JPH10219367A - 銅シャフト炉 - Google Patents
銅シャフト炉Info
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- JPH10219367A JPH10219367A JP2342497A JP2342497A JPH10219367A JP H10219367 A JPH10219367 A JP H10219367A JP 2342497 A JP2342497 A JP 2342497A JP 2342497 A JP2342497 A JP 2342497A JP H10219367 A JPH10219367 A JP H10219367A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操業中に生じていたバーナーの目詰まり及び
タップホールの閉塞を抑制・防止することにより、溶銅
の製造プロセスの生産性を高め、順調な炉況を維持する
ことができる銅シャフト炉を提供する。 【解決手段】 炉床部２０をすり鉢状に形成するととも
に、炉本体１の側壁下部に配設される複数のバーナー４
０を、炉床部２０の中心に向け且つ水平面に対し３〜３
０度（θ1）の範囲で傾斜させたものである。
タップホールの閉塞を抑制・防止することにより、溶銅
の製造プロセスの生産性を高め、順調な炉況を維持する
ことができる銅シャフト炉を提供する。 【解決手段】 炉床部２０をすり鉢状に形成するととも
に、炉本体１の側壁下部に配設される複数のバーナー４
０を、炉床部２０の中心に向け且つ水平面に対し３〜３
０度（θ1）の範囲で傾斜させたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、銅および銅合金
の還元溶解に用いられる銅シャフト炉に関する。
の還元溶解に用いられる銅シャフト炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】 現在汎用されている銅および銅合金の
還元溶解法は、シャフト炉を用いた還元溶解法であり、
その溶解原料としては、主に転炉処理を終えたブリスタ
ー銅を精製・電解精錬により脱酸した低酸素量の電気銅
地金を使用し、酸素濃度を高めないように還元性雰囲気
で溶解する方法である。
還元溶解法は、シャフト炉を用いた還元溶解法であり、
その溶解原料としては、主に転炉処理を終えたブリスタ
ー銅を精製・電解精錬により脱酸した低酸素量の電気銅
地金を使用し、酸素濃度を高めないように還元性雰囲気
で溶解する方法である。
【０００３】 シャフト炉とは、塊状原料の装入密度の
高いことを活用できる反応装置で、原料を炉頂部より装
入し、炉底部より製品を抜き出すものである。機能面か
ら充填層型、固相反応移動層、および溶鉱炉型移動層の
三つの型に分類できる。その中で溶鉱炉型移動層は、装
入物を反応後、炉内で溶融させるタイプであるため、機
械的な排出機構は不要であり、操業を連続的に行うこと
ができる。更に、溶融により、金属とガング成分等の不
要共存物質の分離も十分に行うことができる。
高いことを活用できる反応装置で、原料を炉頂部より装
入し、炉底部より製品を抜き出すものである。機能面か
ら充填層型、固相反応移動層、および溶鉱炉型移動層の
三つの型に分類できる。その中で溶鉱炉型移動層は、装
入物を反応後、炉内で溶融させるタイプであるため、機
械的な排出機構は不要であり、操業を連続的に行うこと
ができる。更に、溶融により、金属とガング成分等の不
要共存物質の分離も十分に行うことができる。
【０００４】 図４に、従来の銅の還元溶解に用いるシ
ャフト炉（アサルコ式）の一例を示す。このシャフト炉
は上部から順に、予熱帯Ｃ、溶解帯Ｂ、加熱帯Ａとなっ
ている竪型炉である。シャフト炉の原料装入口より、原
料が装入され、装入された原料は、炉体１の側壁２，
３，４に配設されるバーナー６０により予熱され（予熱
帯Ｃ）、さらにバーナー５０により燃焼され溶解される
（溶解帯Ｂ）。そして、これにより生成した溶銅は、炉
床部７０で、凝固防止のため、バーナー８０で加熱され
（加熱帯Ａ）、炉床部からタップホール３０に予め設け
られた傾斜εにより、タップホール３０から連続的に炉
外に取り出される。
ャフト炉（アサルコ式）の一例を示す。このシャフト炉
は上部から順に、予熱帯Ｃ、溶解帯Ｂ、加熱帯Ａとなっ
ている竪型炉である。シャフト炉の原料装入口より、原
料が装入され、装入された原料は、炉体１の側壁２，
３，４に配設されるバーナー６０により予熱され（予熱
帯Ｃ）、さらにバーナー５０により燃焼され溶解される
（溶解帯Ｂ）。そして、これにより生成した溶銅は、炉
床部７０で、凝固防止のため、バーナー８０で加熱され
（加熱帯Ａ）、炉床部からタップホール３０に予め設け
