转底炉的制作方法



1.本实用新型涉及转底炉。


背景技术:



2.为了回收利用制铁废弃物中所含的铁氧化物,已知有以下工艺:将制铁废弃物与还原剂和粘合剂混合造粒而得到的球团装入到转底炉中,通过进行加热还原,来制造还原铁(例如参照日本特开2009-281617号公报)。在成为这样的工艺的原料的制铁废弃物中有时含有氧化锌。通过加热和还原产生的锌烟虽然在高温气氛中挥发,但是若侵入到旋转炉底和环状的炉膛的侧壁之间的间隙中,则会被水封部的冷辐射冷却而作为固体析出。若这样的析出物生长,则会堵塞间隙而成为旋转障碍的主要原因。
3.因此,在日本特开2010-223556号公报和日本特开2013-253765号公报中提出了遍及整周地设置对旋转炉底的外周面与外周固定壁之间的间隙以及旋转炉底的内周面与内周固定壁之间的间隙进行加热的燃烧器的技术。由此,能够防止在炉内气化的锌在各间隙被冷却而析出并附着于旋转炉底的内周面和外周面以及内周固定壁和外周固定壁的情况。


技术实现要素:



4.为了抑制锌等析出物附着于各间隙的情况,设置炉底燃烧器来对间隙进行加热是有效的,但是若炉底燃烧器的根数增多,则设备费、维护工作和燃料的消耗量增加。另外,还得知在间隙中产生的附着物中也存在容易脱落那样的较脆的情况。
5.因此,在本实用新型中,提供一种能够在抑制旋转炉底的旋转障碍的同时使设备费、维护工作和燃料的消耗量减少的转底炉。
6.本实用新型提供一种转底炉,其具备:圆环状的旋转炉底;环状的炉膛,其具有沿着旋转炉底的外周面配置的外周侧壁和沿着旋转炉底的内周面配置的内周侧壁;多根主燃烧器,该多根主燃烧器在外周侧壁和内周侧壁沿周向排列设置;以及多根炉底燃烧器,该多根炉底燃烧器对外周面与外周侧壁之间的间隙以及内周面与内周侧壁之间的间隙进行加热,其中,主燃烧器具有以小于1.0的空气比进行燃烧的第1主燃烧器和以1.0以上的空气比进行燃烧的第2主燃烧器,设于与距第2主燃烧器相比距第1主燃烧器更近的位置的炉底燃烧器的根数比设于与距第1主燃烧器相比距第2主燃烧器更近的位置的炉底燃烧器的根数多。
7.上述转底炉具有以小于1.0的空气比进行燃烧的第1主燃烧器和以1.0以上的空气比进行燃烧的第2主燃烧器来作为主燃烧器。另外,设于靠近空气比小于1.0的第1主燃烧器的位置的炉底燃烧器的根数比设于靠近空气比为1.0以上的第2主燃烧器的位置的炉底燃烧器的根数多。因此,能够使设于第2主燃烧器附近的炉底燃烧器的根数减少,从而使设备费、维护工作和燃料的消耗量减少。另外,通过设置对第1主燃烧器附近的上述各间隙进行加热的炉底燃烧器,能够对在各间隙产生的含有金属锌作为主要成分的附着物的生成进行抑制。另一方面,在第2主燃烧器附近的上述各间隙中有可能产生含有氧化锌作为主要成分
的附着物。这样,含有氧化锌作为主要成分的附着物较脆而容易自附着面脱落,因此不会成为旋转障碍的主要原因。因此,根据本实用新型的转底炉,能够在抑制旋转炉底的旋转障碍的同时,使炉底燃烧器的根数减少,从而使设备费、维护工作和燃料的消耗量减少。
8.可以是,由上述炉膛和上述旋转炉底构成的环状的炉内空间具有:供以小于1.0的空气比进行燃烧的多根第1主燃烧器沿周向排列的第1区域;以及供以1.0以上的空气比进行燃烧的多根第2主燃烧器沿周向排列的第2区域,设于第1区域的炉底燃烧器的根数比设于第2区域的炉底燃烧器的根数多。由此,能够充分地抑制第1区域中的含有金属锌作为主要成分的附着物的生成,同时充分地减少设于第2区域的炉底燃烧器的根数。在第2区域中也可以不存在炉底燃烧器。
