(57)【要約】本発明は、冶金技術分野に関し、水平連続供給予熱装置及びその強化予熱方法を開示し、水平連続供給予熱ダクトに２つの集塵口が前後に設けられ、前後に設けられた２つの集塵口により水平連続供給予熱ダクトを強化予熱ゾーンと煙気予熱ゾーンに分けられ、強化予熱ゾーンにバーナーが設けられ、２つの集塵口はそれぞれ煙気パイプを介して煙気調整分配器に連結され、強化予熱ゾーン内の複数列のバーナーの噴流流体動圧が第２の集塵口の集塵負圧と釣り合い、圧力センサーにより第１の集塵口の微負圧要求を制御して第１の集塵口の冷気の混入量を減らし、混合煙気流量と混合煙気温度を制御することで、バーナーやアーク炉の煙気によるスクラップ鋼の予熱効率を高め、生産をより環境にやさしくする。【選択図】図１
2020536213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平連続供給予熱装置であって、水平連続供給予熱ダクト及びアーク炉を含み、前記水平連続供給予熱ダクトにおいて材料搬送方向に間隔をおいて第１の集塵口及び第２の集塵口が設けられ、前記第１の集塵口は、水平連続供給予熱ダクトのフィードシール口の後方でかつフィードシール口に近接し、前記第２の集塵口は、水平連続供給予熱ダクトの後段でかつアーク炉の供給口に近接し、２つの集塵口の間の水平連続供給予熱ダクトは第１の予熱ゾーンを形成し、第２の集塵口とアーク炉の供給口との間の水平連続供給予熱ダクトは第２の予熱ゾーンを形成し、水平連続供給予熱ダクトの第１の予熱ゾーンに傾斜して設置された複数のバーナーＩをさらに含み、各前記バーナーＩの燃焼ガスの水平方向成分を材料搬送方向と逆方向にすることを特徴とする水平連続供給予熱装置。
【請求項２】
前記水平連続供給予熱ダクトにおける第１の予熱ゾーンのダクトの高さは、第２の予熱ゾーンのダクトの高さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項３】
前記水平連続供給予熱ダクトの第２の予熱ゾーンに複数のバーナーＩＩが傾斜して設置され、各前記バーナーＩＩの燃焼ガスの水平方向成分を材料搬送方向と逆方向にすることを特徴とする請求項１に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項４】
前記第１の集塵口には混合煙気パイプが接続され、前記第２の集塵口に熱煙気パイプが接続され、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは、いずれも沈降室に接続されることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項５】
前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは、煙気調整分配器及び煙道を介して沈降室に接続されることを特徴とする請求項４に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項６】
前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプにいずれも調整弁が設けられ、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは煙道を介して沈降室に接続されることを特徴とする請求項４に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項７】
沈降室に接続された煙気急冷装置をさらに含むことを特徴とする請求項５−６のいずれか１項に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項８】
スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げをさらに含み、前記スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げは、振動投入装置により、材料を水平連続供給予熱ダクトの受給段に搬送することを特徴とする請求項１に記載の水平連続供給予熱装置。
【請求項９】
アーク炉から排出される総煙気は、第２の予熱ゾーンの材料を予熱し、間隔をおいて設置された第１の集塵口と第２の集塵口は、総煙気を第１のバイパス煙気と第２のバイパス煙気に分けられ、第１のバイパス煙気は第２の集塵口から抽出され、第２のバイパス煙気は第１の予熱ゾーンを通過する過程に第１の予熱ゾーンにおける材料を予熱し、第１の予熱ゾーンに第１の予熱ゾーンに燃焼ガスを噴射するバーナーＩが設けられ、バーナーＩの火炎噴流により第２のバイパス煙気を材料層の間隙に共通に通過させ、第１の集塵口からフィードシール口に供給される冷気、燃焼ガス及び第２のバイパス煙気を抽出することを特徴とする請求項７の上記の水平連続供給予熱装置に基づく強化予熱方法。
【請求項１０】
煙気調整分配器又は調整弁を調整することで、混合煙気パイプ及び熱煙気パイプを流れる煙気の分配割合を調整し、第１のバイパス煙気、第２のバイパス煙気の流量、及び混合煙気パイプへの混合煙気の温度を制御することを特徴とする請求項９に記載の強化予熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冶金技術分野に関し、具体的に、水平連続供給予熱装置及びその強化予熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーク炉製鋼における省エネルギー、消費削減、環境保護、自動化は、常にアーク炉製鋼技術の開発の中核の１つである。
【０００３】
スクラップ鋼予熱型アーク炉は、省エネルギー型のアーク炉であり、１９８０年代末に出現したアーク炉スクラップ鋼煙道予熱技術は、典型的な省エネルギー技術として、ＣＯＮＳＴＥＥＬ（ＵＳ５４００３５８）に代表される。ＣＯＮＳＴＥＥＬ技術は、約３０年間の発展にわたって、既に成熟しており、そのフラットメルトバス製錬は、電力グリッドの衝撃を低減し、アーク炉本体のメンテナンスを削減するという利点があり、実際の生産で一定の省エネルギーの効果がある。しかし、ＣＯＮＳＴＥＥＬは、使用中に、シャフト炉と比較して節電効果が劣るなどの欠点も有している。米国のシェールガス革命に伴い、石油や天然ガスなどのボトムカーボン化学エネルギーの価格が低下し、ＣＯＮＳＴＥＥＬに外部化学エネルギーを導入することが経済的な方法になった。コンベアベルトに化学エネルギーを追加することにより、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬスクラップ鋼の予熱効率を高め、ＣＯＮＳＴＥＥＬの改良のＣＮ１０３００３４５３Ｂ、ＣＮ１０４５８３７００Ａなどの特許出願の同様のアイデアが反映されている。従来のＣＯＮＳＴＥＥＬ煙道にはノズルまたはバーナーが装備されており、これもＵＳ５４００３５８に具現化されているが、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬは、予熱ダクトが総煙気通路でもあり、通路の面積が大きく、高さが高いため、バーナーの燃焼ガスとスクラップ鋼との間の熱交換が不十分になり、熱効率が高くない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これを鑑み、本発明は、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬに基づく化学エネルギーの投入と、煙気流量の分流と煙気の流れの最適化により、冷風の混入量を低減することで、化学エネルギーのより高い熱効率を得るための水平連続供給予熱装置及びその強化予熱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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