られた傾斜εにより、タップホール３０から連続的に炉
外に取り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところが、シャフト
炉１に投入される原料は、主に電気銅と転回屑の混合し
たものが使用され、投入した原料毎に形状が異なり、表
面積／体積比がバラバラで一定せず、従って溶解に必要
とする熱量も一定でなく、熱を対象に制御するため、遅
れ時間が１〜２時間と非常に長い。このため、溶銅の液
レベルが絶えず上下に変動しているため、大幅に上昇し
た場合、加熱帯Ａのバーナー８０が、溶銅により目詰ま
りを起こす問題があった。
炉１に投入される原料は、主に電気銅と転回屑の混合し
たものが使用され、投入した原料毎に形状が異なり、表
面積／体積比がバラバラで一定せず、従って溶解に必要
とする熱量も一定でなく、熱を対象に制御するため、遅
れ時間が１〜２時間と非常に長い。このため、溶銅の液
レベルが絶えず上下に変動しているため、大幅に上昇し
た場合、加熱帯Ａのバーナー８０が、溶銅により目詰ま
りを起こす問題があった。
【０００６】 又、シャフト炉１の炉床部７０が平形状
であるため、溶銅の流れや熱効率が悪く、特に炉床部７
０の端部に溶銅が凝固しやすい。このため、シャフト炉
１の炉床部７０が、未溶融の銅地金により閉塞され、溶
銅の液レベルが大幅に上昇し、加熱帯Ａのバーナー８０
を溶銅による目詰まりが発生する。更に、シャフト炉１
の炉床部７０で凝固した未溶融の銅地金が、溶銅ととも
にタップホール３０に流れ込むと、タップホール３０が
閉塞してしまう。
であるため、溶銅の流れや熱効率が悪く、特に炉床部７
０の端部に溶銅が凝固しやすい。このため、シャフト炉
１の炉床部７０が、未溶融の銅地金により閉塞され、溶
銅の液レベルが大幅に上昇し、加熱帯Ａのバーナー８０
を溶銅による目詰まりが発生する。更に、シャフト炉１
の炉床部７０で凝固した未溶融の銅地金が、溶銅ととも
にタップホール３０に流れ込むと、タップホール３０が
閉塞してしまう。
【０００７】 本発明は上記した従来の課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、シャフト
炉の操業中に生じていたバーナーの目詰まり及びタップ
ホールの閉塞を防止することにより、溶銅の製造プロセ
スの生産性を高め、順調な炉況を維持することができる
銅シャフト炉を提供するものである。
されたものであり、その目的とするところは、シャフト
炉の操業中に生じていたバーナーの目詰まり及びタップ
ホールの閉塞を防止することにより、溶銅の製造プロセ
スの生産性を高め、順調な炉況を維持することができる
銅シャフト炉を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、還元
性雰囲気で銅及び銅合金の溶解を行うための銅シャフト
炉であって、炉床部をすり鉢状に形成するとともに、炉
本体の側壁下部に配設される複数のバーナーを、炉床部
の中心に向け且つ水平面に対し３〜３０度の範囲で傾斜
させたことを特徴とする銅シャフト炉が提供される。
性雰囲気で銅及び銅合金の溶解を行うための銅シャフト
炉であって、炉床部をすり鉢状に形成するとともに、炉
本体の側壁下部に配設される複数のバーナーを、炉床部
の中心に向け且つ水平面に対し３〜３０度の範囲で傾斜
させたことを特徴とする銅シャフト炉が提供される。
【０００９】 また、炉床部のすり鉢状凹部の傾斜角
が、３〜６０度であって、すり鉢状凹部の深さが、炉床
部半径の５〜４０％の範囲であることが好ましい。
が、３〜６０度であって、すり鉢状凹部の深さが、炉床
部半径の５〜４０％の範囲であることが好ましい。
【００１０】 更に、炉本体の側壁下部に設けられ、バ
ーナーが挿入されるバーナータイルが、分割して形成さ
れることが好ましく、そのバーナー用火口が、階段状に
形成され且つ外側部が高く形成されていることが好まし
い。
ーナーが挿入されるバーナータイルが、分割して形成さ
れることが好ましく、そのバーナー用火口が、階段状に
形成され且つ外側部が高く形成されていることが好まし
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】 本発明の銅シャフト炉は、炉床
部をすり鉢状に形成するとともに、炉本体の側壁下部に
配設される複数のバーナーを、炉床部の中心に向け且つ
水平面に対し３〜３０度の範囲で傾斜させたものであ
る。
部をすり鉢状に形成するとともに、炉本体の側壁下部に
配設される複数のバーナーを、炉床部の中心に向け且つ
水平面に対し３〜３０度の範囲で傾斜させたものであ
る。
【００１２】 本発明の銅シャフト炉は、上記に示すよ
うな構成にすることにより、シャフト炉の操業中に生じ
ていたバーナーの目詰まり及びタップホールの閉塞を防
止することにより、溶銅の製造プロセスの生産性を高
