JP5164312B2 - 転炉設備のスクラップ装入方法 - Google Patents

Description

本発明は、転炉に溶銑とスクラップとを装入してこれら溶銑とスクラップの混合物を吹錬する転炉設備の操業方法の内、特にスクラップ装入方法に関するものである。

従来、ａ．転炉にて吹錬される溶銑に対する吹錬処理後の溶鋼の増産ｂ．スクラップのリサイクル化ｃ．転炉に装入される溶銑の温度を下げる等の目的で、転炉に溶銑と共にスクラップを装入する転炉設備の操業方法が一般的に行われている。この種の転炉設備の操業方法においては、スクラップシュートにスクラップを積み込み、該スクラップシュートをスクラップ搬送クレーンによって吊り上げた後に転炉まで搬送し、該転炉の斜め上方にてスクラップシュートを転炉に向けて傾動させることにより、スクラップを転炉に装入するスクラップ装入方法が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

上述の如きスクラップ装入方法を採用可能な転炉設備として、例えば図８に示す転炉設備９０が挙げられる。該転炉設備９０は、並列配置された３基の転炉９１ａ、９１ｂ、９１ｃと、該３基の転炉９１ａ〜９１ｃの前方を一側から他側に向けて伸びるクレーンライン９２とを備え、該クレーンライン９２の一側には、溶銑予備処理工程を経た溶銑に前処理を施す２基の処理ステーション９３ａ、９３ｂが配備されると共に、クレーンライン９２の他側には、スクラップを積み込むスクラップシュート９４を載置しておく２基のシュートステーション９５ａ、９５ｂが配備されている。また、クレーンライン９２は、溶銑を受ける取鍋９６を搬送する２基の溶銑搬送クレーン９７ａ、９７ｂと、スクラップシュート９４を搬送する１基のスクラップ搬送クレーン９８とが同一クレーンライン９２上を移動自在に配備されている。

該転炉設備９０においては、スクラップ搬送クレーン９８を操作することによって転炉９１ａ〜９１ｃの何れかにスクラップシュート９４のスクラップを装入し、空になったスクラップシュート（以下、空シュートという）９４をシュートステーション９５ａに載置し、該シュートステーション９５ａに隣接するシュートステーション９５ｂにスクラップの積み込みを完了した状態で載置されているスクラップシュート（以下、実入りシュートという）９４を吊り上げ、該スクラップシュート９４を転炉９１ａ〜９１ｃまで搬送するサイクルを１スクラップ装入サイクルとし、転炉９１ａ〜９１ｃのいずれかにスクラップを装入した後に溶銑を装入し、吹錬、調質、出鋼、排滓工程を経て再び当該転炉がスクラップ及び溶銑受け入れ可能状態となるまでのサイクルを１転炉サイクルとする場合、１スクラップ装入サイクルが１転炉サイクルの略半分のサイクルタイムとなるように構成されており、これによって効率よく転炉を稼働させることができる。
特公昭５８−５７４８６号公報 特開平７−４１８１６号公報

しかしながら、上述の如き転炉設備９０において、２基９１ａ、９１ｂの転炉を最も効率よく稼働させるためには、一方の転炉９１ａを他方の転炉９１ｂに先行して操業し、該一方の転炉９１ａの転炉サイクルを消化する間に、該一方の転炉にスクラップを装入した空シュート９４を該一方の転炉９１ｂからシュートステーション９５ａに搬送して実入りシュート９４と取り替え、該実入りシュート９４を他方の転炉９１ｂに搬送して該転炉９１ｂにスクラップを装入し、空シュート９４をシュートステーション９５ｂに搬送して実入りシュート９４と取り替え、該実入りシュート９４を再び一方の転炉前に位置させなければならない。即ち、先行して操業している転炉９１ａの１転炉サイクルの間に２スクラップ装入サイクルを完了させなければならないこととなる。上記転炉設備においては、かかる操業方法を行うことができるものの、転炉サイクルに対するスクラップ装入サイクルの余裕がない。

したがって、何らかの事情でスクラップ装入サイクルが伸びた場合や転炉の生産性が向上して転炉サイクルが短縮化された場合、２スクラップ装入サイクルが１転炉サイクルよりも長いものとなり、スクラップを転炉に装入する工程のために転炉の稼働率が低下してしまう問題があった。
かかる問題を解決すべく、スクラップ搬送クレーン９８の基数を増加させることが考えられるが、この場合、クレーン設置コストが増大するばかりでなく、スクラップ搬送クレーン９８どうしの交錯を避けるためにスクラップ搬送クレーン用の待避ステーションが必要となり、転炉設備９０が大型化してしまう問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、複数の転炉を操業するに際し、各転炉の転炉サイクルにあわせて各転炉に遅滞なくスクラップを装入することができる転炉設備のスクラップ装入方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明における課題解決のための技術的手段は、スクラップシュートを載置しておくシュートステーションにスクラップを積み込んだスクラップシュートを載置し、該スクラップシュートをスクラップ搬送クレーンによって前記シュートステーションから複数の転炉まで搬送し、該複数の転炉の何れかにスクラップシュート内のスクラップを装入する転炉設備のスクラップ装入方法であって、
前記転炉設備として、互いに隣接した状態で配備される複数の転炉を有する転炉部と、前記転炉部の一側方に配備される溶銑予備処理部と、前記転炉部の他側方に配備されたスクラップ部と、前記転炉部の前上方を通過して前記溶銑予備処理部と前記スクラップ部の間を伸びるクレーンラインと、溶銑を装入可能な複数の取鍋と、スクラップを積み込み可能であって該スクラップを前記複数の転炉に装入するための複数のスクラップシュートと、を設けた上で、
前記スクラップ搬送クレーンによって一度に搬送可能な最大スクラップシュート搬送基数の少なくとも２倍の基数のスクラップシュートと、該スクラップシュートと少なくとも同基数のシュートステーションとを設け、
前記最大スクラップシュート搬送基数と同数のスクラップシュートをスクラップ搬送クレーンによって同時に搬送し、残りのスクラップシュートを前記シュートステーションに載置し、
各スクラップシュート内のスクラップをそれぞれ異なる転炉に装入することを特徴とする。

