JP2005337560A - Electric furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば直流アーク炉または3相交流アーク炉のような電気炉で且つその小天井を効果的に冷却可能とした電気炉に関する。 The present invention relates to an electric furnace such as a direct current arc furnace or a three-phase alternating current arc furnace and capable of effectively cooling a small ceiling thereof.
直流アーク炉や3相交流アーク炉は、炉底および炉壁を含む円筒形の炉本体と、係る炉本体の開口部を閉塞する炉蓋と、当該炉蓋の中心部に設けられ且つ単数または複数の電極を昇降可能に貫通させる小天井と、を備えている。係る小天井は、黒鉛からなる上記電極と炉蓋の表面を覆う鉄皮との絶縁を目的として配置され、ほぼ円盤形状の耐火部からなる。
ところで、上記アーク炉では、高温の溶鋼やアークに接触または近接するため、炉本体、炉蓋、および小天井を効果的に冷却する必要がある。
A DC arc furnace or a three-phase AC arc furnace is a cylindrical furnace body including a furnace bottom and a furnace wall, a furnace lid that closes an opening of the furnace body, and a single or A small ceiling through which a plurality of electrodes can be moved up and down. Such a small ceiling is arranged for the purpose of insulation between the electrode made of graphite and the iron cover covering the surface of the furnace cover, and is composed of a substantially disk-shaped refractory part.
By the way, in the said arc furnace, since it contacts or adjoins high temperature molten steel and an arc, it is necessary to cool a furnace main body, a furnace cover, and a small ceiling effectively.
そこで、炉蓋、特にその中心部に位置する小天井の耐火物を冷却するため、係る小天井を形成する耐火物中に、上下方向に沿った多数の冷却孔を穿孔し、係る冷却孔中に炉外から散水した冷却水を進入させ、係る冷却水の気化熱により、小天井の耐火物を冷却する直流アーク炉における小天井耐火物の冷却方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記冷却方法では、小天井を形成する耐火物を効果的に冷却できる反面、多数の冷却孔を穿孔するための加工コストを要し、当該小天井の強度が低下したり、アークなどの熱的影響により寿命が低下する、という問題点があった。
Therefore, in order to cool the refractory in the small lid located in the center of the furnace lid, in particular, in the refractory forming the small ceiling, a number of cooling holes along the vertical direction are drilled, A cooling method for a small ceiling refractory in a DC arc furnace is proposed in which cooling water sprinkled from outside the furnace is entered and the refractory on the small ceiling is cooled by the heat of vaporization of the cooling water (for example, Patent Document 1). reference).
However, while the above cooling method can effectively cool the refractory forming the small ceiling, it requires processing costs for drilling a large number of cooling holes, reducing the strength of the small ceiling, There was a problem that the lifetime was reduced due to thermal effects.
本発明は、前述した背景技術における問題点を解決し、特別な加工コストを要さず、しかも強度および寿命を低下させることなく、効果的に冷却できる小天井を含む電気炉を提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems in the background art described above, and provides an electric furnace including a small ceiling that can be effectively cooled without requiring special processing costs and without reducing strength and life. Is an issue.
本発明は、前記課題を解決するため、発明者らの鋭意研究および調査の結果、電気炉における炉蓋の中心部に配置する小天井のうち、冷却が特に必要な部分を集中的に冷却する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の電気炉(請求項1)は、筒形で且つ炉底および炉壁を有する炉本体と、係る炉本体の開口部を閉塞し且つ集塵孔を有する炉蓋と、係る炉蓋の中心付近に配置され、単数または複数の電極を貫通させる貫通孔を有し且つ耐火物からなる小天井と、少なくとも係る小天井のうち上記炉蓋の集塵孔寄りの位置に対し、上方から冷却水または冷却ミストを供給する冷却パイプと、を備える、ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention intensively cools a portion of the small ceiling arranged at the center of the furnace lid of the electric furnace, which requires cooling, as a result of intensive studies and investigations by the inventors. , It was conceived.
That is, an electric furnace of the present invention (Claim 1) includes a furnace body having a cylindrical shape and having a furnace bottom and a furnace wall, a furnace lid that closes an opening of the furnace body and has a dust collection hole, and the furnace. A small ceiling made of a refractory and having a through-hole penetrating one or a plurality of electrodes disposed near the center of the lid, and at least the position of the small ceiling close to the dust collection hole of the furnace lid And a cooling pipe for supplying cooling water or cooling mist from.
これによれば、小天井を形成する耐火物のうち、特に炉蓋の集塵孔に近接し且つアーク熱炎や原料の溶製または精錬に伴って発生する高温の排気ガスなどにより集中的に曝される部分の溶損を効果的に抑制できると共に、当該小天井の寿命も長期化できるため、これを含む電気炉のメンテナンスも容易になる。
尚、前記炉本体は、金属製の水冷箱または耐火物の外側に鉄皮を被覆した炉底および炉壁からなり、前記炉蓋は、ほぼ円盤形の水冷箱または耐火物の表面に鉄皮を被覆したものからなる。また、小天井は、円盤形状の耐火物からなり、直流アーク炉では、中心部に電極貫通用の1つの貫通孔が、3相交流アーク炉では、電極貫通用の3つの貫通孔が穿設されている。更に、炉蓋の集塵孔は、上記電極からやや離れた位置に穿孔され、且つ集塵用ダクトに連通されている。
According to this, among the refractories that form the small ceiling, in particular, close to the dust collection hole of the furnace lid, and intensively by the high temperature exhaust gas generated by arc heating flame or melting or refining of raw materials, etc. Since the melt damage of the exposed part can be effectively suppressed and the life of the small ceiling can be extended, the maintenance of the electric furnace including this can be facilitated.
The furnace body is composed of a metal water-cooled box or a furnace bottom and a furnace wall coated with an iron skin on the outside of the refractory. It consists of what coated. The small ceiling is made of a disk-shaped refractory. In a DC arc furnace, one through-hole for penetrating the electrode is drilled in the center, and in a three-phase AC arc furnace, three through-holes for penetrating the electrode are drilled. Has been. Further, the dust collection hole of the furnace lid is drilled at a position slightly away from the electrode and communicates with the dust collection duct.
また、本発明には、前記冷却パイプにおける噴射孔または噴霧孔は、前記小天井における前記炉蓋の集塵孔寄りの位置に向かって開口するのに加え、係る集塵孔付近の炉蓋に向かっても開口している、電気炉(請求項2)も含まれる。
これによれば、炉蓋の集塵孔に近接する小天井の前記部分に加え、アーク熱炎や原料の溶解・精錬に伴う高温の排気ガスなどに曝される集塵孔の付近における炉蓋の部分をも併せて冷却できる。このため、炉蓋の寿命も長期化できるので、これらを含む電気炉のメンテナンスが一層容易となる。
Further, in the present invention, the injection hole or the spray hole in the cooling pipe opens toward the position near the dust collection hole of the furnace cover in the small ceiling, and in addition to the furnace cover near the dust collection hole. Also included is an electric furnace (Claim 2) that is also open toward.
According to this, in addition to the above-mentioned portion of the small ceiling close to the dust collection hole of the furnace lid, the furnace lid in the vicinity of the dust collection hole that is exposed to arc hot flame or high-temperature exhaust gas accompanying melting and refining of raw materials. This part can also be cooled together. For this reason, since the lifetime of a furnace lid can also be prolonged, the maintenance of the electric furnace containing these becomes still easier.
更に、本発明には、前記冷却パイプは、その一端または両端を、前記炉蓋を昇降しつつ支持し且つ水平方向に旋回可能な一対の吊梁に支持されている、電気炉(請求項3)も含まれる。
これによれば、冷却水や冷却ミストを噴射または噴霧する冷却パイプを独立に設けることなく、一対の冷却パイプを一対の吊梁に個別に取り付けるか、あるいは軸方向に長い1本の冷却パイプを一対の吊梁間に架設することで、冷却パイプを設けることが安価にして可能となる。従って、電気炉の上方における狭い自由空間を有効に活用して、集塵孔に近接する小天井や炉蓋を確実に冷却できると共に、冷却パイプに冷却水などを供給する給水配管を併設することにより、一対の吊梁自体の過加熱を防止することも可能となる。
Further, according to the present invention, the cooling pipe is supported by a pair of suspension beams that support one end or both ends of the cooling pipe while raising and lowering the furnace lid and pivotable in the horizontal direction. ) Is also included.
According to this, a pair of cooling pipes are individually attached to a pair of suspension beams, or a single cooling pipe that is long in the axial direction is provided, without providing a cooling pipe for spraying or spraying cooling water or cooling mist independently. By installing between the pair of suspension beams, it is possible to provide a cooling pipe at a low cost. Therefore, the small free space above the electric furnace can be effectively used to reliably cool the small ceiling and the furnace lid close to the dust collection hole, and a water supply pipe for supplying cooling water etc. to the cooling pipe is provided. Thus, overheating of the pair of suspension beams can be prevented.
加えて、本発明には、前記一対の吊梁は、その間に前記単数または複数の電極を昇降可能に支持する単数または複数の導体支腕を有し、係る導体支腕と共に水平方向に旋回可能とされている、電気炉(請求項4)も含まれる。
これによれば、直流アーク炉における1本の電極、または3相交流アーク炉に用いる3本の電極を昇降可能に支持する単数または複数の導体支腕が、一対の吊梁間に配設されている。このため、前記冷却パイプから噴射/噴霧される冷却水または冷却ミストにより、近接する電極をも冷却できると共に、上記電極を上昇させ且つ電気炉の上方に位置させた状態で、小天井を含む炉蓋を上記電極と共に電気炉から離れた位置に旋回させ、小天井、炉蓋、電極、および冷却パイプの検査などのメンテナンスを同時に行うことができる。尚、上記旋回時には、炉本体内への原料の装入や、溶製された溶鋼を炉外に出鋼するなどの作業が行われる。
In addition, according to the present invention, the pair of suspension beams has one or a plurality of conductor support arms that support the electrode or the plurality of electrodes so as to be movable up and down, and can be swung in the horizontal direction together with the conductor support arms. An electric furnace (claim 4) is also included.
According to this, one or a plurality of conductor support arms that support one electrode in a DC arc furnace or three electrodes used in a three-phase AC arc furnace so as to be movable up and down are disposed between a pair of suspension beams. Yes. Therefore, a furnace including a small ceiling can be cooled by cooling water or cooling mist injected / sprayed from the cooling pipe, and the electrode is raised and positioned above the electric furnace. The lid can be swung to a position away from the electric furnace together with the electrode, and maintenance such as inspection of the small ceiling, the furnace lid, the electrode, and the cooling pipe can be performed simultaneously. During the turning, operations such as charging the raw material into the furnace main body and taking out the molten steel out of the furnace are performed.
前記冷却パイプは、集塵孔に近接しない小天井の部分における耐火物に対しても、冷却水または冷却ミストを噴射/噴霧できるように、前記一対の吊梁にそれぞれ複数本を突設するように配置しても良い。
また、前記直流アーク炉は、後述するように、炉蓋の小天井を貫通する前記1本の電極の下端に対向するように、炉本体の炉底に炉底電極を配置している。
A plurality of the cooling pipes protrude from the pair of suspension beams so that the cooling water or the cooling mist can be sprayed / sprayed even on the refractory in the small ceiling portion that is not close to the dust collection hole. You may arrange in.
Further, as will be described later, the DC arc furnace has a furnace bottom electrode disposed on the furnace bottom of the furnace body so as to face the lower end of the one electrode passing through the small ceiling of the furnace lid.
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明における1形態の3相交流アーク炉(電気炉)F1の平面図、図2は、係る3相交流アーク炉F1の垂直断面図である。
3相交流アーク炉(電気炉)F1は、図1,2に示すように、ほぼ円筒形で図且つ炉壁および図示しない炉底を有する炉本体2と、係る炉本体2上方の開口部を閉塞するほぼ円盤形状の炉蓋4と、係る炉蓋4の中心部に穿設した丸孔5に嵌合される平面視が円形の小天井6と、を備えている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below.
FIG. 1 is a plan view of a three-phase AC arc furnace (electric furnace) F1 according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the three-phase AC arc furnace F1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the three-phase AC arc furnace (electric furnace) F <b> 1 includes a
上記炉本体2は、全体が有底円筒形を呈し、例えばマグネシアやアルミナなどからなる耐火物の外側に図示しない鉄皮を貼り付けたものである。また、炉蓋4には、中央に位置する丸孔5の外側(図1,2で右側)に集塵孔8が開設され、係る集塵孔8は、耐熱性で且つ着脱可能な集塵用ダクト9に連通している。
図1,2に示すように、小天井6は、平面視がY字形の仕切線cにより3分割された前記同様の定形耐火物からなり、平面視がほぼ扇形の各耐火物の中心付近には、黒鉛電極d1〜d3を垂直に貫通させる貫通孔7が個別に穿孔されている。
上記黒鉛電極d1〜d3は、これらを公知の機構により昇降可能に貫通させるホルダhを先端に有する3本の導体支腕b1〜b3に個別に支持されている。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The graphite electrodes d1 to d3 are individually supported by three conductor support arms b1 to b3 each having a holder h penetrating the graphite electrodes d1 to d3 by a known mechanism.
更に、小天井6を含む炉蓋4は、図示しないフックなどを介して、図1,2に示すように、一対の吊梁10a,10bに昇降可能に支持され、係る炉蓋4の上昇、および図1中の一点鎖線の矢印で示すように、水平方向に旋回した際に、炉本体2の開口部が開放され、原料の装入や溶製済みの溶鋼の出湯が行われる。
一対の吊梁10a,10bは、図1,2の左側で互いに連結されており、係る図示しない連結部に対し、吊梁10a,10b間に位置する3本の導体支腕b1〜b3の基端部が個別に接続されている。即ち、導体支腕b1〜b3も、一対の吊梁10a,10bと共に、水平方向に沿って旋回可能されている。但し、係る旋回時に先立って、予め前記電極d1〜d3を小天井6の各貫通孔7の上方に上昇させる。
尚、導体支腕b1〜b3には、前記電極d1〜d3と図示しない交流電源との間を並列に導通する導電ケーブル(図示せず)が配線されている。
Furthermore, the furnace lid 4 including the
The pair of
The conductor support arms b1 to b3 are wired with conductive cables (not shown) that conduct in parallel between the electrodes d1 to d3 and an AC power supply (not shown).
図1,2の右側に示すように、一対の吊梁10a,10bにおける先端寄りの内側には、一対の冷却パイプ12,14が斜め横(先端)向きで且つ対称に取り付けられている。係る冷却パイプ12,14は、小天井6における炉蓋4の集塵孔8寄りの部分に接近するように吊梁10a,10bから水平に突設され、それらに形成される複数の噴射孔sは、上記集塵孔8寄りの小天井6の部分(位置)に向かって開口している。
尚、上記噴射孔sには、水噴射用ノズルまたはミスト噴霧用ノズルを取り付けても良い。また、冷却パイプ12,14は、それらの先端が集塵ダクト9のエルボ部分に接触しない。更に、吊梁10a,10bには、冷却パイプ12,14に冷却水を給水する図示しない給水配管が併設されると共に、ミストを噴霧する形態では、前記冷却水とエアとを混合してミスト化させる気化器が更に配設される。
As shown on the right side of FIGS. 1 and 2, a pair of
A water spray nozzle or a mist spray nozzle may be attached to the spray hole s. Further, the tips of the cooling
ここで、前記3相交流アーク炉(電気炉)F1の操業方法について説明する。
予め、炉本体2内に図示しない原料(くず鉄、インゴット、合金成分など)を装入した後、図1,2に示すように、水平に旋回させた吊梁10a,10bに支持した小天井6を含む炉蓋4を、炉本体2の開口部上に載置してこれを閉塞する。この際、炉蓋4の集塵孔8に、集塵ダクト9の一端であるエルボ部を接続する。
次に、図2に示すように、吊梁10a,10bと共に水平旋回した導体支腕b1〜b3の先端に位置するホルダhに支持された黒鉛電極d1〜d3を降下させ、小天井6の各貫通孔7を貫通させて、それらの先端を上記原料に接近させる。
Here, an operation method of the three-phase AC arc furnace (electric furnace) F1 will be described.
A
Next, as shown in FIG. 2, the graphite electrodes d <b> 1 to d <b> 3 supported by the holders h positioned at the ends of the conductor support arms b <b> 1 to b <b> 3 horizontally swiveled together with the suspension beams 10 a and 10 b are lowered, The through-
係る状態で、黒鉛電極d1〜d3に所定の交流電流を給電すると、原料を介して係る電極d1〜d3相互間が通電状態となり、図2に示すように、当該電極d1〜d3の先端(下端)から前記原料に向かってそれぞれアークaが放射され、当該原料を加熱し且つ溶解する。
前記原料の溶解が進行すると、図2に示すように、金属成分である溶鋼Mが炉本体2の炉底上に滞留し始めると共に、その上に図示しない非金属介在物などのスラグが浮き上がる。また、上記溶解時の反応により、加熱された原料から排出される塵を含むガスは、集塵孔8から集塵ダクト9を経て炉外に排出される。
In this state, when a predetermined alternating current is supplied to the graphite electrodes d1 to d3, the electrodes d1 to d3 are energized through the raw material, and as shown in FIG. ) To the raw material, arcs a are radiated to heat and melt the raw material.
As the melting of the raw material proceeds, as shown in FIG. 2, molten steel M, which is a metal component, starts to stay on the furnace bottom of the
この間において、小天井6を形成する耐火物のうち、炉蓋4の集塵孔8に近接する部分(位置)、即ち、図1で小天井6の右辺寄りの部分は、集塵すべき排気ガスの流れる経路であるため、アークaの熱炎や原料の溶解に伴って発生する高温の排気ガスなどに曝されて、著しく高温になる。
係る高温化に伴う小天井6の溶損を防ぐため、図3,4に示すように、冷却パイプ12,14の各噴射孔sから、冷却水wを円錐形状にして、炉蓋4の集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分(位置)に上方から噴射し、係る部分を形成する小天井6の耐火物を冷却する。
During this time, of the refractory that forms the
In order to prevent melting of the
この結果、集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分の溶損を防止でき、安定した溶解の操業が行えると共に、当該小天井6の寿命を約1.3倍〜約1.5倍程度長くできるため、3相交流アーク炉F1のメンテナンスも容易となる。しかも、一対の吊梁10a,10b自体の過加熱も防止することが可能となる。
尚、図3,4中の破線で示すように、噴射孔sを反対側にも増やし、冷却パイプ12,14から集塵孔8付近の炉蓋4に対しても冷却水wを噴射しても良い。また、係る冷却水wに替えて、冷却ミストを上記各部分に噴霧しても良い。
As a result, melting of the portion near the right side of the
3 and 4, the injection holes s are increased to the opposite side, and cooling water w is also injected from the cooling
図5,6は、異なる形態の冷却パイプ16を含む3相交流アーク炉(電気炉)F1を示す前記同様の平面図と垂直断面である。
係る3相交流アーク炉F1は、図5,6に示すように、前記同様の炉本体2、炉蓋4、小天井6、吊梁10a,10b、黒鉛電極d1〜d3、および導体支腕b1〜b3を備えると共に、吊梁10a,10b間の先端寄りに平面視が略く字形の冷却パイプ16がほぼ水平に架設されている。
上記冷却パイプ16の両端または一端には、吊梁10a,10bの何れか一方または双方を通る給水配管が接続されている。係る冷却パイプ16は、中間の屈曲部が集塵ダクト9のエルボ部分に接触しないと共に、複数の噴射孔sを小天井6における炉蓋4の集塵孔8寄りの部分(位置)に向けて開口している。
尚、集塵ダクト9への接触を回避するため、冷却パイプ16の中間に位置する屈曲部付近の断面を上下方向に沿った偏平形状としても良い。
5 and 6 are a plan view and a vertical cross section similar to the above, showing a three-phase AC arc furnace (electric furnace) F1 including cooling
As shown in FIGS. 5 and 6, the three-phase AC arc furnace F1 is similar to the
A water supply pipe passing through one or both of the suspension beams 10a and 10b is connected to both ends or one end of the cooling
In order to avoid contact with the
前記と同様に、炉本体2内に原料を装入し、図5,6に示すように、吊梁10a,10bを、黒鉛電極d1〜d3や導体支腕b1〜b3と共に水平旋回して炉本体2の開口部を小天井6を含む炉蓋4で閉塞する。更に、導体支腕b1〜b3の先端から黒鉛電極d1〜d3を降下し、且つ小天井6の各貫通孔7を貫通させて、それらの先端を上記原料に接近させる。
係る状態で、黒鉛電極d1〜d3に所定の交流電流を給電すると、図6に示すように、上記電極d1〜d3の先端から前記原料に向かってそれぞれアークaが放射され、当該原料を加熱し且つ溶解する。
In the same manner as described above, the raw material is charged into the furnace
In this state, when a predetermined alternating current is supplied to the graphite electrodes d1 to d3, as shown in FIG. 6, arcs a are emitted from the tips of the electrodes d1 to d3 toward the raw material, respectively, and the raw material is heated. And dissolve.
前記原料の溶解が進行すると、図6に示すように、金属成分の溶鋼Mが炉本体2の炉底上に滞留し始め、その上に図示しないスラグが浮き上がると共に、上記溶解時の反応により、加熱された原料から発生する塵埃含有ガスは、集塵孔8から集塵ダクト9を経て炉外に排出される。
この間において、小天井6を形成する耐火物で炉蓋4の集塵孔8に近接する部分(図5で小天井6の右辺寄りの位置)は、アークaの熱炎や原料の溶解に伴って発生する高温の排気ガスの流れなどに曝され、前記同様に著しく高温になる。
As the melting of the raw material proceeds, as shown in FIG. 6, the molten steel M as a metal component starts to stay on the furnace bottom of the
During this time, the portion of the refractory that forms the
係る高温化に伴う小天井6の溶損を防ぐため、図5,6に示すように、冷却パイプ16の各噴射孔sから、冷却水wを円錐形状にして、炉蓋4の集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分(位置)に上方から噴射し、係る部分を形成する小天井6の耐火物を冷却する。
この結果、集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分の溶損を防止でき、安定した溶解の操業が行えると共に、当該小天井6の寿命を前記同様に長期化できるため、3相交流アーク炉F1のメンテナンスも容易となり、一対の吊梁10a,10b自体の過加熱も防止することが可能となる。
尚、図5,6中の破線で示すように、噴射孔sを反対側にも増やし、冷却パイプ16から集塵孔8付近の炉蓋4に対しても冷却水wを同様に噴射しても良い。また、冷却水wに替えて、冷却ミストを上記各部分に対し噴霧しても良い。
In order to prevent melting of the
As a result, it is possible to prevent melting of the portion near the right side of the
5 and 6, the injection holes s are increased to the opposite side, and the cooling water w is similarly injected from the cooling
図7,8は、本発明の直流(DC)アーク炉(電気炉)F2を示す平面図と垂直断面である。係る直流アーク炉F2は、図7,8に示すように、ほぼ円筒形で図且つ炉壁および炉底2aを有する炉本体2と、係る炉本体2上方の開口部を閉塞するほぼ円盤形状の炉蓋4と、係る炉蓋4の中心部に穿設した丸孔5に嵌合された平面視が円形の小天井6と、を備えている。
上記炉本体2の炉底2aの中央には、黒鉛製で垂直な炉底電極d5の上端面が露出している。係る炉底電極d5は、図示しない直流電源に接続されている。
また、炉蓋4には、前記同様に丸孔5の外側に集塵孔8が開設され、係る集塵孔8は、耐熱性で且つ着脱可能な集塵用ダクト9に連通している。
7 and 8 are a plan view and a vertical section showing a direct current (DC) arc furnace (electric furnace) F2 of the present invention. As shown in FIGS. 7 and 8, the DC arc furnace F2 has a substantially cylindrical shape and a
At the center of the furnace bottom 2a of the
Similarly to the above, the furnace lid 4 is provided with a
小天井6は、前記同様の定形耐火物からなり、図7,8に示すように、その中心部には、黒鉛電極d4を垂直に貫通させる1つの貫通孔7が穿孔されている。係る黒鉛電極d4は、これを昇降可能に貫通させるホルダhを先端に有する1本の導体支腕bに支持されている。また、黒鉛電極d4は、図8に示すように、炉底電極d5と同軸心になるよう配置され、両者の端面が炉本体2内で対向する。
更に、小天井6を含む炉蓋4は、前記同様に、一対の吊梁10a,10bに昇降可能に支持され、係る炉蓋4の上昇、および図7中の一点鎖線の矢印で示すように、水平方向に旋回した際に、炉本体2の開口部が開放される。
The
Further, the furnace lid 4 including the
一対の吊梁10a,10bは、図7,8の左側で互いに連結され、係る図示しない連結部に対し、吊梁10a,10b間に位置する導体支腕bの基端部が接続されている。係る導体支腕bも、一対の吊梁10a,10bと共に、水平方向に沿って旋回可能である。但し、係る旋回時に先立って、予め前記電極d4を小天井6の貫通孔7の上方に上昇させる。尚、導体支腕bにも、電極d4と図示しない直流電源との間を導通する導電ケーブル(図示せず)が配線されている。
The pair of
図7,8の右側に示すように、一対の吊梁10a,10bにおける先端寄りの内側には、一対の冷却パイプ12,14が前記同様に取り付けられ、これらは、小天井6における炉蓋4の集塵孔8寄りの部分(位置)に接近している。
上記冷却パイプ12,14に開設された複数の噴射孔sは、上記集塵孔8寄りの小天井6の部分(位置)に向かって開口している。
尚、上記冷却パイプ12,14に替え、1本の前記冷却パイプ16を吊梁10a,10b間に架設しても良い。また、上記噴射孔sには、水噴射用ノズルまたはミスト噴霧用ノズルを取り付けても良い。
As shown on the right side of FIGS. 7 and 8, a pair of cooling
The plurality of injection holes s opened in the cooling
Instead of the cooling
前記と同様に、炉本体2内に原料を装入し、図7,8に示すように、吊梁10a,10bを、黒鉛電極d4および導体支腕bと共に水平旋回して炉本体2の開口部を小天井6を含む炉蓋4で閉塞する。次に、導体支腕bの先端から黒鉛電極d4を降下させ、且つ小天井6の貫通孔7を貫通させて、その先端を上記原料に接近させ、且つ炉底電極d5と対向させる。
係る状態で、黒鉛電極d4および炉底電極d5に所定の直流電流を給電すると、原料を介して電極d4,d5が通電状態となり、図8に示すように、黒鉛電極d4の先端から原料に向かってアークaが放射され、当該原料を加熱し溶解する。
In the same manner as described above, the raw material is charged into the
In this state, when a predetermined direct current is supplied to the graphite electrode d4 and the furnace bottom electrode d5, the electrodes d4 and d5 are energized through the raw material, and as shown in FIG. 8, from the tip of the graphite electrode d4 toward the raw material. Arc a is emitted, and the raw material is heated and melted.
前記原料の溶解が進行すると、図8に示すように、金属成分の溶鋼Mが炉本体2の炉底2a上に滞留し始め、その上に図示しないスラグが浮き上がると共に、上記溶解時の反応により、加熱された原料から排出される塵埃含有ガスは、集塵孔8から集塵ダクト9を経て炉外に排出される。
この間において、小天井6を形成する耐火物で炉蓋4の集塵孔8に近接する部分(図7で小天井6の右辺寄りの位置)は、アークaの熱炎や原料の溶解に伴って発生する高温の排気ガスの流れなどに曝され、前記同様に高温になる。
As the melting of the raw material proceeds, as shown in FIG. 8, the molten steel M as a metal component starts to stay on the furnace bottom 2a of the
During this time, the portion of the refractory that forms the
係る高温化に伴う小天井6の溶損を防ぐため、図7,8に示すように、冷却パイプ12,14の各噴射孔sから、冷却水wを円錐形状にして、炉蓋4の集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分に上方から噴射し、係る部分を形成する小天井6の耐火物を冷却する。
この結果、集塵孔8に近接する小天井6の右辺寄り部分の溶損を防止でき、安定した溶解操業が行えると共に、当該小天井6の寿命を前記同様に長期化できるため、直流アーク炉F2のメンテナンスも容易となり、吊梁10a,10b自体の過加熱も防止することが可能となる。
尚、図7,8中の破線で示すように、噴射孔sを反対側にも開設し、冷却パイプ12,14から集塵孔8付近の炉蓋4に対しても冷却水wを噴射しても良い。また、以上の冷却水wに替えて、冷却ミストを上記各部分に噴霧しても良い。
In order to prevent melting of the
As a result, it is possible to prevent melting of the portion near the right side of the
7 and 8, the injection hole s is also opened on the opposite side, and the cooling water w is also injected from the cooling
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記冷却パイプ12,14や冷却パイプ16は、前記小天井6における集塵孔8寄り以外の部分(位置)を形成する耐火物を冷却するため、前記吊梁10a,10bの中間位置からも更に水平向きに突設させる形態にしても良い。
また、前記冷却パイプ12,14や冷却パイプ16は、平面視において前記小天井6の周縁に沿ったカーブ形状としても良い。
更に、前記冷却パイプ12,14や冷却パイプ16は、冷却水wと冷却ミストとを並列にして噴射または噴霧可能とし、これらを異なる位置から小天井6の異なる部分や炉蓋4に対して、噴射および噴霧するようにしても良い。
加えて、本発明の電気炉には、前記アーク炉F1,F2に限らず、例えば、ごみ焼却灰をアーク溶解して水砕スラグにするアーク式ごみ溶融炉なども含まれる。
The present invention is not limited to the embodiments described above.
For example, the cooling
The cooling
Further, the cooling
In addition, the electric furnace of the present invention is not limited to the arc furnaces F1 and F2, but also includes, for example, an arc-type garbage melting furnace in which waste incineration ash is arc-melted into granulated slag.
2…………………炉本体
2a………………炉底
4…………………炉蓋
6…………………小天井
7…………………貫通孔
8…………………集塵孔
10a,10b…吊梁
12,14,16…冷却パイプ
F1………………3相交流アーク炉(電気炉)
F2………………直流アーク炉(電気炉)
b,b1〜b3…導体支腕
d1〜d4………黒鉛電極(電極)
d5………………炉底電極(電極)
s…………………噴射孔
w…………………冷却水
2 ………………… Furnace body 2a ……………… Furnace bottom 4 …………………
F2 ……………… DC arc furnace (electric furnace)
b, b1 to b3 ... conductor support arms d1 to d4 ... ... graphite electrode (electrode)
d5 ……………… Furnace bottom electrode (electrode)
s ………………… Injection hole w ………………… Cooling water
Claims (4)
上記炉本体の開口部を閉塞し且つ集塵孔を有する炉蓋と、
上記炉蓋の中心付近に配置され、単数または複数の電極を貫通させる貫通孔を有し且つ耐火物からなる小天井と、
少なくとも上記小天井のうち上記炉蓋の集塵孔寄りの位置に対し、上方から冷却水または冷却ミストを供給する冷却パイプと、を備える、
ことを特徴とする電気炉。 A furnace body having a cylindrical shape and having a furnace bottom and a furnace wall;
A furnace lid that closes the opening of the furnace body and has a dust collection hole;
A small ceiling that is disposed near the center of the furnace lid, has a through-hole that penetrates one or more electrodes, and is made of a refractory;
A cooling pipe for supplying cooling water or cooling mist from above to at least a position near the dust collection hole of the furnace lid in the small ceiling,
An electric furnace characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電気炉。 In addition to opening toward the position near the dust collection hole of the furnace lid in the small ceiling, the injection hole or spray hole in the cooling pipe also opens toward the furnace lid near the dust collection hole. ,
The electric furnace according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電気炉。 The cooling pipe is supported by a pair of suspension beams that support one end or both ends of the cooling pipe while raising and lowering the furnace lid and pivotable in the horizontal direction.
The electric furnace according to claim 1, wherein the electric furnace is provided.
ことを特徴とする請求項3に記載の電気炉。
The pair of suspension beams have one or more conductor support arms that support the one or more electrodes so as to be able to move up and down, and can be turned in the horizontal direction together with the conductor support arms.
The electric furnace according to claim 3.
Priority Applications (1)
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JP2004155551A JP2005337560A (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Electric furnace |
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CN106595289A (en) * | 2016-12-31 | 2017-04-26 | 杭州永强金属制品有限公司 | Metal arc smelting furnace with cooling device |
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2004
- 2004-05-26 JP JP2004155551A patent/JP2005337560A/en active Pending
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CN106595289A (en) * | 2016-12-31 | 2017-04-26 | 杭州永强金属制品有限公司 | Metal arc smelting furnace with cooling device |
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