冷铁源的熔解精炼炉以及熔解精炼炉的操作方法技术

本发明专利技术提供一种熔解精炼炉，所要解决的问题是在进行使用氧燃烧器喷枪的冷铁源熔解精炼炉的操作或精炼时提高其效率，该熔解熔炼炉具备：贯通炉壁而设置的贯通孔；设置于贯通孔中的一个以上的氧燃烧器喷枪；和用于测量炉内温度的温度计，所述氧燃烧器喷枪具有与炉内连通的开口，所述温度计设置于该开口上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷铁源的熔解精炼炉以及熔解精炼炉的操作方法
本专利技术涉及一种冷铁源的熔解精炼炉及熔解精炼炉的操作方法。本申请基于2016年3月31日在日本申请的专利申请2016-073420号要求优先权，并且在此援引其内容。
技术介绍
在各种生产工艺中使用燃烧器，该燃烧器在喷出含氧助燃性流体(例如，氧、空气及富氧空气等)的同时，使燃料燃烧以加热被加热物。例如，在电气炉制钢工艺中，在电气炉内加热铁屑等的原料以使其熔化时，有时在原料中产生所谓冷点的低温部位，在该低温部位难以熔化原料。因此，通过使用燃烧器，能够提高原料的加热效率，并且降低用于原料熔化的用电量，削减熔化成本。另外，已知如下的情况：通过助燃性流体使一部分原料氧化及熔化以促进切断，从而能够进一步提高对原料的加热效率。此外，已知通过供给助燃性流体，能够促进未燃烧流体(一氧化碳等)的燃烧。如此，在操作电气炉时，根据电气炉内的原料冷铁源的熔解状况及未燃烧流体的产生量，优化助燃性流体的吹入量，以期削减吹入的助燃性流体的消耗量及抑制原料的过氧化(提高生产率)。例如，在专利文献1中公开了为了提高利用助燃性流体进行二次燃烧时的加热效率，利用预先高温预热后的氧气的提炼炉。另外，在专利文献2中公开了使用氧燃烧器喷枪来高效地熔解冷铁源的熔解提炼炉。专利文献1：日本专利公开2000-337776号公报专利文献2：日本专利第4050195号公报然而，实际上在专利文献1及专利文献2所公开的电气炉的操作方法中，希望通过改善助燃性流体的电力量或耗电量的效率而进一步提高效率。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其课题是在使用氧燃烧器喷枪的冷铁源熔解精炼炉的操作或精炼时提高其效率。为了解决这种课题，本专利技术提供以下的熔解精炼炉。(1)一种熔解熔炼炉，具备向炉内的冷铁源喷出含氧助燃性流体和燃料流体的氧燃烧器喷枪，所述熔解熔炼炉具备：贯通炉壁而设置的贯通孔；设置于所述贯通孔中的一个以上的氧燃烧器喷枪；和用于测量所述炉内的温度的温度计，所述氧燃烧器喷枪具有与炉内连通的一个以上的开口，所述温度计设置于所述开口中的任一开口上。(2)根据(1)所述的熔解精炼炉，以贯通比所述贯通孔更靠上方的所述炉壁的方式设置有一个以上的助燃性流体供给孔，该助燃性流体供给孔用于向所述炉内供给二次燃烧用含氧助燃性流体。(3)根据(1)或(2)所述的熔解精炼炉，以贯通比所述贯通孔更靠下方的所述炉壁的方式设置有一个以上的碳源供给孔，该碳源供给孔用于向所述炉内供给碳源。(4)根据(1)至(3)中的任一项所述的熔解精炼炉，进一步具备：为了从所述炉内排出废气而设置的废气排出路径；和设置于所述废气排出路径上的废气分析装置，用于测量包含在所述废气中的成分的浓度及所述废气的流量中的至少一种。(5)根据(4)所述的熔解精炼炉，进一步具备控制装置，所述控制装置从所述温度计接收炉内温度的测量值，从所述废气分析装置接收成分浓度及流量的测量值，并且解析这些测量值后，发送用于控制向所述炉内供给的助燃性流体、燃料流体及碳源的供给量的控制信号。另外，为了解决这种问题，本专利技术提供以下的熔解精炼炉的操作方法。(6)一种熔解精炼炉的操作方法，该操作方法为通过使用氧燃烧器喷枪向炉内的冷铁源喷出含氧助燃性流体和燃料流体而熔解及精炼所述冷铁源的炉的操作方法，其中，通过设置于氧燃烧器喷枪的温度计来测量炉内温度，基于所述炉内温度的测量值，控制向所述炉内供给的助燃性流体及燃料流体的供给量。(7)一种熔解精炼炉的操作方法，该操作方法为通过使用氧燃烧器喷枪向炉内的冷铁源喷出含氧助燃性流体和燃料流体而熔解及精炼所述冷铁源的炉的操作方法，其中，通过设置于氧燃烧器喷枪的温度计来测量炉内温度，并且，测量包含在从炉内排出的废气中的成分浓度及所述废气的流量，基于所述炉内温度、成分浓度及流量，控制向所述炉内供给的助燃性流体、燃料流体及碳源的供给量。本专利技术的熔解精炼炉及其操作方法在进行使用氧燃烧器喷枪的冷铁源熔解精炼炉的操作或精炼时，能够提高其效率。附图说明图1是表示作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉结构的系统图。图2是放大作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉的炉壁附近后的剖视图。图3是放大作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉的炉壁附近后的俯视图。图4是表示能够应用于作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉的氧燃烧器喷枪结构的剖面示意图。