JPH1150118A - 溶融還元設備及びその操業方法 - Google Patents
溶融還元設備及びその操業方法Info
- Publication number
- JPH1150118A JPH1150118A JP9332898A JP9332898A JPH1150118A JP H1150118 A JPH1150118 A JP H1150118A JP 9332898 A JP9332898 A JP 9332898A JP 9332898 A JP9332898 A JP 9332898A JP H1150118 A JPH1150118 A JP H1150118A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- slag
- furnace body
- metal
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 下行程から指定される炉から排出される溶融
金属の温度が上昇した場合でも、炉本体内の溶融金属温
度を低く一定化することにより、スラグの顕熱、燃焼性
ガスの熱量及び水冷パネルからの抜熱量を小さくするこ
とで、結果として炭材及び酸素原単位を減少することを
目的とする。 【解決手段】 炉本体ら金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まり及び／
又は、前記溶銑樋及び／又は、前記溶銑鍋にバーナーを
設け、前記ダクトから分岐したガス配管を前記バーナー
に接続したことを特徴とする溶融還元設備。
金属の温度が上昇した場合でも、炉本体内の溶融金属温
度を低く一定化することにより、スラグの顕熱、燃焼性
ガスの熱量及び水冷パネルからの抜熱量を小さくするこ
とで、結果として炭材及び酸素原単位を減少することを
目的とする。 【解決手段】 炉本体ら金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まり及び／
又は、前記溶銑樋及び／又は、前記溶銑鍋にバーナーを
設け、前記ダクトから分岐したガス配管を前記バーナー
に接続したことを特徴とする溶融還元設備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉本体に金属原
料、炭材、及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素
富化ガスを吹き込んで、溶融金属を直接製造する溶融還
元設備に関する。
料、炭材、及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素
富化ガスを吹き込んで、溶融金属を直接製造する溶融還
元設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融還元は、炉本体内に金属原料、炭
材、及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元
し、溶融金属を直接製造する方法である。この方法で
は、溶融還元炉から、１５００〜１７００℃程度の高温
の燃焼性ガスが生成される。
材、及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元
し、溶融金属を直接製造する方法である。この方法で
は、溶融還元炉から、１５００〜１７００℃程度の高温
の燃焼性ガスが生成される。
【０００３】この溶融還元法は、従来の高炉法に比べ、
生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易なこと
と設備の停止、再起動が容易なこと、及び設備投資額が
小さいことから、特に小規模溶融金属製造法として最近
注目されつつある。
生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易なこと
と設備の停止、再起動が容易なこと、及び設備投資額が
小さいことから、特に小規模溶融金属製造法として最近
注目されつつある。
【０００４】一般にこの種の溶融還元法は、炉本体内に
予備還元した金属原料、炭材、及び造滓材を添加し、炉
本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスで
金属原料を予備還元する２段法（例えば特開昭５７−１
２０６０７号公報、特開昭６１−９６０１９号公報等参
照）と、炉本体内に末還元の金属原料、炭材、及び造滓
材を添加し、スラグ中で金属原料中の酸化金属を還元
し、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2
ガスを廃熱ボイラー内で完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕
熱、潜熱を蒸気化して回収し発電等を行う、または燃焼
性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスを末燃焼状態で回収して
他の用途に用いる１段法（例えば特開平１−５０２２７
６号公報、特開昭６１−２７９６０８号公報、特開昭６
０−９８１５号公報等参照）とに分類される。
予備還元した金属原料、炭材、及び造滓材を添加し、炉
本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスで
金属原料を予備還元する２段法（例えば特開昭５７−１
２０６０７号公報、特開昭６１−９６０１９号公報等参
照）と、炉本体内に末還元の金属原料、炭材、及び造滓
材を添加し、スラグ中で金属原料中の酸化金属を還元
し、炉本体から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス、Ｈ2
ガスを廃熱ボイラー内で完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕
熱、潜熱を蒸気化して回収し発電等を行う、または燃焼
性ガス中のＣＯガス、Ｈ2 ガスを末燃焼状態で回収して
他の用途に用いる１段法（例えば特開平１−５０２２７
６号公報、特開昭６１−２７９６０８号公報、特開昭６
０−９８１５号公報等参照）とに分類される。
【０００５】２段法は、１段法に比ベエネルギー効率が
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため設備が複雑となり設備投資額が
高い。予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形状
制限がある（例えば充填層方式においては塊状の鉄原料
しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使用
できない）等の欠点があることから、最近シンプルな１
段法が注目されつつある。
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため設備が複雑となり設備投資額が
高い。予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形状
制限がある（例えば充填層方式においては塊状の鉄原料
しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使用
できない）等の欠点があることから、最近シンプルな１
段法が注目されつつある。
【０００６】また、この１段法においては、スラグ中で
発生するＣＯガス、Ｈ2 ガスをスラグ上部の炉内空間
（以後上部空間と呼ぶ）で燃焼する割合（以後炉内２次
燃焼率と呼び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ
％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義
する）を上昇させ、その燃焼熱をスラグに有効に伝える
ことで、エネルギー効率を向上させる、即ち炭材原単位
を低減させることが可能なことは広く知られている。
発生するＣＯガス、Ｈ2 ガスをスラグ上部の炉内空間
（以後上部空間と呼ぶ）で燃焼する割合（以後炉内２次
燃焼率と呼び、炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ
％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2Ｏ％＋Ｈ2 ％）と定義
する）を上昇させ、その燃焼熱をスラグに有効に伝える
ことで、エネルギー効率を向上させる、即ち炭材原単位
を低減させることが可能なことは広く知られている。
【０００７】ところが、スラグの上下方向の撹拌が十分
でない場合、スラグの下層への熱移動が小さくなり、ス
ラグの上層のみが加熱され、上部空間とスラグ上層の温
度差が小さくなり、上部空間からスラグへの熱移動量が
低下し、結果として２次燃焼率を上昇させても炭材原単
位の低減代が小さくなるという問題があった。この場
合、上部空間からスラグへの熱移動量が低下することか
ら、上部空間の雰囲気温度が上昇し、上部空間の炉壁に
耐火物を内張りした場合には耐火物の損耗量が急増する
という問題があった。
でない場合、スラグの下層への熱移動が小さくなり、ス
ラグの上層のみが加熱され、上部空間とスラグ上層の温
度差が小さくなり、上部空間からスラグへの熱移動量が
低下し、結果として２次燃焼率を上昇させても炭材原単
位の低減代が小さくなるという問題があった。この場
合、上部空間からスラグへの熱移動量が低下することか
ら、上部空間の雰囲気温度が上昇し、上部空間の炉壁に
耐火物を内張りした場合には耐火物の損耗量が急増する
という問題があった。
【０００８】そこで、これらの問題を解決するために、
底吹羽口と酸素上吹きランスを備え、炉壁に耐火物を内
張りした溶解炉に溶融金属を入れ、底吹羽口から吹き込
まれるガス量を制御し、スラグ組成及び遊離炭材量を制
限して溶融還元する方法が、特開昭６０−９８１５号公
報で提案されている。
底吹羽口と酸素上吹きランスを備え、炉壁に耐火物を内
張りした溶解炉に溶融金属を入れ、底吹羽口から吹き込
まれるガス量を制御し、スラグ組成及び遊離炭材量を制
限して溶融還元する方法が、特開昭６０−９８１５号公
報で提案されている。
【０００９】しかるに、この方法では、金属原料を還元
すると共に上部空間からスラグへの熱移動量を確保する
ためにスラグを強撹拌する必要があるが、この撹拌力を
溶融金属の撹拌を介してスラグに伝える点で精錬操作上
大きな難点があった。即ち、溶融金属撹拌ガス量が極め
て多いため、非酸素ガスでは溶融金属の温度の低下を招
き、一方、温度維持のために酸素を含ませると溶融金属
の酸化を招くジレンマがある。
すると共に上部空間からスラグへの熱移動量を確保する
ためにスラグを強撹拌する必要があるが、この撹拌力を
溶融金属の撹拌を介してスラグに伝える点で精錬操作上
大きな難点があった。即ち、溶融金属撹拌ガス量が極め
て多いため、非酸素ガスでは溶融金属の温度の低下を招
き、一方、温度維持のために酸素を含ませると溶融金属
の酸化を招くジレンマがある。
【００１０】そこで、これらの課題を解決するために、
金属浴面下で金属を撹拌するため、に不活性ガスを吹き
込む羽口と、金属浴面上で且つスラグ面下に位置し、ス
ラグ内に酸素又は酸素富化ガスを吹き込む羽口と酸素上
吹きランスとを備えた、炉壁に耐火物を内張りした溶融
還元炉を用いる方法が特開昭６１−２７９６０８号公報
で提案されている。
金属浴面下で金属を撹拌するため、に不活性ガスを吹き
込む羽口と、金属浴面上で且つスラグ面下に位置し、ス
ラグ内に酸素又は酸素富化ガスを吹き込む羽口と酸素上
吹きランスとを備えた、炉壁に耐火物を内張りした溶融
還元炉を用いる方法が特開昭６１−２７９６０８号公報
で提案されている。
【００１１】しかるに、この方法であっても、金属を撹
拌するために金属浴面下の羽口から不活性ガスを吹き込
むために、なお以下に記述する課題がある。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられ、金属浴面
上で且つスラグ面下に位置した羽口からスラグ内に吹き
込まれる酸素又は酸素富化ガスにより再酸化され、還元
速度向上、即ち生産速度向上の妨げとなる。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられスラグ中に
懸濁するため、スラグの熱容量及び熱伝導率が大きくな
り、スラグに接する炉壁を水冷構造にできず、耐火物構
造にせざるを得ないため、この耐火物のスラグによる損
耗が大きく、頻繁に補修又は張り替えする必要がある。
拌するために金属浴面下の羽口から不活性ガスを吹き込
むために、なお以下に記述する課題がある。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられ、金属浴面
上で且つスラグ面下に位置した羽口からスラグ内に吹き
込まれる酸素又は酸素富化ガスにより再酸化され、還元
速度向上、即ち生産速度向上の妨げとなる。 金属浴面下の羽口から吹き込まれる不活性ガスによ
り、溶融金属の粒がスラグ中に吹き上げられスラグ中に
懸濁するため、スラグの熱容量及び熱伝導率が大きくな
り、スラグに接する炉壁を水冷構造にできず、耐火物構
造にせざるを得ないため、この耐火物のスラグによる損
耗が大きく、頻繁に補修又は張り替えする必要がある。
【００１２】スラグの熱容量及び熱伝導率が大きくな
るため、金属浴面上で且つスラグ面に位置した羽口につ
いても水冷構造にできず、消耗式羽口にせざるを得ない
ため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口は、溶融金属の熱容量及び熱伝導率
が大きいため、水冷構造にできず、消耗式羽口にせざる
を得ないため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口周辺の耐火物の損耗が大きく、頻繁
に補修又は張り替えする必要がある。
るため、金属浴面上で且つスラグ面に位置した羽口につ
いても水冷構造にできず、消耗式羽口にせざるを得ない
ため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口は、溶融金属の熱容量及び熱伝導率
が大きいため、水冷構造にできず、消耗式羽口にせざる
を得ないため、頻繁に交換する必要がある。 金属浴面下の羽口周辺の耐火物の損耗が大きく、頻繁
に補修又は張り替えする必要がある。
【００１３】そこで、これらの課題を解決するために、
炉本体を水平方向に貫通してスラグに向けられた下部羽
口を通じてスラグ中に純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込み、炉本体を貫通して上部空間に向けられた上部
羽口を通じて上部空間に純酸素及び／又は酸素富化ガス
を吹き込み、炉本体内面の上部空間及びスラグに面した
範囲に水冷パネルを内張りした構造が、特開平１−５０
２２７６号公報で提案されている。
炉本体を水平方向に貫通してスラグに向けられた下部羽
口を通じてスラグ中に純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込み、炉本体を貫通して上部空間に向けられた上部
羽口を通じて上部空間に純酸素及び／又は酸素富化ガス
を吹き込み、炉本体内面の上部空間及びスラグに面した
範囲に水冷パネルを内張りした構造が、特開平１−５０
２２７６号公報で提案されている。
【００１４】以下、特開平１−５０２２７６号公報で提
