JPH06174375A - ２槽式アーク炉設備 - Google Patents
２槽式アーク炉設備Info
- Publication number
- JPH06174375A JPH06174375A JP32530792A JP32530792A JPH06174375A JP H06174375 A JPH06174375 A JP H06174375A JP 32530792 A JP32530792 A JP 32530792A JP 32530792 A JP32530792 A JP 32530792A JP H06174375 A JPH06174375 A JP H06174375A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- discharge port
- slag
- preheating
- exhaust gas
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- Pending
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２槽式アーク炉において、開口部面積の縮小
の原因となるスラグ等を燃焼熱で溶融、切断して開口部
必要面積を常時確保することにより十分な予熱排ガスを
予熱側のアークに流し、スクラップ予熱効率を高め、生
産性の向上、生産コストの低減を図る。 【構成】 ２基の炉を交互に溶解、予熱に使用する２槽
式アーク炉の予熱排ガスの排出口ないし導入口付近に、
１本あるいは複数本の油、可燃性ガス等の燃料の燃焼バ
ーナーを設ける。
の原因となるスラグ等を燃焼熱で溶融、切断して開口部
必要面積を常時確保することにより十分な予熱排ガスを
予熱側のアークに流し、スクラップ予熱効率を高め、生
産性の向上、生産コストの低減を図る。 【構成】 ２基の炉を交互に溶解、予熱に使用する２槽
式アーク炉の予熱排ガスの排出口ないし導入口付近に、
１本あるいは複数本の油、可燃性ガス等の燃料の燃焼バ
ーナーを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の溶解、溶融
金属の精練等に使用される２基のアーク炉で溶解と予熱
を交互に繰り返し、排ガスの熱量の有効利用を図るアー
ク炉設備に関する。
金属の精練等に使用される２基のアーク炉で溶解と予熱
を交互に繰り返し、排ガスの熱量の有効利用を図るアー
ク炉設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使
用されるアーク炉の操業にとって、アーク炉より排出さ
れる排ガスの顕熱の有効活用の成否は、重要な課題であ
る。このため、排ガスの顕熱の有効利用の手段としてア
ーク炉と別設した予熱槽を設け、ここでスクラップを事
前に排ガスで予熱するスクラッププレヒートシステムが
提案されている。（例えば、特公昭５９−５２３５９号
公報）
用されるアーク炉の操業にとって、アーク炉より排出さ
れる排ガスの顕熱の有効活用の成否は、重要な課題であ
る。このため、排ガスの顕熱の有効利用の手段としてア
ーク炉と別設した予熱槽を設け、ここでスクラップを事
前に排ガスで予熱するスクラッププレヒートシステムが
提案されている。（例えば、特公昭５９−５２３５９号
公報）
【０００３】このようなスクラッププレヒートシステム
により、排ガスの顕熱の回収は可能となったが、排ガス
を予熱槽まで導くダクトが長くなり、またダクトは強度
維持のため水冷されていて、排ガスが予熱槽に達する時
点では排ガス温度が低下してしまい、十分な排ガス顕熱
の回収ができないのが実状であった。また、油などの付
着したスクラップを８００℃以下の排ガスで予熱する
と、臭いや白煙を発生する現象が生じ、公害対策上も好
ましくなかった。
により、排ガスの顕熱の回収は可能となったが、排ガス
を予熱槽まで導くダクトが長くなり、またダクトは強度
維持のため水冷されていて、排ガスが予熱槽に達する時
点では排ガス温度が低下してしまい、十分な排ガス顕熱
の回収ができないのが実状であった。また、油などの付
着したスクラップを８００℃以下の排ガスで予熱する
と、臭いや白煙を発生する現象が生じ、公害対策上も好
ましくなかった。
【０００４】そこで、スクラップの予熱を高温の排ガス
で実施し、スクラップは付着した油分などにより発生す
る臭いや白煙を完全に熱分解させる技術として２槽（ツ
ゥィン・ベッセル）式アーク炉が提案された。これは、
２基のアーク炉を交互に溶解、予熱を繰り返し操業し、
溶解操業中のアーク炉から出る高温の排ガスを他方のア
ーク炉に導入してスクラップの高温予熱を行う方式であ
る。この方式に関連した改良技術としては、設備の設置
スペースの制約上、２基のアーク炉に共用する可動電極
を使用する技術（特開昭６２−８０４８９号公報）、高
温予熱効率の向上のため排ガス開路を２基のアーク炉間
に設けた燃焼室を介してバルブ操作で切り替え、アーク
炉の下部の排ガス導入口までダクトを配置する技術（特
開昭６２−１３６５１４号公報、特開昭６３−１６９４
７７号公報）等がある。
で実施し、スクラップは付着した油分などにより発生す
る臭いや白煙を完全に熱分解させる技術として２槽（ツ
ゥィン・ベッセル）式アーク炉が提案された。これは、
２基のアーク炉を交互に溶解、予熱を繰り返し操業し、
溶解操業中のアーク炉から出る高温の排ガスを他方のア
ーク炉に導入してスクラップの高温予熱を行う方式であ
る。この方式に関連した改良技術としては、設備の設置
スペースの制約上、２基のアーク炉に共用する可動電極
を使用する技術（特開昭６２−８０４８９号公報）、高
温予熱効率の向上のため排ガス開路を２基のアーク炉間
に設けた燃焼室を介してバルブ操作で切り替え、アーク
炉の下部の排ガス導入口までダクトを配置する技術（特
開昭６２−１３６５１４号公報、特開昭６３−１６９４
７７号公報）等がある。
【０００５】しかしながら、前記２槽式アーク炉の改良
技術は、次のような問題を有している。すなわち、アー
ク炉下部に設けた排ガスの排出口ないし導入口は、スク
ラップ溶解・精練中は蓋により閉じた状態になっている
が、この時蓋の炉内側にはスラグの飛散によりスラグの
付着物が排出口ないし導入口の周辺より生成し、蓋を開
にしても開口部面積が縮小されてしまい、排ガス流れに
対して抵抗増加となり、十分な予熱用排ガスが予熱側の
アーク炉に流れなくなる。
技術は、次のような問題を有している。すなわち、アー
ク炉下部に設けた排ガスの排出口ないし導入口は、スク
ラップ溶解・精練中は蓋により閉じた状態になっている
が、この時蓋の炉内側にはスラグの飛散によりスラグの
付着物が排出口ないし導入口の周辺より生成し、蓋を開
にしても開口部面積が縮小されてしまい、排ガス流れに
対して抵抗増加となり、十分な予熱用排ガスが予熱側の
アーク炉に流れなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アーク炉下
部に設けた予熱用排ガスの排出口ないし導入口に付着す
るスラグ等を除去して必要開口面積を常に確保できる２
槽式アーク炉設備を提供することを目的としている。
部に設けた予熱用排ガスの排出口ないし導入口に付着す
るスラグ等を除去して必要開口面積を常に確保できる２
槽式アーク炉設備を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るアーク炉の構造は、２基の炉本体に各
々個別に炉蓋および炉蓋を貫通して炉内に挿入する可動
電極を備え、２基の炉を交互に溶解、予熱に使用する２
槽式アーク炉において、炉体下部に設けた予熱用排ガス
の排出口ないし導入口部にスラグ等のスクラップの溶
解、精錬中に油あるいは可燃性ガスの燃焼熱により溶
解、切断する１本ないし複数本の燃焼バーナーを設けた
ことを特徴としている。本発明のアーク炉においては、
予熱用排ガスの排出口ないし導入口が常に必要開口面積
を確保できるよう、該排出口ないし導入口に付着しよう
とするスラグ等を油あるいは可燃性ガスの燃焼熱により
溶融、切断するバーナーを具備したことにより、排ガス
流れに対する抵抗の増加はなく、十分な予熱用排ガスを
予熱側のアーク炉に導くことができ、これによって高い
予熱効果を得ることが可能となる。
め、本発明に係るアーク炉の構造は、２基の炉本体に各
々個別に炉蓋および炉蓋を貫通して炉内に挿入する可動
電極を備え、２基の炉を交互に溶解、予熱に使用する２
槽式アーク炉において、炉体下部に設けた予熱用排ガス
の排出口ないし導入口部にスラグ等のスクラップの溶
解、精錬中に油あるいは可燃性ガスの燃焼熱により溶
解、切断する１本ないし複数本の燃焼バーナーを設けた
ことを特徴としている。本発明のアーク炉においては、
予熱用排ガスの排出口ないし導入口が常に必要開口面積
を確保できるよう、該排出口ないし導入口に付着しよう
とするスラグ等を油あるいは可燃性ガスの燃焼熱により
溶融、切断するバーナーを具備したことにより、排ガス
流れに対する抵抗の増加はなく、十分な予熱用排ガスを
予熱側のアーク炉に導くことができ、これによって高い
予熱効果を得ることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳
細に説明する。図１および図２は、本発明の２槽式アー
ク炉設備の縦断面図および平面図である。図中Ａおよび
Ｂは、一対の２基のアーク炉である。炉本体１は、耐火
物２および水冷パネル３で内張りされており、炉本体１
の上部にはスクラップを炉内に投入するための開閉可能
な炉蓋４が配置されている。また、炉底部分には炉底電
極５が配置され、上部の可動電極６との間でアーク７を
発生させる。
細に説明する。図１および図２は、本発明の２槽式アー
ク炉設備の縦断面図および平面図である。図中Ａおよび
Ｂは、一対の２基のアーク炉である。炉本体１は、耐火
物２および水冷パネル３で内張りされており、炉本体１
の上部にはスクラップを炉内に投入するための開閉可能
な炉蓋４が配置されている。また、炉底部分には炉底電
極５が配置され、上部の可動電極６との間でアーク７を
発生させる。
【０００９】図１は、右のＡ炉が溶解中であり、Ｂ炉が
予熱中の状態を示している。Ｂ炉内には、次に溶解する
スクラップを充填してＡ炉で発生した高温の排ガスを炉
蓋４につながったダクト８を介してＢ炉へ送り、内部の
スクラップを予熱する。なお、図ではダクト８を炉蓋４
とつなげているが、炉本体１につなげてもさしつかえな
い。
予熱中の状態を示している。Ｂ炉内には、次に溶解する
スクラップを充填してＡ炉で発生した高温の排ガスを炉
蓋４につながったダクト８を介してＢ炉へ送り、内部の
スクラップを予熱する。なお、図ではダクト８を炉蓋４
とつなげているが、炉本体１につなげてもさしつかえな
い。
【００１０】図２は、電気室１３からアーク炉への電気
配線と排ガスのフローを示している。Ａ炉が通電溶解中
であり、Ｂ炉が予熱中の状態である。炉用トランス１４
から出た配線１５は、電源切り替え器１６でＡ炉もしく
はＢ炉に電気を給電したり、または止電したり制御さ
れ、電源切り替え器１６を経て配線１７、１８を介して
上部の可動電極６へ接続されている。また、図示してい
ないが炉底電極５と炉用トランス１４との間も上部の可
動電極６と同様の結線がなされている。また、ダクト８
に配置されているバルブ２１ａ、２１ｂは、通常操業で
は使用せず、常に開状態のままである。
配線と排ガスのフローを示している。Ａ炉が通電溶解中
であり、Ｂ炉が予熱中の状態である。炉用トランス１４
から出た配線１５は、電源切り替え器１６でＡ炉もしく
はＢ炉に電気を給電したり、または止電したり制御さ
れ、電源切り替え器１６を経て配線１７、１８を介して
上部の可動電極６へ接続されている。また、図示してい
ないが炉底電極５と炉用トランス１４との間も上部の可
動電極６と同様の結線がなされている。また、ダクト８
に配置されているバルブ２１ａ、２１ｂは、通常操業で
は使用せず、常に開状態のままである。
【００１１】排ガスはＡ炉、Ｂ炉の炉蓋４を連結したダ
クト８を通常通過して溶解側の炉から予熱側の炉へと送
られる。図ではＡ炉からＢ炉へ高温の排ガスが送られて
いる。Ｂ炉内に充填されたスクラップを予熱した後、排
ガスは炉本体下部に設けられた排出口９より台車等（図
示せず）で駆動される移動ダクト１０を経て固定ダクト
１９、２０より集塵機（図示せず）へ引かれていく。連
結したダクト８の炉蓋４の位置と炉本体１の下部に設け
られた排出口９の位置関係は、スクラップの予熱効率か
らは両者ができるだけ遠くに位置するようにすることが
好ましい。
クト８を通常通過して溶解側の炉から予熱側の炉へと送
られる。図ではＡ炉からＢ炉へ高温の排ガスが送られて
いる。Ｂ炉内に充填されたスクラップを予熱した後、排
ガスは炉本体下部に設けられた排出口９より台車等（図
示せず）で駆動される移動ダクト１０を経て固定ダクト
１９、２０より集塵機（図示せず）へ引かれていく。連
結したダクト８の炉蓋４の位置と炉本体１の下部に設け
られた排出口９の位置関係は、スクラップの予熱効率か
らは両者ができるだけ遠くに位置するようにすることが
好ましい。
【００１２】排出口９部分には開閉機構を有した蓋１１
を設け、移動ダクト１０が排出口９部分に連結される
時、つまり予熱炉として使用される時は「開」となり、
移動ダクト１０が排出口９部分から移動して外れる時、
つまり溶解炉として使用される時は「閉」とする。この
溶解炉として使用している間に排出口９の炉内側には、
スラグ等の飛散により排出口９周辺よりスラグ等の付着
物が形成され、操業を重ねるにしたがい排出口９が閉塞
されていく。排出口９が閉塞されると排ガスの流れが止
まり操業に支障をきたすこととなる。これを防止するた
め、溶解炉において排出口９周辺に付着しようとするス
ラグ等を油あるいは可燃性ガスを燃焼させることによ
り、その燃焼熱で溶融、切断する燃焼バーナー１２を設
けている。図では燃焼バーナー１２を排出口９部分の蓋
１１に設けたものを示しているが、排出口９周辺に燃焼
バーナー１２から発せられる火炎２４が到達するか、あ
るいはスラグ等の付着物を溶融するに充分な火炎２４か
らの輻射熱がおよぶ位置であれば、排出口９部分の蓋１
１以外の位置、例えば、炉本体１に燃焼バーナー１２を
設けてもよい。また、図では燃焼バーナー１２に油ある
いは可燃性ガス等の燃料に燃焼用空気を供給して燃料を
燃焼させるものを示しているが、燃焼用空気ではなく酸
素を供給することにより火炎２４の温度を上昇させ、ス
ラグ等の付着物の溶融能力を高めるとともにスラグ等の
付着物の切断能力を高めることも有効である。
を設け、移動ダクト１０が排出口９部分に連結される
時、つまり予熱炉として使用される時は「開」となり、
移動ダクト１０が排出口９部分から移動して外れる時、
つまり溶解炉として使用される時は「閉」とする。この
溶解炉として使用している間に排出口９の炉内側には、
スラグ等の飛散により排出口９周辺よりスラグ等の付着
物が形成され、操業を重ねるにしたがい排出口９が閉塞
されていく。排出口９が閉塞されると排ガスの流れが止
まり操業に支障をきたすこととなる。これを防止するた
め、溶解炉において排出口９周辺に付着しようとするス
ラグ等を油あるいは可燃性ガスを燃焼させることによ
り、その燃焼熱で溶融、切断する燃焼バーナー１２を設
けている。図では燃焼バーナー１２を排出口９部分の蓋
１１に設けたものを示しているが、排出口９周辺に燃焼
バーナー１２から発せられる火炎２４が到達するか、あ
るいはスラグ等の付着物を溶融するに充分な火炎２４か
らの輻射熱がおよぶ位置であれば、排出口９部分の蓋１
１以外の位置、例えば、炉本体１に燃焼バーナー１２を
設けてもよい。また、図では燃焼バーナー１２に油ある
いは可燃性ガス等の燃料に燃焼用空気を供給して燃料を
燃焼させるものを示しているが、燃焼用空気ではなく酸
素を供給することにより火炎２４の温度を上昇させ、ス
ラグ等の付着物の溶融能力を高めるとともにスラグ等の
付着物の切断能力を高めることも有効である。
【００１３】ダクトフローの中のバルブ２２ａ、２２ｂ
は、集塵機（図示せず）の必要吸引能力を低減するため
に設置しており、蓋１１の開閉にあわせて作動させる
が、集塵機能力に余裕があれば設置されなくても問題は
ない。バルブ２３は、常時「閉」の状態であり、何らか
の理由で片方のアーク炉だけの操業が必要となった場合
に「開」状態とし、炉操業が問題なく実施できるように
したものである。例えば、Ａ炉だけの操業をする場合に
は、バルブ２１ａ、２３を「開」とし、バルブ２１ｂ、
２２ａ、２２ｂを「閉」として操業する。
は、集塵機（図示せず）の必要吸引能力を低減するため
に設置しており、蓋１１の開閉にあわせて作動させる
が、集塵機能力に余裕があれば設置されなくても問題は
ない。バルブ２３は、常時「閉」の状態であり、何らか
の理由で片方のアーク炉だけの操業が必要となった場合
に「開」状態とし、炉操業が問題なく実施できるように
したものである。例えば、Ａ炉だけの操業をする場合に
は、バルブ２１ａ、２３を「開」とし、バルブ２１ｂ、
２２ａ、２２ｂを「閉」として操業する。
【００１４】これら実施例は、直流アーク炉を例に説明
したが、交流アーク炉にも本発明が適用されることはい
うまでもない。また、１基の炉用トランスの負荷側で各
々独自に２基の炉本体へ給電または止電可能な電流切り
替え器を有したアーク炉を示しているが、２基の炉本体
が各々専用の炉用トランスを有したアーク炉にも本発明
が適用される。
したが、交流アーク炉にも本発明が適用されることはい
うまでもない。また、１基の炉用トランスの負荷側で各
々独自に２基の炉本体へ給電または止電可能な電流切り
替え器を有したアーク炉を示しているが、２基の炉本体
が各々専用の炉用トランスを有したアーク炉にも本発明
が適用される。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 (1) スクラップの予熱を従来技術に比べ高効率でかつ
安定して実施でき、排ガスの有効利用が可能となる。 (2) スクラップの高温予熱が可能となり、溶解時間の
短縮による生産性の向上、省エネルギー化による電力お
よび電極原単位の低減という生産コストの削減が図られ
る。
安定して実施でき、排ガスの有効利用が可能となる。 (2) スクラップの高温予熱が可能となり、溶解時間の
短縮による生産性の向上、省エネルギー化による電力お
よび電極原単位の低減という生産コストの削減が図られ
る。
【図１】本発明の２槽式アーク炉設備の一実施例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の２槽式アーク炉設備の平面図である。
１ 炉本体 ２ 耐火物 ３ 水冷パネル ４ 炉蓋 ５ 炉底電極 ６ 可動電極 ７ アーク ８ ダクト ９ 排出口 １０ 移動ダクト １１ 蓋 １２ 燃焼バーナー １３ 電気室 １４ 炉用トランス １５ 配線 １６ 電源切り替え器 １７ 配線 １８ 配線 １９ 固定ダクト ２０ 固定ダクト ２１ａ バルブ ２１ｂ バルブ ２２ａ バルブ ２２ｂ バルブ ２３ バルブ ２４ 火炎
Claims (1)
- 【請求項１】２基の炉本体に各々個別に炉蓋および炉蓋
を貫通して炉内に挿入する可動電極を備え、２基の炉を
交互に溶解、予熱に使用する２槽式アーク炉において、
炉体下部に設けた予熱ガスの排出口ないしは導入口部に
スラグを溶融、切断して除去するための燃焼バーナーを
設けたことを特徴とする２槽式アーク炉設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32530792A JPH06174375A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ２槽式アーク炉設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32530792A JPH06174375A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ２槽式アーク炉設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174375A true JPH06174375A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18175361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32530792A Pending JPH06174375A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ２槽式アーク炉設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174375A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835587A (en) * | 1984-09-19 | 1989-05-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device for detecting radiation |
| US4879466A (en) * | 1987-02-06 | 1989-11-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiation detector |
| US8680432B2 (en) | 2005-04-20 | 2014-03-25 | Illinois Tool Works Inc. | Cooperative welding system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167577A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-03 | Daido Steel Co Ltd | アーク溶解装置 |
| JPH02287092A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-27 | Nippon Steel Corp | 溶融金属容器の付着物除去装置およびその除去方法 |
| JPH04118169A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-20 | Nkk Corp | 取鍋のスラグ―地金溶着層溶解除去方法 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32530792A patent/JPH06174375A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835587A (en) * | 1984-09-19 | 1989-05-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device for detecting radiation |
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| US9636766B2 (en) | 2005-04-20 | 2017-05-02 | Illinois Tool Works Inc. | Cooperative welding system |
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