图5是放大作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉的设置有助燃性流体供给孔5A的炉壁2A附近后的剖视图。图6是放大作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉的设置有助燃性流体供给孔5A的炉壁2A附近后的俯视图。图7是放大作为应用本专利技术的另一实施方式的熔解精炼炉的炉壁附近后的俯视图。具体实施方式下面，使用附图，对作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉及其操作方法进行详细说明。此外，关于以下说明中使用的附图，为了易于理解特征，为方便起见有时放大表示特征部分，各结构要素的尺寸比率等并不一定与实际相同。首先，对作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉结构的一例进行说明。图1是表示包含作为应用本专利技术的一实施方式的熔解精炼炉2在内的运转系统1结构的系统图。如图1所示，运转系统1大致构造为具备本实施方式的熔解精炼炉2、从上述熔解精炼炉2排出的废气的分析单元(后述)、向上述熔解精炼炉2供给的各种供给量的控制单元(后述)、以及与上述分析单元及上述控制单元电连接的操纵单元(控制装置)14。图2是放大本实施方式的熔解精炼炉2的炉壁2A附近后的剖视图。另外，图3是放大本实施方式的熔解精炼炉2的炉壁2A附近后的俯视图。如图1～图3所示，本实施方式的熔解精炼炉2为通过电极3来熔解及精炼炉内的冷铁源的电气炉。另外，在熔解精炼炉(以下，还简称为“电气炉”)2上，以贯通炉壁2A的方式设置有贯通孔4A、助燃性流体供给孔5A及碳源供给孔6A。另外，在贯通孔4A中插入有氧燃烧器喷枪4。图4是表示能够应用于本实施方式的熔解精炼炉2的氧燃烧器喷枪4的结构的剖面示意图。如图4所示，在本实施方式的氧燃烧器喷枪4的中央设置有用于供给含氧助燃性流体的助燃性流体供给管18，在该助燃性流体供给管18的外周，以同心圆状设置有用于供给燃料流体的燃料流体供给管19及助燃性流体供给管20，并且在该燃性流体供给管20的外周设置有回流式水冷套管21。此外，也可以在燃料流体供给管19的外周设置回流式水冷套管21，而不设置助燃性流体供给管20。在设置有助燃性流体供给管20的情况下，能够通过调整助燃性流体供给管18及20的氧流量比来调整火焰长度。助燃性流体供给管18从基端侧18A到前端侧18B具有：粗径部18a，具有恒定的内径；狭道部18b，该狭道部18b的内径小于粗径部18a的内径；扩宽部18c，内径从狭道部18b朝向前端侧18B逐渐变大；和直动部18d，具有大致恒定的内径。另外，在助燃性流体供给管18的基端侧18A安装有辐射温度计22，以便掌握电气炉2内的冷铁源的温度。就辐射温度计22而言，由于需要测量冷铁源熔化下落时的温度，因此优选安装能够测量600℃～2000℃左右的温度域的温度计。作为这种辐射温度计，具体而言，例如可列举千野株式会社(株式会社チノー)制的“IR-SA”等。当在助燃性流体供给管18上设置辐射温度计2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔解熔炼炉，具备向炉内的冷铁源喷出含氧助燃性流体和燃料流体的氧燃烧器喷枪，所述熔解熔炼炉具备：贯通炉壁而设置的贯通孔；设置于所述贯通孔中的一个以上的氧燃烧器喷枪；和用于测量所述炉内的温度的温度计，所述氧燃烧器喷枪具有与炉内连通的一个以上的开口，所述温度计设置于所述开口中的任一开口上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0734201.一种熔解熔炼炉，具备向炉内的冷铁源喷出含氧助燃性流体和燃料流体的氧燃烧器喷枪，所述熔解熔炼炉具备：贯通炉壁而设置的贯通孔；设置于所述贯通孔中的一个以上的氧燃烧器喷枪；和用于测量所述炉内的温度的温度计，所述氧燃烧器喷枪具有与炉内连通的一个以上的开口，所述温度计设置于所述开口中的任一开口上。2.根据权利要求1所述的熔解精炼炉，以贯通比所述贯通孔更靠上方的所述炉壁的方式设置有一个以上的助燃性流体供给孔，该助燃性流体供给孔用于向所述炉内供给二次燃烧用含氧助燃性流体。3.根据权利要求1或2所述的熔解精炼炉，其中，以贯通比所述贯通孔更靠下方的所述炉壁的方式设置有一个以上的碳源供给孔，该碳源供给孔用于向所述炉内供给碳源。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的熔解精炼炉，进一步具备：为了从所述炉内排出废气而设置的废气排出路径；和设置于所述废气排出路径上的废气分析装置，用于测量包含在所述废气中的成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原义之，山本康之，清野尚树，
申请(专利权)人：大阳日酸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP