JPS5934763B2 - シヤフト炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシャフト炉に係り、特に炉内還元ガスの流れを
可及的に均一化なし得るようにしたシャフト炉に関する
。

塊鉱石やペレット等の製鉄原料を、高炉を用いずに直接
還元する製鉄法にシャフト炉式製鉄法が知られている。

シャフト炉式製鉄法とは、シャフト炉と呼ばれる堅形闇
状の炉体内に、その頂部から製鉄原料を装入して満たす
一方、炉体底部に切出口を設けて炉内に原料の降下流を
形成し、更に炉体下部から水素及び一酸化炭素を主成分
とする高温の還元ガスを吹込んで炉内に満たされた原料
間の隙間を通過させつつ炉体頂部に形成された排気口へ
向けて流し、この間に炉内原料を還元するようにした製
鉄方法である。

炉体内へ還元ガスを吹込むためには、通常炉体下部の周
囲にリングヘッダを設け、炉体下部の周側壁に周に沿っ
て適当な間隔で形成された還元ガス吹込口と上記リング
ヘッダとを適宜連通するとともに、上記リングヘッダを
還元ガス供給源へと連結するなどの構造が採用され、還
元ガスは炉の周側壁から炉芯部に向けて吹込まれること
となる。

第１図は従来のシャフト炉の上部構造を示す概略断面図
であり、図示する如くシャフト炉ａの炉体すの頂部には
排気口Ｃが形成され℃おり、また炉体す内にはその頂部
を貫通して原料投入管ｄ。

ｄが適宜長さ垂直に挿入されており、これらの原料投入
管ｄ、ｄの下端直下には原料分配器ｅｘ ｅが懸垂支
持されている。

また、原料投入管ｄ、 ｄの上端部には原料供給ホッパ
ｆが設けられている。

ところが、以上の構成において前述の方法によって炉内
へ還元ガスを吹込むと、第１図中矢印Ａ。

Ａ・・・に示す如く炉内を上昇する還元ガスは炉側壁ｂ
１近傍に偏って流れ、炉芯部に向う程還元ガスの流量密
度は低下する。

このため、炉内に満たされた原料Ｗの中で、炉側壁ｂ０
の近傍を降下するものは比較的に還元され易いが、炉芯
部を降下する原料Ｗは還元され難（なり、切出口から排
出される製品が不均一となるという問題があった。

そこで、本発明者は従来のシャフト炉における以上の如
き問題点に鑑み、これを有効に解決するために本発明を
創案するに至ったものである。

従って、本発明の目的とするところは、シャフト炉式製
鉄法において、炉内還元ガスの流量分布をできる限り均
一にし、炉内へ装入される製鉄原料をその投下された位
置に拘らず効果的に還元することにある。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳細
に説明する。

第２図は本発明に係るシャフト炉の上部構造を示し、シ
ャフト炉１の炉内上部には炉芯部イを取囲む如く隔壁２
が適宜長さ炉頂部より垂れ下げられており、この隔壁２
により囲まれて炉芯室３が形成されている。

炉芯室３内にはその頂部を貫通して原料投入管４，４が
適宜長さ垂直に挿入されており、また炉芯室３０頂部中
央には主排気口５が形成されている。

原料投入管４，４の上端部には原料供給ホッパ６が設け
られ、製鉄原料Ｗ（ペレット、塊鉱石等）は図示しない
コンベアによりホッパ６内へと供給されるようになされ
ている。

一方、前記隔壁２と炉体上部側壁７との間に形成される
環状室８の頂部には副排気口９が形成されている。

主排気口５及び副排気口９のそれぞれには排気肢管１０
及び１１が連結されており、これらの排気肢管１０，１
１は一括されて排気主管１２へと連結されている。

また、排気肢管１０゜１１のそれぞれには当該管内を流
れる排ガスの流量を調整するための流量調整弁１３．１
４が介設されている。

次に、以上の構成よりなる本発明シャフト炉の作用を詳
細に説明する。

原料供給ホッパ６内に満たされる製鉄原料（以下、単に
原料とい５）Ｗは、その底部に形成された原料投入口６
ａ・・・６ａから原料投入管４内へと導入され、原料投
入管４内を落下しつつその下端へ至り、原料分配器１５
の周側面に形成された斜面に案内されて、炉芯室３内へ
分散放出される。

以上により、炉芯室３内へ放出される原料Ｗは、シャフ
ト炉１内が空の状態にある場合には、炉内底部まで落下
して底部より徐々に堆積してい（。

このようにして、炉内原料レベルが隔壁２の下端２ａの
高さまで達すると、以後原料Ｗは隔壁２により囲まれた
炉芯室３内に堆積され始め、その上面レベルは原料投入
管４の下端位置まで達して静止することとなる。

この状態において、前述の方法により炉内下部から高温
を有する還元ガス（Ｈ２，Ｃｏを主成分とするガス）を
吹込むとともに、流量調整弁１３．１４の開度を適宜設
定して、例えば主排気口５からの排気量を副排気口９か
らの排気量よりも多くすると、炉内原料間の隙間を上昇
してくる還元ガスは第２図矢印Ｂ、 Ｂ・・・に示す如
く、炉内上部へ向う程炉芯部へ向けて集中的に流れるよ
うになり、炉側壁近傍を矢印Ｃの如（流れる還元ガスの
流量は減少する。

このため、従来シャフト炉式製鉄法において問題とされ
た炉内還元ガスの流量分布の不均一、即ち炉内を上昇す
る還元ガスが炉側壁近傍に偏って流れるという問題が解
挑され、炉体底部に形成された切出口からは製鉄原料が
均一に還元されて排出されることになる。

伺、以上の作用説明においては、主排気口５からの排気
量を泌排気口９からの排気量よりも多くした場合につい
て説明したが、本発明シャフト炉の運転方法は以上に限
定されるものではなく、炉内を降下する原料Ｗの降下速
度分布等に応じて流量調整弁１３及び１４の開度は適当
に設定されるものである。

即ち、炉芯部イを降下する原料の降下速度よりも炉側壁
近傍部を降下する原料の降下速度の方が速いような場合
には、炉側壁近傍部に還元ガスを集中的に流すことが必
要となり、このような場合には、主排気口５からの排気
量よりも副排気口９から排気量を多くするべく流量調整
弁１４の開度を増加させればよい。

同、以上の実施例において、原料投入管４，４を昇降自
在に構成すれば、炉芯室３内に堆積される原料層の厚さ
を任意に変えることが可能となり、これによっても炉芯
室３内へ流れ込む還元ガスの流量を自在に調整すること
力向能となる。

以上で明らかなように、本発明によればシャフト炉の炉
内頂部から炉芯部を取囲む如く隔壁を適宜長さ垂れ下げ
、この隔壁によって囲まれて形成される炉芯室に、その
頂部を貫通して原料投入管を適宜長さ挿入するとともに
、上記炉芯室の頂部に主排気口を設け、上記隔壁と炉体
上部側壁との間に形成される環状室の頂部には副排気口
を設け、更に各排気口からの排気量を調整する流量調整
弁を設けたことにより、これらの流量調整弁の開度な適
宜変化させつつ炉からの排気を主排気口と副排気口とに
適宜分配し、炉内還元ガスの流れを適切な状態に制御す
ることが可能となり、従来のシャフト炉において問題と
された炉内還元ガスの流量分布の不均一を改善すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明を説明するためのもので、第１図は従来の
シャフト炉の上部構造を示す概略側断面図、第２図は本
発明に係るシャフト炉の上部構造を示す概略側断面図で
ある。 同、図面中１はシャフト炉、２は隔壁、３は炉芯室、４
は原料投入管、５は主排気口、７は炉体上部側壁、８は
環状室、９は副排気口、１３゜１４は流量調整弁である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉内頂部から炉芯部を取囲む如く隔壁を適宜長さ垂
   れ下げ、この隔壁によって囲まれて形成される炉芯室に
   、その頂部を貫通して原料投入管を適宜長さ挿入すると
   ともに、上記炉芯室の頂部に主排気口を設け、上記隔壁
   と炉体上部側壁との間に形成される環状室の頂部には副
   排気口を設け、更に各排気口からの排気量を調整する流
   量調整弁を設けて、これらの流量調整弁の開度を適宜変
   化させつつ炉からの排気を主排気口と副排気口とに適宜
   分配し、炉内還元ガスの流れを制御するように構成した
   ことを特徴とするシャフト炉。