JPS6130148Y2

JPS6130148Y2 -

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Publication number: JPS6130148Y2
Application number: JP1984111495U
Authority: JP
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1986-09-04
Also published as: GB8427038D0; KR860001194A; DE3441082C2; JPS6127092U; FR2567997A1; US4579068A; GB2163537B; GB2163537A; FR2567997B1; DE3441082A1; KR920005442B1

Description

【考案の詳細な説明】技術分野この考案は溶解炉装置に関し、特に溶解炉に所
定量の粉粒炭材を供給するようにした溶解炉装置
に関するものである。

背景技術従来から、高炉、キユポラ炉等の溶解炉は、鉱
石或いはスクラツプ等の地金類を炭材と共に炉内
に装入し、それに空気を送つて炭材を燃焼させ、
その熱で地金類を溶解させているが、溶解炉操業
においてこの炭材に要する費用が高いために、溶
解コストが高くつくという問題があり、このため
従来より炭材に要する費用の低減を図るための検
討が種々行われている。

技術的課題本考案は、このように事情を背景として為され
たものであり、溶解コストの低減を図るべく、炭
材として粉粒状のものを用いると共に、その粉粒
炭材を炉内に供給して燃焼させるための具体的な
手段を提供することを、その課題とするものであ
る。

解決手段そして、このような課題を達成するための本考
案に係る溶解炉装置は、溶解炉と、所定の空気供
給源から供給される空気を該溶解炉に導く送風路
と、所定量の粉粒炭材を供給せしめる粉粒炭材供
給手段と、該粉粒炭材供給手段から供給される粉
粒炭材を前記溶解炉内に導く粉粒炭材供給路とを
含む溶解炉装置にして、前記粉粒炭材供給装置の
粉粒炭材収容部の下部に、軸心まわりの回転によ
つて該収容部から所定量の粉粒炭材を送出せしめ
るスクリユー式送出手段を設ける一式、前記送風
路に分岐流路を設けて、該送風路内を送風される
空気の一部を分岐せしめると共に、該分岐流路上
に該分岐された空気を加圧せしめる加圧手段を設
け、そして、該加圧手段からの加圧空気を前記粉
粒炭材供給路に導いて、前記スクリユー式送出手
段にて送出された粉粒炭材に作用せしめるように
したものである。

作用および考案の効果このような溶解炉装置においては、所定量の粉
粒炭材が粉粒炭材供給手段から供給されると共
に、粉粒炭材供給路を通じて溶解炉内に送り込ま
れる。そして、炭材として、このような粉粒状の
ものが溶解炉内に送り込まれるようになつたこと
で、炉内の温度が炭材の供給に速やかに応答して
上昇するようになり、これによつて炉内の温度調
節を容易に行なえるようになつたのである。

また、粉粒炭材は燃焼効率が高く、したがつて
炉内温度の上昇度も高いから、炭材使用量が少な
くて済むようになり、しかも、低品質炭の使用も
可能となつて、溶解コストの低減が達せられるの
である。さらに、地金類を溶解するキユポラ装置
等にあつては、炉内温度がより高められることに
伴つて、地金として鋼屑等の配合割合を増加させ
ることが可能となり、これによつて原材料費も低
減されるようになつたのである。その上、炉内に
おけるCOガスが富化されるため、フエロシリコ
ンの歩留りが向上する効果が生ずる。COガスの
富化によつて炉内雰囲気の還元能が大きくなり、
これによつてキユポラ装置等において溶解金属の
成分調整のために炉内に添加されるフエロシリコ
ンの酸化減耗が少なくなるからである。

本考案に係る溶解炉装置は、この他、炭材の燃
焼用として送風路を通じて溶解炉内に吹き込まれ
る空気の一部が分岐流路内に分岐させられ、かつ
加圧手段によつて加圧された後、粉粒炭材供給路
を通じて粉粒炭材を搬送しつつ溶解炉内に戻され
ることから、溶解炉内の圧力が変動した場合であ
つても、粉粒炭材供給路を通じて炉内に吹き込ま
れる空気の量が常に略一定となり、またこれに伴
つて炉内に予め定められた略一定量の粉粒炭材が
供給される特長を有している。

なぜなら、粉粒炭材を搬送すべく粉粒炭材供給
路に導かれる空気圧は送風路内の空気圧よりも一
定量高い圧力を維持しつつ、溶解炉の炉内圧力の
変動に追従して変動する（送風路内の空気圧力が
炉内圧力に対応して調節されているから）からで
ある。すわち、炉内圧力が高まれば、粉粒炭材を
搬送するための空気圧力も高まつて、ほぼ一定量
の空気を溶解炉内に送り込み、逆に炉内圧力が低
下すれば、粉粒炭材搬送用の空気圧もこれに同調
して低下し、同じく予め定められた略一定量の空
気を溶解炉内に送り込むのである。

そして、これによつて、炭材を燃焼させるため
に送風路から溶解炉内に最適の量の空気が吹き込
まれるように調節されているにも拘らず、粉粒炭
材供給路から空気の吹き込みによつて炉内に供給
される空気量が適正量よりも不規則に多くなつた
り、或いは少なくなつたりすることが回避される
のである。また、これに伴つて粉粒炭材の溶解炉
への搬送量もほぼ一定となるのである。

ところで、粉粒炭材を溶解炉内に送給する手段
として通常考えられるのは、エアコンプレツサ等
の加圧手段を独立に設けて、そのエアコンプレツ
サ等にて加圧空気を発生させ、その加圧空気を粉
粒炭材に作用させて粉粒炭材とともに溶解炉内に
送り込む方法であるが、この場合には溶解炉に送
られる空気量、粉粒炭材の量を適正な量にコント
ロールすることが非常に難しい。炉内の圧力が変
動した場合においても、確実に粉粒炭材を供給す
るためには、エアコンプレツサ等の加圧力を炉内
圧力が最も高くなつたときを基準として設定する
ことが必要であるが、そうすると、炉内圧力が低
下した場合に、過剰量の空気が同じく過剰量の粉
粒炭材と共に炉内にどつと送り込まれることとな
るからである。

これに対し、本考案に係る装置においては、粉
粒炭材を搬送するための空気圧力が炉内圧力に同
調して変動するようにされているため、上記の如
き不具合を発生させないのである。

本考案に係る装置は、送風路内を流れる空気の
一部を、粉粒炭材を搬送するための媒体として利
用していることから、僅かな駆動力を加えるだけ
で粉粒炭材を送給することができる他、溶解炉内
に送り込まれる空気は送風路を通じて送られる空
気だけであることから炉内に送り込まれる全体と
しての空気量の調節が容易であるという特長を有
している。

而して、粉粒炭材供給手段の粉粒炭材収容部か
ら、粉粒炭材供給炉内に一定量の粉粒炭材を送出
する手段として、上記収容部と粉粒炭材供給路と
を離して設け、その収容部から粉粒炭材を粉粒炭
材供給路に設けたホツパに落下させ、その落下し
た粉粒炭材を前記加圧空気によつて搬送させるよ
うにすることも可能である。ところが、こうする
と、粉粒炭材供給手段全体を壁で囲つて密閉系と
した上で、その密閉系内に分岐流路内の空気の圧
力を導入することが必要となる。そのようにしな
いと、粉粒炭材供給路に作用する前記加圧空気に
よつて収容部と粉粒炭材供給路との間の隙間から
粉粒炭材が外部に飛散してしまうからである。

一方、本考案にかかる装置では、粉粒炭材収容
部の下部にスクリユー式送出手段が設けられ、そ
の送出手段によつて粉粒炭材が送出されるため、
上記のような対策を施す必要がない。収容部と粉
粒炭材供給路との間に粉粒炭材が飛散するような
隙間が形成されないからである。

実施例次に、本考案の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。

第１図は溶解炉装置としてのキユポラ装置を示
したものである。この図において、キユポラ装置
は、キユポラ１０と、所定量の粉粒炭材を供給す
る粉粒炭材供給装置１２と、キユポラ１０に燃焼
用の空気を送り込む送風路１４と、送風路１４か
ら分岐させられた分岐流路１６と、粉粒炭材供給
装置１２およびキユポラ１０とを繋ぐ粉粒炭材供
給路としての粉粒炭材供給管１８とを有してい
る。キユポラ１０は鋳物用金属溶解のために用い
られる一般的な形式のもので、耐火材製の炉２０
と、送風路１４を通じて送られた空気を貯える風
箱２２とを有している。風箱２２からは送風管２
４が伸び出して、その先端が羽口２６に位置させ
られ、風箱２２に収容，保持された空気が、そこ
から炉２０内に吹き込まれるようになつている。

一方、粉粒炭材供給装置１２は、粉粒炭材を収
容するタンク２８と、そのタンク２８の下部に配
設されたスクリユー式送出機３０とを有し、その
スクリユー３２が軸心まわりに回転させられるこ
とによつて一定量の粉粒炭材が供給管１８内に送
出されるようになつている。スクリユー式送出機
３０のスクリユー３２は、第２図に明瞭に示され
るように、回転軸３４とこの回転軸３４の先端に
固定されたコイルスプリング３６とから成つてお
り、このスクリユー３２がモータ３８によつて回
転させられるようになつている。粉粒炭材供給管
１８は、タンク２８の下部から伸び出してその先
端が前記キユポラ炉の羽口２６に位置させられて
おり、タンク２８から送出された粉粒炭材が羽口
２６へと導かれる。

この粉粒炭材供給管１８には、送風路１４から
分岐させられた分岐流路１６が接続され、送風路
１４内を一定圧力のもとで送られる燃焼用空気の
一部が粉粒炭材供給管１８に導かれるようになつ
ている。分岐流路１６上には、分岐流路１６に導
かれた空気を加圧して送出するリングブロア４０
が配設されており、粉粒炭材供給管１８にはこの
リングブロア４０により加圧された空気が送り込
まれる。リングブロア４０により加圧された空気
はまた、連通路４２によつてタンク２８の上部に
も導かれている。粉粒炭材供給管１８とタンク２
８内とを同圧として、供給管１８に導かれた加圧
状態の空気によつてタンク２８内に粉粒炭材が供
給管１８に円滑に流入するのが阻害されるのを防
止するためである。

分岐流路１６には、リングブロア４０をバイパ
スするバイパス流路４４が設けられており、この
バイパス流路４４上に設けられたバルブ４６を操
作することによつて、リングブロア４０により加
圧された空気の一部が再び分岐流路１６のリング
ブロア４０よりも上流側に戻されるようになつて
いる。

以上のように構成されたキユポラ装置におい
て、図示しない空気供給源から供給された燃焼用
空気は、一旦、風箱２２に畜えられた後に、送風
管２４を経て羽口２６から炉２０内に吹き込まれ
る。他方、粉粒炭材供給装置１２のタンク２８か
らは、スクリユー３２の回転速度に対応した一定
量の粉粒炭材が供給管１８内に送出され、その送
出された粉粒炭材が同供給管１８内に導かれた加
圧空気と共に、羽口２６か炉２０内に送り込まれ
る。すなわち、送風路１４から分岐させられた
後、ブロア４０によつて加圧され、さらに粉粒炭
材供給管１８を通じて炉２０内に戻される空気の
同伴作用によつて供給管１８内に送出された粉粒
炭材が炉２０内に送給されるのである。

なお、リングブロア４０から送り出された空気
の圧力が、適正な量の粉粒炭材を送給するための
圧力よりも大きい場合には、バイパス流路４４上
のバルブ４６を操作して、加圧された空気を一部
戻すことにより粉粒炭材供給管１８内に導かれる
空気の圧力を適正な圧力に調整することができ
る。

このようなキユポラ装置において、キユポラ１
０の炉２０内に吹き込まれる粉粒炭材は、燃焼効
率が高く、したがつて炉内温度も高くなるため炭
材の使用量が低減されると共に、粉粒炭材として
石炭屑等の低品質炭の使用が可能であるため、両
者相俟つて溶解コストの低減が達せられる。ま
た、粉粒炭材を空気によつて炉内に送り込む上記
方式においては、炭材供給量の調節が容易となる
利点を生ずる他、炉内温度が高められるのに伴つ
て原材料としての銑鉄を減らして、代わりに鋼屑
の配合量を増すことが可能となり、その分だけ原
材料コストもまた低減される効果を生ずる。しか
も、粉粒炭材を用いる場合には、炉内のCOガス
が富化されて還元能も大きくなるため、上記装置
においてはフエロシリコンの歩留りが向上すると
いう副次的な効果が生ずる。すなわち、キユポラ
炉には溶解金属の成分調整のためにフエロシリコ
ンが炉２０内における酸化減耗量を見込んで添加
装入されるが、還元性雰囲気が強くなるに伴つ
て、フエロシリコンの酸化減耗量が少なくなるた
め、その分だけフエロシリコンの歩留りが向上す
るのである。

上記キユポラ装置は、この他、キユポラ炉２０
内に吹き込まれる空気の量、および炉２０内に送
給される粉粒炭材の量が設定された量に対して不
規則に変動しない特長を有している。送風路１４
内の圧力は、炉２０内の状態に応じて常に適正量
の空気が炉２０内に吹き込まれるようにコントロ
ールされているため、粉粒炭材を送給するため
に、分岐流路１６を通じて粉粒炭材供給管１８に
導かれる空気の圧力は炉２０内の圧力よりも常に
一定量高い圧力を保持しつつ、炉内圧力の変動に
同調して変化するからである。すなわち、炉内圧
力が変動した場合でも、その炉内圧力と、粉粒炭
材供給管１８に導かれる圧力との差が不規則に変
動することがないのであり、このため、炉２０内
に略一定量の空気が送給されるのである。そし
て、これに伴つて、この空気によつて炉２０内に
送り込まれる粉粒炭材の量も予め定められた一定
量となつて、炉内の燃焼条件が常に適正に維持さ
れるのである。

上記装置は、また、粉粒炭材を搬送するための
エネルギー費が安く、また送風路から分岐させら
れた空気が再び炉２０内に戻されて、炉内に供給
される空気の量を調整し易いという利点を備えて
いる。送風路１４内を送られる空気の一部が、粉
粒炭材を送給するための媒体として用いられてい
るからである。

なお、粉粒炭材供給装置１２のタンク２８から
所定量の粉粒炭材を送出する手段として、上記の
如きスクリユー式送出機３０を用いたのは、次の
ような理由による。すなわち、送出機として回転
軸のまわりに螺施状の羽根が設けられた通常のス
クリユーを用いると、羽根の摩耗が激しくなる
が、上記の如きスクリユー送出機３０において
は、その摩耗が効果的に抑制されるからである。
その理由は必ずしも明確ではないが、恐らくスク
リユー３２が中空となつていること、および羽根
の作用を為すスプリング３６が弾性変形作用を有
していることによるものと考えられる。なお、こ
のようなスクリユー式送出機は充分な送出能力を
有していることを付け加えておく。

以上、本考案の一つの実施例について詳述して
きたが、本考案は、他の態様において実施するこ
とも可能である。たとえば、送風路から分岐させ
られた空気を加圧する手段として、上記リングブ
ロアの如きものに限定されるもではなく、その他
のブロアを用いることももとより可能であるし、
複数のキユポラ炉に対して共通の送風路を用いる
ようにすることも可能である。また、本考案を適
用すべきキユポラ装置は上記実施例に示す如きも
のに限定されず、様々なキユポラ装置に対して適
用することが可能である。

その他、本考案は鉱石を溶解させるための高炉
装置に対しても適用し得るなど、その趣旨を逸脱
しない範囲において、当業者の知識に基づき、
種々の変形、改良を加えた形態で実施することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例であるキユポラ装置の
簡略図、第２図は第１図におけるスクリユー式送
出機の要部を拡大して示す要部拡大正面図であ
る。１０……キユポラ、１２……粉粒炭材供給装
置、１４……送風路、１６……分岐流路、１８…
…粉粒炭材供給管、２８……タンク、３０……ス
クリユー式送出機、４０……リングブロア。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】溶解炉と、所定の空気供給源から供給される空
気を該溶解炉に導く送風路と、所定量の粉粒炭材
を供給せしめる粉粒炭材供給手段と、該粉粒炭材
供給手段から供給される粉粒炭材を前記溶解炉内
に導く粉粒炭材供給路とを含む溶解炉装置にし
て、前記粉粒炭材供給装置の粉粒炭材収容部の下部
に、軸心回りの回転によつて該収容部から所定量
の粉粒炭材を送出せしめるスクリユー式送出手段
を設ける一方、前記送風路に分岐流路を設けて、
該送風路内を送風される空気の一部を分岐せしめ
ると共に、該分岐流路上に、該分岐された空気を
加圧せしめる加圧手段を設け、そして該加圧手段
からの加圧空気を前記粉粒炭材供給路に導いて、
前記スクリユー式送出手段にて送出された粉粒炭
材に作用せしめるようにしたことを特徴とする溶
解炉装置。