(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数基の電気炉に対し、その通電開始時期を順次ずらすことによって、各電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とがずれて生じるように操業を行い、各電気炉から発生する高温の可燃性排ガスをそれぞれに付帯して設置した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出するようにした電気炉用燃焼塔の冷却水流量制御方法において、前記複数基の電気炉にそれぞれ付帯して設置した水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに冷却水を供給する給水管の途中に２本並列の給水管を設けると共に下流側で合流させた給水管系を設け、前記２本並列とした給水管の一方側に手動弁を配設して所定開度に設定しておくと共に、他方側に電動弁を配設してオン・オフにより開閉自在とすることにより、前記複数基の電気炉のうち高熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、前記所定開度に設定した手動弁およびオン操作により開いた電動弁を経由して合流する給水管系を介して多量の冷却水を供給し、低熱負荷期にある電気炉にそれぞれ付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、電動弁をオフ操作して閉止し、所定開度に設定した手動弁のみを経由する給水管系を介して少量の冷却水を供給することを特徴とする電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法。
【請求項２】
２炉１電源方式の電気炉に対し、その通電開始時期をずらすことによって、両電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とが交互に生じるように操業を行い、両電気炉から発生する高温の可燃性排ガスをそれぞれに付帯して設置した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出するようにした電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法において、前記２炉１電源方式の電気炉にそれぞれ付帯して設置した水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに冷却水を供給する給水管の途中に２本並列の給水管を設けると共に、下流側で合流させた給水管系を設け、前記２本並列とした給水管の一方側に手動弁を配設し所定開度に設定しておくと共に、他方側に電動弁を配設してオン・オフにより開閉自在とすることにより、前記２炉１電極方式の電気炉のうち高熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、前記所定開度に設定した手動弁およびオン操作により開いた電動弁を経由して合流する給水管系を介して多量の冷却水を供給し、低熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには電動弁をオフ操作して閉止し、所定開度に設定した手動弁のみを経由する給水管系を介して少量の冷却水を供給することを特徴とする電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数基の電気炉に対し、その通電開始時期を順次ずらすことによって、各電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とがずれて生じるように操業を行い、各電気炉から発生する高温の可燃性排ガスをそれぞれに付帯して設置した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出するようにした電気炉用燃焼塔の冷却水流量制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気炉は、アークによりスクラップを加熱溶解して精錬するものであるが、従来製鋼用の大容量のものは電源からの給電が容易であると共に電圧の制御がやり易い交流電気炉が主として用いられていた。しかし近年は交流電気炉に比べて黒鉛電極の原単位や電力原単位の低減およびフリッカの減少が期待できるという長所がある直流電気炉が注目されるようになってきた。
【０００３】
ところで、交流電気炉または直流電気炉は複数基設置するのが一般的である。この場合、複数基の電気炉に対し、その通電開始の時期を順次ずらすことによって、各電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とがずれて生じるように操業することが多い。このような操業を行うのは、各電気炉のピークが重なると通電に必要な電気設備の容量が大きくなる等により設備費が嵩むので、これを防止して設備費を節減するためである。
【０００４】
その代表的なものとして交流電気炉または直流電気炉を２基有するツイン式のものがあり、このようなツイン式の電気炉では、２炉、２電源にしないで受電設備および炉用電気設備を１系列とする１電源により２基の電気炉に電力を供給するものが知られている。
前述のようなツイン式電気炉では２炉に対して１電源を有するだけであるため２基の電気炉を高熱負荷が重なることがないように交互に切り替えて操業することになる。２炉１電源方式における電気炉から発生する高温のCOを含有する排ガスは、それぞれの両電気炉に付帯した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出している。このように電気炉から発生する排ガスは温度が1000℃以上にも達するので燃焼塔内でCOガスが燃焼する際に燃焼塔本体および排ガスを導くダクトが高温になるのを防止するため水冷ジャケット構造や多数の水冷チューブ相互間に短いフィンを介在させて多数のチューブを連結したメンブレーン構造の採用により水冷却するようになっている。このような水冷式燃焼塔および冷却ダクトには熱負荷がピークになる時期に必要な冷却水量を考慮したうえで常に一定水量を流して冷却していた。
【０００５】
複数基の電気炉からそれぞれ発生する排ガスの流量制御方法については、たとえば特開平５−77958 号公報に、各電気炉から排出する排ガス量、圧力、温度およびバルブ開度等のデータをマイクロコンピュータに読み込ませ、各系統の必要流量を算出して排ガスの流量を制御するものが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に開示された従来技術では、各電気炉から発生する各系統の排ガス流量を異常事態が発生した場合に対応して制御することについて詳細に説明してあるが、排ガス系統に供給する冷却水については何ら言及されておらず、どの系統にも一定量の冷却水が流れているものと推定される。
【０００７】
水冷式燃焼塔および水冷ダクトに供給する冷却水が熱負荷がピークになる期間を考慮した上で一定水量であれば、独立した複数基の電気炉、あるいは２炉１電源方式の電気炉の場合にあっても、水冷式燃焼塔および水冷ダクトの基数分だけの多量の冷却水量が必要となる。このため冷却水のランニングコストが増加するだけでなく、冷却水を供給するための環水設備を増設するための投資コストが嵩むという問題点がある。
【０００８】
本発明は前記従来技術の問題点を解消することができる電気炉用燃焼塔の冷却水流量制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
電気炉の１基についての一般的な操作は、電気炉へのスクラップ装入→電極からの通電によるスクラップの溶解・精錬→出鋼→出鋼後の炉修理という大まかな手順による１チャージごとの通電パターンを通電時の電圧を用いて図６に示す。図６に示すようにスクラップ装入、出鋼および炉修理の各期間においては通電がないため、１チャージ目も２チャージ目も電圧（Ｖ）は零であり、溶解・精錬期にのみ通電電圧（Ｖ）が必要な値に保持されてスクラップの溶解・精錬がなされる。
【００１０】
図５は２炉１電源の直流電気炉の給電回路および排ガス設備を示す概略説明図を示す。図５に示すように交流電源６に開閉器７ａを介して受電トランス８が接続されており、並列に設けられた炉用トランス９の二次側には交流を直流に整流する位相制御可能なサイリスタ整流装置10の交流入力端がそれぞれ接続されている。またサイリスタ整流装置10の直流側出力端の陰極側−は電極棒５に接続され、さらに陽極側＋は炉底電極11に接続されている。
【００１１】
ここで電気炉１と電気炉２とを交互に切り替えて操業するに際し、まず電気炉１に通電して操業する場合には、開閉器７ａを閉として電源６から受電トランス８に受電して変圧し、さらに炉用トランス９で所定の炉用電圧に降圧し、サイリスタ整流装置10で交流を直流に整流する。開閉器７ｂ、７ｄを閉とすれば直流電流の給電回路により電気炉１に通電され電極棒５からの直流アークによりスクラップが溶解して精錬される。続いて電気炉２を操業する場合には、開閉器７ａの他に開閉器７ｃ、７ｅを閉とすれば同様にして電気炉２の電極棒５からの直流アークによりスクラップを溶解して精錬することができる。
【００１２】
このようにして電気炉１と電気炉２とを交互に切り替えて操業する際に、まず電気炉１から発生するCO含有の高温排ガスは、胴部に配設した水冷ジャケットに冷却水を供給して冷却されている水冷式燃焼塔12ａに導入される。水冷式燃焼塔12ａでは排ガス中の含有COを完全に燃焼させて低発熱量の排ガスとすることができ爆発等の危険性を解消すると共にプレダスターとしての機能を備えている。
【００１３】
水冷式燃焼塔12ａにて燃焼させた排ガスは水冷ジャケット構造の水冷ダクト13ａを経由する間に冷却されたのち、さらに空冷ダクト14ａを通過する間に冷却され、空冷ダクト14ａに配設した昇圧ブロア15ａにより昇圧され、メインブロア16を介して集塵機17に至り、集塵されるようになっている。
このようにして電気炉１によるスクラップの溶解・精錬が終了したら、出鋼作業に入るので予めスクラップの装入を行ってある電気炉２への通電によるスクラップの溶解・精錬を行う。この時、電気炉２から発生するCO含有の高温の排ガスは冷却水によって冷却されている水冷式燃焼塔12ｂに導かれて燃焼させたのち、同様にして水冷ダクト13ｂ、空冷ダクト14ｂ等を経由して集塵機17に導き集塵される。なお電気炉１および電気炉２から炉外に漏れた排ガスは集塵フード18から集塵ダクト19を介して集塵機に導き、集塵するようになっている。
【００１４】
このような電気炉１と電気炉２とを切り替えて操業する際における電気炉１に付帯した水冷式燃焼塔12ａを通過した排ガスの温度および水冷式燃焼塔12を冷却した後の排水の温度を水冷式燃焼塔12ａの出側Ａ点でそれぞれ測定すると共に、水冷ダクト13ａの出側Ｂ点における排ガスの温度および排水の温度をそれぞれ測定した。その結果を図７に示す。
【００１５】
図７の（ａ）は燃焼塔１の出側Ａ点における溶解期（ガス温度 650℃×時間15分）、精錬期（排ガス温度 250℃×時間10分）および出鋼、炉修・スクラップ装入期（排ガス温度80〜100 ℃×時間30分）の排ガス温度の時間推移を示しており、また図７の（ｂ）は燃焼塔１の出側Ａ点における溶解期（排水温度46℃×時間15分）、精錬期（排水温度33℃×時間10分）および出鋼他期（排水温度30℃×時間30分）の冷却水温度の時間推移を示している。なお、冷却水の給水温度は29℃である。
【００１６】
さらに図７の（ｃ）は水冷ダクト13ａの出側Ｂ点における溶解期（排ガス温度 300℃×時間15分）、精錬期（排ガス温度 150℃×時間10分）および出鋼、炉修・スクラップ装入期（排ガス温度50〜60℃×時間30分）の排ガス温度の時間推移を示しており、図７の（ｄ）は水冷ダクト13ａの出側Ｂ点における溶解期（排水温度45℃×時間15分）、精錬期（排水温度37℃×時間10分）および出鋼他期（排水温度30℃×時間30分）の冷却水温度の時間推移を示している。
【００１７】
このような排ガス温度および排水温度の時間推移を電気炉２に付帯して設置した水冷式燃焼塔12ｂの出側Ａ点および水冷ダクト13ｂの出側Ｂ点についても測定を行った結果によれば、大まかに溶解期と精錬期とからなる高熱負荷の高温期と出鋼、炉修、スクラップ装入期からなる低熱負荷の低温期の２つの時期に分けることができる。そして高熱負荷となる高温期は25〜30分であり、低熱負荷となる低温期は30〜35分程度であった。
【００１８】
このようにして調査した水冷式燃焼塔および水冷ダクトの高温期・低温期における排ガス温度と排水温度ならびに熱負荷〔kcal／ｈ〕の例を表１に示す。
【００１９】
【表１】
0003867304.tif 000002
【００２０】
表１に示すように低熱負荷と高熱負荷を比較すると水冷式燃焼塔では低熱負荷／高熱負荷＝１／17〜１／４であり水冷ダクトでは低熱負荷／高熱負荷＝１／16〜１／８であることがわかる。したがって従来のように水冷式水冷式燃焼塔および水冷ダクトを冷却水の供給量をどの系統にも一定値で流すのは無駄であり、低熱負荷時には冷却水の供給量を大幅に削減することが可能になると考えられる。
【００２１】
本発明は電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに供給する冷却水を低熱負荷期に簡単な冷却水制御手段を用いて削減すると共に、高熱負荷期には十分な冷却水を供給することができる手段について種々検討を重ねた結果により達成したものであり、その要旨とするところは下記の通りである。
前記目的を達成するための請求項１記載の本発明は、複数基の電気炉に対し、その通電開始時期を順次ずらすことによって、各電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とがずれて生じるように操業を行い、各電気炉から発生する高温の可燃性排ガスをそれぞれに付帯して設置した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出するようにした電気炉用燃焼塔の冷却水流量制御方法において、前記複数基の電気炉にそれぞれ付帯して設置した水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに冷却水を供給する給水管の途中に２本並列の給水管を設けると共に下流側で合流させた給水管系を設け、前記２本並列とした給水管の一方側に手動弁を配置して所定開度に設定しておくと共に、他方側に電動弁を配設してオン・オフにより開閉自在とすることにより、前記複数基の電気炉のうち高熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、前記所定開度に設定した手動弁およびオン操作により開いた電動弁を経由して合流する給水管系を介して多量の冷却水を供給し、低熱負荷期にある電気炉にそれぞれ付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、電動弁をオフ操作して閉止し、所定開度に設定した手動弁のみを経由する給水管系を介して少量の冷却水を供給することを特徴とする電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法である。
【００２２】
請求項２記載の本発明は、２炉１電源方式の電気炉に対し、その通電開始時期をずらすことによって、両電気炉の高熱負荷期と低熱負荷期とが交互に生じるように操業を行い、両電気炉から発生する高温の可燃性排ガスをそれぞれに付帯して設置した水冷式燃焼塔に導いて燃焼させた後、排ガスを水冷ダクトを経由して排出するようにした電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法において、前記２炉１電源方式の電気炉にそれぞれ付帯して設置した水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに冷却水を供給する給水管の途中に２本並列の給水管を設けると共に、下流側で合流させた給水管系を設け、前記２本並列とした給水管の一方側に手動弁を配設し所定開度に設定しておくと共に、他方側に電動弁を配設してオン・オフにより開閉自在とすることにより、前記２炉１電極方式の電気炉のうち高熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには、前記所定開度に設定した手動弁およびオン操作により開いた電動弁を経由して合流する給水管系を介して多量の冷却水を供給し、低熱負荷期にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには電動弁をオフ操作して閉止し、所定開度に設定した手動弁のみを経由する給水管系を介して少量の冷却水を供給することを特徴とする電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御方法である。
【００２３】
【作用】
本発明では複数基の電気炉のうち高熱負荷にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには並列に配設した所定開度の設定してある手動弁およびオンにより開となった電動弁の両方を介して供給される冷却水を合流させて多量の冷却水を供給することにより十分冷却して水冷式燃焼塔、水冷ダクトを保護する。
【００２４】
また低熱負荷にある電気炉に付帯する水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトには電動弁をオフとして閉止し、所定開度に設定してある手動弁のみを介して少量の冷却水を供給するので冷却水の使用量を削減することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を２炉１電源方式の直流電気炉に適用した場合の好適な実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
図５に示すように２基１電源方式の電気炉１および電気炉２を交互に切り替えて操業を行う場合に電極棒５からの通電により炉内に装入したスクラップを溶解・精錬した後、出鋼・炉修を経てスクラップ装入終了までの Tap〜 Tap時間が１チャージに必要な所要時間となる。
【００２６】
図２は本発明にしたがって２炉１電源方式の電気炉１および電気炉２を交互に切り替えて操業を行う場合の通電電圧（Ｖ）の経時変化を模式的にパターンで示した線図である。図２に示すように電気炉１および電気炉２の溶解・精錬期と出鋼・炉修・スクラップ装入期とからなる Tap〜 Tap時間つまり１チャージに必要な所要時間はそれぞれ55〜60分である。
【００２７】
電気炉１の電圧Ｖ1 が高い溶解・精錬期は電気炉２の電圧Ｖ2 が低くゼロとなる出鋼・炉修・スクラップ装入期になり、また電気炉１の電圧Ｖ1 が低くゼロとなる出鋼・炉修・スクラップ装入期は電気炉２の電圧Ｖ2 が高い溶解・精錬期になっているので、２基の電気炉１および電気炉２は交互に引き続いて溶解・精錬が行われるので稼働率が極めて良好となる。
【００２８】
図３に示すように交互に切り替えて操業を繰り返す２基の電気炉１および電気炉２の熱負荷〔kcal／ｈ〕のパターンは、熱負荷の高い溶解・精錬期と低熱負荷の低い出鋼・炉修・スクラップ装入期が重ならずに交互に発生することになる。そのため電気炉１に付帯する水冷式燃焼塔12ａ、水冷ダクト13ａおよび電気炉２に付帯する水冷式燃焼塔12ｂ、水冷ダクト13ｂにそれぞれ冷却水を供給するに当たっては図４に示すように高熱負荷側に多量の冷却水量を、また低熱負荷側に少量の冷却水量を流すことにすれば、両者を合計した冷却水量は従来の常時一定値による冷却水量より削減することができる。
【００２９】
この場合、水冷式燃焼塔12ａ、12ｂおよび水冷ダクト13ａ、13ｂに供給する多量の冷却水と少量の冷却水の各水量は各期の熱負荷ピークを考慮して適当に定めておけばよく、余りきめこまかく制御するほどのことはない。
本発明を２炉１電源方式の電気炉１に付帯する水冷式燃焼塔12ａ、水冷ダクト13ａおよび電気炉２に付帯する水冷式燃焼塔12ｂ、水冷ダクト13ｂに適用した場合における冷却水フローシートを図１に示す。
【００３０】
図１に示す冷却水フローシートのように給水母管20より電気炉１側の水冷式燃焼塔12ａおよび水冷ダクト13ａ、また電気炉２側の水冷式燃焼塔12ｂおよび水冷ダクト13ｂに冷却水を分配して供給するに際し、給水母管20からの冷却水を電気炉１側および電気炉２側に分配する給水支管21の途中から電気炉１側を２系統に分岐させる２本並列の給水支管21ａ（Ａ系）および給水支管21ｂ（Ｂ系）を設けると共に、給水支管21ａと給水支管21ｂとは下流側で給水支管21として合流させる。また電気炉２側を２系統に分岐させる２本並列の給水支管21ｃ（Ｃ系）および給水支管21ｄ（Ｄ系）を設けると共に、給水支管21ｃと給水支管21ｄとを下流側で給水支管21として合流させる。
【００３１】
このようにして下流側で合流した給水支管21の各々は、再び２系統（または必要に応じそれ以上の系統）に分岐され、たとえば両系統上にそれぞれ配設された電気炉１側の給水ヘッダ24ａ、24ｂおよび電気炉２側の給水ヘッダ24ｃ、24ｄからそれぞれ複数本（図面では３本ずつ）の給水管が分岐している。給水ヘッダ24ａから分岐した３本の給水管には手動弁25ａ、25ｂ、25ｃが配設されており、これらは電気炉１側の水冷式燃焼塔12に通じる冷却水の分配を司るものであり、各部に必要な冷却水が供給される。また給水ヘッダ24ｂから分岐した３本の給水管には手動弁26ａ、26ｂ、26ｃが配設されており、これらは電気炉１側の水冷ダクト13に通じる冷却水の分配を司ることになる。
【００３２】
同様に、給水ヘッダ24ｃから分岐した３本の給水支管に配設された手動弁27ａ、27ｂ、27ｃは電気炉２側の水冷式燃焼塔12ｂに通じる冷却水の分配を司るものであり、また給水ヘッダ24ｄから分岐した３本の給水支管に配設された手動弁28ａ、28ｂ、28ｃは電気炉２側の水冷ダクト13ｂに通じる冷却水の分配を司るものである。
【００３３】
ところで、前述のように電気炉１側の２系統のうち給水支管21ａには手動弁22ａを、また給水支管21ｂには電動弁23ａを配設する一方、電気炉２側の２系統のうち給水支管21ｃには手動弁22ｂを、また給水支管21ｄには電動弁23ｂを配設する。
そして、電気炉１側の手動弁22ａおよび電気炉２側の手動弁22ｂは、あらかじめ所定開度に設定して固定しておくものであり、たとえば手動弁22ａは電気炉１側が必要とする冷却水量の50％が流れるような開度設定とし、同様に手動弁22ｂは電気炉２側が必要とする冷却水量の50％が流れるような開度設定とする。一方、電気炉１側の電動弁23ａおよび電気炉２側の電動弁23ｂはそれぞれ交互にオン・オフにより開閉制御するものであり、オフによる閉のときの冷却水量は流量０％（流量なし）でオンによる開のときにはそれぞれが必要とする冷却水量の50％が流れるように予め調整しておくものである。
【００３４】
すなわち、電気炉１側に常時冷却水を流す給水支管21ａをラインＡ系、冷却水の流量制御を行う給水支管21ｂをラインＢ系とし、ラインＡ系とラインＢ系とにそれぞれ手動弁22ａおよび電動弁23ａを配設し、これらを制御することによりその下流側でラインＡ系とラインＢ系とを合流させ、前述のようにして電気炉１側の水冷式燃焼塔12ａおよび水冷ダクト13ａの各部に必要量の冷却水を供給する。
【００３５】
同様にして、電気炉２側に常時冷却水を流す給水支管21ｃをラインＣ系、冷却水の流量制御を行う給水支管21ｄをラインＤ系とし、ラインＣ系とラインＤ系とにそれぞれ手動弁22ｂおよび電動弁23ｂを配設し、これらを制御することによりその下流側でラインＡ系とラインＢ系とを合流させ、前述のように電気炉２側の水冷式燃焼塔12ｂおよび水冷ダクト13ｂの各部に必要量の冷却水を供給する。
【００３６】
次に電気炉１側の水冷式燃焼塔12ａ、水冷ダクト13ａ並びに電気炉２側の水冷式燃焼塔12ｂ、水冷ダクト13ｂに冷却水を供給する際の手順について説明する。
ここではまず、電気炉１側が溶解・精錬の高温期で高温負荷側にあり、電気炉２側が出鋼、炉修、スクラップ装入の低温基で低熱負荷側にある場合について説明する。この場合、次のような冷却水量の制御を行う。
【００３７】
（１）高熱負荷側→電気炉１側「手動弁22ａ開、電動弁23ａ開」として高熱負荷側の水冷式燃焼塔12ａおよび水冷ダクト13ａに多量（ 100％）の冷却水を流す。
（２）低熱負荷側→電気炉２側「手動弁22ｂ開、電動弁23ｂ閉」として低熱負荷側の水冷式燃焼塔12ｂおよび水冷ダクト13ｂに少量（50％）の冷却水を流す。
【００３８】
次に、電気炉１側が出鋼、炉修、スクラップ装入の低温期で低熱負荷側にあり、電気炉２側が溶解・精錬の高温期で低熱負荷側に切り替わった場合について説明する。
（３）高熱負荷側→電気炉２側「手動弁22ｂ開、電動弁23ｂ開」として高熱負荷側の水冷式燃焼塔12ｂおよび水冷ダクト13ｂに多量（ 100％）の冷却水を流す。
【００３９】
（４）低熱負荷側→電気炉１側「手動弁22ａ開、電動弁23ａ閉」として低熱負荷側の水冷式燃焼塔12ａおよび水冷ダクト13ａに少量（50％）の冷却水を流す。
なお、前記の高熱負荷時の冷却水量であるが、熱負荷のピーク値に対し、冷却水の出側と入側との温度差ΔＴ＝20〜25℃となるような冷却水量あるいは平均熱負荷に対し冷却水の出側と入側の温度差ΔＴ＝８〜10℃となるような冷却水量など、電気炉の操業条件や既設設備能力などを考慮して各電気炉ごとに設定すればよい。
【００４０】
また低熱負荷時の冷却水量については、高熱負荷時との熱負荷割合に比例して冷却水量を設定してもよいが、電動弁の故障や停電などのトラブルに対応してうまく冷却水の切り替えができなかった場合を想定し、多少は余裕をもたせた冷却水量とするのが好ましい。
たとえば表１に示すような条件下のケースでは水冷式燃焼塔の低熱負荷と高熱負荷の負荷比は１／17〜１／４であるが、前記の点を考慮して低熱負荷時の冷却水量を前述のように高熱負荷時の冷却水量の50％に設定するのでもよく、これにより冷却水量の不足によるトラブルが未然に防止できる。
【００４１】
この場合、前述の例で説明したように高熱負荷側の水冷式燃焼塔、水冷ダクトに100 ％の冷却水量、低熱負荷側の水冷式燃焼塔、水冷ダクトに50％の冷却水量を流すことになり、２基分を合計して 150％の冷却水量が流れることになる。これは従来の２基１電源方式の電気炉では２倍の水量すなわち 200％の冷却水量が必要であったが、本発明による冷却水量制御では 200％中の50％分だけ冷却水量を削減することが可能になる。
【００４２】
ところで、本発明では、水冷式燃焼塔と水冷ダクトとの両方に冷却水を流す場合についての流量制御方法を説明したが、いずれか一方のみを冷却水により流量制御する場合についても支障なく適用することが可能であり、状況に応じて流量制御の範囲を設定すればよい。また本実施例では２炉１電源方式の直流電気炉で説明したが、２炉１電源方式の交流電気炉にも利用可能であり、さらには３炉以上の複数の直流または交流電気炉において、通電開始時間を順次ずらし、水冷式燃焼塔や水冷ダクトでの熱負荷ピークが重ならないような操業を行う場合には、同様にして本発明の冷却水流量制御方法を適用することにより、冷却水量の削減を図ることができる。
【００４３】
ヒートサイズ 100ｔクラスの２炉１電源方式直流電気炉（ Tap〜 Tap時間60分、電気炉２基の通電開始時間のずれ30分）における水冷式燃焼塔および水冷ダクトに供給する冷却水の流量制御を行う本発明による場合と、流量制御を行わず流量一定とする従来の場合における冷却水量（ｔ／ｈ）等の成績結果を表２に比較して示す。
【００４４】
【表２】
0003867304.tif 000003
【００４５】
表２に示すように本発明によれば、従来法に比較して低熱負荷時に（2000−1000）ｔ／ｈの冷却水量が削減され、高熱負荷時を併せたトータル冷却水量は従来の4000ｔ／ｈから3000ｔ／ｈに軽減できる。また従来ベースを１とした場合に冷却水のランニングコストは0.75に、環水設備投資コストは 0.8に低減することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数基の電気炉に付帯する各々の水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに冷却水を供給する給水管の途中を２系統にして一方に手動弁を、他方に電動弁を設けて、手動弁を設定開度に固定しておき、電動弁を高熱負荷時は開と、低熱負荷時は閉とするという極めて簡単な装置を用いた冷却水の流量制御により冷却水の使用量を従来より削減することができる。その結果、水冷式燃焼塔および／または水冷ダクトに使用する冷却水のランニングコストおよび水冷設備投資コストの低減が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気炉用水冷式燃焼塔の冷却水流量制御手順を示すフローシート図である。
【図２】本発明に係る２炉１電源方式の直流電気炉における通電パターンの時間推移を示す線図である。
【図３】本発明に係る２炉１電源の直流電気炉における熱負荷パターンの時間推移を示す線図である。
【図４】本発明に係る２炉１電源方式の直流電気炉における冷却水量パターンの時間推移を示す線図である。
【図５】２炉１電源の直流電気炉の給電回路および排ガス設備を示す概略説明図である。
【図６】電気炉操業におけるチャージ毎の通電パターンを示す説明図である。
【図７】水冷式燃焼塔および水冷ダクトの排ガス温度および排水温度の時間推移を示す線図である。
【符号の説明】
１  電気炉
２  電気炉
３  電極棒昇降・旋回装置
４  支持アーム
５  電極棒
６  交流電源
７  開閉器
８  受電トランス
９  炉用トランス
10  サイリスタ整流装置
11  炉底電極
12  水冷式燃焼塔
13  水冷ダクト
14  空冷ダクト
15  昇圧ブロア
16  メインブロア
17  集塵機
18  集塵フード
19  集塵ダクト
20  給水母管
21  給水支管
22  手動弁
23  電動弁
24  給水ヘッダ
25  手動弁
26  手動弁
27  手動弁
28  手動弁
【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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