JPS6337313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の背景 技術分野 本発明は高温溶融物の定量排出方法に関する。
さらに詳しくは、溶融状スラグからロツクウー
ル、デビトロセラム等を連続的に製造するための
電気炉等の溶融炉から高温溶融物を定量的に無機
繊維を製造する製綿機へ排出する方法に関する。

先行技術 製鉄所の高炉から多量に副生する溶融状スラグ
は、これを水で急冷破砕して水砕スラグに加工し
たものが高炉セメント、セメント混合材、地盤改
良材、コンクリート骨材等に利用されている。ま
た、これを広大な敷地に放流し、冷却してスラグ
砕石（徐冷スラグ）に加工したものが路盤材、骨
材、埋立資材等のほかに無機繊維であるロツクウ
ール原料として利用されている。

従来のロツクウール製造は、スラグ砕石に必要
に応じて成分調整材を添加して電気炉、キユポラ
等の溶融炉で再溶融し、溶融物を製綿機に供給
し、遠心力及び／又は圧力空気、スチーム等の流
体圧力で繊維化する方法が採られている。この従
来方法はスラグ砕石を使用するので、原料の輸送
や貯蔵に便利であり、また、ロツクウール原料の
化学成分調整をしやすいが、高炉から持ち出した
莫大な顕熱を利用できず、廃棄している。

最近では省エネルギーの観点から高炉からの高
温溶融状スラグを電気炉に直接装入し、電気炉で
成分調整と温度調整した後、製綿機に供給する方
法が注目されている。この方法では、溶融状スラ
グを電気炉で僅かに加熱し、成分調整材を融解さ
せるだけのエネルギー消費で済むので、従来方法
に比較して多大なエネルギーを節約することがで
きる。しかし、高炉のスラグ排出作業は数時間毎
で間欠的であり、鍋車で輸送された溶融状スラグ
は放熱して固化するため、溶融状スラグの電気炉
の装入も間欠的にならざるをえない。ロツクウー
ルの製造は連続作業であり、電気炉内の溶融物は
連続的に減少する。一方、ロツクウールの品質の
安定化、歩留の向上には、製綿機への溶融物の供
給量をできるだけ変動しないようにすることが肝
要であり、そのため、電気炉から溶融物の定量排
出が必要である。この場合、電気炉内の溶融物の
減少に対応して電気炉内の圧力を徐々に高めてノ
ズルからの流量を一定に保つか、或いはノズルの
開口度を溶融物の減少と共に徐々に大きくして流
量を一定に保つ方法が考えられる。

しかしながら、前者の加圧調整方法では加圧装
置及びその制御装置を別途装備しなければならな
いため、全体システムが大型化且つ複雑化し、ま
た、電気炉を気密且つ耐圧構造にしなければなら
ない。後者の開口度調整方法では、連続的に減少
する電気炉内の溶融物の量に対応してノズルの開
口度を正確に制御するのは難しく、定量性の確保
に問題がある。

(2) 発明の目的 本発明の目的は、溶融状スラグが間欠的に装入
される溶融炉から溶融物を連続的に無機繊維を製
造する製綿機へ定量排出する場合に、簡便な手段
でしかも正確に排出できるようにし、もつて作業
の簡素化及びロツクウールの品質安定と歩留向上
を図るものである。

(3) 発明の具体的構成 すなわち、本発明は炉体を傾動しうる溶融炉内
に溶融状スラグ及び必要に応じて成分調整材を間
欠的に装入し、所定温度に調整した溶融物を連続
的に溶融物の液面下の排出口から無機繊維を製造
する製綿機へ定量排出する高温溶融物の定量排出
方法において、溶融炉への溶融状スラグと成分調
整材の装入及び溶融物の排出によつて変化する溶
融炉の重量を測定し、この重量測定値より炉内溶
融物の重量変化率を演算し、この演算値と設定値
との対比による制御信号にて溶融物の無機繊維を
製造する製綿機への排出率が一定になるように溶
融炉を傾動させることを特徴とする高温溶融物の
定量排出方法である。

(4) 実施例 以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳
細に説明する。

第１図は本発明に係る方法を、高炉からの高温
溶融状スラグを加工してロツクウールなどの無機
繊維材料を製造する場合の実施例を示したもので
あり、高温溶融物を一定量ずつ排出する装置とし
て定量排出装置を装備した電気炉１を示してい
る。

高炉（図示せず）からの高温溶融状スラグは、
鍋車２により直接電気炉１まで運搬され、電気炉
１の上部に設けた材料受入口としての装入装置３
を介して所定量ずつ間欠的に電気炉１に装入され
る。導管１５により成分調整材（ロツクウール製
造にあつては珪石など）を添加し、電気炉１内で
所定温度（1400〜1600℃）に加熱、溶融して調整
した後、電気炉１の溶融物の液面下に排出口を形
成するノズル４から連続的に製綿機５に定量供給
し、製綿機５でロツクウールを製造する。本発明
にあつてはノズル４から溶融物を製綿機５に供給
する場合に、漸次変化する電気炉１内に収容され
た溶融物の量に対応して徐々に電気炉１を傾動さ
せ、ノズル４から排出する溶融物の量を一定に保
つている。

第１図乃至第４図は、本発明に係る方法を実施
するために最適手段となる定量排出装置を示した
ものである。

この実施例において、電気炉１は炉体からの熱
放散を防ぐために、複層の耐火レンガ層６を内張
りし、炉内雰囲気を不活性ガス例えば窒素ガスで
保持し、空気の侵入を極力抑えるため、電気炉１
の各部をシール構造にしている。電気炉１の外壁
下部には溶融物排出用のノズル４が設けられてお
り、特にこの実施例では内部に空洞部７を形成
し、該空洞部７内に流入させた水によつてノズル
４全体を水冷している。ノズル４の先端には樋８
が嵌め込まれている。また、電気炉１の下面１３
は湾曲状に形成されており、架台１０の上面に配
設されたガイドローラ１４上に載置した電気炉１
の湾曲状下面１３が上記ガイドローラ１４に沿つ
て摺動することによつて、電気炉１の傾動操作を
滑らかにしている。

また、本発明に係る方法では、ノズル４からの
溶融物の排出量を電気炉１内の溶融物の貯留量の
多少にかかわらず一定に保つために、電気炉１の
重量を連続的又は間欠的に測定し、ノズル４から
溶融物が連続的に排出することにより電気炉１内
の溶融物が減少しても、その重量変化率が常に一
定となるように制御信号にて電気炉１を傾動させ
るが、この実施例では電気炉１の重量を測定する
手段として電気炉１の下部四隅に配設したロード
セル９を用いている。このロードセル９で電気炉
１の重量を連続的又は間欠的に測定し、電気炉１
への溶融状スラグと成分調整材の間欠的装入及び
ノズル４からの溶融物の連続的排出によつて漸次
変化する電気炉１の重量測定値が図示外の制御装
置に送られる。この制御装置では上記重量測定値
から電気炉等の風袋を除いた炉内溶融物の単位時
間当りの重量変化率（ΔW／ΔT）を演算し、予
め設定された単位時間当りの溶融物排出率
（ΔW／ΔT）とこの重量変化率（ΔW／ΔT）を
対比して、その制御信号により、第３図に示すよ
うに、電気炉１を傾動させ、ノズル４からの溶融
物の製綿機５への排出量を調整して演算値
（ΔW／ΔT）を設定値（ΔW／ΔT）に近づける。

したがつて、電気炉１内の溶融物重量の減少に
伴い、設定値（ΔW／ΔT）より低下する演算値
（ΔW／ΔT）を修正するには、電気炉１の傾動を
大きくし、一方、溶融状スラグ等が間欠的に装入
され、電気炉１の重量の増加に伴い設定値より増
大する演算値を修正するには、電気炉１を起立す
る方向に回動させ、設定値に近づけていく。ま
た、溶融状スラグ等を装入した場合には、一時的
に電気炉１内の温度が低下し溶融物の粘度が増す
ためにノズル４からの排出量が減少するが、この
場合には演算値が低下することから、電気炉１の
傾動を大きくすることになる。

