JP2005002369A

JP2005002369A - Apparatus for refining molten steel

Info

Publication number: JP2005002369A
Application number: JP2003164240A
Authority: JP
Inventors: Michitake Fujiwara; 道丈藤原; Takashi Tanioku; 俊谷奥; Muneaki Yamada; 統明山田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP3867683B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molten steel refining apparatus in which the sticking of slag and spattered molten steel onto a snorkel is restrained and the productivity can be improved. <P>SOLUTION: This refining apparatus is for separately performing an operation using the snorkel 5 and an operation using no snorkel. This apparatus is provided with a vessel carrier 1 which can shift while loading a ladle 3 between a molten steel supplying position and an operating position, a dust collecting hood 4 and an operation carriage 6 which hangs down the dust collecting hood 4 and the snorkel 5 to separated positions, respectively so as to be ascendable/descendable, and can be shifted at the upper part of the vessel carriage 1 so as to match both hang-down positions to the operating positions, respectively. At both hang-down positions of the operation carriage 6, a charging hole 7 for ferro-alloy, is arranged. At the upper parts of the operation carriage at the operating positions, a charging facility for ferro-alloy, an immersion lance 9 for blowing gas for stirring the molten steel 2 and Ca alloy powder, and its ascending/descending device 11, a lance 13 for blowing oxygen, a lance 15 with which at least one of a temperature measurement, sampling and a dissolved oxygen measurement can be performed, and its ascending/descending device 16, are arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば取鍋内溶鋼の成分・温度・介在物等のうちの少なくとも１つの調整を行う溶鋼精錬装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
取鍋精錬には、▲１▼合金鉄添加、▲２▼浸漬ランス又は鍋底ポーラスプラグからの不活性ガス吹込みによる攪拌・脱硫・温度調整、▲３▼カルシウム合金粉のインジェクション又はカルシウム合金粉内包金属ワイヤーの溶鋼への供給によるカルシウム成分の調整或いは介在物形態制御、及び、▲４▼酸素吹き付けによる温度調整、の４つの機能がある。
【０００３】
そして、上記４つの機能のうちの▲１▼では、特に溶融スラグより比重の小さい合金鉄を投入した時、或いは、スラグによって酸化されやすいアルミニウムやチタン等の合金鉄を添加した時には、これらの合金鉄がスラグ上に浮いたままになって溶鋼に供給されなくなることを防止したり、スラグ中の酸素分との反応を防止するために、前記合金鉄の投入、添加時に溶鋼に対して浸漬可能な精錬器（シュノーケル）を使用することが有効である。
【０００４】
すなわち、浸漬ランス又は底吹きポーラスプラグから溶鋼中に吹込んだ不活性ガスの気泡により溶鋼の一部表面を盛り上げて溶鋼表面の低い位置にスラグを移動させた後、前記盛り上げて表面にスラグが存在しなくなった溶鋼中にシュノーケルを浸漬させると、シュノーケル内部にスラグがほとんど存在しない状態になるため、スラグに接触させることなく合金鉄を溶鋼内に供給できるようになるからである。
【０００５】
一方、上記機能のうちの▲２▼と▲３▼では、シュノーケルは不要である。勿論、▲１▼〜▲４▼の全てにおいて、目的に応じて合金鉄の添加装置や不活性ガス吹き込み装置、カルシウム添加装置及び酸素吹き付け装置が必要であることは言うまでも無いし、発煙・粉塵飛散防止のための集塵フードが必要であることも言うまでも無い。
【０００６】
しかしながら、従来は、上記▲１▼〜▲４▼の全ての操作を、同じ処理位置で行っていたため、例えば合金鉄を添加する必要がないときも、シュノーケルをフリーボード部に待機させた状態で、▲２▼の攪拌・脱硫・温度調整や、▲３▼のカルシウム添加を行わなければならず、スラグやメタルの跳ね上がりによる付着や溶損と言った問題が発生していた。
【０００７】
シュノーケルヘ溶鋼やスラグが付着すると、シュノーケルの内側の面積が小さくなり、酸素吹き付けランスや溶鋼攪拌用の不活性ガス吹き込み用浸漬ランスが使用できなくなったり、合金鉄が添加できなくなるため、シュノーケルを一旦下ろして作業場に運搬し、新品または補修済みのシュノーケルに取り替えなければならず、３０分程度操業を止める必要がある。また、補修に必要な作業コストも発生する。
【０００８】
また、低窒素鋼の溶製時には、空気の侵入や吹き付け酸素流れによる空気の巻き込みにより、溶鋼中の窒素含有量が上昇するという問題もある。
【０００９】
このような観点から、溶融金属の二次精錬を安定的に、かつ、迅速適確に行える取鍋精錬設備が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２７８６４２号公報（第２頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された取鍋精錬設備も、シュノーケルが不要な▲２▼と▲３▼の作業を行なう際にもシュノーケルが常にフード内に存在するため、飛散溶鋼がシュノーケルに付着することは避けられず、除去作業による生産阻害が問題になる場合があることは、先に説明した従来設備と同様である。
【００１２】
なお、飛散溶鋼がシュノーケルに付着することを避ける為には、シュノーケルが不要な▲２▼と▲３▼の作業時にはこれを取り外しておけば良いが、取り付け、取り外しの作業により生産性が阻害される。
【００１３】
本発明は、上記した従来の問題点、すなわち前述の▲２▼と▲３▼の作業の際に、シュノーケルヘのスラグ及び飛散溶鋼の付着を抑制し、生産性を向上させることが可能な溶鋼精錬装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る溶鋼精錬装置は、溶鋼の供給位置と操業位置の間を、溶鋼が注入された容器を積載して移動が可能な容器台車と、集塵フードと、集塵フード及びシュノーケルを夫々別の位置に昇降可能に吊り下げ、集塵フードのみの吊り下げ位置と集塵フード及びシュノーケルの吊り下げ位置を前記操業位置に一致させるべく、前記容器台車の上方で移動が可能な操業台車を備え、必要に応じ、さらに前記操業台車の集塵フードのみ及び集塵フードとシュノーケルの吊り下げ位置には、夫々合金鉄の投入口を設け、また、前記操業位置における操業台車の上方には、▲１▼合金鉄の投入設備と、▲２▼前記溶鋼の攪拌用ガス及びカルシウム合金粉の吹込み用浸漬ランス及びこの浸漬ランスの昇降装置と、▲３▼酸素吹付け用ランスと、▲４▼測温・サンプリング・溶存酸素量測定の少なくとも何れか１つが実施可能なランス及びこのランスの昇降装置が設けられていることとしている。
【００１５】
そして、このようにすることで、シユノーケルと集塵フードの相互利用を迅速に行えるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る溶鋼精錬装置は、
シュノーケルを使用する操業と使用しない操業を夫々別に行う溶鋼の精錬装置であって、
溶鋼の供給位置と操業位置の間を、溶鋼が注入された容器を積載して移動が可能な容器台車と、
集塵フードと、集塵フード及びシュノーケルを夫々別の位置に昇降可能に吊り下げ、集塵フードのみの吊り下げ位置と集塵フード及びシュノーケルの吊り下げ位置を前記操業位置に一致させるべく、前記容器台車の上方で移動が可能な操業台車を備え、
必要に応じ、
さらに前記操業台車の集塵フードのみ及び集塵フードとシュノーケルの吊り下げ位置には、夫々合金鉄の投入口を設け、
また、前記操業位置における操業台車の上方には、
合金鉄の投入設備と、
前記溶鋼の攪拌用ガス及びカルシウム合金粉の吹込み用浸漬ランス及びこの浸漬ランスの昇降装置と、
酸素吹付け用ランスと、
測温・サンプリング・溶存酸素量測定の少なくとも何れか１つが実施可能なランス及びこのランスの昇降装置が設けられていることを要旨とするものである。
【００１７】
本発明に係る溶鋼精錬装置によれば、操業位置に、集塵フードのみの吊り下げ位置と集塵フード及びシュノーケルの吊り下げ位置が合致するように操業台車を移動可能に構成することにより、シユノーケルと集塵フードの相互利用を迅速に行えるようになる。
【００１８】
すなわち、シュノーケルが必要な合金鉄の添加時には、操業位置に集塵フード及びシュノーケルの吊り下げ位置が合致するように操業台車を移動させれば、シュノーケルの使用と共に、酸素吹き付け用ランス、攪拌用ガスの供給及びカルシウム合金粉の吹き込み（カルシウムの添加）等が可能になる。
【００１９】
一方、合金鉄を添加しないとき、すなわちシュノーケルを使用する必要がない時には、操業位置に集塵フードのみの吊り下げ位置が合致するように操業台車を移動させ、シュノーケル以外の機能が利用できるようにしておく。これにより、シュノーケルを使用する必要がない時には、シュノーケルにスラグやメタルが付着したり、シュノーケルが溶損したりすることがなくなるので、付着物除去作業に要する負担が減少し、装置の稼働率向上・生産性向上につながる。
【００２０】
上記の本発明に係る溶鋼精錬装置において、少なくともシュノーケルを使用する操業において、容器内の溶鋼にカルシウム合金粉を内包した金属ワイヤーを供給するワイヤー供給機構を設けた場合には、カルシウム合金粉がスラグと接触せずに歩留良く溶鋼中に供給できるという作用を奏する。このワイヤー供給機構は、操業台車上に配置しても、操業台車と別の位置に配置しても良い。
【００２１】
また、上記の何れかの本発明に係る溶鋼精錬装置において、前記集塵フードを山高型とした場合には、集塵フードへの飛散溶鋼の到達が減少し、集塵フードの溶損に伴う補修作業や付着物除去作業に要する負担が低減する。
【００２２】
すなわち、本発明に係る溶鋼精錬装置によれば、シュノーケル及び集塵フードの補修作業が軽減され、休止時間が減少し、生産能力が拡大する。
【００２３】
【実施例】
以下、取鍋内の溶鋼を精錬する場合における本発明の１実施例を、図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明に係る溶鋼精錬装置の１実施例を示した概略構成図、図２は集塵フードの説明図で、（ａ）は本発明に適用する山高型の集塵フードの説明図、（ｂ）は（ａ）の集塵フードを使用して本発明を実施する場合の図、（ｃ）は従来の集塵フードの説明図である。
【００２４】
図１において、１は溶鋼２が注入された例えば取鍋３を積載する容器台車であり、溶鋼２の供給を受ける箇所と操業位置の間を、集塵フード４及びシュノーケル５の下方において移動が可能なように構成されている。
【００２５】
なお、取鍋３は、取鍋３内の溶鋼２を攪拌処理するため、その底部にポーラスプラグを設け、攪拌用アルゴンガスや窒素成分添加用窒素ガスを供給できるようになっているものでも良い。
【００２６】
６は集塵フード４と、集塵フード４及びシュノーケル５を夫々別の位置に昇降可能に吊り下げた操業台車であり、前記集塵フード４のみ及び集塵フード４とシュノーケル５の吊り下げ位置に、夫々合金鉄の投入口７が設けられている。この操業台車７は、集塵フード４のみの吊り下げ位置と、集塵フード４及びシュノーケル５の吊り下げ位置を、操業態様に合わせて前記操業位置に一致させるべく、前記容器台車１の上方で移動が可能となっている。
【００２７】
前記合金鉄の投入口７は、前記操業位置に停止した容器台車１に載置された取鍋３内の溶鋼２中に合金鉄を添加できるように、操業台車６の表裏面を貫通して設けられている。なお、この投入口７への合金鉄の投入は、前記操業位置における上方に配置されたホッパー８のほか、図示省略した切り出し装置や秤量装置、搬送装置等から構成された合金鉄の投入設備によって行われる。
【００２８】
９は前記操業位置で停止した取鍋３内の溶鋼２に、攪拌用ガスやこの攪拌用ガスをキャリアガスとしてカルシウム合金粉、例えばタンク１０内のＣａＳｉ粉を吹込む浸漬ランスであり、昇降装置１１により昇降可能に構成されている。なお、１２はＣａＳｉ粉の吹き込み時、タンク１０内のＣａＳｉ粉を切出すディスペンサーである。これらは、前記合金鉄の投入設備と同様、操業位置における操業台車６の上方に固定配置されている。
【００２９】
１３は前記操業位置で停止した取鍋３内の溶鋼２を昇熱するための酸素を吹付けるためのランスであり、昇降装置１４により昇降可能に構成されている。
１５は前記操業位置で停止した取鍋３内の溶鋼２の、例えば温度測定と溶鋼２のサンプリングを行うためのランスであり、昇降装置１６により昇降可能に構成されている。
【００３０】
これらのランス１３，１５や昇降装置１４，１６も、前記合金鉄の投入設備と同様、操業位置における操業台車６の上方に固定配置されている。
【００３１】
なお、前記昇降装置１１，１４，１６は浸漬ランス９、ランス１３，１５を昇降できるものであれば、その構成は問わないが、本実施例では、ウインチ１１ａ，１４ａ，１６ａのワイヤー１１ｂ，１４ｂ，１６ｂの繰り出し、巻き戻しによって浸漬ランス９、ランス１３，１５を昇降するものを示している。
【００３２】
１７は前記シュノーケル５を使用した操業時に取鍋３内の溶鋼２に供給される、カルシウム合金粉を内包した金属ワイヤー、例えば直径１０〜２０ｍｍ程度の鉄フープの中に、ＣａＳｉ粉を充填したＣａＳｉワイヤーであり、通常数１００ｍのＣａＳｉ粉内包鉄フープ（ワイヤー）に巻かれ、例えば操業台車６上に設けた供給機構１８によりフープの一端を引っ張りながら溶鋼２に供給される。
【００３３】
ところで、前記集塵フード４のみを使用する操業では、昇降装置１９によって集塵フード４だけを昇降させるもので、底吹きあるいは浸漬ランス９によるガス攪拌によってスラグ−メタル反応を促進させての脱硫や、ＣａＳｉ粉のインジェクションが可能となっている。また、ランス１３からの酸素供給による昇熱も可能である。
【００３４】
一方、シュノーケル５を使用する操業では、ウインチなどの昇降装置１９でシュノーケル５と集塵フード４を昇降させ、シュノーケル５を使用しての合金鉄投入、ＣａＳｉワイヤー１７の装入、ランス１３からの酸素供給による昇熱が可能である。
【００３５】
上記のような構成の本発明に係る溶鋼精錬装置では、シュノーケル５を使用しない場合は、集塵フード４のみを使用して精錬処理を行うので、シュノーケル５ヘの地金付着や溶損が回避でき、付帯作業が軽減できる。
【００３６】
上記の本発明に係る溶鋼精錬装置において、集塵フード４を図２（ａ）に示すように、従来の集塵フード４（図２（ｃ）参照）に比べて山高型に形成することにより、集塵フード４に対する地金付着や溶損も減少する。この場合、集塵フード４の下面と取鍋３の上端との間隔は大きい程良いが、上部空間の制約（ランスの昇降装置や合金鉄貯蔵用ホッパーなど）もあるので、常識的には６００ｍｍ〜２０００ｍｍ確保できれば、スラグの付着や跳ね上がり溶鋼による溶損の問題を低減することが可能となる。
【００３７】
また、上記の本発明に係る溶鋼精錬装置において、図１に示したように、前記浸漬ランス９やランス１３の交換装置２１を前記操業位置の近傍に設けた場合には、浸漬ランス９等の交換に要する時間を短縮でき、さらなる作業能率の向上を図ることができるようになる。
【００３８】
上記の本発明に係る溶鋼精錬装置によれば、シュノーケル５が必要な合金鉄類の添加時には、操業位置に集塵フード４及びシュノーケル５の吊り下げ位置を一致させるべく操業台車６を移動させ、シュノーケル５の使用と共に、ランス１３を用いた酸素吹き付けや浸漬ランス９を用いた攪拌用ガスの供給及びカルシウム合金粉の吹き込み（カルシウムの添加）等を行う。
【００３９】
一方、合金鉄類を添加しないとき、すなわちシュノーケル５を使用する必要がない時には、操業位置に集塵フード４のみの吊り下げ位置を一致させるべく操業台車６を移動させ、シュノーケル５以外の機能を利用する。
【００４０】
これにより、シュノーケル５を使用する必要がない時には、シュノーケル５にスラグやメタルが付着したり、シュノーケル５が溶損したりすることがなくなり、付着物除去作業に要する負担が減少して装置の稼働率向上や生産性向上が図れる。
【００４１】
ところで、上記本発明に係る溶鋼精錬装置を使用した低窒素鋼の溶製時においては、取鍋３の上部に配置する集塵フード４内を５Ｎｍ^３／分以上のアルゴンガスでパージすれば、処理中のＮピックアップを最小限に抑制することができる。
【００４２】
その際、Ｎピックアップ防止用のアルゴンガスの供給は、酸素吹き付け用のランス１３から供給させるようにしても、また、集塵フード４にアルゴンガスパージ用の配管２０を設置しても良い。勿論、図２（ｃ）に示したように、これらを併用しても良い。
【００４３】
次に、本発明の効果を確認するために行った実施結果について説明する。
〔実施例１〕
転炉での脱炭処理が終了した後の溶鋼流（２５０トン）に、Ａｌを３００ｋｇ巻き込ませて取鍋に出鋼した。そして、この取鍋に出鋼した溶鋼の成分分析を行った結果を下記表１の上段に示した。
【００４４】
この取鍋を先に説明した溶鋼精錬装置の容器台車に運搬し、この容器台車を操業位置に移動した後、この操業位置に集塵フードのみの吊り下げ位置を一致させるべく操業台車を移動し、取鍋内の溶鋼温度を測温したところ１６１７℃であった。その５分後、集塵フード及びシュノーケルの吊り下げ位置を操業位置に一致させるべく前記操業台車を移動し、浸漬ランスにより上方からＡｒガスを吹き付けて溶鋼を１分間攪拌した後、攪拌を継続しながらシュノーケルを浸漬させ、Ａｌを１７７ｋｇ添加した。
【００４５】
その後３分間攪拌した後、上吹きの水冷ランスから酸素ガスを２，５００Ｎｍ^３／ｈで約３分間溶鋼表面に吹き付けて再度溶鋼温度を測定すると共に溶鋼成分分析用サンプルを採取（分析結果は表１の中段に示す）した。これらの作業終了後、シュノーケルを引き上げ、連続鋳造設備に運搬して鋳造した。前記精錬作業中、集塵フード内におけるＡｒパージを１０Ｎｍ^３／分で行った為、処理中のＮピックアップは見られなかった。
【００４６】
【表１】

【００４７】
〔実施例２〕
転炉での脱炭処理が終了した後の溶鋼流（２４５トン）に、Ａｌを３００ｋｇ巻き込ませて取鍋に出鋼した。そして、この取鍋に出鋼した溶鋼の成分分析を行った結果を下記表２の上段に示した。
【００４８】
この取鍋を先に説明した溶鋼精錬装置の容器台車に運搬し、この容器台車を操業位置に移動した後、この操業位置に集塵フードのみの吊り下げ位置を一致させるべく操業台車を移動し、取鍋内の溶鋼温度を測温したところ１６２０℃であった。その５分後、浸漬ランスにより上方からＡｒガスを吹き付けて溶鋼を１分間攪拌した後、攪拌を継続しながら、上吹きの水冷ランスから酸素ガスを２，５００Ｎｍ^３／ｈで約３分間溶鋼表面に吹き付けて再度溶鋼温度を測定すると共に溶鋼成分分析用サンプルを採取（分析値は表２の中段に示す）した。
【００４９】
これらの作業を終了した後、連続鋳造設備に運搬して鋳造した。この場合、すべての処理をシュノーケルを使用しない操業にて処理できた。また、前記精錬作業中、集塵フード内におけるＡｒパージを１０Ｎｍ^３／分で行った為、処理中のＮピックアップも最小限に抑えることができた。
【００５０】
【表２】

【００５１】
〔比較例〕
転炉での脱炭処理が終了した後の溶鋼流（２４８トン）にＡｌを３００ｋｇ巻き込ませ取鍋に出鋼した。そして、この取鍋に出鋼した溶鋼の成分分析を行った結果を下記表３の上段に示した。
【００５２】
この取鍋を従来型の簡易取鍋精錬装置まで運搬し、精錬処理を行った。従来型の簡易取鍋精錬装置とは、処理位置が１箇所で、集塵フードが山高型になっていないものである。
【００５３】
まず、処理前に取鍋内の溶鋼温度を測温したところ１６２５℃であった。その５分後、浸漬ランスにより上方からＡｒガスを吹き付けて溶鋼を１分間攪拌した後、攪拌を継続しながら、上吹きの水冷ランスから酸素ガスを２，５００Ｎｍ^３／ｈで約３分間溶鋼表面に吹き付けて再度溶鋼温度を測定すると共に溶鋼成分分析用サンプルを採取（分析値は表３の中段に示す）した。
【００５４】
これらの作業終了後、連続鋳造設備に運搬して鋳造した。この場合、シュノーケルは使用しなかったが、精錬処理中上部に待機させた状態であったので、Ａｒガスによる攪拌中の溶鋼飛散による溶損及びスラグ付着がみられた。
【００５５】
この１回の処理のみでは、シュノーケルの補修は必要なかったが、同様な処理を７回行った後は、スラグの付着が多く、取り外してスラグの除去ならびに耐火物溶損箇所の補修を行う必要があった。また、集塵フード内におけるパージ用のＡｒガスの供給を３Ｎｍ^３／分しか行わなかったため、処理中のＮピックアップが大きく、Ｎの目標成分を外れてしまった。
【００５６】
【表３】

【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、シュノーケルが必要な時以外は、シュノーケルを使用せずに集塵フードのみを使用して処理するので、シュノーケルの補修頻度が大幅に低減する。また、山高型の集塵フードを採用すれば、跳ね上がった溶鋼やスラグが集塵フードまで到達する頻度が減少し、集塵フードの溶損及び集塵フードヘの付着物除去作業が軽減できる。これらのことから、集塵フードやシュノーケルに付着した地金除去作業の頻度減少ならびに溶損が軽減され、稼働率が向上し、生産能力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶鋼精錬装置の１実施例を示した概略構成図である。
【図２】集塵フードの説明図で、（ａ）は本発明に適用する山高型の集塵フードの説明図、（ｂ）は（ａ）の集塵フードを使用して本発明を実施する場合の図、（ｃ）は従来の集塵フードの説明図である。
【符号の説明】
１容器台車
２溶鋼
３取鍋
４集塵フード
５シュノーケル
６操業台車
７投入口
９浸漬ランス
１１昇降装置
１３ランス
１４昇降装置
１５ランス
１６昇降装置
１７ＣａＳｉワイヤー
１８供給機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten steel refining apparatus that adjusts at least one of components, temperature, inclusions and the like of molten steel in a ladle, for example.
[0002]
[Prior art]
For ladle refining, (1) addition of alloy iron, (2) stirring, desulfurization, temperature adjustment by blowing inert gas from a dipping lance or pan bottom porous plug, (3) injection of calcium alloy powder or inclusion of calcium alloy powder There are four functions: calcium component adjustment or inclusion shape control by supplying metal wire to molten steel, and (4) temperature adjustment by oxygen spraying.
[0003]
In (1) of the above four functions, when an alloy iron having a specific gravity smaller than that of molten slag is introduced, or when an alloy iron such as aluminum or titanium that is easily oxidized by slag is added, these alloys are added. In order to prevent iron from floating on the slag and not being supplied to the molten steel, or to prevent reaction with the oxygen content in the slag, it can be immersed in the molten steel when the alloy iron is added or added. It is effective to use a simple refining device (snorkel).
[0004]
That is, after raising a part of the surface of the molten steel by bubbles of inert gas blown into the molten steel from the immersion lance or bottom blown porous plug and moving the slag to a lower position on the surface of the molten steel, the raised slag is formed on the surface. This is because, when the snorkel is immersed in the molten steel that has ceased to exist, the slag is hardly present inside the snorkel, so that the alloy iron can be supplied into the molten steel without contacting the slag.
[0005]
On the other hand, snorkel is unnecessary for the above functions (2) and (3). Of course, in all of (1) to (4), it goes without saying that an iron alloy addition device, an inert gas blowing device, a calcium adding device and an oxygen blowing device are required depending on the purpose. Needless to say, a dust collection hood for preventing dust scattering is necessary.
[0006]
However, in the past, since all the operations (1) to (4) described above were performed at the same processing position, for example, when it is not necessary to add iron alloy, the snorkel is kept in the freeboard section. (2) stirring, desulfurization, temperature adjustment, and (3) calcium addition had to be performed, and problems such as adhesion and melting due to slag and metal jumping occurred.
[0007]
When the snorkel melted steel or slag adheres, the inner area of the snorkel becomes small, and the oxygen spray lance and the immersion lance for blowing inactive gas for stirring the molten steel cannot be used, and alloy iron cannot be added. It must be lowered and transported to the workplace, replaced with a new or repaired snorkel, and operation must be stopped for about 30 minutes. Moreover, the work cost required for repair also arises.
[0008]
In addition, when melting low nitrogen steel, there is also a problem that the nitrogen content in the molten steel increases due to the intrusion of air or the entrainment of air due to the blowing oxygen flow.
[0009]
From such a viewpoint, a ladle refining facility that can stably and quickly perform secondary refining of molten metal has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-7-278642 (second page, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the ladle refining facility described in Patent Document 1 also has the snorkel always present in the hood when performing the operations (2) and (3) that do not require snorkeling, so that the scattered molten steel adheres to the snorkel. This is unavoidable, and production obstruction due to removal work may be a problem, as in the conventional equipment described above.
[0012]
In addition, in order to avoid the scattered molten steel from adhering to the snorkel, it is sufficient to remove it during the operations (2) and (3), which do not require snorkeling, but the productivity is hindered by the work of attachment and removal. The
[0013]
The present invention is a molten steel capable of improving productivity by suppressing the adhesion of slag and scattered molten steel to the snorkel during the above-described conventional problems, that is, the operations (2) and (3) described above. It aims to provide a refining device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a molten steel refining apparatus according to the present invention includes a container cart capable of loading and moving a molten steel-injected container between a molten steel supply position and an operating position, and a dust collection hood. The dust collection hood and snorkel are suspended so that they can be raised and lowered to different positions, respectively, and the suspension position of only the dust collection hood and the suspension position of the dust collection hood and snorkel are matched with the operation position of the container carriage. It is equipped with an operation cart that can move upward, and if necessary, only the dust collection hood of the operation cart and the suspension position of the dust collection hood and snorkel are each provided with an iron alloy inlet, and the operation Above the operation carriage at the position, there are (1) an alloy iron charging facility, (2) an immersion lance for injecting molten steel and calcium alloy powder, and a lifting device for the immersion lance, and (3) And Moto吹 lance with, ▲ 4 ▼ temperature measuring sampling at least one of the dissolved oxygen measurement although the the lifting device is provided feasible Lance and this lance.
[0015]
In this way, the mutual use of the snorkel and the dust collecting hood can be performed quickly.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The molten steel refining apparatus according to the present invention is
It is a molten steel refining device that performs operations that use snorkel and operations that do not use it separately,
A container carriage capable of loading and moving a container filled with molten steel between a molten steel supply position and an operation position;
The dust collection hood, the dust collection hood, and the snorkel are suspended so that they can be raised and lowered to different positions, and the suspension position of the dust collection hood only and the suspension position of the dust collection hood and snorkel are matched with the operation position. Equipped with an operation cart that can move above the container cart,
As needed,
Furthermore, only the dust collection hood of the operation carriage and the suspension position of the dust collection hood and snorkel are provided with an inlet for alloy iron,
In addition, above the operation carriage at the operation position,
Alloy iron charging equipment,
A gas for stirring the molten steel and an immersion lance for blowing calcium alloy powder, and a lifting device for the immersion lance;
An oxygen spray lance,
The gist is that a lance capable of performing at least one of temperature measurement, sampling, and dissolved oxygen amount measurement and a lifting device for the lance are provided.
[0017]
According to the molten steel refining apparatus according to the present invention, the operation carriage is configured to be movable so that the suspension position of the dust collection hood only matches the suspension position of the dust collection hood and snorkel at the operation position. And the dust collection hood can be used quickly.
[0018]
That is, when adding alloy iron that requires snorkeling, if the operation carriage is moved so that the suspended position of the dust collection hood and snorkel matches the operating position, the lance for oxygen blowing and the stirring gas can be used together with the use of the snorkel Supply, calcium alloy powder blowing (addition of calcium), and the like become possible.
[0019]
On the other hand, when the alloy iron is not added, that is, when it is not necessary to use the snorkel, the operation carriage is moved so that the suspension position of the dust collection hood only matches the operation position so that functions other than the snorkel can be used. Keep it. As a result, when it is not necessary to use a snorkel, slag and metal will not adhere to the snorkel, and the snorkel will not melt, reducing the burden required for removing the deposit and improving the operating rate of the equipment. It leads to productivity improvement.
[0020]
In the molten steel refining apparatus according to the present invention, in the operation using at least a snorkel, when a wire supply mechanism for supplying a metal wire containing calcium alloy powder in molten steel in a container is provided, the calcium alloy powder is slag. There is an effect that it can be supplied into the molten steel with good yield without contact with the steel. The wire supply mechanism may be arranged on the operation carriage or may be arranged at a position different from the operation carriage.
[0021]
Moreover, in the molten steel refining apparatus according to any one of the present inventions described above, when the dust collection hood is a mountain-high type, the arrival of the scattered molten steel to the dust collection hood is reduced, and the dust collection hood is melted. The burden required for repair work and deposit removal work is reduced.
[0022]
That is, according to the molten steel refining apparatus according to the present invention, the repair work of the snorkel and the dust collecting hood is reduced, the downtime is reduced, and the production capacity is expanded.
[0023]
【Example】
Hereinafter, one example of the present invention in the case of refining molten steel in a ladle will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a molten steel refining apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a dust collecting hood, and (a) is an explanatory diagram of a mountain height type dust collecting hood applied to the present invention. (B) is a figure in the case of implementing this invention using the dust collection hood of (a), (c) is explanatory drawing of the conventional dust collection hood.
[0024]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a container cart loaded with, for example, a ladle 3 into which molten steel 2 is injected, and moves between a location where the molten steel 2 is supplied and an operation position below the dust collection hood 4 and the snorkel 5. It is configured as possible.
[0025]
In addition, since the ladle 3 carries out the stirring process of the molten steel 2 in the ladle 3, the bottom part may be provided with a porous plug so that argon gas for stirring and nitrogen gas for adding nitrogen components can be supplied. .
[0026]
Reference numeral 6 denotes an operation cart in which the dust collection hood 4 and the dust collection hood 4 and the snorkel 5 are suspended in different positions so that the dust collection hood 4 and the snorkel 5 can be raised and lowered. In addition, an inlet port 7 for alloy iron is provided. The operation carriage 7 is arranged above the container carriage 1 so that the suspension position of only the dust collection hood 4 and the suspension position of the dust collection hood 4 and the snorkel 5 are matched with the operation position according to the operation mode. It is possible to move.
[0027]
The alloy iron inlet 7 penetrates the front and back surfaces of the operation cart 6 so that the alloy iron can be added to the molten steel 2 in the ladle 3 placed on the container cart 1 stopped at the operation position. Is provided. It should be noted that the introduction of the alloy iron into the charging port 7 is performed by an alloy iron charging facility constituted by a cutting device, a weighing device, a conveying device, etc. (not shown) in addition to the hopper 8 arranged above the operation position. Done.
[0028]
9 is an immersion lance for blowing calcium alloy powder, for example, CaSi powder in the tank 10 into the molten steel 2 in the ladle 3 stopped at the operation position, using the stirring gas or the stirring gas as a carrier gas. 11 can be moved up and down. In addition, 12 is a dispenser which cuts out the CaSi powder in the tank 10 when CaSi powder is blown. These are fixedly arranged above the operation carriage 6 in the operation position, like the iron alloy introduction facility.
[0029]
Reference numeral 13 denotes a lance for spraying oxygen for raising the temperature of the molten steel 2 in the ladle 3 stopped at the operation position.
Reference numeral 15 denotes a lance for performing, for example, temperature measurement and sampling of the molten steel 2 of the molten steel 2 in the ladle 3 stopped at the operation position, and is configured to be movable up and down by the lifting device 16.
[0030]
These lances 13 and 15 and elevating devices 14 and 16 are also fixedly arranged above the operation carriage 6 at the operation position, similarly to the alloy iron charging equipment.
[0031]
In addition, although the said raising / lowering apparatus 11,14,16 does not ask | require the structure, if the immersion lance 9, and the lances 13 and 15 can be raised / lowered, in this embodiment, the wires 11b, 14b of the winches 11a, 14a, 16a. , 16b, and the dipping lance 9, and the lances 13, 15 are moved up and down by unwinding and rewinding.
[0032]
17 is a metal wire containing calcium alloy powder, for example, an iron hoop having a diameter of about 10 to 20 mm, which is supplied to the molten steel 2 in the ladle 3 during operation using the snorkel 5, and CaSi powder filled with CaSi powder. It is a wire, is usually wound around a CaSi powder-containing iron hoop (wire) of several hundreds of meters, and is supplied to the molten steel 2 while pulling one end of the hoop by a supply mechanism 18 provided on the operation carriage 6, for example.
[0033]
By the way, in the operation using only the dust collecting hood 4, only the dust collecting hood 4 is moved up and down by the lifting device 19, and desulfurization by promoting the slag-metal reaction by bottom blowing or gas stirring by the immersion lance 9. , CaSi powder can be injected. Further, the temperature can be increased by supplying oxygen from the lance 13.
[0034]
On the other hand, in the operation using the snorkel 5, the snorkel 5 and the dust collecting hood 4 are moved up and down by a lifting device 19 such as a winch, the alloy iron is charged using the snorkel 5, the CaSi wire 17 is charged, Heat can be increased by supplying oxygen.
[0035]
In the molten steel refining apparatus according to the present invention having the above-described configuration, when the snorkel 5 is not used, the refining process is performed using only the dust collection hood 4, so that adhesion of metal to the snorkel 5 and melting damage are avoided. And incidental work can be reduced.
[0036]
In the molten steel refining apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 2 (a), the dust collection hood 4 is formed in a mountain height type as compared with the conventional dust collection hood 4 (see FIG. 2 (c)). In addition, adhesion of metal to the dust collecting hood 4 and melting damage are also reduced. In this case, the larger the gap between the lower surface of the dust collecting hood 4 and the upper end of the ladle 3, the better. However, there is also a restriction on the upper space (such as a lance lifting device and an alloy iron storage hopper). If ˜2000 mm can be ensured, it becomes possible to reduce the problem of slag adhesion and erosion damage caused by jumping molten steel.
[0037]
Moreover, in the molten steel refining apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, when the replacement device 21 for the immersion lance 9 or the lance 13 is provided in the vicinity of the operation position, the immersion lance 9 or the like The time required for replacement can be shortened, and the work efficiency can be further improved.
[0038]
According to the molten steel refining apparatus according to the present invention described above, when the alloy irons that require the snorkel 5 are added, the operation cart 6 is moved so that the suspended positions of the dust collection hood 4 and the snorkel 5 coincide with the operation positions, Along with the use of the snorkel 5, oxygen blowing using the lance 13, supply of stirring gas using the immersion lance 9, blowing of calcium alloy powder (addition of calcium), and the like are performed.
[0039]
On the other hand, when the alloy irons are not added, that is, when it is not necessary to use the snorkel 5, the operation cart 6 is moved so that the suspension position of only the dust collection hood 4 coincides with the operation position, and functions other than the snorkel 5 are performed. Use.
[0040]
As a result, when it is not necessary to use the snorkel 5, slag or metal does not adhere to the snorkel 5, or the snorkel 5 does not melt, reducing the burden required for removing the deposits and reducing the operating rate of the apparatus. Improves productivity and productivity.
[0041]
By the way, at the time of melting low nitrogen steel using the molten steel refining apparatus according to the present invention, if the inside of the dust collection hood 4 arranged at the top of the ladle 3 is purged with argon gas of 5 Nm ³ / min or more, N pickup during processing can be suppressed to a minimum.
[0042]
At this time, the argon gas for preventing the N pickup may be supplied from the oxygen spraying lance 13, or the argon gas purging pipe 20 may be installed in the dust collection hood 4. Of course, these may be used together as shown in FIG.
[0043]
Next, a description will be given of results obtained for confirming the effects of the present invention.
[Example 1]
300 kg of Al was entrained in the molten steel flow (250 tons) after the decarburization process in the converter was finished, and the steel was discharged into a ladle. And the result of having conducted the component analysis of the molten steel delivered to this ladle was shown in the upper stage of the following Table 1.
[0044]
After transporting the ladle to the container trolley of the molten steel refining device described above, and moving the container trolley to the operation position, the operation trolley is moved to match the suspension position of the dust collection hood only to the operation position. When the temperature of the molten steel in the ladle was measured, it was 1617 ° C. After 5 minutes, the operation carriage is moved so that the suspended position of the dust collection hood and snorkel coincides with the operation position, Ar gas is blown from above with an immersion lance and the molten steel is stirred for 1 minute, and then the stirring is continued. The snorkel was immersed while adding 177 kg of Al.
[0045]
Then, after stirring for 3 minutes, oxygen gas was blown onto the surface of the molten steel at 2,500 Nm ³ / h for about 3 minutes from the top-blow water-cooled lance, and the molten steel temperature was measured again and a sample for molten steel component analysis was collected (analysis results are shown in Table 1). 1). After these operations were completed, the snorkel was pulled up and transported to a continuous casting facility for casting. During the refining operation, Ar purge in the dust collection hood was performed at 10 Nm ³ / min, so N pickup during processing was not seen.
[0046]
[Table 1]

[0047]
[Example 2]
300 kg of Al was entrained in the molten steel flow (245 tons) after the decarburization process in the converter was finished, and the steel was discharged into a ladle. And the result of having conducted the component analysis of the molten steel delivered to this ladle was shown in the upper stage of Table 2 below.
[0048]
After transporting the ladle to the container trolley of the molten steel refining device described above, and moving the container trolley to the operation position, the operation trolley is moved to match the suspension position of the dust collection hood only to the operation position. When the temperature of the molten steel in the ladle was measured, it was 1620 ° C. After 5 minutes, Ar gas was blown from above with an immersion lance and the molten steel was stirred for 1 minute, and then the surface of the molten steel was maintained for about 3 minutes at 2,500 Nm ³ / h from the top-cooled water-cooled lance while continuing stirring. The molten steel temperature was measured again and a sample for analyzing the molten steel component was collected (analytical values are shown in the middle part of Table 2).
[0049]
After these operations were completed, they were transported to a continuous casting facility and cast. In this case, all the treatments could be performed in an operation without using a snorkel. Further, during the refining operation, Ar purge in the dust collection hood was performed at 10 Nm ³ / min, so that N pickup during processing could be minimized.
[0050]
[Table 2]

[0051]
[Comparative Example]
300 kg of Al was entrained in the molten steel flow (248 tons) after the decarburization process in the converter was finished, and the steel was discharged into the ladle. And the result of having conducted the component analysis of the molten steel delivered to this ladle was shown in the upper stage of Table 3 below.
[0052]
The ladle was transported to a conventional simple ladle refining device and subjected to a refining process. The conventional simple ladle refining apparatus is one in which the processing position is one place and the dust collecting hood is not a mountain height type.
[0053]
First, when the temperature of the molten steel in the ladle was measured before processing, it was 1625 ° C. After 5 minutes, Ar gas was blown from above with an immersion lance and the molten steel was stirred for 1 minute, and then the surface of the molten steel was maintained for about 3 minutes at 2,500 Nm ³ / h from the top-cooled water-cooled lance while continuing stirring. The molten steel temperature was measured again and a sample for analyzing the molten steel component was collected (analytical values are shown in the middle part of Table 3).
[0054]
After completion of these operations, the material was transported to a continuous casting facility and cast. In this case, although the snorkel was not used, it was in a state of being kept waiting at the upper part during the refining treatment, and therefore, melting damage and slag adhesion due to molten steel scattering during stirring by Ar gas were observed.
[0055]
Snorkel repair was not necessary with this single treatment, but after performing the same treatment seven times, there was a lot of slag adhering, and it was necessary to remove the slag and repair the refractory damaged part. was there. Further, since the purge Ar gas was supplied only at ³ Nm ³ / min in the dust collection hood, the N pickup being processed was large, and the target component of N was deviated.
[0056]
[Table 3]

[0057]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, except when the snorkel is necessary, the processing is performed using only the dust collecting hood without using the snorkel, so that the repair frequency of the snorkel is greatly reduced. In addition, if a mountain-height type dust collection hood is employed, the frequency at which the molten steel or slag that has bounced up reaches the dust collection hood can be reduced, and the dust collection hood can be melted down and the deposit removal work on the dust collection hood can be reduced. For these reasons, the frequency and melting damage of the bullion removal work attached to the dust collection hood and snorkel are reduced, the operating rate is improved, and the production capacity is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a molten steel refining apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a dust collecting hood, (a) is an explanatory diagram of a mountain-type dust collecting hood applied to the present invention, and (b) is an embodiment of the present invention using the dust collecting hood of (a). (C) is an explanatory view of a conventional dust collecting hood.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container trolley 2 Molten steel 3 Ladle 4 Dust collection hood 5 Snorkel 6 Operation trolley 7 Input port 9 Immersion lance 11 Lifting device 13 Lance 14 Lifting device 15 Lance 16 Lifting device 17 CaSi wire 18 Supply mechanism

Claims

It is a molten steel refining device that performs operations that use snorkel and operations that do not use it separately,
A container carriage capable of loading and moving a container filled with molten steel between a molten steel supply position and an operation position;
The dust collection hood, the dust collection hood, and the snorkel are suspended so that they can be raised and lowered to different positions. An apparatus for refining molten steel, comprising an operation carriage capable of moving above a container carriage.

In the molten steel refining apparatus according to claim 1,
Furthermore, only the dust collection hood of the operation carriage and the hanging position of the dust collection hood and snorkel are provided with an inlet for alloy iron,
In addition, above the operation carriage at the operation position,
Alloy iron charging equipment,
A gas for stirring the molten steel and an immersion lance for blowing calcium alloy powder, and a lifting device for the immersion lance;
An oxygen spray lance,
A molten steel refining apparatus comprising a lance capable of performing at least one of temperature measurement, sampling, and dissolved oxygen amount measurement, and a lifting device for the lance.

In the molten steel refining apparatus according to claim 2,
A molten steel refining apparatus, comprising a wire supply mechanism for supplying a metal wire containing calcium alloy powder to molten steel in a container at least in an operation using a snorkel.

In the molten steel refining apparatus in any one of Claims 1-3,
The molten steel refining apparatus, wherein the dust collection hood is a mountain-high type.