JP2002310564A - 回転炉床炉の炉床構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペレットによって阻害されることなく炉床内
外周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止する。 【解決手段】 内周壁と外周壁の間に配設された円環状
の回転炉床２の内周縁と外周縁をキャスタブルにより成
形した枠体４２，４３で構成するとともに、これら枠体
４２，４３をそれぞれ周方向の複数個所で所定の間隙５
１，５２をあけて分割し、これら間隙５１，５２内にセ
ラミックシート６を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転炉床炉の炉床構
造に関し、特に、製鋼ダストペレット等の還元処理を行
うための回転炉床炉の、炉床構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鋼ダストや粉鉱等の再利用を図るため
に、製鋼ダスト等にバインダや還元材を混入して混練し
た後、生ペレットに造粒し、これを回転炉床炉へ供給し
て、加熱・還元等の熱処理をすることが行なわれてい
る。その一例を図４に示す。回転炉床炉１は同心円形の
内外の周壁１１，１２を有し、これら周壁１１，１２と
図略の底壁および頂壁によって矩形閉断面の炉内空間Ｓ
が円環状に形成されている。底壁上には内外の周壁１
１，１２との間に小間隙を形成して炉床２が位置し、こ
の炉床２は炉内空間Ｓに沿う円環状をなすとともに、図
略の駆動機構によって矢印方向へ回転移動させられてい
る。回転炉床炉１の炉内空間Ｓは周方向の複数位置に設
けたカーテンウォール３１〜３５によって周方向へ複数
の領域に区画されており、図４に示す例では、炉床２の
回転方向へそれぞれ給排室４１、予熱帯４２、加熱帯４
３、中間帯４４、還元帯４５に区画されている。加熱帯
４３、中間帯４４、および還元帯４５にはそれぞれ内外
の周壁１１，１２に必要数のバーナ６１〜６３が設けら
れている。

【０００３】装入口５１から炉内へ装入された製鋼ダス
ト等を原料とする球形の生ペレットＰは炉床２上へ落下
供給され、炉床２の移動に伴ってカーテンウォール３１
の下端縁で均されて、炉床２上面全体にほぼ均一に積層
載置される。生ペレットＰは予熱帯４２へ搬送されて、
ここで６００℃以下の低温で加熱され、内部の水分やガ
ス化成分が緩やかに蒸発気化して、爆裂等を生じること
なく乾燥させられる。乾燥したペレットＰは加熱帯４３
で加熱されてその温度が十分に上昇し、中間帯４４を経
て還元帯４５へ至って、その還元性雰囲気とペレットＰ
に含まれる還元材とによって、ペレットＰ中の金属酸化
物が金属に還元される。還元処理を終えたペレットＰは
給排室４１へ戻り、スクリューコンベア５３によって外
周壁に設けた排出口５２から炉外へ排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記回転炉
床炉において、炉床の内外周縁を、成形が容易な耐火キ
ャスタブルで形成すると、熱膨張によって炉床外周縁が
径方向外方へ拡大して炉の外周壁に接触する一方、炉床
内周縁においてもこれが浮き上がって炉の内周壁に接触
して、炉床の円滑な回転が妨げられるおそれがある。こ
れに対する対策として、炉床の内外周縁にそれぞれ膨張
変形を吸収するための一定間隙を形成することが考えら
れるが、十分な間隙寸法を確保しようとすると、小径の
ペレットが上記間隙内に侵入してこれを埋め、膨張吸収
の機能が阻害されるおそれがあった。

【０００５】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、ペレットによって阻害されることなく炉床内外
周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止できる回
転炉床炉の炉床構造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】上記目的を達成するため
に、本第１発明では、内周壁（１１）と外周壁（１２）
の間に配設された円環状の回転炉床（２）の内周縁と外
周縁を耐火キャスタブルにより成形した枠体（４２，４
３）で構成するとともに、これら枠体（４２，４３）を
それぞれ周方向の複数個所で所定の間隙（５１，５２）
をあけて分割し、これら間隙（５１，５２）内にセラミ
ックシート（６）ないしセラミックブランケットを充填
する。

【０００７】本第１発明において、炉内の熱を受けて内
周側および外周側の各枠体は周方向へ膨張し伸長する
が、分割部に形成された間隙が膨張代となって膨張変形
が吸収される。これにより、外周縁の枠体の径方向外方
への拡大が防止されて、外周壁との接触が回避されると
もに、内周縁の枠体の浮き上がりが防止されて、内周壁
との接触も回避される。上記各間隙内に充填されたセラ
ミックシート等は枠体の伸長変形による間隙の縮小に応
じて容易に収縮してその変形を妨げることがない上に、
小径のペレットが間隙内に侵入するのを防止して、当該
間隙による膨張吸収機能を保証する。

【０００８】本第２発明では、上記回転炉床（２）の外
周縁を構成する分割された枠体（４３）の、上記間隙
（５２）に臨む周方向の端部に上方へ開放する凹所（４
３２）を形成して、当該凹所（４３２）内に、周方向へ
複数列で耐火レンガ（７１）を埋設し、耐火レンガ（７
１）の隣接する列の間に所定の間隙（５３）を形成す
る。

【０００９】本第２発明においては、複数列の耐火レン
ガ間に形成される複数の間隙の和で、枠体に形成される
間隙の大きさにほぼ等しい膨張代を形成することができ
るから、耐火レンガの各列間に形成される各間隙を小径
のペレットが侵入しないような小さなものにすることが
できる。なお、この際、耐火レンガの各列間に形成され
る各間隙内にセラミックシート等を充填すれば、ペレッ
ト侵入防止にさらに効果的である。

【００１０】本第３発明では、上記凹所（４３２）を、
平面視で炉床（２）の径方向外方へ向けて漸次左右辺が
接近する台形状とする。本第３発明においては、スクリ
ューコンベアによって炉外へ送り出されるペレットが、
上記凹所内に埋設された耐火レンガ上を径方向外方へ通
過しても、これら耐火レンガがペレットの動きにつられ
て凹所から脱出することはない。

【００１１】本第４発明では、上記枠体（４２，４３）
を支持する金属フレーム（２２）を、枠体（４２，４
３）と同一位置で周方向へ分割してこれらの間に所定の
間隙（５４）を形成する。本第４発明によれば、金属フ
レームがその間隙を膨張代として枠体と一体に伸長変形
するから、枠体の浮き上がりがさらに効果的に防止され
る。

【００１２】本第５発明では、分割された上記金属フレ
ーム（２２）の一方に固定されて、金属フレーム（２
２）に形成された間隙（５４）を上方から覆うシールプ
レート（２２２）を設ける。本第５発明においては、金
属フレームの間隙を通って炉内雰囲気ガスが外気に放出
されることがない。

【００１３】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１には回転炉床炉１の炉床２の
垂直断面を示し、図２には内周側から見た炉床２の部分
斜視図を示す。内周壁１１と外周壁１２の間に位置する
一定幅の炉床２はその下半が上下二段の金属フレームと
２１，２２なっており、上側フレーム２２上に、詳細を
後述する耐熱炉床部２３が載設されている。図1におい
て、下側フレーム２１の下面の、内周位置と外周位置に
はそれぞれ全周にわたって延びるレール部材３１，３２
が設けられて、これらレール部材３１，３２に、フロア
側に設けた支持ローラ３３が下方から当接して炉床２が
支持されている。

【００１５】下側フレーム２１の内周に近い下面中間部
には全周にわたって延びるガイド部材３４が突設してあ
り、その内周垂直面に水平姿勢に支持されたガイドロー
ラ３５が当接して炉床２が径方向へ位置決めされてい
る。下側フレーム２１下面の外周に近い下面中間部には
全周にわたって延びるラックレール３６が設けられて、
そのレール面に形成された歯形にピニオン歯車３７が噛
合している。ピニオン歯車３７は外周壁１２の下方を水
平に貫通挿入された回転軸３８に装着されており、図略
の駆動手段で回転軸３８を回転させることにより、炉床
２が回転移動させられる。

【００１６】耐熱炉床部２３には上側フレーム２２上に
一定厚で形成された断熱キャスタブルよりなる断熱層４
１が設けられ、これは上側フレーム２２の上面全面を覆
うとともに、断熱層４１の内外周部は下方へ屈曲して上
側フレーム２２の内外周面を覆っている。上側フレーム
２２の内外周縁上面には周方向へ間隔をおいて、断熱層
４１を上方へ貫通するインサート金具４１１が突設され
ており、これらインサート金具４１１を覆って耐火キャ
スタブルが所定断面形状に成形されて枠体４２，４３と
なっている。内外周の枠体４２，４３間の環状空間内に
は上記断熱層４１上に断熱レンガを複数層（本実施形態
では４層）積層したレンガ層４４が設けられている。レ
ンガ層４４上には内外周の中間位置に一定厚の耐火キャ
スタブル層４５が形成され、これに隣接する内周側と外
周側に、二層に耐火レンガ７３，７４を積層した一定幅
のレンガ層４６，４７が設けられている。そして、耐火
キャスタブル層４５とレンガ層４６，４７を覆って、内
外周の枠体４２，４３上面と面一になるようにドロマイ
ト層４８が形成されている。ペレットはドロマイト層４
８上に供給積層されて従来技術で説明したように給排室
４１（図４）から、予熱帯４２、加熱帯４３、中間帯４
４、還元帯４５へ順次搬送される。

【００１７】内外周の各枠体４２，４３は、図３に示す
ように、周方向へ一定の間隔で分割されて複数の枠ブロ
ック４２１，４３１より構成されており、隣接する枠ブ
ロック４２１，４３１間には所定の間隙５１，５２が形
成されている。そして、これら各間隙５１，５２にはセ
ラミックファイバー製のセラミックシート６ないしセラ
ミックブランケットが充填してある。ここで、外周枠体
４３においては、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の
周方向の両端部が一定量凹陥させられて、平面視で外方
へ向けて漸次左右辺が接近する台形状の凹所４３２が形
成されており、これら凹所４３２内に複数の耐火レンガ
７１が埋設されている。各耐火レンガ７１は外方へ漸次
幅が小さくなる扇形に形成されて径方向へ複数設けられ
るとともに、周方向へ複数列（本実施形態では３列）並
べられており、耐火レンガ７１の隣接する列の間には所
定の間隙５３（図３）が形成されている。

【００１８】図２において、上記上側フレーム２２は枠
体４２，４３と同一位置で周方向へ複数に分割されてお
り、これら分割枠体２２１間には所定の間隙５４が形成
されるとともに、間隙５４を上方から覆うように一定幅
の金属製シールプレート２２２が径方向へ延設されてい
る。これらシールプレート２２２は一方の側縁が溶接さ
れることなくフリーとしてある。また、上記レンガ層４
４上に形成された耐火キャスタブル層４５は平面視で略
四角形のキャスタブルプレート４５１に内外方向および
周方向で分割され、これらキャスタブルプレート４５１
の周囲には互いに所定の間隙５５が形成されて、これら
間隙５５内にセラミックシート（図示略）が充填されて
いる。キャスタブルプレート４５１は周方向で一定間隔
毎に大きく離間させられて、この離間部分に、周方向へ
複数列（本実施形態では２列）で、径方向へ多数の耐火
レンガ７２が配設されている。そして、これら耐火レン
ガ７２の周囲や、耐火レンガ７２とキャスタブルプレー
ト４５１との間に所定の間隙５６が形成されるととも
に、間隙５６内にはセラミックシート６が充填されてい
る。

【００１９】内周側のレンガ層４６の耐火レンガ７３
は、平面視で図３に示すように内外二列で周方向へ多数
設けられて、各列間、枠体４２との間、キャスタブルプ
レート４５１との間、および最内周の耐火レンガ７２と
の間にそれぞれ所定の間隙５７が形成されて、これら間
隙５７内にセラミックシート（図示略）が充填されてい
る。外周側のレンガ層４７の耐火レンガ７４は、平面視
で内外４列に設けられて、各列間、枠体４３との間、キ
ャスタブルプレート４５１との間、および最外周の耐火
レンガ７２との間にそれぞれ所定の間隙５８が形成され
て、これら間隙５８内にセラミックシート（図示略）が
充填されている。また、上記各レンガ層４６，４７には
周方向へ一定間隔で相対的に大きい間隙８１，８２が形
成されて、これら間隙８１，８２内にセラミックシート
（図示略）が充填されている。

【００２０】このような炉床構造において、炉内の熱を
受けて内周側および外周側の各枠体４２，４３は枠ブロ
ック４２１，４３１が周方向へ膨張し伸長するが、枠ブ
ロック４２１，４３１間に形成された間隙５１，５２が
膨張代となって膨張変形が吸収される。この結果、枠体
４３の径方向外方への拡大が防止されて、外周壁１２と
の接触が回避される。同様に枠体４２の浮き上がりも防
止されて、内周壁１１との接触も回避される。この際、
間隙５１，５２内に充填されたセラミックシート６ない
しセラミックブランケットは枠ブロック４２１，４３１
の伸長変形に伴う間隙５１，５２の縮小に応じて容易に
収縮してその変形を妨げることがない上に、小径のペレ
ットが間隙５１，５２内に侵入するのを防止して、当該
間隙５１，５２による膨張吸収機能を保証する。

【００２１】特に、本実施形態では、上側フレーム２２
を枠体４２，４３と同一位置で周方向へ分割して所定の
間隙５４を形成したから、上側フレーム２２が上記間隙
５４を膨張代として枠体４２と一体に伸長変形し、これ
によって枠体４２の浮き上がりがさらに効果的に防止さ
れる。また、上記上側フレーム２２の間隙５４をシール
プレート２２２で上方から遮蔽したから、炉内の雰囲気
ガスが外気に放出されることはない。

【００２２】本実施形態ではさらに、外周側枠体４３に
おいて、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の周方向の
両端部に凹所４３２を形成して、ここに、周方向へ複数
列で耐火レンガ７１を埋設し、耐火レンガ７１の隣接す
る列の間に間隙５３を形成したことにより、複数の間隙
５３の和で間隙５２の大きさにほぼ等しい膨張代を形成
すれば良いから、各間隙５３を小径のペレットＰが侵入
しない小さなものにすることができる。また、上記凹所
４３２は平面視で外方へ向けて漸次左右辺が接近する台
形状としてあるから、スクリューコンベア５３（図４）
によって炉外へ送り出されるペレットＰが耐火レンガ７
１上を径方向外方へ通過しても、これら耐火レンガ７１
がペレットの動きにつられて凹所４３２から脱出するこ
とはない。

【００２３】さらに本実施形態では、炉床中間部の耐火
キャスタブル層４５と内外の枠体４２，４３との間にレ
ンガ層４６，４７を設けて、内周側のレンガ層４６を内
外二列の耐火レンガ７３で構成するとともに、熱膨張変
形の大きい外周側のレンガ層４７を内外４列の耐火レン
ガ７４でそれぞれ構成して、各列間に間隙５７，５８を
形成するようにしたから、小径のペレットが侵入しない
程度の大きさの間隙５７，５８の和として十分に大きな
膨張代を特に炉床２の径方向へ確保することができる。
これにより、耐火キャスタブル層４５の膨張を吸収し
て、その浮き上がり等を防止することができる。

【００２４】また、耐火キャスタブル層４５を略四角形
のキャスタブルシート４５１に分割してこれらの周囲に
間隙５５を形成したから、これら間隙５５によってキャ
スタブルシート４５１の膨張が吸収されて、耐火キャス
タブル層４５の浮き上がり等がさらに効果的に防止され
る。加えて、周方向の複数列のキャスタブルシート４５
１毎に、周方向へ所定の間隙５６を形成する複数列の耐
火レンガ７２を配設したから、これによっても、小径の
ペレットの侵入を防止しつつ周方向への十分に大きな膨
張代を確保して、キャスタブルシート４５１の膨張変形
を吸収し、その浮き上がり等を回避することができる。
なお、本実施形態では、一定厚の断熱キャスタブルより
なる断熱層４１で上側フレーム２２の上面全面を覆うよ
うにしたから、上側フレーム２２の温度上昇とこれに伴
う膨張変形を可及的に小さくすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明の回転炉床炉の炉
床構造によれば、ペレットによって阻害されることなく
炉床内外周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回転炉床炉の炉床の
垂直断面図である。

【図２】回転炉床炉の炉床の部分斜視図である。

【図３】回転炉床炉の炉床の部分平面図である。

【図４】回転炉床炉の全体水平断面図である。

【符号の説明】

１…回転炉床炉、１１…内周壁、１２…外周壁、２…回
転炉床、２２…上側フレーム、２２２…シールプレー
ト、４２，４３…枠体、４３２…凹所、５１，５２，５
３，５４…間隙、６…セラミックシート、７１…耐火レ
ンガ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K050 AA02 BA00 CA09 CB02 CB08 4K051 AA04 BE00 KA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周壁と外周壁の間に配設された円環状
   の回転炉床の内周縁と外周縁を耐火キャスタブルにより
   成形した枠体で構成するとともに、これら枠体をそれぞ
   れ周方向の複数個所で所定の間隙をあけて分割し、これ
   ら間隙内にセラミックシートないしセラミックブランケ
   ットを充填したことを特徴とする回転炉床炉の炉床構
   造。
2. 【請求項２】 前記回転炉床の外周縁を構成する分割さ
   れた前記枠体の、前記間隙に臨む周方向の端部に上方へ
   開放する凹所を形成して、当該凹所内に、周方向へ複数
   列で耐火レンガを埋設し、耐火レンガの隣接する列の間
   に所定の間隙を形成した請求項１に記載の回転炉床炉の
   炉床構造。
3. 【請求項３】 前記凹所を、平面視で炉床の径方向外方
   へ向けて漸次左右辺が接近する台形状とした請求項２に
   記載の回転炉床炉の炉床構造。
4. 【請求項４】 前記枠体を支持する金属フレームを、前
   記枠体と同一位置で周方向へ分割してこれらの間に所定
   の間隙を形成した請求項１ないし３のいずれかに記載の
   回転炉床炉の炉床構造。
5. 【請求項５】 分割された前記金属フレームの一方に固
   定されて、前記金属フレームに形成された間隙を上方か
   ら覆うシールプレートを設けた請求項４に記載の回転炉
   床炉の炉床構造。