(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状が左右対称になっている電気炉の上蓋に、互いに離れて左右対称に配置された２本の電極に挟まれて上蓋の略中央に配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトを有する電気炉内でスクラップを溶解する際、電気炉内に少なくとも２本の空気ノズルから排ガス送給ダクトの中心の下方に向って斜め下方に、かつ、電極に当たらないように空気を送給し、排ガス送給ダクトの下方付近で、電気炉内で発生した未燃排ガスを、吹き抜けを防止しつつ二次燃焼させることを特徴とする電気炉における二次燃焼空気供給方法。
【請求項２】
平面形状が左右対称になっている電気炉の上蓋に互いに離れて左右対称に配置された２本の電極に挟まれて上蓋の略中央に配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトと、送風機に連結され、電気炉内に空気を送給する空気送給管と、該空気送給管の電気炉周壁との接続部分を構成する少なくとも２本の空気ノズルとからなり、該空気ノズルは電気炉周壁から排ガス送給ダクトの中心の下方に向って斜め下方にかつ、電極に当たらないように空気を送給し、未燃排ガスの吹き抜けを防止するように取り付けられていることを特徴とする電気炉における二次燃焼空気供給装置。
【請求項３】
上記空気ノズルは、その中で空気を旋回させて送給するようにした請求項２記載の電気炉における二次燃焼空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置に係わるもので、特に、電気炉の上方にスクラップ予熱槽を備えた電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気炉は、電気炉内に投入されたスクラップを、電気炉の上蓋に配置された電極から発生する１，４００℃〜１，７００℃という非常に高いアーク熱によって溶解し、精錬するものである。そして、電気炉でスクラップを溶解する際、電気炉内で発生する燃焼排ガスの熱エネルギを利用するため電気炉の上蓋に設けた排ガス送給ダクトの下流側にスクラップ予熱層を設け、このスクラップ予熱層にスクラップを貯留している過程で電気炉内から発生する燃焼排ガスにより予熱し、予熱されたスクラップを排ガス送給ダクトを通して電気炉に投入し溶解している。また、電気炉でスクラップを溶解するときは、通常、電気炉の上蓋に配置されたランスを通して炭素と酸素を吹き込み、炭素と酸素とを反応させて熱を発生させ、この熱によりスクラップの溶解を促進させて電気使用量を低減させている。
【０００３】
炭素は、鋼の炭素成分の調節用でもあり、また、酸素を余分に供給すると鋼を酸化させてしまうので、酸素量は完全燃焼に必要な量よりも少なく供給される。してがって、排ガスには一酸化炭素を含むので電気炉外で燃やしていた。また、そのための燃焼装置を、電気炉の排ガス出口に設ける必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電気炉内に空気を導入して電気炉内で二次燃焼させようとすることが考えられている。
しかしながら、電気炉内で二次燃焼させるため空気を導入するだけでは、電気炉内での空気との混合がうまくいかず、未燃排ガスが二次燃焼されずに外部に放出される恐れがあった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑み創案されたもので、電気炉内で発生した未燃排ガスを電気炉内から吹き抜けさせないようにした電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の第１の発明は、電気炉の上蓋に互いに離れて配置された２本の電極に挟まれて配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトを有する電気炉内でスクラップを溶解する際、電気炉内に少なくとも２本の空気ノズルから排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給し、排ガス送給ダクトの下方付近で、電気炉内で発生した未燃排ガスを二次燃焼させるようにしている。
【０００７】
第２の発明は、電気炉の上蓋に互いに離れて配置された２本の電極に挟まれて配設され、電気炉の上方に配設されたスクラップ予熱槽に電気炉内で発生した排ガスを送給する排ガス送給ダクトと、
送風機に連結され、電気炉内に空気を送給する空気送給管と、
該空気送給管の電気炉との接続部分を構成する少なくとも２本の空気ノズルとからなり、該空気ノズルは排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給するように取り付けられている。
【０００８】
第３の発明は、上記空気ノズルは、その中で空気に旋回をさせて送給するようにしている。
【０００９】
【作用】
上述した本発明の電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置によれば、電気炉内に少なくとも２本の空気ノズルから排ガス送給ダクト中心の下方に向かって空気を送給し、排ガス送給ダクトの下方付近で電気炉内で発生した未燃排ガスの二次燃焼をさせているので排ガス送給ダクトへの排ガスの流入口付近が二次燃焼領域となり電気炉内で発生した未燃排ガスが電気炉内から吹き抜けることがない。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づき説明する。
図１ないし図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は電気炉における二次燃焼空気供給装置の概要図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図、図４は図３の他の実施例を示す図、図５は空気ノズルの拡大図、図６は空気ノズルの他の実施例の拡大図である。
【００１１】
図１において、１は電気炉で、１ａはこの電気炉１の上部に設けた上蓋である。２はこの上蓋１ａに互いに離れて配置された２本の電極である。図示していないが、対応する反対極の電極が電気炉１底部に設けられている。３は上蓋１ａに配置されているランスである。また、上蓋１ａには排ガス送給ダクト４が配置されており、この排ガス送給ダクト４の下流側にはスクラップ予熱槽５が配置されている。７は空気送給管で、一端を送風機６に連結するとともに他端を空気ノズル８に連結し、この空気ノズル８を介して電気炉１に接続している。９は空気ノズル８から送給される空気流である。１０は溶鋼，１１はスクラップ溶解時に発生したスラグで，溶鋼１０の上に浮上している。１２は排ガス送給ダクト４の上部およびスクラップ予熱槽５に貯留されて排ガスにより予熱されているスクラップ，１３は電極２から発生するアークである。１４，１４ａはプッシャで、スクラップ１２をスクラップ予熱槽５から排ガス送給ダクト４を通して電気炉１内に投入するために使用される。
【００１２】
図３および図４は空気ノズル８の配置状態と、空気ノズル８から送給された空気の電気炉内での流れを示している。この空気ノズル８は、図３に示すような矢印Ａ，Ｂ，Ｃで示す位置のうち、Ａ，Ｂ位置の２本でも、Ａ，Ｂ，Ｃ位置の３本でもよく、図４に示すような４本でもよい。また、電気炉１は、おむすび型をしているが、必ずしもおむすび型に限定されるものではなく、丸型や多角型であってもよい。
【００１３】
また、空気ノズル８は、図５に示すような円筒状のものでも、図６に示すような円筒に接線方向の流入口のある二股状のものであってもよい。この二股状の空気ノズル８は、空気を電気炉１に送給する前に空気ノズル８内で旋回させて送給するものである。このようにすることにより、空気は旋回流９ａとなり、ノズル出口で空気流が拡がり、二次燃焼がよりよく行われる。
【００１４】
次に、上記実施例の作用を説明する。
スクラップ１２を溶解するときは、スクラップ１２を電気炉１に投入し、電極２に通電してアーク１３を発生させるとともにランス３を通して炭素と酸素を吹き込み、炭素と酸素を反応させて熱を発生させる。この反応は、先に述べたように不完全燃焼でＣＯを含んでいるので空気を送って二次燃焼させる。この際、電気炉１内で発生した排ガスの熱エネルギは、電気炉１の上蓋１ａに設けた排ガス送給ダクト４を通してスクラップ予熱槽５へ送給され、スクラップ予熱槽５に貯留しているスクラップ１２の予熱に使用される。二次燃焼は、送風機６を作動し、空気送給管７を通して２本ないし４本の空気ノズル８から排ガス送給ダクト４中心の下方に向かって空気を送給することにより排ガス送給ダクト４の下方付近で行われるので、電気炉１内で発生した未燃排ガスが排ガス送給ダクト４外に吹き抜けることがない。
【００１５】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている技術思想を逸脱しない範囲内で種々変更し得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電気炉における二次燃焼空気供給方法およびその装置は、ＣＯガスを二次燃焼させるため電気炉内に、空気を導入して混合し、排ガス送給ダクトの下方付近で二次燃焼が行われるようにしたので、電気炉内で発生したＣＯを含む未燃排ガスの電気炉内からの吹き抜けを防止することができ、したがって、電気炉外に未燃排ガス燃焼のための設備が不要となるとともに熱エネルギの一層の有効利用が図れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気炉における二次燃焼空気供給装置の概要図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図３の他の実施例を示す図である。
【図５】空気ノズルの拡大図である。
【図６】空気ノズルの他の実施例の拡大図である。
【符号の説明】
１  電気炉
１ａ  炉の上蓋
２  電極
３  ランス
４  排ガス送給ダクト
５  スクラップ予熱槽
６  送風機
７  空気送給管
８  空気ノズル
９  空気流
９ａ  空気旋回流
１０  溶鋼
１１  スラグ
１２  スクラップ
１３  アーク
１４，１４ａ  プッシャ
【図１】
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【図２】
0003596691.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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