(57)【要約】【課題】  溝型の流路を有する溝型誘導加熱装置を用いて溶銑を加熱するに当たり、溶銑中に巻き込まれた炉内スラグや炉内で生成した酸化物などの異物が流路に付着しても、付着した異物を効果的に除去することが可能であり、異物の付着による流路の縮小及び閉塞を防止することのできる流路閉塞防止方法を提供する。【解決手段】  溝型の流路１０を有する誘導加熱装置６を用いて該誘導加熱装置を備えた貯銑炉に貯えられた溶銑を誘導加熱するに際し、前記流路の内径よりも小さい径の鋼球１２を溶銑の流れに乗せて流路を通過させ、鋼球の通過によって流路の内壁に付着した異物を除去する。【選択図】            図３
2007070726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝型の流路を有する誘導加熱装置を用いて該誘導加熱装置を備えた貯銑炉に貯えられた溶銑を誘導加熱するに際し、前記流路の内径よりも小さい径の鋼球を溶銑の流れに乗せて流路を通過させ、鋼球の通過によって流路の内壁に付着した異物を除去することを特徴とする、溝型誘導加熱装置の流路閉塞防止方法。
【請求項２】
前記誘導加熱装置の誘導コイルと対向する流路内壁面の方向を鉛直方向と一致させることを特徴とする、請求項１に記載の溝型誘導加熱装置の流路閉塞防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉から出銑された溶銑を転炉で精錬する前に一旦貯蔵するための貯銑炉に設置される、溝型の流路を有する誘導加熱装置の流路の閉塞防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑された溶銑は、トーピードカーや溶銑鍋などの溶銑搬送容器で受銑され、必要に応じて脱硫処理、脱燐処理などの予備処理が施された後に転炉へ輸送され、転炉で脱炭精錬が行われている。このとき、高炉からの出銑タイミングや転炉における処理量の変動などによって生ずる溶銑の過不足を調整するために、転炉で脱炭精錬する前に溶銑を一旦貯銑炉に貯蔵する場合がある。貯銑炉内の溶銑は、出銑口などの開口部からの放熱及び耐火物からの抜熱によって温度低下を招くため、溶銑の加熱が必要になっている。
【０００３】
この溶銑の加熱は、溝型の流路を有する誘導加熱装置（「溝型誘導加熱装置」ともいう）を貯銑炉に設け、この溝型誘導加熱装置によって行われている。貯銑炉に溝型誘導加熱装置を設置した例を図６に示し、溝型誘導加熱装置の例を図７に示す。図６に示すように、複数基の溝型誘導加熱装置６Ａを貯銑炉１Ａの側面に取り付けて溶銑１３を加熱する。溝型誘導加熱装置６Ａは、図７に示すように、溶銑１３が通る流路１０を形成する耐火物製の箱体７に、誘導コイル９の巻かれた鉄心８を配置した構成であり、流路１０は貯銑炉１Ａの内部と連通している。誘導コイル９に交流電流を流すことにより、ループ状の流路１０と鎖交する交流磁束を生じさせ、この交流磁束によってループ状の溶銑流路内の溶銑１３に誘導電流を発生させ、この誘導電流によるジュール熱によって溶銑１３を加熱するという装置である。また、この誘導電流と誘導コイル９による交流磁束とによって流路内の溶銑１３にはローレンツ力（電磁気力）が働き、溶銑１３は流路１０の内部を移動し、それにより流路１０の流入口１０Ａから流出口１０Ｂに向かう流れを形成する。図６における符号２は鉄皮、３は耐火物、４は受銑口、５は出銑口、１４はスラグである。
【０００４】
一般に、流路内の溶銑中に生ずる誘導電流により、流路内の溶銑には流路の断面を収縮させる方向のローレンツ力が作用する。この作用は、一般にピンチ力と称され、このピンチ作用によって流路内の溶銑が収縮し、ピンチ力が大きい場合には流路内の溶銑が切断される状態になる。ピンチ作用によって流路内の溶銑が収縮し、更に収縮によって流路内の溶銑が切断される現象をピンチ現象と称している。このようなピンチ現象が発生すると、鉄心に巻いた誘導コイルに流れる電流の変動が激しくなり、溶銑の加熱に必要な電力を安定して供給することができなくなるとともに、時には電源がトリップすることもある。
【０００５】
また、溶銑中に巻き込まれた炉内のスラグや炉内で生成した酸化物が異物として流路の内壁に付着することから、流路の縮小や、時には流路の閉塞が発生する。これにより、流路の断面積が狭くなるため、断面積当たりの溶銑に流れる誘導電流が増加し、ピンチ現象がより一層発生しやすくなるという問題が生ずる。異物の付着は、誘導コイル９に近いほど誘導電流密度が高く電磁気力が大きくなることから、流路１０のうちで２つの誘導コイル９に挟まれ且つ誘導コイル９と対向している部分の内壁面、つまり図７中に符合１６で示す内壁面で生じやすい。
【０００６】
この対策として、例えば特許文献１には、鉄心に巻いた誘導コイルに、高出力の通電と低出力の通電とを交互に供給し、これによって異物による流路の閉塞を抑制する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２１８０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された方法には以下の問題点がある。即ち、特許文献１の方法は、液体である溶銑の流速の強度を変更して異物を洗い流すという方法であるため、比較的付着力の弱い異物しか洗い流すことができず、流路の閉塞を十分には抑制することができないという問題点がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、溝型の流路を有する溝型誘導加熱装置を用いて溶銑を加熱するに当たり、溶銑中に巻き込まれた炉内スラグや炉内で生成した酸化物などの異物が流路に付着しても、付着した異物を効果的に除去することが可能であり、異物の付着による流路の縮小及び閉塞を防止することのできる流路閉塞防止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の発明に係る溝型誘導加熱装置の流路閉塞防止方法は、溝型の流路を有する誘導加熱装置を用いて該誘導加熱装置を備えた貯銑炉に貯えられた溶銑を誘導加熱するに際し、前記流路の内径よりも小さい径の鋼球を溶銑の流れに乗せて流路を通過させ、鋼球の通過によって流路の内壁に付着した異物を除去することを特徴とするものである。
【００１０】
第２の発明に係る溝型誘導加熱装置の流路閉塞防止方法は、第１の発明において、前記誘導加熱装置の誘導コイルと対向する流路内壁面の方向を鉛直方向と一致させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鋼球を溶銑の流れに乗せて溝型誘導加熱装置の流路を通過させるので、通過する鋼球によって本来流路であるはずの位置に付着した異物は除去され、流路の閉塞を防止して正常な状態に維持することができ、ピンチ現象を抑制することが可能となる。その結果、電流のハンチングに起因する電源設備のトラブルを回避することができる、及び、溶銑の加熱効率が向上するなど安定した昇熱操業が達成され、工業上有益な効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す図であって、溝型誘導加熱装置を備えた加熱式貯銑炉の概略平面図、図２は、図１のＸ−Ｘ’矢視による概略断面図、図３は、図１に示す溝型誘導加熱装置の概略断面図、図４は、図３のＹ−Ｙ’矢視による概略断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、円筒状の貯銑炉１は、外殻を鉄皮２とし、この鉄皮２の内側に耐火物３が施工されていて、溶銑鍋やトーピードカーなどの溶銑搬送容器（図示せず）から溶銑１３を受銑するための受銑口４、及び、貯蔵した溶銑１３を装入鍋などの溶銑保持容器（図示せず）に排出するための出銑口５が、貯銑炉１の側壁に設置されている。また、貯銑炉１の側壁下部には、４基の溝型誘導加熱装置６が配置され、それぞれの溝型誘導加熱装置６の鉛直方向上方側の側壁には鋼球投入口１１が設置されている。鋼球投入口１１には蓋１１Ａが設置されており、蓋１１Ａを開放して鋼球１２を貯銑炉１の内部に投入するとき以外は、溶銑１３からの熱放散を防止するために、鋼球投入口１１は蓋１１Ａで閉鎖されている。貯銑炉１からの出銑時は貯銑炉１を傾動し、出銑口５から溶銑１３を出銑する。
【００１４】
溝型誘導加熱装置６は、図３及び図４に示すように、溶銑１３が通るための径路となる流路１０を形成する耐火物製の箱体７に、誘導コイル９の巻かれた鉄心８を配置した構成であり、流路１０は貯銑炉１の内部と連通している。誘導コイル９に交流電流を流すことによって、ループ状の流路１０と鎖交する交流磁束を生じさせ、ループ状の流路１０の内部の溶銑１３に誘導電流を発生させ、この誘導電流により発生するジュール熱によって溶銑１３を加熱する。また、この誘導電流と、誘導コイル９による交流磁束とによって流路１０の内部の溶銑１３にはローレンツ力が働き、溶銑１３は流路１０の内部を移動し、それにより流路１０の流入口１０Ａから流出口１０Ｂに向かう流れが形成される。つまり、加熱された溶銑１３は流出口１０Ｂから排出され、代わって貯銑炉１の内部の溶銑１３が流入口１０Ａから溝型誘導加熱装置６に流入して、溶銑１３は順次加熱される。尚、図３における流路内の矢印は溶銑１３の流れの方向を示している。
【００１５】
このように構成される貯銑炉１を用い、以下のようにして本発明を実施する。
【００１６】
即ち、高炉から出銑された溶銑１３を、必要に応じて脱硫処理、脱燐処理などの溶銑予備処理を施した後、受銑口４から貯銑炉１に装入し、溝型誘導加熱装置６で加熱しながら貯蔵する。この溶銑１３の加熱中、鋼球投入口１１から、流路１０の内径よりも直径の小さい鋼球１２を溶銑１３に投下する。投下した鋼球１２は溶銑中を沈降し、溝型誘導加熱装置６の近傍に到達する。鋼球１２は溶銑１３の流れにのって、流入口１０Ａから溝型誘導加熱装置６の流路１０に流入する。投下した鋼球１２の全てが流路１０に流入するとは限らないが、複数個の鋼球１２を投下し、そのうちの幾つかが流路１０に流入すればよい。流路１０に入った鋼球１２は溶銑１３の流れによって流路１０の内部を順次通過していく。流路１０の内径が場所によって異なる場合には、流路１０の最も小さい内径よりも鋼球１２の直径を小さくすることとする。
【００１７】
溝型誘導加熱装置６によって溶銑１３を加熱する際には、溶銑１３に巻き込まれたスラグ１４や貯銑炉１の内部で生成した酸化物などが流路１０の内壁に付着堆積して異物１５を形成し、流路１０が縮小したり、時には閉塞したりする場合もあるが、このような異物１５が流路１０に形成されても、鋼球１２が通過することで異物１５は強制的に押し出され、流路１０の内壁から剥離して流出口１０Ｂから排出する。
【００１８】
異物１５の付着は、誘導電流密度が高く電磁気力が大きくなることから、２つの誘導コイル９に挟まれた流路１０の誘導コイル９と対向する内壁面１６で発生しやすい。そこで、鋼球１２を投入する際には、貯銑炉１を傾動させるなどして、図５に示すように誘導コイル９と対向する内壁面１６の方向を鉛直方向と一致させることが好ましい。このようにすることで、重力の作用により鋼球１２が内壁面１６に接触しやすくなり、異物１５の除去効果を増大させることができる。尚、図５は、貯銑炉１を傾動させて異物１５の付着しやすい内壁面１６の方向を鉛直方向に一致させた状態を示す図である。
【００１９】
異物１５の付着力が強く、鋼球１２が通過できない場合には、鋼球１２は一旦そこに留まることになるが、溶銑１３に含有される炭素が鋼球１２に浸炭し、鋼球１２の表面の融点が低下することから、鋼球１２は溶銑１３によって徐々に溶解する。そして、鋼球１２の径が小さくなると再び通過できるようになり、流路１０に詰まったままになることはない。この場合には、異物１５は除去されないが、複数個の鋼球１２を通過させて繰り返し異物１５に力を加えることにより、最終的には異物１５を除去することが可能となる。
【００２０】
流路１０を通過した鋼球１２は貯銑炉１に戻るが、鋼球１２はその主成分が鉄であるので、溶銑１３によって徐々に溶解されて溶銑１３の一部となるので、使用後に回収する必要がない。また、鋼球１２はその主成分が「鋼」であるので、溶銑１３よりも融点が高く、溶銑中に埋没させても直ちに溶解することはなく、異物１５の除去機能を十分に備えている。
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、鋼球１２を溶銑１３の流れに乗せて溝型誘導加熱装置６の流路１０を通過させるので、通過する鋼球１２によって本来流路１０であるはずの位置に付着した異物１５は除去され、流路１０の閉塞を防止して正常な状態に維持することができ、ピンチ現象を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、溝型誘導加熱装置を備えた加熱式貯銑炉の概略平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ’矢視による概略断面図である。
【図３】図１に示す溝型誘導加熱装置の概略断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ’矢視による概略断面図である。
【図５】貯銑炉を傾動させて異物の付着しやすい内壁面の方向を鉛直方向に一致させた状態を示す側面断面図である。
【図６】貯銑炉に溝型誘導加熱装置を設置した従来例を示す側面断面図である。
【図７】図６における溝型誘導加熱装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  貯銑炉
２  鉄皮
３  耐火物
４  受銑口
５  出銑口
６  溝型誘導加熱装置
７  箱体
８  鉄心
９  誘導コイル
１０  流路
１１  鋼球投入口
１２  鋼球
１３  溶銑
１４  スラグ
１５  異物
１６  内壁面
【図１】
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【図２】
2007070726.tif 000004
【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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