JPH1121607A - アーク炉操業方法 - Google Patents
アーク炉操業方法Info
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- JPH1121607A JPH1121607A JP18083297A JP18083297A JPH1121607A JP H1121607 A JPH1121607 A JP H1121607A JP 18083297 A JP18083297 A JP 18083297A JP 18083297 A JP18083297 A JP 18083297A JP H1121607 A JPH1121607 A JP H1121607A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーク炉において、５０％以上の配合率でＨ
ＢＩ又はＤＲＩを使用して溶鋼を製造する際に、電力原
単位を低減した操業方法を確率する。 【解決手段】 アーク炉１の排ガスにて予熱する予熱炉
７を備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＤＲＩ
を鉄源の５０％以上に配合すると共に、ＤＲＩを予熱炉
にて４００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続的に
装入する。又、直接還元鉄がＨＢＩの場合には予熱温度
を８００℃以下とする。その際、コークス等の補助熱源
を燃焼させるＯ2 ガスを３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上吹き込
めば、一層電力原単位が低減する。予熱温度の制御は、
アーク炉からの排ガスを分岐して予熱炉に導入される排
ガス流量を制御すれば、容易に行なうことができる。
ＢＩ又はＤＲＩを使用して溶鋼を製造する際に、電力原
単位を低減した操業方法を確率する。 【解決手段】 アーク炉１の排ガスにて予熱する予熱炉
７を備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＤＲＩ
を鉄源の５０％以上に配合すると共に、ＤＲＩを予熱炉
にて４００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続的に
装入する。又、直接還元鉄がＨＢＩの場合には予熱温度
を８００℃以下とする。その際、コークス等の補助熱源
を燃焼させるＯ2 ガスを３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上吹き込
めば、一層電力原単位が低減する。予熱温度の制御は、
アーク炉からの排ガスを分岐して予熱炉に導入される排
ガス流量を制御すれば、容易に行なうことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接還元鉄を鉄源
の５０％以上に配合して溶鋼を製造するアーク炉の操業
方法に関するものである。
の５０％以上に配合して溶鋼を製造するアーク炉の操業
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鋼用アーク炉では、電極から発生する
アーク熱により鉄源を加熱溶解し、精錬して溶鋼を製造
する。通常、鉄源としては鉄屑を用いるが、世界的なア
ーク炉の新設と共に、鉄屑価格の上昇や鉄屑の調達が困
難となり、鉄源として鉄屑の替わりに直接還元鉄を大量
に配合する操業が実施されるようになった。又、アーク
炉による製造品種も高級鋼の範囲に拡大されるに至り、
高級鋼ではＣｕ、Ｓｎ、Ｃｒ等の鉄屑に起因する不純物
元素の混入が嫌われるため、鉄源として直接還元鉄を大
量に配合する操業が実施されるようになった。尚、直接
還元鉄は大きく２種類に分類され、１つは直径が１０〜
３０ｍｍ程度の直接還元鉄、所謂ＤＲＩと呼ばれるもの
と、１つは高温状態のＤＲＩをブリケット化した長辺が
１００〜２００ｍｍ程度の直方体形状の直接還元鉄、所
謂ＨＢＩ（ホット−ブリケット−アイアン）と呼ばれる
ものがあり、以下、それぞれＤＲＩ及びＨＢＩと記す。
アーク熱により鉄源を加熱溶解し、精錬して溶鋼を製造
する。通常、鉄源としては鉄屑を用いるが、世界的なア
ーク炉の新設と共に、鉄屑価格の上昇や鉄屑の調達が困
難となり、鉄源として鉄屑の替わりに直接還元鉄を大量
に配合する操業が実施されるようになった。又、アーク
炉による製造品種も高級鋼の範囲に拡大されるに至り、
高級鋼ではＣｕ、Ｓｎ、Ｃｒ等の鉄屑に起因する不純物
元素の混入が嫌われるため、鉄源として直接還元鉄を大
量に配合する操業が実施されるようになった。尚、直接
還元鉄は大きく２種類に分類され、１つは直径が１０〜
３０ｍｍ程度の直接還元鉄、所謂ＤＲＩと呼ばれるもの
と、１つは高温状態のＤＲＩをブリケット化した長辺が
１００〜２００ｍｍ程度の直方体形状の直接還元鉄、所
謂ＨＢＩ（ホット−ブリケット−アイアン）と呼ばれる
ものがあり、以下、それぞれＤＲＩ及びＨＢＩと記す。
【０００３】例えば、H.Mulyatma等は、SEAISI Quartel
y 「October,1994,p.44 」（以下「先行技術１」と記
す）において、１３０トン交流アーク炉を用い、鉄屑と
２０トンのＤＲＩとを初装入して通電し、通電２０分後
からＨＢＩ及びＤＲＩをアーク炉内に連続装入し、ＨＢ
Ｉ＋ＤＲＩの配合率を（１５＋６０）％から（５＋８
５）％とした操業を報告している。
y 「October,1994,p.44 」（以下「先行技術１」と記
す）において、１３０トン交流アーク炉を用い、鉄屑と
２０トンのＤＲＩとを初装入して通電し、通電２０分後
からＨＢＩ及びＤＲＩをアーク炉内に連続装入し、ＨＢ
Ｉ＋ＤＲＩの配合率を（１５＋６０）％から（５＋８
５）％とした操業を報告している。
【０００４】A.Hassan等は、Electric Furnace Confere
nce Proceedings 「1992,p.289」（以下「先行技術２」
と記す）において、８３トンの交流アーク炉を用い、鉄
屑と１４．５トンのＨＢＩとを初装入して通電し、通電
後アーク炉内に６５トンのＨＢＩを連続装入してＨＢＩ
の配合率を８６％とした操業を報告している。
nce Proceedings 「1992,p.289」（以下「先行技術２」
と記す）において、８３トンの交流アーク炉を用い、鉄
屑と１４．５トンのＨＢＩとを初装入して通電し、通電
後アーク炉内に６５トンのＨＢＩを連続装入してＨＢＩ
の配合率を８６％とした操業を報告している。
【０００５】又、I.S.Alvarez 等は、Ironmaking Confe
rence Proceedings 「1994,p.467」（以下「先行技術
３」と記す）において、鉄屑を初装入して通電・溶解
後、ＤＲＩ製造プラントから４００〜６００℃の高温の
ＤＲＩを直接アーク炉に連続的に装入し、ＤＲＩの配合
率を６０％とした操業を報告している。
rence Proceedings 「1994,p.467」（以下「先行技術
３」と記す）において、鉄屑を初装入して通電・溶解
後、ＤＲＩ製造プラントから４００〜６００℃の高温の
ＤＲＩを直接アーク炉に連続的に装入し、ＤＲＩの配合
率を６０％とした操業を報告している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＤＲＩ及びＨＢＩは、
鉄分が９０ｗｔ％程度であることと、７ｗｔ％程度のＦ
ｅＯを含み、ＦｅＯの還元に熱が必要であることから、
先行技術１及び先行技術２では、鉄屑を使用した場合に
比較して、アーク炉での電力原単位が高くなる。例え
ば、先行技術１で報告されるように、ＨＢＩ＋ＤＲＩの
配合率が（１５＋６０）％で電力原単位が７４３ｋＷｈ
／ｔｏｎ、（５＋８５）％で８１３ｋＷｈ／ｔｏｎとな
り、鉄屑を使用した際の電力原単位４００〜５００ｋＷ
ｈ／ｔｏｎに比べ非常に高い。
鉄分が９０ｗｔ％程度であることと、７ｗｔ％程度のＦ
ｅＯを含み、ＦｅＯの還元に熱が必要であることから、
先行技術１及び先行技術２では、鉄屑を使用した場合に
比較して、アーク炉での電力原単位が高くなる。例え
ば、先行技術１で報告されるように、ＨＢＩ＋ＤＲＩの
配合率が（１５＋６０）％で電力原単位が７４３ｋＷｈ
／ｔｏｎ、（５＋８５）％で８１３ｋＷｈ／ｔｏｎとな
り、鉄屑を使用した際の電力原単位４００〜５００ｋＷ
ｈ／ｔｏｎに比べ非常に高い。
【０００７】先行技術３では、高温のＤＲＩをアーク炉
に装入するので、電力原単位は５００ｋＷｈ／ｔｏｎ程
度に低減されるが、この方法ではＤＲＩ製造プラントを
同時に配置しなければならないという欠点がある。
に装入するので、電力原単位は５００ｋＷｈ／ｔｏｎ程
度に低減されるが、この方法ではＤＲＩ製造プラントを
同時に配置しなければならないという欠点がある。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、ＤＲＩやＨＢＩの製造プ
ラントを併設しないアーク炉において、５０％以上の高
い配合率でＤＲＩ又はＨＢＩを使用して溶鋼を製造する
際に、電力原単位を低減することができる操業方法を提
供することである。
で、その目的とするところは、ＤＲＩやＨＢＩの製造プ
ラントを併設しないアーク炉において、５０％以上の高
い配合率でＤＲＩ又はＨＢＩを使用して溶鋼を製造する
際に、電力原単位を低減することができる操業方法を提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるアーク
炉操業方法は、アーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を
備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＤＲＩを鉄
源の５０％以上に配合すると共に、このＤＲＩを予熱炉
にて４００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続的に
装入することを特徴とするものである。
炉操業方法は、アーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を
備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＤＲＩを鉄
源の５０％以上に配合すると共に、このＤＲＩを予熱炉
にて４００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続的に
装入することを特徴とするものである。
【００１０】第２の発明によるアーク炉操業方法は、ア
ーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を備えたアーク炉に
おいて、直接還元鉄であるＨＢＩを鉄源の５０％以上に
配合すると共に、このＨＢＩを予熱炉にて８００℃以下
に予熱した後にアーク炉内に連続的に装入することを特
徴とするものである。
ーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を備えたアーク炉に
おいて、直接還元鉄であるＨＢＩを鉄源の５０％以上に
配合すると共に、このＨＢＩを予熱炉にて８００℃以下
に予熱した後にアーク炉内に連続的に装入することを特
徴とするものである。
【００１１】第３の発明によるアーク炉操業方法は、第
１の発明又は第２の発明によるアーク炉操業方法におい
て、コークス等の補助熱源をアーク炉内で燃焼させるＯ
2 ガスを３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上吹き込むことを特徴と
するものである。
１の発明又は第２の発明によるアーク炉操業方法におい
て、コークス等の補助熱源をアーク炉内で燃焼させるＯ
2 ガスを３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上吹き込むことを特徴と
するものである。
【００１２】第４の発明によるアーク炉操業方法は、第
１の発明ないし第３の発明の何れか１つによるアーク炉
操業方法において、アーク炉からの排ガスを分岐し、予
熱炉に導入される排ガス流量を制御して、ＤＲＩの予熱
温度を４００℃以下に、又、ＨＢＩの予熱温度を８００
℃以下に制御することを特徴とするものである。
１の発明ないし第３の発明の何れか１つによるアーク炉
操業方法において、アーク炉からの排ガスを分岐し、予
熱炉に導入される排ガス流量を制御して、ＤＲＩの予熱
温度を４００℃以下に、又、ＨＢＩの予熱温度を８００
℃以下に制御することを特徴とするものである。
【００１３】発明者等は、ＤＲＩ及びＨＢＩを５０％以
上の配合率としてアーク炉を操業する際に、電力原単位
を低減する方法について研究を重ねた。そして、ＤＲＩ
及びＨＢＩを予熱して装入すれば、電極原単位は低減す
ることを確認したが、予熱温度に最適値があることを見
いだした。即ち、アーク炉の排ガスを予熱ガスとした場
合、排ガスは、殆どがＣＯ2 ガスで、これに最大１０％
程度のＯ2 ガスが混合した酸化性のガスであり、そのた
め、予熱温度が高過ぎると、鉄屑に比べて多孔質である
ＤＲＩやＨＢＩは酸化して多量のＦｅＯを生成する。こ
の生成したＦｅＯを還元するためにアーク炉内では熱が
必要になり、電力原単位が悪化する。従って、ＤＲＩ及
びＨＢＩが酸化しない条件で予熱することが必要とな
る。
上の配合率としてアーク炉を操業する際に、電力原単位
を低減する方法について研究を重ねた。そして、ＤＲＩ
及びＨＢＩを予熱して装入すれば、電極原単位は低減す
ることを確認したが、予熱温度に最適値があることを見
いだした。即ち、アーク炉の排ガスを予熱ガスとした場
合、排ガスは、殆どがＣＯ2 ガスで、これに最大１０％
程度のＯ2 ガスが混合した酸化性のガスであり、そのた
め、予熱温度が高過ぎると、鉄屑に比べて多孔質である
ＤＲＩやＨＢＩは酸化して多量のＦｅＯを生成する。こ
の生成したＦｅＯを還元するためにアーク炉内では熱が
必要になり、電力原単位が悪化する。従って、ＤＲＩ及
びＨＢＩが酸化しない条件で予熱することが必要とな
る。
【００１４】アーク炉からの発生ガス（１０％Ｏ2 ガ
ス、残りＣＯ2 ガス）を用い、予熱温度を種々変更して
ＤＲＩ及びＨＢＩの酸化試験を実施した。試験は１時間
で試験温度まで昇温し、この時の酸化による酸化増量を
測定した。試験結果を図１に示す。図１において○はＤ
ＲＩ、又、●はＨＢＩの結果である。図に示すように、
ＤＲＩは、４００℃を境に急激に酸化増量が増加し、酸
化が進むことが分かる。これに対し、ＨＢＩは高温まで
安定しているが，８００℃を境として酸化増量が増加し
た。ＨＢＩがＤＲＩに比較して酸化されにくい理由は、
ＨＢＩはブリケット化されており、ＤＲＩより緻密なた
めである。この酸化試験の結果から、酸化しない予熱条
件として、ＤＲＩは４００℃以下、ＨＢＩは８００℃以
下と決定した。尚、この範囲内であれば予熱温度は高い
程電力原単位が低減するので、下限温度をＤＲＩでは２
００℃、ＨＢＩでは４００℃程度とすることが望まし
い。
ス、残りＣＯ2 ガス）を用い、予熱温度を種々変更して
ＤＲＩ及びＨＢＩの酸化試験を実施した。試験は１時間
で試験温度まで昇温し、この時の酸化による酸化増量を
測定した。試験結果を図１に示す。図１において○はＤ
ＲＩ、又、●はＨＢＩの結果である。図に示すように、
ＤＲＩは、４００℃を境に急激に酸化増量が増加し、酸
化が進むことが分かる。これに対し、ＨＢＩは高温まで
安定しているが，８００℃を境として酸化増量が増加し
た。ＨＢＩがＤＲＩに比較して酸化されにくい理由は、
ＨＢＩはブリケット化されており、ＤＲＩより緻密なた
めである。この酸化試験の結果から、酸化しない予熱条
件として、ＤＲＩは４００℃以下、ＨＢＩは８００℃以
下と決定した。尚、この範囲内であれば予熱温度は高い
程電力原単位が低減するので、下限温度をＤＲＩでは２
００℃、ＨＢＩでは４００℃程度とすることが望まし
い。
【００１５】ＤＲＩやＨＢＩの予熱による電力原単位の
低減効果に加えて、炉内にＯ2 ガスを吹き込み、このＯ
2 ガスによりコークス等の補助熱源を炉内で燃焼させれ
ば、電力原単位は一層低減する。そこで、ＤＲＩ及びＨ
ＢＩの配合率を５０％と８０％の２水準とし、ＤＲＩの
予熱温度を３００℃、ＨＢＩの予熱温度を７００℃と
し、補助熱源燃焼用Ｏ2 ガスを２０〜４０Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎの範囲で変化させて電力原単位への影響を調査した。
調査結果を図２に示す。図２において○はＤＲＩ、又、
●はＨＢＩの結果であり、実線は配合率が８０％、破線
は配合率が５０％における結果である。
低減効果に加えて、炉内にＯ2 ガスを吹き込み、このＯ
2 ガスによりコークス等の補助熱源を炉内で燃焼させれ
ば、電力原単位は一層低減する。そこで、ＤＲＩ及びＨ
ＢＩの配合率を５０％と８０％の２水準とし、ＤＲＩの
予熱温度を３００℃、ＨＢＩの予熱温度を７００℃と
し、補助熱源燃焼用Ｏ2 ガスを２０〜４０Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎの範囲で変化させて電力原単位への影響を調査した。
調査結果を図２に示す。図２において○はＤＲＩ、又、
●はＨＢＩの結果であり、実線は配合率が８０％、破線
は配合率が５０％における結果である。
【００１６】図２に示すように、燃焼用Ｏ2 ガスが多く
なればなる程、電力原単位は低減する。そして、吹き込
み量が３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上では、ＤＲＩの場合に５
００ｋＷｈ／ｔｏｎ程度、又、ＨＢＩの場合４００ｋＷ
ｈ／ｔｏｎ程度になり、全量鉄屑を使用した場合と略同
等の電力原単位が得られるので、燃焼用Ｏ2 ガスの吹き
込み量を３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上と決定した。
なればなる程、電力原単位は低減する。そして、吹き込
み量が３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上では、ＤＲＩの場合に５
００ｋＷｈ／ｔｏｎ程度、又、ＨＢＩの場合４００ｋＷ
ｈ／ｔｏｎ程度になり、全量鉄屑を使用した場合と略同
等の電力原単位が得られるので、燃焼用Ｏ2 ガスの吹き
込み量を３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上と決定した。
【００１７】アーク炉からの排ガス温度は１０００℃を
超える場合もあり、排ガスの全量を予熱炉に導入すれ
ば、予熱温度が所定の温度を超えてしまい、電力原単位
の低減が達成されない場合が発生する。そのため、排ガ
スを少なくとも２つに分岐し、そのうちの１つを予熱炉
に連結すれば、予熱炉への排ガス流量を制御することが
できるので、予熱温度を所定の温度に制御することがで
きる。
超える場合もあり、排ガスの全量を予熱炉に導入すれ
ば、予熱温度が所定の温度を超えてしまい、電力原単位
の低減が達成されない場合が発生する。そのため、排ガ
スを少なくとも２つに分岐し、そのうちの１つを予熱炉
に連結すれば、予熱炉への排ガス流量を制御することが
できるので、予熱温度を所定の温度に制御することがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図３は本発明の１つの実施の形態である直流アーク炉の
正面断面の概略図である。
図３は本発明の１つの実施の形態である直流アーク炉の
正面断面の概略図である。
【００１９】図において、内部を耐火物で構築され、底
部に炉底電極５を備えた炉本体２の上部に円筒状の水冷
パネル３が配置され、そして、この水冷パネル３の上部
開口部は開閉自在な炉蓋４で覆われ、この炉蓋４を貫通
して上部電極６と排ガスダクト１０とが設けられて直流
アーク炉１を構築している。
部に炉底電極５を備えた炉本体２の上部に円筒状の水冷
パネル３が配置され、そして、この水冷パネル３の上部
開口部は開閉自在な炉蓋４で覆われ、この炉蓋４を貫通
して上部電極６と排ガスダクト１０とが設けられて直流
アーク炉１を構築している。
【００２０】上部電極６は、電極支腕１７の先端に設け
た電極クランプ１８を介して電極支腕１７に支持され、
電極支腕１７の他端に連結された昇降装置（図示せず）
により、炉本体２内を昇降可能となっている。電極クラ
ンプ１８には、他端を直流電源（図示せず）の陰極に接
続された上部給電導体２０が接続され、又、炉底電極５
には、他端を直流電源（図示せず）の陽極に接続された
下部給電導体１９が接続されて電源回路が形成される。
た電極クランプ１８を介して電極支腕１７に支持され、
電極支腕１７の他端に連結された昇降装置（図示せず）
により、炉本体２内を昇降可能となっている。電極クラ
ンプ１８には、他端を直流電源（図示せず）の陰極に接
続された上部給電導体２０が接続され、又、炉底電極５
には、他端を直流電源（図示せず）の陽極に接続された
下部給電導体１９が接続されて電源回路が形成される。
【００２１】排ガスダクト１０は、途中から排ガスダク
ト１０ａと排ガスダクト１０ｂとに分岐され、排ガスダ
クト１０ａは予熱炉７に連結されている。そして、予熱
炉７の下流側は排ガスダクト１０ｂと連結して１つの排
ガスダクト１０ｃとなり、排ガスダクト１０ｃは集塵機
（図示せず）に連結される。予熱炉７の下部にはプッシ
ャー８が設けられ、予熱炉７の直上に設けた原料装入孔
２１から予熱炉７内に装入され、排ガスにて予熱された
ＤＲＩやＨＢＩの直接還元鉄１２は、プッシャー８によ
り炉本体２内に装入される。又、排ガスダクト１０ｂに
は排ガス流量調整弁９が設けられ、排ガス流量調整弁９
の弁開度を調整することで、予熱炉７内に導入される排
ガス流量が制御される。
ト１０ａと排ガスダクト１０ｂとに分岐され、排ガスダ
クト１０ａは予熱炉７に連結されている。そして、予熱
炉７の下流側は排ガスダクト１０ｂと連結して１つの排
ガスダクト１０ｃとなり、排ガスダクト１０ｃは集塵機
（図示せず）に連結される。予熱炉７の下部にはプッシ
ャー８が設けられ、予熱炉７の直上に設けた原料装入孔
２１から予熱炉７内に装入され、排ガスにて予熱された
ＤＲＩやＨＢＩの直接還元鉄１２は、プッシャー８によ
り炉本体２内に装入される。又、排ガスダクト１０ｂに
は排ガス流量調整弁９が設けられ、排ガス流量調整弁９
の弁開度を調整することで、予熱炉７内に導入される排
ガス流量が制御される。
【００２２】炉本体２と水冷パネル３との間には作業口
２２が配置されており、この作業口２２を通して炉本体
２内へ挿入可能な水冷ランス１１が設けられ、水冷ラン
ス１１からＯ2 ガス１５の吹き込みができる構成となっ
ている。
２２が配置されており、この作業口２２を通して炉本体
２内へ挿入可能な水冷ランス１１が設けられ、水冷ラン
ス１１からＯ2 ガス１５の吹き込みができる構成となっ
ている。
【００２３】この直流アーク炉１における操業は、先
ず、炉蓋４を外して鉄屑を炉本体２内に初装入し、直流
電流を給電しつつ、上部電極６を昇降させて上部電極６
と炉底電極５及び初装入した鉄屑との間でアーク１６を
発生させる。このアーク熱により鉄屑を溶解し、溶鋼１
３を生成させる。尚、初装入として、ＤＲＩやＨＢＩの
直接還元鉄１２を鉄屑に加えても良い。この場合、直接
還元鉄１２は、電力原単位を低減するために、前のヒー
トの操業時に予熱炉７内で予め予熱されたものであるこ
とが望ましい。溶鋼１３の生成と共に、生石灰、蛍石等
のフラックスを炉本体２内に装入して、溶融スラグ１４
を溶鋼１３上に形成させ、溶鋼１３の酸化を防止すると
共に溶鋼１３の保温を図る。
ず、炉蓋４を外して鉄屑を炉本体２内に初装入し、直流
電流を給電しつつ、上部電極６を昇降させて上部電極６
と炉底電極５及び初装入した鉄屑との間でアーク１６を
発生させる。このアーク熱により鉄屑を溶解し、溶鋼１
３を生成させる。尚、初装入として、ＤＲＩやＨＢＩの
直接還元鉄１２を鉄屑に加えても良い。この場合、直接
還元鉄１２は、電力原単位を低減するために、前のヒー
トの操業時に予熱炉７内で予め予熱されたものであるこ
とが望ましい。溶鋼１３の生成と共に、生石灰、蛍石等
のフラックスを炉本体２内に装入して、溶融スラグ１４
を溶鋼１３上に形成させ、溶鋼１３の酸化を防止すると
共に溶鋼１３の保温を図る。
【００２４】発生する排ガスは、排ガスダクト１０を経
由して予熱炉７に導入される。予熱炉７内には、ＤＲＩ
又はＨＢＩの直接還元鉄１２が装入されており、排ガス
により予熱される。その際、予熱温度をＤＲＩの場合に
は４００℃以下、ＨＢＩの場合には８００℃以下となる
ように、排ガス流量調整弁９の弁開度を調整する。所定
の温度に予熱された直接還元鉄１２を初装入が溶解する
時期を見計らい、連続的に炉本体２内に装入する。この
ようにして、使用する鉄源の５０％以上を予熱された直
接還元鉄１２として装入する。
由して予熱炉７に導入される。予熱炉７内には、ＤＲＩ
又はＨＢＩの直接還元鉄１２が装入されており、排ガス
により予熱される。その際、予熱温度をＤＲＩの場合に
は４００℃以下、ＨＢＩの場合には８００℃以下となる
ように、排ガス流量調整弁９の弁開度を調整する。所定
の温度に予熱された直接還元鉄１２を初装入が溶解する
時期を見計らい、連続的に炉本体２内に装入する。この
ようにして、使用する鉄源の５０％以上を予熱された直
接還元鉄１２として装入する。
【００２５】直接還元鉄１２の予熱炉７内への装入は、
使用する所定量を一括して装入しても、又、炉本体２へ
供給された分を補うように、例えば、予熱炉７の収納量
の１／１０〜１／２０程度の量を間歇的に装入しても良
いが、多ヒートの連続操業の場合には、予熱温度が高く
且つ均一になるので後者の方が望ましい。
使用する所定量を一括して装入しても、又、炉本体２へ
供給された分を補うように、例えば、予熱炉７の収納量
の１／１０〜１／２０程度の量を間歇的に装入しても良
いが、多ヒートの連続操業の場合には、予熱温度が高く
且つ均一になるので後者の方が望ましい。
【００２６】直接還元鉄１２の炉本体２への装入時期に
は、炉本体２内に補助熱源として炭材を添加し、添加し
た炭材を、水冷ランス１１から溶融スラグ１４を通り溶
鋼１３面に連続して吹き込まれるＯ2 ガス１５により燃
焼させる。炭材はコークス、チャー、石炭、木炭、黒鉛
等を用いる。吹き込むＯ2 ガス１５の量は３５Ｎｍ3／
ｔｏｎ以上とし、そして吹き込むＯ2 ガス１５の量に対
応して、添加する炭材量を決める。即ち、ＤＲＩやＨＢ
Ｉに含まれる炭素量と添加する炭材との合計の炭素量
が、吹き込まれるＯ2 ガス１５の化学等量に等しいか、
若しくは、それ以上となるように炭材の添加量を決め
る。ＤＲＩ、ＨＢＩ及び炭材の含有する炭素量の合計が
Ｏ2 ガス１５量に比べて少ないと、溶鋼１３が酸化する
ので好ましくない。
は、炉本体２内に補助熱源として炭材を添加し、添加し
た炭材を、水冷ランス１１から溶融スラグ１４を通り溶
鋼１３面に連続して吹き込まれるＯ2 ガス１５により燃
焼させる。炭材はコークス、チャー、石炭、木炭、黒鉛
等を用いる。吹き込むＯ2 ガス１５の量は３５Ｎｍ3／
ｔｏｎ以上とし、そして吹き込むＯ2 ガス１５の量に対
応して、添加する炭材量を決める。即ち、ＤＲＩやＨＢ
Ｉに含まれる炭素量と添加する炭材との合計の炭素量
が、吹き込まれるＯ2 ガス１５の化学等量に等しいか、
若しくは、それ以上となるように炭材の添加量を決め
る。ＤＲＩ、ＨＢＩ及び炭材の含有する炭素量の合計が
Ｏ2 ガス１５量に比べて少ないと、溶鋼１３が酸化する
ので好ましくない。
【００２７】直接還元鉄１２の装入が終了して溶解が完
了したら、操業の次工程、例えば酸化期や還元期等を継
続して行い、次いで、溶鋼１３の温度調整や成分調整を
行なった後、出鋼口（図示せず）より出鋼して１ヒート
の操業を終了する。
了したら、操業の次工程、例えば酸化期や還元期等を継
続して行い、次いで、溶鋼１３の温度調整や成分調整を
行なった後、出鋼口（図示せず）より出鋼して１ヒート
の操業を終了する。
【００２８】尚、上記説明では、ＤＲＩ又はＨＢＩを単
独で使用する場合について説明したが、ＤＲＩとＨＢＩ
とを同時に使用する場合には、予熱炉７を２つ以上設け
てそれぞれの予熱炉７でＤＲＩ及びＨＢＩを別々に予熱
し、その温度を所定の温度に制御することで本発明を適
用できる。又、上記説明では直流アーク炉１の場合につ
いて説明したが、交流アーク炉でも全く支障なく本発明
を適用でき、更に、上部電極６の数や、炉底電極５及び
プッシャー８の構造等の違いは、本発明の支障とならな
いことは言うまでもない。
独で使用する場合について説明したが、ＤＲＩとＨＢＩ
とを同時に使用する場合には、予熱炉７を２つ以上設け
てそれぞれの予熱炉７でＤＲＩ及びＨＢＩを別々に予熱
し、その温度を所定の温度に制御することで本発明を適
用できる。又、上記説明では直流アーク炉１の場合につ
いて説明したが、交流アーク炉でも全く支障なく本発明
を適用でき、更に、上部電極６の数や、炉底電極５及び
プッシャー８の構造等の違いは、本発明の支障とならな
いことは言うまでもない。
【００２９】
〔実施例１〕図３に示す炉容量８５トンの直流アーク炉
で本発明を実施した。鉄屑３８トンを炉本体に初装入し
て通電溶解後、３５０℃に予熱したＤＲＩを炉本体に装
入開始し、ＤＲＩの装入開始から４０分で４７トンのＤ
ＲＩを装入完了した。ＤＲＩの配合率は５５％である。
又、ＤＲＩの炉本体への装入中、補助熱源としてコーク
スを添加し、Ｏ2 ガスを４０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ吹き込ん
だ。そして、酸化期、還元期を経て出鋼した。この時の
電力原単位は４５３ｋＷｈ／ｔｏｎであった。又、比較
としてＤＲＩを予熱せず、Ｏ2 ガスを２５Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎとし、その他の条件を同一として操業を行なった。こ
の場合には、電力原単位は５６０ｋＷｈ／ｔｏｎであっ
た。
で本発明を実施した。鉄屑３８トンを炉本体に初装入し
て通電溶解後、３５０℃に予熱したＤＲＩを炉本体に装
入開始し、ＤＲＩの装入開始から４０分で４７トンのＤ
ＲＩを装入完了した。ＤＲＩの配合率は５５％である。
又、ＤＲＩの炉本体への装入中、補助熱源としてコーク
スを添加し、Ｏ2 ガスを４０Ｎｍ3 ／ｔｏｎ吹き込ん
だ。そして、酸化期、還元期を経て出鋼した。この時の
電力原単位は４５３ｋＷｈ／ｔｏｎであった。又、比較
としてＤＲＩを予熱せず、Ｏ2 ガスを２５Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎとし、その他の条件を同一として操業を行なった。こ
の場合には、電力原単位は５６０ｋＷｈ／ｔｏｎであっ
た。
【００３０】〔実施例２〕図３に示す炉容量８５トンの
直流アーク炉で本発明を実施した。鉄屑２５トンを炉本
体に初装入して通電溶解後、７４０℃に予熱したＨＢＩ
を炉本体に装入開始し、ＨＢＩの装入開始から４０分で
６０トンのＨＢＩを装入完了した。ＨＢＩの配合率は７
０％である。又、ＨＢＩの炉本体への装入中、補助熱源
としてコークスを添加し、Ｏ2 ガスを４０Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎ吹き込んだ。そして、酸化期、還元期を経て出鋼し
た。この時の電力原単位は３７３ｋＷｈ／ｔｏｎであっ
た。又、比較としてＨＢＩを予熱せず、Ｏ2 ガスを２５
Ｎｍ3 ／ｔｏｎとし、その他の条件を同一として操業を
行なった。この場合には、電力原単位は６００ｋＷｈ／
ｔｏｎであった。
直流アーク炉で本発明を実施した。鉄屑２５トンを炉本
体に初装入して通電溶解後、７４０℃に予熱したＨＢＩ
を炉本体に装入開始し、ＨＢＩの装入開始から４０分で
６０トンのＨＢＩを装入完了した。ＨＢＩの配合率は７
０％である。又、ＨＢＩの炉本体への装入中、補助熱源
としてコークスを添加し、Ｏ2 ガスを４０Ｎｍ3 ／ｔｏ
ｎ吹き込んだ。そして、酸化期、還元期を経て出鋼し
た。この時の電力原単位は３７３ｋＷｈ／ｔｏｎであっ
た。又、比較としてＨＢＩを予熱せず、Ｏ2 ガスを２５
Ｎｍ3 ／ｔｏｎとし、その他の条件を同一として操業を
行なった。この場合には、電力原単位は６００ｋＷｈ／
ｔｏｎであった。
【００３１】
【発明の効果】本発明では、アーク炉から発生する排ガ
スによりＤＲＩやＨＢＩを、ＤＲＩやＨＢＩの酸化する
限界まで予熱すると共に、更に、補助熱源による発熱を
有効に利用するために、ＤＲＩやＨＢＩの配合率が５０
％を超える高い配合率においても、電力原単位を大幅に
低減して溶鋼を製造することができる。
スによりＤＲＩやＨＢＩを、ＤＲＩやＨＢＩの酸化する
限界まで予熱すると共に、更に、補助熱源による発熱を
有効に利用するために、ＤＲＩやＨＢＩの配合率が５０
％を超える高い配合率においても、電力原単位を大幅に
低減して溶鋼を製造することができる。
【図１】酸化試験におけるＤＲＩ及びＨＢＩの酸化増量
と予熱温度との関係を示す図である。
と予熱温度との関係を示す図である。
【図２】補助熱源燃焼用Ｏ2 ガス量の電力原単位への影
響を示す図である。
響を示す図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態である直流アーク炉
の正面断面の概略図である。
の正面断面の概略図である。
１ 直流アーク炉 ２ 炉本体 ３ 水冷パネル ４ 炉蓋 ５ 炉底電極 ６ 上部電極 ７ 予熱炉 ８ プッシャー ９ 排ガス流量調整弁 １０ 排ガスダクト １１ 水冷ランス １２ 直接還元鉄 １３ 溶鋼 １４ 溶融スラグ １５ Ｏ2 ガス １６ アーク
Claims (4)
- 【請求項１】 アーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を
備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＤＲＩを鉄
源の５０％以上に配合すると共に、前記ＤＲＩを前記予
熱炉にて４００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続
的に装入することを特徴とするアーク炉操業方法。 - 【請求項２】 アーク炉の排ガスにて予熱する予熱炉を
備えたアーク炉において、直接還元鉄であるＨＢＩを鉄
源の５０％以上に配合すると共に、前記ＨＢＩを前記予
熱炉にて８００℃以下に予熱した後にアーク炉内に連続
的に装入することを特徴とするアーク炉操業方法。 - 【請求項３】 コークス等の補助熱源をアーク炉内で燃
焼させるＯ2 ガスを３５Ｎｍ3 ／ｔｏｎ以上吹き込むこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアーク炉
操業方法。 - 【請求項４】 アーク炉からの排ガスを分岐し、予熱炉
に導入される排ガス流量を制御して直接還元鉄の予熱温
度を所定温度に制御することを特徴とする請求項１ない
し請求項３の何れか１つに記載のアーク炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18083297A JPH1121607A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | アーク炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18083297A JPH1121607A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | アーク炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121607A true JPH1121607A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16090147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18083297A Pending JPH1121607A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | アーク炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1121607A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002338A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 粒状金属鉄を用いた溶鋼製造方法 |
| WO2013136841A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | アイシン高丘株式会社 | 金属溶解炉および金属溶解方法 |
| JP2014502311A (ja) * | 2010-11-30 | 2014-01-30 | ミドレックス テクノロジーズ，インコーポレイテッド | 材料リサイクル機能を有する、溶融金属を生産するための電気炉 |
| KR101511720B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 주식회사 포스코 | 강의 제조 장치 및 그 방법 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP18083297A patent/JPH1121607A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002338A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 粒状金属鉄を用いた溶鋼製造方法 |
| JP2012007225A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | 粒状金属鉄を用いた溶鋼製造方法 |
| JP2014502311A (ja) * | 2010-11-30 | 2014-01-30 | ミドレックス テクノロジーズ，インコーポレイテッド | 材料リサイクル機能を有する、溶融金属を生産するための電気炉 |
| WO2013136841A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | アイシン高丘株式会社 | 金属溶解炉および金属溶解方法 |
| JP2013194942A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Aisin Takaoka Ltd | 金属溶解炉および金属溶解方法 |
| KR101511720B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 주식회사 포스코 | 강의 제조 장치 및 그 방법 |
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