JPH02190417A - 脱ガス槽の付着金属の除去方法 - 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］ この発明は、ＲＨ脱ガス槽及びＤＨ脱ガス槽等の内壁に
付着した凝固金属の除去方法に関する。

【従来の技術］ 転炉等により大気中で精練された溶鋼には、酸素、窒素
並びに水素等のガス成分が多量に含まれている。通常、
これらの溶鋼中にガス成分が多量に存在すると、鋼の性
質に好ましくない影響を及ぼすので、転炉工程から鋳造
工程までの間において脱ガス処理工程を設け、溶鋼を脱
ガス槽内にて減圧下で脱ガス処理する。ところで、近時
、ユーザー仕様の要求レベルが高まるに従って、鋼が益
々高級化する傾向にあり、通常の鋼よりも炭素含有量が
一桁以上低い極低炭素鋼の生産量が増加している。この
ような極低炭素鋼を製造する場合にも脱ガス槽が利用さ
れる。

例えば、ＲＨ脱ガス法により極低炭素鋼を精練する場合
は、転炉溶鋼を脱酸処理することなく取鍋に出鋼し、こ
れを脱ガス槽の直下に搬送し、未脱酸状態の溶鋼を脱ガ
ス槽内に吸い上げて脱ガス槽及び取鍋の間に還流させつ
つ槽内のガスを排気する。このとき、上部投入孔からフ
ェロマンガン（Ｆ　ｅ−Ｍｎ）等の合金剤を槽内に投入
し、溶鋼成分及び温度を調節する。槽内においては溶鋼
を強攪拌しつつガスを排気するので、溶鋼中［Ｃ］及び
［０］が結合してＣＯガスが生成する所謂脱炭反応が促
進され、溶鋼の炭素含有量が大幅に低減される。

ところで、脱ガス処理中には、溶鋼の飛沫が大量に発生
するとともに溶鋼の泡立ちが著しく、鉄を含む凝固金属
（所謂、地金）が湯面直上の内壁表面に大量に付着する
。通常、脱ガス処理は１７〜１８分程度を要するが、処
理回数を重ねるにつれて付着地金が槽の周辺領域から中
央領域に向かって水平方向に成長し、棚状に発達する。

このような状態の槽内に合金材を投入すると、合金材が
地金に阻まれ、その全量が場面に到着せず、実際の溶鋼
成分が目標から大きく外れてしまう。さらに、処理中に
付着地金が溶湯中に落下した場合に、溶湯温度が低下し
、目標温度から外れてしまう。

このようなトラブルを回避するためには、この地金を頻
繁に除去しなければならない。

従来、このような地金を除去する方法としては、槽上部
の炭素電極に通電することにより、付着地金の一部を溶
解除去した後、槽内温度を十分に低下させ、作業者が槽
内に入り、通電により除去しきれない付着地金を、鉄粉
と酸素ガスを用いて耐火物表面から切断除去する方法が
用いられている。

通電により地金を除去する方法においては、電極上部に
付着した地金の落下による電極の汚損、電極から溶鋼へ
の［Ｃ］　ピックアップ及び電力のコストが高いこと等
の問題点がある。また、地金を切断除去する方法におい
ては、地金除去のために槽内温度を約２日間かけて完全
に冷却する必要があり、更に、付着地金は１０トン以上
にも及ぶため、切断作業には３〜５日間を要する。この
ように余分な日数がかかるため、転炉から連続鋳造に至
るまでの一貫精練工程における操業率が低下する。また
、人力に頼るこの切断作業は大変危険である。

そこで、最近、脱ガス処理した後に処理済の溶湯を脱ガ
ス槽外に吐出し、その後ただちに槽内に管を挿入し、槽
の内壁に付着した地金に酸素を主成分とするガスを直接
吹付けて地金を溶解除去する方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記方法において、溶解された地金は、通常、未修理の
取鍋に受け、運搬され、ドライビットと呼ばれる溶融廃
棄物等を放置する場所に排出される。しかし、溶解地金
は完全に排出されず、一部が取鍋の内壁に付着してしま
うという問題がある。

取鍋の内壁に付着した溶解地金は、容易に除去すること
ができず、取鍋の修理に支障をきたしていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、脱ガス
槽内壁から溶融除去された金属を、取鍋に受けた後、取
鍋から容易に除去することを可能とする脱ガス槽の付着
金属の除去方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の付着地金の除去方法は、溶湯を脱ガス槽内に
吸い上げて脱ガス処理した後に、処理済の溶湯を第１の
取鍋中に吐き出し、次に槽の内壁に付着した凝固金属に
酸素を主成分とするガスを吹付けて付着凝固金属を溶解
し、該溶解金属を、底面に砂を敷き詰め、底面から立上
がる内周壁面下部に保護板を設けた第２の取鍋に収容す
ることを特徴とする。

［作用］ この発明に係る脱ガス槽の付着地金の除去方法において
は、脱ガス処理終了後に溶湯を槽外に吐出し、槽内を空
の状態とし、次いで槽内温度が低下しないうちに槽内に
ガス管を挿入し、棚状に発達した地金に酸素を主成分と
するガスを直接吹付ける。ガス吹付けにより、下記（１
）式及び（２）式に従い、地金に含まれる鉄成分が酸化
発熱し、この発熱により地金が加熱されて溶解する。

Ｆ　ｅ　＋１／２０２−＝Ｆ　ｅ　Ｏ−（１）２　Ｆ　
ｅ　＋３／２０２−Ｆ　ｅ２０３　　　　−　（２）ま
た、この発明の方法に従って取鍋に溶解された地金を収
容すると、取鍋の底に敷き詰められた砂及び周壁に立て
掛けられた保護板によって、取鍋内に収容された地金が
、再び固化して取鍋内に付着することがない。このため
、取鍋から収容された地金を容易に取出すことができる
。さらに、取鍋の修理を支障なく行なうことができる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て具体的に説明する。

第３図に示すように、ＲＨ脱ガス槽はその径が約２．２
ｍの竪形の円筒容器であり、その内部に耐火物が内張す
されている。脱ガス槽は、建屋内の上方に実質的に動か
ないように固定されており、その直下に取鍋２が搬入さ
れるように軌条が敷設されている。リフトテーブルが脱
ガス槽１０の直下に設けられ、建屋内に搬入された取鍋
２がテーブル上に載置されると脱ガス槽１０に向かって
上昇するようになっている。１対の浸漬管１２゜１４が
、脱ガス槽１０の下部に取付けられており、テーブルと
共に取鍋２がリフトされると、その下端部が取鍋内の溶
鋼４に浸漬されるようになっている。浸漬管１２はアル
ゴンガス吹き込み用の管１３を具備しており、管１３を
介して浸漬管１２内にアルゴンガスが吹込まれると、溶
鋼の見掛けの比重が減少して溶鋼が管１２内を上昇し、
脱ガス槽本体内へ吸い上げられるようになっている。

また、脱ガス槽１０内に吸い上げられた溶鋼は、他方の
浸漬管１４内を下降して取鍋２に返戻されるようになっ
ている。

一方、脱ガス槽１０の上部側壁には排気用孔１６、合金
投入用孔１８並びに１対の電極挿入用孔２０が各々開口
形成されている。排気用孔１６は、脱ガス槽１０の天井
蓋の近傍に形成され、ダクトを介して排気ブロワ（図示
せず）に連通されている−また、合金投入用孔１８は、
シュータ−及び秤量器（図示せず）を介して複数の合金
剤添加ホッパ（図示せず）に連通されている。また、１
対の電極挿入用孔２０には、１本の炭素電極２２がほぼ
水平に挿入されるようになっている。

すなわち、電極２２は、孔２０を介して水平方向に出し
入れ可能に設けられている。なお、合金投入用孔１８及
び電極挿入用孔２０は、はぼ同レベルの高さに形成され
ている。

吹錬が終了すると、転炉溶鋼を未脱酸状態で取鍋２に出
鋼する。この取鍋２を脱ガス槽１０の直下に搬入し、こ
れをリフトテーブルにより上昇し、浸漬管１２．１４を
溶鋼４に浸漬させる。処理開始前においては電極２０及
びバーナー加熱により、脱ガス槽１０の内部を約８００
〜１０００℃の温度に余熱しておく。また、孔１６のダ
クトを介して槽内を排気しておく。浸漬管１２．１４を
溶鋼４に浸漬させると、槽内に溶鋼４が吸い上げられる
。次いで、管１３を介して所定量のアルゴンガスを上昇
用浸漬管１２内に吹込む。アルゴンガス吹込みにより溶
鋼の見掛けの比重が減少して管１２内を溶鋼が上昇する
と共に、他方の浸漬管１４内を溶鋼が下降する。すなわ
ち、１対の浸漬管１２．１４を介して溶鋼４が脱ガス槽
１０及び取鍋２を循環する。これにより、溶鋼が強攪拌
され、溶鋼中［Ｃ］と［０］とが減圧下で反応してＣＯ
ガスが発生し、溶鋼の脱炭が促進される。孔１８を介し
て所定量及び所定成分の合金材を槽内に適時投入し、溶
鋼成分を目標成分に調整する。

処理中においては、溶鋼の吸い上げにより多量のスプラ
ッシュが発生し、これが場面直上の内壁に付着凝固する
。この凝固金属は、地金として槽の内側壁に体積し、周
辺領域から中心領域に向かりて成長し、最終的には棚状
に発達して地金２４が場面を上部空間から遮るようにな
る。この地金の発達の状態は、槽上部の覗き窓（図示せ
ず）から目視で確認することができる。次に、第１図及
び第２図を参照して、付着地金を除去する場合について
説明する。

第１図は処理終了後の脱ガス槽を模式的に示す縦断面図
、第２図は処理終了後の脱ガス槽を模式的に示す横断面
図である。最終の処理開始から１７〜１８分間が経過す
ると、アルゴンガスの吹込み、槽内の排気を停止する。

次いで、電極の通電を停止し、取鍋を下降して溶鋼の全
量を取鍋内に戻し、槽内を空の状態にした後、第１図に
示すように第１の取鍋２と第２の取鍋３１とを交換する
。第２の取鍋３１は、通常、内壁が溶損した修理を要す
るものが用いられる。この第２の取鍋３１の底には予め
砂３２を厚さ約５〜１０ｃ＋ａで略均−に敷き詰め、高
さ約３ｍの周壁を有する取鍋の内周壁に厚さ約３關幅約
１ｍの鉄板を立掛けておく。その後、電極２２を槽外へ
撤去し、それぞれの孔２０にバイブ１８をそれぞれ挿入
する。また、孔１８からシュータを取り外し、孔１８に
も同様のバイブ３０を挿入する。バイブ３０は、例えば
ステンレス鋼製の非水冷バイブであり、その先端から所
定の長さだけ下方に折曲している。この場合には、地金
２４は孔１８．２０より約３ｍ低い位置に付着しており
、各バイブ３０の先端は地金２４に直面するように挿入
する。また、各バイブ３０は、孔１８、孔２０の他、天
蓋１０、検視口（図示せず）等より挿入しても良い。次
いで、純度９７〜９８％の酸素ガスを５０ＯＮｍ３／時
間で各バイブ３０に供給し、これを地金２４に吹付け、
地金２４を溶解する。すなわち、前述の（１）式で表わ
した酸化発熱反応に従って酸素ガス吹付は箇所が発熱し
、地金２４が融点以上に上昇して溶解する。このとき、
鉄元素１モルが酸化されるときの発熱量を５３６．４ｋ
Ｊ、Ｆｅの融点を約１５３６℃、ＦｅＯの融点を約１３
７７℃、Ｆｅの比熱を０．６４ｋＪ／ｋｇ、Ｆｅの融解
熱を約２７１．７ｋＪ／ｋｇとすると、総量が約１５ト
ンの地金２４を約３時間で溶解することができる。酸素
ガス吹付けにより溶解させた地金鉄は６、少量ずつ浸漬
管１２．１４を通過して落下し、第２の取鍋３１中へ排
出される。

その後、溶解された地金を収容した第２の取鍋３１を、
ドライビットへ運ぶ。ここで第２の取鍋をクレーンを用
いて傾転することにより、溶解された地金を砂及び鉄板
と共にドライピットに廃棄する。

このようにして付着地金を除去した後、第２の取鍋は、
適宜修理に供される。

なお、上記実施例では、ＲＨ脱ガス槽の場合について説
明したが、これに限られることな（ＤＨ脱ガス槽等の他
のタイプの真空脱ガス槽にもこの発明を適用することが
できる。

［発明の効果コ この発明によれば、脱ガス層内に付着した凝固金属を短
時間で除去することができる。このため、取鍋内に収容
した地金が取鍋内壁に付着することがなく、取鍋の修理
を同等支障なく行なうことが可能である。このように、
本発明の脱ガス槽の付着金属の除去方法を用いると、安
全でありかつ精練工程全体として生産コスト低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は処理終了後の脱ガス槽を模式的に示す縦断面図
、第２図は処理終了後の脱ガス槽を模式的に示す縦断面
図、第３図は処理中の脱ガス槽を模式的に示す縦断面図
である。 ２．３１・・・取鍋、１０・・・脱ガス槽、１２．１４
・・・浸漬管、１８．２０・・・孔、２４・・・付着凝
固金属（地金）、３０・・・ガス吹付は用パイプ出願人
代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図 ム 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯を脱ガス槽内に吸い上げて脱ガス処理した後に、処
   理済の溶湯を第１の取鍋中に吐き出し、次に槽の内壁に
   付着した凝固金属に酸素を主成分とするガスを吹付けて
   付着凝固金属を溶解し、該溶解金属を、底面に砂を敷き
   詰め、底面から立上がる内周壁面下部に保護板を設けた
   第２の取鍋に収容することを特徴とする脱ガス槽の付着
   金属の除去方法。