JP3106042B2 - How to preheat scrap - Google Patents
How to preheat scrapInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスクラップの予熱方法に
関する。更に詳述すると、本発明は溶銑に鋼スクラップ
を投入して溶鋼を得る場合のスクラップの予熱方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preheating scrap. More specifically, the present invention relates to a method for preheating scrap in a case where molten steel is obtained by putting steel scrap into molten iron.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、鋼スクラップ(以下、単にスクラ
ップと呼ぶ)が増加する傾向にあることから、このスク
ラップを製鋼工程において転炉に移す前の溶銑内に投入
し、再生することが要求されている。そこで、従来は、
例えば、図8に示すように、あらかじめ溶銑の温度近く
まで加熱された溶銑鍋(これを赤熱した状態から赤鍋と
も言う)101にスクラップ102を敷き詰め、溶銑鍋
101の輻射熱でスクラップ102を予熱し、その後溶
銑を流し込むようにしている。あるいは、転炉103に
スクラップシュート104から冷たいスクラップ102
を投入した後に溶銑を流し込むようにしている。そし
て、この溶銑とスクラップ102を転炉103に移して
から酸素吹きを行うようにしている。転炉103内では
高温の銑鉄に酸素が吹き込まれ、銑鉄中の炭素と発熱反
応させると共に脱炭して鋼を製造するようにしている。
このとき、スクラップには炭素分が銑鉄より含まれてい
ないため、この分を別個に補給し投入したスクラップを
溶かすための熱を補償する必要がある。したがって、ス
クラップの比率を高めると炭素の投入量を増やしたり、
他の増熱剤を投入して熱補償する必要がある。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a tendency to increase the amount of steel scrap (hereinafter, simply referred to as scrap). Therefore, it is required to put this scrap into hot metal before being transferred to a converter in a steelmaking process and to recycle the scrap. ing. So, conventionally,
For example, as shown in FIG. 8, a scrap 102 is spread over a hot metal pot 101 (which is also referred to as a red pot from a state in which the hot metal is red-heated) heated to near the temperature of the hot metal in advance, and the scrap 102 is preheated by the radiant heat of the hot metal pot 101. Then, hot metal is poured. Alternatively, a cold scrap 102 is transferred from a scrap chute 104 to a converter 103.
After pouring the hot metal, the hot metal is poured. Then, the molten iron and the scrap 102 are transferred to the converter 103 and then oxygen is blown. In the converter 103, oxygen is blown into the high-temperature pig iron to cause an exothermic reaction with carbon in the pig iron and to remove carbon to produce steel.
At this time, since the scrap contains no carbon content than the pig iron, it is necessary to replenish this amount separately and compensate for the heat for melting the injected scrap. Therefore, increasing the percentage of scrap will increase carbon input,
It is necessary to add another heating agent to compensate for the heat.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱補償
のために添加される炭素源はできるだけ不純物の含有が
少ないものが用いられるため高価となる。このため、炭
素の添加量はできるだけ少なくすることが望まれる。ま
た、熱補償に十分な炭素が添加されずにスクラップの量
が増えると、転炉の中の熱を奪って溶けるため、発生熱
量よりもスクラップによって奪われる熱量が多くなり転
炉としての機能を果たさなくなってしまう虞がある。こ
のため、スクラップの投入量は自ずと制限を受けてしま
う。However, the carbon source added for thermal compensation is expensive because it contains as little impurities as possible. For this reason, it is desired that the amount of carbon added be as small as possible. Also, if the amount of scrap increases without adding enough carbon for heat compensation, the heat inside the converter is taken away and melted, so the amount of heat taken away by the scrap is greater than the amount of generated heat and the function as a converter is increased. There is a possibility that it will not work. For this reason, the amount of scrap input is naturally limited.
【0004】本発明は、熱補償のための炭素を削減でき
かつ精錬時間を短縮できるスクラップの予熱方法を提供
することを目的とする。[0004] It is an object of the present invention to provide a method for preheating scrap which can reduce carbon for thermal compensation and can shorten refining time.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載のスクラップの予熱方法は、燃焼用空
気の供給と燃焼ガスの排出とを蓄熱体を通して交互に行
い燃焼ガスの温度に近い高温の燃焼用空気によって一対
のバーナを短時間に交互に燃焼させる蓄熱型バーナシス
テムを少なくとも1システム以上備える蓋を用意し、該
蓋でスクラップを収容するバケットシュートの開口部を
塞いで前記バケットシュートとの間で実 質的に密閉され
た空間を形成し、前記密閉された空間内で前記一対のバ
ーナの一方を燃焼させる間に他方のバーナから前記蓄熱
体を経て燃焼ガスを排気させる前記交互燃焼を短時間の
周期で行って均一な温度分布の雰囲気を形成して前記バ
ケットシュート内のスクラップを予熱するするようにし
ている。In order to achieve the above object, a method for preheating scrap according to the first aspect of the present invention provides a method for preheating a scrap.
The supply of air and the emission of combustion gas are alternately performed through the heat storage.
High temperature combustion air close to the temperature of the combustion gas
Storage burner system that burns different burners alternately in a short time
A lid having at least one system
Use the lid to open the bucket chute opening
It is substantive sealed between closed by said bucket chute
To form a closed space, and within the closed space, the pair of buses.
Heat storage from the other burner while burning one of the burners
The alternating combustion that exhausts the combustion gas through the body for a short time
Periodically to form an atmosphere with a uniform temperature distribution,
The scrap inside the ket chute is preheated .
