JP2643076B2 - 溶融炉への粉末原料供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融炉への粉末原料供給
方法に関するものであり、特にサブマージアーク式の電
気溶融炉への粉末原料供給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶湯面を覆うように炉体の天井部から粉
末原料を供給しつつ電気溶融を行う電気溶融炉は、溶湯
面上に形成された粉末原料層が熱の放散を防止して優れ
た熱効率が得られるため、粉粒体原料等の溶融炉として
注目されている。そしてこのような電気溶融炉への粉末
原料供給方法としては、従来から図９と図10の方法が採
用されていた。

【０００３】図９の方法は、炉体１の天井面から垂直固
定式の原料供給管２が同心円状に複数本垂下させてあ
り、原料供給管２の下端から流出した粉末原料がその安
息角θに従ってコーン状に堆積して溶湯面を覆うように
したもので、溶融の進行により粉末原料のレベルが低下
すればその分だけ原料供給管２から粉末原料が供給され
るようになっている。

【０００４】ところがイグロスの多い粉末原料は溶融時
に多量のガスを発生するのであるが、図９の場合には溶
湯面上に大量の粉末原料が存在するため十分なガス抜け
ができない。このため、溶湯中にガスが溜まり必要な電
流が流れなくなって安定した溶融運転が妨げられるおそ
れがある。また溶湯や粉末原料を伴ったガスが時々噴出
する突沸現象が生じ、危険であるうえに原料供給管２を
溶損したり、溶湯面の露出による熱ロスを生じたり、排
ガス温度等が上昇して他の機器を損傷する等の問題があ
る。

【０００５】一方、図10の方法は原料供給管２の下端に
エアモータ等により回転される分散板３を設けておき、
粉末原料を遠心力により周囲に飛散させる方法である。
しかしこの方法は、分散の際に粉末原料の分級が生じ、
微粉がそのまま排ガス処理系へ移行してしまうこと、溶
湯面全体に均一分散ができず人手によるならし作業が必
要であること、不必要な周縁部分にも粉末原料が供給さ
れて堆積してしまうこと、原料供給管２の直下には供給
できず溶湯面が露出して熱ロスを生じたり、排ガス温度
等が上昇して他の機器を損傷する等の問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、溶湯面上にガス抜けの良好な薄く均
一な粉末原料層を形成して突沸や溶湯面の露出に起因す
るトラブルを防止することができ、また粉末原料がその
まま排ガス処理系へ移行することもない溶融炉への粉末
原料供給方法を提供するために完成されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の溶融炉への粉末原料供給方法は、
溶融炉の溶湯面の温度を温度検出装置により検出し、検
出信号を炉体の天井面に設置した原料供給管の揺動装置
に入力して該原料供給管を溶湯面の高温点に向かって揺
動させ、粉末原料を粉末原料層の厚みが減少した前記高
温点に供給することにより、該粉末原料を溶湯面上に薄
く均一に供給することを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】図１に模式的に示すように、本発明では炉体１
の天井面等に設けた走査型放射温度計または赤外線カメ
ラ等の温度検出装置４によって溶湯面の温度分布を検出
し、検出信号を炉体の天井面に設置した原料供給管の揺
動装置に入力して溶湯面の高温点に向かって炉体の天井
面に設置された原料供給管５を揺動させて粉末原料を供
給する。このため粉末原料層の厚みが減少して溶湯面が
露出するおそれのある部分に集中的に粉末原料が供給さ
れることとなり、その結果として粉末原料層の厚みをほ
ぼ均一にしかも薄く維持することが可能となる。従って
突沸や溶湯面の露出に起因する前記したようなトラブル
を防止することが可能となる。しかも粉末原料は原料供
給管５の下端から供給されるので、粉末原料がそのまま
排ガス処理系へ移行することもない。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を図２〜図８の実施例によって
更に詳細に説明する。図２〜図８は本発明の粉末原料供
給方法を実施するための装置を示すもので、図２〜図３
は全体構成を、図４〜図６は原料供給管５の部分を、図
７〜図８は原料供給管５への原料供給システムを示して
いる。

【００１０】図２は電気溶融炉の平面図、図３は炉体１
の天井部分の断面図であり、120 °間隔のＡ，Ｂ，Ｃの
３箇所から電極棒６が溶湯内部に挿入され、各電極棒６
の中間のＤ，Ｅ，Ｆの３箇所に原料供給管５が設けられ
ている。７は各原料供給管５の上端部に粉末原料を供給
するためのサークルフィーダである。後述するようにサ
ークルフィーダ７は周方向に24分割されたボックスを持
ち、３ボックス当り10秒程度の速度で回転しつつ３箇所
の原料供給管５に均等に粉末原料を供給する。８はサー
クルフィーダ７に対して粉末原料を供給するコンスタン
トフィーダ、９は排気ガスダクトである。

【００１１】図４〜図６に示すように、原料供給管５の
上端部は球面状となっており、球面座10によって任意方
向に回動自在に支持されている。この球面座10の外側に
は一対の軸11が突設されており、その先端のアーム12の
両端から２本の半円形ガイド13、13が下方に垂下するよ
うに設けられている。これらの２本の半円形ガイド13、
13は原料供給管５を挟んでいる。また軸11にはアーム12
と平行にリンク14が固定されており、このリンク14はモ
ータ15の回転軸に固定されたリンク16と連結棒17を介し
て結合されている。このため、モータ15によって軸11を
所定角度だけＸ軸方向に揺動させることができ、これに
連れて２本の半円形ガイド13、13及びこれに挟まれた原
料供給管５をＸ軸方向に揺動させることができる。

【００１２】また、球面座10の外側の前記した軸11とは
直角の方向にも軸18が突設されており、上記したと同様
の２本の半円形ガイド19、19が下方に垂下するように設
けられている。これらの半円形ガイド19、19は原料供給
管５を前記した半円形ガイド13、13に対して直角方向か
ら挟んでおり、前記と同様にモータ20によって連結棒21
を介して軸18を揺動させると、半円形ガイド19、19及び
これに挟まれた原料供給管５をＹ軸方向に揺動させるこ
とができる。以上の機構により、モータ15とモータ20と
によって各原料供給管５をＸ，Ｙの両軸方向に揺動させ
ることが可能となり、温度検出装置４によって検出され
た検出信号を炉体の天井面に設置した原料供給管の揺動
装置に入力して該原料供給管を高温点に向けて原料供給
管５を揺動させ、粉末原料を供給することができる。

【００１３】次にサークルフィーダ７の構造を説明す
る。サークルフィーダ７は内外二重の円形壁面21、22間
を半径方向の仕切壁23によって合計24個のボックスに区
画した構造を持つ。そして外側の円形壁面22に固設され
たチェーン24をモータ25により駆動されるスプロケット
26と噛み合わせることにより、一定方向に連続的に回転
される。

【００１４】またサークルフィーダ７の各ボックスの底
面には、水平軸27を中心として開閉できる底板28が設け
られている。各底板28は水平軸27のまわりに設けられた
スプリング29によって常時は閉じた位置にあるが、各原
料供給管５の直上位置に設けられたエアシリンダ30によ
り駆動される押圧棒31を下降させることにより、底板28
を図７に想像線で示すように下向きに開き、ボックス内
の粉末原料を原料供給管５の上部のホッパ３２内に落下
させることができる。

【００１５】なお、前記したようにサークルフィーダ７
にはコンスタントフィーダ８から連続的に粉末原料が供
給されており、第１、４、７番目のボックスはＤの位置
の原料供給管５に対して原料を供給し、第２、５、８番
目のボックスはＥの位置の原料供給管５に対して原料を
供給し、第３、６、９番目のボックスはＦの位置の原料
供給管５に対して原料を供給するようにしてある。

【００１６】このように構成された実施例の装置の作動
は次の通りである。まずコンスタントフィーダ８からサ
ークルフィーダ７の各ボックスに粉末原料を連続的に供
給し、各原料供給管５の直上位置において押圧棒31を下
降させて底板28を開くことによって粉末原料を各原料供
給管５の上部のホッパ３２内に落下させる。一方温度検
出装置４が溶湯面の温度分布を測定しており、検出信号
を炉体の天井面に設置した原料供給管の揺動装置に入力
してモータ15とモータ20を制御することによって高温点
に向かって原料供給管５を動かし、粉末原料をその下端
から供給する。なお、別に定められた座標指令シーケン
スにより炉内全体に均一に粉末原料を供給することもで
き、温度検出装置との併用も可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の溶融炉
への粉末原料供給方法によれば、溶融炉の溶湯面の温度
を温度検出装置により検出し、検出信号を炉体の天井面
に設置した原料供給管の揺動装置に入力して溶湯面の高
温点に向かって原料供給管を揺動させて粉末原料を供給
するので、粉末原料層の厚みが減少した部分に常に原料
が供給され、溶融中ほぼ均一な薄い厚さの粉末原料層を
形成することができる。このためにガス抜け不良に起因
する突沸や溶湯面の露出が生ずるおそれはなく、他の機
器の損傷や熱ロスを防止することができる。また粉末原
料は原料供給管の下端から供給されるので、粉末原料が
そのまま排気系へ移行する無駄をなくすることもでき
る。よって本発明は従来の問題点を解決した溶融炉への
粉末原料供給方法として、産業の発展に寄与するところ
は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末原料供給方法を説明する模式的な
断面図である。

【図２】本発明の実施例の平面図である。

【図３】実施例の天井部分の断面図である。

【図４】原料供給管の駆動部の拡大正面図である。

【図５】原料供給管の駆動部の拡大側面図である。

【図６】原料供給管の駆動部の拡大平面図である。

【図７】サークルフィーダを説明する図面であり、ａは
その一部の平面図、ｂは周方向の断面図である。

【図８】サークルフィーダの半径方向の断面図である。

【図９】従来例を示す模式的な断面図である。

【図１０】他の従来例を示す模式的な断面図である。

【符号の説明】

１ 炉体 ４ 温度検出装置 ５ 原料供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芥子川 徹 岐阜県羽島市正木町坂丸２丁目98番地の １ (56)参考文献 特開 平３−13793（ＪＰ，Ａ) 実公 昭62−25678（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融炉の溶湯面の温度を温度検出装置に
   より検出し、検出信号を炉体の天井面に設置した原料供
   給管の揺動装置に入力して該原料供給管を溶湯面の高温
   点に向かって揺動させ、粉末原料を粉末原料層の厚みが
   減少した前記高温点に供給することにより、該粉末原料
   を溶湯面上に薄く均一に供給することを特徴とする溶融
   炉への粉末原料供給方法。