JP2003279272A - 溶銑の攪拌式成分調整装置 - Google Patents
溶銑の攪拌式成分調整装置Info
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- JP2003279272A JP2003279272A JP2002084307A JP2002084307A JP2003279272A JP 2003279272 A JP2003279272 A JP 2003279272A JP 2002084307 A JP2002084307 A JP 2002084307A JP 2002084307 A JP2002084307 A JP 2002084307A JP 2003279272 A JP2003279272 A JP 2003279272A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術よりも低速の回転数において、鍋全
体に乱流を作り出し、効率よく成分調整が行えるように
した溶銑の攪拌式成分調整装置を提供すること。 【解決手段】 溶銑１に浸漬した攪拌部材２によって、
溶銑１を攪拌して成分調整処理を行うものにおいて、前
記攪拌部材２は、上下に配置された上部インペラ４と下
部インペラ５とを有し、前記上下部インペラ４，５は、
相対回動自在に設けられている。
体に乱流を作り出し、効率よく成分調整が行えるように
した溶銑の攪拌式成分調整装置を提供すること。 【解決手段】 溶銑１に浸漬した攪拌部材２によって、
溶銑１を攪拌して成分調整処理を行うものにおいて、前
記攪拌部材２は、上下に配置された上部インペラ４と下
部インペラ５とを有し、前記上下部インペラ４，５は、
相対回動自在に設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の攪拌式成分
調整装置に関する。尚、本発明で言うところの「溶銑」
には、「溶鋼」も含むものとする。
調整装置に関する。尚、本発明で言うところの「溶銑」
には、「溶鋼」も含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】この種の成分調整装置として、例えば、
特公昭４２−１２３４３号公報に記載のものがある。こ
の従来技術は、溶銑鍋内の溶銑に脱硫剤を添加し、前記
溶銑鍋内径の１／１０〜１／３の代表径を有するインペ
ラーを用いて溶銑浴面中央部を１５０〜３００ｒ．ｐ．
ｍの高速度で回転攪拌し、前記溶銑浴面中央部に生じた
渦流陥没部に前記脱硫剤を巻き込ませて前記溶銑を脱硫
するものであった。
特公昭４２−１２３４３号公報に記載のものがある。こ
の従来技術は、溶銑鍋内の溶銑に脱硫剤を添加し、前記
溶銑鍋内径の１／１０〜１／３の代表径を有するインペ
ラーを用いて溶銑浴面中央部を１５０〜３００ｒ．ｐ．
ｍの高速度で回転攪拌し、前記溶銑浴面中央部に生じた
渦流陥没部に前記脱硫剤を巻き込ませて前記溶銑を脱硫
するものであった。
【０００３】この従来のものは、インペラを高速回転さ
せるため、鍋の周囲部の溶銑浴表面が盛り上がり、溶銑
が漏れ出る危険があったので、鍋を大型化する必要があ
った。そこで、特開昭６１−２２３１１５号公報に記載
の如く、溶銑中に成分調整剤を添加するに際し、溶銑を
機械的に攪拌し、溶銑の流れを形成すると共に、この流
れ中に障害物を設け、該障害物の後方に惹起される乱流
中へ成分調整剤を添加する方法が提案されている。
せるため、鍋の周囲部の溶銑浴表面が盛り上がり、溶銑
が漏れ出る危険があったので、鍋を大型化する必要があ
った。そこで、特開昭６１−２２３１１５号公報に記載
の如く、溶銑中に成分調整剤を添加するに際し、溶銑を
機械的に攪拌し、溶銑の流れを形成すると共に、この流
れ中に障害物を設け、該障害物の後方に惹起される乱流
中へ成分調整剤を添加する方法が提案されている。
【０００４】しかし、この方法においても、攪拌のため
のインペラーの回転数は、１２０ｒ．ｐ．ｍと、かなり
高速であった。また、特開平４−９９２１２号公報に
は、溶銑を収容する容器中に出入り自在に設置した回転
軸と、該回転軸下方に上下２段にして設けた前記溶銑を
攪拌するインペラー翼とを備えたことを特徴とする溶銑
の脱硫装置が開示されている。この従来技術でも、イン
ペラーの回転数は、１３０〜１５０ｒ．ｐ．ｍと高速で
あった。
のインペラーの回転数は、１２０ｒ．ｐ．ｍと、かなり
高速であった。また、特開平４−９９２１２号公報に
は、溶銑を収容する容器中に出入り自在に設置した回転
軸と、該回転軸下方に上下２段にして設けた前記溶銑を
攪拌するインペラー翼とを備えたことを特徴とする溶銑
の脱硫装置が開示されている。この従来技術でも、イン
ペラーの回転数は、１３０〜１５０ｒ．ｐ．ｍと高速で
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
記従来技術よりも低速の回転数において、鍋全体に乱流
を作り出し、効率よく成分調整が行えるようにした溶銑
