JPH11229026A - 鉄系スクラップの溶解方法および装置 - Google Patents
鉄系スクラップの溶解方法および装置Info
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- JPH11229026A JPH11229026A JP5130598A JP5130598A JPH11229026A JP H11229026 A JPH11229026 A JP H11229026A JP 5130598 A JP5130598 A JP 5130598A JP 5130598 A JP5130598 A JP 5130598A JP H11229026 A JPH11229026 A JP H11229026A
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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
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器を用
い、炭素の供給源としての溶銑の補充を減らし、連続し
て鉄系スクラップを溶解することを可能とする。 【解決手段】 溝型誘導加熱装置２を備えた溶鉄貯蔵容
器１に鉄系スクラップを投入して溶解する際、粉状また
は粒状の炭材を鉄浴３中に吹き込むことにより溶鉄中の
炭素濃度を高位に維持しながら誘導加熱して鉄系スクラ
ップを溶解する。炭材としては、コークスまたは石炭を
用いることができるが、安価な石炭の使用が好ましい。
炭材を吹き込むキャリアガスとしては、不活性ガスを用
いる。溶鉄貯蔵容器１には、炭材を吹き込むために、鉄
浴３に浸漬しない壁面に貫通孔を有し、貫通孔から挿入
し、先端を鉄浴３内に浸漬して炭材を吹き込む耐火物ラ
ンス４または消耗型パイプ５を備える。
い、炭素の供給源としての溶銑の補充を減らし、連続し
て鉄系スクラップを溶解することを可能とする。 【解決手段】 溝型誘導加熱装置２を備えた溶鉄貯蔵容
器１に鉄系スクラップを投入して溶解する際、粉状また
は粒状の炭材を鉄浴３中に吹き込むことにより溶鉄中の
炭素濃度を高位に維持しながら誘導加熱して鉄系スクラ
ップを溶解する。炭材としては、コークスまたは石炭を
用いることができるが、安価な石炭の使用が好ましい。
炭材を吹き込むキャリアガスとしては、不活性ガスを用
いる。溶鉄貯蔵容器１には、炭材を吹き込むために、鉄
浴３に浸漬しない壁面に貫通孔を有し、貫通孔から挿入
し、先端を鉄浴３内に浸漬して炭材を吹き込む耐火物ラ
ンス４または消耗型パイプ５を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溝型誘導加熱装置
を備えた溶鉄貯蔵容器を用いて鉄系スクラップを効率的
に溶解し、貯蔵溶鉄量を増加させる方法および装置に関
する。
を備えた溶鉄貯蔵容器を用いて鉄系スクラップを効率的
に溶解し、貯蔵溶鉄量を増加させる方法および装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鉄系スクラップを溶解する方法として
は、化石燃料を主体とする方法と電気を主体とする方法
がある。前者はキューポラに代表されるように、炭材と
酸素または空気を供給し、炭材の燃焼熱と浸炭によって
鉄系スクラップを溶解し、主として溶鉄を製造するのに
対し、後者は電気炉に代表されるように、主として溶鋼
を製造する。
は、化石燃料を主体とする方法と電気を主体とする方法
がある。前者はキューポラに代表されるように、炭材と
酸素または空気を供給し、炭材の燃焼熱と浸炭によって
鉄系スクラップを溶解し、主として溶鉄を製造するのに
対し、後者は電気炉に代表されるように、主として溶鋼
を製造する。
【０００３】これらの溶解方法は多量の排ガスを放出
し、排ガス保有顕熱がスクラップの溶解に寄与しないた
め、溶解効率の低下を招いている。近年、排ガス顕熱を
有効に利用するため種々のスクラップ予熱炉の開発が試
みられているが、溶解効率は高々６０％程度である。
し、排ガス保有顕熱がスクラップの溶解に寄与しないた
め、溶解効率の低下を招いている。近年、排ガス顕熱を
有効に利用するため種々のスクラップ予熱炉の開発が試
みられているが、溶解効率は高々６０％程度である。
【０００４】一方、高炉から出銑した溶銑を転炉等の製
鋼炉に装入する前に一旦貯蔵しておくための設備として
混銑炉というものがある。これは、溶銑成分と温度の均
一化や製銑−製鋼間の作業工程の調整等を行うため、高
炉から出銑された溶銑を一旦貯蔵するのに使用されてき
た。混銑炉は通常円筒形を横にした形状であり、炉体上
部に受銑孔を、胴側壁に出銑孔を設けてある。炉体はロ
ーラーで支持し、出銑時および排滓時には前後に傾動で
きるようになっている。
鋼炉に装入する前に一旦貯蔵しておくための設備として
混銑炉というものがある。これは、溶銑成分と温度の均
一化や製銑−製鋼間の作業工程の調整等を行うため、高
炉から出銑された溶銑を一旦貯蔵するのに使用されてき
た。混銑炉は通常円筒形を横にした形状であり、炉体上
部に受銑孔を、胴側壁に出銑孔を設けてある。炉体はロ
ーラーで支持し、出銑時および排滓時には前後に傾動で
きるようになっている。
【０００５】上記混銑炉は一般的には溶銑を積極的に加
熱するものではないが、特公昭５０−２５６６６号公報
には、貯蔵した溶融金属を加熱することができる溝型誘
導加熱装置を備えた誘導炉が示されている。これは、図
３に示すように、中央溝路１３、中央溝路１３から二つ
に分岐する底部溝路１４、および二つの横溝路１５で二
つの環状路を構成し、中央溝路１３を環状の鉄心１６で
囲み、鉄心１６に一次巻線１７を巻き付けたものであ
る。加熱に際しては、電源から一次巻線１７に交流電流
を供給することにより、溶融金属１２が炉１１内から中
央溝路１３を経て二つの底部溝路１４へ分岐し、その後
各横溝路１５を経て炉１１内に還流する二つの循環流が
形成され、溶融金属１２は循環中に加熱される。図２に
示すように、この溝型誘導加熱装置２を例えば上記混銑
炉に備えることも可能であり、そうすれば内容物を積極
的に加熱することができる溶鉄貯蔵容器１となる。
熱するものではないが、特公昭５０−２５６６６号公報
には、貯蔵した溶融金属を加熱することができる溝型誘
導加熱装置を備えた誘導炉が示されている。これは、図
３に示すように、中央溝路１３、中央溝路１３から二つ
に分岐する底部溝路１４、および二つの横溝路１５で二
つの環状路を構成し、中央溝路１３を環状の鉄心１６で
囲み、鉄心１６に一次巻線１７を巻き付けたものであ
る。加熱に際しては、電源から一次巻線１７に交流電流
を供給することにより、溶融金属１２が炉１１内から中
央溝路１３を経て二つの底部溝路１４へ分岐し、その後
各横溝路１５を経て炉１１内に還流する二つの循環流が
形成され、溶融金属１２は循環中に加熱される。図２に
示すように、この溝型誘導加熱装置２を例えば上記混銑
炉に備えることも可能であり、そうすれば内容物を積極
的に加熱することができる溶鉄貯蔵容器１となる。
【０００６】このような溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄
貯蔵容器では、誘導電流を加熱手段とするため排出ガス
は皆無であり、そのため８０％以上の高い溶解効率が得
られる。また、溶鉄を直接誘導電流によって加熱する、
すなわち被加熱体である溶鉄自体が発熱するため、電気
炉のアークのように加熱部分が非常に高温となることも
なく、１４００℃程度に収まるため、耐火物損耗につい
ても有利である。
貯蔵容器では、誘導電流を加熱手段とするため排出ガス
は皆無であり、そのため８０％以上の高い溶解効率が得
られる。また、溶鉄を直接誘導電流によって加熱する、
すなわち被加熱体である溶鉄自体が発熱するため、電気
炉のアークのように加熱部分が非常に高温となることも
なく、１４００℃程度に収まるため、耐火物損耗につい
ても有利である。
【０００７】ただし、現在この溝型誘導加熱装置を備え
た溶鉄貯蔵容器は混銑炉として使用されており、鉄系ス
クラップを投入して溶解するとしても、量的に溶銑の処
理量に比べると圧倒的に少なく、溶銑の一次貯蔵という
混銑炉本来の目的からみれば、第二義的なものにすぎな
かった。
た溶鉄貯蔵容器は混銑炉として使用されており、鉄系ス
クラップを投入して溶解するとしても、量的に溶銑の処
理量に比べると圧倒的に少なく、溶銑の一次貯蔵という
混銑炉本来の目的からみれば、第二義的なものにすぎな
かった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】鉄系スクラップを積極
的に溶解するという観点から溝型誘導加熱装置を備えた
溶鉄貯蔵容器を用いることを考慮した場合、溶銑はなる
べく少なく、できれば溶銑を追加しないで鉄系スクラッ
プの溶解操業を行うことが望ましい。
的に溶解するという観点から溝型誘導加熱装置を備えた
溶鉄貯蔵容器を用いることを考慮した場合、溶銑はなる
べく少なく、できれば溶銑を追加しないで鉄系スクラッ
プの溶解操業を行うことが望ましい。
【０００９】ところで、高炉から出銑した溶銑には炭素
が飽和濃度に近い約４．４％含まれているのに対し、鉄
系スクラップの炭素濃度は０．２０％程度と低い。鉄−
炭素系状態図から明らかなように、鉄の融点は炭素濃度
によって大きく異なり、例えば１３００℃の溶鉄中に炭
素濃度０．２０％程度で融点１５２０℃程度の鉄系スク
ラップを溶解させるためには、浸炭によって鉄系スクラ
ップ表面の炭素濃度を高めて約４．４％とすることによ
り融点を１３００℃以下にする必要がある。そして、こ
のようにして鉄系スクラップを溶解すると溶鉄全体の炭
素濃度が低下してしまう。例えば、炭素飽和に近い
［Ｃ］４．４％の溶銑１０００ｔに［Ｃ］０．２０％の
鉄系スクラップを１００ｔ溶解させると、［Ｃ］は４．
０％まで希釈されてしまう。一方、溶鉄中の炭素は転炉
での処理に際しての重要な熱源ともなる。したがって、
溶鉄中の［Ｃ］濃度を４．４％程度の高位に保つことは
鉄系スクラップの溶解操業を連続して行う場合の基本的
条件である。
が飽和濃度に近い約４．４％含まれているのに対し、鉄
系スクラップの炭素濃度は０．２０％程度と低い。鉄−
炭素系状態図から明らかなように、鉄の融点は炭素濃度
によって大きく異なり、例えば１３００℃の溶鉄中に炭
素濃度０．２０％程度で融点１５２０℃程度の鉄系スク
ラップを溶解させるためには、浸炭によって鉄系スクラ
ップ表面の炭素濃度を高めて約４．４％とすることによ
り融点を１３００℃以下にする必要がある。そして、こ
のようにして鉄系スクラップを溶解すると溶鉄全体の炭
素濃度が低下してしまう。例えば、炭素飽和に近い
［Ｃ］４．４％の溶銑１０００ｔに［Ｃ］０．２０％の
鉄系スクラップを１００ｔ溶解させると、［Ｃ］は４．
０％まで希釈されてしまう。一方、溶鉄中の炭素は転炉
での処理に際しての重要な熱源ともなる。したがって、
溶鉄中の［Ｃ］濃度を４．４％程度の高位に保つことは
鉄系スクラップの溶解操業を連続して行う場合の基本的
条件である。
【００１０】従来のように溶銑の一次貯蔵を主目的と
し、付随的に鉄系スクラップを溶解する場合には、炭素
は高炉から出銑される溶銑により供給することができ
た。しかし、鉄系スクラップの溶解を主目的とする場
合、炭素源を溶銑に頼ると、受銑回数が増えて溶銑装入
時の放熱の無駄が増加し、また、受銑回数が増えると、
溶鉄貯蔵量に限界があるため出銑回数も増加することに
なり、出銑時の放熱量の無駄も増加する。さらに、出銑
回数の増加による出銑孔の耐火物損耗速度も増加するこ
とになる。
し、付随的に鉄系スクラップを溶解する場合には、炭素
は高炉から出銑される溶銑により供給することができ
た。しかし、鉄系スクラップの溶解を主目的とする場
合、炭素源を溶銑に頼ると、受銑回数が増えて溶銑装入
時の放熱の無駄が増加し、また、受銑回数が増えると、
溶鉄貯蔵量に限界があるため出銑回数も増加することに
なり、出銑時の放熱量の無駄も増加する。さらに、出銑
回数の増加による出銑孔の耐火物損耗速度も増加するこ
とになる。
【００１１】本発明は、上記問題点を解決した鉄系スク
ラップ溶解方法および装置を提供することを目的とす
る。すなわち、溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器
において、溶銑の補充を減らして連続して鉄系スクラッ
プを溶解することを可能とするものである。
ラップ溶解方法および装置を提供することを目的とす
る。すなわち、溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器
において、溶銑の補充を減らして連続して鉄系スクラッ
プを溶解することを可能とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の鉄系スクラップ
の溶解方法は、溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器
に鉄系スクラップを投入して溶解する際、粉状または粒
状の炭材を鉄浴中に吹き込むことにより溶鉄中の炭素濃
度を高位に維持しながら誘導加熱して鉄系スクラップを
溶解することを特徴とする鉄系スクラップの溶解方法で
ある。前記炭材としては、コークスまたは石炭を使用す
ることができる。また、前記炭材は、不活性ガスをキャ
リアガスとして吹き込むことができる。
の溶解方法は、溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器
に鉄系スクラップを投入して溶解する際、粉状または粒
状の炭材を鉄浴中に吹き込むことにより溶鉄中の炭素濃
度を高位に維持しながら誘導加熱して鉄系スクラップを
溶解することを特徴とする鉄系スクラップの溶解方法で
ある。前記炭材としては、コークスまたは石炭を使用す
ることができる。また、前記炭材は、不活性ガスをキャ
リアガスとして吹き込むことができる。
【００１３】また、本発明の鉄系スクラップの溶解装置
は、溶鉄貯蔵容器に溝型誘導加熱装置を備えるととも
に、粉状または粒状の炭材を供給するために鉄浴に浸漬
しない壁面に貫通孔を有し、さらに前記貫通孔から挿入
し、先端を鉄浴内に浸漬して炭材を吹き込む耐火物ラン
スまたは消耗型パイプを備えたことを特徴とする鉄系ス
クラップの溶解装置である。
は、溶鉄貯蔵容器に溝型誘導加熱装置を備えるととも
に、粉状または粒状の炭材を供給するために鉄浴に浸漬
しない壁面に貫通孔を有し、さらに前記貫通孔から挿入
し、先端を鉄浴内に浸漬して炭材を吹き込む耐火物ラン
スまたは消耗型パイプを備えたことを特徴とする鉄系ス
クラップの溶解装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明においては、溝型誘導加熱
装置を備えた溶鉄貯蔵容器に鉄系スクラップを投入して
溶解する際、粉状または粒状の炭材を鉄浴中に吹き込む
ことにより溶鉄中の炭素濃度を高位に維持する。例え
ば、前述の［Ｃ］４．４％の溶銑１０００ｔに［Ｃ］
０．２０％の鉄系スクラップを１００ｔ溶解させる場
合、４．２ｔの炭素分を粉状または粒状で添加すること
により、鉄浴の炭素濃度を４．４％に維持することが可
能となる。
装置を備えた溶鉄貯蔵容器に鉄系スクラップを投入して
溶解する際、粉状または粒状の炭材を鉄浴中に吹き込む
ことにより溶鉄中の炭素濃度を高位に維持する。例え
ば、前述の［Ｃ］４．４％の溶銑１０００ｔに［Ｃ］
０．２０％の鉄系スクラップを１００ｔ溶解させる場
合、４．２ｔの炭素分を粉状または粒状で添加すること
により、鉄浴の炭素濃度を４．４％に維持することが可
能となる。
【００１５】本発明によれば、炭素の供給源を溶銑に依
存しないので、溶銑の必要量が減少し、受銑・出銑回数
を減らして無駄な放熱を抑えることができる。また、溶
鉄貯蔵容器は、容器全体の耐火物があまり溶損していな
くても、出銑により出銑孔の耐火物が部分的に溶損して
寿命となるが、出銑回数が減少するので出銑孔の耐火物
の溶損を防止し、溶鉄貯蔵容器全体の寿命を延長するこ
とができる。
存しないので、溶銑の必要量が減少し、受銑・出銑回数
を減らして無駄な放熱を抑えることができる。また、溶
鉄貯蔵容器は、容器全体の耐火物があまり溶損していな
くても、出銑により出銑孔の耐火物が部分的に溶損して
寿命となるが、出銑回数が減少するので出銑孔の耐火物
の溶損を防止し、溶鉄貯蔵容器全体の寿命を延長するこ
とができる。
【００１６】炭素の供給方法としては、スクラップと
同時に袋詰めした粉炭を装入する方法、塊状の炭素を
投入する方法、電極等の固体炭素棒を浸漬する方法等
が考えられる。しかし、の方法では、溝型誘導加熱装
置の攪拌力が弱いために粉炭が浴面上に浮遊してしま
い、の方法でも、比重が軽いため浴面上に浮遊してし
まい、いずれも溶解効率が低い。また、の方法では、
常時炭素棒を鉄浴中に浸漬することが可能であるが、必
要炭素量が多い場合には、継ぎ足しが困難である。例え
ば、１６インチ炭素棒は長さ１ｍ当たり３２０ｋｇある
が、後述するように鉄系スクラップを６０ｔ／ｈ投入す
る場合、炭素の供給速度は４４ｋｇ／ｍｉｎとなり、８
分足らずで１ｍの炭素棒を消費することになってしま
う。したがって、粉状または粒状の炭材を直接鉄浴中に
吹き込むことが最も効果的である。
同時に袋詰めした粉炭を装入する方法、塊状の炭素を
投入する方法、電極等の固体炭素棒を浸漬する方法等
が考えられる。しかし、の方法では、溝型誘導加熱装
置の攪拌力が弱いために粉炭が浴面上に浮遊してしま
い、の方法でも、比重が軽いため浴面上に浮遊してし
まい、いずれも溶解効率が低い。また、の方法では、
常時炭素棒を鉄浴中に浸漬することが可能であるが、必
要炭素量が多い場合には、継ぎ足しが困難である。例え
ば、１６インチ炭素棒は長さ１ｍ当たり３２０ｋｇある
が、後述するように鉄系スクラップを６０ｔ／ｈ投入す
る場合、炭素の供給速度は４４ｋｇ／ｍｉｎとなり、８
分足らずで１ｍの炭素棒を消費することになってしま
う。したがって、粉状または粒状の炭材を直接鉄浴中に
吹き込むことが最も効果的である。
【００１７】炭材としては、例えばコークスや石炭を使
用することができる。しかし、コスト等を考慮すると、
石炭を使用するのが好ましい。
用することができる。しかし、コスト等を考慮すると、
石炭を使用するのが好ましい。
【００１８】なお、炭材吹込量は以下の数１で決定す
る。
る。
【００１９】
【数１】ＷC ＝（Ｃi −Ｃs ）/100×（ＷS ×1000/60
）÷（ｑ/100） ただし、炭材吹込量 ＷC ｋｇ／ｍｉｎ 鉄浴中炭素濃度 Ｃi ％（≒４．４％） スクラップ中炭素濃度 Ｃs ％（≒０．２％） スクラップ投入速度 ＷS ｔ／ｈ 炭材の炭素品位 ｑ ％
）÷（ｑ/100） ただし、炭材吹込量 ＷC ｋｇ／ｍｉｎ 鉄浴中炭素濃度 Ｃi ％（≒４．４％） スクラップ中炭素濃度 Ｃs ％（≒０．２％） スクラップ投入速度 ＷS ｔ／ｈ 炭材の炭素品位 ｑ ％
【００２０】また、吹き込まれた炭材を速やかに溶解
し、更にスクラップ表面における浸炭速度を高めると同
時にスクラップ表面近傍での熱伝達係数を高めること
が、スクラップ溶解をスムーズに進行させる要件となる
が、これらに共通の対策は攪拌力の強化である。しか
し、溝型誘導加熱装置だけでは溶鉄に十分な攪拌速度を
与えることが非常に難しく、そのため攪拌力不足になり
がちである。
し、更にスクラップ表面における浸炭速度を高めると同
時にスクラップ表面近傍での熱伝達係数を高めること
が、スクラップ溶解をスムーズに進行させる要件となる
が、これらに共通の対策は攪拌力の強化である。しか
し、溝型誘導加熱装置だけでは溶鉄に十分な攪拌速度を
与えることが非常に難しく、そのため攪拌力不足になり
がちである。
【００２１】この状況を改善するために、図１に示すよ
うに、耐火物ランス４または消耗型パイプ５を介して不
活性ガスを吹き込むことが非常に効果的である。なお、
鉄浴３の表面にはスラグが浮遊しているので、耐火物ラ
ンス４および消耗型パイプ５の先端を鉄浴３内に浸漬さ
せることにより、炭材を鉄浴中に確実に吹き込むことに
する。このときに注意すべき点は、ガス量が多すぎると
排ガス顕熱ロスが増加し、溝型誘導加熱装置２による鉄
系スクラップ溶解法の利点が損なわれること、また気泡
が誘導加熱装置２の溝内に巻き込まれ、ピンチ効果で通
電不可能に陥ることである。従って、これらの弊害を避
けうるガス量と吹込位置を選定することが肝要である。
うに、耐火物ランス４または消耗型パイプ５を介して不
