JPS5952923B2

JPS5952923B2 - 溶鋼等の２次精錬装置

Info

Publication number: JPS5952923B2
Application number: JP1904180A
Authority: JP
Inventors: 祐二江田; 輝雄平松; 徹也藤井
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1984-12-22
Also published as: JPS56116817A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、転炉等から取鍋等に出鋼された溶鋼等を炉外
で精錬するための溶鋼等の２次精錬装置に関するもので
ある。

従来、転炉や電気炉はどで１次精錬された溶鋼は、炉か
ら取鍋に出鋼され、この取鍋内で溶鋼に合金や脱酸剤が
添加され、酸素などの不純物の除去や目的の鋼の組成を
得るための成分調節などを目的とした２次精錬が炉外で
行なわれている。

２次精錬方法として、従来種々の方法が提案されており
、例えば、真空脱ガス装置を利用して処理時の大気によ
る溶鋼の酸化を防止するとともに、積極的に溶鋼中の不
純物であるガスの同時除去を行なう真空脱ガス方法、あ
るいは真空脱ガス装置を用いずに単にガスを用いて溶鋼
を攪拌する溶鋼攪拌方法などがある。

とくに後者の溶鋼攪拌方法は、不活性ガスを溶鋼中に吹
き込み、ガス気泡の浮上刃を利用して溶鋼を攪拌するい
わゆる不活性ガス攪拌法がその代表である。

この不活性ガスによる溶鋼攪拌の技術はガス吹き込み用
ノズルあるいは多孔質プラグを用いるだけで、特別な装
置を必要とせず、また処理法が簡単であることなど２次
精錬を目的とした溶鋼の攪拌技術として多くの特徴を有
する。

しかし、攪拌力が弱く、またその攪拌の原理上、スラグ
と溶鋼の界面が一番強力に攪拌されるために転炉などの
１次精錬炉から溶鋼とともに取鍋に流入した酸化性スラ
グが溶鋼と反応する傾向があり、これを防止することが
困難である。

また、スラグから流入する酸素のために、処理終了時の
酸素濃度が十分に低下しないといった問題点もある。

さらにまた、攪拌力を強化するために吹き込みガス流量
を増加させると、ガス気泡放出位置の溶鋼浴表面のスラ
グ層が周囲に排除され、溶鋼が大気と直接接触し、大気
中の酸素により溶鋼が酸化され、精錬能率が低下する欠
点がある。

これに対し、最近上述した溶鋼攪拌方法の欠点□を改良
した第１図に示すような装置が提案されている。

この装置は取鍋１の底に多孔質プラグ３１を取付け、管
３２から導入した不活性ガスを該多孔質プラグ３１から
取鍋１内の溶湯３４中に気泡３３として吹込み、耐火物
製円筒３５を取鍋１内の溶湯中に上部からスラグ層３を
貫通して円筒３５の下端が溶湯３４内に浸漬するように
鉛直方向に挿入し、この円筒内にスラグ層のない溶湯面
を露出させ、吹き込みガスを円筒３５内の露出溶湯面か
ら大気中に逸出させるようにした装置である。

この装置によれば、吹き込みガス気泡がスラグと溶鋼と
の界面を通過する時に生じる両相間の混合、攪拌が防止
されるので、両相間の反応を効果的に防止できる。

また、溶鋼浴と接する円筒内ガス相は吹き込みガスの溶
鋼からの放散により非酸化性雰囲気となるので、大気と
溶鋼との反応も防止できる。

しかし、この第１図に示す装置は、溶鋼とスラグあるい
は溶鋼と大気間の反応の防止には優れた機能をもつもの
であるが、従来技術と比較して攪拌力の改善効果は皆無
であり、むしろ浸漬耐火物円筒がガス気泡によって生じ
た溶鋼上昇流の運動エネルギーを減衰させるため、攪拌
力が低下するといった問題を生じ、まだ処理中の合金剤
の添加が困難であり、この点で一般的な真空脱ガス装置
より劣る欠点がある。

本発明は、溶鋼中のＨ，Ｎなどの脱ガスを目的としない
場合で、溶鋼の攪拌効果により脱酸反応の促進や合金成
分濃度および温度の均一化などを計る２次精錬に当って
、溶鋼とスラグあるいは溶鋼と大気との反応の防止が可
能で処理後の到達酸素濃度が十分に低く、脱酸処理に優
れ、また添加合金の歩留りが良く成分調整の容易な２次
精錬装置を提供することを目的とする。

