JPH07190629A - スクラップ原料予熱装入装置 - Google Patents

スクラップ原料予熱装入装置

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JPH07190629A
JPH07190629A JP122494A JP122494A JPH07190629A JP H07190629 A JPH07190629 A JP H07190629A JP 122494 A JP122494 A JP 122494A JP 122494 A JP122494 A JP 122494A JP H07190629 A JPH07190629 A JP H07190629A
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scrap
throat
heat exchange
charging device
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JP122494A
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Motoharu Mori
元治 毛利
Osamu Takeuchi
修 竹内
Hironobu Yoshida
弘信 吉田
Ikuo Yamamura
郁夫 山村
Toru Iura
透 井浦
Masaki Ogushi
正樹 大串
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、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を防止し、予
熱されたスクラップ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。 【構成】 炉本体２に接続する原料装入口３７を一端に
有して斜め上方に延びるスロート部３８と、スロート部
３８の他端上方に形成した熱交換部３９と、熱交換部３
９の上部に設けたシール部４２と、シール部４２上にス
クラップ原料１３を供給する原料投入装置４３と、熱交
換部３９におけるシール部４２の直下位置に形成して排
気装置５８に接続された排気ダクト５３と、スロート部
３８の他端側に配置して熱交換部３９のスクラップ原料
１３を原料装入口３７に向けて送り出す原料送給装置４
６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクラップ或いは銑鉄
をブ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、スクラップ原料を
予熱しつつ連続的に装入するスクラップ原料予熱装入装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】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ＡＣ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Ｏ2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。
【０００３】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。
【０００４】溶解炉の概略構成を図１５に示した直流ア
ーク炉を例にとって説明すると、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１０を図示しない出銑口
から取鍋台車１１上の取鍋１２に取り出すようにしてい
る。
【０００５】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ＣＯ
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１３をバ
ケ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。
【０００６】スクラップ原料１３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１３を前記炉
本体２内にバケッ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プ原料１３の溶解を行う。
【０００７】この時、スクラップ原料１３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１３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１０を取鍋１２に取り出
すようにしている。
【０００８】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１３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って熱的な損失
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、スクラップ装入時に騒音が発生
する問題を有し、またスクラップ原料１３の追加装入を
行っ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１０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。
【０００９】このため、上述の問題を解決する溶解炉と
して、図１６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１３の装入を行なうた
めの原料投入口１４を設け、該原料投入口１４に横方向
に延びたスクラップ原料予熱装入装置１５を配設するよ
うにしている。スクラップ原料予熱装入装置１５は、横
方向に延びた底部にスライド式の原料送り装置１６を有
する原料予熱部１７と、該原料予熱部１７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１８に接続された排気ダクト１９を有してい
る。更に、前記原料予熱部１７には、高温排ガス２４に
よって予熱され原料送り装置１６によって移動してくる
スクラップ原料１３を燃焼によって更に加熱するための
燃焼装置２０を配設している。
【００１０】更に、前記図１６の構成以外に、図１７に
示すように、炉蓋３に原料投入口１４を形成し、回転駆
動するようにした原料予熱筒２１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プ原料予
熱装入装置２２が考えられている。この場合、回転して
いる原料予熱筒２１の上端側（図中右端）からスクラッ
プ原料１３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１４上部に加熱のための燃焼装置２３を
備えている。
【００１１】また、図１８は非電極型の溶解炉の一例を
示したもので、炉本体２５内部に予め溶銑を装入してお
き、炉内に酸素Ｏ2とオイ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２５の直
上部に、炉本体２５からの高温排ガス２４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２６，２
７，２８を備えた原料予熱部２９を設け、該原料予熱部
２９の上部に排ガスダクト３０を接続すると共に、上端
部にスクラップ原料１３投入のための開閉可能なシール
ダンパ３１を備えた竪型原料予熱装入装置３２が考えら
れている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図１６及
び図１７に示す従来のスクラップ原料予熱装入装置１
５，２２は、何れも横方向に延びた原料予熱部１７或い
は原料予熱筒２１によってスクラップ原料１３の予熱を
行なうようにしているために、スクラップ原料１３は原
料予熱部１７或いは原料予熱筒２１内を層状に移動し、
従ってスクラップ原料１３と高温排ガス２４との接触が
主にスクラップ原料１３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プ原料予熱装入装置
１５，２２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２０，２３を備える必要が生
じていた。
【００１３】また、図１８の竪型原料予熱装入装置３２
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２６，２７，２８の特に最下段２６が、炉本体２５か
らの高温排ガス（１５００℃前後）２４に直接晒される
ことになり、しかも前記スライドゲート２６，２７，２
８は大重量のスクラップ原料１３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。
【００１４】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プ
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プ原料を略連
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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、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
上にスクラップ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トと、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プ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、及び、スロート部の傾
斜角度が３゜から２５゜であり、且つスロート部に備え
る原料送給装置が駆動装置で作動する切出しプッシャー
であって、切出しプッシャーの高さがスロート部の高さ
の１／２以内であり、切出しプッシャーのストロークが
熱交換部のプッシャー切出し方向の幅より大きいことを
特徴とするスクラップ原料予熱装入装置、及び、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スクラッ
プ原料予熱装入装置、及び、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
を特徴とするスクラップ原料予熱装入装置、及び、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
特徴とするスクラップ原料予熱装入装置、及び、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
とするスクラップ原料予熱装入装置、及び、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スクラッ
プ原料予熱装入装置、に係るものである。
【００１６】
【作用】請求項１の発明では、原料投入装置により投入
されたスクラップ原料は、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プ原料は、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。
【００１７】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。
【００１８】請求項２の発明では、スロート部の傾斜角
度が３゜から２５゜であり、しかも原料送給装置の切出
しプッシャーの高さがスロート部の高さの１／２以内で
あり、且つ切出しプッシャーのストロークが熱交換部の
プッシャー切出し方向の幅より大きくしてあるので、切
出しプッシャ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。
【００１９】請求項３の発明では、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。
【００２０】請求項４の発明では、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。
【００２１】請求項５及び６の発明では、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、スクラップ原料の引掛
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。
【００２２】請求項７の発明では、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。
【００２３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【００２４】図１は直流アーク炉に適用した場合の請求
項１に記載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３４，３５を貫通配置
し、前記原料投入口３３の上部にスクラップ原料予熱装
入装置３６を配置している。
【００２５】スクラップ原料予熱装入装置３６は、前記
原料投入口３３上部に接続する原料装入口３７を一端に
有して横方向斜め上方に延びるスロート部３８を設け、
該スロート部３８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３９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３９の
上部を開閉可能な上下２段のスライドダンパ４０，４１
からなるシール部４２を設け、該シール部４２の上側に
スクラップ原料１３を供給するコンベヤなどの原料投入
装置４３を設ける。
【００２６】また、前記スロート部３８の他端部には、
外部に設けたシリンダ等の駆動装置４４によりスロート
部３８底部に沿って該スロート部３８の長手方向に移動
する切出しプッシャー４５を備えた原料送給装置４６を
設ける。
【００２７】更に、前記充填槽式熱交換部３９における
原料送給装置４６の直上位置には、前記充填槽式熱交換
部３９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４７と、該ローラ４７を回転駆動するモ
ータ４８からなり棚吊り（ブリッジ現象）を防止して原
料送給装置４６へのスクラップ原料１３の送り出しを確
実に行なわせるための棚吊り防止装置４９を設けてい
る。また、該棚吊り防止装置４９の上側位置には、スク
ラップ原料１３の棚吊りの発生を、光発信器５０と光受
信機５１によって自動的に検出するようにした棚吊り検
