JP2008223099A - Method for preventing base metal from adhering to top cover for use in refining - Google Patents

Method for preventing base metal from adhering to top cover for use in refining Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently prevent a base metal and slag from adhering to a top cover for use in covering a flash refining furnace or a refining vessel, when a molten metal accommodated in the refining furnace or the refining vessel is refined. <P>SOLUTION: The method for preventing the base metal or the slag from adhering to the metallic top cover 11 for use in covering the refining furnace or the refining vessel when the molten metal 15 accommodated in the refining furnace or the refining vessel 6 is refined comprises the steps of: finishing the refinement of the molten metal; spraying cooling water from a spraying nozzle 17 to the top cover to cool the top cover; and subsequently spraying a mold release agent from the spraying nozzle 17 to the top cover to form a coating layer of the mold release agent on the surface of the top cover. The coating layer of the mold release agent prevents the base metal or the slag from adhering to the top cover. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、精錬炉や精錬容器に収容された溶融金属を精錬するに当たり、溶融金属や溶融スラグなどの飛散を防止するために精錬炉や精錬容器に被せて使用される上蓋への地金及びスラグの付着を防止する方法に関するものである。   In refining molten metal accommodated in a smelting furnace or smelting vessel, the present invention provides a bullion to an upper lid used on the smelting furnace or smelting vessel to prevent scattering of molten metal or molten slag, and the like. The present invention relates to a method for preventing adhesion of slag.

ダクタイル鋳鉄管などのダクタイル鋳物は、鋼材と同等の引張強度を有し、その伸び及び靱性などの機械試験値は普通鋳鉄の十数倍に達し、更に、普通鋳鉄と同等の優れた耐食性を有していることから、これらの特性が要求される地中埋設管などの、より厳しい環境下での各種配管材などで広く利用されている。このダクタイル鋳物は、キュポラなどによって溶製された溶融鋳鉄に、金属ＭｇやＭｇ合金を黒鉛球状化剤として添加し、Ｍｇを０．０１〜０．０６質量％含有するダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を溶製し、これを遠心鋳造機などの鋳造設備によって鋳造することで製造されている。   Ductile casts such as ductile cast iron pipes have the same tensile strength as steel materials, and their mechanical test values such as elongation and toughness are more than ten times that of ordinary cast iron, and have excellent corrosion resistance equivalent to that of ordinary cast iron. Therefore, it is widely used in various piping materials under more severe environments such as underground pipes that require these characteristics. This ductile casting is obtained by adding metal Mg or an Mg alloy as a graphite spheroidizing agent to molten cast iron melted by cupola, etc., and melting molten iron for ductile casting containing 0.01 to 0.06% by mass of Mg. It is manufactured by casting and casting with a casting facility such as a centrifugal casting machine.

溶融鋳鉄に金属ＭｇやＭｇ合金を添加する方法としては、置注ぎ法、上蓋付取鍋添加法、プランジャ法、圧力添加法、ワイヤーフィーダー法などの種々の方法があるが、Ｍｇは沸点（約１１１０℃）が低く、溶融鋳鉄の温度域では蒸気圧が高いため、Ｍｇを溶融鋳鉄に添加した場合には、爆発的な発煙やこの発煙に伴う溶融鋳鉄の噴出などが発生する。従って、この溶融鋳鉄の噴出を防止するために、溶融鋳鉄に金属ＭｇやＭｇ合金を添加する際には、精錬容器の開口部に上蓋を設置する或いは密閉構造状の精錬容器を用いるなどの対策が採られている。   There are various methods for adding metal Mg or Mg alloy to molten cast iron, such as pouring method, ladle addition method with upper lid, plunger method, pressure addition method, wire feeder method, etc. 1110 ° C.) is low, and the vapor pressure is high in the temperature range of the molten cast iron. Therefore, when Mg is added to the molten cast iron, explosive fuming or molten cast iron ejection accompanying the fuming occurs. Therefore, in order to prevent the molten cast iron from being ejected, when adding metal Mg or Mg alloy to the molten cast iron, measures such as installing an upper lid at the opening of the refining vessel or using a refining vessel with a closed structure are used. Has been adopted.

但し、精錬容器の開口部に上蓋を設置した場合、溶融鋳鉄の噴出は防止されるが、上蓋の内面側には飛散した溶融鋳鉄が付着する。地金はＭｇ添加処理の毎に付着し堆積していくため、処理回収に比例して地金付着層厚みが増大する。地金付着層厚みが厚くなり過ぎると、さまざまな問題が発生する。例えば、金属ＭｇやＭｇ合金を、上蓋に設けた貫通孔を通して精錬容器内に供給する場合には、この孔が塞がれ、Ｍｇの添加に支障を来す。また、地金が垂れ下がった状態で上蓋に付着し、上蓋を精錬容器から分離させることが不可能になることさえもある。   However, when an upper lid is installed at the opening of the smelting vessel, the molten cast iron is prevented from being ejected, but scattered molten iron adheres to the inner surface side of the upper lid. Since the bullion adheres and accumulates at every Mg addition treatment, the thickness of the bullion adhesion layer increases in proportion to the treatment recovery. Various problems occur when the thickness of the metal adhesion layer becomes too thick. For example, when metal Mg or an Mg alloy is supplied into the refining vessel through a through hole provided in the upper lid, this hole is blocked, which hinders the addition of Mg. In addition, the bullion may hang down and adhere to the upper lid, making it impossible to separate the upper lid from the refining vessel.

