JPH08157930A - スクラップ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーク炉等の処理炉からの排ガスでスクラッ
プを予熱しながら供給するスクラップ搬送装置におい
て、搬送装置の横幅あるいは機長等を大きくすること予
熱効率の高いスクラップの搬送装置を提供することを目
的とする。 【構成】 スクラップ搬送装置２の周囲をガスシールカ
バー５で覆うと共に搬送されるスクラップＳの上部に煙
道３を形成し、かつ上記煙道３内の任意の位置に通過す
るガスの流路を塞ぐ、また狭めるように遮蔽板４を１カ
所以上配設し、さらに該遮蔽板４が略鉛直下向きからス
クラップ進行方向へ向かって略水平の角度範囲に傾動可
能なように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の溶解、溶融
金属の精錬等に使用される処理炉、例えばアーク炉への
スクラップを搬送する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使
用される処理炉、例えばアーク炉へのスクラップ装入
は、通常、以下のように行われる。すなわち、バケット
と呼ばれる容器内にスクラップを事前に装入しておき、
天井クレーンにてアーク炉付近まで運搬する。アーク炉
には旋回可能な炉蓋があり、スクラップ装入時には、炉
蓋を旋回して開けた後、バケットを炉上に移動し、バケ
ットの底部を開いてスクラップを炉内に投入する。アー
ク炉へのスクラップ装入は、１ヒート当たり２〜３回の
いわゆるバッチ装入を行っている。

【０００３】ところが、この方法ではスクラップ装入時
に必ず炉蓋を開くため炉内からの放散熱が大きく、ま
た、粉塵等の発生により作業環境が悪化するという課題
を有していた。そこで、炉蓋を開けることなくスクラッ
プを炉内へ装入する方法としてスクラップの連続装入方
法が種々提案されている。

【０００４】スクラップ連続装入方法においては、出鋼
作業時に適量の溶鋼を炉内に残した状態で次の溶解作業
を開始するため電極部に発生するアークは、溶解初期か
ら従来の精錬期の状態、つまり電極と溶鋼の間に発生す
ることになる。この際、アークから溶鋼への熱伝達効率
を高めるため溶鋼上面のスラグを泡立てこれを適度な高
さに維持してアークをスラグで包囲する操業が行われ
る。

【０００５】スラグの泡立ては一般には炭素と酸素の反
応によるＣＯガスの発生により行うが、前述の如くスク
ラップ連続装入方式の操業においては溶解作業の大半の
期間において上記スラグ高さの維持が重要となることか
ら炉から発生するガスのエネルギも従来に比べ増加する
傾向にある。従ってアーク炉の熱効率を上げるには排ガ
スの熱を効率よく回収する技術が重要となり、この排ガ
スを煙道を形成したスクラップの搬送装置内に導入し、
スクラップの移動と対向させて流すことによりスクラッ
プを予熱しながら炉内へ投入する技術が例えば特公平４
−４２４５２号公報で開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
スクラップの搬送装置においては、排ガスが煙道を形成
した搬送装置内のスクラップの上方を通過する構造であ
り、スクラップの予熱は表層部のみとなり下層部のスク
ラップまで充分に熱が伝わらない。従って、予熱温度を
上げるには搬送装置の横幅を広げて伝熱面積を大きくと
る、あるいは搬送装置の長さを長くして予熱時間を長く
とるといった対策が必要となり設備が大きくなり、また
設備配置上も大きな制約となるという課題を有してい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、アーク炉等の処理炉からの排ガスで
スクラップを予熱しながら該スクラップを前記処理炉に
供給するスクラップ搬送装置において、該スクラップ搬
送装置の周囲をガスシールカバーで覆うと共に搬送され
るスクラップの上部に煙道を形成し、かつ上記煙道内の
任意の位置に通過するガスの流路を塞ぐ、また狭めるよ
うに遮蔽板を１カ所以上配設し、さらに該遮蔽板が略鉛
直下向きからスクラップ進行方向へ向かって略水平の角
度範囲に傾動可能なように成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】かかる装置によって煙道内を通過する排ガスは
遮蔽板の設けられた位置においてその流路が狭められる
ため、排ガスの一部がスクラップ層内を通過することに
なり、さらにスクラップ層内を通過した排ガスは該遮蔽
板の後流側で再度圧力損失の少ないスクラップ上方の煙
道内に戻る。以後の遮蔽板設置部位においても前述の排
ガス流路が形成されることになる。

