JPS5926870B2 - 電気炉のスクラツプ予熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気炉からの高温排ガスを用いてスクラップを
予熱する装置に関する。

従来、電気炉の高温排ガスを用いてスクラップを予熱す
る装置においては、スクラップに混在している油、塗料
、ゴム等の有機物が気化し、悪臭を伴う排ガスが大気に
放出されるので環境汚染の原因となり操業中止の己むな
きに至つているものもある。

これを解決するために、例えば第１図に示すような装置
がある。

これはスクラップ予熱器１から排出される悪臭ガスをダ
クト２を介して電気炉３の直後の高温ダクト４に帰還さ
せ、そこで再燃焼させることによつて脱臭し除塵器５を
経て煙突６より大気に放出するものである。しかし、ス
クラップ予熱後の低温排ガスを帰還させると、スクラツ
プ予熱器に導入される排ガス温度が低下し、所望のスク
ラツプ予熱温度が得られず電気炉排ガスの持つ熱量を有
効に利用できなく、加えて悪臭成分の燃焼も阻害される
欠点がある。

詳述すると、電気炉３からの排ガス温度は、予熱済みの
スクラツプを電気炉３に装入する度に大気が混入し、第
２図の線Ａで示すごとく大きく変動する。

その排ガス温度が高過ぎるときは、スクラツプの溶着や
予熱バスケツトの変形を来たすし、低過ぎるときはスタ
ラツプ予熱器１での予熱が不十分となる。また、電気炉
３の直後の排ガス温度が悪臭成分の燃焼温度以下である
場合には脱臭効果もなくなり、悪臭を大気に放出する等
の問題が生ずる。さらに、電気炉排ガス中のダストがス
クラツプに付着するので、このダストがスタラツプと共
に電気炉に装入される結果鋼の品質低下を来たす。

また、予熱されたスクラツプを電気炉に装入する際、上
述のダストが粉塵となつて周囲に飛散し、建屋集塵等の
強化が余儀なくされる。本発明は上述の問題点を解決す
るためになされたもので、その第１の目的はスタラツプ
を予熱した後の悪臭排ガスを新たな燃料消費を伴うこと
なく脱臭するため、スクラツプ予熱排ガスを電気炉直後
の高温部に帰還させ、かつ温度変化の大きい電気炉排ガ
スと低温のスクラツプ予熱排ガスとの混合ガス温度を常
に６００ラ〜６５『Ｃの均一な温度に維持し、かつスク
ラツプ予熱ガスの高温時に発生するスクラツプの溶着、
装入バスケツトの変形を防止し、低温時に効果的にスク
ラツプを予熱することであり、その第２の目的は予熱器
内でスクラツプに付着したダストが電気炉に戻ることに
よる鋼の品質低下ならびに電気炉に予熱スクラツプを装
入するときに生ずる粉塵の飛散を防止することであり、
その第３の目的は均温された排ガスのうち大気に放出さ
れるものが保有する残余熱量を有効に回収することであ
る。

その特徴とするところは、電気炉から発生する含塵高温
排ガスをその排出口と間隙調整リングを介して吸引する
高温排ガスダタトと、このダタトに直列に接続された燃
焼塔、蓄熱体を充填した均温化器と、この均温化器のガ
ス排出口にある分岐ダクトの一方に接続された除塵器と
、前記分岐ダクトの他方に接続された並列または直列配
置の予熱バスケツトを有するスクラツプ予熱器と、この
スクラツプ予熱器を流過した悪臭の低温排ガスを誘引フ
アンを介して前記高温排ガスダクトまたは燃焼塔に帰還
させるダクトを有することであり、加えて、電気炉から
発生する含塵高温排ガスをその排出口と間隙調整リング
を介して吸引する高温ガスダクトと、このダクトに直列
に接続された燃焼塔、蓄熱体を充填した均温化器と、こ
の均温化器のガス排出口にある分岐ダクトの一方に接続
された熱交換器と、この熱交換器の排出口に接続された
除塵器と、前記分岐ダクトの他方に接続された並列また
は直列配置の予熱バスケツトを有するスクラツプ予熱器
と、このスクラツプ予熱器を流過した悪臭の低温排ガス
を前記熱交換器に送るダクトと、この熱交換器を流過し
た排ガスを誘引フアンを介して前記高温排ガスダクトま
たは燃焼塔に帰還させるダクトを有することである。

以下に、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する
。

第３図は本発明の全体図で、スクラツプを精錬する電気
炉１１のガス排出口１１ａには、直列に配置された間隙
調整リング１２、燃焼塔１３、高温除塵器１４を経て均
温化器１５に至る高温排ガスタグ口６が施設され、前記
均温化器１５の排出口に接続された分岐ダクト１７の一
方のダクト１７ａには、例えば開閉弁を介して並列また
は直列に配置された複数の子熱バスケツト１８ａ，１８
ｂからなるスクラツプ予熱器１８が接続されている。

このスタラツプ予熱器１８からは誘引フアン１９を介し
て電気炉１１の直後の前記高温排ガスダクト１６または
燃焼塔１３に悪臭排ガスを帰還させるダクト２０が施設
されている。

一方、前記分岐ダクト１７の他方のダクト１７ｂには、
除塵器２１および煙突２２を経て排ガスを大気に放出す
るダクト２３が施設されている。

ところで、前記間隙調整リング１２は電気炉１１の排出
口１１ａに装着され、電気炉排ガスに所望量の外気を混
入させ、排ガス中の未燃物の燃焼と温度を調整すると共
に排ガスダクト１６との接続を図るものである。前記燃
焼塔１３は例えば重力沈降式の除塵器であり、排ガス流
速を低下させると共に隔壁１３ａにより排ガス流を偏向
させて重力でもつて除塵し、かつ排ガス流速の低下によ
つて未燃物をその保有熱でもつて燃焼させるものである
。

前記高温除塵器１４は例えばサイクロンであつて前記燃
焼塔１３で除塵しえないダストを除去するものである。

前記均温化器１５は第４図に示すように多数の蓄熱体例
えば鋼や煉瓦１５ａが充填されていて、これらの間隙を
流過する排ガスと熱交換して蓄熱させるものである。

この均温化器１５の目的は、第１に電気炉１１にスクラ
ツプを一定時間間隔で投入することにより変動する電気
炉排ガス温度を、スクラツプ予熱器１８に供給する前に
第２図線Ｂで示すようにほぼ均一化させるもので、排ガ
ス温度の高いときには前記蓄熱体１５ａに受熱させ、温
度の低いときには放熱させて排ガス温度を高めるもので
ある。

したがつて、電気炉排ガス温度が高すぎる場合でもその
排ガスはスクラツプの予熱に適した温度に降下されるの
で、スクラツプの溶着が防止される。また、排ガス温度
が低すぎる場合には昇温されて所望温度の排ガスがスク
ラツプ予熱器１８に供給される。均温化器１５の第２の
目的は、その中の温度あるいは均温化器１５を出た後の
排ガスが悪臭成分を燃焼させるに十分な温度に常時維持
されているので、ダクト２０で帰還されるスクラツプ予
熱器１８からの悪臭成分を燃焼除去することである。

本発明のスクラツプ予熱装置は以上述べたように構成し
たので、次にその作動を第３図に基づいて説明する。先
ず、スクラツプが装入されたバスケツト１８ａの前後の
弁を開くと共に、他万のバスケツト１８ｂの弁を閉じて
おく。

このときバスケツト１８ｂは予熱済みのスクラツプを排
出したり新しいスクラツプが装入されたりまた待機する
状態にぁったりする。電気炉１１が稼動しているとき、
その高温排ガスは間隙調整リング１２を経て燃焼塔１３
に導入され、そこで未燃物が燃焼されると共に粗いダス
トが除塵される。次に、高温除塵器１４でさらに除塵さ
れた後、均温化器１５に導入され、蓄熱体１５ａとの熱
交換により昇温または降温される。

このとき高温排ガスダクト１６または燃焼塔１３に帰還
されたスクラツプ予熱排ガス中の悪臭成分が燃焼されて
脱臭が行われる。この排ガスが分岐ダクト１７ａを経て
上述の予熱バスケツト１８ａに導入され、スクラツプが
所望温度に予熱される。

この予熱排ガスはスクラツプとの熱交換により例えば１
００ガ〜２００℃程度になるので、スクラツプ中の悪臭
成分の気化により悪臭を伴う。この悪臭排ガスは誘引フ
アン１９によりダクト２０を経て電気炉１１の直後の高
温排ガスダクト１６または燃焼塔１３に帰還される。こ
の悪臭排ガスと電気炉の高温排ガスが混合されて、上述
の課程をたどり均温化器１５で未燃物が燃焼し脱臭され
る。なお、分岐ダクト１７ｂからの余剰の排ガスは除塵
器２１で除塵された後煙突２２から大気に放出される。

したがつて、スクラツプの予熱による悪臭を大気に放出
することはないし、変動する電気炉排ガス温度を均温し
常時最適な排ガス温度でもつてスクラツプを予熱できる
ので、新たな燃料を消費することもない。

加えて、スクラツプに付着するダストを燃焼塔１３およ
び高温除塵器１４で除去するので、スクラツプ予熱装置
１８に流入するダストが少くなり、予熱スクラツプを電
気炉１１に装入する際のダストの飛散が防止されるし、
品質の高い鋼を得ることができる。

さらにこれに加うるに、電気炉高温排ガスの持つ熱量を
有効に利用できるスタラツプ予熱装置を第５図に基づい
て説明する。

この発明において上述の発明と異ならない部分について
は同一の符号を付して説明を省く。この発明の注目すべ
き点は分岐ダクト１７ｂと除塵器２１の間に熱交換器２
４を設け、この熱交換器２４に前記悪臭を含んだ予熱器
からの排ガスを導入してその悪臭排ガス温度を高めた後
、電気炉１１の高温排ガスダクト１６または燃焼塔１３
に帰還させることである。詳述すると、前記熱交換器２
４はその一例として前記均温化器１５と同一の構造を有
する蓄熱器２４ａ，２４ｂが例えば並列に配置され、こ
れら蓄熱器２４ａ，２４ｂには均温化器１５からの排ガ
スを切換え自在の弁を経て供給するダクト２５と、スク
ラツプ予熱器１８の排ガスを切換え自在の弁を経て送る
ダクト２６が設けられている。この構成によれば、先ず
蓄熱器２４ａに均温化器１５からの排ガスが導入され、
その残余熱量を蓄熱器２４ａに与えた後除塵器２１、煙
突２２を経て大気に放出される経路と、スクラツプ予熱
器１８からの排ガスが上述の要領で蓄熱された蓄熱器２
４ｂに導入され、誘引フアン１９でもつて電気炉１１の
直後の高温排ガスダタト１６または燃焼塔１３に帰還さ
せる経路が形成される。前者の経路では大気に放出され
る残余熱量を回収することができるし、後者の経路では
帰還される悪臭排ガス温度が高められ、燃焼塔１３にお
ける未燃物の燃焼が促進される。

また均温化器１５で蓄熱される熱量を増大させることが
できる。１熱凹収率 次に本発明の実施例を下記に示す。

使用した電気炉は７０Ｔ炉で３回装入（初装３０Ｔ１追
装（１）３０Ｔ１追装（２）１０Ｔ）の内初装と追装（
１）のみを予熱した。またこの電気炉の粗鋼１ｔ０ｎ当
りの電力消費量は平均で約４５０刷／Ｔであつた。以上
の条件のもとで１予熱装置なし ２熱交換器なしの均温化器付スクラツプ予熱装置〔本願
特許請求の範囲第１項の発明〕３熱交換器および均温化
器付きスクラツプ予熱装置〔同第２項の発明〕の３ケー
スについて比較すると以下の表のようになる。

本発明は以上詳細に述べたように、電気炉の排ガスを用
いてスクラツプを予熱する装置に燃焼塔、均温化器を配
置し、均温化器からの排ガスでスクラツプを予熱するよ
うにしたので、スクラツプを新たな燃料消費を伴うこと
なく常時予熱できると共に、その予熱排ガス中の悪臭成
分を燃焼除去することができるので、悪臭を大気に放出
することを回避できる。

さらには熱交換器を上記構成に加えたので、排ガスの残
余熱量が回収でき、これによつてスクラツプ予熱排ガス
温度を高め未燃物の燃焼を助長し、かつスクラツプ予熱
装置に供給される排ガス温度の低下を回避することがで
き、かつスクラツプに付着するダストを減少させ精錬さ
れた鋼の品質低下を防止すると共に、電気炉へのスクラ
ツプ装入時の粉塵飛散を防止できる等省エネルギーや公
害防止の観点から多大の効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気炉排ガスを用いたスクラツプ予熱装
置の系統図、第２図は時間の経過に伴う電気炉の稼動状
況とその排ガスならびに均温化器排ガスの温度変動を示
すグラフ、第３図は本発明の電気炉のスクラツプ予熱装
置の系統図、第４図は均温化器の断面図、第５図は異な
る発明の系統図である。 １１・・・・・・電気炉、１１ａ・・・・・・ガス排出
口、１２・・・・・・間隙調整リング、１３・・・・・
・燃焼塔、１４・・・・・・高温除塵器、１５・・・・
・・均温化器、１５ａ・・・・・・蓄熱体、１６・・・
・・・高温排ガスダクト、１７・・・・・・分岐ダクト
、１８・・・・・・スクラツプ予熱器、１８ａ，１８ｂ
・・・・・・予熱バスケツト、１９・・・・・・誘引フ
アン、２０，２３，２５，２６・・・・・・ダタト、２
１・・・・・・除塵器、２４・・・゜・・熱交換器、２
４ａ，２４ｂ・・・・・・蓄熱器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気炉排ガスを利用したスクラップ予熱装置におい
   て、電気炉から発生する含塵高温排ガスをその排出口と
   間隙調整リングを介して吸引する高温排ガスダクトと、
   このダクトに直列に接続された燃焼塔、蓄熱体を充填し
   た均温化器と、この均温化器のガス排出口にある分岐ダ
   クトの一方に接続された除塵器と、前記分岐ダクトの他
   方に接続された並列または直列配置の予熱バスケットを
   有するスクラップ予熱器と、このスクラップ予熱器を流
   過した悪臭の低温排ガスを誘引ファンを介して前記高温
   排ガスダクトまたは燃焼塔に帰還させるダクトを有する
   ことを特徴とする電気炉のスクラップ予熱装置。 ２ 電気炉排ガスを利用したスクラップ予熱装置におい
   て、電気炉から発生する含塵高温排ガスをその排出口と
   間隙調整リングを介して吸引する高温排ガスダクトと、
   このダクトに直列に接続された燃焼塔、蓄熱体を充填し
   た均温化器と、この均温化器のガス排出口にある分岐ダ
   クトの一方に接続された熱交換器と、この熱交換器の排
   出口に接続された除塵器と、前記分岐ダクトの他方に接
   続された並列または直列配置の予熱バスケットを有する
   スクラップ予熱器と、このスクラップ予熱器を流過した
   悪臭の低温排ガスを前記熱交換器に送るダクトと、この
   熱交換器を流過した排ガスを誘引ファンを介して前記高
   温排ガスダクトまたは燃焼塔に帰還させるダクトを有す
   ることを特徴とする電気炉のスクラップ予熱装置。