9.所有的炉底燃烧器可以设于与距第2主燃烧器相比距第1主燃烧器更近的位置。炉底燃烧器也可以仅设于第1区域。由此,能够使炉底燃烧器的根数进一步减少。因此,能够使设备费、维护工作和燃料的消耗量进一步减少。
10.在上述转底炉的俯视观察时,设于与距第2主燃烧器相比距第1主燃烧器更近的位置的炉底燃烧器与最靠近该炉底燃烧器的第1主燃烧器之间的间隔可以是1.5m以下。通过以成为这样的间隔的方式设置炉底燃烧器,能够充分地抑制在各间隙中生成含有金属锌作为主要成分的附着物的情况。
11.多根主燃烧器的以旋转炉底的上表面为基准的高度可以是1.5m以下。由此,在第2主燃烧器附近的各间隙中产生的附着物中所含的锌容易被氧化。因此,附着物变得更脆从而容易脱落。另外,第1主燃烧器附近的各间隙不仅被炉底燃烧器加热,还被第1主燃烧器加热,因此温度升高从而不易产生附着物。因此能够进一步稳定地持续运转。
12.上述转底炉也可以具备:导入部,其向旋转炉底导入包含电炉粉尘和碳料的团块;以及导出部,其从所述旋转炉底导出包含还原铁的团块。电炉粉尘呈金属锌的含量比其他炼铁粉尘的金属锌的含量高的倾向。然而,即使使用包含锌的含量较高的电炉粉尘的团块,也能够抑制旋转炉底的旋转障碍,从而稳定地以低成本持续运转。
附图说明
13.图1是示意性地表示转底炉和还原铁的制造装置的实施方式的图。
14.图2是图1的转底炉的水平剖视图。
15.图3是图2的iii-iii线剖视图。
16.图4是图2的iv-iv线剖视图。
17.图5是图1的转底炉的水平剖视图。
18.图6是表示空气比和附着物的厚度的关系的图表。
19.图7是在实验例中使用的转底炉的水平剖视图。
20.图8是在比较例中使用的转底炉的水平剖视图。
21.附图标记说明
22.10、主燃烧器;10a、第1主燃烧器;10b、第2主燃烧器;11、炉膛;11a、外周侧壁;11b、内周侧壁;11c、顶壁;12、旋转炉底;12a、上表面;12a、外周面;12b、内周面;13a、13b、炉底燃烧器;15、16、密封板;17、水封部;21、导入部;22、团块;24、输送部;30、排气管;32a、32b、间隙;35、气体冷却部;40、回收部;45、鼓风机;50、烟囱;60、导出部;62、冷却部;70、炉内空间;
71、第1区域;72、第2区域;75、76、附着物;100、110、转底炉;200、还原铁的制造装置。
具体实施方式
23.以下根据情况参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。其中,以下的实施方式是用于说明本实用新型的例示,并非旨在将本实用新型限定于以下的内容。在各附图中,对相同要素或具有相同功能的要素使用相同的附图标记,并且根据情况省略重复的说明。
24.图1是示意性地表示转底炉和具备该转底炉的还原铁的制造装置的一实施方式的图。图1的还原铁的制造装置200具备转底炉100,该转底炉100对包含电炉粉尘和碳料的团块22进行加热而生成还原铁。对于图1的转底炉100,为了表示其内部构造而将炉膛11的局部去掉。
25.转底炉100具备圆环状的旋转炉底12和环状的炉膛11,该环状的炉膛11具有:外周侧壁11a,其沿着旋转炉底12的外周面12a配置;内周侧壁11b,其沿着旋转炉底12的内周面12b配置;以及顶壁11c。在转底炉100的外周侧壁11a以沿周向排列的方式设有多根主燃烧器10。在转底炉100的内周侧壁11b也以沿周向排列的方式设有多根主燃烧器10。可以在主燃烧器10连接有供给燃料气体和燃烧空气的未图示的供给管。燃料气体与燃烧空气之比可以构成为能够在各主燃烧器10中独立地进行调节。
