JPH0442452B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 鉄含有スクラツプをその組成によつて分別す
る工程、 該スクラツプを電弧製鋼炉から排出される高温
のガスで予熱する工程、 該鉄含有スクラツプ、直接還元鉄あるいはこれ
らの混合物を溶解・精錬用のために該電弧製鋼炉
に装入する工程、 該電弧製鋼炉に造滓材を装入する工程、 該電弧製鋼炉に加炭剤を装入する工程、 該装入された物を電気的に加熱することによつ
て該装入された物を溶解して該炉内に溶融金属浴
と該溶融金属浴上の溶融スラグ層とを形成する工
程、 製鋼工程で該スラグを発泡状態に維持する工
程、 該炉に金属、造滓材、および加炭剤を連続的に
装入する工程、 該装入、該溶解、精錬および出鋼の全工程を通
して該炉の電気出力を該溶解および該精錬のため
に十分な出力に維持する工程、および 該装入、該溶解および該精錬を連続して行いな
がら、精錬された金属の一部を該炉から間欠的に
出鋼する工程であつて、該出鋼は(イ)連続的装入さ
れた鉄含有スクラツプ、直接還元鉄あるいはこれ
らの混合物を溶解させるため且つ炉底を電弧から
保護するために十分な量の溶融金属浴が該炉内に
維持されるように行い且つ(ロ)該炉を15°以内の範
囲で傾斜させ、スラグと金属との界面またはそれ
より下方にある出鋼装置を通して行う工程 を含んで成る電弧炉による連続製鋼法。

２ 鉄含有スクラツプをシユレツダー細断し、ま
たはシアリング細断し、または粒状で、使用のた
めに準備する工程を更に含んで成る請求の範囲第
１項記載の連続製鋼法。

３ 前記炉内で高温の反応済ガスが形成され、高
温の該スクラツプの間隙および上を通つて該ガス
が前記スクラツプの予熱と該スクラツプ中の非金
属の燃焼とを行なう請求の範囲第１項記載の連続
製鋼法。

４ 前記スラグの発泡状態が、炭素粒を前記浴中
へ浴面下から注入することによつて促進される請
求の範囲第１項記載の連続製鋼法。

５ 前記スラグの発泡状態が、炭素粒を前記浴の
スラグと溶融金属との界面に注入することによつ
て促進される請求の範囲第４項記載の連続製鋼
法。

６ 出鋼中の前記溶融金属浴の温度が1540〜1660
℃に維持される請求の範囲第１項記載の連続製鋼
法。

７ 溶解期の間、前記溶融金属浴の温度が1540〜
1590℃に維持される請求の範囲第１項記載の連続
製鋼法。

８ 前記浴の組成が周期的に探知され、前記分別
された装入原料が、最終製品鋼の所望品質の必要
に従つて選択され該浴中に装入される請求の範囲
第１項記載の連続製鋼法。

９ 前記造滓材と前記加炭剤が前記浴の浴面下で
注入される請求の範囲第１項記載の連続製鋼法。

１０ 前記造滓材と前記加炭剤が前記浴の浴面よ
り下方の羽口を通してスラグと金属の界面に注入
される請求の範囲第９項記載の連続製鋼法。

１１ 前記造滓材が、石灰粉末、ホタル石、アル
ミナ、炭素、および酸化鉄から成る群から選択さ
れる請求の範囲第１項記載の連続製鋼法。

１２ 前記浴の温度を出鋼直前に上昇させる請求
の範囲第１項記載の連続製鋼法。

１３ 前記浴の温度を該浴中への酸素注入によつ
て上昇させる請求の範囲第１２項記載の連続製鋼
法。

１４ 前記浴の温度を出鋼直後に下降させる請求
の範囲第１項記載の連続製鋼法。

１５ 前記浴の温度を装入原料の装入速度を増加
することによつて下降させる請求の範囲第１４項
記載の連続製鋼法。

１６ 前記溶融金属浴の約半分が出鋼によつて除
去され、残留部分は連続的に装入される装入物を
受け入れるための下部として前記炉内に残留する
ことによつて、該炉の底部内張が保護される請求
の範囲第１項記載の連続製鋼法。

１７ 前記電弧炉として、ほぼ半球状の炉底を有
する電弧炉を用いる請求の範囲第１項記載の連続
製鋼法。

１８ 前記出鋼がスライド・ゲートによつて制御
される請求の範囲第１７項記載の連続製鋼法。

１９ 前記炉の傾斜した状態で前記羽口を交換す
る工程を更に含むことによつて、羽口交換による
操業の遅れが生じない請求の範囲第１０項記載の
連続製鋼法。

２０ 前記反応済ガスを探知することによつてガ
スの非酸化性を確保する工程を更に含む請求の範
囲第３項記載の連続製鋼法。

２１ 前記炉を出鋼の向きとは逆向きに15°以内
傾斜させ、該炉がその状態にある間にスライド・
ゲートの交換を行なうことによつて、ゲート交換
中の金属とスラグの漏出を防止する工程を更に含
む請求の範囲第１８項記載の連続製鋼法。

２２ 収容した金属装入物を溶解および精錬する
ための電弧製鋼炉であつて、連続的装入された鉄
含有スクラツプ、直接還元鉄あるいはこれらの混
合物を溶解させるため且つ炉底を電弧から保護す
るために十分な量の溶融金属浴を該炉内に維持で
きるように十分な丸味のある炉底を有する電弧製
鋼炉、 該炉内の溶融金属浴上にあるスラグ層内にまで
達する電極、 該炉内に装入原料を導入するために該炉に通じ
る装入手段、 該装入手段の内部の装入原料を予熱するために
該装入手段に通じる手段、 該装入手段の内部に制御された雰囲気を保つた
めのガス・シール手段、 該溶融金属浴の通常浴面高さの下方で該炉に通
じるガス注入手段、および 除滓および出鋼を行なうために、該電極を除去
せずに鉛直姿勢から15°以内の範囲で該炉を傾斜
させる手段 を含んで成る、鋼の連続精錬装置。

２３ 前記装入手段が下降路である請求の範囲第
２２項記載の装置。

２４ 前記下降路が水冷溝である請求の範囲第２
３項記載の装置。

２５ 前記下降路が耐火物の煙道で囲まれている
請求の範囲第２３項記載の装置。

２６ 前記炉が浴面より下方に更に出鋼手段を含
んで成る請求の範囲第２２項記載の装置。

２７ 前記出鋼手段がタツプ・ホールである請求
の範囲第２６項記載の装置。

２８ 前記出鋼手段がスライド・ゲートである請
求の範囲第２６項記載の装置。

２９ 前記出鋼の際に溶鋼を受け入れるための軌
条式取鍋、および 該取鍋に対する操作を行なうための取鍋治金区
域 を更に含んで成る請求の範囲第２２項記載の装
置。

発明の背景 発明の分野 本発明は、電弧炉を効率的に操業するための製
鋼法およびその実施のための装置に関する。

本発明は、溶鋼を形成するための金属装入物の
連続溶解に関する。本方法は、スクラツプおよ
び／あるいは直接還元鉄（direct reduced iron，
DRI）が集中的に生産され、あるいは容易に入手
し得る地域および電気エネルギーが入手できかつ
経済的である地域において特に有利である。

これまで、電気製鋼炉の操業は不連続操業であ
つた。すなわちその工程は、鋼スクラツプおよ
び／あるいは直接還元鉄、銑鉄、造滓材、合金元
素の装入工程、装入物を溶解し溶融スラグに覆わ
れた溶融金属浴を形成するための溶解環境を創出
する点火工程すなわち炉内の電極間に電孤を形成
する工程、所望の組成と品質を有する鋼をの形成
するために浴の溶融金属部分を所定時間精錬する
精錬工程、出鋼操作の妨害にならないように電極
を浴から引き離す、電極の周期的引き上げ工程、
そして浴鋼の出鋼工程である。更に必要によつて
は、除滓工程によつてスラグ除去を行なう。

電気製鋼法は過去20年間に急激な変化を遂げた。
一般品質鋼の取鍋精錬や高品質鋼の二次精錬の成
功によつて炉の生産性は向上し、炉の設計や操業
法もその影響を受けた。

15〜20年前に、時間消費型の２重スラグ法は高
速冶金法に置き換わり、その結果、出鋼（タツ
プ）間時間の70％までは通電状態で操業し、かつ
通電時間の70％をトランスの容量限度一杯で操業
することとなつた。

その後すぐに、生産性は超高電力操業法の利用
によつて鋳込重量で１トン／MVA／ｈに達し
た。しかし、この生産性レベルはいまだにほとん
どの電気製鋼メーカーにとつて目標値である。更
に最近になつていくつかの製鋼メーカーは、超高
電力操業と組合せてスクラツプ予熱、酸素のラン
ス吹込、酸素／燃料バーナー、取鍋冶金法を採用
することによつて、鋳込重量で約1.8トン／
MVA／ｈの生産性を達成している。出鋼間時間
の範囲は約60〜80分であり、炉と鋳造機のサイク
ルの均衡がやや不安定である。現在でもまだこの
均衡関係は不安定である。それは、バツチ型の炉
操業の持つ多くの不測因子に対してほんのわずか
な許容巾しかない炉操業の最適条件下で均衡が保
たれるからである。したがつて、EAF（電孤炉）
から連続鋳造機へ長時間連続的に鋳造を行なうこ
とは、一般的な操業ではなくてむしろ例外であ
る。

本発明は、連続的に行なう予熱・装入・溶解工
程を含み、それによつて品質生産性を向上し、操
業コストを低減する、電孤製鋼炉操業法である。
また、本方法によつて鋳造機を真の意味で連続操
業することになり、すなわち炉の耐火物の全寿命
期間を通して鋼の鋳造を連続して行なうことがで
きる。したがつて、本発明は専属製鋼法としての
特質を有するものである。

現在、「連続装入法」あるいは「連続溶解法」
として公知の製鋼法がある。しかし、これらの操
業法は装入、溶解、精錬の各工程中に装入物を供
給する装入法であり、したがつて装入および通電
は出鋼操作のために中断する。出鋼操作のために
装入や通電を中断することなく電気製鋼炉を操業
できるようにするためには、製鋼法に下記工程を
取り入れる必要があることを見出した。

まず、炉の寸法が小さい場合には、スクラツプ
をシユレツダーあるいはシアリングで適寸に細断
する必要がある。スクラツプは品質管理上、分別
することが望ましい。スクラツプの分別によつ
て、望ましくない元素が除去または制限され、有
用な合金元素が分類され利用可能になる。たとえ
ば銅は、深絞り用鋼に対しては重大な不純物であ
るが、COR−TENのような耐候鋼には必要な元
素である（参考文献：“Making，Shaping and
Treating of Steel”，page572−73，9th
edition，1971）。スクラツプを入手状態で所望の
分類に分別する。この分別は不純物元素の硫黄と
燐の汚染程度の応じて行なうのが望ましい。分別
したスクラツプをシユレツダーあるいはシシアリ
ングで細断して使用に供する。細断済原材料を常
にストツクしておけば、細断時間中の連続操業が
維持される。

スクラツプの細断は小寸法の炉には必要である
が、中寸法、大寸法の炉には市場のスクラツプを
細断せずに供給することができる。スクラツプ細
断の要否は炉寸法と密接に関係している。直径
3m以下の炉（小寸法炉）の場合、スクラツプの
最大長を約１フイート（0.3m）とする必要があ
る。直径5m以上の炉（大寸法炉）の場合は、ヘ
ビー・メルテイング（heavy melting）No.１ある
いはNo.２、鋼板・構造部材スクラツプ、その他同
等寸法の市販スクラツプを装入できる。直径３〜
5mの中寸法炉の場合は、細断スクラツプと市販
スクラツプを混合して装入すべきである。

直接還元鉄は、普通は塊状あるいはペレツト状
であつて、一般的な寸法は直径約1/2インチ未満
である。直接還元鉄のブリケツトを装入原料とし
て用いることもできる。このような直接還元鉄が
隣接プラントで製造されていることが望ましい。

スクラツプ、直接還元鉄、造滓材および合金原
料を予熱して連続的に電孤炉に供給する。発泡ス
ラグ法（foaming slag practice）を行ない、電
極を引き離さずに間欠的に部分出鋼を行なうこと
によつて、電極は装入、精錬（連続）、出鋼（間
欠的）の全工程を通して常に全出力状態に保たれ
る。出鋼の際の炉の傾斜角は制限し、一般的に鉛
直から15°以内とする。

発明の概要 本発明は電弧炉による鋼の連続精錬法であつ
て、下記工程を含んで成る。

すなわち、鉄含有スクラツプをその組成によつ
て分別する工程、 該スクラツプを800〜1000℃の温度に予熱する
工程、 該鉄含有スクラツプ、直接還元鉄あるいはこれ
らの混合物を溶解・精錬用の電弧製鋼炉に装入す
る工程、 該電弧製鋼炉に造滓材を装入する工程、 該電弧製鋼炉に加炭剤を装入する工程、 該装入された物を電気的に加熱することによつ
て該装入された物を溶解して該炉内に溶融金属浴
と該溶融金属浴上の溶融スラグ層とを形成する工
程、 製鋼工程で該スラグを発泡状態に維持する工
程、 該炉に金属、造滓材、および加炭剤を連続的に
装入する工程、 該装入、該溶解、精錬および出鋼の全工程を通
して該炉の電気出力を全出力に維持する工程、お
よび 該装入、該溶解および該精錬を連続して行ない
ながら、精錬された金属のかなりの部分を該炉か
ら間欠的に出鋼する工程である。

発明の目的 本発明の主目的は、電気製鋼炉の連続操業法を
提供することである。

本発明のもう１つの目的は、電気炉に装入する
原料の予熱手段を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、品質と製品の化学
成分とを十分制御する連続電気製鋼法を提供する
ことである。

本発明のもう１つの目的は、電力を全出力に維
持しながら行なう電気炉の出鋼法を提供すること
である。

本発明のもう１つの目的は、炉の負荷率を向上
してエネルギー消費者の受要性を向上する電気炉
操業法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、隣接する直接還元
プラントからの高温の直接還元鉄を連続的に溶解
する手段を提供することである。

【図面の簡単な説明】

上記およびその他の目的を、以下の詳細な説明
と添付図面を参照して明らかにする。

ここで、第１図は本発明法の操業工程を示す概
念図である。第２図は本発明に説明されている電
孤炉および付随設備の概念的平面図である。第３
図はここで説明する電孤炉の概念的横断面図であ
る。

詳細な説明 図面を参照して説明する。電孤製鋼炉１０は炉
内下方に向かつて突き出た電極１２を有する。こ
れらの電極は変圧器（あるいは電源）１４から電
力を供給される。炉内へ装入物すなわち金属およ
び非金属を導入するための有蓋搬送器４４、望ま
しくは振動路が設置されている。

搬送機４４に続く下降路１６も有蓋であり、装
入原料の予熱と可燃物の焼却とを行なうためのバ
ーナー１８を内部に持つ。下降路は水冷されてい
ることが望ましい。分割された耐火物２０が搬送
路４４を覆い、炉からの排ガスの通路を形成して
おり、この通路は予熱煙道あるいは予熱帯として
作用する。煙道の内部または出口に設置されてい
る酸素センサー２２が煙道を通る排ガスの酸素含
量を測定し、排ガスを還元性に保ち供給物の再酸
化を防止するための操作を可能とする。スラグ・
ポツト２４は除滓作業用であり、除滓位置に移動
できる軌条運搬車２５の上に設置されている。出
鋼用取鍋２６も運搬車２７の上に設置されてお
り、運搬車２７は出鋼用、取鍋冶金用、鋳込用の
各位置に移動できる。取鍋から連続鋳造機２８に
直接鋳込むことができる。

原料取扱施設には、スクラツプ受入場３０、ス
クラツプ分別場あるいは槽３１，３１Ｂ等、およ
びシユレツダーあるいはシアリング機３４に原料
を供給するための可動クレーンが含まれる。シユ
レツダーあるいはシアリング機から出た分別済の
細断スクラツプは搬送機によつて分別済スクラツ
プ貯蔵場３６Ａ，３６Ｂ等に送られる。DRI（直
接還元鉄）および／あるいは銑鉄は貯蔵場３８に
貯蔵される。貯蔵場３６および３８の原料を搬送
機４４に供給するために第２のクレーンが設置さ
れている。前記のように、シュレツダーやシアリ
ングによるスクラツプ細断は、小寸法炉について
のみ必要である。搬送機はダイナミツク・ガス・
シール４８を通つて煙道２０に入る。ガス取扱設
備が煙道のガス・シール４８近傍に接続されてい
る。高温排ガス取扱施設には、煙道との接続部、
ボイラー５０、バツグ・フイルター（bag
house）５２、排気設備５４、および関連する配
管が含まれる。ボイラーとバツグ・フイルターの
間のガス管５８に接続する管５６は、煙道入口の
ガス・シール用シール・ガスを供給する。ガス中
の粒子は、ガス通路６２の中のバーナー６０によ
つて加熱、溶解された後、スラグ・ピツト６４の
中に落下する。煙道からのガス取出口の内部に設
置された酸素センサー６６は、排ガスを完全燃焼
させるためのバーナー６０に必要な燃料／空気比
の決定用である。

炉１０は三相電孤炉として示したが、それ以外
に直流電気炉、プラズマ炉、あるいは誘導炉でも
よい。誘導炉の型式は、みぞ型誘導炉が望まし
い。可換型るつぼすなわち分割殻（split shell）、
水冷炉壁板、および水冷炉蓋等の近代的な電気炉
構成部材を採用すべきである。

これまでには、24時間連続して溶解できる出鋼
方法はなかつた。本発明は、除滓と出鋼のための
炉の傾斜角を15°以下とすることによつて、装入
と全出力を掛けた精錬とを連続して行うことを可
能にする。電弧は、電極の先端から、発泡状態に
維持されたスラグ中を通つて、溶融金属浴の表面
に達する。炉の傾斜角度が15°を超えると、電極
のうち少なくとも１本はスラグより上方へ引き上
げなければならなくなり、そのためには電気的接
続を絶ち装入も停止しなければならないので、溶
融金属浴が冷えてしまい、本発明の連続製鋼の利
点が失われる。従来行われていたように電極をス
ラグより上方に維持した場合、電力の35〜40％程
度しか溶融金属浴に到達しない。本発明で、好ま
しくは発泡状態のスラグ中に電極先端を維持する
と、電力の85〜95％が溶融金属浴に到達する。電
極とスラグとの接触を保ち、かつ炉底の損傷なし
に全出力での連続操業を可能にするために、溶融
金属下部は１回の出鋼すなわち１チヤージ毎に除
去される溶融金属とほぼ同じ体積の浴量以内に保
たれる。すなわち、最大浴量の約40〜50％の溶融
金属下部が出鋼後に残留している必要がある。

第３図に製鋼炉を示す。最高浴面高さを浴面７
２、最低浴面高さを浴面７４とする。溶融金属下
部７６は最低浴面７４から下の浴部分を構成して
いる。炉には浴面７２より下方に１つ以上の浴面
下羽口あるいは吹込ノズル７８が設けられてい
る。炉壁には最低浴面７４より下方の所要位置に
出鋼装置用鋳込設備８０も設けられている。この
位置は出鋼中にスラグが出鋼装置を通つて炉外へ
出ることを防止する。

第３図の炉頂部に、装入物供給位置を炉に対し
て相対的に示す。通常操業中は、Ａの位置で装入
材が供給される。出鋼中は、炉が15°傾斜したこ
とを表わすＢの位置で装入材が供給される。除滓
口と出鋼口は炉容器の同じ側にあつてもよいが、
第３図では除滓のためには出鋼と逆向きに炉容器
を傾けてもよいことを示してあり、その場合には
供給はＣの位置になる。

本発明法においては、出鋼用、鋳込用の装置、
方法はどのような種類のものでもよく、従来から
あるタツプ・ホール、リツプ・ポアリング（lip
pouring）、スライド、ゲート等もこれに含まれ
る。連続溶解用の装入原料としては、ペレツト状
またはブリケツト状の鉄スクラツプ、銑鉄および
直接還元鉄がある。スクラツプは清浄度の等級で
分別され、炉に連続供給されるために必要に応じ
てシユレツダーやシアリングで適寸に細断され、
炉に供給されるまでは等級別に貯蔵される。銑鉄
は供給材として適当な寸法に粒状化あるいは粉砕
される。装入原料は貯蔵されている細断済材料そ
の他の供給材から選択され、重量測定され、搬送
機の上に供給される。装入原料重量測定は重量測
定型搬送機上で行なわれることが望ましい。装入
原料は煙道２０の中で、炉内に向う装入原料とは
逆向に装入原料の間隙および上を通る炉の排ガス
によつて予熱される。酸素センサー２２は排ガス
が装入物の酸化防止のために十分な還元性を持つ
か否かを検出し、煙道内のバーナー調整を制御す
る。必要に応じて煙道内で還元炎が使われる。装
入物中の非金属可燃物は焼却され、装入物は最高
約800〜1000℃（1500〜1830〓）にまで加熱され
る。下降路２０の端部に設けられたバーナー１８
は、炉に装入するのに望ましい温度範囲である
800〜1000℃（1500〜1830〓）に装入物を昇温す
るのに必要な付加的熱を供給する。

製鋼炉が全出力で連続操業する期間は約６〜７
日間まで延長され、その間炉の補修は全く行なわ
ない。この期間の後、炉の運転を停止し、るつぼ
全体あるいは分割殻の上部を交換する。操業中の
炉には、１回の出鋼で出されるのとほぼ同重量の
溶融金属下部が存在する。これによつて炉底は出
鋼中および出鋼直後の高出力から保護される。

装入すなわち供給の速度は所望の浴温変動によ
つて決める。出鋼時刻が接近している場合は、出
鋼前の数分間は供給速度を下げる。浴上の装入物
の冷却効果を減ずることによつて、浴温は所望の
出鋼温度にまで上昇する。出鋼工程を含む全操業
工程を通してスラグは発泡状態に維持され、出鋼
中は炉を全出力状態に維持する。発泡スラグはス
ラグ中でのCOとCO₂の発生によつて形成される。
装入物中の酸素（酸化物）との反応に必要な炭素
は炭素粉末あるいはコークスの形で１つ以上の浴
面下羽口７８（第３図参照）からスラグ内に、ま
たはスラグと金属の界面に注入される。浴中の酸
素が不足する場合には、浴面下羽口から酸素を注
入して、発泡スラグの形成を促進するのに必要な
炭素との反応を起こすこともできる。炭素およ
び／あるいは酸素はいつでも浴内に注入できる。

炉内では脱燐、酸化、部分脱硫、加炭を行な
う。しかし、脱酸、最終脱硫、合金添加は出鋼後
に取鍋内で行なう。その方法は取鍋冶金法として
公知の方法であり、種々の添加操作は取鍋冶金区
域８２からなされる。取鍋内の鋼はスラグを随伴
しておらず、普通鋼製造の場合の合金元素添加は
出鋼中に行なう。造滓材の添加を行なうと共に、
均一化と清浄化を促進するため鋼中にガスを吹き
込んでバブリングを行なう。

出鋼を行なうためには、炉を通常姿勢から15°
以内の範囲で傾ける。出鋼はどのような方法で行
なつてもよいが、スライド・ゲートで調節される
出鋼孔を有する装置で行なうのが望ましい。これ
によつて、取鍋内へスラグが侵入するのを予防で
きる。

炭素、石灰、酸素、あるいは発泡スラグ形成材
は、可換注入ノズルすなわち羽口７８から溶融金
属浴面下またはスラグと金属の界面に注入するこ
とができる。

以下に本発明法の操業の実施例を説明する。

実施例 本発明に従つて、傾斜可能な電弧製鋼炉におい
て有効電力22MWの変圧器を用い50分毎に45トン
づつの出鋼を行い、24時間の連続操業により
SAE1045炭素鋼を製造した。装入材料の予熱は、
炉からの排出ガスの顕熱と、鋼浴中に浴鋼１トン
当たり約15Nm³の酸素を注入して発生した一酸化
炭素（CO）が予熱装置内で燃焼して発生した反
応熱とによつて行つた。取鍋中で合金添加を行つ
た。上記50分間の各サイクルには下記の操作を行
つた。

経過時間：０分 装入材料を基準装入速度の80％である767Kg／
分で装入しつつ且つ前記有効電力22MW一杯の電
力を維持しつつ、溶融金属浴の約60％を出鋼し
た。炉を15°まで傾斜させて45トンの浴鋼を出鋼
し、炉内に約33トンの浴鋼を残した。

経過時間：２分 電力を22MWに維持した状態で、装入速度を基
準値より20％増しの1150Kg／分に増加させた。

経過時間：10分 装入速度を基準値（供給電力22MWの場合約
958Kg／分）に戻し、装入材料と一緒に造滓材を
投入した。浴鋼１トン当たり15Nm³の酸素を注入
しながら、鋼浴の所要炭素レベルを維持するため
に鋼浴中に炭素を注入した。本実施例において
は、酸素は約13.5Nm³／分の速度で連続して注入
した。この時点での浴温度は1580℃であつた。

経過時間：40分 電力を変えずに維持し、装入材料の装入速度は
基準速度（約958Kg／分）に維持した状態で、炉
を除滓口側へ傾斜させてスラグの一部を除滓し
た。

経過時間：45分 電力は22MWのままに維持しながら装入速度を
基準速度の80％（767Kg／分）に減少させ、それ
により浴温度を出鋼にそなえて上昇させた。

経過時間：50分 経過時間０分の操作へ継続する。すなわち、溶
解および精錬を完了した浴鋼45トンを出鋼する。
平均出鋼速度は0.9トン／分（＝45トン／50分）
である。

本実施例において装入材料は下記混合比率のも
のを用いた（片仮名標記のものはいずれも米国鉄
屑規格による）。

30％ No.２ヘビーメルテイングスチール 20％ No.１ヘビーメルテイングスチール 15％ ブロークンスチールターニングス 10％ 鋼板屑および構造用型鋼屑 ５％ アイアンボーリングス 10％ フアクトリーバンドル 10％ ホツトブリケツテドアイアン 出鋼温度1660℃（3020〓）における鋼のエンタ
ルピーは約347000Kcal／トン（1.26百万BTU／
シヨート・トン）である。100％スクラツプを装
入し、標準酸素消費を約10Nm³／トン（318scf／
シヨート・トン）とし、バーナーおよび予熱なし
とすると、電気エネルギー消費は80トン炉の場合
で約520Kwh／トンである。炉内で付加的に発生
する熱（反応熱、電極酸化熱、スクラツプ中の可
燃物の燃焼熱等）は約190000kcal／トン
（655000BTU／シヨート・トン）であり、これは
217Kwh／トンに相当する。

炉の水冷によつて63000Kcal／鋼トンすなわち
73Kwh（220000BTU、64Kwh／シヨート／トン）
が排出され、スラグのために約60200Kcal／トン
すなわち70Kwh（211300BTU、62Kwh／シヨー
ト・トン）が必要である。この場合、供給材すな
わち装入用材料の予熱用の熱として排ガスから約
160Kwhすなわち137600Kcal／トン
（537000BTU、141Kwh／シヨート・トン）が得
られる。900℃（1652〓）における鋼スクラツプ
１トン当りのエンタルピーは約160200Kcalすな
わち186Kwh（5263000BTU、164Kwh／シヨー
ト・トン）であり、装入物の予熱についての熱伝
達効率は約40％である。したがつて全要求熱量は
400500Kcal／トン（1.4百万BTU／シヨート・ト
ン）である。

炉の排ガスの熱が利用できることを考慮する
と、正味の要求熱量は400500−137600＝
262900Kcal／トン（923000BTU／シヨート・ト
ン）あるいは天然ガス量にして31Nm³（975scf／
シヨート・トン）である。

予熱された装入物を溶解し、溶融金属浴を出鋼
温度1660℃（3020〓）にまで加熱するのに要する
エネルギーは、520−（186／0.78）＝282Kwh／ト
ン（253Kwh／シヨート・トン）である。

供給材として高温の直接還元鉄を使用すれば天
然ガスの消費量は減少する。

上記から明らかなように、本発明法は、装入用
材料の予熱と全電気出力下での装入・出鋼とを行
なうことによつて品質と製品化学成分の双方を十
分に制御する、電弧製鋼炉の連続操業法である。