JPH10330816A - 鋳鉄の製造方法 - Google Patents

鋳鉄の製造方法

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JPH10330816A
JPH10330816A JP14801297A JP14801297A JPH10330816A JP H10330816 A JPH10330816 A JP H10330816A JP 14801297 A JP14801297 A JP 14801297A JP 14801297 A JP14801297 A JP 14801297A JP H10330816 A JPH10330816 A JP H10330816A
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JP
Japan
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oxygen
amount
supplied
carbon monoxide
cast iron
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Pending
Application number
JP14801297A
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English (en)
Inventor
Youji Furuguchi
容士 古口
Takeshi Hamaya
毅 浜谷
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Publication date
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一酸化炭素が発生する溶解の中期以降におけ
る溶解の熱効率を上げ、効率よく鋳鉄を製造する。 【解決手段】 酸素バーナーに供給する酸素量を、鉄原
料の溶解が始まるまでの間は、燃料供給量に対して理論
必要酸素量以下とし、それ以降は燃料供給量に対して過
剰の酸素を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳鉄の製造方法に
関し、詳しくは、加炭材を添加した鉄原料を、化石燃料
を酸素で燃焼させる酸素バーナーによって加熱溶解して
鋳鉄を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、銑鉄,鉄屑,鋳物屑等の鉄原
料に、加炭材及び加珪材を添加して炭素含有量を適宜調
整し、溶解炉内でバーナー火炎によって加熱溶解して鋳
鉄を製造することが行われている。使用するバーナーと
しては、プロパンガス等の気体燃料,重油等の液体燃
料,微粉炭等の固体燃料を、酸素ガスで燃焼させる酸素
バーナーが用いられており、最適な燃焼火炎を形成する
ため、燃料供給量に対して理論必要酸素量の酸素を供給
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、酸素バーナー
を使用して加炭材を含む鉄原料を溶解する際、溶解炉内
の温度上昇に伴って加炭材の一部が酸化燃焼するため、
酸素バーナーに供給した酸素の一部が加炭材の酸化に消
費されることになり、酸素バーナーに理論必要酸素量の
酸素を供給した場合は、燃料に対して酸素が不足した状
態になり、一酸化炭素が発生することになる。この一酸
化炭素は、そのまま炉外に放出されるか、あるいは炉外
に出た時点で空気と混合して燃焼するので、潜熱という
形で熱損失を生じることになる。
【0004】そこで本発明は、一酸化炭素が発生する溶
解の中期以降における溶解の熱効率を上げ、効率よく鋳
鉄を製造することができる鋳鉄の製造方法を提供するこ
とを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の鋳鉄の製造方法は、加炭材を添加した鉄原
料を、酸素バーナーの燃焼火炎により加熱溶解して鋳鉄
を製造する方法において、前記酸素バーナーに供給する
酸素量を、前記鉄原料の溶解が始まるまでの間は、燃料
供給量に対して理論必要酸素量以下とし、それ以降は燃
料供給量に対して過剰量の酸素を供給することを特徴と
している。
【0006】前記鉄原料の溶解が始まるまでの間として
は、通常、溶解炉の大きさやバーナーの燃焼量によって
時間で管理することが可能であり、溶解開始から一定時
間、例えば、10〜60分の間の適当な時間に設定すれ
ばよい。
【0007】また、本発明の鋳鉄の製造方法は、前記酸
素バーナーに供給する酸素量を、開始時には燃料供給量
に対して理論必要酸素量以下とし、排ガス中の一酸化炭
素濃度が所定濃度を超えた以降は、燃料供給量に対して
過剰量の酸素を供給することを特徴としている。
【0008】上述のように、一酸化炭素の発生量が増加
する特定の時期以降に過剰に酸素を供給することによ
り、炉内で発生した一酸化炭素を、過剰に供給した酸素
で酸化燃焼させて二酸化炭素とすることができ、一酸化
炭素の燃焼により発生する熱を有効に利用することがで
きるので、溶解における熱効率を向上させることができ
る。
【0009】前記理論必要酸素量以下の酸素供給量とし
ては、理論必要酸素量の0.9〜1.0倍の範囲である
ことが好ましい。0.9倍以下にすると不完全燃焼によ
って一酸化炭素が大量に発生してしまう。逆に、加炭材
の酸化が進行する前に1.0倍を超える過剰量の酸素を
供給すると、炉内に存在する窒素が酸化されて窒素酸化
物(NOX)が発生し易くなる。
【0010】また、前記過剰量の酸素供給量としては、
理論必要酸素量の1.01〜1.50倍、特に1.20
〜1.30倍程度であることが好ましい。酸素の過剰量
が少ないと一酸化炭素を燃焼させる効果が十分に得られ
ず、逆に、酸素を多く供給しすぎると、原料や各種成分
が酸化したりすることがある。
【0011】酸素供給量を決定する目安としては、溶解
炉から排出される排ガス中の一酸化炭素量を用いること
ができる。すなわち、排ガス中の一酸化炭素濃度が低い
ときは、加炭材の酸化がほとんど進行していないことを
示すので、酸素供給量を理論必要酸素量以下にすること
により、前述の窒素酸化物の発生を抑えることができ、
加炭材の酸化が始まって排ガス中の一酸化炭素濃度が、
5〜35%になったとき、好ましくは10%になったと
きに酸素供給量を燃料供給量に対して過剰量とし、これ
以降は、排ガス中の一酸化炭素濃度が5〜35%の範囲
内、好ましくは、8〜15%の範囲内となるように酸素
供給量を調節することにより、一酸化炭素の排出による
熱損失や原料の酸化等を抑えて溶解効率の向上を図るこ
とができる。
【0012】
【実施例】図1は、実施例で使用した回転溶解炉を示す
一部断面正面図である。この回転溶解炉は、耐火材1を
内張りした円筒体の両端に開口部2,3をそれぞれ設け
た炉体4と、一方の開口部2に設けられた炉蓋5と、該
炉蓋5に設けられた酸素バーナー6と、他方の開口部3
に設けられた排気ダクト(図示せず)とにより形成され
ている。炉体4は、回転駆動手段を有する支持装置によ
り、円筒体中心軸を水平方向として回転可能に支持され
ており、溶解運転中は、回転駆動手段によって所定の回
転数で回転する。前記炉蓋5と排気ダクトとは、図示し
ない支持手段によって支持されており、炉体4の回転と
は切り離されている。また、炉体4の炉蓋5側には、出
湯口4aが設けられている。この回転溶解炉は、運転中
は、排気ダクトに設けられている排気ブロワーによって
炉内から排気ガスが吸引されるため、運転中の炉内は減
圧状態となっている。
【0013】比較例1 全長400cm,内径120cmの炉体を持つ上記構造
の回転溶解炉を用い、炉内には、鉄屑と銑鉄とを3:2
の比率で合計2.3トン投入するとともに、成分調整の
ためのコークス25kgとフェロシリコン20kgとを
投入した。酸素バーナーへは、重油を毎時150リット
ル供給し、酸素は、理論必要酸素量である毎時300N
3 を供給して燃焼させた。原料が完全に溶解した後、
溶湯温度が1500℃まで昇温したときに出湯した。こ
のときの溶解時間(バーナー燃焼時間)は86分であ
り、原料1トン当たりの燃料使用量は94リットルであ
った。
【0014】実施例1 鉄原料の溶解が始まるまでの30分間は、比較例1と同
様に、理論必要酸素量である毎時300Nm3 の酸素を
供給し、鉄原料が溶解し始めた30分以降は、酸素供給
量を理論必要酸素量の1.2倍の毎時360Nm3 とし
た。同様に、溶湯温度が1500℃まで昇温したときに
出湯したところ、比較例1に比べて溶解時間が72分に
短縮し、燃料使用量が原料1トン当たり78リットルに
低減した。
【0015】実施例2 30分以降の酸素供給量を、理論必要酸素量の1.3倍
の毎時390Nm3 とした以外は実施例1と同様の操作
を行い、溶湯温度1500℃で出湯した。このときの溶
解時間は66分であり、燃料使用量は原料1トン当たり
72リットルであった。
【0016】実施例3 比較例1と同様の条件で溶解操作を開始するとともに、
排ガス中の一酸化炭素濃度を連続して測定し、一酸化炭
素濃度が10%を超えたとき以降は、酸素供給量を理論
必要酸素量の1.2倍の毎時360Nm3 に増加させ
た。このときの溶解時間は74分であり、燃料使用量は
原料1トン当たり80リットルであった。
【0017】実施例4 比較例1と同様の条件で溶解操作を開始するとともに、
排ガス中の一酸化炭素濃度を連続して測定し、一酸化炭
素濃度が8〜15%の範囲に入るように酸素供給量を調
節した。このときの溶解時間は64分であり、燃料使用
量は原料1トン当たり70リットルであった。
【0018】実施例5 初期の酸素供給量を理論必要酸素量の0.9倍の毎時2
70Nm3 とした以外は実施例1と同様に操作を行っ
た。このときの溶解時間は75分であり、燃料使用量は
原料1トン当たり81リットルであった。また、実施例
1等と比べて溶解初期の窒素酸化物発生量が低減してい
た。
【0019】実施例6 酸素バーナーに供給する燃料を重油から毎時60Nm3
のLPGに代えた以外は、実施例1と同様の操作を行っ
た。すなわち、鉄原料の溶解が始まるまでの30分間
は、理論必要酸素量の酸素を供給し、30分以降は、理
論必要酸素量の1.2倍の酸素を供給した。その結果、
溶解時間が74分、燃料使用量が原料1トン当たり32
Nm3 となった。また、酸素供給量を理論必要酸素量の
ままとした場合の溶解時間は90分、燃料使用量は原料
1トン当たり39Nm3 であった。さらに、30分以降
の酸素供給量を理論必要酸素量の1.3倍とした場合
は、溶解時間が69分、燃料使用量が原料1トン当たり
30Nm3 となった。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鋳鉄の製
造方法によれば、一酸化炭素が発生する溶解中期以降に
おける熱効率を向上させることができ、効率よく鋳鉄を
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例で使用した回転溶解炉を示す一部断面
正面図である。
【符号の説明】
1…耐火材、2,3…開口部、4…炉体、5…炉蓋、6
…酸素バーナー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加炭材を添加した鉄原料を、酸素バーナ
    ーの燃焼火炎により加熱溶解して鋳鉄を製造する方法に
    おいて、前記酸素バーナーに供給する酸素量を、前記鉄
    原料の溶解が始まるまでの間は、燃料供給量に対して理
    論必要酸素量以下とし、それ以降は燃料供給量に対して
    過剰量の酸素を供給することを特徴とする鋳鉄の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 加炭材を添加した鉄原料を、酸素バーナ
    ーの燃焼火炎により加熱溶解して鋳鉄を製造する方法に
    おいて、前記酸素バーナーに供給する酸素量を、開始時
    には燃料供給量に対して理論必要酸素量以下とし、排ガ
    ス中の一酸化炭素濃度が所定濃度を超えた以降は、燃料
    供給量に対して過剰量の酸素を供給とすることを特徴と
    する鋳鉄の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記理論必要酸素量以下の酸素供給量
    が、理論必要酸素量の0.9〜1.0倍であることを特
    徴とする請求項1又は2記載の鋳鉄の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記過剰量の酸素供給量が、理論必要酸
    素量の1.01〜1.50倍であることを特徴とする請
    求項1又は2記載の鋳鉄の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記排ガス中の一酸化炭素濃度が、5〜
    35%になったときに酸素供給量を燃料供給量に対して
    過剰量とし、これ以降は、排ガス中の一酸化炭素濃度が
    5〜35%の範囲内となるように酸素供給量を調節する
    ことを特徴とする請求項2記載の鋳鉄の製造方法。
JP14801297A 1997-06-05 1997-06-05 鋳鉄の製造方法 Pending JPH10330816A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006275335A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Osaka Gas Co Ltd 溶解炉用のバーナ及び溶解炉
EP2530171A4 (en) * 2010-01-28 2015-07-15 Kimura Chuzosho Co Ltd METHOD FOR REMOVING IMPURITIES FROM MELT CAST IRON AND CAST IRON

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006275335A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Osaka Gas Co Ltd 溶解炉用のバーナ及び溶解炉
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