め、順調な炉況を維持することができる
うな構成にすることにより、シャフト炉の操業中に生じ
ていたバーナーの目詰まり及びタップホールの閉塞を防
止することにより、溶銅の製造プロセスの生産性を高
め、順調な炉況を維持することができる
【００１３】 以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の銅シャフト炉の一例であり、
（ａ）は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分
説明図である。
する。図１は、本発明の銅シャフト炉の一例であり、
（ａ）は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分
説明図である。
【００１４】 本発明の銅シャフト炉の特徴の一つとし
て、図１に示すように、炉床部２０をすり鉢状に形成し
ている点が挙げられる。これにより、従来のシャフト炉
１の欠点であった溶銅の保持を比較的容易にすることが
できるため、シャフト炉１内の溶銅量及び溶銅温度を一
定にする効果がある。また、バーナーの火炎による輻射
熱が炉床部２０で集束されやすいため、炉床部２０の中
心部だけでなく周端部へも十分に熱が分散し、効率的に
溶銅を加熱することができる。このため、特に炉床部２
０の周端部における溶銅の凝固を防止することができ、
未溶融の銅地金によるタップホール３０の閉塞を防止す
ることができる。
て、図１に示すように、炉床部２０をすり鉢状に形成し
ている点が挙げられる。これにより、従来のシャフト炉
１の欠点であった溶銅の保持を比較的容易にすることが
できるため、シャフト炉１内の溶銅量及び溶銅温度を一
定にする効果がある。また、バーナーの火炎による輻射
熱が炉床部２０で集束されやすいため、炉床部２０の中
心部だけでなく周端部へも十分に熱が分散し、効率的に
溶銅を加熱することができる。このため、特に炉床部２
０の周端部における溶銅の凝固を防止することができ、
未溶融の銅地金によるタップホール３０の閉塞を防止す
ることができる。
【００１５】 更に、図１（ｂ）に示すように、炉本体
１の側壁２，３，４下部に配設される複数のバーナー４
０を、炉床部２０の中心に向け且つ水平面に対し３〜３
０度（θ1）の範囲で傾斜させることにより、炉床部
で、効率的に溶銅を加熱することができるとともに、バ
ーナータイルへの溶銅の侵入を抑制することができる。
１の側壁２，３，４下部に配設される複数のバーナー４
０を、炉床部２０の中心に向け且つ水平面に対し３〜３
０度（θ1）の範囲で傾斜させることにより、炉床部
で、効率的に溶銅を加熱することができるとともに、バ
ーナータイルへの溶銅の侵入を抑制することができる。
【００１６】 次に、本発明の銅シャフト炉で用いた炉
床部について、更に説明する。図２は、本発明の銅シャ
フト炉の炉床部の一例であり、（ａ）は、概略正面図、
（ｂ）は、概略側面透視図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ
断面図である。
床部について、更に説明する。図２は、本発明の銅シャ
フト炉の炉床部の一例であり、（ａ）は、概略正面図、
（ｂ）は、概略側面透視図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ
断面図である。
【００１７】 本発明の銅シャフト炉１の炉床部２０
は、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、炉床基材
２２と、その両端を挟み込むように凸形状部材２４ａ，
２４ｂと、タップホール３０と対向する位置に扇状凸形
状部材２６を組合わすことにより、すり鉢状の炉床部２
０が形成される。
は、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、炉床基材
２２と、その両端を挟み込むように凸形状部材２４ａ，
２４ｂと、タップホール３０と対向する位置に扇状凸形
状部材２６を組合わすことにより、すり鉢状の炉床部２
０が形成される。
【００１８】 そして、図２（ｃ）に示すように、炉床
部２０のすり鉢状凹部の傾斜角δが、３〜６０度であっ
て、すり鉢状凹部の深さｂが、炉床部２０半径ａの５〜
４０％の範囲であることが、溶銅のバーナータイルへの
侵入を防止し、溶銅のタップホールからの流出が効率的
であるため好ましい。
部２０のすり鉢状凹部の傾斜角δが、３〜６０度であっ
て、すり鉢状凹部の深さｂが、炉床部２０半径ａの５〜
４０％の範囲であることが、溶銅のバーナータイルへの
侵入を防止し、溶銅のタップホールからの流出が効率的
であるため好ましい。
【００１９】 尚、炉床部２０を構成する各々の部材の
材質は、特に限定されないが、炉床基部２２及び凸形状
