JPH08285476A - アーク炉の予熱装置 - Google Patents

アーク炉の予熱装置

Info

Publication number
JPH08285476A
JPH08285476A JP7089359A JP8935995A JPH08285476A JP H08285476 A JPH08285476 A JP H08285476A JP 7089359 A JP7089359 A JP 7089359A JP 8935995 A JP8935995 A JP 8935995A JP H08285476 A JPH08285476 A JP H08285476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
furnace
arc furnace
exhaust gas
upper electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7089359A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3419950B2 (ja
Inventor
Hiroshige Matsumoto
弘繁 松本
Makoto Takahashi
誠 高橋
Shinjirou Uchida
親司朗 内田
Keiichi Tanabe
圭一 田辺
Toshitaka Nakayama
俊孝 中山
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP08935995A priority Critical patent/JP3419950B2/ja
Priority to CN96193300A priority patent/CN1113211C/zh
Priority to PCT/JP1996/001003 priority patent/WO1996032616A1/ja
Priority to KR1019970706997A priority patent/KR100286016B1/ko
Priority to US08/930,944 priority patent/US5898726A/en
Priority to TW088208426U priority patent/TW383761U/zh
Publication of JPH08285476A publication Critical patent/JPH08285476A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3419950B2 publication Critical patent/JP3419950B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • F27D13/002Preheating scrap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/562Manufacture of steel by other methods starting from scrap
    • C21C5/565Preheating of scrap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5294General arrangement or layout of the electric melt shop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085Arc furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • F27D17/003Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor of waste gases emanating from an electric arc furnace
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、予熱装置の原材料保持ゲートの設
備信頼性を向上し、設備費用も低減でき、さらに排ガス
による原材料の予熱効果を高めつつ、作業環境も悪化す
ることなく溶解電力エネルギーが低減可能な予熱装置を
提供する。 【構成】 アーク炉に近接し、頂部に原材料投入部と排
ガス出口、底部に原材料保持ゲートを有するシャフトを
配設し、該シャフトの下端部と保持ゲートとの間にすき
まを設け、その外周にアーク炉の排ガスダクトと連結す
る外筒を設ける。さらに、アーク炉炉体あるいは前記シ
ャフトを水平方向に移動自在に設ける。

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アーク炉の予熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】精錬用のアーク炉として、炉内に投入し
た金属材料の上方に配設した電極と、炉底あるいは側壁
等の炉壁に取り付けた電極との間に電流を流し、金属材
料の溶解、溶融金属の精錬を行う直流アーク炉、また炉
内に投入した溶融金属の上方に配設した三本の電極間に
電流を流し、金属材料の溶解、溶融金属の精錬を行う交
流アーク炉が知られている。この種のアーク炉における
排ガス利用システムは、アーク炉と集塵設備との間に予
熱槽を配設し、この予熱槽に金属材料をバケットごと挿
入して、導入した排ガスで金属材料を予熱するのが一般
的であった。
【0003】ところがアーク炉と予熱槽の間の排ガスダ
クトは、アーク炉から発生する高温ガスが通過するため
に水冷構造としており、予熱槽に到達した排ガスの温度
は水冷した分だけ低下しているので、排ガスの保有熱を
効率良く金属材料の予熱に利用したことにならず、熱効
率の面で大きな課題となっていた。また、予熱された金
属材料をバケットごとアーク炉まで搬送するときに発生
する白煙、悪臭は作業環境面で深刻な問題となってい
た。
【0004】そこで、排ガスの熱を効率良く原材料の予
熱に利用し、また予熱済みの原材料を予熱槽からアーク
炉まで搬送することなくアーク炉に投入する方法が各種
提案されている。例えば特開平3−505625号公報
においては、炉蓋上に設けたシャフトと炉体の一部で形
成した予熱帯で原材料を予熱し、シャフト内に貯蔵され
た予熱済み原材料を自然に落下投入させることを特徴と
したアーク炉が開示されている。
【0005】しかし、この場合、炉蓋上に設けたシャフ
ト内に貯蔵された原材料が自然に落下し溶解した後のい
わゆる精錬期には、シャフト内には原材料はなくなり、
従って排ガスの熱で原材料の予熱をすることはなく、こ
のため熱効率の面でまだ課題が残っていた。
【0006】そこで、この課題を改善する技術として、
例えば特開平5−500263号公報ではアーク炉を2
式配設し、通電中のアーク炉のシャフト内に貯蔵された
原材料が自然に落下し溶解した後は、原材料をシャフト
内に貯蔵して待機しているもう片方のアーク炉に排ガス
を導入して原材料を予熱し、熱効率を改善する方法が提
案されている。
【0007】また、特開平4−309789号公報では
予熱帯をシャフトだけで形成し、シャフト内に原材料保
持ゲートを設け、シャフト内に常に原材料が貯蔵できる
ようにして精錬期の排ガスの熱を有効に利用できる方法
が提案されている。
【0008】ところでアーク炉で金属材料を溶解するエ
ネルギーは電気のエネルギーがその大部分を占める。金
属材料を溶解する上でのエネルギー効率を考えるとき、
炉体のできるだけ中心部にエネルギー源であるアークを
配する、つまり上部電極を配設し、さらに溶解する金属
材料の投入部を炉体のできるだけ中心部とし、その金属
材料の中心部に上部電極よりアークを発弧させ円周均一
に溶解することが好ましい。
【0009】これは、上部電極が一本ですむ直流アーク
炉の大きな長所であり、エネルギー利用効率が上部電極
が三本必要な交流アーク炉に比し優れている所以であ
り、これは溶解対象の金属材料が予熱されていても当然
ながら同様のことである。
【0010】しかるに、前記の特開平3−505625
号公報、特開平5−500263号公報、特開平4−3
09789号公報の場合には、シャフトが炉体の側壁部
に設置されており、このため予熱された原材料は炉体の
側壁部にのみ投入されることになり、原材料の投入され
ない反側壁部は、常にアーク熱で無為に加熱され原材料
の溶解に使われることがないために、エネルギー利用効
率の低下を招き、また上部電極より離れた部位にのみ原
材料が投入されるため、原材料の中央部に上部電極を配
設して溶解する方式に比べ溶解速度を低くなり、エネル
ギー利用効率の低下につながるといった課題を有してい
た。
【0011】これを是正する方法として、シャフトが炉
体中央部にくるように炉蓋およびシャフトを移動してか
ら原材料を投入する方法が考えられるが、このとき、従
来の炉蓋形状では炉蓋の移動に伴い炉体上部が解放され
ることとなり、シャフト内の原材料を炉内に投入すると
き、高温の粉塵を含んだガスが炉体上部より吹き出し、
作業環境を甚だしく損なうこととなる。
【0012】このような課題を解決するために発明者等
が先に出願した特願平6−144079号では、炉蓋上
に原材料を予熱するためのシャフトを設け、該シャフト
と、炉蓋中央部に位置し昇降自在な上部電極を一体的に
配設したアーク炉において、前記炉蓋を移動自在に構成
するとともに、移動時においても前記炉蓋が炉体上部を
覆う如く形成した構造を提示している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
改善方式においても未だ次に述べるような課題があっ
た。炉蓋上に設けられるシャフト内に原材料を保持し予
熱する方式は、アーク炉から出た高温の排ガスを直接利
用できることから熱回収面では有利な方式であるが、一
方で、シャフト内に設けられる原材料の保持ゲートは、
シャフト内への原材料投入時は落下衝撃荷重を受け、ま
た予熱中は原材料の荷重を受けつつアーク炉からの高温
排ガスを通過させる必要がある。
【0014】このため、ガス通過用の開口、例えばスリ
ット状の溝が必要となり、保持ゲートはシャフト内に露
出する全表面が高温排ガスがさらされることになるた
め、非常に高い強度、耐熱性、耐摩耗性を合わせ持った
性能が要求され、設備の信頼性の面あるいは設備費用の
面において課題を有していた。
【0015】また、この対策として前記シャフトをアー
ク炉に近接して配設し、該シャフトの頂部に原材料投入
部と排ガスの出口を、底部には密閉が可能な原材料保持
ゲートを設け、アーク炉からの排ガスは排ガスダクトを
介して該シャフトの側壁部に導入することにより、原材
料保持ゲート部の排ガス通過を不要とし、保持ゲートへ
の熱負荷を軽減する方法が考えられるが、この場合、該
シャフト内への排ガスの導入方向が一方向となるため該
シャフト内でのガスの偏流を生じることとなり予熱効率
の低下をきたすという課題を有していた。
【0016】そこで本発明は、原材料の保持ゲートの設
備信頼性を向上し、また設備費用を低減でき、さらに原
材料の排ガスによる予熱効率を高めつつ、予熱された原
材料の溶解電力エネルギーを低減することが、作業環境
を悪化させることなく可能となるアーク炉の予熱装置を
提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は炉体あるいは炉
蓋に炉内ガスを排出するための排ガスダクトを有するア
ーク炉に近接し、頂部に原材料投入部と排ガスの出口、
底部に投入された原材料を保持するための保持ゲートを
有するシャフトからなり、シャフト内に投入した原材料
をアーク炉で発生する排ガスで予熱することによって、
排ガスの熱量の有効利用を図るアーク炉の予熱装置であ
る。
【0018】即ち本発明のアーク炉の予熱装置の要旨
は、次の通りである。 (1)炉体あるいは炉蓋に、炉内ガスを排出するための
排ガスダクトを有するアーク炉に近接し、頂部に原材料
投入部と排ガスの出口、底部に投入された原材料を保持
するための保持ゲートを有するシャフトを設け、該シャ
フトの側壁の下端部が前記保持ゲートとの間にすきまを
有するように形成し、連結ダクトを介して前記アーク炉
からの排出ダクトと接続する外筒を該シャフトの側壁下
部の周囲に設け、さらに前記炉体、あるいは該シャフト
を水平方向に移動自在に設けたことを特徴とするアーク
炉の予熱装置。
【0019】(2)シャフトの下部にフードを設け、該
フードは原材料を炉内に投入する際、炉体の上面の開口
部を覆うことが可能なように形成した(1)記載のアー
ク炉の予熱装置。 (3)アーク炉の炉体とシャフトとの相対的位置関係に
おいて、原材料をシャフト内で予熱する位置、および原
材料を炉内に投入する位置において、該シャフト頂部の
排ガスの出口と連結可能な集塵ダクトをそれぞれ設けた
(1)記載のアーク炉の予熱装置。
【0020】(4)炉体あるいはシャフトが水平方向に
自在に移動する際、炉蓋および上部電極が該シャフトと
の相対的位置関係を一定の関係に保持しながら水平移動
可能な如くなした(1)記載のアーク炉の予熱装置。
【0021】(5)上部電極および該電極の昇降装置を
水平方向に移動させるための駆動装置を設け、アーク炉
炉体傾動用、および前記上部電極の水平方向移動用の各
駆動装置、例えば油圧シリンダ等に伸縮量等の変位量を
検知する検出器を設け、また、アーク炉炉体傾動用駆動
装置の変位量から炉蓋に設けられた上部電極貫通孔の変
位量を計算し、さらに該上部電極貫通孔の変位量をもと
に上部電極の水平方向移動用駆動装置の変位量を計算す
るための演算装置を設けたことを付加した(4)記載の
アーク炉の予熱装置。
【0022】
【作用】アーク炉の炉体あるいは炉蓋に、炉内ガスを排
出するための排ガスダクトを設け、その排ガスダクト
が、頂部に原材料投入部と排ガスの出口を有し、底部に
投入された原材料を保持するための保持ゲートを有する
シャフトの下部に連結ダクトを介して連結される。
【0023】即ちアーク炉で発生する排ガスをその排ガ
スダクトおよび連結ダクトを通してシャフト内に導入す
ることにより、シャフト内に投入した原材料を予熱する
とともに、予熱された原材料を前記保持ゲートを開い
て、炉体に投入するために炉体あるいはシャフトを水平
方向に移動自在としたアーク炉の予熱装置において、該
シャフトの側壁の下端部が前記保持ゲートとの間にすき
まを有するように形成し、その側壁下部のまわりに外気
の侵入を防ぐ外筒を設け、その外筒にアーク炉で発生す
る排ガスを導入する連結ダクトを接続し、該排ガスを前
記外筒とシャフト側壁の間の空間を通してシャフトへ導
入するように形成する。
【0024】従って前記外筒とシャフト側壁の間の空間
がヘッダー管としての機能を有することにより、アーク
炉から導入された排ガスは、シャフト側壁下部と外筒と
の空間部において周方向に均一に分散されるとともに、
シャフト内へ導入された排ガスも周方向に均一化されて
流れることになる。このようにしてシャフト内での排ガ
スの偏流をなくすことによって、原材料の予熱効率を向
上させ、排ガスの熱量の有効利用を図ることが可能とな
る。
【0025】さらに、アーク炉の排ガスはシャフト底部
に設けられる原材料保持ゲートの上方から導入され、シ
ャフト内を上昇し、シャフト頂部に設けられた排ガス出
口より排出されることになるため、原料保持ゲートを挟
んだ上下方向の排ガスの通過はなく、原料保持ゲートが
高温排ガスの影響を受けるのは上面側のみとなり、下面
側は大気と接することとなる。これらのことから該保持
ゲートの耐熱面での対策構造が極めて容易となり、設備
の信頼性の向上、設備費用の低減等が可能となる。
【0026】また、シャフトの下部に、原材料を炉内に
投入する位置において炉体の上面の開口部を覆うような
フードを設け、さらにその位置において、該シャフト頂
部の排ガスの出口と連結可能な集塵ダクトを設け排ガス
を吸引することにより、保持ゲートを開いて原材料を炉
内に投入する際、炉から発生した多量の粉塵を含む高温
のガスは、該フードで捕捉された後、前記シャフトを通
り頂点の排ガス出口から吸引される。これによって、原
材料投入時のアーク炉からの発生ガスを効率良く捕集す
ることが可能となる。
【0027】また、炉蓋および上部電極がシャフトとの
相対的位置関係を一定の関係に保持しながら水平移動可
能にすることにより、アーク炉の溶解中は炉体の中央部
に上部電極を配設でき、さらに原材料を炉体に投入する
際には炉体の中央部に投入することが可能となる。これ
によりアークのエネルギー利用効率が高まる。
【0028】また、アーク炉の溶解・精錬作業では、電
力を投入しながら、炉蓋を炉体の上部に載せた状態で傾
動する場合がある。上部電極がシャフトとの相対的位置
関係を一定の関係に保持しながら水平移動する方式にお
いては、上部電極と炉蓋に設けられた電極貫通孔との機
械的干渉を避けるため、該電極貫通孔を炉体の傾動範囲
に合わせて大きくとる方法もあるが、この場合、該電極
貫通孔からの外気の侵入量が増加し、アーク炉の熱効率
低下につながり好ましくない。
【0029】そこで、上部電極および該電極の昇降装置
を水平方向に移動させるための駆動装置を設け、さらに
アーク炉炉体傾動用駆動装置と上部電極の水平方向駆動
装置の変位量検出器およびこれらの演算処理装置を設け
る。
【0030】これにより、炉蓋を炉体の上部に載せた状
態で炉体を傾動する際、該炉体傾動用駆動装置、例えば
油圧シリンダの伸縮量等の変位量を検知し、該変位量を
もとに炉蓋に設けられた上部電極貫通孔の変位量を計算
し、その変位量に追随させて上部電極を水平移動させる
ことにより、電極貫通孔の拡大を防止することができ、
これによって外気の炉内への侵入を少なく抑え、アーク
炉の熱効率低下を防止することが可能となる。
【0031】
【実施例】図1は、本発明に係わるアーク炉の全体縦断
面図である。図2は、本発明に係わるアーク炉のシャフ
ト内の原材料を炉内に投入したときの全体縦断面図であ
る。図3は、図1をA−A面で切った平面図である。図
4は、アーク炉操業中に炉体を傾動したときの炉蓋およ
び上部電極の相対的位置関係を表した図である。
【0032】炉体1の上部には炉内ガスを排出するため
の排ガスダクト4を有する炉蓋2が設けられ、該炉蓋2
を貫通して上部電極3が配設されており、また炉体1は
溶解作業時に必要となる炉体傾動を行うための駆動装置
15が設けられている。
【0033】さらに前記炉体1に近接してシャフト5が
設けられ、該シャフト5の頂部には原材料投入部10と
排ガス出口11か、底部にはシャフト内部に投入される
原材料20を保持するゲート7が取り付けられている。
【0034】前記排ガス出口11にはこれに連結可能な
ように、原材料20をシャフト5内で予熱する位置およ
び原材料20を炉内に投入する位置に集塵ダクト16,
17が配設される。また、該集塵ダクト16,17には
それぞれダンパー18,19が設けられており、さらに
これらの集塵ダクト16,17は集塵設備(図示せず)
に連結される。
【0035】前記シャフト5の断面形状は円形状あるい
は角形状のいずれでもよく、またシャフト5内での原材
料20の詰まりを防止する観点からは該シャフトは下広
がり形状とすることが好ましい。
【0036】シャフト5の下端部は前記保持ゲート7と
の間に所定のすきま9が設けられ、該すきま9は好まし
くはシャフト下端部の全周にわたって設けられる。さら
にその外周には連結ダクト8を介して前記排ガスダクト
4と接続される外筒6が設けられる。
【0037】該シャフト5の下部には、原材料20を炉
体1の内部に投入する際、炉体1の上面の開口部を覆う
ようにフード12が設けられ、また該フード12は前記
原材料保持ゲート7を収納するように形成される。
【0038】前記炉蓋2、上部電極3、およびシャフト
5は、炉蓋2および上部電極3がシャフト5との相対的
位置関係を一定の関係に保持しながら水平移動可能なよ
うに移動装置13によって支持される。
【0039】以上の構成による装置の働きについてさら
に詳細に説明する。溶解作業中に炉体1から発生した高
温排ガスは排ガスダクト4、連結ダクト8を通りシャフ
ト5下部に設けられた外筒6に導入される。その後、シ
ャフト5下部と保持ゲート7とのすきま9からシャフト
5内へ導入される。
【0040】この際、該すきま9はシャフト5下部の全
周にわたって形成されることから、周方向均等にシャフ
ト5内へ導入され、これによってシャフト5内でのガス
の偏流がなくなるためシャフト内部の原材料20を効率
よく予熱することが可能となる。またこの際高温排ガス
はシャフト5の底部に設けられる保持ゲート7の上面側
のみを通過するため該保持ゲート7の熱負荷は小さく、
設備信頼性の面で大きく向上することになる。
【0041】予熱した後のガスはシャフト頂部に設けら
れた排ガス出口11を通って排出され、図示しない集塵
設備に導入され大気中に排出される。
【0042】炉内への原材料投入時は、炉蓋2および上
部電極3を上昇させ、炉蓋2、上部電極3およびシャフ
ト5が移動装置13によって一体的に移動し、シャフト
5が炉体1の中央部の位置で停止した後、保持ゲート7
を開いて原材料20を炉内へ投入する。
【0043】炉内へ投入された原材料21はシャフト5
の横断面における中央部を頂点とする山形状へ分布す
る。この際、炉体1の上面の開口部はフード12で覆わ
れており、さらにシャフト5頂部の排ガス出口11には
集塵ダクト17が連結されるため該集塵ダクト17に設
けられているダンパー19を開くことにより、原材料投
入時に発生する粉塵を多量に含んだ高温排ガスを効率よ
く捕捉することができ作業環境の悪化を防ぐことが可能
となる。
【0044】炉内への原材料投入後は、前記移動装置1
3はシャフト内原材料20の予熱位置まで移動し、上部
電極3を下降させて原材料の中央部にアーク14を発弧
させ溶解を開始する。
【0045】また、以上の説明から明らかなように溶解
効率面で最も好ましい上部電極位置、および原材料の投
入位置、具体的には上部電極3および原材料20の投入
位置を炉体1の中央部に配置することが可能となる。
【0046】次に炉蓋2を炉体1の上部に載せた状態で
炉体1を傾動させる場合の上部電極3の水平移動制御機
構について説明する。炉体1は傾動用駆動装置15を有
しており、傾動中心26を回転中心として傾動し、ま
た、上部電極3および該電極の昇降装置(図示せず)は
水平方向移動用の駆動装置27を有しており、それぞれ
の駆動装置は変位量検出器28,29を有している。
【0047】これらの検出器としては、エンコーダー等
を用いることができる。さらに、該前記変位量を演算処
理するための演算装置30が設けられる。次にこれらの
装置の使用法について説明する。
【0048】炉体1の正立位置での炉体傾動用駆動装置
15の変位基準長さ22と、炉体1の傾動位置での駆動
装置15の変位長さ23との間の長さ変位量と、炉体傾
動変位角度24との関係、および該傾動変位角度24と
それに対応した上部電極貫通孔の水平方向長さ変位量2
5の関係はそれぞれの寸法緒言によって決まってくるも
のであり、これらの関係式を演算装置30内に予め組み
入れておく。
【0049】炉体傾動用駆動装置15の変位量検出値を
用いて、前記演算装置で炉蓋2の上部電極貫通孔の中心
位置を計算し、その中心位置に上部電極3の中心が一致
するように水平移動用駆動装置27を制御する。これに
よって、上部電極3と炉蓋2の上部電極貫通孔との機械
的な干渉が防止でき、さらに該電極貫通孔の開口面積を
小さく抑えることができるため、外気の炉内への侵入を
最小限に抑えることが可能となる。
【0050】以上はアーク炉に近接して配設するシャフ
ト5を水平方向へ移動する方式の場合を示したものであ
るが、炉体を水平方向へ移動する方式においても本発明
は同様に適用されることはいうまでもない。
【0051】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるア
ーク炉の予熱装置においては、原材料を保持するゲート
への熱負荷が軽減できることから該保持ゲートの設備信
頼性が格段に向上し、また該保持ゲートの設備費用が低
減できる。
【0052】さらにシャフト下部にヘッダー空間および
所定のすきまを設けてシャフト内へアーク炉の排ガスを
均一に導入できることからシャフト内でのガス偏流が抑
えられ原材料の排ガスによる予熱効率を高めることがで
き、また上部電極および炉内への原材料投入位置を炉体
中央部へ配置することができることにより溶解効率が向
上する。
【0053】また、炉内への原材料投入時に発生する排
ガスを効率的に捕捉できることから作業環境が大幅に改
善される。また、炉蓋の上部電極貫通孔の大きさを最小
限にできることから、外気の炉内への侵入量を少なく抑
えることができ、アーク炉の熱効率低下を防止すること
が可能となる。このように本発明によると、溶解効率の
向上による生産性の向上、溶解エネルギーの低減、設備
信頼性の向上、設備費用の低減および作業環境の改善等
に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる実施例のアーク炉および予熱装
置の全体縦断面図を示す。
【図2】本発明に係わる実施例のアーク炉の予熱装置内
の原材料を炉内に投入したときの全体縦断面図を示す。
【図3】図1のA−A面で切った平面図を示す。
【図4】本発明に係わる実施例のアーク炉操業中に炉体
を傾動したときの炉蓋および上部電極の相対的位置関係
を表した作用の説明図を示す。
【符号の説明】
1 炉体 2 炉蓋 3 上部電極 4 排ガスダクト 5 シャフト 6 外筒 7 保持ゲート 8 連結ダクト 9 すきま 10 原材料投入部 11 排ガス出口 12 フード 13 移動装置 14 アーク 15 駆動装置 16 集塵ダクト 17 集塵ダクト 18 ダンパー 19 ダンパー 20 原材料 21 原材料 22 変位基準長さ 23 変位長さ 24 変位角度 25 水平方向長さ変位量 26 傾動中心 27 駆動装置 28 検出器 29 検出器 30 演算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 圭一 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社機械・プラント事業部内 (72)発明者 中山 俊孝 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉体あるいは炉蓋に、炉内ガスを排出す
    るための排ガスダクトを有するアーク炉に近接させたシ
    ャフトを設け、該シャフトの頂部に原材料投入部と排ガ
    スの出口を設け、また、前記シャフトの側壁の下端部と
    所定の間隔を有して保持ゲートを設けるとともに、連結
    ダクトを介して前記アーク炉からの排ガスダクトと接続
    する外筒を前記シャフトの側壁下部の周囲に設け、さら
    に前記炉体あるいはシャフトを所定の操業位置に設定す
    るために水平方向に移動可能な移動装置を設けたことを
    特徴とするアーク炉の予熱装置。
  2. 【請求項2】 シャフトの下部にフードを設け、該フー
    ドは原材料を炉内に投入する際、炉体の上面の開口部を
    覆うことが可能に形成したことを特徴とする請求項1に
    記載のアーク炉の予熱装置。
  3. 【請求項3】 アーク炉の炉体とシャフトとの相対的位
    置関係において、原材料をシャフト内で予熱する位置、
    および原材料を炉内に投入する位置に、該シャフト頂部
    の排ガスの出口と連結可能な集塵ダクトをそれぞれ設け
    たことを特徴とする請求項1に記載のアーク炉の予熱装
    置。
  4. 【請求項4】 炉体あるいはシャフトが水平方向に自在
    に移動する際、炉蓋および上部の電極が該シャフトとの
    相対的位置関係を一定の関係に保持しながら水平移動可
    能な如くなしたことを特徴とする請求項1に記載のアー
    ク炉の予熱装置。
  5. 【請求項5】 上部電極および該電極の昇降装置を水平
    方向に移動させるための駆動装置を設け、アーク炉炉体
    傾動用、および前記上部電極の水平方向移動用の各駆動
    装置に伸縮量等の変位量を検知する検出器を設け、ま
    た、アーク炉炉体傾動用駆動装置の変位量から炉蓋に設
    けられた上部電極貫通孔の変位量を計算し、さらに該上
    部電極貫通孔の変位量をもとに上部電極の水平方向移動
    用駆動装置の変位量を計算するための演算装置を設けた
    ことを特徴とする請求項4に記載のアーク炉の予熱装
    置。
JP08935995A 1995-04-14 1995-04-14 アーク炉の予熱装置 Expired - Fee Related JP3419950B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08935995A JP3419950B2 (ja) 1995-04-14 1995-04-14 アーク炉の予熱装置
CN96193300A CN1113211C (zh) 1995-04-14 1996-04-11 电弧炉的预热装置
PCT/JP1996/001003 WO1996032616A1 (en) 1995-04-14 1996-04-11 Preheater for arc furnaces
KR1019970706997A KR100286016B1 (ko) 1995-04-14 1996-04-11 아-크로의 예열장치
US08/930,944 US5898726A (en) 1995-04-14 1996-04-11 Preheater for arc furnaces
TW088208426U TW383761U (en) 1995-04-14 1996-04-13 Pre-heating apparatus for arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08935995A JP3419950B2 (ja) 1995-04-14 1995-04-14 アーク炉の予熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08285476A true JPH08285476A (ja) 1996-11-01
JP3419950B2 JP3419950B2 (ja) 2003-06-23

Family

ID=13968523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08935995A Expired - Fee Related JP3419950B2 (ja) 1995-04-14 1995-04-14 アーク炉の予熱装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5898726A (ja)
JP (1) JP3419950B2 (ja)
KR (1) KR100286016B1 (ja)
CN (1) CN1113211C (ja)
TW (1) TW383761U (ja)
WO (1) WO1996032616A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1304326B1 (it) * 1997-03-26 2001-03-15 Danieli Off Mecc Sistema di caricamento rottami preriscaldati a mezzo cesteper forno elettrico ad arco
IT1304327B1 (it) * 1997-03-26 2001-03-15 Danieli Off Mecc Procedimento di caricamento rottami per forno elettricoad arco e relativo sistema
WO1998042880A1 (en) * 1997-03-26 1998-10-01 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Cooled basket for steel plants
IT1295559B1 (it) 1997-05-23 1999-05-13 Danieli Off Mecc Sistema di caricamento per forni elettrici ad arco
DE19807616A1 (de) * 1998-02-13 1999-08-26 Mannesmann Ag Beschickungseinrichtung für Niederschachtöfen
WO2001004559A1 (fr) * 1999-07-08 2001-01-18 Nkk Corporation Equipement et procede de fusion a l'arc pour source de fonte brute froide
ES2332852B1 (es) 2008-04-02 2010-07-16 Javier Guiu Lapresta Sistema de control del flujo termico en horno electrico de arco.
EP2745066B1 (en) * 2011-08-15 2018-02-28 Consarc Corporation Electric induction melting assembly
ITUD20120039A1 (it) * 2012-03-09 2013-09-10 Danieli Off Mecc Apparato e metodo per l'alimentazione e il preriscaldo di una carica metallica ad un forno fusorio
CN105132619B (zh) * 2015-09-09 2017-05-17 郭智宜 基于电弧炉余热回收通道构建的预热废钢连续加料系统及其使用方法
CN108413775A (zh) * 2017-03-11 2018-08-17 张昌剑 回转式托指竖井废钢预热系统
CA3193767A1 (en) * 2020-09-30 2022-04-07 Shane T. Rashley Submerged combustion melting exhaust systems
CN113066349B (zh) * 2021-04-14 2022-07-22 杭州大华仪器制造有限公司 一种物理热学综合模拟实验设备及其使用方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5731068B2 (ja) * 1974-01-28 1982-07-02
JPS5731068A (en) * 1980-07-31 1982-02-19 Fujitsu Ltd Information processing device
JPS5810675B2 (ja) * 1980-09-30 1983-02-26 滝川工業株式会社 スクラツプ予熱装置
JPS5810675A (ja) * 1981-07-13 1983-01-21 株式会社日立製作所 原子炉
FI63257C (fi) * 1981-09-04 1983-05-10 Viljanmaa Antti Torrpress foer hudar
JPS58104900U (ja) * 1982-01-13 1983-07-16 石川島播磨重工業株式会社 ア−ク炉包囲体における原料予熱装置
JPS6136159A (ja) * 1984-07-27 1986-02-20 研器工業株式会社 陶器製さじの製法
DE3583508D1 (de) * 1985-12-20 1991-08-22 Mannesmann Ag Verfahren zum einschmelzen von schrott o.dgl. und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.
JPH0646145B2 (ja) * 1989-03-02 1994-06-15 フクス テヒノロギィー アーゲー シャフト状装填材料予熱装置付き溶解プラント
DE4015916A1 (de) * 1990-05-17 1991-11-21 Fuchs Technology Ag Einschmelzaggregat mit zwei nebeneinander angeordneten schmelzoefen
JP3122894B2 (ja) * 1991-04-05 2001-01-09 株式会社伊藤製鐵所 廃ガスを利用した原料予熱塔を有する溶解炉
JP3172781B2 (ja) * 1994-06-03 2001-06-04 新日本製鐵株式会社 直流電気炉

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980703592A (ko) 1998-11-05
CN1181807A (zh) 1998-05-13
TW383761U (en) 2000-03-01
JP3419950B2 (ja) 2003-06-23
WO1996032616A1 (en) 1996-10-17
CN1113211C (zh) 2003-07-02
US5898726A (en) 1999-04-27
KR100286016B1 (ko) 2001-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3419950B2 (ja) アーク炉の予熱装置
EP0646758B1 (en) Apparatus for preheating and supplying scraps
EP1902265B1 (en) Apparatus for the combustion of gas exiting from a furnace, for the preheating of scraps entering the furnace itself and related process
RU2096706C1 (ru) Электрическая дуговая печь для производства стали, способ производства стали из скрапа, и/или губчатого железа, и/или доменного чугуна в электрической дуговой печи и способ производства стали из скрапа в электрической дуговой печи
US4506370A (en) Arc furnace installation with shroud
CN1545606A (zh) 冶金炉和用于冶金炉的料筐
US5390212A (en) Installation for producing molten metal in an electric furnace
GB2051327A (en) An improved electric metal smelting furnace
JP2002526739A (ja) 鋼を製造する直流アーク炉及びこれに対する方法
US6221123B1 (en) Process and apparatus for melting metal
KR20010040918A (ko) 낮은 용광로용 장입 장치
JPH08157930A (ja) スクラップ搬送装置
JP3172781B2 (ja) 直流電気炉
JP2568391Y2 (ja) アーク炉のスクラップ搬送装置
JP3321880B2 (ja) 電気炉の電極支持装置
JPH09105590A (ja) アーク炉
EP1869388B1 (en) Cover for a connection conveyor for loading a metal charge into a melting furnace and relative movement device
JP3536365B2 (ja) スクラップ予熱装置
JPS6346379A (ja) 製鋼炉に材料を連続的に供給する方法および装置
JPH0635892U (ja) スクラップの連続装入装置
JPH0618676Y2 (ja) 取鍋集塵装置
JPH0618677Y2 (ja) 取鍋集塵装置
CA1041296A (en) Containment of dust and fumes from a metallurgical vessel
JPH10300366A (ja) スクラップ予熱装置
JPH10300365A (ja) スクラップ予熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030311

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees