JPH0254725A - 溶融スラグのフォーミング防止方法 - 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） 本発明は、転炉、電気炉等の金属精錬炉や反応炉を使用
して行う金属精錬もしくはトーピード・カー等を利用し
て行う溶銑の予備処理過程において生じる溶融スラグの
泡立ち、いわゆるフォーミングを防止する方法に関する
ものである。

（従来の技術） 例えば、転炉吹錬中における溶融スラグのフォーミング
は、炉内の溶鋼が炉外に噴出する現象、いわゆるスロッ
ピング現象の原因となることが知られている。スロッピ
ング現象は鉄歩留りや排ガス回収率を低下させるだけで
なく操業上の障害となるのでので、吹錬中は溶融スラグ
の泡立ちを防止（沈静化）してやることが必要である。

溶融スラグのフォーミング防止方法としては、下記の方
法が従来から知られている。

■溶融スラグの中にコークスや木材等を投入する方法（
鉄と鋼、　７５（１９８６）　、　Ｓ　−１０３２）。

■転炉の場合は、上吹酸素流量もしくは底吹酸素流量を
制御する方法。

■の方法は、泡を物理的な方法で破壊するかもしくはコ
ークス等の表面に気泡を合体させる等によってフォーミ
ングを防止しようとするものである。しかしこの方法の
場合は、−時的な効果はあるもののコークスや木材を連
続して投入することが困難であることから、長期間にわ
たってフォーミングを抑制することができない。

■の方法は、酸素流量を制御することで泡の発生原因で
あるＣＯガスの発生速度を低下させてフォーミングを防
止しようとするものであるが、その効果が現れるまでの
時間が長い、また、酸素流量を変化させると肝心の精錬
反応に好ましくない変化が生じ、反応特性や反応速度が
低下するなどの問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、転炉、電気炉等の金属精錬炉や反応炉
を使用して行う金属精錬、もしくはトーピード・カー等
を利用して行う溶銑の予備処理等の過程において、簡易
に、しかも精錬反応に悪影響を与えることなく溶融スラ
グのフォーミングを防止する方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 溶融スラグの泡立ちを防止するには前記のような方法が
知られているが、その中でもＣＯガスの発生速度を低下
させる方法は、脱文反応速度を低下させて、吹錬時間の
延長を招くので好ましくない。

そこで、本発明者らはＣＯガスの発生速度を低下させる
ことなしに、溶融スラグのフォーミングを防止すること
ができる方法について鋭意検討を行った結果、下記の方
法が最も実際的であることを確認した。

即ち、溶融スラグの表面に水を噴霧して泡の中のガス温
度を低下させ、泡の体積を減少させることである。

ここに本発明の要旨は［溶融金属の精錬処理または溶銑
の予備処理において、溶融スラグの表面に水を噴霧する
ことを特徴とする溶融スラグのフォーミング防止方法」
にある。

（作用） 以下、本発明の溶融スラグのフォーミング防止方法につ
いてその作用効果とともに説明する。

本発明は、転炉、電気炉等の金属精錬炉や反応炉を使用
して行う金属精錬、もしくはトーピード・カー等を利用
して行う溶銑の予備処理において、噴霧水を溶融スラグ
の表面に吹きつけてフォーミングを防止するところに特
徴がある。

このように、溶融スラグの表面に水を噴霧することで、
泡の中のＣＯガスの温度が低下し、泡の体積が小さくな
る。また泡自体の温度も低下するので泡の表面張力が低
下し、泡が潰れやすくなるので泡の寿命が短くなる。こ
れらの相乗効果によりフォーミングが抑制される。

溶融スラグの表面に大きな比熱をもつ水を噴霧してスラ
グを冷却すれば溶融金属の温度低下が起こることが予想
される。しかし、−ａに溶融スラグの熱伝導率は１０−
１〜Ｌｏｗ／ｋ・Ｉと低いので、溶融金属の温度を低下
させることなく溶融スラグのみを効果的に冷却すること
ができる。従って、精錬反応に影響を与えずに確実にフ
ォーミングを抑制することができる。また水は安価であ
り且つその制御も容易である。

フォーミングを防止するうえで必要な噴霧水の量は、ス
ラグ比熱、スラグ量、フォーミング高さ等により決めれ
ばよい。

例えばスラグが塩基性の場合、その比熱は１６００°Ｃ
の温度のときには約Ｉ　Ｘ１０’Ｊ／にである。一方、
気泡の体積は絶対温度に比例して減少する。今、１００
０Ｋｇのスラグの表面に水を噴霧して１６００°Ｃから
１５００°Ｃに溶融スラグを１００°Ｃ下げて泡の体積
を減少させてフォーミングを抑制しようとすれば１×１
０＠Ｊの熱量を奪えばよい。温度が３０°Ｃの水を１５
００°Ｃまで上げるのに約５Ｘ１０’Ｊ／Ｋｇの熱量を
必要とするので、２０Ｋｇの水を噴霧してやれば上記ｌ
Ｘ１０’Ｊの熱量を奪うことができる。このように少量
の水で泡の体積は約１０％減少する。

なお、実際には溶鋼や炉体等に奪われる熱量があるので
必ずしも泡の体積が１０％減少するとは限らないが、泡
自体の温度も下が、って表面張力が低下し、泡の寿命も
短くなるので水を噴霧する効果は大きく）員なわれるこ
とがない。

本発明において、溶融スラグに対する水の噴霧は、精錬
過程の全般で行ってもよく、或いはフォーミング現象が
著しくなったときのみ行ってもよい また、水の噴霧は次のようにして行うことができる。

転炉、電気炉等の金属精練炉や反応炉の金属精錬では、
炉口に噴霧装置を設置し、これより適宜水を噴霧するこ
とにより行うことができる。またトーピード・カーのソ
ーダ灰や生石灰系フラックスによる溶銑の予備処理では
、トーピード・カーの炉口上に噴霧装置を設置し、これ
より適宜水を噴霧することにより行うことができる。

以下、実施例により本発明を更に説明する。

（実施例） トーピードの受銑時の泡立ちに対して、上部受銑口より
水を溶融スラグ表面に噴霧し、フォーミング高さ（鋳床
からの距離）の変化を測定した。

基本条件 （１）トーピード容量：　４００ｔｏｎ（２）銑鉄温度
：　１４９０°Ｃ （３）溶融スラグの種類： ＣａＯＡ　１２０３　５ＩＯｉ　　ＮａｚＯ系（４）ン
容融スラグ量：　４０００Ｋｇ（５））容融スラグｌ昌
度：　１４６０’ｃ（５）噴霧水Ｉｔ　：　　１００１
　／＋ｉｎ水の噴霧は受銑開始から２分経過後に実施し
、フォーミング高さはマイクロウェブ−距離計で測定し
た。その結果を添付図に示す。

添付図から明らかなように、溶融スラグ表面への水噴霧
の実施後はフォーミング高さが低くなっている。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明方法によればコークスや木材
等を使用することなく、且つ精蝉の基本的な操業条件を
変更することなく、また大きな設備投資をすることなく
、水を噴霧するという簡単な方法で溶融スラグのフォー
ミングを確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図は、実施例におけるフォーミング高さの経時変化
を調べた結果を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属の精錬処理または溶銑の予備処理において、溶
   融スラグの表面に水を噴霧することを特徴とする溶融ス
   ラグのフォーミング防止方法。