JP2014066469A - 溶解炉の炉体揺動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの手間や設備費の増大を招くことなく均一溶解を可能とさせるための効率的なスクラップ溶解を可能とする。
【解決手段】溶解炉の炉体１が載置されたプラットホーム２を支持して炉体１周囲の下方位置に配設された、それぞれ伸縮可能な複数の支持部材７Ａ〜７Ｄと、これら支持部材７Ａ〜７Ｄを炉体回りに順次伸縮させて炉体１を揺動させる制御装置８とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は溶解炉の炉体揺動装置に関するものである。

溶解炉の代表的なものでＡＣアーク炉という設備がある。このＡＣアーク炉は、３本の電極をスクラップ表面に近づけてアーク放電させるものである。この場合、各電極に発生する電磁力の影響によってアークが偏向するため、炉内に溶解し易い箇所（ホットスポット）と溶解し難い箇所（コールドスポット）が生じる。これの対策として、コールドスポット付近に助燃バーナを設置したり、炉底からＡｒガスを吹いて溶鋼を撹拌する等の方法が採用されている。

なお、特許文献１には炉体の昇降と出鋼時の傾動を行うために４本のシリンダを設けたアーク炉が示されている。

特表平３−５０５６２５

しかし、上記従来のアーク炉のうち助燃バーナを設置したものではバーナに溶鋼が詰まったり、助燃ガス用の供給配管を設置する必要がある。またＡｒガスを吹くものではガスを噴出させるポーラスに溶鋼が詰まることがあるため、メンテナンスに手間がかかり、設備費が増大するという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題を解決するもので、メンテナンスの手間や設備費の増大を招くことなく均一に溶解させるための効率的なスクラップ溶解を可能とした溶解炉の炉体揺動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明の溶解炉の炉体揺動装置では、溶解炉の炉体（１）ないしこれが載置されたプラットホーム（２）を支持して炉体（１）周囲の下方位置に配設された、それぞれ伸縮可能な複数の支持部材（７Ａ〜７Ｄ）と、これら支持部材（７Ａ〜７Ｄ）を炉体回りに順次伸縮させて前記炉体（１）を揺動させる制御装置（８）とを備えている。

本第１発明において、各支持部材を炉体回りに順次伸縮させると炉体全体が、両手で抹茶茶碗を回すように、その中心軸が傾斜しつつ垂直線周りを旋回するように揺動させられる。これにより、炉体内の溶鋼が炉体の周方向へ旋回するためコールドスポット周辺に溶鋼が流れる。よって溶鋼に流れが生じ、スクラップと溶鋼の間の熱伝達率が向上するため効率的なスクラップ溶解が実現される。本発明によれば、従来のように助燃バーナを設置したり、炉底からＡｒガスを吹いて溶鋼を撹拌する等の必要が無いため、メンテナンスの手間や設備費の増大を招くことがない。

前記制御装置（８）はさらに、前記支持部材のうち同一側に位置する少なくとも一つの支持部材（７Ａ〜７Ｄ）を伸縮させて、前記炉体（１）を反対側へ傾動させるように設定されている。これによれば、揺動用の支持部材を利用して炉体を傾動させることにより従来通りの出鋼や出滓が可能である。

本第２発明の溶解炉の炉体揺動方法では、溶解炉の炉体を支持して炉体周囲の下方位置に配設された複数の支持部材を炉体回りに順次伸縮させて前記炉体を揺動させるものである。本第２発明によっても本第１発明と同様の作用効果が得られる。

以上のように、本発明の溶解炉の炉体揺動装置によれば、メンテナンスの手間や設備費の増大を招くことなく均一に溶解させるための効率的なスクラップ溶解を行うことができる。

本発明の一実施例を示す、炉体揺動装置を設けたアーク炉の垂直断面図である。 炉体揺動装置を設けたアーク炉の平面図である。 支持部材の側面図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

図１、図２には本発明の炉体揺動装置を設けた溶解炉の一例としてのアーク炉を示し、図１はその垂直断面図、図２は平面図である。アーク炉の炉体１は略長方形状のプラットホーム２上に設置されており、その炉蓋３を上下方向に貫通して電極４が設置されている。電極４は３本設置されている（図１にはうち一本のみを示す）。

各電極４は水平の電極支腕４１の先端に把持されており、電極支腕４１の基端は垂直姿勢の電極支柱４２（図２）の上端に固定されている。電極支柱４２は電極昇降機構を構成するカラムアイウインチ台４３（図１）に支持されてプラットホーム２を上下に貫通しており、上下方向へ移動駆動される。電極４は電極母線５１、可撓電線５２、二次側母線５３を経て電源５４に接続されている。炉蓋３には集塵設備６１から延びるダクト６２が接続されている。炉蓋３の上方には、プラットホーム２上に設けた合金添加装置６３から下方へ延びるシュート６４の先端が位置している。

プラットホーム２は炉体周囲のその四隅を４個の支持部材７Ａ〜７ＤによってフロアＦ上に支持されている（図２）。各支持部材７Ａ〜７Ｄは同一構造で、図３に示すように、上下の脚部７１，７２の各下端と上端を回動可能に結合して、く字状に屈曲可能としたものである。そして上側脚部７１の上端はプラットホーム２の下面に回動可能に結合され（図１）、下側脚部７２の下端はフロアＦに設置される基台７３に回動可能に結合されている。

上下の脚部７１，７２の間には駆動シリンダ７４が架設されている。これにより、駆動シリンダ７４を伸長させると（図３（１））上下の脚部７１，７２のなす角度が大きくなって支持部材７Ａ〜７Ｄは全体として伸長する。駆動シリンダ７４を収縮させると（図３（２））脚部７１，７２のなす角度は小さくなって支持部材７Ａ〜７Ｄは全体として収縮する。この構造により、炉体の傾動はもちろんのこと、揺動が可能となる。

支持部材７Ａ〜７Ｄの各駆動シリンダ７４はそれぞれ制御装置８（図１）に接続されている。電極４に通電しスクラップを溶解する製鋼工程において、制御装置８は、スクラップ追装時におけるような、溶鋼とスクラップが共存している状態で、駆動シリンダ７４に出力信号を発して各支持部材７Ａ〜７Ｂをこの順で（図２）炉体１周りに順次伸縮させる。

この伸縮は例えば、各駆動シリンダ７４の伸縮サイクルを１／４周期ごとに遅らせることで、炉体を揺動させる。各支持部材７Ａ〜７Ｄはプラットホーム２に固定されているため、アーク炉の炉体１は、両手で抹茶茶碗を回すように、その中心軸Ｃ（図１）が垂直方向から傾斜しつつ垂直線周りを旋回するように揺動することができる。

これにより、炉体１内の溶鋼が炉体１の周方向へ旋回させられ、この結果、コールドスポットにホットスポットの熱が移動するとともに、溶鋼の流速によりスクラップと溶鋼の間の熱伝達率が向上する。この結果、均一なスクラップ溶解が実現される。この際、炉体１の揺動をある程度溶解が進んでから開始するようにすれば、溶鋼面は比較的均一に保たれるから電極昇降制御は特別なことを行う必要はなく、従来と同様のもので良い。

プラットホーム２下方の取鍋Ｌ（図１）内へ炉体１から出鋼する場合には、炉体後側に位置する左右の支持部材７Ｃ，７Ｄを伸長させるとともに、炉体前側に位置する左右の支持部材７Ａ，７Ｂを収縮させて、プラットホーム２全体を前方へ傾動させて行う。一方、炉体１から出滓する場合には、炉体前側に位置する左右の支持部材７Ａ，７Ｂを伸長させるとともに、炉体後側に位置する左右の支持部材７Ｃ，７Ｄを収縮させて、プラットホーム２全体を後方へ傾動させて行う。

なお、本実施形態では支持部材を４個設けたが設置数は特に限定されるものではない。また、プラットホーム全体を炉体と一体に揺動ないし傾動するようにしたが、炉体のみを揺動ないし傾動させるようにしても良い。

１…炉体、２…プラットホーム、４…電極、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…支持部材、８…制御装置、Ｌ…取鍋。

Claims (3)

1. 溶解炉の炉体ないしこれが載置されたプラットホームを支持して炉体周囲の下方位置に配設された、それぞれ伸縮可能な複数の支持部材と、これら支持部材を炉体回りに順次伸縮させて前記炉体を揺動させる制御装置とを備える溶解炉の炉体揺動装置。
2. 前記制御装置はさらに、前記支持部材のうち同一側に位置する少なくとも一つの支持部材を伸縮させて、前記炉体を反対側へ傾動させるように設定されている請求項１に記載の溶解炉の炉体揺動装置。
3. 溶解炉の炉体を支持して炉体周囲の下方位置に配設された複数の支持部材を炉体回りに順次伸縮させて前記炉体を揺動させる溶解炉の炉体揺動方法。

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