の攪拌式成分調整装置を提供することを目的とする。
記従来技術よりも低速の回転数において、鍋全体に乱流
を作り出し、効率よく成分調整が行えるようにした溶銑
の攪拌式成分調整装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴
とするところは、溶銑に浸漬した攪拌部材によって、溶
銑を攪拌して成分調整処理を行うものにおいて、前記攪
拌部材は、上下に配置された上部インペラと下部インペ
ラとを有し、前記上下部インペラは、相対回動自在に設
けられている点にある。前記上下部インペラは同一軸心
上に配置され、前記下部インペラは溶銑中に配置され、
前記上部インペラは溶銑表面を介して上下に配置され、
下部インペラは上部インペラよりも高速回転可能に設け
られているのが好ましい。
め、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴
とするところは、溶銑に浸漬した攪拌部材によって、溶
銑を攪拌して成分調整処理を行うものにおいて、前記攪
拌部材は、上下に配置された上部インペラと下部インペ
ラとを有し、前記上下部インペラは、相対回動自在に設
けられている点にある。前記上下部インペラは同一軸心
上に配置され、前記下部インペラは溶銑中に配置され、
前記上部インペラは溶銑表面を介して上下に配置され、
下部インペラは上部インペラよりも高速回転可能に設け
られているのが好ましい。
【０００７】前記上部インペラは、回転しないものとさ
れているのが好ましい。前記上下部インペラは、互いに
反対方向に回動自在に設けられることができる。前記攪
拌部材は、溶銑を収容する溶銑鍋に対して、相対的に昇
降自在設けられているのが好ましい。
れているのが好ましい。前記上下部インペラは、互いに
反対方向に回動自在に設けられることができる。前記攪
拌部材は、溶銑を収容する溶銑鍋に対して、相対的に昇
降自在設けられているのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。図１，２において、溶銑の攪拌式
成分調整装置は、溶銑１に成分調整材を添加し、溶銑１
に浸漬した攪拌部材２によって溶銑１を攪拌し、前記成
分調整剤を溶銑内に巻き込み、溶銑１の成分を調整する
ものである。成分調整の一例として、脱硫処理が挙げら
れる。前記溶銑１は、溶銑鍋３に収容されている。溶銑
鍋３の内面は耐火物により覆われている。
面に基づき説明する。図１，２において、溶銑の攪拌式
成分調整装置は、溶銑１に成分調整材を添加し、溶銑１
に浸漬した攪拌部材２によって溶銑１を攪拌し、前記成
分調整剤を溶銑内に巻き込み、溶銑１の成分を調整する
ものである。成分調整の一例として、脱硫処理が挙げら
れる。前記溶銑１は、溶銑鍋３に収容されている。溶銑
鍋３の内面は耐火物により覆われている。
【０００９】前記攪拌部材２は、上下に配置された上部
インペラ４と下部インペラ５とを有する。前記下部イン
ペラ５は、垂直方向に配置された回転軸６の下端に固定
され、該回転軸６の周方向９０度位置に配置された四枚
羽根により構成されている。この下部インペラ５の表面
は耐火物で覆われている。前記上部インペラ４は、前記
回転軸６に同軸心で相対回転自在に外嵌された筒軸７の
外周面に固定され、該筒軸の周方向９０度位置に配置さ
れた四枚羽根により構成されている。
インペラ４と下部インペラ５とを有する。前記下部イン
ペラ５は、垂直方向に配置された回転軸６の下端に固定
され、該回転軸６の周方向９０度位置に配置された四枚
羽根により構成されている。この下部インペラ５の表面
は耐火物で覆われている。前記上部インペラ４は、前記
回転軸６に同軸心で相対回転自在に外嵌された筒軸７の
外周面に固定され、該筒軸の周方向９０度位置に配置さ
れた四枚羽根により構成されている。
【００１０】前記上部インペラ４の羽根下端と、下部イ
ンペラ５の羽根上端との間には、所定の間隔が形成され
ている。この間隔には適正値があり、図例では２００ｍ
ｍとされている。前記回転軸６は、図示省略の駆動装置
により回転駆動されるよう構成されている。この回転軸
６の回転数は可変とされ、また、正逆回転可能とされて
いる。前記筒軸７は、回転しないように固定されてい
る。前記上下部インペラ４，５を有する攪拌部材２と溶
銑鍋３とは、相対的に昇降自在とされている。この実施
の形態では、図示省略の昇降装置により、攪拌部材２が
溶銑鍋３に対して昇降自在に構成されている。
ンペラ５の羽根上端との間には、所定の間隔が形成され
ている。この間隔には適正値があり、図例では２００ｍ
ｍとされている。前記回転軸６は、図示省略の駆動装置
により回転駆動されるよう構成されている。この回転軸
６の回転数は可変とされ、また、正逆回転可能とされて
いる。前記筒軸７は、回転しないように固定されてい
る。前記上下部インペラ４，５を有する攪拌部材２と溶
銑鍋３とは、相対的に昇降自在とされている。この実施
の形態では、図示省略の昇降装置により、攪拌部材２が
溶銑鍋３に対して昇降自在に構成されている。
【００１１】そして、前記攪拌部材２の下降位置におい
て、回転軸６は溶銑鍋３の中心に位置し、前記下部イン
ペラ５は溶銑中に配置され、前記上部インペラ４は溶銑
表面を介して上下に配置される。上部インペラ４の羽根
の上端は、溶銑鍋３の上端よりも上方に位置している。
従って、図３に示すように、上部インペラ４の羽根の上
下方向の長さは、下部インペラ５の羽根の同長さよりも
長くされている。上部インペラ４の羽根の厚みは、下部
インペラ５の羽根の厚みよりも薄い。上部インペラ４の
羽根の外径と下部インペラ５の羽根の外径は略同じとす
るのが好ましい。
て、回転軸６は溶銑鍋３の中心に位置し、前記下部イン
ペラ５は溶銑中に配置され、前記上部インペラ４は溶銑
表面を介して上下に配置される。上部インペラ４の羽根
の上端は、溶銑鍋３の上端よりも上方に位置している。
従って、図３に示すように、上部インペラ４の羽根の上
下方向の長さは、下部インペラ５の羽根の同長さよりも
長くされている。上部インペラ４の羽根の厚みは、下部
インペラ５の羽根の厚みよりも薄い。上部インペラ４の
羽根の外径と下部インペラ５の羽根の外径は略同じとす
るのが好ましい。
【００１２】図４，５に示すように、前記構成の溶銑の
攪拌式成分調整装置によれば、上部インペラ４は静止
し、下部インペラ５が所定の回転数で回転する。下部イ
ンペラ５によって、溶銑鍋３の溶銑１に回転運動が付与
される。しかし上部インペラは、静止しているので、図
４に示すように、上部インペラ４の４枚の静翼で仕切ら
れた領域では、渦が生じる。渦は、流れを下方に巻き込
む。従って、溶銑浴表面に添加された脱硫剤などの成分
調整剤は、図５に示すように、前記渦に巻き込まれて下
降し、下降してきた脱硫剤は、ここで回転する下部イン
ペラ５に吸い込まれて、放射状に鍋周囲へと広がり、溶
銑内に均一に分布することになる。
攪拌式成分調整装置によれば、上部インペラ４は静止
し、下部インペラ５が所定の回転数で回転する。下部イ
ンペラ５によって、溶銑鍋３の溶銑１に回転運動が付与
される。しかし上部インペラは、静止しているので、図
４に示すように、上部インペラ４の４枚の静翼で仕切ら
れた領域では、渦が生じる。渦は、流れを下方に巻き込
む。従って、溶銑浴表面に添加された脱硫剤などの成分
調整剤は、図５に示すように、前記渦に巻き込まれて下
降し、下降してきた脱硫剤は、ここで回転する下部イン
ペラ５に吸い込まれて、放射状に鍋周囲へと広がり、溶
銑内に均一に分布することになる。
【００１３】図６に示すものは、下部インペラ５の回転
数に対する溶銑鍋中の溶銑浴表面の盛り上がり高さを調
べたものである。溶銑浴表面に於いては、上部インペラ
４の静翼が、溶銑１の回転流れを邪魔する抵抗体として
作用しているので、溶銑浴表面における旋回流れは、上
部インペラ４がない場合と比較すると弱くなっている。
従って、図に示すように、溶銑鍋周囲での溶銑１の盛り
上がり高さは、上部インペラ４が設置されている方が低
くなっている。図７に示すものは、前記装置と同じ構成
において、溶銑鍋を透明体で形成して、溶銑として水を
用いた水モデル実験により、模擬脱硫剤の巻き込み数を
調べた結果をグラフにしたものである。この実験では、
上部インペラを設けない場合と、設けた場合とを、下部
インペラの各種の回転数において比較した。
数に対する溶銑鍋中の溶銑浴表面の盛り上がり高さを調
べたものである。溶銑浴表面に於いては、上部インペラ
４の静翼が、溶銑１の回転流れを邪魔する抵抗体として
作用しているので、溶銑浴表面における旋回流れは、上
部インペラ４がない場合と比較すると弱くなっている。
従って、図に示すように、溶銑鍋周囲での溶銑１の盛り
上がり高さは、上部インペラ４が設置されている方が低
くなっている。図７に示すものは、前記装置と同じ構成
において、溶銑鍋を透明体で形成して、溶銑として水を
用いた水モデル実験により、模擬脱硫剤の巻き込み数を
調べた結果をグラフにしたものである。この実験では、
上部インペラを設けない場合と、設けた場合とを、下部
インペラの各種の回転数において比較した。
【００１４】図７より、上部インペラを設けることによ
り、下部インペラの回転数を、従来のものより略半減さ
せることが出来ることが判った。さらに、図８に示すよ
うに、下部インペラ５を回転させるのに必要なトルク
は、同一インペラ回転数では、抵抗となる上部インペラ
４がある場合の方が大きくなるが、インペラ回転数が半
分ですむことを考えると、上部インペラ４を設置した方
が少ないトルクですむことが分かる。尚、図６〜８にお
ける「浸漬深さ」とは、インペラの静止状態での液面か
ら下部インペラ５の上端までの距離を意味する。
り、下部インペラの回転数を、従来のものより略半減さ
せることが出来ることが判った。さらに、図８に示すよ
うに、下部インペラ５を回転させるのに必要なトルク
は、同一インペラ回転数では、抵抗となる上部インペラ
４がある場合の方が大きくなるが、インペラ回転数が半
