JPH06212227A - 鉄スクラップの溶解方法 - Google Patents
鉄スクラップの溶解方法Info
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- JPH06212227A JPH06212227A JP674293A JP674293A JPH06212227A JP H06212227 A JPH06212227 A JP H06212227A JP 674293 A JP674293 A JP 674293A JP 674293 A JP674293 A JP 674293A JP H06212227 A JPH06212227 A JP H06212227A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は鉄原料として溶銑とスクラップを併
せ用いて、溶鉄を大量に、経済的に、かつ環境問題を防
止しながら製造する方法を提供する。 【構成】 溶銑が流れる流路の途中に、アークによる加
熱のための場所を設け、そこに鉄スクラップを装入して
溶解を行う。流路から排出される溶融金属の量を、流路
に装入される溶銑量によって調節する。流路から排出さ
れる溶融金属中のＣ濃度が２．５〜３．９％になるよう
に調整する。また、アークによる鉄スクラップ加熱時に
発生するガスを、溶銑が流れる流路内の空間に送り込ん
で、該ガスを加熱燃焼させる。
せ用いて、溶鉄を大量に、経済的に、かつ環境問題を防
止しながら製造する方法を提供する。 【構成】 溶銑が流れる流路の途中に、アークによる加
熱のための場所を設け、そこに鉄スクラップを装入して
溶解を行う。流路から排出される溶融金属の量を、流路
に装入される溶銑量によって調節する。流路から排出さ
れる溶融金属中のＣ濃度が２．５〜３．９％になるよう
に調整する。また、アークによる鉄スクラップ加熱時に
発生するガスを、溶銑が流れる流路内の空間に送り込ん
で、該ガスを加熱燃焼させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄原料として溶銑とス
クラップを併せ用いて、溶鉄を大量に経済的に、かつ環
境問題を解決しながら製造するための方法に関する。
クラップを併せ用いて、溶鉄を大量に経済的に、かつ環
境問題を解決しながら製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼は、熔鉱炉などで製造される
溶銑を主原料とする一貫製鉄法と、スクラップを溶解す
る電気炉法で別々に製造されてきた。しかし、最近にな
ってスクラップの発生量が増えてきて、鉄原料の５０％
近くになってきている。このこと自体は鉄鋼製造時のＣ
Ｏ2 発生量の低減などの点では有利であるが、スクラッ
プを用いるとトランプエレメントなどの不純物の循環
や、スクラップに付随する油、塗料、プラスチックスに
起因する有機物ガスが環境に及ぼす影響などの問題があ
り、スクラップの増加量を従来の電気炉法で溶解すれば
解決するわけでもないことがわかってきた。
溶銑を主原料とする一貫製鉄法と、スクラップを溶解す
る電気炉法で別々に製造されてきた。しかし、最近にな
ってスクラップの発生量が増えてきて、鉄原料の５０％
近くになってきている。このこと自体は鉄鋼製造時のＣ
Ｏ2 発生量の低減などの点では有利であるが、スクラッ
プを用いるとトランプエレメントなどの不純物の循環
や、スクラップに付随する油、塗料、プラスチックスに
起因する有機物ガスが環境に及ぼす影響などの問題があ
り、スクラップの増加量を従来の電気炉法で溶解すれば
解決するわけでもないことがわかってきた。
【０００３】これまでも、熔鉱炉などで製造された溶銑
を電気炉に装入して、スクラップを加えながら溶解する
という方法は知られているが、そのような方法では、ス
クラップに含まれるトランプエレメントの希釈効果はあ
るにしても、電気炉の本質的な問題、例えば排出ガスの
問題などが残っている。また、溶銑の温度を上げるため
に混銑炉で電気加熱を行うという方法があるが、加えら
れる電力に限度があり、スクラップを大量に使用すると
いう目的には適していない。
を電気炉に装入して、スクラップを加えながら溶解する
という方法は知られているが、そのような方法では、ス
クラップに含まれるトランプエレメントの希釈効果はあ
るにしても、電気炉の本質的な問題、例えば排出ガスの
問題などが残っている。また、溶銑の温度を上げるため
に混銑炉で電気加熱を行うという方法があるが、加えら
れる電力に限度があり、スクラップを大量に使用すると
いう目的には適していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、鉄原料
として銑鉄約５０％、スクラップ約５０％というような
状況で、溶鉄を大量に経済的に製造し、かつ環境問題な
ども同時に解決できる方法はこれまでにはない状態であ
ることから、本発明はこれを可能にする方法を提供しよ
うとするものである。
として銑鉄約５０％、スクラップ約５０％というような
状況で、溶鉄を大量に経済的に製造し、かつ環境問題な
ども同時に解決できる方法はこれまでにはない状態であ
ることから、本発明はこれを可能にする方法を提供しよ
うとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み種
々検討の結果、本発明では次のように条件を特定して溶
銑と電気加熱によるスクラップ溶解を組み合わせること
によって上記の目的が達成できることがわかった。すな
わち、（１）溶銑が流れる流路の途中に、アークによる
加熱のための場所を設け、そこに鉄スクラップを装入し
て溶解を行うことを特徴とする鉄スクラップの溶解方
法、（２）上記（１）の方法において、流路から排出さ
れる溶融金属の量を、流路に装入される溶銑量によって
調整することを特徴とする鉄スクラップの溶解方法、
（３）上記（１）または（２）の方法において、流路か
ら排出される溶融金属中のＣ濃度が２．５〜３．９％に
なるように調整することを特徴とする鉄スクラップの溶
解方法、（４）上記（１）または（２）または（３）の
方法において、アークによる鉄スクラップ加熱時に発生
するガスを、溶銑が流れる流路内の空間に送り込んで、
該ガスを加熱燃焼させることを特徴とする鉄スクラップ
の溶解方法、である。
々検討の結果、本発明では次のように条件を特定して溶
銑と電気加熱によるスクラップ溶解を組み合わせること
によって上記の目的が達成できることがわかった。すな
わち、（１）溶銑が流れる流路の途中に、アークによる
加熱のための場所を設け、そこに鉄スクラップを装入し
て溶解を行うことを特徴とする鉄スクラップの溶解方
法、（２）上記（１）の方法において、流路から排出さ
れる溶融金属の量を、流路に装入される溶銑量によって
調整することを特徴とする鉄スクラップの溶解方法、
（３）上記（１）または（２）の方法において、流路か
ら排出される溶融金属中のＣ濃度が２．５〜３．９％に
なるように調整することを特徴とする鉄スクラップの溶
解方法、（４）上記（１）または（２）または（３）の
方法において、アークによる鉄スクラップ加熱時に発生
するガスを、溶銑が流れる流路内の空間に送り込んで、
該ガスを加熱燃焼させることを特徴とする鉄スクラップ
の溶解方法、である。
【０００６】
【作用】図１に示す装置を用いて行う場合を例にして、
本発明の実施形態を詳細に説明する。１は溶銑供給装置
である。溶銑は例えば熔鉱炉からトーピードカーによっ
て輸送されてきたものが、装置１を通して後続の工程に
供給される。なお、この装置内で必要によって溶銑脱り
んなどの酸化精錬が行われる。この装置と溶銑の流路を
通して、電気（アーク）加熱、スクラップ溶解を行う装
置２がつながっている。ここでは、アーク加熱を安定に
行うに必要なメタルプールを、装置１からの供給溶銑に
よって常に保持しつつスクラップの溶解が行われる。こ
の装置は傾動しないでも、後工程から要求される量のメ
タルを、装置１からの溶銑供給量を調節することによっ
て排出できる。
本発明の実施形態を詳細に説明する。１は溶銑供給装置
である。溶銑は例えば熔鉱炉からトーピードカーによっ
て輸送されてきたものが、装置１を通して後続の工程に
供給される。なお、この装置内で必要によって溶銑脱り
んなどの酸化精錬が行われる。この装置と溶銑の流路を
通して、電気（アーク）加熱、スクラップ溶解を行う装
置２がつながっている。ここでは、アーク加熱を安定に
行うに必要なメタルプールを、装置１からの供給溶銑に
よって常に保持しつつスクラップの溶解が行われる。こ
の装置は傾動しないでも、後工程から要求される量のメ
タルを、装置１からの溶銑供給量を調節することによっ
て排出できる。
【０００７】したがって、装置２は、電極として高価な
黒鉛焼成電極ではなく、ゼーダベルグ式の自焼成電極を
用いることもできる。また、装置２では、ある時間内に
スクラップを溶かしきるという必要もない。したがっ
て、充填層型のスクラップ予熱装置３を取り付けること
もできる。スクラップ溶解部分（アーク加熱部分）ある
いはスクラップ予熱装置から発生したガスは、未分解の
有機物ガスを含んでいる可能性があるので、溶銑供給装
置１の空間に送り込んで雰囲気に酸素や空気などの酸化
性ガスを吹き込んで、完全燃焼してから炉外に排出す
る。炉内のガス温度を１２００℃以上にすることによっ
て、有機物ガスを完全に分解することが可能である。
黒鉛焼成電極ではなく、ゼーダベルグ式の自焼成電極を
用いることもできる。また、装置２では、ある時間内に
スクラップを溶かしきるという必要もない。したがっ
て、充填層型のスクラップ予熱装置３を取り付けること
もできる。スクラップ溶解部分（アーク加熱部分）ある
いはスクラップ予熱装置から発生したガスは、未分解の
有機物ガスを含んでいる可能性があるので、溶銑供給装
置１の空間に送り込んで雰囲気に酸素や空気などの酸化
性ガスを吹き込んで、完全燃焼してから炉外に排出す
る。炉内のガス温度を１２００℃以上にすることによっ
て、有機物ガスを完全に分解することが可能である。
【０００８】装置２内の溶融メタルのＣ濃度は２．５〜
３．９％の範囲内に調節する。Ｃがこれよりも低すぎる
と、装置２内でのメタルの脱硫に不利になること、後続
の脱炭炉での発生熱量が低下してスクラップ消化量が減
ること、脱炭後の溶鋼の窒素濃度が高いことなどの点か
ら不利になる。一方、Ｃ濃度が上記の範囲よりも高すぎ
ると、かえってスクラップ溶解速度が低下して好ましく
ない。メタルのＣ濃度が上記の条件を満足させるために
は、炉内にコークスを添加する。このコークスによって
装置２内で生成させるＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．５〜２．
５の範囲のスラグのＴ．Ｆｅを０．８％以下に低下さ
せ、脱硫を有利に行うことができるようにすることが望
ましい。装置２で作られた溶融メタルは、後続の脱炭
炉、例えば通常の転炉に装入して脱炭、脱りんなどの酸
化反応、およびそれに伴う脱窒素反応を行わせる。
３．９％の範囲内に調節する。Ｃがこれよりも低すぎる
と、装置２内でのメタルの脱硫に不利になること、後続
の脱炭炉での発生熱量が低下してスクラップ消化量が減
ること、脱炭後の溶鋼の窒素濃度が高いことなどの点か
ら不利になる。一方、Ｃ濃度が上記の範囲よりも高すぎ
ると、かえってスクラップ溶解速度が低下して好ましく
ない。メタルのＣ濃度が上記の条件を満足させるために
は、炉内にコークスを添加する。このコークスによって
装置２内で生成させるＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．５〜２．
５の範囲のスラグのＴ．Ｆｅを０．８％以下に低下さ
せ、脱硫を有利に行うことができるようにすることが望
ましい。装置２で作られた溶融メタルは、後続の脱炭
炉、例えば通常の転炉に装入して脱炭、脱りんなどの酸
化反応、およびそれに伴う脱窒素反応を行わせる。
【０００９】以上のように本発明においては、公知の方
法と異なり次のような特徴をもっている。溶銑供給装置
とアーク加熱を行う炉を溶銑流路で連結することによっ
て、アーク加熱を行う部分に溶融金属を供給して、ア
ーク加熱を定常的に行えるようにしたこと。これはアー
ク加熱を最大パワーをかけて行えるとともに、フリッカ
ーを少なくできることを意味し、大型電気炉ではフリッ
カー削減のための設備費を下げられる効果が大きい。
後続の工程から要求される溶融メタルの供給を、装置２
の操業を中断したり、装置を傾けたりしないで、溶銑供
給量の制御によって行える。これは、アーク加熱の電極
として安価な自焼成の電極も使えること、スクラップ予
熱装置を取り付けられることなどを意味し、設備費、操
業費を下げ、エネルギー効率、生産性を上げられること
を意味する。スクラップ加熱時に発生して問題になっ
ている有機物ガスを、溶銑供給装置内の空間で完全燃焼
することによって分解できる。
法と異なり次のような特徴をもっている。溶銑供給装置
とアーク加熱を行う炉を溶銑流路で連結することによっ
て、アーク加熱を行う部分に溶融金属を供給して、ア
ーク加熱を定常的に行えるようにしたこと。これはアー
ク加熱を最大パワーをかけて行えるとともに、フリッカ
ーを少なくできることを意味し、大型電気炉ではフリッ
カー削減のための設備費を下げられる効果が大きい。
後続の工程から要求される溶融メタルの供給を、装置２
の操業を中断したり、装置を傾けたりしないで、溶銑供
給量の制御によって行える。これは、アーク加熱の電極
