JPS6241583A - ア−ク炉用のスクラツプ等の原料装入装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スクラップ等の原料をアーク炉内に装入す
るアーク炉用のスクラップ等の原料装入装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来における製鋼用アーク炉へのスクラップ等の原料装
入装置の構成例を第４図に基いて説明する。

スクラップヤードＹ１に貯留されたスクラップＳは、大
きさがまちまちの未処理のまま、リフティングマグネッ
トｌ付きのスクラップクレーン２によってスクラップパ
ケット３内に投入される。スクラップパケット３はパケ
ット台車４によってアーク炉ヤードＹ、に引き込まれ、
そしてスクラップ装入クレーン５によって吊り上げられ
てアーク炉６の上方に移され、内部のスクラップＳがア
ーク炉６内に装入される。その装入時には、アーク炉６
への電力投入を一時的に停止して電極（図示せず）を引
き上げると共に、炉蓋（図示せず）を旋回させてアーク
炉６を開ける。

アーク炉６への装入に際しては、操業床７上の炉オペレ
ーターＭ、＆、装入クレーン５の可転者Ｍ、との間の手
あるいは笛等を用いての合図によって、パケット３とア
ーク炉６のセンタリング、並びにパケット３の炉直上へ
の吊り降ろしを行い、更にパケット３の底クラムシェル
の開動作を行う。

このようにして、スクラップ６をアーク炉６内に装入す
る。その装入時において、パケット３とアーク炉６のセ
ンタリング不良等のために、スクラップＳが炉天端上、
あるいはアーク炉６から操業床７上にこぼれ落ちること
は避は難い。そのこぼれ落ちたスクラップＳは、炉オペ
レーターＭ、が手で拾い集めてアーク炉６内に投入する
。

スクラップＳをアーク炉６内に装入後、パケット３を装
入クレーン５によって吊り上げ、再びアーク炉ヤードＹ
、の隅のパケット台車４上に乗せて、スクラップヤード
Ｙ１にトラバースさせる。

そして、再びそのパケット３内にスクラップＳをリフテ
ィングマグネットｌ、によって投入する。

一方、アーク炉６においては、パケット３を撤去後、炉
蓋を旋回させて炉を閉じ、電極を下降さけて通電を開始
し、炉内のスクラップＳの溶解を始める。

炉内のスクラップＳが溶解したら再び電力投入を停止し
、電極を引き下げて炉蓋を旋回させ、２回目のパケット
３によってスクラップＳを前Ｊ己の場合と同様の手順に
よって炉内に装入する。通常、スクラップＳはｌヒ・−
ト当たり３パケツト装入する。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来のスクラップ等の原料装入装置は、上述したように
大きさがまちまちの未処理のままのスクラップＳをパケ
ット３によってバッチ式に装入するものであった。その
ため、次のような問題を招来していた。

スクラップＳは大きさがまちまちの未処理のままリフテ
ィングマグネットｌによってパケット３内に投入される
ため、スクラップＳの嵩比重が小さい。すなわち、スク
ラップＳの形状が多種多様で不均一であるため、パケッ
ト３中は空気で占められて空間が多い。そのため、スク
ラップＳをｌヒート当たり３回もパケット３によって装
入しなければならない。

しかも、パケット３によってスクラップＳを装入する度
毎に電力投入を停止し、そして炉蓋を旋回させてアーク
炉６を開けるため、パケット３によってスクラップＳを
装入する時間〔（３〜５分／ｌパケット）×３パケット
〕を確保する必要がある。その上、スクラップＳをパケ
ット３によって装入する毎に電力投入を一時的に停止さ
せるため、投入電力が減ってその分だけ製鋼時間が長く
なる。すなわち、アーク炉用のトランスフォーマ−の利
用率が低下して、製鋼時間が長くなる。

更に、スクラップＳをパケット３によって装入する度毎
に、炉蓋を旋回させてアーク炉６を開けため、そのアー
ク炉６内からの熱放射によりヒートロスが多くなり、多
くの投入電力が必要となる。

したがって、製鋼時間が長くなって、製鋼の生産性が上
がらない。

また、アーク炉６から排出されるホットな排ガスを利用
して装入前のスクラップＳを予熱しようとした場合には
、特に、サイズの大きなバンドルスクラップは伝熱面積
が小さくて熱伝導が極端に悪く、またスクラップＳのサ
イズが不均一であるため通過する過熱ガスが偏流状態と
なって、アーク炉６からの排ガスの熱エネルギーの回収
率が悪い。　そのため、スクラップＳの平均予熱温度は
２００〜３００℃と低い。

ところで、ジャリング等せずに未処理のままスクラップ
ヤードＹ１に貯留されているスクラップＳは、サイズや
形状が極めてまちまちである。すなわち、スクラップＳ
として、例えば、Ｎｏ、１又はＮＯ１２ヘビースクラッ
プはｍａｘ（幅５００ｍ／ｍＸ長さ１，５００ｎ＋／ｍ
）のバラバラな状態のものであり、またバンドルスクラ
ップは５００ｘ５００ｘ１．２００ｍ／ｍのボックス型
にプレスされたスクラップである。したがって、これら
をコンベヤー等によって連続的に搬送することは不可能
であった。

この発明は、このような従来の問題をスクラップ等の原
料の連続搬送によって一挙に解決し、アーク炉の電力原
単位の削減と、生産性の向上を図るものである。

［問題点を解決するための手没］ この発明のアーク炉用のスクラップ等の原料装入装置は
、スクラップ等の原料をアーク炉内に装入するアーク炉
用のスクラップ等の原料装入装置において、スクラップ
等の原料のアーク炉への装入路中に、アーク炉への装入
用として細かく切断されたスクラップ等の原料を搬送す
るコンベヤーと、このコンベヤーからのスクラップ等の
原料を受け入れ、かつそのスクラップ等の原料をアーク
炉からの排ガス熱によって予熱する予熱容器を備えてな
ることを特徴としている。

［作用］ この発明のアーク炉用のスクラップ等の原料装入装置は
、細かく切断されたスクラップ等の原料を搬送するコン
ベヤーを用いて、細かく切断された状態のスクラップ等
の、原料を連続的に搬送し、そして原料が細かく切断さ
れていることを有効に生かして、その原料をアーク炉か
らの排ガスによって効率よく予熱し、さらに、細かく切
断されて嵩比重の大きなスクラップの原料をアーク炉内
に効率よく装入して生産性を向上させる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図に基い
て説明する。

スクラップヤードＹ、にはスクラップシャー１０が装備
されており、このスクラップシャー！０は、スクラップ
ヤードＹ、に一時貯留されているスクラップＳを細かく
切断してサイジングされたスクラップＳＩとするもので
ある。スクラップヤードＹ１に貯留されているスクラッ
プＳは、外部から購入されたもの、または製鋼所内にて
発生してたものである。・また、スクラップヤードＹ１
には、切断されたスクラップＳＩを吊り上げるリフティ
ングマグネット１１付きのクレーン１２と、スクラップ
Ｓｌを貯蔵するスクラップビン１３と、このスクラップ
ビン１３の下方から適宜取り出されたスクラップＳ、を
斜め上方に連続的に搬送するコンベヤー１４と、このコ
ンベヤー１４が搬出したスクラップＳＩを受け入れて計
量するスケールホッパー１５が装備されている。コンベ
ヤー１４は例えばベルトコンベヤーである。

このようなスクラップヤード°Ｙ、と、アーク炉ヤード
Ｙ、との間には、スケールホッパーｉ５からのスクラッ
プＳｌをほぼ水平に搬送するベルトコンベヤー１６が配
備されている。

アーク炉ヤードＹ、には、ベルトコンベヤー１６が搬送
してきたスクラップＳＩを一時貯留する受け入れホッパ
ー１７と、その下方に順次位置する予備予熱槽１８、本
予熱槽１９が装備されている。

本予熱槽１９の下方には、アーク炉２０内の高温の排ガ
スをエルボ２１から導入する排ガスダクト２２が接続さ
れ、その排ガスダクト２２の途中には排ガス燃焼塔２３
が備えられでいる。予備予熱槽１８、本予熱槽１９はス
クラップ予熱位置Ｐ。

に装備されている。

受け入れホッパー１７は、上部シール弁２４、下部シー
ル弁２５、および汚染ガス吸引弁２６を有している。そ
して、上部シール弁２４を通してベルトコンベヤー１６
からスクラップＳＩを受け入れ、下部シール弁２５を通
して内部のスクラップＳ、を予備予熱槽１８内に装入す
るようになっている。

予備予熱槽１８は、受け入れホッパー１７からのスクラ
ップＳ、が上方から装入されるように定位置に装備され
ている。その底部には、第３図中の２点鎖線で示すよう
に開くクラムシェルボトム２７が設けられていて、この
クラムシェルボトム２７が開くことによって内部のスク
ラップＳＩを下方の本予熱槽１９内に装入するようにな
っている。また、この予備予熱槽１８の下部には、後述
する本予熱＄９１１９の上部フランジ２８と合致する下
部フランジ２９が設けられていて、これらが互いに合致
することにより、本予熱槽１９内を通過した排ガスが予
備予熱槽１８内に導かれるようになっている。予備予熱
槽１８の上部には、本予熱槽１９内から導かれて予備予
熱槽１８内を通過した排気ガスを集塵装置（図示せず）
に導く吸引ダクト３０が接続されている。この吸引ダク
ト３０には排気弁３１が備えられている。予備予熱槽１
８の下部には、予備予熱槽１８内を通過する前の排気ガ
スを吸引ダクト３０内に導くバイパスダクト３２が接続
されており、そのバイパスダクト３２にはバイパス弁３
３が備えられている。また、吸引ダクト３０の途中には
、前出した汚染ガス吸引弁２６を通して受け入れホッパ
ー１７が接続されている。

本予熱槽１９は、予備予熱槽１８の下方位置とアーク炉
２０の上方位置との間を移動する台車３４上に装備され
ている。本予熱槽１９自体は、油圧シリンダー３５によ
って上げ下げされるようになっている。そして、本予熱
槽１９が上方レベルＬ１まで上げられたときに、その上
側周部に設けられた上部フランジ２８が予備予熱槽Ｉ８
の下部フランジ２９に合致し、一方、下方レベルＬ、ま
で下げられたときには上部フランジ２８が予備予熱槽１
８の下部フランジ２９から離れるようになっている。本
予熱槽１９の底部には、予備予熱槽１８におけるものと
同様のクラムシェルボトム３６が設けられている。スク
ラップ予熱位置ＰＩにおける本予熱槽１９の下方の定位
置には、ボトムカバー３７が装備されている。このボト
ムカバ−３７自体は、油圧シリンダー３８によって上げ
下げされるようになっている。そして、ボトムカバー３
７が上方レベルし、まで押し上げられたときに、その上
側周部が本予熱槽１９の下側周部に合致し、一方、下方
レベルＬ４まで下げられたときには本予熱槽１９から離
れるようになっている。このボトムカバー３７の底部は
前出した排気ガス燃焼塔２３の排ガス導出部に通じてい
る。

アーク炉２０は一般的なものであり、そのセンター位置
をＰ、として示す。

次に作用について説明する。

スクラップヤードＹ１において、ス・クラップシャー１
０はスクラップＳを細かく切断してサイジングされたス
クラップＳＩとする。このスクラップＳ、はクレーン１
２によってスクラップビン１３内に入れられ、そして適
宜コンベヤー１４によってスケールホッパー１５内に送
られる。スクラップＳＩは、このスケールホッパー１５
にて計量された後、ベルトコンベヤー１６によって受け
入れホッパー１７内に装入され、ここで一時貯留される
。、この時、受け入れホッパー１７における上部シール
弁２４は開、下部シール弁２５は閉、汚染ガス吸引弁２
６は閉の状態にある。

スクラップＳＩの装入量は、予めプリセットされたプロ
グラムにしたがってスケールホッパー１５にて数回に分
けて計量され、それから予備予熱槽１８内に装入される
。そのため、規定量のスクラップＳ、が受け入れホッパ
ー１７内に装入された後、上部シール弁２４を閉じ、下
部シール弁２５を開けて、内部のスクラップＳ１を予備
予熱槽１８内に装入する。その装入の完了後下部シール
弁２５を閉め、汚染ガス吸引弁２６を開けて、内部に存
在する汚染ガスを吸引ダクト３０内に吸引させて排除す
る。つづいて、上部シール弁２４を開け、汚染ガス吸引
弁２６を閉め、ベルトコンベヤー１６を再び稼動させる
。以下、同様に秤量したスクラップＳ、を受け入れホッ
パー１７内に装入する。

予備予熱槽１８は、スクラップＳｌが規定量装入されて
レベルＬ、に達するまでは、本予熱槽１９内を経てきた
アーク炉２０からの排ガスを通過させない。すなわち、
バイパス弁３３を開け、排気弁３１を閉めて、不予熱槽
Ｉ９内を通過してきた排ガスをバイパスダクト３２と吸
引ダクト３０を通して集塵装置へと導く。規定量のスク
ラップＳ１が予備予熱槽１８内に装入された後、バイパ
ス弁３３を閉め、排気弁３１を開けて、排ガスを予備予
熱槽１８のスクラップＳ１内を通過させる。これにより
、予備予熱槽１８内のスクラップＳ、を予熱する。その
際、スクラップＳ、は細かく切断されているため、通過
する排ガスとの接触面積が大きく、スクラップＳＩに対
する予熱の熱効率が極めて高い。なお、予備予熱槽１８
内にはスクラップＳ１を規定量連続的に装入することも
可能である。

本予熱槽１９は、スクラップ予熱位置Ｐ１において予備
予熱槽１８から導入したスクラップＳ１を更に予熱し、
そしてその予熱したスクラップＳ。

をアーク炉２０内に装入する動作を繰り返す。すなわち
、アーク炉２０内にスクラップＳ１を装入し終わって空
となった本予熱槽１９がスクラップ予熱位置Ｐ、に戻っ
ている時に、予備予熱槽１８のタラムシエルボトム２７
を開け、その予備予熱槽１８内にて予熱したスクラップ
Ｓｌを本予熱槽１９内に装入する。その装入後、予備予
熱槽１８のクラムシェルボトム２７を閉め、それからこ
の予備予熱槽１８内に上述した手順によって受け入れホ
ッパー１７から新規にスクラップＳ１を装入する。

本予熱槽１９内にスクラップＳＩを装入した後、その本
予熱槽１９内にアーク炉２０からの排ガスを導く。アー
ク炉２０からの排ガスは、エルボ２１、排ガスダクト２
２、および排ガス燃焼塔２３を経由してボトムカバー３
７内に導かれ、それから本予熱槽１９の直胴下部とクラ
ムシェルボトム３６の上端との間隙を通って本予熱槽１
９内に吸引され、そして本予熱槽１９のスクラップシャ
ーを通過して上部から排出される。このようにして、本
予熱槽１９内のスクラップ百１を更に予熱する。

その際、スクラップＳ１は細かく切断されているため、
通過する排ガスとの接触面積が大きく、スクラップＳ１
に対する予熱の熱効率が極めて高くなる。

アーク炉２０がスクラップＳ１の装入を必要としたとき
、油圧シリンダー３８によってボトムカバー３７を下方
レベルＬ４まで下げ、そのボトムカバー３７を本予熱槽
１９から離す。それから、油圧シリンダー３５によって
本予熱槽１９を下方レベルＬ、まで下げる。本予熱槽１
９はその本体と共にその周囲カバーか下がって、上側周
部の上部フランジ、２８が予備予熱槽１８の下部フラン
ジ２９から離れ、それらの間に間隙ができる。

それから、台車３４をアーク炉２０°の上方位置へ移動
させて、その台車３４上の本予熱槽１９をアーク炉２０
の真上に位置させる。台車３４はアーク炉２０のセンタ
ー位置Ｐ、にて自動的に停止する。次に、本予熱槽１９
のクラムシェルボトム３６を開け、内部のスクラップＳ
１を開はアーク炉２０内に自動装入する。

このようにして、充分に予熱したスクラップＳＩをアー
ク炉２０内に、装入した後、本予熱槽１９のクラムシェ
ルボトム３６を閉め、前の場合と逆の動作によって本予
熱槽１９をスクラップ予熱位置Ｐ、へ戻して、予備予熱
槽１８からのスクラップＳｌを装入する。

以上の動作を関連的に繰り返して、スクラップＳ１をア
ーク炉２０内に装入する。

ところで、スクラップＳ１を搬送するコンベヤー１４．
１６としては種々の構成のものを採用することが可能で
あり、そのスクラップＳ１が細かく切断されていること
から、コンベヤーを採用することができる。要は、連続
的にそのスクラップ８１等の原料を搬送できるものであ
ればよい。また、既に切断されたスクラップを搬入した
場合には、本例の、ようにスクラップの装入システム中
にスクラップシャーＩＯを備える必要がないことは当然
である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明のアーク炉用のスクラップ
等の原料装入装置は、細かく切断されたスクラップ等の
原料を搬送するコンベヤーを用いて、切断された状態の
原料を連続的に搬送する構成であるから、次のような効
果を奏する。

■スクラップ等の原料の装入プロセスが連続化でき、連
続製鋼法に近づけて生産性を向上させることができる。

■スクラップ等の原料の装入作業の省力化、無人化を実
現することができる。

■スクラップ等の原料装入用の特別な大型のスクラップ
チャージング天井クレーン等の設備を不要なものとなる
。

■スクラップ等の原料が細かく切断されていることが有
効に生かされ、予熱槽内にて、アーク炉からの排ガスに
対する原料の接触面積が大きくなり、かつ排ガスの偏流
やチャンネリングを防止して、原料の予熱の熱効率を大
幅に改善することができる。

■スクラップ等の原料が細かく切断されていることが有
効に生かされて、アーク炉内への装入回数を減らすこと
ができる。すなわち、原料の嵩比重が大きくなるために
装入回数が減る。ちなみに、従来平均０．７〜０　、９
　ｔｏｎ／　ｍ３であったスクラップがｌ　、　２　ｔ
ｏｎ／　ｍ３程度と大きくなって、通常３パケツト／ヒ
ートであったものが１パケツト／ヒートとなって装入回
数が減る。この結果、上記■の効果と相まって、製鋼時
間を短縮して生産性を向上させることができ、その上、
アーク炉の投入電力、電極、煉瓦の原単位を小さく抑え
て、大幅なコストダウンを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はスクラップ装入システム全体の側面図、第２図はス
クラップ装入システム全体の平面図、第３図はスクラッ
プ予熱装置の概略構成図、第４図は従来のスクラップ装
入システム全体の側面図である。 ＩＯ・・・・・・スクラップシャー、 １３・・・・・・スクラップビン、 １４・・・・・・コンベヤー、 １７・・・・・・受け入れホッパー、 １８・・・・・・予備予熱槽、　　１９・・・・・・本
予熱槽、２０・・・・・・アーク炉、　２３・・・・・
・排ガス燃焼塔、Ｓ、・・・・・・切断されたスクラッ
プ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクラップ等の原料をアーク炉内に装入するアーク炉用
   のスクラップ等の原料装入装置において、スクラップ等
   の原料のアーク炉への装入路中に、アーク炉への装入用
   として細かく切断されたスクラップ等の原料を搬送する
   コンベヤーと、このコンベヤーからのスクラップ等の原
   料を受け入れ、かつそのスクラップ等の原料をアーク炉
   からの排ガス熱によって予熱する予熱容器を備えてなる
   ことを特徴とするアーク炉用のスクラップ等の原料装入
   装置。