を採用し、水平連続供給予熱装置を提供し、水平連続供給予熱ダクト及びアーク炉を含み、前記水平連続供給予熱ダクトにおいて材料搬送方向に間隔をおいて第１の集塵口及び第２の集塵口が設けられ、前記第１の集塵口は、水平連続供給予熱ダクトのフィードシール口の後方でかつフィードシール口に近接し、前記第２の集塵口は、水平連続供給予熱ダクトの後段でかつアーク炉の供給口に近接し、２つの集塵口の間の水平連続供給予熱ダクトは第１の予熱ゾーンを形成し、第２の集塵口とアーク炉の供給口との間の水平連続供給予熱ダクトは第２の予熱ゾーンを形成し、水平連続供給予熱ダクトの第１の予熱ゾーンに傾斜して設置された複数のバーナーＩをさらに含み、各前記バーナーＩの燃焼ガスの水平方向成分を材料搬送方向と逆方向にする。
【０００６】
さらに、前記水平連続供給予熱ダクトにおける第１の予熱ゾーンのダクトの高さは、第２の予熱ゾーンのダクトの高さよりも小さい。
【０００７】
さらに、前記水平連続供給予熱ダクトの第２の予熱ゾーンに複数のバーナーＩＩが傾斜して設置され、各前記バーナーＩＩの燃焼ガスの水平方向成分を材料搬送方向と逆方向にする。
【０００８】
さらに、前記第１の集塵口には混合煙気パイプが接続され、前記第２の集塵口に熱煙気パイプが接続され、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは、いずれも沈降室に接続される。
【０００９】
さらに、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは、煙気調整分配器及び煙道を介して沈降室に接続される。
【００１０】
さらに、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプにいずれも調整弁が設けられ、前記混合煙気パイプ及び熱煙気パイプは煙道を介して沈降室に接続される。
【００１１】
さらに、沈降室に接続された煙気急冷装置をさらに含む。
【００１２】
さらに、スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げをさらに含み、前記スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げは、振動投入装置により、材料を水平連続供給予熱ダクトの受給段に搬送する。
【００１３】
上記の水平連続供給予熱装置に基づく強化予熱方法は、アーク炉から排出される総煙気は、第２の予熱ゾーンの材料を予熱し、間隔をおいて設置された第１の集塵口と第２の集塵口は、総煙気を第１のバイパス煙気と第２のバイパス煙気に分けられ、第１のバイパス煙気は第２の集塵口から抽出され、第２のバイパス煙気は第１の予熱ゾーンを通過する過程に第１の予熱ゾーンにおける材料を予熱し、第１の予熱ゾーンに第１の予熱ゾーンに燃焼ガスを噴射するバーナーＩが設けられ、バーナーＩの火炎噴流により第２のバイパス煙気を材料層の間隙に共通に通過させ、第１の集塵口からフィードシール口に供給される冷気、燃焼ガス及び第２のバイパス煙気を抽出する。
【００１４】
さらに、煙気調整分配器又は調整弁を調整することで、混合煙気パイプ及び熱煙気パイプを流れる煙気の分配割合を調整し、第１のバイパス煙気、第２のバイパス煙気の流量、及び混合煙気パイプへの混合煙気の温度を制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有利な効果は、以下のとおりである。
【００１６】
１、二重集塵口のアーク炉の煙気の分流及び案内作用により、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬの煙気の流れ及びダクト構造が変更され、大部分の煙気がアーク炉に隣接する第２の集塵口から抽出され、強化予熱ゾーン内の煙気量が減少し、バーナー燃焼ガスとアーク炉の混合煙気及び流体動圧バランスの要求に応じてダクトの高さを設計でき、バーナーの火炎噴流が強化予熱ゾーンのスクラップ層に直接衝突し、同時に火炎噴流が分流煙気をスクラップ鋼の間隙に浸透させるように誘導し、分流煙気の熱交換効果を高め、バーナーの燃焼熱効率も大幅に向上する。
