Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3263928B2 - Continuous heating melting method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3263928B2 - Continuous heating melting method - Google Patents

Continuous heating melting method

Info

Publication number
JP3263928B2
JP3263928B2 JP09642496A JP9642496A JP3263928B2 JP 3263928 B2 JP3263928 B2 JP 3263928B2 JP 09642496 A JP09642496 A JP 09642496A JP 9642496 A JP9642496 A JP 9642496A JP 3263928 B2 JP3263928 B2 JP 3263928B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melted
furnace
heating
melting
heating medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09642496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08260064A (en
Inventor
榮夫 橋田
修一 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP09642496A priority Critical patent/JP3263928B2/en
Publication of JPH08260064A publication Critical patent/JPH08260064A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3263928B2 publication Critical patent/JP3263928B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属や鉱石等の被溶解
材を連続的に加熱溶解して所望温度の溶湯を連続的に得
ることのできる加熱溶解方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat melting method capable of continuously melting a material to be melted such as a metal or ore to continuously obtain a molten metal at a desired temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋳鉄の溶解装置としては、キュポラ及
び、るつぼ型誘導炉がよく知られており広く利用されて
いる。キュポラは精錬された良質の金属溶湯(以下、溶
湯と略称)が連続的に得られる連続溶解炉であり、誘導
炉は細かい材料も使用できる成分調節が容易な間欠溶解
炉である。これらは、それぞれ一長一短があり、現在で
はこれら両者を併用した二重溶解法も広く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art As an apparatus for melting cast iron, cupolas and crucible-type induction furnaces are well known and widely used. Cupola is a continuous melting furnace in which high-quality refined molten metal (hereinafter, abbreviated as molten metal) is continuously obtained, and an induction furnace is an intermittent melting furnace in which fine materials can be used and components can be easily adjusted. These have advantages and disadvantages, respectively. At present, the double dissolution method using both of them has been widely used.

【0003】なお、この種の技術に関連するものとして
は、例えば、特公昭52−48564号公報が挙げられ
る。
[0003] Japanese Patent Publication No. 52-48564 discloses a technique related to this kind of technology.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】キュポラはコークスを
高温燃焼させるために、炉内に大量の空気を吹き込む必
要があり、したがって炉内のガス流速が大きく、例え
ば、銑ダライのような細かい材料は酸化されたり溶融す
る前にガスの流れによって溶解装置外に排出されるため
溶解困難である。また、材料を加熱溶融する熱源はコー
クスの燃焼によるため高温にするには不完全燃焼が伴
い、特に1,500℃以上の出湯温度を得るためには効
率が下がり温度制御も困難である。
Cupola requires a large amount of air to be blown into the furnace in order to burn coke at a high temperature. Therefore, the gas flow rate in the furnace is large. For example, fine materials such as pig iron Before being oxidized or melted, it is difficult to dissolve because it is discharged out of the melting device by the gas flow. Further, since the heat source for heating and melting the material is caused by the combustion of coke, a high temperature is accompanied by incomplete combustion. In particular, in order to obtain a tapping temperature of 1,500 ° C. or higher, the efficiency is lowered and the temperature control is difficult.

【0005】一方、誘導炉は単なる材料の誘導加熱のみ
で溶解を行うため精錬効果は望めない。また、基本的に
間欠溶解法であり連続的な鋳造装置に溶湯を供給するに
は不便であるという問題点がある。
[0005] On the other hand, the induction furnace melts only by mere induction heating of the material, so that no refining effect can be expected. In addition, there is a problem that it is basically an intermittent melting method and it is inconvenient to supply molten metal to a continuous casting apparatus.

【0006】また、従来の技術に挙げた特公昭52−4
8564号公報では、キュポラの上部に誘導コイルを設
置して材料を加熱しようとしているが、コークス層の加
熱は何ら考慮されておらず、従って大量の空気を吹き込
む為の不利、高温を効率良く得るための方策については
改善されていない。
Further, Japanese Patent Publication No. Sho 52-4 mentioned in the prior art
In Japanese Patent No. 8564, an induction coil is installed above a cupola to heat a material. However, heating of a coke layer is not considered at all, and thus disadvantageousness for blowing a large amount of air and high temperature can be efficiently obtained. The measures for this have not been improved.

【0007】つまり、誘導炉と燃焼炉を併用した上記従
来の溶解法は、低温部加熱に電磁誘導加熱を、そして高
温部加熱にコークスによる燃焼加熱を行う連続溶解技術
に関する提案であるが、以下に述べるような問題点があ
り、実用レベルに達していない。
That is, the above-mentioned conventional melting method using both an induction furnace and a combustion furnace is a proposal for a continuous melting technique in which electromagnetic induction heating is used for heating a low-temperature part and combustion heating using coke is used for heating a high-temperature part. However, it has not reached the practical level.

【0008】すなわち、この種の従来技術においては、
溶解材料が投入される炉内上部の低温部加熱において誘
導加熱が用いられているが、流動する被溶解材である金
属材料のみを誘導加熱するいわば予備加熱手段として用
いるものであり、電力での予備加熱は経済的に高価であ
り実用的でない。また、炉内下部に位置する高温部加熱
は、コークスによる燃焼方式であるため、コークスの不
完全燃焼によるCOの生成に伴う効率の低下、大量の排
ガス発生に伴う装置の大型化と公害防止対策の必要性、
細かい被溶解材料がガス流で飛散し溶解困難となる点、
さらには燃焼に伴い、ガス中の酸素による金属の酸化が
起こり、十分な還元が進行せず、酸化物がスラグとなる
といった問題があった。
That is, in this kind of prior art,
Induction heating is used in the low-temperature part heating of the upper part of the furnace where the molten material is charged, but it is used as so-called pre-heating means for induction heating only the metallic material that is the flowing material to be melted, and it uses electric power. Preheating is economically expensive and impractical. In addition, the heating of the high-temperature section located in the lower part of the furnace is a combustion method using coke, so the efficiency is reduced due to CO generation due to incomplete combustion of coke, the equipment is enlarged due to the generation of a large amount of exhaust gas, and measures to prevent pollution are taken. Need,
The point that the material to be melted is scattered by the gas flow and becomes difficult to dissolve,
Further, there is a problem that the metal is oxidized by oxygen in the gas with the combustion, sufficient reduction does not proceed, and the oxide becomes slag.

【0009】したがって、本発明の目的は、上記従来の
問題点を解消することにあり、その目的は銑ダライのよ
うな細かい材料も使用でき、酸素、窒素等の含有ガス量
の少ない高品質の溶湯を連続的に、しかも安定に温度調
製されて得られる改良された電磁誘導加熱による溶解方
法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to use a fine material such as pig iron and to provide a high-quality material having a small content of gas such as oxygen and nitrogen. It is an object of the present invention to provide an improved method for dissolving a molten metal by electromagnetic induction heating, wherein the temperature is continuously and stably adjusted.

【0010】上記目的を達成するための本発明の連続的
加熱溶解方法は、炉底部に出湯口が設けられ、上部に被
溶解材投入口が設けられている炉の底部上に炭素材及び
導電性のある耐火物の少なくとも一方の材料を加熱媒体
として積層し、炉壁の外周に設けられた電磁コイルに電
力を供給することにより、この積層した加熱媒体を電磁
誘導加熱によって加熱し、加熱されているこの加熱媒体
上に被溶解材を連続的に投入して被溶解材を加熱溶解
し、この溶湯を出湯口から流出させる被溶解材の連続的
加熱溶解方法であって、前記電磁誘導加熱においては、(1)炉壁の外周に電磁コイルが所定高さ巻回された溶
解炉内に、前記電磁コイルの高さよりも低く加熱媒体を
炉内下部から積層し、それを予め電磁誘導加熱で加熱す
る段階と、 (2)前記電磁コイルに供給する電力を一定値に設定し
た状態で、前記積層された加熱媒体に誘導加熱量の20
〜50%を与え、残りの80〜50%を被溶解材に与え
るように前記被溶解材を炉内に投入し前記加熱媒体上に
積層して、前記加熱媒体の積層厚さに基づいて所望温度
の出湯が得られるように前記電磁コイルに生じる電圧も
しくはインピーダンスを予め基準値として設定する段階
と、 (3)前記被溶解材が溶解し炉内の被溶解材が減少する
に伴い前記電磁コイルに生じる電圧もしくはインピーダ
ンスの変動分を前記予め設定された基準値と比較して検
出し、前記検出した電圧もしくはインピーダンスの変動
分を補償するように前記被溶解材を炉内に再投入する段
階とを有して成る ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a continuous heating and melting method according to the present invention provides a carbon material and a conductive material on a bottom of a furnace provided with a tap hole at the bottom of the furnace and an inlet for material to be melted at the top. By laminating at least one material of a refractory having a property as a heating medium and supplying power to an electromagnetic coil provided on the outer periphery of the furnace wall, the laminated heating medium is heated by electromagnetic induction heating and heated. A method for continuously heating and melting a material to be melted by continuously charging the material to be melted onto the heating medium, and melting the material to be melted, and flowing out the molten metal from a tap hole. In (1) the melting of the electromagnetic coil wound around the outer periphery of the furnace wall at a predetermined height
In the furnace, a heating medium lower than the height of the electromagnetic coil
Laminate from the lower part of the furnace and heat it in advance by electromagnetic induction heating
A step that, (2) the power supplied to the electromagnetic coil is set to a constant value
In the state of being heated, the induction heating amount of 20
About 50%, and the remaining 80-50% to the material to be melted.
Put the material to be melted into the furnace so that
Laminate the desired temperature based on the lamination thickness of the heating medium
So that the voltage generated in the electromagnetic coil is
Or setting the impedance as a reference value in advance
If, (3) the melting material of the object to be dissolved material dissolved furnace is reduced
Voltage or impedance generated in the electromagnetic coil
The variation of the sensing is compared with the preset reference value and detected.
Output and fluctuation of the detected voltage or impedance
Re-introducing the material to be melted into the furnace so as to compensate for the
And a floor .

【0011】そして好ましくは、上記電力に対応する電
圧を受け、この電圧を基準電圧と比較して大きい場合に
は炉内に被溶解材を投入し、小さい場合には投入を停止
させるよう自動的に投入量を制御し、それによって出湯
口から流出する溶湯の温度を所定温度に調節するように
構成することである。
Preferably, a voltage corresponding to the electric power is received, and when the voltage is higher than a reference voltage, the material to be melted is charged into the furnace when the voltage is higher, and when the voltage is lower, the charging is stopped. To control the temperature of the molten metal flowing out of the tap hole to a predetermined temperature.

【0012】さらに具体的には、炉底部に出湯口が設け
られ、上部に被溶解材投入口が設けられている炉の底部
上に炭素材及び導電性のある耐火物の少なくとも一方の
材料を加熱媒体として積層し、炉壁の外周に設けられた
電磁コイルに電力を供給することにより、この積層した
加熱媒体を電磁誘導加熱によって加熱し、加熱されてい
るこの加熱媒体上に被溶解材を連続的に投入して被溶解
材を加熱溶解し、この溶湯を出湯口から連続的に流出さ
せる被溶解材の連続的加熱溶解方法であって、前記電磁
誘導加熱においては、電磁コイルに供給する電力を電源
側の電力制御装置により一定に制御すると共に、加熱媒
体及び被溶解材がそれぞれ発熱する熱量の比率を予め一
定値に定めておき、投入された被溶解材が溶解するに伴
い変動する電磁コイルのインピーダンス変動分を、電磁
コイルに印加する電圧もしくは電流の何れか一方を変化
させることによって補償し、前記電力に対応する電圧を
受け、この電圧を基準電圧と比較して大きい場合には炉
内に被溶解材を投入し、小さい場合には投入を停止させ
るよう投入量を制御し、それによって出湯口から流出す
る溶湯の温度を所定温度に調節するように構成すること
を特徴としている。
More specifically, a tap hole is provided at the bottom of the furnace, and at least one of a carbon material and a conductive refractory is placed on the bottom of the furnace where a material to be melted is provided at the top. By laminating as a heating medium and supplying power to an electromagnetic coil provided on the outer periphery of the furnace wall, the laminated heating medium is heated by electromagnetic induction heating, and the material to be melted is heated on the heated heating medium. A method of continuously heating and melting a material to be melted by continuously charging and melting the material to be melted and continuously flowing out the molten metal from a tap hole. In the electromagnetic induction heating, the method is to supply the material to an electromagnetic coil. The power is controlled to be constant by the power control device on the power supply side, and the ratio of the amount of heat generated by the heating medium and the material to be melted is set to a constant value in advance, and the ratio fluctuates as the material to be melted melts. Electromagnetic Compensating for the change in impedance of the coil by changing either the voltage or the current applied to the electromagnetic coil, receiving a voltage corresponding to the power, and comparing the voltage with a reference voltage if the voltage is higher than the reference voltage. It is characterized in that the material to be melted is charged into the inside, and when it is small, the charging amount is controlled so as to stop the charging, whereby the temperature of the molten metal flowing out of the tap hole is adjusted to a predetermined temperature.

【0013】そして、上記電圧を監視して被溶解材投入
口から複数種類の被溶解材をそれぞれ所定量秤量して炉
内に投入するに際しては、前記複数種類の被溶解材のそ
れぞれの秤量データを受領して演算装置により各秤量デ
ータを積算するとともに、それらの積算量の配合比率が
所定の範囲内にあるか否かを判断して、任意の被溶解材
の積算値がこの所定の範囲を越えた場合に、その被溶解
材の取り出し作業を停止させるように被溶解材の取り出
し動作を制御することである。
When monitoring the voltage and weighing a plurality of types of materials to be melted in predetermined amounts from the material inlet, and putting them into the furnace, the respective weighing data of the plurality of types of material to be melted are measured. Is received, the weighing data is integrated by the arithmetic unit, and it is determined whether or not the blending ratio of the integrated amounts is within a predetermined range. Is to control the operation of taking out the material to be melted so as to stop the work of taking out the material to be melted when the value exceeds.

【0014】そしてさらに好ましくは、上記積層した材
料(加熱媒体)上に被溶解材を投入する前に、この積層
した加熱媒体を予熱することであり、そのためには例え
ば被溶解材を積層した加熱媒体上に投入する前に、上記
出湯口から炉の内部のガスを吸引することにより積層し
た加熱媒体の下部を加熱し、加熱媒体の上部が被溶解材
の溶解温度に達した時に出湯口を閉塞し、加熱媒体の重
量を越えない量の金属材料を投入して溶解し、この金属
材料の投入から所定時間の後に出湯口を開放するととも
に、被溶解材を加熱媒体上に投入することである。
[0014] More preferably, before the material to be melted is put on the laminated material (heating medium), the laminated heating medium is preheated. Before charging on the medium, the lower part of the laminated heating medium is heated by sucking the gas inside the furnace from the tap hole, and when the upper part of the heating medium reaches the melting temperature of the material to be melted, the tap port is turned on. By closing and closing the metal material in an amount not exceeding the weight of the heating medium and dissolving it, opening the tap hole a predetermined time after the introduction of the metal material, and pouring the material to be melted onto the heating medium. is there.

【0015】電磁誘導加熱は、炉の外壁に装架された電
磁コイルに高周波エネルギーを印加することにより行わ
れる。通常使用される高周波エネルギーは、周波数が5
00〜5,000Hzであり、出力が100〜10,0
00kWである。
The electromagnetic induction heating is performed by applying high-frequency energy to an electromagnetic coil mounted on the outer wall of the furnace. Commonly used high frequency energy has a frequency of 5
100 to 5,000 Hz and output of 100 to 10,000
00 kW.

【0016】代表的な電磁誘導加熱による好ましい発熱
量の配分は、炉底部に積層した加熱媒体の発熱量が20
〜50%であり、その上に投入した被溶解材の発熱量が
残りの80〜50%である。これにより出湯口から1,
400〜1,600℃の溶融鋳鉄を連続的に得ることが
できる。
A preferable calorific value distribution by the typical electromagnetic induction heating is that the calorific value of the heating medium laminated on the furnace bottom is 20 mm.
5050%, and the calorific value of the material to be melted put thereon is the remaining 80 % 50%. With this, it is 1,
It is possible to continuously obtain molten cast iron at 400 to 1,600 ° C.