これを防止するために、特許文献１には、金属ＭｇまたはＭｇ合金を溶融鋳鉄に添加する際の精錬容器の上蓋として、金属製で水冷構造の上蓋が提案されている。特許文献１は、付着した地金が上蓋によって急冷されることにより、上蓋から自然に剥離することを図ったものであるが、それほど簡単には剥離せず、結局、バールなどの冶具を用いて強制的に剥離・除去せざるを得ず、剥離作業時の損傷による上蓋の使用回数の低下や操作員の作業負荷の増大、精錬設備の生産性の低下などを余儀なくされている。   In order to prevent this, Patent Document 1 proposes an upper lid made of metal and water-cooled as an upper lid of a refining vessel when adding metal Mg or Mg alloy to molten cast iron. In Patent Document 1, the attached metal is intended to be naturally peeled from the upper lid by being rapidly cooled by the upper lid, but it is not so easily peeled off, and eventually using a jig such as a bar. There is no choice but to forcibly remove and remove, and it is forced to reduce the number of times the upper lid is used due to damage during the peeling operation, increase the work load on the operator, and reduce the productivity of the refining equipment.

このような金属製の上蓋は、金属の溶融や精錬、或いは廃棄物の溶解に使用されているアーク炉などの電気炉でも使用されており、また、ステンレス鋼を溶製するためのＡＯＤ炉においても、炉内の圧力を調整するために、炉口を気密状に覆う上蓋を有する設備が存在する。電気炉やＡＯＤ炉であっても激しい攪拌を伴う精錬反応の場合には、溶融金属や溶融スラグの上蓋への付着が激しく、付着物の剥離作業による生産性の低下が問題となる。そこで、特許文献２には、ＡＯＤ炉の上蓋に付着したスプラッシュ地金を強制的に除去するために、遠隔操作にて安全に作業できるスプラッシュ地金除去装置が提案されている。特許文献２の装置を使用することで地金の剥離作業時間は短縮されるが、特許文献２は地金の付着を防止するものではなく、地金付着を抑制するという観点から見れば十分とはいえない。
特開２００４−２３８６７５号公報 特開２００２−２４３３７３号公報 Such metal lids are also used in electric furnaces such as arc furnaces used for melting and refining metals or melting waste, and in AOD furnaces for melting stainless steel. However, in order to adjust the pressure in the furnace, there is an equipment having an upper lid that covers the furnace port in an airtight manner. Even in an electric furnace or an AOD furnace, in the case of a refining reaction accompanied by vigorous stirring, the adhesion to the upper lid of molten metal or molten slag is intense, and the reduction in productivity due to the work of removing the deposits becomes a problem. Therefore, Patent Document 2 proposes a splash metal removal device that can be safely operated by remote control in order to forcibly remove the splash metal attached to the upper lid of the AOD furnace. Although the peeling work time of the bullion is shortened by using the apparatus of Patent Document 2, Patent Document 2 does not prevent the adhesion of the bullion and is sufficient from the viewpoint of suppressing the adhesion of the bullion. I can't say that.
JP 2004-238675 A JP 2002-243373 A

このように従来の金属製上蓋に対する地金付着対策は、地金付着の抑制にその効果を十分に発揮しているとは言い難く、改善の余地が大きいのが現状である。   As described above, it is difficult to say that the conventional measures for adhesion of a metal to a metal upper lid are sufficiently effective in suppressing the adhesion of a metal, and there is a lot of room for improvement.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、精錬炉や精錬容器に収容された溶融金属を精錬するに当たり、溶精錬炉や精錬容器に被せて使用される金属製の上蓋への地金やスラグの付着を効率良く防止することのできる地金付着防止方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to make a metal product used by covering a smelting furnace or smelting vessel when refining molten metal contained in a smelting furnace or smelting vessel. An object of the present invention is to provide a method for preventing the adhesion of bullion and slag to the upper lid of the bullion, which can efficiently prevent the adhesion of the bullion and slag.

上記課題を解決するための第１の発明に係る精錬用上蓋の地金付着防止方法は、精錬炉または精錬容器に収容された溶融金属を精錬する際に前記精錬炉または精錬容器に被せて使用される金属製上蓋への地金またはスラグの付着を防止する方法であって、前記溶融金属の精錬終了後、上蓋に冷却水を噴霧して上蓋を冷却し、次いで、上蓋に離型剤を噴霧して該上蓋の表面に離型剤の被覆層を形成することを特徴とするものである。   The method for preventing the ingot from adhering to the refining top cover according to the first invention for solving the above-mentioned problem is used by covering the refining furnace or the refining vessel when refining the molten metal contained in the refining furnace or the refining vessel. A method for preventing adhesion of metal or slag to a metal upper lid, after the refining of the molten metal, cooling the upper lid by spraying cooling water on the upper lid, and then applying a release agent to the upper lid It sprays and forms the coating layer of a mold release agent on the surface of this upper cover.

第２の発明に係る精錬用上蓋の地金付着防止方法は、第１の発明において、前記冷却水及び離型剤は、同一の吹き付けノズルを介して圧縮空気とともに噴霧されることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first invention, the cooling water and the release agent are sprayed together with compressed air through the same spray nozzle. Is.

第３の発明に係る精錬用上蓋の地金付着防止方法は、第２の発明において、前記圧縮空気、冷却水及び離型剤は、溶融金属の精錬終了後、自動的に噴霧されることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for preventing metal adhesion of a refining top cover according to the second aspect, wherein the compressed air, the cooling water and the release agent are automatically sprayed after completion of refining of the molten metal. It is a feature.

本発明によれば、溶融金属の精錬終了後に、上蓋を冷却水の噴霧によって冷却し、冷却した上蓋に離型剤を噴霧して上蓋の表面に離型剤の被覆層を形成するので、次回の溶融金属の精錬時に溶融金属や溶融スラグが飛散しても、上蓋の表面には離型剤が存在することによって、飛散した溶融金属または溶融スラグは、上蓋とは直接接触できず、上蓋に付着することなく精錬炉内または精錬容器内に落下する。つまり、上蓋の表面に離型剤の被覆層を形成することによって、溶融金属または溶融スラグの上蓋への付着を防止することができる。また、離型剤を噴霧する前に冷却水で上蓋を冷却するので、精錬終了直後の上蓋であっても離型剤による被覆層を容易に形成することができる。   According to the present invention, after refining the molten metal, the upper lid is cooled by spraying cooling water, and the release agent is sprayed on the cooled upper lid to form a coating layer of the release agent on the surface of the upper lid. Even when molten metal or molten slag scatters during refining of molten metal, the molten metal or molten slag that has been scattered cannot be directly contacted with the upper lid due to the presence of a release agent on the surface of the upper lid. It falls into the smelting furnace or smelting vessel without sticking. That is, by forming a release agent coating layer on the surface of the upper lid, adhesion of the molten metal or molten slag to the upper lid can be prevented. In addition, since the upper lid is cooled with cooling water before spraying the release agent, a coating layer made of the release agent can be easily formed even on the upper lid immediately after completion of refining.

以下、本発明を、金属ＭｇやＭｇ合金を溶融鋳鉄に添加してダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を溶製する精錬に適用した場合を例として、添付図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明を適用した黒鉛球状化処理設備の１例を示す側面概略図、図２は、図１に示す吹き付けノズルへの圧縮空気、冷却水及び離型剤の供給経路を示す概略図である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to refining in which molten metal for Mg or Mg alloy is added to molten cast iron to produce molten cast iron for ductile castings. FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a graphite spheroidizing treatment equipment to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic showing a supply path of compressed air, cooling water, and a release agent to the spray nozzle shown in FIG. FIG.

図１に示すように、黒鉛球状化処理設備１は外殻を鉄皮２とし、この鉄皮２で覆われた中に精錬容器である取鍋６を搬入・搬出するための搬送手段として、複数個のローラー５を備えたローラーテーブル４が設置されている。ローラーテーブル４が設置された箇所には、取鍋６の通路となる、鉄皮２の開口部を覆うための昇降式のシャッター３が鉄皮２に配置されている。   As shown in FIG. 1, the graphite spheroidizing treatment equipment 1 has a shell 2 as an outer shell, and as a conveying means for carrying in and out a ladle 6 that is a refining container while being covered with the iron shell 2, A roller table 4 having a plurality of rollers 5 is installed. At the place where the roller table 4 is installed, a lifting / lowering shutter 3 for covering the opening of the iron skin 2, which serves as a passage for the ladle 6, is arranged on the iron skin 2.

ローラーテーブル４には、ローラー駆動用電動機（図示せず）が備えられており、ローラー駆動用電動機によって駆動されるローラー５により、ローラー５の上の取鍋６が搬入・搬出されるようになっている。ローラーテーブル４には、取鍋６が黒鉛球状化処理中に移動しないように固定するためのストッパー（図示せず）が設置されているとともに、取鍋６の位置を検出するためのリミットスイッチ（図示せず）が複数設置されている。   The roller table 4 is provided with a roller driving motor (not shown), and the ladle 6 on the roller 5 is carried in and out by the roller 5 driven by the roller driving motor. ing. The roller table 4 is provided with a stopper (not shown) for fixing the ladle 6 so as not to move during the spheroidizing process, and a limit switch (for detecting the position of the ladle 6). A plurality of (not shown) are installed.

ローラーテーブル４によって黒鉛球状化処理設備１の内部の所定位置まで搬入された取鍋６の直上には、取鍋６の上部開口部を覆うための上蓋１１が配置されている。上蓋１１の平面形状は、取鍋６の開口部に倣って一般的には円形であるが、取鍋６の開口部が覆われる限り多角形であっても構わない。上蓋１１は、吊金具１６を介して、その他端を上蓋昇降装置１２と接続するチェーン１３と接続しており、上蓋昇降装置１２によって巻き上げ或いは巻き下げられるチェーン１３を介して上蓋１１は昇降し、取鍋６の上部開口部を覆うようになっている。チェーン１３は複数配置されており、それぞれのチェーン１３がそれぞれ独立して上蓋昇降装置１２に接続されている。上蓋昇降装置１２は、電動機（図示せず）によって駆動される。   An upper lid 11 for covering the upper opening of the ladle 6 is disposed immediately above the ladle 6 that has been carried to a predetermined position inside the graphite spheroidizing treatment facility 1 by the roller table 4. The planar shape of the upper lid 11 is generally circular following the opening of the ladle 6, but may be polygonal as long as the opening of the ladle 6 is covered. The upper lid 11 is connected to a chain 13 that connects the other end to the upper lid lifting device 12 via a hanging metal fitting 16, and the upper lid 11 moves up and down via a chain 13 that is wound up or down by the upper lid lifting device 12. The upper opening of the ladle 6 is covered. A plurality of chains 13 are arranged, and each chain 13 is independently connected to the upper lid lifting device 12. The upper lid lifting device 12 is driven by an electric motor (not shown).

上蓋１１は、その全体を中実の鋳鉄製とするか、或いは、水冷構造の金属製とする。但し、水冷構造の場合には製作費が高くなることから、中実の鋳鉄製とすることが好ましい。上蓋１１を鋳鉄製とする場合、材質はＦＣ２５０相当で十分である。鋳鉄製とする場合、吊金具１６などの付属部材は鋳鉄製とする必要は全くない。上蓋１１には、取鍋６の内部に鉄被覆Ｍｇワイヤー１０を供給するための貫通孔１４が設けられている。   The entire upper lid 11 is made of solid cast iron or made of water-cooled metal. However, in the case of a water-cooled structure, the production cost is high, so that it is preferable to use solid cast iron. When the upper lid 11 is made of cast iron, the material equivalent to FC250 is sufficient. When it is made of cast iron, the attached members such as the hanging bracket 16 need not be made of cast iron. The upper lid 11 is provided with a through hole 14 for supplying the iron-coated Mg wire 10 to the inside of the ladle 6.

天井側の鉄皮２の上方には、対向するピンチロール７との間に鉄被覆Ｍｇワイヤー１０を挟んで供給するための一対のピンチロール７が配置されており、ピンチロール７によって挟まれて供給される鉄被覆Ｍｇワイヤー１０は、上蓋１１の貫通孔１４を貫通して取鍋６の上部開口部に向かって伸びるガイドパイプ９を通って取鍋６の内部に供給される。上蓋１１の貫通孔１４とガイドパイプ９との間には、上蓋１１が十分に昇降可能なように、間隙が設けられている。この黒鉛球状化処理設備１では、２本の鉄被覆Ｍｇワイヤー１０を同時に供給するために、一対のピンチロール７とガイドパイプ９とからなるＭｇ供給手段が独立して一基ずつ配置されているが、Ｍｇ供給手段は１基のみであっても、或るいは３基以上であっても構わない。鉄被覆Ｍｇワイヤー１０の供給量は、メジャーロール８によって計測されており、鉄被覆Ｍｇワイヤー１０は、金属ＭｇやＦｅ−Ｓｉ−Ｍｇ合金などのＭｇ合金を心材とし、この心材を薄鋼鈑で覆ったクラッド線材である。   A pair of pinch rolls 7 is disposed above the ceiling-side iron skin 2 to supply the iron-coated Mg wire 10 between the opposed pinch rolls 7 and sandwiched between the pinch rolls 7. The supplied iron-coated Mg wire 10 is supplied into the ladle 6 through a guide pipe 9 that passes through the through hole 14 of the upper lid 11 and extends toward the upper opening of the ladle 6. A gap is provided between the through hole 14 of the upper lid 11 and the guide pipe 9 so that the upper lid 11 can sufficiently move up and down. In this graphite spheroidizing treatment facility 1, in order to simultaneously supply two iron-coated Mg wires 10, Mg supply means composed of a pair of pinch rolls 7 and guide pipes 9 are independently arranged one by one. However, there may be only one Mg supply means, or three or more. The supply amount of the iron-coated Mg wire 10 is measured by the measure roll 8, and the iron-coated Mg wire 10 uses a Mg alloy such as metal Mg or Fe—Si—Mg alloy as a core material, and the core material is made of a thin steel plate. Covered clad wire.

上蓋１１が所定位置まで巻き上げられたときに、上蓋１１の斜め下方となる位置に、吹き付けノズル１７が配置されている。吹き付けノズル１７は、圧縮空気を供給するための第１の供給管１８及び冷却水及び離型剤を供給するための第２の供給管１９と連結されている。図１では、吹き付けノズル１７が１つのみ記載されているが、上蓋１１の周囲の、取鍋６の搬入・搬出を妨げない位置に、複数個配置されている。この場合、上蓋１１の下面側に離型剤の被覆層を均一に形成させるためには、吹き付けノズル１７は３つ以上、望ましくは４つ以上とすることが好ましい。   A spray nozzle 17 is disposed at a position that is obliquely below the upper lid 11 when the upper lid 11 is wound up to a predetermined position. The spray nozzle 17 is connected to a first supply pipe 18 for supplying compressed air and a second supply pipe 19 for supplying cooling water and a release agent. Although only one spray nozzle 17 is shown in FIG. 1, a plurality of nozzles 17 are arranged around the upper lid 11 at positions that do not hinder the loading / unloading of the ladle 6. In this case, in order to uniformly form a release agent coating layer on the lower surface side of the upper lid 11, the number of spray nozzles 17 is preferably three or more, and more preferably four or more.

ここで、本発明において離型剤として使用するに好適な材料及びその配合を表１に示す。表１に示すように、本発明における好適な離型剤は、水、カーボンブラック、ベントナイト、第一燐酸アルミニウム及びリン状黒鉛の混合物である。表１は水を２００リットルとし、それに配合するカーボンブラック、ベントナイト、第一燐酸アルミニウム、リン状黒鉛の配合量を示している。この配合の混合物を２４時間以上攪拌混合したものが離型剤として最適である。この離型剤において、カーボンブラック及びリン状黒鉛は溶解するわけではなく、懸濁した状態で存在するので、カーボンブラック及びリン状黒鉛が分離しないようにするために、作製した離型剤は常時攪拌することが好ましい。   Here, Table 1 shows materials suitable for use as a release agent in the present invention and their blends. As shown in Table 1, the preferred release agent in the present invention is a mixture of water, carbon black, bentonite, primary aluminum phosphate and phosphorus-like graphite. Table 1 shows the blending amounts of carbon black, bentonite, primary aluminum phosphate and phosphorous graphite blended into 200 liters of water. A mixture obtained by mixing and stirring for 24 hours or more is optimal as a release agent. In this release agent, carbon black and phosphorous graphite are not dissolved, but exist in a suspended state. Therefore, in order to prevent separation of carbon black and phosphorous graphite, the produced release agent is always used. It is preferable to stir.

Figure 2008223099
Figure 2008223099

離型剤は、上記配合のものに限るわけではなく、黒鉛と粘結剤とを水に混合したものであって、噴霧したときに上蓋１１に黒鉛が粘結剤の作用によって付着するものであれば、離型剤として使用可能である。   The mold release agent is not limited to the above-mentioned combination, and graphite and a binder are mixed in water, and when sprayed, graphite adheres to the upper lid 11 by the action of the binder. If present, it can be used as a release agent.

図２に示すように、吹き付けノズル１７は、外管１７Ａと内管１７Ｂとの二重管で構成され、外管１７Ａと内管１７Ｂとの間隙が圧縮空気の供給流路、内管１７Ｂの内部が冷却水または離型剤の供給流路となっている。外管１７Ａと内管１７Ｂとの間隙は第１の供給管１８に連通し、内管１７Ｂの内部は第２の供給管１９に連通している。外管１７Ａと内管１７Ｂとの間隙は例えば１〜５ｍｍ程度、内管１７Ｂの内径は例えば１〜１０ｍｍ程度とすればよい。   As shown in FIG. 2, the spray nozzle 17 is composed of a double tube of an outer tube 17A and an inner tube 17B, and the gap between the outer tube 17A and the inner tube 17B is a compressed air supply channel, the inner tube 17B. The inside serves as a cooling water or release agent supply channel. The gap between the outer pipe 17A and the inner pipe 17B communicates with the first supply pipe 18, and the inside of the inner pipe 17B communicates with the second supply pipe 19. The gap between the outer tube 17A and the inner tube 17B may be about 1 to 5 mm, for example, and the inner diameter of the inner tube 17B may be about 1 to 10 mm, for example.

第１の供給管１８には、吹き付けノズル１７の側から、流量調節弁２４、バルブ２３、空気タンク２２、バルブ２１、空気圧縮機２０の順に、これらの装置が設けられており、空気圧縮機２０の作動によって得られた圧縮空気は、空気タンク２２に一旦収容された後、流量調節弁２４で流量を調整されて、吹き付けノズル１７から噴出するようになっている。   The first supply pipe 18 is provided with these devices in the order of the flow rate adjusting valve 24, the valve 23, the air tank 22, the valve 21, and the air compressor 20 from the spray nozzle 17 side. The compressed air obtained by the operation 20 is once accommodated in the air tank 22, and then the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 24, and ejected from the spray nozzle 17.

第２の供給管１９は、吹き付けノズル１７と連通する側の反対側で、冷却水供給管１９Ａと離型剤供給管１９Ｂとに分離し、冷却水供給管１９Ａには、第２の供給管１９と接続する側から、流量調節弁２８、バルブ２７、ポンプ２６の順に、これらの装置が設けられており、ポンプ２６の入側は貯水槽２５と接続し、また、離型剤供給管１９Ｂには、第２の供給管１９と接続する側から、流量調節弁３２、バルブ３１、ポンプ３０の順に、これらの装置が設けられており、ポンプ３０の入側は離型剤収容槽２９と接続している。離型剤収容槽２９には攪拌羽根（図示せず）が設置されており、攪拌羽根を回転させて離型剤の固液分離が防止されている。   The second supply pipe 19 is separated from the side communicating with the spray nozzle 17 into a cooling water supply pipe 19A and a release agent supply pipe 19B. The cooling water supply pipe 19A includes a second supply pipe. These devices are provided in the order of the flow rate adjusting valve 28, the valve 27, and the pump 26 from the side connected to 19, the inlet side of the pump 26 is connected to the water storage tank 25, and the release agent supply pipe 19B. These devices are provided in this order from the side connected to the second supply pipe 19, the flow rate adjustment valve 32, the valve 31, and the pump 30, and the inlet side of the pump 30 is connected to the mold release agent storage tank 29. Connected. The release agent storage tank 29 is provided with a stirring blade (not shown), and the stirring blade is rotated to prevent solid-liquid separation of the release agent.

