TW201538912A - 熔煉爐用之預熱裝置及熔煉設備、以及熔煉設備之構築方法 - Google Patents

Abstract

一種預熱裝置(100)，其係將供給於原料熔煉用爐本體之上述原料，以上述爐本體內發生之熱予以預熱；該預熱裝置具備：預熱豎爐(11)，其具有以適配且相對爐本體上所形成之原料裝入用開口部的方式形成之用以將原料供給至爐本體之原料給送用開口部(18)，且供貯留原料；預熱豎爐傾動機構(1、2、13)，其與使爐本體傾動之爐本體傾動機構為不同個體；及連動裝置(14)，其構成為至少在將爐本體內所形成之金屬熔液排出時，將爐本體之原料裝入用開口部與預熱豎爐之上述原料給送用開口部(18)保持成相對之狀態，並配合上述爐本體傾動機構所進行之上述爐本體之傾動而使上述預熱豎爐(11)傾動。

Description

熔煉爐用之預熱裝置及熔煉設備、以及熔煉設備之構築方法

本發明有關一種將廢鐵等之原料熔煉的熔煉爐中所用之預熱裝置及使用該預熱裝置之熔煉設備、以及熔煉設備之構築方法。

按，電弧爐等之熔煉爐，主要係將固體金屬原料裝入爐內且將該固體金屬原料熔煉之設備，若為典型之熔煉爐類型之製鋼用電弧爐的情況下，作為原料係使用廢鐵或還原鐵(DRI)及將其以高温煤磚化而成之熱壓鐵塊(HBI)、冷生鐵(生鐵塊)等，並在爐內插入電極通電，藉此將此等原料熔煉。

根據此類之熔煉爐，原料之熔煉需要消耗多量之電力。然而，熔煉爐中，來自投入電力及氧吹入式燃燒器等之所有投入之熱中，15~25%左右係以發生氣體之顯熱被排出。

因此，曾有許多在熔煉中利用熔煉爐所發生之氣體將廢鐵預熱並一面熔煉，以使必要之電力儘量減少之方法已為此界人士所提案。

例如，專利文獻1中曾揭示一種用以在預熱廢鐵等之原料下，將原料供給至熔煉爐之供給裝置。

又，專利文獻2中，曾揭示一種具有：以電弧將廢鐵等之冷鐵源(原料)熔煉之熔煉室、以及在其上部直接連結之預熱豎爐，而以冷鐵源保持連續存在於熔煉室與預熱豎爐之狀態下，對於預熱豎爐連續或斷續供給冷鐵源，並一面將熔煉室內之冷鐵源以電弧熔煉之熔煉設備。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特表2007-513310號公報

[專利文獻2]日本特開平11-241889號公報

然而，如專利文獻1所記載，預熱豎爐(供給裝置)與熔煉爐若是以不同個體之方式形成，將難以充分確保其間之氣密性。特別是根據專利文獻1之供給裝置，在排渣或排出鋼料時等而將熔煉爐傾斜之際，係解除預熱豎爐(供給裝置)與熔煉爐間之連結而只將熔煉爐傾斜，因此在將熔煉爐傾斜時，氣體將會自其間之間隙放散。又，於此一期間，將無法保持冷鐵源連續存在於熔煉 室與預熱豎爐(供給裝置)之狀態，必須將供給裝置內暫時排空等等，以致難以使操作效率提高。

另一方面，專利文獻2中所開示之熔煉設 備，由於熔煉室與預熱豎爐係成一體，在氣密性之層面優異，而且在排出鋼料時將熔煉室與預熱豎爐傾斜之際，冷鐵源也可保持於連續存在於熔煉室與預熱豎爐(供給裝置)之狀態。然而，若是如此般之熔煉室與預熱豎爐成為一體，設備更新時必須將雙方之基礎重新構築，以致工事耗費時間，且設備停止運轉之日數增多。此外，設備更新成本也會提高。

是以，本發明之目的係在提供一種可追加設 置於既存之熔煉爐且可確保操作中之密閉性之預熱裝置、及具備如是般之預熱裝置之熔煉設備、以及此一熔煉設備之構築方法。

具體言之，根據本發明之第1方式，提供一 種預熱裝置，其特徵為：其係將供給於原料熔煉用爐本體之上述原料，以上述爐本體內發生之熱予以預熱；該預熱裝置具備：預熱室，其具有用以將上述原料供給至上述爐本體之原料給送用開口部，且供貯留上述原料，該原料給送用開口部形成為與上述爐本體上所形成之原料裝入用開口部適配且相對；預熱室傾動機構，其與使上述爐本體傾動之爐本體傾動機構為不同個體；及連動裝置，其構成為至少在將上述爐本體內所形成之金屬熔液排出時，將上述爐本體之上述原料裝入用開口部與上述預熱室之上述原料 給送用開口部保持成相對之狀態，並配合上述爐本體傾動機構所進行之上述爐本體之傾動而使上述預熱室傾動。

上述第1方式之預熱裝置中，可行的是，上 述連動裝置具備預熱室傾動控制部，該預熱室傾動控制部係控制上述預熱室傾動機構，而以同步於上述爐本體傾動機構所進行之上述爐本體的傾動之方式使上述預熱室傾動。

上述第1方式之預熱裝置中，可行的是，上 述預熱室傾動機構之伴隨上述預熱室的傾動之轉動運動的中心軸，係與上述爐本體傾動機構之伴隨上述爐本體的傾動之轉動運動的中心軸同軸。

上述第1方式之預熱裝置中，可行的是，上 述連動裝置具備：與上述爐本體側機械性連結之預熱室側連結部。此一情況下，可行的是，上述預熱室傾動機構具有：支持上述預熱室且設置成可擺動之預熱室台座、以及使上述預熱室傾動之預熱室傾動壓缸；上述預熱室側連結部，係於上述預熱室台座中至少設置在水平方向彼此隔開之兩個部位。再者，可行的是，上述預熱室台座，係於預熱裝置用基礎構造上，於下面僅具備一支使上述預熱室擺動之預熱室擺動構件。

根據本發明之第2方式，提供一種熔煉設 備，其係於至少具備：將原料熔煉之爐本體、以及將該爐本體傾動之爐本體傾動機構的熔煉爐上，追加設置如本發明第1方式之預熱裝置所構成。

上述第2方式之熔煉設備中，在構成上可行 的是，上述預熱裝置之連動裝置具備：與上述爐本體側機械性連結之預熱室側連結部；上述爐本體傾動機構具有：支持上述爐本體且設置成可擺動之爐本體台座、以及使上述爐本體傾動之爐本體傾動壓缸；上述爐本體台座具備：與上述預熱室側連結部連結之爐本體側連結部；上述爐本體側連結部，係於上述爐本體台座中設置於與上述預熱室側連結部對應之位置；對應之上述預熱室側連結部與上述爐本體側連結部，係連結成可繞轉動軸轉動，上述轉動軸係與伴隨上述預熱室與上述爐本體之傾動的轉動運動之中心軸正交且於水平方向延伸。此一情況下，可行的是，上述預熱室傾動機構具有：支持上述預熱室且設置成可擺動之預熱室台座、以及使上述預熱室傾動之預熱室傾動壓缸；上述預熱室側連結部，係於上述預熱室台座中至少設置在水平方向彼此隔開之兩個部位。再者，可行的是，上述預熱室台座，係於預熱裝置用基礎構造上，於下面僅具備一支使上述預熱室擺動之預熱室擺動構件。

上述第2方式之熔煉設備中，可行的是，進 一步具有：抑制自上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間的間隙之氣體的流出入之通氣抑制部。上述通氣抑制部可為具有在上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間所設置之迷宮式密封構造者，也可為具有在上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間所設置之蛇腹構造之筒狀體者。

根據本發明之第3方式，提供一種熔煉設備 之構築方法，其特徵為包括如下步驟：在至少具備將原料熔煉之爐本體、以及使該爐本體傾動之爐本體傾動機構的熔煉爐中，於上述爐本體形成供上述原料裝入之原料裝入用開口部；及將如第1方式之預熱裝置設置成，使上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部相對。

上述第3方式之熔煉設備之構築方法中，可 行的是，上述熔煉爐係在形成上述原料裝入用開口部之步驟之前實際進行運轉。

再者，上述第3方式之熔煉設備之構築方法 中，可行的是，進一步包括設置通氣抑制部之步驟，上述通氣抑制部係抑制自上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間的間隙之氣體的流出入。上述通氣抑制部可為具有在上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間所設置之迷宮式密封構造者，也可為具有在上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間所設置之蛇腹構造之筒狀體者。

又，上述本發明之各個方式中，原料給送用 開口部與原料裝入用開口部適配此點，係指此等開口部在採取接觸狀態或非接觸狀態相對時，以可獲得防止自其等之間通氣的效果之程度，而具有相同或互補之形狀。又，原料給送用開口部與原料裝入用開口部相對之狀態，係指此等開口部彼此相對而非以熔接等非可動方式固定，而是接觸或是接近並以非接觸之方式面對之狀態。

根據本發明，提供一種預熱裝置，可追加設 置於既存之熔煉爐，且於操作中可在經常保持原料於爐本體與預熱室之間連續存在的狀態，且亦可在保持密閉性之下，進行用以排渣或金屬熔液排出等之爐本體的傾動。 又，根據本發明，提供一種追加設置上述預熱裝置所構成之熔煉設備，藉此，即便於既存之熔煉爐追加設置預熱裝置，也可實現在操作中密閉性獲得確保之熱效率高的熔煉設備。再者，根據本發明，提供一種在既存之熔煉爐上追加設置以預熱裝置之熔煉設備之構築方法，而可實現在操作中密閉性獲得確保之熱效率高的熔煉設備。

1‧‧‧預熱豎爐台座(預熱室台座)

2‧‧‧預熱豎爐擺動構件(預熱室擺動構件)

3‧‧‧爐本體台座

4‧‧‧爐本體擺動構件

5‧‧‧預熱豎爐側連結部(連動裝置)

6‧‧‧爐本體側連結部(連動裝置)

7‧‧‧連結軸(連動裝置)

11‧‧‧預熱豎爐(預熱室)

13‧‧‧預熱豎爐傾動壓缸

14‧‧‧預熱豎爐傾動控制部(連動裝置)

15‧‧‧原料供給口

16‧‧‧開閉蓋

17‧‧‧排氣口

18‧‧‧原料給送用開口部

19‧‧‧推壓機構

20‧‧‧預熱裝置用基礎構造

22‧‧‧配重

23‧‧‧凸緣(通氣抑制部)

31‧‧‧爐本體

33‧‧‧爐本體傾動壓缸

34‧‧‧爐本體傾動控制部

35‧‧‧爐蓋

36‧‧‧電極

37‧‧‧原料裝入用開口部

38‧‧‧凸緣

39‧‧‧爐襯

40‧‧‧熔煉爐用基礎構造

43‧‧‧金屬熔液排出口

44‧‧‧排渣口

61‧‧‧迷宮式密封構造(通氣抑制部)

62‧‧‧蛇腹構造之筒狀體(通氣抑制部)

100、400‧‧‧預熱裝置

200、500‧‧‧熔煉爐

300、600‧‧‧熔煉設備

第1圖係表示本發明第1實施方式之預熱裝置之立體圖。

第2圖係表示使用第1實施方式之預熱裝置的熔煉設備之俯視圖。

第3圖係表示使用第1實施方式之預熱裝置的熔煉設備之剖視圖。

第4圖係表示通氣抑制部之第1變化例之剖視圖。

第5圖係表示通氣抑制部之第2變化例之剖視圖。

第6圖係表示使用第2實施方式之預熱裝置的熔煉設備之俯視圖。

第7圖係表示使用第2實施方式之預熱裝置的熔煉設 備之剖視圖。

以下，兹參照附圖針對本發明之實施方式說 明之。

第1圖係表示本發明第1實施方式之預熱裝置之立體圖。第1實施方式之預熱裝置100，係構成為可追加設置於既存之熔煉爐，用以將供給於後述熔煉爐之爐本體的廢鐵等之原料以爐本體內發生之氣體的熱予以預熱。如後述之第2、3圖所示，此一預熱裝置100具備：具有與形成於熔煉爐之爐本體31的原料裝入用開口部37適配且相對地形成之可將原料給送至爐本體31之原料給送用開口部18，且供貯留原料之預熱豎爐(預熱室)11；於預熱裝置用基礎構造20上將預熱豎爐11支持成可傾動之預熱豎爐台座(預熱室台座)1；於預熱豎爐台座1上將預熱豎爐11傾動之預熱豎爐傾動壓缸13；以及控制預熱豎爐傾動壓缸13之預熱豎爐傾動控制部14。預熱豎爐傾動控制部14係構成為可控制預熱豎爐傾動壓缸13，而以至少在將爐本體31內形成之金屬熔液排出時，將爐本體31之原料裝入用開口部37與預熱豎爐11之原料給送用開口部18保持相對之狀態，並一面與爐本體傾動機構所進行之爐本體31的傾動同步地令預熱豎爐11傾動。

預熱豎爐11具有鐵製之外殻。預熱豎爐11之上部設有原料供給口15、及將原料供給口15開閉之開 閉蓋16。又，預熱豎爐11之上部設有排氣口17，預熱豎爐11之下部設有原料給送用開口部18。

預熱豎爐11內，由料桶(圖未示)自原料供 給口15裝入廢鐵等之原料。此時，為了儘量保持密閉狀態，係將上蓋關閉之料桶安裝固定於原料供給口15，於該狀態下開閉蓋16被開啟而原料裝入。藉此，對於預熱豎爐11裝入原料時也是，預熱豎爐11之上方係藉由料桶而成為被封蓋之狀態，因此預熱豎爐11之氣密性獲得保持。又，對於預熱豎爐11之原料裝入時以外之時期，開閉蓋16係被關閉。

排氣口17係用以將熔煉爐之爐本體所發生之 氣體予以排出，如第2圖所示，其係連接於廢氣導管57。藉由發生自此一爐本體之氣體所具有之熱，預熱豎爐11內之原料乃被預熱。

原料給送用開口部18係用以將預熱豎爐11 內之原料給送至熔煉爐之爐本體31，其係與爐本體31上所形成之原料裝入用開口部37(容後詳細)相對。原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37彼此相對上係形成為可動，即便是追加設置之預熱裝置100的預熱裝置用基礎構造20發生沉降等等而導致預熱裝置與爐本體之相對位置產生偏差，此構造亦可將之吸收。

預熱豎爐台座1，於預熱豎爐11之下部具有 設成2個之預熱豎爐擺動構件2，預熱豎爐擺動構件2之下面係成圓弧狀。預熱豎爐台座1係載置於預熱裝置用基 礎構造20上敷設之軌道21上，藉由預熱豎爐傾動壓缸13之活塞之前進而出或縮入而可在軌道21上擺動，藉此可將預熱豎爐11傾動。

熔煉爐一般係為了金屬熔液排出或排渣而於 爐本體具有傾動機構，但因第1實施方式之預熱裝置100係追加設置於既存之熔煉爐之關係，預熱豎爐11係由與熔煉爐之爐本體之傾動機構不同個體之傾動機構所傾動。 預熱豎爐11於排渣時以及金屬熔液排出時等之爐本體的傾動時，係可由預熱豎爐傾動機構傾動。預熱豎爐傾動機構在爐本體之傾動時，一面保持爐本體之原料裝入用開口部37與預熱豎爐11之原料給送用開口部18之相對狀態，一面配合爐本體31之傾動將預熱豎爐11予以傾動。 藉此可確保預熱豎爐11與爐本體31間之氣密性。

第1實施方式中，預熱豎爐傾動壓缸13係以活塞式壓缸構成。預熱豎爐台座1之預熱豎爐傾動壓缸13側設有與預熱豎爐11可一體傾動之配重22。預熱豎爐11與配重22之整體之重心位置，係較上述預熱豎爐單一構體之重心位置為低。預熱豎爐11單一構體其重心高，若是大幅傾動則朝預熱豎爐11單一構體傾倒之方向的力矩將會增大。因此，藉由預先設置如此般之配重22，可降低加諸預熱豎爐傾動壓缸13上之負荷。又，預熱豎爐11與配重22之整體之重心，相對伴隨傾動之轉動運動的中心軸經常位於偏靠排渣口44側。因此，若是解放油壓則預熱豎爐11將會相對轉動運動之中心軸朝排渣口44之 側傾動。為了將預熱豎爐11相對轉動運動之中心軸朝金屬熔液排出口43之側傾動，有必要對預熱豎爐傾動壓缸13供給油壓進行壓出。

預熱豎爐傾動控制部14，係將預熱豎爐11控 制成與熔煉爐之爐本體31的傾動作同步傾動。

第1實施方式中，原料預熱裝置100進而具 有將預熱豎爐11內之原料經由原料給送用開口部18壓出至熔煉爐之推壓機構19。推壓機構19具備壓缸24以及設於壓缸24之活塞的前端之推壓構件25，藉由使壓缸24之活塞前進而出，利用推壓構件25可使預熱豎爐11內之原料壓出至熔煉爐。

其次，兹就使用如上述般之預熱裝置100的 熔煉設備進行說明。第2圖係表示此一熔煉設備之俯視圖，第3圖係其側視圖。

熔煉設備300係將上述預熱裝置100追加設 置於既存之熔煉爐200而構成。本發明係藉由針對以不具有預熱裝置之狀態下運轉之熔煉爐追加設置預熱裝置，而可有效活用既存設備，並同時構築熱效率高之熔煉設備，此為其顯著效果。具體言之，熔煉爐若為在本發明之原料裝入用開口部形成步驟之前實際運轉者，則將具有顯著之效果。然而，本發明在一旦不具有預熱裝置之狀態下設置熔煉爐後，於令熔煉爐實際運轉之前，倘若有必須形成具備預熱裝置之設備的要求產生之情況下，也可在其上追加設置預熱裝置，因此有其效果。

熔煉爐200具有：供將廢鐵等之原料電弧熔 煉之爐本體31、於熔煉爐用基礎構造40上將爐本體31可傾動地支持之爐本體台座3、於爐本體台座3上令爐本體傾動之爐本體傾動壓缸33、以及控制傾動壓缸之爐本體傾動控制部34。爐本體台座3與爐本體傾動壓缸33構成爐本體傾動機構。

爐本體31具有形成為水冷構造之鐵製外殻， 底部之金屬熔液貯留部分具有耐火物所構成之爐襯39。 爐本體31之上部開口處安裝有可開閉之爐蓋35，貫通爐蓋35自上方有3支電極36垂直插入爐本體31之內部。 而且，藉由自電源(圖未示)對電極36施加交流電壓所形成之電弧，而可達成對於自預熱豎爐11所供給之原料的熔煉，以及對於原料經熔煉所生成之金屬熔液的加熱。 又，爐本體31內生成之金屬熔液之上，形成有製鍊用之爐渣。又，第3圖中，51係廢鐵等之原料，52係金屬熔液，53係爐渣。電極36之前端係位於爐渣53中，電弧係形成於爐渣53中。

爐本體31之側壁上，形成有用以對於爐本體 31內裝入原料之原料裝入用開口部37，原料裝入用開口部37具有凸緣38。預熱豎爐11之原料給送用開口部18係形成為與原料裝入用開口部37適配且相對。此時，如上所述，預熱豎爐11係由與爐本體31不同個體之傾動機構所傾動而可能作相對移動，基於此一關係兩者之傾動動作有產生偏差之可能性。是以，為了即便產生此種偏差也 仍能確保氣密性，第1實施方式係於原料給送用開口部18設置凸緣23，且在原料裝入用開口部37設置凸緣38，此等凸緣23及凸緣38係對合狀配合。又，藉由設置凸緣23及凸緣38，即使原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間產生間隙，也仍可產生抑制氣體通過該間隙而作流通之作用。因此，第1實施方式中，此等凸緣23及凸緣38，係設置於原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間，作為抑制自其間之間隙氣體作流出入之通氣抑制部而發揮機能。

爐本體31上，於相對向之位置，設有金屬熔 液排出口43以及排渣口44。此外，爐本體31之重心也是經質量配置，而與預熱豎爐11與配重22之整體的重心相同，經常相對伴隨著傾動之轉動運動的中心軸位於偏靠排渣口44之側。因此，藉由與預熱室側相同般之解放以活塞式壓缸構成之爐本體傾動壓缸33的油壓，可將活塞縮入而使爐本體31朝排渣口44側被傾動，而自排渣口44排出爐渣。另一方面，為了使爐本體31相對轉動運動之中心軸朝金屬熔液排出口43之側傾動，必須對爐本體傾動壓缸33供給油壓進行壓出。藉由供給油壓使爐本體傾動壓缸33之活塞前進而出，爐本體31會朝金屬熔液排出口43側被傾動而自金屬熔液排出口43金屬熔液被排出。

爐本體台座3與預熱豎爐台座1相同，於爐 本體31之下部具有設成兩個之爐本體擺動構件4，爐本 體擺動構件4之下面係成圓弧狀。爐本體台座3係載置於熔煉爐用基礎構造40上所敷設之軌道41上，藉由將爐本體傾動壓缸33驅動而在軌道41上擺動，藉此可使爐本體31傾動。

爐本體傾動控制部34具有：控制爐本體傾動 壓缸33之油壓之油壓控制機構45、及將油壓控制機構45電性控制之控制部46。爐本體傾動控制部34係控制爐本體傾動壓缸33之驅動，以在排渣時以及金屬熔液排出時令爐本體31傾動。

如上所述，第1實施方式之預熱裝置100之 預熱豎爐11，係設置成在如是般之爐本體31傾動時可作傾動，且在該時，係將預熱豎爐11之原料給送用開口部18保持成與爐本體31上所設之原料裝入用開口部37相對之狀態，並與爐本體31之傾動同步令預熱豎爐11傾動。藉此，在爐本體31之傾動時也是，可高度地維持其等之間之氣密性。此時，較佳的是，伴隨著預熱豎爐11之傾動的轉動運動之中心軸(伴隨著預熱豎爐台座1之擺動的轉動運動之中心軸)，係構成為與伴隨爐本體31之傾動的轉動運動之中心軸(伴隨著爐本體台座3之擺動的轉動運動之中心軸)同軸。一般而言，物體傾動之情況下，其運動包含轉動運動之成分與轉動運動之中心(軸)之並進運動之成分。如第1實施方式般，於水平方向延伸之直線狀軌道上，若下面成圓弧狀之預熱豎爐台座1傾動時，台座之圓弧形狀之中心(軸)將成為轉動運動成分之 中心軸，此中心軸會朝傾動方向水平移動行進。本發明中亦包含如此般之轉動運動之中心軸移動行進之情況，較佳的構成是，伴隨著預熱豎爐11之傾動的轉動運動之中心軸，係與伴隨爐本體31之傾動的轉動運動之中心軸同軸。又，更好的是，預熱豎爐台座1之下面與爐本體台座3之下面具有圓弧形狀，且其等之曲率中心自傾動之轉動軸方向觀察時係呈一致。藉此，可將原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間的氣密性維持成更高。

上述預熱裝置100之預熱豎爐傾動控制部具 有：控制預熱豎爐傾動壓缸13之油壓之油壓控制機構55、以及將油壓控制機構55作電性控制之控制部56。而且，如上所述，預熱豎爐傾動控制部14係將預熱豎爐11控制成與爐本體31之傾動同步，而進行與爐本體31之傾動動作對應之傾動動作。此時，控制部56中自熔煉爐200之控制部46被輸入必要之動作信號，而與爐本體31之傾動時序同步發起傾動，即控制部56會控制預熱豎爐傾動壓缸13，根據該傾動動作信號，而與爐本體31之傾動同步地令預熱豎爐11傾動。

其次，兹就對於既存之熔煉爐追加設置原料預熱裝置100而構築熔煉設備300時之步驟進行說明。

首先，針對於至少具備將原料熔煉之爐本體31與令該爐本體31傾動之爐本體傾動機構之熔煉爐，於爐本體31形成供原料裝入之原料裝入用開口部37。而後，與熔煉爐200之基礎構造40鄰接地形成預熱裝置 100之基礎構造20。此外，又將利用爐本體31內發生之熱將原料預熱之預熱裝置100，以原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37相對之方式設置；此預熱裝置具備：具有適配於原料裝入用開口部37之原料給送用開口部18且將原料貯留於內部之預熱豎爐11，以及與爐本體傾動機構為不同個體之預熱豎爐傾動機構。此外，預熱裝置100進一步具備連動裝置(預熱豎爐傾動控制部14)，其在構成上係至少在排出爐本體31內形成之金屬熔液時，保持爐本體31之原料裝入用開口部37與預熱豎爐11之原料給送用開口部18之相對狀態，並一面配合爐本體傾動機構所進行之爐本體31的傾動而令預熱豎爐11傾動。此時，較佳的是令伴隨著預熱豎爐11之傾動的轉動運動之中心軸(伴隨著預熱豎爐台座1之擺動的轉動運動之中心軸)，與伴隨著爐本體之傾動的轉動運動之中心軸同軸。又，更好的是，預熱豎爐台座1之下面之曲率中心與爐本體台座3之下面之曲率中心，自傾動之轉動軸方向觀察時成為一致。

如是，預熱裝置100係可追加設置於既存之 熔煉爐，因此新的基礎只有預熱裝置100之部分即已足夠，較之熔煉室與預熱豎爐為一體之熔煉設備可使施工之日數縮短，且設備更新成本也可降低。

其次，兹針對以上述方式構成之熔煉設備300 所進行之處理動作進行說明。

最先，係自預熱豎爐11之原料供給口15將廢鐵等之 原料51裝入預熱豎爐11內，並經由原料給送用開口部18及原料裝入用開口部37將原料51裝入爐本體31內，原料51在預熱豎爐11與爐本體31係設成連續存在之狀態。

此一狀態下，係於電極36與爐本體31內之 原料51之間通電而形成電弧，而將原料51予以熔煉。爐本體31內之原料51之熔煉若是進行，而於爐本體31內有一定量之金屬熔液52形成的階段，金屬熔液面上會形成爐渣53，於該爐渣53中由噴管(圖未示)於該爐渣中注入做為輔助熱源之焦炭而轉移至爐渣形成之操作，電極36之前端係埋設於爐渣53中，使電弧於爐渣53內形成。

爐本體31內所發生之氣體，係自爐本體31 從預熱豎爐11以及排氣口17經由導管57排出，藉由此一氣體之熱，預熱豎爐11內之原料51乃被預熱。爐本體31內原料51一旦被熔煉，則預熱豎爐11內之原料51將會被供給至爐本體31內，而於爐本體31內可連續進行原料51之熔煉。此時，為了促進對於爐本體31之原料51的供給，乃利用推壓機構19將預熱豎爐11內之原料51推出至爐本體31內。

預熱豎爐11內之原料51若是被供給於爐本 體31，則預熱豎爐11內之原料51的上端位置將會開始降低，而為了保持原料51於預熱豎爐11與爐本體31連續存在之狀態，係自原料供給口15將原料51適時供給至 預熱豎爐11內。

此等一連串之操作中，除了將原料51供給於 預熱豎爐11之際以外，原料供給口15係由開閉蓋16所關閉，而且由於預熱豎爐11之原料給送用開口部18係配置成與爐本體31之原料裝入用開口部37適配且相對，因而氣密性獲得確保，故而預熱效率高。

依此一方式將原料51連續熔煉下，當特定量(例如1次注料份額)熔鋼(金屬熔液)於爐本體31內蓄積之時點，係於將預熱豎爐11與爐本體31之間原料51保持成連續存在之狀態下，將爐本體31朝排渣口44側傾動而自排渣口44排出爐渣，而後，將爐本體31朝相反側之金屬熔液排出口43側傾動而自金屬熔液排出口43將金屬熔液排出至盛桶等。

排渣時或金屬熔液排出時，於將爐本體31傾動之際，預熱豎爐11若是維持其原來狀態，則原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之位置將會偏差，以致無法保持氣密性，而造成預熱效率降低，但於第1實施方式中，預熱豎爐11係構成為於排渣時及金屬熔液排出時等之爐本體傾動時，利用預熱豎爐傾動機構可作傾動，使該時之預熱豎爐傾動動作與爐本體31之傾動動作成為同步之傾動動作，而且使預熱豎爐11之原料給送用開口部18與爐本體31所設之原料裝入用開口部37保持成相對之狀態。藉此，即使於爐本體31傾動時，也可高度維持原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間之氣 密性，而且可抑制爐本體31傾動時之預熱效率之降低。 又，由於係在原料於爐本體31與預熱豎爐11之間保持連續存在之狀態下爐本體31可作傾動以進行排渣或金屬熔液排出等等，因此操作也屬容易且也可維持高的熱效率。 此時，伴隨著預熱豎爐11之傾動的轉動運動之中心軸(伴隨著預熱豎爐台座1之擺動的轉動運動之中心軸)，較好的是設置成與伴隨著爐本體31之傾動的轉動運動之中心軸(伴隨著爐本體台座3之擺動的轉動運動之中心軸)同軸。又，更好的是，預熱豎爐台座1之下面之曲率中心與爐本體台座3之下面之曲率中心，自傾動之轉動軸方向觀察時係成為一致。藉此，可將預熱豎爐11之傾動位置相對爐本體31之傾動位置以高精度配合，可使上述般之效果更為顯現。

其次，兹就本發明之變化例進行說明。 上述第1實施方式中，原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之對合部分處係設置凸緣23及凸緣38，將其等作為通氣抑制部而發揮機能。

第4圖係本發明第1變化例。第1變化例 中，原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間，作為通氣抑制部設置有迷宮式密封構造61。迷宮式密封構造61因氣體之通道彎曲，故而可更有效地抑制通氣而獲得提高氣密性之效果。

第5圖係本發明之第2變化例。第2變化例 中，原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間， 作為通氣抑制部設置有蛇腹構造之筒狀體62。蛇腹構造之筒狀體62係可將原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間形成為大致完全密閉，且可追隨其間之隔開及偏離，因此可大致完全確保原料給送用開口部18與原料裝入用開口部37之間之氣密性。

其次，兹就本發明之第2實施方式說明之。 第6圖係表示使用第2實施方式之預熱裝置400的熔煉設備600之俯視圖，第7圖係其剖視圖。又，以下之說明中，僅就第2實施方式之與第1實施方式之主要不同點進行說明，至於重複說明則予省略。

第1實施方式中，作為連動裝置，係例示出 一種具備將預熱豎爐傾動機構控制之預熱豎爐傾動控制部(預熱室傾動控制部)14之構成，以與爐本體傾動機構所進行之爐本體的傾動同步地傾動預熱豎爐。第2實施方式之預熱裝置400所具備之連動裝置，除此之外，又具備與爐本體側機械式連結之預熱豎爐側連結部(預熱室側連結部)5。爐本體傾動機構具有：支持爐本體31且設成可擺動之爐本體台座3、及傾動爐本體31之爐本體傾動壓缸33。預熱豎爐傾動機構具有：支持預熱豎爐11且設成可擺動之預熱豎爐台座1、及傾動預熱豎爐11之預熱豎爐傾動壓缸13，而預熱豎爐側連結部5係設於預熱豎爐台座1。另外，爐本體台座3具備連結有預熱豎爐側連結部5之爐本體側連結部6，預熱豎爐側連結部5與爐本體側連結部6係藉由連結軸7而機械式連結。

第2實施方式中，作為連動裝置，除了第1 實施方式中詳細說明之預熱豎爐傾動控制部14以外，又具備：預熱豎爐側連結部5、爐本體側連結部6、及連結軸7。

如此，藉由設置預熱裝置400與熔煉爐500 機械式連結之構成，可在更確實地保持原料裝入用開口部37與原料給送用開口部18相對之狀態下，配合爐本體傾動機構所進行之爐本體的傾動而令預熱豎爐傾動。特別是藉由除了預熱豎爐傾動控制部14之外又具備如此般之機械式連結部，與只具有連結部之構成相比，可降低加諸連結部上之機械負荷，而且即便是發生萬一因某種干擾等導致同步控制所進行之同步無法達成之事態，也仍可確實地保持原料裝入用開口部37與原料給送用開口部18相對之狀態。惟於本發明中，也可只採用機械式連結部之構成。

又，於第2實施方式中，預熱豎爐側連結部5 於預熱豎爐台座1中，係至少設置於水平方向彼此隔開之2個位置，而爐本體側連結部6於爐本體台座3中，係設置於與預熱豎爐側連結部5對應之位置，且對應之預熱豎爐側連結部5與爐本體側連結部6係藉由連結軸7連結成可繞與伴隨著預熱豎爐11與爐本體31之傾動的轉動運動之中心軸正交且於水平方向延伸之轉動軸轉動。此外，預熱豎爐台座1於預熱裝置用基礎構造20上，於下面僅具備1支令預熱豎爐11擺動之預熱豎爐擺動構件2。

第1實施方式中係例示預熱豎爐擺動構件2 設置2支之形態，然如第2實施方式般之藉由將預熱豎爐擺動構件2設置成僅採用1支而使預熱豎爐11設為單腳立起之構造，可使如上述般之繞轉動軸周圍之轉動成為可能，如此則預熱豎爐側之移動自由度增加，而在預熱裝置用基礎構造20與熔煉爐用基礎構造40於沉降狀態產生差異之情形下，可更彈性地適應。

又，本發明不受限於上述實施方式，尚可作各種之變形。本發明之範圍係基於後附之申請專利範圍之記載所規定，於其範圍內對構成要素之省略、變形、或施以改良而成之構成均包含於本發明範圍內。例如，上述實施方式中，作為傾動壓缸係表示使用活塞式壓缸之例子，但亦可為複動式壓缸。使用複動式壓缸之情況下，則無需配重，配重之設置可減輕壓缸之負荷。

又，上述實施方式中，將預熱豎爐傾動之機構係採用擺動台座，但不限於此，例如亦可為於相同形狀之擺動台座的下方設置沿台座之圓弧形狀配置之輥子群，而以此等輥子群支持台座之構成。惟於此情況下，為了在保持原料裝入用開口部與原料給送用開口部相對之狀態下，與爐本體傾動機構所進行之爐本體的傾動同步地傾動預熱豎爐，爐本體之傾動機構也有必要採用相同之構成。這是因為，若是上述實施方式般之擺動式台座的情況下，相對於伴隨著擺動(傾動)之轉動運動之中心軸於水平方向移動，若為使用沿圓弧形狀配置之輥子群時，伴隨著傾動之轉動運動的中心軸不動，因此若是其等混存於預熱豎 爐與爐本體之傾動的形態中，於傾動時將無法保持原料裝入用開口部與原料給送用開口部相對之狀態。

再者，於上述實施方式中，應用預熱豎爐之熔煉爐也只不過是單純例示而已，不消說亦可適用於其他各種類型之熔煉爐。例如，作為熔煉爐上述實施方式係例示交流式電弧爐之例子，但也可為直流式電弧爐。

此外，上述實施方式中，作為原料係例示廢鐵，然不受此限制，也可為進行他種金屬之熔煉者。

1‧‧‧預熱豎爐台座(預熱室台座)

2‧‧‧預熱豎爐擺動構件(預熱室擺動構件)

11‧‧‧預熱豎爐(預熱室)

13‧‧‧預熱豎爐傾動壓缸

14‧‧‧預熱豎爐傾動控制部(連動裝置)

15‧‧‧原料供給口

16‧‧‧開閉蓋

17‧‧‧排氣口

18‧‧‧原料給送用開口部

19‧‧‧推壓機構

20‧‧‧預熱裝置用基礎構造

21‧‧‧軌道

22‧‧‧配重

23‧‧‧凸緣(通氣抑制部)

24‧‧‧壓缸

25‧‧‧推壓構件

100‧‧‧預熱裝置

Claims (12)

1. 一種預熱裝置，其特徵在於，係將供給於原料熔煉用爐本體之上述原料，以上述爐本體內發生之熱予以預熱；該預熱裝置具備：預熱室，其具有用以將上述原料供給至上述爐本體之原料給送用開口部，且供貯留上述原料，該原料給送用開口部形成為與上述爐本體上所形成之原料裝入用開口部適配且相對；預熱室傾動機構，其與使上述爐本體傾動之爐本體傾動機構為不同個體；及連動裝置，其構成為至少在將上述爐本體內所形成之金屬熔液排出時，將上述爐本體之上述原料裝入用開口部與上述預熱室之上述原料給送用開口部保持成相對之狀態，並配合上述爐本體傾動機構所進行之上述爐本體的傾動而使上述預熱室傾動。
2. 如申請專利範圍第1項之預熱裝置，其中，上述連動裝置具備預熱室傾動控制部，該預熱室傾動控制部係構成為控制上述預熱室傾動機構，而以同步於上述爐本體傾動機構所進行之上述爐本體的傾動之方式使上述預熱室傾動。
3. 如申請專利範圍第1或2項之預熱裝置，其中，係構成為上述預熱室傾動機構之伴隨上述預熱室的傾動之轉動運動的中心軸，係與上述爐本體傾動機構之伴隨上述爐本體的傾動之轉動運動的中心軸同軸。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之預熱裝置，其中，上述連動裝置具備：與上述爐本體側機械性連結之預熱室側連結部。
5. 如申請專利範圍第4項之預熱裝置，其中上述預熱室傾動機構具有：支持上述預熱室且設置成可擺動之預熱室台座、以及使上述預熱室傾動之預熱室傾動壓缸；上述預熱室側連結部，係於上述預熱室台座中至少設置在水平方向彼此隔開之兩個部位。
6. 如申請專利範圍第5項之預熱裝置，其中，上述預熱室台座，係於預熱裝置用基礎構造上，於下面僅具備一支使上述預熱室擺動之預熱室擺動構件。
7. 一種熔煉設備，其係於至少具備：將原料熔煉之爐本體、以及使該爐本體傾動之爐本體傾動機構的熔煉爐上，追加設置如申請專利範圍第1至6項中任一項之預熱裝置所構成。
8. 一種熔煉設備，其特徵在於，係於至少具備將原料熔煉之爐本體、以及使該爐本體傾動之爐本體傾動機構的熔煉爐上，追加設置如申請專利範圍第4至6項中任一項之預熱裝置所構成；上述爐本體傾動機構具有：支持上述爐本體且設置成可擺動之爐本體台座、以及使上述爐本體傾動之爐本體傾動壓缸；上述爐本體台座具備：與上述預熱室側連結部連結之爐本體側連結部； 上述爐本體側連結部，係於上述爐本體台座中設置於與上述預熱室側連結部對應之位置；對應之上述預熱室側連結部與上述爐本體側連結部，係連結成可繞轉動軸轉動，上述轉動軸係與伴隨上述預熱室與上述爐本體之傾動的轉動運動之中心軸正交且於水平方向延伸。
9. 如申請專利範圍第7或8項之熔煉設備，其中，進一步具有抑制自上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間的間隙之氣體的流出入之通氣抑制部。
10. 一種熔煉設備之構築方法，其特徵在於包括如下步驟：在至少具備將原料熔煉之爐本體、以及使該爐本體傾動之爐本體傾動機構的熔煉爐中，於上述爐本體形成供上述原料裝入之原料裝入用開口部；及將如申請專利範圍第1至6項中任一項之預熱裝置設置成，使上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部相對。
11. 如申請專利範圍第10項之熔煉設備之構築方法，其中，上述熔煉爐係在形成上述原料裝入用開口部之步驟之前實際進行運轉者。
12. 如申請專利範圍第10或11項之熔煉設備之構築方法，其中，進一步包括設置通氣抑制部之步驟，該通氣抑制部係抑制自上述原料給送用開口部與上述原料裝入用開口部之間的間隙之氣體的流出入。