JP6488652B2 - Electric furnace operation method - Google Patents

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Description

この発明は電気炉の操業方法に関し、詳しくは炉体を電極に対して相対回転させる回転装置を備えた電気炉の操業方法に関する。   The present invention relates to a method for operating an electric furnace, and more particularly to a method for operating an electric furnace provided with a rotating device that rotates a furnace body relative to an electrode.

金属スクラップ等の金属材料を溶解する溶解炉として、従来、炉体内に挿入した3本の電極と炉体内の金属材料との間でアークを発生させ、アーク熱によって金属材料を溶解する三相交流式アーク炉が広く用いられている。
このような電気炉を用いた金属材料の溶解操業において、金属材料の溶解が不均一となってしまう問題が従来生じていた。
Conventionally, as a melting furnace for melting metal materials such as scrap metal, a three-phase alternating current that generates an arc between the three electrodes inserted in the furnace body and the metal material in the furnace body and melts the metal material by arc heat A type arc furnace is widely used.
In the melting operation of the metal material using such an electric furnace, there has conventionally been a problem that the melting of the metal material becomes non-uniform.

この三相交流式の電気炉では、炉体内に下向きに挿入された3本の電極が、炉体の中心軸線周りに平面視で三角形を成すように、即ち3本の各電極が三角形の各頂部に位置するように配置される。
その結果として、炉体内には電極からの距離が短い(即ち電極に近い)位置の所謂ホットスポットと、電極からの距離の長い(即ち電極から遠い)位置の所謂コールドスポットとが生じてしまう。
そしてホットスポットでは電極による加熱が強く行われるために金属材料が溶け易い一方で、コールドスポットでは電極による加熱が相対的に弱いために、ホットスポットの金属材料が全部溶け終わった後も、コールドスポットでは金属材料が溶け残ってしまうといった溶解の不均一を生じていた。
そしてこのような溶解の不均一に起因して、溶解の効率が悪く、溶解のための電力コストが高くなるといった問題の他、ホットスポットでは金属材料が全部溶解し終わった後も、コールドスポットの金属材料の溶解が継続して行われる間、その後も引き続いて強く加熱を受ける結果、過剰な投入電力も発生し、炉壁の耐火材の溶損が加速され、短い周期で耐火材溶損部の補修作業を行わなければならないといった問題が生じていた。
In this three-phase AC type electric furnace, the three electrodes inserted downward into the furnace body form a triangle in plan view around the central axis of the furnace body, that is, each of the three electrodes has a triangular shape. It arrange | positions so that it may be located in a top part.
As a result, a so-called hot spot at a position where the distance from the electrode is short (that is, close to the electrode) and a so-called cold spot at a position where the distance from the electrode is long (that is, far from the electrode) are generated.
In the hot spot, the metal material is easy to melt because the electrode is heated strongly. On the other hand, in the cold spot, the heat from the electrode is relatively weak. However, the non-uniformity of melting, such as the metal material remaining undissolved, occurred.
In addition to the problem of poor melting efficiency and high power cost for melting due to such non-uniform melting, the hot spot is not suitable for the cold spot even after all the metal material is completely melted. While the metal material is continuously melted, it continues to receive strong heat, resulting in excessive power input and accelerated melting of the refractory material on the furnace wall. There was a problem that repair work had to be done.

このような問題への対策として、炉体を固定状態の電極に対して回転させるようにした電気炉や、電極を固定状態にある炉体に対して回転させるようにした電気炉が提案されている。
例えば下記特許文献1,特許文献2には前者の電気炉が、また特許文献3には後者の電気炉がそれぞれ開示されている。
As countermeasures against such problems, there have been proposed an electric furnace in which the furnace body is rotated with respect to the fixed electrode and an electric furnace in which the electrode is rotated with respect to the fixed furnace body. Yes.
For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 below disclose the former electric furnace, and Patent Literature 3 discloses the latter electric furnace.

以上のような回転装置を備えた電気炉では、溶解中に炉体を電極に対し相対回転させ、当初コールドスポットに位置していた金属材料をホットスポットに、またホットスポットに位置していた金属材料をコールドスポットに位置移動させることで、溶解の不均一の問題を改善することができる。
尚この場合、炉体を電極に対して周方向に約60°相対回転させることで、当初ホットスポットの周方向の中心部に位置していた電極を、隣接するコールドスポットの周方向中心部に位置させるようにするのが効果的である。
In the electric furnace equipped with the rotating device as described above, the furnace body is rotated relative to the electrode during melting, and the metal material originally located at the cold spot becomes the hot spot and the metal located at the hot spot. By moving the material to the cold spot, the problem of non-uniform dissolution can be improved.
In this case, by rotating the furnace body about 60 ° in the circumferential direction relative to the electrode, the electrode originally located in the circumferential center of the hot spot is placed in the circumferential center of the adjacent cold spot. It is effective to be positioned.

ところで、本発明者等は電気炉操業中の炉内状況を確認する目的で、操業を中断し、炉を冷却して内部を調べたところ、炉体の出湯口や出滓口周りに金属材料の溶け残りが生じていたことを見出した。
出湯口周りにおける溶け残りの原因は、炉の形式によって異なっている。
図12は、偏芯炉底出鋼方式の電気炉(EBT炉)における金属材料の溶け残りを説明するための図である。
80はEBT炉で、炉体82の炉底部84が炉体82の円形の周壁部85の内面から周壁部85外面よりも径方向外方にまで部分的に突出している。その突出部86は傾斜度の小さな棚状部を形成しており、そしてそこにこれを上下に貫通する開口、即ち出湯口88が形成されている。この出湯口88は突出部86の下側の外部において図示しない蓋にて閉鎖されている。
このような構成のEBT炉80では、炉体82上端の装入口95から金属材料を内部に装入したとき、一部が出湯口88周りの棚状の突出部86上に載ってしまうことがある。その突出部86上に載った一部金属材料は、電極83からの距離が遠く、加熱が弱いために、同部分の金属材料が出湯時まで溶け残ってしまったものと考えられる。尚、図12(B)中87は、出湯口88周りに生じた溶け残りを示している。
By the way, the present inventors, for the purpose of confirming the state in the furnace during the operation of the electric furnace, interrupted the operation, cooled the furnace and examined the inside, metal material around the outlet and the outlet of the furnace body It was found that there was a residual melt of.
The cause of the unmelted residue around the tap differs depending on the furnace type.
FIG. 12 is a view for explaining the unmelted metal material in an eccentric furnace bottom steel type electric furnace (EBT furnace).
80 is an EBT furnace, and the furnace bottom portion 84 of the furnace body 82 partially protrudes from the inner surface of the circular peripheral wall portion 85 of the furnace body 82 to the outside in the radial direction from the outer surface of the peripheral wall portion 85. The protruding portion 86 forms a shelf-like portion with a small inclination, and an opening penetrating therethrough, that is, a hot water outlet 88 is formed therein. The hot water outlet 88 is closed by a lid (not shown) outside the lower portion of the protrusion 86.
In the EBT furnace 80 having such a configuration, when a metal material is charged into the inside from the charging port 95 at the upper end of the furnace body 82, a part of the metal material may be placed on the shelf-like protrusion 86 around the outlet 88. is there. It is considered that a part of the metal material placed on the protruding portion 86 is far away from the electrode 83 and the heating is weak, so that the metal material of the part remains undissolved until the hot water is discharged. In addition, 87 in FIG. 12 (B) has shown the unmelted residue which arose around the pouring gate 88. FIG.

