(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭、鉄源原料を含む原料を加熱して成形した塊成型物を、乾留してフェロコークスを製造するフェロコークス製造装置であって、
前記塊成型物を乾留してフェロコークスを製造する竪型乾留炉と、該竪型乾留炉に前記塊成型物を供給する原料供給装置とを備え、
該原料供給装置は、一端側が前記竪型乾留炉の炉頂部に連通し、他端側が原料供給側に連通する原料投入管と、該原料投入管の上下方向に複数設けられたロータリーバルブと、上下の前記ロータリーバルブの間にある原料投入管に不活性ガスを供給する不活性ガスパージ配管を有してなり、該ロータリーバルブは、上下が開口した水平円筒と、該水平円筒内に設置されて該水平円筒内で回転する複数枚の回転羽根とを備えてなることを特徴とするフェロコークス製造装置。
【請求項２】
前記ロータリーバルブへの接続部における前記原料投入管の軸方向が、前記ロータリーバルブの開口部における、前記回転羽根の回転方向に沿った方向に接続されていることを特徴とする請求項１記載のフェロコークス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭と鉄鉱石等の鉄源原料を主原料としてフェロコークスを製造する装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉製鉄法において、コークスは鉄鉱石の還元材、熱源、通気維持材という３つの役割を担う原料であり、通常室炉コークスが用いられているが、近年フェロコークスを使用する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
フェロコークスとは、石炭に鉄鉱石を混合して乾留して製造されるものであり、室炉コークスよりもガス化反応性が高いことが特徴である。よって、フェロコークスを高炉製鉄法の原料として用いることにより、鉄鉱石還元反応をより低温から発生させ、高炉でのエネルギー消費量を低減させることが期待されている。
【０００３】
フェロコークスを製造する技術として、通常の製鉄用コークスを製造する室炉コークス炉で製造する方法と、竪型乾留炉で製造する方法が検討されてきた。
室炉コークス炉でフェロコークスを製造する方法は、石炭と鉄鉱石の混合物、または石炭と鉄鉱石の混合物を成型した塊成型物を室炉上部の装炭孔より装入し、その後は室炉コークスと同様の方法にて乾留する方法である（例えば、非特許文献１参照）。
また、竪型乾留炉でフェロコークスを製造する方法は、竪型乾留炉上部より石炭と鉄鉱石の混合物を成型した塊成型物を装入し、竪型乾留炉中部から下部に設置された羽口より加熱されたガスを吹き込むことで塊成型物を乾留し、下部より乾留されたフェロコークスを排出する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
室炉コークス炉でフェロコークスを製造する方法は、室炉コークス炉の煉瓦を損傷させるため工業化されていない。すなわち、室炉コークス炉において石炭と鉄鉱石の混合物と接する部分は珪石煉瓦で構成されており、装入された鉄鉱石が珪石煉瓦の主成分であるシリカと反応し、低融点のファイヤライトを生成して珪石煉瓦の損傷を招くのである。
これに対し、竪型乾留炉でフェロコークスを製造する方法は、室炉コークス炉のような煉瓦の損傷を起こさずフェロコークスを製造することが可能である。この理由は、竪型乾留炉においては、石炭と鉄鉱石の混合物と接する部分の煉瓦として、珪石煉瓦ではなくシャモット煉瓦が使用されているため、ファイヤライト生成による煉瓦の損傷を起こさず鉄鉱石を含んだ原料を乾留できるからである。
【０００５】
以上のように、フェロコークスの製造方法として、現在は、竪型乾留炉を用いる方法が有効である。
このような、竪型乾留炉でフェロコークスを製造する場合に、求められる性能として、竪型乾留炉に原料を供給する原料供給装置のシール性がある。
竪型乾留炉では、炉の中部から下部に設置された羽口より吹き込まれた加熱ガスが炉内を炉の上部に向かって流れるため、炉の上部には石炭より発生したタールを含むＣガスが流れこむ。タールを含むＣガスは、炉の上部からガス冷却清浄設備へと吸引されて清浄化される。しかし、炉の上部と連通するように設けられた原料供給装置のシール性が低いと、未清浄のガスが炉頂から放散されることになるため、環境に悪影響を与えることとなる。
【０００６】
このように高いシール性を有する原料供給装置の一例として、特許文献２に開示される二重ダンパー式構造５１（図５参照）が挙げられる。特許文献２においては、二重ダンパー式構造５１は「乾式冷却装置」として開示されているが、この二重ダンパー式構造５１は、竪型乾留炉の原料供給装置としても用いられている。
二重ダンパー式構造５１は、原料をせき止めるゲート弁と、ガスの流出を防ぐシール弁の対が二組備わっている（上部ゲート弁５３と上部シール弁５５、および下部ゲート弁５７と下部シール弁５９）。このような、二重ダンパー式構造５１を竪型乾留炉の原料供給装置として用いた場合、原料はまず上部ゲート弁５３上方に供給されて貯留され、上部シール弁５５、上部ゲート弁５３の順で開くことにより、中間ホッパー６１に貯留される。その後、上部シール弁５５と上部ゲート弁５３を閉じた後、下部シール弁５９、下部ゲート弁５７が開き、これらの下方に設置された原料供給弁６３により、炉内に原料が供給される。
ゲート弁を用いた二重ダンパー式構造５１では、連続的に原料を供給することができないため、中間ホッパー６１にある程度の量の原料を貯留することで所定の原料供給量を確保している。また、ゲート弁は、弁を閉じる際に弁と弁座との間に原料を挟み込む可能性があるため炉内ガスのシール機能は期待できず、原料と直接接しないシール弁を設けることで、シール性を確保している。なお、シール性と炉外からの空気の巻き込みを防ぐため、二重ダンパー式構造５１内に窒素ガスをパージするための窒素パージ配管を設けることも行われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】燃料協会「コークス技術年報」１９５８年，ｐ３８
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２１８４４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような二重ダンパー式構造５１は、その構造の複雑さからコストが高いという問題がある。具体的には、一つの原料供給装置において、ゲート弁とシール弁の対が二組と、原料供給弁６３が必要となり、弁だけで五つが必要となり、コストが高くなる。
また、上述したように、中間ホッパー６１に原料をある程度貯留する必要があるため、中間ホッパー６１はある程度の原料貯留空間が必要となり、大型化するという問題もある。
さらに、五つの弁を含めた原料供給装置全体としての重量は大きくなるが、原料供給装置は炉頂部に設置されるため、このような重量物を高所にて支持するための架構や基礎に多大なコストがかかるという問題もある。
【００１０】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、竪型乾留炉の炉内上部のガスを系外に漏洩させないシール性を備え、かつ構造が単純で安価な原料供給装置を備えたフェロコークス製造装置、及び該装置を用いたフェロコークス製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明に係るフェロコークス製造装置は、石炭、鉄源原料を含む原料を加熱して成形した塊成型物を、乾留してフェロコークスを製造するフェロコークス製造装置であって、
前記塊成型物を乾留してフェロコークスを製造する竪型乾留炉と、該竪型乾留炉に前記塊成型物を供給する原料供給装置とを備え、
該原料供給装置は、一端側が前記竪型乾留炉の炉頂部に連通し、他端側が原料供給側に連通する原料投入管と、該原料投入管に設けられたロータリーバルブを有してなり、該ロータリーバルブは、上下が開口した水平円筒と、該水平円筒内に設置されて該水平円筒内で回転する複数枚の回転羽根とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
（２）石炭、鉄源原料を含む原料を加熱して成形した塊成型物を、乾留してフェロコークスを製造するフェロコークス製造装置であって、
前記塊成型物を乾留してフェロコークスを製造する竪型乾留炉と、該竪型乾留炉に前記塊成型物を供給する原料供給装置とを備え、
該原料供給装置は、一端側が前記竪型乾留炉の炉頂部に連通し、他端側が原料供給側に連通する原料投入管と、該原料投入管の上下方向に複数設けられたロータリーバルブと、上下の前記ロータリーバルブの間にある原料投入管に不活性ガスを供給する不活性ガスパージ配管を有してなり、該ロータリーバルブは、上下が開口した水平円筒と、該水平円筒内に設置されて該水平円筒内で回転する複数枚の回転羽根とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記ロータリーバルブへの接続部における前記原料投入管の軸方向が、前記ロータリーバルブの開口部における、前記回転羽根の回転方向に沿った方向に接続されていることを特徴とするものである。
【００１４】
（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のフェロコークス製造装置を用いたフェロコークス製造方法であって、
石炭、鉄源原料を含む原料を加熱して成形した塊成型物を連続的に供給しながら乾留を行うことを特徴とするフェロコークス製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフェロコークス製造装置においては、塊成型物を乾留してフェロコークスを製造する竪型乾留炉と、該竪型乾留炉に前記塊成型物を供給する原料供給装置とを備え、
該原料供給装置は、一端側が前記竪型乾留炉の炉頂部に連通し、他端側が原料供給側に連通する原料投入管と、該原料投入管に設けられたロータリーバルブを有してなり、該ロータリーバルブは、上下が開口した水平円筒と、該水平円筒内に設置されて該水平円筒内で回転する複数枚の回転羽根とを備えたことにより、竪型乾留炉の上部のガスを系外に漏洩させないようなシール性を備え、かつ構造が単純で安価な原料供給装置を備えたフェロコークス製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の本実施の形態にかかるフェロコークス製造装置の竪型乾留炉と原料供給装置の垂直断面図である。
【図２】図１の原料供給装置の点線の楕円で囲んだ範囲の拡大図である。
【図３】本実施の形態にかかるフェロコークス製造装置を説明する説明図である。
【図４】図２の原料供給装置の他の態様を説明する説明図である。
【図５】従来の原料供給装置を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の特徴は、竪型乾留炉に原料を供給する原料供給装置にあるが、まずフェロコークス製造装置の全体構成を説明し、その後で竪型乾留炉の概要と原料供給装置の詳細を説明する。
フェロコークス製造装置１は、図３に示すように、原料（石炭、鉄源原料を含む原料を加熱して成形した塊成型物）を乾留してフェロコークスを製造する竪型乾留炉５と、竪型乾留炉５に原料を供給する原料供給装置７とを備えている。
なお、原料の具体的な仕様の一例としては、１粒の体積が６ｃｃ、外形の寸法が３０ｍｍ×２０ｍｍ×１５ｍｍの塊成型物（６ｃｃフェロコークス原料）が用いられる。
【００１８】
竪型乾留炉５には、竪型乾留炉５の上部から排出される炉内ガスを冷却するガス冷却装置３１と、冷却された炉内ガス内の塵埃を除去するためのガス集塵装置３３が接続されている。また、ガス集塵装置３３で塵埃を除去された炉内ガスを低温加熱する低温ガス加熱装置３５と、低温ガス加熱装置３５で低温加熱されたガスをさらに高温加熱する高温ガス加熱装置３７が設けられている。
また、竪型乾留炉５の下方には、生成されたフェロコークスを排出するためのフェロコークス排出装置２１が設けられている。
さらに、竪型乾留炉５には、低温ガス吹き込み用の低温ガス羽口２３と、高温ガス吹き込み用の高温ガス羽口２５と、冷却ガス吹き込み用の冷却ガス羽口２７が設けられている。
【００１９】
以上のように構成されたフェロコークス製造装置１によって、フェロコークスを製造する方法を概説する。
原料供給装置７によって原料が竪型乾留炉５内に供給され、炉内に供給された原料は炉内を降下しながら高温ガス羽口２５、低温ガス羽口２３から吹き込まれるガスによって乾留され、冷却ガス羽口２７から吹き込まれる冷却ガスによって冷却されてフェロコークス排出装置２１から炉外に排出される。
竪型乾留炉５内に吹き込まれたガスは、炉内を上昇して炉頂部から排出されて、ガス冷却装置３１によって冷却された後、ガス集塵装置３３によって塵埃が除去され、その一部は低温ガス加熱装置３５で加熱されて低温ガスとして低温ガス羽口２３から炉内に吹き込まれ、低温ガスの一部は、高温ガス加熱装置３７でさらに加熱されて高温ガスとして高温ガス羽口２５から吹き込まれる。
ガス集塵装置３３によって塵埃が除去されたガスは、冷却ガスとして冷却ガス羽口２７から炉内に吹き込まれる。
【００２０】
竪型乾留炉５と原料供給装置７の構成について図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜竪型乾留炉＞
竪型乾留炉５は、細長い矩形の水平断面を有する竪型の乾留炉である。図１は細長い矩形の長辺を正面にしたときの立断面図であり、図３においては竪型乾留炉５を、その短辺を正面にした状態を図示している。
竪型乾留炉５の炉頂部には、原料供給装置７から供給される原料を装入するための装入口３９が４つ設けられている（図１参照）。４つの装入口３９にはそれぞれ、後述する原料投入管９が接続されている。
【００２２】
竪型乾留炉５内の原料３は、前述したように、炉の側方（水平断面で長辺側）から炉内に吹き込まれる低温ガスおよび高温ガスによって加熱されるが、この時、水平断面方向において温度分布が均一になる必要がある。ガスが吹き込まれると炉内に堆積している原料３にガスが当たって圧力損失が生じる。竪型乾留炉５の短辺の長さが長すぎると、圧力損失が大きくなりすぎて、奥までガスが行き届きにくくなり、温度分布を均一にすることができなくなる。そこで、短辺の長さは圧力損失を考慮して１．０〜１．５ｍ程度に設定されている。短辺の長さは１．０〜１．５ｍ程度が最適であり、これ以上長いと中心部より温度分布の乱れが生じる可能性がある。
【００２３】
＜原料供給装置＞
原料供給装置７は、竪型乾留炉５内で発生するＣガス等を含む炉内ガスの竪型乾留炉５外への漏洩を防止（シール）しつつ、原料３を竪型乾留炉５に供給するためのものである。
原料供給装置７は、図１に示すように、一端側が竪型乾留炉５の炉頂部の各装入口３９に連通し、他端側が原料供給側に連通する４本の原料投入管９と、各原料投入管９に設けられたロータリーバルブ（上段ロータリーバルブ１１、下段ロータリーバルブ１３）を有している。
図１に図示したうちの１本の原料投入管９（図１中の点線の楕円で囲んだ範囲）を拡大したものを図２に示す。図２に基づいて、原料投入管９および、上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３について詳細に説明する。
【００２４】
≪原料投入管≫
原料投入管９は、図２に示すように、上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３によって、上から順に原料投入管上部９ａ、原料投入管中部９ｂおよび原料投入管下部９ｃの３つに分割されている。
原料投入管上部９ａは、一端が原料供給側に、他端が上段ロータリーバルブ１１の水平円筒１５の上側の開口部１４と接続されている。
また、原料投入管中部９ｂは、一端が上段ロータリーバルブ１１の水平円筒１５の下側の開口部１４と、他端が下段ロータリーバルブ１３の水平円筒１５の上側の開口部１４と接続されている。
また、原料投入管下部９ｃは、一端が下段ロータリーバルブ１３の水平円筒１５の下側の開口部１４と、他端が竪型乾留炉の炉頂部に設けられた装入口３９（図１参照）と接続されている。
従って、原料投入管９は全体として、一端側が竪型乾留炉の炉頂部に連通し、他端側が原料供給側に連通していることになる。それ故、原料供給側から投入された原料３は、原料投入管上部９ａを通り、上段ロータリーバルブ１１、原料投入管中部９ｂ、下段ロータリーバルブ１３を介して原料投入管下部９ｃを通って竪型乾留炉５に装入される。
【００２５】
≪上段ロータリーバルブと下段ロータリーバルブ≫
上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３は同じ構成であるので、上段ロータリーバルブ１１を例に挙げてロータリーバルブの構成を説明する。
上段ロータリーバルブ１１は、図２に示す通り、回転羽根１７のケーシングとしての水平円筒１５と、水平円筒１５内に設置されて水平円筒１５内で回転する複数枚の回転羽根１７とを備えている。
水平円筒１５は、両端が閉じられた円筒からなり、上下に開口部１４が設けられ、前述したように、上側の開口部１４は原料投入管上部９ａに連通し、下側の開口部１４は原料投入管中部９ｂに連通している。
【００２６】
隣り合う回転羽根１７間は、原料３を下方に運搬するポケット４１となっている。回転羽根１７は常時回転しており、ポケット４１が開口１４に位置したときに、当該ポケット４１に原料投入管上部９ａから原料が投入される。ポケット４１に投入された原料は、回転羽根１７の回転に伴って、下側の開口４１まで搬送され、原料投入管中部９ｂ側へ落下する。各ポケット４１は連続して設けられているので、原料は各ポケットによって連続して下方へと搬送され、竪型乾留炉５に連続的に装入される。
【００２７】
炉頂部から上昇する炉内ガスは、ロータリーバルブでシールされるため、このシール性を確保するため、回転羽根１７と水平円筒１５との隙間は、なるべく小さいほうが好ましい。
この点、本実施の形態では、ロータリーバルブとして、上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３の二段にしているので、このシール性が向上している。
また、さらにシール性を向上させるために、上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３の間にある原料投入管中部９ｂに窒素などの不活性ガスを充填するようにすればよい。このとき、充填する不活性ガスの圧力を竪型乾留炉５内の上部の圧力より高くすることで、よりシール性を向上させることができる。
なお、原料投入管中部９ｂに不活性ガスを供給するためには、不活性ガスパージ配管（図示なし）等を設けるようにすればよい。
【００２８】
原料３が、上記のような原料投入管９を介して各装入口３９から装入されると、装入口３９の直下に原料３が降り注いで堆積して、図１に示すような、山４３を形成する。温度分布を均一にするためには、竪型乾留炉５の炉頂部での原料３の山４３の高さ（原料レベル）をなるべく均一にすることが望ましい。
【００２９】
長辺方向の原料レベルには、隣り合う原料投入管９間の間隔、すなわち装入口３９の間隔が影響している。間隔が狭ければ隣り合う山４３の裾野同士が重なり合って山４３の高さが高くなりにくい（原料レベルが均一となりやすい）が、間隔が広すぎると山４３の高さが高くなって、原料レベルが不均一になる。そのため、装入口３９の間隔は所定の距離となるように設定されている。換言すれば、装入口３９の間隔が所定の距離になるように、装入口３９の数が設定される。この意味で、本実施の形態では、装入口３９の数は４つであるが、これに限られず、竪型乾留炉５の短辺や長辺の長さによって適宜設定すればよい。
【００３０】
また、装入口３９の直下に形成される山３９の形状を短辺長さにそろえると、短辺の長さを１．０〜１．５ｍとしたことから、装入口３９の面積は１．０〜２．３ｍ２程度となる。こうすることによって、短辺方向の原料レベルも均一となる。
なお、装入口３９の面積と竪型乾留炉５内の原料降下速度を考慮して、一つの装入口３９における単位時間あたりの原料供給量は２．０〜４．０ｔ／ｈとした。
【００３１】
ロータリーバルブのサイズと回転数は、両者のバランス等をみて総合的に判断して決定される。以下、この点について説明する。
まず、ロータリーバルブのサイズについて説明する。
回転羽根１７の半径の長さは、最低でも原料３の５倍程度の長さが必要であり、また、円筒幅は原料３が５個以上並べて余裕で供給可能な程度が望ましい。これは、原料３が数粒しか充填できないようなサイズでは、原料投入時に原料が跳ね返り水平円筒１５等への衝突回数を増やす恐れがあるためである。
しかし、サイズが大きすぎるとシール性が悪くなり、重量も増加する。
そのため、原料３が１０個程度供給可能なサイズを上限とした。
【００３２】
次に回転数について説明する。回転数を高くすれば、単位時間あたりの原料供給量を多くすることができるが、原料投入速度が速くなり、ロータリーバルブ内で原料同士の衝突や、原料３と水平円筒１５等の衝突による破損が懸念される。
他方、回転数を低くすれば、衝突の衝撃は和らぐが、一つのポケット４１の開口側が上を向いている時間が長くなり、ポケット４１一つ当たりに投入される原料３が多くなって、ポケット４１から原料３がはみ出し、水平円筒１５と回転羽根１７との間に噛み込んでしまうことが懸念される。このような噛み込みは、原料破損を生じる上に、水平円筒１５と回転羽根１７の摩滅も引き起こすため、シール性を長期間担保するために避ける必要がある。
【００３３】
上記のような、ロータリーバルブの満たすべきサイズと回転数の要件と、堆積した原料３の見かけ密度が約１５００ｋｇ／ｍ３であること等を総合的に検討した結果、ロータリーバルブ（上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３）のサイズは、回転羽根１７の直径が３００〜６００ｍｍ、円筒幅が２００〜４００ｍｍ、回転数が１０〜２０ｒｐｍとした。回転羽根１７の半径（１５０〜３００ｍｍ）に比較し円筒幅が若干大きいのは、原料供給時の円筒幅方向内壁への衝突を防ぐための余裕を見ているからである。
上記のような範囲のサイズ、回転数にすることで最も割れが少なく効率的に原料３を供給できることを発明者らは確認した。
【００３４】
なお、上記の例では、上段ロータリーバルブ１１及び下段ロータリーバルブ１３に対して原料投入管９を鉛直方向に接続した例を示したが、図４に示すように、原料投入管上部９ａ〜原料投入管下部９ｃを上段ロータリーバルブ１１及び下段ロータリーバルブ１３に対して傾斜させ、上段ロータリーバルブ１１及び下段ロータリーバルブ１３への接続部における原料投入管９（９ａ，９ｂ，９ｃ）の軸方向が、上段ロータリーバルブ１１及び下段ロータリーバルブ１３の開口部における、回転羽根１７の回転方向（上段ロータリーバルブ１１は図中半時計回り、下段ロータリーバルブ１３は図中時計回り）に沿った方向にすることで、原料の噛み込みをより確実に防止することができる。
【００３５】
また、原料供給装置７に原料３を投入する前の段階で、原料３が破損して微粉が発生している場合がある。このような微粉はロータリーバルブと水平円筒１５の隙間に侵入しやすく、噛み込みによる摩滅の一因となる。そこで、原料供給装置７に原料３を投入する前のプロセスとして、上段ロータリーバルブ１１の上流に篩を設けて微粉を除去することが望ましい。
【００３６】
なお、一般的に、原料投入管９の上方に原料貯留用のホッパーを設けることが行われるが、本実施の形態においては、このようなホッパーは設けていない。その理由は、原料貯留用ホッパーに貯留された原料は、貯留されることによって見かけ上の密度が高くなっており、噛み込みが発生するためである。
【００３７】
上記のフェロコークス製造設備を用いてフェロコークスを製造する方法、主に竪型乾留炉５に原料３を装入する方法について、以下に説明する。
原料供給装置７の上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３は常時回転しており、原料３は、原料投入管上部９ａから上段ロータリーバルブ１１に連続的に投入される。上段ロータリーバルブ１１に投入された原料３は、上段ロータリーバルブ１１の回転羽根１７が回転することで原料投入管中部９ｂを通過して下段ロータリーバルブ１３に投入される。さらに下段ロータリーバルブ１３の回転羽根１７が回転して、原料投入管下部９ｃを通過して竪型乾留炉５内へ装入される。
このとき、上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３によってシールされているため、Ｃガスは原料供給装置７の上方へ漏洩することがない。
【００３８】
竪型乾留炉５に装入された原料３は、低温ガス羽口２３から低温ガスを、高温ガス羽口２５から高温ガスを、冷却ガス羽口２７から冷却ガスが吹き込まれることで、炭素含有物質と鉄含有物質との原料３を連続的に乾留してフェロコークスが製造される。
【００３９】
以上のように、本実施の形態においては、原料供給装置７は、原料投入管９に上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３を設けるという構成を採用したので、竪型乾留炉５炉内上部のＣガスを系外に漏洩させないようなシール性を備え、かつ構造が単純で安価となる。
また、原料供給装置７は、原料３を連続的に装入することができるため、図５に示した二重ダンパー式のように中間ホッパーを備える必要がない。
【００４０】
また、二重ダンパー式では弁が五つ必要であるが、本実施の形態では弁は図２に示すように上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３の二台だけでよく、設備構造が単純であり、かつ安価である。
また、二重ダンパー式に比べロータリーバルブの方は使用部材が少なく、軽量化を図れる。容積比もロータリーバルブは二重ダンパー式の０．０５〜０．２程度であり、使用部材にもよるが、大幅な軽量化が達成できる。そのため、架構の耐荷重の減少にも効果的である。
【００４１】
なお、上記では原料投入管９には上段ロータリーバルブ１１と下段ロータリーバルブ１３の２台のロータリーバルブが設けられている例を示したが、ロータリーバルブの台数はこれに限られず、３台以上設けるようにしてもよい。
ただし、ロータリーバルブの台数が多いほうがシール性の観点からは望ましいが、台数が多いと噛み込みが発生する可能性が増す。そのため最適な台数は、要求されるシール性や原料性状、コスト等により異なるが、発明者らの検討の結果では２〜３台が適切である。
【実施例】
【００４２】
本発明の効果を確認するために、図３に示したフェロコークス製造装置１を用いてフェロコークスを製造する実験を行った。
本実験では、竪型乾留炉５内上部の圧力は常用で２ｋＰａであったため、原料投入管中部９ｂに、空間の圧力が２ｋＰａとなるように窒素を流入させた。
この状態で原料３を竪型乾留炉５に装入しつつ、竪型乾留炉５下部に設置された高温ガス羽口２５、低温ガス羽口２３より加熱したガスを供給し、原料３を乾留した。
乾留中、原料供給装置７からＣガスの漏洩は観察されず、十分なシール性を備えていることを確認した。
【符号の説明】
【００４３】
１  フェロコークス製造装置
３  原料
５  竪型乾留炉
７  原料供給装置
９  原料投入管
９ａ  原料投入管上部
９ｂ  原料投入管中部
９ｃ  原料投入管下部
１１  上段ロータリーバルブ
１３  下段ロータリーバルブ
１４  開口部
１５  水平円筒
１７  回転羽根
２１  フェロコークス排出装置
２３  低温ガス羽口
２５  高温ガス羽口
２７  冷却ガス羽口
３１  ガス冷却装置
３３  ガス集塵装置
３５  低温ガス加熱装置
３７  高温ガス加熱装置
３９  装入口
４１  ポケット
４３  山
５１  二重ダンパー式構造
５３  上部ゲート弁
５５  上部シール弁
５７  下部ゲート弁
５９  下部シール弁
６１  中間ホッパー
６３  原料供給弁
【図２】
0005910273.tif 000002
【図３】
0005910273.tif 000003
【図４】
0005910273.tif 000004
【図５】
0005910273.tif 000005
【図１】
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