JPH05196372A - スクラップ予熱方法およびスクラップ溶解炉 - Google Patents

スクラップ予熱方法およびスクラップ溶解炉

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JPH05196372A
JPH05196372A JP925292A JP925292A JPH05196372A JP H05196372 A JPH05196372 A JP H05196372A JP 925292 A JP925292 A JP 925292A JP 925292 A JP925292 A JP 925292A JP H05196372 A JPH05196372 A JP H05196372A
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JP
Japan
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scrap
preheating
melting furnace
heat
exhaust gas
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Pending
Application number
JP925292A
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English (en)
Inventor
Noboru Demukai
登 出向井
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 予熱しやすい小片のスクラップを高い充填密
度で装入して予熱することが可能であり、高温排ガスの
もつ熱の回収効率を高めてスクラップの予熱および溶解
をより一層効率よく行う。 【構成】 スクラップ25を縦方向に充填したスクラッ
プ予熱容器2をそなえると共に、スクラップ溶解炉1の
高温排ガス熱とスクラップ予熱用空気との間で熱交換を
行う熱交換器13をそなえ、前記熱交換によって温度が
上昇したスクラップ予熱用空気の熱風をスクラップ予熱
容器2に送給し、スクラップ予熱容器2内のスクラップ
25を予熱することとしたスクラップ溶解炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶解原料であるスクラ
ップを効率良く予熱し、そして迅速に溶解するのに利用
されるスクラップ予熱方法およびスクラップ溶解炉に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者らは、先に、石炭系エネルギー
を用いたスクラップ溶解炉(リアクター溶解炉)を開発
し、その技術をすでに開示した経緯をもっている。
【0003】図2は、本発明者らが開発したスクラップ
溶解炉の基本構成を示すものであって、このスクラップ
溶解炉51は、スクラップ予熱容器52とスクラップ溶
解容器53とを矢印A方向に移動する容器連通部開閉体
54を介して上下方向に連通させた基本構造を有してい
る。
【0004】これらのうち、スクラップ溶解容器53
は、その底部側において鉄浴55が形成され、また、底
部側壁には酸素ガス吹込口56をそなえていると共に上
部寄りの側壁部分に水冷構造の酸素ガス吹込ランス57
をそなえ、さらに、上部側壁には炭材供給口58をそな
えている。
【0005】また、同じくスクラップ溶解容器53の上
端部側壁には高温排ガス排出ダクト61をそなえ、この
高温排ガス排出ダクト61の上端側はスクラップ予熱容
器52の上部に設けたスクラップ装入容器62に連通さ
せてあり、高温排ガス排出ダクト61の上部側には空気
導入口63が設けてある。
【0006】さらに、スクラップ装入容器62の上端に
はスクラップ装入口開閉体64が矢印B方向に移動可能
に設けてあると共に、このスクラップ装入口開閉体64
を開いたときにスクラップ予熱容器52内にスクラップ
65を装入することができるものとなっている。
【0007】このスクラップ予熱容器52は水冷構造の
ものになっていると共に、下部側には廃ガス排出ダクト
66が接続してある。
【0008】このような構造のスクラップ溶解炉51に
おいては、スクラップ溶解容器53内で酸素ガス吹込口
56および酸素ガス吹込ランス57からの酸素ガスの供
給と、炭材装入口58からの塊炭の供給とによってスク
ラップ65の溶解を行い、化石燃料である塊炭を発電工
程を経ることなくそのままスクラップ溶解に活用してエ
ネルギー効率が高いものとなるようにしている。
【0009】そして、スクラップ溶解容器53において
発生した高温排ガスは高温排ガス排出ダクト61へ流れ
たのちスクラップ装入容器62に流れ、さらにスクラッ
プ予熱容器52内に流れてこの内部に装入したスクラッ
プ65の隙間を通って流れ、スクラップ65を加熱しな
がら廃ガス排出ダクト66より排出される。
【0010】スクラップ溶解炉51の高温排ガス熱によ
ってスクラップ65が予熱された後、容器連通部開閉体
54を矢印A方向のうちの炉外方向に移動させ、スクラ
ップ予熱容器52内の予熱済スクラップ65をスクラッ
プ溶解容器53内に落下させ、炭材供給口58より鉄浴
55中に塊炭を供給すると共に、酸素ガス吹込口56お
よび酸素ガス吹込ランス57から酸素ガスを吹き込ん
で、主に溶鉄中の炭素を燃焼することにより、スクラッ
プ65を溶解させる。
【0011】そして、スクラップ溶解容器53で発生し
た高温排ガスは高温排ガス排出ダクト61で残留COを
完全燃焼した後にスクラップ装入容器62を通ってスク
ラップ予熱容器52内のスクラップ65の隙間部分に流
れ、スクラップ65を加熱する。
【0012】このようなスクラップ溶解炉51では、ア
ーク溶解炉とは異なり、化石燃料を用いるに際して発電
工程を経ることなく、そのまま活用してスクラップ65
の溶解を行うこととなるので、エネルギー効率を高いも
のとすることができる。
【0013】また、スクラップ溶解炉51の高温排ガス
熱でスクラップ65を直接加熱するようにしているの
で、これもエネルギー効率の向上に寄与するものとなっ
ている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスクラップ溶解炉51においては、スクラップ65
を装入したスクラップ予熱容器52内のスクラップ充填
層においてガスの圧力損失を伴うという問題点がある。
【0015】すなわち、スクラップ溶解炉51の炉口部
分から火炎が吹き出すのを防止するためには、スクラッ
プ予熱容器52のガス出口側に設けた廃ガス排出ダクト
66を通してのガス吸引を十分に行うと共に、スクラッ
プ65の充填の仕方にも配慮して圧力損失を少なくする
必要があるという問題点があった。
【0016】このことは、とくにスクラップ予熱容器5
2内において予熱しやすい小片のスクラップ65を高い
充填密度で装入しにくいことを意味しており、予熱によ
る熱回収が充分でないことにつながるという問題点があ
って、このような問題点を解決することが課題となって
いた。
【0017】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、予熱しやすい小片のスクラ
ップを高い充填密度で装入することが可能であり、高温
排ガスのもつ熱の回収効率を高めてスクラップの予熱を
さらに良好なものとし、これによってスクラップの溶解
をより一層効率良く行うことが可能となるようにするこ
とを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるスクラッ
プ予熱方法は、溶解原料であるスクラップをスクラップ
溶解炉にて効率良く溶解するに際し、前記スクラップ溶
解炉の高温排ガス熱によりいったんスクラップ予熱用空
気を加熱し、温度が上昇した前記スクラップ予熱用空気
の熱風によりスクラップを予熱する構成としたことを特
徴としており、実施態様においては、前記スクラップ予
熱用空気の供給圧力を正圧とする構成とし、同じく実施
態様においては、前記スクラップ溶解炉において石炭系
エネルギーを用いる構成とし、同じく実施態様において
は、前記スクラップ溶解炉をアーク炉とする構成とし、
同じく実施態様においては、前記スクラップ溶解炉の高
温排ガスとスクラップ予熱用空気とを熱交換するに際
し、向流式の熱交換器を用いる構成とし、同じく実施態
様においては、スクラップ溶解炉の高温排ガスとスクラ
ップ予熱用空気とを熱交換するに際し、蓄熱炉を用いる
構成としたことを特徴としている。
【0019】また、本発明に係わるスクラップ溶解炉
は、スクラップを縦方向に充填したスクラップ予熱容器
をそなえ、スクラップ溶解炉の高温排ガス熱により温度
が上昇したスクラップ予熱用空気の熱風をスクラップ予
熱のための熱源とした構成としたり、あるいは、スクラ
ップを予熱するロータリキルンをそなえ、スクラップ溶
解炉の高温排ガス熱により温度が上昇したスクラップ予
熱用空気の熱風をスクラップ予熱のための熱源とした構
成としたことを特徴としている。
【0020】
【発明の作用】本発明に係わるスクラップ予熱方法およ
びスクラップ溶解炉は、上記した構成を有するものであ
るから、化石燃料を発電工程を経ることなくスクラップ
溶解に用いるのでエネルギー効率が高いものとなり、ま
た、スクラップ溶解炉の高温排ガス熱によりいったんス
クラップ予熱用空気を加熱し、温度が上昇した前記スク
ラップ予熱用空気の熱風によりスクラップを予熱するよ
うにしているので、溶解炉の操業とは別に独立してより
高い圧力のスクラップ予熱用の熱風をスクラップの充填
層部分に吹き込めることから、予熱のしやすい小片のス
クラップを装入充填しているときでも圧力損失分が十分
カバーされるようになって、小片のスクラップの充填密
度を高くしてスクラップの予熱による熱回収が十分なも
のになり、その結果スクラップの溶解も効率の良いもの
となる。
【0021】
【実施例】図1は、本発明の一実施例によるスクラップ
溶解炉の基本構成を示すものであって、このスクラップ
溶解炉1は、スクラップ予熱容器2とスクラップ溶解容
器3とを矢印A方向に移動する容器連通部開閉体4を介
して上下方向に連通させた基本構造を有している。
【0022】これらのうち、スクラップ溶解容器3は、
その底部側において鉄浴5が形成され、また、底部側壁
には酸素ガス吹込口6をそなえていると共に上部寄りの
側壁部分に水冷構造の酸素ガス吹込ランス7をそなえ、
さらに、上部側壁には炭材(例えば、塊炭)供給口8を
そなえている。
【0023】また、同じくスクラップ溶解容器3の上端
部側壁には高温排ガス排出ダクト11をそなえ、この高
温排ガス排出ダクト11の上端側は熱交換器13を構成
する熱交換用容器14の底部に接続してある。
【0024】この熱交換用容器14の内部には、同じく
熱交換器13を構成する熱交換用配管15が設けてあ
り、スクラップ予熱用空気の送風機16により送り出さ
れたスクラップ予熱用空気がバルブ17を通って熱交換
用配管15に流れ、スクラップ溶解容器3からの高温排
ガス熱により加熱されて、温度が上昇した前記スクラッ
プ予熱用空気の熱風がスクラップ予熱用熱風配管19内
を流れ、スクラップ予熱容器2の上部に設けたスクラッ
プ装入容器22に送り込まれるようにしてある。
【0025】さらに、スクラップ装入容器22の上端に
はスクラップ装入口23を開閉するスクラップ装入口開
閉体24が矢印B方向に移動可能に設けてあると共に、
このスクラップ装入口開閉体24を矢印B方向のうちの
容器外方向に移動させてスクラップ装入口23を開いた
ときにスクラップ予熱容器2内にスクラップ25を装入
することができるものとなっている。
【0026】このスクラップ予熱容器2は水冷構造のも
のになっていると共に、下部側には廃ガス排出ダクト2
6が接続してある。
【0027】このような構造のスクラップ溶解炉1にお
いては、スクラップ溶解容器3内で酸素ガス吹込口6お
よび酸素ガス吹込ランス7からの酸素ガスの供給と、炭
材供給口8からの炭材(例えば、塊炭)の供給とによっ
てスクラップ25の溶解を行い、化石燃料である塊炭を
発電工程を経ることなくそのままスクラップ溶解に活用
してエネルギー効率が高いものとなるようにしている。
【0028】そして、スクラップ溶解容器3において発
生した高温排ガスは高温排ガス排出ダクト11へ流れた
のち熱交換器13の熱交換用容器14に流れる。
【0029】この間、スクラップ予熱用空気の送風機1
6により供給されるスクラップ予熱用空気は熱交換用配
管15内を流れ、この間に前記高温排ガス熱との熱交換
により加熱される。そして、熱交換器13によって温度
が上昇したスクラップ予熱用空気の熱風がスクラップ予
熱用熱風配管19内を流れたのちスクラップ装入容器2
2に流れ、さらにスクラップ予熱容器2に装入したスク
ラップ25の隙間を通って流れて、スクラップ25を加
熱しながら廃ガス排出ダクト26より排出される。
【0030】スクラップ溶解炉1の高温排ガス熱によっ
て加熱されたスクラップ予熱用空気によりスクラップ2
5が予熱された後、容器連通部開閉体4を矢印A方向の
うちの炉外方向に移動させ、スクラップ予熱容器2内の
スクラップ25をスクラップ溶解容器3内に落下させ、
炭材供給口8より鉄浴5中に炭材として例えば塊炭を供
給すると共に、酸素ガス吹込口6および酸素ガス吹込ラ
ンス7から酸素ガスを吹き込んで、主に溶鉄中の炭素を
燃焼することにより、スクラップ25を溶解させる。
【0031】そして、スクラップ溶解容器3で発生した
高温排ガスは高温排ガス排出ダクト11および熱交換器
13の熱交換用容器14内で残留COを完全燃焼した後
に熱交換用容器14より排出され、熱交換によって温度
が上昇したスクラップ予熱用空気の熱風がスクラップ装
入容器22を通ってスクラップ予熱容器2内のスクラッ
プ25の隙間部分に流れ、スクラップ25を予熱したの
ち前述した溶解に供する。
【0032】この一実施例に示すスクラップ溶解炉1で
は、化石燃料を用いるに際し発電工程を経ることなく、
そのまま使用してスクラップ25の溶解を行うので、エ
ネルギー効率を高いものとすることができる。
【0033】そして、スクラップ溶解炉1からの高温排
ガス熱でいったんスクラップ予熱用空気を加熱し、この
熱風をスクラップ溶解炉1の操業とは独立して高い圧力
でスクラップ充填層に吹き込むようにしていることか
ら、高温排ガスとスクラップ予熱用空気との熱交換効率
を約80%にまで高めることが容易であって効率のよい
ものとなり、この熱風によってスクラップ25を直接加
熱するようにしているので、これもエネルギー効率の向
上に寄与するものとなり、スクラップ予熱による熱回収
効率(スクラップ含熱/溶解炉発生排ガス熱)を従来の
約17%から約30%に高めることが可能となった。
【0034】そのほか、上記実施例では、炭材と酸素を
供給する石炭系エネルギーによりスクラップを溶解する
場合を示しているが、本発明に係わるスクラップ予熱方
法およびスクラップ溶解炉をアーク式溶解炉に適用して
も良いことはいうまでもないところであり、この場合に
も電力使用量を大幅に低減することが可能となる。
【0035】また、上記実施例においては、スクラップ
溶解炉の高温排ガスとスクラップ予熱用空気との熱交換
に向流式の熱交換器を使用した場合を示したが、向流式