部材２４ａ，２４ｂが、酸化物結合ＳｉＣ質又は窒化物
結合ＳｉＣ質であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のた
め好ましい。又、扇状凸形状部材２６は、ＳｉＣ質ラミ
ング材であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のため好ま
しい。
材質は、特に限定されないが、炉床基部２２及び凸形状
部材２４ａ，２４ｂが、酸化物結合ＳｉＣ質又は窒化物
結合ＳｉＣ質であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のた
め好ましい。又、扇状凸形状部材２６は、ＳｉＣ質ラミ
ング材であることが、耐腐食性及び耐摩耗性のため好ま
しい。
【００２０】 更に、本発明の銅シャフト炉の側壁下部
バーナータイルについて説明する。図３は、本発明の銅
シャフト炉の側壁下部バーナータイルの一例であり、
（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、概略横断面図であ
る。
バーナータイルについて説明する。図３は、本発明の銅
シャフト炉の側壁下部バーナータイルの一例であり、
（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、概略横断面図であ
る。
【００２１】 図３に示すように、本発明の銅シャフト
炉の側壁下部バーナータイル４０は、第一煉瓦４２ａ，
４２ｂと第二煉瓦４４を所定の位置に組み合わせること
により、バーナー用火口４８を形成している。
炉の側壁下部バーナータイル４０は、第一煉瓦４２ａ，
４２ｂと第二煉瓦４４を所定の位置に組み合わせること
により、バーナー用火口４８を形成している。
【００２２】 このように、バーナータイル４０を分割
して形成することにより、バーナータイル４０の補修を
容易に行うことができるため、好ましい。
して形成することにより、バーナータイル４０の補修を
容易に行うことができるため、好ましい。
【００２３】 更に、本発明の銅シャフト炉１の側壁下
部バーナータイル４０は、第二煉瓦４４のバーナー用火
口を、第二煉瓦４２ａ，４２ｂのバーナー用火口４８よ
りも高く形成することにより、せき状凸部４６が、バー
ナー用火口４８に階段状に形成されている。
部バーナータイル４０は、第二煉瓦４４のバーナー用火
口を、第二煉瓦４２ａ，４２ｂのバーナー用火口４８よ
りも高く形成することにより、せき状凸部４６が、バー
ナー用火口４８に階段状に形成されている。
【００２４】 これにより、バーナータイル４０のバー
ナー用火口４８への、溶銅の侵入防止に寄与することが
できる。
ナー用火口４８への、溶銅の侵入防止に寄与することが
できる。
【００２５】 尚、本発明の銅シャフト炉１の側壁下部
バーナータイル４０を構成する第一煉瓦４２ａ，４２ｂ
及び第二煉瓦４４の材質は、特に限定されないが、酸化
物結合ＳｉＣ質であることが、耐スポーリング性及び耐
摩耗性のため好ましい。
バーナータイル４０を構成する第一煉瓦４２ａ，４２ｂ
及び第二煉瓦４４の材質は、特に限定されないが、酸化
物結合ＳｉＣ質であることが、耐スポーリング性及び耐
摩耗性のため好ましい。
【００２６】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の銅シャ
フト炉は、操業中に生じていたバーナーの目詰まり及び
タップホールの閉塞を抑制・防止することにより、溶銅
の製造プロセスの生産性を高め、順調な炉況を維持する
ことができる。
フト炉は、操業中に生じていたバーナーの目詰まり及び
タップホールの閉塞を抑制・防止することにより、溶銅
の製造プロセスの生産性を高め、順調な炉況を維持する
ことができる。
【図１】 本発明の銅シャフト炉の一例であり、（ａ）
は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分説明図
である。
は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分説明図
である。
【図２】 本発明の銅シャフト炉の炉床部の一例であ
り、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、概略側面透視
図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
り、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、概略側面透視
図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 本発明の銅シャフト炉の側壁下部バーナータ
