JPH0510686A - 電気炉へ投入する原料の予熱方法及び原料予熱用の炉上 ビン - Google Patents

電気炉へ投入する原料の予熱方法及び原料予熱用の炉上 ビン

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JPH0510686A
JPH0510686A JP16314791A JP16314791A JPH0510686A JP H0510686 A JPH0510686 A JP H0510686A JP 16314791 A JP16314791 A JP 16314791A JP 16314791 A JP16314791 A JP 16314791A JP H0510686 A JPH0510686 A JP H0510686A
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JP
Japan
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raw material
furnace
hot air
preheating
electric furnace
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Application number
JP16314791A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Shibuya
浩之 渋谷
Toshiaki Ishida
寿秋 石田
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気炉で生成したガスを効率よく有効利用で
きる原料の予熱方法及びそのために用いる原料予熱用の
炉上ビンを提供する。 【構成】 原料の予熱方法は、電気炉で生成したガスを
燃焼させた熱風を炉上ビン本体中に供給されている原料
中に吹き込み、電気炉に投入する原料を直接加熱方法で
ある。この加熱に際して、熱風の温度を適切に調節し、
或いは、更に、原料投入量に対する熱風流量の関係を表
す熱流比を適切に調節することによって効率のよい予熱
条件を設定する。原料予熱用の炉上ビンは、炉上ビン本
体内に複数の熱風供給用ガスノズルが挿入されており、
且つこのガスノズルの挿入部は下面側が切り欠かれた状
態に開放されているので、供給された熱風はその下面側
から噴出し、炉上ビン本体中の広い範囲に効率よく吹き
込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合金鉄を製造する際に
おける電気炉に投入する原料を予熱する方法及びこの電
気炉に備えるのに好適な原料予熱用の炉上ビンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電気炉による合金鉄の製造においては、
一般に、電気炉へ原料を送る原料搬送ラインより以前の
段階で、主として原料の予備還元を目的とした加熱処理
がロータリーキルン等を用いて行われており、この加熱
処理された原料が電気炉の原料搬送ラインに供給されて
いる。この際の熱源としては、重油、石炭、LPG等を
燃料にした燃焼ガスが使用されている。
【0003】しかし、電気炉に投入する過程(原料搬送
ライン)における原料の予熱については、未だ提案され
ている技術はない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気炉によ
る合金鉄の製造時には、発熱量2500kcal/Nm3 程度
のCOを主とするガスが生成するが、このガスは必ずし
も有効に利用されておらず、その一部(時には、半分程
度)が燃焼させた後放出されている。
【0005】本発明は、電気炉で生成したガスを効率よ
く利用できる電気炉へ投入する原料の予熱方法、及びそ
のために用いる原料予熱用の炉上ビンを提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、原料の予熱方法においては、電気炉で生成したガ
スを燃焼させて熱風を発生させ、この熱風に空気を加え
て該熱風の温度を150°C〜350°Cに調節し、こ
の温度調節された熱風を炉上ビン本体中に供給されてい
る原料と接触させた後排気すると共に、炉上ビン本体出
口における排気温度が100°C未満にならないように
炉上ビン本体に供給する熱風の熱量を調節する。
【0007】この際、熱風の流量と原料の投入量との関
係を、次の(1)式によって求められる熱流比が0.3
〜0.6になるようにするのがよい。
【0008】
【数2】
【0009】そして、原料予熱用の炉上ビンにおいて
は、炉上ビン本体内に複数の熱風供給用ガスノズルが挿
入されて取り付けられると共に、このガスノズルの挿入
部は下面側が切り欠かれた状態に開放されており、炉上
ビン本体上部には排気用ノズルが設けられ、又炉上ビン
本体上部には上部原料投入シュ−トとの間に遮断用ダン
パーを備えている。
【0010】
【作用】第一の発明及び第二の発明に係る原料の予熱方
法は、電気炉に原料を連続投入するために一時貯留させ
ている炉上ビン本体中の原料に熱風を吹き込み、この熱
風を原料粒子間を通過させて上昇させ、これによって原
料を予熱するものである。
【0011】この場合、熱風温度が350°Cを超え、
370°C付近になると、配合された原料中のコークス
等(炭材)が燃焼するロスが生じたり、原料の焼結によ
る棚吊り現象が発生して原料が投入されなくなるドラブ
ルが起こったりする。又、熱風温度が150°C未満で
あると、後述のように、炉上ビン本体出口の排気温度が
下限値(100°C)未満にならないようにするので、
炉上ビン本体の出入口における熱風の温度が接近してし
まい、予熱の効果が小さくなる。
【0012】炉上ビン本体出口の排気温度が100°C
未満にならないようにするのは、炉上ビン本体出口以降
のガス流路における結露防止を考慮したためである。炉
上ビン本体中には多くの水分を含む原料も配合されてい
るので、予熱によってこれらの水分が蒸発するが、特に
冬季において、ガス流路の配置条件によっては排気温度
が一段と低下し、水分の凝縮が起こることがある。この
水分の凝縮によって、排気中の粉塵は湿潤化して各所に
付着するようになり、ガス流路の壁面に付着してガス流
路を狭隘にしたり、或いは、排ガス処理工程において、
例えばバグフィルターの濾布表面に付着して濾布の目詰
まりを起こしたりし、ガスの流通に支障を生じさせる。
【0013】又、熱流比を0.3未満にすると(原料投
入量に対し熱風流量が多くなる)、熱風の流量が多過ぎ
て原料の飛散発生したり、或いは熱風温度が低くなり過
ぎて排気ガスの温度が低下し、排ガス処理工程等におい
て結露などの問題が発生することがある。又、熱流比を
0.6を超える値まで上げると、熱風流量が少なくなり
過ぎる。熱風流量が或る限度より少なくなると、吹き込
まれた熱風が偏流して特定の流路を流れるようになるこ
とがあり、炉上ビン本体中の原料が均一に加熱されなく
なる虞がある。
【0014】原料予熱用の炉上ビンにおいては、熱風が
供給されるガスノズルが挿入されて取り付けられている
が、このガスノズルは供給した熱風が偏流することな
く、炉上ビン本体中の全域に拡げて通過させる構造にな
っている。若し、単に、直管状のノズルを挿入しただけ
であると、供給された熱風はノズルの先端の開口からそ
の挿入方向に吹き込まれるので、この熱風は拡がること
なく特定の箇所を流路にして上昇してしまう。即ち、偏
流が起こる。そこで、本発明では、ガスノズルの挿入部
を下面側が切り欠かれた状態に開放させており、これに
よってガスノズルの開口部は炉上ビン本体中で急拡大し
ている。このため、供給された熱風は、ガスノズルの先
端に達しなくても、その下面側から噴出し、炉上ビン本
体中の広い範囲に吹き込まれる。
【0015】
【実施例】図1は本発明に係る原料を予熱する方法の一
実施例の説明図であり、本実施例を実施するための装置
の概要を示す。図1において、1は電気炉、2は電極、
3は炉蓋、4は複数基が備えられ連続的投入するために
原料を一時貯留させる炉上ビン本体であり、5は配合原
料(以下、単に原料と言う)を示す。又、6は受けホッ
パー、7は受けホッパー6から炉上ビン本体4へ原料を
供給するための上部シュ−ト、8はその下部が電気炉中
に挿入され炉上ビン本体4の原料を連続投入するための
下部シュ−トである。更に、9は電気炉で生成したガス
を回収するための燃料ガスの主導管である。
【0016】そして、本実施例を実施するためには、別
途、次のような機器や配管類を必要とする。10は燃焼
炉であり、燃料ガスの主導管9から分岐された燃料ガス
支管11及び燃焼空気を供給する空気配管12が接続さ
れている。燃焼炉10で発生した熱風は熱風の主導管1
3から排出する。又、燃焼炉10には空気配管14が接
続され、二次空気が供給される。二次空気の供給量は温
度調節計15によって調節される。熱風の主導管13か
らは熱風支管16が分岐され、この熱風支管16は炉上
ビン4に挿入されたノズルに接続されている。炉上ビン
4の上部には排気支管17が取り付けられ、この排気支
管17は排気主管18に接続されている。排気主管18
にはバグフィルター等の除塵機19、排気ブロワー20
が備えられ、ガスを清浄にして放出するようになってい
る。21は炉上ビン4と上部シュ−ト7の間に取り付け
られた遮断用ダンパー、22は排気の温度計である。
【0017】上記の構成による装置を使用して炉上ビン
4中の原料5を予熱する操作を説明する。
【0018】燃焼炉10において、燃料ガス支管11か
ら供給された電気炉で生成したガスを空気配管12から
供給された空気で燃焼させる。次いで、熱風の主導管1
3の温度が150°C〜350°Cの間の設定値になる
ように、空気配管14から供給される空気量を温度調節
計15によって調節させる。この熱風の設定温度は、原
料の目標予熱温度、炭素系還元材の着火燃焼温度、原料
の水分含有率、熱風の吹き込み量等によって異なり、適
宜決められる値である。温度調節された熱風は、熱風支
管16から炉上ビン4中に吹き込まれ、原料粒子の間を
通って排気支管17から排気される。この間、遮断用ダ
ンパー21は閉の状態にしておく。又、排気の温度は1
00°C未満まで低下しないように、供給する熱風の設
定温度又は熱風量を変更する。
【0019】次に、上記の方法によって原料を予熱した
結果の一例について説明する。クロム鉱石ペレット、ア
ルバニアH(クロム鉱石)、コークス、コークス粉、や
珪石が配合された平均水分4.6%の配合原料を、炉上
ビン1基だけを備えた実験用シミュレーターに供給して
実験した。
【0020】この際の条件は下記の通りであった。 予熱前の原料温度 5°C 原料投入流量 23.5kg/分 入口熱風温度 315°C 熱風流量 2800Nm3 /時 熱流比 0.49
【0021】上記条件による加熱結果は下記の通りであ
った。 投入された原料の温度 236°C 排気温度 133°C この原料の予熱量を合金鉄製造時の電力原単位に換算す
ると、約8%低減になる。
【0022】次いで、原料予熱用の炉上ビンの説明を行
う。図2及び図3は本発明に係る原料予熱用の炉上ビン
の一実施例を示し、図2は縦断面図、図3は図2におけ
るA−A断面図である。図2及び図3において、4は炉
上ビン本体、16は熱風支管、17は排気支管、7は上
部シュ−ト、21は空気圧シリンダ−等による流体圧作
動の遮断用ダンパー、8は下部シュ−トであり、5は原
料を示す。なお、上記の構成部分は、図1において説明
済であるので、その詳細については説明を省略する。
【0023】本実施例においては、熱風支管16に接続
されたヘッダー23が炉上ビン本体4の下部を囲んで配
置されている。一方、炉上ビン本体4内には複数のガス
ノズル25が挿入されて取り付けられており、このガス
ノズル25は接続管24によってヘッダー23に接続し
ている。ガスノズル25の炉上ビン本体4内への挿入部
は下面側が切り欠かれた状態に開放されている。即ち、
パイプの下面側に細長い開口が設けられた状態になって
いる。又、ガスノズル25は、水平よりも下向きの方向
に挿入されている。
【0024】上記のような形状のガスノズル25から熱
風を吹き込むと、図中、矢印で示したように、熱風はガ
スノズル25の下面側の開口から噴出した後上昇するの
で、広い範囲に分散する。このため、熱風の偏流が起こ
らず、炉上ビン本体4中の原料が均一に予熱される。
【0025】図4はガスノズルの各種形状を例示した図
である。図4において、26は炉上ビン本体の側板、2
7はこの側板26に固着されガスノズル25を取付ける
ためのノズル、28は上記各ノズルに溶接されたそれぞ
れのフランジである。
【0026】図4(a)のガスノズルは先端に当て板2
9を取付け、その下面側は先端部よりも炉上ビン本体の
側板26側の切り欠きを大きくし、側板26側の開口面
積を大きくしている。この様な構造であると、まず、先
端に当て板29があるので、吹き込んだ熱風は直進せ
ず、下側に向かう。そして、下側の開口面積は側板26
側の方が大きいので、熱風は側板26側にも多く流れ
る。上述のように、ガスノズル25は水平よりも下向き
の方向に挿入される。その挿入角度θは、炉上ビン本体
の規模や吹き込む熱風の流速等の条件によって異なる
が、15°〜45°程度にするのがよい。
【0027】図4(b)のガスノズルは先端に当て板2
9が取付けられているが、下面側には幅が一様な開口が
設けられている。このガスノズル25は熱風の吹き込み
流速があまり速くない場合に適用される。
【0028】図4(c)のガスノズルの形状は図4
(b)のものと類似しているが、先端に当て板がなく、
開放されている。このガスノズル25は熱風の吹き込み
流速が遅い場合に適用される。
【0029】図4(d)のガスノズルは、先端部までが
切り欠かれ、その下面側に長円形の開口が設けられてい
る。このガスノズル25も熱風の吹き込み流速が遅い場
合に適用される。
【0030】なお、図4(b)〜図4(d)において
は、ガスノズル25の挿入角度θの説明を省略したが、
通常、先端に当て板29がない場合の挿入角度θは、当
て板29がある場合よりも大きくする必要がある。
【0031】
【発明の効果】原料の予熱方法は、電気炉で生成したガ
スを燃焼させて熱風を発生させ、この熱風を炉上ビン本
体中に供給されている原料と接触させ、電気炉に投入す
る方法である。この際、熱風の温度を適切に調節し、或
いは、更に原料投入量に対する熱風流量の関係を表す熱
流比を適切に調節して熱風供給条件の設定を行う。この
ため、電気炉で生成したガスの効率良い利用が図れ、電
力原単位が低減できる。
【0032】原料予熱用の炉上ビンは、炉上ビン本体内
に複数の熱風供給用ガスノズルが挿入されており、且つ
このガスノズルの挿入部は下面側が切り欠かれた状態に
開放されているので、供給された熱風は、ガスノズルの
先端に達しなくても、その下面側から噴出し、炉上ビン
本体中の広い範囲に吹き込まれる。このため、原料の予
熱が効率よく行われ、電気炉で生成したガスの更に一層
の有効利用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原料を予熱する方法の一実施例の
説明図である。
【図2】本発明に係る原料予熱用の炉上ビンの一実施例
を示す縦断面図である。
【図3】図2におけるA−A断面図である。
【図4】ガスノズルの各種形状を例示した図である。
【符号の説明】
1 電気炉 2 電極 4 炉上ビン本体 5 原料 7 上部シュ−ト 8 下部シュ−ト 9 電気炉で生成した燃料ガスの主導管 10 電気炉 11 燃料ガス支管 12,14 空気配管 13 熱風の主導管 16 熱風の支導管 17 排気の支導管 18 排気の主導管 21 遮断用ダンパー 23 ヘッダー 25 ガスノズル 26 炉上ビン本体の側板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合金鉄製造用の電気炉に投入する原料を
    予熱する方法において、前記電気炉で生成したガスを燃
    焼させて熱風を発生させ、この熱風に空気を加えて該熱
    風の温度を150°C〜350°Cに調節し、この温度
    調節された熱風を炉上ビン本体中に供給されている前記
    原料と接触させた後排気すると共に、前記炉上ビン本体
    出口における排気温度が100°C未満にならないよう
    に前記炉上ビン本体に供給する熱風の熱量を調節するこ
    とを特徴とする電気炉へ投入する原料の予熱方法。
  2. 【請求項2】 熱風を炉上ビン本体中に供給されている
    原料と接触させた後排気するに際し、前記熱風の流量と
    前記原料の投入量との関係を、次の(1)式によって求
    められる熱流比が0.3〜0.6になるように調節する
    ことを特徴とする請求項1記載の電気炉へ投入する原料
    の予熱方法。 【数1】
  3. 【請求項3】 炉上ビン本体内に複数の熱風供給用ガス
    ノズルが挿入されて取り付けられると共に、このガスノ
    ズルの挿入部は下面側が切り欠かれた状態に開放されて
    おり、前記炉上ビン本体上部には排気用ノズルが設けら
    れ、又前記炉上ビン本体上部には上部原料投入シュ−ト
    との間に遮断用ダンパーを備えた原料予熱用の炉上ビ
    ン。
JP16314791A 1991-07-03 1991-07-03 電気炉へ投入する原料の予熱方法及び原料予熱用の炉上 ビン Pending JPH0510686A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983892B1 (ko) * 2003-06-13 2010-09-27 주식회사 포스코 전기로의 미용해물 처리장치
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