提供一种在利用电加热炉对块状金属原料层直接进行还原熔融而制造熔融金属时，能进一步提高二次燃烧效率的制造装置。将原料装入滑槽(4、4)设置在炉宽度方向的两端部(2、2)，将电极(5)设置在炉宽度方向的中央部，在具有从炉宽度方向的两端部(2、2)朝向电极(5)的下降台阶状的部分的炉上部(1)设置二次燃烧器(6)，预先从滑槽(4、4)装入碳材(A)而形成具有朝向电极(5)下方的下降斜面的原料填充层(12)，接着装入块状金属原料(B)而在原料填充层(12)斜面上形成块状金属原料层(13)，之后，利用电极(5)的电弧加热使块状金属原料层(13)下端部顺序熔融，而制造铁水，并且，使块状金属原料层(13)沿着原料填充层(12)斜面下降，且利用从二次燃烧器(6)吹入的含氧气体(C)使从块状金属原料层(13)产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热将块状金属原料层(13)加热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将含碳氧化金属团块等块状金属原料不进行预备还原，而直接利用电式加热熔融炉进行还原熔融来制造熔融金属的熔融金属制造装置的改良。
技术介绍
作为取代现有的高炉法或熔融还原法的新炼铁法，提出了各种利用回转炉床炉对含碳氧化金属团块进行预备还原而形成固体还原金属，并利用电弧炉或埋弧炉等电炉使该固体还原金属熔化而得到熔融金属的熔融金属制造工艺(例如，参照专利文献1 4参照)。然而，现有的工艺需要回转炉床炉进行的预备还原工序和熔融炉进行的熔化工序这两个工序。伴随于此，由于需要从回转炉床炉向熔融炉的固体还原金属的移送机构，并且废气处理系统也需要回转炉床炉和熔融炉这双系统，从而作为总工艺，存在设备成本升高， 而且热损失也增大，能量原单位也无法充分减少的问题。因此，本专利技术者对于不使用回转炉床炉，而仅通过电式加热炉对含碳氧化金属团块进行还原并使其熔化来制造熔融金属的具体的方法，实施了各种研究，其结果是，完成了以下的专利技术，并已经进行了专利申请(日本国特愿2009-105397号；以下，将本专利申请的专利技术称为“在先申请专利技术”)。如图5A及5B所示，上述在先申请专利技术的熔融金属制造装置的特征在于，使用将原料装入滑槽4、4设置在炉宽度方向的两端部2、2，将电极5设置在炉宽度方向的中央部，并将二次燃烧器6设置在平面状的炉上部1而成的固定式非倾动型电式加热炉在此简称为电弧炉，预先形成从滑槽4、4装入碳材A且具有朝向电极5下方的下降斜面的碳材填充层(相当于本申请专利技术的“原料填充层”)12，接着装入含碳氧化金属团块B而在碳材填充层12斜面上形成结块物层(相当于本申请专利技术的“块状金属原料层”)13，然后利用电极5进行电弧加热并使结块物层13下端部顺序熔融，在炉内形成熔融金属层14和熔渣层15，并使结块物层13沿着碳材填充层12斜面下降，并利用从二次燃烧器6吹入的含氧气体C，使从结块物层13产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热来将结块物层13加热。根据上述在先申请专利技术，沿着形成在炉内的原料填充层的斜面使结块物层朝向电极移动，并利用从二次燃烧器吹入的含氧气体使从该结块物层产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热将该结块物层自身加热而进行预备还原，在上述电极附近通过电弧加热对该预备还原的结块物层进行还原熔融而形成熔融金属，因此利用单一的工序就能直接从含碳氧化金属团块得到熔融金属，与以往方法相比，能够同时大幅减少设备成本及能量原单位。然而，上述在先申请专利技术的熔融金属制造装置在炉内产生的含CO气体与从设置在平面状的炉上部1上的二次燃烧器6吹入的含氧气体C的混合状态方面还有改善的余地，要求进一步提高二次燃烧效率，以及进一步提高能量效率。另外，当从平面状的炉上部1吹入多量的含氧气体C时，该气体与电极5接触，电极5的消耗明显，因此在电极5与二次燃烧器6的设置场所之间设置了隔壁9，虽然该隔壁9会抑制电极5的消耗，但留有隔壁9发生损伤的课题。另一方面，来自炉宽度方向的端部2的含氧气体C的导入由于碳材填充层12的存在而变得困难。而且，来自炉长度方向端部的含氧气体C的导入虽然可以避开碳材填充层 12吹入，但难以使含氧气体C遍布整个炉长度方向，因此存在二次燃烧效率下降的问题。然而，在上述在先申请专利技术的熔融金属制造装置中，装入炉中的结块物含有较多的粉时或结块物彼此在炉内产生烧结或热粘接时，会产生结块物层的卡挂而妨碍其顺畅的下降，无法适当地对结块物进行加热、还原、熔化，装置的性能可能会下降。并且，在产生上述的结块物层的卡挂时，在上述在先申请专利技术的熔融金属制造装置中，难以采取强制性地将其消除的机械方法。在先技术文献专利文献专利文献1 日本国特表2000-513411号公报专利文献2 日本国特表2001-515138号公报专利文献3 日本国特表2001-525487号公报专利文献4 日本国特开2003-105415号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种不对含碳氧化金属团块等块状金属原料进行预备还原，而直接利用电加热熔融炉进行还原熔融来制造熔融金属，并能进一步提高二次燃烧效率的熔融金属制造装置。而且，本专利技术的目的在于提供一种容易采取在炉内发生块状金属原料层的卡挂时也能可靠地将其消除的机械方法的熔融金属制造装置。本专利技术的第一形态提供一种熔融金属制造装置，在具有电加热机构的固定式非倾动型电炉的炉上部连接有废气通道和原料装入滑槽，并且，所述原料装入滑槽设置在炉宽度方向的一端部，而所述电加热机构以被该电加热机构加热的电加热区域存在于炉宽度方向的另一端部的方式设置，且在炉上部设有二次燃烧器，预先从所述原料装入滑槽将碳材和/或块状金属原料向炉内装入规定量，而形成具有从所述炉宽度方向的一端部朝向所述电加热区域的下降斜度的斜面的原料填充层，接着，从所述原料装入滑槽将块状金属原料连续或间歇地装入，在所述原料填充层的斜面上形成块状金属原料层，然后，利用所述电加热机构进行电加热，使所述块状金属原料层的下端部附近的块状金属原料顺序熔融，由此在炉内形成熔融金属层和熔渣层，并且，使所述块状金属原料层沿着所述原料填充层的斜面下降，且从所述二次燃烧器向比所述块状金属原料层靠上方的炉内空间部吹入含氧气体，使从所述块状金属原料层产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热对所述块状金属原料层进行加热还原，从而制造熔融金属，其中，所述炉上部具备从所述炉宽度方向的一端部朝向所述炉宽度方向的另一端部整体成为下降斜度的部分即倾斜的炉上部。在此，“整体成为下降斜度的部分”是指在该部分容许当局部观察时存在有水平部或垂直部等的并非下降斜度的部位，且这些部位在平均整体观察时成为下降斜度的情况 (以下，相同)。 本专利技术的第二形态提供一种熔融金属制造装置，在具有电加热机构的固定式非倾动型电炉的炉上部连接有废气通道和原料装入滑槽，并且，原料装入滑槽分别设置在炉宽度方向的两端部，而所述电加热机构以被该电加热机构加热的电加热区域存在于炉宽度方向的中央部的方式设置，且在炉上部设有二次燃烧器，预先从设置在所述炉宽度方向的两端部的原料装入滑槽将碳材和/或块状金属原料向炉内装入规定量，而形成具有从该炉宽度方向的两端部朝向所述电加热区域的下降斜度的斜面的原料填充层，接着，从设置在所述炉宽度方向的两端部的原料装入滑槽将块状金属原料连续或间歇地装入，在所述原料填充层的斜面上形成块状金属原料层，然后，利用所述电加热机构进行电加热，使所述块状金属原料层的下端部附近的块状金属原料顺序熔融，由此在炉内形成熔融金属层和熔渣层， 并且，使所述块状金属原料层沿着所述原料填充层的斜面下降，且从所述二次燃烧器向比所述块状金属原料层靠上方的炉内空间部吹入含氧气体，使从所述块状金属原料层产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热对所述块状金属原料层进行加热，从而制造熔融金属，其中， 所述炉上部具备从所述炉宽度方向的两端部朝向所述炉宽度方向的中央部而整体成为下降斜度的部分即倾斜的炉上部。所述倾斜的炉上部可以为斜面状。所述倾斜的炉上部可以为台阶状。所述倾斜的炉上部的倾斜角度可以为以上且以下的范围内。可以是所述电加热机构为从所述炉上部插入到炉内的电极，且所述二次燃烧器的向所述倾斜的炉上部安装的安装角度为从该二次燃烧器吹入的含氧气体的流动远离所述电极的角度。可以是所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：
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