JPH0250162B2 - - Google Patents
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- JPH0250162B2 JPH0250162B2 JP57067821A JP6782182A JPH0250162B2 JP H0250162 B2 JPH0250162 B2 JP H0250162B2 JP 57067821 A JP57067821 A JP 57067821A JP 6782182 A JP6782182 A JP 6782182A JP H0250162 B2 JPH0250162 B2 JP H0250162B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scrap
- preheating
- exhaust gas
- melting
- temperature
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスクラツプの予熱方法に関する。
溶解炉例えばアーク炉より排出される排ガスの
熱量は、その総出熱量の約18％前後と言われ、溶
鋼の保有熱に次いで高い値を示している。この高
温排ガスの有効活用は省エネルギーの大きな戦力
となり得ることから、従来より注目されており、
その利用方法の一つとしてアーク炉より排出され
る高温排ガスをスクラツプ予熱装置（以下SPH
と称する）に導入して、アーク炉における溶解・
精錬パターンとSPHにおける予熱パターンとを
併行して行う方法がある。
熱量は、その総出熱量の約18％前後と言われ、溶
鋼の保有熱に次いで高い値を示している。この高
温排ガスの有効活用は省エネルギーの大きな戦力
となり得ることから、従来より注目されており、
その利用方法の一つとしてアーク炉より排出され
る高温排ガスをスクラツプ予熱装置（以下SPH
と称する）に導入して、アーク炉における溶解・
精錬パターンとSPHにおける予熱パターンとを
併行して行う方法がある。
その際に、SPHの入口排ガス温度を高め、
SPH内のスクラツプ温度を上昇させ、予熱効果
を高めることが重要である。即ちそれにより予熱
が効果的に行われる他溶解精錬に要する時間も短
縮され又電力消費量も格段に少なくて済むので、
鋼の製造コストに与える影響はきわめて大であ
る。
SPH内のスクラツプ温度を上昇させ、予熱効果
を高めることが重要である。即ちそれにより予熱
が効果的に行われる他溶解精錬に要する時間も短
縮され又電力消費量も格段に少なくて済むので、
鋼の製造コストに与える影響はきわめて大であ
る。
因みにスクラツプ自体の温度で僅か10℃程度の
温度上昇でも溶解時間が短縮され又電力消費量も
格段に少なくて済む。
温度上昇でも溶解時間が短縮され又電力消費量も
格段に少なくて済む。
第１図は従来のアーク炉溶解・精錬におけるス
クラツプ予熱の際の溶解・精錬パターンとSPH
における予熱パターンとの関係を図示したもので
あるが、その上部にはSPH入口排ガス温度及び
スクラツプ温度と時間との関係をグラフ化して示
してある。同図によれば、SPHにおける追装材
予熱中第１の溶解期のSPH入口排ガス温度は最
大限300℃程度にしかなつていない。
クラツプ予熱の際の溶解・精錬パターンとSPH
における予熱パターンとの関係を図示したもので
あるが、その上部にはSPH入口排ガス温度及び
スクラツプ温度と時間との関係をグラフ化して示
してある。同図によれば、SPHにおける追装材
予熱中第１の溶解期のSPH入口排ガス温度は最
大限300℃程度にしかなつていない。
これではスクラツプ予熱が効果的に行われてい
るとはいえず、より一層のSPHの効率向上を図
る必要がある。その為には第１の溶解期における
SPHの入口排ガス温度を高め、より高温の排ガ
スをSPH内に送ることが肝要である。
るとはいえず、より一層のSPHの効率向上を図
る必要がある。その為には第１の溶解期における
SPHの入口排ガス温度を高め、より高温の排ガ
スをSPH内に送ることが肝要である。
本発明者らの検討によれば、アーク炉内の排ガ
ス温度はCO2濃度と相間関係があり、炉内のCO2
濃度を高めることが排ガス温度の上昇につながる
ことが判つた。
ス温度はCO2濃度と相間関係があり、炉内のCO2
濃度を高めることが排ガス温度の上昇につながる
ことが判つた。
今、アーク炉内での反応を極く単純化して示す
と、次の酸化、還元反応となる。
と、次の酸化、還元反応となる。
Fe＋１／２O2→FeO ……(1)
FeO＋Ｃ→Fe＋CO ……(2)
CO＋１／２O2→CO2 ……(3)
上記反応式は多量の発熱反応であるから炉内の
排ガス温度を高め、より高温の排ガスをSPHに
送り込む為には、酸素（O2）を炉内に吹き込み
