电炉制造技术

一种电炉，具有筒状的炉壁、设置于上述炉壁的上端的炉盖、和设置于上述炉壁的下端且具有深底部和浅底部的炉底，所述浅底部是相对于上述深底部的最深部的高度为150mm以上且500mm以下的区域，在上述电炉上设有能够从炉渣运送容器直接投入、或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽投入熔融炉渣或凝固炉渣块的炉渣投入口，上述炉渣投入口在俯视下与上述浅底部有重叠，上述浅底部相对于上述炉底的俯视下的面积率为5％以上且40％以下。

electric furnace

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电炉
本专利技术涉及电炉，该电炉被用于将在炼钢工序中生成的熔融炉渣或凝固炉渣块从炉渣运送容器直接注入到电炉或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽注入到电炉来进行还原的工艺。本申请基于在2016年12月16日向日本提出的专利申请2016-244502号要求优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
近年来，在资源的再利用的要求提高的过程中，期望从在炼钢工序中使用转炉等通过脱硫、脱磷或脱碳精炼而生成的炉渣(炼钢炉渣)中分离回收Fe、P等有价值物质，并且将炼钢炉渣改性为高品质的炉渣而进行再利用。例如，在专利文献1中公开了一种炉渣处理方法，其包括：第1工序，向熔化炉内的钢铁熔液中添加钢铁炉渣，施加热和还原材料来对钢铁炉渣进行改性，并且使炉渣中的Fe、Mn和P转移至熔液中，得到改性炉渣；第2、第3工序，使熔液中的Mn和P氧化从而依次转移至改性炉渣中，依次取出高Mn炉渣、高P炉渣。在专利文献2中公开了下述方法：向碳含有率小于1.5wt％的钢铁浴中投入氧化铁含有率超过5wt％的钢铁炉渣后，通过导入碳或碳载体而将钢铁浴碳化，得到碳含有率超过2.0wt％的钢铁浴，其后，将钢铁炉渣中的氧化物进行还原。在该方法中，为了抑制在炉渣投入时伴随着炉渣与钢铁浴的剧烈反应的炉渣的发泡(炉渣起泡)、和从炉中的喷出(溢流)，通过在炉渣投入前预先使钢铁浴的碳含有率降低，从而使炉渣投入时的反应速度得到缓和，其后，使该碳含有率上升，来进行炉渣的还原处理。在专利文献3中记载了从运送桶向具有铁液层和熔融炉渣层的反应容器中连续地装入熔融炉渣来进行还原处理的工艺。在专利文献4中记载了下述意思的内容：将具有流动性的高温的熔融炉渣暂时保持在炉渣保持炉中，在电炉内的铁液层上形成熔融炉渣层作为缓冲带后，从炉渣保持炉向该熔融炉渣层中注入熔融炉渣，并对炉渣-金属界面供给作为还原材料的碳。专利文献4的结构，由于使用电炉，因此关于还原反应，相比于炉渣-铁液间的反应，炉渣中的铁分(FeO)与碳分(C)的反应成为支配性的。因此，即使是铁液中的C浓度低为1.5质量％左右的情况，也能够不加碳而进行炉渣的还原处理，能够提高作业效率，在这一点上是优异的。而且，对于专利文献4的结构而言，并不是将熔融炉渣直接投入到电炉中，而是将其暂时保持于与电炉相邻配置的炉渣保持炉中，在电炉内的铁液层上形成熔融炉渣层作为缓冲带后，一边调整注入量，一边缓缓地注入熔融炉渣，因此能够将炉内密闭从而容易控制气氛，并且能够抑制炉渣投入时的炉渣起泡，在这些方面是优异的。在先技术文献专利文献专利文献1：日本国特开昭52-033897号公报专利文献2：日本国特表2003-520899号公报专利文献3：日本国特表2006-528732号公报专利文献4：日本国专利第5522320号公报
技术实现思路
在专利文献1记载的炉渣处理方法中，由于使用转炉进行还原处理，因此熔液和炉渣被强烈搅拌。因此，若在炉渣投入时熔液的碳浓度高，则因炉渣与熔液接触而促进反应从而引起起泡。为了避免该情况，向碳浓度低的熔液中投入炉渣后，为了促进还原反应而投入碳来使熔液的碳浓度增加，因此需要反复进行多次的炉渣还原处理、和Mn、P的氧化和取出处理，因此担心作业效率和生产率降低。在专利文献2记载的炉渣还原方法中，也使用转炉进行了还原处理，因此为了使铁液中的碳浓度增减来进行炉渣的还原处理，会反复进行脱碳升热和加碳还原这样的处理，担心作业效率和生产率降低。专利文献3记载的炉渣还原方法，由于反应容器的上端开放，因此不能控制反应容器内的气氛，因而担心阻碍炉渣还原反应。专利文献4记载的炉渣还原方法，由于使用了保持炉，因此作为炉渣还原处理装置，除电炉外还需要保持炉，存在装置变为大规模的问题。另外，若使用保持炉，则熔融炉渣与保持容器表面的接触面积增加，因此也存在散热损失增加的问题。而且，熔融炉渣有时在运送中或向电炉的注入中一部分凝固而变为凝固炉渣。从再利用的观点出发，希望该凝固炉渣也进行还原处理。然而，专利文献4记载的炉渣还原法，由于使用了保持炉，因此存在不能投入凝固炉渣的问题。另外，即使投入了凝固炉渣，根据大小和重量，当向电炉中投入时，有时会穿过熔融炉渣层而与铁液层接触从而产生炉渣起泡，存在熔融炉渣层难以作为缓冲带发挥功能的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供能够将炉内气氛维持为一定，并且防止刚投入后的熔融炉渣或凝固炉渣块和电炉内的铁液层剧烈混合而生成大的炉渣起泡，能够提高还原处理效率的电炉。即，本专利技术的要旨如下。(1)本专利技术的一个方式为一种电炉，其具有筒状的炉壁、设置于上述炉壁的上端的炉盖、和设置于上述炉壁的下端且具有深底部和浅底部的炉底，所述浅底部是相对于上述深底部的最深部的高度为150mm以上且500mm以下的区域，在上述电炉上设有能够从炉渣运送容器直接投入、或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽投入熔融炉渣或凝固炉渣块的炉渣投入口，上述炉渣投入口在俯视下与上述浅底部有重叠，上述浅底部相对于上述炉底的俯视下的面积率为5％以上且40％以下。(2)根据上述(1)所述的电炉，也可以具有：向炉内投入还原材料的还原材料投入喷嘴，其设置于上述炉盖、或者上述炉盖和上述炉壁这两者上；和设置于上述炉盖的排气导管。(3)根据上述(1)或(2)所述的电炉，也可以：上述炉渣投入口设置于上述炉盖，且被开闭式的炉渣投入门覆盖。(4)根据上述(1)～(3)的任一项所述的电炉，也可以具有排出熔融炉渣的出渣口和排出铁液的出液口，所述出渣口设置于上述炉壁的比上述浅底部的最高高度高的位置，所述出液口设置于上述炉壁的比上述浅底部低的位置；上述电炉也可以为固定式。(5)根据上述(1)～(3)的任一项所述的电炉，也可以具有使上述电炉倾动的倾动部、排出熔融炉渣的出渣口、和排出铁液的炉底出液口，所述出渣口设置于上述炉壁的、比上述浅底部的最高高度高的位置，所述炉底出液口设置于上述深底部的延长部分上。(6)根据上述(5)所述的电炉，也可以上述炉盖能够在上述炉壁的上端与上述炉壁的侧方之间移动，上述炉渣投入口也可以是在将上述炉盖移动到上述炉壁的侧方的状态下形成在上述炉壁的上方的开放部。根据上述的电炉，即使不使用如专利文献4所公开的那样的炉渣保持炉而将在炼钢工序中生成的熔融炉渣或凝固炉渣块从炉渣运送容器直接投入、或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽向电炉注入，也能防止刚注入后的熔融炉渣与电炉内的铁液层剧烈地混合。因此，能够防止熔融炉渣与铁液层急剧地反应而生成大的炉渣起泡，并且能够将炉内气氛维持为非氧化性气氛从而提高还原处理效率。另外，通过将高温的凝固炉渣直接向电炉投入，能够回收凝固炉渣的显热，同时能够省略在通常工艺中所需的凝固炉渣的破碎、磁力选矿和熟化等工艺并将所有的对象炉渣进行熔融还原。而且，不仅固定式电炉，即使是一般作为铁源熔化用途而广泛普及的倾动式电炉，也能通过加以小改造就能进行利用来达到本专利技术的目的，因此具有已有设备的转用容易的优点。附图说明图1是表示炉渣处理工艺的工序图。图2是表示第1实施方式涉及的电炉的纵截面图。图3是图2的从炉底起算的高度150mm处的横截面图。图4是表示向电炉中投入熔融炉渣的情况的示意图。图5是表示向电炉中投入凝固炉渣块的情况的示意图。图6是表示第2实施方式涉及的电炉的纵截面图。图7是表示第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电炉，其特征在于，具有：筒状的炉壁；设置于所述炉壁的上端的炉盖；和设置于所述炉壁的下端且具有深底部和浅底部的炉底，所述浅底部是相对于所述深底部的最深部的高度为150mm以上且500mm以下的区域，在所述电炉上设有能够从炉渣运送容器直接投入、或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽投入熔融炉渣或凝固炉渣块的炉渣投入口，所述炉渣投入口在俯视下与所述浅底部有重叠，所述浅底部相对于所述炉底的俯视下的面积率为5％以上且40％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.16 JP 2016-2445021.一种电炉，其特征在于，具有：筒状的炉壁；设置于所述炉壁的上端的炉盖；和设置于所述炉壁的下端且具有深底部和浅底部的炉底，所述浅底部是相对于所述深底部的最深部的高度为150mm以上且500mm以下的区域，在所述电炉上设有能够从炉渣运送容器直接投入、或者从炉渣运送容器经由倾斜流槽投入熔融炉渣或凝固炉渣块的炉渣投入口，所述炉渣投入口在俯视下与所述浅底部有重叠，所述浅底部相对于所述炉底的俯视下的面积率为5％以上且40％以下。2.根据权利要求1所述的电炉，其特征在于，具有：向炉内投入还原材料的还原材料投入喷嘴，其设置于所述炉盖、或者所述炉盖和所述炉壁这两者上；和设置于所述炉盖的排气导管。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田俊哉，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP