JPS6176879A - 発電方式を併用した金属溶解装置 - 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、鉄などの金属を溶解するのに使用される溶
解装置に関する。

（従来の技術） 鉄などの金属を溶解するには１種々の溶解炉が使用され
ている０例えば、燃料の燃焼による熱で金属を溶解した
り、電極棒と被溶解金属との間に直流電圧を加えてアー
クを生じさせ、その熱により金属を溶解する電気炉が使
用されている。何れも単一の溶解炉のみによって溶解す
るものであった。

（光す１が解決しようとする問題点） Ｖ末の７−りにより加熱する電気炉は、不純物が金属に
溶は込む危険が少ないという利点があるが、炉に装入し
た常温の被溶解合Ｉａ（以下単に金属という）を、その
ままアークで加熱し、溶解するため、金属を温度ヒ昇さ
せる範囲が広く、高価な主力を多を直に必要とするので
加熱管が高くなるという欠点があった。

口　発１ｊ１の構成 （問ｆｌｆ１点を解決するための子役）このｆｆｉ　Ｉ
＋は、電力に比べて安価な燃料を使用する加熱炉におい
て金属を溶解点の近くまで予め加熱し、その後、引続い
てアーク加熱により金属を溶解させるようにすると共に
、加熱炉の排気の熱を利用してボイラにおいて蒸気を発
生させ、蒸気タービン、発電機を駆動して熱エネルギを
電力として回収するようにして経済的な金属溶解が行な
える金属溶解＃置を得たものである。

（作　　　用） 常温の金属を、加熱炉に装入し、別に設けた燃焼炉にお
いて燃料を燃焼させて得られる高温ガスを加熱炉に供給
して金属を溶解温度に近い温度まで予め加熱（予備加熱
）し、この金属を電気炉に移してアークにより加熱して
溶解する。これによりアーク加熱する時間を少なくする
。金属を予備加熱し終った加熱炉の排気は、未だ多くの
熱着を持っているから、これをボイラに導いて蒸気を発
生させ、この蒸気で蒸気タービンを回転させ１発電機を
駆動して、加熱炉の排熱を電力として回収し、この点で
も金属溶解に要する費用を低減させることができる。

（実　施　例） 第１図は、この発明による発電方式を併用した眸解！装
置のＭ２Ｓ成の一例を示す略図である。

加熱炉１は、金属を溶解温度の近くまで予熱するもので
、第２図に略示するような、耐火煉瓦で内張すした炉体
内を移動する炉床コンベヤ２に金属を載せて移動させ、
炉床コンベヤを通して高温ガスを金属に吹付けて金属を
加熱する。第２図の例では、高温ガスがジグザグ状に金
属の塊の間を吹抜けるように、炉床コンベヤ２の移動方
向に直角な耐熱性の遮風板３を設けて、　＋１’５温ガ
スの方向を炉床コンベヤ２に向けるようにしている。ロ
ータリキルンのような加熱炉も使用でさる。

高温ガスは、燃焼炉４にファン５により空気を吹込み４
この炉に噴射される燃料６を燃焼させることにより得ら
れ、この高温ガスはファン５により加熱炉ｌに送られる
。

鉄を溶解する場合を例に取って理論計算値（損失は一応
考慮しない）により各部の温度条件を示すと、１５５０
℃の高温ガスを０−９８８Ｎｒｎ’／ｋｇｌｌＬＬａで
加熱炉ｌに供給し、２０℃の被溶解鉄（以下中に鉄と称
する）を１４５０℃まで加熱する。これに要する熱量は
約２２８　Ｋｃａｌ／ｋｇである。

鉄を１４５０℃まで加熱して加熱炉ｌを出る排ガスは、
未だ９２２℃の高温であるので、これをボイラ７に通し
て蒸気を発生させる。ボイラ７では約２７３　Ｋｃａｌ
／ｋｇの熱量が水に伝達されて５１０℃、８８　ｋｇ／
ａｍ’の蒸気を発生させることができる０発生した蒸気
は、蒸気タービン８に供給してこれを回転させ、発７１
ｔ機９を駆動する。蒸気タービン８の熱効率を０．３３
９とすると、これに駆動される発電機９では９３にｃａ
ｌ／ｋｇに相当する電力が発生する。蒸気タービン８を
出た蒸気は、コンデンサ１０で凝縮させ、ポンプ１１で
ボイラ７へ戻す、水を加熱してボイラ７を出るときの燃
焼ガスは１０５℃となり、煙突から排臭される。

加熱炉１を出るとき鉄は、１４５０℃となって電気炉１
２に装入され、引続いて電極棒１３との間に直流電圧を
加えられてアークを発生し、１６００℃に加熱されて溶
解（鉄の溶解温度は１５３６±１℃）される。

発電機９で発生した電力を溶解以外の用途に使用し、電
気炉１２に必要な電力を外部１を源から得るようにして
もよいが、発電機９の発生電力を金属溶解に使用するこ
ともできる。

尤も、第１図のようなｌ系列の溶解装置では。

加熱炉ｌにおいて鉄を予備加熱している間は、未だ電気
炉１２はｉｓｔ、ないから、排ガスにより蒸気を発生し
発電しても、この電力を直ちに電気炉ｌに使用できない
。

そこで、：ｊＳ３図のようにこの溶解装置を２系列、ｉ
りけ、第一・系列Ａで発電した電力で第二系列Ｂの゛電
気炉をｍｓさせ、第二系列Ｂの電気炉での溶解が終って
１次の鉄を予備加熱する段階で第二系列Ｂで発生する電
力を、予備加熱を終った鉄を装入した第−系列Ａの電気
炉に供給してアーク溶解を行なうようにし、このように
２系列の溶解装置を時間をずらせて稼働させれば、２個
の加熱炉１゜１の排ガスで発生させた蒸気による発電を
利用して２個の電気炉を交互に塚働させることができハ
　発明の効果 （＋）金属を溶解温度の近くまで予備加熱してから電気
炉に入れるから、電気炉においてアーク加熱する時間が
短く、加熱の多くの部分を廉価な燃料を使用して行ない
、高価な電力による加熱を少なくすることができる。

（２）従って金属溶解に要する電力費用が少なくて済む
。

（３）更に加熱炉の排ガスの熱をボイラに入れて非気を
発生させ、蒸気タービン、発電機を駆動して排ガスの熱
を電力として回収するから、この点においても金属溶解
に要する費用を低廉にすることができる。

（４）この金属溶解装置を２系列以上組合せて設ければ
、上記の回収電力を自己装置の電気炉に利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶解装置の構成を示す略図。 ＠２図は加熱炉の１例を示す略図、ｗＳ３図は溶解装置
を２系列設けた構成を示す略図である。 ｌ：加熱炉、２・炉床コンベヤ、３：遮風板、４：燃焼
炉、５・ファン、６：燃料、７：ボイラ、８：ｐｉ、気
タービン、９：発電機、ｌＯ：コンデンサ、１１：ポン
プ、１２：電気炉、１３：電極体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼炉（４）において燃料を燃焼させて得られる高温ガ
   スを供給されて、装入した常温の被溶解金属を溶解温度
   に近い温度まで予熱する加熱炉（１）を設け、加熱炉（
   １）で予熱された被溶解金属をアークにより加熱して溶
   解する電気炉（１２）を加熱炉（１）に接続し、加熱炉
   （１）を出た排気により蒸気を発生するボイラ（７）と
   、ボイラ（７）で発生した蒸気を供給されて発電機（９
   ）を駆動する蒸気タービン（８）とを設けて構成した発
   電方式を併用した金属溶解装置。