かつ加炭材を多量に使用することが有効であるこ
とを示唆する。
排ガス温度を高め、より高温の排ガスをSPHに
送り込む為には、酸素（O2）を炉内に吹き込み
かつ加炭材を多量に使用することが有効であるこ
とを示唆する。
本発明者らは、より高温の排ガスをSPHに送
るために、第一の溶解期にアーク炉に酸素吹き込
みを行うことについて検討した。
るために、第一の溶解期にアーク炉に酸素吹き込
みを行うことについて検討した。
しかるに、このO2吹き込みによる方法では溶
鋼の温度は上昇し得ても排ガスの温度上昇は少な
く、しかも上記反応式からみて過酸化の状態を作
り上げ、後で還元するのに不利であることが判つ
た。
鋼の温度は上昇し得ても排ガスの温度上昇は少な
く、しかも上記反応式からみて過酸化の状態を作
り上げ、後で還元するのに不利であることが判つ
た。
そこで、更に検討した結果、第１図の精錬パタ
ーンにおける最初の装入時（初装時）に加炭材を
多量に使用してみた。しかし、この場合、魂状の
加炭材を使用した為大巾な温度上昇はなかつた。
ーンにおける最初の装入時（初装時）に加炭材を
多量に使用してみた。しかし、この場合、魂状の
加炭材を使用した為大巾な温度上昇はなかつた。
本発明はかかる状況下に鑑み、更に鋭意検討を
重ねた結果完成に至つたものであつて、SPH入
口排ガス温度の高い排ガスをSPH内に導入する
ことができ、これに伴ないスクラツプ温度の上昇
による予熱効果を高め得るとともに効果的な精錬
をも達成できるスクラツプの予熱方法を提供する
ことに成功した。即ち、本発明は、溶解炉から排
出される排ガスを利用して予熱装置内のスクラツ
プを予熱するスクラツプの予熱方法において、溶
解炉を用いて溶鋼を精錬する際、溶解期の炉内に
酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキヤリアガ
スの流れにのせて吹き込み、当該溶解期における
排ガスをスクラツプの予熱に利用することを特徴
とするスクラツプの予熱方法に存する。
重ねた結果完成に至つたものであつて、SPH入
口排ガス温度の高い排ガスをSPH内に導入する
ことができ、これに伴ないスクラツプ温度の上昇
による予熱効果を高め得るとともに効果的な精錬
をも達成できるスクラツプの予熱方法を提供する
ことに成功した。即ち、本発明は、溶解炉から排
出される排ガスを利用して予熱装置内のスクラツ
プを予熱するスクラツプの予熱方法において、溶
解炉を用いて溶鋼を精錬する際、溶解期の炉内に
酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキヤリアガ
スの流れにのせて吹き込み、当該溶解期における
排ガスをスクラツプの予熱に利用することを特徴
とするスクラツプの予熱方法に存する。
次に本発明の予熱方法に使用される溶解期に炉
内に酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキヤリ
アガスの流れにのせて吹き込む好ましい方法につ
いて説明する。第２図はこの方法に使用される装
置を模式的に図示したもので、第２図を参照しつ
つこの方法を説明する。第２図に示す如く、アー
ク炉１内では電極２と溶鋼３との間でアークを発
生させて加熱精錬を行なつており、溶鋼表面はス
ラグ４がおおつている。
内に酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキヤリ
アガスの流れにのせて吹き込む好ましい方法につ
いて説明する。第２図はこの方法に使用される装
置を模式的に図示したもので、第２図を参照しつ
つこの方法を説明する。第２図に示す如く、アー
ク炉１内では電極２と溶鋼３との間でアークを発
生させて加熱精錬を行なつており、溶鋼表面はス
ラグ４がおおつている。
このアーク炉への酸素の吹き込みは、斯界で使
用されている既知の手法に従えばよく、第２図に
は酸素ガスを、アーク炉１の出滓扉に設けた小穴
５を通したランスパイプ６を用いてアーク炉１中
の溶鋼３中に吹き込む方法を例示した。
用されている既知の手法に従えばよく、第２図に
は酸素ガスを、アーク炉１の出滓扉に設けた小穴
５を通したランスパイプ６を用いてアーク炉１中
の溶鋼３中に吹き込む方法を例示した。
又炭素質材料のキヤリアガスによる吹き込みは
次の如くして行なわれる。
次の如くして行なわれる。
即ち、別に設けた容器７には炭素質材料の粉末
８が充填してあり、これは、たとえば５Kg／cm2の
圧力で入口９から入つて来るキヤリアガスにのせ
られて吐出口１０を出、ゴムホース１１を通つて
ランスパイプ１２に至る。炭素質粉末の送り出し
量は、容器７の下部に設けた調節手段（図示せ
ず）により、適宜に調節される。ランスパイプ１
２は出滓扉に設けた小孔１３を通して炉内のスラ
グ中に挿入される。その先端１２Ａの位置は、鋼
中に存在させるべき炭素の量や精錬の段階に応じ
て、適宜上下させ、スラグ中に、あるいはスラグ
と溶鋼との境界付近に、あるいは溶鋼中に移す。
キヤリアガスによる炭素質材料の吹き込みを行な
うと、溶融スラグが盛り上がる。吹き込む炭素質
材料は、第一に炭素含量が少なくとも60％好まし
くは80％以上のものを使用すべきである。60％未
満のものは一般に炭素の活性が低く、炉内に吹込
んだとき、酸化鉄の還元に効果的に寄与しない。
第二に、粒径５mm以下の細粒が好ましい。粗粒で
あるとキヤリアガスにのせるに困難があるだけで
なく、反応にあずかる表面積が相対的に小さいこ
とから、スラグ中を浮上する過程で完全に酸化鉄
の還元に利用されず、スラグ表面に未反応のまま
浮遊して排出されてしまうおそれがある。
８が充填してあり、これは、たとえば５Kg／cm2の
圧力で入口９から入つて来るキヤリアガスにのせ
られて吐出口１０を出、ゴムホース１１を通つて
ランスパイプ１２に至る。炭素質粉末の送り出し
量は、容器７の下部に設けた調節手段（図示せ
ず）により、適宜に調節される。ランスパイプ１
２は出滓扉に設けた小孔１３を通して炉内のスラ
グ中に挿入される。その先端１２Ａの位置は、鋼
中に存在させるべき炭素の量や精錬の段階に応じ
て、適宜上下させ、スラグ中に、あるいはスラグ
と溶鋼との境界付近に、あるいは溶鋼中に移す。
キヤリアガスによる炭素質材料の吹き込みを行な
うと、溶融スラグが盛り上がる。吹き込む炭素質
材料は、第一に炭素含量が少なくとも60％好まし
くは80％以上のものを使用すべきである。60％未
満のものは一般に炭素の活性が低く、炉内に吹込
んだとき、酸化鉄の還元に効果的に寄与しない。
第二に、粒径５mm以下の細粒が好ましい。粗粒で
あるとキヤリアガスにのせるに困難があるだけで
なく、反応にあずかる表面積が相対的に小さいこ
とから、スラグ中を浮上する過程で完全に酸化鉄
の還元に利用されず、スラグ表面に未反応のまま
浮遊して排出されてしまうおそれがある。
又炭素質材料と酸素との使用比率は、前記反応
式(1)、(2)、(3)から判る様に、おおむね炭素１モル
重量単位に対して酸素１モル重量単位を吹き込む
のが適当である。
式(1)、(2)、(3)から判る様に、おおむね炭素１モル
重量単位に対して酸素１モル重量単位を吹き込む
のが適当である。
キヤリアガスは、アルゴンのような不活性ガス
はもちろん適当であるが、窒素や空気などでもよ
い。
はもちろん適当であるが、窒素や空気などでもよ
い。
次に本発明のスクラツプの予熱方法による優れ
た効果について詳述する。
た効果について詳述する。
アーク炉内にO2を吹き込むことにより鉄分を
燃焼させその燃焼熱により溶鋼の昇熱を図り得
る。しかし、O2の吹き込みのみでは排ガス温度
の大巾な上昇は望み得なかつたことは前述した通
りであるが、本発明のO2吹き込みとともに炭素
質材料をキヤリアガスの流れにのせて吹き込むこ
とにより、溶鋼の昇熱のみならず、SPH入口排
ガス温度の高い排ガスをSPH内に送ることがで
き、これにより追装予熱中のスクラツプの大巾な
温度上昇を果し得た。即ち従来の方法ではSPH
入口排ガス温度は最大限300℃程度にしか過ぎな
かつたのであるが、本発明の方法によればそれよ
りも200〜350℃程度温度上昇を果し得た。
燃焼させその燃焼熱により溶鋼の昇熱を図り得
る。しかし、O2の吹き込みのみでは排ガス温度
の大巾な上昇は望み得なかつたことは前述した通
りであるが、本発明のO2吹き込みとともに炭素
質材料をキヤリアガスの流れにのせて吹き込むこ
とにより、溶鋼の昇熱のみならず、SPH入口排
ガス温度の高い排ガスをSPH内に送ることがで
き、これにより追装予熱中のスクラツプの大巾な
温度上昇を果し得た。即ち従来の方法ではSPH
入口排ガス温度は最大限300℃程度にしか過ぎな
かつたのであるが、本発明の方法によればそれよ
りも200〜350℃程度温度上昇を果し得た。
その結果スクラツプの温度を短時間に上昇さ
せ、高温のスクラツプを溶解炉に追装することが
できるので、溶解精錬に要する時間を短縮し、タ
ツプ・ツー・タツプの間隔をゆうに10分間近く短
縮することに成功した。
せ、高温のスクラツプを溶解炉に追装することが
できるので、溶解精錬に要する時間を短縮し、タ
ツプ・ツー・タツプの間隔をゆうに10分間近く短
縮することに成功した。
それに伴ない電力原単位、電極原単位を低減す
ることに成功した。
ることに成功した。
又本発明の如く、溶解期にO2とＣの吹き込み
をおこなうことによつて、溶け落ち時のカーボン
含有量を高い値に維持することができる。溶鋼中
のＣを常時高い値に維持することは、溶鋼の過酸
化を防止することを意味し、Feの歩留が高くな
り、還元精錬時間も短縮され、合金の添加歩留も
上昇する。さらにまた溶解期の溶鋼をO2とＣの
吹き込みによつて溶鋼を還元性に維持することに
より、脱硫反応も進行し、溶落後の溶鋼中のＳは
低くなり、その後脱硫に要する時間を少なくする
ことができる。更にスラグ中に炭素質材料をキヤ
リアガスにより吹き込んでいる時はスラグは泡状
となり、アークを包み込みアークの発熱が高度に
利用されるので電力原単位を向上せしめることが
できた。
をおこなうことによつて、溶け落ち時のカーボン
含有量を高い値に維持することができる。溶鋼中
のＣを常時高い値に維持することは、溶鋼の過酸
化を防止することを意味し、Feの歩留が高くな
り、還元精錬時間も短縮され、合金の添加歩留も
上昇する。さらにまた溶解期の溶鋼をO2とＣの
吹き込みによつて溶鋼を還元性に維持することに
より、脱硫反応も進行し、溶落後の溶鋼中のＳは
低くなり、その後脱硫に要する時間を少なくする
ことができる。更にスラグ中に炭素質材料をキヤ
リアガスにより吹き込んでいる時はスラグは泡状
となり、アークを包み込みアークの発熱が高度に
利用されるので電力原単位を向上せしめることが
できた。
斯くて、本発明によれば溶鋼精錬の際の溶解期
に炉内に酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキ
ヤリアガスの流れにのせて吹き込むことにより、
追装前のSPH入口排ガス温度を上昇させ、SPH
の効率向上を計ると同時に、溶け落ち時のカーボ
ン〔Ｃ〕、硫黄〔Ｓ〕含有量を安定化し、Feの歩
留り向上をも計り得た、予熱パターンと溶解・精
錬パターンとの総合的な改善に成功したスクラツ
プの予熱方法を提供することができた。
に炉内に酸素を吹き込むとともに炭素質材料をキ
ヤリアガスの流れにのせて吹き込むことにより、
追装前のSPH入口排ガス温度を上昇させ、SPH
の効率向上を計ると同時に、溶け落ち時のカーボ
ン〔Ｃ〕、硫黄〔Ｓ〕含有量を安定化し、Feの歩
留り向上をも計り得た、予熱パターンと溶解・精
錬パターンとの総合的な改善に成功したスクラツ
プの予熱方法を提供することができた。
以下に本発明を実施例及び比較例を以つ説明す
る。
る。
比較例
アーク炉に下記組成のスクラツプ20Tonを装入
し送電を開始しスクラツプの溶解を行つた。
し送電を開始しスクラツプの溶解を行つた。
一方、予熱装置内に同じ組成のスクラツプ
11Tonを装入した。
11Tonを装入した。
スクラツプ組成；
NP〔新断プレスによる鋼板打抜屑〕 …18〔Ton〕
特 級 …５
クロツプ …７
その他 …１
この時期のアーク炉から排出された排ガスの
SPH入口排ガス温度を測定したところ最大限300
℃であつた。
SPH入口排ガス温度を測定したところ最大限300
℃であつた。
初装のスクラツプが溶けた後一旦加熱を中止
し、前記で予熱したスクラツプ11Tonをアーク炉
に装入した（追装）。
し、前記で予熱したスクラツプ11Tonをアーク炉
に装入した（追装）。
予熱時間は20〜25分であつた。
アーク炉内のトータル装入量は31Tonとなり、
予熱装置内に前記と同じ組成の新たなスクラツプ
20Tonを入れる。一方アーク炉で31Tonスクラツ
プの溶解を続行し、次いで酸素吹き込みを行つ
た。スラグオフを行つてアーク炉から溶鋼31Ton
を取得した。この場合の電力原単位は平均
430KWH／cht、タツプ・ツー・タツプは平均
105分／ch、追装後の溶け落ち時のカーボン含有
量は0.13％、同Ｓ含有量は0.017％であつた。又
出鋼歩留は97.2％であつた。
予熱装置内に前記と同じ組成の新たなスクラツプ
20Tonを入れる。一方アーク炉で31Tonスクラツ
プの溶解を続行し、次いで酸素吹き込みを行つ
た。スラグオフを行つてアーク炉から溶鋼31Ton
を取得した。この場合の電力原単位は平均
430KWH／cht、タツプ・ツー・タツプは平均
105分／ch、追装後の溶け落ち時のカーボン含有
量は0.13％、同Ｓ含有量は0.017％であつた。又
出鋼歩留は97.2％であつた。
実施例
第１の溶解期に酸素の吹き込みと共に、炭素質
材料200Kgをキヤリアガスと共に吹き込んだ以外
は比較例と同様にして、予熱、精錬を行つた。
材料200Kgをキヤリアガスと共に吹き込んだ以外
は比較例と同様にして、予熱、精錬を行つた。
その結果追装前のSPH入口排ガス温度は最大
限640℃を測定した。比較例よりも340℃も高かつ
た。予熱時間は20〜25分と比較例と同様であつ
た。この場合の電力原単位は平均420KWH／
cht、タツプ・ツー・タツプは平均95分／ch、出
鋼歩留は97.4％、溶け落ち時の〔Ｃ〕含有量は
0.18％、同〔Ｓ〕含有量は0.016％であつた。
限640℃を測定した。比較例よりも340℃も高かつ
た。予熱時間は20〜25分と比較例と同様であつ
た。この場合の電力原単位は平均420KWH／
cht、タツプ・ツー・タツプは平均95分／ch、出
鋼歩留は97.4％、溶け落ち時の〔Ｃ〕含有量は
0.18％、同〔Ｓ〕含有量は0.016％であつた。
尚本実施例は、溶解期の途中でスクラツプを追
装する溶解パターンについて説明したが、本発明
は、全溶解スクラツプを初装にて装入するパター
ンの場合にも適用できる。
装する溶解パターンについて説明したが、本発明
は、全溶解スクラツプを初装にて装入するパター
ンの場合にも適用できる。
第１図は従来のアーク炉における溶解・精錬パ
ターンとSPHにおける予熱パターンとの関係並
びにSPH入口排ガス温度（スクラツプ温度）と
時間との関係を示す説明図、第２図はアーク炉へ
の酸素及び炭素質材料の吹き込みに使用される装
置の側面図である。 １……アーク炉、２……電極、３……溶鋼、８
……炭素質材料。
ターンとSPHにおける予熱パターンとの関係並
びにSPH入口排ガス温度（スクラツプ温度）と
時間との関係を示す説明図、第２図はアーク炉へ
の酸素及び炭素質材料の吹き込みに使用される装
置の側面図である。 １……アーク炉、２……電極、３……溶鋼、８
……炭素質材料。
Claims (1)
- １ 溶解炉から排出される排ガスを利用して予熱
装置内の製鋼用スクラツプ（以下単にスクラツプ
という）を予熱するスクラツプの予熱方法におい
て、溶解期に炉内に酸素を吹き込むとともに炭素
質材料をキヤリアガスの流れにのせて吹き込み、
当該溶解期における排ガスをスクラツプ予熱に利
用することを特徴とするスクラツプの予熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57067821A JPS58184485A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | スクラツプの予熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57067821A JPS58184485A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | スクラツプの予熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184485A JPS58184485A (ja) | 1983-10-27 |
| JPH0250162B2 true JPH0250162B2 (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13355986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57067821A Granted JPS58184485A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | スクラツプの予熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184485A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077974A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Ulvac Corp | 表面処理装置 |
| US4543124A (en) * | 1984-08-02 | 1985-09-24 | Intersteel Technology, Inc. | Apparatus for continuous steelmaking |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR230298A1 (es) * | 1978-11-08 | 1984-03-01 | Meneses De Bonafede Sofia | Un nuevo procedimiento para la produccion de aleaciones ferrosas por reduccion directa del mineral,con simultanea produccion de un efluente gaseoso de alto poder energetico |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP57067821A patent/JPS58184485A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58184485A (ja) | 1983-10-27 |
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