JPH01167576A - アーク炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】

（産業上の利用分野） この発明は、主にスクラップを原料とした製鋼に利用さ
れる交流方式または直流方式のアーク炉に関するもので
ある。 （従来の技術） 従来、製鋼に際しては、鉄鉱石を原料とする高炉−転炉
方式が、大量生産に適するものとして広く採用されてい
るが、また他方では、スクラップを原料とするアーク炉
を用いた電気炉製鋼も広く採用されている。 この電気炉製鋼においては１通常、交流アーク炉が使用
されており、次第に大型化・大電力化が進んでＵＨＰ炉
（Ｈ高電力炉）の開発にまで及び、高炉−転炉方式に対
するもうひとつの大量生産の製鋼方式として確立してき
ている。 しかし、ＵＨＰ操業による交流アーク炉では、高電力エ
ネルギーの有効利用のための回路インピーダンスの低減
に限界を有し、フリッカ−の問題も大きくなると共に、
交流特有の電極表皮作用による電極電流密度の限界を有
していることから、上部電極と炉底電極との間で直流を
供給する直流アーク炉のみなおしも一部においてなされ
てきている。 この直流アーク炉は作業性の理由からこれまではあまり
進展していなかったが、近年の高電力容量のＡＣ−ＤＣ
変換用整流設備の開発がそのみなおしに大きく寄与して
おり、従来知られている直流アーク炉は、炉本体の上部
に被せる炉蓋を貫通して、直流電源の例えば陰極側に接
続される複数の上部電極を昇降可能に設けると共に、炉
本体の炉底部分に、前記直流電源の例えば陽極側に接続
される複数の炉底電極を設け、上部電極と炉底電極との
間で直流アークを発生させることにより、炉内に装入し
たスクラップ類をアーク加熱して溶解させるようにした
ものであった。 −このような直流アーク炉では、従前の交流アーク炉に
比較して、同じ電流値での電極の細径化、この細径化に
よる電極表面酸化減量の低減ならびに交流に比べた電極
先端部の温度低下にもとづく黒鉛昇華の減少による電極
原単位の低下、フリッカ−レベルの低減およびアークノ
イズの減少などといった利点をもたらすことが可能にな
る。 このような交流アーク炉および直流アーク炉においても
、操業技術の改善が当然になされるものであり、例えば
従来のアーク炉において、電極により供給される電気エ
ネルギーのほかに、炉底部分に設けた羽口から吹き込む
酸素、灯油１型油。 微粉炭などの燃焼エネルギーを使用して溶解を促進し、
溶解期の短縮による生産性の向上や電力消費量の低減を
はかるようにした技術もあった。 また、炉の底部に設けた羽口からアルゴンや窒素ガスを
吹き込むことにより、溶鋼の攪拌を行うようにする技術
などもあった。 （発明が解決しようとする問題点） このようなアーク炉を用いた操業において、生産性の向
上、品質の高性能化等のために、助燃バーナー操業、酸
素富化操業、粉体吹き込み操業などが行われるが、これ
らの各種操業に適するアーク炉の開発も望まれていた。 （発明の目的） この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、スクラップ類に対する予熱を良好に行うこと
が可能であると共に、予熱後のスクラップ溶解をも良好
に行うことが可能である交流方式および直流方式のアー
ク炉を提供することを目的としている。

【発明の構成】

（問題点を解決するための手段） この発明は、炉本体の溶融金属レベルより下の側部また
は底部に、酸素、窒素、アルゴン、灯油１重油、微粉炭
などの助剤を吹き込む羽口を備え、前記炉本体の上部に
は、灯油１重油、微粉炭などの補助燃料を用いる燃焼バ
ーナーを備えた予熱用炉蓋と、アーク加熱用の電極を昇
降自在に貫通すると共に排ガスダクトを接続した溶解用
炉蓋とを交換可能に設置してなる構成としたことを特徴
としている。 （実施例） 第１図および第２図はこの発明に係るアーク炉の一実施
例を示している。 このアーク炉１は、基礎２上に設置した凹面支持台３上
に、炉本体４がその底面に設けた凸面座部５を介して傾
動可能に設置してあり、この炉本体４の底部には、酸素
、窒素、アルゴン、灯油。 重油、微粉炭などの助剤を吹き込む羽口６が設けである
と共に、第１図左側部分に出鋼口８が設けてあり、この
出鋼口８は回動式ストッパ９によって閉塞されるように
しである。また、この出鋼口８の上方には排ガスダクト
１１が設置してあり、この排ガスダクト１１の内部には
ダンパｌｌａが設けである。 また、炉本体４には、基礎２上に設置した圧力シリンダ
１２のロッド１２ａが枢着させてあり、このロッド１２
ａの押出しおよび引込み作動時に傾動するようになって
いる。 この炉本体４の上部には、シール部材４ａを介して１次
に示す二種類の炉蓋が設置可能となっている。 すなわち、そのうちの一つは、第２図に示すように、灯
油９重油、微粉炭などの補助燃料を用いる燃焼バーナー
１５を備えた予熱用炉蓋１６であり、外周部分にはシー
ル部材１６ａを備えたものである。 また他の一つは、第１図に示すように、アーク加熱用の
電極２０を電極クランプ２１および図示しない電極支腕
等によって昇降自在に貫通すると共に排ガスダクト２２
を接続した溶解用炉蓋２３であり、外周部分にはシール
部材２３ａを備えたものである。 このようなアーク炉１において、まず炉本体４内に装入
したスクラップ原料の予熱を行うに際しては、第１図に
示した炉本体４の上部に、シール部材４ａ、１６ａを介
して第２図に示した予熱用炉蓋１６を設置し、当初は羽
口６から窒素ガスなどを吹き込み、予熱温度が高くなっ
てきたところで当該羽口６からは灯油や微粉炭などの補
助燃料を吹き込むとともに燃焼バーナ１５に供給される
灯油９重油、微粉度などの燃焼熱によってスクラップ原
料を上下方向から同時に予熱し、この際のスクラップ予
熱の排ガスは出鋼口８の上部に設けた排ガスダクト１１
より排出させる。 次に、予熱後のスクラップを溶解するに際しては、炉本
体４から予熱用炉蓋１６を取り外したのち、第２図に示
すように、炉本体４の上部に、シール部材４ａ、２３ａ
を介して溶解用炉蓋２３を設置し、羽口６からは前記灯
油や微粉炭などの補助燃料の吹き込みを継続すると共に
、アーク加熱用の電極２０に通電してアーク加熱を開始
することによりスクラップの溶解を行い、溶解期の進行
状況にあわせて羽口６からは前記灯油や微粉度とともに
、あるいはこれらに変えて、必要に応じて酸素、窒素、
アルゴンなどの吹き込みを行う。 また、この溶解時において発生する排ガスは、通常の場
合には出鋼口８の上部に設けた排ガスダクト１１のダン
パｌｌａを閉塞することによって、溶解用炉蓋２３に接
続した排ガスダクト２２より排出される。

【発明の効果】

以上説明してきたように、この発明に係る交流方式また
は直流方式のアーク炉は、炉本体の溶融金属レベルより
下の側部または底部に、酸素、窒素、アルゴン、灯油２
重油、微粉炭などの助剤を吹き込む羽口を備え、前記炉
本体の上部には、灯油９重油、微粉炭などの補助燃料を
用いる燃焼バーナーを備えた予熱用炉蓋と、アーク加熱
用の電極を昇降自在に貫通すると共に排ガスダクトを接
続した溶解用炉蓋とを交換可能に設置してなる構成とし
たから、スクラップ原料の予熱時にバーナー加熱と羽口
からの補助燃料の供給とによって当該予熱作業を良好に
行うことが可能であると共に、予熱後のスクラップ溶解
時にアーク加熱用の電極と羽口からの補助燃料の供給と
によって当該溶解作業をも良好に行うことが可能であり
、従来に比べてエネルギー効率の向上、溶解時間の短縮
化を実現することが可能であり、エネルギーコストの低
減、溶解効率の向上をはかることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るアーク炉の一実施例による溶解
用炉蓋を備えたアーク炉の断面図。 第２図は同アーク炉の一実施例による予熱用炉蓋の断面
図である。 １・・・アーク炉。 ４・・・炉本体、 ６・・・羽口。 １５・・・燃焼バーナー、 １６・・・予熱用炉蓋、 ２０・・・アーク加熱用の電極、 ２２・・・排ガスダクト、 ２３・・・溶解用炉蓋。 特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士　　小　　塩　　　　豊 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉本体の溶融金属レベルより下の側部または底部
   に、酸素、窒素、アルゴン、灯油、重油、微粉炭などの
   助剤を吹き込む羽口を備え、前記炉本体の上部には、灯
   油、重油、微粉炭などの補助燃料を用いる燃焼バーナー
   を備えた予熱用炉蓋と、アーク加熱用の電極を昇降自在
   に貫通すると共に排ガスダクトを接続した溶解用炉蓋と
   を交換可能に設置してなることを特徴とするアーク炉。