JP2001262216A - 鉄スクラップの溶解方法 - Google Patents
鉄スクラップの溶解方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄スクラップを溶解し、炭素含有率等所望の
成分組成を目標値に調整し、溶鋼を目標値に昇温したな
らば、速やかに出鋼し安価に溶鋼を製造するための、鉄
スクラップ溶解方法を開発する。 【解決手段】 溶落ちまでは、酸素バーナー３で鉄スク
ラップ６を加熱・溶解し、そして、溶落ち以後は、酸素
含有ガス吹込みランス４と炭素含有物質吹込みランス５
とで、酸素及び炭素を炉内に形成されたスラグ浴８中及
び／又は鉄浴７中に吹き込むことにより、未溶解鉄スク
ラップを溶解すると共に、溶鋼を所定温度まで昇温した
後に出鋼する。また、酸素バーナーから酸素吹込みラン
スとＣ吹込みランス５に切り替える時期を、溶解しよう
とする鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点以後と
する。
成分組成を目標値に調整し、溶鋼を目標値に昇温したな
らば、速やかに出鋼し安価に溶鋼を製造するための、鉄
スクラップ溶解方法を開発する。 【解決手段】 溶落ちまでは、酸素バーナー３で鉄スク
ラップ６を加熱・溶解し、そして、溶落ち以後は、酸素
含有ガス吹込みランス４と炭素含有物質吹込みランス５
とで、酸素及び炭素を炉内に形成されたスラグ浴８中及
び／又は鉄浴７中に吹き込むことにより、未溶解鉄スク
ラップを溶解すると共に、溶鋼を所定温度まで昇温した
後に出鋼する。また、酸素バーナーから酸素吹込みラン
スとＣ吹込みランス５に切り替える時期を、溶解しよう
とする鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点以後と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄スクラップを効
率よく低コストで溶解し、溶鋼を製造する方法に関する
ものである。
率よく低コストで溶解し、溶鋼を製造する方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、省資源及び環境問題から、鉄鉱石
及びコークスを原料とする高炉−転炉による一貫製鉄法
によらず、発生量の多い鉄スクラップを電気炉で再溶解
して溶鋼を製造するアーク炉製鋼法による鉄鋼生産量が
増大している。この電力を熱源とするアーク炉プロセス
（以下、先行伎術１という）では、鉄スクラップの溶解
に多くの電力を必要とする。これに対して、電力によら
ず、石炭、オイルあるいは天然ガス等の燃料を酸素で燃
焼させて熱源とする酸素バーナーによる鉄スクラップの
溶解プロセスも知られている（以下、先行技術２とい
う）。
及びコークスを原料とする高炉−転炉による一貫製鉄法
によらず、発生量の多い鉄スクラップを電気炉で再溶解
して溶鋼を製造するアーク炉製鋼法による鉄鋼生産量が
増大している。この電力を熱源とするアーク炉プロセス
（以下、先行伎術１という）では、鉄スクラップの溶解
に多くの電力を必要とする。これに対して、電力によら
ず、石炭、オイルあるいは天然ガス等の燃料を酸素で燃
焼させて熱源とする酸素バーナーによる鉄スクラップの
溶解プロセスも知られている（以下、先行技術２とい
う）。
【０００３】先行技術１では、多くの電力を消費するの
で、先行技術１に先行技術２を組み合わせた方法とし
て、例えば、特開平７−２６３１８号公報には、アーク
加熱中に助燃バーナーから安価な炭素含有燃料と酸素含
有ガスとを炉内に吹き込み、炭素含有燃料の燃焼熱を利
用する方法が開示されている（以下、先行技術３とい
う）。
で、先行技術１に先行技術２を組み合わせた方法とし
て、例えば、特開平７−２６３１８号公報には、アーク
加熱中に助燃バーナーから安価な炭素含有燃料と酸素含
有ガスとを炉内に吹き込み、炭素含有燃料の燃焼熱を利
用する方法が開示されている（以下、先行技術３とい
う）。
【０００４】尚、酸素バーナーは、空気を用いたバーナ
ーに比べて燃焼ガス量が少なく、そのため炉外に排出さ
れる燃焼ガスの持ち去る熱量が少なく、炉内への伝達熱
量が高い等の利点を有する。
ーに比べて燃焼ガス量が少なく、そのため炉外に排出さ
れる燃焼ガスの持ち去る熱量が少なく、炉内への伝達熱
量が高い等の利点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法（先行技術
３）によりアーク炉での電カ原単位は減少したものの、
現伏でもおよそ３００〜３５０ｋＷｈ／ｔであり、製造
コスト上昇の主要な一因となっている。これに対して、
先行技術２の酸素バーナー加熱による溶解炉では、燃焼
排ガスにより炉内の鉄スクラップが予熱されるので、通
常のアーク炉法に対して熱効率がよいこと、及び溶解に
必要な燃料と酸素とのコストが電力より安価なことがあ
げられる。しかしながら、酸素バーナーによる溶解で
は、スクラップによる溶解が進行してスクラップが炉内
に殆どなくなると、それ以後は酸素バーナーの着熱効率
が下がり、アーク炉での溶解の場合とコスト的に著しい
差が無くなるという問題があった。
３）によりアーク炉での電カ原単位は減少したものの、
現伏でもおよそ３００〜３５０ｋＷｈ／ｔであり、製造
コスト上昇の主要な一因となっている。これに対して、
先行技術２の酸素バーナー加熱による溶解炉では、燃焼
排ガスにより炉内の鉄スクラップが予熱されるので、通
常のアーク炉法に対して熱効率がよいこと、及び溶解に
必要な燃料と酸素とのコストが電力より安価なことがあ
げられる。しかしながら、酸素バーナーによる溶解で
は、スクラップによる溶解が進行してスクラップが炉内
に殆どなくなると、それ以後は酸素バーナーの着熱効率
が下がり、アーク炉での溶解の場合とコスト的に著しい
差が無くなるという問題があった。
【０００６】そこで、本発萌者等は、電力を消費せずに
鉄スクラップの溶解から昇温までを効率よく、低コスト
で行なうことができる方法を提供することを本発明の目
的とした。
鉄スクラップの溶解から昇温までを効率よく、低コスト
で行なうことができる方法を提供することを本発明の目
的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から鉄スクラップの溶解方法を開発すべく鋭意研究
を重ねた。その結果、炉内に装入された鉄スクラップが
固体伏態で炉内雰囲気に曝され、露出している状態にあ
る時期に、酸素バーナーで当該鉄スクラップを加熱・溶
解し、それ以後の時期においては、その時点までに炉内
に形成された鉄浴及び／又はスラグ浴中に炭素含有物質
と酸素含有ガスとを適切な条件で吹き込み、溶鋼を所定
の成分及び温度に調整して出鋼することにより、従来の
アーク炉を用いることを基本とする鉄スクラップの溶解
方法に比べて、格段に低コストで目標が達成されること
を知見した。
観点から鉄スクラップの溶解方法を開発すべく鋭意研究
を重ねた。その結果、炉内に装入された鉄スクラップが
固体伏態で炉内雰囲気に曝され、露出している状態にあ
る時期に、酸素バーナーで当該鉄スクラップを加熱・溶
解し、それ以後の時期においては、その時点までに炉内
に形成された鉄浴及び／又はスラグ浴中に炭素含有物質
と酸素含有ガスとを適切な条件で吹き込み、溶鋼を所定
の成分及び温度に調整して出鋼することにより、従来の
アーク炉を用いることを基本とする鉄スクラップの溶解
方法に比べて、格段に低コストで目標が達成されること
を知見した。
【０００８】この発明は、上述した知見に基づきなされ
たものである。
たものである。
【０００９】請求項１記載の鉄スクラップの溶解方法
は、炉内に燃焼熱を供給する酸素バーナーと、その炉内
に酸素含有ガスを供給する酸素供給装置と、更にその炉
内に炭素含有物質を供給する炭素供給装置とを備えた鉄
スクラップ溶解炉を用い、上記鉄スクラップ溶解炉内に
鉄スクラップを装入し、当該鉄スクラップを加熱し溶解
する方法であって、上記鉄スクラップの溶落ち前までは
酸素バーナーで鉄スクラップを加熱し溶解し、そして、
鉄スクラップの溶落ち以後は、酸素供給装置から供給さ
れる酸素含有ガスと、炭素供給装置から供給される炭素
含有物質とを、それまでの間に炉内に形成されたスラグ
浴中及び／又は鉄浴中に吹き込むことにより、上記溶落
