JPH0150833B2 - - Google Patents
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Description
本発明は電気溶融炉、具体的には、耐火性裏張
りの炉容器と、炉容器の上側からその内部に伸張
し円弧上に配置された複数の電極と、上方から被
溶融材を供給する搬送手段と、炉容器の側壁を貫
通する少なくとも一つの湯だし手段とからなり、
紡糸可能な鉱物質の微粒子又は粒状の材料を連続
的に溶融する電気溶融炉に関する。 スラグなどの溶融可能な酸化物化合物を溶融さ
せるこの種の電気溶融炉はドイツ国特許公開公報
第3019812号にて知られている。この公知の電気
溶融炉は、その上縁の近くまで溶湯で満たされ、
該溶湯は粒状形態の被溶融材で覆われている。被
溶融材はコンベアベルトで電気溶融炉で搬送さ
れ、装填装置で充填される。電気溶融炉の上縁ま
で達した溶湯は炉容器に高い熱負荷をかけるた
め、公知の炉では外部冷却手段を設ける必要があ
つた。さらに、公知の炉では、溶融体上に浮遊し
ている被溶融材の高さを一定に維持することがで
きず、また、特に溶湯の湯面が湯だし装置のかな
り上方にあるため、溶融浴の浴レベルの高さが変
化する。従つて、湯だし手段に作用する圧力も変
化し、単位時間当たりに湯だし手段から流出する
溶湯の量も変化する。これは、溶湯を紡糸する場
合、紡績機は単位時間当たりの溶湯の量を一定に
維持して連続的に供給しなければならないから、
特に不都合である。 従来、公知の電気溶融炉の単位時間当たりの溶
融性能が非常に不均等であるのは、最大200Kg／
ｈの溶融性能を満足させなければならないからで
ある。絶縁材料に対する多大な需要のため、また
収益性の観点から、より大型の製造装置、例え
ば、１時間当たり１〜4tの紡糸材料を製造する製
造装置に切り替えることが行なわれている。従
来、大型製造装置はキユポラ溶融炉を用いてのみ
しか得られていない。しかし、このキユポラ溶融
炉は燃料に依存するという欠点がある。また、キ
ユポラ溶融炉からでる放出物は複雑な排ガス処理
装置を必要とし、しかもウール繊維が灰分を含有
するという他の欠点もある。 本発明は前記欠点や困難をさけ、高溶融性能、
特に１〜4t／ｈの溶融能力が得られ、高級鉱物質
ウールを製造する際、単位時間当たりの溶融体の
均一な流出が得られる前記定義の電気溶融炉を提
供することを目的とする。 本発明によれば、前記目的は、被溶融材の装填
手段が電極により形成される円弧に接近してそれ
ぞれ二つの電極間に設けられた複数の投入管で形
成され、前記投入管が、振動手段、コンベアベル
トあるいはウオームコンベアなどの搬送手段によ
り被溶融材を供給され、投入管が完全に充填され
たとき被溶融材の搬送を中断することにより達成
される。 本発明によれば、高溶融性能と共に、充填の高
均一性、従つて、溶融体の非常に均一な流動が得
られる。溶融浴上の固体充填材料はその重さによ
り溶融浴に圧力を作用させ、これが単位時間当た
りの排出量に直接影響を及ぼすので、装填が不均
一であれば排出量が不均一となる。しかし、非常
に小さな圧力変化であれば単位時間当たりの排出
量を実質的に変えれることが明らかとなつた。 投入管はそれぞれその口から上向きに垂直に伸
張し、電極に面して配置される壁部凹所を形成さ
れ、電極部分により多くの被溶融材が存在するよ
うにするのが有利である。これは、一方では、電
極の保護を高め、他方では、炉容器の電極の周囲
で、他の領域よりも実質的により多くの被溶融材
が溶融されるという利益をもたらす。そのため、
未溶融材料によつて溶融体に均一な荷重がかかる
ことになり、溶融体の均一な流出を有利に促す。 他の実施態様は、搬送手段が振動チヤンネルと
して形成され、その搬送口が投入管の上で終端さ
せることにより、上向の堆積物円錐体が投入管の
上側開口に形成されたとき、それ以上の被溶融材
の搬送が振動チヤンネルにより自動的に中断され
ることを特徴とする。投入管の上側に堆積物円錐
体が振動チヤンネルに達すると同時に、振動チヤ
ンネルが材料でふさがれて搬送を停止し、従つ
て、搬送の監視が不必要となる。 他の有利な実施態様は、各投入管の上部開口に
センサー、例えば、光電バリアが設けられ、投入
管が完全に充填され、かつ、堆積物円錐体が形成
されると、センサーが搬送手段を停止させること
を特徴とする。この実施態様は、コンベアベルト
やウオームコンベアを搬送手段として使用する場
