(57)【要約】【課題】スクラップ溶解炉に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することのできる溶鋼の製造方法を提供する。【解決手段】鉄スクラップ１１を電気炉１４等のスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するに際して、鉄スクラップの落下衝撃を緩和可能な量のゴミ固形化燃料（ＲＤＦ）１２をスクラップ溶解炉内に投入した後、鉄スクラップ１１をスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するに際して、前記鉄スクラップの落下衝撃を緩和可能な量のゴミ固形化燃料を前記スクラップ溶解炉内に投入した後、前記鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するようにしたことを特徴とする溶鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼の製造方法に関し、特に、鉄原料として鉄スクラップを用いる溶鋼の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶鋼の製造方法としては、高炉に装入された鉄鉱石とコークスを溶融還元して溶銑を得、これを転炉で脱炭して溶鋼を得る方法と電気炉等のスクラップ溶解炉で鉄スクラップを溶解せしめて溶鋼を得る方法とが知られている。しかし、前者の場合には、鉄原料として鉄鉱石を用いることから、鉄鉱石を還元する際に多大なエネルギーを必要とし、これに加えて設備も大掛りなものとなるため、ランニングコストや設備費が高いという問題がある。
これに対して、後者の場合には、鉄原料として鉄スクラップを用いるため、鉄鉱石を用いた場合に比べてエネルギーの消費量を少なくでき、しかも比較的簡単な設備で溶鋼を得られるため、ランニングコスト及び設備費等を低減できるという利点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、鉄スクラップを溶解して溶鋼を得る場合、従来では、スクラップシュートやスクラップバスケットを用いてスクラップ溶解炉内に鉄スクラップを直接的に投入している。このため、スクラップ溶解炉に大きな衝撃力が加わり、その結果、スクラップ溶解炉が損傷してしまうことがあった。
また、スクラップ溶解炉の損傷を防止するために、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に少量ずつ投入すると、精錬待ちの時間が発生するため、製鋼効率が低下するという問題がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、スクラップ溶解炉に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することのできる溶鋼の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る溶鋼の製造方法は、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するに際して、前記鉄スクラップの落下衝撃を緩和可能な量のゴミ固形化燃料（以下、「ＲＤＦ」という）を前記スクラップ溶解炉内に投入した後、前記鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る溶鋼の製造方法によれば、鉄スクラップの落下衝撃を緩和可能な量のＲＤＦをスクラップ溶解炉内に投入した後、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入して溶鋼を製造するようにしたことにより、スクラップ溶解炉内に投入されたＲＤＦが緩衝材としての機能を持つことになる。これにより、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入したときの衝撃力をＲＤＦによって緩和できるため、スクラップ溶解炉に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することができる。また、スクラップ溶解炉の損傷を防止するために、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に少量ずつ投入しなくても済むので、製鋼効率を低下させることなく溶鋼を製造することができる。
【０００６】
さらに、本発明に係る溶鋼の製造方法によれば、ＲＤＦの保有熱源を利用して鉄スクラップ溶解に寄与せしめることができるので、スクラップ溶解炉として転炉を用いた場合のように、鉄スクラップの投入量を増加させても溶鋼の含有カーボン濃度低下に伴う出鋼温度低下を防止することができ、必要とする出鋼温度を確保することができる。また、鉄スクラップの溶解に必要な電力消費量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る溶鋼の製造方法を説明するための図である。同図において、符号１０はスクラップ溶解炉としての転炉であって、この転炉１０内に鉄スクラップ１１を投入して溶鋼を得る場合は、鉄スクラップ１１の落下衝撃を緩和可能な量のＲＤＦ１２をスクラップシュート１３の先端部に積載するとともに、スクラップシュート１３の先端部を除く部分に鉄スクラップ１１を積載する。そして、この状態でスクラップシュート１３を傾けると、スクラップシュート１３の先端部に積載されたＲＤＦ１２が転炉１０内に投入され、これに続いて鉄スクラップ１１が転炉１０内に投入される。その後、転炉１０内に溶銑（図示せず）を投入すると、投入された溶銑により鉄スクラップ１１が溶解して溶鋼となる。
【０００８】
このように、鉄スクラップ１１の落下衝撃を緩和可能な量のＲＤＦ１２を転炉１０内に投入した後、鉄スクラップ１１を転炉１０内に投入して溶鋼を製造するようにしたことにより、転炉１０内に投入されたＲＤＦ１２が緩衝材としての機能を持つことになる。これにより、鉄スクラップ１１を転炉１０内に投入したときの衝撃力をＲＤＦ１２によって緩和できるため、スクラップ溶解炉としての転炉１０に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することができる。さらに、転炉１０の損傷を防止するために、鉄スクラップ１１を転炉１０内に少量ずつ投入しなくても済むので、製鋼効率を低下させることなく溶鋼を製造することができる。
【０００９】
また、上述した第１の実施形態では転炉１０内に投入されたＲＤＦ１２が鉄スクラップ１１の溶解熱源として作用するため、鉄スクラップ１１の投入量を増加させても溶鋼の含有カーボン濃度を所望の濃度に保って濃度低下を抑制することができ、これにより、溶鋼の出鋼温度を所望の出鋼温度に確保又は近づけることができる。また、溶鋼の出鋼温度を所望の出鋼温度に確保するために、コークス等の熱源の添加を省略または削減することができるので、ランニングコストの削減を図ることができる。
【００１０】
次に、図２を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
図２において、符号１４はスクラップ溶解炉としての電気炉であって、この電気炉１４内に鉄スクラップ１１を投入して溶鋼を得る場合は、先ず、鉄スクラップ１１の落下衝撃を緩和可能な量のＲＤＦ１２をスクラップバスケット１５内に搬入する。そして、その上に鉄スクラップ１１を積載した後、スクラップバスケット１５の下部の開閉蓋１６を開放する。そうすると、スクラップバスケット１５内のＲＤＦ１２が電気炉１４内に投入され、これに続いて鉄スクラップ１１が電気炉１４内に投入される。その後、電気炉１４を通電加熱すると、電気炉１４内に投入された鉄スクラップ１１が溶解して溶鋼となる。
【００１１】
上述した第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、ＲＤＦ１２が緩衝材としての機能を持つことになる。これにより、鉄スクラップ１１を電気炉１４内に投入したときの衝撃力をＲＤＦ１２によって緩和できるため、スクラップ溶解炉としての電気炉１４に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することができる。さらに、電気炉１４の損傷を防止するために、鉄スクラップ１１を電気炉１４内に少量ずつ投入しなくても済むので、製鋼効率を低下させることなく溶鋼を製造することができる。
【００１２】
また、上述した第２の実施形態では電気炉１４内に投入されたＲＤＦ１２が鉄スクラップ１１の溶解熱源として作用するため、鉄スクラップ１１の溶解に要する電力コストを低減することができる。
なお、上述した第１及び第２の実施形態ではＲＤＦに続いて鉄スクラップを溶解炉内に投入するようしたが、図３に示す第３の実施形態のように、電気炉等のスクラップ溶解炉内にＲＤＦ１２を事前に投入しておき、その後に鉄スクラップ１１をスクラップ溶解炉内に投入してもよい。
表１に、スクラップ溶解炉内にＲＤＦを緩衝材として投入した場合と投入しなかった場合におけるスクラップ溶解炉の寿命を評価した結果を示す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
表１において、比較例はスクラップ溶解炉内にＲＤＦを緩衝材として投入しなかった場合におけるスクラップ溶解炉の寿命を示している。また、実施例１−１及び実施例１−２は図３に示した方法でＲＤＦをスクラップ溶解炉内に投入した場合における溶解炉の寿命を示し、実施例２−１及び実施例２−２は図１に示した方法でＲＤＦをスクラップ溶解炉内に投入した場合における溶解炉の寿命を示している。さらに、実施例３−１及び実施例３−２は図２に示した方法でＲＤＦをスクラップ溶解炉内に投入した場合における溶解炉の寿命を示している。
【００１５】
表１から明らかなように、スクラップ溶解炉内に鉄スクラップを投入する前にＲＤＦを投入すると、ＲＤＦを投入しなかった場合に比べ、スクラップ溶解炉の寿命が延びることがわかる。これは、スクラップ溶解炉内にＲＤＦを投入することにより、鉄スクラップを投入したときの衝撃がＲＤＦにより緩和されるためである。したがって、鉄スクラップの落下衝撃を緩和可能な量のＲＤＦをスクラップ溶解炉内に投入した後、鉄スクラップをスクラップ溶解炉内に投入することにより、スクラップ溶解炉に大きな衝撃力を与えることなく溶鋼を製造することができる。
【００１６】
なお、これらの方法でＲＤＦをスクラップ溶解炉に投入すると、火災が発生する場合がある。スクラップ溶解炉内での火災発生は基本的には問題とならないが、火災の程度が大き過ぎることに起因して問題が生じる場合は、燃焼性を抑えたＲＤＦを使用することで問題解決を図ることができる。燃焼性を抑えたＲＤＦはＲＤＦの製造工程で酸化鉄等の非燃焼物を混合することで容易に製造することが可能である。また、酸化鉄を用いた場合は、酸化鉄の鉄リサイクルの観点でも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶鋼の製造方法を説明するための図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る溶鋼の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る溶鋼の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  転炉
１１  鉄スクラップ
１２  ゴミ固形化燃料（ＲＤＦ）
１３  スクラップシュート
１４  電気炉
１５  スクラップバスケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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