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WO1994024506A1 - Appareil de prechauffage et d'alimentation en ferrailles - Google Patents

Appareil de prechauffage et d'alimentation en ferrailles Download PDF

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WO1994024506A1
WO1994024506A1 PCT/JP1994/000618 JP9400618W WO9424506A1 WO 1994024506 A1 WO1994024506 A1 WO 1994024506A1 JP 9400618 W JP9400618 W JP 9400618W WO 9424506 A1 WO9424506 A1 WO 9424506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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raw material
scrap
heat exchange
throat
preheating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1994/000618
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Motoharu Mori
Hironobu Yoshida
Ikuo Yamamura
Toru Iura
Osamu Takeuchi
Masaki Ogushi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to DE69413169T priority Critical patent/DE69413169T2/de
Priority to US08/335,691 priority patent/US5513206A/en
Priority to EP19940912675 priority patent/EP0646758B1/en
Priority to AU65128/94A priority patent/AU664950B2/en
Priority to KR1019940704243A priority patent/KR0168892B1/ko
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    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention relates to a scrub for continuously charging a scrub material while preheating it into a melting furnace for melting a scrub or a cold iron source or the like using pig iron as a block (hereinafter referred to as a scrap material). This is related to a preheating charging device.
  • the scrap material when scrap metal is melted, the scrap material is charged into an electric melting furnace such as a DC arc furnace or an AC furnace (AC arc furnace), or a furnace in which hot metal is charged in advance. and oxygen 0 2 and melting furnace of non-electrode type which is adapted to heat dissolve by the arc burning and deliver fuel such as for oil or coal is employed.
  • an electric melting furnace such as a DC arc furnace or an AC furnace (AC arc furnace), or a furnace in which hot metal is charged in advance.
  • oxygen 0 2 and melting furnace of non-electrode type which is adapted to heat dissolve by the arc burning and deliver fuel such as for oil or coal is employed.
  • the furnace lid is generally opened and charged in the past.
  • the schematic configuration of the melting furnace will be described by taking the DC arc furnace shown in FIG. 1 as an example.
  • the DC arc furnace has a furnace body 2 having a bottom electrode 1 (anode) at a lower part, and an upper part of the furnace body 2. , A single upper electrode 4 (cathode) penetrating vertically through the center of the furnace lid 3, an exhaust gas duct 5 connected to the furnace lid 3, A furnace lid opening / closing device 6 capable of vertically moving and rotatably supporting 3; and an electrode lifter attached to the furnace lid opening / closing device 6 for raising and lowering the upper electrode 4.
  • a lowering device 7 is provided.
  • the furnace body 2 is rotatably supported on a lower frame 8 via a rocker 9 having a curved shape, and the furnace body 2 is tilted in a direction perpendicular to the plane of the drawing to melt the inside.
  • the molten metal 10 is taken out from a taphole (not shown) to a ladle 12 on a ladle cart 11.
  • a raw material preheating device for guiding the high temperature exhaust gas in the furnace main body 2 by the exhaust gas duct 5 to preheat the scrap raw material is provided at a position different from the furnace main body 2.
  • a combustion cylinder (not shown) for completely combusting unburned C0 gas is provided in the middle of the exhaust gas duct 5, and the scrap raw material 13 preheated by the raw material preheating device is supplied to the furnace using a baguette or the like.
  • the lid 3 is inserted into the opened furnace body 2.
  • the furnace lid 3 In dissolving the scrap raw material 13, the furnace lid 3 is raised and rotated outward by the furnace lid opening and closing device 6 so that the upper part of the furnace body 2 is opened, and The scrap raw material 13 preheated by the preheating device is charged into the furnace main body 2 using a bucket or the like, and then the furnace main body 2 is closed with the furnace lid 3 to form an exhaust gas duct 5. While the inside of the furnace body 2 is being sucked, the upper electrode 4 is gradually lowered to a predetermined position and a current is passed between the electrodes 1 and 4 to dissolve the scrubbing material 13 while generating and holding an arc.
  • the scrap material 13 has a very small actual weight with respect to its volume, it is not possible to obtain a desired amount of molten metal by one melting, and after one melting, the electrode is melted. After stopping the electricity supply between 1 and 4, the furnace lid 3 was opened and the scrap material 13 was additionally charged again. After the melting operation was repeated in the same manner as above, the furnace body 2 was cooled. Tilting the molten metal 10 from the taphole into the ladle 1 2 I am trying to start.
  • a scrap material 13 is charged into the side of the furnace body 2.
  • a raw material inlet 14 is provided, and a scrub raw material preheating charging device 15 extending in the lateral direction is provided at the raw material inlet 14.
  • the scrubbing material preheating charging device 15 is connected to a material preheating portion 17 having a slide-type material feeding device 16 at the bottom extending in the lateral direction and an upper end of an extended end of the material preheating portion 17. It has an exhaust duct 19 connected to an exhaust device 18 provided with a heat exchanger, a dust collector, a suction fan and the like.
  • the raw material preheating section 17 has a combustion device 20 for further heating the scrub raw material 13 which is preheated by the high-temperature exhaust gas 24 and is moved by the raw material feeding device 16 by combustion. Is arranged.
  • a raw material inlet 14 is formed in the furnace lid 3 so as to be rotatably driven.
  • a rotary kiln type scrub raw material preheating charging device 22 is provided in which the hot cylinder 21 is connected to the raw material input port 14 at a required inclination angle so that the end of the raw material input port 14 is lower. ing.
  • the scrap raw material 13 is charged from the upper end side (right end in the figure) of the rotating raw material preheating cylinder 21 and moved to the raw material input port 14 side by rotation and inclination to perform charging.
  • a combustion device 23 for heating is provided above the raw material inlet 14.
  • Fig. 4 shows an example of a melting furnace of the non-electrode type, in advance was charged in advance hot metal inside the furnace body 2 5, a fuel such as oxygen 0 2 and O I le or coal into the furnace An opening through which high-temperature exhaust gas 24 from the furnace body 25 can pass is provided just above the furnace body 25 for supplying heat and burning by combustion, so that it can be opened and closed by a slide.
  • a raw material preheating section 29 having a multi-stage slide gate 26, 27, 28 comprising left and right gates is provided, and an exhaust gas duct 30 is connected to the upper part of the raw material preheating section 29,
  • a vertical raw material preheating charging device 32 having an openable and closable seal damper 31 for charging scrap material 13 at the upper end is considered.
  • the conventional scrap raw material preheating charging devices 15 and 22 shown in FIGS. 2 and 3 are each provided with a raw material preheating section 17 or a raw material preheating cylinder 21 extending in the lateral direction.
  • scrap raw material 13 moves in layers in the raw material preheating section 17 or the raw material preheating cylinder 21, and thus the scrap raw material 13
  • the heat exchange efficiency is very low because the contact with the high-temperature exhaust gas 24 is mainly on the upper surface of the scrubbed raw material 13, and as a result, the length of the scrubbed raw material preheating charging devices 15 and 22 increases. Combustion devices 20 and 23 due to low heat exchange efficiency It was necessary to provide.
  • the slide gates 26, 27, 28, which are opened and closed by slides, particularly the lowermost stage 26, are moved from the furnace body 25.
  • hot exhaust gas becomes (1 5 0 0 e C before after) 2 4 to be directly exposed, moreover
  • Do supporting the slide Doge DOO 2 6, 2 7, 2 8 for heavy scrap material 1 3 Since it must be used under extremely severe conditions in terms of strength, it is very difficult to implement, and it has problems such as maintenance.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and it is possible to preheat a scrubbed material with high heat exchange efficiency by using high-temperature exhaust gas from a furnace body, and to dispose a movable portion using high-temperature exhaust gas from the furnace body. It is an object of the present invention to provide a scrap raw material preheating charging apparatus which is excellent in strength without being directly exposed to the furnace and which can supply a preheated scrap raw material to a furnace body almost continuously. Disclosure of the invention
  • the scrubbing raw material supplied by the raw material charging device is supplied to the heat exchange unit via the seal unit, and the scrap raw material supplied to the heat exchange unit is throat-flowed from the lower furnace body.
  • the high-temperature exhaust gas that passes through the section and rises in the bed effectively preheats with extremely high heat exchange efficiency.
  • the scrubbed raw material preheated in the heat exchange section moves through the throat section by the operation of the raw material feeding device and is almost continuously charged into the furnace main body from the raw material charging inlet at one end.
  • the scrap raw material preheating charging device is provided with the throat portion, high-temperature exhaust gas is directly transmitted to movable parts such as the raw material feeding device. There is no contact, and the raw material feeding device does not receive the weight of scrap material only by feeding, so it is very advantageous in terms of heat and strength, and the structure is improved. It can be simple and small.
  • the inclination angle of the throat portion is from 3 ° to 25 °
  • the height of the cutout bushing of the raw material feeding device is within 1 to 2 of the height of the throat portion
  • the cutout bushing is provided. Since the stroke of the shear is larger than the width of the heat exchange section in the direction in which the bushing is completely ejected, the scrap material can be reliably dropped into the material loading inlet by the small pushing force of the cut-out busher. it can.
  • the upper part of the heat exchange part is bent in the lateral direction to form another throat part extending obliquely upward, and a heat exchange part is provided on the upper part to form a multi-stage heat exchange part. Therefore, by reducing the capacity of each heat exchange section, it is possible to prevent the consolidation of the scrap raw material and perform more reliable cutting, and to improve the heat exchange efficiency of the scrap raw material. Can be enhanced.
  • the scrap raw material falling from the throat portion is first received by the raw material receiving stand, and at this time, a lump of the scrap raw material is released, and in this state, the extruding device moves the scrap raw material on the raw material receiving stand. It moves and falls into the raw material inlet.
  • the raw material guide material is provided above the raw material receiving table, the scrap raw material is scraped off the upper side so as not to exceed the raw material guide material and is dropped quantitatively in small quantities. Become like Therefore, it is possible to reduce the flicker caused by the introduction of the scrap raw material, and also to reduce the jump of the molten metal.
  • the raw material guide material is supported so that the vertical position can be adjusted, Since the distance from the material receiving table can be adjusted, the height can be arbitrarily adjusted so that the scrap material can be cut out stably by the material cutout device.
  • a rotating roller as the material, it is possible to prevent the scrubbing material from being caught and to perform stable cutting.
  • the raw material receiving device is supported by the measuring device and weighed with the quantitative extraction of the scrap material by the raw material extracting device. It can be measured accurately.
  • Fig. 1 is a partially cutaway front view showing an example of a conventional DC arc furnace
  • Fig. 2 is a cutaway side view showing an example of a conventional scrap material preheating charging device
  • Fig. 4 is a cut-away side view showing an example of a conventional rotary kiln-type scrap raw material preheating charging device.
  • Fig. 4 is a cut-away side view showing an example of a conventional vertical raw material preheating charging device.
  • FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing one embodiment of the first invention
  • FIG. 6 is a partially cutaway side view showing one embodiment of the second invention.
  • Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the inclination angle of the throat portion and the pushing force of the driving device in Fig. 6, and Fig.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the height of the cut-out bushing and the throat portion in Fig. 6.
  • FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a height ratio and an extruding force of a driving device.
  • FIG. 9 is a partially cut-away side view showing one embodiment of the third invention.
  • FIG. 10 is a partially cut-away side view showing another embodiment of FIG. 9, and
  • FIG. 11 is a cut-away side view showing one embodiment of the fourth invention.
  • FIG. 12 is a front view showing an embodiment of the fifth and sixth inventions, and
  • FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG. 12;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of one embodiment of the seventh invention in which the XIV portion of FIG.
  • FIG. 11 is enlarged;
  • FIG. 5 is a cut-away side view showing an example of the shelf hanging prevention device,
  • FIG. 16 is a view taken along the line XVI-XVI in FIG. 15, and
  • FIG. FIG. 18 is a cut side view showing another example, and
  • FIG. 18 is a cut side view showing still another example of the shelf hanging prevention device.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the first invention when applied to a DC arc furnace, in which a furnace cover 3 for closing the furnace body 2 is provided on an upper part of a furnace body 2 provided with a bottom electrode 1 at a lower part.
  • a raw material inlet 33 is formed substantially at the center of the furnace lid 3, and two upper electrodes 34, 35 are penetratingly arranged at a position sandwiching the raw material inlet 33 in the furnace lid 3.
  • a scrub raw material preheating charging device 36 is disposed above the raw material input port 33.
  • the scrap raw material preheating charging device 36 is provided with a throat portion 38 having a raw material charging inlet 37 connected to an upper portion of the raw material input port 33 at one end and extending obliquely upward in the horizontal direction.
  • a filling tank type heat exchange section 39 formed to extend upward is provided, and is horizontally slid over the filling tank type heat exchange section 39 to fill the tank type.
  • a seal section 42 comprising upper and lower two-stage slide dampers 40, 41 capable of opening and closing the upper part of the heat exchange section 39 is provided, and scrap material 13 is supplied above the seal section 42.
  • a raw material input device 43 such as a conveyor will be provided.
  • the other end of the throat portion 38 is moved along the bottom of the throat portion 38 in the longitudinal direction of the throat portion 38 by a driving device 44 such as a cylinder provided outside.
  • a raw material feeding device 46 equipped with a cutting bushing 45 is provided.
  • a roller 47 and a motor 48 for rotating and driving the roller 47 prevent the hanging of the shelf (bridge phenomenon) and feed the scrap material 13 to the material feeding device 46.
  • a shelf hanging prevention device 49 is provided to ensure that the product is taken out.
  • a shelf in which the occurrence of the scrap hanging of the scrap material 13 is automatically detected by the optical transmitter 50 and the optical receiver 51 is provided.
  • a hanging detection device 52 is provided. As the shelf hanging detection device 52, in addition to the above-described detection using light, magnetism, a load cell, or the like can be used.
  • an exhaust duct 53 is connected to a position immediately below the seal part 42 in the filling tank type heat exchange part 39, and the exhaust duct 53 is transferred from the scrap raw material 13 to the high temperature exhaust gas 2 from the inside. 4 Combustion device for burning combustible gas vaporized in it 54, Heat exchanger 55 for exhaust heat recovery 55, Dust collector 56, Exhaust device 58 with suction fan 57, etc. Connecting.
