(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してスクラップを溶解するに当たり、スクラップから溶銑中に放出された酸化物などの異物が流路に付着して流路の閉塞を防止することのできる、貯銑炉溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法を提供することを目的とする【解決手段】溝型の流路を有する誘導加熱装置を備えた貯銑炉でスクラップを投入して溶解するにあたって、前記誘導加熱装置の流路の入り口部分に、スクラップを投入して溶解する位置とは反対側にのみ開口部を有するカバーを設けることにより、溶解したスクラップに含まれていた金属酸化物が前記誘導加熱装置の流路に進入しにくくする。【選択図】図５
2009264728.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備えた貯銑炉でスクラップを投入して溶解するにあたって、
前記誘導加熱装置の流路の入り口部分に、スクラップを投入して溶解する位置とは反対側にのみ開口部を有するカバーを設けることにより、溶解したスクラップに含まれていた金属酸化物が前記誘導加熱装置の流路に進入しにくくすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法。
【請求項２】
溝型の流路を有する誘導加熱装置を備えた貯銑炉でスクラップを投入して溶解するにあたって、
スクラップを投入して溶解する位置と前記誘導加熱装置の間に、しきりを設けることにより、溶解したスクラップに含まれていた金属酸化物が前記誘導加熱装置の流路に進入しにくくすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法。
【請求項３】
請求項２に記載の溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法において、
前記しきりは、
前記誘導加熱装置の流出入口の内、流入口だけを分離する形状であることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法。
【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、貯銑炉溝型誘導加熱装置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。
【０００３】
さらに近年、鋼材のリサイクルのために鉄源としてスクラップを使用する場合があり、その際にはスクラップを溶解する必要があるが、この溶解を貯銑炉で行う場合がある。貯銑炉内の溶銑は、出銑口などの開口部からの放熱、耐火物からの抜熱及びスクラップの融解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。
【０００４】
この溶銑の加熱は、溝型の流路を有する誘導加熱装置（以下、「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。
【０００５】
一般に、溝型誘導加熱装置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、電源の負荷が増大し電気回路が損傷することもある。
【０００６】
また、溶銑中に巻き込まれた炉内のスラグ、スクラップ中に含まれていた酸化物が溶解に伴い溶銑中に放出されたもの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、コイルに近いほど誘導電流密度が高く電磁力が大きくなることから、誘導コイルと対向する流路面で生じやすい。
【０００７】
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開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２１８０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されている方法には、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はできず、流路の閉塞を十分には抑制することができずにピンチ現象が発生して電源を損傷してしまう場合があるという問題点がある。
【００１０】
本発明は、このような問題を鑑みなされたものであり、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してスクラップを溶解するに当たり、スクラップから溶銑中に放出された酸化物などの異物が流路に付着して流路の閉塞を防止することのできる、貯銑炉溝型誘導加熱装置の閉塞防止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】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、溝型の流路を有する誘導加熱装置を備えた貯銑炉でスクラップを投入して溶解するにあたって、前記誘導加熱装置の流路の入り口部分に、スクラップを投入して溶解する位置とは反対側にのみ開口部を有するカバーを設けることにより、溶解したスクラップに含まれていた金属酸化物が前記誘導加熱装置の流路に進入しにくくすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法である。
【００１２】
また本発明の請求項２に係る発明は、溝型の流路を有する誘導加熱装置を備えた貯銑炉でスクラップを投入して溶解するにあたって、スクラップを投入して溶解する位置と前記誘導加熱装置の間に、しきりを設けることにより、溶解したスクラップに含まれていた金属酸化物が前記誘導加熱装置の流路に進入しにくくすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法である。
【００１３】
また本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に記載の溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法において、前記しきりは、前記誘導加熱装置の流出入口の内、流入口だけを分離する形状であることを特徴とする溝型誘導加熱装置の閉塞防止方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カバーまたはしきりを設けるようにしたので、スクラップに含まれていた金属酸化物等が該誘導加熱装置の流路に進入することが抑制され、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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用する溝型誘導加熱装置を備えた加熱式貯銑炉の概略平面を示す図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ’矢視による概略断面を示す図である。
【図３】図１に示す溝型誘導加熱装置の概略断面を示す図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ’矢視による概略断面を示す図である。
【図５】図１のＺ−Ｚ’矢視による概略断面図であり、本発明の実施の形態１を示す図である。
【図６】図１のＺ−Ｚ’矢視による概略断面図であり、本発明の実施の形態２を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を具体的に説明してゆく。図１は、本発明を適用する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、図５は、図１のＺ−Ｚ’矢視による概略断面図であり、本発明の実施の形態１を示す図、図６は、図１のＺ−Ｚ’矢視による概略断面図であり、本発明の実施の形態２を示す図、および図７は、本発明の実施の形態３を示す図を、それぞれ表している。
【００１７】
また図中の符号、１０は貯銑炉、１１は鉄皮、１２は溝型誘導加熱装置、１４は受銑口兼スクラップ投入口、１５は出銑口、１８は溶銑、１９は耐火物、２０は誘導コイル、２１は鉄心、２２は異物、２３は流路、２４はスクラップ、２５はカバー、２６はしきり、２７は流入口、および２８は流出口をそれぞれ表している。
【００１８】
図１及び図２に示すように、円筒状の貯銑炉１０は、外殻を鉄皮１１とし、この鉄皮１１の内側に耐火物１９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１８を受銑するための受銑口兼スクラップ２４の投入口１４、及び、貯蔵した溶銑１８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１５が貯銑炉１０の側壁に設置されている。
【００１９】
貯銑炉１０の側壁下部には、４基の溝型誘導加熱装置１２が配置されている。貯銑炉１０からの出銑時は貯銑炉１０を傾動し、出銑口１５から溶銑１８を出銑する。
【００２０】
また、図５に示すように、貯銑炉１０の内部に耐火物でできた、溝型誘導加熱装置１２の流路の入り口部分に、スクラップ２４を投入して溶解する位置とは反対側にのみ開口部を有するカバー２５が設置され、投入されたスクラップ２４が溶解して生じた溶銑が溝型誘導加熱装置の流路に直接入ることがないようになっている。なお、カバー２５は溝型誘導加熱装置１２と一体となっていてもよい。
【００２１】
さらに、図６に示すように、貯銑炉１０の内部に耐火物でできた、しきり２６がスクラップ２４を投入して溶解する位置と溝型誘導加熱装置１２の間に設置され、投入されたスクラップ２４は、このしきり２６の間で溶解される。しきり２６は、貯銑炉１０の内部を完全に仕切るのでなく、堰のように溶銑１８がしきり２６の上を移動できるようにする。
【００２２】
溝型誘導加熱装置１２は、図３及び図４に示すように、溶銑１８が通るための径路となる流路２３を形成する耐火物製の箱体に、誘導コイルの巻かれた鉄心２１を配置した構成であり、流路２３は貯銑炉１０の内部と連通している。誘導コイルに交流電流を流すことによって、ループ状の流路２３と鎖交する交流磁束を生じさせ、ループ状の流路２３の内部の溶銑１８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１８を加熱する。
【００２３】
また、この誘導電流と、誘導コイルによる交流磁束とによって流路２３の内部の溶銑１８にはローレンツ力が働き、溶銑１８は流路２３の内部を移動し、それにより流路２３の流入口２３Ａから流出口２３Ｂに向かう流れが形成される。つまり、加熱された溶銑１８は流出口２３Ｂから排出され、代わって貯銑炉１０の内部の溶銑１８が流入口２３Ａから溝型誘導加熱装置１２に流入して、溶銑１８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。
【００２４】
このように構成される貯銑炉１０を用い、以下のようにして本発明を実施する。即ち、高炉から出銑された溶銑１８を、受銑口兼スクラップ投入口１４から貯銑炉１０に装入し、必要に応じてスクラップ２４を投入して、溝型誘導加熱装置１２で加熱しながら溶解、貯蔵する。
【００２５】
溝型誘導加熱装置１２によって溶銑１８を加熱し、スクラップ溶解する際には、スクラップに含まれていた酸化物が溶銑１８中に放出される。スクラップ由来の酸化物は流路２３の内壁に付着堆積して異物２２を形成し、流路２３が縮小したり、時には閉塞したりする場合もある。スクラップ２４が溝型誘導加熱装置６の近くで溶解すると、そのままでは高濃度の酸化物が流路に入ることになり、付着堆積が起こりやすくなる。
【００２６】
そこで、図５に示す実施の形態１では、カバー２５を設けることにより酸化物が流路２３に直接到達することを防止できる。一般にスクラップに含まれる金属酸化物は溶銑１８よりも軽いため時間の経過とともに浮上し、溶銑１８の上に存在するスラグ２０に取り込まれて除去されるなどするため、流路２３に到達し難くなる。
【００２７】
また、図６に示す実施の形態２では、酸化物が流路２３に到達するには一旦しきり２６の上部を通過する必要があり、一般にスクラップに含まれる金属酸化物は溶銑１８よりも軽いため浮上し、溶銑１８の上に存在するスラグ２０に取り込まれて除去されるなどして流路２３に到達し難くなる。
【００２８】
さらに、図７に示す実施の形態３では、溝型誘導加熱装置の流出入口の内、酸化物が流入しやすい流入口だけを分離するしきりの例を示している。図５および図６と同様の断面図である図７（ａ）のＷ−Ｗ’矢視による概略断面図を、図７（ｂ）は表している。スクラップ２４に含まれる金属酸化物が流入口２７に直接入らないように分離する、３次元形状のしきり２６を設置するものである。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、スクラップ２４の溶解に伴い放出された酸化物は、カバー２５に妨げられて流路２３に直接入ることができなくなり、または、しきり２６の上部を通過しなければならなくなり、時間の経過とともに浮上しスラグに取り込まれて除去されるので、スクラップ由来の酸化物が流路２３の内壁に付着堆積することを減らし、流路２３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。
【符号の説明】
【００３０】
１０  貯銑炉
１１  鉄皮
１２  溝型誘導加熱装置
１４  受銑口兼スクラップ投入口
１５  出銑口
１８  溶銑
１９  耐火物
２０  誘導コイル
２１  鉄心
２２  異物
２３  流路
２４  スクラップ
２５  カバー
２６  しきり
２７  流入口
２８  流出口
【図１】
2009264728.tif 000003
【図２】
2009264728.tif 000004
【図３】
2009264728.tif 000005
【図４】
2009264728.tif 000006
【図５】
2009264728.tif 000007
【図６】
2009264728.tif 000008
【図７】
2009264728.tif 000009