[发明专利]熔融金属制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将含碳氧化金属团块等块状金属原料不进行预备还原，而直接利用电弧炉等的电加热熔融炉进行还原熔融来制造熔融金属的熔融金属制造装置。

背景技术

作为取代现有的高炉法或熔融还原法的新炼铁法，提出了各种利用回转炉床炉对含碳氧化金属团块进行预备还原而形成固体还原金属，并利用电弧炉或埋弧炉等电炉使该固体还原金属熔化而得到熔融金属的熔融金属制造工艺(例如，参照专利文献1～4参照)。

然而，现有的工艺需要回转炉床炉进行的预备还原工序和熔融炉进行的熔化工序这两个工序。伴随于此，由于需要从回转炉床炉向熔融炉的固体还原金属的移送机构，并且废气处理系统也需要回转炉床炉和熔融炉这双系统等，从而作为总工艺，存在设备成本升高，而且热损失也增大，能量原单位也无法充分减少的问题。

因此，本发明者对于不使用回转炉床炉，而仅通过电加热炉对含碳氧化金属团块进行还原并使其熔解来制造熔融金属的具体的方法，实施了各种研究，其结果是，完成了以下的发明，并已经进行了专利申请(日本国特愿2009-105397号；以下，将本专利申请的发明称为“在先申请发明”)。

如图2A及2B所示，上述在先申请发明的熔融金属制造装置的特征在于，使用将原料装入滑槽4、4设置在炉宽度方向的两端部2、2，将电极5设置在炉宽度方向的中央部，并将二次燃烧器6设置在平面状的炉上部1而成的固定式非倾动型电式加热炉在此简称为电弧炉，预先形成从滑槽4、4装入碳材A且具有朝向电极5下方的下降斜面的碳材填充层12，接着装入含碳氧化金属团块B而在碳材填充层(相当于本申请发明的“原料填充层”)12斜面上形成结块物层(相当于本申请发明的“块状金属原料层”)13，然后利用电极5进行电弧加热并使结块物层13下端部顺序熔融，在炉内形成熔融金属层14和熔渣层15，并使结块物层13沿着碳材填充层12斜面下降，并利用从二次燃烧器6吹入的含氧气体C，使从结块物层13产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热来将结块物层13加热。

根据上述在先申请发明，沿着形成在炉内的原料填充层的斜面使结块物层朝向电极移动，并利用从二次燃烧器吹入的含氧气体使从该结块物层产生的含CO气体燃烧，利用其辐射热将该结块物层自身加热而进行预备还原，在上述电极附近通过电弧加热对该预备还原的结块物层进行还原熔融而形成熔融金属，因此利用单一的工序就能直接从含碳氧化金属团块得到熔融金属，与现有方法相比，能够同时大幅减少设备成本及能量原单位。

然而，在上述在先申请发明的熔融金属制造装置中，装入炉中的结块物含有较多的粉时或结块物彼此在炉内产生烧结或热粘接时，会产生结块物层的卡挂而妨碍其顺畅的下降，无法适当地对结块物进行加热、还原、熔化，装置的性能可能会下降。并且，在产生上述的结块物层的卡挂时，在上述在先申请发明的熔融金属制造装置中，不停止炉的作业就不能消除卡挂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特表2000-513411号公报

专利文献2：日本国特表2001-515138号公报

专利文献3：日本国特表2001-525487号公报

专利文献4：日本国特开2003-105415号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够有效地预防在炉内产生块状金属原料层的卡挂，并且即使万一产生卡挂时，也不用停止作业就能够可靠地将其解除的熔融金属制造装置。