JP2000160226A

JP2000160226A - スラグ保持閉止具

Info

Publication number: JP2000160226A
Application number: JP35072598A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Yamamoto; 厚生山本; Kenichi Ozaki; 健一尾崎; Kyoichiro Ono; 京一郎大野
Original assignee: Fujiko KK; Fujikoo KK
Current assignee: Fujiko KK; Fujikoo KK
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】転炉の出鋼口に確実に嵌着し、更には、出鋼
末期であっても、確実に溶鋼の流出が可能なスラグ保持
閉止具を提供する。【解決手段】全体の嵩比重が２．５〜５の範囲にあっ
て、頭部１１とこれに連接される足部１２とを有し、使
用にあっては足部１２が転炉１３の出鋼口１９に嵌入
し、出鋼末期には頭部１１が出鋼口１９に内側から嵌着
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転炉からの出鋼に
際してスラグが溶鋼と共に流出するのを防止するスラグ
保持閉止具に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鋼された後の転炉内の溶鋼は、転炉の
側壁上部に設けられた出鋼口から転炉を傾けることによ
って取鍋等に流出されている。転炉内の溶鋼上には比重
の小さなスラグが浮いており、このまま転炉内の溶融物
を流出したのでは出鋼末期に溶鋼の流出と共にスラグを
も流出することとなって鋼の品質の低下及び取鍋等の寿
命低下等の種々の問題が生じる。そこで、スラグを流出
させないで溶鋼のみを流出させる（以下、スラグカット
という。）ことが行われており、このスラグカットの方
法として球状物（ボール）を使用した方法がある。この
球状物は周囲が耐火物からなって、その直径が出鋼口よ
り大きく、比重が溶鋼とスラグの略中間位置に浮遊する
ように調整されており、出鋼が７、８割行われた時に上
方から出鋼口をねらって投入される。この転炉内に投入
された球状物は、出鋼口付近に生じる渦流に沿って出鋼
口に接近し、溶鋼の流出終了と略同時に出鋼口に嵌まり
込んでこれを閉塞し、スラグの流出を防止することがで
きる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記球
状物を使用したスラグカットの方法には、以下の問題が
あった。（１）球状物は確実に渦流内に投入される必要がある
が、正確に投入することは困難であるため渦流の外部に
投入される場合があった。このような場合において球状
物は、流動性の小さな溶融スラグ中にその略上半分が漬
かっているため出鋼口に向かう溶鋼の流れに沿うことが
できず渦流の外部を浮遊し、結果として出鋼終了時に出
鋼口に嵌まり込むことができず、溶鋼の流出完了後もス
ラグを流出することとなっていた。（２）転炉の出鋼口の内側部分の大きさは、使用によっ
て徐々に磨耗するので、この磨耗の度合いを考慮して適
当な大きさの球状物としているが、磨耗の少ない初期の
過程では、球状物の直径が出鋼口の大きさに比較して大
きくなりすぎ、適正に出鋼口を塞ぐことができない。（３）球状物の周囲に適当に溝（又は突起）を設けて、
出鋼末期の溶鋼が転炉内に残らないように工夫している
が、球状物の溝の方向が確実に下方向を向くとは限らな
いので、溝を通過する溶鋼の流れがばらつき、出鋼末期
での溶鋼の流出終了時が予測しにくいという問題があっ
た。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、転炉の出
鋼口に確実に嵌着し、更には、出鋼末期であっても、確
実に溶鋼の流出が可能なスラグ保持閉止具を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るスラグ保持閉止具は、全体の嵩比重が２．５〜５の
範囲にあって、頭部とこれに連接される足部とを有し、
使用にあっては前記足部が転炉の出鋼口に嵌入し、出鋼
末期には前記頭部が該出鋼口に内側から嵌着している。
本発明に係るスラグ保持閉止具は、転炉からの溶鋼の流
出が６０〜９０％程度、より好ましくは７０〜８０％程
度終了した時点で上方から投入される。投入されたスラ
グ保持閉止具は、全体の嵩比重が２．５〜５、より好ま
しくは３〜４．５に調整されているので、比重が２．５
程度の溶融スラグと、比重が７．２程度の溶鋼との略中
間位置に浮遊する。このスラグ保持閉止具は、溶融スラ
グよりも流動性の大きな溶鋼中に存在する足部を有して
いるので、投入位置に多少のずれがあっても溶鋼の流れ
に沿って足部が転炉の出鋼口に接近して嵌入し、それに
伴って頭部も確実に転炉の出鋼口に到達し、溶鋼が流出
し終えると略同時に出鋼口に嵌着する。

【０００５】ここで、前記頭部及び前記足部には、それ
ぞれ重量物からなる芯体を有していることが望ましい。
これによって、高比重のスラグ保持閉止具を得ることが
可能となる。また、前記頭部は下方に向かって縮径し、
その傾斜面の平均傾斜角が軸心に対して２０〜６０度の
範囲にあることが望ましい。これにより、転炉の出鋼口
を確実に閉塞することができる。前記範囲とするのは、
傾斜面の平均傾斜角が２０度未満であると、頭部が出鋼
口の内側の奥深くまで導入されて出鋼後に取り外すこと
が困難となるからであり、６０度を超えると頭部が出鋼
口に導入されにくいからである。そして、前記頭部の側
壁には、該頭部が前記出鋼口に嵌着した状態でその周囲
から溶鋼が流出する複数の溝が設けられていることが望
ましい。これによって、頭部が転炉の出鋼口に嵌着し出
鋼口を略閉塞した時点でなお転炉内に残存する溶鋼を少
量ずつ流出することが可能となり、より多くの溶鋼を流
出することができるようになる。また、例えスラグが流
出したとしても出鋼口から流出するのに比較して非常に
少量であるので、大きな問題とはならない。

【０００６】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るスラグ保持閉止具の正面図、図２は同スラグ保
持閉止具の平面図、図３（Ａ）、（Ｂ）は同スラグ保持
閉止具の使用状態の説明図である。

【０００７】図１〜図３に示すように、スラグ保持閉止
具１０は頭部１１と足部１２とを有しており、転炉１３
内の溶鋼１４を取鍋等に流出する出鋼末期に溶融スラグ
１５が流出するのを防止するために使用するものであ
る。頭部１１は、下方に向かって縮径した略逆截頭円錐
形であって、側面１８が外側に膨らんだ緩やかな曲面と
なっている。そして、頭部１１は傾斜面（側面１８）の
平均傾斜角αが軸心に対して２０〜６０度の範囲にある
ように調整されて、確実に出鋼口１９に嵌着できるよう
にしている。なお、上面１６の直径は３００〜４００ｍ
ｍ程度、下面１７の直径は出鋼口１９の直径よりも小さ
い１００〜１５０ｍｍ程度となっていて、高さは平均傾
斜角αの角度によって決定される。この形状とすること
により、摩耗によって出鋼口１９の内部の直径が大きく
なっても確実に出鋼口１９に嵌着することができる。ま
た、頭部１１の内部にはスラグよりも比重の大きい重量
物、例えば鉄からなる芯体２０を有している。そして、
その芯体２０の外側はキャスタブル耐火物からなる保護
体２１で覆われ、高温（１６００℃程度）の溶鋼１４中
でも耐え得る構造としている。ここで、キャスタブル耐
火物には、例えばシャモット系の耐火物を使用すること
ができ、その他の例としてアルミナ、ジルコニア、クロ
ム酸化物等を使用することもできる。

【０００８】また、頭部１１の上面１６の中心位置には
高さが１５０〜２００ｍｍ程度の異形棒鋼からなる棒状
物２２が突出状態で設けられている。この棒状物２２
は、スラグ保持閉止具１０を溶鋼上に投入する際に支持
される部分となる。なお、この棒状物２２はスラグ保持
閉止具１０が溶鋼１４内に投入された際には溶融スラグ
１５内に存在することとなり溶融しないのでキャスタブ
ル耐火物で覆う必要はないが、勿論覆ってもかまわな
い。また、棒状物２２はフック状とすることもできる。
そして、頭部１１の側壁には溝の一例である縦溝２３が
９０度おきに４本形成されている。この縦溝２３は、そ
の底面２４が正面視すると上面１６の周辺と下面１７の
周辺を結ぶ直線となっていて、幅が２０〜３０ｍｍ程度
となっている。この縦溝２３により、転炉１３の出鋼口
１９に頭部１１が嵌着して出鋼口１９を略閉塞した後も
頭部１１の周囲から少量の溶鋼１４を流出することが可
能となる。また、４本の縦溝２３を伝って確実に転炉１
３内の溶鋼１４が流出するので確実に溶鋼１４の流出終
了時を検知することができる。