分ですむことを考えると、上部インペラ４を設置した方
が少ないトルクですむことが分かる。尚、図６〜８にお
ける「浸漬深さ」とは、インペラの静止状態での液面か
ら下部インペラ５の上端までの距離を意味する。
【００１５】本発明の実施の形態によれば、下部インペ
ラ５の回転数は、６０ｒ．ｐ．ｍで十分実用化できるも
のである。また、従来技術よりもインペラ５を回転させ
るトルクが小さくて済み、回転に要する動力を削減でき
る。さらに、従来技術よりも、溶銑１の盛り上がり高さ
を低く抑えることが出来、溶銑鍋３を小型化軽量化でき
る。本発明は、前記実施の形態に示したものに限定され
るものではない。例えば、成分調整は、脱硫処理に限ら
ず、脱Ｍｎ、脱Ｓｉ処理などに適用可能である。
ラ５の回転数は、６０ｒ．ｐ．ｍで十分実用化できるも
のである。また、従来技術よりもインペラ５を回転させ
るトルクが小さくて済み、回転に要する動力を削減でき
る。さらに、従来技術よりも、溶銑１の盛り上がり高さ
を低く抑えることが出来、溶銑鍋３を小型化軽量化でき
る。本発明は、前記実施の形態に示したものに限定され
るものではない。例えば、成分調整は、脱硫処理に限ら
ず、脱Ｍｎ、脱Ｓｉ処理などに適用可能である。
【００１６】また、上部インペラ４は、静止したものに
限らず、回転するものであっても良い。その場合は、上
部インペラ４よりも下部インペラ５が高速回転するもの
とする。上部インペラ４は、下部インペラ５に対して逆
回転するものであっても良い。逆回転する方が強い渦を
形成することが出来る。また、攪拌部材２の回転方向
は、間欠的に正逆を繰り返すものであっても良い。攪拌
部材２の上下方向位置は固定で、溶銑鍋３が昇降自在と
されたものであっても良い。上下部インペラ４，５の羽
根の数は、４枚に限定されるものではなく、それ以下、
またはそれ以上の枚数であっても良い。又、下部インペ
ラを上下複数段に分割することができる。そして、それ
ぞれの回転数や回転方向を可変とすることができる。
限らず、回転するものであっても良い。その場合は、上
部インペラ４よりも下部インペラ５が高速回転するもの
とする。上部インペラ４は、下部インペラ５に対して逆
回転するものであっても良い。逆回転する方が強い渦を
形成することが出来る。また、攪拌部材２の回転方向
は、間欠的に正逆を繰り返すものであっても良い。攪拌
部材２の上下方向位置は固定で、溶銑鍋３が昇降自在と
されたものであっても良い。上下部インペラ４，５の羽
根の数は、４枚に限定されるものではなく、それ以下、
またはそれ以上の枚数であっても良い。又、下部インペ
ラを上下複数段に分割することができる。そして、それ
ぞれの回転数や回転方向を可変とすることができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、従来よりも低速回転で
溶銑を攪拌しても、成分調整剤を溶銑中に均一に分散さ
せることが出来る。
溶銑を攪拌しても、成分調整剤を溶銑中に均一に分散さ
せることが出来る。
【図１】図１は、本発明の実施の形態を示す溶銑の攪拌
式成分調整装置の断面図である。
式成分調整装置の断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図３は、攪拌部材の斜視図である。
【図４】図４は、上部インペラによる渦形成を説明する
説明図である。
説明図である。
【図５】図５は、成分調整剤が下降して溶銑中に分散す
る説明図である。
る説明図である。
【図６】図６は、上部インペラがある場合とない場合に
おいて、溶銑表面の盛り上がり高さを下部インペラの回
転数により比較したグラフである。
おいて、溶銑表面の盛り上がり高さを下部インペラの回
転数により比較したグラフである。
【図７】図７は、上部インペラがある場合とない場合に
おいて、模擬粒子の水中への巻き込み数を下部インペラ
の回転数により比較したグラフである。
おいて、模擬粒子の水中への巻き込み数を下部インペラ
の回転数により比較したグラフである。
【図８】図８は、上部インペラがある場合とない場合に
おいて、下部インペラの回転トルクを下部インペラの回
転数により比較したグラフである。
おいて、下部インペラの回転トルクを下部インペラの回
転数により比較したグラフである。
１ 溶銑（溶鋼を含む）
２ 攪拌部材
４ 上部インペラ
５ 下部インペラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 健
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
Ｆターム(参考） 4K014 AA01 AA02 AC08 AD23
4K056 AA06 CA02 EA12
Claims (5)
- 【請求項１】 溶銑に浸漬した攪拌部材によって、溶銑
を攪拌して成分調整処理を行うものにおいて、 前記攪拌部材は、上下に配置された上部インペラと下部
インペラとを有し、前記上下部インペラは、相対回動自
