JPS6126762A

JPS6126762A - ドロス排出装置

Info

Publication number: JPS6126762A
Application number: JP14598084A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Mizusawa; 水沢　幸谷; Yasutoshi Kusuda; 楠田　泰敏; Masayuki Sakamoto; 應之坂本; Kazuyuki Ejima; 江島　一之; Takashi Ohori; 大堀　孝
Original assignee: Toho Zinc Co Ltd; Toho Aen KK
Current assignee: Toho Zinc Co Ltd; Toho Aen KK
Priority date: 1984-07-16
Filing date: 1984-07-16
Publication date: 1986-02-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はＦ０ス処理を兼ねたドロス排出装置に関する。

より詳しくは非鉄金属溶融炉特には亜鉛溶融炉のドロス
を炉内で攪拌しこれを炉外に排出するための自動装置に
関する。

非鉄金属を溶・融すると溶湯表面にその酸化物を主体と
した浮浮すなわちドロスが浮上する。このドロスは一般
には粘性の高い泥状浮遊物であって多量の金属溶湯を含
んだものである。このような泥状ドロスに酸化物分離用
のフラックスを添加して攪拌することＫより金属の大部
分は溶湯杷戻り酸化物を主体とした灰状（アッシー）ド
ースが湯面上に残る。このような処理をドロス処理（ド
ロッシング）と呼んでいる。

亜鉛めっき処理槽など一般の亜鉛溶融炉ではドロスの発
生量も少なく９手動によるドロス処理および排出でも問
題）てなることが少ないが、湿式亜鉛製錬所などで電解
電着亜鉛板を溶融し亜鉛鋳塊を得る′際には亜鉛溶融量
が多く、多量のドロスが発生し、そのドロス処理および
排出処理が問題になる。多量のドロスの発生に対し、多
量のフラックスの使用があり、多量の白煙と粉塵が発生
し。

多量の熱が放散する。従って多くの場合これに対処して
溶融炉としては、吸引式集塵集煙装置を付属させた準密
閉式の反射炉タイプの箱型の低周波誘導炉いわゆるデマ
ーグ炉およびその改良型炉が好適なものとして用いられ
ている。

この式の炉では加熱源である誘導加熱コイルは下部にあ
り、炉の前部（説明便宜上、炉の原料装入側を前部とす
る）において積重電着亜鉛板を天井部に設けた装入口か
ら装入し、溶湯は炉の後部から抜き出される。集塵集煙
のためのガス吸引はカソード装入部の付近で行なわれる
。フラックスの投入は電着亜鉛の装入に応じて適宜行な
われ。

ドロス攪拌および排出は炉内監視を兼ねた中間部の窓か
ら人力で撹拌棒、熊手その他の長い工具をもって行なわ
れている。カソードの溶融のためには溶融温度が高い方
がよいが、誘導炉では誘導加熱部の局部過熟に上る湯も
れの危険があるので高温度に頼ることは出来ない。その
ため、電着板の装入時の過冷もあいまって電着板装入部
下部において発生ドロスの堆積や固化が起や易く、屡々
後続の電着板装入が妨げられるようになる。従ってドロ
スを流動化させ、固状ドロスとして排出させるためのド
ロス処理、ドロス排出作業が頻繁に必要となる。このよ
うな作業における作業員の作業は高温環境での重労働で
あり９作業性も悪い。

従って１本発明者らの目的とするところは、ドロス処理
すなわち炉内ドロスの攪拌およびドロス排出の無人化お
よび自動化にあり９本発明とするところは、Ｗｌ融炉の
溶湯上のドロスを攪拌し、一方向に掻き寄せかつ押し出
すための攪拌羽根を有する回転シャフトからなる攪拌機
と、これと平行に配置され押し出された）″四スを炉外
に排出する排出スクリューとの組み合わせ装置であって
、前記回転シャフトは同心の大小径２つの鋼管管体間に
冷媒を通す構造とした管体または耐火物を充填した管体
で構成され、好ましくはさらに攪拌機および排出スクリ
ューのドロスとの接触部分を窒化珪素で被覆させた装置
である。。

粉粒体のものをスクリュー機構で搬送することは周知で
あり各分野で利用されているが、このスクリューを本発
明のようにドロス搬送用として利用する＆ζは泥状ドロ
スをドロス処理によって完全に灰状ドロス化し、一様に
ふわふわした状態すなわち流動状態にしなければならず
、またそのままの状態で該排出スクリューにかみ込ませ
るよう寄せ集めなければならない。本発明者らは従来の
人力によるいわばダイナミックな作業を変えてきめ細か
な操作とし、量的な処理をも考慮し、多（の羽根を付し
た回転攪拌機と、排出スクリューを平行にかつ炉巾一杯
に湯面上に横置させ、固状ドロスを排出スクリューの側
面に寄せてかみ込ませる方式とした。

また本装置は溶湯との直接接触による溶食を避けるため
、湯面レベル以上に配置するが、なお灰状ドロス中に混
在する亜鉛溶湯粒などの影響は避けられず、そのままて
は経済性に問題があった。

そのため、空気、水等の冷媒を通すようｋした。

またはキャスター等耐火物を充填した２重管の採用およ
びさらには窒化珪素被覆による積極的なドロス付着措置
を講することによって９本装置の実用性が確立されるこ
とｋなった。

本発明の装置を具体的に図面によりて説明する。

第１図は本発明の装置を亜鉛電着板溶融用低周波誘導溶
融炉に適用した例を示す平面断面模式図で、第２図は同
じ例の側面断面模式図である。これらの図において、炉
１は側壁、天井壁（図示せず）および底部壁を耐火材で
構成され、誘導加熱部（図示せず）は底部に設けられて
いる。炉内には常態として溶湯が保持されている。天井
部に設られたカソード装入口（図示せず）から電着亜鉛
板２は多数枚を重ねて縦に装入され、電着板２は自重な
いし上部積重電着板重力の助けによって溶湯３中に入り
溶融する。

塩化アンモン、塩化亜鉛等のフラックスは装入される電
着板２に同一して自動的にあるいは人力的に電着板上に
散布され電着板と共に溶湯内に装入され亜鉛の溶解を助
けると共に生成する泥状ドロスと反応して固状ドロスを
つくる。

この電着亜鉛板２０投入部に近く、多数の攪拌羽根４を
４５°の位相差で一定ピッチをもっては望炉内巾一杯に
一定ピッチをもって順次取り付けた水平な回転シャフト
５からなる攪拌機６を設ける。

回転シャフトの両端は炉外において軸受に支承され、そ
の一端において減速機モーターと連結され低速回転する
ようになされている。攪拌４ａ６は原始的には鉄鋼材で
つくられるもので、改善対策として二重管構造のシャフ
トおよび窒化珪素被覆が利用されるが、溶湯亜鉛による
溶食を防止するため攪拌羽根４は、溶湯量高レベルより
も上になるように位置せしめられるものである。

さらに本攪拌機６の後方にこれと同じレベルで平行に第
２の攪拌機６′を設けることができる。この攪拌機６′
は第１の攪拌機６によりて攪拌されて搬出されるドロス
をさらにふわふわした流動状態を保ったまま後方に押し
出すためのもので、従って図の例では多数の攪拌羽根４
′が表裏２列の形で回転シャフト５′に取ゆ付けられて
いる。炉１の大きさと攪拌機６の能力との関係で第２の
攪拌機６′が不要であることもあるし、逆に更に第３の
攪拌機（図示せず）を設置することもあり得る。

次に攪拌機６のシャフト５と第１図のように平面図では
平行になるように排出スクリー−７を設ける。この排出
スクリュー７０両端は炉外において支承され、さらにそ
の一端が減速モーターに連結されてスクリューは低速回
転駆動せしめられる。

このスクリューは炉外に伸びており、搬送ドロスをドロ
ス排出窓８を通して炉′外に排出する。第１図に図示の
ように炉外においてはカバー９を付され、その端部でジ
ュート（図示せず）などを経由し適当なドロス受は装置
にドロスを渡すようにする。ドロス排出窓８は少なくと
も炉内最高溶湯レベルよりも高い位置になければならず
、従って排出スクリュー７は、排出端の側が高くなるよ
うをζ若干の傾斜を有している。この傾斜は実施例では
約３°であるが、ドロス中に混在する亜鉛溶滴を炉に戻
す役割も有している。

実施例における排出スクリューおよび攪拌機の回転速度
は約１７ＲＰＭで支障なく稼動した。ドース攪拌および
搬送のための攪拌機の回転速度は。

羽根につくドロスやそのためにシャフトにか〜る負荷の
点に考慮が必要であるにしても大きい方が能率的である
。

前記したように本装置においては、炉内における溶融金
属による溶損の問題が考慮されなければならない。亜鉛
は溶融状態でかなり活性な金属であゆ、鉄を溶食する。

従って攪拌機の鋼製回転シャフトはそれに付した攪拌羽
根が操業時の最高溶湯レベルの溶湯に接触しない程度の
高さに保持される。ｆＲ製排出スクリューにおいても同
様スクリ二一が溶湯に直接接触しない様保持されなけれ
ばならない。

通常亜鉛溶湯面上におけるドロスの層の厚さは５０ない
し２００ｍｍはあり、このドＵス中には多くの亜鉛溶湯
粒が含まれている。攪拌羽根４は溶湯面の上部において
接するこうした一鉛ド四スを攪拌し、後方に押し出すが
、攪拌羽根４にはドロスが付着し新たな亜鉛溶湯の溶食
を制御し保護することが見出された。しかし９回転シャ
フト５は羽根４によって掻き上けられたドロスからの亜
鉛溶湯に接することが多く、溶食されやすく、比較的短
期間に交換修理を余儀なくされる。このため本発明では
攪拌機６の回転シャフト５の構成を示す第３図の横断面
の模式図に示すようをくシャフトを同心の大径銅管１０
（実施例では材質８ＴＰＧ）と小径銅管１１（実施例５
ＧＰ）の二重構造とし、その間に空間を設けて空気、水
等の冷媒を通す様にし、またはキャスター等耐火物１２
を充填するようにし、攪拌羽根４の鋼製取付棒１３は二
重管を責通させて取付ける。これにより外側のシャフト
鋼管１０が溶損しても内側の鋼管１１はキャスター１２
で保護され攪拌機の機能は持続されるようになり、装置
の耐久性は著しく向上した。

前記のように攪拌羽根４そして取付棒１３はドロスが付
着しやすく、この付着ドロスが保護被膜となるので、無
処理のシャフト５゛部分と比較し耐久性が大きい。本装
置ではさらにこの点を積極的に利用し操業中にドロスと
接触する部分をたとえば珪酸ソーダをバインダーとして
窒化珪素を塗布することにより耐久性をさらに向上させ
ることができる。すなわち、窒化珪素はそれ自身が亜鉛
等溶融金属に対して不活性なセラミックであり、亜鉛に
対して鉄材を保護する効果もあるが、その塗布面は粗＜
、）″ロスが付着しやすい性質があり。

本件のような場合むしろ前記のような付着ドロスによる
保護被覆の効果が太き（利くものである。

第４図に窒化珪素被覆の効果を説明するための攪拌機の
断面の模式図を示した。図においてシャフト５および攪
拌羽根４には窒化珪素被膜１４を介してドロス１５が付
着する状況が示されている。

本装置は通常、常時駆動されており、溶湯面が上昇する
に伴なってドロス層が上昇し、あるいはドロス層がその
厚さを増加して攪拌羽根に接触するようになればその分
のドロス攪拌および搬送が行なわれ、また排出スクリュ
ーにドロスがかみ込まれれば、ドロスの排出がそれぞれ
自動的に行なわれる。

以上のように構成された本発明によりドロス処理および
排出作業に関し９作業性の向上、省力化。

作業の安全、さらには作業環境の改善が行なわれ得るこ
とになったものでその意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の平面図および本装置を溶融炉に適
用した例を示す図を兼ねた溶融炉の平面断面の模式図、
第２図は第１図の溶融炉の側面断面の模式図、第３図は
本発明の攪拌機の回転シャフトの構成を示す横断面の模
式図、そして第４図は本発明の窒化珪素被覆を施した攪
拌機の稼動時の状況を示す回転シャフトの横断面の模式
図である。１・・・炉２・・・電着亜鉛板３・・・溶湯４．４′・・・攪拌羽根５．５′・・・回転シャフト６．６′・・・攪拌機７・・・排出スクリュー８・・・ドロス排出窓９・・・カバー１０・・・鋼管１１・・・鋼管１２・・・耐火物１３・・・取付棒１４・・・窒化珪素被膜゛１５・・・ドロス才／ｌｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融炉の溶湯上のドロスを攪拌し、一方向に掻き
寄せかつ押し出すための多数の攪拌羽根を付し、溶湯面
上に水平に配置された回転シャフトからなる攪拌機と、
この攪拌機に平行に溶湯面上に配置され押し出されたド
ロスを炉外に排出する排出スクリューとの組み合わせ装
置であって、前記回転シャフトは同心の大小２つの鋼製
管体間に冷媒を流す構造とした管体で構成され、前記攪
拌機の攪拌羽根および排出スクリューが炉内最高溶湯レ
ベル以上に保持されていることを特徴とするドロス排出
装置。
（２）溶融炉の溶湯上のドロスを攪拌し、一方向に掻き
寄せかつ押し出すための多数の攪拌羽根を付し、溶湯面
上に水平に配置された回転シャフトからなる攪拌機と、
この攪拌機に平行に溶湯面上に配置され押し出されたド
ロスを炉外に排出する排出スクリューとの組み合わせ装
置であって、前記回転シャフトは同心の大小２つの鋼管
体間に耐火物を充填した管体で構成され、前記攪拌機の
攪拌羽根および排出スクリューが炉内最高溶湯レベル以
上に保持されていることを特徴とするドロス排出装置。
（３）前記攪拌機および排出スクリューのドロスとの接
触部分は窒化珪素で被覆されていることを特徴とする特
許請求の範囲（１）または（２）に記載のドロス排出装
置。