JPH06228662A - 鉄系スクラップの予熱方法 - Google Patents

鉄系スクラップの予熱方法

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JPH06228662A
JPH06228662A JP1644793A JP1644793A JPH06228662A JP H06228662 A JPH06228662 A JP H06228662A JP 1644793 A JP1644793 A JP 1644793A JP 1644793 A JP1644793 A JP 1644793A JP H06228662 A JPH06228662 A JP H06228662A
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JP
Japan
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scrap
iron
preheated
preheating
electric furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP1644793A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Yamamoto
本 雅 之 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06228662A publication Critical patent/JPH06228662A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄系スクラップの予熱を酸化を伴うことなく
均一な状態で高温まで行うことができるようにする。 【構成】 鉄系スクラップ2(2a)を原料として製鋼
を行うに際し、鉄系スクラップ2(2b)をロータリー
キルン内において予熱してアーク式等の電気炉に装入
し、場合によっては、ロータリーキルン1内ので予熱後
電気炉への装入の前に、ロータリーキルン1内において
予熱した予熱済スクラップ2(2c)を断熱構造とした
密閉式予熱済スクラップ装入用バケット6に投入し、密
閉式予熱済スクラップ装入用バケット6から予熱済スク
ラップ2(2c)を電気炉に適宜装入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄系スクラップを原料
として電気製鋼を行うのに利用される鉄系スクラップの
予熱方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】製鋼には、鉄鉱石を原料として高炉およ
び転炉を用いて溶解・精錬操業を行う方式と、鉄系スク
ラップを原料としてアーク式電気炉を用いて溶解・精錬
操業を行う方式とが大別してある。
【0003】そして、後者の鉄系スクラップを原料とす
る製鋼に用いられるアーク式電気炉においてもその進歩
には著しいものがあり、高電圧(UHP)による操業,
補助燃焼による溶解促進,還元鉄の利用,水冷ボックス
の採用、脱ガス(DH,RHなど)等の併用,VOD,
AODなどの取鍋精錬・炉外精錬との連携,成分分析の
自動化,直流方式の採用などといった数々の技術開発が
なされてきた。
【0004】このようなアーク式電気炉製鋼において
は、原料として鉄系スクラップを用いており、電気炉内
に冷材スクラップ原料を装入したのち溶解・精錬を行う
ほか、エネルギーコストの低減や、溶解時間の短縮や、
スクラップに付着した雪や水等の除去による炉内爆発お
よび鋼浴中水素増加の防止などのために、スクラップ原
料を予熱することも行われており、鉄系スクラップに有
機物質が付着しているときには電気炉において煙の発生
が著しくなることがあるため、スクラップの予熱温度を
さらに高くすることも行われることがあった。
【0005】そして、鉄系スクラップを予熱するに際し
ては、例えば、図5に示すような予熱装置を用いること
もあった。
【0006】図5に示すスクラップ予熱装置51は、ス
クラップ装入用バケット本体52の上部に蓋53を設置
すると共に、この蓋53にバーナー54を取り付け、ス
クラップ装入用バケット本体52の内面に耐火物ライニ
ング55を設けると共に、スクラップ装入用バケット本
体52の下部に両開き式開閉体56を設けて、スクラッ
プ装入用バケット本体52の下端部側と開閉体56の上
部側との間から排ガスが矢印A方向に流れるようにした
構造を有するものである(『第3版 鉄鋼便覧第II巻
製銑・製鋼 社団法人 日本鉄鋼協会 編 昭和57
年12月25日 第4刷発行 第542頁)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスクラップ予熱装置51で鉄系スクラップの
予熱を行った場合には、予熱される鉄系スクラップの種
類や形状に制限があったり、予熱温度を高くすると鉄系
スクラップが酸化してその後電気炉中での溶解・精錬に
際して還元剤をより多く必要としたり溶解歩留りが低下
したりすることがあるという問題点があった。
【0008】また、スクラップ装入用バケット本体52
内の鉄系スクラップをバーナー54により直接加熱して
予熱するようにしているので、鉄系スクラップを均一に
加熱することができなかったり、排ガスの漏れおよび飛
散防止処理に多大な仕掛けならびにコストがかかったり
するなどの問題点があり、このような問題点を解決する
ことが課題となっていた。
【0009】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、予熱される鉄系スクラッ
プの種類や形状に大きな制限がなく、予熱温度を高くし
ても鉄系スクラップの酸化を生じがたく、鉄系スクラッ
プの予熱を均一な状態で高温にまで行うことができると
共に予熱に際しての排ガスの処理も容昜であって排ガス
の飛散による環境の悪化を防止することが可能である鉄
系スクラップの予熱方法を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる鉄系スク
ラップの予熱方法は、鉄系スクラップを原料として製鋼
を行うに際し、前記鉄系スクラップを例えば傾斜状態に
あるロータリーキルン内において予熱してアーク式等の
電気炉に間欠的ないしは連続的に装入する構成としたこ
とを特徴としており、このような鉄系スクラップの予熱
方法に係わる発明の構成をもって前述した従来の課題を
解決するための手段としている。
【0011】本発明に係わる鉄系スクラップの予熱方法
の実施態様においては、ロータリーキルン内において予
熱した予熱済スクラップを耐火物内張り構造や2重壁内
部真空構造などの断熱構造とした密閉式予熱済スクラッ
プ装入用バケット内に投入し、前記密閉式予熱済スクラ
ップ装入用バケットにおいて予熱済スクラップの温度低
下および酸化を防止してスクラップ温度の上昇および還
元剤使用量の低減をはかりつつ、前記密閉式予熱済スク
ラップ装入用バケットから予熱済スクラップをアーク式
等の電気炉に適宜装入する構成とすることができる。
【0012】また、同じく本発明の実施態様において、
ロータリーキルンを2基並置式ツインシェル電気炉に設
置し、一方の電気炉での溶解・精錬操業中に、鉄系スク
ラップをロータリーキルン内において予熱して他方の電
気炉に装入し、未予熱スクラップの予熱と予熱済スクラ
ップの溶解・精錬とを2基の電気炉を交互に交換しなが
ら製鋼作業を進行させる構成とすることができる。
【0013】さらに、同じく本発明の実施態様におい
て、鉄系スクラップを予熱するロータリーキルンの熱源
として、電気炉排ガス,重油,液化石油ガス,液化天然
ガスのうちから選ばれる予熱熱源を用いる構成とするこ
ともできる。
【0014】
【発明の作用】本発明に係わる鉄系スクラップの予熱方
法では、鉄系スクラップを原料として製鋼を行うに際
し、前記鉄系スクラップをロータリーキルン内において
予熱して電気炉に装入するようにしているので、例え
ば、円筒形状をなす傾斜したキルンの上部側から予熱前
鉄系スクラップを装入すると共にキルンの下部側から予
熱済スクラップを排出する間にキルンを回転させて予熱
することとなり、鉄系スクラップはロータリーキルン内
で順次加熱されることとなって、このような鉄系スクラ
ップの予熱に際しては、予熱される鉄系スクラップの種
類や形状に大きな制限がなくなると共に、ロータリーキ
ルンの上部側と下部側とでシール構造を採用することに
よって予熱温度を高くしてもスクラップの酸化を生じが
たく、鉄系スクラップの予熱を均一な状態で高温まで行
うことができるので電気炉での溶解時間の短縮,還元剤
使用量の低減,溶解歩留りの向上がはかられることとな
り、予熱に使用した後の排ガスはロータリーキルンの上
部側から集中して排出することによって、排ガスの漏れ
および飛散が防止されることとなる。
【0015】
【実施例】図1は本発明に係わる鉄系スクラップの予熱
方法の一実施例を示すものであって、円筒状をなしかつ
円筒軸を中心にして円周方向に回転可能としたロータリ
ーキルン1を傾斜した状態でそなえ、このロータリーキ
ルン1の上部側に予熱前鉄系スクラップ2(2a)を装
入するためのスクラップホッパー3を設けていると共
に、このスクラップホッパー3とロータリーキルン1の
上部側とのすき間部分を気密的に囲むようにして排ガス
排出ダクト4をそなえている。
【0016】また、ロータリーキルン1の下部側には、
密閉式予熱済スクラップ装入用バケット6を設けている
が、この場合、スクラップ装入用バケット本体61の上
部に気密的に設けた上蓋62がロータリーキルン1の下
部側において密閉状態で設置してあると共に、スクラッ
プ装入用バケット本体61は断熱れんが63で構築する
ことによって断熱構造としてあり、スクラップ装入用バ
ケット本体61の下部側で両開き式開閉体64が設けて
ある。
【0017】このような構成において、鉄系スクラップ
2(2a)の予熱を行うに際しては、ロータリーキルン
1の下部側と上蓋62の上端側との間から矢印B方向
に、アーク炉排ガスや、重油,液化石油ガス(LP
G),液化天然ガス(LNG)等の燃焼ガスを送り込
み、ロータリーキルン1をその円筒軸を中心にして円周
方向に回転させると共に、スクラップホッパー3から予
熱前鉄系スクラップ2(2a)を装入しながら、ロータ
リーキルン1の内部にある鉄系スクラップ2(2b)を
予熱する。
【0018】このとき、スクラップホッパー3からロー
タリーキルン1内に装入する鉄系スクラップ2の装入量
は、ロータリーキルン1の直径の約1/3程度となるよ
うにしておくことが望ましい。
【0019】鉄系スクラップ2(2b)は回転するロー
タリーキルン1内で予熱されて温度を上昇しながら次第
に降下し、断熱構造とした密閉式予熱済スクラップ装入
用バケット6内に投入され、電気炉内に予熱済鉄系スク
ラップ2(2c)を装入する段階においてこの電気炉の
上部にスクラップ装入用バケット6を移動させ、両開き
式開閉体64を開くことによって、予熱済スクラップ2
(2c)を電気炉内に装入する。
【0020】図2は密閉式予熱済スクラップ装入用バケ
ット6の他の実施例を示すものであって、スクラップ装
入用バケット本体61は2重壁61a,61bの間を真
空空間61cとした断熱構造をなしており、この上部側
に上蓋62が設置されると共に下部側に両開き式開閉体
64が設けられている。
【0021】図3および図4は本発明に係わる鉄系スク
ラップの予熱方法をツインシェル電気炉に適用した場合
の実施例を示しており、2基の第1アーク式電気炉11
と第2アーク式電気炉12をそなえていて、炉用トラン
スを設置したトランス室13は2基のアーク式電気炉1
1,12に対して共用される。
【0022】このようなツインシェル電気炉の配置とす
る場合には、トランス室13の共用化,電気設備の管理
容昜化,配線・配管費の節約,据付面積の減少,スクラ
ップホッパやスクラップ装入用バケットや副原料用設備
などの共用化,操炉人員の低減などにとって有利なもの
である。
【0023】したがって、図3および図4に示す方法で
は、架台14にスクラップホッパー3と排ガス排出ダク
ト4を固定して設置すると共にロータリーキルン1を図
示しない駆動モータにより回転可能に設置し、また、ロ
ータリーキルン1の下部側にはスクラップ装入用上蓋1
5を設けて、これを備えた架台14を2基のアーク式電
気炉11,12の間で移動可能として、第1アーク式電
気炉11での溶解・精錬操業中に、鉄系スクラップ2
(2b)をロータリーキルン1内において予熱して第2
アーク式電気炉12に装入し、鉄系スクラップ2(2
b)の予熱と予熱済スクラップ2(2c)の溶解・精錬
とを交互にして前記2基のアーク式電気炉11,12を
交換しながら効率のよい製鋼作業を進行させる。
【0024】具体的な操業例において、ロータリーキル
ン1内で鉄系スクラップ2の固着を防止して流動性を確
保するために、鉄系スクラップ2の大きさはロータリー
キル1の内径の1/3以下として調整し、予熱用燃料と
して液化天然ガス(LNG)を用いて燃料原単位50N
/tonで鉄系スクラップ2の予熱を行った。
【0025】これによって、予熱済スクラップ2(2
c)の温度は1000℃となり、省電力は150kWH
/tonに達した。
【0026】そして、燃焼用酸素量を液化天然ガスの完
全燃焼に必要な量に制御することによって、予熱済スク
ラップ2(2c)の酸化量は1%以下にすることが可能
であり、還元剤使用量の低減,溶解歩留りの向上を実現
することが可能であった。
【0027】これによって、従来の予熱方法では酸化し
やすかった薄いスクラップの場合や予熱効率が悪かった
大型スクラップの場合であっても、本発明方法では鉄系
スクラップを酸化させることなくしかも均一な温度分布
をもつ高温の予熱済鉄系スクラップを得ることが可能で
あって、電気炉での溶解時間の短縮,還元剤使用量の低
減,溶解歩留りの向上が可能であった。
【0028】
【発明の効果】本発明に係わる鉄系スクラップの予熱方
法によれば、上記の構成としたから、予熱される鉄系ス
クラップの種類や形状に大きな制限がなく、予熱温度を
高くしても鉄系スクラップの酸化を生じがたく、鉄系ス
クラップの予熱を温度が均一な状態で高温にまで行うこ
とができるので、電気炉中での溶解時間の短縮,還元剤
使用量の低減,溶解歩留りの向上を実現することが可能
であると共に、予熱に際しての排ガス処理も容昜であっ
て飛散による環境の悪化を防止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】本発明に係わる鉄系スクラップの予熱方法の一
実施例を示す断面説明図である。
【図2】図1における密閉式スクラップ装入用バケット
の他の例を示す断面説明図である。
【図3】本発明に係わる鉄系スクラップの予熱方法をツ
インシェル電気炉に適用した場合の実施例を示す平面説
明図である。
【図4】図3のIV−IV線方向における断面説明図で
ある。
【図5】従来における鉄系スクラップの予熱方法を示す
断面説明図である。
【符号の説明】
1 ロータリーキルン 2(2a) 予熱前鉄系スクラップ 2(2b) 予熱中鉄系スクラップ 2(2c) 予熱済鉄系スクラップ 3 スクラップホッパー 4 排ガス排出ダクト 6 密閉式予熱済スクラップ装入用バケット 11 第1アーク式電気炉 12 第2アーク式電気炉

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄系スクラップを原料として製鋼を行う
    に際し、前記鉄系スクラップをロータリーキルン内にお
    いて予熱して電気炉に装入することを特徴とする鉄系ス
    クラップの予熱方法。
  2. 【請求項2】 ロータリーキルン内において予熱した予
    熱済スクラップを断熱構造とした密閉式予熱済スクラッ
    プ装入用バケット内に投入し、前記密閉式予熱済スクラ
    ップ装入用バケットから予熱済スクラップを電気炉に適
    宜装入する請求項1に記載の鉄系スクラップの予熱方
    法。
  3. 【請求項3】 ロータリーキルンをツインシェル電気炉
    に設置し、一方の電気炉での溶解・精錬操業中に、鉄系
    スクラップをロータリーキルン内において予熱して他方
    の電気炉に装入し、未予熱スクラップの予熱と予熱済ス
    クラップの溶解・精錬とを2基の電気炉を交互に交換し
    ながら製鋼作業を進行させる請求項1または2に記載の
    鉄系スクラップの予熱方法。
  4. 【請求項4】 鉄系スクラップを予熱するロータリーキ
    ルンの熱源として、電気炉排ガス,重油,液化石油ガ
    ス,液化天然ガスのうちから選ばれる予熱熱源を用いる
    請求項1,2または3のいずれかに記載の鉄系スクラッ
    プの予熱方法。
JP1644793A 1993-02-03 1993-02-03 鉄系スクラップの予熱方法 Pending JPH06228662A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889810A (en) * 1995-03-31 1999-03-30 Nippon Steel Corporation Apparatus for preheating and melting of scrap and process for the same
US6126716A (en) * 1996-02-13 2000-10-03 Nippon Steel Corporation Iron-base scrap preheating apparatus and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889810A (en) * 1995-03-31 1999-03-30 Nippon Steel Corporation Apparatus for preheating and melting of scrap and process for the same
US6126716A (en) * 1996-02-13 2000-10-03 Nippon Steel Corporation Iron-base scrap preheating apparatus and method

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