(57)【要約】【課題】鉄鋼の製造工程中、トピードカー１０にて溶銑を受銑するのに先立って、トピードカー１０に鉄スクラップＳを投入するのに際し、トピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳがいきわたるようにでき、鉄スクラップＳの投入量を増やせる、トピードカー１０への鉄スクラップＳ投入方法を提供する。【解決手段】最初に鉄スクラップＳを投入した後、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させ、さらにトピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳを投入する、一連の動作を、一回以上行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項２】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初にリフティングマグネットを用いて鉄スクラップを投入し、前記リフティングマグネットに取り付けた突起物を用いて、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項３】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーを加振することで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項４】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、レール上の前記トピードカーを前後進させて加振することで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項５】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーの炉体を回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項６】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーの炉体を、傾動装置を用いて周方向に回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項７】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、プレート上に載置した前記トピードカーを平面内で回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【請求項８】
鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、予め、炉口直下に、上方からの落下物が落下の際に掻き分けられるような形状の障害物を設置しておき、投入した前記鉄スクラップを、前記障害物により、前記トピードカーの炉体内端部に移動させることを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混銑車（以下、トピードカー）にて溶銑を受銑するのに先立って、トピードカーに鉄スクラップを投入するのに際し、トピードカーの炉体内に鉄スクラップがいきわたるようにすることを目的とする、トピードカーへの鉄スクラップ投入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼の製造工程は、図７に示すごとく、大きく分けて、製銑、製鋼、熱間圧延、冷間圧延などから成り、めっきなどの表面処理や精製がこれに加わる場合も少なくない。
【０００３】
製銑では、高炉から出銑される溶銑を受銑するのに、トピードカー１０が用いられる。      
【０００４】
図８に示すように、トピードカー１０は、トピードカー本体（炉体）１１と、炉体１１を牽引する走行運転部１２と、炉体１１を周方向に傾ける傾動装置１３と、走行用の車輪１４を備えている。
【０００５】
炉体１１は、トピード状の横長の容器である。この炉体１１では、剛性の確保や処理中の溶銑１の飛散防止のために、炉口１１ａが中央部の比較的狭い領域にある。なお、図８中、１８は、酸化剤等を吹き込むためのランスである。トピードカー１０にて溶銑を受銑後に、多くの場合、酸化剤等を吹き込む予備処理を行うが、ランス１８はそのためのものである。なお、Ｌは、炉体１１内部の長手方向の長さである。
【０００６】
さて、近年、資源リサイクルや炭酸ガス排出抑制を目的として、鉄鋼の製造に際し、鉄スクラップを溶解して使用する場合が増えている。
【０００７】
高炉を用いて鉄源を確保している事業者でも、高炉から出銑される溶銑を受銑するのに先立って、トピードカー内に鉄スクラップを投入しておくことで、溶銑のもつ熱により鉄スクラップを溶解し、一部混入して使用する場合が少なくない。
【０００８】
トピードカーへの鉄スクラップの投入には、リフティングマグネットやシュート（バケット）を用いるのが一般的である。
【０００９】
特許文献１では、リフティングマグネットやバケットは、鉄スクラップを炉口１１ａに正確に導くのが困難として、ホッパーを用いる方法を提案している。
【００１０】
特許文献２では、溝状の貯留部を備えたスクラップ投入装置を提案している。
【００１１】
特許文献３では、ホッパーとシュートを組み合わせたスクラップ投入装置を提案している。
【特許文献１】特開２００７−１１３０５６号公報
【特許文献２】特開２００６−２０７８９９号公報
【特許文献３】特開２００６−１２５７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１〜３の方法では、いずれも、狭い炉口１１ａからトピードカー１０内に鉄スクラップを投入するため、図９に示すごとく、投入した鉄スクラップＳが炉口１１ａ直下に集中的に堆積し、炉口１１ａから上方に溢れてしまうため、トピードカー１０の炉体１１内にはまだかなりのスペースが残されているにもかかわらず、投入できる鉄スクラップＳの量に限界がある、という問題があった。
【００１３】
本発明は、従来技術のかような問題を解決するためになされたものであり、鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、トピードカーに鉄スクラップを投入するのに際し、トピードカーの炉体内に鉄スクラップがいきわたるようにでき、鉄スクラップの投入量を増やせる、トピードカーへの鉄スクラップ投入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は以下の通りである。
（１）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（２）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初にリフティングマグネットを用いて鉄スクラップを投入し、前記リフティングマグネットに取り付けた突起物を用いて、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（３）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーを加振することで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（４）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、レール上の前記トピードカーを前後進させて加振することで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（５）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーの炉体を回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（６）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、前記トピードカーの炉体を、傾動装置を用いて周方向に回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（７）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、最初に鉄スクラップを投入した後、プレート上に載置した前記トピードカーを平面内で回動させることで、投入した前記鉄スクラップを、前記トピードカーの炉体内端部に移動させ、さらに鉄スクラップを投入する、一連の動作を、一回以上行うことを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
（８）鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、前記トピードカーの炉体内に鉄スクラップを投入するのに際し、予め、炉口直下に、上方からの落下物が落下の際に掻き分けられるような形状の障害物を設置しておき、投入した前記鉄スクラップを、前記障害物により、前記トピードカーの炉体内端部に移動させることを特徴とするトピードカーへの鉄スクラップ投入方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、鉄鋼の製造工程中、トピードカーにて溶銑を受銑するのに先立って、トピードカーに鉄スクラップを投入するのに際し、トピードカーの炉体内に鉄スクラップがいきわたるようにでき、鉄スクラップの投入量を増やせる、トピードカーへの鉄スクラップ投入方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図９は鉄スクラップＳをトピードカー１０の炉口１１ａから投入した際の図である。トピードカー１０の炉体１１内端部にはまだかなりのスペースが残されているにもかかわらず、図９に示すごとく、炉口１１ａの高さまで鉄スクラップＳが堆積したところで概ね限界である。
【００１７】
（第一の本発明の実施の形態）
そこで、本発明では、第一義的に、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させ、さらにトピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳを投入する、一連の動作を、一回以上行う。
【００１８】
（第二の本発明の実施の形態）
その具体的な態様としては、様々なものが考えられるが、例えば、その一例として、リフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを投入し、図１に示すごとく、リフティングマグネット２０に取り付けた突起物（ならし棒）２１を用いて、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内の、破線で囲った端部に移動させ、さらにトピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳを投入する、一連の動作を、一回以上行うことが考えられる。
【００１９】
もちろん、本発明は、リフティングマグネット２０とは別に、ならし棒２１を用いて堆積した鉄スクラップＳを横に掻き分けるように動かせる重機を設置することも、これを排除するものではない。
