JPH0639629B2 - スクラツプ溶解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、交互に操業される複数の炉体を備えた溶解
炉を用いるスクラップ溶解方法、特にスクラップを無臭
予熱することの可能なスクラップ溶解方法に関するもの
である。

「従来の技術」 従来、スクラップを溶解するに際しては、たとえば交互
に操業される２基の炉体を備えた複式アーク炉を用い、
操業中の炉体から発生する高温の排ガスを、大気に放出
する前に待機中の炉体に導き、この排ガス熱により待機
中の炉体内に装入されているスクラップを予熱すること
が行なわれている。これによれば、操業時間の短縮が図
れるとともに、予熱されたスクラップを処理するに際し
て省エネルギーを図ることができる。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記のようなスクラップ溶解方法では、
予熱に使用した排ガスをそのまま大気中に放出するよう
にしていることから、予熱に際してスクラップから発生
した臭気成分が排ガスとともに大気中に放出されてしま
うことがあり、このため別に脱臭装置を設けるか、ある
いは予熱するスクラップを臭気の発生しないものに限る
必要がある等の問題があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、臭気の
処理やスクラップの種類を限定する必要なくスクラップ
を予熱することの可能なスクラップ溶解方法を提供する
ことを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この発明のスクラップ溶解方法は、交互に操業運転され
る複数の炉体を備えた複式溶解炉を用いてスクラップを
溶解するに際して、操業待機中の炉体に装入されたスク
ラップを、その炉体に装備されたバーナーにより予熱
し、予熱に伴って発生した排ガスを操業運転中の炉体に
導いて、予熱排ガス中の臭気成分を熱分解させるように
したことを特徴としている。

この方法において、操業中の炉体からの排ガスダクトの
途中に熱交換器を備え、バーナー用の燃焼空気を加熱す
るようにすることもできる。

「作用」 この発明によれば、待機中の炉体に装入されたスクラッ
プはバーナーにより予熱され、また予熱に伴ってスクラ
ップより発生した臭気成分は、排ガスとともに操業中の
炉体に導かれ、ここで熱分解された後、大気中に放出さ
れる。

また、排ガスダクトの途中に熱交換器を備えれば、大気
中に放出される排ガスから熱交換器を通してその熱を回
収できる。

「実施例」 以下、この発明の三相交流アーク炉での実施例について
第１図および第２図を参照して説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す図であり、図中符
号１，２は二基一対の炉体である。これら炉体１，２に
は、共用の電源設備（炉用変圧器）３およびその二次側
導体４が選択的に接続されることにより交互に操業され
るもので、一方が操業されている時には他方は待機中と
なるようにされている。また、炉体１，２のそれぞれに
は電極間のいわゆるコールドゾーンに助燃バーナー１ａ
…，２ａ…が設けられている。これらの助燃バーナー１
ａ，２ａは、主に炉体が待機中の時に用いられて、炉体
内に装入されているスクラップを予熱するものである。

これら炉体１，２のそれぞれには、排ガス用ダクトを接
続するための一対の接続口５，６および７，８が設けら
れている。そして、炉体１の接続口５と炉体２の接続口
７には、ブレークフランジ９，１０およびダンパー１１
を介してダクト１２が接続されている。また、炉体１の
接続口６と炉体２の接続口８には、それぞれブレークフ
ランジ１３，１４を介して放出ダクト１５，１６が接続
されている。これら放出ダクト１５，１６は、ダンパー
１７，１８を介して互いに接続され、さらにこの接続部
には放出ダクト１９が接続されており、この放出ダクト
１９の先端部には集塵装置２０が設けられている。

次に操業態様について説明する。

第１図は、炉体１に電源設備３からの二次側導体４が接
続されてこの炉体１が操業されており、炉体２は内部に
スクラップが装入されて待機している状態を示してい
る。この時、ダクト１２のダンパー１１および放出ダク
ト１５のダンパー１７は開き、放出ダクト１６のダンパ
ー１８は閉じておく。そして、炉体２の助燃バーナー２
ａ…によりスクラップを予熱し、この予熱に伴って発生
した臭気成分を含む排ガスを、図中実線の矢印で示すよ
うに、接続口７からダクト１２を通し炉体１に導き、炉
体１で操業に伴って発生する排ガスと合流させた後、こ
れら排ガスを放出ダクト１５，１９を通し、集塵装置２
０を経て大気中に放出する。

これにより、炉体２内のスクラップを高温に予熱できる
とともに、予熱に伴って発生した臭気成分は操業中の炉
体１内において熱分解されてしまい、大気中に放出され
ることがない。

以上のような炉体１の操業が終了したら、ブレークフラ
ンジ９，１３を開いて炉体１をダクト１２、放出ダクト
１５から切り離し、炉体１を傾動させて出鋼する。それ
から、直ちに二次側導体４を炉体２側に移して炉体２の
操業に入るが、炉体１の炉修作業およびこの炉体１への
新たなスクラップの装入等の準備作業が終了するまでの
間は、ダンパー１１，１７を閉とし、ダンパー１８を開
として炉体２の単独運転を行い、排ガスを放出ダクト１
６，１９を通して放出する。炉体１の準備作業が終了し
たら、ダンパー１１を開くとともに助燃バーナー１ａ…
により炉体１における予熱を開始し、図中破線の矢印で
示すように排ガスを通す。

これにより、炉体１の操業時とは逆に、炉体１における
予熱に伴って発生した臭気成分を含む排ガスは炉体２に
導かれ、ここで臭気成分が熱分解された後、炉体２より
発生する排ガスとともに放出ダクト１６，１９を通して
放出される。

以上の手順を繰り返して炉体１，２を交互に操業するこ
とにより、製鋼サイクル時間を短縮できるとともに、臭
気の処理やスクラップの種類を限定する必要なく、スク
ラップを予熱できる。また、このアーク炉では、待機し
ていた（すなわち予熱していた）炉体の操業が開始され
た時には、助燃バーナーによりこの炉体の各電極間のい
わゆるコールドゾーンがすでに加熱されているので、こ
の炉体でのスクラップの溶解は迅速になされ、省エネル
ギーに寄与できる。

次に第２図を参照して第２実施例について説明する。こ
の第２実施例において上述した第１実施例と同一の構成
要素については第１図と同一符号を付し、その説明は省
略する。

この第２実施例では、放出ダクト１９の途中に熱交換器
２１が設けられている。この熱交換器２１には、ダクト
２２，２３がそれぞれ接続され、ダクト２３にはさらに
ダクト２４，２５がダンパー２６，２７を介して接続さ
れている。この熱交換器２１は、ダクト２２より取り入
れられる空気を排ガスと熱交換することにより加熱する
もので、加熱された空気は予熱中の炉体１または２に送
られて助燃バーナー１ａ…，２ａ…の燃焼空気として用
いられるようにされている。

また、炉体１，２間のダクト１２の途中には、予熱室２
８が、ダンパー２９，３０を介して設けられている。こ
の予熱室２８は内部にスクラップが収納されるととも
に、ダクト１２中を流通する排ガスが通過するようにさ
れている。

さらに、放出ダクト１５，１６，１９の接続部には排ガ
ス中に含まれている未燃ガスを燃焼させる燃焼室３１が
設けられている。

この第２実施例の操業態様について説明する。第２図
は、炉体１が操業中であり、炉体２が待機中の状態を示
し、排ガスは第１実施例の場合と同様に実線矢印方向に
流通している。この時、予熱室２８には操業中の炉体１
に追加装入するスクラップを収納しておく。

そして、助燃バーナー２ａ…により炉体２内に装入され
ているスクラップを予熱するが、この予熱に際して必要
な燃焼空気は、熱交換器２１により加熱された空気をダ
クト２３，２５を通して炉体２に導く。なお、この時ダ
ンパー２６は閉じておく。炉体２での予熱に伴って発生
した高温の排ガスを予熱室２８を通過させた後、炉体１
に導く。これにより、炉体２からの高温の排ガスで予熱
室２８内のスクラップも予熱できるとともに、炉体２お
よび予熱室２８で発生した臭気成分は炉体１において熱
分解される。

その後、上記の予熱に際して発生した排ガスと、操業中
の炉体１で発生した排ガスを燃焼室３１に導き、ここで
排ガス中の未燃ガスを燃焼させ、熱交換器２１、集塵装
置２０を経て大気中に放出する。

炉体１での操業が終了したら、上述の第１実施例の場合
と同様に、直ちに炉体２を操業し、助燃バーナー１ａ…
により炉体１内のスクラップを予熱する（この時ダンパ
ー２７を閉じ、ダンパー２６を開いて燃焼空気を炉体１
に導く）とともに、排ガスを逆方向（破線矢印方向）に
流通させて、予熱室２８内の炉体２に追加装入するスク
ラップの予熱を行い、以後、以上の手順を繰り返す。

以上により、予熱室２８において操業中の炉体に追加装
入されるスクラップをも同時に予熱できる。また、助燃
バーナーが必要とする燃焼空気に排ガスと熱交換するこ
とによって得られた高温の空気を用い、しかもこの熱交
換される排ガスは燃焼室３１で未燃ガスが燃焼されるこ
とによりエネルギーが高められているので、効率良くス
クラップを予熱することができる。

なお、予熱室２８で予熱されたスクラップを操業中の炉
体に追加装入する必要がない場合には、このスクラップ
を操業が終了した炉体に装入すれば良い。この場合に
は、このスクラップは二度にわたって予熱されることに
なり、より高温に予熱できる。また、予熱時に臭気成分
の発生しないスクラップのみを用いて事足りる場合に
は、予熱室２８の設置位置はダクト１９の途中としても
良い。さらに、熱交換器２１により得た高温の空気は、
助燃バーナー１ａ，２ａの燃焼空気に用いる他、予熱室
２８に導いてスクラップの予熱に用いたり、燃焼室３１
における燃焼空気として用いることもでき、さらには他
の用途に用いることも可能である。

以上この発明の実施例について説明したが、この発明は
上記実施例に限定されず、熱交換器、予熱室、燃焼室は
必ずしも共に具備しなければならないというものではな
く、操業条件や経済性を考慮した上で適宜用いるように
すれば良い。また、上記実施例では集塵装置用送風機を
図示するのは省略したが、必要に応じて排ガスを流通さ
せるための送風機をさらに設けても良い。

なお、上記実施例はいずれも炉体が２基のアーク炉を用
いた場合について説明したが、この発明はさらに多数の
炉体を備えた場合であっても同様に実施することが可能
である。さらに、助燃バーナーは、スクラップの予熱時
のみならず、操業運転中の炉体にても使用し、さらに迅
速溶解を図ることも可能である。また、三相交流アーク
炉での実施例で本発明を説明したが、本発明は三相交流
アーク炉に限定されるものではなく、直流アーク炉、プ
ラズマ炉、燃焼炉、その他、燃料、酸素、炭材などの吹
き込みによる複合吹錬溶解炉などによるものでも良いこ
とは当然である。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明のスクラップ溶解
方法によれば、バーナーにより予熱を行い、予熱に伴っ
て発生した排ガスを操業中の炉体に導くようにしたの
で、予熱に際して発生した臭気成分は熱分解され大気中
に放出されることがない。したがって、他に脱臭装置等
を設けることなく、またスクラップの種類を限定するこ
となく予熱することができるという効果を奏する。

また、排ガスを放出するダクトに熱交換器を設けること
とすれば、排ガス熱の回収ができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１および第２実施例
をそれぞれ示す図である。 １，２……炉体、１ａ，２ａ……助燃バーナー（バーナ
ー）、１２……ダクト、１５，１６，１９……放出ダク
ト、２１……熱交換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交互に操業運転される複数の炉体を備えた
   複式溶解炉を用いてスクラップを溶解するに際して、操
   業待機中の炉体に装入されたスクラップを、その炉体に
   装備されたバーナーにより予熱し、予熱に伴って発生し
   た排ガスを操業運転中の炉体に導いて、予熱排ガス中の
   臭気成分を熱分解させるようにしたことを特徴とするス
   クラップ溶解方法。
2. 【請求項２】操業中の炉体からの排ガスダクトの途中に
   熱交換器を備え、バーナー用の燃焼空気を加熱するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   クラップ溶解方法。