このEBT炉80において、出湯口88とは径方向の反対位置にある出滓口91の周りでも金属の溶け残りが生じる場合がある。
EBT炉80は、炉体の周壁部85を内外方向に貫通する出滓口91と、その出滓口91から径方向外方に延びる出滓口底部92とを有している。出滓口91は扉等で塞がれている場合もあるが、溶解操業中は、出滓口91(扉がある場合でもその隙間)から外部空気が炉内に侵入可能であるため、図12(B)の矢印で示すように、炉内において出滓口91から炉蓋93に取り付けられた集塵口94に向かって冷たい空気の流れが生じる。このため出滓口91の集塵口94側の端部周辺で炉内の金属材料が冷やされて溶け残り96が生じるものと考えられる。
In the EBT furnace 80, there may be a case where metal remains unmelted even around the tap outlet 91 that is at a position opposite to the tap outlet 88 in the radial direction.
The EBT furnace 80 has a tap hole 91 that penetrates the peripheral wall 85 of the furnace body in the inner and outer directions, and a tap hole bottom portion 92 that extends radially outward from the tap port 91. The spout 91 may be blocked by a door or the like, but during melting operation, external air can enter the furnace from the spout 91 (the gap even when there is a door). As indicated by the arrow 12 (B), a cold air flow is generated in the furnace from the tap 91 to the dust collection port 94 attached to the furnace lid 93. For this reason, it is considered that the metal material in the furnace is cooled around the end portion of the tap outlet 91 on the dust collection port 94 side, resulting in an unmelted residue 96.

一方、炉体の周壁部を径方向に貫通した出湯口と、その出湯口から径方向外方に延び出した樋とを有する樋出湯式の電気炉にあっても、この電気炉では溶解操業中に出湯口が解放状態に保たれるため、そこから外部空気が炉内に侵入する。このため上記EBT炉の出滓口91の場合と同様の原因により、出湯口周辺で炉内の金属材料が冷やされてしまい、それが出湯口周辺で溶け残ってしまうものと考えられる。
また、樋出湯式の電気炉における出滓口周りにおいても、上記EBT炉の出滓口91周りと同様に金属材料の溶け残りが生じる。
On the other hand, even in a hot water type electric furnace having a hot water outlet that penetrates the peripheral wall portion of the furnace body in the radial direction and a tub that extends outward in the radial direction from the hot water outlet, Since the tap is kept open, external air enters the furnace from there. For this reason, it is considered that the metal material in the furnace is cooled in the vicinity of the hot water outlet and is left undissolved in the vicinity of the hot water outlet due to the same cause as in the case of the tap hole 91 of the EBT furnace.
Further, the unmelted metal material is generated around the tap outlet in the hot water type electric furnace as well as around the tap outlet 91 of the EBT furnace.

以上のような出湯口,出滓口は通常、電気炉操業においてコールドスポットの中心部やホットスポットの中心部に位置しておらず、従って炉体と電極との相対回転によって単にホットスポットとコールドスポットとを切り換えるだけの操業では、出湯口や出滓口に溶け残った金属材料を十分に溶解することは難しい。
また回転装置による回転によってホットスポットとコールドスポットとを切り換える工程を実施しない電気炉操業にあっては、当然ながら出湯口や出滓口に溶け残った金属材料を十分に溶解させることは一層難しい。
The outlets and taps as described above are usually not located at the center of the cold spot or the center of the hot spot in the operation of the electric furnace. Therefore, the hot spot and the cold are simply caused by the relative rotation between the furnace body and the electrode. It is difficult to sufficiently dissolve the metal material remaining at the tap and the tap at the operation that only switches the spot.
Further, in an electric furnace operation in which the process of switching between a hot spot and a cold spot is not performed by rotation by a rotating device, it is naturally more difficult to sufficiently dissolve the metal material remaining in the tap and the tap.

特開昭60−122886号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-122886 特開2014−40965号公報JP 2014-40965 A 特開平7−190624号公報JP-A-7-190624

本発明は以上のような事情を背景とし、金属材料を溶解する電気炉操業において、出湯口や出滓口周りに溶け残りが生じるのを効果的に防いで、溶解効率を高め得る電気炉の操業方法を提供することを目的としてなされたものである。   The present invention is based on the above circumstances, and in an electric furnace operation that melts a metal material, it is possible to effectively prevent unmelted residue around the outlet and the outlet and to improve melting efficiency. It was made for the purpose of providing a method of operation.

而して請求項1のものは、(a)筒状の周壁部及び炉底部を備えた炉体と、(b)炉蓋の側に下向きに設けられた複数の電極と、(c)該炉体を上下方向の軸線回りに前記電極に対し相対回転させる回転装置と、を備え、該電極と該炉体内に2回以上の複数回に分けて装入された金属材料との間に発生させたアークの熱で該金属材料を溶解する電気炉の操業方法であって、前記電気炉がEBT炉であり、前記炉底部が前記周壁部の外面よりも径方向外方まで部分的に突出した突出部を有していて、該突出部を上下に貫通する開口によって出湯口が形成されており、前記金属材料の溶解中に、装入口から前記金属材料を前記炉体内に装入する追装工程の際または直後に、該炉体を前記電極に対して相対回転させる回転工程と、相対回転させた該炉体を、複数の前記電極のうちの何れかが該炉体の前記出湯口若しくは出滓口周りの金属材料を溶かすために該出湯口に近接して設定した保持位置、即ち前記突出部の周方向の一方の端と回転中心とを結ぶ線と、周方向の他方の端と回転中心とを結ぶ線とのなす角度をαとしたとき、前記炉体の回転中心と何れかの前記電極とを結ぶ線が、角度αの丁度中央を通る線を中心として±α/4の範囲内の領域を通る位置、若しくは出滓口に近接して設定した保持位置、即ち前記炉体の回転中心と何れか1つの前記電極とを結ぶ線の延長線が、前記出滓口における開口の集塵口側の端から集塵口の側に60°未満の範囲を通る位置、に到ったところで回転停止させ、前記保持位置に保持する保持工程と、を実行して溶解操業を行うことを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided (a) a furnace body having a cylindrical peripheral wall portion and a furnace bottom portion, (b) a plurality of electrodes provided downward on the furnace lid side, and (c) the A rotating device that rotates the furnace body relative to the electrode about an axis in the vertical direction, and is generated between the electrode and the metal material charged in the furnace body in two or more times A method of operating an electric furnace in which the metal material is melted by the heat of the generated arc, wherein the electric furnace is an EBT furnace, and the furnace bottom part partially protrudes radially outward from the outer surface of the peripheral wall part additionally have the protrusions, are formed outflow by opening through the projecting portion up and down, are loaded into a dissolution of the metallic material, said furnace body to said metallic material from the charging hole during or immediately after the instrumentation step, a rotation step of relatively rotating the furnace body to said electrode, said that rotated relative The body, one of the plurality of the electrodes to melt the metallic material around the pouring opening or tapping port of the furnace body, the holding position set in proximity to the output hot water outlet, i.e. of the projecting portion When the angle between the line connecting one end in the circumferential direction and the rotation center and the line connecting the other end in the circumferential direction and the rotation center is α, the rotation center of the furnace body and any of the electrodes Is a position passing through a region within a range of ± α / 4 centered on a line passing through the center of the angle α, or a holding position set close to the spout, that is , the rotation center of the furnace body When the extension line of the line connecting the electrode and any one of the electrodes reaches a position passing through a range of less than 60 ° from the end of the opening at the tap outlet to the side of the dust collection port. rotation is stopped, and performing dissolution operations by running a holding step of holding in the holding position.

請求項2のものは、(a)筒状の周壁部及び炉底部を備えた炉体と、(b)炉蓋の側に下向きに設けられた複数の電極と、(c)該炉体を上下方向の軸線回りに前記電極に対し相対回転させる回転装置と、を備え、該電極と該炉体内に2回以上の複数回に分けて装入された金属材料との間に発生させたアークの熱で該金属材料を溶解する電気炉の操業方法であって、前記電気炉が樋出湯式の電気炉であり、前記周壁部を内外に貫通する開口にて出湯口が形成されているとともに、該出湯口から外向きに延び出す形態で樋が設けられており、
前記金属材料の溶解中に、装入口から前記金属材料を前記炉体内に装入する追装工程の際または直後に、該炉体を前記電極に対して相対回転させる回転工程と、相対回転させた該炉体を、複数の前記電極のうちの何れかが該炉体の前記出湯口若しくは出滓口周りの金属材料を溶かすために該出湯口若しくは出滓口に近接して設定した保持位置、即ち前記炉体の回転中心と何れか1つの前記電極とを結ぶ線の延長線が、前記出湯口若しくは出滓口における集塵口側の端から集塵口の側に60°未満の範囲を通る位置、に到ったところで回転停止させ、前記保持位置に保持する保持工程と、を実行して溶解操業を行うことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, (a) a furnace body provided with a cylindrical peripheral wall portion and a furnace bottom portion, (b) a plurality of electrodes provided downward on the furnace lid side, and (c) the furnace body A rotating device that rotates relative to the electrode about an axis in the vertical direction, and an arc generated between the electrode and the metal material charged in the furnace in two or more times An electric furnace operating method for melting the metal material by heat of the electric furnace, wherein the electric furnace is a brewing hot water type electric furnace, and a hot water outlet is formed at an opening penetrating the peripheral wall portion in and out. , And a bowl is provided in a form extending outward from the tap.
During the melting of the metal material, during or immediately after the loading process of charging the metal material into the furnace body from the loading port, the furnace body is rotated relative to the electrode, and the relative rotation is performed. and the furnace body, a holding position where one is set in proximity to said output sprue or tapping port to melt the metal material around the pouring opening or tapping port of the furnace body of the plurality of the electrodes That is, the extension line of the line connecting the rotation center of the furnace body and any one of the electrodes is a range of less than 60 ° from the end of the dust outlet to the side of the dust collector at the tap or tap outlet. rotation is stopped at that reached the position, through, and performing dissolution operations by running a holding step of holding in the holding position.

請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記電極を前記保持位置に保持した状態で前記金属材料に加熱を行った後、コールドスポットの中心であった部分がホットスポットの中心ないしほぼ中心に到るまで、更に前記炉体を前記電極に対し相対回転させ、前記コールドスポットに位置する状態で溶け残った金属材料を溶解させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, after heating the metal material in a state where the electrode is held at the holding position, a portion that is the center of the cold spot is a hot spot. The furnace body is further rotated relative to the electrode until it reaches the center or substantially the center, and the metal material remaining undissolved in a state of being positioned at the cold spot is melted .

以上のように本発明は、金属材料の溶解中に、炉体を電極に対して相対的に回転させ、そして複数の電極のうちの何れかが、出湯口若しくは出滓口周りの金属材料を溶かすために出湯口若しくは出滓口に近接して設定した保持位置に到ったところで回転停止させ、その停止位置に保持して出湯口や出滓口周りの金属材料を溶解するもので、かかる本発明では、出湯口や出滓口周りに位置している金属材料に対して電極からの加熱を効率的に行うことができ、それによって、出湯口や出滓口周りで従来生じていた金属材料の溶け残りの問題を良好に解決することができる。   As described above, the present invention rotates the furnace body relative to the electrode during melting of the metal material, and any one of the plurality of electrodes removes the metal material around the tap or the tap. In order to melt, the rotation is stopped when it reaches the holding position set close to the tap or the tap, and the metal material around the tap and the tap is melted by holding at the stop position. In the present invention, it is possible to efficiently perform heating from the electrode to the metal material located around the tap and the tap, and thus, metal that has conventionally been generated around the tap and the tap. The problem of undissolved material can be solved satisfactorily.

尚、本発明は以下の何れかの形式の電気炉を用いた操業に好適に適用できる。この場合において出湯口若しくは出滓口に近接して設定する保持位置は、電気炉の形式、即ち出湯口,出滓口の形式,構造等によって異なる。
電気炉としては従来、前述したEBT炉と樋出湯式の電気炉とが主として用いられている。
The present invention can be suitably applied to operations using any of the following types of electric furnaces. In this case, the holding position set close to the tap or the tap differs depending on the type of the electric furnace, that is, the type and structure of the tap and the tap.
Conventionally, as the electric furnace, the aforementioned EBT furnace and the hot water type electric furnace are mainly used.

前者(EBT炉)の場合、出湯口に近接して設定した保持位置は、炉体の回転中心と、何れかの電極とを結ぶ線の延長線が、出湯口周りに位置する突出部の周方向の一方の端と他方の端との間を通るような位置とするのが望ましい。
即ち、突出部の周方向の一方の端と回転中心とを結ぶ線と、周方向の他方の端と回転中心とを結ぶ線とのなす角度をαとしたとき、炉体の回転中心と何れかの電極とを結ぶ線が角度α(一般にα=100°である)の範囲内の領域を通るような位置とすることが望ましい。
本発明では、角度αの丁度中央を通る線を中心として±α/4の範囲内とする。更に望ましいのは±α/6の範囲内である。
このようにすると出湯口周り、即ち突出部に溶け残った金属材料を効率的に溶解することができる。
In the case of the former (EBT furnace), the holding position set in the vicinity of the pouring gate is that the extension line of the line connecting the rotation center of the furnace body and any of the electrodes is the circumference of the protruding portion located around the pouring gate. It is desirable that the position pass between one end of the direction and the other end.
That is, when the angle formed between the line connecting one end in the circumferential direction of the protrusion and the rotation center and the line connecting the other end in the circumferential direction and the rotation center is α, It is desirable that the line connecting the electrodes pass through a region within an angle α (generally α = 100 °).
In the present invention, the angle α is set within a range of ± α / 4 with a line passing just through the center as the center . More desirable is within a range of ± α / 6.
In this way, the metal material remaining undissolved around the hot water outlet, that is, in the protruding portion, can be efficiently dissolved.

また出滓口に近接して設定した保持位置は、出滓口周りで溶け残る金属材料の範囲が、出滓口における集塵口側の端から集塵口側に60°未満の範囲にかけて生じることが多いことから、炉体の回転中心と何れか1つの電極とを結ぶ線の延長線が、出滓口における開口の集塵口側の端から集塵口の側に60°未満の範囲を通るような位置とする。 In addition, the holding position set close to the tap outlet is such that the range of the metal material that remains undissolved around the tap outlet ranges from the end on the dust collecting port side of the tap outlet to a range of less than 60 ° from the dust collecting port side. In many cases, the extension line of the line connecting the center of rotation of the furnace body and any one of the electrodes is in a range of less than 60 ° from the end of the opening at the tap outlet to the side of the dust collector. It shall be the position, such as to pass through the.

他方、後者(樋出湯式の電気炉)の場合、出湯口、出滓口いずれの場合においても、上記EBT炉の出滓口とほぼ同様の状況にあり、従って出湯口又は出滓口に近接して設定した保持位置は、炉体の回転中心と何れかの電極とを結ぶ線の延長線が、出湯口又は出滓口における集塵口側の端から集塵口の側にかけて60°未満の範囲を通るような位置とする。 On the other hand, in the case of the latter (salted hot water type electric furnace), the situation is almost the same as the outlet of the above-mentioned EBT furnace in both the outlet and the outlet, and therefore close to the outlet or the outlet. The holding position set in this way is an extension of the line connecting the center of rotation of the furnace body and one of the electrodes, less than 60 ° from the end of the dust outlet to the side of the dust collector at the tap or tap outlet. It shall be the position, such as to pass through the range of.

本発明の回転工程では、原位置から炉体を電極に対して相対回転させて、いずれかの電極が、上記保持位置に到るところまで回転させてその後回転停止したのち、回転停止位置に保持し、その後溶解の最終段階まで、即ち金属材料全てが溶解するに到るまでその停止位置に保持することもできるし、あるいは停止位置に所定時間保持した後、コールドスポットの中心であった部分がホットスポットの中心ないしほぼ中心に到るまで、更に炉体を電極に対し相対回転させ、コールドスポットに位置する状態で溶け残った金属材料を最後まで溶解するようにしても良い。   In the rotation process of the present invention, the furnace body is rotated relative to the electrode from the original position, and one of the electrodes is rotated to reach the holding position, and then the rotation is stopped and then held at the rotation stop position. Then, it can be held at the stop position until the final stage of melting, that is, until all the metal material is melted, or after being held at the stop position for a predetermined time, the portion that was the center of the cold spot is The furnace body may be further rotated relative to the electrode until it reaches the center or almost the center of the hot spot, and the metal material remaining undissolved in the state of being located at the cold spot may be melted to the end.

本発明では上記回転工程を、ボーリングを終えた後に実施することができる。
また上記装入工程は、2回以上の複数回行うことができる。
また本発明において、上記電気炉は、炉体を支持したままこれを自身とともに傾動させる傾動体と、その傾動体上で炉体を上下方向の軸線、好ましくは中心軸線回りに回転させる回転装置を備えたものとなしておくことができる。
The rotation step in the present invention, Ru can be carried out after finishing the boring.
Also the charging process, Ru can be performed two or more times of a plurality of times.
Further, in the present invention, the electric furnace includes a tilting body that tilts the furnace body with itself while supporting the furnace body, and a rotating device that rotates the furnace body on the tilting body about the vertical axis, preferably around the central axis. It can be kept as provided.