この発明は、取鍋中に浸漬した浸漬管および円筒内のガ
ス圧を変動させ、それに伴って取鍋自溶鋼を円筒内に流
入（減圧吸引して持上げる）させたり、流出（落下）さ
せたりして、取鍋自溶鋼の攪拌を行い、また同時に直接
溶鋼中に合金剤を投入するための装置である。

図面の第２図は本発明装置を示すもので、図示の符号１
は取鍋、２は取鍋内の溶鋼１．３は溶鋼スラグを示して
いる。

溶鋼攪拌技術は、かかる取鍋中溶鋼２内に、ガス吹込み
用浸漬管４を所定深さに浸漬させ、不活性ガスなどを噴
射して溶鋼の攪拌を行うようになっている。

この発明の場合、かかる浸漬管４上部に、３つの部分か
らなる円筒：すなわち下部円筒５、中部円筒６、上部円
筒７を同心状に接続して本体を形成したものである。

その円筒は上部円筒７を除き、耐火物が内張すしてあり
、フランジ５ａ。

６ａを介してそれぞれ分割できる。

このように分割可能な構造にすることにより、スプラッ
シュなどによって円筒内に付着地金が成長し、該円筒内
に臨んで開口している後述する加減圧ガス管や合金剤投
入用シュー１へを閉塞させるような事態が生じたとき、
メインテナンスや部分交換の作業を簡単なものにする利
点がある。

一方、上部円筒７の部分は、山部円筒６とは遮断されて
おり、その内部には、加圧ガス管８．減圧ガス管９が収
納しである。

これらのガス管８゜９の下端は、中部円筒６内に突出開
口し、溶鋼２に臨んだ態勢に配設されている。

なお、これらのガス管８，９はそれぞれ伸縮の自在なホ
ース１０．１１を介して、円筒外の元配管に接続されて
おり、円筒の上下動を吸収するようになっている。

また、この上部円筒内には、各段での内圧遮蔽ができる
複数段の合金剤切出し装置の一部が配設しである。

この合金剤切出し装置は、シュートとホッパーとで構成
されており、これを複数段直列に繁ぎ、各段のホッパー
出口に、シリンダー１９．２０を作動させて開閉するダ
ンパー２１，２２を設けて、遮蔽できるようにした。

このように各段毎に遮蔽する理由は、取鍋１内溶鋼２を
攪拌するために、円筒内の圧力を調整しているから、合
金剤の添加に際して円筒内部と外部とが直結することを
防止し、大気圧の上部ホッパーと画成する必要があるこ
とによる。

図面に示す合金剤切出し装置は、一実施例であって、前
記円筒内に開口下端を突出させた投入シュート１３を最
下部とし、上に向って下部ホッパー１４、中継シュー１
〜１５、上部ホッパー１６１、導入シュート１７、切出
シュート１８と接続した例である。

要するに、ダンパー２１．２２の開閉を通じて、大気と
遮断しながら合金剤を取鍋自溶鋼２中に投入する。

上述した円筒内に突出した加圧ガス管８、減圧ガス管９
、および投入シュート１３の下端開口方向は、それぞれ
円筒軸心方向と同じ平行の向きにしである。

これは、主として合金剤の投入について見れば、投入に
際し合金剤は円筒が小径であるため、その内壁に衝突し
やすく、耐火物層を破損するおそれがあるので、直接溶
鋼２内に入るようにするために有効である。

しかし、合金剤が円筒内壁に衝突しても、それを破損し
ない程度に、例えば細粒である場合には、上記投入シュ
ート開口方向は円筒軸心方向は円筒軸心方向と同じ方向
である必要はない。

又、円筒を重力に対し斜めに使用する場合も上の制約は
除かれる。

なお、前記円筒はその上部が、ポール２３に沿って図示
しない駆動装置によって上下動する昇降椀２４に取付け
てあり、溶鋼中に浸漬させたり、取鍋１外に取出したり
することができる。

つぎに、この全盛装置の作動の模様について説明する。

円筒の上部内に配置した２系列の配管：すなわち高圧不
活性ガスを入れた加圧ガス管８と、減圧ガス管９の途中
に、ガス流量制御弁２５．２６と電磁弁２７．２８とを
配設し、これらを円筒に取付けた圧力検出器２９の指示
によって応動するコントローラー３０を介して開閉し、
円筒内圧力を制御することにより、溶鋼の筒内への流入
・流出を図って攪拌を行う。

一方、合金剤の投入は、次のように行われる。

所定量の合金剤をバンカーより切出しシュート１８に切
出し、導入シュート１７を通して上部ホッパー１６内に
貯める。

このとき、この上部ホッパ−１６下部のダンパー２２は
閉じてあり、それ以降の投入経路とは遮蔽されている。

次に、そのダンパー２２を開き前記合金剤を中継シュー
ト１５を介して下部ホッパー１４内に入れる。

このとき、該下部ホッパー１４下端のダンパー２１は閉
じてあり、内筒や浸漬管４内とは完全に遮断されている
。

そして、前記ダンパー２２を閉じたのち、投入シュート
１３につながるダンパー２１を開き、合金剤を円筒内に
吐出させる。

このような作動を繰返して合金剤の投入を行う。

以上説明したようにの発明は、第１につぎのような優れ
た効果がある。

（１）取鍋内情鋼浴面を覆うスラグ層と溶鋼との界面が
攪拌されない。

そのために転炉などから溶鋼と同時に取鍋内に不可避的
に注入された酸化度の高いスラグと溶鋼との反応が防止
できるので処理中の合金の酸化損失が少なく、また処理
後の酸素濃度も低下する。

（２）溶鋼がガス相と直接接触するのは円筒内の浴面の
みであり、円筒内を不活性ガス雰囲気とすることにより
溶鋼の大気による酸化を防止することができる。

（３）円筒内ガス相の圧力変動の周期と大きさを変化さ
せることにより任意の攪拌力が得られ、また円筒浸漬深
さを変更することにより取鍋内の目的の深さの溶鋼を特
に強く攪拌することができる。

（４）機械的な可動部分がなく、装置が単純であるため
、装置建設費が安価で、また処理コストも安価となる。

（５）機械的な可動部分がないために溶鋼の流入、流出
の周期の制御が容易で、攪拌力の増大のために周期を数
秒以下にして高速操業が容易に可能である。

（６）通常の真空脱ガス装置のような数ｍｍＦｆ以下と
いった高真空を必要としないので、大規模な設備を用い
る必要がなく、簡単な装置によって加圧、減圧の操作が
時間遅れなく容易に可能であり、特に工業的に容易な加
圧操作によって取鍋内溶鋼の攪拌力となる円筒からの流
出溶鋼の流速を増大可能にする。

第２に、本発明装置は、合金剤切出し装置を具え、かつ
合金剤投入の過程で圧力調整ができるよに構成しである
ので、圧力変動の激しい取鍋内への合金剤の供給が簡単
である。

第３に、円筒を分割可能にしたことで、補修時間やコス
トの点で効果が認められる。

第４に、合金剤の投入シュートの開口方向を円筒の管軸
方向にしたので、合金剤投入に際し円筒を傷つけるよう
なことがなくなり、寿命を向上させることかで゛きる。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図は、従来の不活性ガス攪拌装置の例を示す
断面図、第２図は本発明装置の断面図、第３図は圧力制
御系統の路線図である。１・・・・・・取鍋、２・・・・・・溶鋼、３・・・・
・・スラグ、４・・・・・・浸漬管、５・・・・・・下
部円筒、６・・・・・・中部円筒、７・・・・・・上部
円筒、８・・・・・・加圧ガス管、９・・・・・・減圧
ガス管、１０．１１・・・・・・ホース、１３・・・・
・・投入シュート、１４・・・・・・下部ホッパー、１
５・・・・・・中継シュート、１６・・・・・・上部ホ
ッパー、１７・・・・・・導入シュート、１８・・・・
・・切出しシュート、１９，２０・・・・・・シリンダ
ー、２１，２２・・・・・・ダンパー、２３・・・・・
・ポール、２４・・・・・・昇降椀、２５，２６・・・
・・・ガス流量制御弁、２７．２８・・・・・・電磁弁
、２９・・・・・・圧力検出弁、３０・・・・・・コン
トローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１溶湯を保持した容器内に浸漬管を挿入浸漬し、その
浸漬管内ガス圧力を変動させて、溶湯を管内に持ち上げ
たり落下させたりして、容器内溶湯を攪拌するものにお
いて、前記浸漬管内上部に分割の可能な円筒を接続し、
その円筒上部内には減圧ガス管および加圧ガス管を配設
すると共に、ダンパーを介して各段が遮断できるシュー
トとホッパーからなる合金剤切出し装置を配設したこと
を特徴とする溶鋼等の２次精錬装置。