JPS62217093A - エネルギ−回収方法およびその装置 - 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】 本発明は概して溶融炉のエネルギー回収システムに関し
、さらに詳細には溶融炉の流出ガス流からエネルギーを
回収再生し１次の装入物を予熱し。

この装入物を溶融炉に導入するまで予熱状態に保つため
にエネルギーを再利用する方法と装置に関する。

鋼などの溶融するのに向けられる溶融炉を用いる鋼また
はその他のもののミルの通常稼動中は次の処理工程のた
め２５００〜２８００°Ｆまでの温度範囲にわたる排気
流出ガスが大気に最終的に放出されるために排気される
。しかしこのような流出ガスが大気に排出される前に浄
化されて汚染物と廃棄物を取除かねばならない。この除
去は、普通、大気汚染減少設備？介して流出ガスを処理
することによシ行なわれる。この設備は殆んどの場合流
出ガスが５００Ｆ以下の温度まで冷却されることを必要
としている。この冷却は現在のところ周囲空気で炉の排
出ガスを稀釈することによって行なわれ、かくして生じ
た空気混合物は大気汚染減少設備に入れるのに満足な低
弧にされる。このことは非常に大きい大気汚染減少機器
のみならず排気ファンを必要とする。またさらに重要な
ことは、このような流出ガスに利用されるエネルギーは
しばしば無駄にされて大気に放出されてしまうというこ
とである。

前述した問題を克服し、かつ再利用のために流出ガスか
ら熱を回収する限られた試みがこれまで行なわれてき友
。２つの公知のシステムにあっては、流出ガスが用いら
れて次の炉用装入物を予熱している。この熱伝達は、溶
融炉への導入に先立ち次の装入物を予熱できるように熱
流出ガスを装入物パケットに押込むことによって行なわ
れる。

これらのシステムの１つには流出ガスを贋金が加熱され
るように装入パケットに直接押込むことによって利用す
るものがある。このシステムの大きな欠陥は、流出ガス
は非常に汚なく酸化鉄や、またスクラップ装入物により
炉化され炉内に再導入される他の汚染物をかなシ含んで
いることである。

これによって汚染されｆｃ溶融物が生じ作られた鋼の品
質に悪い影響を与え、かつ汚染物を加熱するのに大量の
エネルギーを必要とするようになる。

第２のシステムは空気対空気の熱交換器を用いてエネル
ギーを汚れた充出ガスから装入パケットに押込まれる清
浄空気に伝達している。汚れた流出ガスはそこで熱交換
器を出て大気汚染減少機器に運ばれる。

両方のシステムの決定的な欠点は、流出ガスから到来す
る装入物へのエネルギー伝達が、エネルギーを利用する
。すなわち流出ガスを溶融中に炉から放出するときにの
み行なわれることである。

炉がタップ立てされるときと、装入物が次の溶融のため
に導入されるときとの間に焼時間かが過ぎてしまう。こ
の時間経過中、予熱スクラップでの大量のエネルギーが
大気に消失されてしまう。さらに高匡（２，５００〜２
，８００７に達する）の流出ガスは到来スクラップのオ
イル、グリース、繊維、プラスチックなどの物質を大量
に焼き、鉛や亜鉛など低溶融物質を溶かし気化させてし
まう。

これによって、亜鉛や鉛の場合には、毒性を帯びる極端
に有害な煙霧を生じる。このような物質を焼くのに用い
られる熱と、装入パケットそれ自体に伝達されｔ熱とは
システムの恩恵を蒙ることはない。さらに装入パケット
をこういった孟度に曝すことはパケットの維持費に金を
かけることになる。

米国特許第４３４０２０７号には、キュポラ。

１対の熱交換器および熱媒流体用貯蔵タンクを備えた熱
回収システムが示されている。貯蔵タンクはキュポラが
空転している間も熱媒流体システムにおいて貯熱能力が
あるらしいが、このようなシステムは次の装入物を予熱
し、これを予熱状態に保つ手段を欠いている。

従って次の装入物を予熱し、かつこれを事後の融浴作業
において予熱状態に保つのに再使用される費用をかけな
い有効に熱を流出ガスから回収することができる溶融炉
とともに用いられる熱回収システムの必要が生じている
。

公知のシステムとは対照的に１本発明は、製鋼所のよう
な工場施設における溶融炉の熱回収システムに関し、さ
らに次の溶融に備えてスクラップを予熱し１次の溶融が
行なわれるまでこのスクラップを予熱状態に保つように
された溶融炉から熱を回収しこれを再使用する方法およ
びその装置を含んでいる。

すなわち本発明の方法およびその装＃は、熱を流出ガス
から熱媒油の如き熱媒流体に伝達する熱交換器を介して
溶融炉から流出ガスを運ぶことにある。加熱され之熱媒
流体は、かくして貯熱の目的で貯熱容器に導かれるので
次の溶融が行なわれるまで贋金を予熱し、かつこれを予
熱状態に保つのに利用できる。かかる貯熱容器は共晶物
質または位相変化材、セラミックまたは同じような他の
物質の如き貯熱物質からできているのがよい。貯熱容器
は１次の装入物を受入れる１つまたはそれμ上の区画室
または熱保持室と、熱を貯熱容器から区画室に伝達し１
次の溶融まで区画室を加熱状態に保つ手段とを備えてい
る。

さらに予熱スクラップを貯熱容器の区画室から取出して
、これをコンベア機構まｆｃは装入ノ（ケット’６介し
て炉に装入する手段が設けられる。貯熱容器を利用する
ことにより溶融工程から回収される熱は貯えられ、保持
されるので次の溶融を待つ間も消失することがない。

貯熱室通過後、熱媒流本は空気を加熱する第２熱交換器
を介して方向づけもれる。この加熱空気はそれから贋金
などを予熱する目的でこれらに熱エネルギーを伝達する
回転ヒーター、鋼メツシュコンベヤなどの如き機構？通
過する。ヒーターからの予熱スクラップはコンベヤまた
はその他の手段によって貯熱室内の区画室に伝達される
。

現存のシステムにまさる数多くの利点は本発明の方法と
装置によって達成される。第一に、熱媒流体が液体であ
る好適なシステムでは回収エネルギーは、ガスを熱媒流
体として用いるとき必要とされる比較的大きい管路とは
違い液体配管系を介してミル全体に伝達される。第二に
、予熱中、贋金に与えられる低くかつよシ安定した温度
の故に。

有害ガスに関連する問題や鉛や亜鉛などの如き金１属の
溶融に伴なう問題はなくなる。第三にかかる物質焼却を
介しての公知の回収システムに用いられる多量の熱は本
発明の予熱工程では生じないが。

溶融中炉内ではその発生が達成されるので熱の損失を避
けることができる。第四に本発明の好適な方法と装置に
あっては回収熱は装入パケットを通過しないのでパケッ
トの保全性と加熱から生じる熱損失は少なくなる。

従って１本発明の目的は熱を溶融炉から回収して次の装
入物としての贋金の予熱に再使用する改良されたエネル
ギーの回収方法およびその装置に関する。

本発明の他の目的は熱を溶融炉から回収するよシ有効な
方法と装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、熱を溶融炉から回収してこれを貯
えることによジ予熱装入物を保持して回収熱が次の溶融
中も完全に利用できるようにしたエネルギー回収方法お
よびその装置に関する。

本発明のまた別の目的は回収熱を最も都合がよいときに
システムに再導入する形にとどめておく手段を備えた熱
を溶融炉から回収するエネルギー回収方法およびその装
置に関する。

本発明のその他の目的は図面とともにこれから述べるこ
とを参照すればさらに明らかとなる。

本発明の装置およびシステムの全体構造は第１図に最も
よく示される。概してシステムは贋金などを溶融するた
め製鋼所で普通用いられるたぐいの在米の溶融炉から排
気された流出ガスから熱を回収するエネルギー回収方法
およびその装置に関する。各種の溶融炉を用いることが
できるが１本発明が実施される普通の溶融炉はアーク溶
融炉である。第１図に特別には図示されてはいないが。

溶融炉１０の近くにタップまたはその他の手段を設けて
、溶融鋼が完全に溶融されて新線の温度に達したとき波
調を取出している。溶融炉１０内のに度は６００Ｑ’Ｆ
を超える温度に達する。

さらに本発明のシステムの溶融炉は大木において第１熱
交換器１１．贋金を予熱する加熱手段１２、第２熱交換
器１４．流出ガスから回収された熱を貯える貯熱容器１
５とを備えている。これらのシステムの構成部品は互い
に協動して流出ガスからの熱が回収されて、これを選択
的に用いて贋金が溶融炉１０に装入されるまで贋金を予
熱し。

これを予熱状態に保つシステムを構成している。

炉１０からの流出ガスは導管１８を通る。望ましぐはこ
の導管１８は産業界において液体冷却エルボ１６として
広く知られている形式の熱交換要素１６を含んでいる。

この要素１６は流出ガスが炉１０を出る＠に高温流出ガ
スへさらされる複数のコイル１７を有している。コイル
１７の一端は導管１９と連通し、また他端は導管２０と
連通している。入口１９ｆ、介して要素１６へ流入する
熱伝達流体は高温流出ガスへさらされた結果として加熱
され次いで出口を通って導管２０内へ流れ込む。

