溶解方法


キュポラ溶解

キュポラとは耐火物を内張りした筒状の炉体に、コークスをある高さまで積み、(ベッドコークス )その上に銑鉄、鋼屑、戻り材などの地金とコークスを一定比率で装入し、下部の羽口から空気を送ってコークスを燃焼させ、その燃焼熱によって地金を溶解するものです。 各地金は炉の中央の溶解帯で溶解され、溶滴となって下部の高温のベッドコークス 層を滴下する間に高温度に加熱されます。
加熱された溶湯は最下部の出湯口から連続的に出湯し、前炉にある程度溜めておき、必要に応じて取鍋に受けだし、鋳型に鋳造されます。

キュポラの構造
キュポラの構造

キュポラ内での溶湯の成分変化としては、

・C :鋼屑のようにC%の少ないものはコークスから吸炭します。 この場合、コークスの配合が多くなるほど、高温になり吸炭量が増えます。
逆に銑鉄のように高Cのものは若干脱炭されます。
・S :コークスからSを吸収します。
・Si:若干酸化減耗します。
・Mn:若干酸化減耗します。
従って、地金の配合に当たっては、これらの増減を加味して銑鉄、鋼屑、戻り材の量を調整しなければなりません。
キュポラ操業では、異なった成分の地金を装入し、更に、吸炭や脱炭反応があるため、特にC%のコントロールが難しいという問題点があります。

ノーライニングキュポラ
ノーライニングキュポラ

又、キュポラには送風形態、使用耐火物などによって色々な種類があります。

  1. 冷風キュポラ ;常温の空気を送風。
  2. 熱風キュポラ ;キュポラの排気ガスで加熱した空気を送風。
  3. 酸性キュポラ ;酸性耐火物を内張り。
  4. 塩基性キュポラ ;塩基性耐火物を内張り。
  5. ノーライニング キュポラ;耐火物は湯溜まりのみとし、上部は水冷構造。
  6. コークレス キュポラ ;コークスの代わりに、天然ガスを燃料とする。

コークレスキュポラ
コークレスキュポラ