【0017】加熱媒体として炉底部に積層する材料は、
好ましくはコークスであり、例えば3,000〜10,
000μΩcmの固有抵抗を有するものが使用される。
また、被溶解材料は、例えば通常屑鉄と称されているス
クラップ、プレス屑、さらには銑ダライのような細かい
金属材料が使用される。銑ダライのような細かい材料は
単独でも使用できるが、通常はスクラップやプレス屑に
例えば20〜60%混合したものが使用される。
The material laminated on the bottom of the furnace as a heating medium is as follows:
Preferably, it is coke, for example, 3,000 to 10,
One having a specific resistance of 000 μΩcm is used.
Further, as the material to be melted, for example, fine metal materials such as scrap, press waste, and pig iron which are usually called scrap iron are used. Fine materials such as pig iron can be used alone, but usually a mixture of scrap and press waste, for example, 20 to 60% is used.

【0018】[0018]

【作用】発熱媒体となる炭素材又は導電性のある耐火物
は、金属に比較して電気抵抗が大きいが、例えば、約
5,000μΩcmの固有抵抗を有するコークスは高周
波誘導加熱にて充分加熱できることから、被溶解材、例
えば金属を溶解するための誘導加熱量の一部を炉底部に
充填されたコークスに与えることにより、空気が全く存
在しない雰囲気で、従って燃焼を利用しないで、このコ
ークスを加熱媒体として金属溶解に必要な温度にまで加
熱することができる。
The carbon material used as a heating medium or a conductive refractory has a higher electrical resistance than a metal. For example, coke having a specific resistance of about 5,000 μΩcm can be sufficiently heated by high-frequency induction heating. By applying a part of the induction heating amount for melting the material to be melted, for example, the metal to the coke filled in the furnace bottom, the coke can be removed in an atmosphere where no air is present, and thus without using combustion. As a heating medium, it can be heated to a temperature necessary for melting the metal.

【0019】この方法は燃焼法と異なり酸素・窒素の殆
ど存在しない高温の雰囲気を作ることができるととも
に、コークスに与える加熱量の比率を変えることにより
温度を制御することができる。
In this method, unlike the combustion method, a high-temperature atmosphere in which oxygen and nitrogen hardly exist can be created, and the temperature can be controlled by changing the ratio of the amount of heating applied to the coke.

【0020】具体的には炉内の誘導加熱領域内のコーク
スの量と金属の量との比率を一定に保つことにより、こ
のコークスと金属が吸収する電力の比率を一定にして溶
解速度に関係なく一定の温度の雰囲気を得ることができ
る。例えば、コークスに誘導加熱量の20〜50%を与
え、残りの80〜50%を金属に与えることにより、こ
の雰囲気中に溶融した金属を滴下接触させて加熱・精錬
を行うことができ、銑ダライのような酸化され易い材料
を使用しても殆どスラグを発生させることなく一定温度
で溶解することができる。
Specifically, by maintaining a constant ratio between the amount of coke and the amount of metal in the induction heating zone in the furnace, the ratio of the power absorbed by the coke and the metal is kept constant to affect the melting rate. And a constant temperature atmosphere can be obtained. For example, by giving 20 to 50% of the induction heating amount to the coke and giving the remaining 80 to 50% to the metal, the molten metal can be dropped and brought into contact with the atmosphere to perform heating and refining. Even if a material that is easily oxidized such as Dalai is used, it can be melted at a constant temperature with almost no slag.

【0021】なお、炭素材はいずれのものでも使用でき
るが、固定抵抗3,000μΩcm未満のコークスは価
格が高く経済的に見合わないばかりか、黒鉛化が進んで
いるため溶解した金属(例えば鋳鉄)中の炭素が多くな
り過ぎ、また、10,000μΩcm超過のコークスは
加熱するのが困難なため固有抵抗は3,000〜10,
000μΩcmのものを使用するのが好ましい。
Although any carbon material can be used, coke having a fixed resistance of less than 3,000 μΩcm is not only economically expensive and unsuitable, but also because of the progress of graphitization, a molten metal (for example, cast iron) )) Is too much, and coke exceeding 10,000 μΩcm is difficult to heat, so that the specific resistance is 3,000-10,000.
It is preferable to use one of 000 μΩcm.

【0022】また、本発明は連続溶解装置を使用するた
め材料の予熱が連続的に効率良く行えることも特長であ
る。なお、本発明の電磁誘導加熱においては、予熱によ
る加熱量を含めた全加熱量に対し、加熱媒体となる炭素
材部分への誘導加熱量の割合を20%未満にすると、溶
融後の加熱量が減少するため出湯する溶湯の温度が1,
400℃未満と低くなり過ぎ、逆に50%を越えると溶
融後の加熱量が増加して1,600℃を越え、過熱を引
き起こす。このため、出湯温度を1,400〜1,60
0℃に設定したい場合には、炭素材部分への誘導加熱量
の割合を上述のごとく20〜50%の範囲とするのが実
用上好適な運転条件となる。
Further, the present invention is characterized in that preheating of the material can be continuously and efficiently performed because a continuous melting apparatus is used. In the electromagnetic induction heating of the present invention, if the ratio of the amount of induction heating to the carbon material portion serving as a heating medium is less than 20% of the total heating amount including the amount of heating by preheating, the heating amount after melting is reduced. The temperature of the molten metal to be discharged is 1,
If it is less than 400 ° C., it will be too low, and if it exceeds 50%, the amount of heating after melting will increase and exceed 1,600 ° C., causing overheating. Therefore, the tapping temperature is set to 1,400 to 1,60
When it is desired to set the temperature at 0 ° C., it is a practically preferable operating condition that the ratio of the amount of induction heating to the carbon material portion is in the range of 20 to 50% as described above.

【0023】さらに高周波エネルギーの電源出力100
kW未満、周波数5,000Hz超過では装置が小さく
なり過ぎ、また出力10,000kW超過、周波数50
0Hz未満では装置が大きくなり過ぎる傾向にある。し
たがって、鋳鉄溶解の場合には、電源出力100〜1
0,000kW、周波数500〜5,000Hzの範囲
で行なうのが望ましい。
Further, a power output 100 of high frequency energy
Below kW, over 5,000 Hz, the device becomes too small, and output over 10,000 kW, frequency 50
If it is less than 0 Hz, the device tends to be too large. Therefore, in the case of casting iron melting, the power output 100 to 1
It is desirable to perform the operation in a range of 0000 kW and a frequency of 500 to 5,000 Hz.

【0024】また、作業開始時には炉が充分加熱されて
いないため出湯温度が低くなる傾向にあるが、この場合
には出湯口を一時的に閉鎖し、予め銑ダライの如き金属
材料を投入し、炉内に溶融金属を溜め、この金属を誘導
加熱することにより、温度を上げることができる。
At the beginning of the operation, the tapping temperature tends to be low because the furnace is not sufficiently heated. In this case, the tapping hole is temporarily closed, and a metal material such as pig iron is charged in advance. The temperature can be raised by accumulating the molten metal in the furnace and induction heating the metal.

【0025】なお、誘導加熱において、高周波エネルギ
ー印加手段(電源)と誘導加熱用電磁コイルとの間に高
周波エネルギー制御手段を接続することは、出力変動を
安定化する上で有効である。つまり、炉内に被溶解材を
投入すると、その材質及び投入状態によりコイルのイン
ピーダンスが変動するが、この変動分を、この制御手段
の電圧または電流変動で安定に補償し、出力等を一定に
するものである。
In the induction heating, connecting the high-frequency energy control means between the high-frequency energy applying means (power supply) and the induction heating electromagnetic coil is effective in stabilizing the output fluctuation. In other words, when the material to be melted is charged into the furnace, the impedance of the coil fluctuates depending on the material and the charging state. This variation is stably compensated for by the voltage or current fluctuation of the control means, and the output and the like are kept constant. Is what you do.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。図1は本発明の連続的加熱溶解方法を実施するの
使用する溶解装置の全体構成を、図2は誘導加熱部の断
面構造をそれぞれ模式的に示している。はじめに使用す
る装置の全体構成について説明し、それに続いて実際の
連続的加熱溶解方法の一例を説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an entire configuration of a melting apparatus used for carrying out the continuous heating and melting method of the present invention, and FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of an induction heating section. First, the overall configuration of the apparatus used will be described, and then an example of an actual continuous heating and melting method will be described.

【0027】(1)溶解装置の構成 炉12は、炉底部13に開閉自在の出湯口5が設けら
れ、上部に被溶解材投入口11が設けられた、ほぼ円筒
上の耐火材4で構成されている。耐火材4の内径は40
0mm、高さは700mmである。被溶解材投入口11
の上方には、一般のガス、又は液体燃料を使用するバー
ナ14を備えた環状の予熱手段8が備えられている。
(1) Configuration of Melting Apparatus The furnace 12 is composed of a substantially cylindrical refractory material 4 having an openable / closable tap hole 5 at a furnace bottom 13 and an inlet 11 to be melted provided at an upper portion thereof. Have been. The inner diameter of the refractory material 4 is 40
0 mm and height is 700 mm. Melted material inlet 11
Above is provided an annular preheating means 8 having a burner 14 using a general gas or liquid fuel.

【0028】また、この予熱手段8を通して被溶解材投
入口11に被溶解材2を供給するための供給手段6が予
熱手段8の上方に配設されている。この供給手段6につ
いては、後に図3及び図4を参照して詳細に説明する。
炉12の耐火材4の外周には、電磁コイル3が、炉12
の軸線のまわりに巻回された形態で備えられている。こ
の電磁コイル3には高周波エネルギー印加手段、すなわ
ち電源9から電力制御装置110を介して電力が供給さ
れる。
A supply means 6 for supplying the material 2 to be melted into the material inlet 11 through the preheating means 8 is provided above the preheating means 8. The supply means 6 will be described later in detail with reference to FIGS.
On the outer periphery of the refractory material 4 of the furnace 12, the electromagnetic coil 3 is provided.
In the form of being wound around the axis of. Electric power is supplied to the electromagnetic coil 3 from a high-frequency energy applying means, that is, a power supply 9 via a power control device 110.

【0029】電源9と材料供給手段6との間には高周波
エネルギーを制御するための制御手段10が介在されて
いる。この制御手段10は、炉内に投入した被溶解材2
の溶解によって生じる電磁コイル3のインピーダンス変
動分を電圧変動で補償する高周波エネルギー制御手段で
ある。
Control means 10 for controlling high-frequency energy is interposed between the power supply 9 and the material supply means 6. The control means 10 controls the material 2 to be melted
Is a high-frequency energy control means for compensating for the impedance fluctuation of the electromagnetic coil 3 caused by the melting of the coil by the voltage fluctuation.

【0030】電源9からの高周波エネルギーの周波数は
3,000Hzであり、出力は175kWである。出湯
口5から流出する溶湯は、容量150Kgである前炉7
によって受けられる。
The frequency of the high-frequency energy from the power supply 9 is 3,000 Hz, and the output is 175 kW. The molten metal flowing out of the tap hole 5 is supplied to a forehearth 7 having a capacity of 150 kg.
Received by

【0031】炉12の内部の炉底部13上には加熱媒体
として炭素材1が積層され、この炭素材1の上に材料供
給手段6によって被溶解材2が供給されるようになって
いる。炭素材1は、例えばコークスであり、このコーク
スの固有抵抗は5,000μΩcmである。被溶解材2
は、例えばリターンスクラップ4部、銑ダライ3部、電
磁鋼板プレス屑3部、その他珪化鉄など少量の添加材を
含んだ混合物である。なお、被溶解材2の銑ダライと電
磁鋼板プレス屑等の細かい材料の使用比率は全溶解材2
に対し、0から100%が使用可能であるが誘導加熱、
炉内雰囲気の遮断の為には20〜60%の使用が好まし
い。
A carbon material 1 is laminated as a heating medium on a furnace bottom 13 inside the furnace 12, and a material to be melted 2 is supplied onto the carbon material 1 by a material supply means 6. The carbon material 1 is, for example, coke, and the specific resistance of the coke is 5,000 μΩcm. Material to be melted 2
Is a mixture containing a small amount of additives such as, for example, 4 parts of return scrap, 3 parts of pig iron, 3 parts of electrical steel sheet press waste, and iron silicide. The proportion of fine materials such as pig iron and pressed scraps of electrical steel sheet of the material 2
On the other hand, 0 to 100% can be used, but induction heating,
The use of 20 to 60% is preferable for shutting off the atmosphere in the furnace.

【0032】(2)連続的加熱溶解方法の一例 上述したような連続的加熱溶解装置によって溶解作業を
開始するに当たって、先ず前回の作業後、炉12内に残
留しているコークス層の厚さを炉底部13から約250
mmに調節する。250mmに満たない場合は新しいコ
ークスを補給する。この時のコークスは総重量約30k
g、個数約100個、1個の最大重量は2kgであっ
た。コークスの投入が終了した後、電源9から電磁コイ
ル3に電力を供給する。
(2) One Example of Continuous Heating and Melting Method When starting the melting operation by the continuous heating and melting apparatus as described above, first, the thickness of the coke layer remaining in the furnace 12 after the previous operation is determined. About 250 from the furnace bottom 13
Adjust to mm. If it is less than 250 mm, supply new coke. The coke at this time has a total weight of about 30k
g, the number was about 100 pieces, and the maximum weight of one piece was 2 kg. After the completion of the coke charging, power is supplied from the power supply 9 to the electromagnetic coil 3.

【0033】なお、制御手段10は前述したように電磁
コイル3のインピーダンス変動分を電圧変動で補償する
役目を果たす。コークス層上部のサイズの大きいコーク
スは効率良く電力を吸収して発熱するが、下部のサイズ
の小さいコークスは発熱し難いため、出湯口5から炉内
のガスを吸引し、この高温のガスでコークス層下部を加
熱することが効果的である。
The control means 10 has a function of compensating the impedance variation of the electromagnetic coil 3 by the voltage variation as described above. The large coke in the upper part of the coke layer efficiently absorbs power and generates heat, but the small coke in the lower part hardly generates heat, so the gas in the furnace is sucked from the tap hole 5, and the coke is Heating the lower part of the layer is effective.

【0034】この時の電圧は1,120V、入力は82
kWであった。コークス層上部が約1,600℃になっ
た時、出湯口5を塞ぎ、金属材料として20kgの銑ダ
ライを投入溶解し、これを炉底部13に貯めて所定時間
加熱する。この作業により炉12内は急速に加熱され作
業開始時から高温の溶湯が得られる。この時の電圧は
1,130V、入力は136kWであった。
The voltage at this time is 1,120 V, and the input is 82
kW. When the temperature of the upper part of the coke layer reaches about 1,600 ° C., the tap hole 5 is closed, 20 kg of pig iron as a metal material is charged and melted, and this is stored in the furnace bottom 13 and heated for a predetermined time. By this operation, the inside of the furnace 12 is rapidly heated, and a high-temperature molten metal is obtained from the start of the operation. At this time, the voltage was 1,130 V, and the input was 136 kW.

【0035】溶融した銑ダライが1,500℃以上にな
った時点で出湯口5を開き溶湯を前炉7に入れると同時
に材料供給手段6により被溶解材2の投入を開始する。
被溶解材2が投入されるとコークス層の上部は被溶解材
で閉鎖され、外部と通じているのは出湯口5のみとな
る。出湯口5も出湯が開始されると溶湯にて閉鎖状態に
なるので、炉内への空気の流通は実質的に遮断される。
When the temperature of the molten pig iron reaches 1,500 ° C. or higher, the tap hole 5 is opened and the molten metal is introduced into the forehearth 7, and at the same time, the supply of the material 2 to be melted by the material supply means 6 is started.
When the material to be melted 2 is charged, the upper part of the coke layer is closed by the material to be melted, and only the tap hole 5 communicates with the outside. Since the tap hole 5 is also closed by the molten metal when the tapping is started, the flow of air into the furnace is substantially shut off.

【0036】投入された被溶解材2は、特に塊状のリタ
ーンスクラップが電磁コイル3によって誘導加熱され温
度上昇しながら下降し、最下層に到達すると下部のコー
クス層1からも熱の供給を受けて溶融する。溶融して液
滴状となった被溶解材2はコークスの間を縫って滴下す
るうちに更に加熱され、また高温のコークスと酸素が殆
ど存在しない還元性雰囲気とにより精錬を受けた後出湯
口5より出湯される。
The material 2 to be melted, particularly the massive return scrap is induced by the electromagnetic coil 3 and is lowered while the temperature rises. When it reaches the lowermost layer, it is also supplied with heat from the lower coke layer 1. Melts. The molten material 2 in the form of liquid droplets is further heated while being sewn and dropped between the cokes, and after being refined by a high-temperature coke and a reducing atmosphere in which oxygen is scarcely present, a pouring outlet. Hot water is supplied from 5.

【0037】なお、出力は電源9で一定に調整されてい
るので、炉12中の被溶解材2が減少し電磁コイル3の
インピーダンスが大きくなり電圧が1,000V(基準
電圧)を越えると、制御手段10によって制御されて、
材料供給手段6により被溶解材2が炉内に供給される。
Since the output is adjusted to be constant by the power supply 9, if the material 2 to be melted in the furnace 12 decreases and the impedance of the electromagnetic coil 3 increases, and the voltage exceeds 1,000 V (reference voltage), Controlled by the control means 10,
The material to be melted 2 is supplied into the furnace by the material supply means 6.

【0038】一方、炉内の被溶解材2が増加するとそれ
に伴って電磁コイル3のインピーダンスが低下し電圧が
基準電圧の1,000Vより低下すると、材料供給手段
6は被溶解材2の供給を自動的に停止し、作業中の出
力、電圧はそれぞれ約173kW、1,000Vに制御
され連続溶解が維持される。
On the other hand, when the amount of the material 2 to be melted in the furnace increases, the impedance of the electromagnetic coil 3 decreases accordingly, and when the voltage falls below the reference voltage of 1,000 V, the material supply means 6 supplies the material 2 to be melted. It stops automatically, the output and voltage during operation are controlled to about 173 kW and 1,000 V, respectively, and continuous melting is maintained.

【0039】この定常状態における出湯温度は約1,4
50℃であった。また、1トンの被溶解材を溶解するに
必要な時間は3.27時間、電力量は入力で566kW
h、コークス補給量は11kg、スラグの発生量は測定
できなかったが極く微量であり、また、耐火材4の損傷
も非常に少なかった。この実施例の場合は、バーナ14
を備えた予熱手段8を使用しなかったが、これを使用す
ると、その加熱量に応じて電力を節約し、また、出湯速
度をも増加させることができる。しかも一般のるつぼ炉
における電力の節約量が20%以下であるのに対し、本
発明において予備手段8を使用(重油バーナを使用)し
たとき、電力の節約量は30%まで可能であった。
The tapping temperature in this steady state is about 1,4
It was 50 ° C. The time required to melt one ton of the material to be melted is 3.27 hours, and the electric energy is 566 kW by input.
h, the amount of coke replenishment was 11 kg, and the amount of slag generated could not be measured, but was extremely small, and damage to the refractory material 4 was very small. In this embodiment, the burner 14
Although the preheating means 8 provided with is not used, when it is used, power can be saved according to the amount of heating, and the tapping speed can be increased. Moreover, while the amount of power saving in a general crucible furnace is 20% or less, when the preliminary means 8 is used (using a heavy oil burner) in the present invention, the amount of power saving can be up to 30%.

【0040】表1は、炉底部に積層したコークス層1の
厚さを変化させ、且つ基準電圧1,000Vで加熱した
時の、コークス層1の厚さと入力電力との関係を示す表
である(被溶解材は供給していない)。
Table 1 is a table showing the relationship between the thickness of the coke layer 1 and the input power when the thickness of the coke layer 1 laminated on the furnace bottom is changed and the coke layer 1 is heated at a reference voltage of 1,000 V. (The material to be melted is not supplied).

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表2は、基準電圧を1,000V、且つ入
力電力を173kWに保つように制御して、被溶解材2
を炉内に供給して実際に溶解したときの、コークス層1
の厚さと出湯温度との関係を示す表である。
Table 2 shows that the material to be melted 2 was controlled so that the reference voltage was kept at 1,000 V and the input power was kept at 173 kW.
Layer when coke is supplied to the furnace and actually melted
It is a table which shows the relationship between the thickness of hot water and the tapping temperature.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】表2に見るごとく、コークス層1の厚さを
変化させるだけで出湯温度を所定温度に制御できるの
で、溶解が進行し炉内の被溶解材2のレベルが低下する
に応じて、被溶解材2を投入するだけで一定温度の溶湯
を得るための連続溶解が維持できる。
As can be seen from Table 2, since the tapping temperature can be controlled to a predetermined temperature only by changing the thickness of the coke layer 1, as the melting progresses and the level of the material 2 to be melted in the furnace decreases, The continuous melting for obtaining the molten metal at a constant temperature can be maintained only by charging the material 2 to be melted.

【0045】なお、実際の作業においては、後述するよ
うにこれとは逆にコークス層1の厚さを一定にして、所
望の出湯温度が得られるよう基準電圧を設定し、溶解が
進行して炉内の被溶解材2が少なくなり、電圧が設定値
より上昇した場合にのみそれを補償するように材料供給
手段6から一定量の被溶解材2が自動的に炉内に投入さ
れ、その結果、出湯口5から常時一定温度の溶湯が得ら
れるように連続溶解が維持される。
In the actual operation, on the contrary, as described later, the thickness of the coke layer 1 is set to be constant, and the reference voltage is set so that a desired tapping temperature is obtained. A certain amount of the material 2 is automatically introduced from the material supply means 6 into the furnace so as to compensate only when the amount of the material 2 in the furnace is reduced and the voltage rises above a set value. As a result, continuous melting is maintained such that a molten metal at a constant temperature is always obtained from the tap hole 5.

【0046】また、表3に一般的なキュポラ溶解およ
び、るつぼ型誘導炉溶解と、本発明による連続的加熱溶
解方法で得られた鋳鉄のチル深さと含有ガス量の分析結
果を示す。なお、このときの被溶解材2の配合は鋼屑3
0%を含み、出湯した溶湯の成分は炭素3.3%、珪素
2.0%を含むようにして、ほぼ同一条件のもとで測定
した。周知のとおり鋳鉄の品質は、チル深さが浅いもの
ほど、また、含有ガス量の少ないものほど優れており、
この表3から本発明方法が、他の溶解方法に比較してい
かに優れているか明らかであろう。
Table 3 shows the results of analyzing the chill depth and the gas content of cast iron obtained by general cupola melting, crucible-type induction furnace melting, and the continuous heating melting method according to the present invention. At this time, the composition of the material to be melted 2 was steel scrap 3.
0%, and the components of the molten metal were measured under substantially the same conditions so as to contain 3.3% of carbon and 2.0% of silicon. As is well known, the quality of cast iron is better as the chill depth is shallower, and as the content of gas is smaller,
It will be clear from Table 3 how the method of the present invention is superior to other dissolution methods.

【0047】[0047]

【表3】 [Table 3]

【0048】以上の説明ではコークスを用いて鋳鉄を溶
解する場合について述べたが、本発明はコークスの代り
に導電性のある耐火物(例えば、導電性セラミックス)
を用いること、銅合金等の他の金属類及び鉱石類(導電
性を有するものが望ましい)を溶解することが可能であ
る。
In the above description, the case where the cast iron is melted by using coke has been described. However, the present invention is not limited to coke, but instead of coke, a conductive refractory (for example, conductive ceramics) is used.
It is possible to dissolve other metals such as copper alloys and ores (preferably those having conductivity).

【0049】なお、亜鉛等の蒸発し易い不純物を更に減
らしたい場合は、炉内に通気口を設け、不活性ガスもし
くは還元性ガスを吹き込み、積極的に不純物の蒸発を促
すことも可能である。
When it is desired to further reduce the evaporable impurities such as zinc and the like, it is also possible to provide a vent in the furnace and blow an inert gas or a reducing gas to actively promote the evaporation of the impurities. .

【0050】かかる実施例から明らかなように、本発明
によれば、ガス流動の少ない還元性の雰囲気内で被溶解
材が溶解・加熱されるため粉末状の材料を使用しても従
来の酸化に基づくスラグの発生が殆ど認められず、酸素
・窒素などのガス含有量の少ない良質の溶湯が得られ
る。
As is apparent from these examples, according to the present invention, the material to be dissolved is dissolved and heated in a reducing atmosphere in which the gas flow is small. The generation of slag based on slag is hardly recognized, and a high-quality molten metal having a low content of gas such as oxygen and nitrogen can be obtained.

【0051】ここで前述したように図3及び図4を参照
して、被溶解材2の材料供給手段6(以下、単に供給手
段6と略称)の構成と作用及びこれと高周波エネルギー
印加手段9並びに制御手段10との関係について詳細に
説明する。図3は被溶解材2を炉内に投入するための供
給手段6の動作を説明するための制御系ブロック図、そ
して図4は供給手段6の構成を示す斜視図である。
As described above, referring to FIGS. 3 and 4, the structure and operation of the material supply means 6 (hereinafter simply referred to as supply means 6) for the material to be melted 2 and the high frequency energy applying means 9 will be described. The relationship with the control means 10 will be described in detail. FIG. 3 is a control system block diagram for explaining the operation of the supply means 6 for charging the material 2 to be melted into the furnace, and FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the supply means 6.

【0052】図4に示すように、供給手段6はベルトコ
ンベア又は振動コンベアから成る投入装置103を含
み、投入すべき被溶解材2の必要量を計量してこの投入
装置103から被溶解材2を炉12内に投入する。すな
わち、ここに例示した供給手段6は、材料ホッパ201
内の例えば3種の被溶解材2をピックアップするリフテ
ィングマグネット(200L、200M、200N)か
ら成る取り出し手段200と、これら取り出し手段によ
りホッパ201から取り出された3種の被溶解材2のそ
れぞれを計量するための歪みゲージを利用した電子制御
秤202(202A、202B、202C)とを有して
いる。
As shown in FIG. 4, the supply means 6 includes a charging device 103 composed of a belt conveyor or a vibration conveyor. The feeding device 6 measures a required amount of the material 2 to be charged and measures the required amount of the material 2 to be charged. Into the furnace 12. That is, the supply means 6 exemplified here is the material hopper 201
The take-out means 200, which includes lifting magnets (200L, 200M, 200N) for picking up, for example, three kinds of the material 2 to be melted, and the three kinds of material 2 taken out of the hopper 201 by these take-out means are measured. Electronic balance 202 (202A, 202B, 202C) using a strain gauge for performing the measurement.

【0053】図3に示すように、制御手段10は、高周
波エネルギー印加手段9から送られてくる電圧の高低を
判断する電圧比較装置105と、この判断に供する基準
電圧を発生する基準電圧発生装置106と、各秤202
(202A、202B、202C)からの秤量データに
基づき3種類の被溶解材を所定の比率に配合するための
演算装置107とを有している。
As shown in FIG. 3, the control means 10 includes a voltage comparison device 105 for judging the level of the voltage sent from the high-frequency energy applying means 9 and a reference voltage generation device for generating a reference voltage used for this judgment. 106 and each scale 202
And an arithmetic unit 107 for mixing the three types of materials to be melted in a predetermined ratio based on the weighing data from (202A, 202B, 202C).

【0054】電圧比較装置105は、材料取り出し手段
(200L、200M、200N)をそれぞれ制御する
ための制御ライン(114、115)を有し、基準電圧
に比して、ライン104から送られた電圧が高い場合に
は、制御ライン115に信号を出力し、低い場合には制
御ライン114に信号を出力する。
The voltage comparator 105 has control lines (114, 115) for controlling the material take-out means (200L, 200M, 200N), respectively, and the voltage sent from the line 104 is higher than the reference voltage. If the value is high, a signal is output to the control line 115, and if the value is low, a signal is output to the control line 114.

【0055】演算装置107は、各秤202(202
A、202B、202C)からライン112を介してデ
ータを受領し、ライン113を介して各取り出し手段2
00(200L、200M、200N)を制御する。
The arithmetic unit 107 is connected to each scale 202 (202
A, 202B, 202C) via line 112 and each retrieval means 2 via line 113.
00 (200L, 200M, 200N).

【0056】炉12の電磁コイル3は炉12内の被溶解
材2が減少するとインピーダンスが増大し、被溶解材2
が増大するとインピーダンスが減少するという特性を有
している。電磁コイル3には高周波エネルギー印加手段
9から導線108を介して高周波電力が供給される。供
給電力を一定に制御する電力制御装置110が、高周波
エネルギー印加手段9に備えられている。
The impedance of the electromagnetic coil 3 of the furnace 12 increases as the material 2 in the furnace 12 decreases,
Has the characteristic that the impedance decreases as the value increases. High-frequency power is supplied to the electromagnetic coil 3 from the high-frequency energy applying means 9 via the conductor 108. The high-frequency energy applying means 9 is provided with a power control device 110 for controlling the supplied power to be constant.

【0057】また、高周波エネルギー印加手段9には、
導線108を介して炉12の電磁コイル3に供給されて
いる電圧を、対応する低い直流電圧に変換して、この変
換された直流電圧を制御手段10の電圧比較装置105
に送る電圧変換装置111が備えられている。
The high-frequency energy applying means 9 includes:
The voltage supplied to the electromagnetic coil 3 of the furnace 12 via the conductor 108 is converted into a corresponding low DC voltage, and the converted DC voltage is converted into a voltage comparison device 105 of the control means 10.
Is provided.

【0058】図3のブロック図の動作を具体的に説明す
ると次の通りである。溶解が進行して炉12内の被溶解
材2が減少すると電磁コイル3のインピーダンスが増大
する。電力制御装置110は、炉12の電磁コイル3に
供給する電力を一定となるように制御しているので、電
磁コイル3のインピーダンスが増大すると電磁コイル3
に印加される電圧は上昇する。この電圧は電圧変換装置
111によって対応する低い直流電圧に変換され、電圧
比較装置105に供給される。
The operation of the block diagram shown in FIG. 3 will be specifically described as follows. As the melting proceeds and the material 2 to be melted in the furnace 12 decreases, the impedance of the electromagnetic coil 3 increases. Since the power control device 110 controls the power supplied to the electromagnetic coil 3 of the furnace 12 to be constant, when the impedance of the electromagnetic coil 3 increases, the electromagnetic coil 3
Is increased. This voltage is converted into a corresponding low DC voltage by the voltage converter 111 and supplied to the voltage comparator 105.

【0059】電圧比較装置105には基準電圧発生装置
106から基準電圧が与えられている。かくて、電圧変
換装置111からの電圧が基準電圧に比して大となる
と、ライン115から信号が各取り出し手段200(2
00L、200M、200N)に発せられて、各取り出
し手段200が作動し、被溶解材2の取り出し作業が行
われる。
The voltage comparator 105 is supplied with a reference voltage from a reference voltage generator 106. Thus, when the voltage from the voltage converter 111 is higher than the reference voltage, a signal is output from the line 115 to each of the extracting means 200 (2).
00L, 200M, 200N), the respective take-out means 200 operate, and the work of taking out the material to be melted 2 is performed.

【0060】これらの取り出し手段200は、前記リフ
ティングマグネットの代りに被溶解材2のホッパーに振
動を加え被溶解材2を秤202A〜202C上へ移送す
る移動装置で構成してもよい。この取り出しは、必ずし
も正確に定量を取り出す必要はなく、前者においては電
流値を、後者においてはホッパー201に振動を加える
加振時間を設定するだけでよい。
The take-out means 200 may be constituted by a moving device which applies vibration to the hopper of the material 2 to be melted and transfers the material 2 to the scales 202A to 202C instead of the lifting magnet. In this extraction, it is not always necessary to accurately extract a fixed amount. In the former case, it is only necessary to set a current value, and in the latter case, it is only necessary to set a vibration time for applying vibration to the hopper 201.

【0061】かようにして、ある一定の条件のもとに取
り出された各被溶解材2は、それぞれ電子制御秤202
(202A、202B、202C)によって正確に測定
され、それぞれの秤量データは演算装置107に送られ
る。
Thus, each material 2 to be melted taken out under certain conditions is individually controlled by the electronically controlled balance 202.
(202A, 202B, 202C), and each weighing data is sent to the arithmetic unit 107.

【0062】演算装置107は、炉12に投入する各溶
解材2の配合比率の所望値を記憶している。ライン11
2を介して送られてくる各溶解材2の測定データの積算
量の比率が所望値に対して或る一定の範囲内にある限
り、また、電圧比較装置105からライン115を介し
て信号が出ている限り、各取り出し手段200(200
L、200M、200N)は作動し続ける。然し、3種
の被溶解材のうち、いずれかの積算量が配合比率の所望
値に対して一定の範囲を越えると、演算装置107は、
配合比率の所望値に対して一定の範囲内になるまで、そ
の被溶解材2の取り出し作業を停止させるようにライン
113を介してその被溶解材2の取り出し手段200に
信号を送る。各被溶解材2は、秤量が終わり次第、投入
装置103によって炉12に供給される。
The arithmetic unit 107 stores a desired value of the mixing ratio of each melting material 2 to be charged into the furnace 12. Line 11
As long as the ratio of the integrated amount of the measurement data of each melting material 2 sent through the line 2 is within a certain range with respect to the desired value, the signal from the voltage comparator 105 via the line 115 As long as it comes out, each take-out means 200 (200
L, 200M, 200N) continue to operate. However, when the integrated amount of any of the three types of materials to be melted exceeds a certain range with respect to the desired value of the mixing ratio, the arithmetic unit 107
A signal is sent to the means 200 for removing the material to be melted 2 via the line 113 so as to stop the operation of removing the material to be melted 2 until the mixing ratio falls within a certain range with respect to the desired value. Each material to be melted 2 is supplied to the furnace 12 by the charging device 103 as soon as the weighing is completed.

【0063】炉12内の被溶解材2の量が増大すると、
電磁コイル3のインピーダンスが減少し、電磁コイル3
に印加される電圧が下降すると、電圧変換装置111か
らライン104を介して電圧比較装置105に送られる
電圧は低くなる。この電圧が基準電圧より低くなると、
電圧比較装置105はライン114を介して各取り出し
手段200(200L、200M、200N)に信号を
発し、各取り出し手段の作動を停止させる。
When the amount of the material 2 to be melted in the furnace 12 increases,
The impedance of the electromagnetic coil 3 decreases,
Decreases, the voltage sent from the voltage converter 111 to the voltage comparator 105 via the line 104 decreases. When this voltage falls below the reference voltage,
The voltage comparison device 105 sends a signal to each of the extracting means 200 (200L, 200M, 200N) via the line 114 to stop the operation of each of the extracting means.

【0064】かように操作されるので、本発明の装置
は、キュポラの被溶解材供給装置のように各被溶解材を
秤量装置で一回ごとに一定量ずつ秤量することなく、供
給手段6の各取り出し手段200で取り出された被溶解
材2を正確に秤量するだけで迅速且つ正確に各被溶解材
2を炉12に供給することができる。
Since the apparatus of the present invention is operated as described above, the apparatus according to the present invention does not require weighing of each material to be melted by a weighing device at a time by a constant amount as in a cupola material feeding apparatus. It is possible to quickly and accurately supply each of the melted materials 2 to the furnace 12 simply by accurately weighing the melted material 2 taken out by each of the takeout means 200.

【0065】秤量装置202(202A、202B、2
02C)は、例えばロードセルを装備した上皿秤であっ
て、秤量データを電気信号に変換して送り出す手段を含
んだものを使用することができる。
The weighing device 202 (202A, 202B, 2
02C) is, for example, an upper plate weigher equipped with a load cell, which includes means for converting weighing data into an electric signal and sending it out.

【0066】以上のとおり、本発明の溶解方法では炭素
材1は電磁誘導加熱による発熱体(加熱媒体)として、
また精錬における還元剤として作用する。したがって、
従来の燃焼方式による加熱溶解法と異なり、炭素材又は
導電性のある耐火物自身が燃焼ガスにさらされることが
ないため、その消耗量が著しく少ない。また、炭素材又
は導電性のある耐火物の加熱に燃焼ガスを用いず、炭素
材又は導電性のある耐火物を実質的に炉内の空気の流通
を遮断した状態で電磁誘導加熱するので、好ましい状態
の還元雰囲気が実現される。結果として酸素、窒素等の
ガス含有量の少ない上質の溶湯の製造を可能とし、特別
の排ガス処理設備を要しないので、公害防止対策上も好
ましい。
As described above, in the melting method of the present invention, the carbon material 1 is used as a heating element (heating medium) by electromagnetic induction heating.
Also acts as a reducing agent in refining. Therefore,
Unlike the heating and melting method using the conventional combustion method, the carbon material or the conductive refractory itself is not exposed to the combustion gas, so that the consumption amount is extremely small. In addition, since the combustion gas is not used for heating the carbon material or the conductive refractory, the electromagnetic induction heating is performed on the carbon material or the conductive refractory in a state where the flow of air in the furnace is substantially cut off. A favorable reducing atmosphere is achieved. As a result, it is possible to produce a high-quality molten metal having a small content of gas such as oxygen and nitrogen, and no special exhaust gas treatment equipment is required.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上詳述したように本発明により所期の
目的を達成することができた。すなわち、銑ダライのよ
うな微細な材料をも効率良く溶解することができると共
に、酸化物も加熱された炭素材と還元性の雰囲気の精錬
作業により還元することができ、スラグを殆ど発生させ
ることなくガス含有量の少ない良質の金属を連続的に、
しかも工業的に得ることができるという効果を奏する。
As described in detail above, the intended object has been achieved by the present invention. In other words, it is possible to efficiently dissolve even fine materials such as pig iron, and to reduce oxides by refining the heated carbon material and reducing atmosphere. High quality metal with low gas content
Moreover, there is an effect that it can be obtained industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の溶解方法を実施するために使用する溶
解装置の全体構成の要部を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an entire configuration of a melting apparatus used for carrying out a melting method of the present invention.

【図2】同じく炉の詳細を示す要部縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part showing details of the furnace.

【図3】同じく被溶解材の供給手段の動作を説明するた
めの制御系ブロック図。
FIG. 3 is a control system block diagram for explaining an operation of a supply unit of the material to be melted.

【図4】同じく供給手段の構成を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a supply unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…炭素材、 2…被溶解材、 3…電磁コイル、 4…耐火材、 5…出湯口、 6…供給手段、 7…前炉、 8…予熱手段、 9…高周波エネルギー印加手段、 10…制御手段、 11…被溶解材投入口、 12…炉、 13…炉底部、 14…バーナー、 103…コンベア、 104、108、112、113…ライン、 105…電圧比較装置、 106…基準電圧発生装置、 107…演算装置、 110…電力制御装置、 111…電圧変換装置、 114、115…制御ライン、 200…材料取り出し手段、 201…ホッパー、 202…電子制御秤。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon material, 2 ... Material to be melted, 3 ... Electromagnetic coil, 4 ... Refractory material, 5 ... Tap hole, 6 ... Supply means, 7 ... Forehearth, 8 ... Preheating means, 9 ... High frequency energy applying means, 10 ... Control means, 11: melting material inlet, 12: furnace, 13: furnace bottom, 14: burner, 103: conveyor, 104, 108, 112, 113 ... line, 105: voltage comparison device, 106: reference voltage generation device Reference numeral 107: arithmetic unit 110: power control unit 111: voltage converter 114, 115: control line 200: material take-out means 201: hopper 202: electronic control balance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F27D 7/06 F27D 7/06 C ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F27D 7/06 F27D 7/06 C

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】炉底部に出湯口が設けられ、上部に被溶解
材投入口が設けられている炉の底部上に炭素材及び導電
性のある耐火物の少なくとも一方の材料を加熱媒体とし
て積層し、炉壁の外周に設けられた電磁コイルに電力を
供給することにより、この積層した加熱媒体を電磁誘導
加熱によって加熱し、加熱されているこの加熱媒体上に
被溶解材を連続的に投入して被溶解材を加熱溶解し、こ
の溶湯を出湯口から流出させる被溶解材の連続的加熱溶
解方法であって、前記電磁誘導加熱においては、(1)
炉壁の外周に電磁コイルが所定高さ巻回された溶解炉内
に、前記電磁コイルの高さよりも低く加熱媒体を炉内下
部から積層し、それを予め電磁誘導加熱で加熱する段階
と、 (2)前記電磁コイルに供給する電力を一定値に設定し
た状態で、前記積層された加熱媒体に誘導加熱量の20
〜50%を与え、残りの80〜50%を被溶解材に与え
るように前記被溶解材を炉内に投入し前記加熱媒体上に
積層して、前記加熱媒体の積層厚さに基づいて所望温度
の出湯が得られるように前記電磁コイルに生じる電圧も
しくはインピーダンスを予め基準値として設定する段階
と、 (3)前記被溶解材が溶解し炉内の被溶解材が減少する
に伴い前記電磁コイルに生じる電圧もしくはインピーダ
ンスの変動分を前記予め設定された基準値と比較して検
出し、前記検出した電圧もしくはインピーダンスの変動
分を補償するように前記被溶解材を炉内に再投入する段
階とを有して 成る連続的加熱溶解方法。
1. A furnace in which at least one of a carbon material and a conductive refractory is laminated as a heating medium on the bottom of a furnace having a tap hole provided at the bottom of the furnace and a material charging port at the top. Then, by supplying electric power to an electromagnetic coil provided on the outer periphery of the furnace wall, the laminated heating medium is heated by electromagnetic induction heating, and the material to be melted is continuously charged onto the heated heating medium. A method for continuously melting the material to be melted by heating and melting the material to be melted and flowing out the molten metal from a tap hole. In the electromagnetic induction heating, (1)
Inside the melting furnace where an electromagnetic coil is wound around the outer circumference of the furnace wall at a predetermined height
Then, a heating medium lower than the height of the electromagnetic coil is
Step of laminating from the part and heating it by electromagnetic induction heating in advance
If, (2) the power supplied to the electromagnetic coil is set to a constant value
In the state of being heated, the induction heating amount of 20
About 50%, and the remaining 80-50% to the material to be melted.
Put the material to be melted into the furnace so that
Laminate the desired temperature based on the lamination thickness of the heating medium
So that the voltage generated in the electromagnetic coil is
Or setting the impedance as a reference value in advance
If, (3) the melting material of the object to be dissolved material dissolved furnace is reduced
Voltage or impedance generated in the electromagnetic coil
The variation of the sensing is compared with the preset reference value and detected.
Output and fluctuation of the detected voltage or impedance
Re-introducing the material to be melted into the furnace so as to compensate for the
And a continuous heating and melting method comprising:
【請求項2】前記インピーダンス変動分の電力に対応す
る電圧を受け、これを監視して複数種類の被溶解材をそ
れぞれ所定量秤量して炉内に投入するに際しては、前記
複数種類の被溶解材のそれぞれの秤量データを受領して
演算装置により各秤量データを積算するとともに、それ
らの積算量の配合比率が所定の範囲内にあるか否かを判
断して、任意の被溶解材の積算値がこの所定の範囲を越
えた場合に、その被溶解材の取り出し作業を停止させる
ように被溶解材の取り出し動作を制御するようにして成
る請求項記載の連続的加熱溶解方法
2. The method according to claim 1, wherein the power corresponding to the impedance variation is
When a plurality of types of materials to be melted are weighed to a predetermined amount and charged into the furnace, the respective weighing data of the plurality of types of materials to be melted are received, and an arithmetic unit receives the voltage. While integrating each weighing data, it is determined whether or not the blending ratio of those integrated amounts is within a predetermined range, and when the integrated value of any material to be melted exceeds this predetermined range, the 3. The continuous heating and melting method according to claim 2 , wherein the operation of taking out the material to be melted is controlled so as to stop the work of taking out the material to be melted.
【請求項3】前記被溶解材を前記積層した加熱媒体上に
投入する前段階として、前記出湯口から炉の内部のガス
を吸引することにより前記積層した加熱媒体の下部を加
熱し、前記積層した加熱媒体の上部が前記被溶解材の溶
解温度に達した時に前記出湯口を閉塞し、前記積層した
加熱媒体の重量を越えない量の金属材料を投入して溶解
し、この金属材料の投入から所定時間の後に前記出湯口
を開放するとともに、被溶解材を前記積層した加熱媒体
上に投入する段階を有して成る請求項1もしくは2に記
載の連続的加熱溶解方法。
The method according to claim 3, wherein the dissolved material as a stage before turning on the heating medium the laminated, heating the bottom of the heating medium the layered by sucking the gas inside the furnace from the tap hole, the laminated When the upper portion of the heating medium reached the melting temperature of the material to be melted, the tapping hole was closed, and the lamination was performed.
A metal material in an amount not exceeding the weight of the heating medium is charged and melted, and after a predetermined time from the charging of the metal material, the tap hole is opened and the material to be melted is stacked on the heating medium . continuously heating and melting method according to claim 1 or 2 comprising possess the step of introducing into.
【請求項4】前記炉底部に積層した加熱媒体は3,00
0〜10,000μΩcmの固有抵抗を有すると共に、
前記被溶解材は金属材料から成る請求項1乃至いずれ
か一つに記載の連続的加熱溶解方法。
4. The heating medium laminated on the bottom of the furnace is 3,000
Having a specific resistance of 0 to 10,000 μΩcm,
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the material to be melted is made of a metal material.
【請求項5】前記被溶解材は鉄材であり、電磁誘導加熱
による加熱媒体の発熱量を20〜50%であり、鉄材の
発熱量を残部の80〜50%に調整して上記出湯口から
1,400〜1,600℃の溶融鋳鉄を得るように構成
して成る請求項1乃至いずれか一つに記載の連続的加
熱溶解方法。
5. The material to be melted is an iron material, the calorific value of the heating medium by electromagnetic induction heating is 20 to 50%, and the calorific value of the iron material is adjusted to the remaining 80 to 50%, and the molten material is adjusted from the tap hole. The continuous heating and melting method according to any one of claims 1 to 4, which is configured to obtain molten cast iron at 1,400 to 1,600 ° C.
【請求項6】前記電磁コイルに供給する電力は、周波数
が500〜5,000Hzであり、出力が100〜1
0,000kWである請求項記載の連続的加熱溶解方
法。
6. The power supplied to said electromagnetic coil has a frequency of 500 to 5,000 Hz and an output of 100 to 1 Hz.
Continuous heating dissolution method of claim 1 wherein the 0,000KW.
JP09642496A 1996-04-18 1996-04-18 Continuous heating melting method Expired - Fee Related JP3263928B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09642496A JP3263928B2 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Continuous heating melting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09642496A JP3263928B2 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Continuous heating melting method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11754390A Division JP2914717B2 (en) 1990-05-09 1990-05-09 Continuous heating and melting equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08260064A JPH08260064A (en) 1996-10-08
JP3263928B2 true JP3263928B2 (en) 2002-03-11

Family

ID=14164614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09642496A Expired - Fee Related JP3263928B2 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Continuous heating melting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3263928B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5578111B2 (en) * 2011-03-02 2014-08-27 新日鐵住金株式会社 Induction heating temperature raising method for molten metal

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI62232C (en) * 1973-04-30 1982-12-10 Boliden Ab FOERFARANDE FOER ELEKTROINDUKTIV VAERMNING AV STYCKEFORMIGT MAERIAL I EN REAKTORKAMMARE

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08260064A (en) 1996-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930007137B1 (en) Apparatus for continuous steelmaking
CA2755845C (en) Steel production facility, method of steelmaking and method using electric energy therein
CA2219763C (en) Process for producing foundry iron
JPH0442452B2 (en)
US20220389529A1 (en) Direct current electric arc furnace
JP5236926B2 (en) Manufacturing method of molten steel
JP2914674B2 (en) Heat dissolution method
JP3263928B2 (en) Continuous heating melting method
JP2914717B2 (en) Continuous heating and melting equipment
WO2007070764A2 (en) Method for controlling foaming of slag in an electric arc furnace
Dutta et al. Electric Furnace Processes
JP2001181727A (en) Method for monitoring the condition inside the electric furnace
JPH08273826A (en) Computing method for optimum target total quantity of electricity supply for electric furnace and electric furnace installation
US4363653A (en) Method and apparatus for melting solid pieces of metal
JPH09165613A (en) How to dissolve scrap
JPH08233468A (en) Heating and melting device
JPH1121607A (en) Arc furnace operation method
JP3521277B2 (en) Cold iron source melting method and melting equipment
JPH05231777A (en) Method and apparatus for heating and melting
JP2949698B2 (en) Cast iron manufacturing method
JP2003268433A (en) Operating method of converter with hot metal storage furnace
Jena et al. Commissioning and Operating an Induction Furnace at Zimasco(KweKwe Division) to Melt High-Carbon Ferrochromium
JP2011252225A (en) Method of melting cold iron source using molten iron in molten iron storing furnace including heating device
JP2001207208A (en) Dissolution method of cold iron source
JPH1151574A (en) Arc furnace operation method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees