JPH07278634A

JPH07278634A - スクラップ溶融炉の操業方法

Info

Publication number: JPH07278634A
Application number: JP6597494A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Naito; 内藤誠章; Kenji Tamura; 田村健二; Kazuyoshi Yamaguchi; 山口一良
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-04-04
Publication date: 1995-10-24
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JP3037062B2

Abstract

(57)【要約】【目的】移動層型スクラップ溶融炉の炉頂排ガス２次
燃焼率η_CO ^(TOP) （＝ＣＯ₂ ^(TOP) ／（ＣＯ^(TOP) ＋Ｃ
Ｏ₂ ^(TOP) ））を向上させ、さらには細粒コークスの使
用を可能にすることにより、低コークス比、低型銑比
（鋳物銑屑比）で安定した操業を行い、安価に溶銑を製
造する。【構成】壁周辺部にコークスを、中心〜中間部にスク
ラップを装入する多段羽口使用のスクラップ溶融炉にお
いて、浸炭材補給法として、コークスの中心装入を実施
し、また細粒スクラップのコークス層内混合使用によ
り、コークス層内の通気抵抗を大とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクラップ溶融炉の操業
方法に係わり、特に溶湯品質を制御し、かつ低コークス
比で熱効率を高くしてスクラップを溶解することを特徴
とする溶湯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シャフト型スクラップ溶解プロセスとし
て、キュポラ法がある。キュポラ法は炉上部からスクラ
ップとコークスを層状または混合して装入するもので、
送風温度５００℃前後の１段羽口の熱風キュポラ常温送
風による２段羽口の冷風キュポラがあり、両キュポラと
も、コークス品質はＣ９２％、灰分８％程度、粒度１５
０ｍｍ以上の高価格の鋳物用コークスが必要とされてい
る。

【０００３】鋳物屑・型銑の装入比率３０〜６０％（ス
クラップ７０〜４０％）使用で、鋳物用コークス使用の
場合で、燃料比１２０〜１４０ｋｇ／ｔ程度であり、２
次燃焼率η_CO（＝ＣＯ₂ ／（ＣＯ＋ＣＯ₂ ））は、熱風
キュポラで４０％前後、２段羽口・冷風キュポラの場合
で５０％前後で操業されている。この２次燃焼率は
（１）式のＣ燃焼反応に続く（２）式の進行度合によっ
て影響を受ける。

【０００４】Ｃ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ ＋９７０００ｋｃａｌ／（ｋｍｏｌ・Ｃ） …（１）Ｃ＋ＣＯ₂ →２ＣＯ−３８２００ｋｃａｌ／（ｋｍｏｌ・Ｃ） …（２）粒度６０ｍｍ以下の高炉用コークスを使用する場合、吸
熱反応である（２）式の反応進行が速いため、２次燃焼
率η_COは確実に低下し、スクラップの溶解性は悪化す
る。そのため、従来技術では、（２）式の反応速度を遅
くすることを目的として、粒度１５０ｍｍ以上の高価格
の鋳物用コークスが必要とされた。

【０００５】また、２段羽口を有するキュポラの場合、
１次羽口で生成したＣＯガスを発熱反応である（３）式
によりＣＯ₂ に燃焼させ、この反応熱をスクラップ、コ
ークスなどの加熱および溶融に利用するものである。

【０００６】ＣＯ＋１／２Ｏ₂ →ＣＯ₂ ＋６７５９０ｋｃａｌ／（ｋｍｏｌｔ・ＣＯ） …（３）しかし、この方法でも、スクラップとコークスを混合又
は層状に装入する場合、コークス温度が９００℃以上で
は、２次燃焼で生成したＣＯ₂ ガスはコークスと反応し
て上記（２）式に示すいわゆるカーボンソルーションロ
ス反応によりＣＯを生成し始める。ここで、生成したＣ
Ｏガスは未燃のまま炉外に排気されるため、無駄にコー
クスを消費することになり、さらに（２）式は吸熱反応
であるため、コークスはもとよりスクラップなどの加
熱、溶融を阻害する。また、常温送風で酸素富化率３％
以下の操業のため１次羽口部での羽口前温度は低く、通
常操業ではＣを含有する低融点の鋳物屑や型銑を４０〜
６０％（スクラップ使用比率６０〜４０％）使用せざる
を得ない。

