JP3101900B2 - スクラップ予熱塔を有する溶解炉 - Google Patents

スクラップ予熱塔を有する溶解炉

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JP3101900B2
JP3101900B2 JP06268167A JP26816794A JP3101900B2 JP 3101900 B2 JP3101900 B2 JP 3101900B2 JP 06268167 A JP06268167 A JP 06268167A JP 26816794 A JP26816794 A JP 26816794A JP 3101900 B2 JP3101900 B2 JP 3101900B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、金属材料の溶解、溶
融金属の精錬等に使用されるスクラップ予熱塔を有する
溶解炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の溶解炉において、その排ガスを利
用して投入前のスクラップを予熱するシステムは、溶解
炉と集塵設備の間に予熱槽を配し、溶解炉と予熱槽及び
予熱槽と集塵設備間を排ガスダクトで接続し、その予熱
槽の中にスクラップをスクラップバケットごと移送し予
熱するのが一般的であった。
【0003】ところが溶解炉と予熱槽間の排ガスダクト
は、溶解炉から発生したばかりの非常に高温の排ガスを
通過させるため、全体を水冷しているので、予熱槽に排
ガスが到達したときには排ガスの温度が水冷した分だけ
低下しているので、排ガスの熱を効率良くスクラップ予
熱に利用したことにならず、熱効率の面で大きな問題と
なっていた。また、予熱済みのスクラップをスクラップ
バケットごと溶解炉まで移送するときに、予熱槽及びバ
ケットから吹き上がる白煙、悪臭が工場内の環境面で大
きな問題となっていた。
【0004】そこで、排ガスの熱を効率良くスクラップ
予熱に利用し、また予熱済みのスクラップを予熱槽から
溶解炉まで移送すること無く溶解炉に装入する方法とし
て各種の提案がおこなわれている。たとえば、実開昭6
2―102991号公報においては、炉蓋上方に1個の
筒上スクラップ予熱塔を設け、溶解炉の側壁と予熱塔の
側壁下部とを予熱塔内のスクラップが溶解炉側に自然に
流入するように連通させたことを特徴とした溶解炉が開
示されている。
【0005】また、特公平3―505625号公報にお
いては、炉蓋上方に立設された1個の予熱塔の内部に、
少なくとも1個の排ガスが通過可能なスクラップ保持扉
を解放位置に移動可能なように配したことを特徴とした
溶解炉が開示されている。また、特開平4−30978
9号公報においては、炉本体に立設された予熱塔の内部
に、複数段の排ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設
け、スクラップ保持扉を開放位置に移動させる駆動機構
を設けた予熱塔を有することを特徴とした溶解炉が開示
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】溶解炉でスクラップを
溶解する場合、操業時期として、スクラップを融点まで
加熱し溶解する溶解期と、その後に所定の温度まで昇温
し成分調整する昇熱期に分けられる。実開昭62―10
2991号公報の場合は、炉蓋上方に1個の筒状スクラ
ップ予熱塔を設けているので、予熱済みのスクラップを
予熱槽の蓋を開けること無く電気炉に装入することがで
き、白煙、悪臭の吹き上がりを低減することができる。
【0007】但し、溶解炉内のスクラップの溶解に従っ
て、予熱塔内のスクラップが溶解炉側に自然に流入する
ように構成されているため、昇熱期には予熱塔内にスク
ラップが存在しなくなり、昇熱期の排ガスの熱でスクラ
ップを予熱できず、熱効率の面で大きな問題となってい
た。
【0008】また、特公平3−505625号公報で、
炉蓋1上方に立設された1個の予熱塔の内部に、1個の
排ガスが通過可能なスクラップ保持扉を解放位置に移動
可能なように配した場合には、昇熱期にもスクラップ保
持扉を閉状態にして予熱塔内にスクラップを保持し、排
ガスで予熱することが可能となる。但し、1個の予熱塔
の内部に、1個の排ガスが通過可能なスクラップ保持扉
を配したため、スクラップ装入位置とスクラップ保持扉
の高低差が大きく、スクラップ装入時の過大な衝撃力が
スクラップ保持扉にかかるため、曲げモーメントが大き
くなり確実にスクラップを保持することは難しく、確実
に保持するためには曲げ強度をかなり大きく取らなけれ
ばならず、スクラップ保持扉の重量が増加するという問
題がある。特に、該スクラップ保持扉は、排ガスが通過
可能とするために耐熱性と曲げ強度の双方を大きくする
のは困難である。
【0009】また、特開平4−309789号公報の場
合は、炉本体に立設された予熱塔の内部に、複数段の排
ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設け、スクラップ
保持扉を開閉位置に移動させる駆動機構を設けたこと
で、スクラップ装入位置とスクラップ保持扉の高低差が
小さくなり、スクラップ装入時のスクラップ保持扉にか
かる衝撃力が小さくなるため、曲げモーメントが小さく
なり、個々のスクラップ保持扉の重量が減少できる。
【0010】但し、予熱塔の内部に複数段の排ガスが通
過可能なスクラップ保持扉を設け、予熱塔内のスクラッ
プ層を複数段設けたことで、各スクラップ保持扉の直下
には該スクラップ保持扉を解放位置に移動させるための
隙間が必要となり、予熱塔の高さが非常に高くなるた
め、予熱槽上部からスクラップを装入する手段及び工場
建屋の高さが非常に高くなり、建設費が増加するという
欠点を有していた。
【0011】本発明は、このような現状に鑑み、溶解期
から昇熱期にわたり排ガスの熱を効率良くスクラップ予
熱に利用すると共に、スクラップ装入時のスクラップ保
持扉にかかる衝撃力を小さくし、個々のスクラップ保持
扉の重量が減少でき、さらに、予熱塔高さを低くおさ
え、建設費を低くおさえることを可能とするスクラップ
予熱塔を有する溶解炉を供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
の手段として、金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使
用される溶解炉において、炉蓋上方に一つまたは複数の
筒状スクラップ予熱塔を設け、予熱塔下部には各別に開
閉自在で排ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設け、
該スクラップ保持扉の上方に各別に開閉自在で排ガスが
通過不可能な衝撃受け扉を設け、予熱塔上部から装入さ
れたスクラップは、一旦該衝撃受け扉で衝撃力を受け、
その後衝撃受け扉を開方向に移動することで排ガスが通
過可能なスクラップ保持扉にためられて、炉内に供給さ
れる如くなしたことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明においては、炉蓋上方に一つまたは複数
の筒状スクラップ予熱塔を設け、予熱塔下部には各別に
開閉自在で排ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設
け、予熱塔上部から装入されたスクラップは、一旦該排
ガスが通過可能なスクラップ保持扉にためられて、炉内
に供給される如くなしたため昇熱期にもスクラップ保持
扉を閉状態にして予熱塔内にスクラップを保持し、排ガ
スで予熱することが可能となる。
【0014】さらに、排ガスが通過可能なスクラップ保
持扉の上方に各別に開閉自在で排ガスが通過不可能な衝
撃扉を設け、予熱塔上部からの1回目のスクラップ装入
時には、一旦衝撃受け扉で衝撃力を受け、その後該衝撃
受け扉を開方向に移動することで排ガスが通過可能なス
クラップ保持扉にためられるごとくなしたため、スクラ
ップ装入位置とスクラップ保持扉の高低差が小さくな
り、スクラップ装入時のスクラップ保持扉にかかる衝撃
力が小さくなるため、曲げモーメントが小さくなり、個
々のスクラップ保持扉の重量が減少できる。
【0015】さらに、予熱塔上部からの2回目のスクラ
ップ装入時には、前記衝撃受け扉を開方向に移動したま
まとすることで、排ガスが通過可能なスクラップ保持扉
上の1回目に装入されたスクラップが緩衝材の働きをな
し、スクラップ装入時のスクラップ保持扉にかかる衝撃
力が小さくなるため、曲げモーメントが小さくなり、個
々のスクラップ保持扉の重量が減少できると共に、前記
衝撃受け扉の直下には該衝撃受け扉を開放位置に移動さ
せるための隙間が必要でなくなり、予熱塔高さを低くお
さえ、建設費を低くおさえることができる。
【0016】さらに、予熱塔上部からの2回目のスクラ
ップ装入時には、前記衝撃受け扉を開方向に移動したま
まとすることで、該衝撃受け扉には、さほど耐熱性が必
要でなく、曲げ強度を大きくすることは容易である。
【0017】
【実施例】本発明による実施例を例図で示す。図1は本
発明の炉体縦断面図、図2は図1のA―A面で切断しス
クラップを取り除いた状態の横断面図、図3は図1のB
―B面で切断しスクラップを取り除いた状態の横断面図
である。
【0018】炉蓋1の上方には、一例として1か所にス
クラップ予熱塔2が設けられ、その左側に上部電極3が
配置される。各予熱塔下部には1個の開閉自在で排ガス
が通過可能なスクラップ保持扉4を設け、各予熱塔2の
上方には、排ガスダクト5、と開閉自在で排ガスが通過
不可能な衝撃受け扉6および、スクラップ装入扉7が各
々設置される。
【0019】炉蓋1は、底を耐火物11で内張りされた
炉殻9の上に配置され、耐火物の中央には炉底電極10
が配置され、該炉底電極10と該上部電極3は特に図示
されていない電源装置に接続されている。炉底電極10
に電気的に接触された溶解炉内のスクラップ8と上部電
極3と間にアークを発生させ、スクラップを溶解する。
本図は直流電気炉の場合について図示しているが、交流
電気炉及びバーナー等の熱源によりスクラップを溶解す
る溶解炉についても本発明が適用されることは言うまで
もない。
【0020】衝撃受け扉6を閉状態にし、スクラップ装
入扉7を開き、特に図示しない装入手段により装入され
たスクラップ8は、衝撃受け扉6に一旦スクラップ装入
時の衝撃を受け、ためられる(図1(a))。その後ス
クラップ保持扉4を閉状態にし、衝撃受け扉6を開状態
にし、衝撃受け扉6上のスクラップ8をスクラップ保持
扉4上に供給した後に、衝撃受け扉6を開状態にしたま
まで、2回目のスクラップ8をスクラップ保持扉4上に
供給する(図1(b))。
【0021】炉底電極10に電気的に接触された溶解炉
内のスクラップ8と上部電極3との間にアークを発生さ
せ、溶解を開始する。この時期には、スクラップ8が満
杯となったスクラップ予熱塔2に排ガスを通過させスク
ラップ8を予熱する。溶解が進み、溶解炉内のスクラッ
プレベルが下がると、スクラップ保持扉4を開状態に
し、予熱塔2内上のスクラップ8を炉内に供給した後、
衝撃受け扉6を閉状態にし、スクラップ装入扉7を開
き、特に図示しない装入手段により装入されたスクラッ
プ8は、衝撃受け扉6に一旦スクラップ装入時の衝撃を
受け、ためられる。
【0022】スクラップ保持扉4を閉状態にし、衝撃受
け扉6を開状態にし、衝撃受け扉6上のスクラップをス
クラップ装入扉4上に供給した後に、衝撃受け扉6を開
状態にしたままで、2回目のスクラップをスクラップ装
入扉4上に供給する。その後、スクラップが満杯となっ
た予熱塔2に排ガスを通過させるスクラップを予熱す
る。溶解がさらに進み、溶解炉内のスクラップレベルが
さらに下がり、溶鋼を所定の温度まで昇温し成分調整す
る昇熱期になる。この時期には、スクラップが満杯とな
った予熱塔2に排ガスを通過させスクラップを予熱す
る。上記説明は、溶解炉へ2回装入する場合について述
べたが、さらに多くの回数装入する場合についても本発
明が適用されることはいうまでもない。
【0023】
【発明の効果】炉蓋上方に一つまたは複数の筒状スクラ
ップ予熱塔を設け、予熱塔下部には各別に開閉自在で排
ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設け、予熱塔上部
から装入されたスクラップは、一旦前記排ガスが通過可
能なスクラップ保持扉にためられて、炉内に供給される
如くなしたため、昇熱期にもスクラップ保持扉を閉状態
にして予熱塔内にスクラップを保持し、排ガスで予熱す
ることが可能となる。
【0024】さらに、排ガスが通過可能なスクラップ保
持扉の上方に各別に開閉自在で排ガスが通過不可能な衝
撃受け扉を設け、予熱塔上部からの1回目のスクラップ
装入時には、一旦該衝撃受け扉で衝撃力を受け、その後
該補助扉を開方向に移動することで排ガスが通過可能な
スクラップ保持扉にためられるごとくなしたため、スク
ラップ装入位置とスクラップ保持扉の高低差が小さくな
り、スクラップ装入時のスクラップ保持扉にかかる衝撃
力が小さくなるため曲げモーメントが小さくなり、個々
のスクラップ保持扉の重量が減少できる。
【0025】さらに、予熱塔上部からの2回目のスクラ
ップ装入時には、該衝撃受け扉を開方向に移動したまま
とすることで、排ガスが通過可能なスクラップ保持扉上
のい回目に装入されたスクラップが緩衝材の働きをな
し、スクラップ装入時のスクラップ保持扉にかかる衝撃
力が小さくなるため、曲げモーメントが小さくなり、個
々のスクラップ保持扉の重量が減少できるとともに、該
衝撃受け扉の直下には該衝撃受け扉を開放位置に移動さ
せるための隙間が必要でなくなり、予熱塔高さを低くお
さえ、建設費を低くおさえることができる。
【0026】さらに、予熱塔上部からの2回目のスクラ
ップ装入時には、該衝撃受け扉を開方向に移動したまま
とすることで、該衝撃受け扉には、さほど耐熱性が必要
でなく、曲げ強度を大きくすることは容易である。
【0027】予熱済みのスクラップを予熱槽から溶解炉
まで移送することなく溶解炉に装入することができ、さ
らにスクラップを溶解炉に装入する際に溶解炉炉蓋を開
ける必要がないため、白煙、悪臭の吹き上がりを低減す
ることができる。炉殻の高さを低くでき、上部電極の炉
内への挿入長さを短縮できることから、電極の損耗量及
び切損頻度を低くおさえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の炉体断面図であり、(a)は衝撃受け
扉を閉め、衝撃受け扉でスクラップを保持した状態を示
し、(b)はスクラップ保持扉にスクラップを供給した
状態を示す図である。
【図2】図1のA―A面で切断し、スクラップを取り除
いた状態を示す横断面図である。
【図3】図1のB―B面で切断し、スクラップを取り除
いた状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 炉蓋 2 スクラップ予熱塔 3 上部電極 4 スクラップ保持扉 5 排ガスダクト 6 衝撃受け扉 7 スクラップ装入扉 8 スクラップ 9 炉殻 10 炉底電極 11 耐火物
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−309789(JP,A) 特開 平5−34077(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 13/00 F27D 3/10 F27D 17/00 101

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使用
    される溶解炉において、炉蓋上方に一つまたは複数の筒
    状スクラップ予熱塔を設け、予熱塔下部には各別に開閉
    自在で排ガスが通過可能なスクラップ保持扉を設け、さ
    らに該スクラップ保持扉の上方に各別に開閉自在で排ガ
    スが通過不可能な衝撃受け扉を設け、装入されたスクラ
    ップは、一旦該衝撃受け扉で受け、その後スクラップ保
    持扉に一旦ためられて、炉内に供給される如くなしたこ
    とを特徴とするスクラップ予熱塔を有する溶解炉。
JP06268167A 1994-10-07 1994-10-07 スクラップ予熱塔を有する溶解炉 Expired - Fee Related JP3101900B2 (ja)

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