JPH0746033B2 - 電気炉用のスクラツプ予熱方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数段に接続したスクラップの各予熱槽内
に、電気炉から高温の排ガスを連続的に導入して、各予
熱槽内のスクラップを予熱する電気炉用のスクラップ予
熱方法および装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種、スクラップ予熱装置の構成例を第４図に
示す。

図において１は電気炉であり、その電気溶解中に発生す
る高温の排ガスは、燃焼筒２を経てから、各予熱槽3a,3
b,3c内を連続的に通り、そしてファン４に引かれて集塵
器５へと導出される。各予熱槽3a,3b,3cは所定時間毎に
循環移動するように装備されていて、図示する状態から
所定時間経過後は、図中右側の予熱槽3cが中央の予熱槽
3bの位置に移り、中央の予熱槽3bが左側の予熱槽3aの位
置に移り、左側の予熱槽3aは内部の予熱ずみスクラップ
を電気炉１内に投入した後に新たなスクラップを受け入
れて右側の予熱槽3cの位置に移る。各予熱槽3a,3b,3cが
移動する際には、バルブ６が開いて、燃焼筒２からの排
ガスをダイレクトに集塵器５へ導く。以降、同様にして
各予熱槽3a,3b,3cは、所定の時間経過する毎に移動す
る。

このように、各予熱槽3a,3b,3cは、順次、３つの予熱ス
テージを移動することによって、内部のスクラップを３
段階的に予熱する。

ところで、各予熱ステージには、図から明らかなよう
に、各予熱槽3a,3b,3cの上方から下方へ向けて排ガスを
流すためにダクトが同様の形態で備わっている。つま
り、各予熱槽3a,3b,3c内への排ガスの流れ方向は、常
に、上方から下方への一方向となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来は、上述したように、各予熱槽3a,3b,3c内への排ガ
スの通し方向が常に同方向であるため、次のような問題
があった。

第５図に示すように、縦軸にスクラップの温度、横軸
にスクラップの上下方向の位置をとった場合、スクラッ
プは、同様な加熱形態によって３段階（Ｉ），（II），
（III）に予熱され、上方部分が高温となって下方部分
との温度差が大きく開く。したがって、スクラップの温
度が不均一となる。しかも、各段階における加熱形態が
同様となるため、各段階において、スクラップと排ガス
との温度差が小さくなり、スクラップへの移動熱量が少
なくなって熱効率が悪い。

各加熱ステージにおいて、排ガスを導くダクトが各予
熱槽3a,3b,3cの下方から上方へと長くなり、そのダクト
から外部への放熱量が多くて、熱効率が悪い。

ダクトが長くなるため、そのダクト内にダストが堆積
しやすい。

この発明はこのような従来の問題を解決するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 第１の発明に係る電気炉用のスクラップ予熱方法は、複
数段に接続したスクラップの各予熱槽内に、電気炉から
の高温の排ガスを連続的に導入して、各予熱槽内のスク
ラップを予熱する電気炉用のスクラップ予熱方法におい
て、上記各予熱槽を排ガスの流れ方向が上方から下方
へ、下方から上方へと異なる複数の予熱ステージに順
次、移動させていくことにより、各予熱槽内の排ガスの
流れ方向を所定時間毎に逆転させることを特徴としてい
る。

第２の発明に係る電気炉用のスクラップ予熱装置は、複
数段に接続したスクラップの各予熱槽内に、電気炉から
の高温の排ガスを連続的に導入して、各予熱槽内のスク
ラップを予熱する電気炉用のスクラップ予熱装置におい
て、各予熱槽がセットされる複数の予熱ステージを設
け、各予熱ステージ毎に上下方向に延在する複数の上下
ダクトと、これら上下ダクトを連絡することにより全て
の予熱槽を通る排ガス流通経路を形成する連絡ダクト
と、電気炉からの排ガスを導入する導入ダクトと、全て
の予熱槽を通った後の排ガスを排出する排出ダクトから
なるダクト系を設けるとともに、開閉の組み合わせを変
えることによってダクト系内の排ガスの流れ方向を所定
時間毎に逆転させる複数のバルブを前記ダクト系の途中
に設けたことを特徴としている。

［作用］ 本発明の電気炉用のスクラップ予熱方法においては、複
数段の予熱槽の各々が所定時間毎に排ガスの流れ方向が
上方から下方へ、下方から上方へと異なる複数の予熱ス
テージに順次、移動することにより、各予熱槽内での排
ガスの流れ方向が所定時間毎に逆転する。また、本発明
の電気炉用のスクラップ予熱装置においては、バルブを
作動させることにより、上方から下方に向けて排ガスを
通す第１のダクト系と、下方から上方に向けて排ガスを
通す第２のダクト系が切り替わり、各予熱槽内での排ガ
スの流れ方向が予熱段階毎に交互に逆転する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を第１図、第２図、第３図に基
づいて説明する。

まず、第１の発明のスクラップ予熱方法を実施するため
の装置の一構成例を第１図、第２図に基づいて説明す
る。なお、前述した従来例と同様の部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

本予熱装置の場合は、前述した従来例と同様に、各予熱
槽3a,3b,3cを順次、３つの予熱ステージに移動させ、そ
して各予熱ステージにて各予熱槽3a,3b,3c内に排ガスを
通すことにより、それらの内部のスクラップを３段階的
に予熱するように構成されている。

但し、各予熱ステージにおける排ガスのダクトのレイア
ウトが従来の場合と異なる。すなわち、図において、左
側と右側の予熱槽3a,3cが位置している予熱ステージに
は、上方から下方へ向けて予熱槽3a,3c内に排ガスを通
すようにダクトが備えられ、中央の予熱槽3bが位置して
いる予熱ステージには、下方から上方へ向けて予熱槽3b
内に排ガスを通すようにダクトが備えられている。つま
り、予熱槽3a,3b,3cの循環移動路中に、上方から下方に
向けて予熱槽内に排ガスを通す予熱ステージ（以下「第
１の予熱ステージ」という）と、下方から上方に向けて
予熱槽内に排ガスを通す予熱ステージ（以下「第２の予
熱ステージ」という）が交互に設けられている。

次に、本予熱装置の作用と共に、第１の発明の電気炉用
のスクラップ予熱方法について説明する。

図示する状態においては、左右の第１の予熱ステージに
位置する予熱槽3a,3c内に、上方から下方に向って排ガ
スが通され、一方、中央の第２の予熱ステージに位置す
る予熱槽3b内には、下方から上方に向って排ガスが通さ
れる。

所定時間経過後、前述した従来例の場合と同様に、右側
の予熱槽3cは中央の第２の予熱ステージに移り、中央の
予熱槽3bは左側の第１の予熱ステージに移り、左側の予
熱槽3aは内部の予熱ずみスクラップを電気炉１内に投入
した後に新たなスクラップを受け入れて右側の第１の予
熱ステージに移る。したがって、今度は、予熱槽3bに
は、前ステージのときとは逆に上方から下方に向って排
ガスが通され、予熱槽3cには、前ステージのときとは逆
に下方から上方に向って排ガスが通されることになる。
予熱槽3aには、上方から下方に向かって排ガスが通され
る。

以降、同様に、所定時間経過して各予熱槽3a,3b,3cが移
動する都度、各予熱槽3a,3b,3c内における排ガスの流れ
方向が逆転する。

このように、各予熱槽3a,3b,3cは、順次、３つの予熱ス
テージを移動することによって、内部のスクラップを３
段階的に予熱する。

この結果、各予熱槽3a,3b,3c内のスクラップに対する加
熱は第２図に示すような形態となる。すなわち、第１図
中の右側の第１の予熱ステージにおける加熱（Ｉ）、中
央の第２の予熱ステージにおける加熱（II）、左側の第
１の予熱ステージにおける加熱（III）が３段階的に与
えられることになる。つまり、上下方向に関して逆形態
となる加熱が３段階的に加えられることになる。したが
って、各予熱ステージにおいて、排ガスが最初に接触す
るスクラップの部分は、前の予熱ステージにおいて排ガ
スの排出口付近であった低温部となり、排ガスとスクラ
ップの温度差が大きくなる。それに比例して移動熱量が
増加し、熱効率が良くなる。

また、本実施例の予熱方法によれば、予熱装置のダクト
内では排ガスの流れ方向が一方向に固定されているため
ダクト内の流れ方向を逆転させるためのバルブ等が不要
であるとともに、ダクトを短くすることができることに
よっても、放熱を少なくして熱効率を良くすることがで
きる。

次に、第２の発明による電気炉用のスクラップ予熱装置
の構成例を第３図に基づいて説明する。なお、本例にお
いても、前述した従来例のものと同様の部分には同一符
号を付してその説明を省略する。

本予熱装置の場合には、図中の左右に固定的に設けられ
た予熱ステージのそれぞれに予熱槽7a,7bを備え、そし
て各予熱ステージ毎に上下方向に延在する上下ダクト9
a、9bと、これら上下ダクト9a、9bを連絡することによ
り２つの予熱槽7a、7bを通る排ガス流通経路を形成する
連絡ダクト10a、10b、10cと、電気炉１からの排ガスを
燃焼筒２を経て導入する導入ダクト11と、予熱槽7a、7b
を通った後の排ガスを排出する排出ダクト12からなるダ
クト系13を設けるとともに、開閉の組み合わせを変える
ことによってダクト系13内の排ガスの流れ方向を所定時
間毎に逆転させる複数のバルブ8a、8b、8c、8dをこのダ
クト系13の途中に設けている。バルブ8a,8b,8c,8dの一
の切り替え形態は、バルブ8a,8dが開いてバルブ8b,8cが
閉じる形態であり、他の切り替え形態は、バルブ8a,8d
が閉じてバルブ8b,8cが開く形態である。

前者の切り替え形態のとき、排ガスの経路は、バルブ8a
を通過して左側の予熱槽7a内を上方から下方に向って通
り、それから右側の予熱槽7b内を下方から上方に向って
通り、そしてバルブ8dを通過してファン４に引かれる経
路となる。一方、後者の切り替え形態のとき、排ガスの
経路は、バルブ8bを通過して右側の予熱槽7b内を上方か
ら下方に向って通り、それから左側の予熱槽7a内を下方
から上方に向って通り、そしてバルブ8cを通過してファ
ン４に引かれる経路となる。

したがって、本予熱装置の場合においても、所定時間毎
に、予熱槽7a,7b内における排ガスの通過方向が逆転す
る。

この結果、各予熱槽7a,7b内のスクラップに対する加熱
は前述した第２図の場合と同様の形態となる。したがっ
て、左右の予熱ステージにおいて、排ガスが最初に接触
するスクラップの部分は、前の時点において排ガスの排
出口付近であった低温部となり、排ガスとスクラップの
温度差が大きくなる。それに比例して移動熱量が増加
し、熱効率が良くなる。

また、本実施例の予熱装置においては、予熱ステージの
上方に設けた４つのバルブ8a、8b、8c、8dのみで各予熱
槽7a、7b内の排ガスの流れ方向を逆転させることができ
るので、予熱ステージ周辺の装置構造を比較的簡単にす
ることができる。

ところで、以上説明した各実施例において、予熱槽の配
備数に関しては適宜変更が可能であり、何等、実施例に
特定されない。また、各予熱槽内の排ガスの流れ方向を
所定時間毎に逆転させる一態様としては、スクラップの
予熱段階毎に逆転させる態様が含まれる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の電気炉用のスクラップ
予熱方法および装置は、スクラップの予熱槽内における
排ガスの通過方向を所定時間毎に逆転させるものである
から、予熱槽内の各位置におけるスクラップの温度を均
一化し、かつ排ガスからスクラップへの移動熱量を大き
くして、熱効率を上げることができる。

また、本発明のスクラップ予熱方法によれば、各予熱槽
を排ガスの流れ方向が上方から下方へ、下方から上方へ
と異なる複数の予熱ステージに順次、移動させていくこ
とにより排ガスの流れ方向を所定時間毎に逆転させるた
め、排ガス経路の流れ方向は一方向に固定されることで
排ガス経路内の流れ方向を逆転させるためのバルブ等が
不要となるので、放熱が抑えられ熱効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は第１の発明の実施例を説明するための
図であり、第１図は予熱装置の概略構成図、第２図は予
熱情況の説明図である。 第３図は第２の発明を説明するための予熱装置の概略構
成図である。 第４図、第５図は従来例を説明するための図であり、第
４図は予熱装置の概略構成図、第５図は予熱情況を説明
図である。 １……電気炉、２……燃焼筒、 3a,3b,3c……予熱槽、４……ファン、 ５……集塵器、６……バルブ、 7a,7b……予熱槽、 8a,8b,8c,8d……バルブ、9a、9b……上下ダクト、10a、
10b、10c……連絡ダクト、11……導入ダクト、12……排
出ダクト、13……ダクト系。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数段に接続したスクラップの各予熱槽内
   に、電気炉からの高温の排ガスを連続的に導入して、各
   予熱槽内のスクラップを予熱する電気炉用のスクラップ
   予熱方法において、上記各予熱槽を排ガスの流れ方向が
   上方から下方へ、下方から上方へと異なる複数の予熱ス
   テージに順次、移動させていくことにより、各予熱槽内
   の排ガスの流れ方向を所定時間毎に逆転させることを特
   徴とする電気炉用のスクラップ予熱方法。
2. 【請求項２】複数段に接続したスクラップの各予熱槽内
   に、電気炉からの高温の排ガスを連続的に導入して、各
   予熱槽内のスクラップを予熱する電気炉用のスクラップ
   予熱装置において、各予熱槽がセットされる複数の予熱
   ステージを設け、各予熱ステージ毎に上下方向に延在す
   る複数の上下ダクトと、これら上下ダクトを連絡するこ
   とにより全ての予熱槽を通る排ガス流通経路を形成する
   連絡ダクトと、電気炉からの排ガスを導入する導入ダク
   トと、全ての予熱槽を通った後の排ガスを排出する排出
   ダクトからなるダクト系を設けるとともに、開閉の組み
   合わせを変えることによってダクト系内の排ガスの流れ
   方向を所定時間毎に逆転させる複数のバルブを前記ダク
   ト系の途中に設けたことを特徴とする電気炉用のスクラ
   ップ予熱装置。