JP2005058826A - スクラップ溶解用電気炉の操業方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】廃棄タイヤの燃焼熱を、スクラップ予熱に利用することによりスクラップ溶解用の電気炉操業における、特に連続操業１チャージ目の溶解電力を大幅に低減する方法を提供する。
【解決手段】スクラップ１１の溶解用の電気炉１の操業法において、連続操業１チャージ目の操業前に、電気炉１内にスクラップ１１と共にジャイアントタイヤ１０を装入し、酸素吹精装置７のランスパイプ６によりジャイアントタイヤ１０に酸素の吹付けを行い、ジャイアントタイヤ１０を燃焼させ、その燃焼熱を利用してスクラップ１１を予熱する。
【選択図】 図１
【解決手段】スクラップ１１の溶解用の電気炉１の操業法において、連続操業１チャージ目の操業前に、電気炉１内にスクラップ１１と共にジャイアントタイヤ１０を装入し、酸素吹精装置７のランスパイプ６によりジャイアントタイヤ１０に酸素の吹付けを行い、ジャイアントタイヤ１０を燃焼させ、その燃焼熱を利用してスクラップ１１を予熱する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクラップ溶解用の電気炉の操業方法に関し、ジャイアントタイヤへの酸素吹付けによる燃焼熱を利用することで、スクラップ溶解用の電力を大幅に低減することができるスクラップ溶解用電気炉の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクラップ溶解用電気炉の操業方法は、クズ鉄を主原料とするスクラップを溶解用電気炉内に装入し、重油またはＬＮＧを主燃料とするバーナからの火炎によって、あるいは、電気炉の電極と上記スクラップとの間で生じるアーク熱によってスクラップを溶解している。そして、スクラップの溶解性を促進させるために、これまで種々の技術的改良が施されてきた。特に、このスクラップ溶解促進のための技術として、電気炉操業中において電気炉内で発生する廃熱をスクラップの予熱へ利用する方法が挙げられる。すなわち、電気炉の連続操業中においては、炉内で発生する廃熱を、予熱装置にて次チャージに装入するスクラップの予熱に利用することができる。しかしながら、操業１チャージ目のスクラップに対して１チャージ目操業前に予熱を施すには、まだ、電気炉操業は開始されていないので、当然廃熱を利用することは不可能である。このため、予熱を施していない冷材であるスクラップを電気炉に装入して操業開始するのが一般的であった。
【０００３】
このため操業１チャージ目においては、通常、スクラップ溶解に多大な電力を要してしまう問題があった。併せて、１チャージ目は電気炉内に残湯が存在しない状況でスクラップを溶解しなければならないことも多大な電力を要する大きな要因であると考えられる。そしてこのスクラップ溶解用の電気炉における操業１チャージ目の多大の電力を必要とする問題を改善するためには、別途に予熱装置などにおいて１チャージ目のスクラップを装入して電力を伴う予熱方法を取らざるを得なかった。
【０００４】
一方、近年の環境意識の向上により、各種の廃棄物の処理も大きな問題となっている。特に、ゴム製の廃棄タイヤは、無害化して廃棄処分するために多大のコストを要する。例えば、廃棄タイヤを燃やすと焼却炉を損傷したり、焼却場の周囲に悪臭を拡散しつつ放出するといった問題がある。従って、産業廃棄物処分場などに廃棄された状態のまま積み上げられるといったことも考えられ、場合によっては、不法に原野などに廃棄され野積みされるため、一層環境を悪化させるという悪循環に陥るという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、地球温暖化をも促進させる恐れのある廃棄タイヤの燃焼熱を、スクラップ予熱に利用することによりスクラップ溶解用の電気炉操業における、特に連続操業１チャージ目の溶解電力を大幅に低減する方法を提供することである。さらにこれに伴い近年問題になっている大気汚染および環境悪化にも配慮することも本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、スクラップ１１の溶解用の電気炉１の操業法において、連続操業１チャージ目の操業前に、電気炉１内にスクラップ１１と共にジャイアントタイヤ１０を装入し、酸素吹精装置７のランスパイプ６によりジャイアントタイヤ１０に酸素の吹付けを行い、ジャイアントタイヤ１０を燃焼させ、その燃焼熱を利用してスクラップ１１を予熱することを特徴とするスクラップ溶解用電気炉の操業方法である。
【０００７】
もちろん、後続の２チャージ目、３チャージ目などの前にも廃棄のジャイアントタイヤ１０をスクラップ１１と共に装入して以後の溶解電力も低減することができる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の手段において、ジャイアントタイヤ１０の燃焼の際に電気炉１の炉壁に設置したガスバーナー８によって電気炉１内を助燃することを特徴とするスクラップ溶解用電気炉の操業方法である。
【０００９】
請求項３の発明では、請求項１または２の手段において使用するジャイアントタイヤ１０は、直径１ｍ以上、単量２００ｋｇ以上のものとする。ジャイアントタイヤ１０の大きさおよび重量が、直径１ｍ以下で単量２００ｋｇ以下のものを使用すると、スクラップ１１の予熱に十分な燃焼熱を得ることができるタイヤ装入個数は６個以上であるので、これらのタイヤを装入のために多大な作業を必要とする。またタイヤの装入個数が増大するにつれて１箇所に集めて装入することが困難となり、タイヤが散乱してしまう可能性がある。このため、酸素の吹付けランスパイプ６から遠く離れて装入されたタイヤが未燃焼のままの状態で電気炉操業することが考えられる。この未燃焼の結果、タイヤ成分中のＣが溶鋼中に溶け込むこととなり、電気炉出鋼後の溶鋼中のＣ値が増大してしまう可能性がある。したがって使用するジャイアントタイヤ１０は好ましくは直径１．５ｍ以上で単量１０００ｋｇ以上のものを５個以下とし、より好ましくは１個とし、吹付けランスパイプ６に近接して装入する。
【００１０】
請求項４の発明では、請求項１の手段における酸素の吹付け時間を１５〜４５分とする。吹付け時間が１５分以内であると、タイヤの十分な燃焼が行えず、スクラップ予熱が不十分となってしまい、電気炉操業時、スクラップの溶解に多大な電力を要してしまう。そして、未燃焼のタイヤに含まれる炭素（Ｃ）分が溶鋼中へ溶け込み、電気炉出鋼後の溶鋼中のＣ値が増大してしまう可能性がある。一方、４５分の吹付けを行った時点でジャイアントタイヤ１０はほぼ完全に燃焼が終了しており、好ましくは吹付け時間を２０〜４０分とする。さらに、吹付けランスパイプ６から吹付ける酸素量は８００〜３０００Ｎｍ３とすることで、ジャイアントタイヤ１０の完全燃焼を図って溶鋼中にＣ値が増大することを防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に本発明に使用する電気炉１の構造及び酸素吹精装置７を一部断面により模式的に示した図である。電気炉１はレンガ２と耐火物３からなる炉体を構成しており、炉壁にはガスバーナー８を、図１では模式的に１個を示すが、６本設けてある。そして操業口側に除滓口４を、他方に出鋼口５を有する。また除滓口４の側に、大気あるいは酸素吹付け用のランスパイプ６を有する酸素吹精装置７を設置している。そして電気炉１は３本の電極１２によりアーク溶解を行う。なお、９は電気炉直引集塵機の摺動管を示す。ジャイアントタイヤ１０およびスクラップ１１の電気炉１内の装入位置は、図１に示すとおり、スクラップ１５トンを装入した上で酸素吹精装置７が設置してある主口側にジャイアントタイヤ１０を装入し、さらにその上に約９０トンのスクラップ１１を装入する。ジャイアントタイヤ１０への大気あるいは酸素の吹付けは、電気炉操業開始およそ４０分前に開始させ、摺動管９を開けた状態で集塵機を稼動させ、ガスバーナー８を助燃させながら行う。
【００１２】
図１に示すように、ジャイアントタイヤ１０の側面にランスパイプ６を当て、ジェットランス等で火種を供給し、酸素量で３０Ｎｍ３／ｍｉｎで吹付けを開始すると、ジャイアントタイヤ１０が発火し燃焼を開始する。その後、炉壁に設置したガスバーナー８で助燃することにより電気炉１内の燃焼を促進させる。燃焼開始後、摺動管９と電気炉１の隙間より黒煙が発生し始めたら、酸素の流量を７０Ｎｍ３／ｍｉｎへ上げると同時に、摺動管９を徐々に電気炉１側へスライドさせてゆくことで接続し、その黒煙を集塵機１３によって吸引させるものとする。
４０分経過した時点で酸素吹精を終了し、電極１２に通電して電気炉操業を開始する。
【００１３】
【実施例】
表１は機械構造用合金鋼において、従来法、及び本発明の方法による電気炉操業を行い、操業後３チャージ目までのスクラップ溶解電力の平均値を示したものである。
【００１４】
【表１】
【００１５】
表１に示すとおり、ジャイアントタイヤ１０の燃焼による操業１チャージ目のスクラップ予熱を行った、本発明による電気炉操業方法を採用することにより、操業後３チャージの合計使用電力がおよそ９０００ｋｗｈ節減された。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、ジャイアントタイヤ燃焼熱を利用した操業１チャージ目のスクラップ予熱を行う本発明の電気炉操業方法は、電力原単位を大幅に低減することができ、溶鋼中のＣ値の増大を防止しながら生産性向上を可能にする効果を持ち、さらに、廃棄タイヤの野積みや自然発火を防ぎ環境を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する電気炉の構造及び酸素吹精装置を模式的に示した一部断面図である。
【符号の説明】
１ 電気炉
２ レンガ
３ 耐火物
４ 除滓口
５ 出鋼口
６ ランスパイプ
７ 酸素吹精台車
８ ガスバーナー
９ 摺動管
１０ ジャイアントタイヤ
１１ スクラップ
１２ 電極
１３ 集塵機
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクラップ溶解用の電気炉の操業方法に関し、ジャイアントタイヤへの酸素吹付けによる燃焼熱を利用することで、スクラップ溶解用の電力を大幅に低減することができるスクラップ溶解用電気炉の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクラップ溶解用電気炉の操業方法は、クズ鉄を主原料とするスクラップを溶解用電気炉内に装入し、重油またはＬＮＧを主燃料とするバーナからの火炎によって、あるいは、電気炉の電極と上記スクラップとの間で生じるアーク熱によってスクラップを溶解している。そして、スクラップの溶解性を促進させるために、これまで種々の技術的改良が施されてきた。特に、このスクラップ溶解促進のための技術として、電気炉操業中において電気炉内で発生する廃熱をスクラップの予熱へ利用する方法が挙げられる。すなわち、電気炉の連続操業中においては、炉内で発生する廃熱を、予熱装置にて次チャージに装入するスクラップの予熱に利用することができる。しかしながら、操業１チャージ目のスクラップに対して１チャージ目操業前に予熱を施すには、まだ、電気炉操業は開始されていないので、当然廃熱を利用することは不可能である。このため、予熱を施していない冷材であるスクラップを電気炉に装入して操業開始するのが一般的であった。
【０００３】
このため操業１チャージ目においては、通常、スクラップ溶解に多大な電力を要してしまう問題があった。併せて、１チャージ目は電気炉内に残湯が存在しない状況でスクラップを溶解しなければならないことも多大な電力を要する大きな要因であると考えられる。そしてこのスクラップ溶解用の電気炉における操業１チャージ目の多大の電力を必要とする問題を改善するためには、別途に予熱装置などにおいて１チャージ目のスクラップを装入して電力を伴う予熱方法を取らざるを得なかった。
【０００４】
一方、近年の環境意識の向上により、各種の廃棄物の処理も大きな問題となっている。特に、ゴム製の廃棄タイヤは、無害化して廃棄処分するために多大のコストを要する。例えば、廃棄タイヤを燃やすと焼却炉を損傷したり、焼却場の周囲に悪臭を拡散しつつ放出するといった問題がある。従って、産業廃棄物処分場などに廃棄された状態のまま積み上げられるといったことも考えられ、場合によっては、不法に原野などに廃棄され野積みされるため、一層環境を悪化させるという悪循環に陥るという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、地球温暖化をも促進させる恐れのある廃棄タイヤの燃焼熱を、スクラップ予熱に利用することによりスクラップ溶解用の電気炉操業における、特に連続操業１チャージ目の溶解電力を大幅に低減する方法を提供することである。さらにこれに伴い近年問題になっている大気汚染および環境悪化にも配慮することも本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、スクラップ１１の溶解用の電気炉１の操業法において、連続操業１チャージ目の操業前に、電気炉１内にスクラップ１１と共にジャイアントタイヤ１０を装入し、酸素吹精装置７のランスパイプ６によりジャイアントタイヤ１０に酸素の吹付けを行い、ジャイアントタイヤ１０を燃焼させ、その燃焼熱を利用してスクラップ１１を予熱することを特徴とするスクラップ溶解用電気炉の操業方法である。
【０００７】
もちろん、後続の２チャージ目、３チャージ目などの前にも廃棄のジャイアントタイヤ１０をスクラップ１１と共に装入して以後の溶解電力も低減することができる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の手段において、ジャイアントタイヤ１０の燃焼の際に電気炉１の炉壁に設置したガスバーナー８によって電気炉１内を助燃することを特徴とするスクラップ溶解用電気炉の操業方法である。
【０００９】
請求項３の発明では、請求項１または２の手段において使用するジャイアントタイヤ１０は、直径１ｍ以上、単量２００ｋｇ以上のものとする。ジャイアントタイヤ１０の大きさおよび重量が、直径１ｍ以下で単量２００ｋｇ以下のものを使用すると、スクラップ１１の予熱に十分な燃焼熱を得ることができるタイヤ装入個数は６個以上であるので、これらのタイヤを装入のために多大な作業を必要とする。またタイヤの装入個数が増大するにつれて１箇所に集めて装入することが困難となり、タイヤが散乱してしまう可能性がある。このため、酸素の吹付けランスパイプ６から遠く離れて装入されたタイヤが未燃焼のままの状態で電気炉操業することが考えられる。この未燃焼の結果、タイヤ成分中のＣが溶鋼中に溶け込むこととなり、電気炉出鋼後の溶鋼中のＣ値が増大してしまう可能性がある。したがって使用するジャイアントタイヤ１０は好ましくは直径１．５ｍ以上で単量１０００ｋｇ以上のものを５個以下とし、より好ましくは１個とし、吹付けランスパイプ６に近接して装入する。
【００１０】
請求項４の発明では、請求項１の手段における酸素の吹付け時間を１５〜４５分とする。吹付け時間が１５分以内であると、タイヤの十分な燃焼が行えず、スクラップ予熱が不十分となってしまい、電気炉操業時、スクラップの溶解に多大な電力を要してしまう。そして、未燃焼のタイヤに含まれる炭素（Ｃ）分が溶鋼中へ溶け込み、電気炉出鋼後の溶鋼中のＣ値が増大してしまう可能性がある。一方、４５分の吹付けを行った時点でジャイアントタイヤ１０はほぼ完全に燃焼が終了しており、好ましくは吹付け時間を２０〜４０分とする。さらに、吹付けランスパイプ６から吹付ける酸素量は８００〜３０００Ｎｍ３とすることで、ジャイアントタイヤ１０の完全燃焼を図って溶鋼中にＣ値が増大することを防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に本発明に使用する電気炉１の構造及び酸素吹精装置７を一部断面により模式的に示した図である。電気炉１はレンガ２と耐火物３からなる炉体を構成しており、炉壁にはガスバーナー８を、図１では模式的に１個を示すが、６本設けてある。そして操業口側に除滓口４を、他方に出鋼口５を有する。また除滓口４の側に、大気あるいは酸素吹付け用のランスパイプ６を有する酸素吹精装置７を設置している。そして電気炉１は３本の電極１２によりアーク溶解を行う。なお、９は電気炉直引集塵機の摺動管を示す。ジャイアントタイヤ１０およびスクラップ１１の電気炉１内の装入位置は、図１に示すとおり、スクラップ１５トンを装入した上で酸素吹精装置７が設置してある主口側にジャイアントタイヤ１０を装入し、さらにその上に約９０トンのスクラップ１１を装入する。ジャイアントタイヤ１０への大気あるいは酸素の吹付けは、電気炉操業開始およそ４０分前に開始させ、摺動管９を開けた状態で集塵機を稼動させ、ガスバーナー８を助燃させながら行う。
【００１２】
図１に示すように、ジャイアントタイヤ１０の側面にランスパイプ６を当て、ジェットランス等で火種を供給し、酸素量で３０Ｎｍ３／ｍｉｎで吹付けを開始すると、ジャイアントタイヤ１０が発火し燃焼を開始する。その後、炉壁に設置したガスバーナー８で助燃することにより電気炉１内の燃焼を促進させる。燃焼開始後、摺動管９と電気炉１の隙間より黒煙が発生し始めたら、酸素の流量を７０Ｎｍ３／ｍｉｎへ上げると同時に、摺動管９を徐々に電気炉１側へスライドさせてゆくことで接続し、その黒煙を集塵機１３によって吸引させるものとする。
４０分経過した時点で酸素吹精を終了し、電極１２に通電して電気炉操業を開始する。
【００１３】
【実施例】
表１は機械構造用合金鋼において、従来法、及び本発明の方法による電気炉操業を行い、操業後３チャージ目までのスクラップ溶解電力の平均値を示したものである。
【００１４】
【表１】
表１に示すとおり、ジャイアントタイヤ１０の燃焼による操業１チャージ目のスクラップ予熱を行った、本発明による電気炉操業方法を採用することにより、操業後３チャージの合計使用電力がおよそ９０００ｋｗｈ節減された。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、ジャイアントタイヤ燃焼熱を利用した操業１チャージ目のスクラップ予熱を行う本発明の電気炉操業方法は、電力原単位を大幅に低減することができ、溶鋼中のＣ値の増大を防止しながら生産性向上を可能にする効果を持ち、さらに、廃棄タイヤの野積みや自然発火を防ぎ環境を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する電気炉の構造及び酸素吹精装置を模式的に示した一部断面図である。
【符号の説明】
１ 電気炉
２ レンガ
３ 耐火物
４ 除滓口
５ 出鋼口
６ ランスパイプ
７ 酸素吹精台車
８ ガスバーナー
９ 摺動管
１０ ジャイアントタイヤ
１１ スクラップ
１２ 電極
１３ 集塵機
Claims (4)
- スクラップ溶解用の電気炉の操業法において、連続操業１チャージ目の操業前に、電気炉内にスクラップと共に装入したジャイアントタイヤにランスパイプにより酸素を吹付けて燃焼させ、得られる燃焼熱を利用することにより、装入スクラップを予熱することを特徴とするスクラップ溶解用電気炉の操業方法。
- ジャイアントタイヤ燃焼の際に電気炉の炉壁に設置したガスバーナーによって電気炉内を助燃することを特徴とする請求項１に記載のスクラップ溶解用電気炉の操業方法。
- 使用するジャイアントタイヤは直径１ｍ以上、単量２００ｋｇ以上のものとすることを特徴とする請求項１または２に記載のスクラップ溶解用電気炉の操業方法。
- ランスパイプよりジャイアントタイヤへの酸素吹付け時間は１５〜４０分とし、吹付ける酸素量は８００〜３０００Ｎｍ３とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクラップ溶解用電気炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003207520A JP2005058826A (ja) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | スクラップ溶解用電気炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003207520A JP2005058826A (ja) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | スクラップ溶解用電気炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005058826A true JP2005058826A (ja) | 2005-03-10 |
Family
ID=34363965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003207520A Pending JP2005058826A (ja) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | スクラップ溶解用電気炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005058826A (ja) |
-
2003
- 2003-08-13 JP JP2003207520A patent/JP2005058826A/ja active Pending
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