貯水槽２５に収容された工業用水は、ポンプ２６の作動により、流量調節弁２８で流量を調整されて、吹き付けノズル１７から冷却水として噴出するようになっている。同様に、離型剤収容槽２９に収容された離型剤は、ポンプ３０の作動により、流量調節弁３２で流量を調整されて、吹き付けノズル１７から噴出するようになっている。この場合、各供給管に配置されたバルブ２３、バルブ２７、バルブ３１によって、圧縮空気、冷却水、離型剤はそれぞれ独立して吹き付けノズル１７から噴出できるようになっている。   The industrial water accommodated in the water storage tank 25 is adjusted in flow rate by the flow rate adjusting valve 28 by the operation of the pump 26, and is ejected from the spray nozzle 17 as cooling water. Similarly, the release agent stored in the release agent storage tank 29 is adjusted in flow rate by the flow rate adjusting valve 32 by the operation of the pump 30 and is ejected from the spray nozzle 17. In this case, the compressed air, the cooling water, and the release agent can be independently ejected from the spray nozzle 17 by the valve 23, the valve 27, and the valve 31 disposed in each supply pipe.

このような構成の黒鉛球状化処理設備１において、以下に示すようにして本発明を実施する。   In the graphite spheroidizing treatment facility 1 having such a configuration, the present invention is carried out as follows.

鉄スクラップなどの鉄源とコークスなどの炭材とを原料としてキュポラ或いは電気炉などの溶解炉で溶解され、更に必要に応じて脱硫処理して得られた溶融鋳鉄１５を収容する取鍋６を、ローラーテーブル４の上に載せ、ローラー５を作動させて黒鉛球状化処理設備１の所定位置まで搬入する。取鍋６が所定位置まで搬入されたなら、上蓋昇降装置１２が駆動して上蓋１１を下降させ、上蓋１１によって取鍋６の上部開口部を覆う。次いで、ピンチロール７が駆動し、メジャーロール８によって鉄被覆Ｍｇワイヤー１０の供給量を測定しながら、鉄被覆Ｍｇワイヤー１０が取鍋６の内部に供給される。取鍋６に収容された溶融鋳鉄１５は、添加されるＭｇによって黒鉛球状化処理が施され、溶融鋳鉄１５はＭｇを含有するダクタイル鋳物用溶融鋳鉄に溶製される。   A ladle 6 containing molten cast iron 15 which is melted in a melting furnace such as a cupola or an electric furnace using an iron source such as iron scrap and a carbon material such as coke as a raw material, and further desulfurized as necessary. Then, it is placed on the roller table 4 and the roller 5 is operated to carry it to a predetermined position of the graphite spheroidizing treatment equipment 1. When the ladle 6 is carried to a predetermined position, the upper lid lifting device 12 is driven to lower the upper lid 11, and the upper lid 11 covers the upper opening of the ladle 6. Next, the pinch roll 7 is driven, and the iron-coated Mg wire 10 is supplied into the ladle 6 while the supply amount of the iron-coated Mg wire 10 is measured by the measure roll 8. The molten cast iron 15 accommodated in the ladle 6 is subjected to a graphite spheroidizing treatment with the added Mg, and the molten cast iron 15 is melted into molten cast iron for ductile castings containing Mg.

所定量の鉄被覆Ｍｇワイヤー１０が供給され、Ｍｇによる黒鉛球状化処理が終了したならば、ピンチロール７が停止し、次いで、上蓋昇降装置１２が駆動して、上蓋１１を所定位置まで上昇させる。一方、上蓋１１と取鍋６とが分離されたならば、ローラーテーブル４のローラー５が駆動し、取鍋６は黒鉛球状化処理設備１から搬出される。   When a predetermined amount of iron-coated Mg wire 10 is supplied and the graphite spheroidizing process with Mg is completed, the pinch roll 7 is stopped, and then the upper lid lifting device 12 is driven to raise the upper lid 11 to a predetermined position. . On the other hand, if the upper lid 11 and the ladle 6 are separated, the roller 5 of the roller table 4 is driven, and the ladle 6 is carried out of the graphite spheroidizing treatment facility 1.

取鍋６が、上蓋１１の直下から搬出されたなら、バルブ２３及びバルブ２７を「開」とし、吹き付けノズル１７から圧縮空気及び冷却水を上蓋１１の下面に向けて噴出する。上蓋１１は、噴霧される冷却水によって冷却される。上蓋１１が中実の鋳鉄製の場合、黒鉛球状化処理終了直後の上蓋１１は３００〜５００℃程度まで加熱されており、上蓋１１が２００℃以下、望ましくは１００〜１５０℃となるまで圧縮空気及び冷却水を噴出して上蓋１１を冷却する。このような冷却を行うために、予め上蓋１１の温度を測定しながら吹き付けノズル１７による冷却の試験を数回実施し、その結果に基づき、冷却水量及び冷却時間を設定すればよい。   When the ladle 6 is carried out from directly below the upper lid 11, the valve 23 and the valve 27 are set to “open”, and compressed air and cooling water are ejected from the spray nozzle 17 toward the lower surface of the upper lid 11. The upper lid 11 is cooled by the sprayed cooling water. When the upper lid 11 is made of solid cast iron, the upper lid 11 is heated to about 300 to 500 ° C. immediately after the end of the graphite spheroidizing treatment, and the compressed air is used until the upper lid 11 reaches 200 ° C. or lower, preferably 100 to 150 ° C. And the upper lid | cover 11 is cooled by ejecting cooling water. In order to perform such cooling, the cooling test using the spray nozzle 17 is performed several times while measuring the temperature of the upper lid 11 in advance, and the amount of cooling water and the cooling time may be set based on the results.

上蓋１１を冷却水で冷却することにより、黒鉛球状化処理中に仮に地金などが上蓋１１に付着したとしても、付着した地金は急冷されて収縮し、付着地金と上蓋１１との界面に間隙が発生し、付着した地金は剥離して落下する。また、上蓋１１を冷却水で冷却することにより、上蓋１１に離型剤の被覆層を容易に形成することができる。離型剤は前述した表１に示すように水分を含有しており、上蓋１１の温度が余りに高いときに離型剤を噴霧しても、離型剤中の水分が突沸し、この突沸とともに離型剤中の固体分（黒鉛）も吹き飛んでしまい、被覆層を形成しにくくなるからである。   By cooling the upper lid 11 with cooling water, even if a bullion or the like adheres to the upper lid 11 during the graphite spheroidization treatment, the adhered bullion is rapidly cooled and contracts, and the interface between the adhered bullion and the upper lid 11 A gap is generated in the metal, and the attached metal is peeled off and dropped. Further, by cooling the upper lid 11 with cooling water, a coating layer of a release agent can be easily formed on the upper lid 11. The release agent contains moisture as shown in Table 1 described above, and even if the release agent is sprayed when the temperature of the upper lid 11 is too high, the moisture in the release agent bumps, and with this bumping This is because the solid content (graphite) in the release agent is also blown away, making it difficult to form a coating layer.

上蓋１１が所定の温度まで低下したなら、バルブ２７を「閉」とし、バルブ３１を「開」として、圧縮空気及び離型剤を上蓋１１の下面に向けて噴出する。所定量の離型剤を噴霧したならば、バルブ２３及びバルブ３１を「閉」とし、圧縮空気及び離型剤の噴出を停止する。噴霧された離型剤によって上蓋１１の下面には、離型剤の被覆層が形成される。   When the upper lid 11 is lowered to a predetermined temperature, the valve 27 is set to “closed”, the valve 31 is set to “open”, and the compressed air and the release agent are ejected toward the lower surface of the upper lid 11. When the predetermined amount of the release agent is sprayed, the valve 23 and the valve 31 are closed, and the ejection of the compressed air and the release agent is stopped. A coating layer of the release agent is formed on the lower surface of the upper lid 11 by the sprayed release agent.

この場合に、ローラーテーブル４、ピンチロール７、上蓋昇降装置１２、バルブ２３、バルブ２７、バルブ３１は、リミットスイッチ、タイマーなどによって、一連の作業を全て自動的に運転するようになっている。   In this case, the roller table 4, the pinch roll 7, the upper lid lifting device 12, the valve 23, the valve 27, and the valve 31 are all automatically operated by a limit switch, a timer, and the like.

そして、黒鉛球状化処理を施した取鍋６を、次工程の遠心鋳造機などの鋳造設備にクレーンや搬送台車などの適宜の搬送手段を用いて搬送したなら、新に、溶融鋳鉄１５を収容する取鍋６をローラーテーブル４の上に載せ、上記に沿って黒鉛球状化処理を実施する。この黒鉛球状化処理中に地金が飛散しても、飛散した溶融鋳鉄１５は、上蓋１１とは直接接触できず、上蓋１１に付着することなく取鍋６に落下する。つまり、上蓋１１への溶融鋳鉄１５の付着を防止しつつ、溶融鋳鉄１５の黒鉛球状化処理を実施することが可能となる。   If the ladle 6 subjected to the spheroidizing treatment is transported to casting equipment such as a centrifugal casting machine in the next process using an appropriate transport means such as a crane or a transport cart, the molten cast iron 15 is newly accommodated. The ladle 6 to be placed is placed on the roller table 4 and the graphite spheroidization treatment is performed along the above. Even if the metal splatters during the spheroidizing process of graphite, the molten cast iron 15 that has scattered does not come into direct contact with the upper lid 11 and falls to the ladle 6 without adhering to the upper lid 11. That is, it is possible to perform the graphite spheroidization treatment of the molten cast iron 15 while preventing the molten cast iron 15 from adhering to the upper lid 11.

このように、本発明によれば、金属製の上蓋への溶融金属や溶融スラグの付着を防止することができるので、付着物除去のための剥離時間が不要となり、稼働率を大幅に高めることが可能となる。また、溶融金属や溶融スラグの付着が未然に防止されるので、剥離作業による上蓋への損傷が起こらず、上蓋の使用回数を大幅に伸ばすことが可能となる。   As described above, according to the present invention, adhesion of molten metal or molten slag to the metal upper lid can be prevented, so that no peeling time is required for removing the deposits, and the operating rate is greatly increased. Is possible. Moreover, since adhesion of molten metal or molten slag is prevented in advance, damage to the upper lid due to peeling work does not occur, and the number of times of use of the upper lid can be greatly increased.

尚、本発明は上記説明に限るものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では、圧縮空気とともに冷却水及び離型剤を噴霧しているが、圧縮空気は必ずしも必要ではなく、冷却水のみ及び離型剤のみを噴霧しても構わない。また、圧縮空気、冷却水、離型剤の供給流路も上記説明に限るものではなく、冷却水と離型剤とを独立して供給することができる限りどのような形態であっても構わない。また更に、上記説明は黒鉛球状化処理設備１の上蓋１１に関して行ったが、電気炉の上蓋などであっても上記に沿って本発明を適用することができる。   The present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made. For example, in the above description, the cooling water and the release agent are sprayed together with the compressed air, but the compressed air is not always necessary, and only the cooling water and the release agent may be sprayed. Further, the supply flow path of the compressed air, the cooling water, and the release agent is not limited to the above description, and may be in any form as long as the cooling water and the release agent can be supplied independently. Absent. Furthermore, although the above description has been made with respect to the upper lid 11 of the graphite spheroidizing treatment facility 1, the present invention can be applied to the upper lid of an electric furnace along the above.

本発明を適用した黒鉛球状化処理設備の１例を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing one example of graphite spheroidization processing equipment to which the present invention is applied. 図１に示す吹き付けノズルへの圧縮空気、冷却水及び離型剤の供給経路を示す概略図である。It is the schematic which shows the supply path | route of the compressed air, cooling water, and mold release agent to the spray nozzle shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 黒鉛球状化処理設備
２ 鉄皮
３ シャッター
４ ローラーテーブル
５ ローラー
６ 取鍋
７ ピンチロール
８ メジャーロール
９ ガイドパイプ
１０ 鉄被覆Ｍｇワイヤー
１１ 上蓋
１２ 上蓋昇降装置
１３ チェーン
１４ 貫通孔
１５ 溶融鋳鉄
１６ 吊金具
１７ 吹き付けノズル
１７Ａ 外管
１７Ｂ 内管
１８ 第１の供給管
１９ 第２の供給管
１９Ａ 冷却水供給管
１９Ｂ 離型剤供給管
２０ 空気圧縮機
２１ バルブ
２２ 空気タンク
２３ バルブ
２４ 流量調節弁
２５ 貯水槽
２６ ポンプ
２７ バルブ
２８ 流量調節弁
２９ 離型剤収容槽
３０ ポンプ
３１ バルブ
３２ 流量調節弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Graphite spheroidization processing equipment 2 Iron skin 3 Shutter 4 Roller table 5 Roller 6 Ladle 7 Pinch roll 8 Measure roll 9 Guide pipe 10 Iron covering Mg wire 11 Upper lid 12 Upper lid elevating device 13 Chain 14 Through-hole 15 Molten cast iron 16 Suspension fitting DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Spray nozzle 17A Outer pipe 17B Inner pipe 18 1st supply pipe 19 2nd supply pipe 19A Cooling water supply pipe 19B Release agent supply pipe 20 Air compressor 21 Valve 22 Air tank 23 Valve 24 Flow control valve 25 Water storage tank 26 Pump 27 Valve 28 Flow control valve 29 Release agent storage tank 30 Pump 31 Valve 32 Flow control valve

Claims (3)

精錬炉または精錬容器に収容された溶融金属を精錬する際に前記精錬炉または精錬容器に被せて使用される金属製上蓋への地金またはスラグの付着を防止する方法であって、前記溶融金属の精錬終了後、上蓋に冷却水を噴霧して上蓋を冷却し、次いで、上蓋に離型剤を噴霧して該上蓋の表面に離型剤の被覆層を形成することを特徴とする、精錬用上蓋の地金付着防止方法。   A method for preventing metal or slag from adhering to a metal top cover used for covering a refining furnace or refining vessel when refining molten metal contained in a refining furnace or refining vessel, After finishing the refining, the upper lid is cooled by spraying cooling water on the upper lid, and then the release agent is sprayed on the upper lid to form a coating layer of the release agent on the surface of the upper lid. To prevent adhesion of metal to the top lid. 前記冷却水及び離型剤は、同一の吹き付けノズルを介して圧縮空気とともに噴霧されることを特徴とする、請求項１に記載の精錬用上蓋の地金付着防止方法。   The method of claim 1, wherein the cooling water and the release agent are sprayed together with compressed air through the same spray nozzle. 前記圧縮空気、冷却水及び離型剤は、溶融金属の精錬終了後、自動的に噴霧されることを特徴とする、請求項２に記載の精錬用上蓋の地金付着防止方法。   3. The method for preventing adhesion of a refining top cover according to claim 2, wherein the compressed air, the cooling water and the release agent are automatically sprayed after completion of refining of the molten metal.
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