JPH0841557A - 非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 羽口パイプからの精鉱漏れを防止して、精鉱
吹込み操業を安定化するとともに、安全上および環境上
極めて有効な、精鉱吹込装置を提供する。 【構成】 羽口パイプ３ａの本体部である内筒３ｄの先
端には、つば１９を介して外筒１８（羽口パイプ３ａの
一部）が同軸的に溶接により固定されている。この外筒
１８の内周面には耐摩耗性に優れたセラミックス２０が
鋳造により形成されている。空気流によって分岐通路４
ａから勢いよく落下する精鉱は、羽口パイプ３ａのセラ
ミックス２０に当るので、羽口パイプ３ａの損傷が防止
される。補強金具３の凹部３ｅには羽口ボックス４の環
状突出部４ｃが嵌合されている。外筒１８の先端部外周
にはねじ部１８ａが形成されており、このねじ部１８ａ
は、羽口ボックス４の環状突出部４ｃの内面に形成され
たねじ部と螺合されている。すなわち、羽口パイプ３ａ
が羽口ボックス４にねじ込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銅製錬のような非鉄金
属製錬用転炉の羽口より転炉内に精鉱等を吹込むための
精鉱吹込装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】こうした精鉱吹込装置としては、特公昭
６４−２１７４号公報や実公平４−１７５６０号公報に
示されるもの等がある。

【０００３】図４は従来の非鉄金属製錬用転炉においる
精鉱吹込装置の一例を示すもので、その要部概略断面図
であり、図５は、図４における羽口パイプと羽口ボック
スとの接続部の拡大図である。

【０００４】図４に示すように、通常の転炉は、炉本体
１の側部に、所定の間隔で羽口２が多数（約５０個）固
設されている。羽口パイプ３ａは、シェル（鉄板壁）１
ｂおよびライニング（レンガ壁）１ａからなる炉壁を貫
通して設けられ、シェル１ｂの外側に突出する羽口パイ
プ３ａの外周には、シェル１ｂに溶接された補強金具３
が嵌合しており、この補強金具３に羽口ボックス４が図
示しないボルト（不図示）により取付けられている。羽
口ボックス４には、羽口パイプ３ａと一線をなすように
直通させてパンチング口９が設けられ、パンチング口９
の内側には金属製ボール６が、自重により通常はパンチ
ング口９を閉じるように設けられている。パンチング棒
（不図示）を、図示右側よりパンチング口９を通して羽
口パイプ３に押込むと（この操作をパンチングとい
う）、金属製ボール６は、斜め後上方に傾斜して形成さ
れた金属製ボール６の通路に沿い斜め後上方に逃げ、パ
ンチング棒を羽口パイプ３ａに挿入できるようになって
いる。羽口ボックス４には、又、羽口パイプ３ａに連通
する上部開口１１が設けられており、上部開口１１には
送風枝管５の一端が接続されている。送風枝管５の他端
には送風主管１０が連通して接続されている。送風枝管
５の途中に精鉱吹込み管１２が斜めに接続されており、
この精鉱吹込み管１２には図示しない精鉱流送装置に接
続されている。

【０００５】すなわち、羽口ボックス４は二つの分岐通
路４ａ，４ｂに分岐され、一方の分岐通路４ａは空気を
送り込むためのもので、その端部には送風枝管５が接続
されている。また、他方の分岐通路４ｂは、前記羽口パ
イプ３ａ内にパンチングロッドを挿通させることによっ
て、羽口パイプ３ａの内端部あるいは内周面に付着、凝
固した溶体を除去するためのもので、その端面には、パ
ンチングロッドが引き抜かれると、１点鎖線で示したよ
うに金属製ボール６が弁座７に落下して、自動的に通路
を塞ぐ弁機構８が設けられている。炉本体１内への精鉱
の供給は、送風主管１０からの空気圧よりも高い空気圧
で精鉱吹込み管１２内を流送される精鉱が、送風主管１
０からの空気と送風枝管５で合流して炉本体１内に吹込
まれることにより行われる。