出装置５２を設けている。棚吊り検出装置５２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。
【００２８】また、前記充填槽式熱交換部３９における
シール部４２の直下位置に排気ダクト５３を接続し、該
排気ダクト５３を、スクラップ原料１３内から高温排ガ
ス２４中に気化した可燃性ガスを燃焼させるための燃焼
装置５４、排熱回収のための熱交換器５５、集塵装置５
６及び吸引ファン５７等を備えた排気装置５８に接続す
る。
【００２９】図１の実施例（請求項１の発明）では、通
常閉じられているシール部４２のスライドダンパ４０，
４１における上段のダンパ４１上に、原料投入装置４３
によってスクラップ原料１３を投入し、続いて上段のダ
ンパ４１を開けてスクラップ原料１３を下段のダンパ４
０上に落下させて上段のダンパ４１を閉じ、その後下段
のダンパ４０を開いてスクラップ原料１３を充填槽式熱
交換部３９に供給する。これにより高温排ガス２４がシ
ール部４２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。
【００３０】充填槽式熱交換部３９に供給されたスクラ
ップ原料１３は、スロート部３８に落下すると共に、充
填槽式熱交換部３９内に堆積し、炉本体２からスロート
部３８のスクラップ原料１３内を流通し更に充填槽式熱
交換部３９内を上昇してくる高温排ガス２４によって、
スクラップ原料１３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。
【００３１】充填槽式熱交換部３９にて予熱されたスク
ラップ原料１３は、棚吊り防止装置４９により棚吊りを
生じることなく原料送給装置４６上に落下し、該原料送
給装置４６の作動により、スロート部３８を移動させら
れて一端の原料装入口３７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４６のシリンダ等
の駆動装置４４の駆動速度或いは駆動ストロークを調節
することにより原料送給装置４６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。
【００３２】また前記充填槽式熱交換部３９内を上昇し
てスクラップ原料１３と熱交換した排ガスは、充填槽式
熱交換部３９上部の排気ダクト５３から排気装置５８に
吸引されて処理される。
【００３３】前記したように、スクラップ原料予熱装入
装置３６が原料装入口３７から横方向に延びるスロート
部３８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３８にも溜まり、従って高温排ガス２４
が原料送給装置４６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４６はスクラップ原料１３
の送給を行なうのみでスクラップ原料１３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。
【００３４】図２は請求項２の発明の一実施例を示した
もので、スロート部３８の傾斜角度αを３゜から２５゜
になるように形成し、またスロート部３８に備えてスク
ラップ原料１３の切出しを行う原料送給装置４６をシリ
ンダ等の駆動装置４４で作動する切出しプッシャー４５
で構成してあって、切出しプッシャー４５の高さＨ1が
スロート部の高さＨ2の１／２以内であり、切出しプッ
シャー４５のストロークＬが充填槽式熱交換部３９の切
出しプッシャー４５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、図２ではシール部４２
を、一段の可動棚４２ａと上端の開閉蓋４２ｂとによっ
て構成するようにしている。
【００３５】スロート部３８の傾斜角度αと、原料送給
装置４６の駆動装置４４による一定量のスクラップ原料
１３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、図３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＝２５゜では押出し力＝０
であり、α＝３゜以下では必要な押出し力が大きく、ま
たα＝２５゜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３８の傾斜角度αを３゜〜２５゜に設定
している。
【００３６】また、切出しプッシャー４５の高さＨ1と
スロート部の高さＨ2の比Ｈ1／Ｈ2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、図４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
プッシャー４５の強度を大きくできないために切出しプ
ッシャー４５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、切出しプッシャー４５の高さＨ1とスロート
部の高さＨ2の比Ｈ1／Ｈ2が１／５〜１／２の範囲にな
るように設定している。
【００３７】また、切出しプッシャー４５のストローク
Ｌについて調べたところ、切出しプッシャー４５のスト
ロークＬが充填槽式熱交換部３９の切出しプッシャー４
５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、切出しプッシ
ャー４５のストロークＬを充填槽式熱交換部３９の幅Ｄ
より大きくなるように設定している。
【００３８】図２の実施例（請求項２の発明）では、ス
ロート部３８の傾斜角度αが３゜から２５゜であり、し
かも原料送給装置４６の切出しプッシャー４５の高さＨ
1がスロート部３８の高さＨ2の１／２以内であり、且つ
切出しプッシャー４５のストロークＬが充填槽式熱交換
部３９のプッシャー切出し方向の幅Ｄより大きくしてあ
るので、切出しプッシャー４５の小さな押出し力によっ
てスクラップ原料１３を原料投入口３３に確実に落とし
込むことができる。
【００３９】図５は請求項３の発明の一実施例を示した
もので、充填槽式熱交換部３９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３８ａを形成し、該ス
ロート部３８ａの上部に別の充填槽式熱交換部３９ａを
設けることにより複数段の充填槽式熱交換部３９，３９
ａを形成し、夫々のスロート部３８，３８ａに原料送給
装置４６，４６ａを備えるようにしている。
【００４０】図６は、上記図５の他の実施例を示すもの
で、図５ではスロート部３８，３８ａ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、図６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、他の構成は図５と全く同様である。
【００４１】図５及び図６（請求項３の発明）では、充
填槽式熱交換部３９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３８ａを形成しその上部に別の充填
槽式熱交換部３９ａを設けて複数段の充填槽式熱交換部
３９，３９ａ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３９，３９ａの容量を小さくすることに
より、スクラップ原料１３の圧密を防止できるので、小
さな切出しプッシャー４５，４５ａで更に確実にスクラ
ップ原料１３を切出すことが可能になると共に、スクラ
