JPH09125122A - 竪型迅速溶解炉における出湯温度に対応した酸素濃度 の制御方法 - Google Patents

竪型迅速溶解炉における出湯温度に対応した酸素濃度 の制御方法

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JPH09125122A
JPH09125122A JP7317614A JP31761495A JPH09125122A JP H09125122 A JPH09125122 A JP H09125122A JP 7317614 A JP7317614 A JP 7317614A JP 31761495 A JP31761495 A JP 31761495A JP H09125122 A JPH09125122 A JP H09125122A
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JP
Japan
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oxygen
temperature
molten metal
amount
melting furnace
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JP7317614A
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English (en)
Inventor
Masaaki Inatomi
政昭 稲富
Seiichi Nagatake
誠一 永武
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.)
Taiyo Chuki Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Chuki Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶解する金属地金の性状に応じて出湯温度を
時間的応答性を短く容易に制御出来る様にして、高温で
の材質組織の成分変化が少なく成分管理を容易とするこ
とを目的とする 【構成】 コークスを燃料とするキュポラ等の竪型迅速
溶解炉において、該炉体の羽口への送風量は、投入され
るコークス比を燃焼させる為に必要な理論燃焼酸素量に
対して、該炉体への送風空気中に純酸素の富化量を1%
乃至20%の範囲内において任意に可変して富化するこ
とにより、出湯量が一定で出湯温度の変化を制御出来る
様にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークスを燃料とする
キュポラ等の竪型迅速溶解炉において、該炉体内へ送風
する全酸素量をコークス比に対応する様に固定する反
面、該炉体への送風空気中の純酸素の富化量を1%乃至
20%の幅において任意に可変することにより出湯温度
の変化を制御出来る様にした竪型迅速溶解炉における出
湯温度に対応した酸素濃度の制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より一般に鋳鉄用の金属地金を連続
溶解するには、コークス・キュポラ等の竪型溶解炉が多
く使用されているもので、このキュポラ操業において溶
解する金属地金の性状に応じて出湯温度を自由に制御す
ることは相当高度に熟練した技術を必要としている反
面、効果的に出湯温度を制御することが出来ないもので
ある。而して、従来のキュポラ操業において出湯温度を
制御する手段としては、追込コークスの装入地金に対す
る重量比とされるコークス比を増減するか、又は風箱を
経由して羽口より送風する送風量を増減することにより
出湯温度を可変しているものである。
【0003】然しながらこれらの出湯温度の可変手段の
内、前者によるコークス比の増減による出湯温度の制御
については、ベッドコークスの上部に追込めコークスと
溶解地金を装入し、これが下部の装入地金より溶解され
てコークス比を増減したものが溶解されて出湯されるま
でには炉の溶解能力により相違があるが通常30分乃至
1時間の時間的遅れがあり、更に出湯量も変化する等の
為に溶湯性状も均一性に欠け、出湯温度の目標値に対す
る制御は甚だ困難なものであった。
【0004】また、後者における羽口よりの送風量を増
減して出湯温度の制御については、送風量の増減管理に
ついては単に送風機の機械的管理により容易に可能であ
るが、送風量の増加に伴い炉内の燃焼が促進されて出湯
量が増加する反面、出湯温度が低下する等の憂いを有し
て効果的な温度管理が出来ないものである。
【0005】これら従来の出湯温度の制御手段では溶湯
温度を一定に保持することが困難であると同時に、溶湯
の材質組織の成分が変化し易く成分管理が困難となって
究極的には製品管理にバラツキが生じる一因となり、更
には操業時の炉の立ち上げや炉休止後の立ち上げに時間
を要するので、後工程である鋳型への注湯工程の連繋が
円滑に行かず、また炉体の緊急異状時の対応は不可能に
近い等、種々解決すべき問題点を有すると共に出湯温度
の安定的管理が希求されているものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明により解決しよ
うとする課題は、如上の如き現状に鑑みて創作したもの
であって、コークス・キュポラ等の竪型迅速溶解炉にお
いて、溶解する金属地金の性状に応じて出湯温度を時間
的応答性を短く容易に制御出来る様にして、高温での材
質組織の成分変化が少なく成分管理を容易とした安定溶
解により、鋳込製品毎の出湯温度の管理により究極的に
鋳造製品の不良率の低下を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、コークスを燃料とするキュポラ等の竪型
迅速溶解炉の羽口への送風量は、投入される追込めコー
クスを燃焼させる為に必要な理論燃焼酸素量で決定され
るので、この理論酸素量を固定する反面、該送風空気中
に一定の純酸素を富化して、この送風空気中の酸素濃度
を可変することにより炉内を高温燃焼させて出湯量が一
定で出湯温度を可変することが出来る様にしたものであ
る。
【0008】
【作 用】本発明は、コークスを燃料とするキュポラ等
の竪型迅速溶解炉において、該炉体の羽口への送風量
は、投入される追込めコークスを燃焼させる為に必要な
理論燃焼酸素量で決定されるので、この理論酸素量に対
して、該炉体への送風空気中の純酸素の富化量を1%乃
至20%の範囲内において任意に可変して富化すること
により、出湯量が一定で出湯温度の変化を制御出来る様
にしているものである。
【0009】因みに、本発明によれば、炉底の溶湯湯溜
帯の直上部位の溶解帯において、羽口より純酸素を1%
乃至20%の範囲内で富化した送風空気を送風して炉内
燃焼を図れば該溶解帯においては迅速な燃焼反応によ
り、炉内燃焼温度は2100℃乃至2400℃に達す
る。この様に羽口直前の超高温度化と二酸化炭素の生成
は、直ちに羽口上部位コークスと急激な吸熱反応が起こ
り一酸化炭素の強還元雰囲気となった非常に溶解帯域の
狭い高温溶解帯構成の溶解炉となる。これにより反応熱
と高温ガスの直前接触による迅速にして高温の溶解が可
能となるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付する概略フロー
図に基づき説明すれば、炉体1の下部に設けた複数個の
羽口2に風箱3より夫々送風空気を供給する供給管4を
配管し、該風箱3には送風機5より配管する送風管6に
空気流量調節弁7及び差圧発信器8を連設した空気流量
測定オリフィス9を介設すると共に空気流量調節弁7と
空気流量測定オリフィス9とを遠隔作動可能なる様にプ
ログラマブルコントローラー10に接続し、更に酸素タ
ンク11より酸素流量調節弁12及び差圧発信器13を
連設した酸素流量測定オリフィス14を介設した酸素富
化供給管15を送風管6に接続すると共に、酸素流量調
節弁12と酸素流量測定オリフィス14とを遠隔作動可
能なる様にプログラマブルコントローラー10に接続す
る。
【0011】次いで炉体1より出湯するサイフォン部1
6に設ける連続測定可能な出湯温度測定器17より測温
結果を前記プログラマブルコントローラー10に入力可
能なる様にし、このプログラマブルコントローラー10
よりは演算結果を別途炉体1の材料装入口に溶解地金等
とコークスを計量の後に装入する投入装置18へ接続す
ると同時に、炉体1内のコークス比、出湯量及び出湯温
度等の諸データーを入力するデジタル指示調節計19を
プログラマブルコントローラー10に接続してなるもの
であって、図中、20は圧力計、21は逆止弁、22は
ストレーナー、23は開閉弁である。
【0012】本発明によれば、炉体1において溶解する
地金の性状によりコークス比と出湯量及び出湯温度(設
定温度)等の諸データーをデジタル指示調節計19に入
力すると、これらの諸データに基づきプログラマブルコ
ントローラー10において該コークスの燃焼に必要な理
論酸素量を演算し、この演算結果に基づき送風管6の送
風空気量が差圧発信器8を連設した空気流量測定オリフ
ィス9で計測され空気流量調節弁7により制御されて風
箱3に供給されると同時に、設定する出湯温度に基づき
必要とされる1%乃至20%の適宜の純酸素の富化量が
演算されて、この酸素富化量が差圧発信器13を連設し
た酸素流量測定オリフィス14で計測され酸素タンク1
1より酸素流量調節弁12により制御されて必要酸素量
が酸素富化供給管15より送風管6に供給され酸素濃度
が可変されて風箱3より送風空気として羽口2に供給さ
れる。
【0013】これに基づき炉体1内で高温燃焼して溶解
帯において溶解地金を高温溶解して炉体1のサイフォン
部16に出湯するするものであるが、該サイフォン部1
6には連続測定可能な出湯温度測定器17より測温結果
を前記溶解条件を演算したプログラマブルコントローラ
ー10にフィードバックして出湯温度との設定温度との
温度差に基づく酸素富化量を演算して、追加補正の酸素
富化量を前同様に差圧発信器13を連設した酸素流量測
定オリフィス14で計測されプログラマブルコントロー
ラー10より酸素流量調節弁12を連動させて必要酸素
量を酸素富化供給管15より送風管6に供給して設定温
度に補正されるもので、必要に応じ別途炉体1の材料装
入口に溶解地金等を計量の後に装入する投入装置18に
連動する様にして設定する出湯温度を維持して一定の出
湯量を確保するものである。
【0014】
【発明の効果】叙上の如く、本発明はコークスを燃料と
するキュポラ等の竪型迅速溶解炉の羽口への送風量は、
投入されるコークスを燃焼させる為に必要な理論燃焼酸
素量に基づき、該送風空気中に一定の純酸素を富化し
て、この送風空気中の酸素濃度を可変すれば出湯量が一
定で出湯温度を可変することが出来る様にしているもの
で、以下の様な特有の効果を有するものである。
【0015】1.最適量の酸素富化量の自動制御により
炉体の操業コストが低減できる。 2.酸素富化量に対する時間応答性が5分以内と非常に
早く反応するので品質管理上好都合である。 3.出湯温度を一定に保つことが出来るの為に溶湯品質
が向上する。 4.炉の立ち上げ時、異状時等の出湯温度の上昇速度が
速く操業性が良い。 5.高温での安定溶解が出来る為に材質組成の成分変化
が少なく成分管理が容易になるる。 6.鋳込製品毎の出湯温度の管理が出来るので、製品の
不良率が低下する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略フロー図である。
【符号の説明】
1 炉体 2 羽口 3 風箱 4 供給管 5 送風機 6 送風管 7 空気流量調節弁 8 差圧発信器 9 空気流量測定オリフィス 10 プログラマブルコントローラー 11 酸素タンク 12 酸素流量調節弁 13 差圧発信器 14 酸素流量測定オリフィス 15 酸素富化供給管 16 サイフォン部 17 出湯温度測定器 18 投入装置 19 デジタル指示調節計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F27D 19/00 F27D 19/00 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉体にて溶解する地金性状によりコーク
    ス比と出湯量及び出湯温度等の諸データーをデジタル指
    示調節計に入力して、これらの諸データに基づきプログ
    ラマブルコントローラーにおいて該コークスの燃焼に必
    要な理論酸素量を演算し、この演算結果に基づき送風管
    への送風空気量を制御して風箱に供給すると同時に、設
    定する出湯温度に基づき必要とされる1%乃至20%の
    適宜の純酸素の富化量を演算して、この酸素富化量を制
    御して酸素富化供給管より送風管に供給し、酸素濃度を
    可変して炉体の羽口に供給することを特徴とする竪型迅
    速溶解炉における出湯温度に対応した酸素濃度の制御方
    法。
  2. 【請求項2】 特許請求の範囲第1請求項のおいて、炉
    体内で高温燃焼して溶融した溶湯がサイフォン部に出湯
    し、該サイフォン部に設ける出湯温度測定器よりの測温
    結果を溶解条件を演算したプログラマブルコントローラ
    ーにフィードバックして設定温度との温度差に基づく酸
    素富化量を演算して、追加補正の酸素富化量をプログラ
    マブルコントローラーより酸素タンクよりの流量を制御
    して酸素富化供給管より送風管に追加供給して出湯温度
    を設定温度に補正することを特徴とする竪型迅速溶解炉
    における出湯温度に対応した酸素濃度の制御方法。
  3. 【請求項3】 特許請求の範囲第2請求項のおいて、出
    湯温度と設定温度との温度差に基づく酸素富化量を演算
    して、追加補正の酸素富化量をプログラマブルコントロ
    ーラーより酸素タンクの流量を制御して酸素富化供給管
    より送風管に追加供給して出湯温度を設定温度に補正す
    ると同時に、炉体の材料装入口に溶解地金等のコークス
    比を計量の後に装入する投入装置に連動せしめて必要量
    を装入する様にして設定する出湯温度を維持する様にし
    たことを特徴とする竪型迅速溶解炉における出湯温度に
    対応した酸素濃度の制御方法。
JP7317614A 1995-10-30 1995-10-30 竪型迅速溶解炉における出湯温度に対応した酸素濃度 の制御方法 Pending JPH09125122A (ja)

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KR1019960047388A KR970021915A (ko) 1995-10-30 1996-10-18 수직형 고속 용해로의 산소 농도 제어방법
MYPI96004341A MY132259A (en) 1995-10-30 1996-10-18 Method of controlling oxygen concentration for vertical and rapid melting furnace
CN96122001A CN1056887C (zh) 1995-10-30 1996-10-22 立式快速熔化炉氧气浓度的控制方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936187B1 (ko) * 2007-12-26 2010-01-11 주식회사 포스코 산소 농도 제어 방법
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