JPS6340800Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気炉に装入すべきスクラツプなどの
溶解材料を予熱する装置に関する。

従来からの電気炉においては溶解時間の短縮お
よび消費電力の低減を図るために、バーナを備え
た予熱装置で溶解材料たとえばスクラツプを予熱
して電気炉に装入したり、あるいは電気炉にバー
ナを取付けて電気炉内を直接加熱したりしてい
る。これらの先行技術では、上記バーナのための
燃料が必要であり、しかも電気炉から排出される
高温度の排ガスの保有熱量が無駄に捨てられてお
り、不経済である。

他の先行技術は特公昭51−40844に示されてい
る。この先行技術では、電気炉からの高温排ガス
は燃焼用処理筒で完全燃焼され、この燃焼用処理
筒からの高温排ガスは、冷却用処理筒において冷
却され、排風機に吸引されて排出される。冷却用
処理筒からの排ガスの一部は、エジエクタポンプ
によつて予熱用バスケツトに吐出し、このとき燃
焼用処理筒からの高温排ガスを予熱用バスケツト
内に誘引するように構成される。予熱用バスケツ
トからの排ガスは、燃焼用処理筒から冷却用処理
筒に導かれる排ガスに混合される。

このような先行技術における問題は、エジエク
タポンプにおいて低温度の排ガスを、予熱用バス
ケツトに吐出すことによつて、燃焼用処理筒から
の高温排ガスを予熱用バスケツトに誘引するよう
に構成されているので、予熱用バスケツトにおい
て予熱される溶解材料を高温域まで予熱すること
ができない。

この先行技術の他の問題は、予熱用バスケツト
からの排ガスは冷却用処理筒に導かれることにな
るので、その予熱用バスケツトからの排ガスに含
まれている不純物または可燃物が除去されること
なしに外部に排出され、したがつて悪臭を放出す
ることになる。

しかもまたこの先行技術では、電気炉からの粉
塵を含む排ガスが燃焼用処理筒を経てエジエクタ
ポンプによつて予熱用バスケツトに吐出されるの
で、予熱用バスケツトに収納されている溶解材料
が粉塵によつて汚損されるという問題がある。

さらにまたこの先行技術では、予熱用バスケツ
ト内の溶解材料の予熱が終了した後には、運転を
中断し、その予熱用バスケツトから予熱が完了し
た溶解材料を取出して、新たな溶解材料を装入し
なければならない。したがつて溶解材料の予熱を
連続的に行なうことができず、生産性に劣る。

またこの先行技術では、集塵機が排ガスの最終
段に設けられており、したがつて排風機などが、
粉塵によつて汚損されるなどして、寿命が短縮す
るという問題がある。

本考案の目的は、溶解材料を高温度に予熱する
ことができるとともに、排ガスによる悪臭を放出
しないようにし、また溶解材料が粉塵によつて汚
損されることを防ぎ、しかも溶解材料の連続的な
予熱を行なうことができるようにして生産性を向
上し、さらにまた送風機などが粉塵などによつて
寿命の短縮が生じないようにした電気炉排ガスに
よる溶解材料の予熱装置を提供することである。

本考案は、電気炉１から排出される排ガスの主
流路から分岐流路を介して排ガスの一部を導出
し、電気炉１に装入すべき溶解材料に接触させて
対流伝熱により溶解材料を予熱する装置におい
て、 主流路には、燃焼筒３が介在され、 主流路の燃焼筒３よりも下流側には、第１集塵
機６と誘引送風機７とが上流側から下流側にこの
順序で設けられ、 前記分岐流路は、燃焼筒３の下流側でかつ第１
集塵機６の上流側で接続され、燃焼筒３からの排
ガスの一部が前記分岐流路に導かれ、 分岐流路には、第２集塵機１０と、予熱用送風
機１２と、複数の並列に接続された予熱手段とが
上流側から下流側にこの順序で設けられ、分岐流
路における第２集塵機１０の上流側または第２集
塵機１０と予熱用送風機１２との間には、排ガス
流量調整用ダンパ９ａ，１１ａが介在され、複数
の予熱手段からの排ガスは燃焼筒３の入口に共通
に導かれ、 各予熱手段は、 上流側開閉用ダンパ１７ａ，１８ａと、 予熱炉１４，１５と、 下流側開閉用ダンパ１９ａ，２０ａとが、この
順序で接続されて構成され、 予熱用送風機１２は、第２集塵機１０からの排
ガスを予熱手段に導き、 燃焼筒の出口側における排ガスの温度は、不純
物または可燃物を除去するに必要な温度に定めら
れることを特徴とする電気炉排ガスによる溶解材
料の予熱装置である。

本考案に従えば、電気炉１から排出される排ガ
スは主流路の燃焼筒３に導かれ、これによつて不
純物および可燃物が除去され、この燃焼筒３から
の高温排ガスの一部は分岐流路に設けられている
予熱炉１４，１５に導かれ、したがつて予熱炉１
４，１５において溶解材料を高温度に予熱するこ
とが可能になる。予熱炉１４，１５の出口からの
排ガスは燃焼筒３の入口側に導かれるので、この
予熱炉１４，１５の排ガスに含まれている不純物
または可燃物は、燃焼筒３において除去される。

以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の系統図である。
電極１ａを備える電気炉１から排出される高温度
たとえば1300〜1100℃の排ガスは、ダクト２を介
して燃焼筒３の上部に導入される。この燃焼筒３
の上部すなわち入口側には、後述のようにスクラ
ツプの予熱に用いられて比較的低温度となつた不
純物または可燃物を含むガスが導入されており、
そのガスと混合することによつて、不純物または
可燃物を除去させる。この場合、燃焼筒３の下部
すなわち出口側における排ガスの温度を約650℃
またはそれ以上に保つように燃焼筒３の上部に導
入される低温度の排ガス量を調整する。前記温度
650℃は不純物または可燃物を完全に除去するに
必要な温度である。燃焼筒３からの排ガスはダク
ト４を介して冷却器５の下部に導入される。冷却
器５においては冷却水が噴霧されており、その冷
却水によつて冷却された排ガスは冷却器５の上部
から集塵器６に導かれる。排ガス中の粉塵は集塵
器６で除塵され、清浄となつた排ガスは誘引送風
機７で誘引されて煙突８から排出される。なお、
実用新案登録請求の範囲で言う「主流路」はダク
ト２、燃焼筒３、ダクト４および冷却器５によつ
て構成される。

ダクト４の上流部分にはダンパ９ａを備えるダ
クト９が接続されており、燃焼筒３からの比較的
高温度（約650℃）の排ガスの一部がダクト９を
介して集塵器１０に導かれ、その排ガス中に含ま
れる粉塵が除去される。集塵器１０の導出口はダ
ンパ１１ａを備えるダクト１１を介して送風機１
２の導入口に接続される。集塵器１０で清浄とな
つた排ガスはダクト１１を介して送風機１２から
ダクト１３を経て、一対の予熱炉１４，１５のい
ずれか一方たとえば予熱炉１４に導入される。予
熱炉１４内で比較的高温度の排ガスがスクラツプ
に接触し、対流伝熱によつてスクラツプが加熱さ
れる。スクラツプとの熱交換によつて冷却された
排ガスはダクト１６から燃焼筒３の上部に戻され
る。このようにして、ダクト９、ダクト１１、ダ
クト１３およびダクト１６により、排ガスの一部
を導く「分岐回路」が構成される。

予熱炉１４，１５の上部には開閉自在の蓋１４
ａ，１５ａがそれぞれ設けられており、各蓋１４
ａ，１５ａを開けて各予熱炉内の収納空間にスク
ラツプがそれぞれ充填される。各蓋１４ａ，１５
ａにはダンパ１７ａ，１８ａを備えるダクト１
７，１８の一端部が接続され、ダクト１７，１８
の他端部はダクト１３に共通に接続される。予熱
炉１４，１５の底部にはダンパ１９ａ，２０ａを
備えるダクト１９，２０の一端部がそれぞれ接続
され、ダクト１９，２０の各他端部はダクト１６
に共通に接続されて、燃焼筒３の入口に接続され
る。上流側の開閉動作を行なうダンパ１７ａと、
予熱炉１４と、下流側の開閉動作を行なうダンパ
１９ａとは、この順序で接続されて、一方の予熱
手段を構成し、また同様にして、上流側の開閉動
作を行なうダンパ１８ａと、予熱炉１５と、下流
側の開閉動作を行なうダンパ２０ａとが、この順
序で接続されてもう１つの予熱手段が構成され
る。このような２つの予熱手段は並列に接続さ
れ、２つの予熱手段からの排ガスは上述のように
燃焼筒３の入口に共通に導かれる。予熱用送風機
１２は、第２集塵機１０からダンパ１１ａを介す
る排ガスを、ダクト１３およびダンパ１７ａまた
は１８ａを介して予熱炉１４または１５に導く。

たとえば予熱炉１４内に排ガスを導入するとき
にはダンパ１７ａ，１９ａを開き、ダンパ１８
ａ，２０ａを閉じる。そうすることによつてダク
ト４の上流側から抽気された比較的高温度の排ガ
スが、送風機１２によつて昇圧されて予熱炉１４
内に導入される。予熱炉１４において比較的高温
度の排ガスはスクラツプ間を下方に流過し、対流
伝熱によつてスクラツプが加熱される。予熱炉１
４内に充填されたスクラツプが充分に加熱された
ときにダンパ１７ａ，１９ａを閉じて予熱炉１４
への排ガスの導入を遮断するとともにダンパ１８
ａ，２０ａを開いて予熱炉１５内に排ガスを導入
する。そして予熱炉１４内に充分に加熱されたス
クラツプを電気炉１に装入する。予熱炉１４から
のスクラツプの取出しが終了した後に、予熱炉１
４内に新たにスクラツプを装入して蓋１４ａを閉
じる。そして予熱炉１５内のスクラツプが充分に
予熱されたときに排ガスを予熱炉１４内に導入す
るようにする。このようにして予熱炉１４，１５
に交互に比較的高温度の排ガスを導入するように
してスクラツプが連続的に予熱される。

一般的に電気炉１の操業においてスクラツプは
２〜３回に分けて装入されるので、各予熱炉１
４，１５の容量は１回当りのスクラツプ装入量に
あわせて適宜選定すればよく、また予熱炉１４，
１５への排ガス導入の切換え間隔も電気炉１への
スクラツプ装入間隔にあわせて適宜選定すればよ
い。

予熱炉１４あるいは１５へ導入する排ガスの量
はダンパ９ａ，１１ａを操作することによつて調
整することができる。ダクト４内は誘引送風機７
によつて吸引されて負圧力であるが、その負圧力
を予熱炉１４，１５の上流側に設けた送風機１２
で昇圧して排ガスの一部を予熱炉１４あるいは１
５に導入する。そのため予熱炉１４，１５内の圧
力は正圧（大気圧以上）となるが予熱炉１４，１
５の蓋１４ａ，１５ａなどのシールを充分行なえ
ば、予熱炉１４，１５から比較的高温度の排ガス
が噴出したり、あるいは予熱炉１４，１５内に外
気が吸入されることは最小限に抑えられ得る。

ダクト４から抽気される排ガス中の粉塵は、集
塵器１０によつて除塵されるので、送風機１２内
に粉塵が入ることが極力抑えられ、したがつて送
風機１２の羽根に粉塵が付着したり、羽根が摩耗
することが避けられる。また予熱炉１４，１５内
には、清浄となつた排ガスが導入されるので、予
熱炉１４，１５内のスクラツプに粉塵が付着する
のを防止することができる。

燃焼筒３内で排ガス中に冷却水を噴霧して冷却
してもよい。ただしこの実施例の場合には、予熱
炉１４あるいは１５で比較的低温度となつた排ガ
スがダクト１６から燃焼筒３に戻されているの
で、冷却水の噴霧量は少なくてすむ。

燃焼筒３では、電気炉１からの排ガス中に含ま
れる不純物または可燃物である未燃分が非常に多
い場合、不純物または可燃物である未燃分を完全
に燃焼させるために仮想線矢符２１で示すように
燃焼筒３の上部から空気が導入される。さらに、
集塵器１０および送風機１２の耐熱性を考慮して
ダクト９の途中に仮想線矢符２２で示すように冷
空気を導入して排ガス温度を低下させるようにし
てもよい。送風機１２は予熱炉１４，１５の下流
側のダクト１６の途中に設けられてもよい。

前述の実施例では、溶解材料としてスクラツプ
を取上げて説明したが、本考案は石灰石、生石
灰、ほたる石などの他の溶解材料に関連しても実
施できることは言うまでもない。

上述のごとく本考案によれば、電気炉から排出
される排ガスの主流路から高温度の排ガスの一部
を導出し、その排ガスの一部を溶解材料に接触さ
せて対流伝熱によつて溶解材料を加熱するように
したので、電気炉排ガスの保有する熱量を溶解材
料の予熱に有効に利用することができて経済的で
ある。しかも予熱炉からの排ガスは予熱炉の接続
位置よりも上流側で排ガスの主流路に戻されるの
で、溶解材料から発生した不純物または可燃物を
燃焼させることができ、したがつて排出される排
ガスから悪臭などが発生することが防止される。
また予熱炉に導入される排ガスの温度が比較的低
温度となるので、予熱炉を比較的低級の材質で構
成することができる。

さらに本考案によれば、分岐流路には、第２集
塵機１０と、予熱用送風機１２と、複数の並列に
接続された予熱手段とが上流側から下流側にこの
順序で設けられており、この予熱用送風機１２の
働きによつて、電気炉における圧力損失が大きく
ても、予熱手段によるスクラツプの予熱を充分に
行なうことができる。

分岐流路における第２集塵機１０の上流側、ま
たは第２集塵機１０と予熱用送風機１２との間に
は、排ガス流量調整用ダンパ９ａ，１１ａが介在
されている。したがつて予熱手段からの臭いなど
の不純物または可燃物である未燃分を、電気炉か
らのたとえば650℃程度の高温度の排ガスに混入
して、完全に燃焼させることが確実に可能とな
る。

さらにまた本考案では、第１集塵機６は誘引送
風機７の上流側に設けられており、燃焼筒３と第
１集塵機６との間に接続されている分岐流路に
は、第２集塵機１０が設けられ、この第２集塵機
からの排ガスが予熱用送風機１２から予熱手段に
導かれる。したがつて誘引送風機７および予熱用
送風機１２が排ガスに含まれている粉塵によつて
汚損されることが防がれ、これによつて寿命を長
くすることが可能となる。しかもまた第２集塵機
１０によつて粉塵が除去された排ガスが予熱手段
に導かれるので、予熱手段に備えられている予熱
炉１４，１５内の溶解材料が粉塵によつて汚損さ
れることが防がれる。

しかもまた本考案では、予熱手段が並列に接続
されており、各予熱手段は、上流側開閉用ダンパ
１７ａ，１８ａと、予熱炉１４，１５と、下流側
開閉用ダンパ１９ａ，２０ａとがこの順序で接続
されて、それぞれ構成されているので、上流側開
閉用ダンパ１７ａ，１８ａと、下流側開閉用ダン
パ１９ａ，２０ａの操作によつて予熱炉１４，１
５を、たとえば交互に順次的に使用して溶解材料
の予熱を行なうことが可能となる。こうして溶解
材料の連続的な予熱運転が可能になる。そのため
生産性が向上される。

特に本考案では、燃焼筒３からの高温排ガスが
予熱炉に供給されるので、溶解材料を高温域まで
予熱することが可能になる。

しかもまた、予熱炉からの排ガスはその全量が
燃焼筒に供給され、燃焼筒の出口側における排ガ
スの温度は、前述のように排ガス流量調整用ダン
パ９ａ，１１ａの操作などによつて不純物または
可燃物を除去するに必要な温度に定められている
ので、悪臭が放出されることが確実に防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の系統図である。 １……電気炉、４……ダクト、１０……集塵
器、１２……送風機、１４，１５……予熱炉。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電気炉１から排出される排ガスの主流路から分
   岐流路を介して排ガスの一部を導出し、電気炉１
   に装入すべき溶解材料に接触させて対流伝熱によ
   り溶解材料を予熱する装置において、 主流路には、燃焼筒３が介在され、 主流路の燃焼筒３よりも下流側には、第１集塵
   機６と誘引送風機７とが上流側から下流側にこの
   順序で設けられ、 前記分岐流路は、燃焼筒３の下流側でかつ第１
   集塵機６の上流側で接続され、燃焼筒３からの排
   ガスの一部が前記分岐流路に導かれ、 分岐流路には、第２集塵機１０と、予熱用送風
   機１２と、複数の並列に接続された予熱手段とが
   上流側から下流側にこの順序で設けられ、分岐流
   路における第２集塵機１０の上流側または第２集
   塵機１０と予熱用送風機１２との間には、排ガス
   流量調整用ダンパ９ａ，１１ａが介在され、複数
   の予熱手段からの排ガスは燃焼筒３の入口に共通
   に導かれ、 各予熱手段は、 上流側開閉用ダンパ１７ａ，１８ａと、 予熱炉１４，１５と、 下流側開閉用ダンパ１９ａ，２０ａとが、この
   順序で接続されて構成され、 予熱用送風機１２は、第２集塵機１０からの排
   ガスを予熱手段に導き、 燃焼筒の出口側における排ガスの温度は、不純
   物または可燃物を除去するに必要な温度に定めら
   れることを特徴とする電気炉排ガスによる溶解材
   料の予熱装置。