JPS62153139A - 溶融炉の操業方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融炉に溶融スラグを装入し、これに成分ｍ幣
材を添加混合し一定温度に加熱保持しながら実質的に一
定量ずつ溶融物を流出させてロックウールを製造する溶
融炉の操業方法に関する。

更に詳しくは高炉スラグを電気炉に入れ、珪石などの成
分調整材を添加混合しこの電気炉より、一定量ずつ流出
させて製綿し、ロックウールを製造する炉の操業方法に
関する。

〔従来の技術〕

高炉スラグを一旦冷却し塊状としてからキュポラ等に運
び、再溶融、成分調整してロックウールを製造する方法
に代り、高炉スラグを溶融状態で電気炉等の溶融炉に移
し、成分調整した後加熱して温度を最適温度に保持しな
がら溶融物を排出し、ロックウールを製造する方法は従
来より知られている０例えば、特公昭３７−４５５９号
公報、特開昭５１−８４９２９号公報及び特開昭５９−
１３１５３４号公報等により知られている。

しかし従来、これらの溶融炉から時間当り一定量の溶湯
を流出させるための方法としては、炉を傾動せずに下方
の孔より流出させ、その流出口径を調節したり（実公昭
４０−５７６７号公報）、炉は正立させたまま炉を密閉
状態とし、液面上の圧力をｍ整して排出量を制御してい
た（特開昭５６−１１３３３５号公報）、炉を傾動させ
る方式のものでは、特公昭５３−３７９２９号公報で、
スラグ溶融物の流出のための傾斜操作は、単位時間に流
出するスラグ溶融物が十分に一定に維持されるように調
節されると希望条件は記載されているが、具体的手段の
記載はない、またこの公報では、傾斜炉を２つ以上もち
、一方の傾斜炉でスラブの組成と温度を実質的に均一に
されている内に、他方の傾斜炉より均−化炉へ注ぎ込み
、ここで更に組成と温度を十分に調節して均−化炉より
紡糸装置に供給される。一方の傾斜炉が空になると他方
の傾斜炉から均−化炉に供給される。即ち傾斜炉からは
直接紡糸装置へ供給されていない、また傾斜炉の操業方
法の記載もない、特開昭５１−８８７２８号公報におい
ても溶解炉を傾けて排出しているが、この溶湯は２段の
タンディシュに受け、ここで液面を一定にするように溶
解炉を傾動させるが、重量による操業管理は行っていな
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

炉を傾動させずに下方の孔より流出口径を調節する方法
では、流出口径を絞ると孔のまわりに原料が固結し、排
出量を一定に調節しにくい問題意義１＊、−＾　絹九礪
Ｐ月件ずたし１ｊ虜需仁ハτｈ九１整して排出量を調節
する方法では、加圧装置及びその制御装置を別途装備し
なければならないため、全体システムが大型化し且つ複
雑化し、また電気炉を気密且つ耐圧構造にしなければな
らない。炉全体を傾動させて炉内の液面と流出口とのヘ
ッドを一定にするように調節する方法は、流出口を大さ
く絞る必要もなく、加圧方式に伴う前記の難点もない、
しかし重量の大きい炉全体を傾動するため、従来精密な
調節は出来ないものと考えられていた。従来技術に記載
した特公昭５３−３７９２９号公報でも、２つの傾斜炉
を交互に使用して均−化炉へ導き、最終的には均−化炉
より流出させている。特開昭５１−８８２７８号公報で
も、溶解炉は傾動するが、２段のタンディシュに受けて
、これより一定量を流出させている。タンディシュ等の
中継炉を経ることは、溶融物が空気に接触する機会が増
大し好ましくない、特にこの溶融物は通常の耐火物を甚
だしく侵触することが知られており、通常黒鉛賀耐人材
が使用されることが多いのでなお好ましくない、実質的
に空気と遮断した雰囲気の電気炉を傾動して、直接に製
綿機へ原料を一定の割合で供給することが本発明の課題
である。

本発明が目的とするこの方法では、中継炉やタンディシ
ュを経由しないので、炉内の組成や温度の変動を極力小
さくする必要がある。一方、高炉スラグや成分調整材の
組成の変動、鋼車で冷却しかけた高炉スラグ装入による
温度の変動の影響を直接うけ易いので、これらの影響を
最も少なくする操業方法を開発する必要がある。また炉
は実質的に空気と遮断されているので内部を監視するこ
とができず、炉内への高炉スラグ及び成分調整材の装入
、傾動による排出を目視によらない操業方法とする必要
がある０本発明はこれらの課題を解決するためになされ
たものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は溶融炉に溶融スラグを装入して成分調整を行い
、一定温度範囲に加熱保持しながら、炉を傾動し、実質
的に一定流量で溶融物を流出させてロックウールを製造
する方法において、溶融炉全体の重量測定から、炉自体
の重量を差引くことにより炉内原料上ｌを測定し、一方
製綿作業に好適な炉内残量を予め定めておき、炉体を傾
動させて、溶融物を流出させ、昇温による流出量の変動
を来たさない限度で炉内原料が該残量となる前より少な
くとも装入開始前に溶融炉の加熱を炉内原料の温度が次
第にと昇する加熱水準に高め、該残；距となったとき、
炉体を起し、溶融スラグと成分調整材を装入し、装入完
了を重量で検知して炉体傾動を開始し、装入物による温
度低下が基準温度まで戻った時点で、加熱を放散熱量の
みを補充し炉内原料の温度を一定に保つ保熱水準に戻し
、前記残量まで溶融物を流出させることを特徴とする測
定重量と温度による溶融炉の操業方法である。

炉体傾動を終結させる溶１炉内残量が、残量に溶融スラ
グ成分調整材を追加した組成、温度の変動が溶融スラグ
、成分調整材の成分変動中を考慮して製綿作業に好適な
範囲内におさまる限界の炉内残量より多くする。炉内溶
融原料には、Ｓｉ０２　、ＡＪＬ２０３．ＣａＯ，Ｍｇ
Ｏ組成成分について許容される変動［口がある。また、
温度についても許容される変動中がある。装入する溶融
スラグ、成分調整材も当然組成成分が変動する。また溶
融スラグの温度も、成分調整材の予熱後の温度も当然変
動する。炉内残量が多ければ装入物の成分変動、温度変
動が大きくても、炉内原料の成分、温度は許容範囲に入
る。残量を少なくしていくと装入原料の成分変動中、温
度変動中によって炉内原料の成分、温度は許容限界ぎり
ぎりになる。この残量を限界の炉内残量とする。製綿作
業に好適な炉内残量は、この限界残量より若干多い値に
設定される。この炉体傾動を終結させる溶融炉内残量は
、通常の溶融スラグ、成分調整材の組成、温度の変動中
より炉内装入定量の７０〜８０重睦％が好適である。

炉内原料重量が所定残量となったとき、炉体を起し、溶
融スラグと成分調整材を装入する方法としては、残量と
なったとき迅速に炉体を立直し、眞直にしてから装入を
開始してもよいし、またこの炉の立直し及び装入の期間
も、排出流量を一定に保ちたい時は、残量となったとき
直ちに装入を開始し、装入に伴って炉体を徐々に立直し
くマイナス傾動）、装入完了時に炉体を垂直に立てるよ
うにしてもよい、前者の場合も炉の立直し、装入に要す
る時間は、ｌサイクルのｔｏ−１５％と短時間であるの
で、品質に対する影ｗｔ４少ない、なお溶融炉全体の重
量測定は、溶融炉と架台との間に設置されたロードセル
によって行うのが好適である。

本発明の方法による時は、溶融炉から直接に製綿機へ原
料が供給されるので、作業期間中はすべての時期におい
て、原料の組成、ｆＬ度の変動が小さいことが必要要件
となる。そこで、溶融炉への溶融スラグと成分調整材の
装入に当っては、溶融スラグの流れが炉内の液面に突入
する場所に、少なくとも成分調整材の一部、好ましくは
全部の装入流が合流するように成分Ｊｆｆ材を装入する
。成分調整材は、装入前に燃焼ガス等により予熱して、
装入後の炉内原料の温度低下を最小限とするようにする
、このようにして、溶融スラグの滝壷に成分調整材の装
入流を落し込むと溶融スラグの乱流に巻き込まれ、短時
間に混合がなされて炉内原料成分の組成、温度の均一化
が達成できるものである。原料装入時は当然装入物の温
度は下っているので炉内温度が下る。この影響を少なく
するため、炉内原料が所定残量に達する少し前より、炉
内温度が次第に昇温する加熱水準に高める。これは電気
炉加熱のタイムラグがあり加熱水準に入れて一定時間経
過しないと実際に昇温せず、また基準温度＋２０℃迄は
流出量に影響しないためである。傾動中に基準温度＋２
０℃以上に昇温すると、粘度が低下して流出量増加とな
るので、昇温による流出量の変動を来たさない限度で、
該残量となる前より加熱水準とするものである。これは
おそくても装入開始前０より加熱水準とし、装入による
炉内原料低下の影響を小さくする。残量となる前より加
熱水準とする方が好ましく、残量となる前に昇温を始め
ても基準温度＋２０℃の範囲なら問題がない。

以下図面について説明する。第１図は本発明の方法を適
用するに適した電気炉ｌとその附属機器の正面図であり
、符号２は高炉より高炉スラグを運搬する鋼車である。

この鋼車２より装入装置３を介して、電気炉ｌに高炉ス
ラグを装入する。符号１５は予熱された成分調整材（通
常は珪石）を装入するパイプ、４は内部原料の排出口、
５は製綿機である。また電気炉ｌの下面１３は湾曲状に
形成されており、この下面１３が基台１０の上面に配設
されたガイドローラ１４に沿って摺動し、電気炉１の傾
動操作を滑らかにする。またガイドローラ１４を使用せ
ず、傾動機構作動の際のズレを防ぐように、転動可使な
かみ合せロッカ方式を採用してもよい、なお基台ＩＯは
基礎の上に下部四隅に配設したロードセル９を介して支
えられている。

また上記下面１３に沿う方向の一端部には基台１０と電
気炉ｌの上淵部とを結合する流体圧シリンダ１１とピス
トン１２とが設けられ、シリンダ１１に流体圧を加える
ことにより炉体を傾動させることかできる構造となって
いる。炉体の重量を測るにはロードセル９に限定される
ことはなく、重量物を測定し得るものであればよい。ま
た傾動装置も流体圧シリンダｉｔに限定されることはな
く、炉体下部と基台ｌＯを互いに回転し得るギアで噛み
合せ、基台１０側のギアを回転させることにより炉体を
傾動させてもよく、また流体圧シリンダ１１の代りにラ
ック・ビニオン機構を使用してもよい、ｆＩ！、体圧シ
リンダ１１やラック・ビニオン機構を用いて炉体の一端
を押上げる方式の場合にも、炉体の滑りを防ぐため炉体
の下部の摺動面に沿って設けたギアと基台ｌＯに設けた
自動回転力をもたないギアとを噛み合せたロッカ方式を
採用することが好ましい、第２図は上記電気炉１の傾動
状態を示す断面図である。

第３図は炉内原料重量が所定残量となったとき、炉体を
迅速に垂直に戻し、垂直炉体に溶融スラグと成分調整材
を装入し、装入が終了した時点で、炉体の傾動を開始す
る場合について横軸を時間軸とし、縦軸に夫々溶融物量
、炉体を傾動させる時所定時間毎に炉体の傾き角度につ
き予め決められた所定角度ずつ段階的に傾動させていく
場合の傾動角度、単位時間当りの傾動角の変化割合を所
定の値にして連続的に傾動させていく場合の傾動角度、
排出口４からの流量、炉内原料の温度と電気炉の加熱レ
ベルを示したものである。各記入数値は夫々一実施例を
示したものである。

本発明では、電気炉の容量、形状により定まる溝層量（
炉内装入定量）と残湯量（炉内残量）を予め定めること
が重要である。炉内装入定量は電気炉としての適当な空
間を上方に残し、気体吹込による溶融物攪拌を効率的に
する点より定められる。装入後の炉内溶融物重量は残湯
量に装入量を加えた値であり、この値が炉内装入定量よ
り少なければよい。効率の点より装入後炉内重量は炉内
装入定量に近い値になるよう装入する。装入完了は、ス
ラグ輸送鋼車のｆｆ１ｌ又は炉内原料重量の測定により
検知される。基準炉内残量は前記した基準により定めら
れる。

高炉からのスラグの装入が間欠的であるので、溶融炉の
操業も間欠的となるが、炉内原料重量測定により炉内残
量が所定値に近づくと、電気炉加熱を加熱レベルに上げ
、残量が所定値となった時、炉体を立直す、傾動角度は
急激に０度（正立）に戻り、排出口４からの流量は、液
面と排出口４とのヘッドが減少したことで一時的に低下
する。温度は少ない残量に対して加熱レベルで加熱する
ので、所定残量到達時より上昇する０次いで、高炉スラ
グの装入と成分調整材の装入を開始する。溶融物量は急
激に残量から装入完了時重量に上昇し、この間炉体の傾
動角度は０［を保つ。

流量は装入による液面の上昇でヘッドが大きくなるので
標準ｆｉｉ、量まで増加する。温度は、冷却しはじめた
高炉スラグと予熱したとはいえ炉内原料温度より低温の
成分調整材の添加により急激に低下する。但し、温度が
余り大きく低下すると原料の粘度が高くなり、同−排出
口径及び同一ヘッドを維持しても流量が減少するので、
温度は基準温度に対し±２０℃以内に保つ必要がある。

残量が成程度大であれば、この温度低下を低く押えるこ
とができるので、残量の決定にはこの温度低下も考慮さ
れる。上着測定により装入完了を検知すると、引続きガ
ス吹込による攪拌を続けながら炉体傾動定量排出に移る
。傾動は前記したように短時間毎の段階的傾動でも、時
間当りの傾動角の変化割合（微分値）を所定にする連続
的傾動でもよいが、この炉体の斜き角度により定まる所
定時間に予め決められた微小傾動角度は炉体の形状より
計算してもよいし、また予め実際の溶融物を用いて実験
的に所定時間の傾動角度と流出量の関係を求めておいて
もよい。これによって温度とヘッドと流出口径が定まる
ので、実質的に一定量ずつの排出流量となる。温度は装
入終了と共に加熱レベルの加熱により上昇し、基準温度
に到達したならば、電気炉加熱を保温電力レベルに切替
える。

第４図は炉内が所定残量に達したとき直ちに装入を開始
すると同時に、炉体をマイナスの傾動即ち炉体を起こす
方向への傾動を段階的又は連続的に行い、炉が正立して
装入が完了した時に傾動を開始する場合について、第３
図と同様の関係を示した図である。この場合には、炉の
立直し及び装入中も排出流量を一定に保つことができる
利点がある。

〔作用〕

本発明の方法による時は、実質的に空気と遮断して内部
を直視できない電気炉に対して、炉の全重量から炉自体
の重量を差引いた炉内原料重量の測定により、予め炉内
原料重量と炉内残量を定めると共に、炉内原料の温度測
定と炉内原料基準温度とを定めておくことによって、こ
の電気炉から中継炉やタンディー２シユを経由しないで
直接に製綿機へ組成、温度の変動の少ない原料を供給で
きるので、装置も簡単となり、原料を空気にさらす機会
も少なくなる。また炉内残量を充分な水準に維持するこ
とにより、高炉スラグや成分調整材の組成の変動、温度
の変動の影響を製綿に支障のない水準に保持できる。さ
らに炉内原料が残量となる前より電気炉の加熱を加熱電
力レベルとするので、高炉スラグ装入時の温度低下を最
小のものとナス、−）−バー？＠考　払ば香＆、　ｓ−
ｑＤ　ｒＨＪＪ　ｖ　！ジ慢のかいようにでさた。

〔実施例〕 炉内装人定Ｂｔｏｏ重量部の電気炉において、′１１を
気炉の下方の基台を４個のロードセルで支持し、全体ｉ
ｔを測定し、これより予め測定した炉自体の重量を差引
いて内部原料重量を測定する。

炉の下方排出口より原料溶融物を排出し、炉内残量が７
５重置部となる５分前より電気炉の加熱水準を加熱電力
レベルに高める０丁度残量が７５重着部となった時点で
炉を急速に立直す、実質的に正立した時点より、鋼車か
ら高炉スラグを２５重着部装入装置を通じて炉に装入す
る。この時、炉内残液への流入滝壷に向かって予熱した
珪石を投入し、ガスを吹込み攪拌する。炉内原料温度は
装入開始時１４９０℃であったが、高炉スラグと珪石の
装入で１４５４℃迄下がった。高炉スラグの装入が完了
した時点で、所定時間に炉体の傾き角度により予め決め
られた微小傾動角度ずつ炉体の傾動を開始する。温度は
電気炉が加熱電力レベルとなっているので、やがて、内
部基準温度１４７０℃に戻り、この時点で保温電力レベ
ルに戻した。以後は１０分毎の内部原料重量の測定によ
り、予定した時間当りの排出がなされているかどうかチ
ェックし、排出量が予定量を下まわっていれば時間当り
の傾動角度を大きくし、一方、上まわっていれば小さく
することにより微修正を行なった。このようにして内部
の見えない電気炉に対して、重量測定と温度測定とによ
り、中継炉やタンディツシュを用いることなく、間欠的
な高炉スラグの受入に対して、短時間の炉の立直し、ス
ラブ装入時に若干流量変動はあるものの、′Ｍ続的かつ
定量的に温度、組成の一定した溶融原料を製綿機に供給
することができた。

〔発明の効果〕

溶融スラグを溶融炉に受は入れ、成分調整して、時間当
り一定量ずつ製綿機へ排出する方法で、閉塞し易い流出
口径調節法や、炉内圧力による流出量の調節を行わず傾
動法により、しかも後に中継炉やタンディツシュを用い
ることなく、直接電気炉から流出させる操業方法を本発
明にょって確立することができた。また炉内は黒鉛質の
炉材保護のため、通常窄素などの不活性ガスでパージし
ており内部は直視できないが、これに対し、本発明は炉
体全体の重量測定と温度測定により、管理操業する方法
としたので、電気炉から直接製綿機へ供給でき、炉内の
テレビ等の間接視察による監視を要しないばかりでなく
装置を非常に簡単なものにすることができた。さらに炉
内残量を高炉スラグや成分調整材の組成の変動、温度の
変動を考慮に入れて定めるので、炉より直接製綿する方
法であり乍ら流出原料の組成、温度の変動を極めて小さ
くすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の操業方法を実施するための装置の正面
図、第２図は電気炉の傾動状態を示す断面説明図、第３
図は排出時間と溶融物量、傾動角度、排出流量及び温度
との関係を示す図、第４図は炉の立直しと原料装入とを
同時に行うようにした場合の第３図と同様の関係を示し
た図である。 第　１　図 第２図 １・ 第３図 第４図 手続ネ市正書 昭和６１年７　月３１　日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融炉に溶融スラグを装入して成分調整を行い、
   一定温度範囲に加熱保持しながら炉を傾動し、実質的に
   一定量ずつ溶融物を流出させてロックウールを製造する
   方法において、溶融炉全体の重量測定から炉自体の重量
   を差引くことにより炉内原料重量を測定し、一方製綿作
   業に好適な炉内残量を予め定めておき、炉体を傾動させ
   て溶融物を流出させ、昇温による流出量の変動を来たさ
   ない限度で、炉内原料が該残量となる前より少なくとも
   装入開始前に溶融炉の加熱を炉内原料の温度が次第に上
   昇する加熱水準に高め、該残量となったとき炉体を起し
   、溶融スラグと成分調整材を装入し、装入完了を重量で
   検知して炉体傾動を開始し、装入物による温度低下が基
   準温度まで戻った時点で、加熱を放散熱量のみを補充し
   炉内原料の温度を一定に保つ保熱水準に戻し、前記残量
   まで溶融物を流出させることを特徴とする測定重量と温
   度による溶融炉の操業方法。
2. （２）炉体傾動を終結させる溶融炉内残量が、残量に溶
   融スラグ、成分調整材を追加した組成、温度の変動が溶
   融スラグ、成分調整材の成分変動巾より定まる製綿作業
   に好適な範囲内におさまる限界の炉内残量より多い特許
   請求の範囲第１項記載の溶融炉の操業方法。
3. （３）炉体傾動を終結させる溶融炉内残量が、炉内装入
   定量の７０〜８０重量％である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の溶融炉の操業方法。
4. （４）溶融炉全体の重量測定が、溶融炉と架台との間に
   設置されたロードセルによって行われる特許請求の範囲
   第１項乃至第３項いずれか記載の溶融炉の操業方法。
5. （５）溶融炉への溶融スラグと成分調整材の装入が、溶
   融炉を垂直迄立直してから溶融スラグを装入し、該スラ
   グの流れが炉内の液面に突入する場所に少なくとも成分
   調整材の一部の装入流が合流するように成分調整材を装
   入するものである特許請求の範囲第１項乃至第４項いず
   れか記載の溶融炉の操業方法。
6. （６）溶融炉への溶融スラグと成分調整材の装入を、炉
   内原料重量が所定残量に到達した時点より開始すると共
   に、炉体を徐々に起して炉体が垂直に戻った時までに少
   なくとも溶融スラグの装入が完了するものである特許請
   求の範囲第１項乃至第４項いずれか記載の溶融炉の操業
   方法。