JPH03236414A - 金属溶湯の出湯方法 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は金属精錬操業おける精錬炉からの出湯作業を改
善する方法に関するものであり、転炉、電気炉等の各種
精錬炉のうち、出湯用の孔を有する炉に適用されるべき
ものである。その目的は出湯中に溶湯が空気と接触する
ために生しる各種の′＃害、たとえば溶湯中の窒素含有
量の増加や酸化を防止することにある。

（２）従来の技術 従来より出湯流と空気との接触を防止する目的で種々の
改良が提案されている。例えば（ｉ１転炉から流出する
溶鋼流の周囲にアルゴンガスを吹付ける方法や、（ｉｉ
ｌ溶鋼を受ける取鍋に蓋を設け、その内部をアルゴンガ
ス、もしくは炭酸ガスで置換することにより窒素含有量
の増加を防止する方法が提案されている。

しかし上記のような方法ではその効果が不十分な上、装
置の組立て、準備および事後の整備に多大な労力を費や
していた。（ｉｌでは、溶鋼流の末端下部まではシール
効果がおよばず、溶鋼流が取鍋内の溶鋼と接触する際の
空気の巻き込みを防止することができなかった。また、
吹付は用のノズルの先端に地金が固着しその除去に長時
間の操業休止を余儀無くされていた。（ｉ）では、前述
の巻込みによる汚染は防止できるものの出銅流自体の空
気からの遮断は不可能であり、また蓋の取付け、取外し
も繁雑で実用化は困難であった。一部には両者の方法を
組合わせた試みもなされたが問題点が助長されるのみで
あった。

（３）発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上記のような問題点を根本から改善し、
溶湯と空気との接触を有効に防止し、かつその装置の構
成が簡便で保守容易な方法を提供することにある。

（４）課題を解決するための手段 従来の知見から溶湯と空気の接触箇所としては■流出落
下中の溶湯が空気と接触する部分、■取鍋内の溶湯に落
下溶湯流が接触する際に発生する空気の巻き込み作用に
より接触する部分、■取鍋内の溶湯表面が空気と接触す
る部分が考えられる。

まずこれらの溶湯汚染との相関を調査した結果、■につ
いては通常溶湯表面には溶滓層が形成されていることか
ら寄与の程度は小さいことがわかった。従って溶湯の汚
染防止には■および■の作用を考慮すれば良いことにな
る。

本発明の提案する方法は出湯流中にガスを供給すること
により、出湯流自体を気泡を含んだものとし、■、■の
作用を大幅に軽減するものである。

すなわち出湯流中に含有された気泡は溶湯の熱により膨
張し、次第に出湯流の表面から離脱していくが、この過
程において出湯流を周囲の空気から遮断し、上記■の汚
染作用を有効に防止する。

この効果は溶湯の流出速度とガス供給流量を調整するこ
とにより、落下する溶湯流が取鍋内の溶湯に接触するま
で継続させることができる。

次に溶湯中にガスが含有されていることから溶湯流のみ
かけ密度は大幅に低下し、その結果、出湯流が取鍋内溶
湯に接触する際の衝撃は緩和され巻き込む空気量が低減
できる。さらに出湯流が取鍋内溶湯に接触すると溶湯流
の運動エネルギが急速に減少するため、いままで溶湯流
中に存在していた気泡は一斉に溶湯表面から離脱してい
き、この結果新たな空気の溶湯中への侵入は抑制される
。また仮に幾らかの空気が巻き込まれてもその組成の大
半は溶湯表面から離脱したガスによって占められている
ため、その弊害は無視できる程度のものに止まる。これ
らの現象は上記■の作用を防止するものである。

さて、出湯流中に供給するガスの種類であるが、アルゴ
ン、ヘリウム等の不活性ガスの他、溶鋼の場合にあって
は一酸化炭素ガスも溶湯を汚染する心配が無いため有効
である。金属の種類によっては二酸化炭素ガス、あるい
は窒素ガスも利用可能である。Ｋｍの場合は若干の酸化
を許容すれば二酸化炭素ガスは窒素含有量の増加防止に
有効であるとともに経済的にも安価な方法として推奨で
きる。また窒素添加鋼の酸化防止には窒素ガスの採用が
可能であるが、この場合の窒素ガスは窒素源としての効
用も考えられる。

次にガースの溶湯流への添加方法であるが、第一に炉内
側から出湯孔の上方にノズルを挿入し、その先端からガ
スを吹き込む方法を考案した。この方法ではノズルを炉
内に挿入する支持装置が必要であるが、ノズルの点検・
保守が極めて容易であり、常に安定した条件でガスを供
給することが可能である。第二に出湯孔自体にガス供給
機能を付加する方法についても考案した。この方法は前
述のノズル支持装置の設置スペースが無い場合、または
精錬炉の構造上、出湯孔の上部、および上部の側方が密
閉されており、ノズルの挿入が困難な場合に有効な方法
である。出湯孔自体にガス添加機能を持たせるには、ま
ず出湯孔を構成する耐火物に細孔を有するものを用い、
この細孔を通してガスを供給する方法、次に出湯孔を形
成する耐火物の一部にガスを吹き込むノズルを設ける方
法、とがある。いずれの方法を採用するかは、精錬炉の
作業実態に合わせ選択すれば良い。

第１図は本発明による１実施例を示す図である。

転炉１で取鍋２に出鋼する際、出湯流３の中に対して作
業デツキ６上にあるノズル支持装置５のガス供給ノズル
４よりＡｒガス等を吹き込む。第２図は第１図における
詳細図であって、ガス供給ノズル４のガス供給孔７より
Ａｒガス等が吹き込まれ、溶湯８は炉体９の出湯孔１０
を通して流れる。

１１は離脱しようとしているガス気泡であって、鋼中の
Ｎを吸収している。

第３図は請求項２の方法であってＡｒガス等は細孔を有
する耐火物１２より溶湯８の中に吹き込まれる。

第４図は請求項３の方法であってＡｒガス等は耐火物に
設けたノズル１４より溶湯８の中に吹き込まれる。

第５図はガス供給量比と窒素含有量の増加率との関係を
示す図である。ガス供給量比がＯ，１以上あれば、はぼ
窒素の（巻き込み）増加は防ぐことができる。

（５）実施例 実施例１ 精錬炉形式　　　　　　　　転炉 被精錬金属　　　　　　　　鉄 精錬ヒートサイズ　　　　　　３００を出湯速度　　　
　　　　　　６０　ｔ　／ｍｉｎ。

ガス供給方法　　　　　　　炉内側ノズル供給ガス種類
　　　　　　　Ａｒ ガス供給量　　　　　　　　５　Ｎ　ｒｒｆ　／　ｍｉ
ｎ。

窒素含有量増加率　　　　　３．２％ 従来法（不活性ガスＡｒなし） の場合の窒素含有量増加率　１８．５％実施例２ 精錬炉形式　　　　　　　　転炉 被精錬金属　　　　　　　　鉄 精錬ヒートサイズ　　　　　　２５０を出湯速度　　　
　　　　　　４２　ｔ　／ｍｉｎ。

ガス供給方法　　　　　　　細孔耐大物供給ガス種類　
　　　　　　ＣＯ□ ガス供給量　　　　　　　　４Ｎボ／ｍｉｎ。

窒素含有量増加率　　　　　２．２％ 従来法（不活性ガスＡｒなし） の場合の窒素含有量増加率　２２．１％（６）発明の効
果 本発明によれば、溶湯と空気の接触による溶湯の汚染が
大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の方法の実施態様を示す説明図、
第２図は第１図の部分詳細図、第３図は請求項２記載の
方法の実施態様を示す説明図、第４図は請求項３記載の
方法の実施態様を示す説明図、第５図はガス供給量比と
窒素含有量変化率との関係を示す図である。 １：転炉、２：取鍋、３：出湯流、４：ガス供給ノズル
、５：ノズル支持装置、６：作業デツキ、７：ガス供給
孔、８：溶湯、９：炉体、ＩＯ＝出湯孔、１１：離脱し
ようとするガス気泡、１２：細孔を有する耐火物、１３
：ガス供給管、１４：耐火物に設けたノズル。 第 図 第 図 ６ 第 ３図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）出湯用の孔を有する金属精錬炉において、出湯中
   に出湯流にガスを炉内側よりノズルにより吹き込むこと
   を特徴とする金属溶湯の出湯方法。
2. （２）ガスを出湯孔を形成する耐火物の細孔から供給す
   る請求項１記載の金属溶湯の出湯方法。
3. （３）ガスを出湯孔を形成する耐火物に設けたノズルか
   ら供給する請求項１記載の金属溶湯の出湯方法。