案されている従来技術を図３の炉体構造立断面図に基づ
いて説明する。炉本体１は基礎２に固定され、炉本体内
面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされており、炉
本体１の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を添加す
る原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガスを排
出するガス排出口６が配設されている。炉本体１の底部
には溶融金属７が溜まり、その上部に溶融金属７より比
重の軽い泡立ちスラグ８が溜まっており、溶融金属７は
溶融金属溜まり９を介して出銑口１１から、スラグはス
ラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続又
は断続的に排出される。
案されている従来技術を図３の炉体構造立断面図に基づ
いて説明する。炉本体１は基礎２に固定され、炉本体内
面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされており、炉
本体１の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を添加す
る原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガスを排
出するガス排出口６が配設されている。炉本体１の底部
には溶融金属７が溜まり、その上部に溶融金属７より比
重の軽い泡立ちスラグ８が溜まっており、溶融金属７は
溶融金属溜まり９を介して出銑口１１から、スラグはス
ラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続又
は断続的に排出される。
【００１５】原料投入口５から投入された鉄原料中の酸
化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく原料投入口５
から投入された炭材中炭素分により、泡立ちスラグ８中
で以下の式（１），（２）に示す反応により還元され
る。 ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯ （吸熱反応）・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応）・・・（２）
化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく原料投入口５
から投入された炭材中炭素分により、泡立ちスラグ８中
で以下の式（１），（２）に示す反応により還元され
る。 ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯ （吸熱反応）・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応）・・・（２）
【００１６】また、原料役人口５から投入された炭材中
炭素分の一部は、炉本体１を貫通して泡立ちスラグ８に
向けて配設された下部羽口１３を通じて泡立ちスラグ８
中に吹き込まれる酸素と以下の式（３）に示す反応によ
り酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応）・・・（３） この溶融還元炉のエネルギー効率、即ち炭材原単位は、
式（１），（２），（３）の反応に必要な炭素分の合計
によって決定される。
炭素分の一部は、炉本体１を貫通して泡立ちスラグ８に
向けて配設された下部羽口１３を通じて泡立ちスラグ８
中に吹き込まれる酸素と以下の式（３）に示す反応によ
り酸化される。 Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ （発熱反応）・・・（３） この溶融還元炉のエネルギー効率、即ち炭材原単位は、
式（１），（２），（３）の反応に必要な炭素分の合計
によって決定される。
【００１７】上記式（１），（２），（３）により泡立
ちスラグ８中で発生したＣＯガスにより、泡立ちスラグ
８中に気泡が対流するため、炉本体内の下部羽口１３よ
り上方に位置する泡立ちスラグ８の比重はスラグ溜まり
１０中の鎮静スラグ１６の比重の１／２〜１／３となる
ことが発明者らの試験操業等で確認されている。
ちスラグ８中で発生したＣＯガスにより、泡立ちスラグ
８中に気泡が対流するため、炉本体内の下部羽口１３よ
り上方に位置する泡立ちスラグ８の比重はスラグ溜まり
１０中の鎮静スラグ１６の比重の１／２〜１／３となる
ことが発明者らの試験操業等で確認されている。
【００１８】更に、上記式（１），（２），（３）によ
り泡立ちスラグ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は、泡立ちスラグ８の浴面の上の上部空間１５に向け
て炉本体１を貫通して配設された上部羽口１４を通じて
上部空間１５中に吹き込まれる酸素と、泡立ちスラグ８
の浴面の上の上部空間１５において、以下の式（４），
（５）に示す酸化反応をする。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応）・・・（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応）・・・（５）
り泡立ちスラグ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水素
分は、泡立ちスラグ８の浴面の上の上部空間１５に向け
て炉本体１を貫通して配設された上部羽口１４を通じて
上部空間１５中に吹き込まれる酸素と、泡立ちスラグ８
の浴面の上の上部空間１５において、以下の式（４），
（５）に示す酸化反応をする。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 （発熱反応）・・・（４） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （発熱反応）・・・（５）
【００１９】この式（４），（５）の反応を炉内２次燃
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて上部空間１５中に吹
き込まれる酸素の流量を増加することで増加することは
広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％ ＋Ｈ2 ％） ・・・（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて上部空間１５中に吹
き込まれる酸素の流量を増加することで増加することは
広く知られている。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％ ＋Ｈ2 ％） ・・・（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
【００２０】炉内２次燃焼率を上昇させると、上部空間
１５における式（４），（５）の反応熱の一部が、上部
空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ中の式
（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少する。この構造では、前述の金属
を撹拌するために不活性ガスを吹き込む金属浴面下の羽
口がないために、前述の〜の課題はすべて解決して
いる。
１５における式（４），（５）の反応熱の一部が、上部
空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ中の式
（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少する。この構造では、前述の金属
を撹拌するために不活性ガスを吹き込む金属浴面下の羽
口がないために、前述の〜の課題はすべて解決して
いる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種の炉
体構造であっても、なお以下の課題を抱えている。溶融
還元設備では、下行程の制約から出銑口から排出される
溶融金属の温度が指定されるため、その指定温度が高い
ときには、その分だけスラグの温度が上げざるを得ず、
その分だけ炉本体から排出される燃焼性ガスの温度も上
昇する。
体構造であっても、なお以下の課題を抱えている。溶融
還元設備では、下行程の制約から出銑口から排出される
溶融金属の温度が指定されるため、その指定温度が高い
ときには、その分だけスラグの温度が上げざるを得ず、
その分だけ炉本体から排出される燃焼性ガスの温度も上
昇する。
【００２２】従って、下行程から指定される出銑口から
排出される溶融金属の温度が例えば約１００℃上昇した
場合、スラグと炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を約１００℃上昇するに必要なエネルギーが余分に必要
となり、その分だけ炭材及び酸素原単位が上昇すること
になる。
排出される溶融金属の温度が例えば約１００℃上昇した
場合、スラグと炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を約１００℃上昇するに必要なエネルギーが余分に必要
となり、その分だけ炭材及び酸素原単位が上昇すること
になる。
【００２３】更に、前述のようにスラグと炉本体から排
出される燃焼性ガスの温度が約１００℃上昇すると、炉
本体内面の上部空間に面した範囲に水冷パネルを内張り
した場合、水冷パネルからの抜熱が増加するために、炭
材及び酸素原単位が更に上昇することになる。これは、
上部空間に面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへ
の伝熱が輻射伝熱が主体のために、（燃焼性ガスの温
度）4 −（水冷パネルの表面温度）4 にほぼ比例し、ス
ラグに面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへの伝
熱が対流伝熱が主体のために、（スラグの温度）−（水
冷パネルの表面温度）にほぼ比例するためである。
出される燃焼性ガスの温度が約１００℃上昇すると、炉
本体内面の上部空間に面した範囲に水冷パネルを内張り
した場合、水冷パネルからの抜熱が増加するために、炭
材及び酸素原単位が更に上昇することになる。これは、
上部空間に面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへ
の伝熱が輻射伝熱が主体のために、（燃焼性ガスの温
度）4 −（水冷パネルの表面温度）4 にほぼ比例し、ス
ラグに面した水冷パネルにおいては、水冷パネルへの伝
熱が対流伝熱が主体のために、（スラグの温度）−（水
冷パネルの表面温度）にほぼ比例するためである。
【００２４】また、炉本体内に内張りする耐火物は、溶
融金属とスラグの界面が接触する部分において損耗速度
が大きく、溶融金属のみ接触する部分の損耗は小さい。
炉本体内に内張りする耐火物の一例として、アルミナ質
煉瓦の溶融金属とスラグの界面の損耗速度を溶融金属温
度を変化させて測定した結果を図４に示す。炉本体内の
溶融金属とスラグの温度を例えば１４００℃から１５０
０℃へと１００℃上昇した場合、耐火物損耗速度は３倍
以上に増加する。
融金属とスラグの界面が接触する部分において損耗速度
が大きく、溶融金属のみ接触する部分の損耗は小さい。
炉本体内に内張りする耐火物の一例として、アルミナ質
煉瓦の溶融金属とスラグの界面の損耗速度を溶融金属温
度を変化させて測定した結果を図４に示す。炉本体内の
溶融金属とスラグの温度を例えば１４００℃から１５０
０℃へと１００℃上昇した場合、耐火物損耗速度は３倍
以上に増加する。
【００２５】また、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＝約１のスラグ組
成に於ける、溶融金属温度と燐分配率（（Ｐ2 Ｏ5 ）／
［Ｐ］2 ）の関係を図５に示す。ここで、（Ｐ2 Ｏ5 ）
はスラグ中の燐酸濃度、［Ｐ］は溶融金属中の燐濃度を
示す。炉本体内の溶融金属温度を上昇すると、図５に示
すように、スラグ−溶融金属間の燐分配率（（Ｐ
2 Ｏ5 ）／［Ｐ］2 ）が低下して、溶融金属の燐濃度が
上昇する問題がある。
成に於ける、溶融金属温度と燐分配率（（Ｐ2 Ｏ5 ）／
［Ｐ］2 ）の関係を図５に示す。ここで、（Ｐ2 Ｏ5 ）
はスラグ中の燐酸濃度、［Ｐ］は溶融金属中の燐濃度を
示す。炉本体内の溶融金属温度を上昇すると、図５に示
すように、スラグ−溶融金属間の燐分配率（（Ｐ
2 Ｏ5 ）／［Ｐ］2 ）が低下して、溶融金属の燐濃度が
上昇する問題がある。
【００２６】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属の
温度が上昇した場合でも、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、スラグの顕熱量、燃焼性ガ
スの熱量及び水冷パネルからの抜熱量を小さくすること
で、結果として炭材及び酸素原単位を減少することを可
能とする溶融還元設備を提供することを目的とするもの
である。
ためになされたものであり、その目的とするところは、
下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属の
温度が上昇した場合でも、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、スラグの顕熱量、燃焼性ガ
スの熱量及び水冷パネルからの抜熱量を小さくすること
で、結果として炭材及び酸素原単位を減少することを可
能とする溶融還元設備を提供することを目的とするもの
である。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材
を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込ん
で、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶
融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属
は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口
からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直
接製造する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガス
を回収するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まり
の天井又は側面にバーナーを設け、前記ダクトから分岐
したガス配管を前記バーナーに接続したことを特徴とす
る溶融還元設備であり、また、本発明は、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑樋の天井又は側面
にバーナーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を
前記バーナーに接続したことを特微とする溶融還元設備
であり、また本発明は、溶融金属は溶融金属溜まりを介
して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋へ、スラグは出滓口
からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、それぞれ連続又は断続
的に排出される溶融金属を直接製造する設備において、
炉本体で発生する燃焼性ガスを回収するダクトを設ける
と共に、前記溶銑鍋の上方にバーナーを設け、前記ダク
トから分岐したガス配管を前記バーナーに接続したこと
を特徴とする溶融還元設備である。
めに、本発明は、炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材
を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込ん
で、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶
融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属
は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口
からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直
接製造する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガス
を回収するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まり
の天井又は側面にバーナーを設け、前記ダクトから分岐
したガス配管を前記バーナーに接続したことを特徴とす
る溶融還元設備であり、また、本発明は、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑樋の天井又は側面
にバーナーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を
前記バーナーに接続したことを特微とする溶融還元設備
であり、また本発明は、溶融金属は溶融金属溜まりを介
して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋へ、スラグは出滓口
からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、それぞれ連続又は断続
的に排出される溶融金属を直接製造する設備において、
炉本体で発生する燃焼性ガスを回収するダクトを設ける
と共に、前記溶銑鍋の上方にバーナーを設け、前記ダク
トから分岐したガス配管を前記バーナーに接続したこと
を特徴とする溶融還元設備である。
【００２８】また本発明は、炉本体に金属原料、炭材、
及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その
上部に溶融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、
溶融金属は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグ
は出滓口からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融
金属を直接製造する方法において、前記炉本体内で還元
される溶融金属の温度を、前記出銑口から排出される溶
融金属の温度より低く設定し、前記溶融金属溜まりにお
いて、溶融金属をバーナー加熱により、前記出銑口から
排出される溶融金属の温度まで昇温することを特徴とす
る溶融還元設備の操業方法であり、また、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金属
の温度を、下工程の要求する溶融金属の温度より低く設
定し、前記溶銑樋及び／又は溶銑鍋において、溶融金属
をバーナー加熱により、前記下工程の要求する溶融金属
の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設備の操
業方法であり、更に、前記操業方法においてバーナーの
燃料として、炉本体で発生する燃焼性ガスの一部を使用
することを特徴とする溶融還元設備の操業方法である。
及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その
上部に溶融金属より比重の軽いスラグが溜まっており、
溶融金属は溶融金属溜まりを介して出銑口から、スラグ
は出滓口からそれぞれ連続又は断続的に排出される溶融
金属を直接製造する方法において、前記炉本体内で還元
される溶融金属の温度を、前記出銑口から排出される溶
融金属の温度より低く設定し、前記溶融金属溜まりにお
いて、溶融金属をバーナー加熱により、前記出銑口から
排出される溶融金属の温度まで昇温することを特徴とす
る溶融還元設備の操業方法であり、また、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金属
の温度を、下工程の要求する溶融金属の温度より低く設
定し、前記溶銑樋及び／又は溶銑鍋において、溶融金属
をバーナー加熱により、前記下工程の要求する溶融金属
の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設備の操
業方法であり、更に、前記操業方法においてバーナーの
燃料として、炉本体で発生する燃焼性ガスの一部を使用
することを特徴とする溶融還元設備の操業方法である。
【００２９】本発明の溶融還元設備においては、前述の
構成としたことで、以下の作用がある。 炉本体内の溶融金属の温度を低くでき、その分だけ炉
本体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排
出される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
構成としたことで、以下の作用がある。 炉本体内の溶融金属の温度を低くでき、その分だけ炉
本体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排
出される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
【００３０】炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
【００３１】炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。 下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属
の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、前記指定温度の変動に起因
する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生じない。
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。 下行程から指定される出銑口から排出される溶融金属
の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融金属の温度を
低く一定化することにより、前記指定温度の変動に起因
する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生じない。
【００３２】
（実施例１）以下、本発明の一実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設
備の一実施例の炉体構造立断面図であり、図２はそのＡ
−Ａ断面図である。炉本体１は基礎２に固定され、炉本
