JP2017179574A - 冷鉄源の溶解・精錬炉、及び溶解・精錬炉の操業方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炉壁を貫通するように設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた1以上の酸素バーナ・ランス4と、炉内の温度を測定する温度計22と、を備え、酸素バーナ・ランス4が、炉内に連通する開口18を有し、この開口18に温度計22が設けられた、溶解・精錬炉を選択する。
【選択図】図4
Description
(1) 炉内の冷鉄源に向けて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを噴出させる酸素バーナ・ランスを備える溶解・精錬炉であって、
炉壁を貫通するように設けられた貫通孔と、
前記貫通孔に設けられた1以上の酸素バーナ・ランスと、
前記炉内の温度を測定する温度計と、を備え、
前記酸素バーナ・ランスが、炉内に連通する開口を1以上有し、
前記開口のいずれか一つに、前記温度計が設けられた、溶解・精錬炉。
(2) 前記貫通孔よりも上方の前記炉壁を貫通するように設けられ、前記炉内に二次燃焼用の酸素を含む支燃性流体を供給するための1以上の支燃性流体供給孔を備える、前項1に記載の溶解・精錬炉。
(3) 前記貫通孔よりも下方の前記炉壁を貫通するように設けられ、前記炉内に炭素源を供給するための1以上の炭素源供給孔を備える、前項1又は2に記載の溶解・精錬炉。
(4) 前記炉内から排ガスを排出するために設けられた排ガス排出経路と、
前記排ガス排出経路に設けられ、前記排ガス中に含まれる成分の濃度及び前記排ガスの流量のいずれか一方又は両方を測定する排ガス分析装置と、を備える、前項1乃至3のいずれか一項に記載の溶解・精錬炉。
(5) 前記温度計から炉内温度の測定値と、前記排ガス分析装置から成分濃度及び流量の測定値とを受信し、これらを解析して、前記炉内に供給する支燃性流体、燃料流体及び炭素源の供給量を制御する制御信号を発信する制御装置を備える、前項4に記載の溶解・精錬炉。
(6) 酸素バーナ・ランスを用いて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを炉内の冷鉄源に向けて噴出させ、前記冷鉄源を溶解・精錬する炉の操業方法であって、
酸素バーナ・ランスを介して炉内温度を測定するとともに、
前記炉内温度の測定値に基づいて、前記炉内に供給する支燃性流体及び燃料流体の供給量を制御する、溶解・精錬炉の操業方法。
(7) 酸素バーナ・ランスを用いて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを炉内の冷鉄源に向けて噴出させ、前記冷鉄源を溶解・精錬する炉の操業方法であって、
酸素バーナ・ランスを介して炉内温度を測定し、
炉内から排出される排ガス中に含まれる成分濃度、及び前記排ガスの流量を測定するとともに、
前記炉内温度、成分濃度及び流量に基づいて、前記炉内に供給する支燃性流体、燃料流体、及び炭素源の供給量を制御する、溶解・精錬炉の操業方法。
図1は、本発明を適用した一実施形態である溶解・精錬炉2を含む、運転システム1の構成を示す系統図である。図1に示すように、運転システム1は、本実施形態の溶解・精錬炉2と、上記溶解・精錬炉2から排出される排ガスの分析ユニット(後述する)と、上記溶解・精錬炉2への各種供給量の制御ユニット(後述する)と、上記分析ユニット及び上記制御ユニットと電気的に接続されたコントロールユニット(制御装置)14と、を備えて、概略構成されている。
図2及び図3に示すように、本実施形態の溶解・精錬炉2は、電極3によって炉内の冷鉄源を溶解・精錬する電気炉である。また、溶解・精錬炉(以下、単に「電気炉」ともいう)2には、貫通孔4A、支燃性流体供給孔5A、及び炭素源供給孔6Aが炉壁2Aを貫通するように設けられている。また、貫通孔4Aには、酸素バーナ・ランス4が挿入されている。
図5に示すように、支燃性流体供給孔5Aの形状は、炉壁2Aを断面視した際に、炉壁2Aの外周側から内周側に向かって角度αで拡径するように設けられることが好ましい。これにより、ランス5は、上下方向に支燃性流体の吹き出し方向を自在に変更することが可能となる。また、図6に示すように、支燃性流体供給孔5Aの形状は、炉壁2Aを炉内から平面視した際に、上下方向のクリアランスよりも左右方向のクリアランスが大きな形状(例えば、レーストラック状)に設けられることが好ましい。これにより、ランス5は、左右方向に支燃性流体の吹き出し方向を自在に変更することが可能となる。
具体的には、先ず、原料となる冷鉄源が電気炉2内に挿入された場合、電気炉2の炉壁2Aを貫通するように設けられた酸素バーナ・ランス4の、炉内に開口する支燃性流体供給管18の基端側18Aに設けられた放射温度計22によって、炉内の温度を間接的に測定する。この場合、炉内温度が「低い」と判断されるため、その信号を酸素バーナ・ランス4の制御ユニット15に発信し、酸素バーナ・ランス4の運転(燃焼)を開始する。
2・・・溶解・精錬炉(電気炉)
2A・・・炉壁
3・・・電極
4・・・酸素バーナ・ランス
4A・・・貫通孔
5、6・・・ランス
5A・・・支燃性流体供給孔
6A・・・炭素源供給孔
7・・・排ガス排出経路
8・・・排ガスサンプリング管
9・・・ピトー管
10・・・フィルターユニット
11・・・排ガス分析装置
12・・・排ガス流量測定装置
13・・・パージユニット
14・・・コントロールユニット(制御装置)
15・・・流量調節ユニット
16・・・支燃性流体流量制御ユニット
17・・・炭素源供給ユニット
Claims (7)
- 炉内の冷鉄源に向けて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを噴出させる酸素バーナ・ランスを備える溶解・精錬炉であって、
炉壁を貫通するように設けられた貫通孔と、
前記貫通孔に設けられた1以上の酸素バーナ・ランスと、
前記炉内の温度を測定する温度計と、を備え、
前記酸素バーナ・ランスが、炉内に連通する開口を1以上有し、
前記開口のいずれか一つに、前記温度計が設けられた、溶解・精錬炉。 - 前記貫通孔よりも上方の前記炉壁を貫通するように設けられ、前記炉内に二次燃焼用の酸素を含む支燃性流体を供給するための1以上の支燃性流体供給孔を備える、請求項1に記載の溶解・精錬炉。
- 前記貫通孔よりも下方の前記炉壁を貫通するように設けられ、前記炉内に炭素源を供給するための1以上の炭素源供給孔を備える、請求項1又は2に記載の溶解・精錬炉。
- 前記炉内から排ガスを排出するために設けられた排ガス排出経路と、
前記排ガス排出経路に設けられ、前記排ガス中に含まれる成分の濃度及び前記排ガスの流量のいずれか一方又は両方を測定する排ガス分析装置と、を備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の溶解・精錬炉。 - 前記温度計から炉内温度の測定値と、前記排ガス分析装置から成分濃度及び流量の測定値とを受信し、これらを解析して、前記炉内に供給する支燃性流体、燃料流体及び炭素源の供給量を制御する制御信号を発信する制御装置を備える、請求項4に記載の溶解・精錬炉。
- 酸素バーナ・ランスを用いて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを炉内の冷鉄源に向けて噴出させ、前記冷鉄源を溶解・精錬する炉の操業方法であって、
酸素バーナ・ランスを介して炉内温度を測定するとともに、
前記炉内温度の測定値に基づいて、前記炉内に供給する支燃性流体及び燃料流体の供給量を制御する、溶解・精錬炉の操業方法。 - 酸素バーナ・ランスを用いて、酸素を含む支燃性流体と燃料流体とを炉内の冷鉄源に向けて噴出させ、前記冷鉄源を溶解・精錬する炉の操業方法であって、
酸素バーナ・ランスを介して炉内温度を測定し、
炉内から排出される排ガス中に含まれる成分濃度、及び前記排ガスの流量を測定するとともに、
前記炉内温度、成分濃度及び流量に基づいて、前記炉内に供給する支燃性流体、燃料流体、及び炭素源の供給量を制御する、溶解・精錬炉の操業方法。
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