JPH09194963A - 吹錬炉の温度管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熔体温度を的確に管理する。 【解決手段】 複数の気流輸送装置３から吹錬炉１に供
給される製錬原料Ｍの給鉱量を各気流輸送装置３に付設
した秤量器１１でそれぞれ測定して所定時間における全
気流輸送装置の総給鉱量を算出し、その総給鉱量が所定
範囲に収まるように気流輸送装置３を制御することによ
って炉内温度を一定範囲に管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫化金属鉱等の連
続製錬に使用される吹錬炉の温度管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】調合鉱或いは銅精鉱に硅砂、石灰石、冷
剤、粉炭等を混合した製錬原料を、複数のバッチ式気流
輸送装置で吹錬炉に供給して連続製錬する場合、従来に
おいては、調合鉱或いは銅精鉱や硅砂、石灰石等の量
を、それぞれ衝撃式秤量器で測定したり、調合鉱等をホ
ッパーから抜き出すコンベア等の回転速度等から推定し
たりしてこれに基づき製錬原料の供給量を制御し、また
製錬原料と酸素の反応熱の不足から熔体温度が低下した
ような場合には、原料供給ベルトコンベア上に粉炭を追
加する等して炉内温度を一定範囲に保つようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の連続製錬方法では、炉内温度を迅速かつ正確に一定
範囲に保つことが意外に難しく、炉内温度の大きい変化
によって炉壁が損傷されて炉の寿命が短くなり、また、
スラグ粘度の変動幅が大きくなってスラグロスが上昇す
るなどの問題を生じていた。

【０００４】本発明の提案者は、鋭意研究の結果、炉内
温度の管理を難しくている原因が、製錬原料の給鉱量の
測定が非常に大雑把で誤差が大きいことにあり、また給
鉱量の変化と炉内温度の変化が密接に関係していること
を突き止めた。

【０００５】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、熔体温度を的確に管理することができる吹錬炉
の温度管理方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、製錬原料を供給する複数
のバッチ式気流輸送装置を備えた吹錬炉において、各気
流輸送装置から吹錬炉に供給される製錬原料の給鉱量を
各気流輸送装置に付設した秤量器でそれぞれ測定して所
定時間における全気流輸送装置の総給鉱量を算出し、そ
の総給鉱量が所定範囲に収まるように気流輸送装置を制
御することによって炉内温度を一定範囲に管理する構成
とした。

【０００７】上記において、各気流輸送装置から吹錬炉
に供給される製錬原料の単位時間当りの給鉱量を各気流
輸送装置に付設した秤量器でそれぞれ測定して全気流輸
送装置の単位時間当りの総給鉱量を算出し、該単位時間
当りの総給鉱量を所定時間加算してその算出時点におけ
る全気流輸送装置の総給鉱量とすることもできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明を実施する連続製錬
装置の一例を示すもので、図中符号１は吹錬炉である。
吹錬炉１には、該吹錬炉１にランス２の内管２ａを通し
て製錬原料Ｍを供給する複数のバッチ式気流輸送装置３
（図では１台しか示されておらず、他は省略されてい
る。）が設けられている。

【０００９】ランス２は、炉１の天井壁１ａに貫通され
た外管２ｂに内管２ａを挿入して成る。外管２ｂは、製
錬時に酸素富化空気を炉１内に吹き込むものである。

【００１０】気流輸送装置３は、受入れタンク４と加圧
タンク５とを主体とする。受入れタンク４は、調合鉱或
いは銅精鉱に、硅砂、石灰石、冷剤、粉炭等を混合した
製錬原料Ｍをコンベア等の搬送装置６から受けて一時的
に貯留するものであり、排出口４ｂに開閉バルブ７を有
する。また、加圧タンク５は、受入れタンク４から送り
込まれた製錬原料Ｍをバッチ式に気流輸送して炉１に供
給するもので、受入れタンク４の排出口４ｂとランス２
の内管２ａに、伸縮自在なゴム等のパイプ９，１０を介
してそれぞれ接続され、ロードセル等の秤量器１１，１
１によって支持されている。パイプ９，１０は加圧タン
ク５の上下移動を自由にして秤量器１１，１１による秤
量を可能にしている。秤量器１１は、計算、表示、印
刷、記憶等の機能を有するコンピュータ等の制御装置に
気流輸送装置３と共に接続されている。

【００１１】加圧タンク５には、該加圧タンク５に輸送
圧力空気を送り込むコンプレッサ等の圧力空気源１２
と、加圧タンク５内を負圧にして受入れタンク４から製
錬原料Ｍを投入させる減圧ポンプ１３とが連絡されてい
る。加圧タンク５の投入口５ａと排出口５ｂには開閉バ
ルブ１４，１５がそれぞれ設けられている。符号Ｍａは
熔体である。

