JPH0277517A - Ｒｈ真空脱ガス槽の加熱方法及び装置 - 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ＲＨ真空脱ガス槽の加熱方法及び装置に関し、
特に非操業時に待機している位置において真空脱ガス槽
の内部を保温しあるいは真空脱ガス槽の耐火物表面に付
着した地金やスラグを溶解除去するための、ＲＨ真空脱
ガス槽の加熱方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来の真空脱ガス槽において、保温や予熱を目的とする
場合は、例えば第１図に示す加熱方式が採用されている
。この方式では、真空脱ガス槽ｌに設けた上昇側及び下
降側の２つの浸漬管２．２゜の下方にそれぞれ下部バー
ナー３．３”を配置し、これらの下部バーナー３．３°
からの燃焼ガスを真空脱ガス槽１の内部に導入して耐火
物を保温あるいは予熱し、燃焼ガスを煙道７及びこれに
連結した煙突８を介して外部へ排出する。また、これと
は別に、真空脱ガス槽の内部に電極を挿入し、この電極
により真空脱ガス槽の内部を加熱して保温する方法も実
用化されている。

他方、真空脱ガス槽の内部の耐火物の表面に付着した地
金やスラグの熔解除去を目的とする場合は、真空脱ガス
槽の頂部から純酸素ランスを昇降装置により内部に挿入
するか、または小径の力ロライジングパ・イブを人力に
より挿入し、地金と純酸素との反応熱により地金を溶解
除去する方法が実用化されている。

更に、保温や予熱と、地金及びスラグの溶解除去との両
方を目的とする場合の技術としては、特開昭５４−４８
１１号公報に開示された方法がある。この方法は、真空
脱ガス槽の頂部からバーナーを真空脱ガス槽内に挿入し
、燃焼ガスを真空脱ガス槽の内部において下方に導き、
専ら浸漬管を介して燃焼ガスを外部へ排出させる方法で
ある。

周知のように、近年、高度の真空下における溶鋼の真空
脱ガス精練の比率が高まっている。しかしながら、真空
脱ガス槽自体にはいくつかの弱点がある。すなわち、非
操業時に待機している際に脱ガス槽耐火物の温度が低下
し、次回の操業時において耐火物への抜熱により溶鋼温
度が下降し、真空脱ガス槽の耐火物表面に地金やスラグ
が付着するという弱点を有する。このため、転炉におけ
る出鋼温度を高くせざるを得ない。これは、転炉、取鍋
及び真空脱ガス槽の耐火物の寿命を短縮すると共に、円
滑な脱ガス操業の妨げとなる。

上述の従来の加熱方法は、このような真空脱ガス槽の弱
点を克服せんとするものである。しかしながら、これら
の従来の加熱技術には、いずれも欠点があり、真空脱ガ
ス槽の問題点を解決するには極めて不十分と言わざるを
得ない。

（発明が解決しようとする課題） 従来の真空脱ガス槽の保温や予熱、及び地金やスラグの
溶解除去のための加熱方法の欠点は次の通りである。

第１図に示した浸漬管の下方からの下部バーナーによる
加熱方式は、すき間から余分な空気が侵入するので熱効
率が悪く、真空脱ガス槽の内部の温度は一般に８００〜
１０００℃程度にしか上昇しない。

従って、保温効果が小さく、溶＊温度の降下を抑制する
効果も小さい、また、当然のことながら付着した地金や
スラグを熔解除去することができない。保温効果が小さ
い理由は、脱ガス操業時の槽内温度が１６００℃前後に
も達するのに対し、保温時の槽内温度が８００〜１００
０℃と低いためである。従って、例えば、２５０トン程
度のｉｓ鋼を脱ガス操業する場合、脱ガス操業前の溶鋼
の保有熱量のうち約１４００Ｍｃａｌ程度の熱量が脱ガ
ス操業時に真空脱ガス槽及び浸漬管の耐火物へ抜熱され
る。その結果、溶鋼温度は約２７℃程度も低下する。

電極加熱による方法もこれとほぼ同程度の保温効果しか
なく、電極周辺のごく限られた範囲内での地金やスラグ
の付着を防止できるに過ぎない。

また、電極加熱による方法では、電極が何らかの原因で
折損して溶鋼中に落下し、溶鋼の品質外れを引き起す場
合がある。従って、例えば、極低炭素鋼の脱ガス操業時
には電極を取り外すなどの処置を要する場合もあり、手
間が掛かる。また、電極加熱方法では、電源設備等に多
大な投資を必要とし、更には電極の消耗や多量の電力消
費のためランニン′グコストも高い。

次に、純酸素ランスやカロライジングパイプを用いて地
金やスラグを溶解除去する方法では、真空脱ガス槽内の
スラグ成分が多い部分、特に槽内上部において大きな欠
点を有する。すなわち、純酸素とスラグとの反応では、
純酸素と地金との反応と相違して、溶解可能な温度に到
達しない。従って、スラグ成分が多い槽内上部では、ス
ラグを溶解除去することが困難である。更に、真空脱ガ
ス槽内の頂部に付着した地金やスラグに対しては、構造
上の理由から純酸素を吹きつけることが難しい、その理
由は、極めて高度の密封性を要求される真空脱ガス槽に
設けるランスや力ロライジングパイプの挿入口の大きさ
は小さいことが望ましく、またランスやカロライジング
パイプが高い剛性を有するのでこれらの挿入口付近は死
角となる傾向にあるからである。更に、純酸素ランス方
式はランスの水冷が不可欠であるから、冷却水の軟水化
設備、高圧給水ポンプ設備、排水処理設備及びこれらに
関する電気設備、地金と酸素が激しく酸化反応するとき
の発煙を処理するための集塵設備等の諸設備を必要とし
、これらに多額の投資が必要になるという欠点もある。

純酸素ランス方式は、−ＩＧにｌＯ〜１５分程度の短時
間で地金の除去を完了するという有利な点もあるが、そ
の反面、真空脱ガス槽の耐火物の保温は本来の目的では
なく、その保温効果は著しく小さい、力ロライジングパ
イプを用いて手作業で行う場合の保温効果も同様に小さ
く、また、高熱、発塵の環境下での作業となるので、安
全衛生上も問題がある。

また、前記特開昭５４〜４８１１号公報に開示された方
式では、第１図に示した方式に比べて熱効率は幾分向上
するものの、なお問題点がある。すなわち、真空脱ガス
槽の頂部から合金を投入する構造の真空脱ガス槽では、
構造上バーナーを挿入する装置を槽頂部に設けるのが困
難であるという問題点がある。また、脱ガス槽移動時の
停止位置がずれてバーナー挿入口にバーナーが円滑に挿
入できない場合がある。さらには脱ガス槽の上部にバー
ナー挿入口が不可欠なことは言うまでもなく、高度の気
密性を要求される真空脱ガス槽にとっては不利である。

本発明の目的は、上述の如き従来技術における種々の問
題点を解決し、地金及びスラグの両者を真空脱ガス槽の
全域にわたって安定して溶解除去することができると共
に、非操業時の保温効果を著しく向上させて脱ガス操業
時の溶ＷＪ温度の降下を最小限度に抑制することができ
、さらには脱ガス槽移動時の停止位置が多少ずれても問
題がなくバーナー挿入ができ、さらには脱ガス槽の上部
にバーナー挿入口を必要としないＲＨ真空脱ガス槽の加
熱方法及び装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係るＲＨ真空脱ガス
槽の加熱方法は、ＲＨ真空脱ガス槽の上部側面に設けた
煙道にバーナーを挿入し、バーナーに供給した燃料をＲ
Ｈ真空脱ガス槽の煙道又は槽内にて燃焼させ、燃焼ガス
を真空脱ガス槽の下部に設けた浸漬管から外部へ排出さ
せ、真空脱ガス槽及び浸漬管の内部を加熱することを特
徴とする。

また、本発明に係るＲＨ真空脱ガス槽の加熱装置は、上
記方法を実施するために用いるものであって、ＲＦ（真
空脱ガス槽の上部側面に設けた煙道に自在に挿入される
バーナーと、このバーナーを積載し、ＲＨ真空脱ガス槽
に対して進退運動するバーナー台車と、バーナーの挿入
状態において煙道を遮蔽する遮蔽板とを設けてなること
を特徴とする。

（作用） 真空脱ガス槽の上部側部に設けた煙道にバーナーを挿入
し、遮蔽板により煙道を密封する。これにより、真空脱
ガス槽は浸漬管を介してのみ外部に対して解放しており
、その他の部分は密封状態に保持する。この状態で、バ
ーナーからのガスを燃焼させると、燃焼ガスは真空脱ガ
ス槽の内部全域及び浸漬管を通って流れ、浸漬管から排
出される。この間に、燃焼ガスにより真空脱ガス槽及び
浸漬管を保温することができる。その際、従来の場合と
異なり、外部から余分な空気が全く侵入しないので、保
温効果が著しく向上する。

また、真空脱ガス槽の保温のみでなく、槽内に付着した
地金やスラグの熔解除去をも行う場合は、真空脱ガス槽
の下部の浸漬管及び排出管にバッグを着脱可能に接続し
、上述と同様に燃焼ガスを真空脱ガス槽へ送ると、燃焼
ガスの保有熱の大半は槽内に付着した地金やスラグに伝
達され、これらの地金及びスラグを溶解すると共に、真
空脱ガス槽を保温する。溶解した地金やスラグは浸漬管
を通ってバッグに収集される。

（実施例） 、以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図には、本発明のＲＨ真空脱ガス槽の加熱装置の一
例を縦断面図にて示す。真空脱ガス槽１０は、その上部
側面に煙道１１を具備し、またその下部には、従来と同
様浸漬管１２．１２’　を有する。真空脱ガス槽の煙道
１１はその自由端に継ぎ合せ部１３を有し、この継ぎ合
せ部に遮蔽板１４が密着接触して煙道１１を密封できる
。遮蔽板１４はほぼ円形状であるが煙道継ぎ合せ部１３
の外径よりもやや大きくしており、脱ガス槽移動時に停
止位置が多少ずれても遮蔽板１４と煙道継ぎ合せ部１３
は問題のあるようなすき間を生じないし、バーナーは煙
道１１の内径に容易に挿入できる。遮蔽板１４はバーナ
ー１５を担持し、このバーナーはバーナー台車１６に積
載してあり、バーナー台車１６はエアシリング１７によ
り真空脱ガス槽１０に対して進退運動できるようになっ
ている。なお、参照番号１８はバーナー台車１６上での
バーナー１５に対するバランスウェイトである。

なお、同２３は槽頂部に設けた合金投入口である。

作動に当っては、バーナー台車１６を真空脱ガス槽１０
の方へ動かして、遮蔽板１４で煙道１１を密封すると共
に、バーナー１５を煙道１１内に挿入する。この状態で
、バーナー１５に燃料及び支燃性ガスを供給し、これに
点火して燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは真空脱ガス
槽１０の内部及び浸漬管１２．１２゜を通って外部へ排
出されるが、その間真空脱ガス槽及び浸漬管を加熱し保
温する。その際、真空脱ガス槽は浸漬管の出口以外外部
に解放していないので、外部からの余分な空気が槽内へ
侵入することはなく、槽内温度を約１１００〜１３００
℃程度まで上昇させることができる。

これに反し、第１図に示すような従来の装置では、浸漬
管２．２″とバーナー３．３′との間にすき間が存在し
、このすぎ間から燃焼に必要な以上の量の空気（大気）
が槽内へ侵入するので、槽内温度はせいぜい５ｏｏ−ｔ
ｏｏｏ℃程度にしか上昇しない。

また、保温のみでなく、槽内に付着した地金やスラグの
溶解除去する場合には、第３図に示すように、真空脱ガ
ス槽１０の下方にバング１９を積載した移動台車２０を
配置し、油圧シリンダ２１等を作動させて、バング１９
を上昇させ、バッグの上部に設けた複数個の開孔を浸漬
管及びダクト２２にゆるく嵌合させる。この状態で、上
述のようにバーナー１５からの燃料を点火し、燃焼ガス
を発生させる。

この場合、バーナー１５に供給する支燃性ガスは酸素富
化してもよい、燃焼ガスは真空脱ガス槽１０、浸漬管１
２．１２″、バッグ１９及びダクト即ち排出管２２を通
って外部へ排出されるか、または集塵装置（図示せず）
へ導かれる。この間、燃焼ガスの保有熱の大半が槽内に
付着した地金及びスラグに伝達され、これらの地金やス
ラグを溶解すると共に、槽内を保温する。溶解した地金
及びスラグは浸漬管１２．１２’　から流出してバッグ
１９に収集される。

第２図の装置において、バーナーからのコークス炉ガス
５００　Ｎｒｄ／Ｈを燃焼させたところ、槽内温度を１
２００℃に保持することができた。

また、第３図に示した装置において、バーナーからのコ
ークス炉ガス７００　ＮＩ！？／Ｈを燃焼させたところ
、槽内温度を１６００〜１７００℃に保持することがで
き、約１時間で地金を約１０トン溶解排出することがで
きた。なお、第３図に示す装置についての実験において
は、バーナーに供給する支燃性ガスの酸素濃度を４０％
に調整した。

（発明の効果） 以上の説明から分かるように、本発明は次のような効果
を奏する。

第１の効果は、真空脱ガス槽の保温の強化、及びこれに
伴う脱ガス操業時の溶鋼温度降下の抑制である。例えば
、第３図に示した実施例の場合、従来の保温方法では８
００〜１０００℃にしが保持されなかった槽上部及び下
部の内部の雰囲気温度を１６００〜１７００℃、浸漬管
の内部の雰囲気温度を１５ｏＯ〜１５５０℃に保持する
ことができた。この結果、従来は脱ガス操業時に平均２
７℃降下していた溶鋼温度が平均１８℃しか降下せず、
９℃の温度降下抑制効果があった。これにより転炉出鋼
温度を９℃引き下げることができる。また、待機時と脱
ガス操業時の真空脱ガス槽や浸漬管の温度差が小さくな
るので、スポーリングが緩和されて寿命が延びる。

その結果、転炉、取鍋、真空脱ガス槽及び浸漬管の耐火
物コストを約９％低減するとかできた。

第２の効果は、脱ガス操業開始時における真空脱ガス槽
の内壁温度が従来よりも高温であるので、脱ガス操業中
における地金やスラグの付着量が減少することである。

例えば、従来の脱ガス操業１凹当たりの地金やスラグの
付着量は平均０．６トンであったが、上述の実施例では
、平均０．３トンまで減少した。その結果、真空脱ガス
槽の連続使用回数が５０％向上した。

第３の効果は、真空脱ガス槽の内壁に付着した地金とス
ラグとの両者を溶解除去できることである。真空脱ガス
槽の全域にわたって安定して地金やスラグを除去するこ
とができる。実施例においては、約１時間で約１０トン
を除去することができた。

このように、本発明の真空脱ガス槽の加熱方法及び装置
によれば、転炉出鋼温度の引き下げ、耐火物コストの低
減、真空脱ガス槽への地金やスラグの付着の抑制及び付
着した地金やスラグの真空脱ガス槽全域にわたる溶解除
去について顕著な効果がある。更に、設備費は酸素ラン
ス方式又は電極加熱方式の２分の１程度と廉価である。

また、真空脱ガス槽の頂部に合金投入装置が設けられて
おり、この頂部からはバーナーを挿入することが困難な
場合でも、本発明においては容易に挿入できる。しかも
、脱ガス槽移動時の停止位置が多少ずれても確実にバー
ナー挿入ができ、さらには、脱ガス槽頂部のバーナー挿
入口を省略することができるので、高度の気密性を要求
される真空脱ガス槽にとって有利な点が多い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の真空脱ガス槽加熱装置の概略縦断面図
； 第２図は、本発明の真空脱ガス槽加熱装置の一実施例の
概略縦断面図；および 第３図は、地金及びスラグを溶解除去する場合の本発明
の真空脱ガス槽加熱装置の概略縦断面図である。 ｌＯ：真空脱ガス槽　　１１：煙道

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＲＨ真空脱ガス槽の上部側面に設けた煙道にバー
   ナーを挿入し、該バーナーに供給した燃料を前記ＲＨ真
   空脱ガス槽の煙道又は槽内にて燃焼させ、燃焼ガスを前
   記真空脱ガス槽の下部に設けた浸漬管から外部へ排出さ
   せ、前記真空脱ガス槽及び浸漬管の内部を加熱すること
   を特徴とするＲＨ真空脱ガス槽の待機位置における加熱
   方法。
2. （２）ＲＨ真空脱ガス槽の側面に設けた煙道に自在に挿
   入されるバーナーと、 該バーナーを積載し、前記ＲＨ真空脱ガス槽に対して進
   退運動するバーナー台車と、 前記バーナーの挿入状態において前記煙道を遮蔽する遮
   蔽板と、 を設けて成ることを特徴とするＲＨ真空脱ガス槽の待機
   位置における加熱装置。