26.图2是图1的转底炉100的水平剖视图。图2的水平剖视图示出了在主燃烧器10的下方以穿过转底炉100的外周侧壁11a和内周侧壁11b的方式剖切并自上方观察下方时的剖面。不过,在图2中,为了表示炉底燃烧器13a、13b和主燃烧器10的位置关系,也示出了位于比剖面靠上方的位置的主燃烧器10。在外周侧壁11a沿着圆周方向排列地设有七根主燃烧器10。在内周侧壁11b沿着圆周方向排列地设有四根主燃烧器10。设于外周侧壁11a和内周侧壁11b的主燃烧器10的根数没有特别限定。另外,相邻的主燃烧器10的间隔可以相同,也可以不同。
27.多根主燃烧器10的一部分是以小于1.0的空气比进行燃烧的第1主燃烧器10a,多根主燃烧器10的另一部分是以1.0以上的空气比进行燃烧的第2主燃烧器10b。空气比是指实际所供给的空气量与为了使燃料完全燃烧而在理论上所需的空气量(理论空气量)之比。在空气比为1.0的情况下,以燃料的完全燃烧所需的空气量使燃料燃烧。由于第1主燃烧器10a以小于1.0的空气比进行燃烧,因此氧不足,能够使还原反应充分地进行。从充分地促进铁氧化物的还原反应的观点出发,第1主燃烧器10a的空气比可以是0.95以下,也可以是0.9以下。另一方面,从抑制不完全燃烧(一氧化碳的产生量)的观点出发,第1主燃烧器10a的空气比可以是0.7以上,也可以是0.8以上。
28.第2主燃烧器10b以1.0以上的空气比进行燃烧,因此能够促进锌的氧化从而使附着物中所含的金属锌的含量减少。另外,能够抑制一氧化碳的产生从而降低排气的处理成本。从进一步促进锌的氧化并且使排气中所含的一氧化碳进一步减少的观点出发,第2主燃烧器10b的空气比可以超过1.0,也可以是1.1以上。另一方面,从热效率提高的观点出发,第2主燃烧器10b的空气比可以是1.3以下,也可以是1.2以下。
29.在本实施方式中设有六根第1主燃烧器10a和五根第2主燃烧器10b。第1主燃烧器10a和第2主燃烧器10b的根数没有特别限定,另外根数比例也没有特别限定。不过优选的是,如图2所示,第1主燃烧器10a彼此沿着圆周方向相邻地设置。优选的是,第2主燃烧器10b
彼此沿着圆周方向相邻地设置。这样,第1主燃烧器10a和第2主燃烧器10b不交替地分别相邻设置,由此能够将转底炉100的炉内空间70划分为促进还原反应的第1区域和促进氧化反应的第2区域。可以在第1区域仅设置第1主燃烧器10a,在第2区域仅设置第2主燃烧器10b。
30.旋转炉底12相对于炉膛11沿圆周方向p进行旋转。旋转炉底12在下表面侧设有未图示的行进车轮,被支承为能够沿着炉膛11的圆周方向p旋转。在旋转炉底12的外周面12a与炉膛11的外周侧壁11a之间设有间隙32a。即,旋转炉底12的外周面12a和炉膛11的外周侧壁11a被间隙32a隔开。在旋转炉底12的内周面12b与炉膛11的内周侧壁11b之间设有间隙32b。即,旋转炉底12的内周面12b和炉膛11的内周侧壁11b被间隙32b隔开。
31.在间隙32a的下方设有对间隙32a进行加热的多根炉底燃烧器13a。在间隙32b的下方也设有对间隙32b进行加热的多根炉底燃烧器13b。可以在炉底燃烧器13a、13b连接有供给燃料气体和燃烧空气的未图示的供给管。设于间隙32a、32b的炉底燃烧器13a、13b沿着圆周方向排列设置。多根炉底燃烧器13a的间隔并不均匀,而是不均等地设置。多根炉底燃烧器13b的间隔也并不均匀,而是不均等地设置。
32.设于与距第2主燃烧器10b相比距第1主燃烧器10a更近的位置的炉底燃烧器13a、13b的根数比设于与距第1主燃烧器10a相比距第2主燃烧器10b更近的位置的炉底燃烧器13a、13b的根数多。各自的根数没有限制。例如,设于与距第1主燃烧器10a相比距第2主燃烧器10b更近的位置的炉底燃烧器13a、13b的根数可以是0。即,可以如图2那样将所有的炉底燃烧器13a、13b设于与距第2主燃烧器10b相比距第1主燃烧器10a更近的位置。
33.图3是图2的iii-iii线剖视图。即,图3示出了以穿过第1主燃烧器10a附近的方式沿着转底炉100的高度方向剖切时的转底炉100的铅垂剖面的局部。通过利用水封部17对连接于外周侧壁11a的下端的密封板15以及连接于旋转炉底12的外周部的下端的密封板16进行水封,将外周侧壁11a与旋转炉底12的外周面12a之间的间隙32a密封。虽然在图3中未示出,但是旋转炉底12的内周面12b与炉膛11的内周侧壁11b之间的间隙32b也与间隙32a同样地被密封。这样,在转底炉100的内部形成与外界空气隔断的炉内空间70。
34.在水封部17的上方(间隙32a的下方)设有炉底燃烧器13a。因此,即使在炉内空间70中流通的气体进入间隙32a附近,也能够维持较高的温度。因此能够抑制以下情况:在形成间隙32a的外周面12a和外周侧壁11a生成含有金属锌作为主要成分的附着物。与此相同,能够抑制以下情况:在形成间隙32b的内周面12b和内周侧壁11b生成含有金属锌作为主要成分的附着物。因此,能够充分地抑制由含有金属锌的附着物引起的旋转炉底12的旋转障碍的产生。
35.优选的是,主燃烧器10(第1主燃烧器10a)的以旋转炉底12的上表面12a的最高高度为基准的高度h为1.5m以下。由此,间隙32a(32b)处的温度升高,从而不易形成含有金属锌作为主要成分的附着物。因此,能够使转底炉100的运转更稳定地持续。此外,高度h作为主燃烧器10的中心线与上表面12a的最高高度之差来求出。
36.图4是图2的iv-iv线剖视图。即,图4示出了以穿过第2主燃烧器10b附近的方式沿着转底炉100的高度方向剖切时的转底炉100的铅垂剖面的局部。在第2主燃烧器10b的下方的间隙32a的下方未设置炉底燃烧器13a。因此,进入间隙32a附近的气体被水封部17的冷辐射冷却。由此,气体中所含的氧化锌析出,在形成间隙32a的外周面12a和外周侧壁11a形成含有氧化锌作为主要成分的附着物75。虽然在图4中未示出,但是进入间隙32b附近的气体
也与此同样地被水封部的冷辐射冷却。由此,在形成间隙32b的内周面12b和内周侧壁11b形成含有氧化锌作为主要成分的附着物。
37.优选的是,主燃烧器10(第2主燃烧器10b)的以旋转炉底12的上表面12a的最高高度为基准的高度h为1.5m以下。由此,在第2主燃烧器10b附近的间隙32a(32b)产生的附着物中所含的金属锌容易被氧化。由此,附着物进一步变脆而容易脱落。因此,能够使转底炉100的运转更稳定地持续。
38.含有氧化锌作为主要成分的附着物75比含有金属锌作为主要成分的附着物脆。因此,该含有氧化锌作为主要成分的附着物75容易自外周面12a、外周侧壁11a、内周面12b和内周侧壁11b脱落。因此,即使产生附着物75,也不会成为旋转炉底12的旋转障碍,能够持续进行稳定运转。在转底炉100中,由于在第2主燃烧器10b的下方不具有对间隙32a(32b)进行加热的炉底燃烧器13a、13b,因此能够削减炉底燃烧器的根数。由此,能够使设备费、维护的工作和燃料的消耗量减少。
39.图5是与图2同样地表示转底炉100的水平剖面的图。在该图5中也是,为了表示炉底燃烧器13a、13b和主燃烧器10的位置关系,示出了位于比剖面靠上方的位置的主燃烧器10。另外,在图5中,为了说明而省略了对导入部21和导出部60的图示。如图5所示,转底炉100中的环状的炉内空间70被划分为供第1主燃烧器10a沿周向排列的第1区域71、以及供多根第2主燃烧器沿周向排列的第2区域72这两个区域。第1区域71和第2区域72呈大致c字形的剖面形状。成为第1区域71和第2区域72的分界的假想分界线b1和假想分界线b2在图5那样的水平剖面中被描绘为:将设于外周侧壁11a且彼此相邻的第1主燃烧器10a和第2主燃烧器10b的中间点与设于内周侧壁11b且彼此相邻的第1主燃烧器10a和第2主燃烧器10b的中间点连结的线段。此时,各线段以将隔着炉内空间70彼此相对的中间点彼此连结的方式进行描绘。
40.在本实施方式中,在第2区域72中一根炉底燃烧器13a、13b都没有设置。由此,能够使设备费、维护的工作和燃料的消耗量充分地减少。不过并不限定于此,在变形例中,也可以在第2区域72中也设置炉底燃烧器13a、13b。只要设于与距第2主燃烧器10b相比距第1主燃烧器10a更近的位置的炉底燃烧器13a、13b的根数比设于与距第1主燃烧器10a相比距第2主燃烧器10b更近的位置的炉底燃烧器13a、13b的根数多即可。此外优选的是,设于第1区域71的炉底燃烧器13a、13b的根数比设于第2区域72的炉底燃烧器13a、13b的根数多。由此,能够充分地抑制第1区域71中的含有金属锌作为主要成分的附着物的生成,同时能够充分地减少设于第2区域72的炉底燃烧器13a、13b的根数。
41.炉底燃烧器13a、13b在第1区域71中设于与距第2主燃烧器10b相比距第1主燃烧器10a更近的位置。各炉底燃烧器13a(13b)与最靠近各炉底燃烧器的第1主燃烧器10a之间的间隔d可以是1.5m以下,也可以是1.0m以下。通过以成为这样的间隔d的方式设置炉底燃烧器13a、13b,能够充分地抑制在间隙32a、32b中生成含有金属锌作为主要成分的附着物的情况。间隔d能够通过俯视观察转底炉100来进行测量。
42.返回至图1,以下对转底炉100的运转方法以及使用转底炉100和具备该转底炉100的还原铁的制造装置200来制造还原铁的方法进行说明。还原铁的制造装置200例如具备成形部,该成形部对将粉尘、碳料和粘合剂混合而得到的混合物进行成形来制作团块22(成形体)。成形部例如可以是双辊成形机。粉尘可以包含铁氧化物、氧化锌和其他成分。粉尘的总
铁量(t.fe)例如可以是10质量%~60质量%,zno的含量可以是10质量%~40质量%。碳料可以是例如煤粉。粉尘可以是炼铁粉尘,也可以包含电炉粉尘、高炉类粉尘、转炉粉尘和烧结粉尘中的至少一种。在表1中表示电炉粉尘和高炉类粉尘的成分例。
43.[表1]
[0044]
t-feczn其他电炉粉尘24.9%1.6%34.2%39.3%高炉类粉尘46.0%11.0%0.2%42.8%
[0045]
如表1所示,电炉粉尘呈锌的含量比其他粉尘高的倾向。团块22也可以包含电炉粉尘。在转底炉100和具备该转底炉100的还原铁的制造装置200中,即使包含锌的含量较高的电炉粉尘来作为原料,也能够抑制转底炉100的旋转障碍,能够稳定地以低成本制造还原铁。
[0046]
团块22由输送部24输送,自转底炉100的导入部21导入到旋转炉底12上(导入工序)。导入部21例如由具有狭缝的振动筛机构成。团块22通过振动筛机的狭缝而被导入到旋转炉底12之上。炉内空间70例如被加热至1000℃~1300℃。被自导入部21导入至旋转炉底12之上的团块22随着旋转炉底12的旋转一边在炉膛11的内部一边移动被加热(加热工序)。在团块22含有铁氧化物和氧化锌的情况下,随着加热而进行以下反应式所示的氧化还原反应。此外,n可以是任意的数值,例如可以是1、2或3。m可以是任意的数值,例如可以是1、3或4。
[0047]
fenom+mc

nfe+mco
ꢀꢀꢀ
(1)
[0048]
fenom+mco

nfe+mco2ꢀꢀꢀ
(2)
[0049]
zno+c

zn+co
ꢀꢀꢀ
(3)
[0050]
zno+co

zn+co2ꢀꢀꢀ
(4)
[0051]
c+o2→
co2ꢀꢀꢀ
(5)
[0052]
c+co2→
2co
ꢀꢀꢀ
(6)。
[0053]
在加热工序中,第1主燃烧器10a以小于1.0的空气比进行燃烧,并且第2主燃烧器10b以1.0以上的空气比进行燃烧。团块中所含的铁氧化物由碳料例如通过上述式(1)和上述式(2)进行还原而成为还原铁。自导出部60导出含有还原铁作为主要成分的还原铁。这样能够进行如下工序:对含有铁氧化物和碳料的团块进行加热,将铁氧化物还原,由此来获得还原铁。还原铁在被冷却部62冷却之后,例如可以用作电炉等的原料。团块中所含的氧化锌以及在式(3)和式(4)的还原反应中生成的锌成为烟尘,与二氧化碳和一氧化碳等燃烧气体一起在转底炉100的炉内空间70中流通。
[0054]
图2所示的第1主燃烧器10a的空气比小于1.0,因此成为烟尘的金属锌不被氧化而是直接被吸入至燃烧气体。燃烧气体的一部分进入间隙32a、32b附近。在第1主燃烧器10a的下方的间隙32a、32b分别设有炉底燃烧器13a、13b。因此,在间隙32a、32b附近也维持排气的温度。由此能抑制含有金属锌作为主要成分的附着物附着于各间隙32a、32b附近的情况。因此,能够充分地抑制由附着物引起的旋转炉底12的旋转障碍的产生。
[0055]
图2所示的第2主燃烧器10b的空气比为1以上,因此成为烟尘的锌被氧化而成为氧化锌。含有氧化锌的燃烧气体的一部分进入间隙32a、32b附近。在第2主燃烧器10b的下方的间隙32a、32b未设置炉底燃烧器13a、13b。因此,进入间隙32a、32b附近的燃烧气体被冷却,
如图4所示,形成含有氧化锌作为主要成分的附着物75。附着物75较脆,因此容易因振动等而脱落。因此,该附着物75不会成为旋转炉底12的旋转障碍,从而能够使转底炉100的稳定运转充分地持续。
[0056]
返回至图1,燃烧气体从与顶壁11c连接的排气管30排出。从排气管30排出的排气在气体冷却部35中被冷却。
[0057]
在回收部40中,排气中所含的固体成分被捕捉并回收。回收部40例如可以具有袋滤器。所回收的固体成分除了可以包含氧化锌以外,还可以包含锌和铁氧化物等。利用回收部40去除固体成分而得到的排气被鼓风机45抽吸,并通过烟囱50释放到大气中。
[0058]
这样,通过使转底炉100运转,能够制造还原铁。在该制造方法中,由于使用转底炉100和具备该转底炉100的还原铁的制造装置200,因此能够稳定地以较低的制造成本制造还原铁。还原铁可以含有除铁以外的成分。
[0059]
以上对本实用新型的实施方式进行了说明,但本实用新型不限定于上述的实施方式。
[0060]
实施例
[0061]
参照以下的实施例和比较例更详细地说明本实用新型的内容,但本实用新型不受以下的实施例的任何限定。
[0062]
(实验例1)
[0063]
准备图7所示的转底炉110。该转底炉110在外周侧壁具备七根主燃烧器10,在内周侧壁具备四根主燃烧器10。各主燃烧器10的以旋转炉底12的上表面的最高高度为基准的高度(图3和图4的h)为1.5m。另一方面,转底炉110不具备炉底燃烧器。使用电炉粉尘和碳料(粉煤)制作出团块。将该团块自导入部21导入到转底炉110内的旋转炉底12上并进行加热,制造出还原铁。在制造过程中,仅使设于外周侧壁11a的一根主燃烧器的空气比为0.7。其他共计十根主燃烧器的空气比全部设为1.0。在持续运转120天之后,对在空气比设为0.7的主燃烧器10的下方的间隙32a附着的附着物的厚度进行了测量。
[0064]
厚度的测量作为形成间隙32a的旋转炉底12的外周面12a处的附着物和与其相对的外周侧壁11a的内表面处的附着物的厚度的合计值(以下简称为“厚度”。)来求出。各厚度作为沿着外周侧壁11a的内表面与旋转炉底12的外周面12a相对的方向的长度进行了测量。测量以空气比为0.7的主燃烧器10为中心在两侧3m(单侧1.5m)的区域中进行,求出了厚度的最大值。将结果示于表2。
[0065]
利用工具的前端进行戳碰来确认附着物的强度。将即使利用工具的前端进行戳碰附着物也不会破坏的情况评价为“a”,将利用工具的前端进行戳碰而使附着物破坏的情况评价为“b”。将结果示于表2。
[0066]
通过icp发射光谱法对附着物进行了分析。基于分析结果来求出附着物的主要成分(最多的成分)。其结果是,附着物的主要成分如表2所示。
[0067]
(实验例2~6)
[0068]
除了将设于外周侧壁的一根主燃烧器的空气比变更为如表2所示以外,与实验例1同样地进行了还原铁的制造。另外与实验例1同样地对附着物的厚度的最大值进行了测量。另外,与实验例1同样地对附着物的强度和主要成分进行了评价。将结果示于表2。
[0069]
[表2]
[0070][0071]
将表2所示的空气比和附着物的厚度(最大值)的关系绘制于图6。如图6和表2所示,确认了当成为空气比小于1.0的还原气氛时,附着物的厚度显著增大。另外,确认了在空气比小于1.0的还原燃烧中形成的附着物较为牢固,含有金属锌作为主要成分。另一方面,在空气比为1.0以上的氧化燃烧中,附着物的厚度较小。该附着物含有氧化锌作为主要成分,是较脆的性状,因此确认了该附着物容易自附着面脱落。
[0072]
(实验例7)
[0073]
向在实验例1~6中使用的转底炉110供给使用电炉粉尘和碳料(粉煤)制作而成的团块,制造出还原铁。自导入部21导入到转底炉110内并进行加热,制造出还原铁。如图8所示,将主燃烧器10中的六根主燃烧器设为第1主燃烧器10a,将五根主燃烧器设为第2主燃烧器10b。第1主燃烧器10a的空气比均设为0.7,第2主燃烧器10b的空气比均设为1.1。
[0074]
在持续运转120天之后,目测检查转底炉110的内部,对附着物的有无进行了确认。其结果是,如图8所示,第1主燃烧器10a的下方的间隙32a、32b被附着物76堵塞。附着物76含有金属锌作为主要成分。另一方面,虽然在第2主燃烧器10b的下方的间隙32a、32b形成有少量的附着物,但是间隙32a、32b未被堵塞。该附着物含有氧化锌作为主要成分,是较脆的。由此能够确认,只要利用炉底燃烧器仅对空气比小于1.0的第1主燃烧器10a的下方的间隙32a、32b进行加热,就能够抑制旋转障碍,使稳定运转持续。

技术特征:


1.一种转底炉,其具备:圆环状的旋转炉底;环状的炉膛,其具有沿着所述旋转炉底的外周面配置的外周侧壁和沿着所述旋转炉底的内周面配置的内周侧壁;多根主燃烧器,该多根主燃烧器在所述外周侧壁和所述内周侧壁沿周向排列设置;以及多根炉底燃烧器,该多根炉底燃烧器对所述外周面与所述外周侧壁之间的间隙和所述内周面与所述内周侧壁之间的间隙进行加热,其特征在于,所述主燃烧器具有以小于1.0的空气比进行燃烧的第1主燃烧器和以1.0以上的空气比进行燃烧的第2主燃烧器,设于与距所述第2主燃烧器相比距所述第1主燃烧器更近的位置的所述炉底燃烧器的根数比设于与距所述第1主燃烧器相比距所述第2主燃烧器更近的位置的所述炉底燃烧器的根数多。2.根据权利要求1所述的转底炉,其特征在于,由所述炉膛和所述旋转炉底构成的环状的炉内空间具有:供以小于1.0的空气比进行燃烧的多根第1主燃烧器沿所述周向排列的第1区域、以及供以1.0以上的空气比进行燃烧的多根第2主燃烧器沿所述周向排列的第2区域,设于所述第1区域的所述炉底燃烧器的根数比设于所述第2区域的所述炉底燃烧器的根数多。3.根据权利要求1或2所述的转底炉,其特征在于,所有的所述炉底燃烧器设于与距所述第2主燃烧器相比距所述第1主燃烧器更近的位置。4.根据权利要求1或2所述的转底炉,其特征在于,当俯视观察时,设于与距所述第2主燃烧器相比距所述第1主燃烧器更近的位置的所述炉底燃烧器与最靠近该炉底燃烧器的所述第1主燃烧器之间的间隔是1.5m以下。5.根据权利要求3所述的转底炉,其特征在于,当俯视观察时,设于与距所述第2主燃烧器相比距所述第1主燃烧器更近的位置的所述炉底燃烧器与最靠近该炉底燃烧器的所述第1主燃烧器之间的间隔是1.5m以下。6.根据权利要求1或2所述的转底炉,其特征在于,所述多根主燃烧器的以所述旋转炉底的上表面为基准的高度是1.5m以下。7.根据权利要求3所述的转底炉,其特征在于,所述多根主燃烧器的以所述旋转炉底的上表面为基准的高度是1.5m以下。8.根据权利要求4所述的转底炉,其特征在于,所述多根主燃烧器的以所述旋转炉底的上表面为基准的高度是1.5m以下。9.根据权利要求5所述的转底炉,其特征在于,所述多根主燃烧器的以所述旋转炉底的上表面为基准的高度是1.5m以下。10.根据权利要求1或2所述的转底炉,其特征在于,所述转底炉具备:导入部,其向所述旋转炉底导入包含电炉粉尘和碳料的团块;以及导出部,其从所述旋转炉底导出还原铁。

技术总结


本实用新型提供一种转底炉(100),该转底炉能够在抑制旋转障碍的同时使设备费、维护工作和燃料的消耗量减少,该转底炉具备:旋转炉底(12);环状的炉膛(11),其具有外周侧壁(11a)和内周侧壁(11b);多根主燃烧器(10),该多根主燃烧器在外周侧壁(11a)和内周侧壁(11b)沿周向排列设置;以及多根炉底燃烧器(13a、13b),该多根炉底燃烧器对间隙(32a、32b)进行加热。主燃烧器(10)具有以小于1.0的空气比进行燃烧的第1主燃烧器(10A)和以1.0以上的空气比进行燃烧的第2主燃烧器(10B)。设于第1主燃烧器附近的炉底燃烧器的根数比设于第2主燃烧器附近的炉底燃烧器的根数多。炉底燃烧器的根数多。炉底燃烧器的根数多。


技术研发人员:

藤冈功气 岛真司 中山俊孝

受保护的技术使用者:

日铁工程技术株式会社

技术研发日:

2022.05.27

技术公布日:

2022/11/24

本文发布于:2024-09-21 18:35:21,感谢您对本站的认可!

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标签:燃烧器   侧壁   附着物   间隙
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