JPH041050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、精製炉の操業方法に関するものであ
る。

例えば銅の乾式精錬において、転炉で産出され
た粗銅は、過剰の酸素を含んでいるためアノード
鋳造工程に送る前に精製炉において酸素除去即ち
還元処理を受ける。還元処理工程においては、現
在では還元剤を精製炉内に吹込む方法が主流とな
つている。還元剤としては、アンモニアガス、ブ
タンやプロパン等の石油液化ガス（LPG）、メタ
ン等の天然ガスに代表される気体還元剤や重油に
代表される液体還元剤が用いられている。精製炉
としては、溶銅装入口、羽口、バーナ口等を装備
する傾動自在の水平に長い筒形の炉が多く使用さ
れている。還元剤は羽口を通して炉内の溶銅中に
吹込まれる。

精製炉の操業において、炉内の溶銅に対する還
元効果を高めることが必要であり、そのためには
炭化水素還元剤の場合酸素と反応するまでに炭化
水素かCO及びＨ等の形に分解されていることが
必要である。羽口から吹込まれた炭化水素が吹込
後迅やかにCO及びＨの形に分解し、その後溶銅
中に分散せしめられることによつて還元反応は活
発に行われる。この分解及び分散をよくするため
に空気、N₂、水蒸気等をいつしよに吹込むのが
一般的である。炭化水素が未分解のまま溶銅中に
吹込まれると、還元剤としての使用効果が落ち
る。他方、精製炉操業において重大なまた別の問
題は羽口の溶損である。羽口は還元作業中炉耐火
材を通して湯面下に開口しているパイプを有し、
そのパイプを通して還元材は吹き込まれる。溶銅
温度は1120〜1180℃の高温下にあり、パイプは溶
食作用を受けやすい。パイプの溶損は還元剤を吹
出すその先端から進行し、パイプは次第に短くな
つて、終には羽口部レンガの損傷を引起す。こう
なると、精製炉の還元効率は大巾に低下し操業を
休止せねばならない。

こうした問題に対し、羽口パイプ本体において
そこから内部に突出する継ぎパイプを使用し、精
製炉操業中一定範囲のパイプ突出部長さを確保す
ることによつて炭化水素還元剤の分解作用が行わ
れる部分に溶銅の保有する熱が充分に伝わり、分
解作用が促進されるとともに、羽口溶損が有効に
防止されることを知見した。継ぎパイプによつて
確保されるパイプ内部帯域が炭化水素分解場を提
供し、炭化水素還元剤は分解した形で溶銅中に吹
込まれる。また、還元剤の溶銅への噴出点が炉耐
火壁及びパイプ本体から一定距離離れた地点に維
持されそしてそこで反応が起るから、羽口の溶損
が効果的に防止される。

斯くして、本発明は、炭化水素系還元剤を羽口
から吹き込みつつ還元処理を行う精製炉操業方法
において、炭化水素系還元剤を供給する管を内部
に挿通した羽口パイプ本体の先端部に継ぎパイプ
を精製炉内部に５〜10cm突出するように取付け、
前記管から吹き出される炭化水素系還元剤が該継
ぎパイプ内部空間を通過する間に炭化水素系還元
剤を分解せしめ、分解した炭化水素系還元剤を該
継ぎパイプ先端から炉内に吹き込んで操業を行う
ことを特徴とする精製炉操業方法を提供する。

例えば、銅精製炉は、既に述べたように、転炉
から受取つた粗銅中に含まれる主に酸素を除去す
ることを目的とした炉であり、第１図に示すよう
に、耐火材を内張りした炉体１には、その約半分
位の高さまで溶銅が収容される。炉体には、溶銅
装入口３、羽口５、注出口７等が装備され、各操
作段階に応じて炉は傾転される。第１図は還元操
作中の炉の状況を示し、羽口５は浴面下に位置し
て還元剤を炉内に吹込む。羽口は第２図に示すよ
うに、炉耐火材に通入する例えば鉄パイプ６から
構成されるが、この構造では前述したような炭化
水素系還元剤の未分解及び羽口の溶損の問題が生
じたものである。

本発明に従えば、第３図に示すように、羽口パ
イプ本体６から炉内に突出する継ぎパイプ１０が
設けられ、還元剤は継ぎパイプ１０を通して炉内
溶銅中に吹込まれる。継ぎパイプ１０は、一般に
20〜50cmの長さ×２〜５cm径（羽口パイプ内径よ
り若干小さな外径をもつ）のものとされ、例えば
鉄製である。

継ぎパイプ１０は、その内部に溶銅と接触しな
い高温の還元剤流通空間を確保し、そこで炭化水
素が分解する場を提供する。炭化水素系還元剤は
継ぎパイプ流通中CO及びＨに分解し、その先端
から溶銅中に噴出される。こうして、パイプ本体
６から直接にではなく、継ぎパイプ１０を経由し
て炭化水素系還元剤を吹込むことにより還元効果
が向上する。従来より還元処理時間は約2/3に短
縮され、還元剤の利用効率もよいことから還元剤
使用量も約2/3に節約しうる。

パイプの溶損は、還元剤が溶銅中に噴出するパ
イプ先端から進行する。継ぎパイプ１０の存在に
よつて還元剤噴出点はパイプ本体及び炉耐火材か
ら離間した地点に維持されるから羽口に至るまで
の溶損が有効に防止される。これにより羽口寿命
は延長し、羽口修理のための炉休止時間が短縮さ
れ、炉操業率が向上する。

継ぎパイプは炉外側からパイプ本体内部を通し
て嵌入され、所定の突出長さ通常５〜10cmが得ら
れるまで押入される。両者の摩擦力によつて固定
される。継ぎパイプ自体も先から溶食されて短く
なつていくので、一バツチ分精製操業中の溶食分
を見込んで充分の長さの継ぎパイプを用意するか
或は操業中間欠的に継ぎパイプを前進せしめるよ
うにしてもよい。還元操業が終つて炉が傾転され
羽口が湯面上にある間に継ぎパイプ取替え作業を
なしうるので、パイプ取替えの為に炉操業に支障
を与えることはない。

継ぎ目の隙間のシールは、羽口に吹込む空気や
水蒸気自体でシールする。例えば第３図の口８か
ら、吹き込まれ継ぎパイプの固定端の外側を通過
した気体は、羽口パイプとの狭い間げきを炉内に
向つて進行し、溶銅の浸入を防止する。

実施例 ２ヶ所の羽口を備える250トン精製炉において、
各羽口のパイプ本体に30cm長さ×3.81cm径継ぎパ
イプを嵌入した。この状態で還元剤として重油と
蒸気を使用して還元処理を従来態様で行つた。こ
の結果還元時間を従来の240分から160分まで短縮
しえた。また、１ケ月にわたる操業後羽口の溶損
状況を調べたところ、羽口の溶損はきわめて少な
かつた。

本発明の効果を次のようにまとめることができ
る： １ 継ぎパイプの内部空間が炭化水素系還元剤を
還元する場を提供し、還元剤が分解後炉内に噴
出されるので還元剤に使用効率を高め、還元剤
コストを低減できる。継ぎパイプの使用は、還
元剤の種類、操業条件等に応じて突出長さをそ
の取付け時に或いは操業中でさえ最適に選定す
ることを可能とする。

２ 還元剤の噴出点が羽口パイプ本体及び炉耐火
壁から離れているので、その溶損が有効に防止
され、耐火材及び羽口パイプ本体の補修及び交
換期間が延長されまた耐火材コストも節約でき
る。継ぎパイプを羽口パイプ本体と別体とする
ことにより継ぎパイプのみの交換が可能とな
る。

３ 継ぎパイプ取付けに要するコストはごくわず
かである。

こうして、ほとんど付加コスト無く、例えば上
の実施例に示したように銅精製炉操業時間を従来
の240分から180分い短縮することができ、これは
実に操業時間を従来の2/3に短縮したものであり、
また還元剤コストも2/3に減少することができる。
羽口れんがの寿命も延び、精練炉操業と関連する
作業性及びコスト全体に非常に大きな利益を与え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は銅精製炉の一例の横断面を示す断面
図、第２ａ図は羽口の正面図、第２ｂ図は羽口の
断面図、そして第３図は本発明の羽口構造を示
す。 １：炉体、３：装入口、５：羽口、６：羽口パ
イプ、７：注出口、１０：継ぎパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭化水素系還元剤を羽口から吹き込みつつ還
   元処理を行う精製炉操業方法において、炭化水素
   系還元剤を供給する管を内部に挿通した羽口パイ
   プ本体の先端部に継ぎパイプを精製炉内部に５〜
   10cm突出するように取付け、前記管から吹き出さ
   れる炭化水素系還元剤が該継ぎパイプ内部空間を
   通過する間に炭化水素系還元剤を分解せしめ、分
   解した炭化水素系還元剤を該継ぎパイプ先端から
   炉内に吹き込んで操業を行うことを特徴とする精
   製炉操業方法。