JPH10318675A - Steel making electric furnace - Google Patents
Steel making electric furnaceInfo
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- JPH10318675A JPH10318675A JP9129162A JP12916297A JPH10318675A JP H10318675 A JPH10318675 A JP H10318675A JP 9129162 A JP9129162 A JP 9129162A JP 12916297 A JP12916297 A JP 12916297A JP H10318675 A JPH10318675 A JP H10318675A
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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
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスの保有する
熱エネルギーを回収してスクラップ等の固体鉄源を予熱
して効率よく溶解、精錬する予熱器を備えた製鋼用電気
炉に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric furnace for steelmaking provided with a preheater for recovering thermal energy possessed by exhaust gas and preheating a solid iron source such as scrap for melting and refining efficiently. .
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に製鋼用電気炉は、固体鉄源として
鉄スクラップ(いわゆる市中鉄屑)を主原料としてき
た。製鋼用電気炉では、電気アークを熱源として鉄スク
ラップ(以下、スクラップという)を溶解精錬するた
め、コスト中に占める電力費の割合が高くなる。このた
め製鋼用電気炉へ装入するスクラップを、炉から排出し
た排ガスの熱を利用して事前に予熱し、これによって製
鋼用電気炉の電力費を節減すると共に炉操業効率を高め
るシステムが種々提案されている。2. Description of the Related Art In general, an electric furnace for steelmaking has used iron scrap (so-called commercial iron waste) as a main raw material as a solid iron source. In a steelmaking electric furnace, an electric arc is used as a heat source for melting and refining iron scrap (hereinafter, referred to as scrap), so that the ratio of electric power cost to cost is high. For this reason, there are various systems that preheat the scrap charged into the steelmaking electric furnace by using the heat of the exhaust gas discharged from the furnace, thereby reducing the electricity cost of the steelmaking electric furnace and improving the furnace operation efficiency. Proposed.
【0003】スクラップの予熱器を備えた製鋼用電気炉
として例えば、特公平6-51883 号公報には、複数の台車
上に搭載された電気炉が第1、第2、第3、第4ステー
ションに順次位置して、待機を第1ステーション、スク
ラップ予熱を第2ステーション、加熱を第3ステーショ
ン、溶解・精錬を第4ステーションとして同時に作業を
行う複数炉体方式の電気炉が開示されている。As an electric furnace for steelmaking provided with a preheater for scrap, for example, Japanese Patent Publication No. 6-51883 discloses an electric furnace mounted on a plurality of trolleys at first, second, third and fourth stations. And an electric furnace of a multiple furnace type which simultaneously operates as a first station for standby, a second station for preheating scrap, a third station for heating, and a fourth station for melting and refining.
【0004】また、特公昭63-1366 号公報、特公平6-31
686 号公報および特開昭62-156218号公報には、炉から
排出した排ガスの熱を利用するスクラップ予熱と溶解を
2基の炉で交互に繰り返し行う2炉体活用方式の電気炉
が、さらに特開平8-21691 号公報には、電気炉からの排
ガスをキルン型予熱器に導入してスクラップを予熱し、
続いてキルン型予熱器からの排ガスをシャフト型予熱器
に導いてスクラップを予熱するキルン型・シャフト型予
熱器併設方式の電気炉が開示されている。Further, Japanese Patent Publication No. 63-1366, Japanese Patent Publication No. 6-31
Japanese Patent Publication No. 686 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-156218 disclose an electric furnace utilizing a two-furnace body, in which scrap preheating and melting using the heat of exhaust gas discharged from the furnace are alternately repeated in two furnaces. JP-A-8-21691 discloses that exhaust gas from an electric furnace is introduced into a kiln type preheater to preheat scrap,
Subsequently, an electric furnace with a kiln-type / shaft-type preheater is disclosed, in which exhaust gas from a kiln-type preheater is guided to a shaft-type preheater to preheat scrap.
【0005】一方、最近の電気炉用鉄源は、溶銑・スク
ラップ併用による電気炉エネルギーコストの削減や、電
気炉で製造する鋼種の多品種化、高級化に伴う市中鉄屑
に含有するPb、Cu等のトラップエレメントの希釈材とし
てバージン鉄、還元鉄の併用等により多様化してきてお
り、製鋼用電気炉の溶解機能のさらなる増強が要求され
ている。このような溶解機能の増強は、前記公報に開示
されたようなスクラップ予熱を主体とした従来の溶解機
能の改善だけでは不十分であり、製鋼用電気炉に大容量
の送酸脱炭を適用し溶解機能を増強することが要求され
ている。On the other hand, a recent iron source for an electric furnace is to reduce the energy cost of the electric furnace by using both hot metal and scrap, and to increase the variety of steel types produced in the electric furnace and to increase the content of Pb contained in the steel scrap in the market due to the upgrading of steel grades. The use of virgin iron and reduced iron as diluents for trap elements such as Cu, Cu and the like has been diversified, and further enhancement of the melting function of electric furnaces for steelmaking is required. Such enhancement of the melting function is not sufficient simply by improving the conventional melting function mainly based on scrap preheating as disclosed in the above-mentioned publication, and large-capacity acid decarburization is applied to a steelmaking electric furnace. It is required to enhance the dissolution function.