【０００９】このような排ガスの流れにより、スクラッ
プ上方を排ガスが流れる部位においてはスクラップの表
層部を対流および輻射伝熱により予熱し、遮蔽板設置部
位においてはスクラップ層内への排ガス通過による対流
伝熱によって搬送装置上の下層部スクラップを予熱する
ことになる。この際排ガスからスクラップへ対流によっ
て伝わる熱量はスクラップ表層部から下層部へ伝導によ
って伝わる熱量よりはるかに大きいため搬送装置上の下
層部のスクラップ予熱が効果的に行われ、排ガスのエネ
ルギー回収効率を高めることが可能となる。

【００１０】また、前記遮蔽板による圧力損失の増加は
遮蔽板の開度、つまり最少の傾動角度の設定によって任
意に制御可能である。さらに該遮蔽板は搬送装置上のス
クラップの進行方向に傾動可能に支持されることからス
クラップ表層部のスクラップの突き出し等により該スク
ラップが遮蔽板に接触した場合においても遮蔽板が上方
へ逃げる構造であることからスクラップの搬送機能を阻
害することはない。

【００１１】

【実施例】本発明を図面に従って詳細に説明する。図１
は本発明に係わる一実施例の正面縦断面図であり、図２
は図１のＡ部拡大図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線断面
図であり、これらは搬送装置として略水平方向に振動力
を与えながらスクラップを処理炉へ搬送する振動コンベ
ア方式を使用した場合のものである。

【００１２】図１〜図３において搬送装置２は、底板と
横壁が一体に形成された長方形型スクラップ収容容器で
上部が開放されており、該搬送装置の上方にはガスシー
ルカバー５が設けられ搬送装置上のスクラップＳとガス
シールカバー５との間に排ガス用の煙道３が形成され
る。スクラップ積み込み部１０において、図示しないリ
フマグクレーン等で積み込まれたスクラップは、前述の
搬送装置２によってアーク炉等の処理炉１へ搬送され
る。アーク炉１と該搬送装置２との接続部は伸縮可能な
接続管７で接続される。アーク炉１から発生した排ガス
は煙道３に導入されスクラップＳの上方を通過してガス
シールカバー５の端部に設けられる排ガスダクト８から
排出される。排ガスダクト８から排出された排ガスは、
図示しない吸引ファンおよび集塵装置等を通って大気中
に放出される。

【００１３】かかる搬送装置２の煙道３の途中には、ス
クラップＳの上方の排ガス流路を塞ぐ、または、狭める
ように任意の位置に遮蔽板４が配設される。該遮蔽板４
は内部を適当な冷却媒体、例えば空気、水等で強制的に
冷却した鋼鈑製溶接構造体、あるいは外表面に耐火断熱
材を用いた構造体等で形成される。また該遮蔽板４には
軸６が一体に取り付けられ、該軸６はガスシールカバー
５に軸受け等を介して支持される。さらに該遮蔽板４は
略鉛直下向きからスクラップＳの進行方向の略水平の角
度範囲において傾動可能に取り付けられるが、その際下
限、つまり排ガス流路が最少となる遮蔽板４の角度は該
遮蔽板４の軸６の端部にレバーを設け、またガスシール
カバー５の外表部に適当な支持金物を取り付けることに
よって調整することができる。

【００１４】また上記支持金物の代わりに適当な駆動装
置、例えば油空圧シリンダ、あるいは電動機等を用いて
遠隔操作により遮蔽板の最少角度を調整することもでき
る。尚、遮蔽板４の傾動操作は前述のような駆動装置を
利用して行うこともできるが望ましくは自由に傾動可能
とし、通常は遮蔽板４の自重により支持金物で支持さ
れ、突出したスクラップが該遮蔽板４に接触した場合は
上方に押し上げられる構造とすれば搬送装置２上へのス
クラップの滞積等が防止可能となる。

【００１５】一方、搬送装置２の周囲はガスシールカバ
ー５によって覆われ、外部と遮断される。そして該ガス
シールカバー５は前記スクラップ収納容器の上方に煙道
３を形成する。ここで該搬送装置２とガスシールカバー
５との取り合い部は、処理炉１からの排ガスの吸引力を
向上させるために前記スクラップ収納容器の上端面とガ
スシールカバー５の内面との隙間１４を小さくし外気の
侵入を防止する構造になっている。また該搬送装置２
は、スクラップの進行方向に振動力を与える構造（この
振動構造は一般的なものでその構造は図示していない）
になっており、かかる運動によりスクラップを順次処理
炉１へ搬送する。

【００１６】図中９はガスシールカバー５を支持する支
柱であり、１１は搬送装置２の入り口部に設けた排ガス
バイバスダクトであり、８はエアーカーテン等による排
ガス流出防止装置が設けられたスクラップ装入部（図示
せず）近傍に取り付けた排ガス排出ダクトである。以上
の装置によって、処理炉１により発生した高温の排ガス
は接続管７を通ってガスシールカバー５内の煙道３にほ
ぼ全量が導入され、搬送装置２内のスクラップを予熱し
た後、排ガス排出ダクト８から排出される。この間、複
数箇所に設けられる遮蔽板４の部位においてスクラップ
上方を通過する排ガスの一部、または全量がスクラップ
層内を通り搬送装置上の特に下層部のスクラップを効率
的に予熱する。

【００１７】ところで、搬送装置２内のスクラップの予
熱温度は処理炉１から排出される排ガスの温度および量
によって変わるため排ガスバイパスダクト１１の流量調
整弁１２および排ガスダクトの流量調整弁１３によって
排ガス条件を制御することでスクラップ予熱温度を容易
に調整することができる。さらに、スクラップの種類に
応じて搬送装置２内に導入する排ガス量を調整すること
により、スクラップ表層部の加熱しすぎによる融着、ス
クラップの酸化等の発生を防止することができる。

【００１８】以上の実施例は、スクラップ搬送装置内へ
導入する予熱用ガスとして処理炉の排ガスを用いる場合
のものであるが、別の実施例として搬送装置の上方、あ
るいは別の場所に他の排ガス発生源、例えば燃焼装置を
設け、その排ガスと組み合わせて用いることもできる。
この場合、処理炉から発生する排ガス温度が低い場合に
は前記燃焼装置の燃焼ガス量を増やし、処理炉の排ガス
温度が高い場合には上記燃焼ガス量を絞る等、燃焼ガス
量を制御することにより搬送装置内へ導入排ガス温度を
一定範囲に制御することが容易となり、この結果搬送装
置上のスクラップの予熱を安定して行うことが可能とな
る。

【００１９】また、前述の第１実施例は搬送装置と処理
炉とを直結して配設した場合のものであるが、本発明は
このような配置に限定するものではなく他の実施例とし
て、搬送装置上で予熱されたスクラップを一旦他の可搬
式容器、例えばスクラップバケットと呼ばれるスクラッ
プ収納容器に受けた後、処理炉１へ装入することも可能
である。この場合、処理炉１の排ガスは処理炉１と搬送
装置２とを接続するように設けられた排ガスダクトを通
って搬送装置２へ導入され前述の実施例と同様にしてス
クラップの予熱に利用される。一方、予熱されたスクラ
ップは可搬式容器等に一旦ためられた後、クレーン等に
よって処理炉１へ装入される。

【００２０】以上特定の数例について本発明を説明した
が本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨内における変更、改変は勿論本発明に包含さ
れるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、溶
解初期から精錬期状態で発生する炉の排ガスを利用し
て、連続的に搬送される搬送装置内のスクラップの表層
部だけでなく、下層部まで予熱可能となるため大幅な熱
効率の向上が図られる。さらに、搬送装置への入り側排
ガス量およびスクラップ層内を通過する排ガス量を調整
することにより、スクラップの温度制御が容易となり、
スクラップの予熱温度の均一化による操業の安定化が図
られる。また、スクラップ表層部温度の上がりすぎを抑
えることにより表層部スクラップの融着、スクラップの
酸化防止等も防止可能となる。

【００２２】以上の効果は、炉の排ガスを利用する場合
だけではなく、燃焼装置の排ガスを用いる場合において
も同様であり、燃焼装置を用いる場合にはさらに搬送装
置へ導入する排ガスの温度を一定範囲に容易に制御可能
となることからより安定したスクラップの予熱が可能と
なる。以上のように、本発明は設備の信頼性が高く、設
備コストの増加を抑えて大幅な熱効率の向上が図られ、
この結果操業の安定化、生産性の向上、エネルギーコス
トの低減等に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる一実施例の正面縦断面図であ
る。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ 処理炉 ２ 搬送装置 ３ 煙道 ４ 遮蔽板 ５ ガスシールカバー ６ 軸 ７ 接続管 ８ 排ガスダクト ９ 支柱 １０ 積み込み部 １１ 排ガスバイパスダクト １２ 流量調整弁 １３ 流量調整弁 Ｓ スクラップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーク炉等の処理炉からの排ガスでスクラ
   ップを予熱しながら該スクラップを前記処理炉に供給す
   るスクラップ搬送装置において、 該スクラップ搬送装置の周囲をガスシールカバーで覆う
   と共に搬送されるスクラップの上部に煙道を形成し、 かつ上記煙道内の任意の位置に通過するガスの流路を塞
   ぐ、また狭めるように遮蔽板を１カ所以上配設し、 さらに該遮蔽板が略鉛直下向きからスクラップ進行方向
   へ向かって略水平の角度範囲に傾動可能なように成した
   ことを特徴とするスクラップ搬送装置。