JP2014148701A - 溶鋼の取鍋真空精錬装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空カバーを吸引管4部と気密用の真空フランジ7部と取鍋3内壁内に溶鋼2面直まで挿入する下端部9管から構成し、該下端部管9の外周面と該フランジ7下面と取鍋3内壁と溶鋼2表面との4面で環状空間10を形成する。真空下でのガス吹込みにより溶鋼2上面は発泡しつつ上昇するが、吸引管4の内部のみで上昇し、環状空間10部では上昇しない。
【選択図】図1
Description
真空精錬には種々の方法・装置があって一長一短がある。大容量用に多用されているRH法(図2A)と称される吸引循環式脱ガス方法では従来の取鍋がそのまま使用することができる。短所として反応領域が大きくなく、又循環量にも限度があるため撹拌エネルギー密度(該密度と反応速度係数値は比例的関係にある)が小さくなり、その結果反応速度が小さい、精錬時間が長い(約30分)と言う問題がある。
さらに処理容器は単純な形状でないため耐火物耐久に不利であり、特殊な浸漬管を初め耐火物コストが大きいと言う問題もある。
また作業上限は取鍋を連続鋳造機架台に積載する高さにある。取鍋の長身化は取鍋耳軸を吊り下げる取鍋吊り具の長身化をもたらし、架台に簡単には収まらない。色々な工事が必要になる。既存のフリーボードの小さい取鍋がそのまま使用することができる真空精錬装置が大いに期待される。
問題は、真空に吸引する結果、該管の内外に溶鋼レベル差が生じ、差は大気圧相当の約1.4mになる。その上沸騰による溶鋼面上昇約1mが上乗せされる。さらに浸漬深さを加えると浸漬管の最少長さは約3m弱になり溶鋼に接触する耐火物面積は過大となってコスト負担があまりに大きい。
又精錬終了時や停電等の事故時に安易に復圧すると、2mを越える溶鋼が急速落下し、弾みで溢れ、爆発事故を誘発する危険性もある。緩慢・確実な復圧を管理しなければならない。
本願発明は、既存のフリーボードの余裕がない取鍋に対しても真空処理が安全になし得、且つ耐火物消費に無理が無い装置を提供することを解決すべき課題とする。
第2の効果は真空精錬装置を既存の製鋼工場に付設する場合、既存の取鍋をそのまま使用することができ、設備費、工事費が割安になる。
第3の効果は、耐火物は単純円筒形で耐久によく、円筒高さも沸騰高さのみで吸引分は無いので必要質量が大きくない。又溶鋼を内装するが浸漬部が無いので耐久によい。浸漬部はスラグに熔蝕され全体寿命は浸漬部で決まる。以上から耐火物コストに対して有利である。
図1は本発明の取鍋真空精錬装置の概略図である。該精錬装置1は溶鋼2を収容した取鍋3の上方で待機する。フリーボードΔHは通常の取鍋と同様過剰な余裕は無い。該精錬装置1は主に溶鋼上方を真空に吸引する釣鐘状の吸引管4と該吸引管4の頂部に連接する排気管5と該排気管5の下流側に連接する排気装置6と吸引管4の外周に設けられ取鍋3の内側を気密にする水平環状の真空フランジ7とから成る。吸引管4は耐火物で内張りされた気密の鉄皮構造である。該真空フランジ7は取鍋3の上縁の外周に設けられた水平環状の気密フランジ8に自重で押圧し、パッキンを介して取鍋内を気密化する。
該環状空間10と排気管5とは弁11を介する連通管12によって連通している。弁11は通常は閉の状態である。
環状空間内の圧力は上記落差に溶鋼密度を乗じた値になる。
閉のままであると吸引管内の溶鋼水準が急速に下降し環状空間内の液面が急上昇する。多少でもガスが残存していてその圧縮により上昇は抑えられ溢れることは無いかも知れないが、弾みや液面脈動により角部の固着や不都合が起こりやすい。
浸漬管を使用する方式では浸漬管を構成する耐火物に割れ目が生ずるとリークによる種々の不都合が生ずるが、本発明では下端部に割れ目が生じても内外圧力差は小さいので大きな不都合は無い。
本願発明の真空精錬の方法は高真空(約1torr)の場合でも低真空(0.1〜0.3気圧)の場合でも適用することができる。
本方法の装置はスラグを保有してもしなくても同様に適用することができる。
第2の効果は真空精錬装置を既存の製鋼工場に付設する場合、既存の取鍋をそのまま使用することができ、設備費、工事費が割安になる。
第3の効果は、吸引管部の耐火物は単純円筒形で耐久によく、円筒高さも沸騰高さのみで吸引による落差分は無いので必要質量が大きくない。又該吸引管部は溶鋼を内装するが浸漬部が無いので耐久によい。浸漬部はスラグに熔蝕され全体寿命は浸漬部で決まる。以上から耐火物コストに対して有利である。
Claims (1)
- 溶鋼を収容した取鍋の上縁を真空カバーで密封して内部空間を真空に吸引し、他方取鍋底部から不活性ガスを吹き込んで溶鋼全体を撹拌しつつ精錬する方法において、真空カバーを取鍋内径の50%以上の内径を持つ吸引管部と真空フランジ部から構成し、該吸引管部は上端部と中間の円筒部と下端部から成り、半球面状の該上端部は排気装置の排気管に連接し、管状の該下端部は取鍋内壁内の空間に挿入し下端縁を精錬前は溶鋼表面直上、精錬中は溶鋼内に浸漬させ、前記真空フランジ部は該下端部直上の外周に設け、該取鍋上縁外周に設けられた気密フランジを押圧して密封するとともに取鍋内壁と該下端部外壁と該真空フランジ部下面と溶鋼上面との4面で環状空間を形成し、該環状空間と前記排気管を弁を介して連通させ、真空に吸引する際には該弁を閉、排気を止め復圧する際には開として内部空間と環状空間を同一圧力とすることを特徴とする取鍋真空精錬装置。
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JP2013016727A JP5687718B2 (ja) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | 溶鋼の取鍋真空精錬装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014189865A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Eiko Yamada | 溶鋼の取鍋真空精錬方法 |
CN106947847A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-07-14 | 华北理工大学 | 一种压力循环脱气设备及其精炼钢水的方法 |
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- 2013-01-31 JP JP2013016727A patent/JP5687718B2/ja active Active
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JP2014189865A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Eiko Yamada | 溶鋼の取鍋真空精錬方法 |
CN106947847A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-07-14 | 华北理工大学 | 一种压力循环脱气设备及其精炼钢水的方法 |
CN106947847B (zh) * | 2017-03-25 | 2019-04-30 | 华北理工大学 | 一种压力循环脱气设备及其精炼钢水的方法 |
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JP5687718B2 (ja) | 2015-03-18 |
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