在に設けられていることを特徴とする溶銑の攪拌式成分
調整装置。 - 【請求項２】 前記上下部インペラは同一軸心上に配置
され、前記下部インペラは溶銑中に配置され、前記上部
インペラは溶銑表面を介して上下に配置され、下部イン
ペラは上部インペラよりも高速回転可能に設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の溶銑の攪拌式成分調
整装置。 - 【請求項３】 前記上部インペラは、回転しないものと
されていることを特徴とする請求項１又は２記載の溶銑
の攪拌式成分調整装置。 - 【請求項４】 前記上下部インペラは、互いに反対方向
に回動自在に設けられている請求項１又は２記載の溶銑
の攪拌式成分調整装置。 - 【請求項５】 前記攪拌部材は、溶銑を収容する溶銑鍋
に対して、相対的に昇降自在設けられていることを特徴
とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の溶銑の攪拌
式成分調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084307A JP4170646B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 溶銑の攪拌式成分調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084307A JP4170646B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 溶銑の攪拌式成分調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003279272A true JP2003279272A (ja) | 2003-10-02 |
| JP4170646B2 JP4170646B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=29231722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084307A Expired - Fee Related JP4170646B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 溶銑の攪拌式成分調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4170646B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265625A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Jfe Steel Kk | 溶融金属の精錬方法 |
| CN113481344A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-08 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种脱硫搅拌头 |
| CN114058765A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种用于转炉炼钢前铁水kr机械搅拌脱硫的搅拌器 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002084307A patent/JP4170646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265625A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Jfe Steel Kk | 溶融金属の精錬方法 |
| JP4635672B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2011-02-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融金属の精錬方法 |
| CN113481344A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-08 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种脱硫搅拌头 |
| CN114058765A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种用于转炉炼钢前铁水kr机械搅拌脱硫的搅拌器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4170646B2 (ja) | 2008-10-22 |
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