これによれば、スクラップ搬送クレーンによって複数の実入りシュートが一度に前記複数の転炉に搬送されているので、一の転炉に一の実入りシュートのスクラップを装入した後も、スクラップ搬送クレーンを一旦シュートステーションに引き戻すことなく、引き続き前記一の転炉とは異なる他の転炉に前記一の実入りシュートとは異なる実入りシュートのスクラップを装入することができるのである。

つまり、一の転炉にスクラップを装入した後に一旦シュートステーションに戻り、該シュートステーションにて空シュートと実入りシュートとを取り替え、該実入りシュートを他の転炉前に搬送する工程を省略することができるのである。
したがって、スクラップ搬送クレーンを複数の転炉前からシュートステーションに移動させ、再び複数の転炉前に移動させる１スクラップ装入サイクル内に、各実入りシュートのスクラップをそれぞれ異なる転炉に装入する工程がスクラップ搬送クレーンによって搬送された実入りシュート分だけ含まれることとなり、一の転炉へのスクラップ装入を完了するたびにシュートステーションに戻って空シュートと実入りシュートとを取り替える必要はなく、これによってスクラップシュート１基あたりのスクラップ装入サイクルが短縮化されるのである。

また、これによれば、シュートステーションにてスクラップ搬送クレーンに吊り下げられている複数の空シュートを同時に各シュートステーションに載置することができる。また、各シュートステーションに載置されている各実入りシュートを同時に吊り上げることができ、これら複数のスクラップシュートを吊り替える吊り替え作業時間の短縮化が図られるのである。

また、前記スクラップが装入される前記複数の転炉の内、少なくとも１基が脱りん炉であって、少なくとも１基が該脱りん炉から出銑された溶銑を装入する脱炭炉であることが好ましい。
これによれば、同一吹錬工程においては、脱りん炉が脱炭炉に先行して稼働することとなる。このため、脱りん炉及び脱炭炉を間断なく連続して稼働させるには、脱りん炉での現吹錬工程の脱りん処理と脱炭炉での前吹錬工程の脱炭処理とを並行して行うことが好ましい。

上述の如く転炉操業方法において、脱りん炉にてスクラップを装入し、空となったスクラップシュートをシュートステーションに搬送して空シュートと実入りシュートとを取り替え、該実入りシュートを脱炭炉に搬送するサイクルを１スクラップ装入サイクルとする場合、該スクラップ装入サイクルよりも上述の現吹錬工程の脱りん処理開始時刻に対する前吹錬工程の脱炭処理開始時刻の遅れが短いものとなると、脱炭炉へのスクラップの装入が遅れることとなる。つまり、脱炭炉にスクラップを装入するために脱炭処理開始時刻が遅れ、これによって脱りん炉及び脱炭炉を効率よく稼働させることができない。

このとき、本発明に係る転炉設備のスクラップ装入方法によれば、複数の実入りスクラップシュートを同時にこれら転炉前まで搬送しているので、複数のスクラップシュートの内、一の実入りシュートのスクラップを脱りん炉に装入した後、シュートステーションに戻ることなく引き続いて脱炭開始時刻よりも先に脱炭炉に前記一の実入りシュートとは異なる他の実入りシュートのスクラップを装入することができる。

したがって、現吹錬工程の脱りん炉の脱りん処理開始時刻に対する前吹錬工程の脱炭炉の処理開始時刻のずれが僅かなものであっても、これらの転炉の処理開始時刻を遅延させることなくスクラップを各転炉に装入することができる。
また、脱りん炉及び脱炭炉の処理条件に応じたスクラップを各炉に別々に装入することができ、これによって、予備処理工程を経た溶銑に対するスクラップ装入比率を確保しつつ、生産性良く低コストの溶鋼を得ることができる。

本発明によれば、複数の転炉を操業するに際し、各転炉の転炉サイクルにあわせて各転炉に遅滞なくスクラップを装入することができる。

以下、本発明を実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明していく。
図１及び図２に示す如く、本実施の形態の転炉設備１は、転炉部２と、該転炉部２の一側方に配備された溶銑予備処理部３と、該転炉部２の他側方に配備されたスクラップ部４と、これら転炉部２の前上方を通過して溶銑予備処理部３とスクラップ部４の間を伸びるクレーンライン５とを備えると共に、溶銑を装入可能な複数の取鍋ｂと、スクラップを積み込み可能であって該スクラップを後述の転炉に装入するための複数のスクラップシュートｅとを備えている。

また、該転炉設備１には、図２に示す如く、高炉設備（図示省略）から溶銑予備処理部３まで溶銑搬送レール１０が敷設されており、該溶銑搬送レール１０上には、混銑車１１が高炉設備と転炉設備１との間を往復自在に配備されている。
前記転炉部２は、３基の転炉が互いに隣接した状態で並列配備されている。本実施の形態においては、これら３基の転炉の内、最も溶銑処理部側に配備されている第１の転炉を脱りん炉Ｐとして使用し、該脱りん炉Ｐに隣接配備されている第２の転炉を脱炭炉Ｃとして使用する。また、脱炭炉Ｃに隣接配備されている第３の転炉Ｙは、予備用若しくは補修中の転炉として配備されており、通常は脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃの２基の転炉が稼働している。

また、転炉部２には、各転炉から出湯された溶鋼を搬送する搬送台車１４のレールとなる溶湯搬送レール１２が敷設されている。また、脱りん炉Ｐの溶湯搬送レール１２には、該脱りん炉Ｐの下方を通過してクレーンライン５下まで延設された返送レール１３が連結されている。前記搬送台車１４は、転炉から払い出される溶鋼又は溶銑を受ける取鍋ｂを搭載可能に構成されている。

前記溶銑予備処理部３は、溶銑に予備処理を施す溶銑予備処理設備となる第１処理ステーション２１と第２処理ステーション２２とが互いに並列して配備されている。第１処理ステーション２１は、溶銑を取鍋ｂに払い出す払出しピット２３と、溶銑に脱硫処理を施す脱硫設備２４と、溶銑のスラグを除去する除滓設備２５とを備えている。
払出しピット２３は、図１に示す如く、溶銑搬送レール１０よりも低位となる位置に設けられており、取鍋ｂを載置可能な搬送台車２６が溶銑搬送レール１０の下方からクレーンライン５下まで往復移動自在に配備されている。

図２に示す如く、脱硫設備２４は、払出しピット２３の側上方に配備されており、取鍋ｂを載置可能なテーブル２７を備えており、除滓設備２５は、取鍋ｂ内の溶銑上面に浮かんでいるスラグを掻き出すノロカキ（スラグドラッガー）２８をテーブル２７の側方に備えている。
なお、本実施の形態においては、第２処理ステーション２２は第１処理ステーション２１と同じ構造を有するので、ここでは説明を省略する。

前記スクラップ部４は、クレーンライン５下にスクラップシュートｅを載置するためのステージ３１と、スクラップを受け入れるスクラップヤード３２とを備えており、該ステージ３１とスクラップヤード３２との間には１又は複数本（本実施の形態においては４本）のスクラップ搬送レール３３が敷設されており、該スクラップ搬送レール３３には、スクラップシュートｅを載置可能な搬送台車３４が移動自在に配備されている。

また、各スクラップ搬送レール３３には、搬送台車３４をステージ３０上に停車させるシュートステーションＳが配備されており、該シュートステーションＳに搬送台車３４を停車させることにより、スクラップシュートｅがクレーンライン５下に位置することとなる。
また、スクラップヤード３２には、該スクラップヤード３２に搬送されたスクラップシュートｅにスクラップを積み込むためのリフティングマグネット３５が移動自在に配備されている。

クレーンライン５は、図１及び図２に示す如く、溶銑予備処理部３とスクラップ部４の間を直線状に配設されており、該クレーンライン５下に溶銑予備処理部３の第１及び第２ステーション２１、２２の払出しピット２３が位置すると共に、スクラップ部４のステージ３１のシュートステーションＳが位置している。
また、クレーンライン５には、溶銑を搬送するための複数（本実施の形態においては２基）の溶銑搬送クレーン５１、５２と、スクラップを搬送するためのスクラップ搬送クレーン５３とが移動自在に配備されており、これらのクレーンは、図中に示す如く、クレーンライン５の溶銑処理部側の端部からスクラップ部側の端部側にかけて第１溶銑搬送クレーン５１、第２溶銑搬送クレーン５２、スクラップ搬送クレーン５３が並んで配備されている。

第１溶銑搬送クレーン５１は、取鍋ｂをハンドリングすることによって溶銑を搬送するものであって、クレーンライン５上を移動するクレーン本体５４と、該クレーン本体５４に配備された吊下げ装置５５とをそれぞれ備えている。これによって、溶銑搬送クレーン５１に搬送される取鍋ｂは、吊下げ装置５５のワイヤ５６がクレーン本体５４へ巻き取られることによって上方へ引き上げられ、クレーン本体５４がクレーンライン５上を走行することによってクレーンライン５の両端部間を移動可能となっている。

第２溶銑搬送クレーン５２は、第１溶銑搬送クレーン５１と同様の構成を有するので説明を省略する。
スクラップ搬送クレーン５３は、スクラップシュートｅをハンドリングすることによってスクラップを搬送するものであって、図３に示す如く、クレーンライン５上を移動するクレーン本体５７と、該クレーン本体５７に配備された複数（本実施の形態においては２基）の吊下げ装置５８とを備えており、同時に複数（本実施の形態においては２基）のスクラップシュートｅを搬送可能に構成されている。該スクラップ搬送クレーン５３に搬送される複数のスクラップシュートｅは、吊下げ装置５８のワイヤ５９が巻上げモータＭ１、Ｍ２によって巻き取られることによってそれぞれ独立して昇降し、クレーン本体５７がクレーンライン５上を走行することによってクレーンライン５の両端部間を同時に移動可能となっている。

なお、図２に示す如く、該転炉設備１は、スクラップ搬送クレーン５３が搬送可能な最大スクラップシュート搬送基数の２倍のスクラップシュートｅ及びシュートステーションＳを備えており、本実施の形態においては、４基のスクラップシュートｅ及び４基のシュートステーションＳを備えている。
上記転炉設備１は、以上の構成からなるものであるが、次に、クレーンライン５に対する他の設備の配置を説明する。説明の便宜上、クレーンライン５を各クレーン１基を収容可能な互いに等しい幅を有する８つの区間（０区〜７区）とスクラップ部４のステージ３１上の区間（Ｓ区）に区切り、７区〜Ｓ区までの区間は省略する。

第１溶銑搬送クレーン５１は、クレーンライン５上を０区から６区まで移動可能であり、第２溶銑搬送クレーン５２は、クレーンライン５上を１区から７区まで移動可能である。また、スクラップ搬送クレーン５３は、クレーンライン５上を４区からＳ区まで移動可能である。
また、１区に第１処理ステーション２１が配置されると共に、２区に第２処理ステーション２２が配置されている。これら第１及び第２ステーション２１、２２は、クレーンライン５下に払出しピット２３を配置していると共に、該払出しピット２３にオーバラップしない位置にテーブル２７を配置している。

また、４区、５区、６区に対応する位置には、転炉部２の脱りん炉Ｐ、脱炭炉Ｃ、予備の転炉Ｙがそれぞれ配置されている。
また、３区は第２ステーション２２と脱りん炉Ｐの間に設けられた空きスパンである。
また、Ｓ区にはスクラップ部４のステージ３１が配置しており、４基のシュートステーションＳがクレーンライン５下に位置している。

続いて、本実施の形態の転炉設備１の操業方法について、図５のガントチャートに沿って説明する。
図５のガントチャートにおいては、１区の第１処理ステーション２１の払出しピット（以下、第１ピットという）２３及びテーブル（以下、第１テーブルという）２７、２区の第２処理ステーション２２の払出しピット（以下、第２ピットという）２３及びテーブル（以下、第２テーブルという）２７、３区の空きスパン、４区の脱りん炉前及び脱りん炉Ｐ、５区の脱炭炉Ｃ及びＳ区のスクラップ部４のステージ３１の１分ごとのタイムスケジュールを示しており、各場所での作業工程は、当該作業工程に費やした時間を示すバーで示されている。

また、折線Ｌ１が第１溶銑搬送クレーン５１の動きを示し、折線Ｌ２が第２溶銑搬送クレーン５２の動きを示し、Ｌ３がスクラップ搬送クレーン５３の動きを示している。また、矢印は各払出しピット２３に払い出された溶銑の搬送ルートを示している。
また、当該転炉設備１に溶銑が搬送され、該溶銑とスクラップの混合物に脱りん処理及び脱炭処理を施して溶鋼を形成し、該溶銑を転炉設備１から搬送するまでの工程を１吹錬工程とし、本実施の形態のＮ回目の吹錬工程を現吹錬工程、該現吹錬工程の前の吹錬工程を前吹錬工程、前吹錬工程の前の吹錬工程を前々吹錬工程、前々吹錬工程の前の吹錬工程を前々々吹錬工程とする。

また、図中に示す如く、各転炉において、スクラップ装入→溶銑装入→吹錬→調質→出鋼→排滓までの工程を１転炉サイクルとする。ここで、脱りん炉の吹錬工程は脱りん処理工程であって、脱炭炉の吹錬工程は脱炭処理工程であり、脱りん炉の転炉サイクルを脱りんサイクルＣ_Pとし、脱炭炉の転炉サイクルを脱炭サイクルＣ_Cとする。
また、スクラップ搬送クレーン５３の動きに着目し、脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃにスクラップを装入した後ステージ３１に戻り、再び脱りん炉前に戻るまでの工程を１クレーンサイクルＣ_Sとする。

上記転炉設備１の操業を時点Ａから追いかけていくと、先ず、第１ピット２３に溶銑が装入された取鍋ｂが配置されており、該取鍋ｂを第１溶銑搬送クレーン５１によって吊り上げ、第１テーブル２７まで搬送する。その後、該取鍋ｂに装入された溶銑に脱硫処理に引き続いて除滓処理を施す一方、第１溶銑搬送クレーン５１を第２処理ステーション２２の第２テーブルに移動させ、脱硫処理及び除滓処理を完了した前吹錬工程の溶銑を装入した取鍋ｂを吊り上げる。

このころ、脱りん炉Ｐにて前々吹錬工程の溶銑の脱りん処理が終了しており、該脱りん炉Ｐ内の溶銑は取鍋ｂに出銑される。そして、該脱りん処理が終了するころ、スクラップシュートｅを吊り下げたスクラップ搬送クレーン５３をスクラップ部４から転炉部２に向けて移動させる。ここで、該スクラップ搬送クレーン５３は、２基の吊下げ装置５８の何れにもスクラップを積み込んだスクラップシュートｅを吊り下げている。

そして、該スクラップ搬送クレーン５３を脱りん炉Ｐ前に移動させて脱りん炉Ｐに一方のスクラップシュートｅを対向させ、該スクラップシュートｅを傾動させてスクラップを脱りん炉Ｐに装入する。このとき、該スクラップ搬送クレーン５３との差し合いを回避すべく、第２溶銑搬送クレーン５２は３区の空きスパンに移動している。
その後、脱りん炉Ｐにスクラップを装入したスクラップ搬送クレーン５３を速やかに脱りん炉Ｐ前から脱炭炉Ｃよりもステージ側に移動させると共に、第２溶銑搬送クレーン５２を脱炭炉Ｃまで移動させ、これによって脱りん炉Ｐ前の４区を空にする。

そして、該空になった脱りん炉Ｐ前に、予備処理を終えた前吹錬工程の溶銑を装入した取鍋ｂを第１溶銑搬送クレーン５１によって搬送し、該溶銑を脱りん炉Ｐに装入する。これによって、脱りん炉Ｐに溶銑とスクラップとが装入されることとなり、脱りん炉Ｐにて前吹錬工程の脱りん処理が開始される。
このころ、脱りん炉Ｐから出銑されて搬送台車１４上の取鍋ｂに装入された前々吹錬工程の溶銑は、図４に示す如く、該搬送台車１４が返送レール１３上を移動することにより脱りん炉Ｐ前に移動することとなる。

このとき、図５に示す如く、第１溶銑搬送クレーン５１は空となった取鍋ｂを吊り下げた状態で第１ピット２３まで移動し、該第１ピット２３の搬送台車２６上に該取鍋ｂを載置する。
また、このとき、第２溶銑搬送クレーン５２を脱りん炉前の４区に移動させ、図４に示す如く、該第２溶銑搬送クレーン５２によって前々吹錬工程の溶銑を装入している取鍋ｂを吊り上げる。

このころ、脱炭炉Ｃは、前々々吹錬工程の溶銑の脱炭処理を終了しており、該脱炭炉Ｃの溶鋼は取鍋ｂに出鋼され、該取鍋ｂは搬送台車１４によって転炉設備１から搬出される。そして、該脱炭処理が終了する頃、スクラップ搬送クレーン５３を脱炭炉Ｃに向かって移動させる。ここで、該スクラップ搬送クレーン５３は、前記一方のスクラップシュートｅは空シュートである一方、他方のスクラップシュートｅにはスクラップが積み込まれており、該他方のスクラップシュートｅを脱炭炉Ｃに向けて傾動させることにより、該スクラップシュートｅのスクラップを脱炭炉Ｃに装入する。

