JPH021898B2 - - Google Patents
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- JPH021898B2 JPH021898B2 JP20085587A JP20085587A JPH021898B2 JP H021898 B2 JPH021898 B2 JP H021898B2 JP 20085587 A JP20085587 A JP 20085587A JP 20085587 A JP20085587 A JP 20085587A JP H021898 B2 JPH021898 B2 JP H021898B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0026—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide in the flame of a burner or a hot gas stream
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自溶製錬炉のセトラー部から炉内に挿
入されたランスパイプを経て鉱石、溶剤等の粉体
原料を反応用気体と共に吹込むことにより、自溶
製錬炉の処理量を増大させるための自溶製錬炉の
操業方法に関するものである。
入されたランスパイプを経て鉱石、溶剤等の粉体
原料を反応用気体と共に吹込むことにより、自溶
製錬炉の処理量を増大させるための自溶製錬炉の
操業方法に関するものである。
従来自溶製錬炉では、シヤフト部天井の精鉱バ
ーナーから鉱石、溶剤等の粉体原料と、必要な補
助燃料と、空気又は酸素富化した反応用気体を吹
込み、シヤフト部を落下する間に反応して溶解
し、溶体はセトラー部に貯められ、比重差でマツ
ト、スラグに分離され、スラグはスラグ抜口から
排出され、マツトはマツト抜口から次の工程であ
る転炉の要求に応じて抜出される。この自溶製錬
炉ではシヤフト部内はかなり高温雰囲気となるた
め、精鉱処理量を通常の能力以上に増加させよう
とすると、燃焼室熱負荷が過大となり、シヤフト
部内壁煉瓦の溶損が激しくなり、また炉外に飛散
するダストの発生率も上がるため、単位時間当り
の精鉱処理量は自ずと制限される。
ーナーから鉱石、溶剤等の粉体原料と、必要な補
助燃料と、空気又は酸素富化した反応用気体を吹
込み、シヤフト部を落下する間に反応して溶解
し、溶体はセトラー部に貯められ、比重差でマツ
ト、スラグに分離され、スラグはスラグ抜口から
排出され、マツトはマツト抜口から次の工程であ
る転炉の要求に応じて抜出される。この自溶製錬
炉ではシヤフト部内はかなり高温雰囲気となるた
め、精鉱処理量を通常の能力以上に増加させよう
とすると、燃焼室熱負荷が過大となり、シヤフト
部内壁煉瓦の溶損が激しくなり、また炉外に飛散
するダストの発生率も上がるため、単位時間当り
の精鉱処理量は自ずと制限される。
そこで発明者等は従来の自溶製錬炉の大きさの
ままで精鉱の増加処理を行うことのできる自溶製
錬炉を特開昭62−56538号として提案した。この
自溶製錬炉は、セトラーの天井部を貫通して粉状
の原料と反応用気体と、必要に応じて補助燃料と
をセトラー内の溶体中に吹込み可能なランスパイ
プを具えたものである。
ままで精鉱の増加処理を行うことのできる自溶製
錬炉を特開昭62−56538号として提案した。この
自溶製錬炉は、セトラーの天井部を貫通して粉状
の原料と反応用気体と、必要に応じて補助燃料と
をセトラー内の溶体中に吹込み可能なランスパイ
プを具えたものである。
このようなランスパイプから溶体表面へ粉状の
原料を吹付ける場合、吹錬の反応効率を上げるた
めランスパイプからの吹込み速度は150ｍ／ｓ以
上の高速がよいとされ、吹込まれた物体が溶湯深
くまで侵入するため、ランスパイプ下の炉床煉瓦
の損傷が激しくなり、これの防止のため溶湯の浴
深を大にした特開昭61−295334号の提案がある。
原料を吹付ける場合、吹錬の反応効率を上げるた
めランスパイプからの吹込み速度は150ｍ／ｓ以
上の高速がよいとされ、吹込まれた物体が溶湯深
くまで侵入するため、ランスパイプ下の炉床煉瓦
の損傷が激しくなり、これの防止のため溶湯の浴
深を大にした特開昭61−295334号の提案がある。
炉床煉瓦の損耗は、炉内の湯洩れの危険性を高
め、操業炉における炉床よりの湯洩れは重大事故
につながる上、その補修にも長時間を要するた
め、非常に重要な操業管理項目の一つである。
め、操業炉における炉床よりの湯洩れは重大事故
につながる上、その補修にも長時間を要するた
