JPS5810672B2 - 電気炉の高温排ガスを用いたスクラツプ予熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気炉の排ガスを利用して前記電気炉に供給
されるスクラップを予熱する装置に関する。

電気炉に供給されるスクラップを予熱することは従来よ
り行なわれているが、それらはバーナ等を使用して燃料
の燃焼熱を利用したものである。

たとえば上部にバーナが配置された予熱用パケット内に
スクラップを装入し燃焼ガスを上方より吹付けて予熱す
るもの、あるいは、電気炉に装入されたスクラップをそ
の電気炉内に設けられたバーナでもって予熱するものが
ある。

これらの先行技術では、精錬により発生する電気炉内の
多量の高温排ガス（１２００〜１３００Ｃ）が全く利用
されないで大気に放出され、一方スクラップを予熱する
ために多量の燃料が使用される。

加えて、前記排ガスは、多量の精錬ダストを含むので、
大気に放出する前に除塵しなければならず、このため高
温の排ガスを集塵器に導入する前に冷却する必。

要がある。

そのため排ガスに冷空気を混入させる等の手段が付加さ
れ、放出ガス量の増大に伴う誘引送風機の動力が増大す
るなどエネルギの放散や多消費という欠点がある。

したがって本発明は上記の問題点を解決すべく。

電気炉から排出される高温の排ガスを利用して精錬原料
であるスクラップを予熱する装置を提供することを目的
とする。

第１図は本発明の一実施例の断面図である。

予熱すべきスクラップが装入されたパケット２に後１述
の第４図に示される電気炉１の排ガスを導入するための
水平な一直線状に延びる排ガスダクト１１、ダンパ１２
、およびフード１３から成るガス導入手段３、ならびに
スクラップを予熱した後の低温ガスを排出するためのダ
ンパ１４および排。

ガスダクト１５から成るガス導出手段４が、スクラップ
台車５の移動用レール７のある位置に配置される。

スクラップが装入されたパケット２を乗載したスクラッ
プ台車５がレール７上を移動して前記フード１３の直下
に至ったときに、パケット２の上部および下部が、前記
ガス導入手段３およびガス導出手段４に第１および第２
シール手段６゜９を介して気密的にそれぞれ連結される
。

その後で、パケット２内に排ガスダクト１１から高温の
排ガスが導入されてスクラップが予熱され、スクラップ
予熱後の排ガスは排ガスダクト１５から導出される。

第２図はパケット２の下部を示す正面図である。

パケット２はその下部にクラム８を備える。

このグラム８は、２つ割れの開閉構造を有しており、半
割部分８ａと他の半割部分８ｂとが、水平なピン１６．
１７によってパケット２の下部にそれぞれ支持されてい
る。

クラム８を開くときには、半割部分８ａ ａｂの一直
径線上の外方端部にそれぞれ連結されたワイヤ１８，１
９を上方に引張ることによって、各半割部分８ａ、８ｂ
がピン１６゜１７を中心にして相互に離反する方向に開
かれる。

それによってパケット２内のスクラップが容易に排出さ
れる。

クラム８の全閉時において、パケット２内のスクラップ
間を流過してきたガスは、第１図に示すように半割部分
ｇａ、ｇｂの底板８ｃに穿設された複数の導通孔２０か
ら排気筒２１を経て導出される。

なおパケット２の下部において排ガスの温度は、低下さ
れており、クラム８の可動部分の熱変形の心配はない。

第３図はパケット２の上部および第１シール手段６付近
の断面図である。

パケット２の上部外周には、上方に開放した水平環状の
第１シール箱２２が設けられる。

この第１シール箱２２内にはシール材２３たとえば砂が
充填される。

第１シール箱２２の上方には、円筒状の第１シール体２
４が同心に設けられており、この第１シール体２４の上
部は昇降手段たとえばシリンダ２５のピストン棒２５ａ
の先端部に固着される。

シリンダ２５は、第１シール体２４の円周方向にたとえ
ば１２０度ずつの間隔をあけて、架構２６の固定位置に
枢支されており、上下方向に伸縮自在である。

第１シール体２４の内周面と、フード１３の下端部とは
、上下に伸縮自在の円筒状の第１伸縮部材２７によって
気密的に連結される。

フード１３およびパケット２の上部の連結に当っては、
シリンダ２５を伸長駆動して第１シール体２４を第１シ
ール箱２２のシール材２３内に第３図のように挿入する
。

それによってフード１３の下端部とパケット２の上端と
の間において、パケット２内は第１伸縮部材２７、第１
シール体２４、シール材２３、第１シール箱２２によっ
て外部と遮断されて、パケット２内に冷空気が侵入する
ことが防がれる。

第２シール手段９は、第１シール手段６と同様の機構を
有する。

排気筒２１の直下方には、上方に開放した水平環状の第
２シール箱２８が設けられており、この第２シール箱２
８内にはシール材２９が充填される。

第２シール箱２８の下端部には、昇降手段たきえはシリ
ンダ３０のピストン棒３０ａの先端部が固着される。

シリンダ３０は、第２シール箱２８の円周方向にたとえ
ば１８０度の間隔をあけてガス導出手段４の固定位置に
枢支されており、上下方向に伸縮自在である。

第２シール箱２８の内周面とガス導出手段４のダクト部
分１４ａとは、上下に伸縮自在の円筒状の第２伸縮部材
３１によって連結される。

パケット２の下部およびガス導出手段４の連結に当って
は、各シリンダ３０を伸長７駆動して第２シール箱２８
を押上げ、第２シール体としての排気筒２１が第２シー
ル箱２８のシール材２９内に挿入されるようにする。

それによってパケット２の下部に冷空気が侵入すること
が防止される。

排気筒２１は、半割円筒状であり、クラム８の各半割部
分８ａ、８ｂの下部にそれぞれ図示のように取付けられ
ている。

第１および第２シール手段６，９は、本来冷空気の侵入
防止を目的として設けられているが、適時開閉操作して
、多量の不純物が付着したスクラップの溶解を防止する
ために冷空気を導入することもできる。

本件スクラップ予熱装置は次のように操作されスクラッ
プが予熱される。

スクラップが装入されたパケット２を乗載したスクラッ
プ台車５が、ガス導入手段３およびガス導出手段４が配
置された位置に、レール７上に移動されて固定される。

パケット２の上部では、シリンダ２５により第１シール
体２４が第１シール箱２２内に降下し、パケット２の下
部ではシリンダ３０により第２シール箱２８が上昇して
排気筒２１が挿入され、ガスの気密流路が形成される。

次いでガス導出手段４のダンパ１４とガス導入手段３の
ダンパ１２を開いて、電気炉からの高温の排ガスをパケ
ット２に供給してスクラップを予熱する。

排ガスの流れは第１図において矢符で示すように上方か
ら下方にスクラップの間隙を通過し、その際に熱交換が
行なわれる。

スクラップが所定の温度に予熱されると、ダンプ１２，
１４を全閉にし、第１シール体２４を上昇させるととも
に、第２シール箱２８を下降させ、パケット２ならびに
ガス導入手段３およびガス導出手段４の連結を解き、ス
クラップ台車５を予熱スクラップ排出位置までレールγ
上を移動させる。

そこで、パケット２が図示しないクレーンで吊上げられ
、スクラップが電気炉に装入される。

第４図は、第１図〜第３図に示されたパケット２とスク
ラップ台車５とから成る複数（図示３つ）の予熱器４１
，４２．４３を含む予熱装置の簡略化した平面図である
。

第１図示のレール７は、第４図のレール５２，５３，５
４に対応している。

これらのレール５２，５３，５４は、ガス導入手段４８
の各フード４４，４５，４６の直下方において、第１図
の排ガスダクト１１に対応する一直線状の排ガスダクト
４７に対して直角に延在して交差して敷設される。

後述のダンパ４９，５０゜５１は、第１図のダンパ１２
に対応している。

第１図示のフード１３は、フード４４，４５，４６に対
応しており、これらのフード４４，４５゜４６は排ガス
ダクト４７に軸線方向に間隔をあけて共通に接続されて
、ガス導入手段４８が構成される。

なお、このガス導入手段４８には、排ガスダクト４７の
上流にダンパ５６が介装されている。

各フード４４，４５，４６と排ガスダクト４７との間に
は、ダンパ４９，５０，５１がそれぞれ介在される。

各レール５２，５３，５４上には、予熱器４１，４２，
４３がレールに沿って移動自在に配備される。

またレール５２，５３，５４の下方には、ダンパ（図示
せず）を備え、かつ各予熱器４１，４２．４３の下部に
それぞれ連結されるガス導出手段５５が、ガス導入手段
４８と平行に設けられる。

なお、このガス導出手段５５にはその下流に前記ダンパ
５６を介装したガス導入手段４８のダクトの一部が接続
されている。

ガス導入手段４８および各予熱器４１，４２．４３の上
部、ならびにガス導出手段５５および各予熱器４１゜４
２．４３の下部の間には、第１図〜第３図の実施例の第
１および第２シール手段６，９と同様のシール手段がそ
れぞれ設けられる。

第４図において、予熱器４３はスクラップ装入中もしく
は待機の状態であり、予熱器４２は予熱中であり、予熱
器４１は予熱を完了し電気炉１にスクラップを投入する
ために移動された状態である。

この状態で、ダンパ４９，５１と、予熱器４１．４３に
対応するガス導出手段５５のダンパは閉じられており、
ダンパ５０と予熱器４２に対応するガス導出手段５５の
ダンパは開かれている。

電気炉１からの高温の排ガスは、排ガスダクト４７を介
して予熱器４２に導入されて、予熱器４２内のスクラッ
プが予熱される。

予熱器４２内のスクラップの予熱が終了したときには、
予熱後のスクラップを電気炉１に投入するために予熱器
４２を第４図の上方に移動するとともに、予熱器４３を
ガス導入手段４８およびガス導出手段５５に連結し、さ
らに電気炉１にスクラップを投入した後の予熱器４１を
新たなスクラップ投入のために第４図の下方に移動する
。

このようにして、各予熱器４１，４２，４３内に順次高
温の排ガスを導入することによって、スクラップを連続
的に予熱することができる。

なお予熱運転を必要としないときには、排ガスダクト４
７に並設されダンパ５６を備えたバイパスダクト５７を
経て排ガスを放出することができる。

また、上記ダンパ５６の開度を調節することにより、電
気炉からの高温排ガスをパケットに送入すると共に残り
の排ガスをガス導出手段５５に送出することもできる。

このような操作を行なえば、下流のガス導出手段でパケ
ットからの悪臭を伴う排ガスに電気炉からの高温排ガス
を混入することができ、その悪臭を燃焼除去することが
できる。

上述のごとく本発明によれば、スクラップを装入したパ
ケットにガス導入手段およびガス導出手段を第１および
第２シール手段を介して連結し、電気炉からの高温の排
ガスをパケット内に導入してスクラップを予熱するよう
にしたので、スクラップの予熱のために燃料を使用する
必要がなくなる。

またスクラップの予熱によって、電気炉でのスクラップ
の溶解時間を短縮することができて、電気炉の電力消費
量を低減させることができる。

スクラップ予熱後の排ガス温度は比較的低温となってい
るので、従来のごとく排ガスに冷空気を混入させること
なく集塵器に排ガスを導入することができ、したがって
誘引送風機の動力が比較的小さくてすむ。

さらに、パケットを台車上に積載して成る複数の予熱器
に高温の排ガスを順次導入するようにした場合ので、予
熱運転に柔軟性をもたせることができ、それに応じて予
熱スクラップ量や予熱温度を調節することが容易になっ
て効率の良い予熱運転をすることができる。

また本発明によれば、複数の予熱器４１，４２゜４３が
排ガスダクト４７に直角に一直線状に延びるレール５２
，５３．５４に沿って移動可能であり、したがって排ガ
スダクト４７から第４図の上下に外れた位置でパケット
２へのスクラップの装入・排出作業を行なうことができ
、このような危険な作業を比較的スペースのある場所で
行なうことが可能となり、作業の安全性が向上される。

さらに、パケット２の上部とガス導入手段３との間に設
けられる第１シール手段６と、パケット２の下部とガス
導出手段４との間に設けられる第２シール手段９とは、
第１および第２シール箱２２．２８内のシール材２３．
２９に第１および第２シール体２４，２１が第１および
第２昇降手段２５．３０によって挿入・離脱可能とされ
、第１および第２伸縮部材２７，３１によって気密が一
層向上される。

このたうにして高温の排ガスが外部に漏洩して作業環境
を悪化することが確実に防がれるとともに、排ガスの有
している熱エネルギの放散を防ぎ、高効率でスクラップ
を予熱することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はパケット
２の下部を示す正面図、第３図は第１シール手段６の一
部を示す断面図、第４図は本発明の全体を示した平面図
である。 １・・・・・・電気炉、２・・・・・・パケット、３，
４８・・・・・・ガス導入手段、４，５５・・・・・・
ガス導出手段、５・・・・・・台車、６・・・・・・第
１シール手段、８・・・・・・クラム、９・・・・・・
第２シール手段、１３，４４，４５，４６゜６１・・・
・・フード、２１・・・・・・排気筒、２２・・・・・
・第１シール箱、２３，２９・・・・・・シール材、２
４・・・・・・第１シール体、２５，３０・・・・・・
シリンダ、２７・・・・・・第１伸縮部材、２８・・・
・・・第２シール箱、３１・・・・・・第２伸縮部材、
４１，４２．４３・・・・・・予熱器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予熱すべきスクラップが装入されるパケット２がス
   クラップ台車５に乗載されて複数の予熱器４１．４２．
   ４３がそれぞれ構成され、電気炉１からの高温の排ガス
   を導く排ガスダクト４７が予熱器４１，４２．４３の上
   方に水平に一直線状に配置され、 排ガスダクト４７の下方には、スクラップ台車５を案内
   する一直線状のレール５２，５３．５４が排ガスダクト
   ４７に対して直角に延在して敷設され、 パケット２は、その下部に水平軸線まわりに下方に開閉
   する半割部分８ａ、８ｂを有するクラム８を備え、また
   、 各パケット２の上方に固定的にそれぞれ設けられ電気炉
   １からの高温の排ガスを上方からパケット２内にそれぞ
   れ導入するためのガス導入手段３と、 パケット２の下方に固定的にそれぞれ設けられスクラッ
   プ加熱後のガスをパケット２の下方からそれぞれ導出す
   るためのガス導出手段４と、パケット２の上部とガス導
   入手段３を連結および連結解除自在であってガスをシー
   ルするための第１シール手段６と、 パケット２の下部とガス導出手段４を連結およが連結解
   除自在であってガスをシールするための第２シール手段
   ９とを含み、 前記第１シール手段６は、パケット２上部の外周に設け
   られシール材２３が充填されて上方に開放した水平環状
   の第１シール箱２２、第１シール箱２２の上方で同心に
   設けられ上下移動自在であって第１シール箱２２内に挿
   入可能な円筒状の第１シール体２４、ガス導入手段３お
   よび第１シール体２４を気密に連結し上下に伸縮自在の
   第１伸縮部材２７、ならびに固定位置に設けられて第１
   シール体２４を昇降するための第１昇降手段２５を含み
   、 前記第２シール手段９は、クラム８の各半割部分８ａ、
   ８ｂの下部に設けられ半割円筒状の第２シール体２１、
   第２シール体２１の下方に同心に設けられシール材２９
   が充填されて上方に開放し第２シール体２１が挿入可能
   な水平環状の第２シール箱２８、ガス導出手段４および
   第２シール箱２８を気密に連結し上下に伸縮自在の第２
   伸縮部材３１、ならびに固定位置に設けられ第２シール
   箱を昇降するための第２昇降手段３０を含むことを特徴
   とする電気炉の高温排ガスを用いたスクラツブ予熱装置
   。