JPH02501589A - スクラツプの予熱方法 - 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】 スクラップの予熱方法 本発明は溶解炉特に電気アーク炉へ装入されるスクラップを予熱する方法に関し 、スクラップは炉の排ヒユームで熱交換器により加熱された循環ガスにより予熱 される。

種々の理由からスクラップは予熱することが望ましい。

最も重要な理由は、装入される時スクラップの水分がしばしばガスを爆発性とす るので、スクラップは乾燥したものでなければならないからである。

勿論排ヒユーム中のエネルギーの一部を利用して予熱のエネルギー消費を減少さ せるのは有利である。スクラップを予熱すると電極の消耗および収量と生産性に 対しても肯定的影響を及ぼす。

スクラップを予熱する従来の方法は種々異った方法があり、ある方法はＵＳ−Ａ 　４５５９６２９に開示されている。しかしながら、従来の方法には、本発明の 方法のように比較的低い投資コストと低いエネルギー消費と望ましくない物質の 排出を無視できる程度にすることを組合わせたものはなかった。

本発明を図面を参照しながら説明するが、図面は銅溶解７７気炉からの排ヒユー ムのフローチャートである。

銅溶解電気炉１１からの排ヒユームはアフタバーナー１２に送られ、排気管１３ を通ってファンおよびフィルター部ｌ４へ送られる。排管１３中にある弁１５は 通常開じており、排ヒユームは、代わりに弁１５と並行して配管しである導管１ ６に導かれる。導管１６には熱交換器１７の主回路が含まれている。

スクラップ予熱用の３つのスキップ１８．１９．２０は熱交換器１７の２次回路 と並行に配管してあり、該交換器への送入管２２および該交換器からの送出管２ １が予熱用閉回路１７〜２２を形成している。図中ではスキップ２０が稼動中で あり、スキップ１８．１９は連結されていないことを示した。

スキップ２０の中にはスクラップケージ５１がある。予熱用閉回路１７〜２２に は、ファン２３が配置される。

導管２１から分岐した導管２４はバーナー２５に配管されバーナー２５からの排 ヒユームは熱交換器１７の上流部で主導管１３に送られる。

導管１６から分岐した導管２６はバーナー２７に配管されその排出導管２８は導 管２１に配管される。従ってバーナー２７はスキップ１８〜２０と並行に配管さ れている。また２本の導管２６．２８は両方共に導管２１に配管することも出来 る。

本装置には、弁３１．３２を有する２本の導管２９．３０があり、そして弁３３ 〜４９およびガス分析用フレームイオン化検出器５０　（ｆｌａｍｅ　ｊｏｎｉ ｓａｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）がある。

通常の操作において、装置中のバルブは図示した位置にある。炉１１からの排ヒ ユームはアフタバーナー１７、導管１６、フィルター、およびファン部１４を通 じて吸引される。７アン２３によりガスは導管２９、導管２２、熱交換器１７、 導管２１およびスキップ２９を循環する。熱交換器１７の主回路１６を通る炉１ １からの排出流量は８０００ＯＮ＋ｎ　３／　ｈであってよく、熱交換器１７の 上流側温度は６００〜８００℃であってよく、熱交換器１７の下流側は１５０° 〜２５０°Ｃであってよい。

熱交換器１７を通る二次流量もまた８０００ＯＮ＋ｘ”／ｈであってよく、導管 ２１中の熱交換器からのガスは５００°Ｃであってよい。導管２４を通る流量は ２００ＯＮ＋＋＋　３／　ｈであってよく、バーナー２５からの排ガスの温度は 燃料例えばガスをバーナー２５に供給することにより１２００°Ｃとすることが 出来る。

バーナー２５を通る流量は通常スクラップを通る流量の１％〜１０％の間であり 、好ましくはその２〜５％の間にある。導管２４を通る排出ガスは一部リークし た空気、それは特にスキップ１８〜２０において避は得ない、および一部弁４１ を通じて吸入された空気により置き換っている。したがってスキップ１８−２０ 中で低圧（ｓｕｂｐｒｅｓｓｕｒｅ）が保たれ、導管１３内の圧力が導管２４よ り低くなるように制御されるべきである。

導管２６を通る流量は１０００ＯＮ＋ｎ　’　／　ｈであってよく、燃料、例え ばガスがバーナー２７に供給されるので排気導管２８の温度は６５０°Ｃとする ことが出来る。

フレームイオン化検出器５０により炭化水素の全含量がモニターされる。その含 量は爆発性となる程の高いものであってはならない。炭化水素はバーナー２７中 で適度な温度通常５００〜８００°Ｃの範囲で例えば６５０°Ｃで燃焼され、バ ーナー２７を通る流量はバルブ４３により制御することが出来る。導管２６の流 量は通常スクラップを通る流量の１０〜２０％の範囲である。スクラップ中の油 分が高い程その流量は多い。検出器５０はバルブ４３を制御するためにつながれ る。

クロロベンゼン類は比較的温度の低いバーナー２７中では分解されないがバーナ ー２５の温度はそれらがそこで分解するような温度でなければならない。したが ってバーナー２５中の温度は９００℃以上、好ましくは１１００℃以上であるべ きで例えば約１２００°Ｃでよい。バーナー２５を通る流量はバルブ４２により 制御される。通常バーナー２５．２７へ空気を追加する必要はないが、前述した 予熱回路１７〜２２中に吸引される置換された空気中の酸素でこの燃焼には十分 であろう。

上記説明で理解することが出来る様に、バーナー２７中において比較的低い温度 でしかも比較的大きい流量、で燃焼がなされ排ヒユームは閉回路１７〜２２に戻 される。またバーナー２５中でも実質的に高温でしかも少ない流量で燃焼がなさ れ、排ヒユームが閉回路１７〜２２から送出される。

スキップ１８．２０を通って循環している流量の１０％より少ないあるいは５％ より少ない流量がこの閉回路から送出される。

バーナー２５．２７における流量と温度は制御することが出来るのでスクラップ の予熱からのガス状生成物を制御して効果的に、想定されるエネルギー消費とと もに分解することが出来る。電気アーク炉からの排ヒユームはスクラップ上を通 らないので、スクラップ上にダストが積もらないし、炉に装入したときのダスト の発生も無視できよう。

本発明は上記の説明した例に制限されるものではないが請求の範囲内における修 正や改変をなすことが出来る。

例えばバーナー２７はバーナー２５を通る流量が１５〜３０％例えば２０〜２５ ％に増加した場合省略することも可能である。

しかし、結果的にはエネルギー消費は増加するだろう。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶解炉、特に電気アーク炉（１１）中に装入するためのスクラップを炉の排 ヒュームにより加熱された熱交換器（１７）による循環ガスで予熱するスクラッ プ予熱方法において循環ガスの一部が連続的に取り出され、燃焼され、清浄ガス 特に空気により置き換えられることを特徴とする該方法。 ２）取り出されたガスが添加燃料と共に９００℃を越える温度で燃焼されること を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３）温度が少なくとも１１００℃であることを特徴とする請求項２に記載の方法 。 ４）燃焼されたガスを熱交換器で利用することを特徴とする請求項１〜３のいず れかに記載の方法。 ５）循環ガスの第２の部分が連続的に取り出され添加燃料と共に燃焼され、その 排ヒュームは循環ガスに還流されることを特徴とする前記のいずれかに記載の方 法。 ６）循環ガスの第２の部分は５００℃〜８００℃の範囲で燃焼されることを特徴 とする請求項５に記載の方法。 ７）予熱するためのスクラップを含むスキツプ（２０）中で低圧が保持されてい ることを特徴とする前記のいずれかに記載の方法。