JPS60232480A - 複合溶解炉装置 - 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】 イ　発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、鉄などの金属材を溶解するための溶解炉装
置に関する。

（従来の技術） 鉄等の金属材を溶解するための溶解炉には、炭素の電極
棒と炉に装入した金属材との間に電圧を加えてアークを
発生させ、その熱で金属材を溶解するアーク方式の炉や
、燃料を燃焼させた高温ガスを炉内の金属材に吹付けて
溶解する燃焼方式の炉が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） これら従来の溶解炉は、金属材の装入からアークまたは
高温ガスによる加熱、溶融金属の取出しを１個の溶解炉
毎に行なうものであるため、溶融金属の取出しが間欠的
であった。従って溶融金属を連続的に得たいような場合
には、次の金属材溶解が終るまで、長時間待たねばなら
ないという不便があった。

口　発明の構成 ゛（問題点を解決するための手段） 本発明は、複数の同性能の溶解炉を１組とし、各溶解炉
は、高圧空気により燃料を燃焼させて炉内の金属材を加
熱し高温高圧ガスを排出する燃焼方式加熱と、電極棒を
設けてアークにより加熱するアーク方式加熱とを併用し
た構成とし、燃焼方式による金属材加熱と、アーク方式
による金属材溶融とが行なえるようにし、燃焼方式加熱
における高温高圧排気により運転されるガスタービンと
、このカスタービンで駆動される発電機およびコンプレ
ッサを付設して全体を有機的に稼働させるようにしたも
のである。

（作　用） この発明は、」１記複数の溶解炉に燃焼方式による金属
材加熱と、アーク方式による金属材溶解と、溶融金属材
の取出し及び新たな金属材装入とを、時間差を置いて各
溶解炉に順次行なわせることにより、常に何れかの溶解
炉から溶融金属が取出されるようにすると共に、燃焼方
式で稼働中の溶解炉の高温高圧排気により連続的にガス
タービ〉・を運転して発電機を駆動し、この電流をアー
ク方式で稼働する溶解炉に供給するようにして、装置全
体を有機的に稼働させ、連続的に溶融金属を取出せるよ
うに作業するものである。

（実　施　例） 第１図は、この発明に使用するアーク方式加熱および燃
焼方式加熱の両方式を併用した溶解炉を略示する縦断面
図である。溶解炉１は、耐熱耐圧性の蓋体２と炉体３と
により気密に造られており、蓋体２から挿入した電極棒
４によりアーク方式の溶解と、炉体３から挿入したノズ
ル５から吹込まれる燃料および高圧空気により燃焼方式
の溶解とが行なえる。６はガス排出口である。

第２図は上記の構成の３個の溶解炉Ｆ１、Ｆ、、Ｆ３を
使用して連続的に溶融金属を取出せるようにした複合溶
解炉装置の構成を略示する。

バーナ５には、コンプレッサ７により供給される高圧空
気と燃料供給装置８から供給される燃料とを燃焼器９で
燃焼させて得られる高温高圧ガスが、切換装置１０．１
０′、１０″により切換えられて選択的の通じさせられ
る。

溶解炉の出口６に連結ネれた排気管は切換装置１１．１
１’、１１　″を経てガスタービン１２に通じてこれを
選択的に回転させ、ガスタービン１２の排気は金属材予
熱器１３を通り大気に排出される。

金属材供給装置１４から送り出された金属材は、予熱器
工３を通り、切換装置１５．１５′、１５″を経て各溶
解炉に送られる。１６はガスタービン１２に駆動される
発電機である。

このように構成されるから、切換装置１０．１１．１５
等を操作することにより、各溶解炉は燃料方式、アーク
方式の何れかの加熱方式で稼働したり、加熱を停止して
炉から溶融金属を取出したり、新しい金属材を装入した
りすることができる。

この装置の操業状態を次に説明する。

（ａ）第３図のようにコンプレッサ７で加圧して、３２
４°Ｃ（成る一例についての計算値。以下の温度も同様
）、１２気圧とした空気を、燃焼器９に入れて燃料を燃
焼させ、燃焼器９を出た１６１０°Ｃの高温高圧力スを
第一の溶解炉Ｆ。

に入れて金属材を加熱し、１０９３°Ｃの高温高圧の排
気をガスタービン１２に入れて、コンプレツサ７と共に
発電機１６を駆動させる。カスタービン１２を出たガス
は未だ５２８℃の温度があるから、金属材予熱器１３に
入れて新たな金属材を予熱し、３０℃にして大気中に排
出する。発電機１６が発生した電流は第二の溶解炉Ｆ２
に入れてアークを発生させ、前段階で高温高圧力スで加
熱された金属材を溶解する。

この間に第三の溶解炉Ｆ３では前段階でアーク方式で溶
解された金属材を取出し、代って金属材供給装置１４か
ら予熱器１３を通してかなりの高温（５００’Ｃ程度）
に予熱した金属材を装入する。

（ｂ）次に切換装置１０．１１．１５等を切換えて第４
図のように、高温高圧ガスを第三の溶解炉Ｆ３に供給し
て金属材を加熱し、溶解炉Ｆ、の排気でガスタービン１
２を駆動し、発電機１６の発生した電流により第一の溶
解炉Ｆ、のガス方式で加熱された金属材をアーク方式で
加熱溶解し、第二の溶解炉Ｆ２から前段階のアーク方式
で溶融した金属材を取出し、新たな金属材を装入する。

（Ｃ）次に第５図のように第一の溶解炉Ｆ１から溶融金
属材を取出して新たな金属材゛を装入し、第一、の溶解
炉Ｆ２に前段階で装入した金属材を燃焼方式で加熱し、
第三の溶解炉Ｆ３でアーク方式による加熱溶解を行なわ
せる。

上記のａ、ｂ、ｃの操業を繰返すことにより３個の溶解
炉に順次金属材を装入し、燃焼方式の加熱、アーク方式
の加熱溶解、溶融金属材の取出し、新たな金属材の装入
を連続的に行なうことができる。

ハ　発明の効果 （＋）燃焼方式の加熱とアーク方式の加熱とを行なえる
同性能の複数の溶解炉を使用し、金属材装入、加熱、発
電、溶融金属取出しを循環させて行なうので、溶融金属
取出しを連続的に行なえる。

（２）燃焼を高圧下で行なわせ、排ガスでガスタービン
を駆動し発電させることにより、アーク加熱方式の電源
とすることができる。他の電源を併用するとしても、そ
の量を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は燃焼力式とア
ーク方式とを併用した溶解炉を略示する縦断面図、第２
図は複合溶解炉装置の構成を示す略図、第３〜５図は複
合溶解炉装置の操業状態を経時的に示す装置の略図であ
る。 Ｆ、Ｆ、、Ｆ２．Ｆ、：溶解炉、２：蓋体、３：炉体、
４：電極棒、５；ノズル、６；出口、７：コンプレッサ
、８：燃料装置、９：燃焼器、１０．１０’、１０　”
　：切換装置、１１．１１’、１１　″：切換装置、１
２ニガスタービン、１３：予熱器、１４：金属材供給装
置、１５．１５′、１５　″：切換装置、１６：発電機
。 特許出願人　西　脇　仁　− 代　理　人　小　山欽造（ほか１名） 第１図 第２図 べ 第３図 第４図 ６ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧空気により燃料を燃焼・させて炉内の金属材を加熱
   し高温高圧ガスを排出する燃焼方式加熱と、電極棒を設
   けてアークにより加熱するアーク方式加熱とを併用した
   構成の複数の同性能の溶解炉を１組とし、燃焼方式加熱
   における高温高圧排気により運転されるガスタービンと
   、このガスタービンで駆動される発電機およびコンプレ
   ッサとを付設し、上記１組を構成する溶解炉に、燃焼方
   式の金属材加熱と、アーク方式による金属材溶解と、溶
   融金属材の取出しおよび新たな金属材の装入とを順次行
   なわせることを特徴とする複合溶解炉装置。