熔融金属的制造方法技术

一种使用固定式非倾斜型电炉来制造熔融金属的方法，该电炉备有：从炉宽度方向的一侧的端部与炉内连接的装料斜槽；在炉宽度方向的另一侧的端部，用电对于作为炉内高度方向的下部的位置进行加热的加热器；在炉上部设于所述一侧的端部和所述另一侧的端部之间的二次燃烧器，从所述装料斜槽将含有碳材和／或成为熔融金属的非挥发性金属元素的含碳团块以规定量装入炉内，形成从炉内上方的所述一侧的端部朝向炉内下方的所述另一侧的端部具有向下倾斜的斜面的原料填充层，接着，从所述装料斜槽将所述含碳团块以规定量装入炉内，在所述原料填充层的斜面上形成团块层，其后，用所述加热器加热所述团块层的下端部，使所述含碳团块熔融，由此在炉内形成熔融金属层和熔融炉渣层，并且借助所述熔融，一边使所述团块层朝向其下端部沿着所述原料填充层的斜面下降，一边从所述二次燃烧器向炉内吹入含氧气体，使由所述团块层发生的含ＣＯ气体燃烧，利用其放射热来加热还原所述团块层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不用预还原含碳团块，而是直接以电热熔融炉进行还原熔融而制造 熔融金属的方法。
技术介绍
作为替代现有的高炉法和熔融还原法的新的炼铁法，提出有各种熔融金属制造 工艺，如以回转炉床炉预还原含碳氧化金属团块而成为固体还原金属，再以电弧炉或 埋弧炉熔化该固体还原金属而得到熔融金属的制造工艺(例如参照专利文献1 4)。然而，在作为熔融炉使用电弧炉的工艺中，从确保其熔化效率、保护耐火物、 抑制熔渣发泡等的观点出发，需要固体还原金属维持高金属化率，并且维持低粉化率。 因此在该工艺中，就留有很难提高回转炉床炉的生产率，设备大型化的问题。另一方面，在作为熔融炉使用埋弧炉的工艺中，因为固体还原金属在炉内形成 堆积层，所以与使用上述电弧炉的工艺相比，耐火物的损伤和熔渣发泡的问题少，固体 还原金属的金属化率和粉化率的制约小，能够使回转炉床炉比较小型化。但是，在该工 艺中，有效地利用随着残留在固体还原金属中的氧化金属的还原而发生的CO气体的化学 能困难，因此留有不能充分提高其生产率，从而不能充分降低其操作成本的问题。还有，作为使用埋弧炉的，考虑也可以省略以回转炉床炉 进行的预还原，直接将未还原的含碳氧化金属团块装入埋弧炉内，在一个炉内进行预还 原工序和熔融工序。但是，该含碳氧化金属团块除了包含成为熔融金属的非挥发性金属 元素以外，也包含挥发性金属元素时(即，以炼铁厂粉尘等作为氧化金属原料使用时)， 该挥发金属元素即使很不容易在炉下部从固体还原金属中挥发除去，也会在炉上部的低 温区域再度凝结，附着在固体还原金属上而在炉内循环，或在炉壁上形成附着物。因此 可以设想，不仅不能高效率地从排气中回收该挥发性金属元素，而且还会引起固体还原 金属的下降不良等的操作问题。因此，在现有的工艺中存在的问题是，作为熔融炉采用电弧炉、埋弧焊的任意 一种时，都必须由如下两个工序构成利用回转炉床炉进行的预还原工序；利用熔融炉 进行熔化工序。随之而来的，是需要将固体还原金属从回转炉床炉向熔融炉转送的机 构，并且排气处理系统也需要回转炉床炉和熔融炉两个系统，作为总的工艺流程，除了 设备成本高以外，热损失也大，也不能充分降低单位能耗。先行技术文献专利文献专利文献1 特表2000-513411号公报专利文献2 特表2001-515138号公报专利文献3 特表2001-525487号公报专利文献4 特开2003-105415号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的状况而做，其目的在于，提供一种使用含碳团块制造熔融金 属的方法，其与现有工艺相比，可大幅降低设备成本和单位能耗。本专利技术的一个方面是使用固定式非倾斜型电炉来制造熔融金属的方法，其中， 所述电炉备有在炉宽度方向的一侧的端部从上方与炉内连接的装料斜槽；用电对炉宽 度方向的另一侧的端部即炉内高度方向的下部的位置进行加热的加热器；在炉上部设于 所述一侧的端部和所述另一侧的端部之间的二次燃烧器，从所述装料斜槽将含有碳材和 /或成为熔融金属的非挥发性金属元素的含碳团块以规定量装入炉内，形成具有从炉内 上方的所述一侧的端部朝向炉内下方的所述另一侧的端部的向下倾斜的斜面的原料填充 层，接着，从所述装料斜槽将所述含碳团块以规定量装入炉内，在所述原料填充层的斜 面上形成团块层，其后，用所述加热器加热所述团块层的下端部使所述含碳团块熔融， 由此在炉内形成熔融金属层和熔融炉渣层，并且通过所述熔融使所述团块层朝向其下端 部沿着所述原料填充层的斜面下降，同时从所述二次燃烧器向炉内吹入含氧气体，使由 所述团块层发生的含CO气体燃烧，利用其放射热来加热还原所述团块层。另外，本专利技术的另一方面，是使用固定式非倾斜型电炉制造熔融金属的方法， 其中，所述电炉备有在炉宽度方向的一侧的端部和另一侧的端部从上方分别与炉内连 接的多个装料斜槽；用电对在炉宽度方向上与所述一侧的端部连接的装料斜槽和与另一 侧的端部连接的装料斜槽之间即炉内高度方向的下部的位置进行加热的加热器；分别 设于如下两个位置的二次燃烧器，即在高度方向的炉上部，在炉宽度方向上位于与所述 一侧的端部连接的装料斜槽与所述加热器之间的位置，以及在高度方向的炉上部，在炉 宽度方向上位于与所述另一侧的端部连接的装料斜槽与该加热器之间的位置，从所述装 料斜槽将含有碳材和/或成为熔融金属的非挥发性金属元素的含碳团块以规定量装入炉 内，形成具有从炉内上方的所述一侧的端部朝向炉内下方的所述加热器进行加热的位置 的向下倾斜的斜面，以及从炉内上方的所述另一侧的端部朝向炉内下方的该加热器进行 加热的位置的向下倾斜的斜面的原料填充层，接着，从所述装料斜槽将所述含碳团块以 规定量装入炉内，在所述原料填充层的各斜面上形成团块层，其后，用所述加热器加热 所述团块层的下端部使所述含碳团块熔融，由此在炉内形成熔融金属层和熔融炉渣层， 并且通过所述熔融使所述团块层朝向其下端部沿着所述原料填充层的各斜面下降，同时 从所述二次燃烧器向炉内吹入含氧气体，使由所述团块层发生的含CO气体燃烧，利用其 放射热来加热还原所述团块层。本专利技术的目的、特征、状态和优点，通过以下的详细说明和附图会更加明白。 附图说明图1是表示本实施方式的固定式非倾斜型电弧炉的概略结构的图，(a)是纵剖面 图，(b)是顶视图。图2是表示具有固定式非倾斜型电弧炉所具备的外斜槽的装料斜槽的装料口的 工作的模式纵剖面图。具体实施例方式以下，基于附图详细地说明本专利技术的实施方式。实施方式图1中显示本专利技术的一实施方式的固定式非倾斜型电炉的概略结构。本实施方 式的固定式非倾斜型电炉(以下也有仅称为“炉”的情况。)是水平剖面形状近似矩形 的电弧炉，在炉上部(本实施方式中为炉面部1)连接有排气管道3和多个装料斜槽4，并 且作为加热器，在炉内经由炉顶部1插入有多个电极5。装料斜槽4分别设于炉宽度方向 的两端部(一侧的端部和另一侧的端部)2、2，另一方面，电极5设置于炉宽度方向的中 央部。此外，在炉上部(炉顶部1)还设有多个二次燃烧器6。排气管道3优选设置在比电极5更靠近装料斜槽4的一侧。这是为了抑制二次 燃烧后的氧化性的排气向电极5的方向流动而损伤电极5。优选在电极5和二次燃烧器6之间、二次燃烧器6和排气管道3之间、排气管道 3和装料斜槽4之间，设置从炉顶部1向炉内垂下的隔壁9、10、11。之所以推荐在电极5和二次燃烧器6之间设置隔壁9，与上述同样，是为了防止 二次燃烧后的氧化性排气与电极5接触。另外，之所以推荐在二次燃烧器6和排气管道3之间设置隔壁10，是为了防止二 次燃烧后的排气抄捷径进入排气管道3，以充分确保对团块层的辐射传热量。另外，之所以推荐在排气管道3和装料斜槽4之间设置隔壁11，是为了防止装料 斜槽4因高温的排气而过热损伤。隔壁9、10、11其设置所带来的上述各效果的程度，综合考虑设置成本、维护 的时间等，可以设置其全部，也可以设置其一部分。而且，优选在炉下部，在与炉宽度方向垂直的炉长度方向的炉侧壁上，例如在 未设有装料斜槽4(即，炉内未形成原料填充层12)的炉长度方向的中央部，设有出铁孔 7和出渣孔8。这是为了使出铁出渣时的开孔作业容易进行。另外，在排气管道3的下游侧，设置众所周知的热交换器(未图示)即可，由 此，能够回收从炉排出的高温排气的显热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔融金属的制造方法，是使用固定式非倾斜型电炉来制造熔融金属的方法，其中，所述电炉备有：在炉宽度方向的一侧的端部从上方与炉内连接的装料斜槽；用电对炉宽度方向的另一侧的端部即炉内高度方向的下部的位置进行加热的加热器；在炉上部设于所述一侧的端部和所述另一侧的端部之间的二次燃烧器，从所述装料斜槽将含有碳材和／或成为熔融金属的非挥发性金属元素的含碳团块以规定量装入炉内，形成具有从炉内上方的所述一侧的端部朝向炉内下方的所述另一侧的端部的向下倾斜的斜面的原料填充层，接着，从所述装料斜槽将所述含碳团块以规定量装入炉内，在所述原料填充层的斜面上形成团块层，其后，用所述加热器加热所述团块层的下端部使所述含碳团块熔融，由此在炉内形成熔融金属层和熔融炉渣层，并且通过所述熔融使所述团块层朝向其下端部沿着所述原料填充层的斜面下降，同时从所述二次燃烧器向炉内吹入含氧气体，使由所述团块层发生的含ＣＯ气体燃烧，利用其放射热来加热还原所述团块层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铁本理彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP