JPH06323732A - 予熱シャフト炉付電気炉 - Google Patents

予熱シャフト炉付電気炉

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JPH06323732A
JPH06323732A JP11501793A JP11501793A JPH06323732A JP H06323732 A JPH06323732 A JP H06323732A JP 11501793 A JP11501793 A JP 11501793A JP 11501793 A JP11501793 A JP 11501793A JP H06323732 A JPH06323732 A JP H06323732A
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furnace
electric furnace
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preheating
scrap
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Tatsuya Kai
達也 甲斐
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス顕熱の有効利用と省エネルギー化、ス
クラップ原料の高温予熱、製鋼能率の向上、製造コスト
の低減、原料装入時の発生粉塵の減少及び省力化等を図
る。 【構成】 スクラップを原料とする2基の電気炉炉体
1,2を並設すると共に、1基の電極6Aにより加熱す
るようにした電源設備6を有する炉蓋7を備え、各炉体
1,2の夫々の直上に接続でき、かつ待機位置に移動可
能な2基の予熱用シャフト炉14,15を備え、各炉体
1,2には予熱用バーナー3,4を設け、両炉体1,2
を排ガスダクト5により接続し、各シャフト炉14,1
5は夫々排ガスダクト22,23に接続・分離可能に
し、スクラップ原料をシャフト炉14,15の上方から
1チャージ分装入すると共に、両炉体1,2で予熱と溶
解・精練を交互にかつ連続して行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スクラップの溶解・精
練を行なう予熱手段を備えた電気炉に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】高温予熱を行なう手段としてシャフト炉
が知られており、台車上に設けた偏心電気炉炉体上に前
記シャフト炉を設置した電気炉がある。従来の電気炉で
は、スクラップ原料の炉内への装入に際し、初回装入は
バケットにより電気炉炉体に装入し、残量をシャフト炉
に装入しており、1チャージ分の原料装入後に予熱を行
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、スクラップ原料の収容容積が小さく、予熱時間
が短いため、電力・電極等の原単位低減が少ないという
問題があり、さらに、電気炉炉体を台車上に載設する方
式を採用しているので、前記炉体構造が複雑であり、し
かも、偏心炉体であるため溶鋼の均質性に欠ける等の問
題があった。
【0004】本発明は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、排ガス顕熱の有
効利用による省エネルギーを図ると共に、バーナーを用
い積極的予熱によりスクラップ原料の高温予熱を行い、
電力、電極原単位等の低減により製鋼能率の向上及び製
造コストの低減、スクラップ原料装入時における発生粉
塵の減少及び省力化、炉用電気変圧器の単位当たり容量
の減少、フリッカー等給電側のトラブル減少を図ること
ができる予熱シャフト炉付電気炉を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、スクラップを原料とする2基の電気炉炉体を並設
すると共に、1基の電極により加熱するようにした電源
設備を有する炉蓋を備え、前記各電気炉炉体の夫々の直
上に接続できかつ待機位置に移動可能な2基の予熱シャ
フト炉を備えていることを特徴としている。
【0006】また、本発明は、前記電気炉炉体は相互に
排ガスダクトにより接続され、各シャフト炉は夫々排ガ
スダクトに接続・分割可能とされていることを特徴とし
ている。さらに、本発明は、前記各電気炉炉体にバーナ
ーを備えていることを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明によれば、最初は一方の電気炉々体上に
シャフト炉を接続し、該シャフト炉の上部から1チャー
ジ分のスクラップ原料を投入し、電気炉々体とシャフト
炉を満たし、バーナーを用いて電気炉々体内の原料を加
熱すると共に、その排ガス顕熱でシャフト炉内の原料を
予熱する。この間、他方の電気炉々体上には電極及び炉
蓋が載置されている。
【0008】一方の電気炉内の原料の予熱(1200〜
1400℃)が完了すると、その電気炉々体上のシャフ
ト炉内には原料が残っていないため、該シャフト炉を待
機位置に移動する。次いで、電気炉々体上に電極及び炉
蓋を移動して閉塞し、続いて他方の空の電気炉々体上に
シャフト炉を接続してスクラップ原料の1チャージ分を
シャフト炉にその上方から装入する。
【0009】続いて、一方の電気炉々体の予熱済原料を
電源設備を始動して溶解開始すると同時に、他方の電気
炉々体内のスクラップをバーナーにより加熱すると共
に、溶解・精練中の電気炉々体内の排ガスを、他方の電
気炉々体内に導入し、他方の電気炉々体及びシャフト炉
内のスクラップはバーナーの燃焼熱とその排ガス及び他
方の電気炉々体の排ガスの顕熱により予熱する。
【0010】一方の電気炉々体内の原料の溶解・精練が
完了すると、他方のシャフト炉を他方の電気炉々体上か
ら待機位置に移動すると共に、一方の電気炉々体上の電
極及び炉蓋を他方の予熱完了した原料を収容した電気炉
々体上に移動して施蓋する。次いで、精練された溶融金
属は取鍋へと排出した後、空になった電気炉々体上にシ
ャフト炉を移動して接続し、該シャフト炉に上方からス
クラップ原料を装入する。
【0011】このようにして、両電気炉々体の運転及び
予熱準備が完了すると、前述のように、一方ではスクラ
ップ原料の予熱を、他方では原料の溶解・精練を同時に
並行して繰り返し行い、両電気炉によりスクラップ原料
の予熱と溶解・精練を交互に連続して行なうことができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図面において、1,2は電気炉々体で、相互に所要
の間隔で並設され、夫々に複数のスクラップ原料を加熱
(予熱)するバーナー3,4が配設されると共に、炉体
1,2相互が排ガスダクト5により接続されており、両
炉体1,2に共用の電極6A等の電源設備6を有する炉
蓋7が設けられ、前記排ガスダクト5と直交する同方向
に延びるレール8,9が互いに平行に敷設され、取鍋1
0を載置した取鍋台車11が走行自在に載設されてい
る。
【0013】前記炉蓋7は、昇降及び旋回可能な支持ポ
スト12上に一端が取付けられたアーム13の他端に設
けられている。そして、前記ポスト12は、前記両炉体
1,2の中心から同距離でかつ前記レール8,9の反対
側に位置して立設され、図外の昇降及び旋回手段により
昇降、旋回が行われるようになっている。14,15は
予熱用シャフト炉で、両炉体1,2の夫々の中心を結ぶ
直線上の炉体1,2外側に位置して昇降及び旋回自在に
立設された支柱16,17上端に、支持アーム18,1
9を介して取付けられている。そして、前記支柱16,
17は、夫々図外の昇降及び旋回手段によって、昇降す
ると共に前記炉体1,2の直上と待機位置間をシャフト
炉14,15が90度旋回するようになっている。
【0014】そして、各シャフト炉14,15の側面上
部には、排ガスダクト20,21が設けられ、該ダクト
20,21はシャフト炉14,15が各電気炉々体1,
2上に接続されたとき、定置された排ガスダクト22,
23に接続するようになっている。なお、24は電気炉
用変圧器(トランス)、25は原料装入バケットであ
る。
【0015】前記電気炉々体1,2は、原料の溶解・精
練が均一に行いうるプロフイルが採用され、また、シャ
フト炉14,15は、スクラップの棚吊り状態が発生し
ない形状が採用されると共に水冷構造とされており、全
ての鋼種に適用できる。次に、本発明実施例による操業
について説明する。最初に、図1に示すように、左側の
電気炉々体1上に炉蓋が載置されており、右側の前記炉
体2上にはシャフト炉15が接続され、該炉15の上部
から図2に示す原料装入バケット25からスクラップ原
料が1チャージ分投入され、前記炉体2及びシャフト炉
15が満たされる。そこで、バーナー4が点火され、前
記炉体2内のスクラップ原料が燃焼ガスにより加熱(予
熱)され、その排ガスが上昇してシャフト炉15内のス
クラップ原料を予熱し排ガスダクト21,23を経て集
塵機等に送られ、シャフト炉15内の温度が1200℃
〜1400℃になると、バーナー4による加熱が停止さ
れる。
【0016】右側の電気炉における予熱が完了すると、
電気炉々体15上のシャフト炉15は、空になっている
ので所定量上昇した後90度旋回して図1に2点鎖線で
示す待機位置に移動され、炉蓋7は電源設備6と共に所
定量上昇して、前記炉体2上に停止し続いて下降してこ
れを閉塞する。他方、左側の電気炉々体1上には、待機
位置にある空のシャフト炉14が旋回した後下降して接
続され、1チャージ分のスクラップ原料がシャフト炉1
4の上部から前記バケット25により投入される。
【0017】そこで、右側の電気炉々体2内の原料を、
電源設備6を始動して溶解・精練作業を開始すると同時
に、左側の電気炉々体1内のスクラップをバーナー3に
より加熱すると共に、溶解・精練中の前記炉体2内の排
ガスを、左側の電気炉々体1内に導入して、その顕熱に
より予熱し、シャフト炉14内のスクラップは両電気炉
々体1,2からの排ガスの顕熱により予熱される。この
とき排ガスはダクト20,22を経て集塵機等に送られ
る。
【0018】右側の電気炉々体2内の原料が1620℃
前後まで加熱され、その溶解・精練が完了すると、該炉
体2上の電源設備6を停止し、他方の炉体1における予
熱が完了すると、バーナー3の運転を停止する。そし
て、左側の炉体14を待機位置に移動させると同時に、
炉蓋7を炉体2上から炉体1上に移動させ、炉体1を炉
蓋7により閉塞させる。他方、精練の終了した電気炉々
体2内の溶鋼は、取鍋10内に投入され、空になった炉
体2上に、シャフト炉15が移動されて接続され、シャ
フト炉15上から1チャージ分のスクラップ原料が投入
される。
【0019】このようにして、両炉体1,2の運転及び
予熱準備が完了すると、前述のようにして、左側の炉体
1内では原料の溶解・精練が、右側の炉体2及びシャフ
ト炉15内では予熱が、同時に並行して繰返し行われ、
左右両電気炉々体1,2によりスクラップ原料の予熱と
溶解・精練が交互に連続して行われる。上記実施例にお
いて、シャフト炉14,15内スクラップ原料の予熱温
度を1200℃、電気炉々体1,2内原料の加熱・溶解
・精練温度を1620℃とした場合における必要エネル
ギーを計算すると、次のようになる。 (イ)シャフト炉の必要燃料(灯油)エネルギー(量:
l/t)(L) L=(q1−q2×μ1)/(q3×μ2)=22l/
t ここで、 q1はスクラップを1200℃まで昇温するのに要する
エネルギー;204,000kcal/t q2は排ガス顕熱;137,600kcal/t q3は燃料(灯油)エネルギー;8,800kcal/
l μ1は予熱効率;50% μ2は加熱効率;70% である。 (ロ)電気炉の必要(電力)エネルギー(Q)(kca
l/t,kwh/t) Q=(Q1+Q2)/μ−Q3 ここで、 Q1は1200℃に予熱された原料を1620℃まで加
熱するに要するエネルギー(kcal/t) Q2はスクラップの融解潜熱(kcal/t) Q3は化学反応熱;全エネルギーの20% μは電気エネルギー効率;0.7 である。
【0020】そこで、Q=147,700kcal/t
−Q3となり、Q3は全エネルギーの20%であるか
ら、電力エネルギーQは147,700×0.8=11
8,160kcal/t(137kwh/t)となる。 (ハ)本実施例の操業の一例を示すと次のとおりであ
る。 (A)電気炉容量;150トン(t) (B)TaP to TaP 時間;50分 (C)生産能率 ;180t/h (D)炉用変圧器;47MVA (E)原単位 (a)電力 ;150kwh/t (b)燃料(灯油); 25l/t (c)電極 ; 1kg/t (d)酸素 ; 35Nm3 /t (シャフト
炉;20Nm3 /t,電気炉 ;15Nm3 /t) 上記本発明実施例は、構造が簡単かつ頑丈で、しかも操
業が容易であり、全ての鋼種に適用でき生産性の向上が
期待できる。
【0021】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜設計変更することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明は、上述のように、スクラップを
原料とする2基の電気炉炉体を並設すると共に、1基の
電極により加熱するようにした電源設備を有する炉蓋を
備え、前記各電気炉炉体の夫々の直上に接続できかつ待
機位置に移動可能な2基の予熱シャフト炉を備えている
ことを特徴とするものであるから、予熱と溶解・精練を
交互に連続して行なうことができ、排ガス顕熱を有効利
用して省エネルギー化を図り、また電気炉々体及びシャ
フト炉への原料投入時の粉塵発生量を少なくしうると共
に省力化でき、予熱精練能率の向上及びコスト低下を図
ることができる。
【0023】また、本発明は、前記電気炉炉体は相互に
排ガスダクトにより接続され、各シャフト炉は夫々排ガ
スダクトに接続・分割可能とされていることを特徴とす
るものであるから、隣接電気炉炉体の溶解・精練時にお
ける排ガス顕熱を有効利用でき、省エネルギー化が図れ
る。さらに、本発明は、前記各電気炉炉体にバーナーを
備えていることを特徴とするものであるから、スクラッ
プ原料の高温予熱が可能となり、電力・電極原単位等の
低減、並びに製鋼能率の向上及び製造コスト低減を図る
ことができ、電力エネルギーの半減により炉用変圧器の
単位当りの容量を減少させうるほか、フリッカー等の給
電側のトラブルを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す平面図である。
【図2】図1の一部省略正面拡大図である。
【符号の説明】
1 電気炉々体 2 電気炉々体 3 バーナー 4 バーナー 5 排ガスダクト 6 電源設備 6A 電極 7 炉蓋 14 予熱用シャフト炉 15 予熱用シャフト炉 20 排ガスダクト 21 排ガスダクト 22 排ガスダクト 23 排ガスダクト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクラップを原料とする2基の電気炉炉
    体を並設すると共に、1基の電極により加熱するように
    した電源設備を有する炉蓋を備え、前記各電気炉炉体の
    夫々の直上に接続できかつ待機位置に移動可能な2基の
    予熱シャフト炉を備えていることを特徴とする予熱シャ
    フト炉付電気炉。
  2. 【請求項2】 前記電気炉炉体は相互に排ガスダクトに
    より接続され、各シャフト炉は夫々排ガスダクトに接続
    ・分割可能とされていることを特徴とする請求項1の予
    熱シャフト炉付電気炉。
  3. 【請求項3】 前記各電気炉炉体にバーナーを備えてい
    ることを特徴とする請求項1又は2の予熱シャフト炉付
    電気炉。
JP5115017A 1993-05-17 1993-05-17 予熱シャフト炉付電気炉 Expired - Lifetime JP2603421B2 (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5552314U (ja) * 1978-10-02 1980-04-07
JPS60103812A (ja) * 1983-11-11 1985-06-08 Hitachi Ltd バイアス発生回路
JPS60195478A (ja) * 1984-03-16 1985-10-03 Japan Radio Co Ltd 水中物探知表示方法
JPS6262180A (ja) * 1985-09-10 1987-03-18 大同特殊鋼株式会社 スクラツプ溶解装置

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