【０００９】足部１２は、直径が５０ｍｍ程度で、高さ
が１０００〜１３００ｍｍ程度の円柱形状の棒状物であ
って、上端部が頭部１１の下面１７に同軸状に連接固定
されて一体的になっている。足部１２の内部には重量物
（鉄等）からなる芯体２５（直径２０〜３０ｍｍ程度）
が入れられその外側はキャスタブル耐火物からなる保護
体２６で覆われている。したがって、頭部１１及び足部
１２に設けられた芯体２０、２５により全体の嵩比重を
大きくすることが可能となり、全体の嵩比重を２．５〜
５好ましくは３〜４．５の範囲に調整することが可能と
なる。なお、ここで使用するキャスタブル耐火物は、頭
部１１を覆っているキャスタブル耐火物と同様のものを
使用することができる。

【００１０】次に、このスラグ保持閉止具１０の使用方
法及び使用状態について説明する。まず、製鋼後の転炉
１３内においては、溶鋼１４上に比重の小さな溶融スラ
グ１５が浮いている。この溶鋼１４を出鋼するには、転
炉１３を徐々に傾ける。これにより転炉１３の側壁上部
に設けられている出鋼口１９から比重の大きな溶鋼１４
が流出する。そして、溶鋼１４の減少に伴って転炉１３
の傾け角度を大きくしていき９０度程度まで傾ける。こ
のとき溶鋼は残りが２０〜３０％程度となっている。こ
の状態で、図示しないスラグ保持閉止具投入装置のアー
ムの先部に設けられた握持手段によってスラグ保持閉止
具１０の棒状物２２を支持した後、出鋼口１９の上方位
置までアームを伸ばし、スラグ保持閉止具１０の棒状物
２２の支持を解除することによりスラグ保持閉止具１０
を溶鋼１４上に投入する。

【００１１】投入されたスラグ保持閉止具１０は、全体
の嵩比重が２．５〜５の範囲に調整されているので溶融
スラグ１５と溶鋼１４の略中間位置に浮遊することとな
る。また、その足部１２が流動性の大きな溶鋼１４中に
位置することになるので足部１２は溶鋼１４の流れに沿
って移動し、図３（Ａ）に示すように、出鋼口１９に嵌
入されることとなる。なお、投入位置がずれた場合にお
いても足部１２は流動性の大きな溶鋼１４の流れに沿っ
て出鋼口１９へ向かい、出鋼口１９に嵌入することがで
きる。そして、図３（Ｂ）に示すように、溶鋼１４の減
少と共に頭部１１は出鋼口１９に接近し、すべての溶鋼
１４が流出する寸前（出鋼末期）に頭部１１が出鋼口１
９に内側から嵌着して出鋼口１９を略閉塞することとな
る。その後、頭部１１に設けられた縦溝２３から残存す
る溶鋼１４を少量ずつ流出することとなる。これによ
り、転炉１３内に残存する溶鋼１４をより減少させるこ
とができる。

【００１２】以上、本発明を一実施の形態を参照して説
明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載
の構成に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載
されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形
態や変形例も含むものである。例えば、頭部及び足部に
は重量物からなる芯体を設けてその外側をキャスタブル
耐火物で覆ったが、重量物からなるキャスタブル耐火物
を使用して芯体を使用しないことも可能である。また、
溝は４本としたが、１〜３本又は５本以上とすることも
できる。更に、頭部の形状は本実施の形態の形状に限ら
れず、楕円体等とすることも可能である。

【００１３】

【実施例】前記実施の形態で説明したのと同様のスラグ
保持閉止具（全体の嵩比重２．５及び５）を使用してス
ラグカットをそれぞれ２０回行った。更に、比較例とし
て、構成は同じであるが全体の嵩比重が小さい（全体の
嵩比重２．３）スラグ保持閉止具及び全体の嵩比重が大
きい（全体の嵩比重５．３）スラグ保持閉止具を使用し
てスラグカットをそれぞれ２０回行った。

