JP2002090066A - スクラップ予熱型電気製鋼炉 - Google Patents

スクラップ予熱型電気製鋼炉

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JP2002090066A
JP2002090066A JP2000284078A JP2000284078A JP2002090066A JP 2002090066 A JP2002090066 A JP 2002090066A JP 2000284078 A JP2000284078 A JP 2000284078A JP 2000284078 A JP2000284078 A JP 2000284078A JP 2002090066 A JP2002090066 A JP 2002090066A
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JP
Japan
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furnace
preheating chamber
scrap
preheating
furnace body
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Application number
JP2000284078A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Okamoto
徹夫 岡本
Tsutomu Takahashi
勉 高橋
Hajime Amano
肇 天野
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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    • 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
    • Y02P10/20Recycling

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱回収効率が高く、しかも多大なイニシャル
コストを要しないスクラップ予熱型電気製鋼炉を提供す
る。 【解決手段】 アーク炉の炉体7の一側壁を外方に拡張
することにより金属スクラップ31を滞留させる予熱室
8を一体に形成し、該炉体の排ガスを該予熱室を通して
排出させるとともに、該炉体を該予熱室側が上となるよ
うに傾転することによって該予熱室内の金属スクラップ
が該炉体中に落下装入されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属スクラップを予
熱することにより節電を可能とするスクラップ予熱型電
気製鋼炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄くず等の金属スクラップを溶解する製
鋼用アーク炉において、その高温の排ガスを金属スクラ
ップに接触させて予熱し、エネルギーの節減がなされる
ようにしたスクラップ予熱型の電気製鋼炉は、従来から
バケット内に排ガスを導いて金属スクラップを予熱する
バケット方式、アーク炉の炉体を予熱バケット代わりに
使用する一電源二炉方式、炉体の直上に予熱室を形成し
たシャフト方式等が知られている。そしてこれらの方式
は、熱回収効率,連続操業性,設備コスト等の観点から
夫々評価されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者等
は上記シャフト方式の改良型である多段シャフト方式を
主として開発してきているが、炉体の直上に予熱室を持
つ多段シャフト方式は、熱回収効率,連続操業性等が優
れているものの、予熱室に金属スクラップを支持するた
めの開閉式フィンガーを必要とするので、そのメンテナ
ンスに労力を要すること、および、設備全体が非常に背
高なものとなるため建屋の大幅な改造または新設が必要
になり、イニシャルコストが高くならざるを得ないこと
等の課題があった。そこで本発明は上記課題を解決し、
熱回収効率が高く、しかも多大なイニシャルコストを要
しないスクラップ予熱型電気製鋼炉を提供しようとする
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】そのために本発明のスク
ラップ予熱型電気製鋼炉は、アーク炉の炉体の一側壁を
外方に拡張することにより金属スクラップを滞留させる
予熱室を一体に形成し、該炉体の排ガスを該予熱室を通
して排出させるとともに、該炉体を該予熱室側が上とな
るように傾転することによって該予熱室内の金属スクラ
ップが該炉体中に落下装入されるようにしたことを特徴
とする。また本発明は上記スクラップ予熱型電気製鋼炉
において、炉体を予熱室が形成された側と直交する方向
に傾斜させることにより溶湯を出鋼し得るようにしたこ
とを特徴とする。また本発明は上記スクラップ予熱型電
気製鋼炉において、予熱室に助燃バーナを設けたことを
特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面と
ともに説明する。図1はこのスクラップ予熱型電気製鋼
炉の縦断面図、図2はその平面図である。図中、1は一
対の基台、2プラットホームで、該プラットホームは中
央に設けられた脚部3の下面にラック歯4が設けられ、
該ラック歯4を基台1上に接地させることにより前後方
向に傾動可能に支持され、シリンダ5を作動させること
により傾動し得る。該プラットホームの脚部3には4個
1組の回転自在なるローラ6が設けられている。
【0006】7はアーク炉の炉体、8は該炉体の一側壁
を外方に拡張することにより一体に形成した予熱室であ
る。該炉体の底壁9、および該予熱室8の底壁10、お
よび、該炉体の予熱室8と反対側の側壁11は耐熱性の
高い耐火レンガおよびキャスタブルにより構築されてい
る。また、12は該炉体の両側壁上部をなす水冷ボック
ス、13は炉蓋である。また、14は予熱室8の周壁を
なす水冷ボックス、15は該予熱室8の天井部に開閉可
能に設けられた蓋板、16は該蓋板に設けられた排ガス
出口である。17は該予熱室8の底壁10から該炉体の
底壁9,側壁11を囲うように形成された一対の円弧状
のレールで、該レールを4個1組の前記ローラ6によっ
て支持することにより、該予熱室8と一体の炉体7を9
0度程度傾転可能に支持している。18はその一方のレ
ールに沿って設けられた円弧状ラックで、該ラックにモ
ータ19,減速機20により回転動される歯車を噛合さ
せ、該炉体7をその動力で傾転できるようにしている。
【0007】21は該炉体の底壁9に設けられた炉底電
極である。また、22は該炉体の底壁9前部に設けられ
た出鋼口である。23は該プラットホーム上に樹立され
た電極支持装置で、電極24は該電極支持装置のアーム
25先端に支持され、炉蓋15の貫通孔26を通して炉
内に垂下される。なお、図2に示したように、電極24
は貫通孔26から抜かれアーム25を側方に旋回するこ
とで待避できるように構成され、炉蓋15は支軸27を
支点として水平に旋回できるように構成されている。2
8は側壁11に透設されたガス吹込管を示す。また、2
9は予熱室8の周壁に設けられた助燃バーナである。3
0はスラグパンである。
【0008】このように構成した電気製鋼炉では、蓋板
15を開けて鉄くず等の金属スクラップ31を図1に示
したように予熱室8内に装入し、溶湯32面とのアーク
放電によって生じる炉体7中の高温の排ガスを該予熱室
8を通して排ガス出口16に排出させることにより、該
排ガスを該金属スクラップ31に接触させ、該金属スク
ラップ31を予熱する。
【0009】なお、前記シリンダ5を作動させプラット
ホーム2とともに炉体7を前傾させ出鋼口22を下げる
ことで該炉体7中の溶湯32を出鋼させることができ
る。そして出鋼が終わってプラットホーム2を元の水平
状態に戻した後、モータ19を作動させ、図2に示した
ように、炉体7を予熱室8側が上となるように90度程
度傾転することで、該予熱室内の金属スクラップ31が
該炉体7中に落下装入される。こうして金属スクラップ
31が炉体7に装入されたところで、モータ19を反転
させ炉体7を元の姿勢に戻し、該炉体7中に電極24を
挿入してアーク放電を再開する。そして、予熱室8内に
また新たな金属スクラップを装入し予熱するものであ
る。
【0010】なお、炉体7の炉体の予熱室8と反対側の
側壁11が耐熱性の高い耐火レンガおよびキャスタブル
により構築されていることから、傾転時に該側壁内面が
溶湯によって損傷することのないようにしている。ま
た、前記ガス吹込管28から不活性ガス等を吹き込むこ
とにより該側壁内面に付着した溶湯を剥がすことができ
る。
【0011】このように予熱室8は炉体7の一側に形成
することによって、該炉体7を傾転するだけで該金属ス
クラップを自重で炉体に装入することができるととも
に、該予熱室8には、排ガスの顕熱、および炉内アーク
や溶湯からの輻射熱がもたらされることから、本発明で
はこれらの廃熱を予熱に極めて有効に利用することがで
きる。
【0012】なお、助燃バーナ29は排ガスによる予熱
が充分でない場合に使用されるもので、チップ状に粉砕
した廃棄プラスチックやカーボン等を燃料に混合した廃
棄物燃料、或いは一酸化炭素を燃料とするもの等、多様
なバーナを使用することができる。また、予熱室にてこ
の助燃バーナ29によって金属スクラップを溶解させる
程度にまで充分に加熱することで、アーク放電に要する
電力コストを節減することもできる。なお、予熱室8の
底壁10は炉体7に向かい下傾する緩やかな斜面状に形
成されていることから、該予熱室8で溶けた金属が炉体
7に流れ得る。また、電力の高い昼間はこの助燃バーナ
29による加熱を主とし、電力の安い夜間はアーク放電
を主とするなど、時間帯によって両熱源を使い分けるこ
とも可能である。
【0013】また、この実施形態では炉体7を予熱室8
が形成された側と直交する方向に傾斜させることにより
溶湯を出鋼し得るようにしたので、金属スクラップが炉
体7中に流れ込み出鋼の障害になるおそれがない。
【0014】
【発明の効果】このように本発明に係るスクラップ予熱
型電気製鋼炉は、アーク炉の炉体の一側壁を外方に拡張
することにより金属スクラップを滞留させる予熱室を一
体に形成したものであるので、設備全体を比較的小型に
構成できイニシャルコストを軽減できるとともに、従来
のシャフト方式のような金属スクラップ支持機構の溶着
問題もなくメンテナンスが容易で、しかも排ガス等の廃
熱を極めて高効率で回収できる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスクラップ予熱型電気製鋼炉の実
施形態を示した縦断面図。
【図2】本発明に係るスクラップ予熱型電気製鋼炉の実
施形態を示した平面図。
【図3】図1の作動状態図。
【符号の説明】
1 基台 2 プラットホーム 6 ローラ 7 炉体 8 予熱室 16 排ガス出口 17 レール 22 出鋼口 29 助燃バーナ 31 金属スクラップ 32 溶湯
───────────────────────────────────────────────────── 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 13/00 F27D 13/00 D E F Fターム(参考) 4K014 CB01 CB07 CD02 CD13 CD14 4K045 AA04 BA02 RA01 RB02 RB21 RC04 RC18 4K063 AA04 AA12 BA02 CA01 CA04 CA05 GA02 GA03 GA09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アーク炉の炉体の一側壁を外方に拡張す
    ることにより金属スクラップを滞留させる予熱室を一体
    に形成し、該炉体の排ガスを該予熱室を通して排出させ
    るとともに、該炉体を該予熱室側が上となるように傾転
    することによって該予熱室内の金属スクラップが該炉体
    中に落下装入されるようにしたことを特徴とするスクラ
    ップ予熱型電気製鋼炉。
  2. 【請求項2】 炉体を予熱室が形成された側と直交する
    方向に傾斜させることにより溶湯を出鋼し得るようにし
    た請求項1に記載のスクラップ予熱型電気製鋼炉。
  3. 【請求項3】 予熱室に助燃バーナを設けた請求項1ま
    たは2に記載のスクラップ予熱型電気製鋼炉。
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