JPS6246795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はスクラツプの予熱方法及びその装置に
関する。 鉄鋼用スクラツプ等のスクラツプを電気炉等の
溶解炉で溶解せしめ、次いで特殊鋼等に製品化す
ることが行われている。この溶解炉を使用してス
クラツプを溶解するに、スクラツプを予じめ予熱
装置を使用して予熱をしておくことは、溶解炉で
消費される熱エネルギーも少なくて済み省エネル
ギーという観点からは好ましいことであるばかり
でなく、その溶解に要する時間も少なくて済む。
又この際の予熱方法として、溶解炉から排出され
る排ガスの熱量を有効に利用しようという観点か
ら、溶解炉で発生した排ガスを予熱装置内に導入
してスクラツプを予熱することも行われている。 本発明者等は斯様なスクラツプの予熱方法に関
する発明として、先に、溶解炉から排出される高
温の排ガスを使用してスクラツプを予熱する方法
に於いて、スクラツプ上に固体燃料を載置する或
いはスクラツプ中に固体燃料を分散させる等によ
りスクラツプに固体燃料を添加して予熱を行うス
クラツプの予熱方法を提案した（特開昭58−
72878号）。当該方法によれば、特別な設備改造を
必要とせずに、気体燃料等に比して安価な固体燃
料を、従来のスクラツプ予熱装置に投入しておく
のみで、短時間内にスクラツプ予熱装置内の雰囲
気温度及びスクラツプ自体の温度を著しく上昇せ
しめ、従つて従来法に比してより一層溶解炉での
スクラツプの溶解も素早く、又電力消費も少なく
て済むという顕著な作用効果を奏する。従つて当
該方法は優れた方法であるといえる。 しかし乍ら、当該方法は、溶解炉でスクラツプ
内に酸素吹込みを行つている場合の如く予熱装置
内で固体燃料が燃焼した時のみ予熱が有効に行わ
れ、溶解炉での酸素吹込みを行つていない場合の
如く排ガス温度が低く固体燃料が着火、燃焼しな
い時には有効な方法とはいえなかつた。 これを当該方法のフローを箇条書きにして説明
すると次の通りである。 (1) 溶解炉にスクラツプ（例えば20Ton）を装入
し（初装）、当該スクラツプを溶解する。 (2) 予熱装置にもスクラツプ（例えば11Ton）を
装入しておく。 (3) 上記(1)で排ガスが排出され、予熱装置に導入
される。 この排ガスにより上記(2)の予熱装置内のスク
ラツプ11Tonを予熱する。 (4) 溶解炉のスクラツプは溶けおち（メルトダウ
ン）する。 そこで加熱（アーク加熱等）を一旦中止す
る。 (5) 上記(3)で予熱されたスクラツプ11Tonを溶解
炉に装入し、溶解炉内の20Tonと一緒にする。 (6) 溶解炉のトータル装入量丁は31Tonになる。
一方、予熱装置内には新たなスクラツプ例えば
20Tonを装入しておく。この場合固体燃料も一
緒に添加しておく。 (7) 溶解炉に酸素を吹込む。排ガスが出る。この
排ガスが上記(6)の予熱装置内へ導入され、固体
燃料を燃焼せしめ上記(6)の新たなスクラツプ
20Tonの予熱を行う。 (8) 溶解炉での精錬終了。溶解炉から31Tonの溶
鋼を取り出す。 (9) 上記(7)で予熱されたスクラツプ20Tonを溶解
炉に装入〔上記(1)に相当〕。 (10) 一方、予熱装置内にスクラツプ11Tonを入れ
ておく〔上記(2)に相当〕。 (11) 以下順次同じ工程を繰り返す。 上記工程フローに於いて、溶解炉からの排ガス
を利用して予熱装置内でスクラツプを予熱する方
法であるので、溶解と予熱は並行して行われる。
又初装スクラツプ量を20Tonとし、追装スクラツ
プ量を11Tonとして溶鋼31Tonを作る場合を例示
してある。 上記で見る通り、(6)、(7)の溶解炉へ酸素を吹込
むときに予熱装置内のスクラツプに固体燃料を添
加して予熱を行つており、(2)、(3)の11Tonを予熱