【０００７】このように、現状キュポラ操業では、粒度
の大きな高価な鋳物用コークスを用いても、排ガス組成
η_CO ^(TOP) ≦５５％での操業であり、高炉用コークスの
使用ならびにスクラップ多量使用操業は厳しい状況にあ
る。

【０００８】６０ｍｍ以下の高炉用コークスを使用する
ことを目的として、特開平３−１１１５０５号公報で
は、スクラップとコークスを混合または層状に装入し、
２次羽口を有するキュポラ型溶解炉において、２次送風
羽口の吹き込み方法を改善する方法が提案されている。
これは、２次羽口レベル面より上方に装入された次回溶
解用のコークスの過熱にともなうカーボンソルーション
ロス反応を抑制するために、支燃性ガスに代えて不活性
のキャリアーガス、例えばＮ₂ を用いて粉状の石灰石お
よび／または鉄鉱石をそれぞれ吹き込むことを特徴とす
る。実施例から判断すると、２次燃焼率の変動は少なく
なり、ソルーションロス反応の減少には寄与するが、そ
の値は４５％程度であるため、まだかなり（２）式のソ
ルーションロス反応が存在していることを示唆してい
る。操業的には、２次送風量を時間あるいはスクラップ
層降下に合わせて調節するという繁雑さがある。

【０００９】このように、スクラップとコークスを炉頂
部から、層状もしくは混合して装入する場合、（２）式
のソルーションロス反応を抑制することは難しい。

【００１０】又、特開平１−５０１４０１号公報におい
て、羽口を有する高炉と高炉の直径より大きな直径を備
え、羽口部も存在する炉床からなる溶銑製造装置が開示
されている。この炉では、炉頂部からは燃料を添加せず
鉱石類のみを装入し、燃料は高炉と炉床の結合部におけ
る燃料ベッド上に直接添加する構造となっている。この
炉をスクラップ溶解に活用した場合、高炉部では燃料の
存在しないスクラップ層であることから、ソルーション
ロス反応は進行せず、排ガスη_CO ^(TOP) の高い、効率の
良い操業が期待できる。ただし、効率を重視するため、
高炉に対し、直径の大きな炉床部を設定する必要があっ
た。

【００１１】しかし、コークス装入部は高温ガスと接触
する領域であり、耐熱性の確保やガス漏洩に対するシー
ル性など設備的な問題がある。また、側壁レンガの損傷
や高炉部では付着物生成による棚吊りなどの問題が懸念
される。このような炉体構造面から、設備の大型化は難
しいと考えられ、スクラップの多量溶解には適用し難
い。また、コークス装入部位は固定式のため、コークス
装入領域が規定されており、コークス比が変化すると、
コークス消費速度とスクラップ溶融速度が異なる結果、
コークス装入とスクラップ装入の装入サイクルが異なる
などの装入上の繁雑さも考えられる。スクラップ溶融に
適用したと思われる操業例によると、炭素を含有した鋳
物屑の使用比率は６０％程度であり、スクラップ多量使
用の場合の操業可否については実績がない。

【００１２】本発明者らは、上記従来技術の欠点を回避
し、６０ｍｍ以下の細粒の高炉用コークスとスクラップ
の多量使用が可能なスクラップ溶解法として、炉周辺部
にコークスを、炉中心部から中間部にスクラップを装入
する操業法を特願平０５−２３９２７２、特願平０５−
２４８５１５において開示した。これは、設備の大型化
が可能なシンプルな炉体構造を考慮しつつ、炉内での
（２）式のカーボンソルーションロス反応を抑制して熱
効率を高め、燃料消費を少なくできるシャフト型スクラ
ップ溶融炉に関するものである。この場合、コークス層
とスクラップ層は半径方向で区分しており、コークス層
内に細粒スクラップを混合使用することは考えていな
い。

【００１３】一方、コークスの中心装入法に関しては、
高炉操業法の改善に関し、特開昭６４−６５２０９、特
願平４−１８５４９５において開示されている。高炉操
業法においては、炉芯の通気・通液性を確保することが
重要と考えられており、中心装入コークスが炉芯の更新
に寄与し、ガスの通気性を確保・改善する手段として考
えられている。そのため、中心装入コークスは、極力大
塊であることが望ましい。

【００１４】また、溶湯中への浸炭材補給については、
通常キュポラ操業法では、羽口部での燃焼反応や上昇ガ
スとの（２）式のソルーションロス反応量に加え、溶湯
中への浸炭量を含めたコークス量が炉上部から装入され
ていた。

【００１５】スクラップとコークスを混合装入する従来
技術は、通常キュポラ法において見られるが、スクラッ
プ粒度はその大部分が５０ｍｍ以上である。１２ｍｍ以
下のスクラップに限定して、炉内通気性の制御に活用す
るという考え方はこれまでにはない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らが提案した
スクラップ溶解法における周辺コークス装入方法におい
ては、従来技術に比べ、反応効率の高い操業が達成でき
るが、スクラップの使用量増加に伴って、溶湯への浸炭
に必要なＣ材を補給する必要があった。通常はスクラッ
プを装入する炉中心部から中間部に、浸炭補給材とし
て、コークスを適度の間隔で装入する必要があった。し
かし、この浸炭を目的としたコークスの一部が、炉下部
でＣＯ₂ と燃焼反応を起こして消費されるため、溶湯へ
の浸炭材補給に当たっては、炉下部で燃焼する分のコー
クス量を追加して装入するする必要があり、その追加コ
ークス分、コークス比が上昇し、反応効率が低下してい
た。

【００１７】本発明は溶湯への浸炭材を効率良く補給
し、コークス比の上昇を抑制するための操業法を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、炉頂からコークスを炉周辺部に、ス
クラップを中心部から中間部に装入するシャフト型スク
ラップ溶融炉の操業法において、浸炭材として補給した
コークスが（２）式のソルーションロス反応により消費
しないように、溶湯への浸炭材の補給法として、周辺コ
ークスとは別に、コークスを中心装入する。その場合、
中心装入コークス量は極力少なくすることが望ましく、
中心装入コークス重量／装入スクラップ重量＝３／１０
０〜１／２５の重量比で装入し、該コークス分、周辺装
入コークス量を減らして装入することを特徴とする。
又、周辺部ならびに中心装入コークス内をガスが流れな
いように、コークス粒度の小粒化あるいはコークス層内
に細粒スクラップを混合して使用することを特徴とす
る。

【００１９】なお、中心装入スクラップと周辺装入コー
クスとの境界半径位置をＲ_S 、炉口部半径をＲ_O とする
と、ここでいう炉周辺部とは、無次元半径Ｒ_S ／Ｒ_O 〜
１．０の間の領域と定義する。また中心部とは中心装入
コークス重量／装入スクラップ重量＝３／１００〜１／
２５の範囲で装入するコークス存在領域と定義する。中
間部は中心部と周辺部の間の領域と定義する。

【００２０】Ｒ_S ／Ｒ_O は（４）式で定義される。

【００２１】Ｒ_S ／Ｒ_O ＝｛１／（Ａ＋１）｝^1/2 …（４）ただし、Ａ＝（Ｗ_CR／ρ_CR）／（Ｗ_S ／ρ_s ）ここで、Ｗ_CR：コークス比（ｋｇ／ｔ）Ｗ_S ：スクラップ（ｋｇ／ｔ） ρ_CR コークスの嵩密度（ｋｇ／ｍ³ ） ρ_cr：スクラップの嵩密度（ｋｇ／ｍ³ ）

【００２２】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明の方法による移動層型スクラ
ップ溶融炉の概念図を示した図である。

【００２４】炉周辺部ならびに中心部にコークス２が装
入され、スクラップ１は中心部から中間部に装入され
る。コークス層内にスクラップが混合される場合、１２
ｍｍ以下のスクラップが使用される。

【００２５】羽口は垂直方向に複数個設置する。多段羽
口を有する移動層の場合、上段羽口は炉内側に可動可能
とし、羽口の突出し位置は、通常は周辺装入コークスと
スクラップ層の境界位置に設定される。図中１ａは細粒
スクラップ、３は１次羽口（下段羽口）（設置部位）、
４は２次羽口（上段羽口）（設置部位）、５は出銑口を
示す。

【００２６】まず最初に、コークス周辺装入の採用によ
り、（２）式のソルーションロス反応量が低減できる理
由を説明する。

【００２７】コークス周辺装入の採用は、スクラップ粒
度に対して、粒度が小さいコークスを周辺部に装入する
ことにより、ガスの主流を炉中心部から中間部に装入さ
れたスクラップ層内に流すことを狙いとする。主流ガス
はコークスの存在しないスクラップ層を流れるが、スク
ラップ層内ではコークスが存在しないため、（２）式の
ソルーションロス反応は生じない。またコークス層内で
は、一部（２）式のソルーションロス反応は生じるが、
ガス量が少ないため、従来法に比べ極端に減少する。こ
のように、本発明の装入方法によると、（２）式のソル
ーションロス反応量を低減でき、従来法に比べ、炉頂排
ガス２次燃焼率η_CO ^(TOP) ＝ＣＯ₂ ^(TOP) ／（ＣＯ
^(TOP) ＋ＣＯ₂ ^(TOP) ）が高く、熱効率の高い操業が可
能となる。これによりコークス比低減にも寄与する。

【００２８】コークス周辺装入方法については、従来型
の装入装置、例えばベル＋ＭＡ（ムーバブルアーマー）
型もしくはベルレス装入装置で、制御が可能である。

【００２９】次に、コークス層内に混合使用するスクラ
ップ粒度と混合比率について述べる。

【００３０】コークス層内の空間率を２割低減できる
と、ガスの通気抵抗が急激に増大する。周辺コークス装
入型スクラップ溶融炉において、コークス層内を流れる
ガス流を極端に低減できれば、ガスが上昇する過程で生
じるコークス層内での（２）式のソルーションロス反応
量が低減できることになる。

【００３１】コークス層の空間率を低減する方法とし
て、周辺装入コークスの粒度の細粒化や粒度構成の拡
大、さらには細粒スクラップの混合使用が有効である。
周辺装入コークスの粒度の細粒化や粒度構成の拡大につ
いては、特願平０５−２３９２７２、特願平０５−２４
８５１５において提示した。

【００３２】細粒スクラップの混合使用については、コ
ークス層の空間率を低下させ、通気抵抗を上昇させるこ
とに寄与する。細粒スクラップの使用比率を体積分率で
２０％以下とすると、コークス層の空間率を２割低減
し、ガス流制御を行うためには、粒径比Ｄ_SCRAP ／Ｄ
_COKE（＝細粒スクラップ粒径／コークス粒径）≦０．２
が望ましい。つまり、高炉用コークス粒度の上限値を６
０ｍｍとした場合、細粒スクラップの粒度は１２ｍｍ以
下が好ましい。

【００３３】スクラップの混合比率はスクラップ粒度に
よって異なるが、コークス・スクラップ混合層の空間率
をコークス単味層の空間率に対し、２割低減するために
は、図２によれば、細粒スクラップの混合比率は下記の
ように設定する必要がある。粒径比Ｄ_SCRAP ／Ｄ_COKE＝０．２の場合、細粒スクラッ
プの体積分率は１６％粒径比Ｄ_SCRAP ／Ｄ_COKE＝０．１の場合、細粒スクラッ
プの体積分率は１４％粒径比Ｄ_SCRAP ／Ｄ_COKE＝０．０５の場合、細粒スクラ
ップの体積分率は１３％粒径比Ｄ_SCRAP ／Ｄ_COKE＝０．０２の場合、細粒スクラ
ップの体積分率は１２％スクラップのみかけ密度／コ
ークスのみかけ密度＝５〜７程度であるため、スクラッ
プの混合比率を重量比に換算すると、上記範囲は細粒ス
クラップ重量／コークス重量＝０．７〜１．３程度とな
る。

【００３４】次に、平均粒径３０〜６０ｍｍの細粒コー
クスを使用する方法について述べる。

【００３５】周辺装入コークスの細粒化もしくは粒度分
布をつけることに伴う細粒コークスの使用については、
羽口部での燃焼性を高める方向にあり、羽口部では
（２）式のソルーションロス反応量を増加させるアクシ
ョンとなる。そこで、高炉用コークスのように、平均粒
径６０ｍｍ以下の細粒コークスを使用して、排ガス２次
燃焼率η_CO ^(TOP) を高め、コークス比低減を可能とする
ための方法について述べる。

【００３６】この方法として、炉高方向に複数個の羽口
を有する多段羽口を採用した。多段羽口の採用は、下段
羽口部で燃焼したガスの燃焼率をη_CO ⁽¹⁾ （＝ＣＯ₂ ⁽¹⁾
／（ＣＯ⁽¹⁾ ＋ＣＯ₂ ⁽¹⁾））をより高めるために配置さ
れたもので、上部羽口からの送風により、（３）式の反
応を促進させ、炉頂排ガスの２次燃焼率η_CO ^(TOP) を高
めることが可能である。コークス周辺装入下では、羽口
の突出し位置をスクラップとコークスの境界位置もしく
はスクラップ層内に突出すことにより、上部羽口からの
送風空気、送風酸素とコークスとの直接反応を抑制でき
るため、効率良く（３）式の反応を起こなわせることが
可能である。最も熱効率の高い操業を指向する場合に
は、スクラップ層内に羽口を突出した状態で、一次羽口
燃焼後のＣＯガス量を（３）式に従って、完全燃焼でき
る空気または酸素を送風すれば良い。この方法による
と、細粒コークス使用時には、下段羽口部でのガス燃焼
率η_CO ⁽¹⁾ は低くなるが、上部羽口による送風により、
排ガスη_CO ^(TOP) を向上できる。ただし、η_CO ^(TOP) ≧
６５％の燃焼率を達成するためには、コークス粒度は３
０ｍｍ以上とすることが望ましい。

【００３７】つぎに、スクラップの多量使用技術につい
て説明する。

【００３８】これまでの実験ならびに調査によると、粒
度１５００ｍｍ程度を含むスクラップの溶解性について
は、高温のガスが必要であり、１次羽口前の理論燃焼ガ
ス温度Ｔｆとスクラップ使用比率との間には、図３の関
係がある。これはメタル中にＣが少ないほど、メタルの
融点が高くなるためである。

【００３９】スクラップ全量使用を達成するためには、
Ｔｆは２６５０℃以上必要である。コークス粒度によっ
て、図４に示す如く、１次羽口部での燃焼率η_CO ⁽¹⁾ が
変化するため、操業においては、コークス粒度により送
風条件を変更する必要がある。粒度の大きいコークス使
用時には、η_CO ⁽¹⁾ は高く、酸素富化なしでもＴｆ≧２
６５０℃が達成でき、スクラップ全量使用が可能であ
る。一方、粒度６０ｍｍ以下の高炉用コークス使用時に
は、従来キュポラ操業でのη_CO ⁽¹⁾ ≦３０％に比べ、周
辺コークス装入法ではη_CO ⁽¹⁾ ≧４０％と効率の高い操
業は可能であるが、常温送風下でＴｆ≧２６５０℃を達
成するためには、酸素富化率５％程度が必要である。こ
のように、スクラップの多量使用については、コークス
粒度により、送風条件を変更する必要があるが、Ｔｆ≧
２６５０℃を達成することにより、スクラップ全量使用
は可能である。

【００４０】つぎに、溶湯中への浸炭材補給法として中
心コークス装入法が有効であることを以下に説明する。

【００４１】周辺コークス装入法においては、中心部か
ら中間部にＣ材がないため、スクラップの溶融性が問題
となる。また溶融開始後の滴下過程での温度低下に伴う
溶湯の流動性を確保するためにも、溶融開始後に浸炭が
必要である。本法を採用するまでは、スクラップ装入部
に周期的に浸炭材を補給する方法を行っていたが、この
場合、浸炭を目的としたコークスの一部が、炉下部でＣ
Ｏ₂ と燃焼反応を起こして消費されるため、効率が低下
していた。それに対し、コークス中心装入法では、炉中
間部にコークスが存在しなくても、中心装入コークスが
炉床部において、溶湯への浸炭に寄与する。炉中間部に
コークスが存在しないことは、羽口前で生成した後、ス
クラップ層を流れるＣＯ₂ が、中心部に存在するコーク
スと一部反応するが、従来法に比べると、その反応量は
少ない。

【００４２】また、周辺コークス装入の採用により、反
応効率が向上し、コークス比が低下した結果、炉内は低
コークス比操業の炉内温度すなわち熱流比の高い温度分
布となっており、（２）式の反応の生じる温度領域が従
来に比べ縮小されていることも、中心装入コークスとス
クラップ層を流れるＣＯ₂ との反応量が少ない理由でも
ある。

【００４３】高炉操業における中心コークス装入は、炉
芯部の通気・通液性の確保に加え、炉中心部の通気性の
向上も重要な要素であり、極力炉中心部にガスを流す方
法として採用されているが、本法では、中心装入コーク
スはガスと反応しないことが望ましく、極力ガスを流さ
ないようにすることが重要である。

【００４４】中心装入コークスとスクラップ層を流れる
ＣＯ₂ との反応量を少なくするために、中心コークス層
内に細粒スクラップを混合することが有効である。これ
は、中心装入コークス層の空隙率を高め、ガス通気抵抗
を増大させることにより、中心部にガスを流さないよう
に考慮している。この結果、中心装入コークスとＣＯ₂
との反応量は低減でき、装入コークスは炉下部で浸炭材
として有効に機能する。

【００４５】炉中心部に装入するコークス量について
は、中心装入コークス重量／装入スクラップ重量＝３／
１００〜１／２５の重量比で装入する。これは、溶湯中
への浸炭量が溶銑トン当り、３０〜４０ｋｇ／ｔである
ことに相当する。中心装入コークス重量／装入スクラッ
プ重量＝１／２５超のコークス装入量では、中心コーク
ス層の領域を拡げ、ＣＯ₂ ガスとの反応の機会を増やす
ことになり、反応効率を低下させる可能性がある。また
中心装入コークス重量／装入スクラップ重量＝３／１０
０未満のコークス装入量では、浸炭材が不足し、短期的
には操業可能であるが、長期的には操業が厳しい。

【００４６】このように、本発明によるコークス装入法
は、その機能を分担しており、周辺装入コークスは、羽
口前での燃焼に消費されるが、中心装入コークスは溶湯
中への浸炭材として寄与し、これにより、安定した操業
が可能である。

【００４７】中心コークス装入法としては、ベルレス式
装入法では安易であるが、ベル式装入装置の場合には、
中心コークス装入用に専用のコークス装入装置が必要で
ある。

【００４８】

【実施例】以下実施例により本発明の特徴を具体的に説
明する。

【００４９】炉口径２ｍ、１次羽口数８本、２次羽口数
４本、有効高さ４．６ｍ、２０ｔ／ｈ規模の常温送風、
２段羽口型の移動層溶解炉を用いた。炉頂排ガス組成は
η_CO ^(TOP) ＝（ＣＯ₂ ^(TOP) ／（ＣＯ ^(TOP)＋ＣＯ₂
^(TOP) ））で定義した。操業諸元のうち、送風湿分は１
５ｇ／Ｎｍ³ 、炉頂から装入する石灰石原単位は４０ｋ
ｇ／ｔとした。周辺部ならびに中心部へのコークス装入
に関しては、本操業ではベルレス型装入装置を用いて制
御した。

【００５０】比較例０は炉頂からスクラップ類とコーク
スを層状もしくは混合装入する常温送風、２段羽口の商
用キュポラ操業において、型銑比もしくは鋳物屑鉄比が
６０％の通常操業において、コークス粒度１５０ｍｍの
鋳物用コークスならびに粒度６０ｍｍの高炉用コークス
を用いた例である。

【００５１】比較例１は、常温送風、２段羽口使用のス
クラップ溶解炉の操業で、周辺コークス装入法によるス
クラップ溶解法の操業例を示す。２次羽口の突出し位置
は、極力スクラップと周辺装入コークス境界部分となる
ように、突出し距離を炉壁から２０ｃｍの位置に設定し
ている。浸炭材補強法としては、スクラップ装入部の炉
中心〜炉中間部にコークスを定期的に補給している。従
来型キュポラ法では、困難であった型銑比もしくは鋳物
屑鉄比０の操業が、周辺コークス装入型溶解炉では可能
であり、また、η_COは６５〜９０％の範囲に制御できて
いる。

【００５２】実施例１は、コークス粒度１５０ｍｍの鋳
物用コークスと平均粒度５０ｍｍまたは６０ｍｍの高炉
用コークスを用い、コークス周辺ならびに中心装入を実
施した例である。２次羽口の突出し位置は、比較例１と
同様である。上段羽口の送風量により、排ガスη_COを制
御でき、η_CO６８〜９５％の範囲内で操業できた。各操
業とも、中心装入コークス重量／スクラップ重量＝０．
０３０〜０．０４０の範囲内で、安定した操業が継続さ
れており、中心装入コークスはその大部分が浸炭用に消
費されていることを示唆する。同じ操業条件下では、比
較例１の各操業例（ａ）〜（ｃ）に比べると、実施例１
（ａ）〜（ｃ）の操業はη_COが高く、効率の良い操業が
可能であり、燃焼比も低い。また、細粒コークス使用下
においても、通常操業の比較例０に比べ、型銑比低減、
燃料比の低減が達成された。

【００５３】実施例２は、実施例１（ｂ）で細粒コーク
スを周辺ならびに中心部に装入した操業において、コー
クス層内の通気抵抗を上げるために、中心装入コークス
３５．９ｋｇ／ｔ当り、１２ｍｍ以下の細粒スクラップ
２５ｋｇ／ｔ、周辺装入コークス８１ｋｇ／ｔ当り、１
２ｍｍ以下の細粒スクラップ６０ｋｇ／ｔを混合使用し
た例である。排ガスη_CO ^(TOP) は細粒スクラップ混合前
に比べ、２％上昇しており、効率の良い操業を継続でき
ている。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、移動層型スクラップ溶融炉へのスクラップ、コーク
スなどの原料装入方法を改善することにより、これまで
使用が難しかった細粒コークスの使用を可能とし、ま
た、熱効率良く、低燃料比が図れ、かつ型銑比（鋳物屑
鉄比）の低減も図れるなど、生産性、経済性を高めたス
クラップ溶解が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の方法による移動層型ス
クラップ溶融炉の概念図。

【図２】２種の粒径の破砕粒子混合層の空間率と混合割
合の関係を示す図。

【図３】１次羽口前の理論燃焼ガス温度Ｔｆとスクラッ
プ使用比率との関係を示す図。

【図４】コークス粒度と１次羽口前の理論燃焼ガス温度
Ｔｆとの関係を示す図。

【符号の説明】

１…スクラップ１ａ…細粒スクラ
ップ２…コークス３…１次羽口（下
段羽口）（設置部位）４…２次羽口（下段羽口）（設置部位）５…出銑口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉頂からコークスを炉周辺部に、スクラ
ップを中心部から中間部に装入するシャフト型スクラッ
プ溶融炉の操業方法において、炉中心部にコークスを中
心装入コークス重量／装入スクラップ重量＝３／１００
〜１／２５の重量比で装入することを特徴とするスクラ
ップ溶融炉の操業方法。
【請求項２】請求項１のスクラップ溶融炉の操業方法
において、中心装入コークス層ならびに炉周辺部コーク
ス層に粒度１２ｍｍ以下の細粒スクラップを中心装入細
粒スクラップ重量／中心装入コークス重量＝０．７〜
１．３及び周辺装入細粒スクラップ重量／周辺装入コー
クス重量＝０．７〜１．３の割合で混合して装入するこ
とを特徴とするスクラップ溶融炉の操業方法。
【請求項３】平均粒子径が３０〜６０ｍｍのコークス
を装入することを特徴とする請求項１又は２記載のスク
ラップ溶融炉の操業方法。