[发明专利]转底炉的排气通道装置及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及转底炉的排气通道装置及其运行方法。更详细而言，本发明涉及为了处理在对含有碳质还原材料和含氧化铁物质的原料进行加热而制造还原铁或粒状金属铁的转底炉内产生的排气，而在到达集尘设备的通道中间部设置的排气通道装置及其运行方法。

背景技术

以往，公知有具备外周壁、内周壁及配置于这些壁之间的圆环状的旋转炉台的转底炉。所述旋转炉台通常由圆环状的炉体框体、配置于所述炉体框体上的炉床隔热件以及配置于该炉床隔热件上的耐火物构成。

具有这种构造的转底炉用于钢坯等金属的加热处理或者可燃性废弃物的燃烧处理等，但是，近年来使用所述转底炉而从铁氧化物制造还原铁的方法受到关注。参照表示所述转底炉的设备构成的概要的图6对利用这种转底炉进行的还原铁制造工艺的一例进行说明。

首先，通过将铁氧化物(铁矿石、制钢灰尘等)及碳质还原剂(煤、焦炭等)混合而进行造粒，从而制造小球或煤饼(块状物)。该小球或煤饼通过将从所述小球或煤饼内产生的可燃性挥发成分加热到不着火这种程度的温度域，从而去除附着水分而成为干燥小球或干燥煤饼。

然后，使用适当的装入装置23将该干燥小球或干燥煤饼(还原铁原料24)向转底炉26中供给，从而在旋转炉台21上形成小球或煤饼层。该小球或煤饼层边向黑箭头方向旋转边被设置在炉内上方的燃烧器27的燃烧辐射加热而还原，从而进行金属化。接下来，金属化后的还原铁25通过冷却器28而被冷却，在发现能够耐受排出时及排出后处理的机械强度之后通过排出装置22向炉外排出。在将金属化后的还原铁25排出后，立即将干燥小球或干燥煤饼(还原铁原料24)装入，重复上述的过程而制造还原铁(例如，参照专利文献1)。

在用于这种还原铁的制造的转底炉中，在炉内产生的排气从设置在转底炉的圆周上的排气排出区域被向与该排气排出区域的顶部连接的排气通道诱导。被诱导到排气通道的排气在被设置于所述排气通道的中途、后段的排气处理设备处理后向系统外排出。然而，已知有如下情况，即，随着还原铁原料的还原或熔融过程中产生各种挥发杂质，从而发生排气通道的闭塞、腐食或耐火物的损伤。

因此，作为这种以往例的排气处理装置的操作方法，提出有防止排气吸引通道的闭塞、内衬耐火物的损伤的方法(参照专利文献2)。在该方法中，通过向转底炉排出的1100℃以上的排气中供给不活泼气体、气水状态的水、空气中的任意一种以上，从而排气吸引通道内的排气温度成为900～1100℃。

进一步而言，近年来，制造高纯度的粒状金属铁的工艺得到开发。在该工艺中，含有碳质还原材料和含氧化铁物质的原料在转底炉等还原熔融炉内被加热，在将该原料中的氧化铁固体还原后，将所生成的金属铁进一步加热而使其熔融，且边使其与钢坯成分分离边使其凝结。

然而，在制造该粒状金属铁的工艺中，存在排气量增加、排气温度上升的问题点。即，若排气量增加，则下游的排气通道装置、排气处理装置等设备容量增大，不但设备成本增加，随着灰尘积存的问题产生的运转成本也当然会增加。另外，若排气温度上升，则进一步要求下游设备的耐热性，因此设备成本和运转成本进一步增加。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2001-181720号公报

专利文献2：日本国专利第4427267号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供能够避免伴随着排气量的增加、排气温度的上升产生的问题且能够捕集灰尘，并且能够热效率良好地长期稳定工作的、将含有碳质还原材料和含氧化铁物质的原料加热而制造还原铁或粒状金属铁的转底炉的排气通道装置及其运行方法。

用于解决课题的手段

2.为了达成上述目的，在本发明的转底炉的排气通道装置中，所述转底炉对含有碳质还原材料和含氧化铁物质的原料进行加热而制造还原铁或粒状金属铁，所述转底炉的排气通道装置的特征在于，在所述转底炉的排气通道中依次分两级地配置有：对从所述转底炉排出的排气进行冷却而使所述排气中的金属盐固化的冷却部；使刚冷却后的所述排气碰撞而使固化后的所述金属盐落下的碰撞部；将碰撞后的所述排气向所述金属盐的落下方向以外的方向引导的方向转换通道。

优选所述冷却部具有：将从所述转底炉排出的排气冷却到1000～1200℃的温度的第一冷却部；将碰撞后的所述排气进一步冷却到450～900℃的温度的第二冷却部。

优选所述碰撞部具有：配设在紧接着所述第一冷却部的后面的排气通道内的第一碰撞部；配设在后接于所述第二冷却部的排气通道内的第二碰撞部。