JP2949697B2 - 鋳鉄の製造方法 - Google Patents

鋳鉄の製造方法

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cast iron
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秀美 佐川
春喜 糸藤
典夫 橋本
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳鉄の製造方法に関し，
特に溶解中の溶湯温度の均一化を図るとともに，加熱効
率を向上したアーク炉における鋳鉄の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，ア−ク炉による鋳鉄の製造は，鋼
屑，戻り屑，ダクタイル銑等の溶解材料をエルー式アー
ク炉へ装入し，溶解材料をカーボン電極への通電によっ
てアークを発生させて溶解，加熱し，規定の温度に達し
た後除滓し，炉内にて成分調整を行なってから出湯して
いた。アーク炉１０は図５に示すように，炉本体１１に
装入された溶解材料を変圧器１６を経由した電流により
カーボン電極１３によって電弧を発生させ，その熱源に
よって加熱し溶湯Ｐとするもので，出湯時には炉本体１
１を傾動して取鍋２０内へ出湯していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うなアーク炉による従来の方法では，粗悪なスクラップ
や戻り屑を大量に使用出来る利点がある反面，電力のみ
による溶解および加熱昇温を行なっているため，溶湯温
度の炉内不均一差が生じやすく，その結果，出湯後に炉
内に材料の溶け残りが起こることがあった。また，アー
ク炉は炉床が皿状となっており溶湯表面積に比べて深さ
が浅く，放熱面積が大きい。したがって，このような構
造上の理由に起因して加熱効率が悪く操業時間が長く溶
解コストが割高であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上に述べた課題を解決す
るために，本発明の鋳鉄の製造方法では，鋼屑，戻り
屑，ダクタイル銑等の溶解材料をアーク炉へ装入して溶
解・加熱・昇温を行なう鋳鉄の製造方法において，溶解
材料をアーク電極の通電により溶解するとともに，溶湯
温度が１４２０℃に達したときに溶湯内に酸素吹精を開
始し，溶湯温度が１５００℃以上に達したときに酸素吹
精を停止して除滓ならびに出湯，成分調整を行なうこと
とした。
【０００５】
【作用】本発明においては，アーク炉へ溶解材料を装入
して通電し溶解を行ない，溶解期終了後加熱昇温期に入
って溶湯温度が１４２０℃に達した時点で，通電を続行
しながら溶湯中へ酸素吹精を行なうことにより，酸素と
溶湯中の炭素成分とが反応してＣＯガス発熱が起こり加
熱が加速されるとともに，酸素吹込みによる溶湯の撹拌
効果が向上し溶湯温度の均一化が促進される。溶湯温度
が１５００℃に達した時点で酸素の供給と通電をする。
出滓後取鍋に出湯し成分調整を行なう。
【０００６】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４は本発明の実施例に係り，
図１はアーク炉の概略縦断面図，図２は操業中の溶湯温
度変化を示す説明図，図３は従来法と本発明の昇温速度
比較図，図４は従来法と本発明の消費電力量比較図であ
る。図１に示すアーク炉１０は容量３０トン，変圧器の
トランス容量は１５０００ＫＶＡのエール炉式タイプ
で，ライニングは塩基性である。アーク炉１０へ装入す
る溶解材料は鋼屑５０％，戻り屑４０％，ダクタイル銑
１０％で構成され，アーク炉１０へ装入後，カーボン電
極１３へ送電を開始し加熱を行なう。製造工程は，図２
に示すように，常温より１４２０℃までカーボン電極１
３のみで加熱し，１４２０℃に達した時点でカーボン電
極加熱と同様に酸素ボンベ１９ａに連通した酸素吹込パ
イプ１９を出滓口１９よりアーク炉１０内へ入れ，溶湯
Ｐの液面へ入射角が約３０゜となるように深さ５００ｍ
ｍまで先端を没入して酸素ガスを吹込む。溶湯Ｐ中に含
有されるカーボンは吹込まれた酸素と反応して酸化発熱
反応を起こし，溶湯温度は急激に上昇する。溶湯温度が
１５００℃を越えた時点で酸素吹精を停止し，アーク炉
１０を傾動して除滓を行なった後，アーク炉を傾動して
出湯口１８より出湯を行ない，取鍋２０内へ注入する。
その後，成分調整を行なってから取鍋２０をクレーンに
より吊り上げて，台車上２０ａに移動させ所望の鋳型へ
溶湯を鋳込みする。
【０００７】以上のようにして，本発明の方法では酸素
吹精によって図３に示すように昇温速度を上昇し，この
結果，従来昇温期に約２０分かかっていた時間を約１０
分に短縮して製造工程を短縮するとともに，消費電力量
は従来のものにくらべて図４に示すように大幅に低減さ
れる。また，酸素吹精の溶湯の撹拌効果により化学成分
や溶湯温度の均一化が図られ，溶け残りを減少するため
歩留りが向上し生産性が向上する。また，酸素吹込みに
伴う酸化に起因するガス欠陥やチル化傾向の増大などの
悪影響もほとんど見られなかった。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように，本発明の方法によれ
ば，化学成分や溶湯温度の均一化が図られ，製造サイク
ルが短縮され，生産性が向上するとともに溶解コスト低
減が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るアーク炉の概略縦断面図
である。
【図２】本発明の実施例に係る操業中の溶湯温度変化を
示す説明図である。
【図３】本発明と従来法の昇温速度比較図である。
【図４】本発明と従来法の消費電力量比較図である。
【図５】従来のアーク炉の全体縦断面図である。
【符号の説明】
１０ アーク炉 １１ 炉本体 １２ 炉ぶた １３ カーボン電極 １４ 電極クランプ １５ 炉ぶた上昇旋回装置 １６ 変圧器 １７ 出滓口 １８ 出湯口 １９ 酸素吹込パイプ １９ａ 酸素ボンベ ２０ 取鍋 ２０ａ 台車 Ｐ 溶湯
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−137012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159914（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−188716（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−32366（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 1/08 C21C 5/52 C22B 9/16 F27B 3/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼屑，戻り屑，ダクタイル銑等の溶解材
    料をアーク炉へ装入して溶解・加熱・昇温を行なう鋳鉄
    の製造方法において，溶解材料をアーク電極の通電によ
    り溶解するとともに，溶湯温度が１４２０℃に達したと
    きに溶湯内に酸素吹精を開始し，溶湯温度が１５００℃
    以上に達したときに酸素吹精を停止して除滓ならびに出
    湯，成分調整を行なう鋳鉄の製造方法。
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