JPS6146751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は製鋼用スクラツプ（以下単にスクラツ
プという）の予熱方法に関する。 鉄鋼の圧延加工等の際に供出されるスクラツプ
利用の一環として、スクラツプを電気炉等の溶解
炉で溶解せしめ、次いで特殊鋼等に製品化するこ
とが行われている。この溶解炉を使用してスクラ
ツプを溶解するに、スクラツプを予じめ予熱装置
を使用して予熱しておくことは、溶解炉で消費さ
れる熱エネルギーも少なくて済み省エネルギーと
いう観点からは好ましいことであるばかりでな
く、その溶解に要する時間も少なくて済む。又こ
の際の予熱方法として、溶解炉から排出される排
ガスの熱量を有効に利用しようという観点から、
溶解炉で発生した排ガスを予熱装置内に導入して
スクラツプを予熱することも行われている。 ここで、従来行われている排ガス利用によるス
クラツプの予熱方法について第１図に示すスクラ
ツプ予熱装置系統図を参照しつつ説明する。 第１図に於いて、符号１がスクラツプを溶解す
る溶解炉である。この溶解炉で発生した高温の排
ガスを燃焼塔４及びダクト５，６を経由して、ス
クラツプを装入した予熱装置７に導入して当該ス
クラツプを予熱する。尚第１図中符号８，９はダ
クトであり予熱に使用された排ガス等を次工程へ
導く通路である。予熱されたスクラツプは予熱装
置を移動せしめて溶解炉に投入され溶解工程に付
される。斯様なスクラツプの予熱（工程）におい
て、スクラツプの予熱温度を僅かでも上昇させる
ことは、スクラツプの溶解工程における電力消費
の節減等に大きく寄与するものであり、例えばス
クラツプ自体の温度で10℃程度の温度上昇でも溶
解時間が短縮され又電力消費は格段に少なくて済
む。この予熱スクラツプの温度を上昇せしめる為
には予熱装置内での予熱効果を高め当該装置内の
排ガス雰囲気温度を上昇せしめることが必要であ
る。しかるに従来法によれば予熱装置内の排ガス
雰囲気温度はせいぜい600〜650℃程度に留まり、
勢いスクラツプ自体の温度も低いものであつた。 排ガス利用によるスクラツプの予熱方法は前記
した通り有効な方法ではあるが、排ガスをそのま
ま予熱装置内に導入する方法では限界がある。そ
こでスクラツプの予熱温度をさらに上昇させる目
的で、プロパンガス等の気体燃料や、重油等の液
体燃料を使用するスクラツプ予熱装置も検討され
たが、これらはいづれもバーナその他の燃焼装置
を設ける必要があり、設備費が高くなるほか、こ
れらの燃料自体も高価なため経済的ではない。 本発明は、上述の従来法の有する欠点を解消し
た排ガスによるスクラツプの予熱方法を提供する
ものであり、溶解炉から排出される高温の排ガス
を用いてスクラツプを予熱するスクラツプの予熱
方法に於いて、スクラツプに固体燃料を添加し、
この固体燃料を排ガスにより燃焼させて予熱を行
うことを特徴とするスクラツプの予熱方法に存す
る。 本発明は、特別な設備改造を必要とせず、安価
な固体燃料を従来のスクラツプ予熱装置内に装入
しておくのみで、著しく予熱効果を高めることが
できる極めて経済的なスクラツプの予熱方法であ
る。 本発明に使用される固体燃料としては、オガラ
イト（商品名）で例示される木屑（おがくず等）
を圧縮固化して成る燃料、豆炭、コークス、木
炭、石炭、木、紙、タイヤ等が挙げられるが予熱
に用いられる排ガス温度、予熱時間、スクラツプ
量等に応じて適当なものが選択される。 スクラツプ予熱を行なうに際しては、限られた
時間内に最大の予熱効果を上げることが望まし
い。しかしその条件を満足させる燃料としては燃
焼熱量が高いと同時に燃焼速度が速いことが必要
となる。この様な条件を満足するものとして、オ
ガライトや豆炭の様な微粒子を圧着させたもの、
または、木炭の様にポーラスで燃焼表面積の大き
いものが良いことが実証された。また、燃料の着
火温度も低温であることを必要とするが、この点
石炭、コークスに比べて、オガライト、木炭、豆
炭等が優れる。さらにスクラツプの予熱効果を高
める要素として、発炎性の燃料が望ましいことが
解つた。即ちオガライト、木、等は、強力な炎を
発生して、クラムシエル内のスクラツプ全体を加
熱できる。 次の第１表は上記で例示した固体燃料について
その燃焼熱量と着火温度と燃焼速度を対比して示
したものである。

【表】

【表】 示してある。
尚上記第１表中タイヤについては着火温度を示
していないが、タイヤは200℃位から溶解分解が
起きガス化し、当該ガスは炭化水素が主体となつ
ているので、その着火温度は500℃前後と推定さ
れる。従つて前記した事項及び上記第１表のデー
タ等から見て本発明の固体燃料としてはオガライ
トや豆炭の如き木屑等を粘結剤を使用して又は使
用せずに加熱圧縮して又は圧縮せずに固形化した
表面積の大きい固体燃料を使用することが好まし
い。就中オガライトは比較的低温で着火し（200
〜300℃）、急速に燃焼し、又着火後の温度は予熱
装置のクラムシエル上部で1000〜1100℃に達し燃
焼塔の排ガス温度より高くなる。又予熱し難いス
クラツプといえども赤熱する程に予熱効果を高
め、白煙も少ない。 上記固体燃料は１種又は２種以上が使用され
る。２種以上を併用して使用するときはより一層
予熱効果を高めることができる。例えばオガライ
トと石炭との併用を例として説明すると、予熱時
オガライトは早期に着火しその炎が石炭に当り、
燃焼熱量は高いが着火し難い石炭を着火し燃焼さ
せる。これにより石炭の予熱燃料としてのより一
層の有効利用を図ることができる。 本発明の予熱方法は予熱装置内にスクラツプを
装入するとともに固体燃料を当該スクラツプに添
加しておき、これに溶解炉から排出される高温の
排ガスを導入し、固体燃料を排ガス温度を利用し
て燃焼せしめスクラツプを予熱する。本発明のこ
の方法によれば排ガスの熱量と固体燃料の熱量と
が相俟つて予想以上に予熱装置内のガス雰囲気温
度を高め且スクラツプ温度を高めることができ
る。 第２図は本発明の予熱方法及びそれに使用され
る予熱装置の実施態様を示してある。第２図中１
０がスクラツプ、１１が固体燃料、１２がクラム
シエルである。 第２図に図示の様に本発明の好ましい実施態様
としては予じめ予熱装置内のスクラツプ上に固体
燃料を載置せしめ、次いで高温の排ガスを第２図
中の矢標方向から導入してスクラツプを予熱す
る。もつとも豆炭の如きものを使用する場合はス
クラツプ中に分散させて装入するのが予熱効果を
高める上でよい。又固体燃料を２種以上併用する
場合例えばオガライトと石炭とを併用する場合は
石炭を下にしその上にオガライトを載せるのがよ
い。 本発明の予熱方法に於けるスクラツプの予熱及
び溶解パターン例については第３図に工程フロー
シートを以つて示した。尚第３図中Ａが溶解パタ
ーンであり、Ｂがスクラツプ予熱パターンであ
る。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 下記組成のスクラツプ31Tonのうち初装分
20Tonを第２図に図示の予熱装置に投入し、当該
スクラツプの上にオガライト105Kgを載置して予
熱を行つた。 スクラツプ組成； NP〔新断プレスによる鋼板打抜屑〕 18〔Ton〕 特 級 ５ クロツプ ７ その他 １ オガライトは着火が早く、急速に燃焼した。
NP材といえども赤熱した。着火後のクラムシエ
ル内の雰囲気温度は約1050℃まで上昇し、燃焼塔
の排ガス温度より高くなつた。尚このクラムシエ
ル内の雰囲気温度及び燃焼塔の排ガス温度並びに
スクラツプ予熱装置（SPH）入力及び出口の温度
測定結果については第４図Ｂに図示した。又スク
ラツプ温度は平均380℃と高いものであつた。上
記予熱の後同じ組成の追装スクラツプ11Tonを同
予熱装置に装入し固体燃料なしに予熱して溶解炉
に追装した。 そして溶解炉で溶解し、溶製鋼種としてSF系
鋼（炭素鋼）31Tonを得た。この際の電力原単位
（スクラツプ1Tonを溶解するに要する電力、kwt
ｈ／ｃｈｔ）は固体燃料を投入しない場合を100とした
とき95であり、電力消費が極めて少ないことが判
つた。又Tap−Tapに要する時間も低減し得た。 実施例 ２ オガライトを45Kg、スクラツプとしてNPを
31Ton〔初装20Ton、追装11Ton〕使用した以外
は実施例１と同様にしてスクラツプを予熱した。
又溶製鋼種としてSF系鋼（炭素鋼）31Tonを得
た。スクラツプ温度は平均360゜であつた。又電
力原単位は固体燃料を投入しない場合を100とし
たとき98であり、電力消費が少ないことを示して
いる。クラムシエル内の雰囲気温度は約950℃と
上昇した。このクラムシエル内の雰囲気温度及び
燃焼塔の排ガス温度並びに予熱装置（SPH）入力
及び出口の温度測定結果については第４図Ａに図
示した。 比較例 １ 固体燃料を使用しない以外は実施例１と同様に
して予熱を行つたところ、クラムシエル内の雰囲
気温度は600℃程度に留まり、スクラツプ温度は
平均350℃であつた。クラムシエル内の雰囲気温
度及びSPH入力の温度測定結果を第５図に図示し
た。 実施例 ３ 豆炭を100Kg使用した以外は実施例１と同様に
して予熱を行つた。スクラツプ温度は平均360℃
であつた。電力原単位は固体燃料なし〔比較例
１〕と100としたとき98であつた。 なお豆炭は、発炎性でないため豆炭の周辺のス
クラツプを昇温させるのみで、クラムシエル全体
の雰囲気特に上部の雰囲気温度は上昇しない。ま
た豆炭はスクラツプ中に分散して装入した。 実施例 ４ オガライト105Kg、大西炭（中国産）100Kgを使
用した以外は実施例１と同様にして予熱を行つ
た。スクラツプ温度は平均400℃と著しく上昇し
た。又電力原単位は固体燃料なし〔比較例１〕を
100としたとき93と著しく低減した。 以上の実施例１乃至実施例４の試験結果を次の
第２表にまとめて示した。

【表】 斯くて、本発明によれば特別の装置を要せずし
て、短時間内に、予熱装置内の排ガスの雰囲気温
度及びスクラツプ自体の温度を著しく上昇せしめ
得、しかも従来法よりもより一層少ない電力消費
で短時間に溶解を可能とするスクラツプの予熱方
法を提供し得た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明
予熱方法に於けるスクラツプ予熱装置系統図、第
２図は本発明の方法及びそれに使用する装置を説
明する為の要部断面図、第３図は本発明方法に於
ける予熱、溶解パターンの工程フロー図、第４図
は本発明の効果を示すグラフ、第５図は従来法に
よる排ガス雰囲気温度を示すグラフである。 １……溶解炉、２……電極、３……ダクト、１
０……スクラツプ、１１……固体燃料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶解炉から排出される高温の排ガスを使用し
   て製鋼用スクラツプを予熱する製鋼用スクラツプ
   の予熱方法に於いて、製鋼用スクラツプに固体燃
   料を添加し、該固体燃料を排ガスにより燃焼させ
   て予熱を行うことを特徴とする製鋼用スクラツプ
   の予熱方法。