体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされてお
り、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を
添加する原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガ
スを排出するガス排出口６が配設されている。炉本体１
の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より比重
の軽い泡立ちスラグ８が溜まっている。
基づいて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元設
備の一実施例の炉体構造立断面図であり、図２はそのＡ
−Ａ断面図である。炉本体１は基礎２に固定され、炉本
体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされてお
り、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材、及び造滓材を
添加する原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガ
スを排出するガス排出口６が配設されている。炉本体１
の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より比重
の軽い泡立ちスラグ８が溜まっている。
【００３３】溶銑７は、炉本体１から溶銑用トンネル１
７を介して溶銑溜まり９に流入する。前記溶銑用トンネ
ル１７は、泡立ちスラグ８と溶銑７の界面より下の高さ
に開口しているため、溶銑溜まり９にはスラグは流入せ
ず、溶銑７のみが溜まる。
７を介して溶銑溜まり９に流入する。前記溶銑用トンネ
ル１７は、泡立ちスラグ８と溶銑７の界面より下の高さ
に開口しているため、溶銑溜まり９にはスラグは流入せ
ず、溶銑７のみが溜まる。
【００３４】溶銑溜まり９の天井部分には、バーナー２
６が設けられ、溶銑７を加熱する。溶銑７は、前記のよ
うに下工程に指定された温度まで加熱された後に、溶銑
溜まり９中の溶銑７の上面付近に設けられた出銑口１１
から連続又は断続的に排出される。溶銑溜まり９には、
溶銑用トンネル１７から、即ち下方から比較的低温の溶
銑が流入し、溶銑７の上面がバーナー火炎によって加熱
され、加熱された溶銑は上方の出銑口１１から排出され
るため、バーナー加熱の熱効率は高い。一方、スラグは
スラグ用トンネル１８及びスラグ溜まり１０を介して出
滓口１２から連続又は断続的に排出される。
６が設けられ、溶銑７を加熱する。溶銑７は、前記のよ
うに下工程に指定された温度まで加熱された後に、溶銑
溜まり９中の溶銑７の上面付近に設けられた出銑口１１
から連続又は断続的に排出される。溶銑溜まり９には、
溶銑用トンネル１７から、即ち下方から比較的低温の溶
銑が流入し、溶銑７の上面がバーナー火炎によって加熱
され、加熱された溶銑は上方の出銑口１１から排出され
るため、バーナー加熱の熱効率は高い。一方、スラグは
スラグ用トンネル１８及びスラグ溜まり１０を介して出
滓口１２から連続又は断続的に排出される。
【００３５】炉本体１で発生した高温の燃焼性ガスは、
炉本体１の上部に配設されたガス排出口６を通して、ガ
スクーラー１９に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機２０、ブロアー２１、ダクト２２等を通して
末燃焼のままガスホルダー２３に貯蔵される。
炉本体１の上部に配設されたガス排出口６を通して、ガ
スクーラー１９に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機２０、ブロアー２１、ダクト２２等を通して
末燃焼のままガスホルダー２３に貯蔵される。
【００３６】回収された燃焼性ガスの一部は、ダクト２
２から分岐したガス配管２４、ブースター２５を介し
て、バーナー２６に供給される。バーナー２６には別の
配管を介して、酸素及び／又は空気も供給され、前記燃
焼性ガスと共に燃焼し、溶銑溜まり９中の溶銑７を加熱
する。
２から分岐したガス配管２４、ブースター２５を介し
て、バーナー２６に供給される。バーナー２６には別の
配管を介して、酸素及び／又は空気も供給され、前記燃
焼性ガスと共に燃焼し、溶銑溜まり９中の溶銑７を加熱
する。
【００３７】（実施例２）以下、本発明の一実施例を図
６に基づいて説明する。図６は、本発明に係わる溶融還
元設備の別の実施例の炉体構造立断面図である。炉本体
の構造は、溶融桶及び／又は溶融鍋の構造を除いて実施
例１と基本的には同じである。溶銑溜まり９中の溶銑７
の上面付近には出銃口１１が設けられ、これにより連続
又は断続的に溶銑樋２７を経て溶銑鍋２８に排出され
る。
６に基づいて説明する。図６は、本発明に係わる溶融還
元設備の別の実施例の炉体構造立断面図である。炉本体
の構造は、溶融桶及び／又は溶融鍋の構造を除いて実施
例１と基本的には同じである。溶銑溜まり９中の溶銑７
の上面付近には出銃口１１が設けられ、これにより連続
又は断続的に溶銑樋２７を経て溶銑鍋２８に排出され
る。
【００３８】溶銑樋２７の天井又は側面及び／又は溶銑
鍋２８の天井部分には、それぞれ溶銑樋バーナー２９及
び／又は溶銑鍋バーナー３０が設けられ、溶銑７を加熱
する。溶銑７は、下工程に指定された温度まで加熱され
た後に、下工程に輸送される。
鍋２８の天井部分には、それぞれ溶銑樋バーナー２９及
び／又は溶銑鍋バーナー３０が設けられ、溶銑７を加熱
する。溶銑７は、下工程に指定された温度まで加熱され
た後に、下工程に輸送される。
【００３９】溶銑樋２７には、出銃口１１から比較的低
温の溶銑７が流出し、溶銑７の上面が溶銑樋バーナー２
９及び／又は溶銑鍋バーナー３０の火炎によって加熱さ
れる。
温の溶銑７が流出し、溶銑７の上面が溶銑樋バーナー２
９及び／又は溶銑鍋バーナー３０の火炎によって加熱さ
れる。
【００４０】炉本体１で発生した高温の燃焼性ガスは、
炉本体１の上部に配設されたガス排出口６を通して、ガ
スクーラー１９に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機２０、ブロアー２１、ダクト２２等を通して
未燃焼のままガスホルダー２３に貯蔵される。
炉本体１の上部に配設されたガス排出口６を通して、ガ
スクーラー１９に導かれ、燃焼性ガスの温度を低下した
後、集塵機２０、ブロアー２１、ダクト２２等を通して
未燃焼のままガスホルダー２３に貯蔵される。
【００４１】未燃焼のままガスホルダー２３に回収され
た燃焼性ガスの一部は、ダクト２２から分岐したガス配
管２４、ブースター２５を介して、溶銑樋バーナー２９
及び／又は溶銑鍋バーナー３０に供給される。溶銑樋バ
ーナー２９及び／又は溶銑鍋バーナー３０には別の配管
を介して、酸素及び／又は空気も供給され、前記燃焼性
ガスと共に燃焼し、溶銑樋２７及び溶銑鍋２８の溶銑７
を加熱する。
た燃焼性ガスの一部は、ダクト２２から分岐したガス配
管２４、ブースター２５を介して、溶銑樋バーナー２９
及び／又は溶銑鍋バーナー３０に供給される。溶銑樋バ
ーナー２９及び／又は溶銑鍋バーナー３０には別の配管
を介して、酸素及び／又は空気も供給され、前記燃焼性
ガスと共に燃焼し、溶銑樋２７及び溶銑鍋２８の溶銑７
を加熱する。
【００４２】以下の表に、特開平１−５０２２７６号公
報で提案された従来技術、及び本発明に係わる溶融還元
設備の炭材及び酸素原単位の一例を示す。操業条件は以
下の通りである。 溶融金属原料 ：鉄鉱石 炭材種類 ：一般炭 溶銑生産速度 ：２５ｔ／ｈ 出銑温度 ：１５００℃ バーナーガス組成：ＣＯ ＣＯ2 Ｈ2 Ｈ2 Ｏ Ｎ2 ３３％ ２６％ １２％ １９％ ９％
報で提案された従来技術、及び本発明に係わる溶融還元
設備の炭材及び酸素原単位の一例を示す。操業条件は以
下の通りである。 溶融金属原料 ：鉄鉱石 炭材種類 ：一般炭 溶銑生産速度 ：２５ｔ／ｈ 出銑温度 ：１５００℃ バーナーガス組成：ＣＯ ＣＯ2 Ｈ2 Ｈ2 Ｏ Ｎ2 ３３％ ２６％ １２％ １９％ ９％
【００４３】
【表１】
【００４４】上記のように、溶銑溜まりで約１００〜２
００℃昇温することで、炉本体内の溶銑温度を約１００
〜２００℃低下でき、燃焼性ガスの熱量は約９〜１７
％、水冷パネル抜熱量は約１８〜３４％減少し、結果と
して、炭材原単位は約８〜１５％、酸素原単位は１２〜
２３％減少する効果があった。
００℃昇温することで、炉本体内の溶銑温度を約１００
〜２００℃低下でき、燃焼性ガスの熱量は約９〜１７
％、水冷パネル抜熱量は約１８〜３４％減少し、結果と
して、炭材原単位は約８〜１５％、酸素原単位は１２〜
２３％減少する効果があった。
【００４５】更に、炉本体内の溶銑温度を約１００〜２
００℃低下できたことで、脱燐能力が向上し、溶銑中
［Ｐ］が１１〜３２％低下した。また、耐火物の損耗量
が７０〜８０％低下した。また、酸素原単位の低下によ
り酸素設備の使用電力が低下することにより、溶融還元
設備全体の使用電力として、約１１〜２０％低下した。
００℃低下できたことで、脱燐能力が向上し、溶銑中
［Ｐ］が１１〜３２％低下した。また、耐火物の損耗量
が７０〜８０％低下した。また、酸素原単位の低下によ
り酸素設備の使用電力が低下することにより、溶融還元
設備全体の使用電力として、約１１〜２０％低下した。
【００４６】また、本実施例は、鉄の還元の場合につい
て説明したが、本発明が同様の溶融還元法によって製造
される非鉄金属及び鉄合金（例えばクロム、ニッケル、
マンガン等）の溶融還元設備についても適用されること
は言うまでもない。また、本実施例は、炉本体の水平断
面が長方形の溶融還元設備の場合について説明したが、
本発明が炉本体の水平断面が円形の溶融還元設備の場合
についても適用されることは言うまでもない。
て説明したが、本発明が同様の溶融還元法によって製造
される非鉄金属及び鉄合金（例えばクロム、ニッケル、
マンガン等）の溶融還元設備についても適用されること
は言うまでもない。また、本実施例は、炉本体の水平断
面が長方形の溶融還元設備の場合について説明したが、
本発明が炉本体の水平断面が円形の溶融還元設備の場合
についても適用されることは言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】本発明の溶融還元設備においては、前述
の構成としたことで、以下の効果が期待できる。 炉本体内の溶融金属の温度を低くできその分だけ炉本
体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排出
される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だけ
炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
の構成としたことで、以下の効果が期待できる。 炉本体内の溶融金属の温度を低くできその分だけ炉本
体内の溶融金属の温度、スラグ温度及び炉本体から排出
される燃焼性ガスの温度を低下でき、その熱量の分だけ
炭材及び酸素原単位が低下する。 スラグの温度を低下でき、炉本体内面のスラグに面し
た範囲の水冷パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だ
け炭材及び酸素原単位が低下する。
【００４８】炉本体から排出される燃焼性ガスの温度
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
を低下でき、炉本体内面の上部空間に面した範囲の水冷
パネルの抜熱量が低下し、その熱量の分だけ炭材及び酸
素原単位が低下する。 炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を低くでき、炉
本体内面の溶融金属及びスラグに面した範囲の耐火物の
損耗速度が低下し、耐火物補修頻度及び補修費用が低減
する。溶銑溜まり内で溶融金属温度を上昇させても、溶
銑溜まり内にはスラグがないために、耐火物の損耗速度
の大幅な上昇の心配がない。
【００４９】炉本体内の溶融金属及びスラグの温度を
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。
低くでき、脱燐能力が向上する。溶銑溜まり内で溶融金
属温度を上昇させても、溶銑溜まり内にはスラグがない
ために、復燐の心配がない。 前記バーナーの燃料として炉本体で発生する燃焼性ガ
スの一部を使用することで、系外からバーナー燃料を供
給する必要がない。
【００５０】下行程から指定される出銑口から排出さ
れる溶融金属の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融
金属の温度を低く一定化することにより、前記指定温度
の変動に起因する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生
じない。 溶融金属溜まりには、溶融金属用トンネルから、即ち
下方から比較的低温の溶融金属が流入し、溶融金属の上
面がバーナー火炎によって加熱され、加熱された溶融金
属は上方の出銑口から排出されるため、バーナー加熱の
熱効率が高い。
れる溶融金属の温度の変動に係わらず、炉本体内の溶融
金属の温度を低く一定化することにより、前記指定温度
の変動に起因する炭材及び酸素投入量の変更の必要が生
じない。 溶融金属溜まりには、溶融金属用トンネルから、即ち
下方から比較的低温の溶融金属が流入し、溶融金属の上
面がバーナー火炎によって加熱され、加熱された溶融金
属は上方の出銑口から排出されるため、バーナー加熱の
熱効率が高い。
【図１】本発明に係わる溶融還元設備の第１の実施例の
炉体構造立断面図。
炉体構造立断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】従来技術における溶融還元設備の炉体構造立断
面図。
面図。
【図４】溶融金属温度と耐火物損耗の関係。
【図５】溶融金属温度と燐分配率の関係。
【図６】本発明に係わる溶融還元設備の実施例２の炉体
構造立断面図。
構造立断面図。
１：炉本体 ２：基礎 ３：水冷パネル ４：耐火物 ５：原料投入口 ６：ガス排出口 ７：溶銑 ８：泡立ちスラグ ９：溶銑溜まり １０：スラグ溜まり １１：出銑口 １２：出滓口 １３：下部羽口 １４：上部羽口 １５：上部空間 １６：鎮静スラグ １７：溶銑用トンネル １８：スラグ用トンネル １９：ガスクーラー ２０：集塵機 ２１：ブロアー ２２：ダクト ２３：ガスホルダー ２４：ガス配管 ２５：ブースター ２６：バーナー ２７：溶融桶 ２８：溶銑鍋 ２９：溶銑桶バーナー ３０：溶銑鍋バーナー
Claims (6)
- 【請求項１】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口から
それぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製
造する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回
収するダクトを設けると共に、前記溶融金属溜まりの天
井又は側面にバーナーを設け、前記ダクトから分岐した
ガス配管を前記バーナーに接続したことを特徴とする溶
融還元設備。 - 【請求項２】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑樋の天井又は側面
にバーナーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を
前記バーナーに接続したことを特徴とする溶融還元設
備。 - 【請求項３】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する設備において、炉本体で発生する燃焼性ガスを回収
するダクトを設けると共に、前記溶銑鍋の上方にバーナ
ーを設け、前記ダクトから分岐したガス配管を前記バー
ナーに接続したことを特徴とする溶融還元設備。 - 【請求項４】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銑口から、スラグは出滓口から
それぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製
造する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金
属の温度を、前記出銑口から排出される溶融金属の温度
より低く設定し、前記溶融金属溜まりにおいて、溶融金
属をバーナー加熱により、前記出銑口から排出される溶
融金属の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設
備の操業方法。 - 【請求項５】 炉本体に金属原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶融金属が溜まり、その上部に溶融金
属より比重の軽いスラグが溜まっており、溶融金属は溶
融金属溜まりを介して出銃口から溶銑樋を経て溶銑鍋
へ、スラグは出滓口からスラグ樋を経てスラグ鍋へ、そ
れぞれ連続又は断続的に排出される溶融金属を直接製造
する方法において、前記炉本体内で還元される溶融金属
の温度を、下工程の要求する溶融金属の温度より低く設
定し、前記溶銑樋及び／又は溶銑鍋において、溶融金属
をバーナー加熱により、前記下工程の要求する溶融金属
の温度まで昇温することを特徴とする溶融還元設備の操
業方法。 - 【請求項６】 溶融金属を加熱するバーナーの燃料とし
て、炉本体で発生する燃焼性ガスの一部を使用すること
を特徴とする請求項４記載の溶融還元設備の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9332898A JPH1150118A (ja) | 1997-06-03 | 1998-04-06 | 溶融還元設備及びその操業方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14528897 | 1997-06-03 | ||
| JP9-145288 | 1997-06-03 | ||
| JP9332898A JPH1150118A (ja) | 1997-06-03 | 1998-04-06 | 溶融還元設備及びその操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150118A true JPH1150118A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=26434723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9332898A Withdrawn JPH1150118A (ja) | 1997-06-03 | 1998-04-06 | 溶融還元設備及びその操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1150118A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220107349A (ko) * | 2021-01-25 | 2022-08-02 | 홍선기 | 용융로 내부의 이중굴뚝장치 |
| JP2024125924A (ja) * | 2023-03-06 | 2024-09-19 | 有限会社 ベイテック | 電熱式キューポラシステム |
-
1998
- 1998-04-06 JP JP9332898A patent/JPH1150118A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220107349A (ko) * | 2021-01-25 | 2022-08-02 | 홍선기 | 용융로 내부의 이중굴뚝장치 |
| JP2024125924A (ja) * | 2023-03-06 | 2024-09-19 | 有限会社 ベイテック | 電熱式キューポラシステム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100325652B1 (ko) | 금속철의 제조방법 | |
| EP1067201B1 (en) | Start-up procedure for direct smelting process | |
| KR100611692B1 (ko) | 직접 제련 방법 및 장치 | |
| SU1496637A3 (ru) | Способ непрерывного рафинировани стали в электропечи и устройство дл его осуществлени | |
| KR20010074750A (ko) | 직접 용융 공정 | |
| JP2975260B2 (ja) | 鋼の製造方法 | |
| EP0784193A1 (en) | Metal fusion furnace and metal fusing method | |
| JP4342104B2 (ja) | 直接製錬法 | |
| JP4745731B2 (ja) | キュポラによる溶銑の溶製方法 | |
| US4414026A (en) | Method for the production of ferrochromium | |
| JP2918646B2 (ja) | 溶融還元炉 | |
| US1934082A (en) | Reduction of ore | |
| JP3023617B2 (ja) | 炭化鉄から鋼を製造する方法および装置 | |
| JPH08506858A (ja) | 鉄を製造する方法と装置 | |
| JPH1150118A (ja) | 溶融還元設備及びその操業方法 | |
| JPH02200713A (ja) | 溶銑の製造装置および製造方法 | |
| US3964897A (en) | Method and arrangement for melting charges, particularly for use in the production of steel | |
| JPH09272907A (ja) | 溶融還元設備の炉体構造 | |
| JP2000008115A (ja) | 冷鉄源の溶解方法 | |
| RU2089618C1 (ru) | Способ получения железоуглеродистого продукта и устройство для его осуществления | |
| JPH10330812A (ja) | 溶融還元設備及びその操業方法 | |
| JPH10183213A (ja) | 溶融還元設備の操業方法及びその炉体構造 | |
| JP3121894B2 (ja) | 金属溶解炉 | |
| JPH10158707A (ja) | 溶融還元設備の炉体構造 | |
| JPH02107709A (ja) | 溶融還元炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |