JPH01147010A - 溶銑の予備処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶銑の予備処理方法に係り、特に鉄鋼−貫製
鉄所で大量の溶銑予備処理を高能率、高生産性で実施す
るのに適した溶銑予備処理方法およびその装置に関する
ものである。

〈従来の技術〉 近年、＆！鋼−貫製鉄所で実施されている溶銑予備処理
は益々その対象量を拡大しており、数１０万ｔ／月に及
ぶ大量処理工場も出現している。ところで溶銑予備処理
に使用されている処理容器は、−ｍ的には三つの型式に
分けられる。

すなわち（１）混銑車を利用するもの、（２）溶銑鍋を
利用するもの、（３）遊休の転炉を利用するものである
が、圧倒的に多く採用されているが混銑車を処理容器と
して使用しているケースである。

溶銑予備処理量が比較的少ないときは混銑車を処理容器
とする溶銑予備処理装置で十分であった。

しかし大量の溶銑を予備処理する場合には、混銑車を予
備処理容器として使用することはいろいろと問題が出て
来る。

すなわち、溶銑予備処理量を拡大するには混銑車におけ
る高炉鋳床脱珪滓の除滓工程、溶銑の脱燐工程、脱燐滓
の除滓工程、そして古くから行われている脱硫処理工程
等に分離して各工程が最短になるように処理することに
なる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかるに予備処理量が拡大するにつれて次のような混銑
車処理に伴う問題点が発生する。

■　混銑車の処理場所が多くなるので滞留場所も多くな
って回転率が低下し混銑車の台数を多く必要とする。

■　処理場所が多くなるため溶銑の温度降下が大きく転
炉への装入温度ダウンのデメリットを生じる。

■　■より溶銑温度が低下して地金付着、ノロ付着（ガ
ラ付という）がひどく混銑車への溶銑充填量が低下する
。

■　混銑車の充填量低下やガラ付による脱燐剤。

脱硫剤の使用量増加によりコストアンプとなる。

■　混銑車のガラ付着除去作業に伴ってコストがアップ
する。

■　−船釣に、混銑車炉容と大型転炉との炉容とが合わ
ないため混銑車複数台分を溶銑鍋に一旦受銑して混合す
る。この結果処理溶銑成分が命令成分と合わなくなり、
転炉操業上の損失を伴う。

等の欠点がある。

一方、遊休の転炉を溶銑予備処理装置として使用するこ
とは、通常製鋼工場では遊休転炉を保有しているとは限
らず、いわゆるローカルコンデイションであり、あらゆ
る製鋼工場に適用できるものではない、転炉を新設する
となるとスペース上の制約を伴うばかりでなく真人な設
備費を要するという欠点がある。

前述のように製鋼工場へ入った混銑車の容量と混銑鍋の
容量とは元々１対１に対応しておらず、−船釣に混銑車
の容量が溶銑鍋の容量よりも小さい場合や大きい場合が
あって完全には合わないため溶銑払出ピット内の溶銑鍋
には複数台の混銑車から溶銑を受銑したりするケースが
発生する。この場合予備処理銑と普通銑との組合せおよ
び予備処理銑同志との組合せとなるがせっかぐ予備処理
した溶銑が普通銑と混合させられることや予備処理銑同
志でも溶銑成分がまちまちとなるという問題点がある。

以上のことからして大量の溶銑予備処理を行う方法とし
て製鋼工場で混銑車から溶銑鍋に払出したのち、溶銑鍋
で処理すると上述の混銑車の問題点は解決することにな
る。すなわち溶銑鍋で処理する場合は、溶銑鍋を転炉の
ヒートサイズに合わすことができるので、予備処理後の
溶銑成分的中率や効率が向上することができる。

溶銑鍋を反応容器とする利点は下記の通りである。

■　転炉装入直前に配置されており転炉熱余裕度保証と
低温脱燐の有利性を兼ね備えている。

■　処理溶銑量、処理後成分に関して大型転炉との間で
マツチングされるため損失が少ない。

■　転炉炉容とのマツチングにより、必要な溶銑成分的
中率も向上して転炉安定操業に寄与できる。（命令溶銑
成分が容易となる） ■　混銑車より溶銑鍋の方が排滓性が同上する。

■　混銑車ガラ付が少なくなり溶銑充填量が向上する。

■　高速大量処理が可能であり、特に全量溶銑予備処理
する場合に存利である。

■　混銑車処理に比べ作業員が少なくてすむ。

上記のような溶銑鍋の利点に着目し、溶銑予備処理を大
量に実施する場合、例えば全量溶銑予備処理する場合等
に対応して、製鋼工場の溶銑ヤード内で溶銑鍋により溶
銑予備処理すべく種々検討を重ねた。

従来、溶銑鍋で処理する場合の最大の問題はスラグのフ
ォーミングによって溶銑鍋内の溶銑レベルから鍋上端ま
でのフリーボードが１５００ｍ／ｍ以上も必要とするこ
とにある。このため例えば２８０を溶銑鍋で処理できる
溶銑量は１５０を程度しか処理できないことであった。

ところで、スラグフォーミングが生じても溶銑鍋からス
ラグを流出させずに溶銑予備処理する装置として特公昭
６２−３８４０５号が開示されている。同装置は第５図
に示すようにフリーボード確保のため溶銑鍋内の溶銑２
に下端が開いた大径の浸漬槽３０を浸漬させるものであ
る。

浸漬槽３０内でスラグフォーミング３１を生起させるこ
とによって溶銑Ｈ４２の溶銑容量を低下することなく処
理するものであり、浸漬槽３０内の溶銑にランス３２か
らタンク１３内の反応荊をキャリアガスと共にインジエ
クシリンして溶銑５を撹拌しながら予備処理するように
したものである。

しかし、この装置には下記の欠点がある。

■　大径の浸漬槽内面に地金やノロが付着し、これらの
除去作業に人手と時間を要するばかりでなく、内面補修
の際に地金やノロ落下の危険性があり、不安全である。

■　浸漬槽が大きいため、内面耐火物の製作、乾燥ある
いは交換に手間がかかる。

■　大型耐火物を使用しているため溶銑予備処理時の溶
銑温度低下が著しい。

■　高温排ガス処理装置の設備費が大きい。

本発明は前述従来の問題点を解消し、溶銑鍋の容量を低
下することな（、比較的小型の装置によって大量の溶銑
を予備処理すると共に地金やガラ付を軽減することので
きる溶銑予備処理方法およびその装置を提供することを
目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明を説明する。

第１の発明の溶銑の予備処理方法は、鍋蓋によってカバ
ーされた溶銑鍋中の溶銑にガスインジェクション用ラン
スを浸漬してガスインジェクション処理を施す溶銑予備
処理方法において、前記溶銑鍋中の溶銑に溶銑吸上用真
空槽の下端に連結した浸漬管を浸漬し、前記真空槽内を
減圧して前記溶銑鍋中の溶銑の一部を吸上げることによ
って前記溶銑鍋内の溶銑レベルを低下させ、前記浸漬槽
内または溶銑鍋内の溶銑に溶銑予備処理剤を添加して前
記ガスインジェクション処理を施す。

第２の発明の溶銑の予備処理装置は、鍋蓋によってカバ
ーされた溶銑鍋の内部に配置され下端部の上昇側浸漬管
および下降側浸漬管を浸漬して溶銑を吸上げる逆Ｕ字状
真空槽と、上昇側浸漬管の下方に臨ませて溶銑鍋中の溶
銑に浸漬したガスインジェクション用ランスと、上記真
空槽の上部から挿入してその下端部を下降側浸漬管側の
溶銑中に浸漬した溶銑予備処理剤添加シュートを設けて
いる。

また第３の発明の溶銑の予備処理装置は、鍋蓋によって
カバーされた溶銑鍋の内部に配置され下端部の浸漬管を
浸漬して溶銑を吸上げる筒状真空槽と、溶銑鍋内の溶銑
中に浸漬した溶銑予備処理剤を吹込むガスインジェクシ
ッンランスとを設けている。

く作　用〉 本発明は混銑車で溶銑の脱珪処理を行い、溶銑鍋で脱燐
、脱硫処理を行い、そして転炉で脱炭処理を行う役割を
任わせることを基本とするものである。

従って混銑車で脱珪処理を施した溶銑を、製鋼工場の溶
銑ピッチで混銑車から溶銑鍋に受銑した後、真空槽内に
吸上げて溶銑レベルを下げ必要なフリーボードを十分確
保した状態でガスインジエクシッンランスから撹拌用ガ
スを吹込んで溶銑を強力に撹拌する。このため前述の特
公昭６２−３８４０５号のものに比較して溶銑鍋内の溶
銑と溶銑予備処理剤との均一混合時間が短く、脱燐、脱
硫を主とする反応を効率よ（実施することができる。

このようにして脱燐、脱硫処理を施した溶銑を転炉に装
入して脱炭処理を効率よ〈実施するのである。

逆Ｕ字状真空槽を使用するものにおいては、溶銑の吸上
げによって必要なフリーボードを確保すると共に上昇側
浸漬管の下方に臨ませて溶銑鍋内の溶銑に浸漬したラン
スから吹込んだガスの一部を上昇側浸漬管内に導いてそ
のフローティング作用によって溶銑を上昇させ真空槽に
導入させた後、下降側浸漬管から溶銑鍋内に環流させる
。

この際、下降側浸漬管側の真空槽内溶銑に溶銑予備処理
剤を添加するので、短時間内に大量の添加が可能となる
ばかりでなく、溶銑内の滞留時間を増大させることがで
きる。引続き下降側浸漬管から排出された溶銑鍋内の溶
銑にランスからガスインジェクションすることによって
強力に撹拌するため溶銑予備処理剤との均一混合時間が
短くなり脱燐、脱硫反応が促進され、処理時間が大幅に
短縮される。

筒状真空槽を使用するものにおいては、溶銑の吸上げに
よってフリーボードを確保すると共に、ランスからイン
ジェクシッンするガスに随伴させて溶銑予備処理剤を溶
銑鍋内の溶銑に添加し、インジェクションガスによる強
力な撹拌によって脱燐、脱硫反応を促進するので処理時
間が短縮される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す断面図である。

第１図において、１は下部に上昇側浸漬管１ａおよび下
降側浸漬管１ｂを有する逆Ｕ字状真空槽である。逆Ｕ字
状真空槽１はブラケット４によって鍋蓋３に固定されて
おり、チェノ１２で吊り下げた鍋蓋３を昇降装置（図示
路）によって降下し、溶銑鍋２をカバーすると溶銑Ｍ４
２の上方の所定位置に真空槽１が配置され、上昇側浸漬
管１ａおよび下降側浸漬管１ｂが溶銑鍋２の溶銑５に浸
漬される。上昇側浸漬管１ａの形状はラッパ状の下方波
がりにするのが好ましい、３ａは鍋Ｍ３の中央部に設け
た集塵口である。

上昇側浸漬管１ａの下方に臨ませて溶銑鍋２内の溶銑５
にガスインジェクション用ランス６が浸漬されている。

ガスインジェクション用ランス６の先端形状は逆Ｔ字状
になっており、２方向にガスを吹き出すようにしである
。またガスインジェクションランス６の後端部はアーム
１０に支持されており、駆動装置（図示路）によってガ
イド支柱１１に沿って昇降および旋回自在に支持される
と共に高圧ガス配管７ａおよび低圧ガス配管７ｂに連結
されており、ガスを供給するようになっている。

８ａ、８ｂはガス遮断弁、９は逆止弁である。

逆Ｕ字状真空槽ｌには、その上部から挿入して下端部を
下降側浸漬管１ｂ上方の溶銑に浸漬した溶銑予備処理剤
添加用シュート１３が設けである。

シュート１３の上部には予備処理用タンク１３ａが設け
てあり、切出装置１３ｂによって溶銑予備処理剤１３ｃ
を切り出すようになっている。

また逆Ｕ字状真空槽１の上端中央部には真空排気管１４
が連結されており、真空ホース１５．ダストキャツチャ
１６．真空ポンプ１７および吐出管１８を介して真空吸
引し、真空槽ｌ内を真空に吸引する。

１９は真空遮断弁、２０はエヤーリーク弁である。

次に本発明の詳細な説明する。溶銑鍋２に鍋蓋３をカバ
ーして、逆Ｕ字状真空槽１の上昇側浸漬管１ａおよび下
降側浸漬管１ｂを溶銑鍋２内の溶銑５に浸漬した後、真
空ポンプ１７を作動して、真空排気管１４を介して真空
吸引し、真空槽１内に溶銑５を吸い上げ、溶銑鍋２の溶
銑レベルを下げ、必要なフリーボードを確保する。

その後、ガスインジェクション用ランス６が溶銑鍋２中
の溶銑５に浸漬されるまでは、例えば低圧ガス配管７ｂ
から１０ｋｇ／ｃｉｉＧの窒素ガスを供給しつつランス
６を下降し、逆Ｔ字状の先端部が溶銑５に浸漬した段階
で、遮断弁８ａ開、８ｂ閉として高圧ガス配管７ａから
４０ｋｇ／ｃ４Ｇの高圧窒素ガスを供給して溶銑５を強
力に撹拌する。

ランス６の先端部は逆Ｔ字状になっているので溶銑５中
に噴出した窒素ガスのうち一方の鍋側壁側に噴出したも
のは溶銑５の撹拌に寄与し、他方のラッパ状の上昇側浸
漬管ｌａ側に噴出したものは上昇側浸漬管ｌａ内に入っ
て、エヤーリフト作用により溶銑上昇流を生起し、溶銑
５を真空槽１内に導いた後、下降側浸漬管１ｂから溶銑
鍋２内に戻るという経路により環流することになる。

タンク１３ａに収納された脱燐剤および脱硫剤を混合し
た溶銑予備処理剤１３ｃを切出装置１３ｂによって切出
し、添加シュート１３を通して真空槽ｌ内の溶銑５中に
添加すると処理剤１３ｃは溶銑５と共に溶銑鍋２の底部
にまで流下しランス６から噴出する窒素ガスによる強力
な撹拌作用によって脱燐。

脱硫処理される。

上記のような操作による溶銑予備処理によれば例えば、
処理溶銑量３００ｔ、浸漬管内径６００ｍ／ｍ。

高圧窒素ガス吹込量３Ｎｒｒｒ／ｍ、溶銑予備処理剤添
加量１５ｋｇ／を一銑鉄、処理時間５分という大量短時
間処理によって、処理後の溶銑はＰ　：　０．０１０〜
０．００５　ｓｔ％という好結果が得られた。

従来法のインジェクション処理によれば、溶銑予備処理
剤２０ｋｇ／を一銑鉄で処理時間約１０分間を要してい
たのに比較し、本発明では処理時間を半減できた。

第２図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。第
２図において１は下部に浸漬管１′を有する筒状真空槽
である。筒状真空槽１は鍋蓋３の貫通部で固定されてお
り、チェ７１２で吊り下げた鍋蓋３を昇降装置（図示略
）によって降下し、溶銑鍋２をカバーすると、浸漬管１
′が溶銑鍋２の溶銑５に浸漬されるようになっている。

溶銑鍋２内の溶銑５にガスインジェクションランス６が
浸漬されている。ランス６の後端部はアームｌＯによっ
て支持されており、駆動装置（図示略）によってガイド
支柱１１に沿って昇降および旋回自在となっている。

そしてランス６には高圧ガス配管７から高圧ガスを供給
すると共にタンク１３ａに収納した溶銑予備処理剤１３
ｃを切出装？１ｆ１３ｂによって切出し、高圧ガス配管
７から供給される高圧ガスと共にランス６を通して溶銑
中に吹込まれる。

また筒状真空槽ｌの上端部には真空排気管１４が連結さ
れており、真空ホース１５．真空ポンプ１７および吐出
管１８を介して真空吸引し、真空槽１内を真空に吸引す
る。

真空排気管１４の途上には遮断弁１９ａおよび１９ｂが
配設されており、その中間から分岐させた加圧管２１が
分岐しており、加圧ガスタンク２２から加圧ガスが真空
槽１内に供給できるようにしである。

２３は加圧ガスタンク２２への加圧ガス供給管、２４お
よび２５はそれぞれ遮断弁である。

次に第２図に示す実施例の操作を説明する。溶銑鍋２に
鍋蓋３をカバーして、筒状真空槽ｌの浸漬管１′を溶銑
鍋２内の溶銑に浸漬した後、真空ポンプ１７を作動して
真空排気管１４を介して真空吸引し、真空槽１内に溶銑
５を吸上げ、溶銑Ｍ４２の溶銑レベルを下げ、必要なフ
リーボードを確保する。

その後、溶銑鍋２内の溶銑５にガスインジェクションラ
ンス６を浸漬し、高圧ガス配管７から高圧窒素ガスを供
給すると共にタンク１３ａに収納した溶銑予備処理剤１
３ｃが切出装置１３ｂによって切出され、高圧窒素ガス
と共にランス６を通して溶銑５中に吹込まれる。

溶銑５中に吹込まれた予備処理剤５ｃは吹込まれた窒素
ガスの強力な撹拌作用によって脱燐、脱硫処理を短時間
内に行う。

処理が完了したら真空排気管１４に配設した遮断弁１９
ｂを閉じて真空吸引を停止したのち、加圧管２１に配設
した遮断弁２４を開いて加圧ガスタンク２２内の窒素ガ
スを真空槽１内に供給し、真空槽１内の溶銑を溶銑鍋２
に戻し、一連の処理を完了する。

第３図および第４図はそれぞれ本発明法と従来法のＣａ
Ｏ原単位と、予備処理後の溶銑（Ｓ）％および（Ｐ）％
の関係を示したものであり、本発明法によれば従来法に
比較して効率よく脱硫および脱燐処理できることが明ら
かである。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明は真空槽による溶銑の吸上げ
とインジェクションランスによる強力な溶銑撹拌を併用
するので、下記の効果を奏する。

（１）　　転炉の炉容に対応した大容量溶銑鍋を用いて
−括して溶銑予備処理するので、転炉で溶製する鋼種に
見合った最適成分の溶銑を温度低下を少なく安定して供
給できる。

（２）　　溶銑鍋に収納した溶銑の一部を真空槽に吸上
げフリーボードを確保するので溶銑鍋の溶銑量を落とす
ことなく処理でき、且つスラグフォーミングによるスラ
グ流出の恐れな（インジェクションガスによる強力な溶
銑撹拌により短時間で効率よく処理できる。

（３）　　溶銑予備処理に伴う地金やガラ除去作業およ
び補修作業が軽減できるばかりでなく耐火物原単位を削
減でき、安全性も向上する。

（４）　　逆Ｕ字状真空槽によるものでは下降側浸漬管
の溶銑中に溶銑予備処理剤を添加するので処理剤の溶銑
内滞留時間を大きくてきガスイ（・ンジエクションとの
相乗効果により処理能率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は本発明
の他の実施例を示す断面図、第３図はＣａＯ原単位と予
備処理後の溶銑（Ｓ）％の関係を示すグラフ、第４図は
ＣａＯ原単位と予備処理後の溶銑（Ｐ）％との関係を示
すグラフ、第５図は従来例を示す断面図である。 ■・・・真空槽、　　　　２・・・溶銑鍋、３・・・鍋
　蓋、　　　　５・・・溶　銑、６・・・ガスインジェ
クションランス、７・・・ガス配管、　　　１０・・・
アーム、１３・・・予備処理剤添加シュート、 １３ａ・・・予備処理剤用タンク、 １４・・・真空排気管、　　１７・・・真空ポンプ、２
１・・・加圧管、　　　　２２・・・加圧ガスタンク。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第２図 第３図 ＣａＯ原単位（ｋｇ／ｌ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鍋蓋によってカバーされた溶銑鍋中の溶銑にガス
   インジェクション用ランスを浸漬してガスインジェクシ
   ョン処理を施す溶銑予備処理方法において、前記溶銑鍋
   中の溶銑に溶銑吸上用真空槽の下端に連結した浸漬管を
   浸漬し、前記真空槽内を減圧して前記溶銑鍋中の溶銑の
   一部を吸上げることによって前記溶銑鍋内の溶銑レベル
   を低下させ、前記浸漬槽内または溶銑鍋内の溶銑に溶銑
   予備処理剤を添加して前記ガスインジェクション処理を
   施すことを特徴とする溶銑の予備処理方法。
2. （２）鍋蓋によってカバーされた溶銑鍋の内部に配置さ
   れ下端部の上昇側浸漬管および下降側浸漬管を浸漬して
   溶銑を吸上げる逆Ｕ字状真空槽と、上昇側浸漬管の下方
   に臨ませて溶銑鋼中の溶銑に浸漬したガスインジェクシ
   ョン用ランスと、上記真空槽の上部から挿入してその下
   端部を下降側浸漬管側の溶銑に浸漬した溶銑予備処理剤
   添加用シュートとを設けたことを特徴とする溶銑の予備
   処理装置。
3. （３）鍋蓋によってカバーされた溶銑鍋の内部に配置さ
   れ下端部の浸漬管を浸漬して溶銑を吸上げる筒状真空槽
   と、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬した溶銑予備処理剤を吹込
   むガスインジェクションランスとを設けたことを特徴と
   する溶銑の予備処理装置。