JP2021046608A - Method for manufacturing molten iron by electric furnace - Google Patents
Method for manufacturing molten iron by electric furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021046608A JP2021046608A JP2020139254A JP2020139254A JP2021046608A JP 2021046608 A JP2021046608 A JP 2021046608A JP 2020139254 A JP2020139254 A JP 2020139254A JP 2020139254 A JP2020139254 A JP 2020139254A JP 2021046608 A JP2021046608 A JP 2021046608A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron source
- cold iron
- waste oil
- chamber
- melting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電気炉において冷鉄源を溶解して溶鉄を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing molten iron by melting a cold iron source in an electric furnace.
電気炉では、スクラップなどの冷鉄源をアーク熱で溶解して溶鉄が製造されるが、アーク熱を生成するために電力を多量に消費する。従来、電気炉での電力消費を抑えるために、溶解する前の冷鉄源を化石燃料などを用いたバーナーで予熱する方法、溶解中に発生する高温の排ガスで冷鉄源を予熱する方法、補助熱源としてコークスを吹き込む方法、などの方法が採られている。 In an electric furnace, molten iron is produced by melting a cold iron source such as scrap with arc heat, but a large amount of electric power is consumed to generate arc heat. Conventionally, in order to reduce power consumption in an electric furnace, a method of preheating a cold iron source before melting with a burner using fossil fuel, a method of preheating a cold iron source with high-temperature exhaust gas generated during melting, A method such as blowing coke as an auxiliary heat source is adopted.
例えば、特許文献1には、溶解室内において助燃バーナーと呼ばれるバーナーで冷鉄源を加熱(予熱)し、冷鉄源の加熱溶解を促進させる技術が示されている。
また、特許文献2には、溶解中に発生する高温の排ガスで冷鉄源を予熱する方法として、溶解室の上部に冷鉄源の予熱室を連結し、溶解室で発生した高温の排ガスを、冷鉄源が充填された予熱室を通過させることにより冷鉄源を予熱し、この予熱された冷鉄源が溶解室に供給されるようにした方法が示されている。また、この特許文献2の方法では、溶解室内にコークスを吹き込み、補助熱源として利用することも行われている。
For example, Patent Document 1 discloses a technique of heating (preheating) a cold iron source with a burner called a combustion assist burner in a melting chamber to promote heating and melting of the cold iron source.
Further, in
特許文献1の方法は、溶解室内のコールドスポットなどに存在する冷鉄源の加熱には有効であるが、冷鉄源全体の予熱方法としては十分とは言えず、電気炉での電力消費の抑制について大きな効果は期待できない。また、助燃バーナーを設置するには、バーナー用の燃料や酸素の配管などを設置するための設備費がかかるため、助燃バーナーによる冷鉄源の予熱効果が十分に得られるような設備構成とするには、多大な設備費が必要になる。
一方、特許文献2に記載のような炉排ガスで冷鉄源を予熱する方法は、エネルギー源として排ガスを利用する点で有利であるが、電力原単位を大幅に低減するには、これだけでは不十分である。また、同文献に記載されたコークスの吹き込みを併用する方法も同様である。
The method of Patent Document 1 is effective for heating a cold iron source existing in a cold spot in a melting chamber, but is not sufficient as a method for preheating the entire cold iron source, and consumes power in an electric furnace. No significant effect can be expected on suppression. In addition, since it costs equipment costs to install fuel and oxygen pipes for the burner to install the combustion auxiliary burner, the equipment configuration should be such that the preheating effect of the cold iron source by the combustion auxiliary burner can be sufficiently obtained. Requires a large amount of equipment costs.
On the other hand, the method of preheating the cold iron source with the furnace exhaust gas as described in
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、電気炉において冷鉄源を溶解して溶鉄を製造する方法において、特別な設備を用いることなく、従来法に較べて低い電力原単位で溶鉄を製造することができる方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is lower than that of the conventional method in a method of solving the above-mentioned problems of the prior art and melting a cold iron source in an electric furnace to produce molten iron without using special equipment. The purpose is to provide a method capable of producing molten iron on an electric power basis.
本発明者らは、上記課題を解決することができる方法について検討を重ねた結果、予熱室において炉排ガス(電気炉の溶解室で発生した高温の排ガス)により冷鉄源を予熱する方法において、冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室で予熱することにより、廃油が持つ発熱量を利用して冷鉄源や溶鉄に熱を付加することができ、これにより電力原単位を効果的に低減できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
As a result of repeated studies on a method capable of solving the above problems, the present inventors have found that in a method of preheating a cold iron source with furnace exhaust gas (high temperature exhaust gas generated in a melting chamber of an electric furnace) in a preheating chamber. By mixing waste oil with a cold iron source and preheating the cold iron source mixed with this waste oil in a preheating chamber, heat can be added to the cold iron source and molten iron by utilizing the calorific value of the waste oil. It was found that the power intensity can be effectively reduced.
The present invention has been made based on such findings, and the gist of the present invention is as follows.
[1]冷鉄源をアーク加熱によって溶解する溶解室(1)と、この溶解室(1)に供給する冷鉄源を予熱するための予熱室(2)を備えた電気炉において、溶解室(1)で発生した排ガスを、冷鉄源が供給された予熱室(2)を通過させることにより冷鉄源を予熱し、この予熱された冷鉄源を溶解室(1)に供給し、溶解室(1)で溶解して溶鉄を得る方法であって、
冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室(2)で予熱することを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[2]上記[1]の製造方法において、冷鉄源が予熱室(2)内に充填された状態で予熱され、予熱された冷鉄源が溶解室(1)に順次供給されるようにしたことを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[1] In an electric furnace equipped with a melting chamber (1) for melting a cold iron source by arc heating and a preheating chamber (2) for preheating the cold iron source supplied to the melting chamber (1), the melting chamber. The exhaust gas generated in (1) is preheated by passing through the preheating chamber (2) to which the cold iron source is supplied, and the preheated cold iron source is supplied to the melting chamber (1). It is a method of obtaining molten iron by melting in the melting chamber (1).
A method for producing molten iron by an electric furnace, which comprises mixing waste oil with a cold iron source and preheating the cold iron source mixed with the waste oil in a preheating chamber (2).
[2] In the production method of the above [1], the cold iron source is preheated in a state of being filled in the preheating chamber (2), and the preheated cold iron source is sequentially supplied to the melting chamber (1). A method for producing molten iron using an electric furnace.
[3]上記[2]の製造方法において、溶解室(1)のアーク加熱部から離れた位置の上部に、溶解室(1)と連通するように予熱室(2)が設けられ、この予熱室(2)の上部に冷鉄源装入口(20)を有する電気炉において溶鉄を製造するに際し、
冷鉄源装入口(20)から予熱室(2)内に装入された冷鉄源は、予熱室(2)およびその下方の溶解室(1)の空間部分(1a)に充填され、この空間部分(1a)の冷鉄源が順次アーク加熱部側に押し出されることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[4]上記[3]の製造方法において、空間部分(1a)の冷鉄源が、押し出し機(3)により順次アーク加熱部側に押し出されることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[3] In the manufacturing method of the above [2], a preheating chamber (2) is provided in the upper part of the melting chamber (1) at a position away from the arc heating portion so as to communicate with the melting chamber (1), and the preheating chamber (2) is provided. In producing molten iron in an electric furnace having a cold iron source inlet (20) at the top of the chamber (2).
The cold iron source charged into the preheating chamber (2) from the cold iron source charging inlet (20) is filled in the space portion (1a) of the preheating chamber (2) and the melting chamber (1) below it. A method for producing molten iron by an electric furnace, wherein the cold iron source of the space portion (1a) is sequentially extruded to the arc heating portion side.
[4] In the production method of the above [3], a method for producing molten iron by an electric furnace, wherein the cold iron source of the space portion (1a) is sequentially extruded to the arc heating portion side by the extruder (3).
[5]上記[1]の製造方法において、冷鉄源が予熱室(2)内において移送手段(17)で移送されながら予熱され、予熱された冷鉄源が移送手段(17)から溶解室(1)に順次供給されるようにしたことを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかの製造方法において、冷鉄源に対して、冷鉄源1トンあたり2Mcal以上50Mcal以下の発熱量の廃油を混合することを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの製造方法において、冷鉄源に混合する廃油は、油分とともに水分および/または固形分を含む廃油であることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[5] In the production method of the above [1], the cold iron source is preheated while being transferred by the transfer means (17) in the preheating chamber (2), and the preheated cold iron source is transferred from the transfer means (17) to the melting chamber. A method for producing molten iron by an electric furnace, which is characterized in that the iron is sequentially supplied to (1).
[6] In any of the above-mentioned production methods [1] to [5], electricity is characterized by mixing waste oil having a calorific value of 2 Mcal or more and 50 Mcal or less per ton of a cold iron source with a cold iron source. A method for producing molten iron in a furnace.
[7] In any of the above-mentioned production methods [1] to [6], the waste oil mixed with the cold iron source is molten iron produced by an electric furnace, which contains water and / or solid content together with oil. Manufacturing method.
[8]上記[7]の製造方法において、固形分を含む廃油が含油スラッジであることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[9]上記[1]〜[6]のいずれかの製造方法において、冷鉄源に混合する廃油が、金属材の圧延工程における使用済み潤滑剤または該使用済み潤滑剤から水分の一部を分離除去したものであることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[10]上記[1]〜[9]のいずれかの製造方法において、予熱室(2)から排気される際の排ガスの温度を400℃以上とすることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[8] In the production method of the above [7], a method for producing molten iron by an electric furnace, wherein the waste oil containing solid content is oil-containing sludge.
[9] In any of the above-mentioned production methods [1] to [6], the waste oil mixed with the cold iron source removes a part of the water from the used lubricant in the rolling process of the metal material or the used lubricant. A method for producing molten iron by an electric furnace, which is characterized by being separated and removed.
[10] In any of the above-mentioned production methods [1] to [9], production of molten iron by an electric furnace is characterized in that the temperature of the exhaust gas when exhausted from the preheating chamber (2) is 400 ° C. or higher. Method.
[11]冷鉄源をアーク加熱によって溶解する溶解室(1)と、この溶解室(1)に供給する冷鉄源を予熱するための予熱室(2)を備えた電気炉において、溶解室(1)で発生した排ガスを、冷鉄源が供給された予熱室(2)を通過させることにより冷鉄源を予熱し、この予熱された冷鉄源を溶解室(1)に供給し、溶解室(1)で溶解して溶鉄を得る際に、
冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室(2)で予熱することを特徴とする廃油の処理方法。
[11] In an electric furnace equipped with a melting chamber (1) for melting a cold iron source by arc heating and a preheating chamber (2) for preheating the cold iron source supplied to the melting chamber (1), the melting chamber. The exhaust gas generated in (1) is preheated by passing through the preheating chamber (2) to which the cold iron source is supplied, and the preheated cold iron source is supplied to the melting chamber (1). When melting in the melting chamber (1) to obtain molten iron
A method for treating waste oil, which comprises mixing waste oil with a cold iron source and preheating the cold iron source mixed with the waste oil in a preheating chamber (2).
[12]上記[11]の処理方法において、冷鉄源に混合する廃油は、油分とともに水分および/または固形分を含む廃油であることを特徴とする廃油の処理方法。
[13]上記[12]の処理方法において、固形分を含む廃油が含油スラッジであることを特徴とする廃油の処理方法。
[14]上記[11]の処理方法において、冷鉄源に混合する廃油が、金属材の圧延工程における使用済み潤滑剤または該使用済み潤滑剤から水分の一部を分離除去したものであることを特徴とする廃油の処理方法。
[12] The method for treating waste oil according to the above [11], wherein the waste oil mixed with the cold iron source is waste oil containing water and / or solid content together with oil.
[13] The method for treating waste oil according to the above [12], wherein the waste oil containing solid content is oil-containing sludge.
[14] In the treatment method of the above [11], the waste oil mixed with the cold iron source is the used lubricant in the rolling process of the metal material or a part of water is separated and removed from the used lubricant. A method for treating waste oil, which is characterized by.
本発明によれば、予熱室において炉排ガス(電気炉の溶解室で発生した高温の排ガス)により冷鉄源を予熱する方法において、冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室で予熱することにより、廃油が持つ発熱量を利用して冷鉄源や溶鉄に熱を付加することができるため、特別な設備を用いることなく、従来法に較べて低い電力原単位で低コストに溶鉄を製造することができる。
また、この方法によれば、水分を多く含む廃油や含油スラッジなどのような固形分を含む廃油をそのまま用いることができるため、廃油を特別な処理を加えることなく利材化することができ、廃油を処理・処分する負担を軽減することができる。
According to the present invention, in a method of preheating a cold iron source with furnace exhaust gas (high temperature exhaust gas generated in a melting chamber of an electric furnace) in a preheating chamber, waste oil is mixed with the cold iron source, and the waste oil is mixed with the cold iron. By preheating the source in the preheating chamber, heat can be added to the cold iron source and molten iron by using the calorific value of the waste oil, so the power source is lower than the conventional method without using special equipment. Molten iron can be produced at low cost in units.
Further, according to this method, waste oil containing a large amount of water or waste oil containing solids such as oil-containing sludge can be used as it is, so that the waste oil can be used as a material without any special treatment. The burden of treating and disposing of waste oil can be reduced.