活性ガスを吹き込むことが非常に効果的である。なお、
鉄浴３の表面にはスラグが浮遊しているので、耐火物ラ
ンス４および消耗型パイプ５の先端を鉄浴３内に浸漬さ
せることにより、炭材を鉄浴中に確実に吹き込むことに
する。このときに注意すべき点は、ガス量が多すぎると
排ガス顕熱ロスが増加し、溝型誘導加熱装置２による鉄
系スクラップ溶解法の利点が損なわれること、また気泡
が誘導加熱装置２の溝内に巻き込まれ、ピンチ効果で通
電不可能に陥ることである。従って、これらの弊害を避
けうるガス量と吹込位置を選定することが肝要である。
【００２２】本発明の鉄系スクラップの溶解装置は、前
記本発明の溶解方法を実施することができるように、図
１に示すとおり、溶鉄貯蔵容器１に溝型誘導加熱装置２
を備えるとともに、粉状または粒状の炭材を供給するた
めに鉄浴３に浸漬しない壁面に貫通孔を有し、さらに前
記貫通孔から挿入し、先端を鉄浴３内に浸漬して炭材を
吹き込む耐火物ランス４または消耗型パイプ５を備えた
ことを特徴とするものである。
記本発明の溶解方法を実施することができるように、図
１に示すとおり、溶鉄貯蔵容器１に溝型誘導加熱装置２
を備えるとともに、粉状または粒状の炭材を供給するた
めに鉄浴３に浸漬しない壁面に貫通孔を有し、さらに前
記貫通孔から挿入し、先端を鉄浴３内に浸漬して炭材を
吹き込む耐火物ランス４または消耗型パイプ５を備えた
ことを特徴とするものである。
【００２３】
【実施例】図１（ａ）に示すように、１５００ｔ混銑炉
に溝型誘導加熱装置２を備えた溶鉄貯蔵容器１の天井部
に３００Ａの貫通孔を設け、その孔から先端を鉄浴３内
に浸漬する２００Ａの耐火物ランス４とそれに付随する
ランス昇降台および粉体吹込タンク６を設けた。
に溝型誘導加熱装置２を備えた溶鉄貯蔵容器１の天井部
に３００Ａの貫通孔を設け、その孔から先端を鉄浴３内
に浸漬する２００Ａの耐火物ランス４とそれに付随する
ランス昇降台および粉体吹込タンク６を設けた。
【００２４】溶鉄貯蔵容器１に炭素濃度４．４％、温度
１３００℃の溶銑を９００ｔ充填した後、炭素濃度０．
２％の鉄系スクラップをスクラップシュートで炉体上部
に設けた装入孔から２０ｔずつ１時間に３回のペースで
装入し、溝型誘導加熱装置２で加熱・溶解した。出湯に
よる炉傾動時期を除く稼働時間帯において、前記ランス
４を炉内の鉄浴３内に先端５００ｍｍ程度浸漬し、先端
部側面に設けた１０ｍｍφの２個の吹込孔から炭素品位
８０％、粒径１ｍｍ以下の粉炭を５３ｋｇ／ｍｉｎで吹
き込んだ。そのときのキャリアガスは窒素４．２Ｎｍ3
／ｍｉｎ（固気比１０）であった。
１３００℃の溶銑を９００ｔ充填した後、炭素濃度０．
２％の鉄系スクラップをスクラップシュートで炉体上部
に設けた装入孔から２０ｔずつ１時間に３回のペースで
装入し、溝型誘導加熱装置２で加熱・溶解した。出湯に
よる炉傾動時期を除く稼働時間帯において、前記ランス
４を炉内の鉄浴３内に先端５００ｍｍ程度浸漬し、先端
部側面に設けた１０ｍｍφの２個の吹込孔から炭素品位
８０％、粒径１ｍｍ以下の粉炭を５３ｋｇ／ｍｉｎで吹
き込んだ。そのときのキャリアガスは窒素４．２Ｎｍ3
／ｍｉｎ（固気比１０）であった。
【００２５】図４（ａ）に示すように、５時間後に溶鉄
貯蔵容器１内の溶銑量が１２００ｔになった時点で、３
００ｔの出銑を行った。この時、図４（ｂ）に示すよう
に、出銑された溶湯の炭素濃度は４．４％が維持されて
いた。
貯蔵容器１内の溶銑量が１２００ｔになった時点で、３
００ｔの出銑を行った。この時、図４（ｂ）に示すよう
に、出銑された溶湯の炭素濃度は４．４％が維持されて
いた。
【００２６】一方、炭材を吹き込まない従来のスクラッ
プ溶解方法においては、スクラップ投入による炭素濃度
の希釈低下を防ぐために、図４（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、炭素濃度４．４％の溶銑３００ｔを１時間に１
回、溶鉄貯蔵容器に装入し、且つその直後に貯銑量超過
を防ぐために３００ｔの溶銑を出銑していた。そのた
め、５時間の間に４回の溶銑装入と出銑を繰り返し、溶
銑装入時には１０℃、出銑時には２０℃の溶銑温度の低
下が認められた。従って、５時間の間に１２００ｔの溶
銑が３０℃の温度低下を受けることになり、その放熱損
失分約７８００Ｍｃａｌが本発明により節約されたこと
になる。
プ溶解方法においては、スクラップ投入による炭素濃度
の希釈低下を防ぐために、図４（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、炭素濃度４．４％の溶銑３００ｔを１時間に１
回、溶鉄貯蔵容器に装入し、且つその直後に貯銑量超過
を防ぐために３００ｔの溶銑を出銑していた。そのた
め、５時間の間に４回の溶銑装入と出銑を繰り返し、溶
銑装入時には１０℃、出銑時には２０℃の溶銑温度の低
下が認められた。従って、５時間の間に１２００ｔの溶
銑が３０℃の温度低下を受けることになり、その放熱損
失分約７８００Ｍｃａｌが本発明により節約されたこと
になる。
【００２７】
【発明の効果】本発明により、鉄系スクラップの溶解に
際し、炭素を供給するための溶銑の必要量が減少し、受
銑回数が減る結果、受銑・出銑時の無駄な放熱が減少す
る。また、出銑孔の耐火物の溶損を防止して、溶鉄貯蔵
容器全体の寿命を延長することができる。さらに、溶銑
中の［Ｃ］を高位安定化させられるため、溶鉄の潜熱を
高めることが可能となる。
際し、炭素を供給するための溶銑の必要量が減少し、受
銑回数が減る結果、受銑・出銑時の無駄な放熱が減少す
る。また、出銑孔の耐火物の溶損を防止して、溶鉄貯蔵
容器全体の寿命を延長することができる。さらに、溶銑
中の［Ｃ］を高位安定化させられるため、溶鉄の潜熱を
高めることが可能となる。
【図１】本発明の溶解方法の例を示す図である。
【図２】混銑炉に溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容
器の例を示す図である。
器の例を示す図である。
【図３】溝型誘導加熱装置を示す図である。
【図４】実施例における溶鉄貯蔵容器内の貯銑量および
溶鉄中の炭素濃度を模式的に示す図である。
溶鉄中の炭素濃度を模式的に示す図である。
１ 溶鉄貯蔵容器 ２ 溝型誘導加熱装置 ３ 鉄浴 ４ 耐火物ランス ５ 消耗型パイプ ６ 粉体吹込タンク ７ 受銑孔 ８ 装入孔 １１ 炉 １２ 溶融金属 １３ 中央溝路 １４ 底部溝路 １５ 横溝路 １６ 鉄心 １７ 一次巻線
Claims (4)
- 【請求項１】 溝型誘導加熱装置を備えた溶鉄貯蔵容器
に鉄系スクラップを投入して溶解する際、粉状または粒
状の炭材を鉄浴中に吹き込むことにより溶鉄中の炭素濃
度を高位に維持しながら誘導加熱して鉄系スクラップを
溶解することを特徴とする鉄系スクラップの溶解方法。 - 【請求項２】 前記炭材がコークスまたは石炭である請
求項１記載の鉄系スクラップの溶解方法。 - 【請求項３】 不活性ガスをキャリアガスとして前記炭
材を吹き込む請求項１または２記載の鉄系スクラップの
溶解方法。 - 【請求項４】 溶鉄貯蔵容器に溝型誘導加熱装置を備え
るとともに、粉状または粒状の炭材を供給するために鉄
浴に浸漬しない壁面に貫通孔を有し、さらに前記貫通孔
から挿入し、先端を鉄浴内に浸漬して炭材を吹き込む耐
火物ランスまたは消耗型パイプを備えたことを特徴とす
る鉄系スクラップの溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130598A JP3699586B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 鉄系スクラップの溶解方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130598A JP3699586B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 鉄系スクラップの溶解方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229026A true JPH11229026A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3699586B2 JP3699586B2 (ja) | 2005-09-28 |
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ID=12883219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5130598A Expired - Fee Related JP3699586B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 鉄系スクラップの溶解方法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699586B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510939A (ja) * | 2000-06-20 | 2004-04-08 | フォーリー，ルイス ヨハネス | 誘導炉 |
| JP2007224379A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Jfe Steel Kk | 含クロム溶銑用保持炉の操業方法 |
| JP2008174780A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Nippon Steel Corp | 擬似溶銑の製造方法 |
| JP2008534785A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-08-28 | ヘリテージ エンバイアロンメンタル サービシーズ，リミティド ライアビリティ カンパニー | 省エネルギー、揮発性金属除去及びスラグコントロールのための酸化鉄回収炉の操作。 |
| JP2008196035A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Nippon Steel Corp | 溝型誘導加熱装置付き混銑炉における冷鉄源の溶解方法 |
| JP2011252235A (ja) * | 2011-08-16 | 2011-12-15 | Nippon Steel Corp | 擬似溶銑の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP5130598A patent/JP3699586B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2008534785A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-08-28 | ヘリテージ エンバイアロンメンタル サービシーズ，リミティド ライアビリティ カンパニー | 省エネルギー、揮発性金属除去及びスラグコントロールのための酸化鉄回収炉の操作。 |
| JP2007224379A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Jfe Steel Kk | 含クロム溶銑用保持炉の操業方法 |
| JP2008174780A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Nippon Steel Corp | 擬似溶銑の製造方法 |
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| JP2011252235A (ja) * | 2011-08-16 | 2011-12-15 | Nippon Steel Corp | 擬似溶銑の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3699586B2 (ja) | 2005-09-28 |
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