【００１７】
２、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬは、後側の集塵口が１箇所しかなく、ダクトは、煙気の量が大きい通路を提供するため、最適化に達成できなく、ダクトのバーナーの予熱スクラップ鋼の効率が比較的低い。従来のＣＯＮＳＴＥＥＬに比較して、本発明の煙気分流技術は、ＣＯＮＳＴＥＥＬのダクトの高さを最適化にし、従来のバーナーが強化予熱ゾーンにおいてスクラップ鋼を直接加熱でき、外部化学エネルギーの効率を向上させ、外部化学エネルギーの予熱作用を強化する。
【００１８】
３、本発明では、第１の集塵口が強化予熱ゾーンへの冷気の流入を遮断し、強化予熱ゾーンにおけるバーナーがスクラップ鋼を直接加熱することができ、強化予熱ゾーンに高温煙気が充満して、そのバーナーの出した熱効率が大幅に向上する。
【００１９】
４、バーナーＩが第１の集塵口に向かって傾斜し且つ燃焼ガスが第２の集塵口に向かって逆流するように配置され、複数列のバーナーＩの噴流の水平方向成分と狭いスクラップ鋼ダクトとが噴流ポンプ効果を構成し、第１の予熱ゾーンのダクト内に第１の集塵口に向かって流れる燃焼ガスの駆動動圧が発生し、２つの煙気集塵口がそれぞれ煙気パイプを介して煙気調整分配器に連結され、第１の集塵口、第２の集塵の煙気分配割合をそれぞれ調整することは、意義が大きい。
【００２０】
５、混合後の煙気温度を制御することで、スクラップ鋼の予熱過程におけるダイオキシンの排出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の目的、技術的解決手段及び有益な効果をより明確にするために、本発明は、説明のために以下の図面を提供する。
【図１】本発明のシステムの概略図である。
【図２】図１の修正された構造の概略図である。
【符号の説明】
【００２２】
水平連続供給予熱ダクト１、アーク炉２、第１の集塵口３、第２の集塵口４、フィードシール口５、バーナーＩ６、バーナーＩＩ７、混合煙気パイプ８、熱煙気パイプ９、沈降室１０、煙気調整分配器１１、煙道１２、煙気圧力センサー１３、調整弁１４、煙気急冷装置１５、スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げ１６
Ｆ０：アーク炉から排出される総煙気
Ｆ１：第２の集塵口に流れる第１のバイパス煙気
Ｆ２：第１の集塵口に流れる第２のバイパス煙気
Ｆ３：フィードシール口から第１の予熱ゾーンに入る冷気
Ｆ４：バーナーＩから噴射される燃焼ガス
ＦＦ：Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３及びＦ４の混合後のガス
Ｐ０：第１の予熱ゾーンのダクトによって生成される流体駆動圧力
Ｐ１：第１の集塵口の負圧
Ｐ２：第２の集塵口の負圧
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を結合して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００２４】
図面に示すように、本発明における水平連続供給予熱装置は、水平連続供給予熱ダクト１及びアーク炉２を含み、前記水平連続供給予熱ダクト１において材料搬送方向に間隔をおいて第１の集塵口３及び第２の集塵口４が設けられ、前記第１の集塵口３は、水平連続供給予熱ダクト１のフィードシール口５の後方でかつフィードシール口５に近接し、前記第２の集塵口４は、水平連続供給予熱ダクト１の後段でかつアーク炉２の供給口に近接し、２つの集塵口の間の水平連続供給予熱ダクトは第１の予熱ゾーンＩを形成し、第２の集塵口４とアーク炉の供給口との間の水平連続供給予熱ダクトは第２の予熱ゾーンＩＩを形成し、水平連続供給予熱ダクトＩの第１の予熱ゾーンに傾斜して設置された複数のバーナーＩ６をさらに含み、各前記バーナーＩ６の燃焼ガスの水平方向成分を材料搬送方向と逆方向にする。
【００２５】
本発明では、二重集塵口のアーク炉の総煙気Ｆ０の分流作用により、従来のＣＯＮＳＴＥＥＬの煙気の流れが変更される。第１のバイパス煙気Ｆ１（大部分のアーク炉の煙気）がアーク炉の供給口に隣接する第２の集塵口４から抽出され、材料は、当該ゾーンにおいて、主に煙気によって予熱されるため、このゾーンは煙気予熱ゾーンとも称され得る。第２のバイパス煙気Ｆ２（残りのアーク炉の煙気）は、第１の予熱ゾーンＩを通流して、このゾーン内の材料を煙気で予熱し、このゾーン内に傾斜して設置されたバーナーＩ６が材料に火炎を噴射し、このゾーンを通流する第２のバイパス煙気Ｆ２と共にこのゾーン内の材料を予熱するため、このゾーンは強化予熱ゾーンとも称され得る。傾斜して設置されたバーナーＩ６の噴流の水平方向成分が、第１の集塵口の反対側に向けて第２の集塵口に反対（即ち噴流の水平方向成分を材料の搬送方向と逆方向にする）し、バーナーＩ６の火炎噴流が強化予熱ゾーン内のスクラップ鋼層に直接衝撃することができ、それと同時に、火炎噴流により分流煙気がスクラップ鋼の間隙に浸透し、分流煙気の熱交換効果も高められ、バーナーＩ６の燃焼熱効率も大幅に向上する。また、フィードシール口５の後方に設けられた第１の集塵口３は、強化予熱ゾーンへの冷気の進入通路を遮断し、強化予熱ゾーンにおけるバーナーがスクラップ鋼を直接加熱し、強化予熱ゾーンに高温煙気を充満させ、バーナーＩ６の熱効率をさらに向上させる。
【００２６】
本発明では、前記水平連続供給予熱ダクト１における第１の予熱ゾーンＩのダクトの高さが第２の予熱ゾーンＩＩのダクトの高さよりも低い。二重集塵口のアーク炉の総煙気Ｆ０に対する分流作用により、強化予熱ゾーンの煙気量が減少し、ダクトの高さは混合煙気（バーナー燃焼ガスＦ４＋第２のバイパス煙気Ｆ２）及び流体動圧バランスの要求に応じて再設計することができる。即ち、煙気分流技術を採用した本発明は、第１の予熱ゾーンＩのダクトの高さを低くすることで、強化予熱ゾーンのバーナーＩ６でスクラップ鋼を直接加熱して、その外部化学エネルギー効率を高め、外部化学エネルギー予熱作用を強化することができる。
【００２７】
本発明では、前記水平連続供給予熱ダクト１の第２の予熱ゾーンＩＩに間隔をおいて傾斜に複数のバーナーＩＩ７が設けられ、各前記バーナーＩＩ７の燃焼ガスの水平成分を材料搬送方向と逆方向にする。バーナーＩＩ７を増設して、限られた予熱時間で、第２の予熱ゾーンＩＩの材料の予熱効果をさらに向上させる。
【００２８】
本発明では、前記第１の集塵口３には混合煙気パイプ８が接続され、前記第２の集塵口４に熱煙気パイプ９が接続され、前記混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９は、いずれも沈降室１０に接続される。
【００２９】
具体的には、本実施例では第１の集塵口３及び第２の集塵口４に煙気圧力センサー１３が設けられ、混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９は、いずれも煙気調整分配器１１を介して煙道１２に接続され、煙道１２はさらに沈降室１０に接続される。アーク炉２全体の集塵効果を確保するために、第２の集塵口４の抽出量（負圧）を十分に確保する必要があり、第１の集塵口３による強化予熱ゾーンの遮断がなければ、多量の冷気が強化予熱ゾーンに入った後も第２の集塵口４に入ってしまい、バーナーＩ６はこの冷気を加熱しなければならないために熱効率が低下する。バーナーＩ６は、第１の集塵口に向けて傾斜し、その燃焼噴流の水平方向成分が材料搬送方向と逆方向にし、複数列のバーナーＩ６の噴流が狭い予熱ダクトと噴流ポンプ効果をなし、強化予熱ゾーン内の燃焼ガスに第１の集塵口に向かう駆動力が発生し、即ち、流通動圧が発生し、当該流通動圧は、第２の集塵口４での集塵負圧と釣り合うことで、第２の集塵口４に微小負圧を発生させる。煙気調整分配器１１と併せて第１の集塵口３、第２の集塵口４の煙気分配割合を調整することで、フィードシール口への冷気流入量を最小乃至０に近づけることができ、水平供給予熱システム全体の熱効率を全体的に向上させることができる。また、強化予熱ゾーンに入った第２のバイパス煙気Ｆ２は、水平連続供給予熱ダクト１の冷却により失われる熱量を補うことができ、強化予熱ゾーンにおけるスクラップ鋼予熱の燃焼ガスの熱効率を向上させることができる。なお、本発明における煙気調整分配器１１は、三方フラップ弁であってもよいし、他の煙気調整可能装置であってもよい。
【００３０】
上記実施例の代替例として、混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９に調整弁１４を直接対応して設けるように、煙気調整分配器１１を省略することもできる。次に、混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９を煙道に直接接続し、即ち、調整弁１４により混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９における抵抗を調整する。
【００３１】
本発明は、煙気の降温冷却を達成するために、さらに沈降室１０に接続された煙気急冷装置１５を備える。
【００３２】
本発明は、スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げ１６をさらに含み、前記スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げ１６は、スクラップ鋼を水平連続供給予熱ダクト１の受給段に搬送する。当然ながら、さらに水平連続供給予熱ダクトの受給段の前方に振動投入装置を増設してもよく、スクラップ鋼供給磁気ディスク吊り下げ１６は、スクラップ鋼を振動投入装置に投入し、振動投入装置は、仮置き台として、水平連続供給予熱ダクトの受給段に材料を連続的に供給することができる。
【００３３】
前述のように、第２の集塵口４は、アーク炉２の集塵効果を確保するために、主な集塵口として、第１のバイパス煙気Ｆ１を抽出するだけでなく、第２の集塵口４に一定の負圧Ｐ２を確保する必要がある。第２のバイパス煙気Ｆ２は、第１の予熱ゾーンＩのダクト内に入り、第１の予熱ゾーンＩには斜め下向きのバーナーＩ６が複数列設けられ、各バーナーＩ６からの噴流の水平方向成分とこの段のダクトとがポンプ噴流効果（複数列のバーナーＩ６多段噴流ポンプ）を構成し、第１の予熱ゾーンＩのダクトで発生する流体駆動圧力Ｐ０（流通動圧）を強化し、当該流体駆動圧力Ｐ０は、第２の集塵口４の負圧Ｐ２とバランスさせるか（Ｐ０＝Ｐ２）、部分的にバランスさせるか（Ｐ０＜Ｐ２）、または超バランスさせる（Ｐ０＞Ｐ２）。当然ながら、第１の集塵口３にも一定の負圧Ｐ１を供給して冷気Ｆ３を遮断し、強化予熱ゾーンに入らないようにし、第２の集塵口４で冷気Ｆ３、バーナーから噴射される燃焼ガスＦ４及び第２のバイパス煙気Ｆ２が抽出され、２つの集塵口の圧力センサー１３によりＦ１、Ｆ２のガス量の分配を制御し、水平連続供給予熱ダクト１内の煙気を最適なバランスになるように、混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９の抵抗をさらに調整する。
【００３４】
以下、当該システムの予熱過程に存在するいくつかの動作状況を分析して説明する。
【００３５】
動作状況１：Ｐ０＝Ｐ２の場合、即ち第１の予熱ゾーンＩ内のガス噴射駆動力と第２の集塵口４の負圧値が近いと、第１の集塵口の負圧Ｐ１≒０となり、このとき第１の予熱ゾーンＩ内の第２のバイパス煙気Ｆ２＝０が実現でき、第１の集塵口３には少量の冷気Ｆ３とバーナーから噴射される燃焼ガスＦ４しか入らないが、このような動作状況はシステム制御の面に難しい。
【００３６】
動作状況２：Ｐ０＞Ｐ２の場合、即ち第１の予熱ゾーンＩ内の第２のバイパス煙気Ｆ２、バーナーから噴射される燃焼ガスＦ４は、第１の集塵口３に積極的に入り、このときＰ１が微負圧状態にあるべき、そうでなければ、供給入口から排煙が出る。Ｐ１は微負圧であるため、フィードシール口５を通過する冷気Ｆ３が少なく、第２のバイパス煙気Ｆ２が多く、スクラップ鋼は第２のバイパス煙気Ｆ２とバーナーから噴射される燃焼ガスＦ４とによる予熱が得られる。
【００３７】
動作状況３：Ｐ０＜Ｐ２、Ｐ１＞Ｐ２−Ｐ０の場合、Ｐ１が一定の負圧状態であると、第１の予熱ゾーンＩ内に所定量の冷気Ｆ３が混入されるが、混入される冷気の量Ｆ３はＰ０≦０よりも遥かに少なく、第１の集塵口で抽出される総煙気の量Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４は比較的小さく、スクラップ鋼は第２のバイパス煙気Ｆ２と燃焼ガスＦ４とによる予熱が得られる。
【００３８】
動作状況２、動作状況３は、本システムの基本的な動作モードであり、この２種類の動作状況は、いずれも２つの集塵口の圧力センサー１３によりＰＬＣを調整し、ＰＬＣにより煙気調整分配器１１及びバーナーＩ６、バーナーＩＩ７を制御し、最終的にＦ１、Ｆ２のガス分配の調整を達成する。
【００３９】
また、Ｐ０がＰ２に対して平衡作用をするか、強化作用をするかを決定する第１の予熱ゾーンＩにおけるバーナーＩ６の噴流の傾斜方向が重要であることを強調して説明する。本発明では、Ｐ０がＰ０＞Ｐ２と過大に現れる場合、第１の集塵口３は第２のバイパス煙気Ｆ２を抽出することができ、一方、煙気調整分配器１１の本質的な特性は、Ｐ１、Ｐ２の圧力分配を調整し、システムがＰＬＣ制御下で「ガス動力−集塵静力」の最適なバランスを達成するようにし、システムの動的なシールを実現し、第１の集塵口３が存在する重要な意味である第１の予熱ゾーンＩの熱効率を高める。スクラップ鋼は水平連続供給予熱ダクト１内で強化予熱ゾーンを通過した後、煙気予熱ゾーンに入るが、アーク炉の供給口での煙気温度が高いため、スクラップ鋼をさらに予熱することができる。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本システムは、水平連続供給予熱ダクト１における冷気Ｆ３の混入量を大幅に低減できるという特徴を有している。
【００４１】
また、第１の予熱ゾーンＩでの煙気の流れとスクラップ鋼の流れは逆方向であるので、バーナーＩ６の化学エネルギーは予熱スクラップ鋼を強化することができ、熱交換効率の向上に寄与する。冷気Ｆ３の混入量を低減して、入力化学エネルギーの熱効率の向上に寄与する。
【００４２】
第１の予熱ゾーンのバーナーから噴射される燃焼ガスＦ４＝１２５００ｍ３／ｈ（７５ｔＥＡＦの第１の予熱ゾーンで空気助燃で消費された天然ガス１０Ｎｍ３／ｔに相当する）、燃焼温度が１２００℃前後に制御され、
評価の便宜のため、各ガスの比熱は同一とし、機器自体の熱効率は不変とし、
第１の予熱ゾーンの冷熱ガス混合後の温度は約８６８℃であり、
第１の予熱ゾーンでスクラップ鋼を予熱した後に排出される混合煙気の温度は約６００℃であり、
熱当量：（８６８−６００）×（５０００＋１２５００）＝４６９００００（Ｊ）、
第１の予熱ゾーンに混入される冷気Ｆ３＝１０００ｍ３／ｈ、温度４０℃、
第１の予熱ゾーン内の第２のバイパス煙気Ｆ２＝５０００ｍ３／ｈ、温度１１００℃、
第１の集塵口でのガス混合後の温度１１１０℃、強化予熱ゾーンでのガス混合後の温度は約１１７１℃であり、
熱当量（第１の集塵口での温度として算出し）：（１１１０−６００）×（１０００＋１２５００＋５０００）＝９４３５０００（Ｊ）、
強化予熱ゾーン熱効率は（９４３５０００−４６９００００）／４６９００００＝１００％向上する。
【００４３】
熱効率が向上するのは、１）冷気による熱の持ち出し量が減少すること、２）分流された熱煙気の熱交換が向上することが主な理由である。
【００４４】
上記は、単なる解析例であり、冷気の混入が冷気によって持ち出した熱量の予熱の効率に大きな影響を与えることを説明している。これは、純酸素燃焼により空気中の窒素ガスの奪い熱を低減して燃焼温度と熱効率を高める作用原理と同様である。実際の使用時においては、バーナーＩ６を調整することにより、動作状況の予熱要求があった場合に、バーナーの燃料消費量を低減することができる。
【００４５】
本スクラップ鋼の連続供給予熱機器及び煙気ラインの設計は、強化予熱ゾーン２１での外部化学エネルギーの燃焼効率を良好に高め、システム全体の熱効率も高めることができる。
【００４６】
スクラップ鋼の予熱中にダイオキシンの予熱抑制の要求があると、システムの必要な箇所に煙気温度検出を設置することも可能であり、一般に、第１の集塵口３、第２の集塵口４の煙気温度がいずれも８００℃（例えば８５０〜９５０℃）よりも高いことが要求されるが、この場合、混入した冷気による持ち出し熱量がより高く（冷気が加熱される温度がより高いこと）、この場合、バーナーＩ６の熱効率に与える影響はより大きくなる。
【００４７】
上記水平連続供給予熱装置に基づく強化予熱方法は、アーク炉２から排出される総煙気Ｆ０は、第２の予熱ゾーンＩＩの材料を予熱し、間隔をおいて設置された第１の集塵口３と第２の集塵口４は、総煙気Ｆ０を第１のバイパス煙気Ｆ１と第２のバイパス煙気Ｆ２に分けられ、Ｆ１は第２の集塵口４から抽出され、Ｆ２は第１の予熱ゾーンＩを通過する過程に第１の予熱ゾーンにおける材料を予熱し、第１の予熱ゾーンに第１の予熱ゾーンに燃焼ガスＦ４を噴射するバーナーＩ６が設けられ、バーナーＩ６の火炎噴流によりＦ２を材料層の間隙に共通に通過させ、第１の集塵口３からフィードシール口５に供給される冷気Ｆ３、バーナー燃焼ガスＦ４及び第２のバイパス煙気Ｆ２を抽出する。
【００４８】
具体的には、第１の集塵口３はバーナーから噴射する燃焼ガスＦ４の主抽気口であり、第２の集塵口４は第１のバイパス煙気Ｆ１の主抽気口であり、バーナーＩ６の火炎噴流により流れた第２のバイパス煙気Ｆ２をスクラップ鋼層の間隙に共通に通過させ、強化予熱ゾーンの複数列のバーナーＩ６の噴流水平成分は第１の集塵口に指向し、強化予熱ゾーンのダクト内の駆動圧力Ｐ０を構成して第２の集塵口の集塵負圧Ｐ２を釣り合い、煙気圧力センサー１３により、第１の集塵口の微負圧要求を制御することで、第１の集塵口から混入する冷気Ｆ３を減少させ、冷気Ｆ３の強化予熱ゾーンへの侵入を遮断する。煙気予熱ゾーンに入ったスクラップ鋼は、第１のバイパス煙気Ｆ１とバーナーＩＩ７両方で再度予熱されてアーク炉２に投入され、全体の工程でバーナーＩ、ＩＩ及びアーク炉の煙気の予熱効率が向上し、スクラップ鋼の予熱強化が図られる。
【００４９】
さらに、煙気調整分配器１１又は調整弁１４を調整することにより、混合煙気パイプ８及び熱煙気パイプ９を流れる煙気の分配割合を調整し、Ｆ１、Ｆ２の流量、及び混合煙気パイプ８への混合煙気（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）の温度を制御し、より環境に優しい生産を可能にする。
【００５０】
最後に、上述の好ましい実施形態は、本発明の技術的解決手段を説明するためのものであって、限定するものではなく、上述の好ましい実施形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、形式及び詳細において様々な変更を加えることができることを理解するべきである。
【図１】
2020536213.tif 000003
【図２】
2020536213.tif 000004
【国際調査報告】
2020536213.tif 000005
2020536213.tif 000006
2020536213.tif 000007
2020536213.tif 000008