JPH09256019A - 竪型スクラップ溶解炉の操業方法 - Google Patents
竪型スクラップ溶解炉の操業方法Info
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- JPH09256019A JPH09256019A JP6591596A JP6591596A JPH09256019A JP H09256019 A JPH09256019 A JP H09256019A JP 6591596 A JP6591596 A JP 6591596A JP 6591596 A JP6591596 A JP 6591596A JP H09256019 A JPH09256019 A JP H09256019A
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- furnace
- scrap
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- melting
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- 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
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクラップの溶解操業に際し、ソリューショ
ンロスを効果的に削減することにより、エネルギー効率
の大幅な向上ひいてはコークス原単位の格段の低減を達
成する。 【解決手段】 竪型スクラップ溶解炉の操業において、
炭材として、その表面を、高温の CO2やH2O によって酸
化されにくく、一方該竪型炉の下部においては燃焼、蒸
発、溶融等により消失する物質で被覆したものを用いる
と共に、装入原料のうち少なくともスクラップの装入
を、該竪型炉の炉頂部から炉下部まで間断なく連続して
行う。
ンロスを効果的に削減することにより、エネルギー効率
の大幅な向上ひいてはコークス原単位の格段の低減を達
成する。 【解決手段】 竪型スクラップ溶解炉の操業において、
炭材として、その表面を、高温の CO2やH2O によって酸
化されにくく、一方該竪型炉の下部においては燃焼、蒸
発、溶融等により消失する物質で被覆したものを用いる
と共に、装入原料のうち少なくともスクラップの装入
を、該竪型炉の炉頂部から炉下部まで間断なく連続して
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、竪型スクラップ
溶解炉の操業方法に関し、特にスクラップと共に装入す
る炭材の表面特性および原料の装入方法に工夫を加える
ことにより、ソリューションロスを効果的に防止して、
スクラップ溶解操業における炭材原単位の有利な削減を
図ろうとするものである。
溶解炉の操業方法に関し、特にスクラップと共に装入す
る炭材の表面特性および原料の装入方法に工夫を加える
ことにより、ソリューションロスを効果的に防止して、
スクラップ溶解操業における炭材原単位の有利な削減を
図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】キュポラに代表される竪型スクラップ溶
解炉は、比較的簡単な構造になる筒型炉で、装入した鉄
源（主にスクラップ）は炭材（主にコークス）と共に降
下し、該鉄源は炉下部に設けられた羽口から送風される
空気中の酸素とコークス中の炭素との燃焼反応熱で予熱
・溶解される仕組みになっている。
解炉は、比較的簡単な構造になる筒型炉で、装入した鉄
源（主にスクラップ）は炭材（主にコークス）と共に降
下し、該鉄源は炉下部に設けられた羽口から送風される
空気中の酸素とコークス中の炭素との燃焼反応熱で予熱
・溶解される仕組みになっている。
【０００３】ところで、かようなキュポラ操業では、エ
ネルギー効率を上げコークス原単位を減少させるため
に、熱風操業や酸素富化操業が行われている。ここに、
熱風操業とは、送風温度を上げるために、外部に熱交換
器を設置して行う操業法であり、また酸素富化操業と
は、外部に酸素富化装置を設置し、羽口からの送風空気
の酸素濃度を上げる操業法である。
ネルギー効率を上げコークス原単位を減少させるため
に、熱風操業や酸素富化操業が行われている。ここに、
熱風操業とは、送風温度を上げるために、外部に熱交換
器を設置して行う操業法であり、また酸素富化操業と
は、外部に酸素富化装置を設置し、羽口からの送風空気
の酸素濃度を上げる操業法である。
【０００４】この他にも、エネルギー効率を上げコーク
ス原単位を減少させる方法としては、特表平１−501401
号公報および特開平７-70625号公報に開示の方法が知ら
れている。特表平１−501401号公報に開示の方法は、図
３に示すように、竪型シャフト部109 の炉頂107 から鉄
源102 だけを装入し、炭材103 であるコークスは２次羽
口110 の下に設置した別のコークス装入口106 から装入
することにより、ソリューションロスの低減を図ろうと
するものである。また特開平７-70625号公報に開示の方
法は、炉頂から炉壁周辺部にコークス、炉中心部に鉄源
を装入することにより、やはりソリューションロスの低
減を図ろうとするものである。
ス原単位を減少させる方法としては、特表平１−501401
号公報および特開平７-70625号公報に開示の方法が知ら
れている。特表平１−501401号公報に開示の方法は、図
３に示すように、竪型シャフト部109 の炉頂107 から鉄
源102 だけを装入し、炭材103 であるコークスは２次羽
口110 の下に設置した別のコークス装入口106 から装入
することにより、ソリューションロスの低減を図ろうと
するものである。また特開平７-70625号公報に開示の方
法は、炉頂から炉壁周辺部にコークス、炉中心部に鉄源
を装入することにより、やはりソリューションロスの低
減を図ろうとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来法はいずれも、以下に述べるような問題を残して
いた。すなわち、熱風操業では、送風を加熱する熱源と
してキュポラ排ガスを利用するために種々の熱交換器、
あるいは別の熱源で送風を予熱するための外熱式予熱装
置等を設置しなければならず、設備が大がかりになると
いう問題があった。また、熱交換器自体の熱伝達効率の
制約により、排ガス顕熱の形で系外に捨てられる熱エネ
ルギーも多く、また低カロリー潜熱の有効利用も困難で
あった。
た従来法はいずれも、以下に述べるような問題を残して
いた。すなわち、熱風操業では、送風を加熱する熱源と
してキュポラ排ガスを利用するために種々の熱交換器、
あるいは別の熱源で送風を予熱するための外熱式予熱装
置等を設置しなければならず、設備が大がかりになると
いう問題があった。また、熱交換器自体の熱伝達効率の
制約により、排ガス顕熱の形で系外に捨てられる熱エネ
ルギーも多く、また低カロリー潜熱の有効利用も困難で
あった。
【０００６】また、酸素富化操業では、酸素を吹き込む
方法として、(1) 送風管の中で酸素を富化させる、(2)
羽口にインジェクションパイプを挿入して純酸素を吹き
込む、(3) 羽口と別に設けた水冷インジェクションパイ
プを用い圧縮空気で純酸素を吹き込む、の３種類がある
が、(2), (3)は酸素を直接炉内に吹き込むので効果は著
しいものの、調整が難しい。この点、 (1)の送風管の途
中で酸素を吹き込み、送風空気中の酸素濃度を高くする
方法は、吹き込まれた酸素がキュポラ内に入る前に薄め
られ均一になるので、調整は比較的容易ではあるが、い
づれの方法も酸素製造設備および供給設備等の大規模な
設備が必要となる問題があった。また、酸素ガスを使用
するために溶解コストが上昇するという欠点もあった。
方法として、(1) 送風管の中で酸素を富化させる、(2)
羽口にインジェクションパイプを挿入して純酸素を吹き
込む、(3) 羽口と別に設けた水冷インジェクションパイ
プを用い圧縮空気で純酸素を吹き込む、の３種類がある
が、(2), (3)は酸素を直接炉内に吹き込むので効果は著
しいものの、調整が難しい。この点、 (1)の送風管の途
中で酸素を吹き込み、送風空気中の酸素濃度を高くする
方法は、吹き込まれた酸素がキュポラ内に入る前に薄め
られ均一になるので、調整は比較的容易ではあるが、い
づれの方法も酸素製造設備および供給設備等の大規模な
設備が必要となる問題があった。また、酸素ガスを使用
するために溶解コストが上昇するという欠点もあった。
【０００７】特表平１−501401号公報に開示の方法は、
竪型シャフト部における充填物はスクラップのみで炭材
が存在しないため、高温ガスによる加熱を受けて、スク
ラップの融着により棚吊り現象が生じ易くなり、操業が
安定しないところに問題を残していた。
竪型シャフト部における充填物はスクラップのみで炭材
が存在しないため、高温ガスによる加熱を受けて、スク
ラップの融着により棚吊り現象が生じ易くなり、操業が
安定しないところに問題を残していた。
【０００８】特開平７-70625号公報に開示の方法では、
炉壁周辺部にコークス、炉中心に鉄源を装入することに
よって、ソリューションロス反応を低減する他に、１次
羽口で生成したCOガスを発熱反応である CO + 1/2O2 →
CO2によりCO2 に燃焼させ、この反応熱を鉄源の予熱に
利用するものであるため、上部に位置する羽口の突出し
位置を鉄源とコークスの境界または境界より中心側にセ
ットして送風する必要があるが、コークス、鉄源の粒径
が均一ではないので、操業中に突出し位置を制御するこ
とが難しく、また羽口を炉内に装入することから、予熱
部での原料の棚吊りの危険性が大きいという問題があっ
た。
炉壁周辺部にコークス、炉中心に鉄源を装入することに
よって、ソリューションロス反応を低減する他に、１次
羽口で生成したCOガスを発熱反応である CO + 1/2O2 →
CO2によりCO2 に燃焼させ、この反応熱を鉄源の予熱に
利用するものであるため、上部に位置する羽口の突出し
位置を鉄源とコークスの境界または境界より中心側にセ
ットして送風する必要があるが、コークス、鉄源の粒径
が均一ではないので、操業中に突出し位置を制御するこ
とが難しく、また羽口を炉内に装入することから、予熱
部での原料の棚吊りの危険性が大きいという問題があっ
た。
【０００９】この発明は、上記の諸問題を解決するもの
で、竪型スクラップ溶解炉の操業において、大がかりな
設備を必要とせず、また棚吊り等のトラブル発生のおそ
れなしに、炭材のエネルギーを最大限有効に使い切るこ
とによって、スクラップ溶解に必要な炭材原単位を大幅
に低減することができる、新規な竪型スクラップ溶解炉
の操業方法を提案することを目的とする。
で、竪型スクラップ溶解炉の操業において、大がかりな
設備を必要とせず、また棚吊り等のトラブル発生のおそ
れなしに、炭材のエネルギーを最大限有効に使い切るこ
とによって、スクラップ溶解に必要な炭材原単位を大幅
に低減することができる、新規な竪型スクラップ溶解炉
の操業方法を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】竪型スクラップ溶解炉の
操業法において、炭材の使用量を削減するためには、CO
2 ＋Ｃ→２COの吸熱反応を抑制することが重要である。
そこで、発明者らは、上記のような吸熱反応を生じない
操業法について鋭意研究を重ねた結果、炭材の表面性状
を調整することおよび炉内発生ガスの流路を確保するこ
とが、所期した目的の達成に関し、極めて有効であるこ
との新規知見を得た。この発明は、上記の知見に立脚す
るものである。
操業法において、炭材の使用量を削減するためには、CO
2 ＋Ｃ→２COの吸熱反応を抑制することが重要である。
そこで、発明者らは、上記のような吸熱反応を生じない
操業法について鋭意研究を重ねた結果、炭材の表面性状
を調整することおよび炉内発生ガスの流路を確保するこ
とが、所期した目的の達成に関し、極めて有効であるこ
との新規知見を得た。この発明は、上記の知見に立脚す
るものである。
【００１１】すなわち、この発明は、炉下部に送風羽口
をそなえる竪型炉に、スクラップと炭材を連続的に装入
すると共に、該羽口から酸素含有ガスを供給し、該炭材
を熱源としてスクラップを溶解するに際し、該炭材とし
て、その表面を、高温のCO2 やH2O によって酸化されに
くく、一方該竪型炉の下部においては燃焼、蒸発、溶融
等により消失する物質で被覆したものを用いると共に、
装入原料のうち少なくともスクラップの装入を、該竪型
炉の炉頂部から炉下部まで間断なく連続して行うことを
特徴とする竪型スクラップ溶解炉の操業方法である。
をそなえる竪型炉に、スクラップと炭材を連続的に装入
すると共に、該羽口から酸素含有ガスを供給し、該炭材
を熱源としてスクラップを溶解するに際し、該炭材とし
て、その表面を、高温のCO2 やH2O によって酸化されに
くく、一方該竪型炉の下部においては燃焼、蒸発、溶融
等により消失する物質で被覆したものを用いると共に、
装入原料のうち少なくともスクラップの装入を、該竪型
炉の炉頂部から炉下部まで間断なく連続して行うことを
特徴とする竪型スクラップ溶解炉の操業方法である。
【００１２】この発明において、スクラップの装入に当
たっては、炉中心部または炉壁内周に沿って行うことが
好ましい。その他、スクラップの装入を、少なくとも一
部が炉壁に接する状態で行うことも有利である。
たっては、炉中心部または炉壁内周に沿って行うことが
好ましい。その他、スクラップの装入を、少なくとも一
部が炉壁に接する状態で行うことも有利である。
【００１３】また、この発明において、炭材の表面を被
覆する物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の酸化物、炭酸化物、水酸化物、硫化物のいずれか
１種以上あるいはこれらを含む鉱物が有利に適合する。
というは、かかる物質は、炉内で発生した高温のCO2 や
H2O によっては酸化されにくい反面、竪型炉の下部にお
いて高温雰囲気に曝された場合には、燃焼、蒸発、溶融
により容易に消失するからである。
覆する物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の酸化物、炭酸化物、水酸化物、硫化物のいずれか
１種以上あるいはこれらを含む鉱物が有利に適合する。
というは、かかる物質は、炉内で発生した高温のCO2 や
H2O によっては酸化されにくい反面、竪型炉の下部にお
いて高温雰囲気に曝された場合には、燃焼、蒸発、溶融
により容易に消失するからである。
【００１４】さらに、かかる物質を炭材の表面に被覆す
る方法としては、該物質の粉粒体を液状媒体を用いてス
ラリー化した後に炭材の表面に該スラリーを散布する
か、あるいは該スラリー中に炭材を浸漬させることが、
好適である。
る方法としては、該物質の粉粒体を液状媒体を用いてス
ラリー化した後に炭材の表面に該スラリーを散布する
か、あるいは該スラリー中に炭材を浸漬させることが、
好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】一般のキュポラに代表される竪型
スクラップ溶解炉の操業では、炉下部に設置された羽口
から送られる空気で炉内に装入された炭材（コークス
等）の燃焼反応Ｃ＋O2＝CO2 が起こり、大量の熱が発生
し、スクラップ等の鉄源を溶解する。しかし、この燃焼
反応（発熱反応）の際に発生したCO2 の一部は炉内を上
昇する間に、鉄源および炭材を予熱するだけでなく、炭
材とソリューションロス反応 CO2＋Ｃ＝２CO（吸熱反
応）を引き起こす。このような吸熱反応が生じる結果、
炉全体の熱効率としては、炉外に排出されるガス中のCO
分の潜熱と炉外に排出されるガスが持って出る顕熱が炉
外に捨てられることになり、その分、炭材の消費量が増
加する。
スクラップ溶解炉の操業では、炉下部に設置された羽口
から送られる空気で炉内に装入された炭材（コークス
等）の燃焼反応Ｃ＋O2＝CO2 が起こり、大量の熱が発生
し、スクラップ等の鉄源を溶解する。しかし、この燃焼
反応（発熱反応）の際に発生したCO2 の一部は炉内を上
昇する間に、鉄源および炭材を予熱するだけでなく、炭
材とソリューションロス反応 CO2＋Ｃ＝２CO（吸熱反
応）を引き起こす。このような吸熱反応が生じる結果、
炉全体の熱効率としては、炉外に排出されるガス中のCO
分の潜熱と炉外に排出されるガスが持って出る顕熱が炉
外に捨てられることになり、その分、炭材の消費量が増
加する。
【００１６】そこで、炭材の持つエネルギーを炉内で完
全に使い切るために、上述の吸熱反応を抑制する方法と
して、竪型炉内のスクラップと炭材の装入方法と炭材の
表面性状に着目して、実験を行った。その結果、竪型炉
横断面におけるスクラップと炭材の装入形態を、図２に
示すように、好ましくはスクラップと炭材が共に間断な
く連続する分布で炉内に装入することにより、燃焼反応
で発生した CO2ガスが優先的にスクラップ領域を流れる
ようになり、 CO2＋Ｃ＝２COの吸熱反応が効果的に回避
されることが判明したのである。すなわち、スクラップ
と炭材とは、嵩密度に大きな違いがあり、スクラップの
方が炭材に比べて通気性が格段に良好なため、炉内で発
生した CO2ガスは優先的にスクラップ領域を流れ、炭材
との接触の機会が大幅に減少する結果、 CO2＋Ｃ＝２CO
の吸熱反応が効果的に回避されるのである。
全に使い切るために、上述の吸熱反応を抑制する方法と
して、竪型炉内のスクラップと炭材の装入方法と炭材の
表面性状に着目して、実験を行った。その結果、竪型炉
横断面におけるスクラップと炭材の装入形態を、図２に
示すように、好ましくはスクラップと炭材が共に間断な
く連続する分布で炉内に装入することにより、燃焼反応
で発生した CO2ガスが優先的にスクラップ領域を流れる
ようになり、 CO2＋Ｃ＝２COの吸熱反応が効果的に回避
されることが判明したのである。すなわち、スクラップ
と炭材とは、嵩密度に大きな違いがあり、スクラップの
方が炭材に比べて通気性が格段に良好なため、炉内で発
生した CO2ガスは優先的にスクラップ領域を流れ、炭材
との接触の機会が大幅に減少する結果、 CO2＋Ｃ＝２CO
の吸熱反応が効果的に回避されるのである。
【００１７】しかも、かような条件下での原料の装入に
際し、コークス、石炭等の炭材の表面を、アルカリ金属
の炭酸化物であるNaCO3 等あるいはアルカリ土類金属の
酸化物であるCaO 等で被覆してやれば、炉中・上部での
CO2と炭材とのソリューションロス反応を低下させるこ
とができ、一方、炉下部の高温雰囲気下ではかかる被覆
は容易に消滅するので、炭材のエネルギーを炉内でほぼ
完全に使い切ることが可能となり、その結果エネルギー
効率の向上ひいてはコークス原単位の低減が達成される
のである。また、この発明では、炉外に排出されるガス
は大部分が CO2であるので、炉外に放出される潜熱は少
なく、また炉外に排出されるガスの持つ顕熱が低いので
炉頂排ガス温度を低くできる利点もある。
際し、コークス、石炭等の炭材の表面を、アルカリ金属
の炭酸化物であるNaCO3 等あるいはアルカリ土類金属の
酸化物であるCaO 等で被覆してやれば、炉中・上部での
CO2と炭材とのソリューションロス反応を低下させるこ
とができ、一方、炉下部の高温雰囲気下ではかかる被覆
は容易に消滅するので、炭材のエネルギーを炉内でほぼ
完全に使い切ることが可能となり、その結果エネルギー
効率の向上ひいてはコークス原単位の低減が達成される
のである。また、この発明では、炉外に排出されるガス
は大部分が CO2であるので、炉外に放出される潜熱は少
なく、また炉外に排出されるガスの持つ顕熱が低いので
炉頂排ガス温度を低くできる利点もある。
【００１８】この発明で用いる表面被覆剤としては、石
炭石（CaCO3 が主成分）、生石炭（CaO)、消石炭（Ca(O
H)2 ) 、石膏（CaSO4)、ドロマイト（MgCO3, CaCO3) 、
焼成ドロマイト（MgO, CaO) 、ソーダ灰（Na2CO3) 、炭
酸バリウム、硫酸バリウム等がとりわけ有利に適合す
る。ただし、これらの選択条件として、炉壁を構成する
耐火物や鋼製構造物（原材料装入部の金物等）を溶損、
腐食しないことが挙げられる。また、通常のキュポラ操
業では造滓補助材として石炭石を添加するので、この発
明でも、かような造滓補助材と同様な働きをもつ材料を
使用することが望ましい。さらに、被覆方法としては、
単純に粉状の表面被覆材を炭材に「まぶす」ことでもよ
いが、被覆の効果を考えると粉状材料を水、油、有機溶
剤等の液状媒体によりスラリーとし、これを散布して塗
布するか、スラリー状の浴の中に浸漬するかのいずれか
の方法で塗布することが望ましい。
炭石（CaCO3 が主成分）、生石炭（CaO)、消石炭（Ca(O
H)2 ) 、石膏（CaSO4)、ドロマイト（MgCO3, CaCO3) 、
焼成ドロマイト（MgO, CaO) 、ソーダ灰（Na2CO3) 、炭
酸バリウム、硫酸バリウム等がとりわけ有利に適合す
る。ただし、これらの選択条件として、炉壁を構成する
耐火物や鋼製構造物（原材料装入部の金物等）を溶損、
腐食しないことが挙げられる。また、通常のキュポラ操
業では造滓補助材として石炭石を添加するので、この発
明でも、かような造滓補助材と同様な働きをもつ材料を
使用することが望ましい。さらに、被覆方法としては、
単純に粉状の表面被覆材を炭材に「まぶす」ことでもよ
いが、被覆の効果を考えると粉状材料を水、油、有機溶
剤等の液状媒体によりスラリーとし、これを散布して塗
布するか、スラリー状の浴の中に浸漬するかのいずれか
の方法で塗布することが望ましい。
【００１９】
【実施例】実験は、図１に示すような、竪型スクラップ
溶解炉を用いて行った。図中、番号１は溶解炉シャフト
部、２は鉄源としてのスクラップ、３は炭材としてのコ
ークス、４は１次羽口、５は溶融鉄の取り出し口、６は
炭材の装入口、７は鉄源の装入口、８は排ガス、そして
９は溶銑、10は取鍋である。同図に示したところにおい
て、装入原料であるスクラップ２を鉄源の装入口７か
ら、また炭材３として表面を被覆したコークスを生石炭
と共に炭材の装入口６の頂部から、それぞれ溶解炉シャ
フト部１内に連続的に装入すると共に、溶解炉シャフト
部１下部に設置した羽口４から空気を送風することによ
り、溶銑９を取鍋10に得ることができる。
溶解炉を用いて行った。図中、番号１は溶解炉シャフト
部、２は鉄源としてのスクラップ、３は炭材としてのコ
ークス、４は１次羽口、５は溶融鉄の取り出し口、６は
炭材の装入口、７は鉄源の装入口、８は排ガス、そして
９は溶銑、10は取鍋である。同図に示したところにおい
て、装入原料であるスクラップ２を鉄源の装入口７か
ら、また炭材３として表面を被覆したコークスを生石炭
と共に炭材の装入口６の頂部から、それぞれ溶解炉シャ
フト部１内に連続的に装入すると共に、溶解炉シャフト
部１下部に設置した羽口４から空気を送風することによ
り、溶銑９を取鍋10に得ることができる。
【００２０】実施例１ 竪型炉として３t/h の能力を有するキュポラを用いて、
100ｔのスクラップを溶解した。この実施例において使
用したスクラップは、サイズが25〜150 mmのシュレッダ
ースクラップであり、炭材としてはサイズが30〜75mmの
高炉用コークスの表面に、水100gに対し生石灰粉を250g
の割合で混合して作製したスラリーを塗布したものを使
用した。この塗布した生石灰を含めた全体の装入生石灰
量は従来と同量の120 kg／h で行った。なお、溶解炉シ
ャフト部１の内径は 600 mm である。操業条件として
は、キュポラへのスクラップとコークスの装入を、図２
(a) に示すように、キュポラ横断面において、炉中心に
コークス、炉壁周辺にスクラップが分布するように装入
し、得られる溶銑温度が1540±10℃、溶銑中炭素濃度が
3.5±0.5 ％となるように、炉頂からのコークス装入量
を調整した。一方、送風量は、羽口４から 1800Nm3／h
の割合で供給した。上記の条件下操業を行った結果、コ
ークス原単位は100 kg/tであった。なお、通常の方法で
操業を行った場合におけるコークス原単位は、後述する
ように約140 kg/t程度である。
100ｔのスクラップを溶解した。この実施例において使
用したスクラップは、サイズが25〜150 mmのシュレッダ
ースクラップであり、炭材としてはサイズが30〜75mmの
高炉用コークスの表面に、水100gに対し生石灰粉を250g
の割合で混合して作製したスラリーを塗布したものを使
用した。この塗布した生石灰を含めた全体の装入生石灰
量は従来と同量の120 kg／h で行った。なお、溶解炉シ
ャフト部１の内径は 600 mm である。操業条件として
は、キュポラへのスクラップとコークスの装入を、図２
(a) に示すように、キュポラ横断面において、炉中心に
コークス、炉壁周辺にスクラップが分布するように装入
し、得られる溶銑温度が1540±10℃、溶銑中炭素濃度が
3.5±0.5 ％となるように、炉頂からのコークス装入量
を調整した。一方、送風量は、羽口４から 1800Nm3／h
の割合で供給した。上記の条件下操業を行った結果、コ
ークス原単位は100 kg/tであった。なお、通常の方法で
操業を行った場合におけるコークス原単位は、後述する
ように約140 kg/t程度である。
【００２１】実施例２ さらに、実施例２として、上記の実施例１と同様のやり
方で操業を行うが、原料の装入を図２(b), (c), (d) に
示すような分布に変化させた場合について、実験を行っ
た。この場合のコークス原単位はそれぞれ、 (b)：105
kg/t、 (c)：103 kg/t、(d) ：102 kg/tであり、やはり
従来法に比べるとコークス原単位は格段に低減してい
た。
方で操業を行うが、原料の装入を図２(b), (c), (d) に
示すような分布に変化させた場合について、実験を行っ
た。この場合のコークス原単位はそれぞれ、 (b)：105
kg/t、 (c)：103 kg/t、(d) ：102 kg/tであり、やはり
従来法に比べるとコークス原単位は格段に低減してい
た。
【００２２】比較例１ 従来のキュポラ操業に従い、炭材の装入管を用いず、鉄
源の装入管からスクラップとコークスを各々層状となる
ようにして炉内に投入し、 100ｔのスクラップを溶解し
た。使用したスクラップ、炭材のサイズ、種類は実施例
１で使用した物を使用し、装入生石灰量120 kg／h の条
件下で、得られる熔銑温度が1540±10℃、熔銑中炭素濃
度が 3.5±0.5 ％となるように炉頂からのコークス装入
量を調整した。送風量も1800 Nm3／h の割合で供給し
た。かような操業法におけるコークス原単位は 140 kg/
t であった。
源の装入管からスクラップとコークスを各々層状となる
ようにして炉内に投入し、 100ｔのスクラップを溶解し
た。使用したスクラップ、炭材のサイズ、種類は実施例
１で使用した物を使用し、装入生石灰量120 kg／h の条
件下で、得られる熔銑温度が1540±10℃、熔銑中炭素濃
度が 3.5±0.5 ％となるように炉頂からのコークス装入
量を調整した。送風量も1800 Nm3／h の割合で供給し
た。かような操業法におけるコークス原単位は 140 kg/
t であった。
【００２３】比較例２ 比較例１において、装入コークスの表面に、水 100ｇに
対して生石灰粉を250ｇの割合で混合して作製したスラ
リーを塗布したコークスを使用した結果、コークス原単
位は 126 kg/t となった。
対して生石灰粉を250ｇの割合で混合して作製したスラ
リーを塗布したコークスを使用した結果、コークス原単
位は 126 kg/t となった。
【００２４】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、竪型炉を
用いたスクラップの溶解操業において、ソリューション
ロスを効果的に削減することができるので、エネルギー
効率の大幅な向上ひいてはコークス原単位の格段の低減
が実現できる。
用いたスクラップの溶解操業において、ソリューション
ロスを効果的に削減することができるので、エネルギー
効率の大幅な向上ひいてはコークス原単位の格段の低減
が実現できる。
【図１】この発明の実施に使用して好適な竪型スクラッ
プ溶解炉の縦断面図である。
プ溶解炉の縦断面図である。
【図２】装入された鉄源と炭材の竪型炉の半径方向の分
布状況を示した図である。
布状況を示した図である。
【図３】従来の鉄源溶解用高炉の縦断面図および平面図
である。
である。
１ 溶解炉シャフト部 ２ スクラップ ３ 炭材 ４ １次羽口 ５ 溶融鉄の取り出し口 ６ 炭材の装入口 ７ 鉄源の装入口 ８ 排ガス ９ 溶銑 10 取鍋 101 溶解炉シャフト部 102 スクラップ 103 炭材 104 １次羽口 105 溶融鉄の取り出し口 106 炭材の装入口 107 鉄源の装入口 109 竪型シャフト部 110 ２次羽口 111 ３次羽口
Claims (3)
- 【請求項１】 炉下部に送風羽口をそなえる竪型炉に、
スクラップと炭材を連続的に装入すると共に、該羽口か
ら酸素含有ガスを供給し、該炭材を熱源としてスクラッ
プを溶解するに際し、 該炭材として、その表面を、高温の CO2やH2O によって
酸化されにくく、一方該竪型炉の下部においては燃焼、
蒸発、溶融等により消失する物質で被覆したものを用い
ると共に、装入原料のうち少なくともスクラップの装入
を、該竪型炉の炉頂部から炉下部まで間断なく連続して
行うことを特徴とする竪型スクラップ溶解炉の操業方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、スクラップの装入
を、炉中心部または炉壁内周に沿って行うことを特徴と
する竪型スクラップ溶解炉の操業方法。 - 【請求項３】 請求項１において、スクラップの装入
を、少なくとも一部が炉壁に接する状態で行うことを特
徴とする竪型スクラップ溶解炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6591596A JPH09256019A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 竪型スクラップ溶解炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6591596A JPH09256019A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 竪型スクラップ溶解炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256019A true JPH09256019A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13300755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6591596A Pending JPH09256019A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 竪型スクラップ溶解炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111518986A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 沈阳东大山汇环境科技有限公司 | 一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP6591596A patent/JPH09256019A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111518986A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 沈阳东大山汇环境科技有限公司 | 一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法 |
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