ち時に未溶解であった鉄スクラップを溶解すると共に、
こうして炉内に形成された溶鋼を所定の温度まで昇温し
た後に出鋼することに特徴を有するものである。
は、炉内に燃焼熱を供給する酸素バーナーと、その炉内
に酸素含有ガスを供給する酸素供給装置と、更にその炉
内に炭素含有物質を供給する炭素供給装置とを備えた鉄
スクラップ溶解炉を用い、上記鉄スクラップ溶解炉内に
鉄スクラップを装入し、当該鉄スクラップを加熱し溶解
する方法であって、上記鉄スクラップの溶落ち前までは
酸素バーナーで鉄スクラップを加熱し溶解し、そして、
鉄スクラップの溶落ち以後は、酸素供給装置から供給さ
れる酸素含有ガスと、炭素供給装置から供給される炭素
含有物質とを、それまでの間に炉内に形成されたスラグ
浴中及び／又は鉄浴中に吹き込むことにより、上記溶落
ち時に未溶解であった鉄スクラップを溶解すると共に、
こうして炉内に形成された溶鋼を所定の温度まで昇温し
た後に出鋼することに特徴を有するものである。
【００１０】請求項２記載の鉄スクラップの溶解方法
は、請求項１記載の発明の方法において、上記炉内に装
入された鉄スクラップの加熱及び溶解手段を酸素バーナ
ーから酸素供給装置と炭素供給装置との組み合わせに切
り替える時期を、当該炉内の当該ヒートで溶解しようと
する鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点以後とす
ることに特徴を有するものである。
は、請求項１記載の発明の方法において、上記炉内に装
入された鉄スクラップの加熱及び溶解手段を酸素バーナ
ーから酸素供給装置と炭素供給装置との組み合わせに切
り替える時期を、当該炉内の当該ヒートで溶解しようと
する鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点以後とす
ることに特徴を有するものである。
【００１１】なお、この発明において、酸素バーナーと
は、酸素若しくは酸素富化空気を用いて、重油、灯油、
微粉炭、プロパンガス、天然ガス、その他、種類を問わ
ずバーナーで燃焼させることができるいずれかの燃料を
燃焼させて火炎を形成する装置をいうものとする。
は、酸素若しくは酸素富化空気を用いて、重油、灯油、
微粉炭、プロパンガス、天然ガス、その他、種類を問わ
ずバーナーで燃焼させることができるいずれかの燃料を
燃焼させて火炎を形成する装置をいうものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１３】図１は、この発明の実施に適した鉄スクラ
ップ溶解炉の例を示す概略縦断面図である。同図は、溶
解室１の上部にシャフト部２が直結して設けられた形式
のスクラップ溶解炉である。
ップ溶解炉の例を示す概略縦断面図である。同図は、溶
解室１の上部にシャフト部２が直結して設けられた形式
のスクラップ溶解炉である。
【００１４】溶解室１の上部側壁に、炉内に燃焼熱を供
給する酸素バーナー３が複数個設けられており、また、
溶解室１の側壁下部には、酸素供給装置の内、炉内への
酸素供給用の水冷ランス４と炭素供給装置の炉内吹込み
部分としてのコークスインジェクションランス５とが設
けられている。一方、溶解原料としての鉄スクラップ６
が溶解室１及びシャフト部２内に装入されている。酸素
バーナー３の運転により溶解室１とシャフト部２との鉄
スクラップ６を加熱・溶解する。鉄スクラップ６の溶落
ちまで、酸素バーナー３により鉄スクラップ６を加熱・
溶解する。
給する酸素バーナー３が複数個設けられており、また、
溶解室１の側壁下部には、酸素供給装置の内、炉内への
酸素供給用の水冷ランス４と炭素供給装置の炉内吹込み
部分としてのコークスインジェクションランス５とが設
けられている。一方、溶解原料としての鉄スクラップ６
が溶解室１及びシャフト部２内に装入されている。酸素
バーナー３の運転により溶解室１とシャフト部２との鉄
スクラップ６を加熱・溶解する。鉄スクラップ６の溶落
ちまで、酸素バーナー３により鉄スクラップ６を加熱・
溶解する。
【００１５】ここで、「溶落ち」とは、鉄スクラップ６
の溶解が進行し、炉内に鉄浴が形成され、未溶解の鉄ス
クラップが全量、鉄浴７中に沈降・埋没した時点をい
う。この溶落ち以後は、鉄スクラップ６が酸素バーナー
３による燃焼ガスとの接触が溶鉄により遮断されるの
で、上記燃焼ガスから鉄スクラップ６への伝熱効率が極
めて悪くなる。従って、溶落ち以後は、酸素バーナー３
による加熱を停止し、一方、酸素供給装置と炭素供給装
置との運転により、酸素供給用の水冷ランス４とコーク
スインジェクションランス５とのそれぞれにより、鉄浴
７及び／又はスラグ浴８中に酸素含有ガス及び粉粒状コ
ークスを吹き込む。酸素含有ガスとしては、純酸素又は
酸素富化空気を使用する。
の溶解が進行し、炉内に鉄浴が形成され、未溶解の鉄ス
クラップが全量、鉄浴７中に沈降・埋没した時点をい
う。この溶落ち以後は、鉄スクラップ６が酸素バーナー
３による燃焼ガスとの接触が溶鉄により遮断されるの
で、上記燃焼ガスから鉄スクラップ６への伝熱効率が極
めて悪くなる。従って、溶落ち以後は、酸素バーナー３
による加熱を停止し、一方、酸素供給装置と炭素供給装
置との運転により、酸素供給用の水冷ランス４とコーク
スインジェクションランス５とのそれぞれにより、鉄浴
７及び／又はスラグ浴８中に酸素含有ガス及び粉粒状コ
ークスを吹き込む。酸素含有ガスとしては、純酸素又は
酸素富化空気を使用する。
【００１６】こうして、鉄浴７及び／又はスラグ浴８中
に吹き込まれた酸素は、下記反応式（１）： Ｆｅ＋（１／２）Ｏ2＝ＦｅＯ ---（１） により鉄の酸化に消費され、ここで生成したＦｅＯは、
吹き込まれたコークスにより、下記反応式（２）： ＦｅＯ＋Ｃ＝Ｆｅ＋ＣＯ ---（２） により、Ｆｅに還元される。従って、上記反応は全体と
して下記反応式（３）： Ｃ＋（１／２）Ｏ2＝ＣＯ ---（３） にまとめられる。そして、（３）式の反応熱：２４００
ｋｃａl／ｋｇ・Ｃの発熱を伴う。溶落ち後における酸素
及びコークスの上記吹込みに伴い発生する上記反応熱
は、その約５０％程度が溶湯に着熱し、溶鉄の昇温に寄
与する。
に吹き込まれた酸素は、下記反応式（１）： Ｆｅ＋（１／２）Ｏ2＝ＦｅＯ ---（１） により鉄の酸化に消費され、ここで生成したＦｅＯは、
吹き込まれたコークスにより、下記反応式（２）： ＦｅＯ＋Ｃ＝Ｆｅ＋ＣＯ ---（２） により、Ｆｅに還元される。従って、上記反応は全体と
して下記反応式（３）： Ｃ＋（１／２）Ｏ2＝ＣＯ ---（３） にまとめられる。そして、（３）式の反応熱：２４００
ｋｃａl／ｋｇ・Ｃの発熱を伴う。溶落ち後における酸素
及びコークスの上記吹込みに伴い発生する上記反応熱
は、その約５０％程度が溶湯に着熱し、溶鉄の昇温に寄
与する。
【００１７】これに対して、溶落ち後においても酸素バ
ーナー３で溶鉄を加熱した場合には、酸素バーナー３に
よる下記燃焼反応式（４）： Ｃ＋Ｏ2＝ＣＯ2 ---（４） の反応熱：８０００ｋｃａl／ｋｇ・Ｃの１０％程度し
か溶鉄への着熱は期待されない。従って、酸素を同量使
用する場合の溶鉄に対する着熱量は、酸素とコークスと
を別々に鉄浴及び／又はスラグ中に吹き込んだ方が、酸
素バーナーで燃料を燃焼させる場合のおよそ３倍の効率
となる。
ーナー３で溶鉄を加熱した場合には、酸素バーナー３に
よる下記燃焼反応式（４）： Ｃ＋Ｏ2＝ＣＯ2 ---（４） の反応熱：８０００ｋｃａl／ｋｇ・Ｃの１０％程度し
か溶鉄への着熱は期待されない。従って、酸素を同量使
用する場合の溶鉄に対する着熱量は、酸素とコークスと
を別々に鉄浴及び／又はスラグ中に吹き込んだ方が、酸
素バーナーで燃料を燃焼させる場合のおよそ３倍の効率
となる。
【００１８】以上より、鉄スクラップの溶落ち以後は、
酸素バーナーを停止し、酸素とコークスとを別々に鉄浴
及びスラグ浴に吹き込むことにより、未溶解鉄スクラッ
プの溶解促進、及び鉄浴乃至鋼浴の所定温度までの昇温
をより効率よく行なうことができる。なお、酸素バーナ
ー停止後の浴中への酸素の吹き込みは、燃料を停止し酸
素のみを酸素バーナーから吹き込むことにより行っても
よい。
酸素バーナーを停止し、酸素とコークスとを別々に鉄浴
及びスラグ浴に吹き込むことにより、未溶解鉄スクラッ
プの溶解促進、及び鉄浴乃至鋼浴の所定温度までの昇温