その後、該スクラップ搬送クレーン５３を速やかにステージ３１に向けて移動させる。そして、該ステージ３１にて空となった両スクラップシュートｅを各シュートステーションＳに載置し、その後にスクラップを積み込んだ状態でシュートステーションＳに待機している２基のスクラップシュートｅを吊り上げる。
ところで、シュートステーションＳに待機している２基のスクラップシュートｅへのスクラップの積み込みは、スクラップ搬送クレーン５３が２基のスクラップシュートｅを搬送してクレーンサイクルＣ_Sを消化してる間に行われており、図２に示す如く、シュートステーションＳにて搬送台車３４上に載置された空のスクラップシュートｅは該搬送台車３４によって速やかにステージ３１からスクラップヤード３２に移動し、該スクラップヤード３２にてリフティングマグネット３５によってスクラップがスクラップシュートｅに積み込まれるのである。

そして、予定量だけスクラップが積み込まれた後、スクラップシュートｅは再びスクラップヤード３２からステージ３１のシュートステーションＳに移動する。このスクラップヤード３２でのスクラップの積み込み工程の作業時間は、上述のクレーンサイクルＣ_Sよりも短い時間で行われることはもちろんである。
前記スクラップ搬送クレーン５３を脱炭炉Ｃから退けた後、図４に示す如く、脱りん炉Ｐ前の４区にて取鍋ｂを吊り下げた第２溶銑搬送クレーン５２を脱炭炉Ｃの５区まで移動させる。そして、該取鍋ｂを傾動させることにより、該取鍋ｂ内の溶銑を脱炭炉Ｃに装入する。これによって、脱炭炉Ｃに溶銑とスクラップが装入されることとなり、脱炭炉Ｃ内にて前々吹錬工程の脱炭処理が開始されることとなる。

その後、空となった取鍋ｂを吊り下げた第２溶銑搬送クレーン５２を速やかに脱りん炉前まで移動させ、該脱りん炉前にて搬送台車１４上に取鍋ｂを載置する。この後、脱りん炉Ｐにて脱りん処理が施されている前吹錬工程の溶銑を該取鍋ｂによって受けるべく、該搬送台車１４を返送レール１３に沿って脱りん炉Ｐの出銑側まで移動させる。
このころ、第１ピット２３の搬送台車２６上に該取鍋ｂを載置した第１溶銑搬送クレーン５１を第２処理ステーション２２まで移動させ、該第１溶銑搬送クレーン５１によって第２ピット２３にて混銑車１１からの溶銑が装入された取鍋ｂをテーブル２７まで搬送する。

そのころ、前記第１処理ステーション２１の第１テーブル２７に載置された現吹錬工程の溶銑の脱硫処理及び除滓処理が完了することとなり、これに応じて第１溶銑搬送クレーン５１を第１テーブルの１区に移動させ、第１溶銑搬送クレーン５１によって現吹錬工程の溶銑が装入された取鍋ｂを脱りん炉Ｐまで搬送する。
この直前に、前吹錬工程の溶銑は脱りん炉Ｐにて脱りん処理が完了して取鍋ｂに出銑されており、空となった脱りん炉Ｐにスクラップ搬送クレーン５３によって搬送されたスクラップシュートｅ内のスクラップを装入する等、その後の工程は上述の如くである。

本実施の形態においては、効率よく又効果的にスクラップを溶銑に配合すべく、脱りん炉Ｐと脱炭炉Ｃの両方にスクラップが装入される。
また、本実施の形態の吹錬工程においては、脱りん炉Ｐにて脱りん処理を終えた溶銑を脱炭炉Ｃに装入し、該脱炭炉Ｃにて該溶銑の脱炭処理が施されるため、脱りん炉Ｐから出銑された溶銑を脱炭炉Ｃに装入する時間だけ脱炭炉Ｃの処理開始時間が脱りん炉Ｐの処理開始時間よりも遅れて開始される。本実施の形態においては、同一吹錬工程の脱りん炉Ｐと脱炭炉Ｃの処理開始時間のずれは２８分程度となっている。

このため、脱りん炉Ｐでの現吹錬工程の脱りん処理に並行して脱炭炉Ｃでは前吹錬工程の脱炭処理が施されることとなるのである。本実施の形態においては、図５に示す如く、現吹錬工程の脱りんサイクルＣ_Pよりも６分遅れて前吹錬工程の脱炭サイクルＣ_Sが開始されている。
ここで、脱りん炉Ｐを間断なく連続して稼働させると共に脱炭炉Ｃを間断なく連続して稼働させるには、現吹錬工程の脱りんサイクルＣ_Pを終える間に現吹錬工程の脱りんサイクルＣ_Pが始まる前の脱りん炉Ｐ及び前吹錬工程の脱炭サイクルＣ_Cが始まる前の脱炭炉Ｃにそれぞれスクラップを装入し、さらに次吹錬工程の脱りんサイクルＣ_Pが始まる前に新たなスクラップを積み込んだスクラップシュートｅを脱りん炉前に位置させなければならない。

つまり、従来のスクラップ搬送クレーンによって１基のスクラップシュートのみを搬送するスクラップ装入方法によれば、１脱りんサイクルＣ_Pが終了する前に、スクラップ搬送クレーンを脱りん炉Ｐ→ステージ３１→脱炭炉Ｃ→ステージ３１→脱りん炉Ｐと移動させなければならず、スクラップ搬送クレーンが転炉部２とスクラップ部４の間を２往復することとなり、脱りん炉Ｐの脱りんサイクルＣ_P及び脱炭炉Ｃの脱炭サイクルＣ_CよりもクレーンサイクルＣ_Sが長くなってしまう虞がある。

