JPH09104929A - 冶金炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクラップ塊投入通路の冶金炉本体内の開口
部及び炉壁にスプラッシュが付着し、これらが固化して
開口部及び炉壁に強固な金属層を形成するという不都合
がなく、したがって、開口部や炉壁が破壊されるおそれ
がなく、炉の寿命を伸ばすことができる冶金炉を提供す
る。 【解決手段】 炉壁２ｂに開口部が形成された冶金炉本
体２と、開口部に接続されたスクラップ塊投入通路３１
と、このスクラップ塊投入通路３１に取り付けられてス
クラップ塊Ｐ１を冶金炉本体２方向へ移動させるスクラ
ップ塊移動手段とを備え、スクラップ塊移動手段によ
り、スクラップ塊Ｐ１をスクラップ塊投入通路３１から
冶金炉本体２内に投入するようにした冶金炉において、
スクラップ塊投入通路３１の冶金炉本体２内の開口部３
１ｂに冷却手段８２を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、銅製錬において
用いられる熔錬炉や製銅炉等の冶金炉に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、金や銀等の貴金属を含む銅のスク
ラップを再生して製品化する連続製銅法という方法が知
られている。この方法は、スクラップをプレス成形して
ほぼ立方体状のスクラップ塊を作製し、このスクラップ
塊を冶金炉中に投入し、溶湯中で溶解し、その後該溶解
物を精錬し金属銅とする方法である。この連続製銅法に
用いられる冶金炉の一種に、図３に示すような熔錬炉が
ある。この熔錬炉１は、略円筒状に形成された耐火物で
ある煉瓦からなる冶金炉本体２の上部に開口部３が形成
されたもので、スクラップ塊Ｐはこの開口部３からコン
ベア４等により冶金炉本体２内部に投入され、溶湯Ｌ中
で溶解される。この溶湯Ｌは、溶湯出口（特に、オーバ
ーフロー口）５から取り出され、製錬工程へと送られ
る。

【０００３】ところで、この熔錬炉１では、スクラップ
塊Ｐを比較的高い位置から落下させて溶湯Ｌ中に投入し
ているために、スクラップ塊Ｐが冶金炉本体２の炉床２
ａに衝突し、該炉床２ａを損傷することがあり、該熔錬
炉１の寿命を低下させる一因になっている。また、スク
ラップ塊Ｐが溶湯Ｌの液面６に落下する際に落下時の衝
撃により液面６が波立つこととなり、この波立ちにより
溶湯出口５から流れ出た溶湯が溶湯流出用樋等からあふ
れでる等の不具合が発生するおそれがあった。そこで、
冶金炉本体２の炉壁２ｂの、溶湯Ｌの液面６に比較的近
い位置に、スクラップ塊Ｐ投入用の開口部を形成した冶
金炉が提案されている。

【０００４】図４ないし図７は、このような冶金炉の一
例を示す図である。この冶金炉２１は、冶金炉本体２の
炉壁２ｂの溶湯Ｌの液面６からほぼ８００ｍｍ上方の位
置に矩形状の開口部２２が形成されており、この開口部
２２には、略角筒状のスクラップ塊投入通路（以下、
「投入通路」と略称する。）３０が取り付けられてい
る。この投入通路３０は、前記開口部２２から水平方向
外方へ延出された第１通路３１と、この第１通路３１の
側面のほぼ中間部に形成された開口部３１ａに接続さ
れ、該第１通路３１と直交する方向へ延出された第２通
路３２とから構成されている。前記第１通路３１の開口
部２２と前記開口部３１ａとのほぼ中間位置には、該第
１通路３１を開閉して通気を遮断または開放する第１の
シャッタ４０が、水平方向移動自在かつ任意の位置で固
定可能に取り付けられている。そして、この第１のシャ
ッタ４０の水平方向の一端には、第１のエアシリンダ
（あるいは油圧シリンダ）４１のロッド４２の先端部が
取り付けられ、該ロッド４２を長手方向へ移動すること
により第１のシャッタ４０が第１通路３１を開閉するよ
うになっている。

【０００５】また、前記第１通路３１の後端部には、第
１のスクラップ塊移動装置（スクラップ塊移動手段）５
０が取り付けられている。この第１のスクラップ塊移動
装置５０は、前記第１通路３１の内外を貫通しかつ該第
１通路３１の延長方向へ移動自在に取り付けられた突出
しロッド５１と、この突出しロッド５１の後端に取り付
けられた油圧シリンダ５２とから概略構成されている。
そして、前記突出しロッド５１の先端部には、板状のプ
ッシャープレート５１ａが固定されている。

【０００６】前記第２通路３２の後部３２ａ側は、図７
に示すように、上部および両側部が開口された形状とな
っている。また、前記第２通路３２には、前記開口部３
１ａ近傍に、第２のシャッタ６０が取り付けられてい
る。この第２のシャッタ６０は、前記第１のシャッタ４
０と同様に構成されており、第２のエアシリンダ（ある
いは油圧シリンダ）６１のロッド６２の先端部が取り付
けられている。また、前記第２通路３２の後部３２ａ側
には、第２のスクラップ塊移動装置（スクラップ塊移動
手段）７０が取り付けられている。この第２のスクラッ
プ塊移動装置７０は、前記第１スクラップ塊移動装置５
０と同様に突出しロッド７１と油圧シリンダ７２とから
概略構成されている。また、前記突出しロッド７１の先
端には、板状に形成されたプッシャープレート７１ａが
固定されている。

【０００７】次に、以上のように構成された冶金炉２１
にスクラップ塊Ｐを投入する方法について説明する。ま
ず、冶金炉２１における製錬作業開始前に、次回に投入
するスクラップ塊Ｐ１を、冶金炉本体２の炉壁２ｂに形
成した開口部２２の開口端２２ａ近傍に位置させてお
き、通常の製錬作業を行う。この製錬作業中に、例えば
熔湯Ｌ中に吹き込まれた熔体酸化用の空気によって熔湯
Ｌの上方にスプラッシュを生じた場合であっても、開口
部２２の近傍には予めスクラップ塊Ｐ１が配置されてい
るので、開口部２２に向けて飛散したスプラッシュは、
スクラップ塊Ｐ１に付着することになる。すなわち、開
口部２２の内周面にスプラッシュが付着することを防止
できるので、開口部２２が閉塞することを防止すること
ができるという利点がある。

【０００８】次いで、冶金炉本体２の内部にスクラップ
塊を投入する方法について説明する。まず、第２通路３
２の後部３２ａ上であって、突出しロッド７１に固定さ
れたプッシャープレート７１ａの前方に、次次回に投入
するスクラップ塊Ｐ２をクレーン等によって載置する。
ついで、第２のエアシリンダ６１を動作させて第２のシ
ャッタ６０を開ける。ついで、油圧シリンダ７２を動作
させて、突出しロッド７１を前方に移動させ、プッシャ
ープレート７１ａをスクラップ塊Ｐ２に当接させてこれ
を第１通路３１の内部に収納する。ついで、突出しロッ
ド７１を後方に移動させた後、第２のシャッタ６０を閉
じる。ついで、第１のエアシリンダ４１を動作させて、
第１のシャッタ４０を開け、冶金炉本体２の内部と第１
通路３１の内部とを連通させる。

【０００９】次いで、油圧シリンダ５２を動作させて突
出しロッド５１を前方に押し出し、プッシャープレート
５１ａをスクラップ塊Ｐ２に当接させてスクラップ塊Ｐ
２を前方に移動させ、予め開口部２２近傍に位置させて
あるスクラップ塊Ｐ１に当接させて炉内へ向けて押し出
す。すると、このスクラップ塊Ｐ１が冶金炉本体２の内
部に落下し、熔湯Ｌ中で溶解する。スクラップ塊Ｐ１が
落下した後、さらにスクラップ塊Ｐ２を前方に僅かに押
し出し、開口部２２の近傍まで移動させ、この状態で押
し出し作業を停止する。これにより、次次回に投入する
スクラップ塊Ｐ２を開口部２２の近傍に待機させること
ができ、開口部２２の閉塞を防止することができる。

【００１０】次いで、突出しロッド５１を後方に移動さ
せ、第１のシャッタ４０を閉じる。以後は、同様の手順
により、順次スクラップ塊Ｐを冶金炉本体２の内部に投
入しつつ、開口部２２近傍に常時スクラップ塊Ｐを待機
させておくことができる。

【００１１】また、この冶金炉２１によれば、第１通路
３１に第１のシャッタを、また、第２通路３２に第２の
シャッタ６０をそれぞれ取り付けているので、第２のシ
ャッタ６０を開けている場合には第１のシャッタ４０を
閉じ、また第１のシャッタ４０を開けている場合には第
２のシャッタ６０を閉じておくことにより、冶金炉本体
２の内部と外部とが連通するのを防止することができ、
したがって、冶金炉本体２の内部から発生する噴煙が外
部に漏れ出るのを防止することができ、作業環境の向上
を図ることができる。また、この冶金炉２１では、この
開口部２２からスクラップ塊Ｐを投入することにより、
炉床２ａの損傷を防止することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この冶
金炉２１においては、冶金炉本体２の炉壁２ｂの開口部
２２に投入通路３０が取り付けられているので、溶湯Ｌ
が飛散した場合に該溶湯Ｌがスプラッシュ（飛沫）とな
って開口部２２及び炉壁２ｂ、特に開口部２２の開口端
２２ａ及びその周りの炉壁２ｂ付近に付着し、これらが
固化して強固な金属層を形成してしまうという不都合が
あった。これらの金属層は開口部２２及び炉壁２ｂから
剥離する際に開口部２２や炉壁２ｂの表面を削り取るこ
とが多く、開口部２２や炉壁２ｂが破壊され、冶金炉２
１の寿命が縮まるという問題点があった。

【００１３】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、スクラップ塊投入通路の冶金炉本体内の
開口部及び炉壁にスプラッシュが付着し、これらが固化
して開口部及び炉壁に強固な金属層を形成するという不
都合がなく、したがって、開口部や炉壁が破壊されるお
それがなく、炉の寿命を伸ばすことができる冶金炉を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な冶金炉を採用した。すなわち、
炉壁に開口部が形成された冶金炉本体と、前記開口部に
接続されたスクラップ塊投入通路と、このスクラップ塊
投入通路に取り付けられてスクラップ塊を前記冶金炉本
体方向へ移動させるスクラップ塊移動手段とを備え、該
スクラップ塊移動手段により、スクラップ塊を前記スク
ラップ塊投入通路から前記冶金炉本体内に投入するよう
にした冶金炉において、前記スクラップ塊投入通路の冶
金炉本体内の開口部に冷却手段を設けてなることを特徴
としている。

【００１５】この発明の冶金炉では、前記スクラップ塊
投入通路の冶金炉本体内の開口部に冷却手段を設けたこ
とにより、溶湯が飛散してスプラッシュとなって開口部
に付着した場合、これらのスプラッシュが該冷却手段に
より急冷されて凝固させられるから、該開口部からの剥
離が容易となり、該開口部及びその周りの炉壁を破壊す
るおそれがなくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態であ
る冶金炉について図面を参照して説明する。図１はこの
発明の一実施形態の冶金炉を示す要部横断面図である。
この冶金炉８１は、従来の冶金炉２１の第１通路３１の
冶金炉本体２内の開口部３１ｂにウオータージャケット
（冷却手段）８２を設けたものであり、図１において図
に示す構成要素と同一の要素には同一符号を付し説明
を省略する。

【００１７】このウオータージャケット８２は、図１及
び図２に示すように、開口部３１ｂに密着して設けら
れ、内部に例えば、水、エアー、あるいは水とエアー等
からなる冷却媒体Ｃを循環させる流路８３ａが形成され
たジャケット本体８３と、該ジャケット本体８３から冶
金路本体２の外方へ延出する前記冷却媒体Ｃを供給・排
出するための注液管８４及び排液管８５とから構成され
ている。

【００１８】このウオータージャケット８２では、所定
の温度に冷却された冷却媒体Ｃ1は注液管８４によりジ
ャケット本体８３内の流路８３ａに供給され、その後該
流路８３ａを一方向へ流動しながら該ジャケット本体８
３及び周囲の炉壁２ｂから熱を奪い、該ジャケット本体
８３及び周囲の炉壁２ｂを所定の温度以下に冷却する。
冷却媒体Ｃは該流路８３ａを流動する間に奪った熱によ
り温められ、この温まった冷却媒体Ｃ2は排液管８５に
より冶金炉本体２の外方へ排出される。

【００１９】ここでは、ジャケット本体８３は冷却媒体
Ｃにより所定の温度に冷却されているので、溶湯Ｌが飛
散してスプラッシュとなってジャケット本体８３及び周
囲の炉壁２ｂに付着した場合、これらのスプラッシュは
ジャケット本体８３及び炉壁２ｂにより急冷されて凝固
し、ジャケット本体８３及び炉壁２ｂと反応することが
ない。したがって、これら凝固したスプラッシュは、該
ジャケット本体８３及び炉壁２ｂから容易に剥離するこ
ととなり、ジャケット本体８３を傷めることがなくな
り、炉壁２ｂに対するスプラッシュの剥離性が向上す
る。したがって、開口部３１ｂ及びその周りの炉壁２ｂ
にスプラッシュが密着することがなくなり、開口部３１
ｂ及び炉壁２ｂを破壊するおそれもなくなる。

【００２０】以上説明した様に、この一実施形態の冶金
炉８１によれば、第１通路３１の冶金炉本体２内の開口
部３１ｂにウオータージャケット８２を設けることとし
たので、溶湯Ｌが飛散してスプラッシュとなってジャケ
ット本体８３及び周囲の炉壁２ｂに付着した場合であっ
ても、これらのスプラッシュがジャケット本体８３及び
周囲の冷却された炉壁２ｂにより急冷されて凝固し容易
に剥離することとなり、ジャケット本体８３及び炉壁２
ｂに対するスプラッシュの剥離性を向上させることがで
きる。したがって、開口部３１ｂ及びその周りの炉壁２
ｂにスプラッシュが密着することがなく、これらスプラ
ッシュに起因する開口部３１ｂ及び炉壁２ｂの破壊を防
止することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した様に、この発明の冶金炉に
よれば、前記スクラップ塊投入通路の冶金炉本体内の開
口部に冷却手段を設けてなることとしたので、溶湯が飛
散してスプラッシュとなって開口部の冷却手段及び周囲
の炉壁に付着した場合であっても、これらのスプラッシ
ュが冷却手段及び周囲の冷却された炉壁により急冷され
て凝固し、前記冷却手段及び炉壁から容易に剥離するこ
ととなり、冷却手段及び炉壁に対するスプラッシュの剥
離性を向上させることができる。したがって、開口部及
びその周りの炉壁にスプラッシュが密着することがな
く、これらスプラッシュに起因する開口部及び炉壁の破
壊を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の冶金炉を示す要部横断面
図である。

【図２】本発明の一実施形態のスクラップ塊投入通路の
冶金炉本体内の開口部を示す縦断面図である。

【図３】従来の冶金炉の一例を示す縦断面図である。

【図４】従来の冶金炉の他の一例を示す要部横断面図で
あり、図中、（Ａ）はスクラップ塊投入通路を示す要部
横断面図、（Ｂ）は、（Ａ）においてＸ−Ｘ線から右側
部分を示す要部横断面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う要部断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う要部断面図である。

【図７】図４のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。

【符号の説明】

３１ 第１通路 ３１ｂ 開口部 ８１ 冶金炉 ８２ ウオータージャケット（冷却手段） ８３ ジャケット本体 ８３ａ 流路 ８４ 注液管 ８５ 排液管 Ｃ 冷却媒体 Ｐ１ 次回に投入するスクラップ塊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉壁に開口部が形成された冶金炉本体
   と、前記開口部に接続されたスクラップ塊投入通路と、
   このスクラップ塊投入通路に取り付けられてスクラップ
   塊を前記冶金炉本体方向へ移動させるスクラップ塊移動
   手段とを備え、該スクラップ塊移動手段により、スクラ
   ップ塊を前記スクラップ塊投入通路から前記冶金炉本体
   内に投入するようにした冶金炉において、 前記スクラップ塊投入通路の冶金炉本体内の開口部に冷
   却手段を設けてなることを特徴とする冶金炉。