【0006】つまり、前述の溶銑、バージン鉄、還元鉄
等の鉄源は、炭素〔C〕を1〜4%含有しており、鉄ス
クラップに比較して〔C〕が高いので溶解精錬中に送酸
脱炭を行う必要がある。製鋼用電気炉に送酸機能を持た
せるためには、炉裏の排滓孔より送酸水冷ランスを挿入
して炉内に送酸する手段や、特開昭60-174813 号公報に
示すように炉体に設けた溶解促進用の助燃バーナから酸
素+コークス粉を炉内に噴出して燃焼させる手段等が従
来から知られている。That is, the above-mentioned iron sources such as hot metal, virgin iron, and reduced iron contain 1 to 4% of carbon [C] and have a higher [C] than that of iron scrap. It is necessary to carry out acid decarburization. In order to provide the steelmaking electric furnace with an acid-supplying function, a means for inserting an acid-supplying water-cooling lance through a discharge hole in the back of the furnace to feed the acid into the furnace, or as disclosed in JP-A-60-174813. Means for injecting oxygen and coke powder into a furnace from an auxiliary burner for promoting melting provided in a furnace body and burning the same are conventionally known.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前述のように溶銑、固
体のバージン鉄、還元鉄は、1〜4%の〔C〕が含有さ
れているため、これら鉄源の使用比率を、例えば50%と
すると製鋼用電気炉で溶解直後の〔C〕は1〜2%とな
る。精錬時間を延長せずに送酸脱炭を行うためには、ヒ
ートサイズにもよるが100 〜500Nm3/minの送酸量が必要
になる。しかしながら、従来の送酸水冷ランスは、数10
Nm3/min の送酸量が電気炉の操業安定を維持できる上限
であり、送酸容量が不足し、精錬時間の延長が不可避で
ある。また、炉体配置についても、前記各公報に開示さ
れているのはいずれもスクラップ予熱に重点を置いてお
り、高速送酸による精錬時間の短縮については何ら考慮
されていないので、溶解機能のさらなる強化は期待でき
ない。As described above, since hot metal, solid virgin iron and reduced iron contain 1-4% of [C], the use ratio of these iron sources is reduced to, for example, 50%. Then, [C] immediately after melting in the steelmaking electric furnace is 1 to 2%. In order to carry out acid decarburization without extending the refining time, an acid supply amount of 100 to 500 Nm 3 / min is required depending on the heat size. However, conventional acid-water cooling lances are tens of tens.
The acid supply rate of Nm 3 / min is the upper limit that can maintain the stable operation of the electric furnace, and the acid supply capacity is insufficient, so it is inevitable to extend the refining time. Regarding the furnace body arrangement, all of those disclosed in each of the above publications focus on scrap preheating, and no consideration is given to shortening of the refining time by high-speed acid supply. We can't expect any reinforcement.
【0008】〔C〕含有量が高い固体鉄源を溶解して精
錬を行う際に重要なことは、溶解時間および電力原単位
をできるだけ少なくすることである。このような要請に
応えるために、スクラップの予熱による溶解促進および
溶鋼の昇熱には、電気エネルギーに加えて、酸化反応に
よる熱を利用することである。本発明は、酸化反応によ
る熱を利用することにより、従来技術の問題点を解消
し、炭素含有量の高い溶銑、バージン鉄、還元鉄を多く
使用する場合にも溶解時間を延長することなく、かつ電
力費を節減することが可能な予熱機を備えた製鋼用電気
炉を提供することを目的とするものである。[C] When refining by dissolving a solid iron source having a high content, it is important to minimize the melting time and the unit power consumption as much as possible. In order to meet such demands, in addition to electric energy, heat from an oxidation reaction is used to promote melting of scrap by preheating and raise the temperature of molten steel. The present invention solves the problems of the prior art by utilizing the heat of the oxidation reaction, without increasing the melting time even when a large amount of hot metal having a high carbon content, virgin iron, and reduced iron are used. Another object of the present invention is to provide an electric furnace for steelmaking provided with a preheater capable of reducing electric power costs.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1記載の本発明は、回転軸を中心に旋回可能な
ターンテーブルと、該ターンテーブル上に軸中心対称に
配置され、上方を開放して炉体下部を構成する一対の炉
体殻と、該炉体殻の旋回軌跡上に静止配置され、一方に
は送酸ランスを他方には電孤アーク電極を配設して、前
記炉体殻と一体となって溶解・精錬を行う炉体を構成し
得る一対の炉腹シェルと、該炉腹シェルから溶解・精錬
に伴う高温排ガスを導出する排ガスダクトと、前記旋回
軌跡上の前記炉腹シェル間の少なくとも一方に配置さ
れ、前記排ガスダクトからの高温排ガスにより前記炉体
殻に投入する固体鉄源を予熱する予熱器とからなる製鋼
用電気炉である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a turntable rotatable about a rotating shaft, and a turntable arranged on the turntable so as to be axially symmetrical, A pair of furnace shells that constitute a furnace body lower part by opening the furnace body, are arranged stationary on the swirl locus of the furnace body shell, one is provided with an acid lance, and the other is provided with an arc arc electrode, A pair of furnace shells which can constitute a furnace body for melting and refining integrally with the furnace body shell, an exhaust gas duct for leading high-temperature exhaust gas accompanying melting and refining from the furnace body shells, And a preheater disposed on at least one between the furnace belly shells and preheating a solid iron source to be charged into the furnace shell with high-temperature exhaust gas from the exhaust gas duct.
【0010】請求項2記載の本発明は、前記予熱器が、
前記旋回軌跡上の前記炉腹シェル間に一対として配置さ
れ、その一方が送酸ランスを有する炉腹シェルからの高
温排ガスを導入するものであり、他方が電孤アーク電極
を有する炉腹シェルからの高温排ガスを導入するもので
あることを特徴とする請求項1記載の製鋼用電気炉であ
る。According to a second aspect of the present invention, the preheater includes:
A pair is disposed between the furnace shells on the swirl locus, one of which is for introducing high-temperature exhaust gas from the furnace shell having an acid supply lance, and the other is a furnace shell having an arc electrode. 2. The steelmaking electric furnace according to claim 1, wherein said high-temperature exhaust gas is introduced.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1および図2に示すよう
に、ターンテーブル3は支持フレーム(図示せず)に設
けたスラスト軸受1を介して支持されており、回転軸2
を中心として水平方向に旋回可能である。このターンテ
ーブル3上に、交流型製鋼用電気炉の下部を構成する上
方が開放した2基の炉体殼4、5が、回転軸2を中心に
対称に配置されている。ターンテーブル3は、回転軸2
に接続された旋回駆動装置(図示せず)により旋回自在
になってる。各炉体殼4、5は内面が耐火物でライニン
グされており、それぞれ出鋼樋12を備えている。また各
炉体殼4、5は傾動用シリンダ13を備えており、ターン
テーブル3上の傾動用シリンダ13を伸縮作動することに
より反対側に設けた軸受14を支点として傾動することが
可能である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the turntable 3 is supported via a thrust bearing 1 provided on a support frame (not shown),
Can be turned horizontally around the center. On the turntable 3, two furnace shells 4, 5, which constitute the lower part of the electric furnace for AC type steelmaking and are open at the top, are arranged symmetrically about the rotation axis 2. The turntable 3 is a rotating shaft 2
The motor can be turned freely by a turning drive device (not shown) connected to the motor. Each of the furnace shells 4 and 5 is lined with a refractory on the inner surface, and has a tapping gutter 12. Each of the furnace shells 4 and 5 is provided with a tilting cylinder 13, and the tilting cylinder 13 on the turntable 3 can be tilted about a bearing 14 provided on the opposite side by extending and contracting the tilting cylinder 13. .
【0012】ターンテーブル3上に配置した2基の炉体
殼4、5が、それぞれ所定の溶解処理位置II、IVに停止
している状態にあるときに、図面では、一方側の炉体殼
4の上方を大容量の送酸水冷ランス6を上部に備えた静
止配置の炉腹シェル7で覆うと共に、他方側の炉体殼5
の上方を交流電流を印加する3本の黒鉛電極11を上部に
備えた静止配置の炉腹シェル8で覆っている場合を示し
ている。ここで炉腹シェル7は高速送酸時に問題となる
スプラッシュ、スピッティングに対し十分な高さを有し
ている。また、静止配置した炉腹シェル7、8の下方に
それぞれ存在する炉体殼4、5が旋回する旋回軌跡上の
一方側の中間位置上方に、小塊の固体鉄源を予熱する予
熱器9を、他方側の中間位置上方に、大塊の固体鉄源を
予熱する予熱器10をそれぞれ配置してある。予熱器9、
10の下端部には板状のカットゲート19が設けてあり、カ
ットゲート19を水平にスライドすることにより下端部が
開閉される。In the drawing, when the two furnace shells 4 and 5 arranged on the turntable 3 are stopped at predetermined melting processing positions II and IV, respectively, one furnace shell is shown in the drawing. 4 is covered with a stationary furnace belly shell 7 having a large capacity acid water cooling lance 6 at the top, and a furnace shell 5 on the other side.
3 shows a case where three graphite electrodes 11 for applying an alternating current are covered by a stationary belly shell 8 having a stationary arrangement provided at the top. Here, the furnace belly shell 7 has a sufficient height for splashing and spitting, which are problems during high-speed acid feeding. Further, a preheater 9 for preheating a small solid iron source is provided above an intermediate position on one side on a swirl locus where the furnace shells 4 and 5 existing below the stationary belly shells 7 and 8 respectively turn. And a preheater 10 for preheating a large solid iron source is disposed above the intermediate position on the other side. Preheater 9,
A plate-shaped cut gate 19 is provided at the lower end of the 10, and the lower end is opened and closed by sliding the cut gate 19 horizontally.
【0013】一方側の炉腹シェル7の上部は、送酸水冷
ランス6が貫通する排ガスフード15で覆われており、排
ガスフード15から取り出した排ガスダクト16A および炉
腹シェル8の上部から取り出した排ガスダクト16B はダ
クト中継部17で連結されている。また、ダクト中継部17
から分岐した排ガスダクト16C 、16D のうち、一方側の
排ガスダクト16C は予熱器9に接続され、他方側の排ガ
スダクト16D は予熱器10に接続されている。そしてダク
ト中継部17には切替弁18が設置してあり、切替弁18を操
作することにより排ガスの流路を切替えが可能である。The upper part of the furnace shell 7 on one side is covered with an exhaust gas hood 15 through which the acid-water cooling lance 6 penetrates, and is removed from the exhaust gas duct 16A taken out from the exhaust gas hood 15 and the upper part of the furnace shell 8. The exhaust gas duct 16B is connected by a duct relay section 17. In addition, duct relay section 17
One of the exhaust gas ducts 16C and 16D branched from the exhaust gas duct 16C is connected to the preheater 9 and the other exhaust gas duct 16D is connected to the preheater 10. Further, a switching valve 18 is provided in the duct relay section 17, and by operating the switching valve 18, the flow path of the exhaust gas can be switched.
【0014】次に本発明の作用について説明する。図1
および図2に示すように、ターンテーブル3上に配置し
た炉体殼4、5がそれぞれ所定の精錬位置に停止してい
る状態で、4箇所の処理位置が形成される。すなわち、
予熱器9による小塊固体鉄源の予熱・投入位置I、炉体
殼4と炉腹シェル7により形成される送酸による小塊固
体鉄源の溶解処理位置II、予熱器10による大塊固体鉄源
の予熱・投入位置III、炉体殼5と炉腹シェル8により
形成されるアークによる大塊の固体鉄源の溶解処理位置
IVの4箇所であり、これら4箇所での各処理時間は例え
ば約30分とほぼ同じ処理時間にできるので、ターンテー
ブル3上で同期して処理することが可能である。もちろ
ん、種々の操業条件の変化により4箇所での各処理時間
には差異が生じる場合があるので、各箇所で必要な時間
のうち最長処理時間を律速にして処理時間を調整するこ
とになる。この場合、固体鉄源の予熱よりも送酸による
溶解・精錬およびアークによる溶解・精錬を重視して処
理時間が調整される。Next, the operation of the present invention will be described. FIG.
As shown in FIG. 2 and FIG. 2, four processing positions are formed in a state where the furnace shells 4, 5 arranged on the turntable 3 are stopped at predetermined refining positions. That is,
Preheating / injection position I of small solid iron source by preheater 9, Dissolution processing position of small solid iron source by acid supply formed by furnace shell 4 and furnace bottom shell II, Large solid by preheater 10 Preheating and charging position III of iron source, melting position of large solid iron source by arc formed by furnace shell 5 and furnace shell 8
There are four locations IV, and the processing time at each of these four locations can be approximately the same, for example, about 30 minutes. Therefore, it is possible to perform processing synchronously on the turntable 3. Of course, there may be a difference between the processing times at the four locations due to changes in various operating conditions. Therefore, the processing time is adjusted by controlling the longest processing time among the time required at each location. In this case, the treatment time is adjusted with emphasis on melting / refining by acid supply and melting / refining by arc rather than preheating of the solid iron source.
【0015】ここでは、ダクト中継部17に設置した切替
弁18が、排ガスダクト16A と16C ならびに排ガスダクト
16B と16D とを連通させる位置に調節してある。切替弁
18を90°切替えることにより、排ガスダクト16A と16D
ならびに排ガスダクト16B と16C とを連通させるように
することができる。ターンテーブル3を旋回して、炉体
殼4、5をそれぞれ予熱器9、10の真下に移動させた状
態とする。予熱・投入位置Iで予熱器9のカットゲート
19を開いて内部で高温に予熱されたシュレダスクラッ
プ、ダライ粉、市販の鉄屑等の他に〔C〕濃度の高い還
元鉄(例えば、全鉄源の50重量%が還元鉄の割合)を包
含する小塊固体鉄源(重量が1.0t以下)を炉底にホット
ヒールが存在する炉体殼4内に装入する。同時に、予熱
・投入位置III で予熱機10のカットゲート19を開いて高
温に予熱されたスラブやブルームの切断スクラップ、造
塊底塊等の大塊固体鉄源(重量が2.0t以上)を、予め溶
解処理位置IIで送酸による前半工程の処理により形成さ
れた溶鋼20が存在する炉体殼5内に装入する。Here, the switching valve 18 installed in the duct relay section 17 is provided with the exhaust gas ducts 16A and 16C and the exhaust gas duct 16A and 16C.
The position is adjusted to allow communication between 16B and 16D. Switching valve
By switching 18 to 90 °, exhaust gas ducts 16A and 16D
In addition, the exhaust gas ducts 16B and 16C can communicate with each other. The turntable 3 is turned so that the furnace shells 4 and 5 are moved directly below the preheaters 9 and 10, respectively. Cut gate of preheater 9 at preheating / input position I
Opening 19, reduced iron with high [C] concentration (for example, 50% by weight of the total iron source is reduced iron) in addition to shredder scrap, Dalai powder, commercially available iron shavings, etc. Is charged into the furnace shell 4 having a hot heel at the bottom of the furnace. At the same time, the cutting gate 19 of the preheater 10 is opened at the preheating / injection position III to open a large solid iron source (having a weight of 2.0 t or more) such as a high-temperature preheated slab or bloom cutting scrap, an ingot bottom mass, or the like. The molten steel 20 formed in the first half of the process by the acid supply in advance in the melting position II is charged into the furnace shell 5 in which the molten steel 20 exists.
【0016】その後、ターンテーブル3を90°旋回して
炉体殼4を炉腹シェル7の真下である小塊固体鉄源の溶
解処理位置IIに、また炉体殼5を炉腹シェル8の真下で
ある大塊の固体鉄源の溶解処理位置IVに移動させる。な
お、炉腹シェル7、8またはターンテーブル3は、いず
れかを昇降装置により昇降するようにしておき、昇降装
置を駆動して炉体殼4と炉腹シェル7、炉体殼5と炉腹
シェル8のなす上下方向の隙間を解消するのが好まし
い。After that, the turntable 3 is turned by 90 ° to move the furnace shell 4 to the melting treatment position II of the small solid iron source immediately below the furnace shell 7 and the furnace shell 5 to the furnace shell 8. It is moved to the dissolution processing position IV of the massive solid iron source immediately below. Either the furnace shells 7, 8 or the turntable 3 is moved up and down by a lifting device, and the lifting device is driven to drive the furnace shell 4 and the furnace shell 7, the furnace shell 5 and the furnace shell. It is preferable to eliminate the vertical gap formed by the shell 8.
【0017】炉体殼4内に装入された小塊固体原料は、
炉腹シェル7の上部を覆う排ガスフード15を貫通して垂
設された大容量の送酸水冷ランス6から酸素ガスが炉内
に向け100 〜 500Nm3/min の範囲で吹き付けられ、還元
鉄を包含する小塊固体鉄源の炭素〔C〕を酸化させるこ
とによる前半工程の送酸による脱炭反応熱で溶解を促進
する。このとき、溶解熱源はホットヒール(炉底に残留
させた溶鋼)上に添加した石炭、コークス粉等を利用す
るか、予め、予熱・投入位置III と溶解処理位置IVのプ
ロセスで固体鉄源の溶解により十分量の母溶鋼を作った
上で予熱終了後の還元鉄を装入するのが好ましい。The small solid raw material charged in the furnace shell 4 is
Oxygen gas is blown into the furnace at a rate of 100 to 500 Nm 3 / min from a large capacity acid water cooling lance 6 penetrating through the exhaust gas hood 15 covering the upper part of the furnace belly shell 7 to reduce the reduced iron. The dissolution is promoted by the heat of the decarburization reaction by the acid supply in the first half step by oxidizing the carbon [C] of the included small solid iron source. At this time, the melting heat source uses coal, coke powder, etc. added on a hot heel (molten steel remaining at the furnace bottom) or uses a solid iron source in advance in the process of preheating / injection position III and melting treatment position IV. It is preferable to prepare a sufficient amount of molten steel by melting and then charge reduced iron after preheating.
【0018】一方、炉体殼5内に溶鋼20が存在する状態
で装入された大塊固体鉄源21は、炉腹シェル8の上部を
貫通して垂設された3本の黒鉛電極11からの後半工程の
アークによる昇温と溶解を促進すると共に、溶鋼20の脱
炭を促進する。約30分の処理により炉体殼5内での溶鋼
20の脱炭精錬が進行し、所定の溶鋼温度および炭素濃度
が得られたら炉体殼4での送酸による溶解・脱炭処理お
よび炉体殼5でのアークによる溶解・脱炭処理による溶
鋼20の精錬を同時に終了する。On the other hand, the massive solid iron source 21 charged with the molten steel 20 in the furnace shell 5 is provided with three graphite electrodes 11 vertically penetrating through the upper part of the furnace belly shell 8. In addition to promoting the temperature rise and melting by the arc in the latter half of the process, the decarburization of molten steel 20 is promoted. Molten steel in furnace shell 5 by processing for about 30 minutes
After the decarburization refining of 20 and the predetermined molten steel temperature and carbon concentration are obtained, the melting and decarburizing treatment by acid supply in the furnace shell 4 and the melting and decarburizing treatment by arc in the furnace shell 5 End 20 refining at the same time.
【0019】このような溶解・精錬工程で発生する排ガ
スのうち、炉体殼4内での送酸による還元鉄を包含する
小塊固体鉄源の溶解・脱炭処理時に発生した高温の排ガ
スは、炉腹シェル7の上部に設けた排ガスフード15で回
収され、排ガスダクト16A 、16C を経由して予熱器9内
に導かれ、内部に装入されている小塊固体鉄源との熱交
換により、これを予熱する。一方、炉体殼5内の大塊固
体鉄源の溶解および溶鋼20の脱炭処理時に発生した高温
の排ガスは、炉腹シェル8の上部に設けた排ガスダクト
16B 、16D を経由して予熱器10内に導かれ、内部に装入
されている大塊固体鉄源との熱交換により、これを予熱
することになる。各予熱器9、10内を通過して予熱に利
用された排ガスは、排出ダクト22を経由して排風機によ
り吸引され集塵装置に導かれ集塵される。Among the exhaust gas generated in the melting and refining process, the high-temperature exhaust gas generated during the dissolving and decarburizing treatment of a small solid iron source including reduced iron due to acid supply in the furnace shell 4 is Heat is recovered by the exhaust gas hood 15 provided at the upper part of the furnace belly shell 7 and guided into the preheater 9 via the exhaust gas ducts 16A and 16C to exchange heat with the small solid iron source charged therein. To preheat it. On the other hand, the high-temperature exhaust gas generated during the melting of the large solid iron source in the furnace shell 5 and the decarburization of the molten steel 20 is supplied to an exhaust gas duct provided at the upper part of the furnace shell 8.
It is led into the preheater 10 via 16B and 16D, and is preheated by heat exchange with the massive solid iron source charged therein. Exhaust gas that has passed through the preheaters 9 and 10 and is used for preheating is sucked by a blower via a discharge duct 22, guided to a dust collector, and collected.
【0020】炉体殼5からの出鋼が終了したら引き続
き、例えば、昇降装置により炉腹シェル7、8を上昇し
て炉体殼4、5から切り離した後、炉体殼5の側に配置
した傾動用シリンダ13を作動して軸受14を支点として炉
体殼5を傾動し、炉内の溶鋼20を出鋼樋12を介して出鋼
する。この時、炉体殼5の炉底にホットヒール用の溶鋼
を残留させる。When the tapping from the furnace shell 5 is completed, the furnace belly shells 7 and 8 are lifted up and separated from the furnace shells 4 and 5 by, for example, a lifting device, and then placed on the furnace shell 5 side. By operating the tilting cylinder 13 thus tilted, the furnace shell 5 is tilted with the bearing 14 as a fulcrum, and molten steel 20 in the furnace is tapped through the tapping gutter 12. At this time, molten steel for hot heel is left at the bottom of the furnace shell 5.
【0021】その後、ターンテーブル3を90°旋回して
前半工程を終えた炉体殼4を予熱器10の直下に、また炉
底にホットヒールが存在する炉体殼5を予熱器9の直下
に位置させる。予熱器10内で予熱された大塊固体鉄源を
炉体殼4内に装入すると共に予熱機9内で予熱された小
塊固体鉄源を炉体殼5内に装入する。そしてターンテー
ブル3をさらに90°旋回して炉体殼4を炉腹シェル8の
直下に、炉体殼5を炉腹シェル7の直下に入れ換えた
後、前述と同様の手順により溶解・精錬を繰り返す。こ
の時、位置を入れ換えられた炉体殼4、5内で発生した
高温の排ガスは、前述の場合と同じルートによりそれぞ
れ予熱機9、10内に導かれる。After that, the turntable 3 is turned by 90 ° and the furnace shell 4 having completed the first half process is placed immediately below the preheater 10 and the furnace shell 5 having a hot heel at the furnace bottom is placed directly below the preheater 9. Position. The large solid iron source preheated in the preheater 10 is charged into the furnace shell 4, and the small solid iron source preheated in the preheater 9 is charged into the furnace shell 5. After turning the turntable 3 further by 90 °, the furnace shell 4 is replaced immediately below the furnace shell 8 and the furnace shell 5 is replaced immediately below the furnace shell 7, and melting and refining are performed in the same manner as described above. repeat. At this time, the high-temperature exhaust gas generated in the furnace shells 4 and 5 whose positions have been exchanged is guided into the preheaters 9 and 10 by the same route as in the case described above.
【0022】なお、前述実施の形態では小塊固体鉄源の
予熱・投入位置I、送酸による小塊固体鉄源の溶解処理
位置II、大塊固体鉄源の予熱・投入位置III 、アークに
よる大塊の固体鉄源の溶解処理位置IVの順序で処理する
ことにより所定温度および炭素濃度の溶鋼を精錬して最
終的に黒鉛電極11を備えた炉腹シェル8の直下に位置す
る炉体殼4または5から出鋼する場合について説明し
た。この順序を変更し、大塊固体鉄源の予熱・投入位置
III から処理を始め、アークによる大塊固体鉄源の溶解
処理位置IV、小塊固体鉄源の予熱・投入位置Iおよび送
酸による小塊固体鉄源の溶解処理位置IIの順序で処理す
ることにより予熱、溶解、精錬処理を行って所定温度お
よび炭素濃度の溶鋼を精錬して最終的に送酸水冷ランス
6を備えた炉腹シェル7の直下に位置する炉体殼4また
は5から出鋼するようにすることも可能である。In the above-described embodiment, the preheating and charging position I of the small solid iron source, the dissolving treatment position II of the small solid iron source by acid supply, the preheating and charging position III of the large solid iron source, The molten steel at a predetermined temperature and carbon concentration is refined by treating the massive solid iron source in the order of the melting treatment position IV, and finally the furnace shell located immediately below the furnace shell 8 provided with the graphite electrode 11 The case of tapping from 4 or 5 has been described. By changing this order, the preheating and charging position of the large solid iron source
Starting from III, the treatment should be performed in the order of melting position IV of large solid iron source by arc, preheating / injection position I of small solid iron source, and melting treatment position II of small solid iron source by acid supply. Preheating, melting and refining processing to refine molten steel at a predetermined temperature and carbon concentration, and finally tapping from a furnace shell 4 or 5 located immediately below a furnace belly shell 7 provided with an acid water cooling lance 6. It is also possible to do so.
【0023】この時には、まず炉体殼5内の大塊固体鉄
源の溶解および溶鋼20の脱炭処理時に発生した高温の排
ガスは、炉腹シェル8の上部に設けた排ガスダクト16B
、16D を経由して予熱器10内に導かれ、内部に装入さ
れている大塊固体鉄源との熱交換により、これを予熱す
る。また、炉体殼4内での小塊固体鉄源の溶解・脱炭処
理時に発生した高温の排ガスは、炉腹シェル7の上部に
設けた排ガスフード15で回収され、排ガスダクト16A 、
16C を経由して予熱器9内に導かれ、内部に装入されて
いる還元鉄を包含する小塊固体鉄源との熱交換により、
これを予熱することは前述の場合と基本的には同じであ
る。At this time, the high-temperature exhaust gas generated during the melting of the large solid iron source in the furnace shell 5 and the decarburization of the molten steel 20 is first discharged to the exhaust gas duct 16B provided at the upper part of the furnace belly shell 8.
, 16D and is introduced into the preheater 10 to preheat it by heat exchange with the massive solid iron source charged therein. The high-temperature exhaust gas generated during the melting and decarburizing treatment of the small solid iron source in the furnace shell 4 is collected by an exhaust gas hood 15 provided above the furnace shell 7, and the exhaust gas duct 16A,
It is led into the preheater 9 via 16C and exchanges heat with a small solid iron source containing reduced iron charged therein.
Preheating this is basically the same as in the previous case.
【0024】この場合、アークによる大塊固体鉄源の溶
解処理位置IVで炉体殼5内の大塊固体鉄源21は、炉腹シ
ェル8の上部を貫通して垂設された3本の黒鉛電極11か
らのアークによる前半工程の溶解・精錬が行われる。一
方、炉体殼5内に装入された還元鉄を包含する小塊固体
原料は、炉腹シェル7の上部に垂設された大容量の送酸
水冷ランス6から炉内に100 〜 500Nm3/min の酸素ガス
が吹き付けられ、転炉に準ずる強力な酸素吹錬を行っ
て、還元鉄を包含する小塊固体鉄源の炭素〔C〕を酸化
させ、脱炭反応熱によって後半工程の溶解および脱炭精
錬を促進することにより所定温度および炭素濃度の溶鋼
とし、最終的に送酸水冷ランス6を備えた炉腹シェル7
の直下に位置する炉体殼4または5から出鋼することに
なる。このとき、溶解熱源はホットヒール上に添加した
石炭、コークス粉等を利用することにより迅速な溶解・
精錬が達成される。In this case, the large solid iron source 21 in the furnace shell 5 at the melting treatment position IV of the large solid iron source by the arc penetrates the upper part of the furnace belly shell 8 and is vertically suspended from three pieces. The melting and refining in the first half of the process is performed by the arc from the graphite electrode 11. On the other hand, the lump solid raw material containing reduced iron charged in the furnace shell 5 is supplied to the furnace from a large-capacity acid-water cooling lance 6 vertically provided on the upper part of the furnace belly shell 7 to reach 100 to 500 Nm 3. / min oxygen gas is blown, and strong oxygen blowing similar to that of a converter is performed to oxidize the carbon [C] of the small solid iron source including reduced iron and dissolve in the latter half of the process by the heat of decarburization reaction. And decarburizing refining to form molten steel at a predetermined temperature and carbon concentration, and finally a furnace shell 7 provided with an acid-feed water-cooling lance 6
From the furnace shell 4 or 5 located immediately below the steel shell. At this time, the melting heat source uses the coal, coke powder, etc.
Refining is achieved.
【0025】ところで、小塊固体鉄源のみを使用する場
合には、大塊固体鉄源の予熱・投入位置III に設置する
予熱器10を設置せず、予熱・投入位置Iまたは予熱・投
入位置III のみに小塊固体鉄源を予熱する1基の予熱器
9を設置し、小塊固体鉄源を炉体殼4または5に装入す
るようにすることも可能である。この場合、溶解・精錬
中に炉腹シェル7、8内に発生した排ガスは、排ガスダ
クト16A 、16B からダクト中継部17に集合した後、排ガ
スダクト16C を介して予熱器9に導かれる。When only the small solid iron source is used, the preheater 10 installed at the preheating / charging position III of the large solid iron source is not installed, and the preheating / charging position I or the preheating / charging position I is not used. It is also possible to install a single preheater 9 for preheating the small solid iron source only in III and charge the small solid iron source into the furnace shell 4 or 5. In this case, the exhaust gas generated in the furnace belly shells 7 and 8 during the melting and refining is collected from the exhaust gas ducts 16A and 16B to the duct junction 17, and then guided to the preheater 9 through the exhaust gas duct 16C.
【0026】なお、前記実施の形態では、交流型の製鋼
用電気炉に本発明を適用した場合について説明したが、
本発明は騒音、フリッカが少なく電極原単位の大幅な向
上により注目を集めている上部に1本の黒鉛電極を備え
ると共に、炉底に複数の鉄製炉底電極を埋設した直流型
の製鋼用電気炉にも同様にして適用することができるの
は勿論である。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an AC type electric furnace for steelmaking has been described.
The present invention is a direct current type steelmaking electric machine having a single graphite electrode on an upper part, which has attracted attention due to a small noise and a low flicker and a great improvement in an electrode basic unit, and having a plurality of iron bottom electrodes embedded in a furnace bottom. Needless to say, the same can be applied to a furnace.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、旋
回可能に2基の炉体殼を対称に配置し、送酸精錬とアー
ク精錬とを交互に切り替えるようにしたので、一連の溶
解・精錬工程を高速処理することが可能で、特に、大容
量の送酸ランスによる送酸精錬を併用するため炭素含有
量の高い固体鉄源を容易に溶解・精錬することができ
る。また、固体鉄源の溶解・精錬により炉内に発生する
高温の排ガスを連続的に予熱器に導いて固体鉄源を予熱
した後、炉体殼内に装入するので固体鉄源の溶解・精錬
を熱効率よく行うことができる。As described above, according to the present invention, two furnace shells are symmetrically arranged so as to be able to swivel, and alternately between acid refining and arc refining, so that a series of melting operations is performed. The refining process can be performed at a high speed, and in particular, a solid iron source having a high carbon content can be easily dissolved and refined because acid refining by a large-volume acid lance is also used. In addition, high-temperature exhaust gas generated in the furnace due to melting and refining of the solid iron source is continuously guided to the preheater to preheat the solid iron source, and then charged into the furnace shell, so that the solid iron source is melted. Refining can be performed efficiently.
【図1】図1は、本発明の製鋼用電気炉の配置を示す平
面図である。FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of an electric furnace for steelmaking of the present invention.
【図2】図2は、図1のA−A矢視方向を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the direction of arrow AA in FIG. 1;
1 スラスト軸受 2 回転軸 3 ターンテーブル 4、5 炉体殼 6 送酸水冷ランス 7、8 炉腹シェル 9、10 予熱器 11 黒鉛電極 12 出鋼樋 13 傾動用シリンダ 14 軸受 15 排ガスフード 16 排ガスダクト 17 ダクト中継部 18 切替弁 19 カットゲート 20 溶鋼 21 大塊固体鉄源 22 排出ダクト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thrust bearing 2 Rotary shaft 3 Turntable 4 and 5 Furnace shell 6 Acid cooling lance 7, 8 Furnace shell 9 and 10 Preheater 11 Graphite electrode 12 Steel tapping gutter 13 Tilt cylinder 14 Bearing 15 Exhaust gas hood 16 Exhaust gas duct 17 Duct junction 18 Switching valve 19 Cut gate 20 Molten steel 21 Large solid iron source 22 Discharge duct
Claims (2)
ルと、該ターンテーブル上に軸中心対称に配置され、上
方を開放して炉体下部を構成する一対の炉体殻と、該炉
体殻の旋回軌跡上に静止配置され、一方には送酸ランス
を他方には電孤アーク電極を配設して、前記炉体殻と一
体となって溶解・精錬を行う炉体を構成し得る一対の炉
腹シェルと、該炉腹シェルから溶解・精錬に伴う高温排
ガスを導出する排ガスダクトと、前記旋回軌跡上の前記
炉腹シェル間の少なくとも一方に配置され、前記排ガス
ダクトからの高温排ガスにより前記炉体殻に投入する固
体鉄源を予熱する予熱器とからなる製鋼用電気炉。A turntable rotatable about a rotation axis; a pair of furnace shells arranged on the turntable symmetrically about an axial center and open upward to form a furnace body lower part; A furnace body which is arranged stationary on the turning trajectory of the shell, one of which is provided with an acid supply lance and the other which is provided with an arc arc electrode, and which can be integrated with the furnace body shell to perform melting and refining. A pair of furnace shells, an exhaust gas duct that derives high-temperature exhaust gas accompanying melting and refining from the furnace shell, and a hot exhaust gas from the exhaust gas duct, which is disposed at least between the furnace shells on the swirl locus; And a preheater for preheating a solid iron source to be introduced into the furnace shell.
腹シェル間に一対として配置され、その一方が送酸ラン
スを有する炉腹シェルからの高温排ガスを導入するもの
であり、他方が電孤アーク電極を有する炉腹シェルから
の高温排ガスを導入するものであることを特徴とする請
求項1記載の製鋼用電気炉。2. The preheater is disposed as a pair between the furnace shells on the swirl locus, one of which is for introducing high-temperature exhaust gas from the furnace shell having an acid supply lance, and the other is for introducing the high temperature exhaust gas. 2. The electric furnace for steelmaking according to claim 1, wherein high-temperature exhaust gas from a furnace belly shell having an arc electrode is introduced.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9129162A JPH10318675A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Steel making electric furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9129162A JPH10318675A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Steel making electric furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10318675A true JPH10318675A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=15002686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9129162A Pending JPH10318675A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Steel making electric furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10318675A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110628980A (en) * | 2019-08-27 | 2019-12-31 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | Smelting method for improving scrap steel ratio by preheating scrap steel in iron ladle through oxygen combustion gun |
CN114433806A (en) * | 2022-04-08 | 2022-05-06 | 北京奥邦新材料有限公司 | Method and system for preventing molten steel of tundish from being carbureted |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129162A patent/JPH10318675A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110628980A (en) * | 2019-08-27 | 2019-12-31 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | Smelting method for improving scrap steel ratio by preheating scrap steel in iron ladle through oxygen combustion gun |
CN114433806A (en) * | 2022-04-08 | 2022-05-06 | 北京奥邦新材料有限公司 | Method and system for preventing molten steel of tundish from being carbureted |
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