本発明が基本とする溶鉄の製造方法は、冷鉄源をアーク加熱によって溶解する溶解室1と、この溶解室1に供給する冷鉄源を予熱するための予熱室2を備えた電気炉において、溶解室1で発生した排ガスを、冷鉄源が供給された予熱室2を通過させることにより冷鉄源を予熱し、この予熱された冷鉄源を溶解室1に供給し、溶解室1で溶解して溶鉄を得る方法である。従来、このような溶鉄製造プロセスとしては、予熱室の設置形態や構造、予熱室内での冷鉄源の予熱形態、或いは予熱室から溶解室に冷鉄源を移動させる方式などが異なる様々なタイプのものが知られているが、本発明法では、そのような溶鉄製造プロセスにおいて、冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室2で予熱するものである。
The method for producing molten iron based on the present invention is in an electric furnace provided with a melting chamber 1 for melting a cold iron source by arc heating and a
電気炉の溶解室1で発生した後、予熱室2に導かれる排ガスの温度は、通常、400〜1000℃程度であり、冷鉄源に混合された廃油が、予熱室2内で排ガスの熱によって加熱されることにより、通常、(i)予熱室2内で廃油の一部または全部が燃焼して冷鉄源の予熱源となる、(ii)予熱室2で燃焼しなかった廃油は溶解室1で補助熱源となる、と考えられ、また、仮に上記(i)が生じなくても上記(ii)が必ず生じるため、冷鉄源に混合した廃油により冷鉄源および/または溶鉄に熱を付加することができ、このため冷鉄源を溶解させるための電力原単位を低減することができる。
The temperature of the exhaust gas that is generated in the melting chamber 1 of the electric furnace and then guided to the
ここで、本発明において冷鉄源に廃油を混合するとは、冷鉄源に廃油が添加され、冷鉄源に廃油が付着した状態となることを意味する。この場合、冷鉄源が予熱室2に装入された時点で廃油が冷鉄源に付着していればよい。したがって、冷鉄源に廃油を付着させるタイミングは、予熱室2への装入前、予熱室2への装入時、予熱室2への装入後、のいずれでもよいし、それらを適宜組み合わせてもよい。冷鉄源に廃油を添加する具体的なタイミングとしては、例えば、冷鉄源の置き場で添加する、専用の混合(添加)設備で添加する、供給用バケットなどの搬送容器に入れられた状態で添加する、予熱室2への投入時に添加する、予熱室2への投入後に添加する、などのいずれでもよいし、それらを適宜組み合わせてもよい。ただし、作業上の観点からは、冷鉄源が供給用バケットなどの搬送容器に入れられた状態で廃油を添加するのが簡便である。
Here, in the present invention, mixing waste oil with a cold iron source means that the waste oil is added to the cold iron source and the waste oil adheres to the cold iron source. In this case, it is sufficient that the waste oil adheres to the cold iron source when the cold iron source is charged into the preheating
本発明において溶解する冷鉄源としては、通常、製鉄所から発生する自所屑、市中から発生するスクラップ、溶銑を固めた銑鉄などがあるが、これらに限定されない。製鉄所から発生する自所屑としては、例えば、連続鋳造や造塊法で鋳造される鋳片の非定常部(鋳込み開始の部分や鋳込み終了時に発生する部分)、鋼帯などの鋼材の圧延で生じるクロップなどがあり、また、市中から発生するスクラップとしては、建設鋼材(H型鋼など)、自動車の鋼材、缶類などのようなリサイクル材があるが、これらに限定されない。また、溶銑を固めた銑鉄とは、高炉などの溶鉱炉において、鉄鉱石およびコークスなどを原料として得られた溶銑を出銑し、固めたものである。 The cold iron source to be melted in the present invention usually includes, but is not limited to, own waste generated from a steel mill, scrap generated from the market, and pig iron obtained by solidifying hot metal. Examples of own scrap generated from steelworks include non-stationary parts (parts generated at the start of casting and parts generated at the end of casting) of slabs cast by continuous casting or ingot formation, and rolling of steel materials such as steel strips. In addition, scraps generated from the market include, but are not limited to, construction steel materials (H-shaped steel, etc.), automobile steel materials, and recycled materials such as cans. Pig iron obtained by solidifying hot metal is pig iron obtained by using iron ore, coke, or the like as raw materials in a blast furnace or other blast furnace.
本発明において冷鉄源に混合する廃油(新品ではない油分)の種類や性状などに特別な制限はなく、電気炉(予熱室2および/または溶解室1)内で熱源となり得る油分を含むものであれば、油分以外の成分(水分や固形分など)を多量に含むものであってもよい。廃油が多量の水分を含む場合でも、その水分は予熱室2で蒸発するため問題はなく(水蒸気爆発などの恐れもない)、また、廃油に含まれる固形分(鉄分、その他の無機成分)は最終的に溶解され、溶鉄または溶融スラグの一部となるため問題はない。
廃油には様々な形態のものがあるが、多くは、油分以外の成分(水分や固形分など)が多量に含まれているもの、油分が使用環境下で変質してしまい、当初の機能が発揮できなくなったもの、などであり、多くの場合、これらの廃油は産廃処理または埋立処分されてきた。本発明は、そのような廃油でも問題なく使用することができ、このため廃油の処理・処分の負担を軽減できる利点もある。
In the present invention, there is no particular limitation on the type and properties of waste oil (non-new oil) mixed with the cold iron source, and the waste oil contains oil that can be a heat source in the electric furnace (preheating
There are various forms of waste oil, but most of them contain a large amount of components other than oil (moisture, solids, etc.), and the oil deteriorates under the usage environment, so the initial function is In many cases, these waste oils have been treated as industrial waste or landfilled. The present invention can be used without any problem even with such waste oil, and therefore has an advantage that the burden of treating and disposing of the waste oil can be reduced.
例えば、鉄鋼製造プロセスの圧延工程では、被圧延材(鋼帯など)と圧延ロールの潤滑のために油分を含む潤滑剤を大量に使用している。この潤滑剤は循環させて再利用しているが、圧延時の加工発熱による変質が進んだり、発生する鉄分が酸化したスケールが混入してくると、当初の機能を発揮できなくなる。このため一定期間使用された潤滑剤(使用済み潤滑剤)は回収され、新しい潤滑剤と交換される。この使用済み潤滑剤は、水分が大部分を占め、油分は数%程度である。本発明では、このような油分の少ない使用済み潤滑剤をそのまま使用し、廃油として冷鉄源に混合してもよいし、水分の一部を油水分離剤などを用いて分離除去し、油分の割合を高めた(例えば数十mass%程度)上で使用してもよい。このように油分の割合を高めた方が電力原単位を低減する上では有利である。また、固液分離によって使用済み潤滑剤の固形分を含油スラッジとして分離し、この含油スラッジを廃油として用いてもよい。通常、この含油スラッジは、鉄分が酸化したスケールやゴミ由来の無機粒子(例えば砂)などの固形分と油分を含み、さらに水分を含む。 For example, in the rolling process of a steel manufacturing process, a large amount of oil-containing lubricant is used to lubricate a material to be rolled (such as a steel strip) and a rolling roll. This lubricant is circulated and reused, but if it deteriorates due to heat generated during rolling or if the generated iron is mixed with oxidized scale, it will not be able to perform its original function. Therefore, the lubricant used for a certain period of time (used lubricant) is recovered and replaced with a new lubricant. Most of this used lubricant is water, and the oil content is about several percent. In the present invention, such a used lubricant having a low oil content may be used as it is and mixed with a cold iron source as waste oil, or a part of water may be separated and removed by using an oil-water separator or the like to separate and remove the oil content. It may be used after increasing the ratio (for example, about several tens of mass%). Increasing the proportion of oil in this way is advantageous in reducing the power intensity. Further, the solid content of the used lubricant may be separated as oil-containing sludge by solid-liquid separation, and this oil-containing sludge may be used as waste oil. Usually, this oil-containing sludge contains solids and oils such as scales in which iron is oxidized and inorganic particles (for example, sand) derived from dust, and further contains water.
また、例えば、大型機械のエンジンなどに使用されている潤滑剤は、水分をほとんど含まない高発熱量のものであり、その使用済みの潤滑剤は、不純物を取り除いた後に、重油代替の燃料として使用されることがあり、再生重油と呼ばれる。本発明では、このような高発熱量の使用済み潤滑剤を使用し、廃油として冷鉄源に混合してもよい。ただし、この場合には、再生重油などのような高発熱量の廃油のコストと、電力のコストを比較衡量して使用するのが望ましい。
また、以上挙げたような潤滑剤以外にも、種々の用途から生じる廃油が存在し、本発明ではこれらの廃油を使用することができる。
Further, for example, the lubricant used in the engine of a large machine has a high calorific value containing almost no water, and the used lubricant can be used as a fuel as a substitute for heavy oil after removing impurities. Sometimes used, it is called recycled heavy oil. In the present invention, such a used lubricant having a high calorific value may be used and mixed with a cold iron source as waste oil. However, in this case, it is desirable to weigh the cost of waste oil with a high calorific value such as recycled heavy oil and the cost of electric power.
In addition to the lubricants listed above, there are waste oils generated from various uses, and these waste oils can be used in the present invention.
冷鉄源に対する廃油の混合量(添加量)は、廃油の油分によって冷鉄源や溶鉄に付加する熱に応じて適宜決めればよいが、通常、冷鉄源に対して、冷鉄源1トンあたり2Mcal以上50Mcal以下の発熱量の廃油を混合することが好ましい。冷鉄源に混合する廃油の冷鉄源1トンあたりの発熱量が2Mcal未満では、冷鉄源や溶鉄に熱を十分に付加することができないおそれがあり、一方、50Mcalを超えると、廃油に含まれる水分量も多くなるため水分の蒸発に熱量が使われ、本来の目的である冷鉄源や溶鉄の加熱に熱が行き渡らないおそれがある。
したがって、このような条件を満足するように、使用する廃油の単位発熱量に応じて、廃油の添加量を決めることが好ましい。
The mixing amount (addition amount) of waste oil with respect to the cold iron source may be appropriately determined according to the heat applied to the cold iron source and molten iron depending on the oil content of the waste oil, but usually, 1 ton of cold iron source is used with respect to the cold iron source. It is preferable to mix waste oil having a calorific value of 2 Mcal or more and 50 Mcal or less per unit. If the calorific value of the waste oil mixed with the cold iron source per ton of the cold iron source is less than 2 Mcal, it may not be possible to sufficiently add heat to the cold iron source or molten iron, while if it exceeds 50 Mcal, it becomes waste oil. Since the amount of water contained is also large, the amount of heat is used to evaporate the water, and there is a risk that the heat will not reach the original purpose of heating the cold iron source or molten iron.
Therefore, it is preferable to determine the amount of waste oil added according to the unit calorific value of the waste oil used so as to satisfy such conditions.
例えば、廃油として再生重油を用いる場合において、この再生重油の発熱量が約10000kcal/kgであり、冷鉄源1トンあたりの必要発熱量が10Mcalであるとすると、冷鉄源1トンあたり1kgの再生重油が必要となる。
また、廃油として、製鉄所の圧延工程での使用済み潤滑油から水分の一部と固形分を分離除去したもの(水分含有量は55mass%程度)を用いる場合において、この廃油の発熱量が約4000kcal/kgであり、冷鉄源1トンあたりの必要発熱量が10Mcalであるとすると、冷鉄源1トンあたり2.5kgの廃油が必要となる。
For example, when recycled heavy oil is used as waste oil, assuming that the calorific value of the regenerated heavy oil is about 10,000 kcal / kg and the required calorific value per ton of the cold iron source is 10 Mcal, 1 kg per ton of the cold iron source. Recycled heavy oil is required.
Further, when a waste oil obtained by separating and removing a part of water and a solid content from the used lubricating oil in the rolling process of a steel mill (water content is about 55 mass%) is used, the calorific value of this waste oil is about about 55 mass%. Assuming that the calorific value is 4000 kcal / kg and the required calorific value per ton of cold iron source is 10 Mcal, 2.5 kg of waste oil is required per ton of cold iron source.
また、上述したように本発明では、水分を多く含む廃油や含油スラッジなどのような固形分を含む廃油をそのまま用いることができるため、廃油を特別な処理を加えることなく利材化することができる。このため本発明法は、従来ではコストをかけて処理・処分(例えば、産廃処理や埋立処分)していた廃油を低コストで処理・処分できる方法であるといえる。そして、このような観点からは、本発明で使用する廃油は、油分とともに水分および/または固形分を含む廃油であることが好ましく、特に、鋼板などの金属材の圧延工程における使用済み潤滑剤などのような廃油をそのまま使用し、或いはその使用済み潤滑剤に比較的簡易な処理を加えて水分の一部を分離除去したもの(必要に応じて、固液分離により固形分が分離除去される)などを使用することが好ましい。そのような廃油としては、例えば、油分を5〜98mass%程度、好ましくは15〜70mass%程度含有し、残部が水および不可避不純物(固形分など)からなる廃油を挙げることができる。 Further, as described above, in the present invention, waste oil containing a large amount of water or waste oil containing solids such as oil-containing sludge can be used as it is, so that the waste oil can be used as a material without any special treatment. it can. Therefore, it can be said that the method of the present invention is a method capable of treating and disposing of waste oil, which has been treated and disposed of at a high cost (for example, industrial waste treatment and landfill disposal), at low cost. From this point of view, the waste oil used in the present invention is preferably waste oil containing water and / or solid content together with oil, and in particular, a used lubricant in the rolling process of a metal material such as a steel plate. Waste oil such as the above is used as it is, or a part of the water content is separated and removed by applying a relatively simple treatment to the used lubricant (if necessary, the solid content is separated and removed by solid-liquid separation. ) Etc. are preferred. Examples of such waste oil include waste oil containing an oil content of about 5 to 98 mass%, preferably about 15 to 70 mass%, and the balance of which is water and unavoidable impurities (solid content, etc.).
溶解室1で発生し、予熱室2に導入される排ガスの温度は400〜1000℃程度であるが、本発明では、排ガスが予熱室2から排気される際の排ガス温度を400℃以上とすることが好ましい。予熱室2から排気される際の排ガスの温度が400℃未満の場合には、廃油(油分)の供給量が不足し、或いは廃油(油分)の燃焼が不十分である可能性がある。また、電気炉から排出される排ガスは、ダイオキシン対策のために炉外でバーナーにより再加熱する必要があるが、予熱室2から排気される際の排ガス温度が400℃未満では、ガス加熱に要するバーナーの燃料費が高くなる。
予熱室2から排気される際の排ガス温度は、例えば、予熱室2内への冷鉄源の供給速度、冷鉄源への廃油の添加量、廃油の水分量、炉外への排ガスの吸引速度などを調整することにより管理することができる。このため、予熱室2の排気口などに温度計を設けて排ガス温度を測定し、この排ガス温度に基づき、予熱室2内への冷鉄源の供給速度、冷鉄源への廃油の添加量、廃油の水分量、炉外への排ガスの吸引速度、などのうちの1つ以上を調整して、排ガス温度を管理するのが好ましい。
The temperature of the exhaust gas generated in the melting chamber 1 and introduced into the preheating
The exhaust gas temperature when exhausted from the preheating
さきに述べたように、溶解室1で発生した排ガスを予熱室2に流すことで冷鉄源を予熱する方式の溶鉄製造方法(製造プロセス)には様々なタイプのものがあるが、例えば、予熱室2内での冷鉄源の予熱形態に関して、以下のような異なるタイプのものがある。
(ア)冷鉄源が予熱室2内に充填された状態(通常、高さ方向に充填された状態)で予熱され、予熱された冷鉄源が溶解室1に順次供給されるようにした溶鉄製造方法であり、例えば、上方から予熱室2内に投入された冷鉄源が予熱室2内で高さ方向に充填され、この充填された冷鉄源が予熱室2内を順次降下しつつ予熱室2内を通過する排ガスで予熱され、しかる後、予熱室2の下側から溶解室1に順次装入される。
(イ)冷鉄源が予熱室2内において移送手段17で移送されながら予熱され、予熱された冷鉄源が移送手段17から溶解室1に順次供給されるようにした溶鉄製造方法であり、例えば、冷鉄源が横型の予熱室2内で移送手段17(ベルトコンベアなど)により移送されつつ、予熱室2内を通過する排ガスで予熱され、しかる後、移送手段17の終端から溶解室1に順次装入される。
As mentioned earlier, there are various types of molten iron manufacturing methods (manufacturing processes) in which the cold iron source is preheated by flowing the exhaust gas generated in the melting chamber 1 to the preheating
(A) The cold iron source is preheated in a state of being filled in the preheating chamber 2 (usually in a state of being filled in the height direction), and the preheated cold iron source is sequentially supplied to the melting chamber 1. This is a method for producing molten iron. For example, a cold iron source charged into the preheating
(A) A molten iron production method in which a cold iron source is preheated while being transferred by a transfer means 17 in the preheating
図1は、本発明の一実施形態を電気炉を縦断面した状態で模式的に示す説明図である。この実施形態は、上記(ア)のタイプの溶鉄製造方法に関するものである。
電気炉は、冷鉄源をアーク加熱によって溶解する溶解室1と、この溶解室1に供給する冷鉄源を予熱するための予熱室2を備えている。
溶解室1の上部は、開閉可能な水冷構造の炉蓋4で覆われている。溶解室1のほぼ中央部には、炉蓋4を貫通して上方から複数本の電極5が挿入され、これら電極5間でアークを飛ばすことにより冷鉄源を溶解するアーク加熱部Aが構成される。通常、電極5は黒鉛などで構成され、上下移動可能である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an embodiment of the present invention in a state in which an electric furnace is vertically crossed. This embodiment relates to the above-mentioned type (a) type of molten iron production method.
The electric furnace includes a melting chamber 1 for melting the cold iron source by arc heating, and a preheating
The upper part of the melting chamber 1 is covered with a furnace lid 4 having a water-cooled structure that can be opened and closed. A plurality of electrodes 5 are inserted from above through the furnace lid 4 in the substantially central portion of the melting chamber 1, and an arc heating unit A that melts the cold iron source by blowing an arc between these electrodes 5 is configured. Will be done. Normally, the electrode 5 is made of graphite or the like and can move up and down.
溶解室1のアーク加熱部Aから離れた位置の上部には、溶解室1と連通するようにしてシャフト状の予熱室2が設けられ、この予熱室2の上部には開閉可能な冷鉄源装入口20が設けられている。また、予熱室2の上側部には排気口21が設けられ、この排気口21に排気ダクト6が接続されている。この排気ダクト6は吸引ブロワ(図示せず)に接続され、この吸引ブロワによる吸引により、溶解室1で発生した高温の排ガスは予熱室2に流れ、この予熱室2を通過した後、排気ダクト6から排気される。なお、排気ダクト6の途中には集塵機(図示せず)が設けられている。
A shaft-shaped
予熱室2の上方には、走行台車16に吊り下げられた底開き型の供給用バケット13が移動でき、この供給用バケット13から、冷鉄源装入口20を通じて予熱室2内に冷鉄源xが装入される。
溶解室1には、予熱室2の下方の空間部分1aに面して、この空間部分1aに充填された冷鉄源xを電極5によるアーク加熱部A側に押し出すための押し出し機3(プッシャー)が設けられている。この押し出し機3は、溶解室1の側壁を貫通してアーク加熱部A(本実施形態では炉中心方向)方向進退可能に設けられ、駆動装置(図示せず)により駆動し、その先端で空間部分1a内の冷鉄源xをアーク加熱部A側に押し出す。
なお、例えば、特許文献2に示される電気炉のように、押し出し機3を設けることなく、予熱室2および空間部分1aに充填された冷鉄源xの自重により空間部分1a内の冷鉄源xが自然にアーク加熱部A側に押し出されるようにしてもよい。
A bottom-opening
The melting chamber 1 faces a
For example, unlike the electric furnace shown in
溶解室1には、炉蓋4を貫通して上方から酸素吹き込みランス7と炭材吹き込みランス8が挿入されている。
炭材吹き込みランス8からは、空気や窒素などを搬送用ガスとして、コークス、チャー、石炭、木炭、黒鉛などの1種以上からなる炭材が溶融スラグsに吹き込まれる。また、酸素吹き込みランス7からは酸素が供給(噴射)され、この酸素により溶融スラグが押しのけられて、溶鉄mに酸素が吹き込まれる。
なお、酸素吹き込みランス7からは、純酸素ではなく、酸素含有ガス(例えば、純酸素と空気の混合ガス)を吹き込んでもよい。
An oxygen blowing lance 7 and a carbonaceous material blowing lance 8 are inserted into the melting chamber 1 from above through the furnace lid 4.
From the carbon material blowing lance 8, a carbon material made of one or more kinds such as coke, char, coal, charcoal, and graphite is blown into the molten slag s using air, nitrogen, or the like as a transport gas. Further, oxygen is supplied (injected) from the oxygen blowing lance 7, and the molten slag is pushed away by this oxygen, and oxygen is blown into the molten iron m.
An oxygen-containing gas (for example, a mixed gas of pure oxygen and air) may be blown from the oxygen blowing lance 7 instead of pure oxygen.
溶解室1において、予熱室2を設けた側と反対側の炉底には出湯口11が、また、その上方の側壁には出滓口12が、それぞれ設けられている。これら出湯口11と出滓口12は、内部に充填される詰め砂やマッド剤と、これを外側で押さえる出湯用扉14、出滓用扉15により閉塞されている。
出湯口11のほぼ真上の位置には、上方から炉蓋4を貫通して溶解室1に挿入される助燃バーナー9が設けられている。この助燃バーナー9は、重油、灯油、微粉炭、プロパンガス、天然ガスなどの化石燃料を支燃ガス(酸素、空気または酸素富化空気)より溶解室1内で燃焼させるものである。例えば、溶鉄mを出湯する際に、未溶解の冷鉄源が残っている場合があり、そのような場合に、この助燃バーナー9により冷鉄源の溶解を助けることができる。
電気炉1の内壁は耐火物で構成され、また、溶解室1の炉壁10は水冷構造となっている。
In the melting chamber 1, a
A
The inner wall of the electric furnace 1 is made of a refractory material, and the
本実施形態の電気炉の操業(溶鉄の製造)では、溶解室1において複数の電極5によりアーク加熱部Aが構成され、これを主たる熱源として冷鉄源xが溶解する。また、炭材吹き込みランス8から炭材が溶融スラグsに吹き込まれ、補助熱源として使用される。一方、酸素吹き込みランス7から酸素が溶鉄mに吹き込まれ、その酸素により溶鉄が所定の炭素量まで脱炭される。また、未溶解の冷鉄源xを溶解させるために、適宜必要に応じて助燃バーナー9が使用される。
In the operation of the electric furnace of the present embodiment (manufacturing of molten iron), the arc heating portion A is formed by a plurality of electrodes 5 in the melting chamber 1, and the cold iron source x is melted by using this as a main heat source. Further, the charcoal material is blown into the molten slag s from the charcoal material blowing lance 8 and used as an auxiliary heat source. On the other hand, oxygen is blown into the molten iron m from the oxygen blowing lance 7, and the molten iron is decarburized to a predetermined carbon amount by the oxygen. Further, in order to dissolve the undissolved cold iron source x, a
溶鉄の原料である冷鉄源xの電気炉への装入は、供給用バケット13を用いて行われる。冷鉄源xはスクラップ置き場に種類別に仮置きされており、そのなかから、製造すべき溶鉄の鋼種に応じて所定の種類と質量割合の冷鉄源xが配合され、供給用バケット13に入れられる。この冷鉄源xを入れた供給用バケット13を走行台車16で予熱室2の真上に移動させ、この供給用バケット13から、開放された冷鉄源装入口20を通じて冷鉄源xを予熱室2内に装入する。冷鉄源装入口20から装入された冷鉄源xは、図1に示されるように、予熱室2およびその下方の溶解室1の空間部分1aに充填された状態となる。
The cold iron source x, which is a raw material for molten iron, is charged into the electric furnace using the
冷鉄源xに廃油を添加(混合)するタイミングとしては、供給バケット13に装入する前の冷鉄源xに廃油を添加する、供給用バケット13に入れられた冷鉄源xに廃油を添加する、冷鉄源xを予熱室2内に装入する際に廃油を添加する、などのいずれでもよいが、さきに述べたように、作業上の観点からは、供給用バケット13に入れられた冷鉄源xに廃油を添加するのが簡便である。
なお、電気炉(予熱室2)に装入される冷鉄源xには、固体の有機物質(例えばプラスチック、ゴム、バイオマスなど)が混入していてもよい。
As for the timing of adding (mixing) waste oil to the cold iron source x, the waste oil is added to the cold iron source x before being charged into the
A solid organic substance (for example, plastic, rubber, biomass, etc.) may be mixed in the cold iron source x charged into the electric furnace (preheating chamber 2).
上記のような溶解室1で冷鉄源xを溶解する際に発生した高温の排ガスは、上述したような排ガスの吸引により予熱室2内に流入し、予熱室2内を上昇した後、排気口21から排気される。本実施形態の場合、予熱室2に流れる排ガスの温度は、400〜1000℃程度であり、冷鉄源xに混合された廃油は、予熱室2内で排ガスの熱によって加熱されることにより、一部または全部が燃焼して冷鉄源xの予熱源となり、予熱室2で燃焼しなかった廃油は溶解室1で補助熱源となる。これにより冷鉄源xおよび/または溶鉄mに廃油の燃焼熱を付加することができ、冷鉄源xを溶解するための電力原単位を低減することができる。
また、冷鉄源xは予熱室2内に一定時間留まるので、冷鉄源xに混合された廃油が多量の水分を含む場合でも、その水分は予熱室2内でほとんど蒸発し、実質的に溶解室1に持ち込まれることはない。また、廃油に固形分(鉄分、その他の無機成分)が含まれる場合でも、その固形分は最終的に溶解され、溶鉄mまたは溶融スラグsの一部となる。
The high-temperature exhaust gas generated when the cold iron source x is melted in the melting chamber 1 as described above flows into the preheating
Further, since the cold iron source x stays in the preheating
溶解室1内のアーク加熱部Aにおける冷鉄源xの溶解の進行に応じて、溶解室1の空間部分1aに充填されている冷鉄源xを、押し出し機3により順次アーク加熱部A側に押し出す。これに伴い予熱室2内に充填されている冷鉄源xが順次降下するので、それに応じて供給用バケット13により予熱室2内に冷鉄源x(廃油を混合した冷鉄源x)を装入し、これを繰り返し行う。冷鉄源xの溶解が進行して溶解室1内に所定量(1チャージ分)の溶鉄が溜まったら、冷鉄源xが予熱室2と溶解室1の空間部分1aに充填された状態を保ったまま、出湯口11から溶鉄mを出湯し、出滓口12から溶融スラグsを出滓する。
なお、電気炉の操業開始時には、溶解室1内に冷鉄源を均一に装入するために、炉蓋4を開けた状態で、予熱室2とは反対側の溶解室2の空間内に冷鉄源や炭材を装入してもよいし、この冷鉄源の装入の際に、溶銑を溶解室1に装入してもよい。この溶銑は供給用取鍋(図示せず)や溶解室1に通じる溶銑樋(図示せず)により溶解室1に装入することができる。
According to the progress of melting of the cold iron source x in the arc heating portion A in the melting chamber 1, the cold iron source x filled in the
At the start of operation of the electric furnace, in order to uniformly charge the cold iron source into the melting chamber 1, with the furnace lid 4 open, in the space of the
図2は、本発明の他の実施形態を電気炉を縦断面した状態で模式的に示す説明図である。この実施形態は、上述した(イ)のタイプの溶鉄製造方法に関するものである。
本実施形態で使用する電気炉は、溶解室1の構造や機能などは図1の実施形態と同様であるが、横型(水平式)の予熱室2が溶解室1の側部に設けられ、溶解室1と連通している。
予熱室2は、その一端側が溶解室1に連通するとともに、他端側に排気口21が設けられ、この排気口21に排気ダクト6が接続されている。図1の実施形態と同様、排気ダクト6は吸引ブロワ(図示せず)に接続され、この吸引ブロワによる吸引により、溶解室1で発生した高温の排ガスは予熱室2に流れ、この予熱室2を通過した後、排気ダクト6から排気される。また、排気ダクト6の途中には集塵機(図示せず)が設けられている。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the present invention in a state in which an electric furnace is vertically crossed. This embodiment relates to the method for producing molten iron of the type (a) described above.
The electric furnace used in this embodiment has the same structure and function as that of the first embodiment in FIG. 1, but a horizontal (horizontal) preheating
One end of the preheating
予熱室2内には、その長手方向に沿ってベルトコンベアなどの移送手段17(移送装置)が配置され、予熱室2内に供給された冷鉄源xは、この移送手段17で移送されながら、予熱室2を流れる排ガスにより予熱される。
本実施形態の移送手段17は、予熱室2の外側まで延設され、予熱室2の外側で冷鉄源xが移送手段17上に装入され、予熱室2内に移送されるようにしてある。なお、冷鉄源xが予熱室2内に進入する予熱室入口22には、予熱室2内の排ガスが外部に漏出しないようにするため、通常、エアカーテンやシールダンパーなどによりガスシール(図示せず)がなされる。
移送手段17としては、例えば、ベルトコンベアなどのコンベア装置、ウォーキングビーム、ウォーキングハースなどを用いることができる。
なお、予熱室2は底部を含めて炉壁で囲まれた空間であるが、図2(模式図)では、便宜上、予熱室2の底部の図示を省略してある。
A transfer means 17 (transfer device) such as a belt conveyor is arranged in the preheating
The transfer means 17 of the present embodiment extends to the outside of the preheating
As the transfer means 17, for example, a conveyor device such as a belt conveyor, a walking beam, a walking hearth, or the like can be used.
The preheating
予熱室2の外側に位置する移送手段17の始端側の上方には、走行台車16に吊り下げられた底開き型の供給用バケット13が移動でき、この供給用バケット13から、移送手段17上に冷鉄源xが装入される。
その他の構成は図1の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
なお、本実施形態では、移送手段17が予熱室2の外側に延設され、予熱室2の外側で冷鉄源xが移送手段17上に装入され、予熱室2内に移送されるようにしてあるが、移送手段17を予熱室2内にのみ設けるとともに、予熱室2に冷鉄源装入口を設け、この冷鉄源装入口から予熱室2内の移送手段17上に冷鉄源xを装入するようにしてもよい。この場合には、冷鉄源装入口から予熱室2内の排ガスが漏出しないようにするため、通常、冷鉄源装入口にはエアカーテンやシールダンパーなどによりガスシールがなされる。
A bottom-opening
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. 1, the same reference numerals are given and detailed description thereof will be omitted.
In the present embodiment, the transfer means 17 is extended to the outside of the preheating
本実施形態において、溶解室1で発生した高温の排ガスは、上述したような排ガスの吸引により予熱室2内に流入し、予熱室2内を通過した後、排気口21から排気される。供給用バケット13から移送手段17上に装入された冷鉄源xは、移送手段17で移送されて予熱室2内に進入した後、予熱室2内を移送されながら予熱室2内を流れる排ガスで予熱される。そして、このように予熱室2内で予熱された冷鉄源xは、そのまま移送手段17の終端から溶解室1(アーク加熱部A側方の空間部分1a)内に投入される。
冷鉄源xに廃油を添加(混合)するタイミングとしては、供給バケット13に装入する前の冷鉄源xに廃油を添加する、供給用バケット13に入れられた冷鉄源xに廃油を添加する、冷鉄源xを移送手段17上に装入する際に廃油を添加する、などのいずれでもよいが、さきに述べたように、作業上の観点からは、供給用バケット13に入れられた冷鉄源xに廃油を添加するのが簡便である。
以上述べた以外の本実施形態の操業方法・条件や作用効果(冷鉄源xに混合された廃油による作用効果など)は、図1の実施形態と同様である。
In the present embodiment, the high-temperature exhaust gas generated in the melting chamber 1 flows into the preheating
As for the timing of adding (mixing) waste oil to the cold iron source x, the waste oil is added to the cold iron source x before being charged into the
The operation method / conditions and the action / effect (such as the action / effect of the waste oil mixed in the cold iron source x) of the present embodiment other than those described above are the same as those of the embodiment of FIG.
電気炉のタイプとしては直流式と交流式があり、本実施形態の電気炉は交流式であるため、上述したような電極5を有している。これに対して電気炉が直流式の場合は、炉底と上部のそれぞれで電極が存在し、その電極間でアークを飛ばして冷鉄源を溶解させる。本発明は、このような直流式の電気炉による溶鉄の製造にも適用できる。
また、本発明は、溶解室1で発生した排ガスを予熱室2に導いて冷鉄源xを予熱する方法であれば、使用する電気炉のタイプに制限はなく、種々のタイプの電気炉を用いた溶鉄の製造方法に適用することができる。
また、上述した(ア)のタイプの溶鉄製造方法として、例えば、溶解室が押し出し機を有しない電気炉を用いた溶鉄の製造方法(特許文献2参照)などにも適用できる。また、上述した(イ)のタイプの溶鉄製造方法として、例えば、予熱室2がロータリキルン(傾斜した円筒炉体)で構成され、予熱室2自体が移送手段17(移送機構)を兼ねる電気炉を用いた溶鉄の製造方法などにも適用できる。
There are two types of electric furnaces, a DC type and an AC type. Since the electric furnace of the present embodiment is an AC type, it has an electrode 5 as described above. On the other hand, when the electric furnace is a direct current type, electrodes are present at the bottom and the top of the furnace, and an arc is blown between the electrodes to melt the cold iron source. The present invention can also be applied to the production of molten iron by such a DC type electric furnace.
Further, according to the present invention, as long as the method is to guide the exhaust gas generated in the melting chamber 1 to the preheating
Further, as the method for producing molten iron of the type (a) described above, for example, it can be applied to a method for producing molten iron using an electric furnace in which the melting chamber does not have an extruder (see Patent Document 2). Further, as the method for producing molten iron of the type (a) described above, for example, an electric furnace in which the preheating
図1に示すような溶解室1と予熱室2を備えた電気炉設備において、冷鉄源xを溶解して溶鉄を製造した。この電気炉設備の設備諸元を以下に示す。
溶解室の溶鉄容量:130トン
電力:交流50Hz
トランス容量:75MVA
電極数:3
In an electric furnace facility provided with a melting chamber 1 and a preheating
Molten iron capacity of melting chamber: 130 tons Electric power: AC 50Hz
Transformer capacity: 75MVA
Number of electrodes: 3
冷鉄源xとしては、さきに挙げたような、製鉄所から発生する自所屑、市中から発生するスクラップ、溶銑を固めた銑鉄を適宜配合したものを用いた。
予熱室2の上部の冷鉄源装入口20から、供給用バケット13により1回あたり約10トンの冷鉄源xを予熱室2に投入した。溶解室1の溶鉄容量が130トンであることから、供給用バケット13による予熱室2への冷鉄源xの装入を所定の間隔で13回繰り返すことにより、溶解室1の溶鉄容量である130トンの溶鉄を製造した。予熱室2の排気口21に熱電対を配置し、排ガス温度を測定した。
発明例では、供給用バケット13に入れられた冷鉄源xに廃油を添加した。冷鉄源xに添加する廃油としては、以下のものを用いた。
廃油A:製鉄所の圧延工程における使用済み潤滑油から固液分離により固形分を分離除去するとともに、油水分離剤を用いて水分の一部を分離除去したもの(総発熱量4830kcal/kg)
廃油B:大型機械のエンジンの使用済み潤滑油から不純物を除去した再生重油(総発熱量9770kcal/kg)
As the cold iron source x, as mentioned above, a mixture of own scraps generated from the steelworks, scraps generated from the market, and pig iron obtained by solidifying hot metal was used.
From the cold iron
In the example of the invention, waste oil was added to the cold iron source x placed in the
Waste oil A: Solid content is separated and removed from the used lubricating oil in the rolling process of the steelworks by solid-liquid separation, and part of the water is separated and removed using an oil-water separator (total calorific value 4830 kcal / kg).
Waste oil B: Recycled heavy oil (total calorific value 9770 kcal / kg) from which impurities have been removed from the used lubricating oil of the engine of large machinery.
発明例および比較例での溶鉄の製造条件と電力原単位などを表1に示す。
比較例は、冷鉄源xに廃油を混合(添加)しなかった製造例であるが、それ以外は発明例と同様の製造条件とした。
発明例1では、冷鉄源xに混合する廃油として廃油B(総発熱量9770kcal/kg)を用い、冷鉄源xに対して、冷鉄源1トンあたり2Mcalの発熱量の廃油を混合した。この発明例1の電力原単位は344kWh/tとなり、比較例に対して電力原単位が2kWh/t低減した。また、予熱室からの排気時の排ガス温度は428℃であった。
Table 1 shows the production conditions and electric power intensity of molten iron in the invention examples and comparative examples.
The comparative example is a production example in which waste oil is not mixed (added) with the cold iron source x, but the production conditions are the same as those of the invention example except for the production example.
In Invention Example 1, waste oil B (total calorific value 9770 kcal / kg) was used as the waste oil to be mixed with the cold iron source x, and waste oil having a calorific value of 2 Mcal per ton of the cold iron source was mixed with the cold iron source x. .. The power intensity of the first invention example was 344 kWh / t, which was 2 kWh / t less than that of the comparative example. The exhaust gas temperature at the time of exhaust from the preheating chamber was 428 ° C.
発明例2では、冷鉄源xに混合する廃油として廃油A(総発熱量4830kcal/kg)を用い、冷鉄源xに対して、冷鉄源1トンあたり10Mcalの発熱量の廃油を混合した。この発明例2の電力原単位は337kWh/tとなり、比較例に対して電力原単位が9kWh/t低減した。また、予熱室からの排気時の排ガス温度は607℃であった。
発明例3でも、冷鉄源xに混合する廃油として廃油A(総発熱量4830kcal/kg)を用い、冷鉄源xに対して、冷鉄源1トンあたり50Mcalの発熱量の廃油を混合した。この発明例3の電力原単位は339kWh/tとなり、比較例に対して電力原単位が7kWh/t低減した。また、予熱室からの排気時の排ガス温度は545℃であった。
In Invention Example 2, waste oil A (total calorific value of 4830 kcal / kg) was used as the waste oil to be mixed with the cold iron source x, and waste oil having a calorific value of 10 Mcal per ton of the cold iron source was mixed with the cold iron source x. .. The electric power intensity of the second invention example 2 was 337 kWh / t, which was 9 kWh / t less than that of the comparative example. The exhaust gas temperature at the time of exhaust from the preheating chamber was 607 ° C.
Also in Invention Example 3, waste oil A (total calorific value 4830 kcal / kg) was used as the waste oil to be mixed with the cold iron source x, and waste oil having a calorific value of 50 Mcal per ton of the cold iron source was mixed with the cold iron source x. .. The electric power intensity of the third invention example was 339 kWh / t, which was 7 kWh / t less than that of the comparative example. The exhaust gas temperature at the time of exhaust from the preheating chamber was 545 ° C.
1 溶解室
1a 空間部分
2 予熱室
3 押し出し機
4 炉蓋
5 電極
6 排気ダクト
7 酸素吹き込みランス
8 炭材吹き込みランス
9 助燃バーナー
10 炉壁
11 出湯口
12 出滓口
13 供給用バケット
14 出湯用扉
15 出滓用扉
16 走行台車
17 移送手段
20 冷鉄源装入口
21 排気口
22 予熱室入口
x 冷鉄源
m 溶鉄
s 溶融スラグ
A アーク加熱部
1
x cold iron source
m molten iron
s Molten slag A arc heating part
Claims (14)
冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室(2)で予熱することを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。 In an electric furnace provided with a melting chamber (1) for melting the cold iron source by arc heating and a preheating chamber (2) for preheating the cold iron source supplied to the melting chamber (1), the melting chamber (1) The cold iron source is preheated by passing the exhaust gas generated in the above through the preheating chamber (2) to which the cold iron source is supplied, and the preheated cold iron source is supplied to the melting chamber (1) to be supplied to the melting chamber (1). It is a method of obtaining molten iron by melting in 1).
A method for producing molten iron by an electric furnace, which comprises mixing waste oil with a cold iron source and preheating the cold iron source mixed with the waste oil in a preheating chamber (2).
冷鉄源装入口(20)から予熱室(2)内に装入された冷鉄源は、予熱室(2)およびその下方の溶解室(1)の空間部分(1a)に充填され、この空間部分(1a)の冷鉄源が順次アーク加熱部側に押し出されることを特徴とする請求項2に記載の電気炉による溶鉄の製造方法。 A preheating chamber (2) is provided in the upper part of the melting chamber (1) at a position away from the arc heating part so as to communicate with the melting chamber (1), and a cold iron source charging inlet is provided in the upper part of the preheating chamber (2). In producing molten iron in an electric furnace having (20),
The cold iron source charged into the preheating chamber (2) from the cold iron source charging inlet (20) is filled in the space portion (1a) of the preheating chamber (2) and the melting chamber (1) below it. The method for producing molten iron by an electric furnace according to claim 2, wherein the cold iron source of the space portion (1a) is sequentially extruded to the arc heating portion side.
冷鉄源に廃油を混合し、この廃油を混合した冷鉄源を予熱室(2)で予熱することを特徴とする廃油の処理方法。 In an electric furnace provided with a melting chamber (1) for melting the cold iron source by arc heating and a preheating chamber (2) for preheating the cold iron source supplied to the melting chamber (1), the melting chamber (1) The cold iron source is preheated by passing the exhaust gas generated in the above through the preheating chamber (2) to which the cold iron source is supplied, and the preheated cold iron source is supplied to the melting chamber (1) to be supplied to the melting chamber (1). When melting in 1) to obtain molten iron
A method for treating waste oil, which comprises mixing waste oil with a cold iron source and preheating the cold iron source mixed with the waste oil in a preheating chamber (2).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019165702 | 2019-09-11 | ||
JP2019165702 | 2019-09-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021046608A true JP2021046608A (en) | 2021-03-25 |
JP7107336B2 JP7107336B2 (en) | 2022-07-27 |
Family
ID=74877907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020139254A Active JP7107336B2 (en) | 2019-09-11 | 2020-08-20 | Manufacturing method of molten iron by electric furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7107336B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2023112505A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217788A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Godo Seitetsu Kk | Smelting of scrap in electric arc furnace and electric arc furnace therefor |
JPH05312475A (en) * | 1992-05-06 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | Continuous scrap loading type arc furnace |
JPH07316674A (en) * | 1994-05-19 | 1995-12-05 | Kobe Steel Ltd | Recycling method of rolling sludge |
JPH11183045A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Nkk Corp | Method of melting cold pig iron source and melting facility |
JP2002162170A (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Nkk Corp | Facility and method for treatment |
JP2003129138A (en) * | 2001-10-19 | 2003-05-08 | Nkk Corp | Recycling method for end-of-life vehicle or waste electrical household appliance |
WO2011013726A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | スチールプランテック株式会社 | Arc melting equipment and molten metal manufacturing method using arc melting equipment |
CN105132619A (en) * | 2015-09-09 | 2015-12-09 | 郭智宜 | Scrap steel preheating and continuous feeding system constructed based on waste heat recovering channel of electric-arc furnace and application method of system |
-
2020
- 2020-08-20 JP JP2020139254A patent/JP7107336B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217788A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Godo Seitetsu Kk | Smelting of scrap in electric arc furnace and electric arc furnace therefor |
JPH05312475A (en) * | 1992-05-06 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | Continuous scrap loading type arc furnace |
JPH07316674A (en) * | 1994-05-19 | 1995-12-05 | Kobe Steel Ltd | Recycling method of rolling sludge |
JPH11183045A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Nkk Corp | Method of melting cold pig iron source and melting facility |
JP2002162170A (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Nkk Corp | Facility and method for treatment |
JP2003129138A (en) * | 2001-10-19 | 2003-05-08 | Nkk Corp | Recycling method for end-of-life vehicle or waste electrical household appliance |
WO2011013726A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | スチールプランテック株式会社 | Arc melting equipment and molten metal manufacturing method using arc melting equipment |
CN105132619A (en) * | 2015-09-09 | 2015-12-09 | 郭智宜 | Scrap steel preheating and continuous feeding system constructed based on waste heat recovering channel of electric-arc furnace and application method of system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2023112505A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | ||
WO2023112505A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | Jfeスチール株式会社 | Method for producing molten iron |
JP7468775B2 (en) | 2021-12-13 | 2024-04-16 | Jfeスチール株式会社 | How molten iron is produced |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7107336B2 (en) | 2022-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1496637A3 (en) | Method and apparatus for continuous refining of steel in electric furnace | |
CA2075794C (en) | Treatment of wastes | |
BRPI0609774A2 (en) | methods for processing a steel furnace powder and material containing iron and volatile metals, and for operating a channel induction furnace | |
BG98134A (en) | Method and device for continous preheating of iron scrap | |
CA1224516A (en) | Electric arc fired cupola for remelting of metal chips | |
JP5552754B2 (en) | Arc furnace operation method | |
JP5236926B2 (en) | Manufacturing method of molten steel | |
JP7107336B2 (en) | Manufacturing method of molten iron by electric furnace | |
KR20060104255A (en) | Pig iron manufacture method of material and device that do waste tire to heat soure and contains ferrite oxide | |
JP7107337B2 (en) | Manufacturing method of molten iron by electric furnace | |
JP7006807B2 (en) | Manufacturing method of molten iron using an electric furnace | |
JP2002173716A (en) | Method of recycling treatment for used automobile or used household electrical appliance | |
CN210765454U (en) | Regenerative lead multi-chamber smelting heat accumulating type energy-saving furnace device | |
JP2002156186A (en) | Melting equipment and treatment method using the same | |
JP2002285225A (en) | Recycle treatment method for spent car or spent electric home appliances | |
WO2009099348A1 (en) | Furnace for smelting in a liquid bath materials containing non-ferrous and ferrous metals and refractory formations | |
JP2000017319A (en) | Operation of arc furnace | |
JP2001221418A (en) | Furnace for processing waste battery cell | |
JP2003129138A (en) | Recycling method for end-of-life vehicle or waste electrical household appliance | |
JP7259803B2 (en) | Manufacturing method of molten iron by electric furnace | |
JP2004011969A (en) | Recycling equipment and method for large-sized steel discarded article | |
JP2003113413A (en) | Recycling method for scrapped automobile or electric appliance | |
JP2001172713A (en) | Method for melting cold iron source | |
Nakamura et al. | Operational results on the Consteel™ process and their significance | |
JPH1151574A (en) | Operation method for arc furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210428 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7107336 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |