(57)【要約】本発明は、マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする装置(1, 12, 16)に関するものであり、この装置は、炉壁に設けて炉から溶融相を放出するマット湯出口(5)と、溶融相(4)を受容する溢流槽(6)と、溢流槽に設けて溶融相を放出する溢流端部(8)とを含み、融解炉のマット湯出口(5)の付近に少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を配設することができ、溶融相が固化することを防ぐようにする。さらに、本発明は、マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする方法に関するものであり、この方法によると、溶融相を炉から、炉壁に設けたマット湯出口(5)を介して、溶融相放出用の溢流端部(8)を設けた溢流槽(6)へ放出し、融解炉のマット湯出口(5)の付近に少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を配設して、溶融相が固化することを防ぐようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする装置(1, 12, 16)であって、炉壁に設けて該炉から前記溶融相を放出するマット湯出口(5)と、該溶融相(4)を受容する溢流槽(6)と、該溢流槽に設けて該溶融相を放出する溢流端部(8)とを含む湯出装置において、前記融解炉のマット湯出口(5)の付近に少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を配設することができ、前記溶融相が固化することを防ぐようにすることを特徴とする湯出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記熱生成要素として少なくとも２つの黒鉛電極(9)を用いることを特徴とする湯出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記採用する熱生成要素は少なくとも１つの強力バーナ(15)であることを特徴とする湯出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記採用する熱生成要素は、１つの黒鉛電極(9)と、１つの接地電極(10)であることを特徴とする湯出装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の装置において、前記炉が正常に機能している場合、前記熱生成要素は、該熱生成要素の引上装置(11, 14)によって前記溶融相よりも上に配置できることを特徴とする湯出装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の装置において、原料供給が中断されている場合、前記熱生成要素は、該熱生成要素の引上装置(11, 14)によって前記溶融相のすぐ近くに移動できることを特徴とする湯出装置。
【請求項７】
請求項２または４に記載の装置において、前記黒鉛電極は前記溶融相の中に実質的に垂直な姿勢で浸漬できることを特徴とする湯出装置。
【請求項８】
請求項３に記載の装置において、前記強力バーナの方位角は調節可能であり、該強力バーナが稼働中の場合、望ましくは該方位角は５〜15度であることを特徴とする湯出装置。
【請求項９】
マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする方法であって、該溶融相を該炉から、炉壁に設けたマット湯出口(5)を介して、該溶融相放出用の溢流端部(8)を設けた溢流槽(6)へ放出する湯出方法において、前記融解炉のマット湯出口(5)の付近に少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を配設して、前記溶融相が固化することを防ぐようにすることを特徴とする湯出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、少なくとも２つの黒鉛電極(9)によって熱を生成することを特徴とする湯出方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、少なくとも１つの強力バーナ(15)によって熱を生成することを特徴とする湯出方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法において、１つの黒鉛電極(9)と１つの接地電極(10)とによって熱を生成することを特徴とする湯出方法。
【請求項１３】
請求項９、10、11または12に記載の方法において、前記炉の正常運転の間は、前記熱生成要素(9, 15)を該熱生成要素の引上装置(11, 14)によって前記溶融相よりも上に配することを特徴とする湯出方法。
【請求項１４】
請求項９、10、11または12に記載の方法において、原料供給が中断している場合、前記熱生成要素(9, 14)を該熱生成要素の引上装置(11, 14)によって前記溶解生成物のすぐ近くへ運ぶことを特徴とする湯出方法。
【請求項１５】
請求項10または12に記載の方法において、前記黒鉛電極を前記溶融相の中に実質的に垂直な姿勢で浸漬することを特徴とする湯出方法。
【請求項１６】
請求項11に記載の方法において、前記強力バーナの方位角を調節でき、該強力バーナが稼動中の場合は、望ましくは該方位角を５〜15度にすることを特徴とする湯出方法。
【発明の詳細な説明】
【詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載する、マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする装置と、マットなどの溶融相を自溶炉などの融解炉から連続して湯出しする独立項による方法とに関するものである。
【０００２】
自溶精錬工程に属する自溶炉において、溶融相のマットおよびスラグは炉底部で別個の層に分離される。次の工程の段階に従って、溶融相は炉からバッチ単位で湯出しされるが、炉内への供給は連続的に行なわれる。自溶精錬と組み合わせたいわゆる自溶転換工程は不連続なマット湯出しは必要としないが、溶解生成物を連続運転で湯出しすることができる。この工程には、溶解生成物が炉内においても連続して流れ、その溶解生成物の表面を基準の高さに保つことができる利点がある。この特徴は炉の溶解室の容量に重要な影響を及ぼし、その結果、スラグ中の銅含有量がさらに低下するが、他方では、表面が常時同一の高さに保たれるので、ライニングの摩耗が増大する。ライニングはとくに相の境界域において最も著しく摩耗しやすい。
【０００３】
従来技術によれば、溶融相の連続湯出しはサイホン式構造によって行なわれる。その場合、溶融相は連続流で溢流槽へ湯出しされ、そこから溢流として放出されて、さらに処理される。この方法のとくに自溶炉においての利用は、溶解生成物の供給が外部的な理由のために妨げられた場合、炉内にある溶融相がとくに底部層で冷え易く、最悪の場合、炉底で凝固層もしくは固形層になるという事実によって限定される。従来の溶解生成物の湯出し用サイホン構造に基づく方式はうまく作用しない。なぜならば、その場合は湯出口が付着物によって徐々に塞がれ、実際に炉を停止せずには、もしくは付着物を機械的に除去せずには再開口することができないからであり、それが工程の見地から問題となっている。
【０００４】
本発明は、マットなどの溶融層を自溶炉などの融解炉から連続的に湯出しする新規の方法および装置を導入することを目的とする。
【０００５】
本発明は、独立請求項の特徴部に記載することを特徴とする。本発明の他の好ましい例は、その他の請求項に記載することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、自溶炉などの融解炉へは、必要な時に少なくとも２つの電極、もしくは１つの強力バーナによって熱を供給し、その場合、その熱によって溶融相として存在するスラグ層およびマット層が炉底まで、供給中断の間でも溶融状態に保たれる。本発明によれば、少なくとも１つの熱生成要素を融解炉に、有利には溶融相湯出口、例えばマット湯出口の付近に設置する。自溶炉からの溶融マットの連続湯出しは本発明による方法および装置を用いることによってさらに増強される。強力バーナおよび電極の両方の位置を、それらに連結した引上装置によって調節することができ、そのため精錬工程中の炉内状態においてそれらは損傷を受けない。例えば原料供給が中断したときに、炎が、炉底にある溶融マット層およびスラグ層を底部まで溶融状態に保つように、強力バーナを向けることができる。自溶炉に入っている溶融相の表面を所望の高さに保つことが可能であり、そのためライニングの過剰な摩耗を回避することができる。このことは、マット湯出しに関連してスラグが漏出しないことをも意味している。
【０００７】
次に、添付の図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００８】
図１および図２は、本発明の好ましい実施例を示す。図２は、断面線A-Aにおける図１の断面を示す。融解炉の沈降機２に対して本発明による装置１を設ける。溶融相、すなわちスラグ層３およびマット層４は上下に重なっており、スラグ層が所望の高さでマット層の上にあり、よいことに、マット４の湯出し中に炉内からスラグ層が全く放出されない。溶融マットは、炉壁に作られたマット湯出口５を介して連続流となって、レンガ積の溢流槽６の中へ湯出しされる。溢流槽６には、状況による必要性に応じて冷却用要素を設ける。溢流槽６は、必要な場合に用いる外部ガス加熱手段もしくは外部油加熱手段を有する。溢流槽においては、溶融マットの表面は金属静圧／スラグ静圧により、自溶炉の沈降機２自体における場合よりも高く上昇する。マットは溢流槽６から、この槽内に設けられた溢流端部８で溢流として連続運転でマット樋へ湯出しされ、これを通って溶融マットが流れて、さらに処理される。
【０００９】
炉内への供給が何らかの理由で妨げられた場合、起こり得る凝固物の発生を２つの黒鉛電極９などの熱生成要素によって妨げる。炉が正常に作動している場合、電極９は、引上装置11によって、溶融相の層の表面から適切な高さまで引き上げられる。このため、これらの電極は塵および過剰な熱によって損傷を受けない。引上装置11は沈降機の屋根13よりも上に設けられ、これらの電極に連結している。沈降機において、黒鉛電極９はマット湯出口５の付近に配され、必要な場合に上記電極を降ろして溶融相の中へ入れることができる。これらの電極を溶融相に実質的に垂直姿勢で浸漬し、電極はマット層の上のスラグ相まで延びる。これらの電極９は沈降機に配設して、工程が中断した場合に、電極に生じる熱によって、マット湯出口の前部および通路を溶融状態に保つようにしている。
【００１０】
図３の場合において、強力バーナ15を使用している装置12を用いて自溶炉からマットを連続的に湯出しする。溶融マット４は炉から、炉壁内に作られたマット湯出口５を介して、必要な冷却用要素を設けたレンガ積の溢流槽６の中へ連続して湯出しされる。溢流槽８は外部のガス加熱手段もしくは外部の油加熱手段を有し、必要な場合にそれを使用する。溢流槽において、溶融マットの表面が金属静圧／スラグ静圧のため上昇して、自溶炉の沈降機２自体におけるよりも高くなる。マットは溢流槽６から、それに設けられている溢流端部８を越えて溢流として連続運転でマット樋へ湯出しされ、この中を溶融マットが流れて、さらに処理される。
【００１１】
起こり得る供給中断の間、もしくは他の理由による他の工程の中断の間、溶融相３および４は熱生成要素、すなわち、強力バーナ15によって常に溶融状態に保たれる。強力バーナ15を、壁のレンガの過熱が生じないように、沈降機２に配設する。強力バーナに連結して、別個の引上装置14を沈降機屋根13に配設して、必要な場合に強力バーナ15の位置および角度を調節できるようにしている。炉が正常に作動している場合、強力バーナは溶融相の上まで引き上げられ、そこでは熱により生じる可能性のある損傷の恐れがない。強力バーナが作動中のときより400mm 高いことが望ましい。供給が中断した場合、強力バーナを溶融相の近くまで下げる。強力バーナに設けた特殊なラバル管のため、バーナの炎が所望の方向に向けられて、炎が溶融層へ十分に侵透できる。強力バーナの方位角は調節することができ、強力バーナが稼動中の場合は、それは有利には５〜15度である。方位角および火の燃焼効率を、溶解生成物をできる限り効率的に溶融状態に保つ水準にまで調節することができる。強力バーナにより生成される熱のため、溶融マットおよびスラグの温度は上昇し、溶融相は沈降機の底部まで溶融状態に保たれる。
【００１２】
図４は、図１による本発明の好ましい実施例16を示し、ここでは一方の電極９の相手の電極は接地電極10であり、これを沈降機２の底部の湯出口５の近辺に配している。ここでは熱生成要素は、引上装置11によって沈降機２の屋根３を通して移動させられる黒鉛電極９と、黒鉛電極の接地電極10である。炉が正常に働いている場合、沈降機の屋根13よりも上にある引上装置11によって黒鉛電極９を溶融相の表面から適切な高さに引き上げて、黒鉛電極が塵および過熱によって損傷を受けることを防ぐようにしている。必要な場合には黒鉛電極９を実質的に垂直姿勢で浸漬し、黒鉛電極９はマット層４よりも上のスラグ相３まで延びる。黒鉛電極９および接地電極10を沈降機の中に配して、工程が中断された場合、電極に発生する熱がマット湯出口５の前部および通路を溶融状態に保つようにし、それによって溶解生成物が固化することを防止する。
【００１３】
本発明のさまざまな実施例は上述のものに限定されものではなく、上記の特許請求の範囲内で改変することができることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】黒鉛電極を設けた本発明による装置。
【図２】図１の装置の断面図。
【図３】強力バーナを設けた本発明による装置。
【図４】黒鉛電極を設けた本発明の一実施例。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月16日(2004.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
マットなどの溶融相を自溶炉から連続して湯出しする装置(1, 12, 16)であって、炉壁に設けて該炉から前記溶融相を放出するマット湯出口(5)と、該溶融相(4)を受容する溢流槽(6)と、該溢流槽に設けて該溶融相を放出する溢流端部(8)とを含む湯出装置において、該装置は、少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を含み、該要素は、前記自溶炉のマット湯出口(5)の付近に配設することができ、前記溶融相が固化することを防ぐようにし、そのときに熱生成要素の位置は調整できることを特徴とする湯出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
マットなどの溶融相を自溶炉から連続して湯出しする方法であって、該溶融相を該炉から、炉壁に設けたマット湯出口(5)を介して、該溶融相放出用の溢流端部(8)を設けた溢流槽(6)へ放出する湯出方法において、前記自溶炉のマット湯出口(5)の付近に少なくとも１つの熱生成要素(9, 15)を配設して、前記溶融相が固化することを防ぐようにし、そのときに熱生成要素の位置を調整できることを特徴とする湯出方法。
【国際調査報告】
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