【0006】また、請求項2記載のスクラップの予熱方
法は、燃焼用空気の供給と燃焼ガスの排出とを蓄熱体を
通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温の燃焼用空
気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼させる蓄
熱型バーナシステムを少なくとも1システム以上備える
蓋を用意し、該蓋でスクラップを収容するスクラップ容
器の口を塞いで前記スクラップ容器との間で実質的に密
閉された空間を形成し、前記密閉された空間内で前記一
対のバーナの一方を燃焼させる間に他方のバーナから前
記蓄熱体を経て燃焼ガスを排気させる前記交互燃焼を短
時間の周期で行って均一な温度分布の雰囲気を形成して
前記スクラップ容器内のスクラップを予熱するようにし
ている。 Further, a method for preheating scrap according to claim 2 is provided.
The law uses heat storage to supply combustion air and discharge combustion gases.
High temperature combustion air close to the temperature of the combustion gas
Storage in which a pair of burners alternately burn in a short time
At least one thermal burner system
Scrap container for preparing a lid and storing scraps with the lid
Close the mouth of the container to substantially close the scrap container.
Form a closed space, and within the enclosed space,
Forward from the other burner while burning one of the pair of burners
The alternate combustion in which the combustion gas is exhausted through the heat storage body is shortened.
Perform at regular intervals of time to form an atmosphere with a uniform temperature distribution
Pre-heat the scrap in the scrap container
ing.
【0007】また、請求項3記載のスクラップの予熱方
法は、燃焼用空気の供給と燃焼ガスの排出とを蓄熱体を
通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温の燃焼用空
気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼させる蓄
熱型バーナシステムを少なくとも1システム以上備える
蓋を用意し、該蓋であらかじめスクラップを敷き詰めた
加熱前の取鍋の口を塞いで前記取鍋との間で実質的に密
閉された空間を形成し、前記密閉された空間内で前記一
対のバーナの一方を燃焼させる間に他方のバーナから前
記蓄熱体を経て燃焼ガスを排気させる前記交互燃焼を短
時間の周期で行って均一な温度分布の雰囲気を形成して
前記取鍋の加熱と同時に前記スクラップの予熱を行うよ
うにしている。 A method for preheating scrap according to claim 3 is provided.
The law uses heat storage to supply combustion air and discharge combustion gases.
High temperature combustion air close to the temperature of the combustion gas
Storage in which a pair of burners alternately burn in a short time
At least one thermal burner system
Prepare a lid, spread the scraps in advance with the lid
Close the ladle before heating and close the ladle substantially with the ladle.
Form a closed space, and within the enclosed space,
Forward from the other burner while burning one of the pair of burners
The alternate combustion in which the combustion gas is exhausted through the heat storage body is shortened.
Perform at regular intervals of time to form an atmosphere with a uniform temperature distribution
Pre-heating the scrap simultaneously with heating the ladle
I'm trying.
【0008】ここで、前記蓋は前記密閉空間の上面と側
面の1つとを塞ぐL形を成し、前記一対のバーナを前記
上面と前記側面にそれぞれ配置したものであること、ま
た前記蓋には前記密閉空間内へ突出し前記一対のバーナ
間の前記密閉空間を部分的に仕切る仕切壁を設け、前記
一対のバーナを交互に燃焼させるときに前記仕切壁を 迂
回して燃焼停止中のバーナの蓄熱体から排気されるよう
にすることが好ましい。 更には、蓄熱型バーナシステム
は蓋に装備する場合ばかりではなく、請求項5のスクラ
ップの予熱方法のように、燃焼用空気の供給と燃焼ガス
の排出とを蓄熱体を通して交互に行い燃焼ガスの温度に
近い高温の燃焼用空気によって一対のバーナを短時間に
交互に燃焼させる蓄熱型バーナシステムを少なくとも1
システム以上両側壁に対向配置して備えるスクラップ容
器を用意し、該スクラップ容器内にスクラップを収容す
ると共に該スクラップ容器の口を蓋で塞いで当該スクラ
ップ容器と前記蓋との間で実質的に密閉された空間を形
成し、前記密閉された空間内で前記一対のバーナの一方
を燃焼させる間に他方のバーナから前記蓄熱体を経て燃
焼ガスを排気させる前記交互燃焼を短時間の周期で行っ
て均一な温度分布の雰囲気を形成して前記スクラップ容
器内のスクラップを予熱するようにしていも良い。 [0008] Here, the lid is located on the upper surface and side of the closed space.
Form an L-shape that closes one of the surfaces, and
Being arranged on the upper surface and the side surface, respectively.
The lid has a pair of burners projecting into the closed space.
Providing a partition wall that partially partitions the enclosed space between,
When the pair of burners are fired alternately, the partition wall is bypassed.
Turn the burner so that it is exhausted from the regenerator
Is preferable. Furthermore, a heat storage type burner system
The scrubber according to claim 5 is not only used in the case of mounting on the lid.
The supply of combustion air and the combustion gas
Alternately through the regenerator to reduce the temperature of the combustion gas.
Nearly high-temperature combustion air enables a pair of burners in a short time
At least one regenerative burner system with alternating combustion
Scrap container provided opposite to the system and on both side walls
Prepare a container and store the scrap in the scrap container
And cover the scrap container with a lid,
Form a substantially sealed space between the top container and the lid.
One of the pair of burners in the enclosed space.
While burning the fuel from the other burner via the regenerator
The alternate combustion for exhausting the combustion gas is performed in a short cycle.
To form an atmosphere with a uniform temperature distribution and
The scrap in the vessel may be preheated.