これに対し、本実施の形態によれば、スクラップ搬送クレーン５３は同時に２基のスクラップシュートｅを搬送するので、脱りん炉Ｐに一方のスクラップシュートｅのスクラップを装入した後、ステージ３１に戻ることなく引き続き脱炭炉Ｃに他方のスクラップシュートｅのスクラップを装入することができる。
即ち、該スクラップ搬送クレーン５３においては、脱りん炉Ｐ→脱炭炉Ｃ→ステージ３１→脱りん炉Ｐと移動すれば良く、１クレーンサイクルＣ_S内でのスクラップ搬送クレーン５３の移動距離の短小化が図られると共に、クレーンサイクルＣ_Sのサイクルタイムがステージ３１転炉部２の間を１往復する分だけ短縮化されるのである。

この結果、脱りん炉Ｐにスクラップを装入する時間と脱炭炉Ｃにスクラップを装入する時間とが近接している場合にも余裕を持って脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃにスクラップを装入することができ、脱りんサイクルＣ_Pを間断なく繰り返す脱りん炉Ｐの連続稼働及び脱炭サイクルＣ_Cを間断なく繰り返しす脱炭炉Ｃの連続稼働がクレーンサイクルＣ_Sによって中断される又は遅延してしまう虞はなく、これら脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃを連続的に稼働させて溶鋼の生産性を向上させることができる。

一方、本実施の形態においては、脱炭炉Ｃにスクラップを装入した後、次に脱りん炉Ｐにスクラップを装入するまでには十分な時間（１３分）が確保されることとなるので、スクラップ搬送クレーン５３を転炉部２からスクラップ部４のステージ３１まで移動し、２基の空のスクラップシュートｅをスクラップが積み込まれた２基のスクラップシュートｅに取り替え、これらスクラップシュートを転炉部２に搬送するまでの工程を余裕を持って行うことができ、かかる観点からみても、脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃの連続操業を中断させることなく、効率よくスクラップを転炉部２に向けて搬送することができる。

本実施の形態の有効性を確認すべく、本実施の形態と比較例の転炉サイクルとスクラップ装入サイクルとを計測し、その結果を図６に示している。
図６において、ケースＩは比較例を、ケースＩＩは本実施の形態を示している。
比較例を示すケースＩにおいては、図中の概念図の欄に示す如く、２基の転炉Ｔ１、Ｔ２と、２基のシュートステーションＳ１、Ｓ２と、２基のスクラップシュートｅ１、ｅ２と、１基の溶銑搬送クレーン５１と、１基のスクラップ搬送クレーン６３とを備え、該スクラップ搬送クレーン６３は、１度に１基のスクラップシュートのみを搬送可能に構成されている。

また、本実施の形態を示すケースＩＩにおいては、１基の脱りん炉Ｐと、１基の脱炭炉Ｃと、４基のシュートステーションＳ１〜Ｓ４と、４基のスクラップシュートｅ１〜ｅ４と、１基の溶銑搬送クレーン５１と、１基のスクラップ搬送クレーン５３とを備え、該スクラップ搬送クレーン５３は、１度に２基のスクラップシュートを搬送可能に構成されている。また、残りの２基のスクラップシュートは、各シュートステーションにてスクラップを積み込んだ状態で待機している。また、ケースＩＩにおいては、図５に示す如く、溶銑とスクラップの混合物は脱りん炉Ｐにて脱りん処理が施された後に脱炭炉Ｃに移し替えられ、該脱炭炉Ｃにて脱炭処理が施される。

なお、図６中の「転炉サイクル」とは、転炉１基の溶銑とスクラップの混合物を処理する工程及び該工程に要する時間とその合計時間を示している。また、「スクラップ装入サイクル」とは、スクラップ搬送クレーン１基によって搬送されるスクラップシュートによって２基の転炉にスクラップを装入する工程及び該工程に要する時間とその合計時間を示している。

図６に示す如く、ケースＩにおいて、転炉Ｔ１又は転炉Ｔ２の１転炉サイクルは、スクラップ装入工程（２分）→溶銑装入工程（２分）→吹錬工程（１１分）→調質工程（１分）→出鋼工程（５分）→排滓工程（１分）→その他（０分）の各工程を経ることによって完了し、その所要時間はそれぞれ２２分である。
これに対し、ケースＩにおいて、スクラップ装入サイクルは、スクラップ装入工程（２分）→転炉Ｔ１〜シュートステーションＳ１間のスクラップ搬送クレーン９８移動工程（２分）→空シュートｅ１降ろし工程（１分）→空シュートｅ１を載置したシュートステーションＳ１上〜実入りシュートｅ２を載置したシュートステーションＳ２上への移動工程（１分）→実入りシュートｅ２吊上げ工程（２分）→シュートステーションＳ２〜転炉Ｔ２間のスクラップ搬送クレーン９８移動工程（２分）の各工程を経ることによって完了し、その所要時間は１１分である。

しかし、２基の転炉Ｔ１、Ｔ２それぞれにスクラップを装入するためには、２スクラップ装入サイクルを消化する必要があり、その所要時間は合計で２２分となる。
すなわち、ケースＩにおいては、１転炉サイクルと２スクラップ装入サイクルの所要時間が同じとなる。このため、他方の転炉Ｔ２の転炉サイクルを一方の転炉Ｔ１の転炉サイクルよりも１１分（１転炉サイクルの半分）だけ遅らせ、一方の転炉Ｔ１の転炉サイクルが完了する間に２スクラップ装入サイクルを完了させることにより、２基の転炉Ｔ１、Ｔ２及び１基のスクラップ搬送クレーン５３が互いの工程を待つことなく２基の転炉を連続稼働させることができる。しかし、例えば転炉Ｔ１、Ｔ２の生産性が向上して転炉サイクルが短くなると、転炉Ｔ１、Ｔ２の処理能力が向上するにも拘わらず、１転炉サイクルを消化する前に２スクラップ装入サイクルを消化させなければならないということが制約となり、これによって設備全体での生産性を向上させることができない。

一方、ケースＩＩにおいて、転炉の１転炉サイクルは、脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃ共にスクラップ装入工程（２分）→溶銑装入工程（２分）→吹錬工程（１１分）→調質工程（１分）→出鋼工程（５分）→排滓工程（１分）→その他（０分）の各工程を経ることによって完了し、その所要時間は２２分である。
ここで、本実施の形態においては、図５のガントチャートに示す如く、現吹錬工程の脱りんサイクルＣ_Pと前吹錬工程の脱炭サイクルＣ_Cとが６分ずれている。

これに対し、図６に示す如く、ケースＩＩのスクラップ装入サイクルは、脱りん炉Ｐへのスクラップ装入工程（２分）→脱りん炉Ｐ〜脱炭炉Ｃ間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（１分）→脱炭炉Ｃの処理開始時間待ち（４分）→脱炭炉Ｃへのスクラップ装入工程（２分）→脱炭炉Ｃ〜シュートステーションＳ１及びＳ２間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）→空シュートｅ１、ｅ２降ろし工程（２分）→空シュートｅ１、ｅ２を載置したシュートステーションＳ１、Ｓ２上〜実入りシュートｅ３、ｅ４を載置したシュートステーションＳ３、Ｓ４上への移動工程（１分）→実入りシュートｅ３、ｅ４吊上げ工程（２分）→シュートステーションＳ３、Ｓ４〜脱りん炉Ｐのスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）の各工程を経ることによって完了し、その所要時間は１８分である。

これによれば、１スクラップ装入サイクルの間に２つの転炉にスクラップを装入することが可能であるばかりでなく、該１スクラップ装入サイクルが１転炉サイクルよりも短い。このため、図５の如く脱りん炉Ｐへのスクラップ装入工程と脱炭炉Ｃへのスクラップ装入工程との時間間隔が６分と短いものであっても、脱りん炉Ｐの脱りんサイクルＣ_P及び脱炭炉Ｃの脱炭サイクルＣ_Cを遅延させることなく脱りん炉Ｐ及び脱炭炉Ｃにスクラップを装入することができる。

また、ケースＩＩにおいて、スクラップ装入サイクルは、脱炭炉Ｃの処理開始時間待ちの４分を含めて１８分であるので、転炉の生産性が向上して転炉サイクルが短縮され、これによって脱りん炉Ｐへのスクラップ装入工程と脱炭炉Ｃへのスクラップ装入工程との時間間隔が６分よりもさらに短いものとなっても、各転炉の転炉サイクルを遅延させることなく確実に各転炉にスクラップを装入することができる。

即ち、ケースＩＩにおいては、脱りん炉Ｐと脱炭炉Ｃの２基の転炉にスクラップを装入するスクラップ装入サイクルが１転炉サイクルよりも短いものとなるため、各転炉にスクラップを装入するために各転炉の操業が待たされることはなく、各転炉を間断なく連続して稼働させることができる。したがって、転炉設備１の生産能力は、スクラップ装入能力ではなく転炉の処理能力を反映したものとなり、転炉の生産性の向上を図ることにより、転炉設備１全体の生産能力が図られ、各転炉へのスクラップの装入によって転炉設備１全体の生産能力が低下する虞はない。

なお、ケースＩＩにおいては、スクラップ搬送クレーン５３が隣接する２基のシュートステーションＳ１、Ｓ２に同時にスクラップシュートｅ１、ｅ２を載置することができると共に、隣接する２基のシュートステーションＳ３、Ｓ４に載置された２基のスクラップシュートｅ３、ｅ４を同時に吊り上げることができるようにシュートステーションＳ１〜Ｓ４間のの間隔が構成されている。

そこで、ケースＩＩαは、ケースＩＩと同一の転炉設備において、スクラップ搬送クレーン５３によってスクラップシュートｅを１基ずつ吊り下げ又は吊り上げる場合について示している。
ケースＩＩαのスクラップ装入サイクルは、脱りん炉Ｐへのスクラップ装入工程（２分）→脱りん炉Ｐ〜脱炭炉Ｃ間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（１分）→脱炭炉Ｃの処理開始時間待ち（４分）→脱炭炉Ｃへのスクラップ装入工程（２分）→脱炭炉Ｃ〜シュートステーションＳ１間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）→空シュートｅ１降ろし工程（２分）→空シュートｅ１を載置したシュートステーションＳ１上〜シュートステーションＳ２上に移動し、空シュートｅ２を降ろす工程（２分）→空シュートｅ２を載置したシュートステーションＳ２上〜実入りシュートｅ３を載置したシュートステーションＳ３上への移動工程（１分）→実入りシュートｅ３吊上げ工程（２分）→シュートステーションＳ３上〜シュートステーションＳ４上に移動し、実入りシュートｅ４を吊上げる工程（２分）→シュートステーションＳ４〜脱りん炉Ｃのスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）の各工程を経ることによって完了し、その合計時間は２２分である。

ケースＩＩαにおいても、該１スクラップ装入サイクルが１転炉サイクルよりもと同じであるが、１度に２基の実入りシュートを転炉に搬送しているため、脱りん炉Ｐへのスクラップ装入工程と脱炭炉Ｃへのスクラップ装入工程との時間間隔が短いものであっても、脱りん炉Ｐの脱りんサイクルＣ_P及び脱炭炉Ｃの脱炭サイクルＣ_Cを遅延させることなく確実に各転炉にスクラップを装入することができる。

図７は、ケースＩＩＩ、ケースＩＶ及びケースＩＶαで示される本実施の他の形態のスクラップ装入サイクルを示している。
ケースＩＩＩにおいては、概念図に示す如く、２基の転炉Ｔ１、Ｔ２と、３基のシュートステーションＳ１〜Ｓ３と、４基のスクラップシュートｅ１〜ｅ４と、１基の溶銑搬送クレーン５１と、１基のスクラップ搬送クレーン５３とを備えており、該スクラップ装入クレーン５３はケースＩＩのものと同一である。

該ケースＩＩＩのスクラップ装入サイクルは、転炉Ｔ１へのスクラップ装入工程（２分）→転炉Ｔ１〜転炉Ｔ２間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（１分）→転炉Ｔ２へのスクラップ装入工程（２分）→転炉Ｔ２〜シュートステーションＳ１間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）→空シュートｅ１降ろし工程（２分）→空シュートｅ１を載置したシュートステーションＳ１〜実入りシュートｅ３を載置しているシュートステーションＳ２間への移動工程（１分）→実入りシュートｅ３吊上げ工程（２分）→空シュートｅ２を当該シュートステーションＳ２に対向させる工程（１分）→シュートステーションＳ２に空シュートｅ２を降ろす工程（２分）→シュートステーションＳ２上〜実入りシュートｅ４を載置しているシュートステーションＳ３上への移動工程（１分）→実入りシュートｅ４吊上げ工程（２分）→シュートステーションＳ３〜転炉Ｔ１間のスクラップ搬送クレーン５３移動工程（２分）の各工程を経ることによって完了し、その合計時間は２０分である。

したがって、ケースＩＩＩにおいても、転炉の転炉サイクル（２２分）を遅延させることなく各転炉にスクラップを装入することができる。
また、ケースＩＶにおいては、概念図に示す如く、２基の転炉Ｔ１、Ｔ２と、４基のシュートステーションＳ１〜Ｓ４と、４基のスクラップシュートｅ１〜ｅ４と、１基の溶銑搬送クレーンと、ケースＩＩと同一の１基のスクラップ搬送クレーン５３とを備えた構成を示している。

なお、ケースＩＶにおいては、スクラップ搬送クレーン５３が隣接する２基のシュートステーションＳ１、Ｓ２に同時にスクラップシュートｅ１、ｅ２を載置することができると共に、隣接する２基のシュートステーションＳ３、Ｓ４に載置された２基のスクラップシュートｅ３、ｅ４を同時に吊り上げることができるように各シュートステーションＳ間の間隔が構成されている。

該ケースＩＶにおいても、図中に示す如くスクラップ装入サイクルは１４分である。
また、ケースＩＶαは、ケースＩＶと同一の転炉設備において、スクラップ搬送クレーン５３によってスクラップシュートＳを１基ずつ吊り下げ又は吊り上げる場合について示しており、該ケースＩＶαにおいても、図中に示す如くスクラップ装入サイクルは１８分である。

したがって、ケースＩＶ及びケースＩＶαの場合においても、転炉の転炉サイクル（２２分）を遅延させることなく確実に各転炉にスクラップを装入することができる。
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば処理ステーションは、払出しピット２３をのみを備えたものであっても良く、払出しピット２３を脱硫設備２４とを備えたものであっても、払出しピット２３と除滓設備２５とを備えたものであっても、除滓設備２５と脱硫設備２４とを備えたものであっても構わず、かかるステーションにて施すことのできない溶銑予備処理は、該ステーションに溶銑が搬送される以前に施されている。

また、溶銑搬送クレーン及び転炉の基数は、本実施の形態よりも多い基数を採用することも可能であり、それに伴ってスクラップシュートｅの基数及びスクラップ搬送クレーン５３の最大スクラップシュート搬送可能基数を増やした構成としても、本実施の形態と同様の効果を有する。

本実施の形態の転炉設備の正面図である。 転炉設備の平面図である。 スクラップ搬送クレーン及びスクラップシュートを示す図である。 溶銑の返送ルートを示す側面図である。 本実施の形態の転炉設備のガントチャートである。 本実施の形態と比較例の転炉サイクル及びスクラップ装入サイクルを示す表である。 他の本実施の形態の転炉サイクル及びスクラップ装入サイクルを示す表である。 従来の転炉設備の平面図である。

１ 転炉設備
２ 転炉部
３ 溶銑予備処理部
４ スクラップ部
１１ 混銑車
２１ 第１ステーション
２２ 第２ステーション
２３ 払出しピット
２４ 脱硫設備
２５ 除滓設備
３１ ステージ
３２ スクラップヤード
５１ 第１溶銑搬送クレーン
５２ 第２溶銑搬送クレーン
５３ スクラップ搬送クレーン
５８ 吊下げ装置
Ｃ 脱炭炉
Ｐ 脱りん炉
Ｓ シュートステーション
ｂ 取鍋
ｅ スクラップシュート

Claims (2)

1. スクラップシュートを載置しておくシュートステーションにスクラップを積み込んだスクラップシュートを載置し、該スクラップシュートをスクラップ搬送クレーンによって前記シュートステーションから複数の転炉まで搬送し、該複数の転炉の何れかにスクラップシュート内のスクラップを装入する転炉設備のスクラップ装入方法であって、
   前記転炉設備として、互いに隣接した状態で配備される複数の転炉を有する転炉部と、前記転炉部の一側方に配備される溶銑予備処理部と、前記転炉部の他側方に配備されたスクラップ部と、前記転炉部の前上方を通過して前記溶銑予備処理部と前記スクラップ部の間を伸びるクレーンラインと、溶銑を装入可能な複数の取鍋と、スクラップを積み込み可能であって該スクラップを前記複数の転炉に装入するための複数のスクラップシュートと、を設けた上で、
   前記スクラップ搬送クレーンによって一度に搬送可能な最大スクラップシュート搬送基数の少なくとも２倍の基数のスクラップシュートと、該スクラップシュートと少なくとも同基数のシュートステーションとを設け、
   前記最大スクラップシュート搬送基数と同数のスクラップシュートをスクラップ搬送クレーンによって同時に搬送し、残りのスクラップシュートを前記シュートステーションに載置し、
   各スクラップシュート内のスクラップをそれぞれ異なる転炉に装入することを特徴とする転炉設備のスクラップ装入方法。
2. 前記スクラップを装入する前記複数の転炉の内、少なくとも１基が脱りん炉であって、少なくとも他の１基が該脱りん炉から出銑された溶銑を装入する脱炭炉であることを特徴とする請求項１に記載の転炉設備のスクラップ装入方法。

Images