め、非常に重要な操業管理項目の一つである。
通常炉床煉瓦上部は、Fe3O4を多く含んだコー
チング層により保護されているが、自溶製錬炉に
おいてランスパイプを併用した吹錬で溶湯の撹拌
が強い時には、このコーチング層が薄くなるた
め、炉床煉瓦の目地に溶湯が浸透して湯洩れの危
険性も考えられる。
チング層により保護されているが、自溶製錬炉に
おいてランスパイプを併用した吹錬で溶湯の撹拌
が強い時には、このコーチング層が薄くなるた
め、炉床煉瓦の目地に溶湯が浸透して湯洩れの危
険性も考えられる。
本発明は前記した問題点を解消し、炉床煉瓦の
損傷を防ぐことのできる自溶製錬炉の操業方法を
提供することを目的とするものである。
損傷を防ぐことのできる自溶製錬炉の操業方法を
提供することを目的とするものである。
本発明はこの目的を達成するために、自溶製錬
炉のセトラー部から炉内に挿入されたランスパイ
プを経て鉱石、溶剤等の粉体原料を反応用気体と
共に高速で吹込む自溶製錬炉の操業方法におい
て、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度
を測定、測定された溶湯温度が予め設定された上
限値を超えないようにランスパイプからの吹込み
条件を調整して自溶製錬炉の操業を行うようにし
たものである。
炉のセトラー部から炉内に挿入されたランスパイ
プを経て鉱石、溶剤等の粉体原料を反応用気体と
共に高速で吹込む自溶製錬炉の操業方法におい
て、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度
を測定、測定された溶湯温度が予め設定された上
限値を超えないようにランスパイプからの吹込み
条件を調整して自溶製錬炉の操業を行うようにし
たものである。
以下本発明を詳細に説明する。
自溶製錬炉において従来のランスパイプを使用
しない状態では、セトラー内の溶湯の上部は高温
で、下部に行くにつれて温度が下がる傾向にあつ
たものが、ランスパイプを用いて鉱石、溶剤等の
粉体原料を反応用気体と共に高速で吹込む場合
は、撹拌の効果で溶湯上下の温度差がなくなり、
溶湯下部の温度が高くなるため、炉床煉瓦上部の
コーチング層が溶解し、炉床煉瓦が損傷する恐れ
がある。炉床煉瓦の損傷状態を把握するために、
通常炉床煉瓦内の数箇所に温度計を挿入し、常時
炉床煉瓦の温度を測定しているが、ランスパイプ
を使用した吹錬により、特にランスパイプ先端付
近の炉床温度の上昇をひき起こす傾向がある。
しない状態では、セトラー内の溶湯の上部は高温
で、下部に行くにつれて温度が下がる傾向にあつ
たものが、ランスパイプを用いて鉱石、溶剤等の
粉体原料を反応用気体と共に高速で吹込む場合
は、撹拌の効果で溶湯上下の温度差がなくなり、
溶湯下部の温度が高くなるため、炉床煉瓦上部の
コーチング層が溶解し、炉床煉瓦が損傷する恐れ
がある。炉床煉瓦の損傷状態を把握するために、
通常炉床煉瓦内の数箇所に温度計を挿入し、常時
炉床煉瓦の温度を測定しているが、ランスパイプ
を使用した吹錬により、特にランスパイプ先端付
近の炉床温度の上昇をひき起こす傾向がある。
発明者らは、種々調査研究の結果、ランスパイ
プ先端に近い炉床温度が、その直上の溶湯温度と
密接に関係していることを見出して本発明に到達
した。すなわちランスパイプを使用した吹錬中
に、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度
を測定し、この温度が予め定められた温度以上に
ならないようにランスパイプの吹錬条件を選定す
ることにより、ランスパイプ先端の近い炉床温度
の上昇を防ぐようにしたものである。
プ先端に近い炉床温度が、その直上の溶湯温度と
密接に関係していることを見出して本発明に到達
した。すなわちランスパイプを使用した吹錬中
に、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度
を測定し、この温度が予め定められた温度以上に
ならないようにランスパイプの吹錬条件を選定す
ることにより、ランスパイプ先端の近い炉床温度
の上昇を防ぐようにしたものである。
炉床直上の溶湯温度が高くなる条件は、セトラ
ー部の溶湯の撹拌がよく行われている時で、ラン
スパイプからの吹込風速が早く、吹込物量の多い
時である。このため吹込物量を減少させないため
には、使用するランスパイプの直径を大にして吹
込風速を下げ、あるいはランスパイプの使用本数
を増加して吹込みを分散させることができる。
ー部の溶湯の撹拌がよく行われている時で、ラン
スパイプからの吹込風速が早く、吹込物量の多い