導管１８を通過後この高温流出ガスは熱交換導管２１又
はバイパス導管２２内へ指向される。開閉ダンパ２４が
導管１８の端部に設けてあり流出ガスを導管２１又は導
管２２内へ選択的に指向している。このダンパは針金１
６によって温度制御部材２５と電気的に接続されている
。この制御部材２５は導管１８の端部付近で流出ガスと
連通しているプローブ２３を含んでいる。ダンパ２４の
各位置は導管１８内の流出ガスの温度に応答して制御さ
れる。もしプローブ２３の感知する温度が熱伝熱流体の
所望の最低温度より低い場合にはこのダンパ２４の位置
は流出ガスをバイパス導管２２内〈指向するよう移動さ
れる。一方もしプローブ２３の感知する温度が伝熱流体
の所望の温度よジも高い場合にはダンパ２４の位置は、
流出ガスを導管２１内に指向する位置へ移動される。

導管２１の出口端は熱交換器１１の一端に接続されてい
る。この熱交換器１１は、ノ１ウジング２８と、該ノ１
ウジング２８内に配置された複数の熱交換コイル２９と
、熱交換器１１からすすやその他の種々の不純物及び汚
染物を除去する下方ホッパ３０及び排出口３６と、を有
している。この熱交換器１１はまｔ複数のすす用ブロワ
６１を有しており、このブロワ６１はコイル２９へ常に
集積されるすすやその他の不純物を除去するために使用
されている。好ましい実施列においてはこのブロワ３１
はハウジング２８内で回動するようになっておりかつコ
イル２９の表面に圧縮空気を吹つけるための複数の出口
ノズル３５を有している。

ブロワはコイル２９からすすや不純物を除去するため周
期的に作動される。これらのすす等はホッパ３０内に落
ち、出口６６から周期的に除去できる。好ましい方式で
はこの熱交換器１１は液体熱交換器に対する空気をなし
ている。

導管２１を介して交換器１１へ入る空気は交換器１１を
介しコイル２９と接して通過出来るようになっている。

交換器１１ｔ−通９た後、流出空気は導管３２を介して
交換器１１から出る。熱伝達流体は導管６４から交換器
１１へ入υかつコイル２９を経て押し出され導管１９へ
流入する。この熱交換器１１はカウンタカーレントシス
テムをなしておシ流出空気は該交換器１１を介して一方
向（第１図でみて右方）へ流れ、一方熱伝達流体は該シ
ステムを介して他方向（第１図でみて左方）へ流れる。

導管３２を流出後、この流出空気は導管６５内に流入す
る。該導管６５は不純物等を除去するためにこの流出空
気を適当なファン及びバックノｈウス又はその他の公知
の汚染物排除装置（口承なし）へ指向する。

もしダンパ２４が流出空気をバイパス導管２２へ指向す
るよう位置づけられると、この流出空気は導管３８へ指
向され次いで導管６５へ流入し汚染物排除装置へと送ら
れる。導管２２と導管３８と周辺空気供給導管３６との
接合部には調整ダンパ即ち可変ダンパ３９が設けである
。導管６６は導管３８．導管６５内への希釈物即ち周辺
空気の供給を制御するよう位置づけられている。希釈物
の量は導管３５内の空気温度を制御している。

もし導管３５内の空気が使用される汚染物排除装置によ
って許容される最大濃度よシ高い場合には該空気は、そ
の特定の汚染物制御装置によって処理されうる温度まで
周辺空気又はその池の冷却物によりて希釈されねばなら
ない。現存の装置においては最大許容温度Ｕ３００’Ｆ
である。本発明の方法及び装置において、導管３５内の
空気の温度はダンパ３９によって制御されている。この
ダンパ３９は温度制御部材４０へ対し針金４２によって
電気的に接続されており、該部材４０は導管３５内に配
置された温度プローブ４１を富んでいる。もし導管３５
内の温度が最大許容温度よシ高い場合にはそれをプロー
ブ４１が感知し、その結果制御部材４０によシダ／バ６
９が作動し、導管３６を介して導管３８内に大量の冷却
された周辺大気を供給するように適当な量だけダンパが
開放する。比較的低温（６０〜７０Ｆ）を有しているこ
の周辺大気は、導管６２からの流出ガス又は導管２２か
らの流出ガスと結合する。一方もし導管６５内の温度が
最大許容温度以下の場合には、ダンパ３９は完全に閉じ
こうして周辺空気即ち希釈空気の流入を阻止する。ダン
パ６９は可変である。