熱交換器のほかに蓄熱炉を使用してもよいものである。
【0036】さらにまた、上記実施例においては、スク
ラップを縦方向に充填するスクラップ予熱容器をそなえ
た場合を示しているが、スクラップを攪拌しながら加熱
するロータリキルンをそなえたものであっても同様の効
果が得られることはいうまでもないところである。
【0037】
【発明の効果】本発明に係わるスクラップ予熱方法およ
びスクラップ溶解炉は、上記した構成を有するものであ
るから、化石燃料を用いてスクラップの溶解を行うに際
して発電工程を経ることなくそのまま活用してスクラッ
プの溶解を行うようにしているので、エネルギー効率を
高いものとすることが可能であり、また、スクラップ溶
解炉の高温排ガス熱によりいったんスクラップ予熱用空
気を加熱し、温度が上昇した前記スクラップ予熱用空気
の熱風によりスクラップを予熱するようにしているの
で、溶解炉の操業とは別に独立してより高い圧力のスク
ラップ予熱用の熱風をスクラップ部分に吹き込むことが
可能となり、予熱しやすい小片のスクラップを装入充填
しているときでも圧力損失が十分にカバーされることと
なって、小片のスクラップの充填密度を高くしてスクラ
ップの予熱による熱回収が十分なものとなり、その結果
スクラップの溶解効率を高いものにすることが可能であ
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】
【図1】本発明に係わるスクラップ溶解炉の実施例を示
す断面説明図である。
【図2】従来のスクラップ溶解炉の一例を示す断面説明
図である。
【符号の説明】
1 スクラップ溶解炉 2 スクラップ予熱容器 3 スクラップ溶解容器 4 容器連通部開閉体 5 鉄浴 6 酸素ガス吹込口 7 酸素ガス吹込ランス 8 炭材供給口 11 高温排ガス排出ダクト 13 熱交換器 16 スクラップ予熱用空気の送風機 23 スクラップ装入口 24 スクラップ装入口開閉体 25 スクラップ 26 廃ガス排出ダクト

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶解原料であるスクラップをスクラップ
    溶解炉にて効率良く溶解するに際し、前記スクラップ溶
    解炉の高温排ガス熱によりいったんスクラップ予熱用空
    気を加熱し、温度が上昇した前記スクラップ予熱用空気
    の熱風によりスクラップを予熱することを特徴とするス
    クラップ予熱方法。
  2. 【請求項2】 スクラップ予熱用空気の供給圧力を正圧
    とする請求項1に記載のスクラップ予熱方法。
  3. 【請求項3】 スクラップ溶解炉において石炭系エネル
    ギーを用いる請求項1または2に記載のスクラップ予熱
    方法。
  4. 【請求項4】 スクラップ溶解炉をアーク炉とする請求
    項1ないし3のいずれかに記載のスクラップ予熱方法。
  5. 【請求項5】 スクラップ溶解炉の高温排ガスとスクラ
    ップ予熱用空気とを熱交換するに際し、向流式の熱交換
    器を用いる請求項1ないし4のいずれかに記載のスクラ
    ップ予熱方法。
  6. 【請求項6】 スクラップ溶解炉の高温排ガスとスクラ
    ップ予熱用空気とを熱交換するに際し、蓄熱炉を用いる
    請求項1ないし5のいずれかに記載のスクラップ予熱方
    法。
  7. 【請求項7】 スクラップを縦方向に充填したスクラッ
    プ予熱容器をそなえ、スクラップ溶解炉の高温排ガス熱
    により温度が上昇したスクラップ予熱用空気の熱風をス
    クラップ予熱のための熱源としたことを特徴とするスク
    ラップ溶解炉。
  8. 【請求項8】 スクラップを予熱するロータリキルンを
    そなえ、スクラップ溶解炉の高温排ガス熱により温度が
    上昇したスクラップ予熱用空気の熱風をスクラップ予熱
    のための熱源としたことを特徴とするスクラップ溶解
    炉。
JP925292A 1992-01-22 1992-01-22 スクラップ予熱方法およびスクラップ溶解炉 Pending JPH05196372A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012180560A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Jfe Steel Corp 複合アーク溶解炉による鉄系スクラップの溶解方法
KR101714347B1 (ko) * 2016-09-22 2017-03-09 윤서구 폐열을 이용한 고효율 용해로

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012180560A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Jfe Steel Corp 複合アーク溶解炉による鉄系スクラップの溶解方法
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