イルの一例であり、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、
概略横断面図である。
イルの一例であり、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、
概略横断面図である。
【図４】 従来の銅シャフト炉の一例であり、（ａ）
は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分説明図
である。
は、概略横断面図、（ｂ）は、炉床部周辺の部分説明図
である。
１…炉体（炉本体）、２〜４…側壁、６〜８…下部隔
壁、２０，７０…炉床部、２２…炉床基部、２４ａ，２
４ｂ…凸形状部材、２６…扇状凸形状部材、３０…タッ
プホール、４０，８０…側壁下部バーナー（加熱帯
Ａ）、４１…側壁下部バーナータイル（加熱帯Ａ）、４
２ａ，４２ｂ…第一煉瓦、４４…第二煉瓦、４６…せき
状凸部、４８…バーナー用火口、５０…側壁中間部バー
ナー（溶解帯Ｂ）、６０…側壁上部バーナー（予熱帯
Ｃ）。
壁、２０，７０…炉床部、２２…炉床基部、２４ａ，２
４ｂ…凸形状部材、２６…扇状凸形状部材、３０…タッ
プホール、４０，８０…側壁下部バーナー（加熱帯
Ａ）、４１…側壁下部バーナータイル（加熱帯Ａ）、４
２ａ，４２ｂ…第一煉瓦、４４…第二煉瓦、４６…せき
状凸部、４８…バーナー用火口、５０…側壁中間部バー
ナー（溶解帯Ｂ）、６０…側壁上部バーナー（予熱帯
Ｃ）。
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
Claims (4)
- 【請求項１】 還元性雰囲気で銅及び銅合金の溶解を行
うための銅シャフト炉であって、 炉床部をすり鉢状に形成するとともに、炉本体の側壁下
部に配設される複数のバーナーを、炉床部の中心に向け
且つ水平面に対し３〜３０度の範囲で傾斜させたことを
特徴とする銅シャフト炉。 - 【請求項２】 炉床部のすり鉢状凹部の傾斜角が、３〜
６０度であって、すり鉢状凹部の深さが、炉床部半径の
５〜４０％の範囲である請求項１記載の銅シャフト炉。 - 【請求項３】 炉本体の側壁下部に設けられ、バーナー
が挿入されるバーナータイルが、分割して形成されてい
る請求項１又は２記載の銅シャフト炉。 - 【請求項４】 炉本体の側壁下部に設けられ、バーナー
が挿入されるバーナータイルのバーナー用火口が、階段
状に形成され且つ外側部が高く形成されている請求項１
〜３のいずれかに記載の銅シャフト炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02342497A JP4030145B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 銅シャフト炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02342497A JP4030145B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 銅シャフト炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2009145084A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | アイシン高丘株式会社 | 金属溶解用ガスキュポラ |
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-
1997
- 1997-02-06 JP JP02342497A patent/JP4030145B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036210A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Outokumpu Oyj | Arrangement and method for tapping a molten phase from a smelting furnace |
| US7273510B2 (en) | 2001-10-26 | 2007-09-25 | Outokumpu Oyj | Arrangement and method for tapping a molten phase from a smelting furnace |
| WO2009145084A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | アイシン高丘株式会社 | 金属溶解用ガスキュポラ |
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