので、前記の温度、成分１組成
等は直接的に計測された値であり、精度の高いものであ
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１図は、本発明実施例に従った溶融還元炉の炉底方向
からみた炉体を示す。本実施例における出湯口は、炉下
部に二個設けられているが、これに拘束されることな（
単数又は複数の出湯口を本発明の適用対象とすることが
できる。

第１図において、炉底には４個の底吹き羽口１１が設け
られている。この炉底を取り囲む側壁１５下部の対象位
置に、出湯口１２ａ、　１２ｂが設けられている。これ
ら出湯口１２ａ、　１２ｂには、それぞれ浴攪拌用及び
又は粉体供給用のガス吹き込み管１６及び検温計１７が
マッド中に配置されている。なお、第１図では、ガス吹
き込み管Ｉ６及び検温計１７を出湯口１２ａ、　１２ｂ
に配置しているが、この外に酸素センサー＋Ｓｉセンサ
ー等の各種センサー等を、同様にして出湯口１２ａ、　
１２ｂ或いは他の出湯口（図示せず）に配置しても良い
。

また、これら付属器具を炉内状況の制御に使用するとき
、炉の性能は一層向上する。たとえば、検温計１７で測
定された溶湯の温度を目標値に一致させるべく、原料投
入装置、ガス吹込み装置等をその測定されたｌ昌度に基
づき制御する制御回路を付加することもできる。

これら付属器具は、次の手順で出湯口１２に配置され、
また出湯口１２から取り除かれる。まず、マッドガンで
出湯口にマッドを詰め込み、その内に先端が閉じた鉄製
パイプを装入する。ついで、攪拌用あるいは粉体吹き込
み用羽目として用いる場合は、この鉄製パイプの中にこ
れらの羽口を、また、′／！（１１温測定のために用い
る場合には、耐火性保護管で保護された熱電対を装入す
る。鉄パイプの先端は製錬開始後しばらくすると溶解し
、ガス羽目或いは測温装置等が溶湯に接するようになり
それぞれの機能を果たす。出湯時には、これらのものを
抜き去ることによってその穴を利用し出湯させる。

以上に示した例においては、付属器具を複数の出湯口に
対して設けている。したがって、１つの出湯口から出湯
している際にも、他の出湯口では通常通りの測温、浴攪
拌、成分検知等の作業を行うことができる。このように
、多機能をもつ複数の出湯口に使用するとき、出湯、ガ
ス及び副成分の吹込み、炉内状況の把握等の作業を連続
して行うことが可能となる。

以上の例は、溶融還元炉を対象として説明したが、これ
に拘束されることなく、本発明は出湯口を備えたその他
の炉においても採用することができる。たとえば、高炉
の出銑口にガス吹込み管を配置するとき、炉前がその分
有効利用される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、出湯口を、
本来の出湯作業のみでなく、溶湯温度の測定、ガス吹込
み、溶湯成分及び組成の検出等に利用できる。しかも、
その出湯口は溶湯に接触している個所であるから、炉内
状況を把握する上で好適な場所である。また、出湯口に
取り付けられる検温計、ガス吹込み羽口、酸素センサー
等は、出湯に伴って定期的に取り外されるので、その保
−守・管理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における溶融還元炉を炉底方向か
らみた図であり、第２図は本発明者等が先に提案した溶
融還元炉を示す。 第　　１　　図 第２ｓ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガス吹込管、測温装置、酸素センサ等の付属器具を
   配置した出湯口を備えていることを特徴とする冶金用炉
   。