JP2016191525A - 電気炉および電気炉の操業方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電気炉は、溶融スラグに対して電気抵抗加熱することによって前記溶融スラグ上の被溶融物を溶融する電気炉であって、前記溶融スラグにバブリングを行うためのランスと、前記ランスを前記溶融スラグに対して自動で挿入および引き上げを行う駆動装置と、を備える。
【選択図】 図2
Description
図2(a)は、電気炉100の装置構成を示すブロック図である。図2(a)に示すように、電気炉100は、制御部50、駆動装置60および供給装置70を備える。駆動装置60は、動力を備え、制御部50の指示に従って、後述するランスを溶融スラグ31に対して自動で挿入および引き上げを行う装置である。供給装置70は、制御部50の指示に従って、被溶融物30を溶融スラグ31の表面に対して供給する装置である。
上記実施形態に従って、溶融処理を行った。被溶融物30として、焼却灰および滓類を用いた。焼却灰の組成は、「Cu:10mass%、Al2O3:15mass%」である。滓類(銅滓・金銀滓)の組成は、「Cu:30〜40mass%、Al2O3:2mass%」であり、焼却灰の比率は50mass%である。電極20a〜20cからの供給電力は、平均1700kWとした。バブリングは、電極20a〜20cへの通電中において、2分間隔(被溶融物100〜150kgごと)で、ランス40の挿入、バブリング、引き上げの1サイクルを1分とし、各サイクルにおけるバブリングの期間を7〜15秒とした。吹き込んだガスは、空気であり、吹き込み量は、1000L/minとした。その結果、溶融スラグ31の平均温度は、1435℃であった。また、炉体10の内壁の平均温度は、210℃であった。
比較例では、バブリングを行わなかった以外は、実施例と同じ条件で被溶融物30の溶融処理を行った。被溶融物30の溶融を進めるため、供給電力量を多くし、溶融スラグの対流を強化した結果、被溶融物30は溶融したが、溶融スラグ31の平均温度は1520℃と高温になり、炉体10の内壁の平均温度も260℃と高温になった。
実施例では、比較例と比較して、溶融スラグ31の平均温度および炉体10の内壁の平均温度が低下した。これは、バブリングによって溶融スラグ31の温度上昇が抑制されたからであると考えられる。溶融処理後に得られたスラグの組成は表1のようになった。また、被溶融物30の溶融処理量、溶融処理後の炉体10の内壁のレンガの損傷については、表2のようになった。表2に示すように、比較例と比較して実施例では被溶融物30の溶融処理量が大幅に多くなった。また、比較例と比較して実施例ではレンガの損傷量が大幅に低下した。
なお、参考例として、人力でランス40を抜き差してバブリングを行った。感電防止の観点から、溶融スラグ31への通電期間40分に対して通電を3分間停止してバブリングを行うサイクルを1日に30回行った。この場合、実施例と比較して、1日に通電を90分停止することになり、2.8t×1.5h=約4tの処理量が低下することになった。
11,12 取り出し口
20a〜20c 電極
30 被溶融物
31 溶融スラグ
32 溶融金属
40 ランス
41 支持部材
42 ホース
43 接続部材
44 ランスホルダ
45 可動ローラ
46 台座
47 受けローラ
48 後端部
49 モータスプロケット取り付け部
50 制御部
60 駆動装置
70 供給装置
81 電圧計
82 遮断部
100 電気炉
Claims (14)
- 溶融スラグに対して電気抵抗加熱することによって前記溶融スラグ上の被溶融物を溶融する電気炉であって、
前記溶融スラグにバブリングを行うためのランスと、
前記ランスを前記溶融スラグに対して自動で挿入および引き上げを行う駆動装置と、を備えることを特徴とする電気炉。 - 前記駆動装置は、前記ランスを前記溶融スラグに対して挿入した際に、鉛直方向において、前記ランスの先端が前記被溶融物の周縁または、当該周縁よりも前記電気炉の内壁側に位置するように、前記ランスを駆動することを特徴とする請求項1記載の電気炉。
- 前記駆動装置は、前記溶融スラグへの通電中に前記ランスを前記溶融スラグに対して挿入することを特徴とする請求項1または2記載の電気炉。
- 前記溶融スラグから前記駆動装置を介した漏電を防止する絶縁部材を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気炉。
- 前記絶縁部材は、前記電気炉の炉蓋、前記駆動装置における前記ランスの受けローラ、および前記ランスの後端に設けられていることを特徴とする請求項4記載の電気炉。
- 前記絶縁部材は、前記駆動装置における前記ランスの受けローラの台座、前記ランスを把持するランスホルダ、および前記ランスに気体を供給するホースに設けられていることを特徴とする請求項4または5記載の電気炉。
- 前記駆動装置を支持する支持部材を備え、
前記絶縁部材は、前記支持部材に備わり前記駆動装置を支持する支持部と、前記駆動装置のモータスプロケット取り付け部に設けられていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の電気炉。 - 前記駆動装置の電圧を検知する検知部と、
前記検知部が検知する電圧がしきい値を超えた場合に前記溶融スラグへの通電を遮断する遮断部と、を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電気炉。 - 前記駆動装置は、単位時間当たりの前記被溶融物の前記電気炉への投入量に応じて、前記ランスを抜き差しする時間サイクルを決定することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電気炉。
- 2分以下の時間で100kg〜150kgの前記被溶融物を前記溶融スラグの表面に対して供給する供給装置を備え、
前記駆動装置は、前記ランスの挿入、バブリング、および引き上げの1サイクルを50秒〜70秒で行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の電気炉。 - 前記駆動装置は、前記ランスの先端が前記溶融スラグ表面から10cm〜20cmの深さになるまで前記ランスを前記溶融スラグに挿入することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の電気炉。
- 前記被溶融物は、焼却灰を30mass%〜50mass%含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の電気炉。
- 溶融スラグに対して電気抵抗加熱することによって前記溶融スラグ上の被溶融物を溶融する電気炉において、
駆動装置を用いて、前記溶融スラグにバブリングを行うためのランスを前記溶融スラグに対して自動で挿入および引き上げを行うことを特徴とする電気炉の操業方法。 - 前記ランスを複数本用い、前記バブリングによって前記被溶融物を前記溶融スラグ表面において上下反転させることを特徴とする請求項13記載の電気炉の操業方法。
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- 2015-03-31 JP JP2015072591A patent/JP6422807B2/ja active Active
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