[發明專利]旋轉爐床式還原爐的操作方法

無效

• 申請號: 01129584.8
• 申請日: 2001-06-28
• 公開（公告）號: CN1330161A
• 公開（公告）日: 2002-01-09
• 發明（設計）人: 原田孝夫;鐵本理;田中英年
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C21B13/10
• 分類號: C21B13/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 黃永奎

本發明涉及在用旋轉爐床由金屬氧化物制造還原金屬時，通過除去固著在爐床上的固著物使爐床表面保持清凈并防止還原金屬排出裝置摩耗的方法。

近年來，用電爐制造鋼材頗為盛行，并且從需要供給其主要原料廢鋼材的迫切性或對用電爐制造高級鋼的要求來看，還原鐵的需要正在增大。

作為制造還原鐵工藝方法之一，即，將粉狀鐵礦石與粉狀煤炭和焦炭等碳材混合作成塊狀物，例如顆粒通過將其裝入旋轉爐床爐并加熱至高溫，還原鐵礦石中的氧化鐵而得到固體金屬鐵，這種方法頗為人矚目。

利用說明圖4上所示的迄今所使用的旋轉爐床爐基本設備構成的俯視圖，來說明利用已有的旋轉爐床爐制造還原鐵工藝的一例。

將粉狀的鐵氧化物及粉狀的碳物質混合造粒制成原料顆粒。

將該原料顆粒加熱至由顆粒內所發生的可燃性揮發成分不著火程度的溫度區域，以除去附著的水分，作成干燥的顆粒(原料9)。

然后，利用適當的裝入裝置3將該干燥顆粒(原料9)供給旋轉爐床爐7中，并在旋轉爐床1上形成顆粒層。

通過設置在爐內上方的燃燒器7c的燃燒，對該顆粒層進行輻射加熱，還原，進行金屬化而得到還原鐵。

通過冷卻器8向還原鐵直接吹入氣體冷卻，或通過水套水冷間接冷卻之后，將還原鐵通過排出裝置2向爐外排出。

在用旋轉爐床爐的還原鐵制造工藝中，將塊狀物載置在旋轉爐床爐上時，通過機械的沖擊等使塊狀物粉化而產生粉。此外，還有這種情況，即，在載置之后，在爐內曝露在高溫氣氛之中，通過脫除碳材料中的揮發成分和還原反應，生成CO、CO₂氣體，塊狀物內壓上升而發和破壞、引起爆裂而產生粉。這樣所產生的粉在旋轉爐床爐內還原而成為金屬鐵的粉。

再有，在旋轉爐床爐內經過還原成為金屬化的塊狀物(還原鐵)的排出，通常是使用旋轉式排出裝置進行的，但是，此時還原鐵受到機械處理也產生粉。

這樣所產生的粉通過排出裝置難于全部除去，其一部分殘留在爐床上，并且由于排出裝置的作用而被擦進爐床的表面。于是，粉滯留在爐內時，則粉之間在高溫下燒結而固著于爐床上，在該固頭著物之上堆積著新的粉并成長。該粉不僅是金屬鐵，還含有來自鐵氧化物中的脈石和碳物質中的灰成分等的礦物成分(熔渣成分)，這種礦物成分(熔渣成分)還在爐床上返復熔融和凝固。此外，通過利用排出裝置與金屬鐵一起壓縮或壓延熔渣成分，使金屬鐵與熔渣密實地混在一起而形成具有高硬度的組織。

排出裝置為了確保其機械強度，通過適當方法被冷卻，但是，爐床上的固著物由于硬而高溫，所以排出裝置的刀頭在與固著物接觸時所發生的磨擦熱等作用而溫度上升導致磨耗。因此，往往需要進行中斷操作來更換排出裝置的旋轉部件作業，開工率下降和修理費用上升等成為大問題。

于是，為處理這一問題，曾提出各種方案，例如設計出使排出裝置的旋轉葉片冷卻的方法(結構)來降低刀頭的磨耗。

例如，有將葉片作成空心并通過冷卻水流入其中對葉片進行冷卻，以降低由于葉片腐蝕而造成的損耗。

此外，還有裝配水冷管以包圍排水裝置，通過其輻射冷卻來冷卻葉片，以降低由于葉片腐蝕而造成的損耗。

但是，即使在將葉片已經冷卻的情況下，與在高溫下硬度高的爐床接觸的刀頭部的溫度變高，對減輕刀頭的磨耗并無太大效果，而且，若在刀頭進行磨耗，冷卻水向外部漏出，則制品還原鐵再次受到氧化。

此外，通過水冷管的輻射冷卻來使用間接冷卻方法，雖然沒有因為上述刀頭磨耗而發生的冷卻水漏出的問題，但是，由于是間接冷卻，所以與上述發明相比較，冷卻刀頭部的效果特別小，對刀頭的磨耗幾乎沒有效果。

這樣，只單純地研究出冷卻葉片的方法，還不能從根本上解決刀頭磨耗的問題。

因此，為了謀求上述問題的根本解決，要求：開發一種即使在爐床上形成固著物，也能容易地除去該固著物的方法，例如提出以下方案，但未能達到充分解決。

為了除去滯留在爐床上的金屬鐵粉和固著物，提出了用噴流氣體吹除和用吸罩收回的方法，用帶有旋轉葉片的笤帚掃除的方法，以及用刮除器刮除的方法。然而，使用以噴射氣流吹除的方法中，難以除去固著在爐床上固著物，而且還有被吹除去的金屬鐵粉吸附在吸罩內的問題。此外，在利用帶有旋轉葉片的笤帚的掃除的方法中，仍有難于除去牢固地固著在爐床上的固著物。再有，在用刮除器刮除的方法中，如前所述，由于刮除器作用而金屬鐵粉被壓碎、壓縮、壓延，反而具有很可能助長固著物生長的問題。