JP3596691B2 - Method and apparatus for supplying secondary combustion air in electric furnace - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置に係わるもので、特に、電気炉の上方にスクラップ予熱槽を備えた電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気炉は、電気炉内に投入されたスクラップを、電気炉の上蓋に配置された電極から発生する1,400℃〜1,700℃という非常に高いアーク熱によって溶解し、精錬するものである。そして、電気炉でスクラップを溶解する際、電気炉内で発生する燃焼排ガスの熱エネルギを利用するため電気炉の上蓋に設けた排ガス送給ダクトの下流側にスクラップ予熱層を設け、このスクラップ予熱層にスクラップを貯留している過程で電気炉内から発生する燃焼排ガスにより予熱し、予熱されたスクラップを排ガス送給ダクトを通して電気炉に投入し溶解している。また、電気炉でスクラップを溶解するときは、通常、電気炉の上蓋に配置されたランスを通して炭素と酸素を吹き込み、炭素と酸素とを反応させて熱を発生させ、この熱によりスクラップの溶解を促進させて電気使用量を低減させている。
【0003】
炭素は、鋼の炭素成分の調節用でもあり、また、酸素を余分に供給すると鋼を酸化させてしまうので、酸素量は完全燃焼に必要な量よりも少なく供給される。してがって、排ガスには一酸化炭素を含むので電気炉外で燃やしていた。また、そのための燃焼装置を、電気炉の排ガス出口に設ける必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電気炉内に空気を導入して電気炉内で二次燃焼させようとすることが考えられている。
しかしながら、電気炉内で二次燃焼させるため空気を導入するだけでは、電気炉内での空気との混合がうまくいかず、未燃排ガスが二次燃焼されずに外部に放出される恐れがあった。
【0005】
本発明は、かかる問題点に鑑み創案されたもので、電気炉内で発生した未燃排ガスを電気炉内から吹き抜けさせないようにした電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の第1の発明は、電気炉の上蓋に互いに離れて配置された2本の電極に挟まれて配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトを有する電気炉内でスクラップを溶解する際、電気炉内に少なくとも2本の空気ノズルから排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給し、排ガス送給ダクトの下方付近で、電気炉内で発生した未燃排ガスを二次燃焼させるようにしている。
【0007】
第2の発明は、電気炉の上蓋に互いに離れて配置された2本の電極に挟まれて配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトと、
送風機に連結され、電気炉内に空気を送給する空気送給管と、
該空気送給管の電気炉との接続部分を構成する少なくとも2本の空気ノズルとからなり、該空気ノズルは排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給するように取り付けられている。
【0008】
第3の発明は、上記空気ノズルは、その中で空気に旋回をさせて送給するようにしている。
【0009】
【作用】
上述した本発明の電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置によれば、電気炉内に少なくとも2本の空気ノズルから排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給し、排ガス送給ダクトの下方付近で電気炉内で発生した未燃排ガスの二次燃焼をさせているので排ガス送給ダクトへの排ガスの流入口付近が二次燃焼領域となり電気炉内で発生した未燃排ガスが電気炉内から吹き抜けることがない。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づき説明する。
図1ないし図6は本発明の一実施例を示すもので、図1は電気炉における二次燃焼空気供給装置の概要図、図2は図1の要部拡大図、図3は図2のIII−III矢視図、図4は図3の他の実施例を示す図、図5は空気ノズルの拡大図、図6は空気ノズルの他の実施例の拡大図である。
【0011】
図1において、1は電気炉で、1aはこの電気炉1の上部に設けた上蓋である。2はこの上蓋1aに互いに離れて配置された2本の電極である。図示していないが、対応する反対極の電極が電気炉1底部に設けられている。3は上蓋1aに配置されているランスである。また、上蓋1aには排ガス送給ダクト4が配置されており、この排ガス送給ダクト4の下流側にはスクラップ予熱槽5が配置されている。7は空気送給管で、一端を送風機6に連結するとともに他端を空気ノズル8に連結し、この空気ノズル8を介して電気炉1に接続している。9は空気ノズル8から送給される空気流である。10は溶鋼,11はスクラップ溶解時に発生したスラグで,溶鋼10の上に浮上している。12は排ガス送給ダクト4の上部およびスクラップ予熱槽5に貯留されて排ガスにより予熱されているスクラップ,13は電極2から発生するアークである。14,14aはプッシャで、スクラップ12をスクラップ予熱槽5から排ガス送給ダクト4を通して電気炉1内に投入するために使用される。
【0012】
図3および図4は空気ノズル8の配置状態と、空気ノズル8から送給された空気の電気炉内での流れを示している。この空気ノズル8は、図3に示すような矢印A,B,Cで示す位置のうち、A,B位置の2本でも、A,B,C位置の3本でもよく、図4に示すような4本でもよい。また、電気炉1は、おむすび型をしているが、必ずしもおむすび型に限定されるものではなく、丸型や多角型であってもよい。
【0013】
また、空気ノズル8は、図5に示すような円筒状のものでも、図6に示すような円筒に接線方向の流入口のある二股状のものであってもよい。この二股状の空気ノズル8は、空気を電気炉1に送給する前に空気ノズル8内で旋回させて送給するものである。このようにすることにより、空気は旋回流9aとなり、ノズル出口で空気流が拡がり、二次燃焼がよりよく行われる。
【0014】
次に、上記実施例の作用を説明する。
スクラップ12を溶解するときは、スクラップ12を電気炉1に投入し、電極2に通電してアーク13を発生させるとともにランス3を通して炭素と酸素を吹き込み、炭素と酸素を反応させて熱を発生させる。この反応は、先に述べたように不完全燃焼でCOを含んでいるので空気を送って二次燃焼させる。この際、電気炉1内で発生した排ガスの熱エネルギは、電気炉1の上蓋1aに設けた排ガス送給ダクト4を通してスクラップ予熱槽5へ送給され、スクラップ予熱槽5に貯留しているスクラップ12の予熱に使用される。二次燃焼は、送風機6を作動し、空気送給管7を通して2本ないし4本の空気ノズル8から排ガス送給ダクト4中心の下方に向かって空気を送給することにより排ガス送給ダクト4の下方付近で行われるので、電気炉1内で発生した未燃排ガスが排ガス送給ダクト4外に吹き抜けることがない。
【0015】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている技術思想を逸脱しない範囲内で種々変更し得ることは勿論である。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置は、COガスを二次燃焼させるため電気炉内に、空気を導入して混合し、排ガス送給ダクトの下方付近で二次燃焼が行われるようにしたので、電気炉内で発生したCOを含む未燃排ガスの電気炉内からの吹き抜けを防止することができ、したがって、電気炉外に未燃排ガス燃焼のための設備が不要となるとともに熱エネルギの一層の有効利用が図れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気炉における二次燃焼空気供給装置の概要図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図2のIII−III矢視図である。
【図4】図3の他の実施例を示す図である。
【図5】空気ノズルの拡大図である。
【図6】空気ノズルの他の実施例の拡大図である。
【符号の説明】
1 電気炉
1a 炉の上蓋
2 電極
3 ランス
4 排ガス送給ダクト
5 スクラップ予熱槽
6 送風機
7 空気送給管
8 空気ノズル
9 空気流
9a 空気旋回流
10 溶鋼
11 スラグ
12 スクラップ
13 アーク
14,14a プッシャ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method and an apparatus for supplying secondary combustion air in an electric furnace, and more particularly to a method and an apparatus for supplying secondary combustion air in an electric furnace having a scrap preheating tank above the electric furnace. .
[0002]
[Prior art]
The electric furnace melts and refines the scrap put in the electric furnace by a very high arc heat of 1,400 ° C. to 1,700 ° C. generated from an electrode arranged on the upper lid of the electric furnace. . When the scrap is melted in the electric furnace, a scrap preheating layer is provided on the downstream side of the exhaust gas supply duct provided in the upper lid of the electric furnace in order to utilize the thermal energy of the combustion exhaust gas generated in the electric furnace. Preheating is performed by the combustion exhaust gas generated in the electric furnace in the process of storing the scrap in the layer, and the preheated scrap is put into the electric furnace through the exhaust gas supply duct and melted. In addition, when melting scrap in an electric furnace, usually, carbon and oxygen are blown through a lance arranged in the upper lid of the electric furnace to generate heat by reacting the carbon and oxygen, and the heat dissolves the scrap. It has been promoted to reduce electricity usage.
[0003]
Carbon is also used to adjust the carbon content of the steel, and the supply of excess oxygen causes the steel to be oxidized, so the amount of oxygen supplied is less than that required for complete combustion. Therefore, since the exhaust gas contains carbon monoxide, it was burned outside the electric furnace. Further, a combustion device for that purpose has to be provided at the exhaust gas outlet of the electric furnace.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, it has been considered to introduce air into an electric furnace to perform secondary combustion in the electric furnace.
However, if only air is introduced for secondary combustion in the electric furnace, mixing with air in the electric furnace does not work well, and unburned exhaust gas may be released to the outside without secondary combustion. Was.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method and an apparatus for supplying secondary combustion air in an electric furnace in which unburned exhaust gas generated in the electric furnace is prevented from being blown out of the electric furnace. It is an object.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention of the present invention provides a scrap preheating tank which is disposed on an upper lid of an electric furnace between two electrodes which are arranged apart from each other, and which is disposed above the electric furnace. When scrap is melted in an electric furnace having an exhaust gas supply duct for supplying exhaust gas generated in the electric furnace, air is discharged from at least two air nozzles in the electric furnace toward a lower part of the center of the exhaust gas supply duct. And the secondary combustion of unburned exhaust gas generated in the electric furnace near the lower part of the exhaust gas supply duct.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the exhaust gas generated in the electric furnace is disposed in a scrap preheating tank disposed between the two electrodes disposed apart from each other on the upper lid of the electric furnace and disposed above the electric furnace. An exhaust gas delivery duct for delivery;
An air supply pipe connected to the blower for supplying air into the electric furnace,
At least two air nozzles forming a connection portion of the air supply pipe with the electric furnace, and the air nozzle is attached so as to supply the air downward from the center of the exhaust gas supply duct. .
[0008]
According to a third aspect of the present invention, the air nozzle feeds the air by swirling the air therein.
[0009]
[Action]
According to the above-described method and apparatus for supplying secondary combustion air in the electric furnace of the present invention, air is supplied into the electric furnace from at least two air nozzles toward the lower portion of the center of the exhaust gas supply duct, and the exhaust gas is supplied. Secondary combustion of the unburned exhaust gas generated in the electric furnace near the lower part of the supply duct makes the vicinity of the inlet of the exhaust gas to the exhaust gas supply duct the secondary combustion area, and the unburned exhaust gas generated in the electric furnace Does not blow out of the electric furnace.
[0010]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram of a secondary combustion air supply device in an electric furnace, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a view showing another embodiment of FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of an air nozzle, and FIG. 6 is an enlarged view of another embodiment of an air nozzle.
[0011]
In FIG. 1,
[0012]
3 and 4 show the arrangement of the
[0013]
The
[0014]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
When the
[0015]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea described in the claims.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, the method and apparatus for supplying secondary combustion air in the electric furnace of the present invention introduces air into the electric furnace for secondary combustion of CO gas, mixes the air into the electric furnace, and lowers the gas below the exhaust gas supply duct. Since the secondary combustion is performed in the vicinity, it is possible to prevent the unburned exhaust gas containing CO generated in the electric furnace from flowing through the inside of the electric furnace. This makes it possible to eliminate the need for any additional equipment and to achieve more effective use of thermal energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a secondary combustion air supply device in an electric furnace of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing another embodiment of FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged view of an air nozzle.
FIG. 6 is an enlarged view of another embodiment of the air nozzle.
[Explanation of symbols]
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