合に特に利点がある。 溶融体の均一な流出をさらに促進するため、湯
だし装置が、電気溶融炉の側壁に挿入可能な水冷
式湯だし管で形成され、該湯だし管が、溢れ稜を
形成する、炉内部から外側方向へ上り坂ぜある管
部と炉外部へ下向きに傾斜した管部とを有し、溢
れ稜が炉内部に配置された管部の口の上側より下
に垂直方向の距離をおいて配置されているのが好
ましい。これによつて、溶融体はその表面から直
接引き抜かれず、表面より下のより熱い領域から
引き抜かれるので、その溶融体の純度及び温度が
均一に高いことが保証される。 湯だし装置のキヤビテイを通つて伸張する吸気
管を湯だし管の上方に設け、発生するガスを排出
するのが好ましい。これによつて、粒状の被溶融
材により溶融体に作用する圧力、従つて、溶融体
の流出をより均一にすることができる。 湯だし管は、その基礎面が炉内側から溢れ稜側
へ収束し、該溢れ稜から炉外側の方へ発散するよ
うに設けるのが好ましい。 炉操業を中断させることなく湯だし装置の交換
をできるようにするため、湯だし装置より下で炉
容器と同じ高さに、外乱時に使用しうる閉鎖可能
な補助タツプを設けるのが有利である。このよう
にすると、補助タツプを開いて浴レベルを下げ、
次いで湯だし装置を交換を行うことができる。 本発明に係る電気溶融炉においてウール製造用
鉱物質溶融体組成物を誘導する方法は、鉄酸化物
含有出発原料を用い、該被溶融材に、鉄酸化物を
電気溶融炉の底部に収集される金属鉄に還元する
金属アルミニウムを、できればアルミニウム酸化
物と共に、添加し、前記金属鉄を第３のタツプを
介して排出することを特徴とする。被溶融材にア
ルミニウムくずを添加するのが有利である。第３
タツプは銑鉄を湯だしするだけでなく、容器を完
全に空にするのに用いられる。還元時に形成され
うるオフーガス（CO）は炉蓋を経由して排気さ
れる。 以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説
明する。 紡糸可能な微粒子状または粒状の鉱物質材料
（被溶融材）１を溶融させる電気溶融炉２は、耐
火性の裏張り３を設けられた炉容器４からなり、
蓋５で蓋がしてある。３本の電極８が蓋５を通つ
て炉内部９に伸張し、それらの軸６は基礎面の円
弧７上に配置されている。各電極８は、溶融浴中
での浸漬深さを調整するため、独立した昇降装置
１０により溶融浴１１内に垂直方向に可動であ
る。炉容器の底部１３の上方わずかな高さ１２の
所に、湯だし装置１４が設けられ、該湯だし装置
は炉容器４の側壁１５を貫通している。 投入管１６は蓋５を通つて炉内部９に伸びてお
り、この投入管は、平面図において、電極８によ
り形成される円弧７に接近し、それぞれ二つの電
極８間に、かつ、電極８に平行に配置されてい
る。微粒子状または粒状の被溶融材１は、炉の上
方、各搬送手段１８の上方に配置された貯蔵箱１
７から投入管１６に入る。湯だし装置１４を通つ
て出てくる溶融体は、湯だし溝１９を経て紡績機
（詳細に図示せず。）に流れる。 微粒子状または粒状の被溶融材１を均一に導入
するため、本発明の一実施例に係る搬送手段１８
は、振動チヤンネル２０として構成され、貯蔵箱
出口２１から垂直に配置された投入管１６の上部
開口２２に伸びている。振動チヤンネルは、常時
運転され、振動チヤンネル２０の搬送口２３が、
第６図に示すように、投入管の上部開口２２で堆
積物円錐体２４の形状に蓄積される被溶融材で閉
鎖されるまで、微粒子状または粒状の被溶融材１
を搬送する。この場合、振動チヤンネルは運転さ
れ続けるが、振動チヤンネルによる搬送は自動的
に停止する。被溶融材１が投入管１６を通つて炉
内部９にすべり落ち、振動チヤンネル２０の搬送
口２３が再び解放されると、振動チヤンネル２０
は自動的に被溶融材１の投入管１６への搬送を開
始するので、投入管１６は被溶融材で常時完全に
充填される。 投入管１６を通つて炉内部９に入つた微粒子状
または粒状の被溶融材は、炉内部に、投入管１６
の口の高さまで、堆積物円錐体２５を形成する。
投入管１６は、それらの下端に、壁部凹所２７を
有し、該凹所は口２６から上向きに垂直に伸び、
隣接する電極８の方に向けられている。この凹所
はより多くの被溶融材１を電極８の領域に供給す
る効果を有している。第４図に、壁部凹所２７で
生ずる堆積物円錐体の特有の形態を等高線２８で
示す。投入管の口２６が通常の形状の投入管の場
合よりも多くの被溶融材１が電極８に供給される
ことから、多量の被溶融材１が溶融しても直ちに
被溶融材が電極８を包囲し、電極８がより良く保
護される。 単位時間当たりの溶融体の均一な流出を促進す
るため、湯だし装置１４は電気溶融炉の側壁１５
に挿入可能な水冷式湯だし管で形成され、この湯
だし管は炉内側から外側の方向に上がり坂になつ
た管部２９と、炉の外側で、炉の外側へ同方向に
下向きに傾斜した管部３０とから構成されてい
る。 二つの管部２９，３０は相互に連なり、炉の内
側に置かれた管部２９の口３３の上側から下方に
垂直な距離をおいて位置する溢れ稜３１を形成し
ており、そのため湯だし装置１４は水平方向に解
放された通路３４を有している。この湯だし装置
の構成は、流出する溶融体３５が溶融浴１１に浴
レベル３６から直接引き出されず、それより下の
より高温の溶融浴１１の領域から引き出され、し
かもサイホン効果が避けられるという効果ももた
らす。従つて、浴レベル３６が溢れ稜３１に達し
さえすれば、溶融体３５は均一に流出する。 炉内側から外側へ上り坂になつている管部２９
は、管部２９が閉塞されたとき、クリーニングを
容易にするため、平面図において、炉内部の方へ
発散するように形成されている。 管部２９，３０の上方に、湯だし装置の冷却媒
が流動する空間３７を、炉の外側から炉の内側へ
伸び、かつ外側へ向かつて上がり坂になつた吸気
管３８が貫通していて、この吸気管も、クリーニ
ングを容易にするため、炉内部の方へ発散するよ
うに形成されている。この吸気管は、第８図から
明らかなように、溶融帯３９、即ち、被溶融材が
固まる領域に入り、該領域で形成され溶融体の均
一な流出に悪影響を与える恐れのあるガスを炉内
部９から外側へ導く働きをする。 一酸化炭素の生成をもたらす、被溶融材に主と
して含まれる鉄酸化物と炭素との反応によりガス
が形成される。局部的に形成されるガスの量は少
ないが、湯だし装置１４のごく近傍で浴レベル３
６に作用することによつて、溶融体の均一な流出
に悪影響を及ぼす。 湯だし装置１４の下の所に、閉鎖可能な補助タ
ツプ４０が設けられ、この補助タツプ４０は外乱
時、例えば、湯だし装置１４を交換する場合に使
用される。この補助タツプ４０により、炉操業を
中断させること無く、湯だし装置１４を交換でき
る程度にまで浴レベル３６を下げることができ
る。補助タツプ４０は湯だし装置１４と同じよう
な構造を有し、水冷式であり、かつ、湯だし装置
１４に対して電気溶融炉の円周の４分の１だけ偏
らせて配置されている。また補助タツプ４０は鋼
製ストッパにより閉鎖可能であり、補助タツプの
開閉装置で容易に行われる。 高容融性能を得るため、電気溶融炉は３相回転
電流炉として設計されている。エネルギの導入は
オーム熱で行なわれ、導入された被溶融材１はオ
ーミツク抵抗を構成する。電気溶融炉は、輝緑
岩、花こう岩、斑岩のような鉱物質を溶融するの
と同様、熔鉱炉スラグを溶融するのに好適であ
り、この熔鉱炉スラグは砂、ガラスもしくは飛散
灰と混合することも可能である。使用する材料の
粒径は２〜30mmが適当である。電極の浸漬深さは
定運転のため調節され、電極８は個々に制御され
る。 電気溶融炉は、さらに従来構造の底タツプ４１
を備え、この底タツプ４１は電気溶融炉を空にす
ると共に、炉底１３に収集された溶融銑鉄を湯だ
しするのに利用される。 第７図に、貯蔵箱１７から投入管１６へ通じる
他の搬送手段を示す。この搬送手段はウオームコ
ンベア４２であり、その放出部４３は投入管１６
の上方に配置されている。均一な充填を保証する
ため、センサー４４、例えば、光電バリアが投入
管１６の上部開口２２に設けられ、このセンサー
は、投入管が完全に充填され、円錐状堆積体２４
が形成されたとき、搬送手段を停止させる。 鉄酸化物含有物質を溶融させる場合、本発明に
よれば、鉄酸化物を金属鉄に還元するアルミニウ
ムが、できればアルミニウム酸化物と共に、材料
に添加される。この鉄は電気溶融炉の底に集ま
る。添加物として、アルミニウム工業からのアル
ミニウム廃棄物、例えば、低級アルミニウムくず
が特に適当である。これらのくずは、アルミニウ
ム鋳造所や同様の企業で、浴が上皮で覆われ、ア
ルミニウム酸化物とそれに付着している金属残留
物で形成されたときに生じる。 アルミニウム含有量が30％未満のくずは実用的
加工や、例えば、非管状混合物等のカツプリング
製品として使用するのに適していない。しかし、
従来廃棄しなければならなかつたこのようなくず
は、鉱物質材料からのウールの製造に有利に利用
できる。くずは、望ましくない鉄酸化物の金属還
元剤と、鉱物質出発原料の形で添加しなければな
らないアルミナとを供給する。アルミニウムくず
の添加による利点は、鉄の還元の時にガス状還元
生成物が全く形成されず、かつ、炭素との反応の
場合と異なり、熱がアルミニウムとの反応から解
放されていることである。 下の表は、被溶融材（斑岩）、添加したアルミ
ニウムくず、および引き抜いた溶融体の組成の一
例を示す。
りの炉容器と、炉容器の上側からその内部に伸張
し円弧上に配置された複数の電極と、上方から被
溶融材を供給する搬送手段と、炉容器の側壁を貫
通する少なくとも一つの湯だし手段とからなり、
紡糸可能な鉱物質の微粒子又は粒状の材料を連続
的に溶融する電気溶融炉に関する。 スラグなどの溶融可能な酸化物化合物を溶融さ
せるこの種の電気溶融炉はドイツ国特許公開公報
第3019812号にて知られている。この公知の電気
溶融炉は、その上縁の近くまで溶湯で満たされ、
該溶湯は粒状形態の被溶融材で覆われている。被
溶融材はコンベアベルトで電気溶融炉で搬送さ
れ、装填装置で充填される。電気溶融炉の上縁ま
で達した溶湯は炉容器に高い熱負荷をかけるた
め、公知の炉では外部冷却手段を設ける必要があ
つた。さらに、公知の炉では、溶融体上に浮遊し
ている被溶融材の高さを一定に維持することがで
きず、また、特に溶湯の湯面が湯だし装置のかな
り上方にあるため、溶融浴の浴レベルの高さが変
化する。従つて、湯だし手段に作用する圧力も変
化し、単位時間当たりに湯だし手段から流出する
溶湯の量も変化する。これは、溶湯を紡糸する場
合、紡績機は単位時間当たりの溶湯の量を一定に
維持して連続的に供給しなければならないから、
特に不都合である。 従来、公知の電気溶融炉の単位時間当たりの溶
融性能が非常に不均等であるのは、最大200Kg／
ｈの溶融性能を満足させなければならないからで
ある。絶縁材料に対する多大な需要のため、また
収益性の観点から、より大型の製造装置、例え
ば、１時間当たり１〜4tの紡糸材料を製造する製
造装置に切り替えることが行なわれている。従
来、大型製造装置はキユポラ溶融炉を用いてのみ
しか得られていない。しかし、このキユポラ溶融
炉は燃料に依存するという欠点がある。また、キ
ユポラ溶融炉からでる放出物は複雑な排ガス処理
装置を必要とし、しかもウール繊維が灰分を含有
するという他の欠点もある。 本発明は前記欠点や困難をさけ、高溶融性能、
特に１〜4t／ｈの溶融能力が得られ、高級鉱物質
ウールを製造する際、単位時間当たりの溶融体の
均一な流出が得られる前記定義の電気溶融炉を提
供することを目的とする。 本発明によれば、前記目的は、被溶融材の装填
手段が電極により形成される円弧に接近してそれ
ぞれ二つの電極間に設けられた複数の投入管で形
成され、前記投入管が、振動手段、コンベアベル
トあるいはウオームコンベアなどの搬送手段によ
り被溶融材を供給され、投入管が完全に充填され
たとき被溶融材の搬送を中断することにより達成
される。 本発明によれば、高溶融性能と共に、充填の高
均一性、従つて、溶融体の非常に均一な流動が得
られる。溶融浴上の固体充填材料はその重さによ
り溶融浴に圧力を作用させ、これが単位時間当た
りの排出量に直接影響を及ぼすので、装填が不均
一であれば排出量が不均一となる。しかし、非常
に小さな圧力変化であれば単位時間当たりの排出
量を実質的に変えれることが明らかとなつた。 投入管はそれぞれその口から上向きに垂直に伸
張し、電極に面して配置される壁部凹所を形成さ
れ、電極部分により多くの被溶融材が存在するよ
うにするのが有利である。これは、一方では、電
極の保護を高め、他方では、炉容器の電極の周囲
で、他の領域よりも実質的により多くの被溶融材
が溶融されるという利益をもたらす。そのため、
未溶融材料によつて溶融体に均一な荷重がかかる
ことになり、溶融体の均一な流出を有利に促す。 他の実施態様は、搬送手段が振動チヤンネルと
して形成され、その搬送口が投入管の上で終端さ
せることにより、上向の堆積物円錐体が投入管の
上側開口に形成されたとき、それ以上の被溶融材
の搬送が振動チヤンネルにより自動的に中断され
ることを特徴とする。投入管の上側に堆積物円錐
体が振動チヤンネルに達すると同時に、振動チヤ
ンネルが材料でふさがれて搬送を停止し、従つ
て、搬送の監視が不必要となる。 他の有利な実施態様は、各投入管の上部開口に
センサー、例えば、光電バリアが設けられ、投入
管が完全に充填され、かつ、堆積物円錐体が形成
されると、センサーが搬送手段を停止させること
を特徴とする。この実施態様は、コンベアベルト
やウオームコンベアを搬送手段として使用する場
合に特に利点がある。 溶融体の均一な流出をさらに促進するため、湯
だし装置が、電気溶融炉の側壁に挿入可能な水冷
式湯だし管で形成され、該湯だし管が、溢れ稜を
形成する、炉内部から外側方向へ上り坂ぜある管
部と炉外部へ下向きに傾斜した管部とを有し、溢
れ稜が炉内部に配置された管部の口の上側より下
に垂直方向の距離をおいて配置されているのが好
ましい。これによつて、溶融体はその表面から直
接引き抜かれず、表面より下のより熱い領域から
引き抜かれるので、その溶融体の純度及び温度が
均一に高いことが保証される。 湯だし装置のキヤビテイを通つて伸張する吸気
管を湯だし管の上方に設け、発生するガスを排出
するのが好ましい。これによつて、粒状の被溶融
材により溶融体に作用する圧力、従つて、溶融体
の流出をより均一にすることができる。 湯だし管は、その基礎面が炉内側から溢れ稜側
へ収束し、該溢れ稜から炉外側の方へ発散するよ
うに設けるのが好ましい。 炉操業を中断させることなく湯だし装置の交換
をできるようにするため、湯だし装置より下で炉
容器と同じ高さに、外乱時に使用しうる閉鎖可能
な補助タツプを設けるのが有利である。このよう
にすると、補助タツプを開いて浴レベルを下げ、
次いで湯だし装置を交換を行うことができる。 本発明に係る電気溶融炉においてウール製造用
鉱物質溶融体組成物を誘導する方法は、鉄酸化物
含有出発原料を用い、該被溶融材に、鉄酸化物を
電気溶融炉の底部に収集される金属鉄に還元する
金属アルミニウムを、できればアルミニウム酸化
物と共に、添加し、前記金属鉄を第３のタツプを
介して排出することを特徴とする。被溶融材にア
ルミニウムくずを添加するのが有利である。第３
タツプは銑鉄を湯だしするだけでなく、容器を完
全に空にするのに用いられる。還元時に形成され
うるオフーガス（CO）は炉蓋を経由して排気さ
れる。 以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説
明する。 紡糸可能な微粒子状または粒状の鉱物質材料
（被溶融材）１を溶融させる電気溶融炉２は、耐
火性の裏張り３を設けられた炉容器４からなり、
蓋５で蓋がしてある。３本の電極８が蓋５を通つ
て炉内部９に伸張し、それらの軸６は基礎面の円
弧７上に配置されている。各電極８は、溶融浴中
での浸漬深さを調整するため、独立した昇降装置
１０により溶融浴１１内に垂直方向に可動であ
る。炉容器の底部１３の上方わずかな高さ１２の
所に、湯だし装置１４が設けられ、該湯だし装置
は炉容器４の側壁１５を貫通している。 投入管１６は蓋５を通つて炉内部９に伸びてお
り、この投入管は、平面図において、電極８によ
り形成される円弧７に接近し、それぞれ二つの電
極８間に、かつ、電極８に平行に配置されてい
る。微粒子状または粒状の被溶融材１は、炉の上
方、各搬送手段１８の上方に配置された貯蔵箱１
７から投入管１６に入る。湯だし装置１４を通つ
て出てくる溶融体は、湯だし溝１９を経て紡績機
（詳細に図示せず。）に流れる。 微粒子状または粒状の被溶融材１を均一に導入
するため、本発明の一実施例に係る搬送手段１８
は、振動チヤンネル２０として構成され、貯蔵箱
出口２１から垂直に配置された投入管１６の上部
開口２２に伸びている。振動チヤンネルは、常時
運転され、振動チヤンネル２０の搬送口２３が、
第６図に示すように、投入管の上部開口２２で堆
積物円錐体２４の形状に蓄積される被溶融材で閉
鎖されるまで、微粒子状または粒状の被溶融材１
を搬送する。この場合、振動チヤンネルは運転さ
れ続けるが、振動チヤンネルによる搬送は自動的
に停止する。被溶融材１が投入管１６を通つて炉
内部９にすべり落ち、振動チヤンネル２０の搬送
口２３が再び解放されると、振動チヤンネル２０
は自動的に被溶融材１の投入管１６への搬送を開
始するので、投入管１６は被溶融材で常時完全に
充填される。 投入管１６を通つて炉内部９に入つた微粒子状
または粒状の被溶融材は、炉内部に、投入管１６
の口の高さまで、堆積物円錐体２５を形成する。
投入管１６は、それらの下端に、壁部凹所２７を
有し、該凹所は口２６から上向きに垂直に伸び、
隣接する電極８の方に向けられている。この凹所
はより多くの被溶融材１を電極８の領域に供給す
る効果を有している。第４図に、壁部凹所２７で
生ずる堆積物円錐体の特有の形態を等高線２８で
示す。投入管の口２６が通常の形状の投入管の場
合よりも多くの被溶融材１が電極８に供給される
ことから、多量の被溶融材１が溶融しても直ちに
被溶融材が電極８を包囲し、電極８がより良く保
護される。 単位時間当たりの溶融体の均一な流出を促進す
るため、湯だし装置１４は電気溶融炉の側壁１５
に挿入可能な水冷式湯だし管で形成され、この湯
だし管は炉内側から外側の方向に上がり坂になつ
た管部２９と、炉の外側で、炉の外側へ同方向に
下向きに傾斜した管部３０とから構成されてい
る。 二つの管部２９，３０は相互に連なり、炉の内
側に置かれた管部２９の口３３の上側から下方に
垂直な距離をおいて位置する溢れ稜３１を形成し
ており、そのため湯だし装置１４は水平方向に解
放された通路３４を有している。この湯だし装置
の構成は、流出する溶融体３５が溶融浴１１に浴
レベル３６から直接引き出されず、それより下の
より高温の溶融浴１１の領域から引き出され、し
かもサイホン効果が避けられるという効果ももた
らす。従つて、浴レベル３６が溢れ稜３１に達し
さえすれば、溶融体３５は均一に流出する。 炉内側から外側へ上り坂になつている管部２９
は、管部２９が閉塞されたとき、クリーニングを
容易にするため、平面図において、炉内部の方へ
発散するように形成されている。 管部２９，３０の上方に、湯だし装置の冷却媒
が流動する空間３７を、炉の外側から炉の内側へ
伸び、かつ外側へ向かつて上がり坂になつた吸気
管３８が貫通していて、この吸気管も、クリーニ
ングを容易にするため、炉内部の方へ発散するよ
うに形成されている。この吸気管は、第８図から
明らかなように、溶融帯３９、即ち、被溶融材が
固まる領域に入り、該領域で形成され溶融体の均
一な流出に悪影響を与える恐れのあるガスを炉内
部９から外側へ導く働きをする。 一酸化炭素の生成をもたらす、被溶融材に主と
して含まれる鉄酸化物と炭素との反応によりガス
が形成される。局部的に形成されるガスの量は少
ないが、湯だし装置１４のごく近傍で浴レベル３
６に作用することによつて、溶融体の均一な流出
に悪影響を及ぼす。 湯だし装置１４の下の所に、閉鎖可能な補助タ
ツプ４０が設けられ、この補助タツプ４０は外乱
時、例えば、湯だし装置１４を交換する場合に使
用される。この補助タツプ４０により、炉操業を
中断させること無く、湯だし装置１４を交換でき
る程度にまで浴レベル３６を下げることができ
る。補助タツプ４０は湯だし装置１４と同じよう
な構造を有し、水冷式であり、かつ、湯だし装置
１４に対して電気溶融炉の円周の４分の１だけ偏
らせて配置されている。また補助タツプ４０は鋼
製ストッパにより閉鎖可能であり、補助タツプの
開閉装置で容易に行われる。 高容融性能を得るため、電気溶融炉は３相回転
電流炉として設計されている。エネルギの導入は
オーム熱で行なわれ、導入された被溶融材１はオ
ーミツク抵抗を構成する。電気溶融炉は、輝緑
岩、花こう岩、斑岩のような鉱物質を溶融するの
と同様、熔鉱炉スラグを溶融するのに好適であ
り、この熔鉱炉スラグは砂、ガラスもしくは飛散
灰と混合することも可能である。使用する材料の
粒径は２〜30mmが適当である。電極の浸漬深さは
定運転のため調節され、電極８は個々に制御され
る。 電気溶融炉は、さらに従来構造の底タツプ４１
を備え、この底タツプ４１は電気溶融炉を空にす
ると共に、炉底１３に収集された溶融銑鉄を湯だ
しするのに利用される。 第７図に、貯蔵箱１７から投入管１６へ通じる
他の搬送手段を示す。この搬送手段はウオームコ
ンベア４２であり、その放出部４３は投入管１６
の上方に配置されている。均一な充填を保証する
ため、センサー４４、例えば、光電バリアが投入
管１６の上部開口２２に設けられ、このセンサー
は、投入管が完全に充填され、円錐状堆積体２４
が形成されたとき、搬送手段を停止させる。 鉄酸化物含有物質を溶融させる場合、本発明に
よれば、鉄酸化物を金属鉄に還元するアルミニウ
ムが、できればアルミニウム酸化物と共に、材料
に添加される。この鉄は電気溶融炉の底に集ま
る。添加物として、アルミニウム工業からのアル
ミニウム廃棄物、例えば、低級アルミニウムくず
が特に適当である。これらのくずは、アルミニウ
ム鋳造所や同様の企業で、浴が上皮で覆われ、ア
ルミニウム酸化物とそれに付着している金属残留
物で形成されたときに生じる。 アルミニウム含有量が30％未満のくずは実用的
加工や、例えば、非管状混合物等のカツプリング
製品として使用するのに適していない。しかし、
従来廃棄しなければならなかつたこのようなくず
は、鉱物質材料からのウールの製造に有利に利用
できる。くずは、望ましくない鉄酸化物の金属還
元剤と、鉱物質出発原料の形で添加しなければな
らないアルミナとを供給する。アルミニウムくず
の添加による利点は、鉄の還元の時にガス状還元
生成物が全く形成されず、かつ、炭素との反応の
場合と異なり、熱がアルミニウムとの反応から解
放されていることである。 下の表は、被溶融材（斑岩）、添加したアルミ
ニウムくず、および引き抜いた溶融体の組成の一
例を示す。
【表】
【表】
鉄酸化物の還元に必要なアルミニウムくずの量
は、下記反応式により計算した。 3FeO＋2A1→3Fe＋Al2O3 より多くのアルミニウムくずを使用すると、さ
らに溶融体の残留酸化物成分に対するアルミニウ
ムの親和力の差により金属−熱反応を生じる。こ
れはＫ，Na，Si，Tiの順である。
は、下記反応式により計算した。 3FeO＋2A1→3Fe＋Al2O3 より多くのアルミニウムくずを使用すると、さ
らに溶融体の残留酸化物成分に対するアルミニウ
ムの親和力の差により金属−熱反応を生じる。こ
れはＫ，Na，Si，Tiの順である。
第１図は電気溶融炉の該略断面図、第２図及び
第３図は第１図の部分拡大図で、第３図は第２図
の矢印の方向から見た図、第４図は第１図の
−線における拡大断面図、第５図は第１図の
−線における断面図、第６図および第７図はそ
れぞれ輸送手段の一実施例を示す側面図、第８図
は第１図のの部分の拡大図、第９図は第８図の
矢印の方向から見た湯だし装置の図である。 １……鉱物質材料、２……電気溶融炉、４……
炉容器、５……蓋、８……電極、１０……昇降装
置、１４……湯だし装置、１６……投入管、１８
……搬送手段、２０……振動チヤンネル、２３…
…搬送口、２４……堆積物円錐体。
第３図は第１図の部分拡大図で、第３図は第２図
の矢印の方向から見た図、第４図は第１図の
−線における拡大断面図、第５図は第１図の
−線における断面図、第６図および第７図はそ
れぞれ輸送手段の一実施例を示す側面図、第８図
は第１図のの部分の拡大図、第９図は第８図の
矢印の方向から見た湯だし装置の図である。 １……鉱物質材料、２……電気溶融炉、４……
炉容器、５……蓋、８……電極、１０……昇降装
置、１４……湯だし装置、１６……投入管、１８
……搬送手段、２０……振動チヤンネル、２３…
…搬送口、２４……堆積物円錐体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 耐火レンガ張りした炉容器４と、円弧７上に
配設され、炉の上側から炉容器４内に伸張する複
数の電極８と、該電極によつて形成される円弧に
接近して、かつ、二つの電極間にそれぞれ配設さ
れ、炉へその頂部から被溶融材を供給する投入管
１６と、投入管の上方に配設され被溶融材を搬送
する搬送手段１８と、炉容器４の側壁１５を貫通
する少なくとも一つの湯だし手段１４と、炉外か
ら炉内へ伸長し炉内で発生するガスを排出する吸
気管３８と、前記湯出し手段より下側に炉容器と
同レベルに配設され、外乱時に使用される開閉可
能な補助タツプ４０とからなり、紡糸可能な鉱物
質の微粒子状又は粒状の材料を連続的に溶融する
電気溶融炉において、前記湯だし手段１４が前記
電気溶融炉の側壁に挿入可能な水冷式湯出し管と
キヤビテイからなり、該湯出し管が炉内側から外
側方向に上り坂になつている第１管部と、炉外側
の方へ下向きに傾斜した第２管部とを有し、前記
第１及び第２管部が溢れ稜を形成し、該溢れ稜が
前記第１管部の炉容器への炉内側入り口の上側の
下方に垂直方向の距離をおいて配置され、前記搬
送手段が、搬送口２３がそれぞれ投入管１６の上
方で終端し、運転中、投入管１６が被溶融材で常
時完全に充填されるように投入管１６内の流量よ
りも大きな搬送量を有する振動チヤンネル２０か
らなり、投入管１６の上部開口２２に形成される
上向きの円錐状堆積体２４により振動チヤンネル
２０による被溶融材の搬送を自動的に中断するよ
うにしてなることを特徴とする電気溶融炉。 ２ 前記投入管が電極に面する側壁にそれぞれ該
投入管１６の口から垂直に上向きに伸びる凹所２
７を有する特許請求の範囲第１項記載の電気溶融
炉。 ３ 前記吸気管が、前記湯だし手段の湯だし管上
方のキヤビテイを通つて炉内に伸張している特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の電気溶融炉。 ４ 前記湯だし管は、平面図において炉内側から
溢れ稜へ収束し、かつ、該溢れ稜から炉外側へ発
散するように形成されている特許請求の範囲第１
項〜第３項のいずれか一項記載の電気溶融炉。 ５ 耐火レンガ張りした炉容器４と、円弧７上に
配設され、炉の上側から炉容器４内に伸張する複
数の電極８と、該電極によつて形成される円弧に
接近して、かつ、二つの電極間にそれぞれ配設さ
れ、炉へその頂部から被溶融材を供給するる投入
管１６と、投入管の上方に配設され被溶融材を供
給する搬送手段１８と、炉容器４の側壁１５を貫
通する少なくとも一つの湯だし手段１４と炉外か
ら炉内へ伸長し炉内で発生するガスを排出する吸
気管３８と、前記湯出し手段より下側に炉容器と
同レベルに配設され、外乱時に使用される開閉可
能な補助タツプ４０とからなり、紡糸可能な鉱物
質の微粒子状又は粒状の材料を連続的に溶融する
電気溶融炉において、前記湯だし手段１４が前記
電気溶融炉の側壁に挿入可能な水冷式湯出し管と
キヤビテイからなり、該湯出し管が炉内側から外
側方向に上り坂になつている第１管部と、炉外側
の方へ下向きに傾斜した第２管部とを有し、前記
第１及び第２管部が溢れ稜を形成し、該溢れ稜が
前記第１管部の炉容器への炉内側入り口の上側の
下方に垂直方向の距離をおいて配置され、前記搬
送手段が、運転中、投入管１６が被溶融材で常時
完全に充填されるように投入管１６内の流量より
も大きな搬送量を有するコンベアベルトまたはウ
オームコンベア４２からなり、センサー４４が各
投入管１６の上部開口２２に配設され、投入管１
６が完全に充填され円錐状堆積体２４が形成され
たとき前記センサー４４によりコンベアベルトも
しくはウオームコンベアを停止させるようにして
なることを特徴とする電気溶融炉。 ６ 前記投入管１６が電極に面する側壁にそれぞ
れ該投入管の口から垂直に上向きに伸びる凹所を
有する特許請求の範囲第５項記載の電気溶融炉。 ７ 前記吸気管が、前記湯だし装置の湯だし管上
方のキヤビテイを通つて炉内に伸張している特許
請求の範囲第５項又は第６項記載の電気溶融炉。 ８ 前記湯だし管は、平面図において炉内側から
溢れ稜へ収束し、かつ、該溢れ稜から炉外側へ発
散するように形成されている特許請求の範囲第５
項〜第７項のいずれか一項記載の電気溶融炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0296484A AT381788B (de) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Elektroschmelzofen |
| AT2964/84 | 1984-09-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172987A JPS6172987A (ja) | 1986-04-15 |
| JPH0150833B2 true JPH0150833B2 (ja) | 1989-10-31 |
Family
ID=3543174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207729A Granted JPS6172987A (ja) | 1984-09-18 | 1985-09-18 | 電気溶融炉 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4697274A (ja) |
| EP (1) | EP0176497B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6172987A (ja) |
| AT (1) | AT381788B (ja) |
| DD (1) | DD240946A5 (ja) |
| DE (1) | DE3562135D1 (ja) |
| DK (1) | DK161381C (ja) |
| FI (1) | FI853458L (ja) |
| NO (1) | NO853650L (ja) |
| SU (1) | SU1473723A3 (ja) |
| YU (1) | YU45269B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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