として安価な自焼成の電極も使えること、スクラップ予
熱装置を取り付けられることなどを意味し、設備費、操
業費を下げ、エネルギー効率、生産性を上げられること
を意味する。スクラップ加熱時に発生して問題になっ
ている有機物ガスを、溶銑供給装置内の空間で完全燃焼
することによって分解できる。
【００１０】
【実施例】約３０分ピッチで操業される２５０ｔ規模転
炉２基用の溶融メタル（平均Ｃ＝３．０〜３．５％）を
次のように高炉溶銑約５０％とスクラップ溶解約５０％
によって供給した。高炉溶銑はトーピードカーから、蓋
つき取鍋状の連続溶銑予備脱りん装置（生石灰と酸化
鉄、および酸素ガスを供給）を通し、といを介して、ア
ーク加熱を行ってスクラップ溶解を行う装置に供給す
る。もとの溶銑の成分、温度はＣ＝４．３％、Ｓｉ＝
０．２％、Ｓ＝０．０２％、Ｐ＝０．１％、１３８０℃
であったが、溶銑処理の後はＣ＝４．０％、Ｓｉ＝０．
０６％、Ｓ＝０．００８％、Ｐ＝０．０１５％、１３１
０℃となった。
炉２基用の溶融メタル（平均Ｃ＝３．０〜３．５％）を
次のように高炉溶銑約５０％とスクラップ溶解約５０％
によって供給した。高炉溶銑はトーピードカーから、蓋
つき取鍋状の連続溶銑予備脱りん装置（生石灰と酸化
鉄、および酸素ガスを供給）を通し、といを介して、ア
ーク加熱を行ってスクラップ溶解を行う装置に供給す
る。もとの溶銑の成分、温度はＣ＝４．３％、Ｓｉ＝
０．２％、Ｓ＝０．０２％、Ｐ＝０．１％、１３８０℃
であったが、溶銑処理の後はＣ＝４．０％、Ｓｉ＝０．
０６％、Ｓ＝０．００８％、Ｐ＝０．０１５％、１３１
０℃となった。
【００１１】アーク加熱はゼーダベルグ式の自焼成電極
を用いて行い、電力は、スクラップ溶解量ｔあたり３７
０kWh を連続供給した（直流）。アークによるスクラッ
プ溶解装置においてスクラップの供給は、炉に取り付け
た、下広がり（角度、片側１５°）のシャフト（高さ、
アーク溶解装置の天井より３．５ｍ）より２重ダンパー
によって間欠的に行った。スクラップ予熱空間より排出
されるガスは吸引して、前記の溶銑供給装置の空間に導
き、空気で完全燃焼し出口の温度；１２５０℃、ＣＯ＝
０．０５％以下とした。その条件では、排ガス中には有
機物ガスの存在は検出できなかった。
を用いて行い、電力は、スクラップ溶解量ｔあたり３７
０kWh を連続供給した（直流）。アークによるスクラッ
プ溶解装置においてスクラップの供給は、炉に取り付け
た、下広がり（角度、片側１５°）のシャフト（高さ、
アーク溶解装置の天井より３．５ｍ）より２重ダンパー
によって間欠的に行った。スクラップ予熱空間より排出
されるガスは吸引して、前記の溶銑供給装置の空間に導
き、空気で完全燃焼し出口の温度；１２５０℃、ＣＯ＝
０．０５％以下とした。その条件では、排ガス中には有
機物ガスの存在は検出できなかった。
【００１２】スクラップは、アーク溶解装置の上部のシ
ャフト部で排ガスによって予熱され、アーク溶解装置に
入るとまず空間でアーク輻射熱および高温ガスによって
一部溶解され、さらに、溶融金属浴につかって、加炭し
つつ溶解する。溶解量に応じて、上部のシャフト部への
スクラップの高さ２ｍ以上が保てるようにスクラップの
供給を間欠的に行う。溶融金属浴にはコークスを加えて
Ｃ＝３．０〜３．５％に保った。またこの溶融層には石
灰、シリカをフラックスとして加え、塩基度＝２．４、
Ｔ．Ｆｅ＝０．７％のスラグを作った。これによって、
硫黄分は７０％除去できた。
ャフト部で排ガスによって予熱され、アーク溶解装置に
入るとまず空間でアーク輻射熱および高温ガスによって
一部溶解され、さらに、溶融金属浴につかって、加炭し
つつ溶解する。溶解量に応じて、上部のシャフト部への
スクラップの高さ２ｍ以上が保てるようにスクラップの
供給を間欠的に行う。溶融金属浴にはコークスを加えて
Ｃ＝３．０〜３．５％に保った。またこの溶融層には石
灰、シリカをフラックスとして加え、塩基度＝２．４、
Ｔ．Ｆｅ＝０．７％のスラグを作った。これによって、
硫黄分は７０％除去できた。
【００１３】なお、溶解装置の後に、さらに一本直流電
極を装入して加熱によって温度調整し、取鍋内の溶融金
属の温度が１４５０℃に保たれるようにした。転炉に供
給するための鍋をセット直後に必要メタル量の約４０％
を溶銑供給による押し出しによって行い、以後はスクラ
ップ溶解によるオーバーフローを供給し、最後に溶銑押
し出しによって必要量に合わせた。
極を装入して加熱によって温度調整し、取鍋内の溶融金
属の温度が１４５０℃に保たれるようにした。転炉に供
給するための鍋をセット直後に必要メタル量の約４０％
を溶銑供給による押し出しによって行い、以後はスクラ
ップ溶解によるオーバーフローを供給し、最後に溶銑押
し出しによって必要量に合わせた。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、鉄原料事情の変化に対応し
て、一貫製鉄所の既存設備条件を生かし、溶融メタルを
大量に、経済的に製造できる方法であり、かつスクラッ
プ使用に伴うトランプエレメントの問題や環境上の問題
にも効果的であって、工業的、経済的、環鏡面での効果
が大きい。
て、一貫製鉄所の既存設備条件を生かし、溶融メタルを
大量に、経済的に製造できる方法であり、かつスクラッ
プ使用に伴うトランプエレメントの問題や環境上の問題
にも効果的であって、工業的、経済的、環鏡面での効果
が大きい。
【図１】本発明を実施するのに用いる装置の一例を示す
説明図である。
説明図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 溶銑が流れる流路の途中に、アークによ
る加熱のための場所を設け、そこに鉄スクラップを装入
して溶解を行うことを特徴とする鉄スクラップの溶解方
法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、流路から排出
される溶融金属の量を、流路に装入される溶銑量によっ
て調整することを特徴とする鉄スクラップの溶解方法。 - 【請求項３】 請求項１または２の方法において、流路
から排出される溶融金属中のＣ濃度が２．５〜３．９％
になるように調整することを特徴とする鉄スクラップの
溶解方法。 - 【請求項４】 請求項１または２または３の方法におい
て、アークによる鉄スクラップ加熱時に発生するガス
を、溶銑が流れる流路内の空間に送り込んで、該ガスを
加熱燃焼させることを特徴とする鉄スクラップの溶解方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP674293A JPH06212227A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP674293A JPH06212227A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212227A true JPH06212227A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11646664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP674293A Withdrawn JPH06212227A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 鉄スクラップの溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212227A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102697A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Jfe Steel Corp | 溶鋼の製造方法 |
| WO2021131799A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鋼の製造方法 |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP674293A patent/JPH06212227A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102697A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Jfe Steel Corp | 溶鋼の製造方法 |
| WO2021131799A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鋼の製造方法 |
| JP2021102798A (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鋼の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |