JP2012180560A - Method for melting ferrous scrap with complex arc-melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合アーク溶解炉による鉄系スクラップの溶解方法に関し、特に該溶解炉のシャフト形予熱室内への鉄系スクラップの装入充填方法を工夫することによって、効率的な溶鋼の溶解を行なう方法について提案するものである。 The present invention relates to a method for melting iron-based scrap by a combined arc melting furnace, and in particular, devise a method for charging and charging iron-based scrap into a shaft-shaped preheating chamber of the melting furnace, thereby efficiently melting molten steel. The method is proposed.
近年、電気炉(アーク炉)を用いて鉄系スクラップ(以下、単に「鉄スクラップ」という場合がある)を溶解して溶鋼を製造する新しいプロセスが開発されている。このプロセスでは、電気エネルギーの一部を炭材等の安価な燃料に代替させると共に、溶解室内(炉内)で発生する高温の排ガスにて上記鉄系スクラップを予熱することにより、電力原単位の低減を図ることができる。 In recent years, a new process has been developed in which molten steel is produced by melting iron-based scrap (hereinafter sometimes simply referred to as “iron scrap”) using an electric furnace (arc furnace). In this process, a part of the electric energy is replaced with an inexpensive fuel such as charcoal, and the iron scrap is preheated with high-temperature exhaust gas generated in the melting chamber (furnace). Reduction can be achieved.
その代表的なものとして、特許文献1、2に開示されているような複合形の電気炉(以下、これを「複合アーク溶解炉」という)を挙げることができる。その複合アーク溶解炉とは、主に溶解室と、この溶解室内で発生する高温の排ガスを誘引できるシャフト形予熱室とからなる点に特徴がある。即ち、この複合アーク溶解炉は、前記予熱室内に装入する鉄系スクラップを、予熱室と溶解室とに跨って内在させると共に、その鉄系スクラップを予熱室から溶解室内に移動させる間に該溶解室にて発生する高温の排ガスを使って予熱し、さらに該溶解室に到達したものについては、アーク熱によって加熱して溶解し、該溶解室に少なくとも1ヒート分の溶湯が溜まった時点で、溶鋼として出湯する形式の炉である。
A typical example is a composite electric furnace (hereinafter referred to as “composite arc melting furnace”) as disclosed in
前記複合アーク溶解炉の操業においては、上述したように、溶解室で発生する高温排ガスを利用して予熱室内の装入原料(鉄系スクラップ)を予熱し昇温するところに特徴がある。しかし、原料である鉄系スクラップの種類やその配合率に支配される充填状態が悪いと、鉄系スクラップと排ガスとの伝熱効率が低下し、時として排ガスエネルギーを有効に利用できない(予熱室から排出される排ガスの温度が低下していない)場合がある。即ち、本来は発生排ガスの温度を低くしてエネルギー効率の高い炉操業を行なうことが望ましいが、実際にはこのことを実現するのは難しいのが実情である。 As described above, the operation of the combined arc melting furnace is characterized in that the raw material (iron scrap) in the preheating chamber is preheated and heated using the high temperature exhaust gas generated in the melting chamber. However, if the filling state, which is governed by the type of iron scrap and the mixing ratio, is poor, the heat transfer efficiency between the iron scrap and the exhaust gas is reduced, and sometimes the exhaust gas energy cannot be used effectively (from the preheating chamber). In some cases, the temperature of the exhaust gas discharged has not decreased). In other words, it is originally desirable to operate the furnace with high energy efficiency by lowering the temperature of the generated exhaust gas, but in reality it is difficult to realize this.
このように、従来の複合アーク溶解炉の操業に当たっては、地球環境問題の面からもエネルギー効率の向上ならびにより一層の省力化が求められている。特に、もともとエネルギーを多量に消費する鉄鋼業の分野においては、これらの課題の解決が強く求められている。 As described above, in the operation of the conventional combined arc melting furnace, improvement of energy efficiency and further labor saving are demanded from the viewpoint of global environmental problems. In particular, in the field of the steel industry that originally consumes a large amount of energy, there is a strong demand for solutions to these problems.
そこで、本発明の目的は、従来の複合アーク溶解炉が抱えている上述した課題を克服できる技術の確立を目指すこと、特に、エネルギー利用効率が高くかつ製造コストの低減にも資することができる溶鋼の製造技術を提案することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to establish a technology capable of overcoming the above-described problems of conventional composite arc melting furnaces, and in particular, molten steel that has high energy utilization efficiency and can contribute to reduction of manufacturing costs. It is to propose a manufacturing technique.
発明者らは、前記技術的課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、複合アーク溶解炉の場合、この炉の予熱室内に装入され充填された鉄系スクラップを効率的に予熱をするには、鉄系スクラップの充填状態を適正に保つことが重要であり、特に、予熱室内における鉄系スクラップの見掛け嵩密度を適正範囲に調整することがとりわけ有効であることを突き止めた。 As a result of intensive investigations to solve the technical problem, the inventors of the present invention, in the case of a composite arc melting furnace, efficiently preheats the iron-based scrap charged and filled in the preheating chamber of the furnace. It is important to keep the iron-based scrap in a proper filling state, and in particular, it has been found that adjusting the apparent bulk density of the iron-based scrap in the preheating chamber to an appropriate range is particularly effective.
即ち、複合アーク溶解炉内に装入される鉄系スクラップは、形状や厚み、大きさ等がそれぞれ異なるため、どのようなスクラップをどのような配合で装入し充填するかによって、予熱室内に装入された鉄系スクラップの見掛け嵩密度が大きく異なることがわかった。そして、その鉄系スクラップの見掛け嵩密度によっては、該複合アーク溶解炉内での高温ガスによる鉄系スクラップ(鉄源)への伝熱効率が大きく変動することを知見した。
なお、本発明において、見掛け嵩密度(P)とは、(P)=Σ(重量i)/Σ(容積i)
=Σ(重量i)/Σ(重量i/密度i)のことである。
In other words, since the iron-based scrap charged in the composite arc melting furnace differs in shape, thickness, size, etc., depending on what kind of scrap is charged and filled, what kind of scrap is charged in the preheating chamber. It was found that the apparent bulk density of the iron-based scrap charged was greatly different. And it discovered that the heat transfer efficiency to the iron-based scrap (iron source) by the high-temperature gas in the composite arc melting furnace greatly varies depending on the apparent bulk density of the iron-based scrap.
In the present invention, the apparent bulk density (P) is (P) = Σ (weight i) / Σ (volume i)
= Σ (weight i) / Σ (weight i / density i).
例えば、予熱室内に装入し充填された鉄系スクラップの見掛け嵩密度が小さいと、予熱室の排ガス出口における排ガスの温度が高くなる。即ち、ガスの顕熱が効率良く鉄系スクラップに伝達されることなく、不充分な熱交換を起こすことがわかった。これは、見掛け嵩密度が小さいと、予熱室の空間中に占める鉄系スクラップの割合が小さくなるため、発生排ガスがもっている顕熱を、鉄系スクラップに対して十分に伝達することなく、排ガスが高温のまま吹き抜けて排ガス出口にまで到達するためと考えられる。 For example, if the apparent bulk density of the iron-based scrap charged and filled in the preheating chamber is small, the temperature of the exhaust gas at the exhaust gas outlet of the preheating chamber becomes high. That is, it has been found that the sensible heat of the gas is not efficiently transferred to the iron-based scrap, resulting in insufficient heat exchange. This is because if the apparent bulk density is small, the proportion of iron-based scrap in the space of the preheating chamber is small, so that the sensible heat of the generated exhaust gas is not sufficiently transmitted to the iron-based scrap, and the exhaust gas It is thought that this is because the air blows through at a high temperature and reaches the exhaust gas outlet.
また、予熱室上部における排ガス出口での排ガス温度が高いということは、ガス顕熱のロスが生じていることを意味しており、電力原単位が増加するばかりでなく、ガス流速が高くなることによる生成ダスト量の増加や、次工程での排ガス処理設備に大きな負荷をかけることにもなり、溶解炉の安定操業を阻害する要因となる。 Moreover, the high exhaust gas temperature at the exhaust gas outlet in the upper part of the preheating chamber means that there is a loss of gas sensible heat, which not only increases the power consumption rate but also increases the gas flow rate. This will increase the amount of dust produced and cause a heavy load on the exhaust gas treatment facility in the next process, which will hinder stable operation of the melting furnace.
一方、見掛け嵩密度が大きい場合には、排ガス−鉄系スクラップ間の有効反応界面積が大きくなるため、ガス顕熱が鉄系スクラップに十分に伝達され、出口(排ガスダスト)での排ガス温度も低温になる。 On the other hand, when the apparent bulk density is large, the effective reaction interface area between the exhaust gas and the iron scrap increases, so that the sensible heat of the gas is sufficiently transmitted to the iron scrap and the exhaust gas temperature at the outlet (exhaust dust) is also high. It becomes low temperature.
本発明は、このような知見に基づいて開発されたものであり、以下のような要旨構成を有するものである。即ち、本発明は、アーク溶解室と、その上部に立設されていて該アーク溶解室と連通するシャフト形予熱室とからなるアーク溶解炉によって、その予熱室内に装入充填された鉄系スクラップが該予熱室内を順次に降下する間に前記溶解室内で発生した高温排ガスを使って予熱すると共に、引き続き溶解室に導いてアーク溶解する方法において、
予熱室内に装入される鉄系スクラップを、これの充填状態が、見掛け嵩密度(P)値で0.7t/m3以上となるように装入して溶解することを特徴とする複合アーク溶解炉による鉄系スクラップの溶解方法である。
The present invention has been developed based on such knowledge, and has the following gist configuration. That is, the present invention relates to an iron-based scrap charged and filled in an arc melting chamber and a shaft-type preheating chamber standing on the top and communicating with the arc melting chamber. In the method of preheating using the high-temperature exhaust gas generated in the melting chamber while descending sequentially in the preheating chamber, and subsequently guiding to the melting chamber and arc melting,
A composite arc characterized in that iron scrap charged in a preheating chamber is charged and melted so that a filling state thereof becomes an apparent bulk density (P) value of 0.7 t / m 3 or more. This is a method for melting iron scrap in a melting furnace.
本発明においては、具体的には、
(1)鉄系スクラップの装入に際し、見掛け嵩密度Pを0.7t/m3以上となるように、スクラップの種類や配合量を変えることにより調整すること、
(2)配合する鉄系スクラップは、日本鉄源協会の「鉄スクラップ検収統一規格にあるヘビー、プレス、シュレッダー、新断、鋼ダライ粉、故鉄から選ばれるいずれか2種以上の小型、大型のスクラップを組み合わせて用いること、
が、より好ましい解決手段となる。
In the present invention, specifically,
(1) When charging iron-based scrap, adjusting by changing the type and amount of scrap so that the apparent bulk density P is 0.7 t / m 3 or more,
(2) The iron scrap to be blended is either a small or large, two or more types selected from heavy, press, shredder, new cutting, steel dairy powder, and waste iron in the “Iron Scrap Inspection Standard” Using a combination of scraps,
However, this is a more preferable solution.
このような構成を有する本発明によれば、鉄系スクラップの配合種・量を調整して予熱室における鉄系スクラップの充填状態を、見掛け嵩密度(P)値が0.7t/m3以上となるようにすることで、エネルギーの利用効率が高くコストの低減にも効果的な複合アーク溶解炉による溶鋼の溶解を行なうことができる。 According to the present invention having such a configuration, the filling type of the iron-based scrap in the preheating chamber is adjusted by adjusting the mixing type and amount of the iron-based scrap, and the apparent bulk density (P) value is 0.7 t / m 3 or more. By doing so, the molten steel can be melted by the composite arc melting furnace which has high energy use efficiency and is effective in reducing the cost.
上述したように本発明は、予熱室内に装入される鉄系スクラップを予熱室内における充填状態を示す前記見掛け嵩密度(P)が0.7t/m3以上となるように、各種の形状、大きさを有する各種の鉄系スクラップ(日本鉄源協会の「鉄スクラップ検収統一規格」に規定されているもの)を組み合わせ配合するところに特徴がある。 As described above, the present invention provides various shapes such that the apparent bulk density (P) indicating the filling state of the iron-based scrap charged in the preheating chamber is 0.7 t / m 3 or more. It is characterized by combining and blending various types of iron-based scrap having a size (as defined in the “Iron Scrap Inspection Standards” of the Japan Iron Source Association).
上記の見掛け嵩密度が、0.7t/m3未満になると、溶解室発生排ガスと予熱室内に充填された鉄系スクラップとの間の伝熱効率が悪くなり、シャフト型予熱室上部の出口に熱交換しない高温のままの排ガスが排出されるようになり、本発明の目的が達成できない。 When the above apparent bulk density is less than 0.7 t / m 3 , the heat transfer efficiency between the melting chamber generated exhaust gas and the iron-based scrap filled in the preheating chamber is deteriorated, and heat is generated at the upper outlet of the shaft type preheating chamber. The high-temperature exhaust gas that is not exchanged is discharged, and the object of the present invention cannot be achieved.
図1は、本発明方法の実施に際して用いられる複合アーク溶解炉の一例を示す図である。この図に示すように、本発明で用いる複合アーク溶解炉1は、溶解室2とその上部の一部から上方に立設したシャフト形予熱室3とからなり、その内部は、耐火物でライニングされている。溶解室2は、底部に炉底電極6を備え、上部には、該溶解室2内に連通する前記のシャフト形予熱室3および水冷構造の炉壁4とを有し、この炉壁4上部の開口部を覆うように炉蓋5が設けられている。その炉蓋5は、開閉可能な水冷構造を有し、溶解室2内に向けて上下動する黒鉛製上部電極7が配設されている。そして、この上部電極7と前記炉底電極6とが、炉内の鉄系スクラップを介して直流・交流の電源(図示せず)により通電されることで、その間にアークを発生させることができるようになっている。
FIG. 1 is a view showing an example of a combined arc melting furnace used in carrying out the method of the present invention. As shown in this figure, the composite
前記炉蓋5にはさらに、酸素吹き込みランス8と炭材吹き込みランス9とが取付けられており、酸素吹き込みランス8からは、鉄系スクラップ13の溶解を補助するための酸素が供給され、炭材吹き込みランス9からは、空気や窒素等を介してコークスやチャー、石炭、木炭、黒鉛、バイオマス炭等の粉、もしくはこれらの混合物からなる炭材などの補助熱源が吹き込まれるようになっている。このことによって、発生排ガス中には、常に未燃焼成分(COガス)ならびに二酸化炭素(CO2)その他が含まれることになる。
Further, an oxygen blowing lance 8 and a carbonaceous material blowing lance 9 are attached to the
前記予熱室3の上方には、底開き型の供給用バケット11が設けられており、この供給用バケット11からは、予熱室3の上部に設けた開閉可能な供給口を介して、鉄系スクラップ等13を予熱室3内に装入できる。
Above the preheating chamber 3, a bottom-opening
上記のように構成されている複合アーク溶解炉において、予熱室3内に装入された鉄系スクラップ13は、時間とともに順次に降下する間に予熱され、やがて溶解室2に達した後、上部電極7から発生したアーク熱によって溶解される。その鉄系スクラップ13の溶解に際し、該溶解室2内には、高温の排ガスが発生する。この排ガスは、予熱室3上方に設けられたダクト12の上流に設けられたブロアーや集塵機によって、予熱室3を経てダクト12に吸引されるが、その過程で、予熱室3内の鉄系スクラップ13が高温排ガスのもつ熱によって予熱されることになる。なお、予熱室3内の予熱された鉄系スクラップ13は、溶解室2内で溶解される速度に応じて、溶解室2内に順次に連続的または間欠的に移動する。
In the composite arc melting furnace configured as described above, the
本発明では、溶解室2内において鉄系スクラップ13をアークの熱によって上記のように溶解する際に、前記溶解室2内に炭材吹き込みランス9を通して炭材を供給してこれを燃焼させることにより、溶解室2内での鉄系スクラップ13の溶解を図るとともに、溶解室2で発生した高温の排ガスが予熱室3を通ってダクト12に吸引されていく過程において、該予熱室3内を上昇する高温の排ガス(400〜1000℃程度)によって、該鉄系スクラップ13を予熱する。
In the present invention, when the
以下、直流式のアーク溶解炉1における鉄系スクラップ13の溶解手順について説明する。
先ず、供給用バケット11より予熱室3内に鉄系スクラップ13を装入する。装入された鉄系スクラップ13は、予熱室3を経由して、溶解室2内に達するまで装入し、その後、次第に予熱室3内に充填する。なお、溶解室2内へ鉄系スクラップ13を均一に装入するため、炉蓋5を開けた状態で、予熱室3が直結した側とは反対側の溶解室2内に鉄系スクラップ13を装入することもできる。また、その鉄系スクラップ13の装入の際に、溶銑を溶解室2に装入してもよい。これによれば、溶銑の有する熱により電力使用量を大幅に削減することができるようになる。
Hereinafter, the melting procedure of the iron-based
First,
次いで、溶解室2の炉底電極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、炉底電極6と上部電極7との間、または、装入された鉄系スクラップ13と上部電極7との間でアークを発生させ、そのアークの熱によって鉄系スクラップ13を溶解する。このとき、フラックスを溶解して溶融スラグを生成させてもよい。これは、溶融スラグによって生成される溶湯を保温することができるからである。
Next, while feeding a direct current between the
炉底電極6と上部電極7との通電後、溶解室2内に酸素吹き込みランス8および炭材吹き込みランス9の挿入が可能となったら、酸素吹き込みランス8から酸素を供給して鉄系スクラップ13の溶解を補助する。一方、炭材吹き込みランス9からは、電力原単位の削減のために、溶融スラグ中に炭材を補助熱源として吹き込む。
When the oxygen blowing lance 8 and the carbonaceous material blowing lance 9 can be inserted into the
上記複合アーク溶解炉の操業においては、鉄系スクラップの溶解量に応じて、バケット11からは鉄系スクラップ13を間欠的に予熱室3内に装入するため、前記排ガスの顕熱を鉄系スクラップの予熱に連続的に利用することができる。なお、所定の量の鉄系スクラップが溶解し、前記溶解室2に留まると、炉を傾動させて炉底に埋設されているノズルを介して溶鋼を取鍋10に出鋼する。
In the operation of the composite arc melting furnace, since the
図1に示す直流式複合アーク溶解炉を用いて鉄系スクラップを溶解した例を以下に説明する。使用した複合アーク溶解炉は、溶解室が炉径6m、高さ3m、予熱室が幅3m、奥行き4m、高さ5m、炉容量150t/ch、トランス容量100MVAのものである。溶解室内および予室内に、下記の鉄系スクラップ150トンを装入し、上部黒鉛電極によりアークを発生させて、該鉄系スクラップを溶解した。また、酸素吹き込みランスからは酸素を5000Nm3/hで送酸し、炭材吹き込みランスからは70kg/minのコークスを吹き込んだ。溶解室内での鉄系スクラップの溶解に伴って、予熱室内に装入充填して鉄系スクラップが順次に降下したら、予熱室上部のスクラップ装入バケットから追加の鉄系スクラップを供給し、予熱室内の鉄系スクラップの高さを一定に保持した。 An example in which iron-based scrap is melted using the DC type composite arc melting furnace shown in FIG. 1 will be described below. The composite arc melting furnace used has a melting chamber having a furnace diameter of 6 m, a height of 3 m, a preheating chamber having a width of 3 m, a depth of 4 m, a height of 5 m, a furnace capacity of 150 t / ch, and a transformer capacity of 100 MVA. 150 tons of the following iron-based scraps were charged in the melting chamber and the prechamber, and an arc was generated by the upper graphite electrode to melt the iron-based scrap. Further, oxygen was fed from the oxygen blowing lance at 5000 Nm 3 / h, and 70 kg / min coke was blown from the carbonaceous material blowing lance. As the iron-based scrap melts in the melting chamber and is charged into the preheating chamber and the iron-based scrap descends in sequence, additional iron-based scrap is supplied from the scrap charging bucket above the preheating chamber, and the preheating chamber The height of the iron-based scrap was kept constant.
このように、溶解室内および予熱室内に鉄系スクラップが連続して存在する状態の下に溶解を進行させ、溶解室内に150トンの溶鋼が生成した段階で、50トンを炉内に残し、1チャージ分の100トンの溶鋼を出鋼口から取鍋に出鋼した。出鋼時の溶鋼の温度は1600℃、溶鋼中のC濃度は0.1mass%となるように操業した。 In this way, the melting is progressed in a state where iron-based scrap is continuously present in the melting chamber and the preheating chamber, and when 150 tons of molten steel is generated in the melting chamber, 50 tons are left in the furnace. 100 tons of charged steel was discharged from the outlet to the ladle. The temperature of the molten steel at the time of steel output was 1600 ° C., and the C concentration in the molten steel was operated to be 0.1 mass%.
100トン出鋼後も送酸とコークス吹込みを行いながら鉄系スクラップの溶解を継続し、再度、溶解室内の溶鋼量が150トンになったら100トン出鋼することを繰り返し、平均して約30分間、酸素量25Nm3/t、コークス量21kg/tで100トンの溶鋼が得られた。 Even after 100 tons of steel has been delivered, the iron-based scrap is continuously melted while feeding acid and coke, and once again, when the amount of molten steel in the melting chamber reaches 150 tons, 100 tons of steel is repeatedly produced. A molten steel of 100 tons was obtained with an oxygen amount of 25 Nm 3 / t and a coke amount of 21 kg / t for 30 minutes.
このような操業の中でバケットから予熱室へ装入する鉄系スクラップの配合を変えて、排ガス出側の温度を測定し、スクラップ配合が排ガス出口温度に及ぼす影響を調査した。なお、スクラップの配合は予熱室の容量にあわせて、予熱室内が所定の配合に置換されるのに充分な時間、配合を一定に保って投入した。 During this operation, the composition of the iron-based scrap charged from the bucket into the preheating chamber was changed, the temperature on the exhaust gas outlet side was measured, and the influence of the scrap composition on the exhaust gas outlet temperature was investigated. Note that the blending of the scraps was performed while keeping the blending constant for a time sufficient to replace the preheating chamber with the predetermined blending according to the capacity of the preheating chamber.
この溶解実験の結果を表1に示す。この表に示すとおり本発明方法に適合する溶解方法の場合、見掛け嵩密度(P)が0.7t/m3以上で出口の排ガス温度が500℃より低くなるとともに、電気炉の電力原単位が目標の300kWh/tより小さくなり、排ガスの持つ顕熱のエネルギーを効率良く回収できることがわかった。
なお、複数の原料を配合装入したときの見掛け嵩密度(P)は、(P)=Σ(重量i)/Σ(容積i)=Σ(重量i)/Σ(重量i/密度i)から計算した。
The results of this dissolution experiment are shown in Table 1. As shown in this table, in the case of a melting method suitable for the method of the present invention, the apparent bulk density (P) is 0.7 t / m 3 or more, the exhaust gas temperature at the outlet is lower than 500 ° C., and the electric power unit of the electric furnace is It became smaller than the target 300 kWh / t, and it was found that the sensible heat energy of the exhaust gas can be efficiently recovered.
In addition, the apparent bulk density (P) when a plurality of raw materials are mixed and charged is (P) = Σ (weight i) / Σ (volume i) = Σ (weight i) / Σ (weight i / density i) Calculated from
上記の実施例において、表1に示す配合例で用いた鉄系スクラップについては、以下に示すものを用いた。
(イ)「ヘビー」はギロチンシャー、ガス溶断、重機などでサイジングしたもので、厚み、寸法、単重により区分されるものであって、HS:厚さ6mm以上、幅または高さ500mm以下×長さ700mm以下、H4:厚さ1mm未満、幅または高さ500mm以下×長さ1200mm以下のものを組み合わせて使用した。
(ロ)「プレス」は、主として鋼板加工製品を母材にしてプレス機により圧縮成形した直方体状のもので、母材により区分されるものであって、A:3辺の総和1800mm以下、最大辺800mm以下、C:上限寸法は同上、下限は3辺総和600mm以下のものを組み合わせて使用した。
(ハ)「シュレッダー」は、主として鋼板加工製品を母材にしてシュレッダー機により破砕したあと磁気選別機で選別された鉄系スクラップである。「ダライ粉」は、ネジ、機械部品などを製作する際に発生する切削くずおよび切り粉で、形状、酸化の程度により区分(プレス3辺の総和1800mm以下、最大辺800mm以下)されるものを用いた。
(ニ)「故鉄」は、使用済み鋳物製品を細かく打ち砕いたブロック状のもので、母材により区分された、A1辺1200mm以下のものを用いた。
In the above Examples, the following iron scraps used in the blending examples shown in Table 1 were used.
(B) “Heavy” is sized by guillotine shear, gas cutting, heavy machinery, etc., and is classified by thickness, size, and unit weight. HS:
(B) “Press” is a rectangular parallelepiped that is mainly compression-molded with a press machine using a steel plate processed product as a base material, and is classified by the base material. A: Total of 3 sides is 1800 mm or less, maximum Sides of 800 mm or less, C: Same as above, upper limit dimensions are the same, and the lower limit is a combination of three sides totaling 600 mm or less.
(C) “Shredder” is iron-based scrap that is mainly crushed by a shredder machine using a steel plate processed product as a base material and then sorted by a magnetic sorter. “Dalai powder” is cutting scraps and chips generated when manufacturing screws, machine parts, etc., which are classified according to shape and degree of oxidation (total of three sides of press is 1800 mm or less, maximum side is 800 mm or less). Using.
(D) “Spent iron” was a block-shaped product obtained by finely pulverizing a used casting product, and one having an A1 side of 1200 mm or less divided by a base material was used.
なお、上述した実施例では、アーク溶解炉として直流式のものを例示したが、交流式アーク炉であっても適用することができる。また、炭材吹き込みランスから吹き込む炭材としては、例示したコークス粉の他、バイオマス原料を用いることができる。この場合、バイオマスはカーボンニュートラルであることから、地球温暖化の原因の一つである二酸化炭素の排出量を低減することができる点で効果がある。 In the above-described embodiment, a DC type is exemplified as the arc melting furnace, but an AC type arc furnace can also be applied. Moreover, as a carbon material blown from a carbon material blowing lance, a biomass raw material can be used in addition to the exemplified coke powder. In this case, since biomass is carbon neutral, there is an effect in that the amount of carbon dioxide emission, which is one of the causes of global warming, can be reduced.
また、炭材の添加方法としては、上述した例のように、ランス吹き込み法でもよいが、溶解室の上から浴中へインジェクションする方法でもかまわないし、炉底に専用のノズルを埋設して、底吹きインジェクションをしても構わない。設備投資と効率のバランスにより、最適な設備で実施すればよい。 Moreover, as a method for adding the carbonaceous material, as in the example described above, a lance blowing method may be used, or a method of injecting into the bath from the top of the melting chamber may be used, and a dedicated nozzle is embedded in the furnace bottom, Bottom blowing injection may be used. It is only necessary to implement with the optimal equipment according to the balance between capital investment and efficiency.
また、鉄系スクラップとしては、上述した日本鉄源協会の「鉄スクラップ検収統一規格」に規定されているスクラップの他、直接還元鉄、冷鉄等の鉄を主成分とするものでもよい。なお、酸化鉄分を多く含むものは、酸化鉄を還元する分のエネルギーが余分にかかるが、操業コストとの兼ね合いで使用してもよい。 Further, as the iron-based scrap, in addition to the scrap stipulated in the above-mentioned “Iron Scrap Inspection Standard” by the Japan Iron Source Association, iron-based scraps such as directly reduced iron and cold iron may be used as a main component. In addition, what contains a lot of iron oxides takes extra energy to reduce iron oxide, but may be used in consideration of operating costs.
本発明に係る技術は、例示した複合アーク溶解炉だけに限らず溶解室発生排ガスを利用して、鉄系スクラップを予熱する方法として、その他の溶解炉などへの応用も可能である。 The technique according to the present invention is not limited to the exemplified composite arc melting furnace, and can be applied to other melting furnaces as a method for preheating iron-based scrap using the melting chamber-generated exhaust gas.
1 アーク溶解炉
2 溶解室
3 予熱室
4 炉壁
5 炉蓋
6 炉底電極
7 上部電極
8 酸素吹き込みランス
9 炭材吹き込みランス
10 取鍋
11 バケット
12 ダクト
13 鉄系スクラップ
1
Claims (3)
予熱室内に装入される鉄系スクラップを、これの充填状態が、見掛け嵩密度(P)値で0.7t/m3以上となるように装入して溶解することを特徴とする複合アーク溶解炉による鉄系スクラップの溶解方法。 The iron-based scrap charged and charged in the preheating chamber is sequentially placed in the preheating chamber by an arc melting furnace comprising an arc melting chamber and a shaft-type preheating chamber that stands upright and communicates with the arc melting chamber. In the method of preheating using the high-temperature exhaust gas generated in the melting chamber while descending to the arc, and subsequently guiding to the melting chamber and arc melting,
A composite arc characterized in that iron scrap charged in a preheating chamber is charged and melted so that a filling state thereof becomes an apparent bulk density (P) value of 0.7 t / m 3 or more. A method for melting iron scrap in a melting furnace.
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