JP2005095961A

JP2005095961A - 鋳型と溶鋼の処理方法

Info

Publication number: JP2005095961A
Application number: JP2003335386A
Authority: JP
Inventors: Yushi Tomita; 祐志富田; Masafumi Tokuda; 政文得田; Toshiharu Isshiki; 俊治一色
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】連鋳設備において、ブレイクアウトが発生したときや所定の鋳造加熱温度を確保できないときなどに取鍋内の溶鋼を処理するために溶鋼を鋳込む鋳型において、一つの鋳型でガス溶断することなく、電気炉や転炉でそのまま冷鉄源として使用することができる、サイズの小さなスクラップ原料を得ることができるようにする。
【解決手段】鋳型を上下を開口した矩形状の型枠１と、横桟２ａと縦桟２ｂよりなって型枠１に取外し可能に取着され、型枠内に複数の区画室４を形成する仕切板２よりなり、各区画室４に溶鋼を注入してスクラップ源としてそのまま使用することができる程度のサイズに造塊する。
【選択図】図２

Description

本発明は、製鋼工場における操業トラブル、例えば連鋳設備において、ブレイクアウトが発生したときや所定の鋳造加熱温度を確保できないときなどに取鍋にある溶鋼を処理するために該溶鋼を鋳込む鋳型と、該鋳型を用いた溶鋼の処理方法に関する。

製鋼工場の連鋳設備を例にとっていえば、ブレイクアウトの発生によりノズルからの溶鋼の流出を止めたときや所定の鋳造加熱温度を確保できないときなど、取鍋内の溶鋼を凝固しないうちに速やかに排出させる必要がある。取鍋内の溶鋼は、再び二次精錬に戻してAl昇熱することなどが考えられるが、このような場合のAl昇熱には概して多くのAlを用いる必要がある。また連鋳停止により溶銑処理能力が低下することで、高炉から出銑された溶銑を鋳銑したり、場合によっては高炉を減風したり休風させることが必要となる。

そこで、上述するような操業トラブルが発生したときには、取鍋内の溶鋼を処理するため、造塊鋳型に鋳込んだり、砂型に流し込んでおり、造塊鋳型に鋳込まれた鋼塊は、鋳型から型抜きしたのち、スクラップ原料とされるが、そのままのサイズではスクラップ原料として使用できないため、型抜きされた鋼塊は、使用可能なサイズまでガス溶断するなどして分塊する必要があった。砂型に鋳込まれた鋼塊も同様である。

鋼塊を薄くすれば、地金処理で実施している鉄球よりなる錘を落下させることによって破砕することもできるが、薄い鋼塊を作るには、鋳型や砂型が多数必要で、その設置スペースも広く取る必要がある。

本発明は、製鋼工場における操業トラブル時に溶鋼容器内の溶鋼を鋳込むための鋳型において、一つの鋳型でガス溶断する必要のないサイズの小さな複数の鋼塊を造塊することができるようにすることを第１の目的とし、該鋳型を用いた溶鋼の処理方法を提供することを第２の目的とする。

請求項１に係る発明は、製鋼工場において操業トラブルが発生したときに溶鋼容器内の溶鋼を処理するため該溶鋼を鋳込む鋳型であって、内部を仕切板により仕切って複数の区画室を形成したことを特徴とする。

本発明によると、溶鋼は各区画室に鋳込まれ、各区画室と同じサイズの小さな鋼塊が造塊される。
本発明における溶鋼容器とは、例えば取鍋等である。
鋳型は底蓋を備えていてもよいが、好ましい発明では上下が開口して固定盤上に置かれ、各区画室が固定盤と仕切板によって形成される。

鋳型が底蓋を備えている場合、鋳型から鋼塊を取出すときには、鋳型を上下逆様に引っ繰り返さねばならないが、底蓋がなければ鋳型を固定盤上に吊り上げることによって鋼塊を取出すことができる。

請求項２に係る発明は、上記好ましい発明に関するもので、鋳型は上下が開口して固定盤上に置かれ、各区画室が鋳型固定盤及び仕切板によって形成されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の仕切板が鋳型に取外し可能に取付けられることを特徴とする。

本発明によると、仕切板も鋼塊と一緒に取外されるようになり、打撃を加えることにより鋼塊が仕切板と共に分割されるか、或いは仕切板より分離可能となる。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る鋳型が仕切板を押える上蓋を有し、該上蓋には溶鋼の注入口が形成されると共に、仕切板には隣接する区画室に通ずる透孔が形成されることを特徴とする。

本発明によると、上蓋が仕切板を押えて注入口から溶鋼を注入するときに仕切板が浮上するのを防止し、また透孔を通して各区画室に溶鋼が流入し、各区画室を充満する。

上記各発明の鋳型によって造塊された鋼塊は、転炉或いは電気炉に冷鉄源として装入されるスクラップ原料として、そのまま使用可能なサイズとなるように形成されていてもよいし、地金処理で実施している、鉄球よりなる錘を落下させることによって破砕することのできる程度のサイズに形成されていてもよい。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４に係る発明の鋳型を用いた溶鋼の処理方法に関するもので、製鋼工場における操業トラブル時に溶鋼容器内の溶鋼を上記発明の鋳型に鋳込む工程と、鋳型に鋳込まれた溶鋼を冷却後、鋳型より取出す工程と、鋳型から取出した鋼塊に対し、鉄球よりなる錘を落下させて衝撃を加えることによって破砕する工程とよりなることを特徴とする。

内部を仕切板により仕切って多数の区画室を形成した請求項１に係る発明の鋳型によると、鉄スクラップとしてそのまま使用することができるサイズに造塊することができるか或いは鉄球よりなる錘を落下させて破断することができる程度のサイズに造塊することができ、鉄スクラップとして使用するため、ガス溶断して分塊する必要がないこと、一つの鋳型で大きな設置スペースを必要とすることなく、多数の鋼塊を作ることができること等の効果を奏する。

請求項２に係る発明の鋳型によると、鋳型を吊り上げることによって鋳型から鋼塊を取出すことができる。

請求項３に係る発明の鋳型によると、鋼塊が仕切板と共に、鋳型から取出されるようになり、仕切板が固定されて鋼塊だけを取出すのと比べ、取り出しが容易となり、仕切板と共に取出された鋼塊は、重機で打撃を加えることによって仕切板が破損し、仕切板と共に分割されるか、或いは仕切板より分離される。

請求項４に係る発明の鋳型によると、溶鋼注入中に仕切板が浮上するのを防ぐことができる。

請求項５に係る発明の溶鋼の処理方法によると、鉄球よりなる錘を落下させることによって破砕することができる程度のサイズに鋼塊を形成することができ、鋳込んだ鋼塊のサイズを比較的大きくできるため、鋳型からの取出しが比較的容易となる。なお、破砕に供せられる鋼塊は、好ましくは厚みが２０cm以下とされる。

図１に示す鋳型は、横断面が矩形状の枠をなす、上下が開口した鉄製の型枠１と、該型枠１に取外し可能に取付けられる、耐火材よりなる仕切板２と、該仕切板２を押える鉄製の上蓋３よりなり、仕切板２は型枠１と同じ高さの横桟２ａと、該横桟２ａを中央部において一定間隔で連結する縦桟２ｂよりなり、型枠１に取付けたとき、図２に示すように型枠１内に横桟２ａと縦桟２ｂで同じサイズの扁平な区画室４が左右に並列して複数形成されるようになっている。そして上蓋３には溶鋼の注入口５が形成されると共に、横桟２ａと縦桟２ｂには、注入した溶鋼が流通する透孔６が形成され、上蓋３の注入口５より注入された溶鋼が透孔６を通して各区画室４に流入し、各区画室４を充満するようになっている。

型枠内側に離型剤を塗布し、かつ仕切板２を取付けた図２に示す鋳型を図示省略した固定盤上に多数並べ、各鋳型に上蓋３を被せた状態で連鋳設備においてブレイクアウトにより処理の必要を生じた取鍋内の１８０トンの溶鋼を上蓋３の注入口５より各鋳型に注入した。そして各区画室４に溶鋼を充満させ、２４時間経過して溶鋼が凝固したのち、クレーンにて上蓋３を外し、ついで鋳型１を吊り上げて鋼塊を仕切板２と共に抜き出した。鋼塊は一部が仕切板２より離れて分離して取出されたが、大半は仕切板２と一体化していたため、打撃機能の付いた作業車両を用いて打撃を加えたところ、鋼塊が仕切板２より簡単に分離した。分離した鋼塊は、一個が高さ２m、幅８０cm、厚み２０cmの形状で、約２．５トンの重さがあった。

次に分離した個々の鋼塊を地金処理場に運び、鋼塊の上部５mの高さから重さ１０トンの鉄球よりなる錘を落下させた。これにより鋼塊を破砕しておよそ半分程度に分割することができた。そして分割した鋼塊は１〜１．５トンの大きさで、そのまま転炉において冷鉄源として使用することができた。

次に錘の重さを５トン、１５トン、２０トンと変えて同様にして５mの高さより鋼塊上に落下させたところ、いずれも上記と同様、鋼塊を破砕して分割することができた。

比較例
厚み２５cmの鋼塊を実施例と同じようにして製造し、実施例と同様１０トン、１５トン、２０トンの錘を５mの高さから落下させたが、鋼塊はいずれも分割することができなかった。以上の結果を以下の表１に示す。

鋳型の分塊斜視図。上蓋を取り外した鋳型の平面図。

符号の説明

１・・型枠
２・・仕切板
２ａ・・横桟
２ｂ・・縦桟
３・・上蓋
４・・区画室
５・・注入口
６・・透孔

Claims

製鋼工場において操業トラブルが発生したときに溶鋼容器内の溶鋼を処理するため該溶鋼を鋳込む鋳型であって、内部を仕切板により仕切って複数の区画室を形成したことを特徴とする鋳型。
鋳型は上下が開口して固定盤上に置かれ、各区画室が鋳型固定盤及び仕切板によって形成されることを特徴とする請求項１記載の鋳型。
仕切板が鋳型に取外し可能に取付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の鋳型。
仕切板を押える上蓋を有し、該上蓋には溶鋼の注入口が形成されると共に、仕切板には隣接する区画室に通ずる透孔が形成されることを特徴とする請求項３記載の鋳型。
製鋼工場における操業トラブル時に溶鋼容器内の溶鋼を上記鋳型に鋳込む工程と、鋳型に鋳込まれた溶鋼を冷却後、鋳型より取出す工程と、鋳型から取出した鋼塊に対し、鉄球よりなる錘を落下させて衝撃を加えることによって破砕する工程とよりなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの請求項に記載の鋳型を用いてなる溶鋼の処理方法。