ップ原料１３の熱交換効率も高めることができる。
【００４２】図７は請求項４の発明の一実施例を示すも
ので、スロート部３８と原料投入口３３との間に、原料
切出し装置７１を設けている。
【００４３】原料切出し装置７１は、スロート部３８下
端と原料投入口３３との間に設けた切出しシュート７２
の内部に、上部の原料送給装置４６によりスロート部３
８を滑って落下してくるスクラップ原料１３を受けるよ
うにした原料受け台７３（図１０参照）を備えており、
更に前記スロート部３８の下方位置には前記原料受け台
７３上に落下したスクラップ原料１３を押出して前記原
料投入口３３内に落下させるための押出し装置７４を備
えている。押出し装置７４は、外部に設けたシリンダ等
の駆動装置７５と該駆動装置７５によって原料受け台７
３上をスロート部３８の長手方向に移動する切出しプッ
シャー７６とからなっている。前記原料受け台７３の面
積及び押出し装置７４の押出しストロークは、前記スロ
ート部３８の面積及び原料送給装置４６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る。
【００４４】また、前記切出しシュート７２内における
前記押出し装置７４による切出しプッシャー７６の押出
し方向前方の原料受け台７３より間隔Ｓだけ高い位置に
は、原料受け台７３と平行な棒状の原料ガイド材７７が
左右に亘って設けられている。原料ガイド材７７は、ロ
ーラ状、パイプ状、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１３の
引掛かりを防止する必要上、ローラ状或いはパイプ状の
ものが好ましい。
【００４５】図８及び９は請求項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７７を回転ロー
ラ７８として切出しシュート７２を貫通させ、外部に設
けた軸受７９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７８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８０を備
えて任意の方向に回転駆動されるようになっていても良
い。
【００４６】更に、前記回転ローラ７８は、切出しシュ
ート７２に形成した上下に長い長孔８１を貫通して配置
され、切出しシュート７２外部の軸受７９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８３は前記軸受７９に取付けて前記長孔８１の外部
をシール材８４を介して包囲するシール板を示す。
【００４７】図１０は請求項７の発明の一実施例を示し
たもので、図７に示した原料受け台７３を支持するため
の下面に垂直に設けたサポートポスト８５を切出しシュ
ート７２を貫通させて下部固定部材８６上に計量装置８
７を介して支持させた構成としている。８８はサポート
ポスト８５が切出しシュート７２を貫通する部分に設け
たシールのための伸縮管を示す。
【００４８】図７の実施例（請求項４の発明）では、原
料送給装置４６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３８から原料切出し装置７１の原料受
け台７３上に落下する。
【００４９】この時、前記原料切出し装置７１を備えて
いない場合には、スロート部からのスクラップ原料１３
は大きな塊となったまま原料投入口３３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１０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。
【００５０】これに対して、図７の装置では、前記スロ
ート部３８から落下したスクラップ原料は、先ず原料受
け台７３によって受けられ、これによってスクラップ原
料１３の塊が解され、この状態で押出し装置７４により
原料受け台７３上を移動して原料投入口３３に落下す
る。この時、前記原料受け台７３の上方に原料ガイド材
７７が設けてあるので、スクラップ原料１３はこの原料
ガイド材７７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１０の飛び跳ねを減少させる
ことができる。
【００５１】図８及び９の実施例（請求項５及び６の発
明）では、原料ガイド材７７を上下位置調整可能に支持
して、原料受け台７３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７１によるスクラップ原料
１３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７７を回
転ローラ７８にて構成していることにより、スクラップ
原料１３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。
【００５２】図１０の実施例（請求項７の発明）では、
前記原料切出し装置７１によるスクラップ原料１３の定
量的な切出しを行う際に、原料受け台７３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１３の投入量を正確に計測すること
ができる。
【００５３】図１１〜図１４は夫々前記図１のローラ４
７，４７による棚吊り防止装置４９に更に他の手段を付
加した構成例を示したもので、図１１及び図１２はスロ
ート部３８の底部に前記充填槽式熱交換部３９の内部に
向けて伸縮する突き崩し棒６４を設けて、棚吊り発生時
に突き崩し棒６４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。
【００５４】図１３は別の構成例を示したもので、充填
槽式熱交換部３９の下部側部に、充填槽式熱交換部３９
内に半径方向にシリンダ６５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６６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６７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５２を備えている。
【００５５】図１４は更に別の構成例を示したもので、
充填槽式熱交換部３９の下部側部に、上端が回動可能に
枢着されてシリンダ６８等により下端側が充填槽式熱交
換部３９内に出没可能な板状材或いは棒状材からなる回
動部材６９を設けており、また前記スロート部３８の底
部における充填槽式熱交換部３９の直下位置に、スロー
ト部３８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７０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５２を備えている。
【００５６】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、ＡＣ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。
【００５７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、充填槽式の熱
交換部を備えたことにより、該熱交換部内においてスク
ラップ原料を高温排ガスにより非常に高い熱交換効率で
効果的に予熱することができ、排熱を効果的に利用でき
る。
【００５８】熱交換部にて予熱されたスクラップ原料
を、原料送給装置の作動により横方向に延びるスロート
部を移動させ原料装入口から略連続的に炉本体内に装入
するようにしているので、炉本体からの高温排ガスが原
料送給装置等の可動部に直接作用することがなくなり、
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。また、構成を非常に簡略なものと
することができてメンテナンスが容易になると共に、装
置全体を小型化することができる。
【００５９】請求項２の発明によれば、スロート部の傾
斜角度が３゜から２５゜であり、しかも原料送給装置の
切出しプッシャーの高さがスロート部の高さの１／２以
内であり、且つ切出しプッシャーのストロークが熱交換
部のプッシャー切出し方向の幅より大きくしてあるの
で、切出しプッシャーの押出し力が小さくても、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。
【００６０】請求項３の発明によれば、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でき、
よって小さな押出し力でもスクラップ原料を更に確実に
切出すことができると共に、スクラップ原料の熱交換効
率を高めることができる。
【００６１】請求項４の発明では、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り、スクラップ原
料の塊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るとができる。
【００６２】請求項５及び６の発明では、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る。また、原料ガイド材を
回転ローラとしていることにより、スクラップ原料の引
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。
【００６３】請求項７の発明では、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を行う際、原料受け
台を計量装置で支持して計量するようにしてるので、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】
【図１】請求項１の発明の一実施例を示す一部切断斜視
図である。
【図２】請求項２の発明の一実施例を示す一部切断側面
図である。
【図３】図２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る。
【図４】図２の切出しプッシャ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
である。
【図５】請求項３の発明の一実施例を示す一部切断側面
図である。
【図６】図５の他の実施例を示す一部切断側面図であ
る。
【図７】請求項４の発明の一実施例を示す切断側面図で
ある。
【図８】請求項５及び６の発明の一実施例を示す正面図
である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である。
【図１０】図７のＸ部を拡大して示した請求項７の一実
施例の断面図である。
【図１１】棚吊り防止装置の一例を示す切断側面図であ
る。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視図である。
【図１３】棚吊り防止装置の別の例を示す切断側面図で
ある。
【図１４】棚吊り防止装置の更に別の例を示す切断側面
図である。
【図１５】従来の直流アーク炉の一例を示す一部切断正
面図である。
【図１６】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る。
【図１７】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る。
【図１８】従来の竪型原料予熱装入装置の一例を示す切
断側面図である。
【符号の説明】
２ 炉本体 ３６ スクラップ原料予熱装入装置 ３７ 原料装入口 ３８ スロート部 ３８’ スロート部 ３９ 充填槽式熱交換部 ３９’ 充填槽式熱交換部 ４２ シール部 ４３ 原料投入装置 ４６ 原料送給装置 ４６’ 原料送給装置 ５３ 排気ダクト ５８ 排気装置 ７１ 原料切出し装置 ７３ 原料受け台 ７４ 押出し装置 ７７ 原料ガイド材 ７８ 回転ローラ ８７ 計量装置 α スロート部の傾斜角度 Ｈ1 切出しプッシャーの高さ Ｈ2 スロート部の高さ Ｌ 切出しプッシャーのストローク Ｄ 充填槽式熱交換部の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 弘信 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 山村 郁夫 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 井浦 透 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 大串 正樹 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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プ原料を供給
    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ト
    と、前記スロート部の他端側に配置して熱交換部のスク
    ラップ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. 【請求項２】 スロート部の傾斜角度が３゜から２５゜
    であり、且つスロー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プッシャーであって、切出しプッシ
    ャーの高さがスロート部の高さの１／２以内であり、切
    出しプッシャーのストロークが熱交換部のプッシャー切
    出し方向の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記
    載のスクラップ原料予熱装入装置。
  3. 【請求項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
    を特徴とする請求項１又は２に記載のスクラップ原料予
    熱装入装置。
  4. 【請求項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
    請求項１または２または３に記載のスクラップ原料予熱
    装入装置。
  5. 【請求項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項４に記載のスクラ
    ップ原料予熱装入装置。
  6. 【請求項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項４又は５に記載のス
    クラップ原料予熱装入装置。
  7. 【請求項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項４に記載のスクラップ原料予熱
    装入装置。
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