JPH03168589A - 溶湯・溶滓の連続排出方法及びその装置 - Google Patents
溶湯・溶滓の連続排出方法及びその装置Info
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- JPH03168589A JPH03168589A JP1305740A JP30574089A JPH03168589A JP H03168589 A JPH03168589 A JP H03168589A JP 1305740 A JP1305740 A JP 1305740A JP 30574089 A JP30574089 A JP 30574089A JP H03168589 A JPH03168589 A JP H03168589A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5241—Manufacture of steel in electric furnaces in an inductively heated furnace
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、電気誘導炉等の溶融炉から溶湯溶滓を連続し
て排出する方法及びその装置に関する． ［従来技術］ 金属及び金属化合物を溶融還元するために、湯溜りを溶
融還元の熱源に利用している実施例として電気誘導炉や
アーク炉等の溶融炉が用いられる場合もあるが、処理能
力や生産量にかかわず、これらの電気誘導炉等よりの溶
湯・溶滓の排出は溶融処理後に炉体を傾動させて排出し
たり、炉体底部の栓体を壊して炉体底部より排出するこ
とが行われている。
て排出する方法及びその装置に関する． ［従来技術］ 金属及び金属化合物を溶融還元するために、湯溜りを溶
融還元の熱源に利用している実施例として電気誘導炉や
アーク炉等の溶融炉が用いられる場合もあるが、処理能
力や生産量にかかわず、これらの電気誘導炉等よりの溶
湯・溶滓の排出は溶融処理後に炉体を傾動させて排出し
たり、炉体底部の栓体を壊して炉体底部より排出するこ
とが行われている。
［発明が解決しようとする課題］
従来方法によれば、溶湯・溶滓の排出作業は危険性が高
いので熟練した作業者を必要とすること、又、排出作業
中は溶融炉の前後設備を含んだプラント全体の運転を中
断しなければならない． 従って、炉操業中断に伴ない生産性が低下すると共に、
中断の間のプラント全体の温度保持も困難である等、重
大な欠点を有している。
いので熟練した作業者を必要とすること、又、排出作業
中は溶融炉の前後設備を含んだプラント全体の運転を中
断しなければならない． 従って、炉操業中断に伴ない生産性が低下すると共に、
中断の間のプラント全体の温度保持も困難である等、重
大な欠点を有している。
また、従来の如く主炉からの溶融物の直接排出では、高
温排出時の白煙発生防止の為に溶融物の温度を下げて排
出すると、溶滓の流動性が悪くなり円滑な排出が困難で
あった． ［課題を解決するための手段］ ｛１）本発明は、底部に湯溜りを有する主炉の側壁上部
に排出穴を設け、該排出穴を介して連通ずる湯溜め容器
を連設すると共に、操業中、主炉の液面レベルを常時排
出穴の位置以上に保持し、主炉内の溶湯或いは溶滓で排
出穴を液面シールした状態で連続的に湯溜め容器に排出
するようにしたことを特徴とする溶湯・溶滓の連続排出
方法． （■ 湯溜め容器に温度制御装置を設け、該容器内の溶
湯・溶滓を温度制御するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の溶湯・，溶滓の連続排出方法。
温排出時の白煙発生防止の為に溶融物の温度を下げて排
出すると、溶滓の流動性が悪くなり円滑な排出が困難で
あった． ［課題を解決するための手段］ ｛１）本発明は、底部に湯溜りを有する主炉の側壁上部
に排出穴を設け、該排出穴を介して連通ずる湯溜め容器
を連設すると共に、操業中、主炉の液面レベルを常時排
出穴の位置以上に保持し、主炉内の溶湯或いは溶滓で排
出穴を液面シールした状態で連続的に湯溜め容器に排出
するようにしたことを特徴とする溶湯・溶滓の連続排出
方法． （■ 湯溜め容器に温度制御装置を設け、該容器内の溶
湯・溶滓を温度制御するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の溶湯・，溶滓の連続排出方法。
（３）側壁上部に排出穴を有する主炉と、排出穴によっ
て前記主炉と連通した湯溜部を備えた湯溜め容器を設け
ると共に、該湯溜め容器には温調用のヒータ或いは温調
媒体配管が埋設されていることを特徴とする溶湯・溶滓
の連続排出装置． ４）側壁上部に排出穴を有する主炉と、排出穴によって
前記主炉と連通した湯溜部を備えた湯溜め容器を設ける
と共に、該湯溜め容器の上部には溶滓加熱装置を設置し
たことを特徴とする溶湯・溶滓の連続排出装置。
て前記主炉と連通した湯溜部を備えた湯溜め容器を設け
ると共に、該湯溜め容器には温調用のヒータ或いは温調
媒体配管が埋設されていることを特徴とする溶湯・溶滓
の連続排出装置． ４）側壁上部に排出穴を有する主炉と、排出穴によって
前記主炉と連通した湯溜部を備えた湯溜め容器を設ける
と共に、該湯溜め容器の上部には溶滓加熱装置を設置し
たことを特徴とする溶湯・溶滓の連続排出装置。
［作用］
前処理された金属及び金属化合物を含有する被処理物を
電気誘導炉１の金属溶湯上に連続的に投入すると、被処
理物Ｓは溶融還元され、溶融金属およびスラグ（溶滓）
となり、ガス状物質は排ガスＳとなって炉外に排出され
、後段の排ガス回収装置に導入される．炉内での反応生
成物の増加に伴い溶融物の炉内レベルは上昇するが、電
気誘導炉１と湯溜容器５とは排出穴６で連通されており
、溶融物は排出穴６を通って流出し湯溜容器５の放出堰
７を越えて放出される．放出堰７の高さは溶融還元する
物質，炉内静圧．電磁力による溶湯の攪拌効果（力）等
を考慮して設定しておけば排出穴６より炉内ガスの吹出
しのない状態で炉内レベルを一定に保ちながら炉内での
溶融生成物の増加分が炉外に連続してとり出される．湯
溜容器５に取り出された溶融生戒物は、この容器内で溶
滓と溶湯（溶融金属）とに比重分離され、比重の小さい
溶滓は溶湯面上に浮遊する。また、湯溜容器５に設けた
温調装置と溶滓加熱装置の制御により溶湯と溶滓の排出
温度を別々に調整出来る。
電気誘導炉１の金属溶湯上に連続的に投入すると、被処
理物Ｓは溶融還元され、溶融金属およびスラグ（溶滓）
となり、ガス状物質は排ガスＳとなって炉外に排出され
、後段の排ガス回収装置に導入される．炉内での反応生
成物の増加に伴い溶融物の炉内レベルは上昇するが、電
気誘導炉１と湯溜容器５とは排出穴６で連通されており
、溶融物は排出穴６を通って流出し湯溜容器５の放出堰
７を越えて放出される．放出堰７の高さは溶融還元する
物質，炉内静圧．電磁力による溶湯の攪拌効果（力）等
を考慮して設定しておけば排出穴６より炉内ガスの吹出
しのない状態で炉内レベルを一定に保ちながら炉内での
溶融生成物の増加分が炉外に連続してとり出される．湯
溜容器５に取り出された溶融生戒物は、この容器内で溶
滓と溶湯（溶融金属）とに比重分離され、比重の小さい
溶滓は溶湯面上に浮遊する。また、湯溜容器５に設けた
温調装置と溶滓加熱装置の制御により溶湯と溶滓の排出
温度を別々に調整出来る。
［実施例］
以下、その実施例を図面について説明する。
図中１は、主炉となる電気誘導炉で側壁下部の周囲には
誘導加熱コイル２が設けられている． ３ａは誘導炉１の上部に装備された主原料装入口、３ｂ
は同副原料装入口、４は炉内ガスの排出口である． ５は電気誘導炉１の側壁上部、即ち、主炉の中間より上
部で前記誘導加熱コイル２に近接して形或された排出穴
６を介して電気誘導炉１内と連通して湯溜部を形成した
湯溜容器で、該容器５には電気誘導炉１より排出穴６を
通って流出された溶湯・溶滓が放出される放出堰７が形
戒されている． 尚、この放出堰７の高さ（レベル）は、溶融還元する物
質、炉内静圧、電磁力による溶湯の攪拌効果（力）等を
考慮して設定しており、主炉内ガスの排出穴６からの吹
出しのない状態で主炉内の溶融物レベルを一定に保ちな
がらその増加分を炉外に連続して取り出すようにしてい
る． ８は溶湯・溶滓の分離堰である．９は溶滓放出樋で紙面
に直交して形成されている。前記湯溜容器５の湯溜部の
上方には溶融金属より分離された溶滓を加熱するための
ガスバーナ１０が設けられており、この溶滓の温度を検
知して、溶滓の流動性を調整することも出来るようにな
っている。尚、この溶滓の加熱手段としては上記ガスバ
ーナ１０の他に溶滓の電気抵抗を利用して溶滓層に電極
を挿入して通電加熱しても良い。
誘導加熱コイル２が設けられている． ３ａは誘導炉１の上部に装備された主原料装入口、３ｂ
は同副原料装入口、４は炉内ガスの排出口である． ５は電気誘導炉１の側壁上部、即ち、主炉の中間より上
部で前記誘導加熱コイル２に近接して形或された排出穴
６を介して電気誘導炉１内と連通して湯溜部を形成した
湯溜容器で、該容器５には電気誘導炉１より排出穴６を
通って流出された溶湯・溶滓が放出される放出堰７が形
戒されている． 尚、この放出堰７の高さ（レベル）は、溶融還元する物
質、炉内静圧、電磁力による溶湯の攪拌効果（力）等を
考慮して設定しており、主炉内ガスの排出穴６からの吹
出しのない状態で主炉内の溶融物レベルを一定に保ちな
がらその増加分を炉外に連続して取り出すようにしてい
る． ８は溶湯・溶滓の分離堰である．９は溶滓放出樋で紙面
に直交して形成されている。前記湯溜容器５の湯溜部の
上方には溶融金属より分離された溶滓を加熱するための
ガスバーナ１０が設けられており、この溶滓の温度を検
知して、溶滓の流動性を調整することも出来るようにな
っている。尚、この溶滓の加熱手段としては上記ガスバ
ーナ１０の他に溶滓の電気抵抗を利用して溶滓層に電極
を挿入して通電加熱しても良い。
１１は湯溜容器５の底部に埋設された抵抗加熱しータも
しくは電気誘導加熱コイル等の加熱体で、放出ｊｌｌ７
の手前における溶湯温度を温度計１２で検知し、この検
知信号に基づいてコントローラ１３で加熱制御している
． また、溶湯の熱放散が小さく、溶湯の温度が所定の排出
温度より高い場合、放出堰７の近傍に水冷管１６を設置
して排出溶湯を冷却することも出来る構造になっている
． １４は電気誘導炉１内で湯溜りとなっている溶湯、１５
は該溶湯上に浮遊している溶滓（スラグ）を示す． この誘導炉１での溶融還元操業及び溶湯・溶滓の排出操
業は次のように行われる． まず、誘導炉１内に、溶融還元により生成する溶湯・溶
滓と同じ材料を、誘導コイルへの通電により溶融し湯溜
りをあらかじめ形成しておく。この時の炉内レベルは図
示しているように排出穴６及び湯溜容器５が溶融金属で
満たされており、排出穴６の位置以上としている．金属
及び金属化合物を含有する被処理物Ｓを電気誘導炉１の
装入口３ａより金属溶湯１４上に連続的に投入し、同時
に装入口３ｂより炭素質還元剤やスラグの塩基度を調整
する石灰石等のフラッグスも投入する．その結果、被処
理物Ｓは溶融還元され、溶融金属およびスラグ（溶滓）
となり、ガス状物質は排ガスＧとなって炉外に排出され
、後段の回収装置に導入される。
しくは電気誘導加熱コイル等の加熱体で、放出ｊｌｌ７
の手前における溶湯温度を温度計１２で検知し、この検
知信号に基づいてコントローラ１３で加熱制御している
． また、溶湯の熱放散が小さく、溶湯の温度が所定の排出
温度より高い場合、放出堰７の近傍に水冷管１６を設置
して排出溶湯を冷却することも出来る構造になっている
． １４は電気誘導炉１内で湯溜りとなっている溶湯、１５
は該溶湯上に浮遊している溶滓（スラグ）を示す． この誘導炉１での溶融還元操業及び溶湯・溶滓の排出操
業は次のように行われる． まず、誘導炉１内に、溶融還元により生成する溶湯・溶
滓と同じ材料を、誘導コイルへの通電により溶融し湯溜
りをあらかじめ形成しておく。この時の炉内レベルは図
示しているように排出穴６及び湯溜容器５が溶融金属で
満たされており、排出穴６の位置以上としている．金属
及び金属化合物を含有する被処理物Ｓを電気誘導炉１の
装入口３ａより金属溶湯１４上に連続的に投入し、同時
に装入口３ｂより炭素質還元剤やスラグの塩基度を調整
する石灰石等のフラッグスも投入する．その結果、被処
理物Ｓは溶融還元され、溶融金属およびスラグ（溶滓）
となり、ガス状物質は排ガスＧとなって炉外に排出され
、後段の回収装置に導入される。
炉内での反応生戒物の増加に伴い溶融物の炉内レベルは
上昇するが、誘導炉１と湯溜容器５とは排出穴６で連通
されており、溶融物は排出穴６を通って流出し湯溜容器
５の放出堰７を越えて放出される。放出堰７の高さは溶
融還元する物質１炉内静圧，電磁力による溶湯の攪拌効
果（力）等を考慮して設定しておけば排出穴６は常に液
面シールされ、該穴６より炉内ガスの吹出しのない状態
で炉内液面レベルを一定に保ちながら炉内での溶融生戒
物の増加分が炉外に連続して取り出される。
上昇するが、誘導炉１と湯溜容器５とは排出穴６で連通
されており、溶融物は排出穴６を通って流出し湯溜容器
５の放出堰７を越えて放出される。放出堰７の高さは溶
融還元する物質１炉内静圧，電磁力による溶湯の攪拌効
果（力）等を考慮して設定しておけば排出穴６は常に液
面シールされ、該穴６より炉内ガスの吹出しのない状態
で炉内液面レベルを一定に保ちながら炉内での溶融生戒
物の増加分が炉外に連続して取り出される。
湯溜容器５に取り出された溶融生成物の内、分離堰８に
よって集合された溶滓１５Ａは生戒量が少ない場合、湯
溜容器５での滞留時間が長くなり凝固する恐れがあるが
、その上面よりガスバーナ１０で加熱されて十分な流動
化状態のもとて排出樋９より円滑にしかも連続して排出
される．湯溜容器５の容量が小さい場合等、熱放散が多
いときは加熱体１１によって湯溜容器５内で溶湯が加熱
されて流動化状態を確保する． 一方、溶湯の熱放散が少なく溶湯温度が所定の排出温度
よりも高い場合には、放出堰７の近傍に冷却管１６を設
置して冷却することにより過剰な流動性を阻止する． 従って、放出堰７手前での溶湯温度が所定の温度に調整
されるため、溶湯が例えば、銑鉄又は、フエ口マンガン
では排出温度を約１３００’Ｃ以下にすることが可能と
なり、放出堰７より円滑にしかも連続して放出できると
共に、これ以上の高温排出により生じる放出溶湯よりの
白煙発生が防止てき除塵設備の小型化に寄与できる．［
発明の効果］ 本発明の溶湯・溶滓の連続排出方法によれば、底部に湯
溜りを有する主炉の側壁上部に排出穴を設け、該排出穴
を介して連通ずる湯溜め容器を連設すると共に、操業中
、主炉の液面レベルを常時排出穴の位置以上に保持し、
主炉内の溶湯或いは溶滓を排出穴を液面シールした状態
で連続的に湯溜め容器に排出するようにしたので、 （１）溶解作業に熟練した者を必要とせず、溶解作業特
に、溶融生成物の炉からの排出（タッピング作業）に伴
う危険性がなくなる。
よって集合された溶滓１５Ａは生戒量が少ない場合、湯
溜容器５での滞留時間が長くなり凝固する恐れがあるが
、その上面よりガスバーナ１０で加熱されて十分な流動
化状態のもとて排出樋９より円滑にしかも連続して排出
される．湯溜容器５の容量が小さい場合等、熱放散が多
いときは加熱体１１によって湯溜容器５内で溶湯が加熱
されて流動化状態を確保する． 一方、溶湯の熱放散が少なく溶湯温度が所定の排出温度
よりも高い場合には、放出堰７の近傍に冷却管１６を設
置して冷却することにより過剰な流動性を阻止する． 従って、放出堰７手前での溶湯温度が所定の温度に調整
されるため、溶湯が例えば、銑鉄又は、フエ口マンガン
では排出温度を約１３００’Ｃ以下にすることが可能と
なり、放出堰７より円滑にしかも連続して放出できると
共に、これ以上の高温排出により生じる放出溶湯よりの
白煙発生が防止てき除塵設備の小型化に寄与できる．［
発明の効果］ 本発明の溶湯・溶滓の連続排出方法によれば、底部に湯
溜りを有する主炉の側壁上部に排出穴を設け、該排出穴
を介して連通ずる湯溜め容器を連設すると共に、操業中
、主炉の液面レベルを常時排出穴の位置以上に保持し、
主炉内の溶湯或いは溶滓を排出穴を液面シールした状態
で連続的に湯溜め容器に排出するようにしたので、 （１）溶解作業に熟練した者を必要とせず、溶解作業特
に、溶融生成物の炉からの排出（タッピング作業）に伴
う危険性がなくなる。
（０ タッピング作業に伴う、その間の生産の中断も無
くなり、生産性は向上する。更に、この作業に伴うその
間のプラント全体の再起動の為の保持の必要も無くなり
、従来であればこの作業終了後にプラントを再起動した
ときに必ず生じるプラント全体の温度、圧力、物の流れ
等の乱れによる操業の困難さも解消される． （３）主炉の生戒物を湯溜容器を通して排出するため、
排出溶湯の温度の調整を湯溜容器内で行うことが出来、
排出，鋳造に可能な低温で湯溜容器から排出可能となり
、溶湯が例えば、銑鉄又は、フエロマンガンの場合では
排出温度を約１３００゜Ｃ以下にすることによってこれ
以上高温排出に伴う白煙発生を防止出来るので集塵装置
の大幅な縮小が可能になり、更に、有害物質の作業環境
への汚染も著しく減少する。
くなり、生産性は向上する。更に、この作業に伴うその
間のプラント全体の再起動の為の保持の必要も無くなり
、従来であればこの作業終了後にプラントを再起動した
ときに必ず生じるプラント全体の温度、圧力、物の流れ
等の乱れによる操業の困難さも解消される． （３）主炉の生戒物を湯溜容器を通して排出するため、
排出溶湯の温度の調整を湯溜容器内で行うことが出来、
排出，鋳造に可能な低温で湯溜容器から排出可能となり
、溶湯が例えば、銑鉄又は、フエロマンガンの場合では
排出温度を約１３００゜Ｃ以下にすることによってこれ
以上高温排出に伴う白煙発生を防止出来るので集塵装置
の大幅な縮小が可能になり、更に、有害物質の作業環境
への汚染も著しく減少する。
（４）更に、本発明では主炉からの溶融物の排出を一旦
、主炉に連通した湯溜部を通じて排出するようにしてお
り、この湯溜部の大きさを適当に選択することによって
被処理物の溶融還元により生或した金属成分と溶滓成分
の分配時間、即ち、スラグ／メタルの反応時間をこの湯
溜部で調整出来、組戊的に安定した溶滓として排出可能
で、且つ、生成金属の生産量も向上する。
、主炉に連通した湯溜部を通じて排出するようにしてお
り、この湯溜部の大きさを適当に選択することによって
被処理物の溶融還元により生或した金属成分と溶滓成分
の分配時間、即ち、スラグ／メタルの反応時間をこの湯
溜部で調整出来、組戊的に安定した溶滓として排出可能
で、且つ、生成金属の生産量も向上する。
等、多大の効果を有する．
図は本発明に係る溶融炉からの溶湯・溶滓の連続排出装
置の縦断面図である． １・・・主炉となる電気誘導炉 ５・・・湯溜容器 ６・・・排出穴７・・
・放出１！ １０・・・ガスバーナ１１・
・・加熱体
置の縦断面図である． １・・・主炉となる電気誘導炉 ５・・・湯溜容器 ６・・・排出穴７・・
・放出１！ １０・・・ガスバーナ１１・
・・加熱体
Claims (4)
- （１）底部に湯溜りを有する主炉の側壁上部に排出穴を
設け、該排出穴を介して連通する 湯溜め容器を連設すると共に、操業中、主 炉の液面レベルを常時排出穴の位置以上に 保持し、主炉内の溶湯或いは溶滓で排出穴 を液面シールした状態で連続的に湯溜め容 器に排出するようにしたことを特徴とする 溶湯・溶滓の連続排出方法。 - （２）湯溜め容器に温度制御装置を設け、該容器内の溶
湯・溶滓を温度制御するようにし たことを特徴とする請求項１に記載の溶湯 ・溶滓の連続排出方法。 - （３）側壁上部に排出穴を有する主炉と、排出穴によつ
て前記主炉と連通した湯溜部を備 えた湯溜め容器を設けると共に、該湯溜め 容器には温調用のヒータ或いは温調媒体配 管が埋設されていることを特徴とする溶湯 ・溶滓の連続排出装置。 - （４）側壁上部に排出穴を有する主炉と、排出穴によっ
て前記主炉と連通した湯溜部を備 えた湯溜め容器を設けると共に、該湯溜め 容器の上部には溶滓加熱装置を設置したこ とを特徴とする溶湯・溶滓の連続排出装 置。
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- 1989-11-25 JP JP1305740A patent/JP2827126B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1990-11-15 EP EP90121903A patent/EP0429978B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1990-11-19 CA CA002030252A patent/CA2030252C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-22 KR KR1019900018976A patent/KR0173457B1/ko not_active IP Right Cessation
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