なお、溶融状スラグ装入の時期は、電気炉１の
重量測定により決定してもよく、また、装入した
溶融状スラグの重量も電気炉１の重量測定によつ
て正確に把握できる。

上記電気炉１の傾動は電気炉１を架台１０上で
支持する油圧駆動のシリンダ装置１１によつて行
われ、制御装置からの制御信号に基づいて伸縮作
動するロツド１２を微少移動させつつ電気炉１を
傾動させる。なお、このようなシリンダ装置１１
に限らず、例えば歯車機構を利用したモータ駆動
により傾動させるようにしてもよい。

第４図及び第５図は電気炉１からの溶融物の排
出量を簡便な手段で変えられるようにした場合の
実施例である。すなわち、ノズル４から排出する
溶融物は、溶融物の粘性や温度によつてもその排
出量が異なり、また、生産量の調整や製品の種類
によつては排出量を変える必要が出てくるが、こ
の実施例ではノズル４自体を取り換えることな
く、ノズル４内に内径の異なるリング１６を嵌め
込み固定することによりノズル４の開口部の径を
変更できるようにしたものである。リング１６
は、外周形状がノズル４の開口部の形状と略一致
するように形成されており、取り付け時にはノズ
ル４の開口内周壁にリング１６の外周壁を密着さ
せて装着すると共に、溶接等の手段によつてノズ
ル４の内周壁に固定される。このように内径の異
なるリングを幾種類か用意しておくことにより、
これらリングを取り変えるだけで簡単にノズル４
からの溶融物の排出量を変えることができる。

なお、上記実施例では高炉からの溶融状スラグ
からロツクウールを製造する場合、溶融炉として
は電気炉について説明したが、電気炉に限られず
他の一般溶融炉にも適用できる。

(5) 発明の効果 以上説明したように、本発明に係る高温溶融物
の定量排出方法によれば、溶融炉内の溶融物の重
量変化率を設定値に合わせるように制御信号にて
溶融炉を傾動させるだけという簡易な手段で高温
溶融物の製綿機への排出量を常に一定に保つこと
ができるので、従来方法に比較してシステム全体
を大型化及び複雑化させることなく、高温溶融物
をロツクウール等の無機繊維として加工した場合
の製品の品質及び歩留を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高温溶融物の定量排出装
置を示した全体図、第２図は電気炉の断面説明
図、第３図は本発明に係る方法を実施した場合の
電気炉の傾動状態を示す説明図、第４図はリング
の一例を示す斜視図、第５図はリングをノズルに
装着した場合の断面説明図である。 １……電気炉（溶融炉）、４……ノズル、５…
…製綿機、９……ロードセル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉体を傾動しうる溶融炉内に溶融状スラグ及
   び必要に応じて成分調整材を間欠的に装入し、所
   定温度に調整した溶融物を連続的に溶融物の液面
   下の排出口から無機繊維を製造する製綿機へ定量
   排出する高温溶融物の定量排出方法において、溶
   融炉への溶融状スラグと成分調整材の装入及び溶
   融物の排出によつて変化する溶融炉の重量を測定
   し、この重量測定値より炉内溶融物の重量変化率
   を演算し、この演算値と設定値との対比による制
   御信号にて溶融物の無機繊維を製造する製綿機へ
   の排出率が一定になるように溶融炉を傾動させる
   ことを特徴とする高温溶融物の定量排出方法。 ２ 溶融炉の重量測定が溶融炉と架台との間に設
   置されたロードセルによつて行われる特許請求の
   範囲第１項記載の高温溶融物の定量排出方法。 ３ 溶融炉の溶融物排出口が炉本体外壁の下部に
   設置された水冷式ノズルである特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の高温溶融物の定量排出方
   法。 ４ 溶融炉が不活性ガス雰囲気下に保持された電
   気炉である特許請求の範囲第１項乃至第３項いず
   れか記載の高温溶融物の定量排出方法。