以上のような本発明によれば、金属材料を溶解する電気炉操業において、出湯口や出滓口周りに溶け残りが生じるのを効果的に防いで、溶解効率を高めることができる。   According to the present invention as described above, in an electric furnace operation for melting a metal material, it is possible to effectively prevent unmelted residue from being produced around a tapping outlet and a tapping outlet, thereby increasing melting efficiency.

本発明の一実施形態の操業方法で用いる電気炉の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the electric furnace used with the operating method of one Embodiment of this invention. 図1の電気炉を異なる断面で示した図である。It is the figure which showed the electric furnace of FIG. 1 in a different cross section. 図1の回転装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the rotating apparatus of FIG. 同回転装置の全体平面図である。It is a whole top view of the rotation device. 図4のV−V断面図である。It is VV sectional drawing of FIG. 図4のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 操業方法の一例を工程毎に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the operation method for every process. EBT炉における保持位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the holding position in an EBT furnace. 図7とは異なる操業方法の例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of the operation method different from FIG. 図7,図9とは異なる操業方法の例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of the operation method different from FIG. 7, FIG. 樋出湯式の電気炉における保持位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the holding | maintenance position in a brewing hot water type electric furnace. EBT炉における金属材料の溶け残りを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the unmelted remainder of the metal material in an EBT furnace.

次に本発明を金属材料(ここでは鉄鋼材料)を溶解する電気炉に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1及び図2は本実施形態の操業方法で用いる電気炉の構成を示した図である。
図1において、10は電気炉で、筒状(ここでは円筒状)の周壁部12及び炉底部14を備えた炉体16と、炉体16の上端の装入口18を開閉可能に閉鎖する炉蓋20と、炉蓋20を挿通して炉体16内に下向きに挿入される3本の電極22とを備えている。
Next, an embodiment when the present invention is applied to an electric furnace for melting a metal material (here, a steel material) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG.1 and FIG.2 is the figure which showed the structure of the electric furnace used with the operating method of this embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electric furnace, which is a furnace body 16 having a cylindrical (cylindrical) peripheral wall portion 12 and a furnace bottom portion 14, and a furnace that closes an inlet 18 at the upper end of the furnace body 16 so as to be opened and closed. A lid 20 and three electrodes 22 inserted through the furnace lid 20 and inserted downward into the furnace body 16 are provided.

各電極22は、平面視略円形をなした炉蓋20の中心近くに、炉体16の上下方向の軸線、ここでは中心軸線周りに等間隔(120°間隔)で配置されており、図示しない昇降装置にて個別に高さ調節自在に支持され、電極22の下端と炉体16内に装入された金属材料との上下方向の離間距離を調節し得るように構成されている。   The respective electrodes 22 are arranged near the center of the furnace lid 20 having a substantially circular shape in plan view, and are arranged at equal intervals (120 ° intervals) around the vertical axis of the furnace body 16, here the central axis. It is supported by an elevating device so as to be individually adjustable in height, and is configured to be able to adjust the vertical separation distance between the lower end of the electrode 22 and the metal material charged in the furnace body 16.

炉蓋20は、図示しない昇降装置及び旋回装置によって、炉体16に対して上下方向に移動自在に構成されるとともに、水平方向に旋回して、炉体16の装入口18を開放し炉体16内への金属材料の装入を可能としている。   The furnace lid 20 is configured to be movable up and down with respect to the furnace body 16 by a lifting device and a swirling device (not shown), and swings in the horizontal direction to open the inlet 18 of the furnace body 16 and open the furnace body. It is possible to insert a metal material into the inside 16.

本実施形態の電気炉10は、EBT炉であり、 図2で示したように炉底部14が炉体16の周壁部12よりも径方向外方に一部突出し、その突出した棚状の突出部26に、これを上下に貫通して出湯口(出鋼口)27が設けられている。
炉体16内の金属材料の溶湯(溶鋼)は、炉体16全体を傾動させることで、出湯口27から取鍋23(図1)に向けて出湯される。
The electric furnace 10 of the present embodiment is an EBT furnace, and as shown in FIG. 2, the furnace bottom portion 14 partially protrudes radially outward from the peripheral wall portion 12 of the furnace body 16, and the protruding shelf-like protrusion The part 26 is provided with a hot water outlet (a steel outlet) 27 penetrating it vertically.
The molten metal (molten steel) in the furnace body 16 is discharged from the outlet 27 toward the ladle 23 (FIG. 1) by tilting the entire furnace body 16.

また出湯口27と径方向の反対位置(対称位置)には出滓口29が設けられている。出滓口29は炉体の周壁部12を内外方向に貫通して設けられている。
本例では炉体16全体を上記出湯時とは反対の方向に傾動させることで、溶解操業の際に生じるスラグを出滓口29より外部に排出することができる。
In addition, a tap outlet 29 is provided at a position (symmetrical position) opposite to the tap outlet 27 in the radial direction. The outlet 29 is provided through the peripheral wall 12 of the furnace body in the inner and outer directions.
In this example, the entire furnace body 16 is tilted in the direction opposite to that at the time of pouring, so that the slag generated during the melting operation can be discharged to the outside from the tap outlet 29.

本実施形態の電気炉10は、炉体16が傾動可能で且つ炉蓋20及び電極22に対して相対回転可能となっている。
図1において、34は炉体16を支持したまま傾動し、炉体16を傾動させる傾動体で、地面に設けられた炉台36により傾動自在に支持されている。
傾動体34を支持する炉台36の上面及びこれに接する傾動体34の下向きに凸曲形状をなす脚部37の下面にはそれぞれ係合歯が形成されており、傾動の際これら係合歯の係合により炉台36に対する傾動体34のずれが防止されている。
傾動体34は炉体16を支持するための傾動床35を有し、炉体16は後述する回転装置32を介して、傾動体34の傾動床35で支持されている。
In the electric furnace 10 of this embodiment, the furnace body 16 can tilt and can rotate relative to the furnace lid 20 and the electrode 22.
In FIG. 1, 34 is a tilting body that tilts while supporting the furnace body 16 and tilts the furnace body 16, and is tiltably supported by a furnace stand 36 provided on the ground.
Engagement teeth are formed on the upper surface of the furnace table 36 that supports the tilting body 34 and the lower surface of the leg portion 37 that has a downwardly convex shape in contact with the tilting body 34, respectively. The displacement of the tilting body 34 with respect to the furnace table 36 is prevented by the engagement.
The tilting body 34 has a tilting floor 35 for supporting the furnace body 16, and the furnace body 16 is supported by the tilting floor 35 of the tilting body 34 via a rotating device 32 described later.

本発明では回転装置を次のように構成することができる。
即ち回転装置は、イ)炉体を回転可能に傾動体上に支持する支持手段と、ロ)炉体と傾動体との間に設けられ、炉体をその中心軸線周りに回転案内するガイドレールと、ハ)炉体の側に設けられた、回転駆動力を受ける被駆動部と、ニ)傾動体側に設けられ、被駆動部と係合して、回転駆動力を被駆動部に伝える駆動部材と、ホ)傾動体側に設けられ、駆動力を発生させる駆動源と、を備えて構成し、傾動体と一体に傾動する形態で設けておくことができる。
In the present invention, the rotating device can be configured as follows.
That is, the rotating device is a) a support means for rotatably supporting the furnace body on the tilting body, and b) a guide rail that is provided between the furnace body and the tilting body and guides the furnace body to rotate around its central axis. And c) a driven part for receiving rotational driving force provided on the furnace body side; and d) a drive provided on the tilting body side for engaging the driven part and transmitting the rotational driving force to the driven part. And a drive source for generating a driving force provided on the side of the tilting body and configured to tilt integrally with the tilting body.

この実施形態において、回転装置は具体的には以下のように構成されている。
先ずは傾動機構について説明する。
図2に示すように、傾動体34の図中右端には駆動シリンダ38の一端側が回転可能に連結されている。駆動シリンダ38の他端は地面側に回転可能に連結されており、この駆動シリンダ38を伸長させることで傾動体34は炉体16とともに図中左側が下向き、右側が上向きになる様に傾動する。これにより炉体16内の溶鋼が出湯口27から取鍋23に向けて出湯される。
In this embodiment, the rotating device is specifically configured as follows.
First, the tilting mechanism will be described.
As shown in FIG. 2, one end side of the drive cylinder 38 is rotatably connected to the right end of the tilting body 34 in the drawing. The other end of the drive cylinder 38 is rotatably connected to the ground side. By extending the drive cylinder 38, the tilting body 34 tilts together with the furnace body 16 so that the left side in the figure is downward and the right side is upward. . As a result, the molten steel in the furnace body 16 is discharged from the tap outlet 27 toward the ladle 23.

図3は本実施形態における回転装置32の全体斜視図を、図4はその平面図を示している。
回転装置32は多数の立壁を備えた円形リング状の支持フレーム40を有しており、この支持フレーム40の上面に炉体16が載置固定されている。
リング状の支持フレーム40の下面の内周部にはリング状歯車体42が設けられ、その内周には歯形が形成されている。
FIG. 3 is an overall perspective view of the rotating device 32 in the present embodiment, and FIG. 4 is a plan view thereof.
The rotating device 32 has a circular ring-shaped support frame 40 having a large number of standing walls, and the furnace body 16 is mounted and fixed on the upper surface of the support frame 40.
A ring-shaped gear body 42 is provided on the inner peripheral portion of the lower surface of the ring-shaped support frame 40, and a tooth profile is formed on the inner periphery thereof.

一方、歯車体42の外周中間部は、図5で示すように外方に角型断面をなして突出し、ベアリング部材44の内輪部46を構成している。
内輪部46を包むようにコ字形断面の外輪部48が配設されており、外輪部48の凹面と内輪部46の凸面即ち上下面及び外周端面との間には、コロ軸受49が介設されている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the outer peripheral intermediate portion of the gear body 42 protrudes outward with a square cross section, and constitutes an inner ring portion 46 of the bearing member 44.
An outer ring portion 48 having a U-shaped cross section is disposed so as to wrap the inner ring portion 46, and a roller bearing 49 is interposed between the concave surface of the outer ring portion 48 and the convex surface of the inner ring portion 46, that is, the upper and lower surfaces and the outer peripheral end surface. ing.

このような構造により、支持フレーム40はベアリング部材44に支持されて、そのリング中心回りに傾動床35に平行な面内で回転可能となっている。これにより回転装置32に支持された炉体16が炉体16の中心軸線を回転中心として電極22に対し相対回転可能となる。   With such a structure, the support frame 40 is supported by the bearing member 44 and can rotate in a plane parallel to the tilting floor 35 around the center of the ring. As a result, the furnace body 16 supported by the rotating device 32 can be rotated relative to the electrode 22 with the central axis of the furnace body 16 as the center of rotation.

支持フレーム40のリング内方の径方向対称位置の傾動床35上にはギアボックス50が設けられ(図4)、その内部にギア体が配設されている。図5において傾動床35側には駆動源としての油圧モータ52が設けてあり、その出力軸に歯車体53が装着されている。歯車体53は傾動床35側に立設された軸体54に回転可能に支持された歯車体55に噛合しており、この歯車体55が上記リング状歯車体42の歯形に噛合している。   A gear box 50 is provided on the tilting floor 35 in a radially symmetric position inside the ring of the support frame 40 (FIG. 4), and a gear body is disposed therein. In FIG. 5, a hydraulic motor 52 as a drive source is provided on the tilting floor 35 side, and a gear body 53 is attached to the output shaft thereof. The gear body 53 meshes with a gear body 55 rotatably supported by a shaft body 54 standing on the tilting floor 35 side, and the gear body 55 meshes with the tooth profile of the ring-shaped gear body 42. .

これにより、油圧モータ52を正逆回転させると、歯車体53,55,42を介して支持フレーム40が正逆回転させられる。
この実施形態では、支持フレーム40,歯車体42,ベアリング部材44が支持手段を構成し、そのうちベアリング部材44における内輪部46,外輪部48がガイドレールを兼ねて構成されている。
また歯車体42の歯形が被駆動部を、歯車体55,53が駆動部を、更に油圧モータ52が駆動源を構成している。
Thereby, when the hydraulic motor 52 is rotated forward and backward, the support frame 40 is rotated forward and backward via the gear bodies 53, 55, and 42.
In this embodiment, the support frame 40, the gear body 42, and the bearing member 44 constitute support means, and the inner ring portion 46 and the outer ring portion 48 of the bearing member 44 also serve as guide rails.
Further, the tooth profile of the gear body 42 constitutes a driven part, the gear bodies 55 and 53 constitute a driving part, and the hydraulic motor 52 constitutes a driving source.

本実施形態では、油圧モータ52によって、炉体16の出湯口27が出湯ヤードに正対した図4に示す原位置から反時計方向へ60°の範囲で支持フレーム40即ち炉体16を回転させることができる。   In the present embodiment, the support frame 40, that is, the furnace body 16 is rotated by the hydraulic motor 52 within a range of 60 ° counterclockwise from the original position shown in FIG. 4 where the outlet 27 of the furnace body 16 faces the hot water yard. be able to.

両ギアボックス50,50の間の、支持フレーム40の周方向中間位置にはストッパ機構56が配設されている。ストッパ機構56の詳細を図6に示す。図6において、支持フレーム40には内方に向けて鞘部材57が設けてある。鞘部材57は円筒体で内方側の半部内周が内方に向けて漸次拡開するテーパ状に形成されている。
一方、傾動床35側の架台58上に駆動シリンダ59によって内外方向へ直線進退させられる栓部材60が設けられている。栓部材60は外方側に位置する先端部が先端方向へ漸次縮径する円柱体となっており、栓部材60の後端は駆動シリンダ59のロッド61に連結されている。
A stopper mechanism 56 is disposed at an intermediate position in the circumferential direction of the support frame 40 between the two gear boxes 50, 50. Details of the stopper mechanism 56 are shown in FIG. In FIG. 6, the support frame 40 is provided with a sheath member 57 facing inward. The sheath member 57 is a cylindrical body and has a tapered shape in which the inner periphery of the inner half gradually expands inward.
On the other hand, a plug member 60 that is linearly moved back and forth inward and outward by a drive cylinder 59 is provided on a base 58 on the tilting floor 35 side. The plug member 60 is a cylindrical body whose distal end located on the outer side gradually decreases in diameter toward the distal end, and the rear end of the plug member 60 is connected to the rod 61 of the drive cylinder 59.

支持フレーム40が原位置にある時には、図6に示すように、鞘部材57が栓部材60に正対しており、駆動シリンダ59によって栓部材60を進出させると、栓部材60が鞘部材57内に進入して、栓部材60のテーパ状の先端部が鞘部材57のテーパ状の半部内に嵌合する。これにより、支持フレーム40、即ち炉体16の回動が確実に規制され、この状態で炉体16の出湯傾動ないし出滓傾動を行うことができる。   When the support frame 40 is in the original position, as shown in FIG. 6, the sheath member 57 faces the plug member 60, and when the plug member 60 is advanced by the drive cylinder 59, the plug member 60 is in the sheath member 57. The tapered tip of the plug member 60 is fitted into the tapered half of the sheath member 57. Thereby, the rotation of the support frame 40, that is, the furnace body 16, is reliably regulated, and in this state, the tapping or pouring tilting of the furnace body 16 can be performed.

次に金属材料を溶解するための電気炉10の操業方法について図7を用いて説明する。
通常、スクラップ等の金属材料は複数回に分けて炉内に装入される。本例では金属材料を2回に分けて炉内に装入するものとする。
先ず、炉蓋20を旋回回避させ炉体16の装入口18を開放状態とし、金属材料を保持するスクラップバケットをクレーンにて装入口18の上方にまで移動させ、スクラップバケット内の金属材料を炉内に装入する。
Next, an operation method of the electric furnace 10 for melting the metal material will be described with reference to FIG.
Usually, metal materials such as scrap are charged into the furnace in a plurality of times. In this example, the metal material is charged into the furnace in two steps.
First, the furnace lid 20 is prevented from turning, the loading port 18 of the furnace body 16 is opened, the scrap bucket holding the metal material is moved up to the loading port 18 by a crane, and the metal material in the scrap bucket is moved to the furnace. Insert inside.

材料装入を終えたら炉蓋20及び電極22を炉体16上部に載置し、電極22先端より下向きのアークを発生させ、電極22の先端部分に位置する材料を優先的に溶かし、電極22は金属材料中を掘り進んで行く(この工程を以下ボーリング工程とする)。図7(A)はこのボーリングを行っている状態を示している。
ボーリングが完了し電極22が炉底部14近くに到ったところで、電極22周囲の材料を溶解させていく(図7(B))。
これにより電極22の周りに未溶解金属が無くなると、炉体16を電極22に対して相対回転させることが可能となる。尚、図中炉内を網点で示した部分が未溶解金属材料、白地で示した部分が溶解金属材料である。この段階ではいまだ極端な溶解の不均一は生じていない。
When the material charging is completed, the furnace lid 20 and the electrode 22 are placed on the upper portion of the furnace body 16, an arc downward from the tip of the electrode 22 is generated, and the material located at the tip of the electrode 22 is preferentially melted. Digs through a metal material (this process is hereinafter referred to as a boring process). FIG. 7A shows a state where the boring is performed.
When the boring is completed and the electrode 22 reaches the vicinity of the furnace bottom portion 14, the material around the electrode 22 is dissolved (FIG. 7B).
Thus, when there is no undissolved metal around the electrode 22, the furnace body 16 can be rotated relative to the electrode 22. In the figure, the portion indicated by halftone dots in the furnace is the undissolved metal material, and the portion indicated by the white background is the molten metal material. At this stage, extreme dissolution non-uniformity has not yet occurred.

次に溶解が進み炉内の未溶解金属材料の嵩が減った後、残りの金属材料の追装を行う。炉蓋20を旋回回避させ、炉体16を原位置から図中反時計方向に60°回転させて、その後に金属材料を追装する(図7(C))。その後炉蓋20及び電極22を炉体16上部に載置し、再びボーリング工程を含むアーク放電による金属材料の溶解を行うと、炉体16の周方向に三箇所ずつのホットスポットとコールドスポットが生じて金属材料が不均一に溶解される(図7(D))。
そこで炉蓋20を上方に離間させた状態で炉体16を図中時計方向に原位置まで60°回転させ、未溶解の金属材料をホットスポットに移動させる(図7(E))。この状態で炉蓋20を閉鎖して電極22からの放電を開始することで未溶解の金属材料に対して電極22からの加熱を効果的に行うことができる。そして図7(F)で示すように炉内に装入された金属材料の溶解を完了する。
Next, after the melting progresses and the volume of the undissolved metal material in the furnace decreases, the remaining metal material is reattached. The furnace lid 20 is prevented from turning, and the furnace body 16 is rotated from the original position by 60 ° in the counterclockwise direction in the figure, and then a metal material is additionally mounted (FIG. 7C). After that, when the furnace lid 20 and the electrode 22 are placed on the furnace body 16 and the metal material is melted again by arc discharge including a boring process, three hot spots and cold spots are formed in the circumferential direction of the furnace body 16. As a result, the metal material is dissolved unevenly (FIG. 7D).
Therefore, the furnace body 16 is rotated 60 ° clockwise to the original position in the state where the furnace lid 20 is spaced upward, and the undissolved metal material is moved to the hot spot (FIG. 7E). In this state, the furnace lid 20 is closed and the discharge from the electrode 22 is started, so that the undissolved metal material can be effectively heated from the electrode 22. Then, as shown in FIG. 7F, the melting of the metal material charged in the furnace is completed.

しかしながら上記の操業方法のように単に炉体と電極とを相対回転させることによりホットスポットとコールドスポットとを切り換えるだけの操業では、出湯口27周りに位置している金属材料に対して電極22の位置が遠く、これを十分に溶解させることが難しい。
そこで本実施形態では図8,9で示すように出湯口27に近接した位置に保持位置を設定し、何れかの電極が保持位置に到ったところで炉体16を回転停止させ、保持位置を保持した状態で電極22からのアーク放電による加熱を行うことで、出湯口27周りの金属材料を溶解することができる。
However, in the operation in which the hot spot and the cold spot are simply switched by relatively rotating the furnace body and the electrode as in the above-described operation method, the electrode 22 is not in contact with the metal material positioned around the outlet 27. It is far away and it is difficult to dissolve it sufficiently.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a holding position is set at a position close to the hot water outlet 27, and when any electrode reaches the holding position, the furnace body 16 is stopped and the holding position is set. By performing heating by arc discharge from the electrode 22 in the held state, the metal material around the hot water outlet 27 can be dissolved.

図8(A)は電気炉がEBT炉の場合における、出湯口27に対して設定した保持位置を示している。
炉体の回転中心Oと、複数の電極22のうち何れかの電極(本図では出湯口27に最も近い電極)とを結ぶ線の延長線OPが、出湯口27周りの突出部(出湯口底部)26の周方向の一方の端と他方の端との間を通るような位置を保持位置として設定することが望ましい。通常、その角度範囲αは100°である。
このような設定とすることで出湯口27周りの金属材料に対して電極22を近くに位置させることができ、出湯口27周りの金属材料に対して加熱を効果的に行うことができる。
更に望ましいのは、延長線OPが、炉体の回転中心Oと出湯口27の中心とを結ぶ線に対してなす角度がα/4未満(25°未満)、より望ましくはα/6未満(17°未満)とするのが良い。
このようにすることで径方向外方に位置し電極から特に離れている出湯口27の直近部分に位置する金属材料に対して加熱を効果的に行うことができる。
FIG. 8A shows a holding position set with respect to the hot water outlet 27 when the electric furnace is an EBT furnace.
An extension line OP of a line connecting the rotation center O of the furnace body and any one of the plurality of electrodes 22 (the electrode closest to the hot water outlet 27 in the figure) is a protrusion (a hot water outlet) around the hot water outlet 27. It is desirable to set a position that passes between one end in the circumferential direction of the bottom portion 26 and the other end as the holding position. Usually, the angle range α is 100 °.
By setting it as such, the electrode 22 can be positioned close to the metal material around the pouring gate 27, and the metal material around the pouring gate 27 can be effectively heated.
More preferably, the angle formed by the extension line OP with respect to the line connecting the rotation center O of the furnace body and the center of the outlet 27 is less than α / 4 (less than 25 °), more preferably less than α / 6 ( Less than 17 °).
By doing in this way, it can heat effectively with respect to the metal material located in the immediate vicinity of the tap hole 27 which is located in the radial direction outward and is especially away from the electrode.

図9は、出湯口27に対して保持位置を設定し、保持位置にて電極からの加熱を行う操業方法の例である。
本例において、図9(A)〜(D)の工程は、図7における(A)〜(D)の工程と同じである。
本例では図9(D)の状態から60°回転させ直接炉体16を原位置まで回転移動させるのではなく、図9(E)で示すよう図9(D)の状態から炉体16を図中時計方向に30°回転させ、原位置から反時計方向に30°回転した位置で回転停止させる。
この図9(E)で示す状態が本例における、出湯口27に対して最も近い位置の電極22が、出湯口27に対して設定した保持位置に到った状態である。本例では、炉体16の回転中心と、出湯口27に最も近い位置の電極22とを結ぶ線の延長線OPが、出湯口27を通る位置を保持位置として設定している。
電極22を保持位置に保持した状態で電極22からのアーク放電を行うことで、出湯口27周りの金属材料に対して加熱を効率的に行うことができる(図9(F))。
FIG. 9 shows an example of an operation method in which a holding position is set with respect to the hot water outlet 27 and heating from the electrode is performed at the holding position.
In this example, the steps of FIGS. 9A to 9D are the same as the steps of FIGS. 7A to 7D.
In this example, instead of rotating the furnace body 16 directly from the state of FIG. 9D to the original position, the furnace body 16 is moved from the state of FIG. 9D as shown in FIG. 9E. In the drawing, it is rotated 30 ° clockwise and stopped at a position rotated 30 ° counterclockwise from the original position.
The state shown in FIG. 9E is a state in which the electrode 22 at the closest position to the hot water outlet 27 reaches the holding position set for the hot water outlet 27 in this example. In this example, the extension line OP of the line connecting the rotation center of the furnace body 16 and the electrode 22 closest to the pouring gate 27 sets the position passing through the pouring gate 27 as the holding position.
By performing the arc discharge from the electrode 22 while the electrode 22 is held at the holding position, the metal material around the tap hole 27 can be efficiently heated (FIG. 9F).

図9において、保持位置に保持した状態でアーク放電による出湯口27周りに位置する金属材料に対する加熱を行った後、炉蓋20を上方に離間させた状態で炉体16を原位置まで回転させ(図9(G))、周壁部12内面に残った未溶解の金属材料の溶解を促進させる。そして図9(H)で示すように炉内に装入された金属材料の溶解を完了する。
即ち図9に示す操業例では、図7の例に対し図9(E)→(F)の工程を追加することで出湯口27周りに溶け残りが生じるのを効果的に防止することができる。
In FIG. 9, after heating the metal material positioned around the outlet 27 by arc discharge while being held at the holding position, the furnace body 16 is rotated to the original position with the furnace lid 20 spaced apart upward. (FIG. 9G), the dissolution of the undissolved metal material remaining on the inner surface of the peripheral wall portion 12 is promoted. Then, as shown in FIG. 9H, the melting of the metal material charged in the furnace is completed.
That is, in the operation example shown in FIG. 9, it is possible to effectively prevent the unmelted portion around the tap outlet 27 from being added to the example of FIG. 7 by adding the steps of FIG. 9 (E) → (F). .

上記の図7及び図9の例では、追装の際に炉体16を60°回転させ、その後出湯口27に近い位置にある電極22が出湯口27に対する保持位置に到るところまで改めて炉体16を回転させているが、図10で示す例のように、図10(C)の追装の際に初めから出湯口27に対する保持位置に到るところまで炉体16を回転させて、材料装入後、その保持位置にて材料加熱を行ない、出湯口27周りに位置する金属材料を溶解させるようにすることもできる。
この例では、その後炉体16を原位置まで回転させ(図10(F))、周壁部12内面に残った未溶解の金属材料を溶解させ、そして図10(G)で示すように炉内に装入された金属材料の溶解を完了する。
In the example shown in FIGS. 7 and 9, the furnace body 16 is rotated by 60 ° at the time of remounting, and then the furnace 22 is re-entered until the electrode 22 located near the pouring gate 27 reaches the holding position with respect to the pouring gate 27. Although the body 16 is rotated, as in the example shown in FIG. 10, the furnace body 16 is rotated from the beginning until reaching the holding position with respect to the hot water outlet 27 at the time of reattachment of FIG. After charging the material, the material can be heated at the holding position to melt the metal material located around the outlet port 27.
In this example, the furnace body 16 is then rotated to the original position (FIG. 10 (F)), the undissolved metal material remaining on the inner surface of the peripheral wall 12 is melted, and the interior of the furnace as shown in FIG. 10 (G). Complete the dissolution of the metal material charged in

以上は出湯口27の溶け残りを防止するための操業方法であるが、更に出滓口29周りに位置する金属材料に対して加熱を効率的に行う場合は、出湯口27に対して設定した保持位置で加熱を行った後、出滓口29に対して設定した保持位置に到るところまで炉体16を回転させて、その後回転停止したのち、回転停止位置に保持し、 出滓口29周りに位置する金属材料に対して加熱を効率的に行うこともできる。   The above is the operation method for preventing the unmelted hot water outlet 27 from being melted. However, when the metal material located around the hot water outlet 29 is efficiently heated, the hot water outlet 27 is set. After heating at the holding position, the furnace body 16 is rotated to reach the holding position set with respect to the spout 29, and then stopped and then held at the stop position. It is also possible to efficiently heat the surrounding metal material.

図8(B)は電気炉がEBT炉の場合における、出滓口29に対して設定した保持位置を示している。
出滓口29周りに生じる溶け残りは、出滓口29における集塵口94側の端から集塵口94の側にかけて約60°の範囲に亘って生じることが多く、そこで出滓口29に対する保持位置は、炉体の回転中心Oと、複数の電極22のうち何れかの電極とを結ぶ線の延長線OQが、出滓口29における集塵口94側の端から集塵口94の側に角度60°未満の範囲で位置するように設定することが望ましい。
但し最も溶け残りの量が多いのは出滓口29における集塵口94側の端から集塵口94の側に約45°未満、特に約30°未満の範囲であることから、より望ましい保持位置としては、図に示す角度βが45°未満の範囲、更に望ましくは角度βが30°未満の範囲に位置するように設定するのが良い。
このようにすることで出滓口29の端部に溶け残った金属材料を効率的に溶解することができる。
FIG. 8B shows a holding position set with respect to the tap outlet 29 when the electric furnace is an EBT furnace.
In many cases, the unmelted residue generated around the tap outlet 29 occurs over a range of about 60 ° from the end of the tap outlet 29 on the dust collection port 94 side to the dust collection port 94 side. The holding position is such that the extension line OQ of the line connecting the rotation center O of the furnace body and any one of the plurality of electrodes 22 extends from the end on the dust collection port 94 side of the tap outlet 29 to the dust collection port 94. It is desirable that the angle be set to be within a range of less than 60 ° on the side.
However, the most undissolved amount is in the range of less than about 45 °, particularly less than about 30 ° from the end of the tap outlet 29 on the dust collection port 94 side to the dust collection port 94 side. The position is preferably set so that the angle β shown in the figure is less than 45 °, and more preferably the angle β is less than 30 °.
By doing in this way, the metal material which remained undissolved in the edge part of the spout 29 can be melt | dissolved efficiently.

図11は樋出湯式の電気炉の構成を示した図である。
この方式の電気炉では、炉体16の周壁部12を径方向に貫通した開口にて出湯口65が構成され、その出湯口65から樋66が延び出している。
樋出湯式の電気炉にあっては、溶解操業中、出湯口65が解放状態に保たれるため、そこから外部空気が炉内に侵入し、炉内において出湯口65から炉蓋に取り付けられた集塵口94に向かって冷たい空気の流れが生じ、出湯口65の集塵口94側の端部周辺で炉内の金属材料が冷やされ、溶け残りを生じる。即ち出湯口65周りがEBT炉の出滓口とほぼ同様の状況となる。
このため樋出湯式の電気炉の場合、出湯口65に対して設定した保持位置は、炉体16の回転中心Oと、複数の電極22のうちの出湯口65に一番近い位置の電極とを結ぶ線の延長線ORが、出湯口65における集塵口94側の端から集塵口94の側に角度が60°未満の範囲に位置するように設定することが望ましい。
更に望ましくは角度γが45°未満の範囲、より望ましくは角度γが30°未満の範囲に設定することである。
このようにすることで出湯口65の端部周りに位置する金属材料を効率的に溶解することができる。
尚、樋出湯式の電気炉における出滓口の構造はEBT炉と同様であり、その出滓口に対する保持位置についてもEBT炉の場合と同様の範囲で設定するのが望ましい。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a brewing hot water type electric furnace.
In this type of electric furnace, a hot water outlet 65 is formed by an opening penetrating the peripheral wall portion 12 of the furnace body 16 in the radial direction, and a bowl 66 extends from the hot water outlet 65.
In the hot water type electric furnace, the hot water outlet 65 is kept open during the melting operation, so that external air enters the furnace and is attached to the furnace lid from the hot water outlet 65 in the furnace. A cold air flow is generated toward the dust collection port 94, and the metal material in the furnace is cooled around the end of the hot water outlet 65 on the dust collection port 94 side, causing unmelted residue. That is, the situation around the tap 65 is almost the same as the tap of the EBT furnace.
For this reason, in the case of a dredging hot water type electric furnace, the holding position set with respect to the hot water outlet 65 is the rotation center O of the furnace body 16 and the electrode closest to the hot water outlet 65 of the plurality of electrodes 22. It is desirable that the extended line OR of the lines connecting the two is set so that the angle from the end of the tap outlet 65 on the dust collection port 94 side to the dust collection port 94 side is less than 60 °.
More preferably, the angle γ is set in a range of less than 45 °, and more preferably, the angle γ is set in a range of less than 30 °.
By doing in this way, the metal material located around the end part of the hot water outlet 65 can be melt | dissolved efficiently.
Note that the structure of the tap outlet in the hot water type electric furnace is the same as that of the EBT furnace, and the holding position with respect to the tap outlet is preferably set in the same range as in the case of the EBT furnace.

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。例えば、本発明においては、ホットスポットとコールドスポットとを切り替える方式とは切り離して、保持工程を実施することもできる。
また炉体が回転する代わりに電極が回転する場合であっても良く、電極の数は2本、4本又はそれ以外であっても良い。
更に鉄鋼以外の金属を溶解する電気炉の操業方法に適用することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example. For example, in the present invention, the holding step can be performed separately from the method of switching between a hot spot and a cold spot.
Moreover, the case where an electrode rotates instead of rotating a furnace body may be sufficient, and the number of electrodes may be 2, 4 or other.
Furthermore, the present invention can be implemented in variously modified modes within a range not departing from the gist of the present invention, such as being applicable to an operating method of an electric furnace that melts a metal other than steel.

10 電気炉
12 周壁部
14 炉底部
16 炉体
18 装入口
20 炉蓋
22 電極
26,86 突出部
27,65,88 出湯口
29,91 出滓口
30,92 出滓口底部
32 回転装置
66 樋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric furnace 12 Perimeter wall part 14 Furnace bottom part 16 Furnace body 18 Charge inlet 20 Furnace lid 22 Electrode 26, 86 Protrusion part 27,65,88 Hot water outlet 29,91 Outlet outlet 30,92 Discharge outlet bottom part 32 Rotating device 66

Claims (3)

(a)筒状の周壁部及び炉底部を備えた炉体と、
(b)炉蓋の側に下向きに設けられた複数の電極と、
(c)該炉体を上下方向の軸線回りに前記電極に対し相対回転させる回転装置と、
を備え、該電極と該炉体内に2回以上の複数回に分けて装入された金属材料との間に発生させたアークの熱で該金属材料を溶解する電気炉の操業方法であって、
前記電気炉がEBT炉であり、前記炉底部が前記周壁部の外面よりも径方向外方まで部分的に突出した突出部を有していて、該突出部を上下に貫通する開口によって出湯口が形成されており、
前記金属材料の溶解中に、装入口から前記金属材料を前記炉体内に装入する追装工程の際または直後に、該炉体を前記電極に対して相対回転させる回転工程と、
相対回転させた該炉体を、複数の前記電極のうちの何れかが該炉体の前記出湯口若しくは出滓口周りの金属材料を溶かすために該出湯口に近接して設定した保持位置、即ち前記突出部の周方向の一方の端と回転中心とを結ぶ線と、周方向の他方の端と回転中心とを結ぶ線とのなす角度をαとしたとき、前記炉体の回転中心と何れかの前記電極とを結ぶ線が、角度αの丁度中央を通る線を中心として±α/4の範囲内の領域を通る位置、若しくは出滓口に近接して設定した保持位置、即ち前記炉体の回転中心と何れか1つの前記電極とを結ぶ線の延長線が、前記出滓口における開口の集塵口側の端から集塵口の側に60°未満の範囲を通る位置、に到ったところで回転停止させ、前記保持位置に保持する保持工程と、
を実行して溶解操業を行うことを特徴とする電気炉の操業方法。
(A) a furnace body including a cylindrical peripheral wall portion and a furnace bottom portion;
(B) a plurality of electrodes provided downward on the furnace lid side;
(C) a rotating device that rotates the furnace body relative to the electrode about the vertical axis;
And an electric furnace operating method for melting the metal material with the heat of an arc generated between the electrode and the metal material charged in the furnace body in two or more times. ,
The electric furnace is an EBT furnace, and the bottom of the furnace has a protrusion partly protruding radially outward from the outer surface of the peripheral wall part. Is formed,
A rotation step of rotating the furnace body relative to the electrode during or immediately after a loading step of charging the metal material into the furnace body from a loading port during melting of the metal material ;
Relative the rotated furnace body, a holding position where one is to melt the metallic material around the pouring opening or tapping port of the furnace body was set in close proximity to said output water outlet of the plurality of the electrodes That is, when the angle formed by a line connecting one end in the circumferential direction of the protrusion and the rotation center and a line connecting the other end in the circumferential direction and the rotation center is α, the rotation center of the furnace body and a line connecting the one of the electrodes, a position passing through the area within the range of ± alpha / 4 about a line passing through just the center of the angle alpha, or holding position set close to the tapping port, i.e. A position where an extension line of a line connecting the rotation center of the furnace body and any one of the electrodes passes through a range of less than 60 ° from the end of the opening at the tap outlet to the dust collection port side. a holding step led rotation is stopped at and held in the holding position, the
The operation method of the electric furnace characterized by performing melting operation by performing.
(a)筒状の周壁部及び炉底部を備えた炉体と、
(b)炉蓋の側に下向きに設けられた複数の電極と、
(c)該炉体を上下方向の軸線回りに前記電極に対し相対回転させる回転装置と、
を備え、該電極と該炉体内に2回以上の複数回に分けて装入された金属材料との間に発生させたアークの熱で該金属材料を溶解する電気炉の操業方法であって、
前記電気炉が樋出湯式の電気炉であり、前記周壁部を内外に貫通する開口にて出湯口が形成されているとともに、該出湯口から外向きに延び出す形態で樋が設けられており、
前記金属材料の溶解中に、装入口から前記金属材料を前記炉体内に装入する追装工程の際または直後に、該炉体を前記電極に対して相対回転させる回転工程と、
相対回転させた該炉体を、複数の前記電極のうちの何れかが該炉体の前記出湯口若しくは出滓口周りの金属材料を溶かすために該出湯口若しくは出滓口に近接して設定した保持位置、即ち前記炉体の回転中心と何れか1つの前記電極とを結ぶ線の延長線が、前記出湯口若しくは出滓口における集塵口側の端から集塵口の側に60°未満の範囲を通る位置、に到ったところで回転停止させ、前記保持位置に保持する保持工程と、
を実行して溶解操業を行うことを特徴とする電気炉の操業方法。
(A) a furnace body including a cylindrical peripheral wall portion and a furnace bottom portion;
(B) a plurality of electrodes provided downward on the furnace lid side;
(C) a rotating device that rotates the furnace body relative to the electrode about the vertical axis;
And an electric furnace operating method for melting the metal material with the heat of an arc generated between the electrode and the metal material charged in the furnace body in two or more times. ,
The electric furnace is a pouring hot water type electric furnace, and a hot water outlet is formed at an opening penetrating the peripheral wall inward and outward, and a firewood is provided in a form extending outward from the hot water outlet. ,
A rotation step of rotating the furnace body relative to the electrode during or immediately after a loading step of charging the metal material into the furnace body from a loading port during melting of the metal material ;
Relative the rotated furnace body, set close to the output sprue or tapping port for any one to melt the metal material around the pouring opening or tapping port of the furnace body of the plurality of the electrodes The extended position of the holding position , that is, the line connecting the center of rotation of the furnace body and any one of the electrodes is 60 ° from the end of the dust outlet to the side of the dust outlet. less position through the range of the rotation is stopped at that led, a holding step of holding in the holding position,
The operation method of the electric furnace characterized by performing melting operation by performing.
請求項1,2の何れかにおいて、前記電極を前記保持位置に保持した状態で前記金属材料に加熱を行った後、コールドスポットの中心であった部分がホットスポットの中心ないしほぼ中心に到るまで、更に前記炉体を前記電極に対し相対回転させ、前記コールドスポットに位置する状態で溶け残った金属材料を溶解させることを特徴とする電気炉の操業方法。3. The method according to claim 1, wherein after the metal material is heated in a state where the electrode is held at the holding position, a portion that is the center of the cold spot reaches the center or almost the center of the hot spot. And further rotating the furnace body relative to the electrode to melt the metal material remaining undissolved in a state of being positioned at the cold spot.
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