JPH09227924A - 鉄系スクラップ溶解方法 - Google Patents
鉄系スクラップ溶解方法Info
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- JPH09227924A JPH09227924A JP3240196A JP3240196A JPH09227924A JP H09227924 A JPH09227924 A JP H09227924A JP 3240196 A JP3240196 A JP 3240196A JP 3240196 A JP3240196 A JP 3240196A JP H09227924 A JPH09227924 A JP H09227924A
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- Japan
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- molten
- molten slag
- iron
- carbonaceous material
- melting
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- Pending
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電気炉により鉄系スクラップを溶
解して溶鉄を得るにあたり、熱効率の優れた鉄系スクラ
ップ溶解方法を提供する。 【解決手段】 電気炉を用いて溶融スラグの存在下で鉄
系スクラップを溶解して溶鉄を得る方法において、同炉
の電極下端を溶融スラグ層内に浸漬させた上、その吹込
み口先端が溶融スラグ層内のみに位置する吹込み口から
伝熱媒体としての炭材を気送供給し、溶融スラグ層中の
炭材存在量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンの範囲
に維持する。
解して溶鉄を得るにあたり、熱効率の優れた鉄系スクラ
ップ溶解方法を提供する。 【解決手段】 電気炉を用いて溶融スラグの存在下で鉄
系スクラップを溶解して溶鉄を得る方法において、同炉
の電極下端を溶融スラグ層内に浸漬させた上、その吹込
み口先端が溶融スラグ層内のみに位置する吹込み口から
伝熱媒体としての炭材を気送供給し、溶融スラグ層中の
炭材存在量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンの範囲
に維持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気炉による鉄系ス
クラップ溶解方法に関するものである。
クラップ溶解方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の電気炉による鉄系スクラップの溶
解に際しては、ほぼ１００ｋｇ／スクラップトンの溶融
スラグが存在しているが、この溶融スラグ中に含まれる
炭材量は熱媒体として利用する程に過剰には含まれてい
ない。電気炉の操業の過程で、炉内に堆積されたスクラ
ップの山が崩れてフラットバスになると炉の電極が溶融
スラグに埋まり、輻射により溶融スラグを加熱すること
になるため熱効率が低下するという問題がある。
解に際しては、ほぼ１００ｋｇ／スクラップトンの溶融
スラグが存在しているが、この溶融スラグ中に含まれる
炭材量は熱媒体として利用する程に過剰には含まれてい
ない。電気炉の操業の過程で、炉内に堆積されたスクラ
ップの山が崩れてフラットバスになると炉の電極が溶融
スラグに埋まり、輻射により溶融スラグを加熱すること
になるため熱効率が低下するという問題がある。
【０００３】なお、電気炉による鉄系スクラップの溶解
に際し、溶融スラグに炭材を添加して操業する方法もあ
るが、これは溶融スラグ中のＦｅＯを還元してＣＯガス
を発生させてスラグをフォーミングさせ電極を溶融スラ
グに埋めることが目的であり、炭材を熱媒体として使用
するものではない。
に際し、溶融スラグに炭材を添加して操業する方法もあ
るが、これは溶融スラグ中のＦｅＯを還元してＣＯガス
を発生させてスラグをフォーミングさせ電極を溶融スラ
グに埋めることが目的であり、炭材を熱媒体として使用
するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気炉によ
る鉄系スクラップ溶解方法において、溶融スラグ中に電
極が埋没して熱効率が低下するという問題点を解決する
ことを課題とするものである。
る鉄系スクラップ溶解方法において、溶融スラグ中に電
極が埋没して熱効率が低下するという問題点を解決する
ことを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気炉による
鉄系スクラップ溶解方法において、炭材を熱媒体として
利用することにより、従来技術の問題点を解決しようと
するものであり、その基本技術思想は溶融スラグに埋没
した電極により加熱された溶融スラグの熱を炭材を熱媒
体として溶鉄浴へ伝達させることにある。そのためには
炭材量は溶融スラグ中に過剰に存在する必要があり、炭
材量として５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンと規定す
べきこと、他方炭材が溶鉄浴に直接接触し過ぎて溶鉄浴
の炭素濃度が上昇することを抑制するために溶融スラグ
を多量とするのがより有利であり、その量は１００〜３
００ｋｇ／スクラップトンと規定すべきであることを確
かめた。炭材量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンと
したのは、５０ｋｇ／溶融スラグトン未満では熱媒体と
しての炭材量が少なく熱効率が低下するからであり、他
方２００ｋｇ／溶融スラグトンを超えると炭材のスラグ
内での自由な循環運動が妨げられるため熱効率が低下す
るからである。溶融スラグ量を１００〜３００ｋｇ／ス
クラップトンと規定したのは、１００ｋｇ／スクラップ
トン未満では溶融スラグ中の炭材が溶鉄に接する機会が
増え溶鉄の炭素濃度が上昇するからであり、他方３００
ｋｇ／スクラップトンを超える場合には溶融スラグを形
成するためのフラックスを多量に必要としコストがかか
る上、炭材が溶融スラグ中で均一に分布せず溶融スラグ
下部の炭材が少なくなり熱効率が低下するからである。
鉄系スクラップ溶解方法において、炭材を熱媒体として
利用することにより、従来技術の問題点を解決しようと
するものであり、その基本技術思想は溶融スラグに埋没
した電極により加熱された溶融スラグの熱を炭材を熱媒
体として溶鉄浴へ伝達させることにある。そのためには
炭材量は溶融スラグ中に過剰に存在する必要があり、炭
材量として５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンと規定す
べきこと、他方炭材が溶鉄浴に直接接触し過ぎて溶鉄浴
の炭素濃度が上昇することを抑制するために溶融スラグ
を多量とするのがより有利であり、その量は１００〜３
００ｋｇ／スクラップトンと規定すべきであることを確
かめた。炭材量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトンと
したのは、５０ｋｇ／溶融スラグトン未満では熱媒体と
しての炭材量が少なく熱効率が低下するからであり、他
方２００ｋｇ／溶融スラグトンを超えると炭材のスラグ
内での自由な循環運動が妨げられるため熱効率が低下す
るからである。溶融スラグ量を１００〜３００ｋｇ／ス
クラップトンと規定したのは、１００ｋｇ／スクラップ
トン未満では溶融スラグ中の炭材が溶鉄に接する機会が
増え溶鉄の炭素濃度が上昇するからであり、他方３００
ｋｇ／スクラップトンを超える場合には溶融スラグを形
成するためのフラックスを多量に必要としコストがかか
る上、炭材が溶融スラグ中で均一に分布せず溶融スラグ
下部の炭材が少なくなり熱効率が低下するからである。
【０００６】炭材は、吹込み口先端が溶融スラグ層内の
みに位置する吹込み口を通じて、気送により溶融スラグ
中に供給するようにする。炭材の吹込みを、先端が溶融
スラグ層内にのみ位置する吹込み口を通じて行う理由
は、吹込み口先端が溶鉄層に位置する場合には供給した
炭材が溶鉄に溶解して溶鉄の炭素濃度が上がるからであ
る。
みに位置する吹込み口を通じて、気送により溶融スラグ
中に供給するようにする。炭材の吹込みを、先端が溶融
スラグ層内にのみ位置する吹込み口を通じて行う理由
は、吹込み口先端が溶鉄層に位置する場合には供給した
炭材が溶鉄に溶解して溶鉄の炭素濃度が上がるからであ
る。
【０００７】供給した炭材を溶融スラグ層内を循環させ
るために、羽口先端が溶鉄浴内のみに位置するように設
けた羽口から攪拌用ガスを吹き込むものとする。炭材の
吹込みは投入、添加、吹付け、吹込み等の手段によるこ
とができ、炭材の粒度は特に限定されないが、炭材は小
さい方が表面積が大きく伝熱が促進されるため粒径２ｍ
ｍ以下が望ましい。また、溶鉄中に吹込む攪拌用のガス
の種類は特に限定されないが、不活性ガスあるいは１％
以上の酸素を含有するガス体とするのが好ましい。酸素
含有ガス体を用いる場合は、この酸素により溶鉄が脱炭
されるため、溶鉄の炭素濃度が低下する。
るために、羽口先端が溶鉄浴内のみに位置するように設
けた羽口から攪拌用ガスを吹き込むものとする。炭材の
吹込みは投入、添加、吹付け、吹込み等の手段によるこ
とができ、炭材の粒度は特に限定されないが、炭材は小
さい方が表面積が大きく伝熱が促進されるため粒径２ｍ
ｍ以下が望ましい。また、溶鉄中に吹込む攪拌用のガス
の種類は特に限定されないが、不活性ガスあるいは１％
以上の酸素を含有するガス体とするのが好ましい。酸素
含有ガス体を用いる場合は、この酸素により溶鉄が脱炭
されるため、溶鉄の炭素濃度が低下する。
【０００８】ガス吹込み羽口はノズル、口、孔、多孔質
耐火物製プラグ、二重管以上の多重管を包含するものと
する。なお、本発明において、溶鉄とは炭素濃度が飽和
濃度以下のもの全てを指す。以上の技術的事項を勘案し
て構成された本発明の要旨は下記のとおりである。 （１）電気炉を用いて鉄系スクラップを溶解して溶鉄を
得る方法において、同炉の電極下端を溶融スラグ層内に
浸漬させた上、その吹込み口先端が溶融スラグ層内のみ
に位置する吹込み口から炭材を気送供給し、溶融スラグ
層中の炭材存在量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトン
の範囲に維持しながら、その羽口先端が溶鉄浴内のみに
位置する羽口から溶鉄浴攪拌用のガスを吹込むことを特
徴とする鉄系スクラップ溶解方法。
耐火物製プラグ、二重管以上の多重管を包含するものと
する。なお、本発明において、溶鉄とは炭素濃度が飽和
濃度以下のもの全てを指す。以上の技術的事項を勘案し
て構成された本発明の要旨は下記のとおりである。 （１）電気炉を用いて鉄系スクラップを溶解して溶鉄を
得る方法において、同炉の電極下端を溶融スラグ層内に
浸漬させた上、その吹込み口先端が溶融スラグ層内のみ
に位置する吹込み口から炭材を気送供給し、溶融スラグ
層中の炭材存在量を５０〜２００ｋｇ／溶融スラグトン
の範囲に維持しながら、その羽口先端が溶鉄浴内のみに
位置する羽口から溶鉄浴攪拌用のガスを吹込むことを特
徴とする鉄系スクラップ溶解方法。
【０００９】（２）溶融スラグの存在量範囲を１００〜
３００ｋｇ／スクラップトンとし、吹込む炭材を粒径２
ｍｍ以下の微粉とすることを特徴とする前項１記載の鉄
系スクラップ溶解方法。 （３）溶鉄浴中に吹込む溶鉄浴攪拌用のガスを不活性ガ
スとすることを特徴とする前項１または２記載の鉄系ス
クラップ溶解方法。
３００ｋｇ／スクラップトンとし、吹込む炭材を粒径２
ｍｍ以下の微粉とすることを特徴とする前項１記載の鉄
系スクラップ溶解方法。 （３）溶鉄浴中に吹込む溶鉄浴攪拌用のガスを不活性ガ
スとすることを特徴とする前項１または２記載の鉄系ス
クラップ溶解方法。
【００１０】（４）溶鉄浴中に吹込む溶鉄浴攪拌用のガ
スを１％以上の酸素を含有するガス体とすること特徴と
する前項１または２記載の鉄系スクラップ溶解方法。 本発明を実施する電気炉の概略を図１に示す。図におい
て、１は電気炉本体、２は電極、３は炉底電極、４は溶
鉄浴６が存在する炉壁部位に設けられた攪拌ガス吹込み
用炉底羽口、５は溶融スラグ層７が存在する炉壁部位に
設けられた炭材吹込み用ランス、８は炭材を示す。
スを１％以上の酸素を含有するガス体とすること特徴と
する前項１または２記載の鉄系スクラップ溶解方法。 本発明を実施する電気炉の概略を図１に示す。図におい
て、１は電気炉本体、２は電極、３は炉底電極、４は溶
鉄浴６が存在する炉壁部位に設けられた攪拌ガス吹込み
用炉底羽口、５は溶融スラグ層７が存在する炉壁部位に
設けられた炭材吹込み用ランス、８は炭材を示す。
【００１１】図２は熱効率と溶融スラグ中炭材濃度との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【００１２】
実施例−１ １００トン電気炉において、鉄系スクラップを１００ト
ン山積み後、直流電極を上から挿入し、鉄系スクラップ
の溶解を開始した。鉄系スクラップの山の頂上部位が溶
解・滴下して電気炉内底部に溶湯が溜まった。鉄系スク
ラップの溶解量の増大につれて同スクラップの山の高さ
が減少し、それに合わせて電極を降下していった。スラ
グとしては、前チャージのスラグをそのまま炉内に残留
させたものに加え、新たに形成するための造滓剤（けい
砂、生石灰、マグネシア等）を通電前に装入して形成し
た。代表的なスラグ組成は以下のようなものである。ま
た、炭材としては粒径が５〜２０ｍｍのコークスを用
い、通電前に予め装入した。
ン山積み後、直流電極を上から挿入し、鉄系スクラップ
の溶解を開始した。鉄系スクラップの山の頂上部位が溶
解・滴下して電気炉内底部に溶湯が溜まった。鉄系スク
ラップの溶解量の増大につれて同スクラップの山の高さ
が減少し、それに合わせて電極を降下していった。スラ
グとしては、前チャージのスラグをそのまま炉内に残留
させたものに加え、新たに形成するための造滓剤（けい
砂、生石灰、マグネシア等）を通電前に装入して形成し
た。代表的なスラグ組成は以下のようなものである。ま
た、炭材としては粒径が５〜２０ｍｍのコークスを用
い、通電前に予め装入した。
【００１３】 ＣａＯ ：２５〜４０％ ＳｉＯ2 ： ５〜１５％ Ａｌ2 Ｏ3 ： ２〜 ５％ ＭｇＯ ： ５〜１０％ ＦｅＯ ： ５〜１０％ 鉄系スクラップの内、６０％程度が溶湯になり、溶湯湯
面が次第に上昇して同スクラップの山が溶湯湯面下にな
った時点から、炉底に設けた羽口より供給していた窒素
ガスの流量を５０〜１００Ｎｌ／分から２００〜５００
Ｎｌ／分へと増加し浴を攪拌した。スラグ量は約１８ト
ン、炭材は約２トンであり、投入電力とスクラップ量の
溶解潜熱と顕熱から計算される熱効率は８１％にも達
し、生成溶鉄の炭素濃度は０．８５％であった。
面が次第に上昇して同スクラップの山が溶湯湯面下にな
った時点から、炉底に設けた羽口より供給していた窒素
ガスの流量を５０〜１００Ｎｌ／分から２００〜５００
Ｎｌ／分へと増加し浴を攪拌した。スラグ量は約１８ト
ン、炭材は約２トンであり、投入電力とスクラップ量の
溶解潜熱と顕熱から計算される熱効率は８１％にも達
し、生成溶鉄の炭素濃度は０．８５％であった。
【００１４】実施例−２ 実施例−１記載の方法において、通電前に予め、５００
ｋｇの粒径が５〜２０ｍｍのコークスを装入し、鉄系ス
クラップの内、６０％程度が溶湯になり、溶湯湯面が次
第に上昇して鉄系スクラップの山が溶湯湯面下になった
時点から、粒径が２ｍｍ以下、炭材中揮発物が約７％、
固定炭素が７５〜８０％の無煙炭を、ランスを用いて窒
素ガスとともに溶融スラグ内に７５０ｋｇ吹込んだ。こ
の場合には、投入電力とスクラップの溶解潜熱と顕熱か
ら計算される熱効率は８３％にも達し、生成溶鉄の炭素
濃度は０．５５％であった。
ｋｇの粒径が５〜２０ｍｍのコークスを装入し、鉄系ス
クラップの内、６０％程度が溶湯になり、溶湯湯面が次
第に上昇して鉄系スクラップの山が溶湯湯面下になった
時点から、粒径が２ｍｍ以下、炭材中揮発物が約７％、
固定炭素が７５〜８０％の無煙炭を、ランスを用いて窒
素ガスとともに溶融スラグ内に７５０ｋｇ吹込んだ。こ
の場合には、投入電力とスクラップの溶解潜熱と顕熱か
ら計算される熱効率は８３％にも達し、生成溶鉄の炭素
濃度は０．５５％であった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、電気炉による鉄系スク
ラップの溶解に際しての熱効率を著しく高めることがで
きる。
ラップの溶解に際しての熱効率を著しく高めることがで
きる。
【図１】本発明を実施する電気炉の概略説明図である。
１：電気炉本体 ２：電極 ３：炉底電極 ４：攪拌ガス吹込み用炉底羽口 ５：炭材吹込み用ランス ６：溶鉄浴 ７：溶融スラグ層 ８：炭材
【図２】熱効率と溶融スラグ中炭材濃度との関係を示す
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 電気炉を用いて鉄系スクラップを溶解し
て溶鉄を得る方法において、同炉の電極下端を溶融スラ
グ層内に浸漬させた上、その吹込み口先端が溶融スラグ
層内のみに位置する吹込み口から炭材を気送供給し、溶
融スラグ層中の炭材存在量を５０〜２００ｋｇ／溶融ス
ラグトンの範囲に維持しながら、その羽口先端が溶鉄浴
内のみに位置する羽口から溶鉄浴攪拌用のガスを吹込む
ことを特徴とする鉄系スクラップ溶解方法。 - 【請求項２】 溶融スラグの存在量範囲を１００〜３０
０ｋｇ／スクラップトンとし、吹込む炭材を粒径２ｍｍ
以下の微粉とすることを特徴とする請求項１記載の鉄系
スクラップ溶解方法。 - 【請求項３】 溶鉄浴中に吹込む溶鉄浴攪拌用のガスを
不活性ガスとすることを特徴とする請求項１または２記
載の鉄系スクラップ溶解方法。 - 【請求項４】 溶鉄浴中に吹込む溶鉄浴攪拌用のガスを
１％以上の酸素を含有するガス体とすること特徴とする
請求項１または２記載の鉄系スクラップ溶解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240196A JPH09227924A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 鉄系スクラップ溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240196A JPH09227924A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 鉄系スクラップ溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227924A true JPH09227924A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12357941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3240196A Pending JPH09227924A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 鉄系スクラップ溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09227924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009046726A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Jp Steel Plantech Co | アーク炉製鋼方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP3240196A patent/JPH09227924A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009046726A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Jp Steel Plantech Co | アーク炉製鋼方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |