JPS631366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アーク炉の溶解方法に関し、特に、
高い熱効率が得られる溶解方法に関するものであ
る。

アーク炉から排出される排ガス中に含まれる熱
を利用して、アーク炉中に装入されるスクラツプ
等の被溶解材料をできるだけ高い温度に予熱する
ことによつて、高い熱効率を得る方法が知られて
いる。しかしながら、従来、被溶解材料の予熱は
アーク炉の炉体外に於いて行われるのが一般的で
あり、その様な場合には、被溶解材料にダライ粉
等の低級スクラツプが含まれると、予熱の際に低
級スクラツプに含まれる油が燃焼して、被溶解材
料がアーク炉外に於いて溶解してしまう不都合が
あつた。

他方、その様な不都合を避けるため、逆に被溶
解材料の予熱温度を抑制すると、低級スクラツプ
に含まれる油の不完全燃焼によつて悪臭を含む白
煙が発生し、設備環境を悪化させるとともに、高
い熱効率が十分に得られないのである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたも
のであり、その目的とするところは、低級スクラ
ツプを含む被溶解材料であつても、環境を悪化さ
せることなく高温にてその被溶解材料を予熱し、
高い熱効率が得られるアーク炉溶解方法を提供す
ることにある。

斯る目的を達成するため、本発明は、一対のア
ーク炉用炉体を交互に用いて被溶解材料を溶解す
るアーク炉溶解方法であつて、 (1) 溶解中の一方の炉体中に炭素、および酸素含
有気体を吹込み、該炭素を燃焼させてCOガス
を生成せしめるとともに、該COガスを他方の
炉体内へ導く工程と、 (2) 酸素含有気体を吹込むことによつて前記CO
ガスを更に燃焼させて、前記他方の炉体内での
溶解のために該炉体内に予め装入された被溶解
材料を予熱する工程と を、含むことを特徴とする。

この様にすれば、溶解前の被溶解材料が他方の
炉体内にて予熱されるので、被溶解材料の予熱温
度を高くできるとともに、一方の炉体内に於いて
発生させられたCOガスを他方の炉体内にて燃焼
させることによつて、被溶解材料が予熱されるの
で、一方の炉体内で発生する熱が極めて有効に予
熱に利用され、高い熱効率が得られるのである。
そして、被溶解材料に低級スクラツプが含まれて
いても、予熱温度が高いので低級スクラツプに含
まれる油分が完全燃焼して設備環境の悪化が解消
されるのである。

また、溶解中の一方の炉体内においてCOガス
を発生させるために炭素が燃焼させられるので、
その燃焼熱が溶解に利用されて、高価な電力が大
幅に節減されるのである。

次に、本発明方法の一例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図及び第２図に於いて、一対の基台１０
ａ，１０ｂ上には対称的に配置された一対のアー
ク用炉体１２ａ，１２ｂが傾動可能に配設されて
いる。即ち、基台１０ａ，１０ｂ上には直線上に
係合歯が形成された炉台１４ａ，１４ｂが固定さ
れており、円弧上に形成された係合歯を備えた炉
脚１５ａ，１５ｂがその係合歯と炉台１４ａ，１
４ｂの係合歯とが係合した状態で炉台１４ａ，１
４ｂ上に夫々乗せられている。炉脚１５ａ，１５
ｂの一端は、伸縮可能な傾動駆動装置１６ａ，１
６ｂによつて夫々支えられており、また、炉脚１
５ａ，１５ｂには、一円周上に複数のローラ１８
が配設されて、炉体１２ａ及び１２ｂがローラ１
８を介して夫々炉脚１５ａ及び１５ｂ上に乗せら
れている。従つて、炉体１２ａ及び１２ｂは夫々
傾動駆動装置１６ａ及び１６ｂの駆動によつて傾
動させられ、夫々の内部の溶鋼が、出鋼口２０
ａ，２０ｂを介して取鍋２２内に出鋼させられる
とともに、溶解中に於いては垂直中心軸まわりに
回転させられるようになつている。尚、炉体１２
ａ及び１２ｂには、夫々炭素注入ノズル２４ａ，
２４ｂと酸素注入ノズル２６ａ，２６ｂとが設け
られている。

溶解用炉蓋２８及び電極棒３０と予熱用炉蓋３
２とは、炉体１２ａと１２ｂとに交互に適用され
るようになつており、また、炉体１２ａ及び１２
ｂが夫々の中に於いて溶解及び予熱が交互に為さ
れるようになつている。即ち、炉体１２ａ及び１
２ｂの両側には一対のレール３４が敷設されてお
り、そのレール３４上にガントリー３６が炉体１
２ａ及び１２ｂを跨ぐ状態で走行するように配設
されている。ガントリー３６には溶解用炉蓋２８
が昇降可能に吊り下げられるとともに、電極棒３
０の昇降装置３８が設けられている。昇降装置３
８は、第３図に示されるように、ガントリー３６
の一方の脚部に設けられた昇降可能な支柱４０
と、その支柱４０の上端から水平に突き出たアー
ム４２とを備え、アーム４２の先端に固定された
電極棒３０が昇降させられるようになつている。
電極棒３０は、夫々水冷母線管４４によつて電源
装置４６に接続されており、電源装置４６の電力
が電極棒３０に給電されるようになつている。

一方、第２図に示されるように、炉体１２ａと
炉体１２ｂとの中間位置には、排気路の一部を兼
ねる垂直な垂直管４８が立設されており、垂直管
４８の先端部には予熱用炉蓋３２に接続された回
転ダクト５０が垂直管４８の軸まわりの回転が可
能に接続されている。予熱用炉蓋３２は、図示し
ない吊り下げ装置によつて昇降させられるととも
に、垂直管４８を中心として回転させられ、炉体
１２ａまたは１２ｂの開口部に嵌合されるように
なつている。垂直管４８の下端部は、排気ダクト
５２によつて追装用被溶解材料を収容する共通の
予熱室としてのクラムシエル形バケツト５４に接
続されており、バケツト５４からは図示しない排
気フアンに接続された排気ダクト５６によつて吸
引排気されるようになつている。

炉体１２ａ及び１２ｂは、接続ダクト５８によ
つて相互に接続されており、一方の溶解中に発生
させられるCO（一酸化炭素）ガスが他方に送られ
るようになつている。尚、接続ダクト５８と排気
ダクト５２との間は、開閉ダンパ６０を備えたバ
イパスダクト６２によつて接続され、予熱用CO
ガス等の風量が調節されるようになつている。

次に、以上のように構成されたアーク炉の溶解
方法を説明する。

例えば、炉体１２ａ内に電極棒３０が挿入され
るとともに、電源装置４６から電力が供給されて
被溶解材料が溶解させられている状態に於いて
は、他方の炉体１２ｂ内には既に図示しないバケ
ツトから被溶解材料が装入されており、またバケ
ツト５４内には追装用の被溶解材料が装入されて
いる。この様な状態に於いて、炉体１２ａ内に於
いては、予め被溶解材料に混ぜられた炭素及び炭
素注入ノズル２４ａから注入される炭素が、酸素
注入ノズル２６ａから注入される酸素または空気
等の酸素含有気体中の酸素によつて燃焼させられ
て、COガスが発生させられる。このCOガスは接
続ダクト５８を通して他方の炉体１２ｂ内に送ら
れ、そこで酸素含有気体の供給を受けて燃焼させ
られる。このため、炉体１２ｂ内の被溶解材料は
COガスの燃焼によつて極めて高い温度に予熱さ
れるのである。即ち、被溶解材料が炉体１２ｂ内
に装入された状態で予熱されるので、被溶解材料
の溶解を心配することなく高い温度に予熱するこ
とができるとともに、溶解中の炉体１２ａ内の熱
が効果的に炉体１２ｂ内の予熱に利用されるの
で、高い熱効率が得られるのである。しかも、被
溶解材料が高い温度で予熱されることによつて、
被溶解材料に含まれる低級スクラツプの油分が完
全燃焼させられて、設備環境が悪化することが全
く解消されるのである。

そして、炉体１２ｂから排出される排ガスは、
回転ダクト５０、垂直管４８、及び排気ダクト５
２を通してバケツト５４内に供給され、そのバケ
ツト５４内に予め収容された追装用被溶解材料が
予熱される。

炉体１２ａ内の溶解が完了すると、電極棒３０
及び溶解用炉蓋２８が炉体１２ａから取り外され
るとともに、バケツト５４が炉体１２ａ上に移動
させられてバケツト５４内の被溶解材料が炉体１
２ａの上部開口から追加装入される。そして、再
び電極棒３０及び溶解用炉蓋２８が炉体１２ａに
戻されるとともに、炉体１２ａ内に於いて追装さ
れた被溶解材料が溶解される。この溶解時に於い
ても、炭素注入ノズル２４及び酸素注入ノズル２
６から炭素及び酸素含有気体が注入されて、CO
ガスが発生させられ、前述と同様に炉体１２ｂ内
の被溶解材料が効率よく予熱されるとともに、バ
ケツト５４内に新たに収容された追装用被溶解材
料が予熱される。

そして、炉体１２ａ内に於ける溶解が完了する
と、炉体１２ａが傾動駆動装置１６ａの作動によ
つて傾動させられ、溶鋼が取鍋２２内に出鋼させ
られる。炉体１２ａが戻されると、炉体１２ａ内
に被溶解材料が新たに装入されるとともに、炉体
１２ａ上の溶解用炉蓋２８及び電極棒３０が炉体
１２ｂに装着され、反対に炉体１２ｂ上の予熱用
炉蓋３２が回転ダクト５０とともに回転させられ
て、炉体１２ａ上に装着される。そして、以後、
前述と同様の操作が為され、炉体１２ｂに於いて
溶解が行われるとともに、炉体１２ａに於いて被
溶解材料の予熱が行われるのである。

このように、本実施例によれば、溶解中の一方
の炉体１２ａ内で発生させられたCOガスが、被
溶解材料が装入された他方の炉体１２ｂ内に導か
れ、そこでCOガスの燃焼熱によつて被溶解材料
が高い温度に予熱されるので、高い熱効率が得ら
れるのである。本発明者等の実験によれば、従来
溶解中の炉体から排ガスとともに放出されていた
熱量の50％を回収することができた。

また、被溶解材料が油分を多量に含む低級スク
ラツプであつても、COガスの燃焼とともにその
油分が完全に燃焼させられるので、悪臭、白煙等
が防止され、作業環境が好適に保持されるととも
に、COガスを発生させるために溶解中の一方の
炉体１２ａ中において炭素が燃焼させられるの
で、その燃焼熱によつて高価な電力が大幅に節減
されるのである。

更に、本実施例によれば、追装用の被溶解材料
が他方の炉体１２ｂ中の被溶解材料の予熱に使用
されたCOガスの排ガスによつて予熱されるので、
その排ガス中に含まれる熱が更に回収されて、一
層高い熱効率が得られる利点がある。

尚、上述したのはあくまでも本発明方法の一例
であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲にお
いて種々変更され得るものであることは言うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の一例が適用されるアー
ク炉の一部を切欠いた正面図である。第２図は第
１図の平面図である。第３図は、異るサイクルを
示す第１図の一部を切欠いた側面図である。 １２ａ，１２ｂ：炉体、５４：バケツト（予熱
室）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のアーク炉用炉体を交互に用いて被溶解
   材料を溶解するアーク炉溶解方法であつて、 溶解中の一方の炉体中に炭素、および酸素含有
   気体を吹込み、該炭素を燃焼させてCOガスを生
   成せしめるとともに、該COガスを他方の炉体内
   へ導く工程と、 酸素含有気体を吹込むことによつて前記COガ
   スを更に燃焼させて、前記他方の炉体内での溶解
   のために該炉体内に予め装入された被溶解材料を
   予熱する工程と を、含むことを特徴とするアーク炉溶解方法。