JP3333220B2 - 電気炉の炉体構造 - Google Patents
電気炉の炉体構造Info
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- JP3333220B2 JP3333220B2 JP30675391A JP30675391A JP3333220B2 JP 3333220 B2 JP3333220 B2 JP 3333220B2 JP 30675391 A JP30675391 A JP 30675391A JP 30675391 A JP30675391 A JP 30675391A JP 3333220 B2 JP3333220 B2 JP 3333220B2
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- 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
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気炉の炉体構造に係
り、特に直流、交流を問わずスクラップを連続投入する
操業システムにおいて、操業費および設備比を低減でき
る電気炉の炉体構造に関する。
り、特に直流、交流を問わずスクラップを連続投入する
操業システムにおいて、操業費および設備比を低減でき
る電気炉の炉体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、熱効率および生産性の向上のため
電気炉の連続操業が提案されている。例えばコンスティ
ール法（Consteel Process）では、アーク電気炉の排ガ
ス中をスクラップを連続的に搬送して熱交換により予熱
し、電気炉の蓋を取ることなく連続的に装入して熱の損
失を防いでいる。従来のバッチ操業の場合には炉内にス
クラップを装入して溶解し、これを２〜３回繰返して所
定の出鋼量にして出鋼している。これらの電気炉の炉体
形状を図１に示した炉殻径Ｄと炉殻高さＨにより説明す
る。炉殻径Ｄと炉殻高さＨと炉内容積Ｖとの関係は次の
如くなる。 Ｖ＝（π／４）Ｄ２・Ｈ 更に Ｄ／Ｈ＜２．７５ である。
電気炉の連続操業が提案されている。例えばコンスティ
ール法（Consteel Process）では、アーク電気炉の排ガ
ス中をスクラップを連続的に搬送して熱交換により予熱
し、電気炉の蓋を取ることなく連続的に装入して熱の損
失を防いでいる。従来のバッチ操業の場合には炉内にス
クラップを装入して溶解し、これを２〜３回繰返して所
定の出鋼量にして出鋼している。これらの電気炉の炉体
形状を図１に示した炉殻径Ｄと炉殻高さＨにより説明す
る。炉殻径Ｄと炉殻高さＨと炉内容積Ｖとの関係は次の
如くなる。 Ｖ＝（π／４）Ｄ２・Ｈ 更に Ｄ／Ｈ＜２．７５ である。
【０００３】しかしこれらの炉体は連続操業では次の問
題点がある。 1) 炉内表面積が大きく熱損失が大きい。 2) 炉壁保護の耐火物および水冷の費用が割高である。 3) 炉内の電極の表面積が必要以上に大きく、側面の消
耗が大きく、電極原単位が高い。 4) 炉体、炉蓋、電極支持ポストが必要以上に大きく冷
却設備等を含めて設備費が大きい。
題点がある。 1) 炉内表面積が大きく熱損失が大きい。 2) 炉壁保護の耐火物および水冷の費用が割高である。 3) 炉内の電極の表面積が必要以上に大きく、側面の消
耗が大きく、電極原単位が高い。 4) 炉体、炉蓋、電極支持ポストが必要以上に大きく冷
却設備等を含めて設備費が大きい。
【０００４】スクラップをバッチ投入する方法として特
開平２−２３８２９０が開示されている。この方法は炉
体の内部炉高と内径との比を１.２以上とし、かつ天井
を吊り天井としてスクラップの溶解に伴って天井が下降
する構造となっている。これを炉殻径Ｄと炉殻高さＨと
の比に換算すると次の如くになる。 Ｄ／Ｈ≦０.８３ 上記技術は、天井の下降により炉内雰囲気と炉壁との接
触面積が減少して、熱損失が減少し、高温雰囲気にさら
される電極の長さが短くなり電極の損耗を防止すること
ができるが、炉体の高さが高くなり冷却設備を含めて設
備費がコスト高となる問題点がある。
開平２−２３８２９０が開示されている。この方法は炉
体の内部炉高と内径との比を１.２以上とし、かつ天井
を吊り天井としてスクラップの溶解に伴って天井が下降
する構造となっている。これを炉殻径Ｄと炉殻高さＨと
の比に換算すると次の如くになる。 Ｄ／Ｈ≦０.８３ 上記技術は、天井の下降により炉内雰囲気と炉壁との接
触面積が減少して、熱損失が減少し、高温雰囲気にさら
される電極の長さが短くなり電極の損耗を防止すること
ができるが、炉体の高さが高くなり冷却設備を含めて設
備費がコスト高となる問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の課題を解決し、操業費および設備費を低減でき
るスクラップを連続投入する電気炉の炉体構造を提供す
るにある。
来技術の課題を解決し、操業費および設備費を低減でき
るスクラップを連続投入する電気炉の炉体構造を提供す
るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の要旨
とするところは次の如くである。すなわち、スクラップ
を連続投入し溶解および精錬する電気炉において、スク
ラップを切断してコンベアにて搬送し連続装入する設備
を具備するとともに、その炉体の炉殻径Dと炉殻高さHの
比D/Hを2.75以上として炉殻高さを低くすることにより
炉殻表面積を減少させたことを特徴とする電気炉の炉体
構造である。ここに炉殻径Ｄとは電気炉炉殻内径をい
い、炉殻高さＨとは電気炉内溶鋼面から炉蓋に至るまで
の高さをいう。スクラップの連続投入方式は直流、交流
を問わず１００ｔ以上の大型電気炉に適用されるが、ス
クラップ２を適当な大きさに切断してコンベア４にて搬
送し連続装入する方式である。コンベア４による連続装
入方式には図２に示す如き炉体６の側方から投入する方
式と、図３に示す如く電気炉の炉体８の一部に投入口を
設け上方から投入する方式がある。スクラップ２の側方
投入および上方投入のいずれの方式においても、コンベ
ア４による単位時間あたりのスクラップ２の投入量と、
スクラップ２の単位時間あたりの溶解量すなわち溶鋼１
０の増加量とがほぼ同一であり、溶鋼１０の成分が予定
成分となり炉体１０に収容された溶鋼１０の重量が予定
量に達した時点で出鋼する。図２、図３において複数の
電極１２は支持フレーム１３および支持ポスト１４によ
って支持されることは従来どおりである。本発明におい
ては従来より炉殻高さを低くすることにより従来の同容
量の炉に対して炉殻表面積を減少して熱損失を減少する
と共に、炉体、電極支持装置および冷却装置の設備費を
縮小することができる。
とするところは次の如くである。すなわち、スクラップ
を連続投入し溶解および精錬する電気炉において、スク
ラップを切断してコンベアにて搬送し連続装入する設備
を具備するとともに、その炉体の炉殻径Dと炉殻高さHの
比D/Hを2.75以上として炉殻高さを低くすることにより
炉殻表面積を減少させたことを特徴とする電気炉の炉体
構造である。ここに炉殻径Ｄとは電気炉炉殻内径をい
い、炉殻高さＨとは電気炉内溶鋼面から炉蓋に至るまで
の高さをいう。スクラップの連続投入方式は直流、交流
を問わず１００ｔ以上の大型電気炉に適用されるが、ス
クラップ２を適当な大きさに切断してコンベア４にて搬
送し連続装入する方式である。コンベア４による連続装
入方式には図２に示す如き炉体６の側方から投入する方
式と、図３に示す如く電気炉の炉体８の一部に投入口を
設け上方から投入する方式がある。スクラップ２の側方
投入および上方投入のいずれの方式においても、コンベ
ア４による単位時間あたりのスクラップ２の投入量と、
スクラップ２の単位時間あたりの溶解量すなわち溶鋼１
０の増加量とがほぼ同一であり、溶鋼１０の成分が予定
成分となり炉体１０に収容された溶鋼１０の重量が予定
量に達した時点で出鋼する。図２、図３において複数の
電極１２は支持フレーム１３および支持ポスト１４によ
って支持されることは従来どおりである。本発明におい
ては従来より炉殻高さを低くすることにより従来の同容
量の炉に対して炉殻表面積を減少して熱損失を減少する
と共に、炉体、電極支持装置および冷却装置の設備費を
縮小することができる。
【０００７】本発明において、炉体の炉殻径Ｄと炉殻高
さＨの比を２．７５以上に限定した理由は次の如くであ
る。すなわち従来例のスクラップ装入の場合はバッチ方
式により装入され得るスクラップの容積比から、炉内容
積Ｖとの関係をＶ＝（π／４）Ｄ２より算出した。一
方、本発明は連続投入方式であるので単位時間に溶解し
うるスクラップ量の容積比から炉内容積Ｖとの関係をＶ
＝（π／４）Ｄ ２ より算出した。本発明は連続投入方式
をとり、炉体の炉殻径Ｄと炉殻高さＨの比を２．７５以
上とすることによって、従来より炉殻高さを低くするこ
とができ、従来の同容量の炉に対して炉殻表面積を減少
して熱損失を減少すると共に、炉体、電極支持装置およ
び冷却装置の設備費を縮小することができる。なお、本
発明は交流、直流何れの炉にも適用できる。
さＨの比を２．７５以上に限定した理由は次の如くであ
る。すなわち従来例のスクラップ装入の場合はバッチ方
式により装入され得るスクラップの容積比から、炉内容
積Ｖとの関係をＶ＝（π／４）Ｄ２より算出した。一
方、本発明は連続投入方式であるので単位時間に溶解し
うるスクラップ量の容積比から炉内容積Ｖとの関係をＶ
＝（π／４）Ｄ ２ より算出した。本発明は連続投入方式
をとり、炉体の炉殻径Ｄと炉殻高さＨの比を２．７５以
上とすることによって、従来より炉殻高さを低くするこ
とができ、従来の同容量の炉に対して炉殻表面積を減少
して熱損失を減少すると共に、炉体、電極支持装置およ
び冷却装置の設備費を縮小することができる。なお、本
発明は交流、直流何れの炉にも適用できる。
【０００８】
【実施例】本発明の詳細を実施例により説明する。１０
０ｔの炉容量の場合について直流電気炉の仕様を本発明
実施例および従来例について比較して表１に示した。次
に上記電気炉により、一般の市中屑を用いて、実施例は
連続装入により、従来例はバッチ装入により普通鋼を溶
製し、その結果を表２に示した。
０ｔの炉容量の場合について直流電気炉の仕様を本発明
実施例および従来例について比較して表１に示した。次
に上記電気炉により、一般の市中屑を用いて、実施例は
連続装入により、従来例はバッチ装入により普通鋼を溶
製し、その結果を表２に示した。
【表１】
【０００９】なお、その時の溶製条件は次の如く同一で
ある。 Ｃ原単位 ２０Kg/t Ｏ2原単位 ２２Nm3/t 出鋼温度 １６２０℃ 本発明実施例はスクラップを連続投入し、従来例はバッ
チ投入であるので、本発明実施例では従来例に比較して
炉内容積を小さくすることができた。
ある。 Ｃ原単位 ２０Kg/t Ｏ2原単位 ２２Nm3/t 出鋼温度 １６２０℃ 本発明実施例はスクラップを連続投入し、従来例はバッ
チ投入であるので、本発明実施例では従来例に比較して
炉内容積を小さくすることができた。
【表２】 表２から明らかな如く、本発明の実施例は従来例に比
し、炉殻表面積を減少することにより熱損失が減り、操
業費を低減することができた。また、設備費も炉殻高さ
を低くすることにより、電気炉自体は勿論、冷却用環水
設備および建家の分も減少することができた。
し、炉殻表面積を減少することにより熱損失が減り、操
業費を低減することができた。また、設備費も炉殻高さ
を低くすることにより、電気炉自体は勿論、冷却用環水
設備および建家の分も減少することができた。
【００１０】
【発明の効果】本発明は上記実施例からも明らかな如
く、スクラップを連続投入し溶解精錬する電気炉におい
て、その炉体の炉殻径Ｄと炉殻高さＨとの比Ｄ／Ｈを
２.７５以上とすることにより、次の効果を挙げること
ができた。 (イ) 操業費を約１５％低減できた。 (ロ) 設備費を従来の約７０〜８０％に低下できた。
く、スクラップを連続投入し溶解精錬する電気炉におい
て、その炉体の炉殻径Ｄと炉殻高さＨとの比Ｄ／Ｈを
２.７５以上とすることにより、次の効果を挙げること
ができた。 (イ) 操業費を約１５％低減できた。 (ロ) 設備費を従来の約７０〜８０％に低下できた。
【図１】 従来のスクラップの連続投入方式による電気
炉の炉体構造を示す断面図である。
炉の炉体構造を示す断面図である。
【図２】 本発明のスクラップの連続投入方式のうち、
炉体の側方から投入する方式の電気炉を示す模式断面図
である。
炉体の側方から投入する方式の電気炉を示す模式断面図
である。
【図３】 本発明のスクラップの連続投入方式のうち、
炉蓋の一部に投入甲を設けた上方投入方式の電気炉を示
す模式断面図である。
炉蓋の一部に投入甲を設けた上方投入方式の電気炉を示
す模式断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−217788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−77682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22985（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−25139（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−10542（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27B 3/08 C22B 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 スクラップを連続投入し溶解および精錬
する電気炉において、スクラップを切断してコンベアに
て搬送し連続装入する設備を具備せしめるとるととも
に、その炉体の炉殻径Ｄと炉殻高さＨの比Ｄ／Ｈを２．
７５以上として炉殻高さを低くすることにより炉殻表面
積を減少させたことを特徴とする電気炉の炉体構造。こ
こに炉殻径Ｄとは電気炉炉殻内径をいい、炉殻高さＨと
は電気炉内溶鋼面から炉蓋に至るまでの高さをいう。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30675391A JP3333220B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 電気炉の炉体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30675391A JP3333220B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 電気炉の炉体構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650666A JPH0650666A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3333220B2 true JP3333220B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17960900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30675391A Expired - Fee Related JP3333220B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 電気炉の炉体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333220B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018145754A1 (en) | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Abb Schweiz Ag | Furnace assembly for a metal-making process |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP30675391A patent/JP3333220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650666A (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |