JPS58102092A - 電気炉排ガスによる鋼スクラツプの予熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造
するに際し、電気炉内で発生した高温の排ガスを最大限
に利用して、前記鋼スクラツプを公害が発生することな
く効率的に予熱することができる電気炉排ガスによる鋼
スクラツプの予熱方法に関するものである。

電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造するに際し、
電気炉での精錬時間を短縮し、精錬に要する電力消費量
を節減するため、前記電気炉内で発生した排ガスの排出
ダクトの途中に、分岐ダクトを介してスクラップ予熱室
を設け、このスクラップ予熱室内に鋼スクラツプの装入
された予熱用容器を収納して、前記排ガスによル鋼スク
ラップを予熱し、この予熱された鋼スクラツプを電気炉
内に装入して精錬する方法が知られている。

この場合に問題となるのは、鋼スクラツプには一般に、
油、ゴム、ビニール、プラスチック等の可燃物質が混入
しているため、前記スクラップ予熱室内において鋼スク
ラツプを予熱するときに、鋼スクラツプ中の前記可燃物
質が高温の排ガスによって不完全燃焼し、悪臭を伴なう
白煙状の不完全燃焼ガスが発生することである。

この不完全燃焼ガスは、炭化水素、−酸化炭素等を含み
、集塵機によっても捕捉できず、そのまま大気中に放散
されるため、公害源となり、環境衛生を害するものとし
て問題にされていた。

上述した問題を解決する手段として、本出願人は、先に
電気炉からの排ガス排出ダクトの途中に排ガス燃焼室を
設け、この排ガス燃焼室で排ガス中の一酸化炭素を燃焼
せしめた後、その燃焼排ガスにより鋼スクラツプを予熱
し、鋼スクラツプ予熱後の排ガスを再び前記排ガス燃焼
室に戻し、この排ガス燃焼室内で不完全燃焼ガスを燃焼
させ、無公害のガスとして大気中に排出する方法を開発
し、特許出願（特願昭５５−７６３１５号）を行なった
。

第１図は上記方法の一実施例を示す概要図である。電気
炉１内で精錬中に発生した排ガスは、電気炉１の炉蓋に
設けられた排気ダクト５から排出され、その開度が調節
自在の間隙３から吸引される適量の空気と共に、排出ダ
クト２を経て、排ガス燃焼室４に導かれ、排ガス燃焼室
４で排ガス中に含有されている一酸化炭素を燃焼させて
、燃焼排ガスを生成する。

この燃焼排ガスは、排出ダクト２の途中に設けられたフ
ァン８によシ、冷却室６、集塵機７を経て煙突９から大
気中に排出されるが、その一部は、排出ダクト２から分
岐し、排ガス燃焼室４に至る分岐ダクト１０にファン１
２によって導かれる。

分岐ダクト１０の途中には、スクラップ予熱室１１Ａ、
ＩＩＢが併動して設けられ、スクラップ予熱室１１Ａ、
ＩＩＢの入側には入ロダンノ４’１３Ａ。

１３Ｂが、そしてその出側には出口ｌン／ｆ　１４　Ａ
。

１４Ｂが設けられている。

従って、排出ダクト２から分岐ダクト１０に流れる燃焼
排ガスは、スクラップ予熱室１１ＡまたはＩＩＢに導か
れ、スクラップ予熱室１１ＡまたはＩＩＢに収納された
予熱用容器内の鋼スクラツプを予熱した後、分岐ダクト
１０によって排ガス燃焼室４内に戻される。

排ガス燃焼室４内では、前述した如く排ガス中に含有さ
れている一酸化炭素が燃焼しているから、その熱によっ
て鋼スクラップ予熱後の燃焼排ガス中に含まれている不
完全燃焼ガスは燃焼し、無公害′″ガスなって再び排出
ダクト２へ排出され、冷却室６、集塵機７を経て煙突９
から大気中に放散される。

この方法によれば、鋼スクラツプ予熱後の燃焼排ガスに
よる公害の発生は防止され、環境衛生を害することなく
鋼スクラツプの予熱を行なうことができる。

しかるに、この方法においては電気炉１内で発、−生じ
た排ガスの全部が鋼スクラツプの予熱に利用されている
わけではなく、その一部は排ガス燃焼室４よシ排出ダク
ト２を通シ、冷却室６、集塵機７を経て煙突９から大気
中に放散されている。また、鋼スクラツプを予熱後の燃
焼排ガスは、排ガス燃焼室４に戻されて、前記排ガス中
の不完全燃焼ガスが燃焼されるから、この燃焼後排出ダ
クト２へ排出されたガスは燃焼熱によル昇温する。従つ
て、排出ダクト２を通り煙突９から大気中へ放散される
燃焼排ガスの冷却室６人側の温度は、２００〜６００　
′Ｃ（平均４００℃）もあり、この熱は無駄に放散され
ている上、高温の排ガスを処理する必要上、冷却室６や
集塵機７の設備も大にせざるを得す不経済であった。

上述した煙突９から放散される燃焼排ガスの熱を利用す
るには、その排出ライン中に、もう一つのスクラップ予
熱室を設けて、鋼スクラツプを予熱すればよいのである
が、このようにすると、鋼スクラツプ中に含まれる可燃
物質の不完全燃焼により、再び悪臭を伴なう白煙状の不
完全燃焼ガスが発生し、公害問題を引き起す。

この発明は、上述のような観点から、電気炉内で発生し
た高温の排ガスを最大限に利用して、鋼スクラツプを公
害が発生することなく効率的に予熱することができる電
気炉排ガスによる鋼スクラツプの予熱方法を提供するも
ので、 電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造するに際し、
前記電気炉内で発生した排ガスを、前記排ガスの排出ダ
クトの途中に設けられた排ガス燃焼室に導いて、前記排
ガス中に含まれている一酸化炭素を燃焼させて、燃焼排
ガスとなし、前記燃焼排ガスを、前記排出ダクトから分
岐した分岐ダクトの途中に設けられたスクラップ予熱室
に導いて、前記スクラップ予熱室内に装入された鋼スク
ラツプを予熱し、 ついで、前記鋼スフラッグを予熱した後の前記燃焼排ガ
スを、前記排ガス燃焼室に戻して、前記燃焼排ガス中に
含まれている不完全燃焼ガスを燃焼させた後、集塵機を
経て大気中に放散する電気炉排ガスによる鋼スクラツプ
の予熱方法において、前記排ガス燃焼室から排出され大
気中に放散される燃焼排ガスを、前記集塵機に至る排出
ダクトの途中、および、前記スクラップ予熱室から前記
排ガス燃焼室に至る分岐ダクトの途中に夫々設けられた
蓄熱室の何れか一方に導き、前記燃焼排ガスのもつ熱を
蓄熱させると共に、前記鋼スクラツプを予熱した後の燃
焼排ガスを、既に蓄熱された他方の蓄熱室に導いて加熱
した後、前記排ガス燃焼室に戻し、前記スクラップ予熱
室に導かれる燃焼排ガスの温度を高めて、鋼スクラツプ
を効率的に予熱することに特徴を有するものである。

次に、この発明を実施例により図面と共に説明する。

第２図はこの発明方法の一実施例を示す概要図で、電気
炉１内で発生した排ガスは、排ガス燃焼室４によって一
酸化炭素を燃焼させ、その燃焼排ガスの一部が分岐ダク
ト１０を経てファン１２Ａによりスクラップ予熱室１１
ＡまたはＩＩＢに導かれ、スクラップ予熱室１１Ａまた
はＩＩＢに収納された予熱用容器内の鋼スフラッグを予
熱した後、分岐ダクト１０によって排ガス燃焼室４内に
戻され、鋼スクラツプ予熱後の燃焼排ガス中に含まれる
不完全燃焼ガスを燃焼せしめた上、排出ダクト２により
、冷却室６、集塵機７を経て煙突９から大気中に放散さ
れることは、従来方法と同じである。

この発明においては、スクラップ予熱室１１ＡまたはＩ
ＩＢから排ガス燃焼室４に至る分岐ダクト１０の途中に
、蓄熱室１５Ａと、蓄熱室１５Ａの入側に位置するダン
／ｆ　ｌ　６　Ａ、およびその出側に位置するダン／＃
　１７　Ａとが設けられている。

また、排出ダクト２の冷却室６に至る途中には、ファン
１２Ｂと、蓄熱室１５Ｂと、蓄熱室１５Ｂの入側に位置
するダン／ｆ１６Ｂおよびその出側に位置するダン／４
１７］３とが設けられている。

そして、分岐ダクト１０のファン１２Ａと、蓄熱室１５
Ｂの入側との間には連絡ダン）１８Ａが、また、排出ダ
クト２のファン１２Ｂと、蓄熱室１５Ａの入側との間に
は連絡ダン）１８Ｂが夫々設けられ、連絡ダン）１８Ａ
にはダン／母１９　Ａが、また、連絡ダン）１８Ｂには
ダンノや１９Ｂが設けられている。

更に蓄熱室１５Ａの出側と排出ダクト２の出ロダンノ′
ｅ１７Ｂより下流側には連絡ダン）２０Ａが、また、蓄
熱室１５Ｂの出側と分岐ダン）１０の出ロダン／母１７
Ａよシ下流側には連絡ダクト２０Ｂが夫々設けられ、前
記連絡ダン）２０Ａにはダンノや２１人が、また、前記
連絡ダン）２０Ｂにはダンノ”　２１　Ｂが設けられて
いる。

このような設備において、最初は例えば排出ダクト２の
ダン／＃１６Ｂと１７Ｂのみを開にした上、他のダンｄ
’は全部閉じ、排ガス燃焼室４から排出された高温の燃
焼排ガスを排出ダクト２により蓄熱室１５Ｂに導いて蓄
熱させた上、冷却室６、集塵機７を経て煙突９から放散
させる。

かくして、蓄熱室１５Ｂが所定温度に蓄熱されたときは
、前記排出ダクト２のダンパ１６Ｂ。

１７Ｂと、分岐ダクト１０のダンノ母１６Ａ、１７Ａと
を閉じ、連絡ダクト１８Ａ、１８Ｂ、２ＯＡ。

２０Ｂのダンパ１９Ａ、１９Ｂ、２１Ａ、２１Ｂを開と
なし、スクラップ予熱室１１ＡまたはＩＩＢのダン／や
１３Ａと１４Ａまたは１３Ｂと１４Ｂの倒れかを開にす
る。

これにより排ガス燃焼室４から排出された高温の燃焼排
ガスは、分岐ダン）１０を経てスクラップ予熱室１１Ａ
またはＩＩＢに導かれ、前記予熱室内の鋼スクラツプを
予熱する。鋼スクラツプ予熱後の温度が低下した排ガス
は、連絡ダン）１８Ａを通って蓄熱室１５Ｂに導かれ、
蓄熱室１５Ｂで加熱される。かくして高温となった燃焼
排ガスは、連絡ダン）　２０Ｂから分岐ダクト１０を通
り排ガス燃焼室４に戻されて前記燃焼排ガス中の不完全
燃焼ガスを燃焼せしめ、従来より高温の燃焼排ガスとな
って排出ダクト２に排出される。

そして排出ダクト２に排出された高温の燃焼排ガスは、
その一部が分岐ダクト１０に導かれてスクラップ予熱室
１１Ａ、ＩＩＢ内の鋼スクラツプを予熱し、また一部は
排出ダクト２から連絡ダクト１８Ｂを通って蓄熱室１５
Ａに導かれ、その熱を蓄熱室１５Ａに蓄熱せしめて低温
となり、連絡ダン）２ＯＡを通って排出ダクト２よル冷
却室６、集塵機７を経て煙突９から放散される。

このようにして、蓄熱室１５Ｂの温度が下がシ、一方蓄
熱室１５Ａが十分に蓄熱されたときは、分岐ダクト１０
のダンパ々１６Ａ、１７Ａと、排出ダクト２のダンパ？
１６Ｂ、１７Ｂとを開き、連絡ダクト１８Ａ、１８Ｂ、
２ＯＡ、２０Ｂのダンパや１９Ａ、１９Ｂ、２１Ａ、２
１Ｂを閉じる。

かくするときは、排ガス燃焼室４から排出された高温の
燃焼排ガスは、分岐ダクト１０を経てスクラップ予熱室
１１Ａまたは１１Ｂに導かれ、前記予熱室内の鋼スクラ
ツプを予熱する。鋼スクラップ予熱後の温度が低下した
排ガスは、蓄熱室１５Ａに導かれ、蓄熱室１５Ａで加熱
された上、排ガス燃焼室４に戻され、前記燃焼排ガス中
の不完全燃焼ガスを燃焼せしめ、従来より高温の燃焼排
ガスとなって排出ダクト２に排出される。

そして排出ダクト２に排出された高温の燃焼排ガスは、
その一部が分岐ダクト１０に導かれてスクラップ予熱室
１１Ａ、１１Ｂ内の鋼スクラツプを予熱ｔ−１また一部
は排出ダクト２の途中に設けられた蓄熱室１５Ｂに導か
れてその熱を蓄熱室１５Ｂに蓄熱せしめた上、冷却室６
、集塵機７を経て煙突９から放散される。以下同様の方
法を繰返し、蓄熱室１５Ａと１５Ｂは交互に蓄熱と放熱
が行なわれる。

上述したこの発明方法によれば、冷却室６の入側におけ
る燃焼排ガスの温度は１００〜２００℃となり、従来の
燃焼排ガスの温度が２００〜６００℃（平均４００℃）
であったのに比べて大きく低下し、その熱をスクラップ
の予熱に効果的に与え、熱効率を著しく上昇せしめるこ
とができる。

蓄熱室１５Ａ、１５Ｂは、周知の耐火物で構築した構造
としてもよいが、可燃物質の混入していない良質の鋼ス
クラツプが収容された予熱用容器を室内に入れ前記良質
の鋼スクラップを蓄熱体とすれば、より効果的である。

即ち、燃焼排ガス中に多くのダストを含むため、蓄熱体
である前記鋼スクラツプ中にダストが限度以上に溜った
ときは、室内から前記鋼スクラツプの収容された予熱用
容器を取出し、この鋼スクラツプを電気炉に通常の原料
として装入すればよい。

以上述べたように、この発明方法によれば、電気炉内で
発生した高温−の排ガスを最大限に利用して極めて熱効
率が高く、かつ公害が発生することなく鋼スクラツプを
予熱することができ、また排出ダクトから煙突を経て大
気中に放散される燃焼排ガスの温度は低温であるから、
冷却室や集塵機の設備を大幅に縮小でき経済的である等
、工業上澄れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１−＠は従来の鋼スクラツプ予熱方法の一例を示す概
要図、第２図はこの発明の鋼スクラツプ予熱方法の一例
を示す概要図である。図面において、ｌ・・・電気炉、
２・・・排出ダクト、３・・・間隙、４・・・排ガス燃
焼室、５・・・排気ダクト、６・・・冷却室、７・・・
集塵機、８・・・ファン、９・・・煙突、１０・・・分
岐ダクト、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・スクラップ予熱室、１
２Ａ、１２Ｂ・・・ファン、１３Ａ、１３Ｂ・・・入ロ
ダンノや、１４Ａ、１４Ｂ・・・出ロダンノ臂、１５Ａ
。 １５Ｂ・・・蓄熱室、１６Ａ、１６Ｂ　、１７Ａ、１７
Ｂ。 １９Ａ、１９Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ・・・ダンノや、１８
Ａ。 １８Ｂ、２ＯＡ、２０Ｂ・・・連絡ダクト。 出願人　　日本鋼管株式会社 出願人　東伸製鋼株式会社 代理人　　堤　　　敬太部（他１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造す
   るに際し、前記電気炉内で発生した排ガスを、前記排ガ
   スの排出ダクトの途中に設けられた排ガス燃焼室に導い
   て、前記排ガス中に含まれている一酸化炭素を燃焼させ
   て、燃焼排ガスとなし、前記燃焼排ガスを、前記排出ダ
   クトから分岐した分岐ダクトの途中に設けられたスクラ
   ップ予熱室に導いて、前記スクラップ予熱室内に装入さ
   れた鋼スクラツプを予熱し、 ついで、前記鋼スクラツプを予熱した後の前記燃焼排ガ
   スを、前記排ガス燃焼室に戻して、前記燃焼排ガス中に
   含まれている不完全燃焼ガスを燃焼させた後、集塵機を
   経て大気中に放散する電気炉排ガスによる鋼スクラツプ
   の予熱方法において、前記排ガス燃焼室から排出され大
   気中に放散される燃焼排ガスを、前記集塵機に至る排出
   ダクトの途中、および、前記スクラップ予熱室から前記
   排ガス燃焼室に至る分岐ダクトの途中に夫々設けられた
   蓄熱室の倒れか一方に導き、前記燃焼排ガスのもつ熱を
   蓄熱させると共に、前記鋼スクラツプを予熱した後の燃
   焼排ガスを、既に蓄熱された他方の蓄熱室に導いて加熱
   した稜、前記排ガス燃焼室に戻し、前記スクラップ予熱
   室に導かれる燃焼排ガスの温度を高めて、鋼スクラツプ
   を効率的に予熱することを特徴とする電気炉排ガスによ
   る鋼スクラツプの予熱方法。
2. （２）　　前記蓄熱室の蓄熱体が、良質の鋼スクラツプ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
   載の電気炉排ガスによる鋼スクラツプの予熱方法。