する場合には固体燃料は使用していない。 この様に(2)、(3)の11Tonを予熱する場合に固体
燃料を使用せず乃至は使用できない理由は、排ガ
スの温度が低く、固体燃料就中着火温度の高い固
体燃料を充分着火、燃焼せしめることができない
からである。 尚前記工程フローの理解をより一層容易ならし
める為に、スクラツプの予熱装置系統図を第１図
に、又スクラツプの溶解及び予熱パターンを第２
図に図示した。第１図に於いて、１が溶解炉、７
が予熱装置である。又第１図に於いて、２は電
極、４は燃焼塔、３，５，６，８及び９はダク
ト、６′，８′及び９′はダンパーである。更に第
２図に於いて、Ａが溶解炉に於ける溶解パター
ン、又Ｂが予熱装置に於ける予熱パターンであ
り、同図Ｂの下部に示す予熱（工程）は前記(7)の
予熱工程に該当し、上部に示す予熱（工程）は前
記(3)の予熱工程に該当する。 本発明は上記固体燃料を使用するスクラツプの
予熱方法の改良方法を提供するもので、溶解炉に
酸素吹込みを行わない場合や排ガス温度が低く固
体燃料が着火、燃焼しない様な場合にも固体燃料
を有効に使用できる様に即ち常に予熱装置内で固
体燃料を使用可能と成し、以つてより一層有効な
予熱効果の向上を意図したスクラツプの予熱方法
を提供することを目的とする。 即ち、本発明は上記の点に鑑み成されたもの
で、排ガスを使用してスクラツプを予熱する方法
に於いて、固体燃料を固体燃料支持具上に載置し
て又は（及び）当該支持具内に納置して予熱を行
うことを特徴とするスクラツプの予熱方法並びに
排ガスをクラムシエルの上部より導入し、その下
部より排出するスクラツプの予熱装置であつて、
前記クラムシエル上部にフードを排ガス導入のた
めのダクトと連絡させて設け、前記フードの排ガ
ス流路に固体燃料を載置し又は（及び）納置する
固体燃料支持具を設けて成ることを特徴とするス
クラツプの予熱装置に存する。 次に、本発明の方法の実施に使用される固体燃
料支持具及び当該支持具を備えた予熱装置につい
て実施例を示す図面を参照しつつ説明する。 第３図は本発明の方法に使用される予熱装置の
一部欠切断側面図であり、図中１６が固体燃料支
持具である。 当該予熱装置７は本体１０と当該本体上部に排
ガス導入のためのダクト６と連絡させて取付けた
フード１１と後述する固体燃料支持具１６とを有
して成る。本体１０はスクラツプ１２を装入する
クラムシエル１３と当該クラムシエル１３を収納
するベツセル１４とを備えて成る。第３図に図示
のクラムシエルは水冷式のクラムシエルである。
その底部には開口部を有する。排ガスは、当該開
口部やクラムシエルすき間から排出され出口ダク
ト８を経て次工程へ送出される。 フード（上蓋）１１の当該排ガス流路に、固体
燃料１５を載置し又は納置する固体燃料支持具１
６を内設する。当該フード１１は第３図中の矢標
Ｘ，Ｙで示す様に昇降（Ｘ）、走行（Ｙ）可能に
取付ける。 尚第３図は固体燃料を当該支持具上に載置した
例を示しており、本発明に於いては固体燃料を当
該支持具内に納置しクラムシエルの縦方向に設置
して実施してもよい。又第３図に於いて、１７，
１８はガスシール部である。 第４図は本発明予熱装置の要部拡大断面図であ
り、フード１１の側壁１１′に取付金具１６１を
取付け、チエーン１６２を介してフード１１に固
体燃料支持具１６を懸架して成る実施例を拡大し
て示してあり、又当該第４図にはダクト６の上部
に固体燃料投入口１９を設けた実施例を示してあ
る。更に第４図中２１は、当該投入口１９を開閉
する把手２０を有する開閉弁であり、又２２は取
り外し可能に取付けた固体燃料投入の際等に用い
る作業床である。尚第７図には当該投入口及び弁
の平面図を図示してある。 『第５図は本発明で使用され、予熱装置を構成
する固体燃料支持具の実施例を示す斜視図であ
る。第５図の実施例に示す支持具は鉄鋼材料等よ
り成る枠１６６の開口部に縦格子片１６３と横格
子片１６４とを縦横に一定のピツチで配設して、
その上部に固体燃料を載置できる網状部を形成
し、更に前記枠１６６に棒１６７を複数垂設し、
その上端部にリング１６８を固着して成る。』 次に第６図は本発明で使用され、予熱装置を構
成する固体燃料支持具の実施例を示す平面図であ
る。第６図中、１６５は縦格子片１６３と横格子
片１６４とにより形成される空間であり、当該空
間は固体燃料の大きさ等に合せて適宜大きさとす
る。上記固体燃料支持具は鉄板等に単に複数の貫
通孔を穿孔したものでもよく、その他固体燃料を
載置等でき且排ガスの通気孔を有するものであれ
ばよい。 上記予熱装置を用いたスクラツプ予熱は、第３
図に図示のように、クラムシエル１３の上部から
排ガス導入ダクト６を経て、排ガスを当該クラム
シエル内に導入し、当該排ガスによりスクラツプ
１２の予熱を行なつた後に、クラムシエル１３の
下部出口ダクト８より当該排ガスを排出すること
により行われ、その際、固体燃料支持具１６を、
前記排ガス導入ダクト６と連絡して設けたフード
１１の当該排ガス流路に設置し、また、当該支持
具１６に固体燃料１５を載置又は（及び）納置す
る。排ガスにより当該固体燃料１５は着火、燃焼
し、スクラツプの予熱装置内の雰囲気温度及びス
クラツプ自体の温度を上昇せしめる。 次に、本発明に使用される固体燃料としては前
述の先行発明で例示した如き、オガライト（商品
名）等の木屑（おがくず等）を圧縮固化して成る
燃料、豆炭、コークス、木炭、石炭、木、紙、タ
イヤ等が挙げられる。 スクラツプ予熱を行うに際しては、限られた時
間内に最大の予熱効果を上げることが望ましい。
しかしその条件を満足させる燃料としては燃焼速
度が速いこと、燃焼熱量が高いことが必要とな
る。オガライトや豆炭の様な微粒子を圧着させた
もの又は木炭の様にポーラスで燃焼表面積の大き
いものはこの点良い。又スクラツプ予熱に際して
は燃料の着火温度が低温であることを必要とする
が、この点石炭、コークスに比してオガライトや
木炭や豆炭が優れる。しかし本発明の固体燃料支
持具上に固体燃料を載置等して予熱を行う方法に
よれば固体燃料はクラムシエル上部に位置させる
ことができ且冷たいスクラツプには接していない
ので着火温度の高い石炭、コークスでも良好に使
用できる。更にスクラツプの予熱効果を高める要
素として、発炎性の燃料であることが望ましい
が、この点オガライト、木炭等は強力な炎を発生
して、クラムシエル内のスクラツプ全体を加熱で
きる。 次に第１表は上記で例示した固体燃料の燃焼熱
量と着火温度と燃焼速度を示す。

【表】

【表】 ※ 燃焼速度は相対的に〜の段階で示し
てある。
本発明では上記固体燃料を２種以上併用例えば
着火温度の低いオガライトと発熱量の高い石炭と
を併用してもよいが、固体燃料支持具上に固体燃
料を載置等する本発明の方法によれば、固体燃料
単独例えば石炭単独でも充分予熱効果を高めるこ
とができる。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 電気炉に下記組成のスクラツプ20Tonを装入
し、溶解を行つた。同時に第３図に図示の予熱装
置内に同じ組成のスクラツプ11Tonを装入し、又
固体燃料支持具上にオガライト105Kgを載置し、
電気炉からの排ガスにより当該スクラツプ11Ton
の予熱を行つた。オガライトは急速に着火し、燃
焼した。 スクラツプ組成： NP〔新断プレスによる鋼板打抜屑〕 18〔Ton〕 特 板 ５ クロツプ ７ その他 １ 電気炉のスクラツプが溶けおち後一旦加熱を中
止し、前記で予熱したスクラツプ11Tonを上記電
気炉に装入した。 溶解炉内のトータル装入量は31Tonとなつた。
予熱装置内に新たなスクラツプ20Tonを入れ、固
体燃料支持具上のオガライトを105Kg補充した。
溶解を続行し、次いで酸素吹込みを行つた。この
際の排ガスにより上記新たなスクラツプ20Tonが
予熱された。電気炉から溶鋼31Tonを取得した。 電力原単位はオガライトをスクラツプ上に載置
し、11Tonのスクラツプ予熱の場合にはオガライ
トを使用しない場合を100としたとき93であり、
又電力消費が先行発明よりもより一層少なくする
ことができることが判つた。又Tap−Tapに要す
る時間も先行発明よりもより一層低減し得た。 実施例 ２ 石炭を使用する以外は実施例１と同様にしてス
クラツプの予熱、溶解を行つた。クラムシエルの
上部のみならずクラムシエル全体の雰囲気温度を
上昇せしめた。電力原単位は11Tonのスクラツプ
予熱のときには石炭を使用しない場合を100とし
たとき91であつた。 本発明の予熱装置内の固体燃料支持具上又は内
部に固体燃料を載置、納置せしめ、当該予熱装置
に高温の排ガスを導入する方法によれば、当該固
体燃料はクラムシエル上部に位置することができ
且固体燃料の熱がスクラツプに奪われることがな
いので、支持具上又は内部の固体燃料は排ガス牢
の導入とともに速やかに着火、燃焼し、固体燃料
の炎は支持具の空間を通つてスクラツプ方向へ向
い、固体燃料の燃焼熱量と排ガスの熱量とが相俟
つて著しくクラムシエルのガス雰囲気温度を高
め、同時にスクラツプ自体の温度をも著しく高め
る。前記先行発明の方法に比してより一層予熱効
果を高めることが可能である。 又固体燃料をスクラツプに添加する先行発明の
方法では低い排ガス温度の時には固体燃料が着火
し難く使用できなかつたが、支持具上に固体燃料
を載置等する本発明の方法では、固体燃料がクラ
ムシエルの上部に位置し且支持具の空間を通して
排ガスが自由に流通するので、低い排ガス温度で
も速やかなる着火、燃焼が可能である。 更に先行発明の方法ではスクラツプ上に固体燃
料を載置したり或いは固体燃料をスクラツプ中に
分散させる等スクラツプに固体燃料を添加する方
法であるので予熱装置の移動と共に火だねが持つ
ていかれてしまうことになるが、本発明の方法で
は固体燃料支持具上に固体燃料が載置等されてい
るのでその様なことはなく、固体燃料の無駄な使
用を省き、固体燃料の消費量が少なくて済む利点
があるばかりでなく、固体燃料は着火しているの
で次のスクラツプを予熱する場合にも直ちに使用
できるという利点がある。 本発明の予熱方法及び装置は電気炉の他に転炉
等を使用する場合にも適用でき、又鉄鋼用スクラ
ツプの溶解の他、スクラツプを使用する製錬等に
も応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の予熱装置系統図、第２図は本
発明方法に於ける予熱、溶解パターンの工程フロ
ー図、第３図は本発明予熱装置の一部欠切断側面
図、第４図はダクトに固体燃料投入口を備えたフ
ード部一部欠切要部断側面図、第５図は本発明に
使用される固体燃料支持具の斜視図、第６図は同
平面図、第７図は固体燃料投入口の平面図であ
る。 １……溶解炉、７……予熱装置、１０……予熱
装置本体、１１……フード、１３……クラムシエ
ル、１４……ベツセル、１６……固体燃料支持
具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排ガスを使用してスクラツプを予熱する方法
   に於いて、固体燃料を固体燃料支持具上に載置し
   て又は（及び）当該支持具内に納置して予熱を行
   うことを特徴とするスクラツプの予熱方法。 ２ 排ガスをクラムシエルの上部より導入し、そ
   の下部より排出するスクラツプの予熱装置であつ
   て、前記クラムシエル上部に、フードを排ガス導
   入のためのダクトと連絡させて設け、前記フード
   の排ガス流路に、固体燃料を載置し又は（及び）
   納置する固体燃料支持具を設けて成ることを特徴
   とするスクラツプの予熱装置。