JP2002121612A - Method for melting cold iron - Google Patents

Method for melting cold iron

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JP2002121612A
JP2002121612A JP2000318709A JP2000318709A JP2002121612A JP 2002121612 A JP2002121612 A JP 2002121612A JP 2000318709 A JP2000318709 A JP 2000318709A JP 2000318709 A JP2000318709 A JP 2000318709A JP 2002121612 A JP2002121612 A JP 2002121612A
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Japan
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exhaust gas
chamber
melting
cold iron
preheating chamber
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Application number
JP2000318709A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Mizukami
秀昭 水上
Ryuji Yamaguchi
隆二 山口
Takeshi Nakayama
剛 中山
Toshimichi Maki
敏道 牧
Keiji Wakahara
啓司 若原
Shinpei Yamamoto
晋平 山本
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of dioxin, white fume and malodor in exhaust gas while preventing the abnormal combustion such as explosion, caused by the combustible component in the exhaust gas exhausted from a preheating chamber when cold iron is melted by using an arc melting apparatus having the shaft type preheating chamber. SOLUTION: The arc melting apparatus 1, which is provided with a melting chamber 2 and the shaft type preheating chamber 3 directly connected to the upper part thereof and preheats the cold iron 16 with the exhaust gas produced in the melting chamber, is used, and the cold iron is melted by supplying the arc, carbonaceous material and oxygen into the melting chamber while supplying the cold iron into the preheating chamber so that the cold iron exists in the preheating chamber and the melting chamber. When the molten iron is tapped off in the existing state of the cold iron in the melting chamber and the preheating chamber at the time when a prescribed quantity of molten iron 17 is stored, the exhaust gas flow rate in the exhaust gas flowing path 21 is increased by supplying oxygen-containing gas into the exhaust gas exhausted from the preheating chamber, and also the exhaust gas temperature is heated to a prescribed temperature and above by burning the combustible component in the exhaust gas, and thereafter, the exhaust gas is quenched.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄スクラップや直
接還元鉄等の冷鉄源をアーク熱により溶解する溶解方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a melting method for melting a cold iron source such as iron scrap or direct reduced iron by arc heat.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、資源及び環境問題から、発生量の
多い鉄スクラップをアーク溶解設備を用いて溶解するプ
ロセスが増加している。このようなアーク溶解設備で
は、鉄スクラップの溶解に多くの電力を消費するため、
アーク溶解設備の溶解室から発生する高温の排ガスを用
いて鉄スクラップを予熱しながら溶解し、必要とする電
力を削減する方法が多数提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, due to resource and environmental issues, processes for melting a large amount of iron scrap using an arc melting facility have increased. Such an arc melting equipment consumes a lot of electric power for melting iron scrap,
Many methods have been proposed to reduce the required electric power by melting iron scrap while preheating it using high-temperature exhaust gas generated from a melting chamber of an arc melting facility.

【0003】一方、鉄スクラップをアーク溶解設備で溶
解する際には、原料の鉄スクラップに付着している油分
や、鉄スクラップに混入しているプラスチック等に起因
して、排ガス中にダイオキシンに代表される芳香族塩素
化合物等の有害物質が含まれることがあり、又、これと
同時に白煙や悪臭等が発生し、環境上の問題となってお
り、このような有害物質の発生を防止する技術も多数提
案されている。
[0003] On the other hand, when iron scrap is melted by an arc melting facility, dioxin is typified in exhaust gas due to oil adhering to the raw material iron scrap and plastic mixed in the iron scrap. Harmful substances such as aromatic chlorine compounds may be contained, and at the same time, white smoke and foul odors are generated, which is an environmental problem and prevents the generation of such harmful substances. Many technologies have been proposed.

【0004】このような状況のなか、本発明者等は、先
に、特開平11−183045号公報において、必要と
する電力を大幅に削減することが可能で、且つ、白煙、
悪臭、ダイオキシン等の有害物質の発生を抑えた冷鉄源
の溶解方法を提案した。この溶解方法は、溶解室の上部
に直結するシャフト型の予熱室を備えたアーク溶解設備
を用い、冷鉄源が溶解室と予熱室とに連続して存在する
状態を保つように冷鉄源を連続的又は断続的に予熱室へ
供給しながら、アーク加熱並びにコークス等の補助熱源
と酸素とを溶解室内に供給することによって溶解室内の
冷鉄源を溶解し、溶解室に所定量の溶鋼が溜まった時点
で溶解室及び予熱室に冷鉄源が存在する状態で溶鋼を出
湯するにあたり、溶解室で発生した排ガスが予熱室を通
過した後に、排ガスに酸素含有ガスを供給して排ガス中
の可燃性成分を燃焼させ、排ガス温度を所定温度以上に
し、その後、排ガスを急冷する溶解方法である。
In such a situation, the present inventors have previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-183045 that the required power can be greatly reduced,
A method for dissolving a cold iron source that suppresses the generation of harmful substances such as foul odors and dioxins was proposed. This melting method uses an arc melting equipment having a shaft-type preheating chamber directly connected to the upper part of the melting chamber, and uses a cold iron source so that a cold iron source is continuously present in the melting chamber and the preheating chamber. While continuously or intermittently supplying the preheating chamber, arc heating and an auxiliary heat source such as coke and oxygen are supplied into the melting chamber to melt the cold iron source in the melting chamber, and a predetermined amount of molten steel is supplied to the melting chamber. When tapping molten steel in a state where a cold iron source is present in the melting chamber and the preheating chamber at the time of accumulation, after the exhaust gas generated in the melting chamber passes through the preheating chamber, an oxygen-containing gas is supplied to the exhaust gas and the Is a melting method in which the combustible components are burned, the exhaust gas temperature is raised to a predetermined temperature or higher, and then the exhaust gas is rapidly cooled.

【0005】この溶解方法によれば、予熱室内及び溶解
室内には常に冷鉄源が存在し、次ヒート以降では使用す
る全ての冷鉄源が予熱され、電力使用量の大幅な削減が
達成されると共に、排ガスを所定温度以上の高温になる
ように燃焼し、次いで、排ガスを急冷するので、ダイオ
キシン等の有害物質の発生並びに白煙、悪臭の発生を防
止することができる。
[0005] According to this melting method, a cold iron source is always present in the preheating chamber and the melting chamber, and all the cold iron sources to be used are preheated after the next heat, so that a large reduction in electric power consumption is achieved. At the same time, since the exhaust gas is burned to a high temperature equal to or higher than a predetermined temperature, and then the exhaust gas is rapidly cooled, it is possible to prevent the generation of harmful substances such as dioxin and the generation of white smoke and odor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
11−183045号公報による溶解方法では、予熱室
から排出される排ガス中にCOガス等の可燃性成分を残
留させ、この排ガスを燃焼室内において酸素含有ガスを
供給して燃焼し、所定温度に昇温している。このよう
に、予熱室から排出される排ガス中にCOガス等の可燃
性成分を残留させる必要があるために、溶解室及び予熱
室への空気の侵入を極力抑えて溶解操業を実施する。侵
入空気量が多いと、可燃性成分の未燃焼分が少なくな
り、又、排ガス量も多くなるため、燃焼室において、残
留する可燃性成分の燃焼のみでは所定温度まで昇温しな
いからである。従って、同号公報による溶解方法では、
予熱室から燃焼室に至る排ガス流路でのガス流速はそれ
ほど速くない。
However, in the melting method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-183045, a combustible component such as CO gas remains in exhaust gas discharged from a preheating chamber, and the exhaust gas is subjected to oxygen in a combustion chamber. The contained gas is supplied and burned, and the temperature is raised to a predetermined temperature. As described above, since it is necessary to allow flammable components such as CO gas to remain in the exhaust gas discharged from the preheating chamber, the melting operation is performed while minimizing intrusion of air into the melting chamber and the preheating chamber. This is because if the amount of intruded air is large, the unburned portion of the combustible component is reduced and the amount of exhaust gas is also large. Therefore, in the dissolving method according to the same publication,
The gas flow rate in the exhaust gas flow path from the preheating chamber to the combustion chamber is not so fast.

【0007】そのため、当然、定常操業時には燃焼室か
ら予熱室に向けた上流側へ逆火しないように排ガス流路
でのガス流速を制御しているが、例えば溶解操業中に溶
解室からの排ガス発生量が低下した場合には、燃焼室か
ら上流側に逆火し、更に、例えば炭素濃度の高い鉄スク
ラップが急激に溶解したり、溶解室の側壁部に付着して
いた高炭素濃度の地金が溶湯中に落下したりして、排ガ
ス中の可燃性成分(この場合にはCOガス)が急激に増
加した時には、予熱室や溶解室で爆発の可能性がある。
For this reason, the gas flow rate in the exhaust gas passage is controlled so as not to flash back from the combustion chamber toward the preheating chamber during normal operation. When the amount of generation decreases, a flashback occurs from the combustion chamber to the upstream side, and furthermore, for example, iron scrap having a high carbon concentration is rapidly melted, or ground having a high carbon concentration adhered to the side wall of the melting chamber. When the flammable components (in this case, CO gas) in the exhaust gas rapidly increase due to the fall of gold into the molten metal, there is a possibility of explosion in the preheating chamber or the melting chamber.

【0008】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、シャフト型の予熱室を有する
アーク溶解設備を用いて冷鉄源を溶解する際に、予熱室
から排出される排ガス中の可燃性成分による爆発等の異
常燃焼を防止しつつ、排ガス中のダイオキシン及び白煙
や悪臭の発生を防止することができる冷鉄源の溶解方法
を提供することである。
[0008] The present invention has been made in view of the above circumstances,
The purpose is to prevent abnormal combustion such as explosion due to flammable components in the exhaust gas discharged from the preheating chamber when melting the cold iron source using the arc melting equipment having a shaft type preheating chamber. It is another object of the present invention to provide a method for dissolving a cold iron source that can prevent generation of dioxin, white smoke, and odor in exhaust gas.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による冷鉄源の溶
解方法は、溶解室と、その上部に直結するシャフト型の
予熱室とを具備し、溶解室で発生する排ガスを予熱室に
導入して予熱室内の冷鉄源を予熱するアーク溶解設備を
用いた冷鉄源の溶解方法において、冷鉄源が予熱室と溶
解室とに連続して存在する状態を保つように冷鉄源を予
熱室へ供給しながら、アーク加熱並びに炭材と酸素とを
溶解室に供給することによって溶解室内の冷鉄源を溶解
し、溶解室に所定量の溶湯が溜まった時点で溶解室及び
予熱室に冷鉄源が連続して存在する状態で溶湯を出湯す
るにあたり、予熱室から排出される排ガスに酸素含有ガ
スを供給して、排ガス流路内の排ガス流速を増加させる
と共に排ガス中の可燃性成分を燃焼させて排ガス温度を
所定温度以上とし、その後、排ガスを急冷することを特
徴とするものである。
A method for melting a cold iron source according to the present invention comprises a melting chamber and a shaft-type preheating chamber directly connected to an upper part thereof, and introduces exhaust gas generated in the melting chamber into the preheating chamber. In the method of melting a cold iron source using an arc melting apparatus that preheats the cold iron source in the preheating chamber, the cold iron source is maintained so that the cold iron source continuously exists in the preheating chamber and the melting chamber. While supplying to the preheating chamber, the cold iron source in the melting chamber is melted by arc heating and supplying the carbon material and oxygen to the melting chamber, and when a predetermined amount of molten metal is accumulated in the melting chamber, the melting chamber and the preheating chamber. When the molten metal is discharged in the state where the cold iron source is continuously present, the oxygen-containing gas is supplied to the exhaust gas discharged from the preheating chamber to increase the flow rate of the exhaust gas in the exhaust gas passage and the flammability in the exhaust gas. Combustion of the components to make the exhaust gas temperature higher than the specified temperature Thereafter, those characterized by rapidly cooling the exhaust gas.

【0010】本発明では、予熱室から排出される排ガス
中に酸素含有ガスを供給して、排ガス流路内のガス流速
を逆火しない十分速い流速に増加させるので、たとえ溶
解室で発生する排ガス量が減少しても、予熱室側に逆火
することがない。その際に、排ガス流路内のガス流速が
5m/秒以上であれば、予熱室側に逆火することはな
く、従って、酸素含有ガスの供給により排ガス流速を5
m/秒以上に維持することが好ましい。又、本発明で
は、酸素含有ガスを加えて排ガス流速を増加させている
ので、この酸素含有ガスにより排ガス中の可燃性成分が
燃焼し、排ガス量を過剰に増加させずに所定温度まで昇
温することができる。
According to the present invention, the oxygen-containing gas is supplied to the exhaust gas discharged from the preheating chamber to increase the gas flow rate in the exhaust gas flow path to a sufficiently high flow rate that does not cause flashback. Even if the amount decreases, there is no backfire on the preheating chamber side. At that time, if the gas flow rate in the exhaust gas flow path is 5 m / sec or more, there is no backfire on the preheating chamber side.
It is preferable to maintain m / sec or more. Also, in the present invention, since the exhaust gas flow rate is increased by adding the oxygen-containing gas, the combustible components in the exhaust gas are burned by the oxygen-containing gas, and the temperature is raised to a predetermined temperature without excessively increasing the exhaust gas amount. can do.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明を実施したアーク溶
解設備の縦断面概略図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an arc melting equipment embodying the present invention.

【0012】図1に示すように、内部を耐火物で構築さ
れ、底部に底部電極6を備えた溶解室2の上部には、シ
ャフト型の予熱室3と水冷構造の側壁4とが配置され、
この予熱室3で覆われない側壁4の上部は、開閉自在な
水冷構造の蓋5で覆われている。この蓋5を貫通して、
溶解室2内へ上下移動可能な黒鉛製の上部電極7が設け
られており、底部電極6と上部電極7とは直流電源(図
示せず)に連結し、底部電極6と上部電極7との間でア
ーク19を発生させる。
As shown in FIG. 1, a shaft type preheating chamber 3 and a side wall 4 of a water cooling structure are arranged above a melting chamber 2 having a refractory inside and a bottom electrode 6 at the bottom. ,
The upper portion of the side wall 4 not covered by the preheating chamber 3 is covered by a lid 5 having a water cooling structure that can be freely opened and closed. Through this lid 5,
An upper electrode 7 made of graphite that can move up and down into the melting chamber 2 is provided. The lower electrode 6 and the upper electrode 7 are connected to a DC power supply (not shown), and the lower electrode 6 and the upper electrode 7 are connected to each other. An arc 19 is generated between them.

【0013】予熱室3の上方には、走行台車24に吊り
下げられた底開き型の供給用バケット15が設けられ、
この供給用バケット15から、予熱室3の上部に設けた
開閉自在な供給口20を介して、鉄スクラップや直接還
元鉄等の冷鉄源16が予熱室3内に装入される。
Above the preheating chamber 3, there is provided a bottom-open type supply bucket 15 suspended from a traveling carriage 24,
From this supply bucket 15, a cold iron source 16 such as iron scrap or direct reduced iron is charged into the preheating chamber 3 through an openable / closable supply port 20 provided in the upper part of the preheating chamber 3.

【0014】予熱室3の上端には、排ガスの排出流路と
なるダクト21が、その他端を排ガス処理設備31と連
結して設けられており、溶解室2で発生する高温の排ガ
スは、予熱室3及びダクト21を経由して排ガス処理設
備31へ排出される。その際、予熱室3を通過する排ガ
スにより、予熱室3内に装入された冷鉄源16は予熱さ
れ、予熱された冷鉄源16は、溶解室2内で溶解される
冷鉄源16の量に見合って、溶解室2内に自由落下し、
溶解室2へ装入される。
At the upper end of the preheating chamber 3, a duct 21 serving as an exhaust gas discharge channel is provided connected to the other end of the preheating chamber 3, and the high-temperature exhaust gas generated in the melting chamber 2 is preheated. The exhaust gas is discharged to the exhaust gas treatment facility 31 via the chamber 3 and the duct 21. At this time, the cold iron source 16 charged in the preheating chamber 3 is preheated by the exhaust gas passing through the preheating chamber 3, and the preheated cold iron source 16 is melted in the melting chamber 2. And falls freely into the melting chamber 2 according to the amount of
It is charged into the melting chamber 2.

【0015】予熱室3の側壁部は下方に向かって広がる
テーパーを有している。テーパーを設けることにより、
予熱された冷鉄源16を溶解室2へ安定して供給するこ
とができる。テーパーが形成されない場合には、冷鉄源
16が落下し難くなり、予熱室3内で棚吊りを起こす原
因となる。
The side wall of the preheating chamber 3 has a taper that spreads downward. By providing a taper,
The preheated cold iron source 16 can be stably supplied to the melting chamber 2. If the taper is not formed, the cold iron source 16 is less likely to fall, causing a rack to be suspended in the preheating chamber 3.

【0016】蓋5を貫通して、溶解室2内を上下移動可
能な酸素吹き込みランス8と炭材吹き込みランス9とが
設けられ、酸素吹き込みランス8からは酸素が溶解室2
内に吹き込まれ、炭材吹き込みランス9からは空気や窒
素等を搬送用ガスとしてコークス、チャー、石炭、木
炭、黒鉛等の等の炭材が溶解室2内に吹き込まれる。
又、蓋5を貫通して空気吹き込みランス12が設置され
ており、空気吹き込みランス12からは二次燃焼用の空
気が溶解室2内に吹き込まれる。
An oxygen blowing lance 8 and a carbon material blowing lance 9 which penetrate through the lid 5 and can move up and down in the melting chamber 2 are provided.
A carbon material such as coke, char, coal, charcoal, graphite or the like is blown into the melting chamber 2 from the carbon material blowing lance 9 using air, nitrogen or the like as a carrier gas.
Further, an air blowing lance 12 is provided through the lid 5, and air for secondary combustion is blown into the melting chamber 2 from the air blowing lance 12.

【0017】溶解室2の予熱室3が直結されている側と
は反対側に設けられた突出部2aには、その底部に、扉
22で出口側を押さえ付けられて内部に詰め砂又はマッ
ド剤が充填された出湯口13と、その側壁に、扉23で
出口側を押さえ付けられて内部に詰め砂又はマッド剤が
充填された出滓口14とが設けられている。又、出湯口
13の鉛直上方に対応する部位の蓋5には、バーナー1
0が取り付けられている。バーナー10は、重油、灯
油、微粉炭、プロパンガス、天然ガス等の化石燃料を、
空気又は酸素若しくは酸素富化空気により溶解室2内で
燃焼させる。
The projecting portion 2a provided on the opposite side of the melting chamber 2 from the side to which the preheating chamber 3 is directly connected has an outlet side pressed down by a door 22 on the bottom thereof, and sand or mud is filled inside. A tap hole 13 filled with the agent and a tap hole 14 whose inner wall is pressed by a door 23 and filled with sand or a mud agent are provided on the side wall thereof. Further, a burner 1 is provided on the lid 5 at a position corresponding to a position vertically above the tap hole 13.
0 is attached. The burner 10 uses fossil fuels such as heavy oil, kerosene, pulverized coal, propane gas, and natural gas,
It is burned in the melting chamber 2 by air or oxygen or oxygen-enriched air.

【0018】ダクト21の下流側の排ガス処理設備31
として、燃焼室36がダクト21と連結して設けられて
いる。この燃焼室36にはブロワー37とブロワー37
に繋がる燃焼用空気供給管38とが設置されており、ブ
ロワー37及び燃焼用空気供給管38を介して、空気が
燃焼室36内に供給される。この空気は、溶解室2で発
生する排ガス中の可燃性成分を燃焼させるための酸素含
有ガスとして燃焼室36内に供給されている。又、燃焼
室36には、重油、灯油、LPG等の燃料を用いる補助
バーナー39が設置されており、補助バーナー39によ
り排ガスの燃焼を促進させることができる。
An exhaust gas treatment facility 31 downstream of the duct 21
A combustion chamber 36 is provided in connection with the duct 21. The combustion chamber 36 has a blower 37 and a blower 37.
Is provided, and air is supplied into the combustion chamber 36 through the blower 37 and the combustion air supply pipe 38. This air is supplied into the combustion chamber 36 as an oxygen-containing gas for burning combustible components in the exhaust gas generated in the melting chamber 2. In the combustion chamber 36, an auxiliary burner 39 using fuel such as heavy oil, kerosene, or LPG is installed, and the auxiliary burner 39 can promote the combustion of exhaust gas.

【0019】ダクト21には、予熱室3と燃焼室36と
の間に、空気供給管33が設置されており、空気供給管
33に接続するブロワー32により、ダクト21内に酸
素含有ガスとして空気が供給される。当然ではあるが、
溶解室2で発生する排ガス中の可燃性成分は、空気供給
管33から導入される空気によっても燃焼する。
An air supply pipe 33 is provided in the duct 21 between the preheating chamber 3 and the combustion chamber 36. The blower 32 connected to the air supply pipe 33 allows the air to be introduced into the duct 21 as oxygen-containing gas. Is supplied. Not surprisingly,
The combustible components in the exhaust gas generated in the melting chamber 2 are also combusted by the air introduced from the air supply pipe 33.

【0020】又、ダクト21には、予熱室3と空気供給
管33との間にガス流量計34が設置されている。ガス
流量計34は予熱室3から排出される排ガスの流量を測
定し、その測定結果は前述したブロワー32の制御装置
(図示せず)に入力されている。ブロワー32は、ガス
流量計34の測定結果に基づいてダクト21内に供給す
る空気量を制御しており、燃焼室36内に導入されるガ
ス量(予熱室3からの排ガスと空気供給管33からの空
気との混合ガス量)を常に任意の設定値に維持するよう
にしている。即ち、予熱室3からの排ガスと空気供給管
33からの空気との混合ガス(以下「排ガス」とも記
す)の流量を任意の設定値に維持することで、ダクト2
1内における排ガス流速を逆火しない値以上に制御して
いる。
The duct 21 is provided with a gas flow meter 34 between the preheating chamber 3 and the air supply pipe 33. The gas flow meter 34 measures the flow rate of the exhaust gas discharged from the preheating chamber 3, and the measurement result is input to the control device (not shown) of the blower 32 described above. The blower 32 controls the amount of air supplied into the duct 21 based on the measurement result of the gas flow meter 34, and controls the amount of gas introduced into the combustion chamber 36 (the exhaust gas from the preheating chamber 3 and the air supply pipe 33. The amount of gas mixed with air from the air) is always maintained at an arbitrary set value. That is, by maintaining the flow rate of the mixed gas (hereinafter also referred to as “exhaust gas”) of the exhaust gas from the preheating chamber 3 and the air from the air supply pipe 33 at an arbitrary set value,
The flow rate of the exhaust gas within 1 is controlled to a value that does not cause flashback.

【0021】一方、ダクト21の空気供給管33と燃焼
室36との間には、燃焼室36に導入される排ガスの組
成を分析するためのガス分析計35が設置されており、
ガス分析計35の測定結果は、前述のブロワー37の制
御装置(図示せず)に入力されている。ブロワー37
は、ガス分析計35の測定結果に基づいて燃焼室36内
に供給する空気量を制御しており、排ガス中の可燃性成
分が未燃焼のまま残留しないように、燃焼室36に供給
する空気量を制御している。従って、空気供給管33か
らの空気で排ガス中の可燃性成分が十分に燃焼される場
合には、ブロワー37は停止し、燃焼用空気供給管38
からは空気は供給されない。ブロワー32、空気供給管
33、ガス流量計34、ガス分析計35は、排ガス処理
設備31を構成する設備の1つである。
On the other hand, between the air supply pipe 33 of the duct 21 and the combustion chamber 36, a gas analyzer 35 for analyzing the composition of the exhaust gas introduced into the combustion chamber 36 is provided.
The measurement result of the gas analyzer 35 is input to the control device (not shown) of the blower 37 described above. Blower 37
Controls the amount of air supplied to the combustion chamber 36 based on the measurement result of the gas analyzer 35, and controls the amount of air supplied to the combustion chamber 36 so that the combustible components in the exhaust gas do not remain unburned. Controlling the amount. Therefore, when the combustible components in the exhaust gas are sufficiently burned by the air from the air supply pipe 33, the blower 37 is stopped, and the combustion air supply pipe 38
Does not supply air. The blower 32, the air supply pipe 33, the gas flow meter 34, and the gas analyzer 35 are one of the facilities constituting the exhaust gas treatment facility 31.

【0022】燃焼室36の下流側には冷却室40が設置
されている。この冷却室40には水噴霧ノズル41が設
置されており、冷却水を噴霧して排ガスを急冷すること
により、ダイオキシン等の有害物質の発生を防止するこ
とができる。
A cooling chamber 40 is provided downstream of the combustion chamber 36. The cooling chamber 40 is provided with a water spray nozzle 41, which sprays cooling water to rapidly cool the exhaust gas, thereby preventing generation of harmful substances such as dioxin.

【0023】冷却室40には排ガスダクト44が連結さ
れており、冷却室40で急冷された排ガスは排ガスダク
ト44を介して排出される。排ガスダクト44には希釈
用空気供給管43が接続されており、希釈用空気供給管
43と排ガスダクト44との接合部42では、希釈用空
気と排ガスとが合流できるようになっている。希釈用空
気としては、建家を集塵するために吸引した空気であっ
ても、又、希釈用空気として専用に供給する空気であっ
ても、どちらでも良い。
An exhaust gas duct 44 is connected to the cooling chamber 40, and the exhaust gas quenched in the cooling chamber 40 is discharged through the exhaust gas duct 44. A dilution air supply pipe 43 is connected to the exhaust gas duct 44, and the junction air between the dilution air supply pipe 43 and the exhaust gas duct 44 allows the dilution air and the exhaust gas to join. The air for dilution may be air sucked for collecting dust in the building, or air exclusively supplied as dilution air.

【0024】接合部42の下流側には、吸着剤供給部4
5と、吸着剤供給部45に繋がるブロワー46とが設置
されており、ブロワー46を介して吸着剤供給部45か
ら排ガス中に吸着剤を供給することで、有害物質を更に
低レベルまで低減することができる。この場合、吸着剤
としては消石灰、活性炭、石炭灰等を用いることができ
る。吸着剤供給部45の下流側にはバグフィルター47
が設置され、バグフィルター47を通過した排ガスは、
バグフィルター47の下流側に設けたブロワー48を介
して、ブロワー48の下流に設置された煙突49から大
気に放出される。このようにして直流式アーク溶解設備
1が構成されている。
The adsorbent supply section 4 is located downstream of the joining section 42.
5 and a blower 46 connected to the adsorbent supply unit 45 are provided. By supplying the adsorbent into the exhaust gas from the adsorbent supply unit 45 through the blower 46, the harmful substances are further reduced to a low level. be able to. In this case, slaked lime, activated carbon, coal ash and the like can be used as the adsorbent. A bag filter 47 is provided downstream of the adsorbent supply section 45.
Is installed, and the exhaust gas that has passed through the bag filter 47 is
The air is discharged to the atmosphere from a chimney 49 provided downstream of the blower 48 via a blower 48 provided downstream of the bag filter 47. Thus, the DC arc melting equipment 1 is configured.

【0025】このように構成される直流式アーク溶解設
備1において冷鉄源16を溶解するに際しては、先ず、
供給用バケット15を用いて予熱室3内に冷鉄源16を
装入する。予熱室3内に装入された冷鉄源16は、溶解
室2内にも装入され、やがて予熱室3内を充填する。
尚、溶解室2内へ冷鉄源16を均一に装入するために、
蓋5を開けて予熱室3と反対側の部位の溶解室2内に冷
鉄源16を装入することもできる。
When melting the cold iron source 16 in the DC arc melting equipment 1 configured as described above, first,
The cold iron source 16 is charged into the preheating chamber 3 using the supply bucket 15. The cold iron source 16 charged in the preheating chamber 3 is also charged in the melting chamber 2 and eventually fills the preheating chamber 3.
In order to uniformly charge the cold iron source 16 into the melting chamber 2,
The lid 5 can be opened and the cold iron source 16 can be inserted into the melting chamber 2 on the opposite side of the preheating chamber 3.

【0026】次いで、底部電極6と上部電極7との間に
直流電流を給電しつつ上部電極7を昇降させ、底部電極
6と上部電極7との間、又は、装入された冷鉄源16と
上部電極7との間でアーク19を発生させる。そして、
発生するアーク熱により冷鉄源16を溶解して溶湯17
を生成させる。溶湯17の生成に伴い、生石灰、蛍石等
のフラックスを溶解室2内に装入して溶融スラグ18を
溶湯17上に形成させ、溶湯17の酸化を防止すると共
に溶湯17の保温を図る。溶融スラグ18の量が多すぎ
る場合には、溶解操業中でも出滓口14から排滓するこ
とができる。
Then, the upper electrode 7 is moved up and down while supplying a direct current between the bottom electrode 6 and the upper electrode 7, and the space between the bottom electrode 6 and the upper electrode 7 or the inserted cold iron source 16. An arc 19 is generated between the electrode and the upper electrode 7. And
The cold iron source 16 is melted by the generated arc heat to melt the molten metal 17.
Is generated. With the generation of the molten metal 17, a flux such as quicklime or fluorite is charged into the melting chamber 2 to form a molten slag 18 on the molten metal 17, thereby preventing oxidation of the molten metal 17 and maintaining the temperature of the molten metal 17. If the amount of the molten slag 18 is too large, it can be discharged from the slag port 14 even during the melting operation.

【0027】溶湯17の生成する頃から、酸素吹き込み
ランス8から酸素を、又、炭材吹き込みランス9から炭
材を、溶解室2内の溶湯17又は溶融スラグ18中に吹
き込む。吹き込まれて溶湯17中に溶解した炭材又は溶
融スラグ18中に懸濁した炭材は、吹き込まれる酸素と
反応して燃焼熱を発生し、補助熱源として作用して電力
使用量を節約する。同時に、反応生成物のCOガス気泡
11が溶融スラグ18をフォーミングさせ、アーク19
が溶融スラグ18に包まれた、所謂スラグフォーミング
操業となるので、アーク19の着熱効率が上昇する。
From the time the molten metal 17 is formed, oxygen is blown from the oxygen blowing lance 8 and carbon material is blown from the carbon material blowing lance 9 into the molten metal 17 or the molten slag 18 in the melting chamber 2. The carbon material blown and dissolved in the molten metal 17 or the carbon material suspended in the molten slag 18 reacts with the blown oxygen to generate combustion heat, and acts as an auxiliary heat source to save power consumption. At the same time, the CO gas bubbles 11 of the reaction product form the molten slag 18 and the arc 19
Is a so-called slag forming operation in which the slag is wrapped in the molten slag 18, so that the efficiency of heating the arc 19 increases.

【0028】又、大量に発生する高温のCOガスと、こ
のCOガスの一部が溶解室2内への侵入空気及び空気吹
き込みランス12からの空気により燃焼して生成するC
2ガスとが、予熱室3を通りダクト21を経由して排
出され、予熱室3内の冷鉄源16を効率良く予熱する。
Also, a large amount of high-temperature CO gas and a part of this CO gas are generated by combustion of air entering the melting chamber 2 and air from the air blowing lance 12.
O 2 gas passes through the preheating chamber 3 and is discharged through the duct 21 to efficiently preheat the cold iron source 16 in the preheating chamber 3.

【0029】酸素吹き込みランス8から吹き込まれる酸
素は溶湯17と反応してFeOとなるが、このFeOは
吹き込まれた炭材により還元される。この場合、酸素吹
き込みランス8から吹き込まれる酸素量は、溶解される
溶湯17の1トン当り25Nm3 以上、望ましくは40
Nm3 以上であることが好ましい。これにより一層効率
良く冷鉄源16を溶解することができる。又、炭材の吹
き込み量は、酸素吹き込み量に対応して決める。即ち、
吹き込まれる酸素の化学当量に等しい程度の炭材を吹き
込むこととする。吹き込まれる炭材が酸素吹き込み量に
比べて少ないと、溶湯17が過剰に酸化するので好まし
くない。
The oxygen blown from the oxygen blowing lance 8 reacts with the molten metal 17 to form FeO, which is reduced by the blown carbon material. In this case, the amount of oxygen blown from the oxygen blowing lance 8 is 25 Nm 3 or more, preferably 40 Nm 3 per ton of the melt 17 to be melted.
It is preferably at least Nm 3 . Thereby, the cold iron source 16 can be more efficiently melted. The amount of carbon material blown is determined according to the amount of oxygen blown. That is,
A carbon material having a degree equivalent to the chemical equivalent of the oxygen to be blown is blown. If the amount of the injected carbon material is smaller than the amount of the injected oxygen, the molten metal 17 is excessively oxidized, which is not preferable.

【0030】溶湯17の生成に伴い、予熱室3内の冷鉄
源16は溶解室2内で溶解された量に見合って溶解室2
内に自由落下して減少するので、この減少分を補うため
に供給用バケット15から予熱室3へ冷鉄源16を装入
する。この冷鉄源16の予熱室3内への装入は、冷鉄源
16が予熱室3と溶解室2とに連続して存在する状態を
保つように、連続的又は断続的に行う。この際の冷鉄源
16の装入は、操業実績に基づいて予め設定されたレシ
ピに基づいて行っても良いし、予熱室3内の冷鉄源16
の量を検出可能なセンサーを設け、このセンサーからの
信号に基づいて供給用バケット15による冷鉄源16の
投入を制御するようにしても良い。その際に、予熱室3
と溶解室2とに連続して存在する冷鉄源16の量を、1
ヒート分の冷鉄源16の50%以上とすることが好まし
い。
With the formation of the molten metal 17, the cold iron source 16 in the preheating chamber 3 is melted in the melting chamber 2 according to the amount melted in the melting chamber 2.
The free iron source 16 is charged from the supply bucket 15 into the preheating chamber 3 in order to compensate for the decrease. The charging of the cold iron source 16 into the preheating chamber 3 is performed continuously or intermittently so as to keep the state where the cold iron source 16 is continuously present in the preheating chamber 3 and the melting chamber 2. At this time, the charging of the cold iron source 16 may be performed based on a recipe set in advance based on operation results, or the cold iron source 16 in the preheating chamber 3 may be charged.
May be provided, and the supply of the cold iron source 16 by the supply bucket 15 may be controlled based on a signal from the sensor. At that time, the preheating chamber 3
The amount of the cold iron source 16 continuously present in the
It is preferable that the amount is 50% or more of the cold iron source 16 for the heat.

【0031】このようにして冷鉄源16を溶解して、所
定量の溶湯17、例えば1ヒート分の溶湯17が溶解室
2内に溜まったら、必要に応じて溶湯17の成分を調整
した後、溶解室2を出湯口13側に傾動させつつ、溶解
室2及び予熱室3に冷鉄源16が連続して存在する状態
を保ったまま、出湯口13を塞いでいた扉22を開き、
出湯口13から1ヒート分の溶湯17を溶湯保持容器
(図示せず)へ出湯する。出湯に際しては、溶湯17の
凝固による出湯口13の閉塞を防止するために、バーナ
ー10で溶湯17を加熱しても良い。尚、本発明におけ
る所定量の溶湯量とは、例えば1ヒート分の溶湯量や、
出湯後に溶解室2内に溶湯17を残留させる場合には、
1ヒート分の溶湯量と溶解室2内の残留溶湯量とを合わ
せた量であり、操業状況により適宜決定される溶湯量で
ある。
After the cold iron source 16 is melted in this way and a predetermined amount of the molten metal 17, for example, the molten metal 17 for one heat is accumulated in the melting chamber 2, the components of the molten metal 17 are adjusted as necessary. While tilting the melting chamber 2 toward the tap 13, while keeping the state where the cold iron source 16 is continuously present in the melting chamber 2 and the preheating chamber 3, the door 22 that closes the tap 13 is opened,
The molten metal 17 for one heat is discharged from the tap hole 13 into a molten metal holding container (not shown). When the molten metal is poured, the molten metal 17 may be heated by the burner 10 in order to prevent the molten metal 17 from being blocked by the solidification of the molten metal 17. The predetermined amount of molten metal in the present invention is, for example, the amount of molten metal for one heat,
When leaving the molten metal 17 in the melting chamber 2 after tapping,
This is the sum of the amount of molten metal for one heat and the amount of residual molten metal in the melting chamber 2, and is an amount of molten metal that is appropriately determined according to the operating conditions.

【0032】この場合、溶湯17中に冷鉄源16が埋没
して共存しているので、溶湯温度は凝固温度近傍にな
り、十分な過熱度を得ることが困難である。そのため、
出湯時の溶湯温度を上昇させる場合には、所定量、例え
ば1ヒート分の溶湯17が溶解室2内に溜まったら、溶
解室2を出湯口13側に傾動して溶湯17中に埋没する
冷鉄源16を減少させ、溶湯17と冷鉄源16との接触
面積を低減させ、溶湯17をアーク加熱又はアーク加熱
とバーナー10との併用により加熱し、昇温した後、上
記に従い溶湯17を出湯しても良い。この場合には、大
きな過熱度を有する溶湯17を得ることができる。
In this case, since the cold iron source 16 is buried in the molten metal 17 and coexists, the temperature of the molten metal is close to the solidification temperature, and it is difficult to obtain a sufficient degree of superheat. for that reason,
When raising the temperature of the molten metal at the time of tapping, when a predetermined amount of the molten metal 17, for example, one heat, accumulates in the melting chamber 2, the melting chamber 2 is tilted toward the tapping port 13 side to cool the immersion in the molten metal 17. The iron source 16 is reduced, the contact area between the molten metal 17 and the cold iron source 16 is reduced, the molten metal 17 is heated by arc heating or the combined use of the arc heating and the burner 10, and the temperature is raised. You may take a bath. In this case, the molten metal 17 having a large degree of superheat can be obtained.

【0033】そして出湯後、必要に応じて溶湯17を取
鍋精錬炉等にて昇温して精錬した後、連続鋳造機等で鋳
造する。溶湯17を出湯し、更に必要に応じて溶融スラ
グ18を排滓した後、溶解室2を水平に戻し、出湯口1
3及び出滓口14内に詰め砂又はマッド剤を充填した
後、次回ヒートの溶解を開始する。次回ヒートの溶解方
法も上記に準じて実施する。
After tapping, if necessary, the molten metal 17 is heated and refined in a ladle refining furnace or the like, and then cast by a continuous casting machine or the like. After the molten metal 17 is discharged and the molten slag 18 is discharged as required, the melting chamber 2 is returned to a horizontal position, and the molten metal outlet 1 is discharged.
After filling the filling sand or the mud agent into 3 and the slag port 14, melting of the next heat is started. The method of melting the next heat is also carried out according to the above.

【0034】出湯時に、溶湯17を溶解室2内に残留さ
せて、次回ヒートの溶解を再開しても良い。この場合に
は、溶解室2内に溶湯17が存在するので、溶解の初期
から酸素及び炭材の吹き込みを実施することができ、初
期の溶解が促進され、溶解効率が更に向上する。この場
合、次ヒートの再開後、直ちに酸素及び炭材吹き込みを
可能とするために、溶湯17の残留量は1ヒートの30
%以上とすることが好ましい。
At the time of tapping, the molten metal 17 may be left in the melting chamber 2 to resume the melting of the next heat. In this case, since the molten metal 17 exists in the melting chamber 2, oxygen and carbon material can be blown in from the beginning of the melting, and the initial melting is promoted, and the melting efficiency is further improved. In this case, the residual amount of the molten metal 17 is set to 30 times in one heat so that oxygen and carbon material can be blown immediately after the restart of the next heat.
% Is preferable.

【0035】一方、可燃性成分としての未燃焼COガス
を含む排ガスは、予熱室3を通過した後にダクト21を
通って燃焼室36に至る。その際、ガス流量計34の測
定値に基づいてブロワー32を運転し、空気供給管33
から供給する空気により、ダクト21内の排ガス流速を
逆火しない十分な流速、例えば5m/秒以上に制御し、
その流速を維持する。
On the other hand, the exhaust gas containing unburned CO gas as a combustible component passes through the preheating chamber 3 and then reaches the combustion chamber 36 through the duct 21. At this time, the blower 32 is operated based on the measurement value of the gas flow meter 34, and the air supply pipe 33
Control the flow rate of the exhaust gas in the duct 21 to a sufficient flow rate that does not cause backfire, for example, 5 m / sec or more,
Maintain that flow rate.

【0036】排ガス中の可燃性成分は、空気供給管33
から供給される空気と混合して燃焼しながら燃焼室36
に至り、燃焼室36においては、必要に応じて燃焼用空
気供給管38を介して供給される空気により、排ガス中
の未燃焼COガスをほぼ完全に燃焼させ、排ガス温度を
所定温度以上の高温とする。ダイオキシンに代表される
芳香族塩素化合物等の有害物質の発生、及び白煙、悪臭
の発生を有効に防止する観点からは、燃焼室36での燃
焼後の排ガス温度を、これらの分解が促進される850
℃以上、望ましくは900℃以上にすることが好まし
い。燃焼後の排ガス温度を所定温度以上に確保するため
に補助バーナー39を用いても良い。
The combustible components in the exhaust gas are supplied to the air supply pipe 33.
Combustion while mixing with air supplied from the
In the combustion chamber 36, the unburned CO gas in the exhaust gas is almost completely burned by air supplied through a combustion air supply pipe 38 as necessary, and the exhaust gas temperature is raised to a high temperature equal to or higher than a predetermined temperature. And From the viewpoint of effectively preventing the generation of harmful substances such as aromatic chlorine compounds typified by dioxin, and the generation of white smoke and offensive odor, the temperature of the exhaust gas after combustion in the combustion chamber 36 is promoted to decompose these. 850
C. or higher, preferably 900 ° C. or higher. An auxiliary burner 39 may be used to ensure that the temperature of the exhaust gas after combustion is equal to or higher than a predetermined temperature.

【0037】燃焼室36で所定温度以上に加熱された排
ガスは冷却室40で200℃程度まで急冷され、ダイオ
キシン等の有害物質の再合成が防止される。更に、排ガ
スは、接合部42で希釈用空気と混合され、100℃程
度まで冷却される。更に、必要に応じて吸着剤供給部4
5から吸着剤を供給して、排ガス中に残留するダイオキ
シン等の有害物質を吸着・除去する。排ガスは、バグフ
ィルター47で除塵された後、煙突49から大気に放散
される。
The exhaust gas heated to a predetermined temperature or higher in the combustion chamber 36 is rapidly cooled to about 200 ° C. in the cooling chamber 40, thereby preventing re-synthesis of harmful substances such as dioxin. Further, the exhaust gas is mixed with the dilution air at the joint 42 and cooled to about 100 ° C. Further, if necessary, the adsorbent supply unit 4
5 to supply an adsorbent to adsorb and remove harmful substances such as dioxin remaining in the exhaust gas. After the exhaust gas is dust-removed by the bag filter 47, the exhaust gas is emitted from the chimney 49 to the atmosphere.

【0038】このようにして溶解することで、次回ヒー
トは予熱された冷鉄源16で溶解を開始することがで
き、電力原単位を大幅に低減することが可能となる。
又、燃焼室36において未燃焼のまま残留するCOガス
をほぼ完全に燃焼させ、そこから排出する排ガスの温度
を所定温度以上の高温にすると共に、その後、冷却室4
0及び希釈用空気により排ガスを冷却するので、大がか
りな設備がなくともダイオキシンに代表される芳香族塩
素化合物等の有害物質の発生、及び白煙、悪臭の発生を
防止することができる。更に、ダクト21内に空気を供
給して燃焼室36に導入するときの排ガス流速を逆火し
ない流速にまで増速しているので、たとえ溶解室2で発
生する排ガス量が少なくなったとしても、ダクト21内
を逆火することはなく、予熱室3及び溶解室2における
排ガス中の可燃性成分による爆発等の異常燃焼を防止す
ることができる。
By melting in this manner, the next heat can be started to be melted by the preheated cold iron source 16, and the power consumption can be greatly reduced.
In addition, the CO gas remaining unburned in the combustion chamber 36 is almost completely burned, and the temperature of the exhaust gas discharged therefrom is raised to a predetermined temperature or higher.
Since the exhaust gas is cooled by zero and the dilution air, it is possible to prevent the generation of harmful substances such as aromatic chlorine compounds typified by dioxin, and the generation of white smoke and malodor without a large-scale facility. Further, since the flow rate of the exhaust gas when air is supplied into the duct 21 and introduced into the combustion chamber 36 is increased to a flow rate that does not cause flashback, even if the amount of exhaust gas generated in the melting chamber 2 is reduced. Thus, abnormal combustion such as explosion due to combustible components in the exhaust gas in the preheating chamber 3 and the melting chamber 2 can be prevented without backfire in the duct 21.

【0039】尚、上記説明では直流式アーク溶解設備の
場合について説明したが、交流式アーク溶解設備でも全
く支障なく本発明を適用することができる。又、溶解室
2における予熱室3と出湯口13との位置関係は溶解室
2の中心に対して180度の対向する位置に限るもので
はなく、90度の位置であっても良い。更に、ブロワー
32をガス流量計34の測定結果に基づいて運転してい
るが、他の制御方法としても良いことは言うまでもな
い。
In the above description, the case of DC arc melting equipment has been described. However, the present invention can be applied to AC arc melting equipment without any trouble. Further, the positional relationship between the preheating chamber 3 and the tap hole 13 in the melting chamber 2 is not limited to a position facing 180 degrees with respect to the center of the melting chamber 2 but may be a position at 90 degrees. Furthermore, although the blower 32 is operated based on the measurement result of the gas flow meter 34, it goes without saying that other control methods may be used.

【0040】[0040]

【実施例】図1に示すアーク溶解設備における本発明の
実施例(本発明例)を以下に説明する。アーク溶解設備
は、溶解室が直径7.2m、高さ4m、予熱室が幅3
m、長さ5m、高さ7m、溶解室容量が溶鋼換算で18
0トンである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention (example of the present invention) in the arc melting equipment shown in FIG. 1 will be described below. The arc melting equipment has a melting chamber with a diameter of 7.2 m, a height of 4 m, and a preheating chamber with a width of 3
m, length 5m, height 7m, melting chamber capacity is 18 in terms of molten steel
0 tons.

【0041】先ず、予熱室及び溶解室に冷鉄源として常
温の鉄スクラップ約130トンを装入し、直径30イン
チの黒鉛製上部電極を用い、最大600V、100kA
の電源容量でアークを形成し、溶解を開始した。通電直
後、生石灰と蛍石とを添加すると共に、酸素吹き込みラ
ンスから約6000Nm3 /hrで酸素を吹き込んだ。
溶解室内に溶鋼が溜まってきた時点で、炭材吹き込みラ
ンスからコークスを約80kg/minとしてスラグ中
に吹き込み、スラグフォーミング操業に移行し、上部電
極の先端をフォーミングしたスラグ中に埋没させた。こ
の時の電圧をおよそ500Vに設定した。そして、予熱
室内の鉄スクラップが溶解室内での溶解に伴って下降し
たならば、供給用バケットにて鉄スクラップを予熱室に
装入し、予熱室内の鉄スクラップ高さを一定の高さに保
持しながら溶解を続けた。
First, about 130 tons of normal temperature iron scrap was charged into the preheating chamber and the melting chamber as a cold iron source, and a graphite upper electrode having a diameter of 30 inches was used.
An arc was formed with a power supply capacity of, and melting was started. Immediately after energization, quicklime and fluorite were added, and oxygen was blown from an oxygen blowing lance at about 6000 Nm 3 / hr.
When molten steel had accumulated in the melting chamber, coke was blown into the slag at a rate of about 80 kg / min from a carbon material blowing lance, and the slag forming operation was started, and the tip of the upper electrode was buried in the formed slag. The voltage at this time was set to about 500V. When the iron scrap in the preheating chamber descends due to melting in the melting chamber, the iron scrap is charged into the preheating chamber by the supply bucket, and the height of the iron scrap in the preheating chamber is maintained at a constant height. Dissolution continued.

【0042】このように、溶解室内及び予熱室内に連続
して鉄スクラップが存在する状態で溶解を進行させ、溶
解室内に約180トンの溶鋼が生成した時点で、溶解室
内及び予熱室内に連続して鉄スクラップが存在する状態
を保ったまま、約60トンの溶鋼を溶解室に残し、1ヒ
ート分の120トンの溶鋼を取鍋に出湯した。出湯時の
溶鋼の炭素濃度は0.1質量%で、溶鋼温度は1565
℃であった。
As described above, the melting is advanced in a state where the iron scrap is continuously present in the melting chamber and the preheating chamber, and when about 180 tons of molten steel is generated in the melting chamber, the molten steel continues into the melting chamber and the preheating chamber. About 60 tons of molten steel was left in the melting chamber while keeping the state in which iron scrap was present, and 120 tons of molten steel for one heat was poured into the ladle. The carbon concentration of molten steel at the time of tapping is 0.1% by mass, and the temperature of molten steel is 1565.
° C.

【0043】出湯後、再通電すると共に酸素及びコーク
スの吹き込みを再開した。この時の電圧は500Vで再
通電した。再開後、予熱室内の鉄スクラップ高さを一定
の高さに保持しながら溶解を続け、再度溶解室内の溶鋼
が180トンになったら約60トンの溶鋼を残して12
0トンの溶鋼を出湯することを繰り返し実施した。
After the tapping, the electricity was supplied again and the blowing of oxygen and coke was resumed. The voltage at this time was 500 V again. After resuming, melting is continued while maintaining the height of the iron scrap in the preheating chamber at a constant level, and when the molten steel in the melting chamber reaches 180 tons again, about 60 tons of molten steel is left.
The tapping of 0 tons of molten steel was repeatedly performed.

【0044】その結果、酸素吹き込み量が溶鋼トン当た
り33Nm3 、コークス吹き込み量が溶鋼トン当たり2
6kgの条件で、出湯から出湯までの平均時間を約40
分、電力原単位を溶鋼トン当たり220kWhで溶解す
ることができた。更に、本発明例では、溶解室に十分な
量の溶鋼を残留させて次回ヒートを再開したので、次回
ヒートの最初から酸素及びコークス吹き込みによるスラ
グフォーミング操業が可能となり、電圧変動が少なく、
フリッカー量も少なく、又、アーク着熱効率が高くな
り、電源設備が小さくても十分な溶解速度を確保するこ
とができた。更に、溶解初期の騒音も少なくすることが
できた。
As a result, the oxygen injection amount was 33 Nm 3 per ton of molten steel, and the coke injection amount was 2 N / ton of molten steel.
Under the condition of 6 kg, the average time from hot water to hot water is about 40
The power consumption per minute could be melted at 220 kWh per ton of molten steel. Furthermore, in the present invention example, since a sufficient amount of molten steel remains in the melting chamber and the next heat is restarted, slag forming operation by blowing oxygen and coke from the beginning of the next heat becomes possible, and voltage fluctuation is small,
The amount of flicker was small, the arc heating efficiency was high, and a sufficient melting rate could be ensured even if the power supply equipment was small. Furthermore, the noise at the initial stage of melting could be reduced.

【0045】又、予熱室から排出される時の排ガス流量
は約550Nm3 /minとなり、燃焼室に連結するダ
クト内に空気供給管から空気を供給し、燃焼室内で未燃
焼のCOガスを燃焼させた。燃焼後の排ガス温度は95
0℃で、その流量は約900Nm3 /minであった。
次いで、冷却室内で200℃まで冷却し、その後、希釈
用空気供給管から約1000Nm3 /minの空気を供
給することで、排ガスの温度は110℃程度まで低下し
た。更に、溶鋼トン当たり1kg程度の活性炭を吸着剤
として排ガス中に供給し、バグフィルターで除塵した。
このようにして処理することで、煙突から排出される時
の排ガス中のダイオキシン濃度は0.01ngTEQ/
Nm3 以下の極めて低い値にすることができた。又、排
ガスは爆発することなく、操業を安定して継続すること
ができた。
The flow rate of exhaust gas when discharged from the preheating chamber is about 550 Nm 3 / min. Air is supplied from an air supply pipe into a duct connected to the combustion chamber, and unburned CO gas is burned in the combustion chamber. I let it. Exhaust gas temperature after combustion is 95
At 0 ° C., the flow rate was about 900 Nm 3 / min.
Next, the temperature of the exhaust gas was reduced to about 110 ° C. by cooling to 200 ° C. in the cooling chamber and then supplying air of about 1000 Nm 3 / min from the dilution air supply pipe. Further, about 1 kg of activated carbon per ton of molten steel was supplied to the exhaust gas as an adsorbent, and dust was removed by a bag filter.
By treating in this way, the dioxin concentration in the exhaust gas when discharged from the chimney is 0.01 ng TEQ /
An extremely low value of Nm 3 or less could be obtained. Further, the exhaust gas did not explode, and the operation could be continued stably.

【0046】又、比較として、上記と同様のアーク溶解
設備を用い、1ヒート毎に溶解室と予熱室とに120ト
ンの鉄スクラップを装入し、装入した全ての鉄スクラッ
プを溶解して出湯する溶解方法(従来例)による操業も
実施した。
For comparison, the same arc melting equipment as described above was used, and 120 tons of iron scrap were charged into the melting chamber and the preheating chamber for each heat, and all the charged iron scraps were melted. The operation by the melting method (conventional example) of tapping was also implemented.

【0047】表1に、電力原単位、電源設備、操業中の
アーク騒音等の調査結果を、本発明例と従来例とで対比
して示す。表1に示すように、酸素原単位及びコークス
原単位が同じ条件において、本発明例では従来例に比較
して電力原単位を約30%削減することができた。又、
電源容量及びアーク騒音も約30%小さくすることがで
きた。
Table 1 shows the results of a survey on the basic unit of power, the power supply equipment, the arc noise during operation, and the like, in comparison between the present invention and the conventional example. As shown in Table 1, under the same conditions of the oxygen consumption unit and the coke consumption unit, the present invention example was able to reduce the power consumption unit by about 30% as compared with the conventional example. or,
The power supply capacity and arc noise were also reduced by about 30%.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高効率の溶解が可能で、電力原単位を大幅に低減するこ
とができ、しかも、ダイオキシン等の有害物質や白煙、
悪臭の発生を防止し、更に、排ガスの爆発等の異常燃焼
を未然に防止した操業を安定して継続することができ、
工業上有益な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention,
High-efficiency melting is possible, power consumption can be greatly reduced, and harmful substances such as dioxin, white smoke,
Prevents the generation of offensive odors, and also stably continues operations that prevent abnormal combustion such as explosion of exhaust gas.
An industrially beneficial effect is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施したアーク溶解設備の縦断面概略
図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an arc melting equipment embodying the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流式アーク溶解設備 2 溶解室 3 予熱室 6 底部電極 7 上部電極 13 出湯口 15 供給用バケット 16 冷鉄源 17 溶湯 18 溶融スラグ 19 アーク 31 排ガス処理設備 33 空気供給管 36 燃焼室 40 冷却室 47 バグフィルター 49 煙突 REFERENCE SIGNS LIST 1 DC arc melting equipment 2 Melting chamber 3 Preheating chamber 6 Bottom electrode 7 Upper electrode 13 Tap hole 15 Supply bucket 16 Cold iron source 17 Molten metal 18 Melt slag 19 Arc 31 Exhaust gas treatment equipment 33 Air supply pipe 36 Combustion chamber 40 Cooling chamber 47 Bag filter 49 Chimney

───────────────────────────────────────────────────── 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 17/00 104 F27D 17/00 104D (72)発明者 中山 剛 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 牧 敏道 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 若原 啓司 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山本 晋平 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4K014 CB01 CB02 CB07 CC00 CD16 4K045 AA04 BA02 DA01 DA04 RB02 RB16 4K056 AA05 BA01 BB08 CA02 DA02 DA33 DB03 DB05 DB08 4K063 AA04 AA12 BA02 CA01 CA02 GA02 GA09 GA37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F27D 17/00 104 F27D 17/00 104D (72) Inventor Takeshi Nakayama 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Toshimichi Maki 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Keiji Wakahara 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sun (72) Inventor Shinhei Yamamoto 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 4K014 CB01 CB02 CB07 CC00 CD16 4K045 AA04 BA02 DA01 DA04 RB02 RB16 4K056 AA05 BA01 BB08 CA02 DA02 DA33 DB03 DB05 DB08 4K063 AA04 AA12 BA02 CA01 CA02 GA02 GA09 GA37

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶解室と、その上部に直結するシャフト
型の予熱室とを具備し、溶解室で発生する排ガスを予熱
室に導入して予熱室内の冷鉄源を予熱するアーク溶解設
備を用いた冷鉄源の溶解方法において、冷鉄源が予熱室
と溶解室とに連続して存在する状態を保つように冷鉄源
を予熱室へ供給しながら、アーク加熱並びに炭材と酸素
とを溶解室に供給することによって溶解室内の冷鉄源を
溶解し、溶解室に所定量の溶湯が溜まった時点で溶解室
及び予熱室に冷鉄源が連続して存在する状態で溶湯を出
湯するにあたり、予熱室から排出される排ガスに酸素含
有ガスを供給して、排ガス流路内の排ガス流速を増加さ
せると共に排ガス中の可燃性成分を燃焼させて排ガス温
度を所定温度以上とし、その後、排ガスを急冷すること
を特徴とする冷鉄源の溶解方法。
1. An arc melting apparatus comprising: a melting chamber; and a shaft-type preheating chamber directly connected to an upper portion of the melting chamber, wherein an exhaust gas generated in the melting chamber is introduced into the preheating chamber to preheat a cold iron source in the preheating chamber. In the method of melting the cold iron source used, while heating the cold iron source to the preheating chamber so as to keep the cold iron source continuously present in the preheating chamber and the melting chamber, the arc heating and the carbon material and oxygen and Is supplied to the melting chamber to melt the cold iron source in the melting chamber, and when a predetermined amount of molten metal has accumulated in the melting chamber, the molten metal is discharged in a state where the cold iron source is continuously present in the melting chamber and the preheating chamber. In doing so, an oxygen-containing gas is supplied to the exhaust gas discharged from the preheating chamber to increase the flow rate of the exhaust gas in the exhaust gas channel and burn the combustible components in the exhaust gas to make the exhaust gas temperature equal to or higher than a predetermined temperature. Cold iron source characterized by rapid cooling of exhaust gas Dissolution method.
【請求項2】 前記排ガス流路内の排ガス流速を5m/
秒以上とすることを特徴とする請求項1に記載の冷鉄源
の溶解方法。
2. An exhaust gas flow rate in said exhaust gas flow path of 5 m /
The method for dissolving a cold iron source according to claim 1, wherein the time is not less than seconds.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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