JPS5865591A - 放射性金属廃棄物のエレクトロスラグ溶融におけるスラグ溶融スタート法 - Google Patents
放射性金属廃棄物のエレクトロスラグ溶融におけるスラグ溶融スタート法Info
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- JPS5865591A JPS5865591A JP56165050A JP16505081A JPS5865591A JP S5865591 A JPS5865591 A JP S5865591A JP 56165050 A JP56165050 A JP 56165050A JP 16505081 A JP16505081 A JP 16505081A JP S5865591 A JPS5865591 A JP S5865591A
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- melting
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K25/00—Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明け、Ｃａ−Ａ／金合金抵抗発熱や酸化発熱を利用
してスラグの溶融を開始せしめる。エレクトロスラグ溶
融用スラグの溶融スタート法に関するものである。
してスラグの溶融を開始せしめる。エレクトロスラグ溶
融用スラグの溶融スタート法に関するものである。
溶融スラグ中に電流を流すことによってジュール熱を発
生させ、このジューに熱によって金属を溶融させる方法
は、エレクトロスラグｆ＃拳法（以下！８１法という）
として金属の４１１． Ｍ錬成いけｆｌ＃４１ＩＩｍの
分野において広く利用されている。又最近本出願人等は
、金属廃棄物、特に放射性金属屍粱物を１４−固化する
為の溶融処理装置を開発し先に特杵出顧し九（特願昭５
６−７１１９４号）が、ここにおいても上述のｇｓｌ法
を利用し、一定の成果を傅ている。
生させ、このジューに熱によって金属を溶融させる方法
は、エレクトロスラグｆ＃拳法（以下！８１法という）
として金属の４１１． Ｍ錬成いけｆｌ＃４１ＩＩｍの
分野において広く利用されている。又最近本出願人等は
、金属廃棄物、特に放射性金属屍粱物を１４−固化する
為の溶融処理装置を開発し先に特杵出顧し九（特願昭５
６−７１１９４号）が、ここにおいても上述のｇｓｌ法
を利用し、一定の成果を傅ている。
前述の如＜ＥＳＲ法は電流を流す為のスラグをｔ□
用いるものであるが、固体スラグでは電気抵抗が過大で
あって殆んど電流を流さないので１本法の実施ＶＣ当っ
ては、ｔずスラグを溶融して導電性を与え、スラグ中に
適正電流が流れる様にする必要があり、一般にこれを「
スラグ溶融スタート法」と称している。スラグ溶融スタ
ート法にはホットスタート法とコールドスタート法があ
シ、後者はＶ！にアークスタート法と号プマーＶドアー
クスタート法に分類されるが、これらの方法には夫々一
長一短がある。即ち中ラドスタート法はスラグの浴解設
備を別途必要とするものであるからＥＳＲ法そのものは
スムースに開始させることができ。
あって殆んど電流を流さないので１本法の実施ＶＣ当っ
ては、ｔずスラグを溶融して導電性を与え、スラグ中に
適正電流が流れる様にする必要があり、一般にこれを「
スラグ溶融スタート法」と称している。スラグ溶融スタ
ート法にはホットスタート法とコールドスタート法があ
シ、後者はＶ！にアークスタート法と号プマーＶドアー
クスタート法に分類されるが、これらの方法には夫々一
長一短がある。即ち中ラドスタート法はスラグの浴解設
備を別途必要とするものであるからＥＳＲ法そのものは
スムースに開始させることができ。
従って鋼塊底部の品質も良好であるが、設備費及びその
保守管理が間−に＆ると共に、スラグ溶解設愉における
スラグ溶融スＪ−）をどの様に展開するかという問題が
残されている。アークスターＦ法はダライ粉中に電極を
挿入してアークを発生させ、このアーク熱によってスラ
グの溶融を進行せしめるものであるが、スラグの種類に
よっては高融点である為に前述のアーク熱が相対的に不
足し、スラグ溶融スタートが滑らかに進まない５場合も
ある。最後に量プマージドアークスタート法ｉｊ。
保守管理が間−に＆ると共に、スラグ溶解設愉における
スラグ溶融スＪ−）をどの様に展開するかという問題が
残されている。アークスターＦ法はダライ粉中に電極を
挿入してアークを発生させ、このアーク熱によってスラ
グの溶融を進行せしめるものであるが、スラグの種類に
よっては高融点である為に前述のアーク熱が相対的に不
足し、スラグ溶融スタートが滑らかに進まない５場合も
ある。最後に量プマージドアークスタート法ｉｊ。
自溶性のある特殊匝分フラックスを用いる方法である為
、ＩＣ８Ｒ用スラグの成分系を複雑にするという欠点が
あ〕、これらの欠点を有しないスラグ溶融スタート法の
開発が望まれている。
、ＩＣ８Ｒ用スラグの成分系を複雑にするという欠点が
あ〕、これらの欠点を有しないスラグ溶融スタート法の
開発が望まれている。
又前述の放射性金属廃棄物を対象とする様なＥＳＲ法に
おいては、一層厳格な条件下で行なわれるので、−切の
準備作業を含めて溶融スタート作業が容易であること、
並びに確実であること等が望まれ、又溶融スラグを繰ｐ
返し使用する場合。
おいては、一層厳格な条件下で行なわれるので、−切の
準備作業を含めて溶融スタート作業が容易であること、
並びに確実であること等が望まれ、又溶融スラグを繰ｐ
返し使用する場合。
各スタート毎にスラグ成分系が愛動しないことも重要な
条件となる。
条件となる。
本発明はこの様な事情に着目してなされた４のであって
、放射性金属廃棄物を対象とする場合に限られず、一般
金属をも対象とする様＆ＥＳＲ法ＶＣ法用Ｃ利用スラグ
溶融スタート法の提供を目的とするもので６９．具体的
に述べるならば、スラグ＃ｌ融炉やエレクトロスラグ溶
融炉の如何を問わず汎用性の高いスラグ溶融スタート法
の提供を目的とするものである。
、放射性金属廃棄物を対象とする場合に限られず、一般
金属をも対象とする様＆ＥＳＲ法ＶＣ法用Ｃ利用スラグ
溶融スタート法の提供を目的とするもので６９．具体的
に述べるならば、スラグ＃ｌ融炉やエレクトロスラグ溶
融炉の如何を問わず汎用性の高いスラグ溶融スタート法
の提供を目的とするものである。
即ち本発明に係るスラグ溶融スタート法とけ、ＥＳＲ法
に用いるスラグを、Ｃａ−Ａ／合金の発熱によって溶−
する点に要旨を有するものであって、Ｃａ−Ａ／合金の
発熱手ｉ９については一切制限されない。
に用いるスラグを、Ｃａ−Ａ／合金の発熱によって溶−
する点に要旨を有するものであって、Ｃａ−Ａ／合金の
発熱手ｉ９については一切制限されない。
第１図ｔｉｃｍ−Ａ１合金の標準状ａ図であるが。
斂属（ａと金属Ａ／を混合して真空中で溶融すると、混
合比率に応じてＡ１２Ｃｔｓ＋Ａ１３Ｃ島等の合金１ｗ
！にはこれＫＣａ尋の混合した状Ｕが得らｒＬＡ：発明
ｖｃおいてはこれらの全てを用いることができる。そし
て本明ｍ齋においてはこれらをスラグ溶融スタート剤と
称する。
合比率に応じてＡ１２Ｃｔｓ＋Ａ１３Ｃ島等の合金１ｗ
！にはこれＫＣａ尋の混合した状Ｕが得らｒＬＡ：発明
ｖｃおいてはこれらの全てを用いることができる。そし
て本明ｍ齋においてはこれらをスラグ溶融スタート剤と
称する。
この様なスラグ７！＃融スタート剤は１時に塊状で用い
ることもあるが、一般的に、−は表面積の大きいことが
望まれるので、粉粒状で使用することが推奨される。即
ちＣ１−Ａ／合金は後述するアーク熟成ｖｈはその他の
着火によって燃焼し、夫々の酸化物（ＣａＯやＡ／ｇ０
３）となるものであるかから表面積の大きいものほど燃
焼の進行が容易であシ、スラグの溶融後に金属（ａヤ金
属Ａ／ｌ−残す心配が少１ｋくなる。
ることもあるが、一般的に、−は表面積の大きいことが
望まれるので、粉粒状で使用することが推奨される。即
ちＣ１−Ａ／合金は後述するアーク熟成ｖｈはその他の
着火によって燃焼し、夫々の酸化物（ＣａＯやＡ／ｇ０
３）となるものであるかから表面積の大きいものほど燃
焼の進行が容易であシ、スラグの溶融後に金属（ａヤ金
属Ａ／ｌ−残す心配が少１ｋくなる。
スラグ溶融スタート剤を発熱させる手段としては、Ｃａ
−？Ａ／の易燃性を利用し、適当な着火源によって直接
着火させた後、前述の如く燃焼させる方法でも良いが、
よ〕簡単な手段としてはその導電性を利用してアーク発
熱させる方法が推奨される。＄２ 、８図はアークによ
って発熱させる方法の模式図であシ、第２（２）は単極
式、第８図は２本電極式を夫々示す。定盤２の上に筒型
の炉体１が載着されスラグ溶融炉を形成しているが、こ
れ自身なそｏｔまＥＳＲ炉として展開利用することもで
きる。炉内にはＥＳＲ用スッスラとスラグ溶融スタート
剤５が積層され、前者で２層、後者で８層となっている
が、これらの積層方式、積層厚さ、積層数等については
一切制限がなく１例えば潰者の２本電極式で＃ｉ４層以
上に形成しても良い。
−？Ａ／の易燃性を利用し、適当な着火源によって直接
着火させた後、前述の如く燃焼させる方法でも良いが、
よ〕簡単な手段としてはその導電性を利用してアーク発
熱させる方法が推奨される。＄２ 、８図はアークによ
って発熱させる方法の模式図であシ、第２（２）は単極
式、第８図は２本電極式を夫々示す。定盤２の上に筒型
の炉体１が載着されスラグ溶融炉を形成しているが、こ
れ自身なそｏｔまＥＳＲ炉として展開利用することもで
きる。炉内にはＥＳＲ用スッスラとスラグ溶融スタート
剤５が積層され、前者で２層、後者で８層となっている
が、これらの積層方式、積層厚さ、積層数等については
一切制限がなく１例えば潰者の２本電極式で＃ｉ４層以
上に形成しても良い。
但しスラグ浴−スタート剤６の燃焼熱を十分に利用する
為には最表面層を常にスラグ４で覆って熱ロスを少な（
することが推奨される。この考えとは逆に１Ｍ表面層を
スラグ溶融スンート剤５で形成すると（例えば第８図に
おいて上側のスラグ４の上へ史にスラグ７＃融スタート
剤層を形成した場合）、スラグ４はスラグ＃融スタート
剤でサンドウィッチされた状順になるので、材料的及び
熱的Ｖζ若干不利益になるものＯスラグ４の溶融速度は
ｙ ｖｃ早（なる。
為には最表面層を常にスラグ４で覆って熱ロスを少な（
することが推奨される。この考えとは逆に１Ｍ表面層を
スラグ溶融スンート剤５で形成すると（例えば第８図に
おいて上側のスラグ４の上へ史にスラグ７＃融スタート
剤層を形成した場合）、スラグ４はスラグ＃融スタート
剤でサンドウィッチされた状順になるので、材料的及び
熱的Ｖζ若干不利益になるものＯスラグ４の溶融速度は
ｙ ｖｃ早（なる。
いずれＶＣせよスラグ４とスラグ溶融スタート剤５が交
７Ｌｖｃ積層され、電極８がスラグ溶融スタート剤り中
に浸漬される。そして第２図の場合は電―８と定盤２の
間に、又第８図の場合Ｆｉ電極８同士の間に交流又は直
流の電源１図では交流）６を誉続し電仕をかけると、ス
ラグ浴融スタート剤すが２＃￥電性の艮いＣｌ１＝Ａ／
合金であるから、電極３とＷ％！１２の間、或へｔＩＥ
極８同士の間に通電が起と〕、対にアークが発生する。
７Ｌｖｃ積層され、電極８がスラグ溶融スタート剤り中
に浸漬される。そして第２図の場合は電―８と定盤２の
間に、又第８図の場合Ｆｉ電極８同士の間に交流又は直
流の電源１図では交流）６を誉続し電仕をかけると、ス
ラグ浴融スタート剤すが２＃￥電性の艮いＣｌ１＝Ａ／
合金であるから、電極３とＷ％！１２の間、或へｔＩＥ
極８同士の間に通電が起と〕、対にアークが発生する。
尚第２図に関し電極８と炉体１の関に電位差をかけるこ
ともできるが、この場合はスラグ４とスラグ溶融スター
ト剤６の積層順序を第８図の様に形成しても差し支えな
い、又上記の各説明では、スラグ４とスラグ溶融スター
）ｉｉａ５を別々の暦に形成すると−述べ九が、電握間
距＃Ｉが十分に短い場合や、スブグ溶−スタート剤の相
対量、が多い場合にはこれらを混合して１つの層に形成
しても差支えない。
ともできるが、この場合はスラグ４とスラグ溶融スター
ト剤６の積層順序を第８図の様に形成しても差し支えな
い、又上記の各説明では、スラグ４とスラグ溶融スター
）ｉｉａ５を別々の暦に形成すると−述べ九が、電握間
距＃Ｉが十分に短い場合や、スブグ溶−スタート剤の相
対量、が多い場合にはこれらを混合して１つの層に形成
しても差支えない。
上述の様にしてナークが発生すると、アーク熱によって
周囲のスラグが溶融され始めるが、この場合Ｃａ−ｋ１
合金の周囲を酸化性雰囲９ｉｃにしておけばアーク熱に
よってＣａ−Ａ／合金が着火されると共に燃焼が起こシ
、この燃焼熱によってスラグの溶融が進行する。ｔ＃１
７−クスタート時点における電流の流れは若干不安定で
あろカζ電極先端近傍にスリブブールが形成される様に
なると、電流が安定しはじめると共にリュール熱による
スラグの浴＃が−に進行し、所期の目的がＸ！！！醗さ
れる。そしてこの間ＣＩ％−Ａ／合金はいったん着火さ
れると空電程度の酸化性雰囲気でも息遣な燃焼を起こす
ので、スラグが溶融されえ後に金属としてのＣａ ４”
Ａ ／を残すこと一１ＩＸな（、溶融スラグの性伏を不
安定にする恐れはな％／％。又ＣａとＡ／は燃焼によっ
てＣａＯとＡ／３１０３を生成するがＥＳＲ用スラスラ
グの様な酸化物を含む系である場合には、スラグ成分系
の乱れが起こらないという利点がある。又スラグ溶融ス
タート剤中ＫＳｉを含んでいない為、５ｔｏ２が形成さ
れてスラグ樵基度を低下させるとｈう問題も発生し！Ｋ
。従ってスラグの連続使用が可能とな）１例えば放射性
金属廃棄物を処理する場合において２次廃棄物の生成が
大幅に抑制される。尚Ｃ畠−ＡＩ合金はテルミツト剤に
比べて格段に安全であるから、Ｘ９グｍ融スタート作柴
の危険度も少なく、その汎用性は極めて高い。
周囲のスラグが溶融され始めるが、この場合Ｃａ−ｋ１
合金の周囲を酸化性雰囲９ｉｃにしておけばアーク熱に
よってＣａ−Ａ／合金が着火されると共に燃焼が起こシ
、この燃焼熱によってスラグの溶融が進行する。ｔ＃１
７−クスタート時点における電流の流れは若干不安定で
あろカζ電極先端近傍にスリブブールが形成される様に
なると、電流が安定しはじめると共にリュール熱による
スラグの浴＃が−に進行し、所期の目的がＸ！！！醗さ
れる。そしてこの間ＣＩ％−Ａ／合金はいったん着火さ
れると空電程度の酸化性雰囲気でも息遣な燃焼を起こす
ので、スラグが溶融されえ後に金属としてのＣａ ４”
Ａ ／を残すこと一１ＩＸな（、溶融スラグの性伏を不
安定にする恐れはな％／％。又ＣａとＡ／は燃焼によっ
てＣａＯとＡ／３１０３を生成するがＥＳＲ用スラスラ
グの様な酸化物を含む系である場合には、スラグ成分系
の乱れが起こらないという利点がある。又スラグ溶融ス
タート剤中ＫＳｉを含んでいない為、５ｔｏ２が形成さ
れてスラグ樵基度を低下させるとｈう問題も発生し！Ｋ
。従ってスラグの連続使用が可能とな）１例えば放射性
金属廃棄物を処理する場合において２次廃棄物の生成が
大幅に抑制される。尚Ｃ畠−ＡＩ合金はテルミツト剤に
比べて格段に安全であるから、Ｘ９グｍ融スタート作柴
の危険度も少なく、その汎用性は極めて高い。
本発明は上記の様に構成されていｈｏで、スラグの溶融
スタートを安全且つスムースに行なわせることかでき、
又スラグ成分系に対して悪影響を与えないので、スラグ
の繰〕返し使用が可能であ〕、産業廃棄−の増大を招か
ないという利ｌ：Ｌがああ。
スタートを安全且つスムースに行なわせることかでき、
又スラグ成分系に対して悪影響を与えないので、スラグ
の繰〕返し使用が可能であ〕、産業廃棄−の増大を招か
ないという利ｌ：Ｌがああ。
第１図はＣａ−Ａｌ合金系の吠４１第２，３図は本発明
の実施状況を示す鋭Ｕ４図である。 ２・・・定盤 １−電極 ４−− Ｘ ９グ ６−４スラダ＃融スＩ−
）剤出願人 動力炉・ｉｌｉ燃料開発事業団ｅ （ａ
の実施状況を示す鋭Ｕ４図である。 ２・・・定盤 １−電極 ４−− Ｘ ９グ ６−４スラダ＃融スＩ−
）剤出願人 動力炉・ｉｌｉ燃料開発事業団ｅ （ａ
Claims (1)
- ＋１１エレクトロスラグ嬉融に用いるスラグを、（ａ−
Ａ／金合金発熱によって溶融することを特徴とするエレ
クトロスラグ溶融に用いるスラグの溶−スタート法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165050A JPS5865591A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 放射性金属廃棄物のエレクトロスラグ溶融におけるスラグ溶融スタート法 |
| FR8206367A FR2503598B1 (fr) | 1981-04-14 | 1982-04-13 | Appareil et procede pour fondre et traiter des residus metalliques |
| DE3213764A DE3213764C2 (de) | 1981-04-14 | 1982-04-14 | Vorrichtung zum Schmelzen von Metallabfällen durch Elektroschlackeschmelzen |
| CA000400960A CA1183187A (en) | 1981-04-14 | 1982-04-14 | Apparatus and method for melting and treating metal wastes |
| GB8210871A GB2099340B (en) | 1981-04-14 | 1982-04-14 | Melting and treating metal wastes |
| US06/642,750 US4591454A (en) | 1981-04-14 | 1984-08-21 | Apparatus and method for melting and treating metal wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165050A JPS5865591A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 放射性金属廃棄物のエレクトロスラグ溶融におけるスラグ溶融スタート法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865591A true JPS5865591A (ja) | 1983-04-19 |
| JPS6357147B2 JPS6357147B2 (ja) | 1988-11-10 |
Family
ID=15804875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56165050A Granted JPS5865591A (ja) | 1981-04-14 | 1981-10-15 | 放射性金属廃棄物のエレクトロスラグ溶融におけるスラグ溶融スタート法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865591A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164114A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃却残渣の加熱溶融の起動方法 |
| CN104745831A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 大冶特殊钢股份有限公司 | 一种电渣钢冶炼用的碳质导电渣 |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP56165050A patent/JPS5865591A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164114A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃却残渣の加熱溶融の起動方法 |
| JPH0526092B2 (ja) * | 1984-02-06 | 1993-04-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | |
| CN104745831A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 大冶特殊钢股份有限公司 | 一种电渣钢冶炼用的碳质导电渣 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6357147B2 (ja) | 1988-11-10 |
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