をより効率よく行なうことができる。なお、酸素バーナ
ー停止後の浴中への酸素の吹き込みは、燃料を停止し酸
素のみを酸素バーナーから吹き込むことにより行っても
よい。
【００１９】このように、本発明では溶解時期に適切に
対応して、伝熱効率の良い加熱方法で鉄スクラップを溶
解するので、溶解の初期から終了まで常に伝熱効率の良
い状態を維持することができ、加熱・溶解に必要なエネ
ルギーを大幅に削減することができる。
対応して、伝熱効率の良い加熱方法で鉄スクラップを溶
解するので、溶解の初期から終了まで常に伝熱効率の良
い状態を維持することができ、加熱・溶解に必要なエネ
ルギーを大幅に削減することができる。
【００２０】酸素バーナーによる加熱を、酸素供給用水
冷ランスとコークスインジェクションランスとによる加
熱に切り替える時期として、溶落ち時の代わりに、溶解
しようとする鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点
以後とした。その理由は下記による。
冷ランスとコークスインジェクションランスとによる加
熱に切り替える時期として、溶落ち時の代わりに、溶解
しようとする鉄スクラップ全量の７０％が溶解した時点
以後とした。その理由は下記による。
【００２１】即ち、炉内スクラップ量が減少して７０％
以上が溶解し、残量が３０％以下になると、バーナーの
熱効率が３０％以下となり、酸素と燃料とを別々に炉内
に吹き込んだ時の酸素当量当たりの効率より小さくなっ
てしまう。従って、鉄スクラップ全量の７０％が溶解し
たらできるだけ速やかに上記の通り切り替えるのが望ま
しい。
以上が溶解し、残量が３０％以下になると、バーナーの
熱効率が３０％以下となり、酸素と燃料とを別々に炉内
に吹き込んだ時の酸素当量当たりの効率より小さくなっ
てしまう。従って、鉄スクラップ全量の７０％が溶解し
たらできるだけ速やかに上記の通り切り替えるのが望ま
しい。
【００２２】図２は、この発明の実施に適した鉄スクラ
ップ溶解炉の他の例を示す概略縦断面図である。同図
は、図１に示した溶解炉と同様、溶解室１の上部にシャ
フト部２が直結して設けられた形式のスクラップ溶解炉
である。
ップ溶解炉の他の例を示す概略縦断面図である。同図
は、図１に示した溶解炉と同様、溶解室１の上部にシャ
フト部２が直結して設けられた形式のスクラップ溶解炉
である。
【００２３】シャフト部２下方の溶解室１内側壁及び溶
解炉蓋に、複数の酸素バーナー３、並びに、図１と同
様、酸素供給用の水冷ランス４とコークスインジェクシ
ョンランス５とが設けられている。図２の溶解炉の使用
方法及びその効果は、上記図１の使用方法に準じる。
解炉蓋に、複数の酸素バーナー３、並びに、図１と同
様、酸素供給用の水冷ランス４とコークスインジェクシ
ョンランス５とが設けられている。図２の溶解炉の使用
方法及びその効果は、上記図１の使用方法に準じる。
【００２４】なお、図１及び２に示した溶解炉はいずれ
も、炉底電極９及び上部電極（図示せず）が設けられた
直流式アーク炉の機能も有するものの例である。これ
は、生産工程運用上、対象鋼種として、化学成分組成と
温度を調整して迅速に出鋼するものの他、従来、電気炉
で行なわれている本来の製鋼精錬が必要なものを溶製す
る場合に備えたものである。
も、炉底電極９及び上部電極（図示せず）が設けられた
直流式アーク炉の機能も有するものの例である。これ
は、生産工程運用上、対象鋼種として、化学成分組成と
温度を調整して迅速に出鋼するものの他、従来、電気炉
で行なわれている本来の製鋼精錬が必要なものを溶製す
る場合に備えたものである。
【００２５】
【実施例】次に、この発明の方法を、実施例によって更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００２６】（試験１）本発明の範囲内の試験である実
施例１を、下記の通り行なった。内径３．３ｍ、高さ
２．８ｍの溶解室に、高さ３．５ｍのシャフト部が直結
した、図１に示した溶解設備を使用した。炉内に鉄スク
ラップを５３トン装入し、溶解室上部側壁から斜めに設
置した７００リットル／ｈｒの重油バーナー４本により
鉄スクラップを溶解し、鉄スクラップがほぼ溶解して、
未溶解スクラップが浴中に残っている時点で、バーナー
を停止し、溶解室上部側壁に設置された酸素供給用水冷
ランスとコークスインジェクションランスとからそれぞ
れ、酸素とコークスの吹込みに切り替えた。この時点
で、酸素７０Ｎｍ3／ｍｉｎと、コークス６４ｋｇ／ｍ
ｉｎをスラグ中にインジェクションしながら鉄浴中Ｃ濃
度の調整を行なうと共に、鉄浴の昇温を行なった。１６
２０℃まで昇温し、Ｃ濃度０．１２％で出鋼した。出鋼
から次回出鋼までの時間は、約６０ｍｉｎで５０トンの
溶鋼が得られた。酸素量：１１６Ｎｍ3／ｔ、重油原単
位：３１リットル／ｔ、コークス原単位：８６ｋｇ／ｔ
で溶解を行なったものである。
施例１を、下記の通り行なった。内径３．３ｍ、高さ
２．８ｍの溶解室に、高さ３．５ｍのシャフト部が直結
した、図１に示した溶解設備を使用した。炉内に鉄スク
ラップを５３トン装入し、溶解室上部側壁から斜めに設
置した７００リットル／ｈｒの重油バーナー４本により
鉄スクラップを溶解し、鉄スクラップがほぼ溶解して、
未溶解スクラップが浴中に残っている時点で、バーナー
を停止し、溶解室上部側壁に設置された酸素供給用水冷
ランスとコークスインジェクションランスとからそれぞ
れ、酸素とコークスの吹込みに切り替えた。この時点
で、酸素７０Ｎｍ3／ｍｉｎと、コークス６４ｋｇ／ｍ
ｉｎをスラグ中にインジェクションしながら鉄浴中Ｃ濃
度の調整を行なうと共に、鉄浴の昇温を行なった。１６
２０℃まで昇温し、Ｃ濃度０．１２％で出鋼した。出鋼
から次回出鋼までの時間は、約６０ｍｉｎで５０トンの
溶鋼が得られた。酸素量：１１６Ｎｍ3／ｔ、重油原単
位：３１リットル／ｔ、コークス原単位：８６ｋｇ／ｔ
で溶解を行なったものである。
【００２７】なお、本発明の範囲外の試験として、酸素
バーナーのみで溶解、昇温した場合（比較例１）、及び
アーク加熱のみで溶解、昇温した場合（比較例２）も、
上記実施例１と同じ溶解炉を用いて行なった。
バーナーのみで溶解、昇温した場合（比較例１）、及び
アーク加熱のみで溶解、昇温した場合（比較例２）も、
上記実施例１と同じ溶解炉を用いて行なった。
【００２８】表１に、実施例１並びに比較例１及び２の
操業コスト比較を示す。
操業コスト比較を示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から明らかなように、バーナー加熱の
みの比較例１、及びアーク加熱のみの比較例２に比べ
て、実施例１では操業コストが大幅に低くなっているこ
とが分かった。
みの比較例１、及びアーク加熱のみの比較例２に比べ
て、実施例１では操業コストが大幅に低くなっているこ
とが分かった。
【００３１】（試験２）本発明の範囲内の試験である実
施例２を、下記の通り行なった。内径６．２ｍ、高さ
３．５ｍの溶解室に、水平断面４．５ｍ×２．５ｍ、高
さ６ｍのシャフト部が直結した、図２に示した溶解設備
を使用した。炉内に鉄スクラップを９０トン装入し、シ
ャフト下方の溶解室内で、７００リットル／ｈｒの重油
−酸素バーナー８本により鉄スクラップを溶解した。鉄
スクラップがほぼ溶解柊了した後、バーナーを停止し、
溶解室作業口から挿入設置した酸素供給用水冷ランスと
コークスインジェクションランスとからそれぞれ、酸素
とコークスの吹込みに切り替えた。その後、酸素９３Ｎ
ｍ3／ｍｉｎと、コークス９７ｋｇ／ｍｉｎをスラグ中
にインジェクションしながら鉄浴中Ｃ濃度の調整を行な
うと共に、鉄浴の昇温を行なった。１６２０℃まで昇温
し、Ｃ濃度０．１２％で出鋼した。出鋼から次回出鋼ま
での時間は、約６０ｍｉｎで９０トンの溶鋼が得られ
た。酸素量：１０５Ｎｍ3／ｔ、重油原単位：２５リッ
トル／ｔ、コークス原単位：７７ｋｇ／ｔで溶解を行な
ったものである。
施例２を、下記の通り行なった。内径６．２ｍ、高さ
３．５ｍの溶解室に、水平断面４．５ｍ×２．５ｍ、高
さ６ｍのシャフト部が直結した、図２に示した溶解設備
を使用した。炉内に鉄スクラップを９０トン装入し、シ
ャフト下方の溶解室内で、７００リットル／ｈｒの重油
−酸素バーナー８本により鉄スクラップを溶解した。鉄
スクラップがほぼ溶解柊了した後、バーナーを停止し、
溶解室作業口から挿入設置した酸素供給用水冷ランスと
コークスインジェクションランスとからそれぞれ、酸素
とコークスの吹込みに切り替えた。その後、酸素９３Ｎ
ｍ3／ｍｉｎと、コークス９７ｋｇ／ｍｉｎをスラグ中
にインジェクションしながら鉄浴中Ｃ濃度の調整を行な
うと共に、鉄浴の昇温を行なった。１６２０℃まで昇温
し、Ｃ濃度０．１２％で出鋼した。出鋼から次回出鋼ま
での時間は、約６０ｍｉｎで９０トンの溶鋼が得られ
た。酸素量：１０５Ｎｍ3／ｔ、重油原単位：２５リッ
トル／ｔ、コークス原単位：７７ｋｇ／ｔで溶解を行な
ったものである。
【００３２】なお、本発明の範囲外の試験として、バー
ナーのみで溶解、昇温した場合（比較例３）、及びアー
ク加熱のみで溶解、昇温した場合（比較例４）も上記実
施例２と同じ溶解炉を用いて行なった。
ナーのみで溶解、昇温した場合（比較例３）、及びアー
ク加熱のみで溶解、昇温した場合（比較例４）も上記実
施例２と同じ溶解炉を用いて行なった。
【００３３】表２に、実施例２並びに比較例３及び４の
操業コスト比較を示す。
操業コスト比較を示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２から明らかなように、バーナー加熱の
みの比較例３、及びアーク加熱のみの比較例４に比べ
て、実施例２では操業コストが格段に低くなっているこ
とが分かった。
みの比較例３、及びアーク加熱のみの比較例４に比べ
て、実施例２では操業コストが格段に低くなっているこ
とが分かった。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉄スクラップの溶解は、前半を酸素バーナーにより行な
い、そして後半の鉄スクラップがほぼ溶けた後は、酸素
とコークスとの吹き込みにより、未溶解スクラップの溶
解と昇温を行なうことができ、そして、鉄スクラップの
溶解から溶鋼の昇温までを常に効率のよい溶解パターン
を選ぶことができ、低コストで鉄スクラップを溶解する
ことができる。このような鉄スクラップの溶解方法を提
供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
鉄スクラップの溶解は、前半を酸素バーナーにより行な
い、そして後半の鉄スクラップがほぼ溶けた後は、酸素
とコークスとの吹き込みにより、未溶解スクラップの溶
解と昇温を行なうことができ、そして、鉄スクラップの
溶解から溶鋼の昇温までを常に効率のよい溶解パターン
を選ぶことができ、低コストで鉄スクラップを溶解する
ことができる。このような鉄スクラップの溶解方法を提
供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施に逮した鉄スクラップ溶解炉の
例を示す概略縦断面図である。
例を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の実施に適した鉄スクラップ溶解炉の他
の例を示す概略縦断面図である。
の例を示す概略縦断面図である。
１：溶解室 ２：シャフト部 ３：酸素バーナー ４：酸素用水冷ランス ５：コークスインジェクションランス ６：鉄スクラップ ７：鉄浴 ８：スラグ浴 ９：炉底電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ｇ ４Ｋ０６３ // Ｃ２１Ｂ 11/10 Ｃ２１Ｂ 11/10 Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｆ Ｆターム(参考） 4K001 AA10 BA22 DA05 FA14 GB11 HA01 JA01 4K012 CA05 CA06 CA09 4K014 CB01 CB05 CB07 CC02 CD12 CD13 4K045 AA01 AA04 BA02 DA01 DA04 GB02 GB12 GB13 RA01 RA12 RB02 RB16 RB22 4K056 AA05 BA01 BA02 BB08 CA02 DA02 DA33 FA03 4K063 AA04 AA12 BA02 CA01 GA02 GA03 GA09
Claims (2)
- 【請求項１】 炉内に燃焼熱を供給する酸素バーナー
と、前記炉内に酸素含有ガスを供給する酸素供給装置
と、前記炉内に炭素含有物質を供給する炭素供給装置と
を備えた鉄スクラップ溶解炉を用い、前記鉄スクラップ
溶解炉内に鉄スクラップを装入し、当該鉄スクラップを
加熱し、溶解する方法であって、 前記鉄スクラップの溶落ち前までは、前記酸素バーナー
で前記鉄スクラップを加熱し溶解し、そして、前記溶落
ち以後は、前記酸素供給装置から供給される酸素含有ガ
スと、前記炭素供給装置から供給される炭素含有物質と
を、前記炉内に形成されたスラグ浴中及び／又は鉄浴中
に吹き込むことにより、前記溶落ち時に未溶解であった
鉄スクラップを溶解すると共に、こうして前記炉内に形
成された溶鋼を所定の温度まで昇温した後に出鋼するこ
とを特徴とする、鉄スクラップの溶解方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の鉄スクラップの溶解方法
において、前記炉内鉄スクラップの加熱及び溶解手段
を、前記酸素バーナーから前記酸素供給装置と前記炭素
供給装置との組み合わせに切り替える時期を、当該炉内
の当該ヒートで溶解しようとする鉄スクラップ全量の７
０％が溶解した時点以後とすることを特徴とする、鉄ス
クラップの溶解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087105A JP2001262216A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087105A JP2001262216A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001262216A true JP2001262216A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18603169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000087105A Pending JP2001262216A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001262216A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111094597A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-01 | 大阳日酸株式会社 | 熔解精炼炉的操作方法及熔解精炼炉 |
| CN115615188A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-01-17 | 山西建龙实业有限公司 | 富氧双室熔池熔炼侧吹炉及其熔融钢渣提铁调质的方法 |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000087105A patent/JP2001262216A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111094597A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-01 | 大阳日酸株式会社 | 熔解精炼炉的操作方法及熔解精炼炉 |
| CN115615188A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-01-17 | 山西建龙实业有限公司 | 富氧双室熔池熔炼侧吹炉及其熔融钢渣提铁调质的方法 |
| CN115615188B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-03-10 | 山西建龙实业有限公司 | 富氧双室熔池熔炼侧吹炉及其熔融钢渣提铁调质的方法 |
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