【0009】[0009]
【作用】したがって、加熱前の取鍋あるいはスクラップ
を収容するバケットシュートやスクラップ容器のいずれ
か若しくはその他の容器を蓋で塞ぐことによって形成さ
れる密閉空間内にスクラップを収容し、蓋あるいはバケ
ットシュートやスクラップ容器に装備された蓄熱型バー
ナシステムの燃焼によって得られた高温火炎の輻射熱と
燃焼ガスの流動によってスクラップを温める。スクラッ
プと熱交換した後の燃焼ガスは燃焼停止中のバーナ側の
蓄熱体を通って排気される際に、その顕熱が蓄熱体に回
収される。そして、蓄熱体に回収された熱は直接熱交換
によって極めて高い熱交換効率で燃焼用空気の予熱に使
われて再び炉内へ戻される。このときの燃焼用空気の温
度は、排気される燃焼ガスの温度に近い高温とできるの
で、これに更に燃料の燃焼による熱を加えて炉内温度を
急速に昇温させかつ高温火炎が得られる。また、短時間
に交互燃焼させる場合、火炎位置が頻繁に移り変わるた
め密閉空間内での温度分布がより均一化され、一部のス
クラップが加熱され過ぎることなくスクラップ全体が均
一に加熱される。Therefore, the scrap is accommodated in a closed space formed by closing any one of the bucket chute and the scrap container or the other container for storing the ladle or the scrap before the heating with the lid, and the lid or the bucket chute. The scrap is heated by the radiant heat of the high-temperature flame obtained by the combustion of the regenerative burner system mounted on the scrap container and the flow of the combustion gas. When the combustion gas that has exchanged heat with the scrap is exhausted through the regenerator on the burner side during which combustion is stopped, the sensible heat is recovered by the regenerator. Then, the heat recovered in the heat storage body is used for preheating the combustion air with extremely high heat exchange efficiency by direct heat exchange, and is returned to the furnace again. Since the temperature of the combustion air at this time can be set to a high temperature close to the temperature of the exhaust gas to be exhausted, heat from combustion of the fuel is further added to the temperature to rapidly raise the furnace temperature and obtain a high-temperature flame. . Further, in the case of alternately burning in a short time, the flame position changes frequently, so that the temperature distribution in the closed space is made more uniform, and the entire scrap is uniformly heated without overheating a part of the scrap.
【0010】ここで、請求項6の発明の場合、密閉空間
内へ突出する仕切壁によって密閉空間がスクラップが積
み上げられた部分を除いて仕切られるため、対を成すバ
ーナ間で燃焼ガスがショートパスを招くことなく確実に
仕切壁を越えて迂回してスクラップの間を通過して反対
側のバーナの蓄熱体から排気される。Here, in the case of the invention of claim 6, since the sealed space is partitioned by a partition wall protruding into the sealed space except for the portion where the scraps are stacked, the combustion gas is short-passed between the paired burners. Without being caused, the air is reliably bypassed over the partition wall, passes between the scraps, and is exhausted from the heat storage body of the burner on the opposite side.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。尚、本実施例においては密閉空
間を構成する取鍋あるいはバケットシュートなどの構造
そのものは特に重要でないのでその詳細な説明は省略す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of the present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. In the present embodiment, the structure itself, such as a ladle or a bucket chute, which constitutes the closed space is not particularly important, and a detailed description thereof will be omitted.
【0012】図1に本発明のスクラップの予熱方法の一
例を概念図で示す。このスクラップ予熱方法は、バケッ
トシュート1の開口部を蓄熱型バーナシステム4を装備
した蓋3で塞ぎ、交互燃焼させることによって行われ
る。蓄熱型バーナシステム4を構成する一対のバーナ
5,6は、バケットシュート1の上面と正面に形成され
た開口部を塞いでバケットシュート1との間で実質的に
密閉された空間2を形成するL形の蓋3に装備されてい
る。具体的には1つの蓄熱型バーナシステム4を構成す
る一方のバーナ5が蓋3の上面に、他方のバーナ6が蓋
3の正面に取り付けられている。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a method for preheating scrap according to the present invention. This scrap preheating method is performed by closing the opening of the bucket chute 1 with a lid 3 equipped with a regenerative burner system 4 and alternately burning. A pair of burners 5 and 6 constituting the heat storage type burner system 4 close an opening formed in the upper surface and the front surface of the bucket chute 1 to form a substantially sealed space 2 with the bucket chute 1. It is equipped on the L-shaped lid 3. Specifically, one burner 5 constituting one regenerative burner system 4 is attached to the upper surface of the lid 3, and the other burner 6 is attached to the front of the lid 3.
【0013】また、バケットシュート1を塞ぐ蓋3に
は、密閉空間2内における燃焼ガス17の動き(撹拌
性)をより好ましいものとするための工夫が必要に応じ
て施される。例えば、図2に示すように、蓋3の中央
に、密閉空間2内に突出して対を成すバーナ5,6の間
を部分的に仕切る仕切壁18が設けられている。この仕
切壁18はスクラップWが積み上げられた部分よりも上
部の空間を完全に仕切り、仕切壁18を挟んで配置され
た一対のバーナ5,6間で燃焼ガス17がショートパス
するのを防いでいる。この場合、仕切壁18を越えるよ
うに燃焼ガス17が迂回して仕切壁18の反対側のバー
ナから排気されるので、スクラップWの間を通過するよ
うに流れる。尚、仕切壁18は蓋3と同様の耐火物によ
って一体的に形成されている。The lid 3 for closing the bucket chute 1 is provided with a device as necessary to make the movement (agitating property) of the combustion gas 17 in the closed space 2 more preferable. For example, as shown in FIG. 2, a partition wall 18 that protrudes into the closed space 2 and partially partitions between a pair of burners 5 and 6 is provided at the center of the lid 3. The partition wall 18 completely partitions the space above the portion where the scrap W is stacked, and prevents the combustion gas 17 from being short-passed between the pair of burners 5 and 6 disposed across the partition wall 18. I have. In this case, the combustion gas 17 bypasses the partition wall 18 and is exhausted from the burner on the opposite side of the partition wall 18, so that it flows so as to pass between the scraps W. Note that the partition wall 18 is integrally formed of the same refractory material as the lid 3.
【0014】また、蓋3との間で密閉空間2を構成する
ものとしては、上述のバケットシュート1に特に限定さ
れず、図3に示すようなスクラップ容器21を採用する
ことも可能である。この場合、スクラップ容器21の両
側壁の底部付近に少なくとも一対のバーナ5,6が対向
させて配置され、その間で燃焼ガス17が流れるように
設けられている。このときの蓋3には蓄熱型バーナシス
テムが装備されていない。The structure of the closed space 2 between the lid 3 and the lid 3 is not particularly limited to the above-described bucket chute 1, and a scrap container 21 as shown in FIG. 3 may be employed. In this case, at least a pair of burners 5 and 6 are arranged near the bottom of both side walls of the scrap container 21 so as to face each other, and the combustion gas 17 is provided between them. At this time, the lid 3 is not equipped with a regenerative burner system.
【0015】更に、図4に示すように、一面だけが開口
されたスクラップ容器31に対し、蓄熱型バーナシステ
ム4を装備した蓋3を被せて密閉空間2を構成するよう
にしても良い。この場合の蓋3には、一対のバーナ5,
6の間に密閉空間2内へ突出する仕切壁32が設けら
れ、仕切壁32を迂回するようにして燃焼ガス17が流
れるように設けられている。このため、スクラップ容器
31内に収容されたスクラップWの中を燃焼ガス17が
確実に通過する。Further, as shown in FIG. 4, a closed space 2 may be formed by covering a scrap container 31 having only one surface opened with a lid 3 equipped with a heat storage type burner system 4. In this case, the lid 3 has a pair of burners 5,
A partition wall 32 protruding into the closed space 2 is provided between the fuel cells 6, and the combustion gas 17 is provided so as to flow around the partition wall 32. Therefore, the combustion gas 17 passes through the scrap W stored in the scrap container 31 without fail.
【0016】前述の蓋3あるいはスクラップ容器31な
どに装備される蓄熱型バーナシステム4はその構造及び
燃焼方式に特に限定を受けるものではないが、例えば図
5に示すように、蓄熱体7を内蔵したダクト14をバー
ナボディ13に連結して蓄熱体7とバーナ5,6とを一
体化したものを2基組合せて交互に燃焼させ、燃焼させ
ていない停止中のバーナ及び蓄熱体を通して排ガスを排
出し得るように設けたものが本実施例では使用されてい
る。2基のバーナ5,6のそれぞれの蓄熱体7,7に対
し燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給系8と燃焼ガス
を排出する燃焼ガス排気系9とを四方弁10の介在によ
って選択的に接続可能とし、一方のバーナ5(あるいは
6)には蓄熱体7を通して燃焼用空気の供給を図る一
方、他方のバーナ6(あるいは5)からは蓄熱体7を通
して燃焼ガスの排出を図るように設けられている。燃焼
用空気は例えば押し込みファン16等によって供給さ
れ、燃焼排ガスは例えば図示していない誘引ファンなど
の排気手段によって蓋3とバケットシュート1などとで
構成される密閉空間2から吸引され大気中に排出され
る。また、燃料供給系11は、例えば三方弁12を介し
ていずれか一方のバーナ5,6に選択的に交互に接続さ
れ燃料を供給する。燃料ノズル15は、例えばバーナボ
ディ13のバーナスロート部分に埋設されて噴射口のみ
がバーナスロートの内周面に開口され、内側を燃焼ガス
が通過する際にこれにさらされないように設けられてい
る。The heat storage type burner system 4 mounted on the above-mentioned lid 3 or the scrap container 31 is not particularly limited in its structure and combustion system. For example, as shown in FIG. The burned duct 14 is connected to the burner body 13 and two heat storage bodies 7 and the burners 5 and 6 are combined and alternately burned, and the exhaust gas is discharged through the stopped burner and the heat storage body that are not burning. What is provided in this embodiment is used in this embodiment. A combustion air supply system 8 for supplying combustion air to the regenerators 7 of the two burners 5 and 6 and a combustion gas exhaust system 9 for discharging combustion gas are selectively provided by a four-way valve 10. So that one burner 5 (or 6) is supplied with combustion air through the heat storage 7 while the other burner 6 (or 5) is configured to discharge combustion gas through the heat storage 7. Is provided. The combustion air is supplied by, for example, a pushing fan 16 or the like, and the combustion exhaust gas is sucked from an enclosed space 2 formed by a lid 3 and a bucket chute 1 by an exhaust means such as an induction fan (not shown) and discharged into the atmosphere. Is done. Further, the fuel supply system 11 is selectively and alternately connected to one of the burners 5, 6 via a three-way valve 12, for example, to supply fuel. The fuel nozzle 15 is, for example, buried in a burner throat portion of the burner body 13 and has only an injection port opened on the inner peripheral surface of the burner throat, and is provided so as not to be exposed to the combustion gas when passing through the inside. .
【0017】また、蓄熱体7,7としては、比較的圧力
損失が低い割に熱容量が大きく耐久性の高い材料、例え
ばムライトやコージライトなどのセラミックスで成形さ
れたハニカム形状のセル孔を多数有する筒体の使用が好
ましい。この場合、燃焼ガスから熱を回収する際にガス
が酸露点温度以下に低下してもセラミックス内に燃料中
のイオウ分やその化学変化物質が捕捉され、下流の排気
系のダクトなどを低温腐食させることがない。勿論、特
にこれに限定されるものではなくセラミックボールやナ
ゲットなどの他の材料あるいは構造から成る蓄熱体を使
用しても良い。The heat storage bodies 7 have a large number of honeycomb-shaped cell holes formed of a material having a large heat capacity and a high durability, for example, ceramics such as mullite and cordierite, while having a relatively low pressure loss. The use of a cylinder is preferred. In this case, even if the gas drops below the acid dew point when recovering heat from the combustion gas, the sulfur content in the fuel and its chemically changed substances are trapped in the ceramics, and the low-temperature exhaust duct and other parts are corroded at low temperatures. I will not let you. Of course, the present invention is not particularly limited to this, and a heat storage body made of another material or structure such as a ceramic ball or a nugget may be used.
【0018】以上のように構成された蓄熱型バーナシス
テム4を備えた密閉空間2を利用してスクラップWの予
熱を行う場合を、図1のスクラップシュートを用いた例
を挙げて説明する。A case where the scrap W is preheated using the closed space 2 provided with the heat storage type burner system 4 configured as described above will be described with reference to an example using the scrap chute shown in FIG.
【0019】まず、蓄熱型バーナシステム4を備えた蓋
3でバケットシュート1の上方および正面の開口部を塞
ぐ。そして、バケットシュート1と蓋3とで密閉空間2
を形成する。蓄熱型バーナシステム4を構成する一方の
バーナ例えばバーナ5を燃焼させると同時に燃焼させて
いない他方のバーナ6のバーナスロートから燃焼ガス1
7を抜き出し、蓄熱体7を通過させて燃焼ガス排気系9
から排気する。即ち、他方のバーナ6は四方弁10の切
替えによって燃焼ガス排気系9と接続されかつ燃料供給
が三方弁12で閉じられているため、燃焼は行われず燃
焼ガスの排出路として利用される。バケットシュート1
の内張り耐火物は火炎及び燃焼ガス17の輻射熱によっ
て加熱される。ここで、バーナ5に供給される燃焼用空
気は蓄熱体7との直接接触によって予熱されてからバー
ナボディ13内に供給されるため排ガス温度に近い高温
(1000℃前後)である。したがって、燃料ノズル1
5から噴射された燃料と混合されたとき、少ない燃料で
も安定燃焼しスクラップWを予熱するに十分な高温の燃
焼ガスが得られる。また、必要がある場合には、十分な
燃料を噴射することによって酸素富化バーナ程度以上の
高温火炎も容易に得られる。しかも、燃焼量の増減に伴
って燃焼用空気の温度も即座に変化するので燃焼ガスの
温度調整の応答性が良い。したがって、密閉空間2の雰
囲気温度を急速にスクラップWの予熱に適した温度まで
昇温させ得る。尚、燃焼と排気の切替えは例えば10秒
〜2分間隔、好ましくは約1分以内、最も好ましくは1
0〜40秒程度の極めて短い間隔で行われる。また、蓄
熱体7を経由して排出される燃焼ガスが所定の温度例え
ば200℃程度となったときに切替は行われる。この場
合、火炎位置が頻繁に移り変わるために密閉空間2での
雰囲気温度をより均一化でき、加熱むらが少なくなって
一部のスクラップWが加熱され過ぎることなくスクラッ
プ全体が均一に加熱される。First, the upper opening and the front opening of the bucket chute 1 are closed by the lid 3 having the heat storage type burner system 4. Then, a closed space 2 is formed by the bucket chute 1 and the lid 3.
To form Combustion gas 1 flows from the burner throat of one burner constituting the heat storage type burner system 4, for example, the burner 5 which is not burning at the same time as burning the burner 5.
7 is extracted and passed through the regenerator 7 so that the combustion gas exhaust system 9
Exhaust from That is, the other burner 6 is connected to the combustion gas exhaust system 9 by switching the four-way valve 10 and the fuel supply is closed by the three-way valve 12, so that combustion is not performed and the burner 6 is used as a discharge path of the combustion gas. Bucket chute 1
Is heated by the flame and the radiant heat of the combustion gas 17. Here, the combustion air supplied to the burner 5 is preheated by direct contact with the regenerator 7 and then supplied into the burner body 13 and has a high temperature (about 1000 ° C.) close to the exhaust gas temperature. Therefore, the fuel nozzle 1
When mixed with the fuel injected from No. 5, a combustion gas having a high temperature sufficient to stably burn even with a small amount of fuel and to preheat the scrap W is obtained. If necessary, a high-temperature flame higher than that of an oxygen-enriched burner can be easily obtained by injecting a sufficient amount of fuel. In addition, the temperature of the combustion air changes instantaneously as the amount of combustion increases or decreases, so that the responsiveness of adjusting the temperature of the combustion gas is good. Therefore, the ambient temperature of the closed space 2 can be rapidly raised to a temperature suitable for preheating the scrap W. Switching between combustion and exhaust is performed, for example, at intervals of 10 seconds to 2 minutes, preferably within about 1 minute, and most preferably 1 minute.
It is performed at extremely short intervals of about 0 to 40 seconds. Further, the switching is performed when the combustion gas discharged through the heat storage unit 7 reaches a predetermined temperature, for example, about 200 ° C. In this case, since the flame position changes frequently, the atmosphere temperature in the closed space 2 can be made more uniform, and the uneven heating is reduced, so that the entire scrap is uniformly heated without overheating some of the scrap W.
【0020】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図6に示すように、加熱前の取鍋41内に
スクラップWをあらかじめ敷き詰め、その状態で取鍋4
1の口を蓋3で塞いで取鍋内を密閉空間2とする。そし
て、取鍋41内へ燃焼ガス17を噴き込むことにより、
取鍋41を加熱するのと同時にスクラップWによって取
鍋41の内張り耐火物から放射される輻射熱をスクラッ
プWの予熱に利用し、またスクラップWから放射される
輻射熱で内張り耐火物が加熱されるようにすることも可
能である。ここで、蓋3には仕切壁42が設けられ、該
仕切壁42を迂回して燃焼ガス17が排気されるように
設けられている。この場合加熱効率が良くなる。The above embodiment is one preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, a scrap W is spread in advance in a ladle 41 before heating, and in that state,
The opening of the ladle is closed space 2 by closing the mouth 1 with the lid 3. Then, by injecting the combustion gas 17 into the ladle 41,
At the same time as the ladle 41 is heated, the radiant heat radiated from the refractory lining of the ladle 41 by the scrap W is used for preheating the scrap W, and the lining refractory is heated by the radiant heat radiated from the scrap W. It is also possible to Here, the lid 3 is provided with a partition wall 42, and is provided so as to bypass the partition wall 42 and exhaust the combustion gas 17. In this case, the heating efficiency is improved.
【0021】また、蓄熱型バーナシステム4は、図5に
示す交互燃焼方式のものに特に限定されず、排ガスと燃
焼用空気の蓄熱体に対する流れを相対的に切り替えるこ
とによって定まったバーナを燃焼し続けさせるようにし
たものでも良い。例えば、図7に示すように、燃焼する
バーナ51を一定とし、蓄熱体52を排気系53と燃焼
用空気供給系54との間で回転させることによって、蓄
熱体52に対する燃焼ガス及び燃焼用空気の流れを相対
的に切り替えるようにしても良い。即ち、この蓄熱型バ
ーナシステム4の場合、1つのバーナ51と、1つの排
気用ポート55と、バーナ51に燃焼用空気を供給する
燃焼用空気供給系(ダクト)54と、排気用ポート55
と連結されて内の燃焼排ガスを抜き出して大気中などに
排気する排気系(ダクト)53と、燃焼用空気供給系5
4と排気系53とに跨って配置される回転型蓄熱体52
とで構成されている。ここで、排気用ポート55は、例
えば蓋3あるいはバケットシュートやスクラップ容器2
1などの壁面に穿孔されたバーナ取付用の孔あるいはそ
れに装着される耐火物の筒等によって構成されている。
回転型蓄熱体52は、円盤状を成し、その中心に配置さ
れた回転軸56を中心に2室57a,57bに区画され
た耐熱性金属等からなるケーシング58内で回転するよ
うに設けられている。したがって、蓄熱体52は排気系
53に接続された室57bにおいて排出される燃焼ガス
によってほぼ同じ位の温度まで加熱されてから燃焼用空
気供給系54に接続された室57a側に移って燃焼用空
気と接触し、燃焼用空気を燃焼排ガスより僅かに低い温
度まで加熱する。The regenerative burner system 4 is not particularly limited to the alternating combustion type shown in FIG. 5, but burns a burner determined by relatively switching the flow of exhaust gas and combustion air to the regenerator. It may be one that is made to continue. For example, as shown in FIG. 7, the combustion gas and the combustion air for the heat storage 52 are controlled by rotating the heat storage 52 between the exhaust system 53 and the combustion air supply system 54 while keeping the burner 51 burning constant. May be switched relatively. That is, in the case of the regenerative burner system 4, one burner 51, one exhaust port 55, a combustion air supply system (duct) 54 for supplying combustion air to the burner 51, and an exhaust port 55
An exhaust system (duct) 53 which is connected to the exhaust system and extracts exhaust gas therein and exhausts the exhaust gas into the atmosphere or the like;
Rotary heat storage element 52 disposed over the fuel cell 4 and the exhaust system 53
It is composed of Here, the exhaust port 55 is, for example, the lid 3 or the bucket chute or the scrap container 2.
1 and the like, and is constituted by a burner mounting hole drilled in a wall surface of the wall 1 or a refractory tube attached to the hole.
The rotary heat storage element 52 has a disk shape, and is provided so as to rotate in a casing 58 made of a heat-resistant metal or the like partitioned into two chambers 57a and 57b around a rotary shaft 56 disposed at the center thereof. ing. Therefore, the heat storage body 52 is heated to almost the same temperature by the combustion gas discharged in the chamber 57b connected to the exhaust system 53, and then moves to the chamber 57a side connected to the combustion air supply system 54 to be used for combustion. It comes into contact with air and heats the combustion air to a temperature slightly lower than the flue gas.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のスクラップ予熱方法によると、予め溶銑の温度近くま
で加熱された溶銑鍋や専用のスクラップ炉などを準備し
なくとも、スクラップを転炉まで運搬して投入するのに
使われる既存のバケットシュートやスクラップ容器ある
いは取鍋を利用してスクラップの加熱に適した密閉空間
を形成しスクラップの予熱を実施し得る。しかも、スク
ラップの加熱に使用された後の燃焼ガスは蓄熱体を通っ
て排気される際にその顕熱が蓄熱体によって回収され、
再び燃焼用空気の予熱に使用されて密閉空間内へ投入さ
れるため、高温でかつ高流速の火炎が得られ伝熱効率が
良く、スクラップを短時間で所定予熱温度まで昇温させ
得る。また、短時間に交互燃焼させるため、火炎位置が
頻繁に移り変わり密閉空間内での温度分布がより均一化
されることから、一部のスクラップが加熱され過ぎるこ
となくスクラップ全体を均一に加熱できる。 As is apparent from the above description , according to the scrap preheating method of the present invention, the temperature of the hot metal is brought close to the temperature of the hot metal in advance.
Prepare the hot metal pot heated in
At least to transport scrap to the converter
There are existing bucket chutes and scrap containers used
Closed space suitable for heating scrap using ladle
And preheating of the scrap can be performed. Moreover,
After being used to heat the wrap, the combustion gases pass through the regenerator.
When exhausted, the sensible heat is collected by the heat storage,
It is used again for preheating the combustion air and thrown into the enclosed space.
As a result, a high-temperature, high-velocity flame is obtained,
Well, the scrap is heated up to the specified preheating temperature in a short time.
obtain. In addition, the flame position is set to alternately burn in a short time.
Frequent changes and more uniform temperature distribution in enclosed space
May cause some scrap to be overheated.
The entire scrap can be heated uniformly.
【0023】また、請求項4の発明の場合、一対のバー
ナ間での燃焼ガスの流動が、密閉空間を最長で横切るよ
うに経路を形成するため、スクラップの全体が加熱され
予熱 のばらつきが少なくなる。 Further, in the case of the invention of claim 4, a pair of bars are provided.
The flow of combustion gas between the nozzles crosses the enclosed space at the longest.
The entire scrap is heated to form a path
Preheating variation is reduced.
【0024】また、請求項6の発明の場合、密閉空間内
へ突出する仕切壁によって密閉空間がスクラップが積み
上げられた部分を除いて仕切られるため、対を成すバー
ナ間で燃焼ガスがショートパスを招くことなく確実に仕
切壁を越えて迂回してスクラップの間を通過して反対側
のバーナの蓄熱体から排気されるので、密閉空間に収容
されたスクラップの間を燃焼ガスが確実に通過して均一
に加熱できる。 Further , in the case of the invention of claim 6, in the closed space.
Enclosed space is piled up by scrap
Bars that are paired because they are separated except for the raised part
The combustion gas can be reliably
Detour over the cut wall, pass between scraps and on the other side
It is exhausted from the heat storage body of the burner, so it is stored in a closed space
Ensures that the combustion gas passes between the scraps
Can be heated.
【図1】バケットシュートを用いた本発明のスクラップ
の予熱方法の一実施例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a method for preheating scrap according to the present invention using a bucket chute.
【図2】バケットシュートを用いた本発明のスクラップ
の予熱方法の他の実施例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual view showing another embodiment of the scrap preheating method of the present invention using a bucket chute.
【図3】スクラップ容器を用いた本発明のスクラップの
予熱方法の更に他の実施例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing still another embodiment of the scrap preheating method of the present invention using a scrap container.
【図4】スクラップ容器を用いた本発明のスクラップの
予熱方法の更に他の実施例を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing still another embodiment of the scrap preheating method of the present invention using a scrap container.
【図5】本発明に適用される蓄熱型バーナシステムの一
実施例を示す原理図である。FIG. 5 is a principle view showing one embodiment of a heat storage type burner system applied to the present invention.
【図6】取鍋を用いた本発明のスクラップの予熱方法の
更に他の実施例を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing still another embodiment of the scrap preheating method of the present invention using a ladle.
【図7】本発明に適用される蓄熱型バーナシステムの他
の実施例を示す原理図である。FIG. 7 is a principle view showing another embodiment of the heat storage type burner system applied to the present invention.
【図8】従来のスクラップの予熱方法の一例を示す概念
図である。FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of a conventional scrap preheating method.
1 バケットシュート 2 密閉空間 3 蓋 4 蓄熱型バーナシステム 5,6 バーナ 7 蓄熱体 18,32 仕切壁 21 蓄熱型バーナシステムを装備したスクラップ容器 31 スクラップ容器 41 取鍋 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bucket chute 2 Enclosed space 3 Lid 4 Thermal storage burner system 5, 6 Burner 7 Thermal storage 18, 32 Partition wall 21 Scrap container equipped with thermal storage burner system 31 Scrap container 41 Ladle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 博明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 栗原 博 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 良一 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目1番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 松尾 護 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目1番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 宮田 誠 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目1番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−27530(JP,A) 特開 昭61−15080(JP,A) 実開 平3−121309(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 13/00 C21C 5/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroaki Sato 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kurihara 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan (72) Inventor Ryoichi Tanaka 2-1-153 Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan In-house Furniture Industry Co., Ltd. (72) Inventor Mamoru Matsuo 2-1-153 Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Inside Furnace Industry Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Miyata 2-1-153 Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Japan Furnace Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-62-27530 (JP, A) JP-A Sho 61-15080 (JP, A) Japanese Utility Model Application 3-121309 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F27D 13/00 C21C 5/28
Claims (6)
蓄熱体を通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温のHigh temperature close to the temperature of the combustion gas is performed alternately through the heat storage
燃焼用空気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼Combustion air alternately burns a pair of burners in a short time
させる蓄熱型バーナシステムを少なくとも1システム以At least one regenerative burner system
上備える蓋を用意し、該蓋でスクラップを収容するバケPrepare a lid on top, and use the lid to store the scraps
ットシュートの開口部を塞いで前記バケットシュートとCover the opening of the bucket chute and
の間で実質的に密閉された空間を形成し、前記密閉されForm a substantially enclosed space between the sealed
た空間内で前記一対のバーナの一方を燃焼させる間に他While burning one of the pair of burners in the
方のバーナから前記蓄熱体を経て燃焼ガスを排気させるThe combustion gas from the burner through the heat storage
前記交互燃焼を短時間の周期で行って均一な温度分布のThe alternate combustion is performed in a short period of time to obtain a uniform temperature distribution.
雰囲気を形成して前記バケットシュート内のスクラップScrap in the bucket chute to form an atmosphere
を予熱することを特徴とするスクラップの予熱方法。A method of preheating scrap.
蓄熱体を通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温のHigh temperature close to the temperature of the combustion gas is performed alternately through the heat storage
燃焼用空気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼Combustion air alternately burns a pair of burners in a short time
させる蓄熱型バーナシステムを少なくとも1システム以At least one regenerative burner system
上備える蓋を用意し、該蓋でスクラップを収容するスクPrepare a lid provided on top, and use the lid to
ラップ容器の口を塞いで前記スクラップ容器との間で実Cover the mouth of the wrap container and carry out the
質的に密閉された空間を形成し、前記密閉された空間内Form a qualitatively closed space, and within the closed space
で前記一対のバーナの一方を燃焼させる間に他方のバーWhile burning one of the pair of burners, the other bar
ナから前記蓄熱体を経て燃焼ガスを排気させる前記交互The combustion gas is exhausted from the heat storage body through the heat storage
燃焼を短時間の周期で行って均一な温度分布の雰囲気をCombustion is performed in a short cycle to create an atmosphere with a uniform temperature distribution.
形成して前記スクラップ容器内のスクラップを予熱するForming and preheating scrap in said scrap container
ことを特徴とするスクラップの予熱方法。A method for preheating scrap.
蓄熱体を通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温のHigh temperature close to the temperature of the combustion gas is performed alternately through the heat storage
燃焼用空気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼Combustion air alternately burns a pair of burners in a short time
させる蓄熱型バーナシステムを少なくとも1システム以At least one regenerative burner system
上備える蓋を用意し、該蓋であらかじめスクラップを敷Prepare the upper lid and lay the scrap in advance with the lid
き詰めた加熱前の取鍋の口を塞いで前記取鍋との間で実Close the ladle before heating and tighten the ladle with the ladle.
質的に密閉された空間を形成し、前記密閉された空間内Form a qualitatively closed space, and within the closed space
で前記一対のバーナの一方を燃焼させる間に他方のバーWhile burning one of the pair of burners, the other bar
ナから前記蓄熱体を経て燃焼ガスを排気させる前記交互The combustion gas is exhausted from the heat storage body through the heat storage
燃焼を短時間の周期で行って均一な温度分布の雰囲気をCombustion is performed in a short cycle to create an atmosphere with a uniform temperature distribution.
形成して前記取鍋の加熱と同時に前記スクラップの予熱Forming and heating the ladle and preheating the scrap simultaneously
を行うことを特徴とするCharacterized by performing スクラップの予熱方法。How to preheat scrap.
つとを塞ぐL形を成し、前記一対のバーナを前記上面とForm an L-shape for closing the pair of burners, and
前記側面にそれぞれ配置したものであることを特徴とすCharacterized in that they are arranged on the side surfaces, respectively.
る請求項1記載のスクラップの予熱方法。The method for preheating scrap according to claim 1.
蓄熱体を通して交互に行い燃焼ガスの温度に近い高温のHigh temperature close to the temperature of the combustion gas is performed alternately through the heat storage
燃焼用空気によって一対のバーナを短時間に交互に燃焼Combustion air alternately burns a pair of burners in a short time
させる蓄熱型バーナシステムを少なくとも1システム以At least one regenerative burner system
上両側壁に対向配置して備えるスクラップ容器を用意Preparing scrap containers provided opposite to both upper side walls
し、該スクラップ容器内にスクラップを収容すると共にAnd the scrap is stored in the scrap container.
該スクラップ容器の口を蓋で塞いで当該スクラップ容器Cover the mouth of the scrap container with a lid, and
と前記蓋との間で実質的に密閉された空間を形成し、前Forming a substantially sealed space between the
記密閉された空間内で前記一対のバーナの一方を燃焼さBurning one of the pair of burners in an enclosed space
せる間に他方のバーナから前記蓄熱体を経て燃焼ガスをCombustion gas from the other burner through the heat storage
排気させる前記交互燃焼を短時間の周期で行って均一なThe alternating combustion to be exhausted is performed in a short cycle to obtain a uniform
温度分布の雰囲気を形成して前記スクラップ容器内のスAn atmosphere having a temperature distribution is formed to form a gas in the scrap container.
クラップを予熱することを特徴とするスクラップの予熱Scrap preheating characterized by preheating the scrap
方法。Method.
一対のバーナ間の前記密閉空間を部分的に仕切る仕切壁Partition wall that partially partitions the closed space between a pair of burners
を設け、前記一対のバーナを交互に燃焼させるときに前When burning the pair of burners alternately.
記仕切壁を迂回して燃焼停止中のバーナの蓄熱体から排Bypassing the partition wall and discharging from the heat storage body of the burner during which combustion is stopped
気されるようにしたことを特徴とする請求項1から5の6. The method according to claim 1, wherein
いずれかに記載のスクラップの予熱方法。The scrap preheating method according to any one of the above.
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JP28215093A JP3106042B2 (en) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | How to preheat scrap |
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