【００１２】次に、本発明に係る吹錬炉の温度管理方法
の一実施形態を、上記の構成とされた連続製錬装置の作
用とともに図２ないし図４を参照して説明する。調合鉱
或いは銅精鉱に副原料や冷剤或いは粉炭等を混合した製
錬原料Ｍは、乾燥等の処理を経て搬送装置６で受入れタ
ンク４に運ばれて一旦貯留されてから、加圧タンク５に
投入される。

【００１３】製錬原料Ｍの受入れタンク４から加圧タン
ク５への投入は、開閉バルブ１４，１５を閉じて加圧タ
ンク５内を減圧ポンプ１３で負圧にしてから（図２のＡ
参照）、開閉バルブ７，１４を開けて行う（図２のＢ参
照）。適当量の製錬原料Ｍが加圧タンク５内に入れられ
たら、開閉バルブ７，１４を閉じて圧力空気源１２から
輸送空気を加圧タンク５内に送り込んで加圧する（図２
のＣ参照）。

【００１４】そして加圧タンク５内が所定圧力に達した
ところで開閉バルブ１５を開いて加圧タンク５内の製錬
原料Ｍを気流輸送し、炉１に供給する（図２のＤ参
照）。この際、ランス２の外管２ｂから酸素富化空気を
炉１内に吹き込むことは言うまでもない。製錬原料Ｍの
供給の終期、或いは終了後に、開閉バルブ１５を閉じて
加圧タンク５を負圧にし、開閉バルブ７，１４を開いて
製錬原料Ｍを受入れタンク４から加圧タンク５に投入す
る。以下上記のサイクルを繰り返して製錬原料Ｍを炉１
に供給する。

【００１５】なお、加圧タンク５の減圧（Ａ）、製錬原
料Ｍの加圧タンク５への投入（Ｂ）、加圧タンク５の加
圧（Ｃ）及び炉１への製錬原料Ｍの供給（Ｄ）に要する
時間は、一つの気流輸送装置３において毎回異なり、ま
た複数の気流輸送装置３において相互に異なるのが普通
である（図２参照）。

【００１６】各気流輸送装置３の秤量器１１は、気流輸
送装置３の作動中、上記Ａ〜Ｄの工程を通じて加圧タン
ク５の重量を計測し、計測信号を制御装置に出力する。
制御装置は、各気流輸送装置３の秤量器１１から出力さ
れる計測信号を受けて各気流輸送装置３の単位時間当り
の給鉱量を演算し、全気流輸送装置３の単位時間当りの
総給鉱量を算出する。

【００１７】全気流輸送装置３の単位時間当りの総給鉱
量は、図３から明らかなように、瞬間的に大きく変動
し、温度管理にそのまま利用することができない。この
ため、制御装置は、全気流輸送装置３の単位時間当りの
総給鉱量を所定時間加算してその算出時点における全気
流輸送装置３の総給鉱量とする。図３の曲線（イ）は、
上記で得られた、全気流輸送装置３の所定時間の総給鉱
量をなだらかに結んだものである。

【００１８】図４は、図３に示された給鉱曲線（イ）で
製錬原料Ｍを炉１に供給したときの炉内熔体温度を示す
ものである。両図の給鉱曲線（イ）と熔体温度曲線
（ロ）の対比から明らかなように、給鉱量が漸減すると
溶体Ｍａの温度が漸増し、また給鉱量が漸増すると熔体
温度が漸減しており、給鉱量と熔体温度とは反比例的に
対応している。

【００１９】給鉱量と熔体温度が非常に緊密に対応する
ことは、前に述べたように、給鉱量を正確に計測した結
果判明したものである。上例の場合、制御装置は、炉内
温度が低下してきたら給鉱量が減少するように、また炉
内温度が高くなってきたら給鉱量が増加するように気流
輸送装置３を制御して炉内温度が所定範囲内に収まるよ
うに管理する。

【００２０】制御装置による気流輸送装置３の制御は、
全気流輸送装置３、或いは一部の気流輸送装置３のサイ
クル時間を変えたり、一部の気流輸送装置３の運転を一
時的に停止させたりして行うのが一般的であるが、これ
に限られるものではない。製錬原料Ｍ中の副原料や冷
剤、或いは粉炭の量等によっては、給鉱量に炉内温度が
比例的に対応する場合もある。この場合は、制御装置に
よる気流輸送装置３の制御は上記の逆となる。

【００２１】また、所定時間における全気流輸送装置３
の総給鉱量の算出は、上記に限らず、例えば、図３の給
鉱曲線（イ）によるとか、或いは、供給開始直前（加圧
時）における加圧タンク５内の製錬原料Ｍの重量を、そ
の気流輸送装置３のその時の一作動サイクルに要した時
間で除してその気流輸送装置３の単位時間当りの給鉱量
を算出し、これに基づいて所定時間における全気流輸送
装置３の総給鉱量を算出するなど、種々の方法がある
が、特に制約はなく任意である。なお、後者の場合、秤
量器１１は気流輸送装置３が作動している間中連続して
重量を計測する必要はない。

【００２２】ところで、衝撃式秤量器と、コンベア等の
回転速度から重量を推測する秤量方式は、前者において
は調合鉱或いは銅精鉱や硅砂等の原料単体が秤量部材に
付着（鋳付き）する問題があり、また後者においては付
着の他に搬送ベルトがスリップする等の問題があって、
いずれも精度が低く、しかも各原料単体の誤差が加算さ
れるため、非常に秤量精度に劣るものである。しかし、
本発明においては、調合鉱或いは銅精鉱に硅石等を混合
した製錬原料Ｍを加圧タンク５においてロードセル等の
秤量器１１で直接測定するので、高い精度で秤量するこ
とができ、温度管理を的確に行うことができる。

【００２３】また、従来方式では、各原料単体を計量し
てからその原料単体を実際に炉に供給するまでにかなり
の時間差（１０〜２０分）があるため、各原料単体の供
給量を炉内温度によって調整するようにしても、上記の
時間差が障害となって迅速に温度管理することができな
いが、本発明においては、製錬原料Ｍを炉１に供給する
直前に秤量するので、炉内温度の変化に迅速に対処する
ことができる。

【００２４】また、吹錬炉１に付設されたボイラやコッ
トレル等の排ガス処理設備から出る煙灰は、比重や形状
がまちまちで発生量も一定せず、それらの平均化をはか
るためにタンクに入れると、詰って排出に支障が出るな
ど、極めて扱い難く正確な秤量が困難なものであるが、
本発明おいては、煙灰を製錬原料に混入しても温度管理
に大きな悪影響が出ることはなかった。

【００２５】本発明による吹錬炉の温度管理方法を実施
すると同時に、発熱に関与する副原料や冷剤或いは粉炭
等の量を変えて温度管理を実施することや、送風酸素濃
度を変えて温度管理を実施することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る吹
錬炉の温度管理方法は、製錬原料を供給する複数のバッ
チ式気流輸送装置を備えた吹錬炉において、各気流輸送
装置から吹錬炉に供給される製錬原料の給鉱量を各気流
輸送装置に付設した秤量器でそれぞれ測定して所定時間
における全気流輸送装置の総給鉱量を算出し、その総給
鉱量が所定範囲に収まるように気流輸送装置を制御する
ことによって炉内温度を一定範囲に管理する構成とした
ので、炉内の熔体温度を的確に管理することができる。
したがって、スラグ粘度を安定させることができ、スラ
グロスが低位に保たれ、また炉の寿命を長くすることが
できる。

【００２７】また、各気流輸送装置から吹錬炉に供給さ
れる製錬原料の単位時間当りの給鉱量を各気流輸送装置
に付設した秤量器でそれぞれ測定して全気流輸送装置の
単位時間当りの総給鉱量を算出し、該単位時間当りの総
給鉱量を所定時間加算してその算出時点における全気流
輸送装置の総給鉱量とする場合は、より迅速に熔体温度
を管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る吹錬炉の温度管理方法を実施す
る吹練炉の一例を示す概略構成図である。

【図２】 二台のバッチ式気流輸送装置の供給作動例を
示す図である。

【図３】 本発明の温度管理方法において全秤量器で秤
量された総給鉱量の一例を示す図である。

【図４】 図３の総給鉱量に対応する炉内温度を示す図
である。

【符号の説明】

１ 吹錬炉 ２ ランス ３ 気流輸送装置 ４ 受入れタンク ５ 加圧タンク １１ 秤量器 １２ 圧力空気源 １３ 減圧ポンプ Ｍ 製錬原料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製錬原料を供給する複数のバッチ式気流
   輸送装置を備えた吹錬炉において、各気流輸送装置から
   吹錬炉に供給される製錬原料の給鉱量を各気流輸送装置
   に付設した秤量器でそれぞれ測定して所定時間における
   全気流輸送装置の総給鉱量を算出し、その総給鉱量が所
   定範囲に収まるように気流輸送装置を制御することによ
   って炉内温度を一定範囲に管理することを特徴とする吹
   錬炉の温度管理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の吹錬炉の温度管理方法に
   おいて、各気流輸送装置から吹錬炉に供給される製錬原
   料の単位時間当りの給鉱量を各気流輸送装置に付設した
   秤量器でそれぞれ測定して全気流輸送装置の単位時間当
   りの総給鉱量を算出し、該単位時間当りの総給鉱量を所
   定時間加算してその算出時点における全気流輸送装置の
   総給鉱量とすることを特徴とする吹錬炉の温度管理方
   法。