時である。このため吹込物量を減少させないため
には、使用するランスパイプの直径を大にして吹
込風速を下げ、あるいはランスパイプの使用本数
を増加して吹込みを分散させることができる。
また溶湯上部に存在するスラグ層は、粘性が高
く吹込み力を弱めるため、スラグ層の多い時には
撹拌力を抑えるが、少ない時には撹忰が良くなる
ための吹込風速及び吹込物量を下げ、炉床直上の
溶湯温度の上昇を防ぐことも必要である。
く吹込み力を弱めるため、スラグ層の多い時には
撹拌力を抑えるが、少ない時には撹忰が良くなる
ための吹込風速及び吹込物量を下げ、炉床直上の
溶湯温度の上昇を防ぐことも必要である。
第１図は本発明方法を実施するための自溶製錬
炉のセトラー部に挿入されたランスパイプと、溶
湯温度測定用の温度計の位置と、結果としての炉
床温度の測定位置を示した説明図である。図にお
いて、自溶製錬炉セトラー部１の天井煉瓦２に設
けられた孔から、ランスパイプ３がその先端が溶
湯上に位置するように挿入され、粉末原料が反応
用気体と共に吹込まれる。セトラー部１の炉床煉
瓦４上の溶湯は、比重差により上部はスラグ層５
に、下部はマツト層６に分離されている。ランス
パイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度測定用の温
度計７が、セトラー部天井のランスパイプ挿入孔
近くに設けられた孔から、その先端が溶湯中の炉
床煉瓦４の近くまで挿入されている。炉床煉瓦４
内には炉の側面からその先端がランスパイプの直
下に位置するように温度計８が配置されている。
炉のセトラー部に挿入されたランスパイプと、溶
湯温度測定用の温度計の位置と、結果としての炉
床温度の測定位置を示した説明図である。図にお
いて、自溶製錬炉セトラー部１の天井煉瓦２に設
けられた孔から、ランスパイプ３がその先端が溶
湯上に位置するように挿入され、粉末原料が反応
用気体と共に吹込まれる。セトラー部１の炉床煉
瓦４上の溶湯は、比重差により上部はスラグ層５
に、下部はマツト層６に分離されている。ランス
パイプ先端近くの炉床直上の溶湯温度測定用の温
度計７が、セトラー部天井のランスパイプ挿入孔
近くに設けられた孔から、その先端が溶湯中の炉
床煉瓦４の近くまで挿入されている。炉床煉瓦４
内には炉の側面からその先端がランスパイプの直
下に位置するように温度計８が配置されている。
第２図はランスパイプを使用しての吹錬を行つ
ている時と、いない時のセトラー部の溶湯の垂直
方向の温度分布の一例を示したものである。
ている時と、いない時のセトラー部の溶湯の垂直
方向の温度分布の一例を示したものである。
この例ではシヤフト高さ８ｍ、セトラーの煉瓦
内側寸法で幅７ｍ、長さ20ｍの自溶製錬炉で、シ
ヤフト部からの鉱石処理量60t／Ｈで操業してい
る時と、さらにランスパイプを用いて吹込量2t／
Ｈ、ランスパイプ先端の高さは正常の湯面上より
１ｍ、反応空気量1500Nm3／Ｈ、ランスパイプ風
速190ｍ／ｓで吹込みを行つたものである。
内側寸法で幅７ｍ、長さ20ｍの自溶製錬炉で、シ
ヤフト部からの鉱石処理量60t／Ｈで操業してい
る時と、さらにランスパイプを用いて吹込量2t／
Ｈ、ランスパイプ先端の高さは正常の湯面上より
１ｍ、反応空気量1500Nm3／Ｈ、ランスパイプ風
速190ｍ／ｓで吹込みを行つたものである。
ランスパイプを使用していない時は、炉床煉瓦
直上の温度と最も高温のスラグ層の温度とは140
℃前後差があるが、吹込みのある時は溶湯が撹拌
され、溶湯上部と下部の温度差は大幅に減少し、
炉床直上の温度が上昇することが明らかとなつ
た。
直上の温度と最も高温のスラグ層の温度とは140
℃前後差があるが、吹込みのある時は溶湯が撹拌
され、溶湯上部と下部の温度差は大幅に減少し、
炉床直上の温度が上昇することが明らかとなつ
た。
第３図は炉床より100mm上の溶湯温度と炉床煉
瓦温度（炉床より約900mm下）上昇速度との関係
を示した一例で、前記溶湯温度が上昇すると、炉
床煉瓦温度は上昇傾向を示していて、この例では
炉床から100mm上の溶湯温度を約1150℃以下に保
てば炉床煉瓦の温度上昇が防げる結果となる。
瓦温度（炉床より約900mm下）上昇速度との関係
を示した一例で、前記溶湯温度が上昇すると、炉
床煉瓦温度は上昇傾向を示していて、この例では
炉床から100mm上の溶湯温度を約1150℃以下に保
てば炉床煉瓦の温度上昇が防げる結果となる。
またこのようなランスパイプを使用して吹錬し
ている時の、セトラー部の他の位置での炉床煉瓦
温度を測定したところ、例えばシヤフト部直下
や、アツプテーク近くの直下温度については殆ん
ど変化が見られなかつた。
ている時の、セトラー部の他の位置での炉床煉瓦
温度を測定したところ、例えばシヤフト部直下
や、アツプテーク近くの直下温度については殆ん
ど変化が見られなかつた。
炉床直上の溶湯温度の測定位置としては、炉床
上の100mm±20mm程度が適当である。
上の100mm±20mm程度が適当である。
測定された溶湯温度の上限値を如何に定めるか
については、炉の大きさ、炉床煉瓦の種類、マツ
トの銅品位その他の条件により若干異なるが、マ
ツトの銅品位58〜62％では概ね1150℃前後であ
る。
については、炉の大きさ、炉床煉瓦の種類、マツ
トの銅品位その他の条件により若干異なるが、マ
ツトの銅品位58〜62％では概ね1150℃前後であ
る。
実施例 １
シヤフト高さ８ｍ、セトラーの炉床内側寸法で
幅７ｍ、長さ20ｍの自溶炉で、シヤフトから鉱石
60t／Ｈを溶解し、さらにセトラー部の内径68mm
のランスパイプから2.0t／Ｈの製錬原料（自溶炉
発生のダストを主とし、これに少量の微粉炭を混
合したもの）を115ｍ／ｓの風速で吹込みを開始
したところ、ランスパイプ直下の炉床煉瓦内に埋
込まれた温度計が、従来720℃前後であつたもの
が、吹込み開始後780〜800℃に上昇し、さらに上
昇する傾向を示した。この間炉床より80mm上の溶
湯温度を測定したところ、従来1100〜1120℃であ
つたものが、ランスパイプの使用開始後20時間後
に1150℃になり、さらに40時間後に1180℃にな
り、これを７日間継続したところ炉床煉瓦温度は
800℃となり、さらに上昇する傾向を示した。そ
こでランスパイプを内径80mmのものに変更し、原
料吹込量は2.0t／Ｈのまゝ吹込風速を80ｍ／ｓと
したところ、炉床より80mm上の溶湯温度は1120℃
となり、以後この温度が継続され、炉床煉瓦は５
日後に780℃となり、これ以上の温度上昇は起こ
らなかつた。
幅７ｍ、長さ20ｍの自溶炉で、シヤフトから鉱石
60t／Ｈを溶解し、さらにセトラー部の内径68mm
のランスパイプから2.0t／Ｈの製錬原料（自溶炉
発生のダストを主とし、これに少量の微粉炭を混
合したもの）を115ｍ／ｓの風速で吹込みを開始
したところ、ランスパイプ直下の炉床煉瓦内に埋
込まれた温度計が、従来720℃前後であつたもの
が、吹込み開始後780〜800℃に上昇し、さらに上
昇する傾向を示した。この間炉床より80mm上の溶
湯温度を測定したところ、従来1100〜1120℃であ
つたものが、ランスパイプの使用開始後20時間後
に1150℃になり、さらに40時間後に1180℃にな
り、これを７日間継続したところ炉床煉瓦温度は
800℃となり、さらに上昇する傾向を示した。そ
こでランスパイプを内径80mmのものに変更し、原
料吹込量は2.0t／Ｈのまゝ吹込風速を80ｍ／ｓと
したところ、炉床より80mm上の溶湯温度は1120℃
となり、以後この温度が継続され、炉床煉瓦は５
日後に780℃となり、これ以上の温度上昇は起こ
らなかつた。
実施例 ２
実施例１と同じ自溶炉で、シヤフトから鉱石
60t／Ｈを溶解し、さらにセトラー部の内径68mm
のランスパイプから1.5t／Ｈの製錬原料を84ｍ／
ｓの風速で吹込みを行つていたところ、炉床より
80mm上の溶湯温度は1140℃であつた。この吹込条
件を変更して同じランスパイプで製錬原料2.5t／
Ｈを138ｍ／ｓの風速で吹込んだところ、炉床上
の溶湯温度の上昇が始まり、10時間後に上限設定
温度の1150℃になり、さらに上昇の傾向があつた
ので、風速を再び84ｍ／ｓに下げたところ８時間
後には1140〜1150℃の範囲が維持できたので、そ
の後はこの条件で操業を続けた。この時炉床温度
は770〜780℃で一定に保つことができた。
60t／Ｈを溶解し、さらにセトラー部の内径68mm
のランスパイプから1.5t／Ｈの製錬原料を84ｍ／
ｓの風速で吹込みを行つていたところ、炉床より
80mm上の溶湯温度は1140℃であつた。この吹込条
件を変更して同じランスパイプで製錬原料2.5t／
Ｈを138ｍ／ｓの風速で吹込んだところ、炉床上
の溶湯温度の上昇が始まり、10時間後に上限設定
温度の1150℃になり、さらに上昇の傾向があつた
ので、風速を再び84ｍ／ｓに下げたところ８時間
後には1140〜1150℃の範囲が維持できたので、そ
の後はこの条件で操業を続けた。この時炉床温度
は770〜780℃で一定に保つことができた。
以上詳細に説明したように本発明方法によれ
ば、自溶製錬炉のセトラーにランスパイプを使用
して製錬炉原料を吹込んで処理能力の増強を計る
場合に、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯
温度を必要に応じて測定し、この温度が予め設定
した温度以上にならないように吹込の条件を選定
して操業すれば適正な吹込条件を維持することが
でき、炉床温度の不必要な上昇を防ぎ、炉床煉瓦
の侵蝕が防げ安定した操業を維持することがで
き、且つ吹込条件の変更も容易に行うことができ
るので、その実用的効果は大なるものがある。
ば、自溶製錬炉のセトラーにランスパイプを使用
して製錬炉原料を吹込んで処理能力の増強を計る
場合に、ランスパイプ先端近くの炉床直上の溶湯
温度を必要に応じて測定し、この温度が予め設定
した温度以上にならないように吹込の条件を選定
して操業すれば適正な吹込条件を維持することが
でき、炉床温度の不必要な上昇を防ぎ、炉床煉瓦
の侵蝕が防げ安定した操業を維持することがで
き、且つ吹込条件の変更も容易に行うことができ
るので、その実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明方法を実施するための自溶製錬
炉のセトラー部に挿入されたランスパイプと、溶
湯温度測定用温度計、炉床温度測定用温度計の位
置を示す説明図。第２図はセトラー部の溶湯の垂
直方向の温度分布の一例を示す図。第３図は炉床
上の溶湯温度と炉床煉瓦温度上昇速度との関係を
示す図である。 １……セトラー部、２……天井煉瓦、３……ラ
ンスパイプ、４……炉床煉瓦、５……スラグ層、
６……マツト層、７……溶湯温度測定用温度計、
８……炉床煉瓦内温度測定用温度計。
炉のセトラー部に挿入されたランスパイプと、溶
湯温度測定用温度計、炉床温度測定用温度計の位
置を示す説明図。第２図はセトラー部の溶湯の垂
直方向の温度分布の一例を示す図。第３図は炉床
上の溶湯温度と炉床煉瓦温度上昇速度との関係を
示す図である。 １……セトラー部、２……天井煉瓦、３……ラ
ンスパイプ、４……炉床煉瓦、５……スラグ層、
６……マツト層、７……溶湯温度測定用温度計、
８……炉床煉瓦内温度測定用温度計。
Claims (1)
- １ 自溶製錬炉のセトラー部から炉内に挿入され
たランスパイプを経て鉱石、溶剤等の粉体原料を
反応用気体と共に高速で吹込む自溶製錬炉の操業
方法において、ランスパイプ先端近くの炉床直上
の溶湯温度を測定し、測定された溶湯温度が予め
設定された上限値を超えないようにランスパイプ
からの吹込みを行うことを特徴とする自溶製錬炉
の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20085587A JPS6447821A (en) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Method for operating autogoneous smelting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20085587A JPS6447821A (en) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Method for operating autogoneous smelting furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6447821A JPS6447821A (en) | 1989-02-22 |
| JPH021898B2 true JPH021898B2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=16431345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20085587A Granted JPS6447821A (en) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Method for operating autogoneous smelting furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6447821A (ja) |
-
1987
- 1987-08-13 JP JP20085587A patent/JPS6447821A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6447821A (en) | 1989-02-22 |
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