【０００６】図５に示すように、羽口パイプ３ａの炉壁
側の一端部の外周には、リング状の座金１４が螺合さ
れ、この座金１４が補強金具３の第１の凹部３ｂにはめ
込まれている。そして、補強金具３の第２の凹部３ｃに
Ｏリング１５またはパッキンを入れ、また、前記第２の
凹部３ｂに羽口ボックス４の環状突出部４ｃを嵌合させ
て、前記Ｏリング１５を挾み込む。図示しないボルトに
より補強金具３と羽口ボックス４とを締結する。

【０００７】図６は他の従来の非鉄金属製錬用転炉の精
鉱吹込み装置の要部断面図であり、この例では、精鉱吹
込み手段として、羽口２の一部をなす羽口ボックス４と
補強金具３との間に、精鉱を送り込むための分岐通路１
６が形成されているとともに、該分岐通路１６の端部に
精鉱輸送管１７が結合され、補強金具３と羽口ボックス
４との接合部付近に精鉱を供給し、この精鉱を送風枝管
５から送り込む空気圧により炉本体１内に送り込むよう
にしたものである。その他の構造は図４に示したものと
同一であり、羽口パイプの炉壁側の端部の構造も図５に
示したものと同一である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した図４および図
６にそれぞれ示したいずれの従来例とも、羽口パイプの
炉壁側の端部内面には何等工夫が施されていないので、
吹込んだ精鉱が羽口パイプの前記端部内面に勢いよく当
ることに起因して、前記端部内面が摩耗しやすく、そこ
から精鉱が漏れる。すなわち、吹込んだ精鉱は早いスピ
ードで落下し、羽口パイプ下部に衝突するが、吹込む精
鉱の量は１日当り１００〜１５０トンにもおよぶため、
前記羽口パイプの損傷が激しく、精鉱漏れは避けられな
い。精鉱漏れが発生すると、転炉内には規定量の精鉱が
供給されなくなるとともに、作業環境悪化など操業不安
定の原因となる。

【０００９】また、精鉱吹込時の精鉱吹込管の振動や、
転炉稼動時に適宜行われるパンチング時のパンチング管
に与える振動が羽口ボックスに衝撃となって伝わる。と
ころで、上記従来例では、羽口パイプが羽口ボックスに
間接的に連結されているものなので、前記衝撃に起因し
て補強金具と羽口ボックスとの間にゆるみが生じ、ここ
から精鉱が漏れる。

【００１０】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、羽口パイプが損傷せず、結
果的に、羽口パイプからの精鉱漏れを防止して、安定し
た精鉱吹込操業を可能ならしめるとともに、安全上およ
び環境上極めて有効な、非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込
装置を提供することを目的としている。

【００１１】また、本発明は、羽口ボックスに衝撃が伝
わっても、精鉱の漏れを防止できる、非鉄金属製錬用転
炉の精鉱吹込装置を提供することも目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、非鉄金属製錬用転炉の炉壁を貫通する羽口
パイプと、該羽口パイプの炉壁外側に取付けられた、前
記羽口パイプと連通する上部開口およびパンチング口を
有する羽口ボックスと、前記羽口パイプの前記上部開口
と連通させて設けた送風枝管と、前記送風枝管の途中あ
るいは羽口パイプと前記羽口ボックスとの間に連通させ
て設けた精鉱吹込み管とを有し、前記羽口パイプの前記
羽口ボックス側の端部内側にセラミックスが形成されて
いることを特徴とするものである。また、前記羽口パイ
プは、内筒と、該内筒の前記羽口ボックス側の端部に同
軸的に固定された、前記内筒よりも短い外筒とから構成
され、前記セラミックスは前記内筒と前記外筒との間に
収容されている。さらに、前記セラミックスを前記羽口
パイプに鋳造することによって成型したり、前記羽口パ
イプを前記羽口ボックスにねじ込みにより固定すると効
果的である。

【００１３】

【作用】上記のとおりに構成された請求項１に記載の発
明では、空気流によって勢いよく落下する精鉱は、羽口
パイプの炉壁側の端部の内周面に一旦当たるが、本発明
では、前記内周面に耐摩耗性に優れるセラミックスが形
成されているので、前記内周面の損傷が防止される。請
求項２に記載の発明では、羽口パイプの炉壁への支持部
が二重管構造になっているので、前記支持部の強度が向
上する。また、内筒が精鉱により損耗しても、内筒の外
側にセラミックスが設けられているので、羽口パイプの
耐摩耗性が向上する。請求項３に記載の発明では、セラ
ミックスを鋳造により羽口パイプに一体的に成型するこ
とにより、セラミックスの脱落や剥離発生を阻止するこ
とができる。請求項４に記載の発明では、羽口パイプが
羽口ボックスにねじ込まれていることにより、羽口ボッ
クスに衝撃が伝わっても、羽口パイプと羽口ボックスと
の間に緩みが発生しない。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の非鉄金属製錬用転炉におけ
る精鉱吹込装置の第１の実施例を示すもので、その要部
断面図、図２は図１に示した羽口パイプと羽口ボックス
との接続部の拡大図であり、従来例と同一構造の部分に
は、同一符号を付してある。

【００１５】図１および図２に示すように、本実施例
は、図４および図５に示した従来例を改良したものであ
り、羽口パイプ３ａはその本体部である内筒３ｄを備
え、その先端には、つば１９を介して大径の外筒１８
（羽口パイプ３ａの一部）が同軸的に溶接により固定さ
れている。この大径の外筒１８は炉壁のシェル１ｂを貫
通して支持され、その内周面にはセラミックス２０が鋳
造により成型されている。すなわち、セラミックス２０
は羽口パイプ３ａの内側に設けられている。セラミック
ス２０の内径は内筒３ｄの内径と等しくなっている。セ
ラミックス２０を形成する範囲は、分岐通路４ａから吹
込んでくる精鉱が当る範囲である。このセラミックス２
０として、旭硝子株式会製のセラミックス（品名：ＺＢ
−ＡＢＲ、材質：Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂質）を用いた。す
なわち、このセラミックス２０は、アルミナ質、ジルコ
ニア質の原料に特殊添加物を加え、２０００℃以上の高
温で電気溶融し、所定の形状に鋳造したものである。そ
して、コランダムとバデライトの両結晶が強固に交錯し
た緻密な組織構造で、すぐれた耐摩耗性を発揮し、複雑
異型品がつくりやすく、また缶体に直接鋳造できる特徴
がある。

【００１６】また、補強金具３の凹部３ｅには羽口ボッ
クス４の環状突出部４ｃが嵌合されている。外筒１８の
先端部外周にはねじ部１８ａが形成されており、このね
じ部１８ａは、羽口ボックス４の環状突出部４ｃの内面
に形成されたねじ部と螺合されている。すなわち、羽口
パイプ３ａは羽口ボックス４にねじ込まれていることに
より、その連結部が強度的に優れ、これにより、パンチ
ング時および精鉱吹込時における羽口ボックス４の揺れ
が低減され、結果的に、羽口パイプ３ａと羽口ボックス
４との間に緩みが発生しない。なお、符号３ｆは補強金
具３に形成された環状突出部を示している。その他の構
成は図４および図５に示した従来例と同一である。

【００１７】上記のとおりに構成された本実施例では、
空気流によって分岐通路４ａから勢いよく落下する精鉱
（不図示）は、羽口パイプ３ａの内周面に形成された耐
摩耗性に優れるセラミックス２０に当るので、羽口パイ
プ３ａの損傷が防止される。結果的に、羽口パイプ３ａ
からの精鉱漏れを防止できるため、精鉱吹込み操業が安
定化するとともに、安全上および環境上極めて有効であ
る。なお、上述した本実施例の特徴を図６に示した従来
例に適用できることは言うまでもない。

【００１８】図３は本発明の非鉄金属製錬用転炉におけ
る精鉱吹込装置の第２の実施例を示すもので、羽口パイ
プと羽口ボックスとの接続部の拡大図である。本実施例
は上記第１の実施例を改良したものであって、羽口パイ
プ３ａの内筒３ｄは羽口ボックス４の先端に当接するま
で延長され、この内筒３ｄの延長部と大径の外筒１８と
の間にセラミックス２０が鋳造により形成されて収容さ
れている点において第１の実施例と相違する。

【００１９】第２の実施例では、第１の実施例と比較し
て、羽口パイプ３ａの炉壁への支持部が二重管構造にな
っているので、前記支持部の強度が向上する。また、内
筒３ｄが精鉱により損耗しても、内筒３ｄの外側にセラ
ミックス２０が設けられているので、羽口パイプ３ａの
耐摩耗性が向上する。なお、上述した第２の実施例の特
徴を図６に示した従来例に適用できることは言うまでも
ない。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１に記載の発明は、落下する精鉱が、優れた耐摩耗
性を有するセラミックスに当るため、羽口パイプが損傷
せず、これにより、羽口パイプの寿命が延びるととも
に、羽口パイプからの精鉱漏れを防止できるため、結果
的に、精鉱吹込み操業が安定化するとともに、安全上お
よび環境上極めて有効である。請求項２に記載の発明
は、上記効果の他、羽口パイプの炉壁への支持部が強度
的に優れる上、羽口パイプの耐摩耗性も向上する。請求
項３に記載の発明は、上記効果の他、セラミックスを羽
口パイプに鋳造により一体的に形成するので、貼り付け
等による場合と比べてセラミックスの脱落や剥離が発生
しにくい。請求項４に記載の発明は、上記効果の他、羽
口パイプと羽口ボックスとが直接ねじ結合により連結さ
れているので、強度的に優れる。これにより、パンチン
グ時および精鉱吹込時における羽口ボックスの揺れが低
減され、結果的に、羽口パイプと羽口ボックスとの間に
緩みが発生せず、羽口パイプと羽口ボックスとの間から
精鉱が漏れることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非鉄金属製錬用転炉における精鉱吹込
装置の第１の実施例を示すもので、その要部断面図であ
る。

【図２】図１に示した羽口パイプと羽口ボックスとの接
続部の拡大図である。

【図３】本発明の非鉄金属製錬用転炉における精鉱吹込
装置の第２の実施例を示すもので、羽口パイプと羽口ボ
ックスとの接続部の拡大図である。

【図４】従来の非鉄金属製錬用転炉における精鉱吹込装
置の要部断面図である。

【図５】図４に示した羽口パイプと羽口ボックスとの接
続部の拡大図である。

【図６】他の従来の非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込装置
の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 １ａ レンガ壁（ライニング） １ｂ 鉄板壁（シェル） ２ 羽口 ３ 補強金具（本体部） ３ａ 羽口パイプ ３ｂ 第１の凹部 ３ｃ 第２の凹部 ３ｄ 内筒 ３ｅ 凹部 ３ｆ 環状突出部 ４ 羽口ボックス（継手部） ４ａ，４ｂ 分岐通路 ４ｃ 環状突出部 ５ 送風枝管 ６ 金属製ボール ７ 弁座 ８ 弁機構 ９ パンチング口 １０ 送風主管 １１ 上部開口 １２ 精鉱吹込み管 １４ 座金 １５ Ｏリング １６ 分岐通路 １７ 精鉱輸送管 １８ 外筒（大径のパイプ） １８ａ ねじ部 １９ つば ２０ セラミックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 英紀 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアル株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非鉄金属製錬用転炉の炉壁を貫通する羽
   口パイプと、該羽口パイプの炉壁外側に取付けられた、
   前記羽口パイプと連通する上部開口およびパンチング口
   を有する羽口ボックスと、前記羽口パイプの前記上部開
   口と連通させて設けた送風枝管と、前記送風枝管の途中
   あるいは羽口パイプと前記羽口ボックスとの間に連通さ
   せて設けた精鉱吹込み管とを有し、前記羽口パイプの前
   記羽口ボックス側の端部内側にセラミックスが形成され
   ていることを特徴とする非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込
   装置。
2. 【請求項２】 前記羽口パイプは、内筒と、該内筒の前
   記羽口ボックス側の端部に同軸的に固定された、前記内
   筒よりも短い外筒とから構成され、前記セラミックスは
   前記内筒と前記外筒との間に収容されている請求項１に
   記載の非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込装置。
3. 【請求項３】 前記セラミックスは前記羽口パイプに鋳
   造することによって成型されている請求項１または２に
   記載の非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込装置。
4. 【請求項４】 前記羽口パイプは前記羽口ボックスにね
   じ込みにより固定されている請求項１乃至３のいずれか
   １項に記載の非鉄金属製錬用転炉の精鉱吹込装置。