JP2012117086A

JP2012117086A - 粉状投入物の気送上置き投入装置

Info

Publication number: JP2012117086A
Application number: JP2010265111A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiro Kawanishi; 達洋川西
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP5617565B2

Abstract

【課題】使用量が少なく必要投入速度を気送で満足することが可能な脱酸材等について、既存の装置に簡単な工夫を凝らすだけで、気送経路から貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュートを介して自然落下で装入鍋内の溶銑に上置き投入できる装置を提供することにある。
【解決手段】装入鍋インペラ脱硫処理設備の装入鍋内に保持した溶銑に粉状投入物を自然落下で添加するための気送経路２および投入シュート６を備えた粉状投入物の気送上置き投入装置において、前記投入シュート２の側面から水平よりも上向きに分岐されるとともに前記気送経路２を側面に接続された受入ボックス８を備えることを特徴とする粉状投入物の気送上置き投入装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、装入鍋インペラ脱硫処理において装入鍋内の溶銑に脱酸材（粉状アルミ滓）等の粉状投入物を、投入シュートを介して自然落下させて上置き投入する装置に関するものである。

溶銑を貯留した装入鍋（取鍋）に耐火物で形成されたインペラを装入してそのインペラを溶銑内で回転させ、その状態で脱硫材および脱酸材を溶銑に上置き投入する装入鍋インペラ脱硫処理において、鍋内の溶銑に脱酸材を投入する方法としては、鍋上方にある貯留ホッパーに気送等で粉状脱酸材を搬送して一旦溜めて置き、そこからロータリーフィーダー等で切出し、脱硫材と共用の投入シュートを介して鍋内の溶銑に粉状脱酸材を自然落下させ上置きする方法が一般的である。

図１は、この従来の投入方法を示しており、ここではリフトタンク１から気送経路２内を搬送ガスによって気送されてきた粉状脱酸材が一旦貯留ホッパー３に投入され、バグフィルター４によって粉状脱酸材と搬送ガスとが分離される。そして貯留ホッパー３に貯留された粉状脱酸材は、ロータリーフィーダー等の切出装置５で所定量ずつ切出され、投入シュート６を介して自然落下で装入鍋７内の溶銑MSへ投入される。

特開２００９−１９１２８８号公報

しかしながら脱硫処理には副原料として脱硫材（石灰）と脱酸材（粉状アルミ滓）とを使用することから、上記従来の方法では鍋上方にそれら脱硫材用と脱酸材用との二つの貯留ホッパーを設置する必要があるので、それらの貯留ホッパーのための架構、昇降設備も併せると広いスペースを占有してしまい、レイアウト上の制約が大きいという問題があった。また上記従来の方法では、それぞれの副原料について切出装置および排気装置等の付帯設備も必要となり、設備費が嵩むという問題もあった。

本発明は、前記課題を解決するため、使用量が少なく必要投入速度を気送で満足することが可能な脱酸材等について、既存の装置に簡単な工夫を凝らすだけで、気送ラインから貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュートを介して自然落下で装入鍋内の溶銑に上置き投入できる装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置は、装入鍋インペラ脱硫処理設備の装入鍋内に保持した溶銑に粉状投入物を自然落下で添加するための気送経路および投入シュートを備えた粉状投入物の気送上置き投入装置において、前記投入シュートの側面から水平よりも上向きに分岐されるとともに前記気送経路を側面に接続された受入ボックスを備えることを特徴とするものである。

かかる本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置にあっては、気送経路内を搬送ガスにより気送されてきた粉状投入物が、貯留ホッパーを経由せずに受入ボックス内へ直接導かれて、その受入ボックスの内面への当接により、粉状投入物と搬送ガスとの分離と、それら粉状投入物および搬送ガスの減速とを行われ、減速した粉状投入物が自然落下で投入シュートを経由して装入鍋内へ上置き投入される。

従って、本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、使用量が少なく必要投入速度を気送で満足することが可能な脱酸材等の粉状投入物について、既存の装置に簡単な工夫を凝らすだけで、気送経路から貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュートを介して自然落下で装入鍋内の溶銑に上置き投入できるので、鍋上方の脱酸材用の貯留ホッパー、切出装置、排気装置および架台等を不要とし得て、設備費の低廉化を図ることができ、また、これらの設備を設置するスペースが不要となるので、鍋上方の省スペース化および他用途への活用を図ることができ、さらに、気送経路の配管が敷設できる範囲で自由なレイアウトが可能になるので、既存の貯留ホッパーが離れた場所にあってもそれを活用することができる。

なお、本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置においては、前記受入ボックスの側面は円筒状をなし、前記気送経路は前記側面の接線方向へ向けて斜め下向きに前記側面に接続されていると好ましい。このようにすれば、気送経路内を搬送ガスにより気送されてきた粉状投入物が受入れボックスの円筒状の内側面に沿うように接線方向へ向けて斜め下向きに吹き込まれることから、受入れボックスの内側面への粉状投入物の当接の衝撃が緩和されるので、受入れボックスの内側面の磨耗量を減少させることができるとともに、粉状投入物を効果的に減速させて確実に自然落下で鍋内の溶銑に上置き投入することができる。

また、本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置においては、前記受入ボックスの内面には、例えばステンレス板等でできた磨耗防止ライナーが交換可能に設けられていると好ましい。このようにすれば、粉状投入物の当接による受入れボックスの内側面の磨耗を磨耗防止ライナーで防止でき、その磨耗防止ライナーが摩耗したら交換することで、受入ボックスを容易に補修することができる。

そして、本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置においては、前記粉状投入物は粉状アルミ滓であると好ましい。このようにすれば、アルミニウムの精練や溶解の際に発生する、安価でしかも金属アルミニウム分を含む粉状アルミ滓を脱酸材として、気送ラインから貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュートを介して自然落下で鍋内の溶銑に上置き投入することができる。

従来の粉状投入物の気送上置き投入の方法を示す説明図である。本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置の一実施例を模式化して示す説明図である。（ａ），（ｂ）は、図２に示す実施例における受入れボックスを拡大して示す横断面図および縦断面図である。上記実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置の具体例を装入鍋インペラ脱硫処理装置の他の一部とともに示す側面図である。（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４に示す具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置を、蓋を省略した状態で拡大して示す平面図、正面図および側面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図２は、本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置の一実施例を模式化して示す説明図、図３（ａ），（ｂ）は、図２に示す実施例における受入れボックスを拡大して示す横断面図および縦断面図であり、図中、図１に示す従来例におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。

この実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置は、図２に示すように、装入鍋インペラ脱硫処理設備の装入鍋７内に保持した溶銑MSに粉状投入物としての粉状アルミ滓を自然落下で添加するために、リフトタンク１に繋がる気送経路２および投入シュート６を備え、加えて、その投入シュート６の上向きの側面から上向きに分岐されるとともに気送経路２を側面の導入パイプ９に接続された受入ボックス８を備えている。

ここで、受入ボックス８の側面は円筒状をなしており、後端フランジに搬送経路２を接続された導入パイプ９は、図３（ａ）に示すように受入ボックス８の側面の接線方向へ向けられるとともに図３（ｂ）に示すように角度α＝３０〜６０度、好ましくは４５度の角度で斜め下向きにされて受入ボックス８の側面を貫通し、先端を受入ボックス８内に開口するとともに、外周面を受入ボックス８の側面に気密に固定されている。

そして受入ボックス８の上端部には蓋１０が、図示しないヒンジにより開閉可能にかつ図示しない留金により内圧に抗して閉止されるように取り付けられており、また受入ボックス８の円筒状の内側面には例えばステンレス板からなる略半円筒状の磨耗防止ライナー１１が交換可能に、その受入ボックス８の内側面に沿って取り付けられている。

かかる実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置にあっては、リフトタンク１から気送経路２内を搬送ガスとしての例えば窒素ガスにより気送されてきた粉状アルミ滓が、貯留ホッパーを経由せずに受入ボックス８内へ導入パイプ９により直接導かれて、その受入ボックス８の内面への摺接により旋回気流となり、その旋回気流の遠心力で壁面に当接し、その後、重力により自然落下して投入シュート６内へ導かれる。また窒素ガスは、導入パイプ９と受入ボックス８との断面積比により、粉状アルミ滓の自然落下を妨げない約０．５ｍ／ｓ以下まで減速される。

このようにして受入ボックス８内では、粉状アルミ滓と窒素ガスとの分離と、それら粉状アルミ滓および窒素ガスの減速とが行われ、減速した粉状アルミ滓が自然落下で投入シュート６を経由して装入鍋７内の溶銑MSに上置き投入される。また、減速して受入ボックス８内で拡散した窒素ガスも、投入シュート６を経由してその先端から装入鍋７内に排気される。

従って、この実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、使用量が少なく必要投入速度を気送で満足することが可能な脱酸材としての粉状アルミ滓について、既存の装置に簡単な工夫を凝らすだけで、気送経路２から貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュート６を介して自然落下で装入鍋７内の溶銑MSに上置き投入することができるので、装入鍋７の上方の脱酸材用の貯留ホッパー、切出装置、排気装置および架台等を不要とし得て、設備費の低廉化を図ることができ、また、これらの設備を設置するスペースが不要となるので、装入鍋７の上方の省スペース化および他用途への活用を図ることができ、さらに、気送経路２の配管が敷設できる範囲で自由なレイアウトが可能になるので、既存の貯留ホッパーが離れた場所にあってもそれを活用することができる。

しかも、この実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、受入ボックス８の側面が円筒状をなし、気送経路２はその受入ボックス８の側面の接線方向へ向けて斜め下向きにその側面に接続されているため、気送経路２内を窒素ガスにより気送されてきた粉状アルミ滓が受入れボックス８の円筒状の内側面に沿うように接線方向へ向けて斜め下向きに吹き込まれることから、受入れボックス８の内側面への粉状アルミ滓の当接の衝撃が緩和されるので、受入れボックス８の内側面の磨耗量を減少させることができるとともに、粉状アルミ滓を効果的に減速させて確実に自然落下で装入鍋７内の溶銑MSに上置き投入することができる。

さらに、この実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、受入ボックス８の内面に、例えばステンレス板等でできた磨耗防止ライナー１１が交換可能に設けられているので、粉状アルミ滓の当接による受入れボックス８の内側面の磨耗を磨耗防止ライナー１１で防止でき、その磨耗防止ライナー１１が摩耗したら交換することで、受入ボックス８を容易に補修することができる。

そして、この実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、粉状投入物として粉状アルミ滓を用いるので、アルミニウムの精練や溶解の際に発生する、安価でしかも金属アルミニウム分を含む粉状アルミ滓を脱酸材として、気送経路２から貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュート６を介して自然落下で装入鍋７内の溶銑MSに上置き投入することができる。

図４は、上記実施例の粉状投入物の気送上置き投入装置の具体例を装入鍋インペラ脱硫処理装置の他の一部とともに示す側面図であり、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４に示す具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置を、蓋を省略した状態で拡大して示す平面図、正面図および側面図である。

この具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置を具える装入鍋インペラ脱硫処理装置は、図示しない台車上に搭載された装入鍋（取鍋）７に耐火物で形成された図示しないインペラを装入してそのインペラを装入鍋７内に保持した溶銑内で回転させ、その状態で脱硫材および脱酸材を溶銑に上置き投入するもので、装入鍋７内の溶銑に脱硫材としての石灰を投入するために、装入鍋７の上方に設置された架台１２で支持されて石灰を貯留する貯留ホッパー３と、その貯留ホッパー３内のガスを石灰と分離させて排気するバグフィルター４と、その貯留ホッパー３内の石灰を所定量ずつ切出すロータリーフィーダー５と、切出された石灰を脱酸材としての粉状アルミ滓とともに装入鍋７内の溶銑に自然落下させ上置きする筒状の投入シュート６とを備えており、投入シュート６は空圧シリンダー１３の作動によって、先端部が装入鍋７内に斜め上方から入り込む投入位置と、先端部が装入鍋７の斜め上方に出る待機位置との間で伸縮する。

そしてこの具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置は、図示しないリフトタンクに繋がる図示しない気送経路を備えるとともに、上記投入シュート６を脱硫材としての石灰と共用で備え、さらに、その投入シュート６の上向きの側面から上向きに分岐された受入ボックス８を備えている。

ここで、受入ボックス８は、図５（ａ）〜（ｃ）に詳細に示すように、円筒状の側面を有しており、後端フランジに上記気送経路を接続された導入パイプ９は、その受入ボックス８の側面の接線方向へ向けられるとともに約４５度の角度で斜め下向きにされて受入ボックス８の側面を貫通し、先端を受入ボックス８内に開口するとともに、外周面を受入ボックス８の側面に気密に固定されている。

そして受入ボックス８の上端部には前述したように蓋１０が、ヒンジにより開閉可能にかつ留金により内圧に抗して閉止されるように取り付けられており、また受入ボックス８の円筒状の内側面には、例えばステンレス板からなる略半円筒状の磨耗防止ライナー１１が、例えば複数の皿ネジにより交換可能に、その受入ボックス８の内側面に沿って取り付けられている。

この具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、嵩比重１．２〜１．５で粒度１ｍｍ以下（１５０μｍ以下５０％未満）の粉状アルミ滓を、必要能力の６０ｋｇ／分を大きく超える１００ｋｇ／分で投入できるとともに、前述した実施例の作用効果を奏することができる。

加えて、この具体例の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、減速して受入ボックス８内で拡散した窒素ガスが投入シュート６を経由してその先端から装入鍋７内に排気されるので、粉状アルミ滓と比較して多量に投入される石灰の一部が例え投入シュート６内に残留しても、その石灰を装入鍋７内に吹き落として、投入シュート６内での石灰溜の発生を防止することができる。また、受入ボックス８に蓋１０が設けられているので、上記気送経路の詰り等の不具合が生じた場合に、その蓋１０を開けて粉状アルミ滓を受入ボックス８から直接投入シュート６内に投入することもできる。

以上、実施例に基づき説明したが、本発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば受入ボックスは、円筒状でなく多角形の筒状等のものでもよく、また搬送ガスは、不活性なアルゴンガス等でもよく、そして粉状投入物は、他の種類の粉状脱酸材や、例えば蛍石を併用したもの等でもよい。

かくして本発明の粉状投入物の気送上置き投入装置によれば、使用量が少なく必要投入速度を気送で満足することが可能な脱酸材等の粉状投入物について、既存の装置に簡単な工夫を凝らすだけで、気送経路から貯留ホッパーを使用せずに直接投入シュートを介して自然落下で装入鍋内の溶銑に上置き投入できるので、鍋上方の脱酸材用の貯留ホッパー、切出装置、排気装置および架台等を不要とし得て、設備費の低廉化を図ることができ、また、これらの設備を設置するスペースが不要となるので、鍋上方の省スペース化および他用途への活用を図ることができ、さらに、気送経路の配管が敷設できる範囲で自由なレイアウトが可能になるので、既存の貯留ホッパーが離れた場所にあってもそれを活用することができる。

１リフトタンク
２気送経路
３貯留ホッパー
４バグフィルター
５ロータリーフィーダー
６投入シュート
７装入鍋
８受入ボックス
９導入パイプ
１０蓋
１１磨耗防止ライナー
１２架台
１３空圧シリンダー
MS 溶鋼

Claims

装入鍋インペラ脱硫処理設備の装入鍋内に保持した溶銑に粉状投入物を自然落下で添加するための気送経路および投入シュートを備えた粉状投入物の気送上置き投入装置において、
前記投入シュートの側面から水平よりも上向きに分岐されるとともに前記気送経路を側面に接続された受入ボックスを備えることを特徴とする粉状投入物の気送上置き投入装置。
前記受入ボックスの側面は円筒状をなし、
前記気送経路は前記側面の接線方向へ向けて斜め下向きに前記側面に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の粉状投入物の気送上置き投入装置。
前記受入ボックスの内面には磨耗防止ライナーが交換可能に設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の粉状投入物の気送上置き投入装置。
前記粉状投入物は粉状アルミ滓であることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項記載の粉状投入物の気送上置き投入装置。