JPH1068594A - 予熱装置付きアーク炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予熱装置付きアーク炉の出湯時の熱放散を防
止したり、炉蓋開放に際して広いスペースや玉掛け作業
を必要としないようにすることを目的とする。 【解決手段】 炉体21の上方に炉蓋30を介して予熱装置
10を設け、予熱装置10と炉蓋30とを別体とし、炉蓋30の
開口部32の周縁36を炉体21の傾動の中心軸25を中心とす
る円弧状にし、予熱装置10を不動のままで炉体21を傾動
できるようにし、予熱装置10に予熱装置10を横方向に移
動させるための台車19を取り付け、台車19に炉蓋30を接
続させる吊具70を昇降自在に備え、吊具70に垂下して備
えられた吊鈎72と、炉蓋30側に吊鈎72と着脱自在に係合
される吊手35を備えたことを特徴とする。出湯時に炉蓋
30を載せたまま傾動できて傾動中の熱放散を防止できる
し、又、炉蓋30を吊り上げて予熱装置10と共に移動でき
るから、初装入及び追加装入のどちらもアーク炉20の中
心近傍にスクラップを投下でき、熱効率がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予熱装置付きアー
ク炉に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アーク炉の真上に塔体状の予
熱装置を備え、溶解原料を加熱してそれを溶解させると
共に、その時に生ずる排ガス熱を、次に溶解をすべき溶
解原料の予熱に利用し、省エネルギーを図り得るように
している。

【０００３】この種のアーク炉としては、特公表平３−
５０５６２５号公報が知られている。このアーク炉は、
炉体内部にスクラップを溶解するための空間を備える炉
本体と、その炉本体の上側を塞ぐ炉蓋とから構成され、
炉蓋には上記溶解により生ずる排ガスを排出するための
開口部が備えてある。上記炉蓋にはスクラップの加熱用
の電極が付設されて、又スクラップを貯留するための内
部空間を備える塔体が上記開口部と連通する状態に付設
してある。上記炉体は出湯のために傾動自在に構成して
ある。

【０００４】上記のようなアーク炉によれば、上記電極
からのアークによってスクラップを加熱して溶解させる
ことができる。しかもその時に生ずる高温の排ガスを上
記内部空間に通してそこに貯留したスクラップを予熱で
きるので、排熱を利用して省エネルギーを図ることがで
きる。

【０００５】しかし、このような予熱装置では、炉蓋と
塔体が一体になっており、全ての場合一体で移動させる
しかできない。だから溶湯の出湯の際、炉体から炉蓋を
予熱装置と共に炉体上から移動させて、炉体と炉蓋の間
に大きく隙間を開けてやらないと炉体を傾動させること
ができなかった。そのため傾動中の熱放散が大きい。

【０００６】そこで、本願出願人は、特願平７−２８２
６３３号で予熱装置と炉蓋を切り離し出湯の際に炉蓋を
載せたまま傾動できるよう上方に円弧状の周縁を有した
ものを出願してある。しかし、このものも、予熱装置と
炉蓋とが切り離されてはいるが、予熱装置と炉蓋を移動
しようとすると、台車で予熱装置を移動し、その後天井
クレーン等で炉蓋を吊り上げ、別々に移動しなければな
らなかった。

【０００７】そのため、別々に置くための広いスペース
が必要だったり、高温の炉蓋をいちいち玉掛けして吊り
上げたりしなければならず、作業性がよくなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は炉体
を傾動させて出湯するように構成した予熱装置付きアー
ク炉において、出湯時の熱放散を防止することができる
と共に、炉蓋開放に際して広いスペースや玉掛け作業を
必要としないようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】本発明は、スクラップの溶解を行なう為の溶
解空間と、該スクラップの溶解によって生じた排ガスを
排出する為の開口部付き炉蓋、及び該炉蓋に抜き差し自
在に取り付けられる電極を備え、前記溶解空間内の溶湯
を傾動によって出湯し得るように構成された炉体と、該
炉体の前記炉蓋の開口部に連通され、スクラップを貯留
するための内部空間を有する搭状の予熱装置とからなる
予熱装置付きアーク炉において、前記予熱装置と前記炉
蓋とを別体にすると共に、前記炉蓋の開口部の周縁を前
記炉体の傾動の中心軸を中心とする円弧状に形成するこ
とにより、前記予熱装置を不動のままで前記炉体を傾動
させて出湯が可能となるように構成し、前記予熱装置
に、該予熱装置を横方向に移動させるための台車を取り
付け、該予熱装置と前記炉蓋とを、必要に応じて接続さ
せる接続手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】本発明によると、出湯の際、予熱装置から
炉蓋を切り離して炉体の上に載せたまま炉体を傾動でき
る。だから、炉蓋を開けずに炉体を傾動できるから、出
湯時の熱放散を防ぐことができる。又、予熱装置に炉蓋
を接続させて台車で移動できるから、スクラップの装入
の際には予熱装置と炉蓋を一緒に移動させることができ
る。従って、予熱装置と炉蓋を別々に移動しなくて済む
から、予熱装置と炉蓋を別々に置くための広いスペース
がいらないし、炉蓋をいちいち玉掛けしたりする必要が
ないから作業性がよい。

【００１１】又、前記接続手段が、前記予熱装置側から
昇降自在に垂下される引っ掛け部材と、前記炉蓋側に設
けられ、前記引っ掛け部材と係合される被係合部材とに
より構成すると、引っ掛け部材で被係合部材を引っ掛け
たり、外したりすることによって、予熱装置に炉蓋を着
けたり、切り離したりすることができる。

【００１２】さらに、前記台車の軌条を、該台車が前記
予熱装置を前記炉体の外側から該炉体の中心部まで移動
可能なように設けると、予熱装置を介さないで他のバス
ケットからスクラップを装入する際に、炉蓋と予熱装置
を一緒に炉体の外側に退避させて置き、バスケットから
炉体の中心部にスクラップを投下することができる。
又、予熱装置内のスクラップを装入する際には、炉蓋と
予熱装置を一緒に、アーク炉の中心部まで移動し、予熱
装置内のスクラップを投下させることができる。

【００１３】このように炉体の中心部にスクラップを装
入できるから熱効率がよいし、炉壁付近に溶け残りがで
きない。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。図
１は、予熱装置付きアーク炉１を側面から見た断面図で
ある。図１に示すように、アーク炉２０の上方に予熱装
置１０を配置してある。

【００１５】アーク炉２０は、炉体２１と炉蓋３０とか
らなり、溶解空間２２を有し、上部に開口部３２を有す
る偏心アーク炉を用いており、僅かな傾動角度で出湯で
きる形をしている。又、アーク炉２０は、炉蓋３０を載
せたままで傾動できるようにしてある。

【００１６】炉蓋３０は、下部に開口部３１を有すると
共に、上部に予熱装置１０の下部の開口１２に合わせて
開口部３２が設けてある。３６は開口部３２の周縁を示
し、傾動中心軸２５を中心とする円弧状に形成してあ
る。又、図２に示すように、３８は炉蓋３０と予熱装置
１０の間の隙間を塞ぐためのシールである。シール３８
は炉蓋３０の裾部３３の上面にシリンダー３９が取付さ
れ、シリンダー３９の動作でシール３８が点線で示すよ
うに昇降可能にしてある。又、図３は予熱装置付アーク
炉１の正面から見た断面図である。図３に示すように、
炉蓋３０は、炉蓋３０の中心からずらして電極挿通孔３
７を設けてある。この電極挿通孔３７に電極２８を抜き
差し自在に設けてある。

【００１７】炉蓋３０の上方の開口部３２に合わせて予
熱装置１０を備えてある。又図１に戻り、１８は予熱装
置１０の下部開口部１２の周緑である。周縁１８は前記
炉蓋３０の開口部３２の周縁３６と機械的に干渉せず且
つ開口部３２の周縁３６との間に一定の間隔の隙間がで
きるよう中心軸２５を中心とする円弧状となるように形
成してある。

【００１８】図３に示すように、予熱装置１０は、炉壁
２３から外側に一部分はみださせて設けてある。予熱装
置１０は、上方にスクラップの装入口１１を有し、下方
に炉蓋３０と接続させるための開口１２を有しており、
装入口１１と開口１２との間に内部空間１３を有する塔
体１４を設けてある。尚、塔体１４の内部空間１３に通
気孔を有した開閉可能な上段のゲート１７と下段のゲー
ト１８を設けてある。

【００１９】１５はバイパスダクトで下方の内部空間１
３ａから上方の内部空間１３ｂに排ガスを送るためのも
のである。１６は排出ダクトである。又図１に戻り、予
熱装置１０は下方に台車１９を備え、台車１９には炉蓋
３０を昇降させたり、着脱させたりするための吊具巻き
上げ機構６０と吊具７０を備えてある。

【００２０】吊具巻き上げ機構６０は、図１，図４に示
すように、台車１９に支持台６１を設け、支持台６１上
にモータ６５を設け、モータ６５の軸線上に巻取りドラ
ムを夫々に設けてある。尚、シャフト６６でモータ６５
と巻取りドラム６２を接続させてある。

【００２１】又、吊具７０は、吊具巻き上げ機構６０の
下方に、軌条４０の内側に軌条４０に平行になるように
２本の竿７１を昇降可能に夫々設け、炉蓋３０の吊手３
５に引っ掛けるための引っ掛かりを有する吊鈎７２を垂
下させて竿７１の端の方に設けてある。垂下させた吊鈎
７２の上部に備えた、後で説明する夫々の吊鈎回転機構
８０で吊鈎７２を回動可能にしてある。竿７１の上方に
は、吊具巻き上げ機構６０のワイヤーロープ６３と接続
させるためのプーリー７５を夫々に設けてある。尚、巻
取りドラム６２と吊具７０のプーリー７５とはワイヤー
ロープ６３を介して接続させてある。竿７１を横ずれさ
せないようにするために、台車１９に昇降ガイド６７を
備え、昇降ガイド６７の開口孔に挿通させたガイドシャ
フト６８が竿７１の上部に夫々に取り付けてある。

【００２２】吊鈎７２及び吊鈎回転機構８０は、図５，
図６，図７に示すように、竿７１に垂下させて吊鈎７２
を設けてある。吊鈎７２は、シャフト７２ａの下部の周
面から両側に直線状に延びる羽根７２ｂを有している。
そして、羽根７２ｂと係合する吊手３５が炉蓋３０の側
方のフレーム３４上に設けてある。吊手３５は、シャフ
ト７２ａと羽根７２ｂが挿通できるだけの開口３６を上
部に有し、挿通後に羽根７２ｂが回転できるだけの空間
をもたせてある。吊鈎７２は、竿７１の上部に取付てあ
るアーム８２とシリンダー８５によって回動自在にして
ある。尚、シリンダーロツド８３でアーム８２とシリン
ダー８５とを接続させてある。シリンダー８５はブラケ
ット８６を介して竿７１に固定してある。

【００２３】又、前記電極２８の昇降装置は、図８に示
すように、軌道４０の外側に旋回支軸２９を傾動床上に
設け、電極２８を引き上げて点線で示すように４５度の
位置まで旋回できるようにしてある。これは、軌道間の
中央部に旋回軸を備えると少なくとも９０度旋回させな
いと電極を退避させることができないが、軌道４０の外
側に旋回支軸２９を設けると４５度旋回させるだけで、
電極２８を退避させたり元の位置に戻したりできるから
電極２８の移動時間が短縮できる。

【００２４】さらに、予熱装置１０と炉蓋３０が図９
（ａ）〜（ｃ）に示すように、炉体２１の外側から炉体
２１の中央まで移動できるように軌道４０を備えてあ
る。このような予熱装置付アーク炉１は、次のように操
作される。先ず、電極２８を炉蓋３０から引き上げて側
方に退避させ、シリンダー３９でシール３８を下降して
から、吊鈎７２の羽根７２ｂを吊手３５に引っ掛かる位
置に置いて、モーター６５を作動し、ワイヤー６３を巻
き上げ、吊具７０を吊り上げる。それから、炉蓋３０を
上昇させて、図９（ａ）に示すように、予熱装置１０と
炉蓋３０をアーク炉２０の横に移動し、アーク炉２０内
にバスケツトからスクラップを装入し、次に、図９
（ｂ）に示すように、予熱装置１０と炉蓋３０とをアー
ク炉２０上の元の位置に戻し、ワイヤー６３を巻下げ
し、炉蓋３０をアーク炉２０上に固定する。そして、シ
ール３８を上昇させて炉蓋３０と予熱装置１０との間の
隙間をシールする。その後、電極２８をアーク炉内に挿
入してから、予熱装置１０の装入口１１からゲート１
７，ゲート１８上にスクラップを装入する。次に電極２
８に通電し、アーク炉２０内のスクラップをアーク熱或
は酸素を負荷した燃焼熱でスクラップを加熱し溶融す
る。この際に発生する排ガスはアーク炉２０内を上昇し
て炉蓋３０を介して上方の予熱装置１０の塔体１４内の
内部空間１３に入り、一部の排ガスは下段ゲート１８の
隙間を通過して下段ゲート１８上のスクラップを加熱
し、一部の排ガスは下方の内部空間１３ａからバイパス
ダクト１５を通り上方の内部空間１３ｂに送られて、上
段のゲート１７の隙間を上から下に通過しながらゲート
１７上のスクラップを加熱する。スクラップを加熱した
後の排ガスは排出ダクト１６から排出される。

【００２５】このようにして加熱されたスクラップはア
ーク炉２０内に追加装入される。追加装入は、電極２８
を引き上げ側方に退避させてから、前記のスクラップの
装入の際と同様の操作で炉蓋３０を吊り上げる。そして
図９（ｃ）に示すように、予熱装置１０の中心部とアー
ク炉２０の中心部がほぼ一致するように台車１９を移動
する。

【００２６】この位置でゲート１８，１７を開き予熱装
置１０内で加熱されたスクラップをアーク炉２０内に装
入する。このようにして追加装入が終了すると台車１９
を図９（ｂ）で示す元の位置に戻し、炉蓋３０を前記の
スクラップの装入の際と同様の操作で元の位置に下げて
アーク炉２０上に固定し、電極２８を再度アーク炉２０
内に挿入する。再びゲート１７，１８上にスクラップを
装入し、電極２８に送電する。このようにして所定量の
溶湯がアーク炉２０内に溜ると、炉蓋３０に備えてある
シール３８を下降させ、吊鈎７２を吊鈎回転機構８０で
水平方向に回し、炉蓋３０の吊手３５の開口孔３６に羽
根７２ａが通過できるように羽根７２ａの向きを合わ
せ、ワイヤーロープを巻き上げ吊具７１を上昇させて、
図９（ｄ）に示すように炉蓋と予熱装置１０とを切り離
し、アーク炉２０を一般に用いられている傾動装置で、
中心軸２５を中心とさせて矢印方向に傾動させながら出
湯する。

【００２７】出湯が終了したら傾動を元の位置に戻して
終る。後は、この繰り返しである。上述のように、台車
１９に炉蓋３０を着脱自在に設け、予熱装置１０と同時
に移動させたり切り離したりできるようにしたから、ス
クラップを装入する際は炉蓋３０を吊り上げて予熱装置
１０と共に台車１９で移動できので、初装入及び追加装
入のどちらもアーク炉２０の中心近傍にスクラップを装
入させることができる。従って、熱効率がよいし、スク
ラップが溶け残るようなことがない。

【００２８】又、出湯の際は炉蓋３０を予熱装置１０か
ら切り離して炉体２１上に載せたままで炉体２１を傾動
できる。従って、炉蓋３０と炉体２１との間に隙間が開
かないから傾動中の熱放散を防げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の予熱装置付きアーク炉の側面から見
た要部を表す断面図。

【図２】 シールの取付状況を表す要部断面図。

【図３】 予熱装置付きアーク炉の正面から見た要部を
表す断面図。

【図４】 図１のＡ−Ａから見た吊具の要部を表す正面
図。

【図５】 吊鈎の係合の要部を表し、（ａ）は吊手の断
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。

【図６】 吊鈎回転機構の要部を表す説明図。

【図７】 吊鈎回転機構の要部を表す平面図。

【図８】 電極旋回軸の配置を表す平面図。

【図９】 予熱装置とアーク炉の動作を表す説明図。

【符号の説明】

１…予熱装置付きアーク炉、１０…予熱装置、１３…内
部空間、１４…塔体、１７，１８…ゲート、２０…アー
ク炉、２１…炉体、２２…溶解空間、２５…中心軸、３
０…炉蓋、３２…開口部、３５…吊手、６０…吊具巻き
上げ機構、７０…吊具、８０…吊鈎回転機構、４０…軌
条。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 幸雄 愛知県江南市布袋町西布154 (72)発明者 中西 洋一 愛知県名古屋市南区扇田町60番地

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクラップの溶解を行なう為の溶解空間
   と、該スクラップの溶解によって生じた排ガスを排出す
   る為の開口部付き炉蓋、及び該炉蓋に抜き差し自在に取
   り付けられる電極を備え、前記溶解空間内の溶湯を傾動
   によって出湯し得るように構成された炉体と、 該炉体の前記炉蓋の開口部に連通され、スクラップを貯
   留するための内部空間を有する搭状の予熱装置とからな
   る予熱装置付きアーク炉において、 前記予熱装置と前記炉蓋とを別体にすると共に、前記炉
   蓋の開口部の周縁を前記炉体の傾動の中心軸を中心とす
   る円弧状に形成することにより、前記予熱装置を不動の
   ままで前記炉体を傾動させて出湯が可能となるように構
   成し、 前記予熱装置に、該予熱装置を横方向に移動させるため
   の台車を取り付け、 該予熱装置と前記炉蓋とを、必要に応じて接続させる接
   続手段を備えたことを特徴とする予熱装置付きアーク
   炉。
2. 【請求項２】 前記接続手段が、 前記予熱装置側から昇降自在に垂下される引っ掛け部材
   と、 前記炉蓋側に設けられ、前記引っ掛け部材と係合される
   被係合部材とにより構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の予熱装置付きアーク炉
3. 【請求項３】 前記台車の軌条を、該台車が前記予熱装
   置を前記炉体の外側から該炉体の中心部まで移動可能な
   ように設けられていることを特徴とする請求項２記載の
   予熱装置付きアーク炉。