【００１４】全体の嵩比重が２．５及び５のスラグ保持
閉止具を使用した場合には、それぞれ２０／２０の確率
でスラグカットを行うことができた。また、比較例に係
る全体の嵩比重の小さいスラグ保持閉止具を使用した場
合には、１０／２０の確率でしかスラグカットを行うこ
とができず、半分はスラグカット不良であった。ここ
で、スラグカット不良とは、転炉から流出した後の取鍋
内のスラグの厚さが規定値（例えば１０〜２０ｍｍ）を
超えているものをいう。この全体の嵩比重の小さいスラ
グ保持閉止具を使用した場合においては、頭部が出鋼口
を閉塞したもののスラグカット不良となった。これは、
頭部が出鋼口を閉塞するタイミングが遅かったことに原
因があると考えられる。また、全体の嵩比重が大きいス
ラグ保持閉止具を使用してスラグカットを行った場合に
は２０／２０の確率でスラグカットを行うことはできた
が、転炉内に残存する溶鋼の量が非常に多く、出鋼歩留
りに問題が生じることとなった。以上のことによりスラ
グ保持閉止具の全体の嵩比重を２．５〜５に調整するこ
ととした。

【００１５】

【発明の効果】請求項１〜４記載のスラグ保持閉止具に
おいては、頭部に連接される足部を有し、使用にあって
は足部が転炉の出鋼口に嵌入するので、これに伴って頭
部を確実に転炉の出鋼口に到達させることができる。ま
た、全体の嵩比重が２．５〜５の範囲にあるので、溶融
スラグと溶鋼との略中間位置に浮遊することとなって、
溶鋼が流出し終えたと略同時に頭部が転炉の出鋼口に確
実に嵌着することができる。したがって、スラグの流出
を確実に防止することができると共に出鋼歩留りの向上
を図ることができる。

【００１６】特に、請求項２記載のスラグ保持閉止具に
おいては、頭部及び足部には、それぞれ重量物からなる
芯体を有しているので、高比重のスラグ保持閉止具を得
ることが可能となる。請求項３記載のスラグ保持閉止具
においては、頭部は下方に向かって縮径し、その傾斜面
の平均傾斜角が軸心に対して２０〜６０度の範囲にある
ので、出鋼口の内側の直径に変化が生じても確実に転炉
の出鋼口を閉塞することができる。請求項４記載のスラ
グ保持閉止具においては、頭部の側壁には、頭部が出鋼
口を閉塞した状態でその周囲から溶鋼が流出する複数の
溝が設けられているので、頭部が転炉の出鋼口を閉塞し
た時点で転炉内になお残存する溶鋼を少量ずつ流出する
ことが可能となって、出鋼歩留りをより向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスラグ保持閉止具
の正面図である。

【図２】同スラグ保持閉止具の平面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は同スラグ保持閉止具の使用状
態の説明図である。

【符号の説明】

１０スラグ保持閉止具１１頭部１２足部１３転炉１４溶鋼１５溶融スラ
グ１６上面１７下面１８側面１９出鋼口２０芯体２１保護体２２棒状物２３縦溝２４底面２５芯体２６保護体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全体の嵩比重が２．５〜５の範囲にあっ
て、頭部とこれに連接される足部とを有し、使用にあっ
ては前記足部が転炉の出鋼口に嵌入し、出鋼末期には前
記頭部が該出鋼口に内側から嵌着することを特徴とする
スラグ保持閉止具。
【請求項２】請求項１記載のスラグ保持閉止具におい
て、前記頭部及び前記足部には、それぞれ重量物からな
る芯体を有していることを特徴とするスラグ保持閉止
具。
【請求項３】請求項１又は２記載のスラグ保持閉止具
において、前記頭部は下方に向かって縮径し、その傾斜
面の平均傾斜角が軸心に対して２０〜６０度の範囲にあ
ることを特徴とするスラグ保持閉止具。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のス
ラグ保持閉止具において、前記頭部の側壁には、該頭部
が前記出鋼口に嵌着した状態でその周囲から溶鋼が流出
する複数の溝が設けられていることを特徴とするスラグ
保持閉止具。