このためダンパ６９の開口が希釈空気の流入の多少を調
整できる。

本発明の方法及び装置によれば、熱伝達流体は。

本装置を作動せんとしている温度範囲以上の液体であろ
うことが期待されている。本発明の好ましい方法及び装
置は約１００Ｆから２．０００Ｆの間で作動可能な熱伝
達液体であることを期待しているが２かかる液体は多数
の可能な熱伝達液体のうちの１つから選択できる。サー
マルオイルやサ−マルソルトのような多数の熱伝達液体
が使用できる。使用可能なサーマルオイルの一ダ１は、
モンサンドケミカル社製のサーモナル７５（商標名）の
名称で販売されているサーマルオイルである。このサー
マルオイルは６約１４５Ｆのセットアツプ温度と約７５
０Ｆの最大ブレークダウン弧度とを有している。熱伝達
流体としてこのサーマルオイルを使用する場合には、か
かる媒体のは度は上記両温度限界内に維持されねばなら
ない。

本発明にて使用可能なサーマルオルトの一列は。

オリンケミカル社製の９オリンヒートトランスフアンル
ト２２２”である。このサーマルソルトは硝酸ナトリウ
ムと硝酸カリウムとの組合せであって、約４３０Ｆμ下
のセットアツプ温度と約ｉ、１ｏｏＦａ上のブレークダ
ウン温度を有している。このサーマルソルトを使用する
場合にはこの範囲内に熱伝達液体の温度を維持する必要
がある。

熱媒液の温度の保全は原則として管路６４と！度制御部
材５０内に位置する制御弁４４によシ制御される。部材
５０は管路２０に連結する温度プローブ５１を含む。制
御弁４４は熱交換器１１を経て管路４８から管路６４へ
の熱媒液の流速を制御するように機能する。次に熱媒液
はコイル２９を経て管路１９へ通過し、コイル１７を経
て管路２０へ通過する。管路２０内の液の温度が１部材
５０によシ検知されたときに必要より高い場合は（上述
の熱オイルの場合において３８２℃（７２０Ｆ）、上述
の熱塩の場合に５９６℃（１１００Ｆ））制御弁４４が
開いて交換器１１を通過する熱媒液の流れが増加する。

温度制御部材５０は適当な電気ワイヤ手段４６によシミ
気的に制御弁４４に連結されている。ということに注意
すべきである。

管路４８と３４との間に連結されている流量バランス制
御弁４５は、該システムを経て流れる熱媒液の最低流量
を維持する目的で備えられている。

それと同時に該システムは、ｉの加熱が必要となった場
合に熱媒液を加熱する目的の管路４８内に位置する補助
液体ヒータ４９をきむ。部材５０により＠知された温度
が使用されるべき特定の熱媒液に必要な温度を下まわる
場合、補助ヒータ４９が付勢されて該液体に必要な熱を
供給する。

上述の熱オイルの場合において、それを下まわることに
よシヒータ４９が付勢される温度はおよそ６３℃（１４
５’Ｆ）であり、他方上述の熱塩の場合においてはヒー
タ４９が付勢される温度はおよそ２３２℃（４５０：Ｆ
）である。

液体ポンプ５２が管路４８内に備えられて、十分なポン
プ圧力を供給してシステム内で熱媒液を循環させる。こ
のポンプ５２は、熱媒液の温度の範囲内で使用可能かつ
必要な流速を発生可能なｎｏｎ−ｐｏａｉｔｉｖｅ　ｄ
ｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　１ｉｑｕｉｄ　ｐｕｍｐであ
る。管路４８にはストレーナあるいはフィルタ５４およ
びゲート弁５５も備えられている。

熱交換器１１および１６を通過した後、その詳細が後述
されているような方式で、熱媒液は管路２０を流れ貯蔵
槽あるいは貯蔵容器１５へ導かれ。

管路５６を経て容器１５から排出される。次に管路５６
が熱媒液を熱交換器１４へ導き、清浄空気を加熱する。

この空気は管路５８を経て熱交換器１４へ供給され、交
換器１４内で熱媒液のコイルにさらされる結果、熱気と
して管路５９を経て排出される。この熱い、清浄な空気
は次に管路５９を経て屑予熱器１２内の屑金属に向けら
れる。

ヒータ１２を経て屑金属が通過する間に、管路５９から
の清浄な熱気は直接屑金属に接触してこれを予熱する。

この目的のために様々なヒータが使用可能であるけれど
も、好ましい方法と装置においては、屑金属が円筒形の
ヒータ部材を経て転がって通過し、該部材を経て熱い空
気が通過するような回転ヒータを使用することが意図さ
れている。しかし、鋼鉄網目コンベアヒータのような他
のヒータも又、屑金属を管路５９からの清浄空気に直接
接触させるために使用可能であるｂしかしヒータ１２は
加熱中の屑金属と空気との間の接触を最大化し、装入パ
ケットを経て熱気を通過させることによシ生ずる熱の偏
りのような熱スポットを排除するようにすることが好ま
しい。操業中は。

屑金属はホッパ６１を経てヒータ１２の１湖から入シ、
コンベアホッパ６２へ搬送される他端へと排出される。

上述の熱オイルを使用する好ましいシステムにおいては
、管路５６内の熱オイルのは度はおよそ３７１°Ｃ（７
００Ｆ）である。このオイルは熱交換器コイル１４を通
過し、管路５８を経てやって来る空気を加熱する。しか
しこの流入して来る空気の盆度は変化するが１通常はお
よそ３８℃（ｉ　ｏｏｙ）である。熱媒液が熱交換器１
４を通過する結果として、該空気は加熱され、およそ３
４３°Ｇ（６５０Ｆ）で管路５９を経て排出される。次
に、熱オイルはおよそ１４９℃（３００Ｆ）で熱交換器
１４から排出される。この熱気が該贋金属に直接接触し
て通過する間に、熱気の温度はおよそ３８°Ｇ（１００
Ｆ）に低下する。次にこの空気は管路６０を経て１周囲
あるいは也の予熱空気によシ支援される可能性を有しつ
つ、管路５８および交換器１４へと循環する。

ヒータ１２からホッパ６２へ排出される予熱層金属は次
に搬送コンベア６４によシ加熱貯蔵容器１５へ搬送され
る。この地点において、予熱層金属は熱維持室あるいは
貯熱容器１５内の隔室に貯蔵される。第２図に最もよく
図示されているように。

本発明の装置においては、貯熱容器１５は一対の熱維持
室あるいは隔室６９．７０を含む。搬送ホッパ６５およ
び分配コンベア６６および６８の形式の手段が装備され
、予熱層金属を隔室６９あるいは隔室７０内に貯蔵する
。そのような搬送ホッパ７５およＣ１配コンベアセクシ
ヨン６６および６８は公知の従来技術である。

再び第１図を参照すれば、隔室７０．および同様に隔室
６９は、貯熱容器１５を経て伸長するほぼ円筒形の部分
からなる。容器１５の下部に位置し、各隔室６９および
７０に連結されているのは。

じょうご状の部分７１と排出開口部７２であり。

室７０内に含まれた予熱層金属を選択的にホッパ７４へ
落下させあるいは排出する。ホッパ７４は搬送コンベア
７５に連結され、予熱層金属を室７０から溶融炉１０へ
溶融のために搬送する。

特別に図示されてはいないけれども、各室６９および７
０はスケールあるいは他の手段が装備可能であり、各隔
室内の贋金属の重ｔあるいは容量を計測することが可能
である。そのような手段は溶融炉１０へ要求される寸法
の装入物を供給するために使用可能である。好ましい実
施例においては、隔室６９および７００円筒形の側壁は
熱を伝えやすい素材からなシ、同時に該システムの意図
された操業温度に耐える素材からなる。隔室６９および
７０の側壁はほぼ２．５４ｃｍ（１インチ）の鋼鉄によ
シ製造可能である。

次に第３図および第４図および第５図を参照すれば、貯
熱槽あるいは容器１５の好ましい構造が図示されている
。図示されているように、貯熱容器１５は外部ハウジン
グ７６を有するほぼ矩形の装置であり、前記ハウジング
内に貯熱容器の作動構造が富まれている。ハウジングは
間隔を置いて配置された頂部壁と底部壁とを含み、これ
らが相互にほぼ並行になっていて、更に相互に間隔を置
いて配置されだ端壁と側壁とが相互に並行になっている
。容器１５の第１あるいは堰シ入れ端７７には熱媒液分
配室８０が備えられている。この室８０は端壁７７の内
部表面により１側面上に形成され、多孔性分配板７８に
よりそれの他側面に形成されている。多孔性分配板７８
は、室８０からほぼ均一な方式で貯熱容器１５の内部へ
移動する熱媒液の流れを制御する目的でそれの全表面に
分布する複数の穴あるいは開口部７４を含む。室８０の
底部には、室８０の全長にわたシ熱媒液を均一に分配す
るだめの複数の取出口８４を有する熱媒液供給マニアオ
ルト８２が備えられている。

供給マニフォルド８２は管路２０と連結している（第１
図）。

容器１５の第２あるいは取シ出し端８３にも又。

端壁８３の内部表面と、容器１５の全セクションにわた
り伸長する多孔性板７９との間に形成されている室８１
が備えられている。分配板７８に類似して、板７９がそ
れの全表面にわたシ複数の穴あるいは開口部９５が備え
られている。板７９および穴９５はほぼ均一の方式およ
び制御された方式で熱媒液を板７９を経て室８１へなが
す。室８１の上部端には熱媒液還流マニフォルド８５が
備えられ、該マニフォルドには室８１からの熱媒液を受
は取るための複数の穴あるいは開口部８６カ備工られて
いる。マニフォルド８５の端は管路５６へ連結されてい
る。多孔性板７８と７９との間に位置しているのは貯熱
室９６である。この貯熱室９６内に位置しているのは一
対の熱維持室あるいは隔室６９および７０である。好ま
しい実施列においては一対の該室が図示されているけれ
ども、これは、貯熱容器１５が１個だけの該室あるいは
隔室、あるいは２個あるいはそれ以上の咳室あるいは隔
室を内包可能であることを意図している。

図示されてはいないけれども、容器１５の好ましい実施
列においては、室９６内の熱を維持し。

容器自体の表面温度を低下させるために容器１５は特に
しっかり断熱されている。該絶縁は、およそ５０のＲフ
ッフタ（Ｒｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　ａｂｏｕｔ　５０’）
を受は入れ可能なように十分に絶縁されることを意図さ
れている。各隔室６９および７０は覆いを備えている（
図示されていない）。ノーウジング７６は、システムの
操業中の各温度およびその他の環境条件に耐えるような
素材から構成されている。０．６４ｃ！ｒＬ（４／１　
　インチ）の厚さの鋼鉄が受は入れ可能である。

好ましい実施列においては、貯熱室９乙には熱オイル、
熱塩あるいはその他の熱伝送素材の形式の熱媒液が充填
されている。多くの環境において。

熱媒液の容量は、溶融炉１０の流出熱ガスから回収され
た熱を貯蔵し維持するに十分であることが期待されるけ
れども、ある環境においては、室９６内に追加の貯熱手
段が備えられることが必要である。受は入れ可能な３種
類の異なる列が第３図、第４図および第５図に図示され
ている。

該手段の１つが複数のロッド８８の形態で図示されてい
る。図示されているように、これらロッド８８は垂直方
向に伸長している。これは７核ロンドが使用される場合
、室９６の全体に分配されるように意図されている。好
ましい実施例においては、これらロッドは１本発明のシ
ステムにより意図された操業温度の範囲内で位相が変化
する温度を有する様々な塩、塩混合物等の共融あるいは
位相変化素材を富む。熱媒液によシ室９６に供給された
熱は、システム内の熱媒液が十分な水準に熱せられた場
合に、ロッド内の素材の位相が変化する結果として、こ
れらロッド８８内に貯蔵される。次に、啓融炉１０が溶
融鋼鉄のタッピングの間あるいは再装入行程の間にシャ
ットダウンする場合、室９６およびロッド８８内に貯蔵
された熱は室６９および７０内の予慾贋金ａｔ予熱され
た形態に維持する。

様々な共融あるいは位相変化素材がロッドあるいは容器
８８内において使用可能であるように意図されている。

しかし、該素材は、熱媒液に対し受は入れ可能な窟度範
囲の上限の近くにおいて固体から液体に位相変化する匪
度を有するものでなければならない、（６３°Ｃ（１４
５Ｆ）から３９９’Ｃ（７５０Ｆ　）までの作＠温度を
有する）上述の熱塩が使用された場合１位相変化温度は
およそ３７１℃（７００Ｆ）でなければならない。（２
２１’Ｃ（４３０Ｆ　）から５９３℃（１１００’Ｆ）
までの作動弧度範囲を有する）前述の形態の熱塩が使用
される場合１位相変化温度はおよそ５６８℃（１０００
Ｆ）でなければならない。同様に位相変化素材は比紋的
高己の弓解素材でなければならない。およそｉｏｏ〜２
０ＤＢＴＵ’ｌｂ　　の間の熱溶解素材である。同様に
該素材は良導体であシ。

その溶融温度に対して安定した素材でなければならない
。

貯熱素材の第２の事例は、レンガあるいはセラミックの
格子細工８９によシ図示されている。この格子細工８９
は複数のレンガあるいはその他の類似の素材９０からな
り、複数の壁の形態である室９６の内部全体に装備され
ている。これら壁のそれぞれも又、複数の失われたレン
ガ９１を含み。

室９６を経て熱媒液の流れが通過するようになされてい
る。これらセラミックあるいはその他の素材の壁は、溶
融炉の操業中に回収された熱を維持し、室６９および７
０内の予熱層金属の熱を維持し、該予熱状態をｍ融炉１
０に次に挿入するまで維持するのを支援する。

第６図、第４図および第５図に図示されている第３の形
態の貯熱素材は大量の鋳造鉄９２あるいはそれに類似す
る物質からなる。貯熱素材の池の事タリによれば、この
手段が使用された場合、鋳造鉄片９２あるいはその他の
素材は、溶融炉１０がまだ加熱されていない場合に使用
するだめに熱を貯蔵する目的のために室９６全体に分散
される。

通常は、いくつかの異なる形態の貯熱手段の１つが任意
の１つの貯熱容器に使用されることが期待されるが、し
かし他と同様に、１つまたはそれ以上の開示された貯熱
手段の組み合せが使用可能であることが意図されている
。貯熱手段の基本的機能は、熱媒液自体により供給され
る以上に室９６の貯熱能力を増加させることである。

好ましい実施例の好ましい方法および構造の詳細が説明
されたので、システムの操業が以下のように理解可能と
なる。溶融炉１０が操業されると。

熱い排ガスが管路１８を経て排出される。これらガスの
温度が、熱媒液の所定の温度を超える場合。

ダンパ２４が配置されて排ガス全部が管路２１へ向くよ
うになされる。このガスは管路２１を通過し、熱交換器
１１を経て、管路３２を経て排出される。熱媒液は熱交
換器１１ｔ−経て管路６４から逆流方向に向かい、コイ
ル２９を経て管路１９へ入る。熱媒液がこの交換器１１
を経て通過する間に、（上述の熱オイルの場合において
）その温度はおよそ１４９°Ｃ（３００Ｆ）からおよそ
６４３’Ｃ（６５０Ｆ　）〜３７１℃（７００Ｆ）まで
上昇する。

溶融炉が操業していない場合、あるいは溶融炉が熱媒液
の所定の維持温度よシも低い排ガスを生ずるような温度
で操業している場合は、ダンパ２４は溶融炉の排ガスを
バイパス管路２２へ向けるような位置に移動する。管路
２２内のガス並びに管路６２内のガスの両方とも、最後
は管路３５へ向かい、適当な汚染減少装置へ搬送される
。

啓融炉が操業し、排ガスが十分熱い場合は、熱媒液は所
定の最大温度に維持され、管路２０から貯熱容器１５．
管路５６．熱交換器１４全経て熱交換器１１へ戻る経路
内での循環を継続する。上述のように、熱媒液のこの連
続循環は室９６内の液体（第３図、第４図および第５図
）並びに該室内の貯熱部材を加熱し、熱媒液の温度を維
持する。

この室９６内の熱媒液は熱交換器１４および屑ヒータ１
２を経て贋金属を予熱し、同時に室６９および７０内に
含まれている予熱された贋金属を贋金属が溶融炉１０内
に装入される準備が完了するまで、予熱された状態に維
持する。この観点においては、溶融炉が操業不能あるい
は低下した互変で操業されるような数時間以上にわたる
時間の継続がある。ということに注目すべきである。熱
がある程度蓄積されることなしには、予熱された贋金属
からの熱は大気中に散逸し、溶融炉に導かれるべき贋金
属の装入物は冷却されているかあるいは本発明によって
可能な程度まで予熱されていないことになる。

かくて１本発明の方法および装置は溶融炉からの熱の回
収および貯蔵を可能にし、それに続いて該贋金属が溶融
炉へ挿入されるまで核熱を贋金属の予熱に使用し、その
予熱状態を維持するのに使用することを可能とする。

好ましい実施例および方法の説明は非常に特定されたも
のであるけれども１本発明の精神を離れることなく様々
な変更が可能である。従って１本発明の範囲は好ましい
実施例によってではなく。

請求の範囲によって説明される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエネルギー回収方法およびその装置を
実施したシステムの全体概略配置図、第２図はシステム
の移送部分全詳細に示す本発明のシステムの別の配置図
、第６図は本発明のエネルギー回収方法およびその装置
に基づく貯熱容器を一部切欠いて示す説明図、第４図は
第６図示の貯熱容器を一部断面で示す頂面図、第５図は
第６図に示し、かり５−５切断線に沿って眺めた貯熱容
器を一部断面で示す断面図でちる。 １０・・・溶融炉、１１・・・第１熱交換器、１２・・
・加熱手段、１４・・・第２熱交換器、１５・・・貯熱
容器。 ２８・・・／・ウジング。 ＦＩＧ　４ ＦｉＧ５ 手続補正書（方式） 昭和６ｚ年３　月２σ日 特許庁長官　黒　１）　明　雄　殿 昭和６１年特許願第　’：ｘｑｈｒｑｔ号３、補正をす
る者 事件との関係　　　出　願　人 住所 低　ｚ　トーマス・ダフ“ラニー゛九ソアムス“４、代
理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融炉からの廃熱を回収してこれを用い次の装入物
   を予熱するエネルギー回収方法であって、熱を溶融炉の
   流出ガスから熱媒流体に伝達し、この熱媒流体を貯熱室
   に導き、予熱装入物を貯熱室内の熱保持室で予熱状態に
   保ち、熱媒流体を貯熱室から熱伝達手段に導き、熱を熱
   媒流体から装入物に伝達することによって熱伝達手段内
   の装入物を予熱し、予熱装入物を熱保持室に移送するそ
   れぞれの工程からなっているエネルギー回収方法。 ２、熱媒流体は液体である特許請求の範囲第１項記載の
   エネルギー回収方法。 ３、熱媒流体の温度を所望範囲の温度に保つ工程を含ん
   でいる特許請求の範囲第２項記載のエネルギー回収方法
   。 ４、熱媒流体は熱媒油である特許請求の範囲第３項記載
   のエネルギー回収方法。 ５、熱媒流体は熱媒塩である特許請求の範囲第３項記載
   のエネルギー回収方法。 ６、溶融炉からの廃熱を回収してこれを用い次の装入物
   を予熱するエネルギー回収装置であって、熱を溶融炉の
   流出ガスから熱媒流体に伝達する第１熱交換器と、貯熱
   室を画定するハウジングさらに貯熱室内にあって次の装
   入物を予熱状態に保つ少なくとも１つの熱保持室のそれ
   ぞれを設けた貯熱容器と、熱媒流体を第１熱交換器から
   貯熱室に導く第１案内手段と、熱を熱媒流体から次の装
   入物に伝達してこれを予熱する熱伝達手段と、熱媒流体
   を貯熱室から熱伝達手段に導く第２案内手段と、熱媒流
   体を熱伝達手段から第１熱交換器に導く第３案内手段と
   を備えてなるエネルギー回収装置。 ７、伝達手段は、熱を熱媒流体から装入物加熱流体に伝
   達する第２熱交換器と、熱を装入物加熱流体から次の装
   入物に伝達するヒーター手段とを備えている特許請求の
   範囲第６項記載のエネルギー回収装置。 ８、装入物加熱流体は空気である特許請求の範囲第７項
   記載のエネルギー回収装置。 ９、ヒーター手段は回転ヒーターからなっている特許請
   求の範囲第８項記載のエネルギー回収装置。 １０、第１熱交換器は気液熱交換器であり、熱媒流体は
   液体である特許請求の範囲第６項記載のエネルギー回収
   装置。 １１、熱媒流体を所望範囲の温度に保つ制御手段を備え
   てなる特許請求の範囲第１０項記載のエネルギー回収装
   置。 １２、制御手段は、第１、第２、第３案内手段を通る熱
   媒流体の流量を制御する流量制御弁と、選択的に熱媒流
   体を加熱する補助ヒータを設けている特許請求の範囲第
   １１項記載のエネルギー回収装置。 １３、制御手段には温度制御手段がある特許請求の範囲
   第１２項記載のエネルギー回収装置。 １４、制御手段には流出ガスを第１熱交換器またはこの
   バイパスいずれかに向けるダンパーが設けられている特
   許請求の範囲第１３項記載のエネルギー回収装置。 １５、第１、第２、第３案内手段を通る熱媒流体を吸入
   排出するポンプ手段を備えてなる特許請求の範囲第６項
   記載のエネルギー回収装置。 １６、予熱装入物を熱保持室に導く手段とこの予熱装入
   物を熱保持室から取出す手段とを備えてなる特許請求の
   範囲第６項記載のエネルギー回収装置。 １７、熱保持室は、貯熱室を通ってのび、かつ予熱装入
   物を導く第１開口を頂部に、この予熱装入物を取出す第
   ２開口を底部にそれぞれ設けている特許請求の範囲第１
   ６項記載のエネルギー回収装置。 １８、貯熱容器はその一端に、熱媒流体を第１案内手段
   から貯熱室に分配する熱媒流体分配室を備えている特許
   請求の範囲第１０項記載のエネルギー回収装置。 １９、熱媒流体分配室はその一側で熱媒流体を流れさせ
   る複数の穴をもっている有孔板によって画定されている
   特許請求の範囲第１８項記載のエネルギー回収装置。 ２０、貯熱室に設けた貯熱手段を備えてなる特許請求の
   範囲第１０項記載のエネルギー回収装置。 ２１、貯熱手段は、位相変化材を入れている複数の容器
   を備えている特許請求の範囲第２０項記載のエネルギー
   回収装置。 ２２、位相変化材は熱媒流体を保持する温度範囲内の位
   相変化温度をもっている特許請求の範囲第２１項記載の
   エネルギー回収装置。 ２３、装入物を熱伝達手段から熱保持室に移送する第１
   移送手段と、熱保持室から溶融炉へ移送する第２移送手
   段を備えてなる特許請求の範囲第６項記載のエネルギー
   回収装置。 ２４、溶融炉はアーク溶融炉である特許請求の範囲第６
   項記載のエネルギー回収装置。