  • the scrap material 13 is charged by the material charging device 43 onto the upper dambar 41 of the slide dampers 40, 41 of the normally closed seal portion 42. Then, open the upper damper 41, drop the scrubbing material 13 onto the lower damper 40, close the upper damper 41, and then close the lower damper. Open the opening 40 and supply the scrap material 13 to the heat exchange section 39 of the filling tank type. As a result, the high-temperature exhaust gas 24 is prevented from being discharged from the seal portion 42 to the upper outside and the outside air is prevented from entering.
  • the scrap material 13 supplied to the filling tank type heat exchange section 39 drops into the throat section 38, and is deposited in the filling tank type heat exchange section 39, and is discharged from the furnace body 2 to the throat section.
  • High-temperature exhaust gas 24 flowing through the scrubbing material 13 in 13 and further rising in the filling tank type heat exchange section 39 9 makes the scrubbing material 13 a packed bed with high heat exchange efficiency Preheated effectively by the method.
  • the scrap raw material 13 preheated in the filling tank type heat exchange section 39 falls onto the raw material feeding device 46 without causing the hanging by the shelf hanging prevention device 49, and the raw material is fed.
  • the throat section 38 is moved and is charged into the furnace main body 2 almost continuously from the raw material charging port 37 at one end.
  • the driving speed or driving stroke of the driving device 44 such as the cylinder of the raw material feeding device 46
  • the material is fed by one operation of the raw material feeding device 46. The amount can be adjusted freely.
  • the scrap raw material preheating charging device 36 is provided with the throat portion 38 extending in the direction from the raw material charging inlet 37, the scrap raw material 13 is provided with the throat portion 3. Therefore, the high-temperature exhaust gas 24 does not directly act on moving parts such as the raw material feeder 46, and the raw material feeder 46 supplies the scrap raw material 13
  • the weight of the scrub material 13 can be It is very advantageous in terms of heat and strength because it does not need to be installed.In addition, the structure is very simple, maintenance is easy, and the whole device can be downsized. .
  • FIG. 6 shows an embodiment of the second invention, in which the inclination angle of the throat portion 38 is set to three. From 2 to 5. And a feeder 46 for cutting out scrap material 13 in preparation for the throat section 38 with a cutting pusher 45 operated by a driving device 44 such as a cylinder. configuration to Atsute, height Hi of the cut bushings shear 45 is within 1 Z2 high H 2 of throat portion, the cut Warped shear 4 5 be sampled stroke L is filled tank type heat exchange unit 3 9 It is set to be larger than the width D in the cutting direction by the cutting bushing 45. Further, in FIG. 6, the seal portion 42 is constituted by a one-stage movable shelf 42a and an openable lid 42b at the upper end.
  • the inclination angle ⁇ of the throat section 38 is from 3 ° to 25 °, and the height of the cutout pusher 45 of the raw material feeding device 46 is set to the throat section 3. 8 is 1 2 within the height Eta 2 of, and since the stroke L of the cut bushings shear 45 are then rather larger than the width D of the push shear cut direction of the filling tank type heat exchange unit 3 9, cut bushings shears
  • the scrap material 13 can be reliably dropped into the material inlet 33 by the small extrusion force of 45.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the third invention, in which another slot portion 38a extending obliquely upward is formed by bending the upper portion of the heat exchange portion 39 of the filling tank type in the ⁇ direction.
  • a multi-stage filling tank type heat exchange section 39, 39a is formed, and each throat is provided.
  • the parts 38, 38a are provided with raw material feeding devices 46, 46a.
  • FIG. 10 shows another embodiment of the above-mentioned FIG. 9, and in FIG. 9, the bending directions forming the throat portions 38, 38a are the same so as to be stepwise. In contrast, the case of FIG. 10 is different in that the bending direction is reversed, but the other configuration is exactly the same as that of FIG.
  • the upper part of the heat exchange section 39 of the filling tank type is bent laterally to form another throat section 38a extending obliquely upward, and another filling section is formed on the upper part thereof. Since the tank-type heat exchanging section 39a is provided to form a multi-stage filling tank-type heat exchanging section 39, 39a, each of the filling tank-type heat exchanging sections 39, 39a is provided. By reducing the capacity of the scrap material, the consolidation of the scrap material 13 can be prevented, so that the scrap material 13 can be cut out more securely with the small cutting pushers 45, 45a. And the heat exchange efficiency of the scrubbing raw material 13 can be increased.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the fourth invention, in which a raw material extracting device 71 is provided between a throat section 38 and a raw material input port 33.
  • the raw material extracting device 71 slides the throat portion 38 inside the extracting shoot 72 provided between the lower end of the throat portion 38 and the material input port 33 by the upper raw material feeding device 46.
  • a raw material receiving table 73 (see Fig. 14) is provided for receiving the raw material 13 that is falling down.
  • the raw material receiving table is located below the throat section 38.
  • An extruder 74 is provided for extruding the scrap raw material 13 dropped on the table 73 and dropping it into the raw material inlet 33.
  • the extruder 74 is driven by a driving device 75 such as an externally provided cylinder and the like, and is thrown over the raw material receiving table 73 by the driving device 75.
  • a cutting bushing 76 that moves in the longitudinal direction of the connecting section 38.
  • the area of the raw material receiving table 73 and the extruding stroke of the extruding device 74 are approximately half of the area of the throat section 38 and the raw material feeding streak of the raw material feeding device 46. It has a small configuration
  • a rod shape parallel to the material receiving table 73 is provided at a position higher than the material receiving table 73 in the extrusion direction of the cutting bushing 76 by the extruding device 74 in the cutting sheet 72 by an interval S.
  • the raw material guide material 77 is provided on the left and right.
  • FIGS. 12 and 13 show an embodiment of the fifth and sixth inventions, in which the raw material guide material 77 is cut out as a rotating roller 78 to penetrate the shoot 72.
  • FIG. 14 shows an embodiment of the seventh invention, in which a support post 85 provided vertically on the lower surface for supporting the material receiving table 73 shown in FIG. The configuration is such that the first unit 2 penetrates and is supported on the lower fixing member 86 via the measuring device 87.
  • Reference numeral 88 denotes a telescopic tube for sealing provided at a portion where the support post 85 penetrates the cutout shoot 72.
  • the scrap raw material 13 delivered by the raw material feeding device 46 falls from the throat section 38 onto the raw material receiving base 73 of the raw material cutting device 71.
  • the scrap raw material dropped from the throat section 38 is first received by the raw material receiving base 73, whereby the scrap raw material 13 In this state, the extruder 74 moves on the raw material receiving table 73 and drops into the raw material inlet 33. At this time, since the material guide material 77 is provided above the material receiving base 73, the scrap material 13 is scraped off at the upper side so as not to exceed the material guide material 77, and the scrap material 13 is slightly cut off. It will fall quantitatively by volume. Accordingly, flicker can be reduced and jumping of the molten metal 10 can be reduced.
  • C In the embodiments shown in FIGS.
  • the material guide material 77 is The lower position is supported so that the distance S from the material receiving table 73 can be adjusted, so that the scrap material 13 can be cut out stably by the material cutting device 71. Position can be adjusted at will.
  • the raw material guide material 77 is constituted by the rotary opening ⁇ 78, the scrap raw material 13 can be prevented from being caught and stable cutting can be performed.
  • the material receiving table 73 is supported by the measuring device 87 and weighed. Therefore, the amount of scrap material 13 charged into the furnace body 2 can be accurately measured.
  • FIGS. 15 to 18 show examples of the configuration in which other means are added to the shelf hanging prevention device 49 by the rollers 47 and 47 of FIG. 5, respectively.
  • FIG. 16 shows that a push-through bar 64 is provided at the bottom of the throat portion 38 to expand and contract toward the inside of the heat exchange portion 39, and the push-down bar 64 is inserted when a shelf is hung. In this case, the hanging of the shelf is broken, and in this case, a shelf hanging detecting device 52 using light is provided.
  • Fig. 17 shows another configuration example, which is inserted into and removed from the lower part of the heat exchanger section 39 with a cylinder 65 radially in the heat exchanger section 39.
  • a breaker bar 66 is provided to break the hanging of the shelf, and a side wall of the filling tank type heat exchange section 39 at a position where the hanging of the shelf is likely to occur.
  • a shelf hanging detection device 52 for detecting hanging of a shelf is provided.
  • Fig. 18 shows still another configuration example, in which the upper end is pivotally connected to the lower side of the filling tank type heat exchange section 39 so that the cylinder 6 can rotate. 8 and the like, there is provided a rotating member 69 made of a plate-like material or a rod-like material, the lower end side of which can protrude and retract into the filling tank-type heat exchange section 39, and the filling tank-type heat Immediately below the exchange unit 39, a load cell 70 that detects the amount of scrap material in the throat unit 38 by weight is provided, and a shelf hanging detection device 52 that detects the occurrence of shelf hanging 5 2 It has.
  • the scrap material preheating charging device that charges the scrap material into the furnace body
  • the scrap material is preheated with high heat exchange efficiency by the high-temperature exhaust gas from the furnace body, and the moving parts are heated from the furnace body. It is advantageous in terms of thermal and strength by preventing direct exposure to exhaust gas, and is suitable for supplying preheated scrubbing material almost continuously to the furnace body.

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Description

明 細 書 スクラ ップ原料予熱装入装置 技術分野
本発明は、 スクラ ッブ或いは銑鉄をプロック と した冷鉄源等 (以下スクラ ップ原料と称す） を原料と して溶解する溶解炉に、 スクラッブ原料を予熱しつつ連続的に装入するスクラ ッブ原料 予熱装入装置に関するものである。 背景技術
従来より、 スクラ ップ原料を溶解する際に、 直流アーク炉或 いは A C炉 （交流アーク炉） 等の電気溶解炉、 或いは溶銑を予 め装入した炉内部にスクラ ップ原料を装入し、 酸素 0 2とオイ ル或いは石炭等の燃料を送給して燃焼させるこ とにより加熱溶 解するようにした非電極型の溶解炉が採用されている。
上記したような溶解炉において、 炉本体にスクラ ップ原料を 装入する場合、 従来は一般に炉蓋を開放して装入するようにし ていた。
溶解炉の概略構成を第 1図に示した直流アーク炉を例にとつ て説明すると、 直流アーク炉は下部に底部電極 1 (陽極） を備 えた炉本体 2 と、 該炉本体 2の上部を閉塞するよう設けた炉蓋 3 と、 該炉蓋 3の中心を上下方向に貫通する 1本の上部電極 4 (陰極） と、 前記炉蓋 3に接続した排ガスダク ト 5 と、 前記炉 蓋 3を昇降及び回動可能に支持可能な炉蓋開閉装置 6 と、 該炉 蓋開閉装置 6に取付けられて前記上部電極 4を昇降する電極昇 降装置 7 とを備えている。 また、 前記炉本体 2は、 下部架台 8 上に曲面形状を有したロッカー 9を介して回動可能に支持され ており、 紙面と直角方向に炉本体 2を傾動させて内部の溶解さ れた溶湯 1 0を図示しない出銑口から取鍋台車 1 1上の取鍋 1 2 に取り出すように している。
更に、 前記炉本体 2 とは別の位置に、 前記炉本体 2内の高温 排ガスを排ガスダク ト 5により導いてスクラ ップ原料の予熱を 行なう原料予熱装置 （図示せず） を設け、 また前記排ガスダク ト 5の途中に未燃 C 0ガスを完全燃焼させるための燃焼筒 （図 示せず） を備え、 原料予熱装置にて予熱したスクラ ップ原料 1 3をバゲッ ト等を用いて前記炉蓋 3が開放された炉本体 2内に 装入するようにしている。
スクラ ップ原料 1 3の溶解に当っては、 炉蓋開閉装置 6 によ り前記炉蓋 3を上昇させて外方に回動させるこ とにより炉本体 2上部を開放した状態と し、 原料予熱装置にて予熱されたスク ラ ップ原料 1 3を前記炉本体 2内にバケツ ト等を用いて装入し、 続いて前記炉蓋 3により炉本体 2を閉塞し、 排ガスダク ト 5に より炉本体 2内を吸引した状態において上部電極 4を所定位置 まで徐々に下降させて電極 1， 4間に通電させ、 アークを発生、 保持させつつスクラ ッブ原料 1 3の溶解を行う。
この時、 スクラ ップ原料 1 3はその容積に対して実質重量が 非常に小さいために一回の溶解では目的の溶湯量を得るこ とが できず、 そのために一回の溶解が終了したら電極 1， 4間の通 電を停止し、 炉蓋 3を開けて再びスクラ ップ原料 1 3の追加装 入を行い、 このよう にして前記と同様の溶解作業を繰り返した 後、 炉本体 2を傾動させて出銑口から溶湯 1 0を取鍋 1 2に取 り出すようにしている。
しかし、 上記したような溶解炉においては、 スクラ ップ原料 1 3の装入を行う際、 炉蓋 3をその都度開放して行うようにし ているために、 炉本体 2内の高温排ガスが炉外部に放出される こ とになり、 このために大量の熱が外部に放散されることにな つて熱的な損失が非常に大きなものとなり、 しかも多量のダス トが飛散する問題があると共に、 スクラ ッブ装入時に騒音が発 生する問題を有し、 またスクラ ッブ原料 1 3の追加装入を行つ ている間は溶解作業を中断するために電源を休止させるこ とに よる問題を有し、 更にアークタイムロスを生じることにより溶 湯 1 0の温度低下を来し、 溶解効率が大幅に低下してしま う問 題を有していた。
このため、 上述の問題を解決する溶解炉と して、 第 2図に直 流アーク炉を例にとって示すように、 炉本体 2の側部にスクラ ップ原料 1 3の装入を行なうための原料投入口 1 4を設け、 該 原料投入口 1 4に横方向に延びたスクラ ッブ原料予熱装入装置 1 5を配設するようにしている。 スクラ ッブ原料予熱装入装置 1 5は、 横方向に延びた底部にスラィ ド式の原料送り装置 1 6 を有する原料予熱部 1 7 と、 該原料予熱部 1 7の延長端部上側 に接続され、 熱交換器、 集塵機、 吸引ファ ン等を備えた排気装 置 1 8に接続された排気ダク ト 1 9を有している。 更に、 前記 原料予熱部 1 7 には、 高温排ガス 2 4によつて予熱され原料送 り装置 1 6によって移動してく るスクラ ッブ原料 1 3を燃焼に よって更に加熱するための燃焼装置 2 0を配設している。
更に、 前記第 2図の構成以外に、 第 3図に示すように、 炉蓋 3に原料投入口 1 4を形成し、 回転駆動するようにした原料予 熱筒 2 1を、 前記原料投入口 1 4側端が低く なるように所要の 傾斜角度で原料投入口 1 4に接続配置したロータ リキルン式の スクラ ッブ原料予熱装入装置 2 2が考えられている。 この場合、 回転している原料予熱筒 2 1 の上端側 （図中右端） からスクラ ップ原料 1 3を投入して回転と傾斜によって原料投入口 1 4側 に移動させて装入を行なうようにしており、 この場合も原料投 入口 1 4上部に加熱のための燃焼装置 2 3を備えている。
また、 第 4図は非電極型の溶解炉の一例を示したもので、 炉 本体 2 5内部に予め溶銑を装入しておき、 炉内に酸素 0 2とォ ィル或いは石炭等の燃料を供給して燃焼による加熱を行なうよ うにした炉本体 2 5の直上部に、 炉本体 2 5からの高温排ガス 2 4が通過可能な開口を有し、 スライ ドにより開閉を行ない得 るようにした左右のゲー トからなる多段のスライ ドゲー ト 2 6， 2 7， 2 8を備えた原料予熱部 2 9を設け、 該原料予熱部 2 9 の上部に排ガスダク ト 3 0を接続すると共に、 上端部にスクラ ップ原料 1 3投入のための開閉可能なシールダンバ 3 1を備え た竪型原料予熱装入装置 3 2が考えられている。
しかし、 前記第 2図及び第 3図に示す従来のスクラ ップ原料 予熱装入装置 1 5 , 2 2は、 何れも横方向に延びた原料予熱部 1 7或いは原料予熱筒 2 1 によってスクラ ップ原料 1 3の予熱 を行なうようにしているために、 スクラ ップ原料 1 3は原料予 熱部 1 7或いは原料予熱筒 2 1内を層状に移動し、 従ってスク ラ ッブ原料 1 3 と高温排ガス 2 4 との接触が主にスクラ ッブ原 料 1 3の上面であるために熱交換効率が非常に低く 、 そのため にスクラ ッブ原料予熱装入装置 1 5， 2 2が長大化してしま う 問題を有し、 更に熱交換効率が低いために燃焼装置 2 0 , 2 3 を備える必要が生じていた。
また、 第 4図の竪型原料予熱装入装置 3 2においては、 スラ イ ドによる開閉を行なうスライ ドゲー ト 2 6， 2 7， 2 8の特 に最下段 2 6が、 炉本体 2 5からの高温排ガス （ 1 5 0 0 eC前 後） 2 4に直接晒されることになり、 しかも前記スライ ドゲー ト 2 6， 2 7 , 2 8は大重量のスクラ ップ原料 1 3を支持しな ければならないために強度的に非常に苛酷な状況で使用される こ とになるため、 実施が大変困難であると共に、 メ ンテナンス が大変となる等の問題を有していた。
本発明は、 上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、 炉本体 からの高温排ガスによってスクラ ッブ原料を高い熱交換効率で 予熱することができ、 且つ可動部が炉本体からの高温排ガスに 直接晒されるようなことがなく 強度的に優れ、 予熱されたスク ラ ッブ原料を略連続的に炉本体に供給できるスクラ ップ原料予 熱装入装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明では、 原料投入装置により投入されたスクラ ッブ原料 は、 シール部を介して熱交換部に供給され、 該熱交換部に供給 されたスクラ ップ原料は、 下部の炉本体からスロー ト部を通り 層内を上昇する高温排ガスにより、 非常に高い熱交換効率で効 果的に予熱される。 熱交換部にて予熱されたスクラ ッブ原料は、 原料送給装置の作動により、 スロー ト部を移動して一端の原料 装入口から略連続的に炉本体内に装入される。
このとき、 スクラ ップ原料予熱装入装置がスロー ト部を備え ていることにより、 高温排ガスが原料送給装置等の可動部に直 接作用することがなく 、 しかも原料送給装置は送給を行なうの みでスクラ ップ原料の重量を受けるようなことがないので、 熱 的、 強度的に非常に有利になると共に、 構成を簡略且つ小型な ものとするこ とができる。
本発明では、 スロー ト部の傾斜角度が 3 ° から 2 5 ° であり、 しかも原料送給装置の切出しブッ シヤーの高さがスロー ト部の 高さの 1ノ 2以内であり、 且つ切出しブッ シヤーのス トローク が熱交換部のブッ シャ一切出し方向の幅より大き く してあるの で、 切出しブッ シヤーの小さな押出し力によってスクラ ップ原 料を原料装入口に確実に落と し込むことができる。
本発明では、 熱交換部の上部を横方向に曲げて斜上方に延び る別のスロー ト部を形成しその上部に熱交換部を設けて複数段 の熱交換部を形成するようにしているので、 各々の熱交換部の 容量を小さ く することにより、 スクラ ップ原料の圧密を防止し て更に確実な切出しを行わせることが可能になると共に、 スク ラ ップ原料の熱交換効率を高めることができる。
本発明では、 スロー ト部から落下するスクラ ップ原料が先ず 原料受け台によって受けられ、 この時スクラ ップ原料の塊が解 されるようになり、 この状態で押出し装置により原料受け台上 を移動して原料投入口に落下される。 この時、 前記原料受け台 の上方に原料ガイ ド材が設けてあるので、 スクラ ップ原料はこ の原料ガイ ド材を越えないよう に上側を擦り切り されて少量ず つ定量的に落下されるようになる。 従って、 スクラ ップ原料の 投入に伴うフ リ ッカーを減少することができ、 且つ溶湯の飛び 跳ねも減少させ得る。
本発明では、 原料ガイ ド材を上下位置調整可能に支持して、 原料受け台との間隔を調節できるようにしているので、 原料切 出し装置によるスクラ ップ原料の切出しが安定して行われるよ うに高さを任意に調節することができ、 また、 原料ガイ ド材を 回転ローラと していることにより、 スクラ ッブ原料の引掛かり を防止して安定した切出しを行わせるこ とができる。
本発明では、 原料切出し装置によるスクラ ップ原料の定量的 な切出しに伴って、 原料受け台を計量装置で支持して計量する ようにしているので、 炉本体に対するスクラ ップ原料の投入量 を正確に計測することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 従来の直流アーク炉の一例を示す一部切断正面図 であり、 第 2図は、 従来のスクラ ップ原料予熱装入装置の一例 を示す切断側面図であり、 第 3図は、 従来のロータ リキルン型 のスクラ ップ原料予熱装入装置の一例を示す切断側面図であり、 第 4図は、 従来の竪型原料予熱装入装置の一例を示す切断側面 図であり、 第 5図は、 第 1の発明の一実施例を示す一部切断斜 視図であり、 第 6図は、 第 2の発明の一実施例を示す一部切断 側面図であり、 第 7図は、 第 6図のスロー ト部の傾斜角度と駆 動装置の押出し力との関係を示した線図であり、 第 8図は、 第 6図の切出しブッ シヤーの高さとス ロー ト部の高さの比と、 駆 動装置の押出し力との関係を示した線図であり、 第 9図は、 第 3の発明の一実施例を示す一部切断側面図であり、 第 1 0図は、 第 9図の他の実施例を示す一部切断側面図であり、 第 1 1図は、 第 4の発明の一実施例を示す切断側面図であり、 第 1 2図は、 第 5及び 6の発明の一実施例を示す正面図であり、 第 1 3図は、 第 1 2図の X I I I 一 X I I I矢視図であり、 第 1 4図は、 第 1 1図の X I V部を拡大して示した第 7の発明の一実施例の断 面図であり、 第 1 5図は、 棚吊り防止装置の一例を示す切断側 面図であり、 第 1 6図は、 第 1 5図の X V I - X V I 矢視図で あり、 第 1 7図は、 棚吊り防止装置の別の例を示す切断側面図 であり、 第 1 8図は、 棚吊り防止装置の更に別の例を示す切断 側面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第 5図は直流アーク炉に適用した場合の第 1の発明の一実施 例を示したもので、 下部に底部電極 1を備えた炉本体 2の上部 に、 炉本体 2を閉塞する炉蓋 3を設け、 該炉蓋 3の略中心位置 に原料投入口 3 3を形成し、 更に前記炉蓋 3における前記原料 投入口 3 3を挟む位置に 2本の上部電極 3 4， 3 5を貫通配置 し、 前記原料投入口 3 3の上部にスクラ ッブ原料予熱装入装置 3 6を配置している。
スクラ ップ原料予熱装入装置 3 6は、 前記原料投入口 3 3上 部に接続する原料装入口 3 7を一端に有して横方向斜め上方に 延びるスロー ト部 3 8を設け、 該スロー ト部 3 8の他端に、 上 方に延びるように形成した充填槽式熱交換部 3 9を設け、 該充 填槽式熱交換部 3 9の上部に水平にスライ ドして充填槽式熱交 換部 3 9の上部を開閉可能な上下 2段のスライ ドダンバ 4 0， 4 1からなるシール部 4 2を設け、 該シール部 4 2の上側にス クラ ップ原料 1 3を供給するコ ンペャなどの原料投入装置 4 3 を設ける。 また、 前記スロー ト部 3 8の他端部には、 外部に設けたシリ ンダ等の駆動装置 4 4によりスロー ト部 3 8底部に沿って該ス 口一 ト部 3 8の長手方向に移動する切出しブッ シヤー 4 5を備 えた原料送給装置 4 6を設ける。
更に、 前記充填槽式熱交換部 3 9における原料送給装置 4 6 の直上位置には、 前記充填槽式熱交換部 3 9内に外周の一部が 張り出すように水平に配置された左右のローラ 4 7 と、 該ロー ラ 4 7を回転駆動するモータ 4 8からなり棚吊り （ブリ ッ ジ現 象） を防止して原料送給装置 4 6へのスクラ ッブ原料 1 3の送 り出しを確実に行なわせるための棚吊り防止装置 4 9を設けて いる。 また、 該棚吊り防止装置 4 9の上側位置には、 スクラ ッ プ原料 1 3の棚吊りの発生を、 光発信器 5 0 と光受信機 5 1 に よって自動的に検出するようにした棚吊り検出装置 5 2を設け ている。 棚吊り検出装置 5 2 と しては、 上記光による検出の他 に、 磁気やロー ドセル等を用いることができる。
また、 前記充填槽式熱交換部 3 9におけるシール部 4 2の直 下位置に排気ダク ト 5 3を接続し、 該排気ダク ト 5 3を、 スク ラ ッブ原料 1 3内から高温排ガス 2 4中に気化した可燃性ガス を燃焼させるための燃焼装置 5 4、 排熱回収のための熱交換器 5 5、 集塵装置 5 6及び吸引ファ ン 5 7等を備えた排気装置 5 8に接続する。
第 5図の実施例では、 通常閉じられているシール部 4 2のス ライ ドダンバ 4 0 , 4 1 における上段のダンバ 4 1上に、 原料 投入装置 4 3によってスクラ ップ原料 1 3を投入し、 続いて上 段のダンバ 4 1 を開けてスクラ ッブ原料 1 3を下段のダンバ 4 0上に落下させて上段のダンバ 4 1を閉じ、 その後下段のダン パ 4 0を開いてスクラ ップ原料 1 3を充填槽式熱交換部 3 9に 供給する。 これにより高温排ガス 2 4がシ一ル部 4 2から上部 外方に排出されたり、 外気が侵入することが防止される。
充填槽式熱交換部 3 9 に供給されたスクラ ップ原料 1 3は、 スロー ト部 3 8 に落下すると共に、 充填槽式熱交換部 3 9内に 堆積し、 炉本体 2からスロー ト部 3 8のスクラ ッブ原料 1 3内 を流通し更に充填槽式熱交換部 3 9内を上昇してく る高温排ガ ス 2 4によって、 スクラ ッブ原料 1 3は熱交換効率が高い充填 層方式により効果的に予熱される。
充填槽式熱交換部 3 9にて予熱されたスクラ ップ原料 1 3は、 棚吊り防止装置 4 9により棚吊りを生じることなく原料送給装 置 4 6上に落下し、 該原料送給装置 4 6の作動により、 スロー ト部 3 8を移動させられて一端の原料装入口 3 7から略連続的 に炉本体 2内に装入される。 このとき、 原料送給装置 4 6のシ リ ンダ等の駆動装置 4 4の駆動速度或いは駆動ス トロ一クを調 節するこ とにより原料送給装置 4 6の一回の作動で送給される 量を自由に調節することができる。
また前記充填槽式熱交換部 3 9内を上昇してスクラ ップ原料 1 3 と熱交換した排ガスは、 充填槽式熱交換部 3 9上部の排気 ダク ト 5 3から排気装置 5 8に吸引されて処理される。
前記したように、 スクラ ッブ原料予熱装入装置 3 6が原料装 入口 3 7から橫方向に延びるスロー ト部 3 8を備えるようにし ているので、 スクラ ップ原料 1 3がスロー ト部 3 8 にも溜ま り、 従って高温排ガス 2 4が原料送給装置 4 6等の可動部に直接作 用することがなく なり、 しかも原料送給装置 4 6はスクラ ップ 原料 1 3の送給を行なうのみでスクラ ッブ原料 1 3の重量を受 けるようなことがないので、 熱的、 強度的に非常に有利になる また、 構成が非常に簡略なものとなってメ ンテナンスが容易に なると共に、 装置全体を小型なものとすることができる。
第 6図は第 2の発明の一実施例を示したもので、 スロー ト部 3 8の傾斜角度なを 3。 から 2 5。 になるように形成し、 また スロー ト部 3 8に備えてスクラ ップ原料 1 3の切出しを行う原 料送給装置 4 6をシリ ンダ等の駆動装置 44で作動する切出し プッ シヤー 4 5で構成してあつて、 切出しブッ シヤー 45の高 さ Hiがスロー ト部の高さ H2の 1 Z2以内であり、 切出しブッ シヤー 4 5のス ト ローク Lが充填槽式熱交換部 3 9の切出しブ ッ シャ一 4 5による切出し方向の幅 Dより大き く なるように設 定している。 また、 第 6図ではシール部 4 2を、 一段の可動棚 4 2 aと上端の開閉蓋 4 2 bとによって構成するようにしてい o
スロー ト部 3 8の傾斜角度 αと、 原料送給装置 46の駆動装 置 4 4による一定量のスクラ ップ原料 1 3を押出すことができ る最低の押出し力との関係について調べたところ、 第 7図に示 す結果が得られた。 即ち、 傾斜角度 α = 9' の時の押出し力を 1 と したとき、 α = 3 ° では押出し力が 2倍、 α = 2 5。 では 押出し力 = 0であり、 α = 3 β 以下では必要な押出し力が大き く 、 また = 2 5。 以上では自然落下してしま う危険があるた め、 スロー ト部 3 8の傾斜角度 αを 3。 〜2 5 ° に設定してい また、 切出しブッ シヤー 4 5の高さ Hiとスロー ト部の高さ H 2の比 H iZH 2と、 駆動装置 44の押出し力との関係につい て調べたところ、 第 8図に示す結果がえられた。 即ち、 高さの 比が 1 5以下では切出しブッ シヤー 45の強度を大き く でき ないために切出しプッ シャ一 4 5が破壊されてしまう強度上の 制約を受け、 また 1 2以上では必要な押出し力が著しく 増加 してしま うため、 切出しブッ シャ一 4 5の高さ H iとスロー ト 部の高さ H2の比 HiZHaが 1 5〜 1ノ 2の範囲になるよう に設定している。
また、 切出しブッ シヤー 45のス トロ一ク Lについて調べた ところ、 切出しプッ シヤー 45のス トローク Lが充填槽式熱交 換部 3 9の切出しブッ シヤー 45による切出し方向の幅 Dより 大きい L > Dであると、 押出し力が著しく減少し、 反対に L < Dであると押出し力が著しく増大することが判明したので、 切 出しブッ シヤー 45のス ト ローク Lを充填槽式熱交換部 3 9の 幅 Dより大き く なるように設定している。
第 6図の実施例では、 スロー ト部 3 8の傾斜角度 αが 3 ° か ら 2 5 ° であり、 しかも原料送給装置 4 6の切出しプッ シャ一 4 5の高さ がスロー ト部 3 8の高さ Η2の 1 2以内であり、 且つ切出しブッ シヤー 45のス トローク Lが充填槽式熱交換部 3 9のプッ シヤー切出し方向の幅 Dより大き く してあるので、 切出しブッ シヤー 4 5の小さな押出し力によってスクラ ップ原 料 1 3を原料投入口 3 3に確実に落と し込むことができる。
第 9図は第 3の発明の一実施例を示したもので、 充填槽式熱 交換部 3 9の上部を橫方向に曲げて斜め上方に延びる別のスロ — ト部 3 8 aを形成し、 該スロー ト部 3 8 aの上部に別の充填 槽式熱交換部 3 9 aを設けることにより複数段の充填槽式熱交 換部 3 9 , 3 9 aを形成し、 夫々のスロー ト部 3 8 , 3 8 aに 原料送給装置 4 6 , 4 6 aを備えるようにしている。 第 1 0図は、 上記第 9図の他の実施例を示すもので、 第 9図 ではスロー ト部 3 8 , 3 8 aを形成する折曲げ方向を階段状に なるように同方向と しているのに対して、 第 1 0図の場合は折 曲げ方向を逆にしている点で異なっているが、 他の構成は第 9 図と全く 同様である。
第 9図及び第 1 0図の実施例では、 充填槽式熱交換部 3 9の 上部を横方向に曲げて斜上方に延びる別のスロー ト部 3 8 aを 形成しその上部に別の充填槽式熱交換部 3 9 aを設けて複数段 の充填槽式熱交換部 3 9， 3 9 aを形成するようにしているの で、 各々の充填槽式熱交換部 3 9 , 3 9 aの容量を小さ く する こ とにより、 スクラ ッブ原料 1 3の圧密を防止できるので、 小 さな切出しプッ シャ一 4 5， 4 5 aで更に確実にスクラ ップ原 料 1 3を切出すことが可能になると共に、 スクラ ッブ原料 1 3 の熱交換効率も高めることができる。
第 1 1図は第 4の発明の一実施例を示すもので、 スロー ト部 3 8 と原料投入口 3 3 との間に、 原料切出し装置 7 1を設けて いる o
原料切出し装置 7 1 は、 スロー ト部 3 8下端と原料投入口 3 3 との間に設けた切出しシュー ト 7 2の内部に、 上部の原料送 給装置 4 6によりスロー ト部 3 8を滑って落下してく るスクラ ッブ原料 1 3を受けるようにした原料受け台 7 3 (第 1 4図参 照） を備えており、 更に前記スロー ト部 3 8の下方位置には前 記原料受け台 7 3上に落下したスクラ ップ原料 1 3を押出して 前記原料投入口 3 3内に落下させるための押出し装置 7 4を備 えている。 押出し装置 7 4は、 外部に設けたシリ ンダ等の駆動 装置 7 5 と該駆動装置 7 5 によって原料受け台 7 3上をスロー ト部 3 8の長手方向に移動する切出しブッ シヤー 7 6 とからな つている。 前記原料受け台 7 3の面積及び押出し装置 7 4の押 出しス ト ロ一クは、 前記スロー ト部 3 8の面積及び原料送給装 置 4 6の原料送給ス ト リークの略半分の小さい構成となってい
O
また、 前記切出しシユー ト 7 2内における前記押出し装置 7 4による切出しブッ シヤー 7 6の押出し方向前方の原料受け台 7 3より間隔 Sだけ高い位置には、 原料受け台 7 3 と平行な棒 状の原料ガイ ド材 7 7が左右に亘つて設けられている。 原料ガ ィ ド材 7 7は、 口一ラ状、 パイブ状、 板状多角形状等の種々の 断面形状のものを採用することができるが、 スクラ ップ原料 1 3の引掛かりを防止する必要上、 ローラ状或いはパイブ状のも のが好ま しい。
第 1 2図及び第 1 3図は第 5及び 6の発明の一実施例を示し たもので、 前記原料ガイ ド材 7 7を回転ローラ 7 8 と して切出 しシュー ト 7 2を貫通させ、 外部に設けた軸受 7 9により回転 可能に支持した場合を示しており、 前記回転ローラ 7 8は自在 に回転できるようになっていても、 或いは仮想線で示すように 駆動装置 8 0を備えて任意の方向に回転駆動されるようになつ ていても良い。
更に、 前記回転ローラ 7 8は、 切出しシュー ト 7 2に形成し た上下に長い長孔 8 1を貫通して配置され、 切出しシュー ト 7 2外部の軸受 7 9をシリ ンダ 8 2により上下に移動可能に支持 した場合を示している。 図中 8 3は前記軸受 7 9に取付けて前 記長孔 8 1の外部をシール材 8 4を介して包囲するシール板を 示す。 第 1 4図は第 7の発明の一実施例を示したもので、 第 1 1図 に示した原料受け台 7 3を支持するための下面に垂直に設けた サポー トポス ト 8 5を切出しシュ一 ト Ί 2を貫通させて下部固 定部材 8 6上に計量装置 8 7を介して支持させた構成と してい る。 8 8はサポー トポス ト 8 5が切出しシュー ト 7 2を貫通す る部分に設けたシールのための伸縮管を示す。
第 1 1図の実施例では、 原料送給装置 4 6によって送り出さ れるスクラ ップ原料 1 3は、 スロー ト部 3 8から原料切出し装 置 7 1 の原料受け台 7 3上に落下する。
この時、 前記原料切出し装置 7 1を備えていない場合には、 スロー ト部からのスクラ ッブ原料 1 3は大きな塊となったまま 原料投入口 3 3から炉本体 2内に落下することになるために、 電圧変動率 （フ リ ッカー） が増大して電力効率が大き く変動し てしま う と共に、 大きなスクラップ原料の塊の落下により溶湯 1 0が飛び跳ねて炉本体 2内面を損傷させてしま う等の問題を 生じる。
これに対して、 第 1 1図の装置では、 前記スロー ト部 3 8か ら落下したスクラ ップ原料は、 先ず原料受け台 7 3によって受 けられ、 これによつてスクラ ッブ原料 1 3の塊が解され、 この 状態で押出し装置 7 4により原料受け台 7 3上を移動して原料 投入口 3 3に落下する。 この時、 前記原料受け台 7 3の上方に 原料ガイ ド材 7 7が設けてあるので、 スクラ ップ原料 1 3はこ の原料ガイ ド材 7 7を越えないように上側を擦り切り されて少 量ずつ定量的に落下されるようになる。 従って、 フ リ ッカーを 減少させ、 且つ溶湯 1 0の飛び跳ねを減少させることができる c 第 1 2図及び第 1 3図の実施例では、 原料ガイ ド材 7 7を上 下位置調整可能に支持して、 原料受け台 7 3 との間隔 Sを調節 できるようにしているので、 原料切出し装置 7 1 によるスクラ ップ原料 1 3の切出しが安定して行われるような高さ位置に任 意に調節することができる。 また、 原料ガイ ド材 7 7を回転口 —ラ 7 8にて構成していることにより、 スクラ ップ原料 1 3の 引掛かりを防止して安定した切出しを行わせるこ とができる。 第 1 4図の実施例では、 前記原料切出し装置 7 1 によるスク ラ ップ原料 1 3の定量的な切出しを行う際に、 原料受け台 7 3 を計量装置 8 7で支持して計量するようにしてるので、 炉本体 2に対するスクラップ原料 1 3の投入量を正確に計測すること ができる。
第 1 5図〜第 1 8図は夫々前記第 5図のローラ 4 7 , 4 7に よる棚吊り防止装置 4 9に更に他の手段を付加した構成例を示 したもので、 第 1 5図及び第 1 6図はスロー ト部 3 8の底部に 前記充填槽式熱交換部 3 9の内部に向けて伸縮する突き崩し棒 6 4を設けて、 棚吊り発生時に突き崩し棒 6 4を差し込んで棚 吊りを壊すようにした場合を示し、 またこの場合光を用いた棚 吊り検出装置 5 2を備えている。
第 1 7図は別の構成例を示したもので、 充填槽式熱交換部 3 9の下部側部に、 充填槽式熱交換部 3 9内に半径方向にシリ ン ダ 6 5等により抜き差しして棚吊りを突き崩すようにした突き 崩し棒 6 6を設けており、 また前記棚吊りが生じそうな位置の 充填槽式熱交換部 3 9の側壁に、 電磁石 6 7による磁気変化に より棚吊りを検出する棚吊り検出装置 5 2を備えている。
第 1 8図は更に別の構成例を示したもので、 充填槽式熱交換 部 3 9の下部側部に、 上端が回動可能に枢着されてシリ ンダ 6 8等により下端側が充填槽式熱交換部 3 9内に出没可能な板状 材或いは棒状材からなる回動部材 6 9を設けており、 また前記 スロー ト部 3 8の底部における充填槽式熱交換部 3 9の直下位 置に、 スロー ト部 3 8内のスクラ ップ原料量を重量により検出 するロー ドセル 7 0を設けて棚吊りの発生を検出するようにし た棚吊り検出装置 5 2を備えている。
なお、 本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく 、 A C炉、 非電極型の溶解炉にも適用できること、 その他本発明 の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更し得ること、 等は 勿論である。 産業上の利用可能性
スクラ ッブ原料を炉本体に装入するスクラ ッブ原料予熱装入 装置において、 炉本体からの高温排ガスによってスクラ ップ原 料を高い熱交換効率で予熱し、 可動部が炉本体からの高温排ガ スに直接晒されることを防止して熱的、 強度的に有利にし、 予 熱したスクラ ッブ原料を炉本体に略連続的に供給するのに適し ている。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 炉本体に接続する原料装入口を一端に有して斜め上方に延 びるスロー ト部と、 該スロー ト部の他端側上方に形成した熱交 換部と、 該熱交換部の上部に設けたシール部と、 該シール部上 にスクラ ッブ原料を供給する原料投入装置と、 前記熱交換部に おけるシール部の直下位置に形成して排気装置に接続された排 気ダク 卜と、 前記スロー ト部の他端側に配置して熱交換部のス クラ ッブ原料を前記原料装入口に向けて送り出す原料送給装置 とを備えたことを特徴とするスクラ ップ原料予熱装入装置。
2 . スロー ト部の傾斜角度が 3。 から 2 5。 であり、 且つスロ ― ト部に備える原料送給装置が駆動装置で作動する切出しブッ シャ一であって、 切出しブッ シヤーの高さがスロー ト部の高さ の 1 Z 2以内であり、 切出しブッ シヤーのス トロークが熱交換 部のブッ シャ一切出し方向の幅より大きいことを特徴とする請 求の範囲第 1項に記載のスクラ ッブ原料予熱装入装置。
3 . 熱交換部の上部を横方向に曲げて斜め上方に延びる別のス ロー ト部を形成し該スロー ト部の上部に別の熱交換部を設ける こ とにより複数段の熱交換部を形成し、 夫々のスロー ト部に原 料送給装置を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のスクラ ッブ原料予熱装入装置。
4 . スロー ト部と原料投入口との間に、 上部の原料送給装置に よって落下するスクラ ップ原料を受ける原料受け台と、 該原料 受け台上のスクラ ップ原料を押出して前記原料投入口に落下さ せる押出し装置と、 前記押出し装置の押出し方向前方における 原料受け台より上方位置に原料受け台と平行に配設した棒状の 原料ガイ ド材とからなる原料切出し装置を設けたことを特徴と する請求の範囲第 1項又は第 2項又は第 3項に記載のスクラ ッ プ原料予熱装入装置。
5 . 原料ガイ ド材が上下位置調整可能に取付けられていること を特徴とする請求の範囲第 4項に記載のスクラ ップ原料予熱装 入装置。
6 . 原料ガイ ド材が回転ローラによって構成されていることを 特徴とする請求の範囲第 4項又は第 5項に記載のスクラ ップ原 料予熱装入装置。
7 . 原料受け台が計量装置に支持されていることを特徴とする 請求の範囲第 4項に記載のスクラッブ原料予熱装入装置。
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