【００２０】
しかしながら、作業スペースや能率を考え、リフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを投入し、リフティングマグネット２０に取り付けた突起物（ならし棒）２１を用いて、堆積した鉄スクラップＳを横に掻き分けるように動かして、鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させ、さらにトピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳを投入するのが好ましい。
【００２１】
投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させ、さらにトピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップＳを投入する、一連の動作は、一回以上行う。一回以上行うとは、二回以上繰り返して行ってもよいことを意味する。
【００２２】
最初にリフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを投入した後、突起物（ならし棒）２１をリフティングマグネット２０に取り付け、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させた後、突起物（ならし棒）２１をリフティングマグネット２０から取り外し、リフティングマグネット２０で鉄スクラップＳを投入する、という具合に、突起物（ならし棒）２１を着脱式にしてもよい。
【００２３】
（第三の本発明の実施の形態）
また、別な態様としては、最初に鉄スクラップＳを投入した後、トピードカー１０を加振することで、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させることが考えられる。
【００２４】
（第四の本発明の実施の形態）
加振であるが、図２に示すごとく、レール２２上のトピードカー１０を前後進させて加振する態様がまず考えられる。
【００２５】
レール２２上のトピードカー１０を前後進させて加振することで、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させ、さらに鉄スクラップＳを投入する、一連の動作を、一回以上行う。
【００２６】
加振は、車輪１４を駆動しての前後進にて行ってもよいし、図３に示すごとく、別途加振装置２３を設けて行ってもよい。
【００２７】
加振周期は１秒間に１回乃至１０回が好ましい。１回を下回ると、トピードカー１０の炉体１１内に、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなり、１０回を超えると、トピードカー１０を前後進させるための駆動装置の仕様や、加振装置２３の仕様が過大になるからである。
前後進させる範囲は両振で５０ｍｍ乃至１０００ｍｍが好ましい。５０ｍｍを下回ると、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなり、１０００ｍｍを超えると、トピードカー１０を前後進させるための駆動装置の仕様や、加振装置２３の仕様が過大になるからである。
【００２８】
鉄スクラップＳがトピードカー１０の炉体１１内端部に移動した後、鉄スクラップＳの投入が可能になる。
【００２９】
鉄スクラップＳの投入はリフティングマグネットのほか、シュート（バケット）、あるいは、特許文献１〜３に提案されているホッパーその他の装置によってもよい。
【００３０】
（第五の本発明の実施の形態）
また、別な態様としては、最初に鉄スクラップＳを投入した後、トピードカー１０の炉体１１を回動させることで、投入した鉄スクラップＳを、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させることも考えられる。
【００３１】
（第六の本発明の実施の形態）
回動であるが、図４に示すごとく、トピードカー１０の炉体１１を、傾動装置１３を用いて周方向に回動させる態様がまず考えられる。
【００３２】
周方向に回動させることにより、鉄スクラップＳの山がくずれ、トピードカー１０の炉体１１内に鉄スクラップがいきわたるようにできる。
【００３３】
回動は一方向に一回だけ行っても、往復動すなわち加振するように行ってもよい。
【００３４】
加振する場合、その周期は、ここでも、１秒間に１回乃至１０回が好ましい。１回を下回ると、トピードカー１０の炉体１１内に、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなり、１０回を超えると、トピードカー１０を周方向に回動させるための傾動装置１３の仕様が過大になるからである。
回動させる範囲は、周方向に５度以上が好ましい。５度を下回ると、トピードカー１０の炉体１１内に、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなる。上限は特に定める必要はなく、一方向にどんどん回転させてよい。
一方、加振する場合は、両振で周方向に１８０度を超えると、トピードカー１０を回動させるための傾動装置１３の仕様が過大になるため、１８０度以下とするのが好ましい。
【００３５】
（第七の本発明の実施の形態）
また、別な態様としては、上方から見た図５に示すごとく、プレート２４上に載置したトピードカー１０を平面内で回動させることも考えられる。
【００３６】
平面内で回動させることにより、鉄スクラップＳの山がくずれ、トピードカーの炉体内に鉄スクラップがいきわたるようにできる。
【００３７】
回動は一方向に一回だけ行っても、往復動すなわち加振するように行ってもよい。
【００３８】
加振する場合、その周期は、ここでも、１秒間に１回乃至１０回が好ましい。１回を下回ると、トピードカー１０の炉体１１内に、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなり、１０回を超えると、トピードカー１０を平面内で回動させるための図示しない駆動装置の仕様が過大になるからである。
回動させる範囲は、炉体１１内の端部位置にして、周方向に５０ｍｍ以上が好ましい。５０ｍｍを下回ると、トピードカー１０の炉体１１内に、最初に投入した鉄スクラップＳの山が、いきわたるほど崩れなくなる。上限は特に定める必要はなく、一方向にどんどん回転させてよい。
一方、加振する場合は、炉体１１内の端部位置にして、両振で周方向に１０００ｍｍを超えると、トピードカー１０を回動させるための図示しない駆動装置の仕様が過大になるため、１０００ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００３９】
（第八の本発明の実施の形態）
さらに、別な態様としては、予め、炉口１１ａ直下に、上方からの落下物が落下の際に掻き分けられるような形状の障害物を設置しておき、投入した鉄スクラップＳを、障害物により、トピードカー１０の炉体１１ａ内端部に移動させることも考えられる。
【００４０】
例えば、図６に示すごとく、予め、炉口１１ａ直下に、円錐状の障害物２５を設置しておき、投入した鉄スクラップＳを、障害物２５により、トピードカー１０の炉体１１内端部に移動させる。
【００４１】
円錐状の障害物２５により、投入された鉄スクラップＳはトピードカー１０の炉体１１内端部までいきわたる。
【００４２】
円錐状の障害物２５は、溶銑の温度（１３００〜１６００℃）でも溶解しない耐火物を用い、スラグが過度に付着したら回収してスラグを除去しては再利用してもよいが、鉄スクラップをプレス等で円錐状に成形したものを用い、投入される鉄スクラップＳとともにそのまま溶銑中に溶解混入させて、鉄源として併せて利用するのも好ましい。
【実施例】
【００４３】
（従来例）
従来から行っているように、狭い炉口１１ａからトピードカー１０内に鉄スクラップを投入する通常作業では、受銑可能重量４５０トンのトピードカー１０に、リフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを投入すると、２０トン投入が可能であったとする。
そこで、トピードカー１０にて溶銑を受銑するのに先立って、トピードカー１０にリフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを１８トン投入した。
【００４４】
（実施例１）
図１に示すごとく、リフティングマグネット２０に突起物（ならし棒）２１を取り付け、ならし作業を３分間行った後、突起物（ならし棒）２１を取り外し、再度リフティングマグネット２０で鉄スクラップＳを投入したところ、合計で３０トン投入できた。
【００４５】
（実施例２）
図２に示すごとく、トピードカー１０をレール２２上で３分間、３００ｍｍの範囲にわたって前後進させ、再度鉄スクラップＳを投入したところ、合計で３０トン投入できた。
【００４６】
（実施例３）
図４に示すごとく、トピードカー１０を傾動装置１３を用いて３分間、両振９０度（片振４５度）の範囲にわたって回動させ、再度鉄スクラップＳを投入したところ、合計で２５トン投入できた。
【００４７】
（実施例４）
図５に示すごとく、プレート２４上に載置したトピードカー１０（炉体１１内部の長手方向の長さＬ：１２ｍ）を平面内で片振１５０ｍｍずつ（両振３００ｍｍ）周方向に回動させ、再度鉄スクラップＳを投入したところ、合計で２７トン投入できた。
【００４８】
（実施例５）
図６に示した円錐状の障害物に代えて、トピードカー１０に鉄スクラップをプレスして成形した、横０．８×縦１．６×高さ２．４ｍの四角錐状の障害物を、予め、炉口１１ａ直下に設置しておき、リフティングマグネット２０を用いて鉄スクラップＳを投入したところ、合計で３０トン投入できた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図２】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図３】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図４】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図５】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図６】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図７】鉄鋼の製造工程について簡単に説明するための線図
【図８】トピードカーの構成について簡単に説明するための線図
【図９】従来技術では投入できる鉄スクラップの量に限界がある問題が起こるメカニズムについて説明するための線図
【符号の説明】
【００５０】
１    溶銑
１０    トピードカー（混銑車）
１１    炉体
１１ａ  炉口
１２    走行運転部
１３    傾動装置
１４    車輪
１８    ランス
２０    リフティングメグネット
２１    突起物（ならし棒）
２２    レール
２３    加振装置
２４    プレート
２５    障害物
Ｓ    鉄スクラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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