(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動型炉床炉の排出部に、移動炉床の炉床移動方向とは直交する向きにスクリューフィーダーを横架支持し、このスクリューフィーダーの炉床外に突出する延在部分には、炉体側から順に、還元剤排出シュートと還元生成部排出シュートとを配設し、その還元剤排出シュートに対応する位置の前記スクリューフィーダーに、これと同期して回転する篩筒を2重筒状に配設し、かつ、還元生成物排出シュート部に前記篩筒の開口端部を位置せしめたことを特徴とする移動型炉床炉の生成物排出装置。
【請求項２】
移動型炉床炉の排出部に、堆積層の幅寄せガイド板を設け、その幅寄せガイド板の端部に移動炉床の炉床移動方向とは直交する向きにスクリューフィーダーを横架支持し、そのスクリューフィーダーは、移動炉床上の排出端寄りの部分にテーパー部を設けると共にさらに、その延長上には縮径部を設けた構造とし、そしてそのスクリューフィーダーのテーパー部には、先細円筒状の捕集シュートを配設し、一方、その捕集シュートの排出端寄りの前記縮径部の部分には、炉床に対応する部分にのみに網目状スクリーンを取り付けてなる排出筒を連設し、そしてその排出筒の炉外に位置する開口端部には還元生成物排出シュートを配設したことを特徴とする移動型炉床炉の生成物排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動型炉床炉内の反応生成物（製品）を炉外に排出する装置に関するものであり、特に、反応生成物と炉内に残留させるべき還元剤とを選別して排出するのに有利な構成についての提案である。
【０００２】
【従来の技術】
還元金属の典型例である鋼は、転炉や電気炉にて製造されるのが一般的である。例えば、電気炉法は、スクラップや還元鉄を、電気エネルギーを使って加熱溶融し、場合によっては、さらに精錬することにより鋼にしている。ただし、近年、スクラップ需給が逼迫していること、および、より高品質の鋼への要求が高くなってきたことから、スクラップに代えて還元鉄を使用する傾向が見られる。
【０００３】
還元鉄等の製造プロセスのひとつに、水平方向に移動する炉床上に金属含有物と固体還元剤とを混合してペレット化したものを装入し、上方から輻射伝熱によってペレットを加熱、還元して還元鉄を製造する、いわゆる移動型炉床炉法がある（特開昭63−108188号公報）。この方法で用いられる移動型炉床炉は、炉床が加熱帯内を水平に移動する過程で装入原料を加熱する形式のものであり、水平に移動する炉床が、図１に示すような環状（旋回）移動する形式をとるのが普通であり、回転炉床炉と呼ばれている。
【０００４】
この回転炉床炉は、図１に示すように、原料の供給側から排出側に向かって、予熱帯10ａ、還元帯10ｂおよび冷却帯10ｄに区画された環状の炉体10を有し、その炉体10内に環状の移動炉床１１を回転移動可能に配設してなるものである。
【０００５】
前記炉床１１は、表面に耐火物が施工してあり、また、炉体10内の上部にはバーナー13が配設してあり、このバーナー13の燃焼熱を熱源として、移動炉床11上のペレットを約1300℃に加熱して還元し、還元生成物を得るようになっている。なお、図１において、符号14は原料を炉床上へ装入する装入装置である。
【０００６】
移動炉床上から還元生成物を排出する装置としては、従来、スクリューフィーダー型の排出装置がよく知られている（米国特許第4636127号明細書）。この排出装置は、図２に示すように、ロッド15ａの周面に螺旋状のスクリュー15ｂを設けたものであって、該ロッド15ａの軸線を移動炉床11の移動方向とほぼ直交する向きに配置し、この炉床11上でロッド15ａを回転させることにより、炉床上の還元鉄ペレットを炉床の移動方向に対してほぼ直角方向へ掻き寄せて炉外に排出する方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して最近、図１に示すような、溶融帯10cを設けてなる炭材ベッド型還元溶融プロセスが提案されている（特開平11-172312）。このプロセスは、炉床上に粉状の固体還元材を積み付けて一定の層厚の固体還元材ベッドを形成し、この炭材ベッド表層に粉状の金属含有物を積み付けて一定の層厚の金属含有物ベッドを形成し、さらに、金属含有物ベッドの表層から固体還元材ベッドまでにおよぶ深さの複数の窪みを設けることで、表層から加熱された金属含有物は、還元・溶融し、メタルとスラグに分離しながら、溶融物の表面張力および重力の作用によって固体還元材ベッドに残存している窪みに集まり、この溶融物を冷却することで、窪み部分に複数のメタル・スラグの大きな粒が得られるものである。
【０００８】
ところで、この炭材ベッド型還元溶融プロセスについても、図２に示すように、スクリューフィーダーにより生成物を排出することが容易であるが、このプロセスでは生成物であるメタル・スラグ粒とベッド炭材のほぼ全量が排出されるようになっている。そして、排出されたそのメタル・スラグ粒とベッド炭材は、スクリーンに供給して分級し、メタル・スラグ粒については製品とする一方、篩下の炭材については炉内にリサイクルする。
【０００９】
しかし、このような従来の排出方法では、炉内にリサイクルする分級後の炭材は温度が著しく低下してしまうという問題があった。この点、熱的損失を防ぐためには、炭材の温度をなるべく高温の状態に維持したままリサイクルすることが望ましい。
【００１０】
本発明の目的は、スクリーンによる分級工程をなるべく簡略化し、炉内にリサイクルする炭材の温度降下を極力低減する排出装置を提案することにある。
本発明の他の目的は、メタル・スラグ粒のみを選別して排出することにより、炉床上のベッド炭材を炉外には一切排出することなく、炉内にとどめたままで再利用できる排出装置を提案することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動型炉床炉の排出部に、移動炉床上に位置する部分の炉床移動方向とは直交する向きにスクリューフィーダーを横架支持し、このスクリューフィーダーの炉床外に突出する延在部分には、炉体側から順に、還元剤排出シュートと還元生成部排出シュートとを配設し、その還元剤排出シュートに対応する位置の前記スクリューフィーダーに、これと同期して回転する篩筒を2重筒状に配設し、かつ、還元生成物排出シュート部に前記篩筒の開口端部を位置せしめたことを特徴とする移動型炉床炉の生成物排出装置である。
【００１２】
また、本発明は、移動型炉床炉の排出部に、堆積層の幅寄せガイド板を設け、その幅寄せガイド板の端部に移動炉床の炉床移動方向とは直交する向きにスクリューフィーダーを横架支持し、そのスクリューフィーダーは、移動炉床上の排出端寄りの部分にテーパー部を設けると共にさらに、その延長上には縮径部を設けた構造とし、そしてそのスクリューフィーダーのテーパー部には、先細円筒状の捕集シュートを配設し、一方、その捕集シュートの排出端寄りの前記縮径部の部分には、炉床に対応する部分にのみに網目状スクリーンを取り付けてなる排出筒を連設し、そしてその排出筒の炉外に位置する開口端部には還元生成物排出シュートを配設したことを特徴とする移動型炉床炉の生成物排出装置を提案する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を適用するための移動型炉床炉は、基本的に、図１に示す回転炉床炉と同一のものであり、その冷却帯10dの下流側に隣接して形成される排出部に、下記の構成からなる生成物排出装置が設けられる。
【００１４】
その排出装置の第1のものは、図３に示す態様を示す好適例とする。この装置は、移動型炉床炉10の排出部に設けられるものであって、移動炉床11を跨いで、その炉床の移動方向とは、ほぼ直交する向きに横架されたスクリューフィーダーSFと、それの炉外延在部分に設けられた還元剤排出シュート21および還元生成物排出シュート22とで構成されている。
【００１５】
上記スクリューフィーダーSFは、ロール外周面にスパイラル状に突設したフィン23を有し、このフィン23の作用により、移動炉床11上の堆積物、即ち還元生成物24と床敷として使われる固体還元剤25を、前記各シュート21、22に向けて順送し、炉外方向へ順送し乍ら掻き出すのである。
【００１６】
そして、このスクリューフィーダーSFの炉床外に突出する延在部分には、このスクリューフィーダーSFと共に同期して回転する網篭状篩筒26を同心2重筒となるように組合わせて配設し、かつ、この篩筒26の直下に前記還元剤排出シュート21を配置すると同時に、この篩筒26の開口端部（遊端部）を前記還元生成物排出シュート21の直上に臨ませて配設する。
【００１７】
このような構成とすることで、スクリューフィーダーSFの回転に伴ない、フィン23により順次炉外へ向けて順送し乍ら掻き出されるメタル、スラグ等の還元生成物24および還元剤25は、炉外に位置する前記篩筒26部において、粉状小径の還元剤25のみが、還元剤排出シュート21上で篩分けられ、炉外に排出される。篩筒26によって篩分けられた還元剤25は、通常、移動型炉床炉の装入装置14へ送られて、再度、移動炉床11上に床敷材として敷き詰められ固体還元剤層を形作り、再利用される。
【００１８】
本発明の特徴は、スクリューフィーダーSFによる排出時に同時に篩分けるようにしたことにある。しかも、篩分け後は排出部に隣接して設けられる装入装置14を介して移動炉床11上へ戻すことが可能になるため、移動型炉床炉とは独立に、還元生成物24と固体還元剤25の混合物の輸送装置、還元生成物24と固体還元剤25の専用の篩分け装置を設置する必要がなくなる。このために、必要な装置の規模を小さく、かつ簡略化することができるとともに、固体還元剤25の移送距離を短くでき、それだけに固体還元剤の温度降下も低減でき、エネルギーコストの低減に寄与する。
【００１９】
次に、本発明の第2の好適実施形態につき、図４に基づき説明する。
この構造のものは、前記スクリューフィーダーSFが上述したものとは異なり、移動炉床11上の排出端寄りの部分に、先細テーパーに係るテーパー部28が設けられていて、しかも炉外に向うその延長上には、縮径部31が連設された形状となっている。
【００２０】
そして、このスクリューフィーダーSFの前記テーパー部28には、先細円筒状の捕集シュート29が同心2重筒を形造るように配設され、そして、この捕集シュート29の排出端寄りの前記縮径部31の部分には、炉床に対応する部分にのみ網目状スクリーン30aを取り付けてなる排出筒30が連設され、好ましくは、この排出筒30は、スクリューフィーダーSFの回転に併せて同期して回転するように構成される。さらに、前記排出筒30の炉外に突出する遊端部、すなわち開口端部には、その開口に臨んで配設される還元生成物排出シュート22が炉体に固定してある。  従って、前記網目状スクリーンの目開き寸法は、粒径の大きい還元生成物24を該排出筒30内に残し、粒径の小さい固体還元剤25を篩下として篩分けすることができるものにしなければならない。
【００２１】
この図示例の排出装置にあっては、図4の移動炉床11上からフィン23で順次に掻き出される還元生成物24と固体還元剤25とが、捕集シュート29部で炉床11上から捕集され、次いで前記排出筒30内に送り込まれる。この排出筒30では、上掲の第１の発明と同様に、固体還元剤25が網目状スクリーン30aの開口から篩落されるため、還元生成物24であるメタル−スラグ粒のみが還元生成物排出シュート22を通じて炉外へ排出される。そして、上記固体還元剤25は、排出筒30の網目状スクリーン30aの開口から篩い落されるが、この開口は炉床上に位置しているため、篩下となった固体還元剤25は、再度、移動炉床11上に敷き詰められて床敷材となる。
【００２２】
即ち、このような構造の装置では、固体還元剤25は、移動型炉床炉の炉内から炉外へ排出されることなく、そのまま炉床上に再度堆積されて使用に供されるため、炉外での固体還元剤25のハンドリングが不要となる上に、外気に曝されることがないため、熱エネルギーの面でも無駄がない。
【００２３】
また、この排出装置については、炉床上の排出部に、固体還元剤25や還元生成物24がテーパー形の捕集シュート29や排出筒30が設置されているため排出できない場合がある。そこで、図５に示すように、幅寄せガイド板32を設けて還元生成物24や還元剤25を予め、スクリューフィーダーSFの直筒部側（反排出側）に偏らせて送給できるようにしなければならない。こうすることにより、排出部の位置のみで、堆積物を幅寄せし、整流させるので、炉床上の有効な面積を減少させる不都合を最低限に抑制できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、還元生成物のみを選別回収する一方で、固体還元剤についてはそのまま炉床上に篩下粉として残留させて循環使用できるので、固体還元剤を再利用するときの輸送や篩分けなどの手間を簡略化することができる。また、その結果として、固体還元剤の持つ熱エネルギーロスを抑制することができる他、炉操業が安定するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動型炉床炉の概略を示す模式図である。
【図２】従来の排出装置の断面図である。
【図３】本発明に係る排出装置の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る他の排出装置の一例を示す断面図である。
【図５】幅寄せガイドの略線図である。
【符号の説明】
ＳＦ    スクリューフィーダー
１０    移動型炉床炉
１１    移動炉床
２３    フィン
２４    還元生成物
２５    固体還元剤
２６    篩筒
２８    テーパー部
２９    捕集シュート
３０    排出筒
３０ａ  網目状スクリーン
３１    縮径部
３２    幅寄せガイド板
３３    ペレット
【図１】
0003867506.tif 000002
【図２】
0003867506.tif 000003
【図３】
0003867506.tif 000004
【図４】
0003867506.tif 000005
【図５】
0003867506.tif 000006