JPH04297516A - 溶融金属中への粉体吹込み装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属中への粉体吹
込みランスに関する。さらに詳しくは、本発明は、粉体
吹込みによる溶融金属の炉外精錬の際に使用することが
でき、粉体の利用効率および操業の安定性の向上を図る
ことができる溶融金属中への粉体吹込みランスに関する
。

【０００２】

【従来の技術】溶銑予備処理時や溶鋼２次精錬時の溶銑
または溶鋼等の溶融金属中への従来の粉体吹込み装置の
一例を図３に示す。同図に示すように、従来は、ディス
ペンサー１０に収容されている、例えば溶銑脱硫剤等の
精錬剤の粉体１１は、例えばＮ２ガス等の粉体搬送用ガ
ス１３により、輸送管路９を介して、吹込みランス７へ
搬送される。すなわち、粉体１１は、ディスペンサー１
０および輸送管路９から構成される粉体供給系を介して
、図示しない搬送用ガス圧送装置から圧送される搬送用
ガス１３により、溶融金属１２中に浸漬された吹込みラ
ンス７へ輸送される。そして、この吹込みランス７の先
端には、互いに　１８０゜交叉する方向に２つの孔を有
する粉体吐出孔８が設けられており、この２つの孔から
、粉体１１は粉体搬送用ガス１３とともに溶融金属１２
中に吹き込まれる。

【０００３】ところで、近年に至り、生産性をさらに向
上させるために溶融金属１２中への粉体１１の吹込み速
度を増加させたいという要請が生じてきたが、この要請
に応えるためには、この装置では、粉体搬送用ガス１３
の流量を増加する必要があった。

【０００４】ところが、この装置において、生産性や処
理能力を向上させるために粉体搬送用ガス１３の流量を
増加すると、スプラッシュや地金吹込み溢れが発生して
しまい、安定した操業を行うことができなかった。

【０００５】そこで、従来より、溶融金属１２中へ粉体
を安定的に吹込むことができる技術が種々提案されてい
る。例えば、■特開昭５１−１１７１１４号公報には、
図４に示すように、粉体１１を溶融金属１２中に供給す
るのに、粉体１１の搬送に粉体搬送用ガスを全く用いず
に、貯蔵槽１５に貯蔵された粉体１１をホッパーにより
切り出し、圧縮送出装置１４により溶融金属１２中に添
加するとともに、管１７と一体に成形された吹込みラン
ス７から撹拌ガス１６を溶融金属１２中に吹込み、添加
した粉体１１と溶融金属１２とを十分接触させ精錬を行
う技術が、■特公平２−２５４０６　号公報には、図５
に示すように、外側管１８の先端部近傍に連接した外支
管１９内に、内側管２０の先端部近辺に連接し、かつ外
支管１９の長さよりも短い内支管２１を挿着するととも
に、吹込みランス７の外面から内部に延び、内支管２１
の先端部から内部に至る長さを有する分流管２２を前記
外支管１９と前記内支管２１との間に設けた吹込み装置
を用いて、内支管から吹込む酸素と外支管から吹込む不
活性ガスを吹込ノズル先端部で混合させることにより溶
損防止を図る技術が、さらに■特開平２−８３１５号公
報には、図６に示すように、溶融金属１２中に浸漬され
た吹込みランス７をその軸心回りに回転させつつ、溶融
金属１２中へ粉体１１を粉体搬送用ガス１３とともに吹
込むことにより、溶融金属１２の表面の荒れを抑制する
技術がそれぞれ提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
技術には、それぞれ問題がある。

【０００７】図４に示す従来技術には、吹込みランス７
の先端からの地金差込みによる閉塞等の問題があり、そ
の実施は困難である。

【０００８】図５に示す従来技術では、精錬効率の向上
を図るためには粉体の吹込み速度を増加する必要がある
ため、スプラッシュや地金吹込み溢れが発生するおそれ
がある。

【０００９】さらに、図６に示す装置は、確かに溶融ス
ラグ面の荒れを防止することができ、ＮやＰの吸収によ
る鋼質悪化を防止することができるものの、設備費が嵩
むとともに安定性や耐用性の観点からは充分であるとは
言えない。

【００１０】ここに、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題を全て解消し、低コストで実施することがで
き、スプラッシュや地金吹込み溢れの発生が少なく、か
つ粉体の利用効率を向上させることができる溶融金属中
への粉体吹込みランスを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、スプラッ
シュや地金吹込み溢れの発生を防止しながら、溶融金属
中へ粉体を高速で供給することができる技術を種々検討
した。

【００１２】その結果、本発明者らは、上記課題を解決
するためには、内管および外管からなる二重管を有する
構造の粉体吹込みランスの先端に粉体吐出孔をそれぞれ
独立して設け、望ましくは前記内管および外管の先端に
吐出方向が０゜から９０゜の範囲で交叉するようにして
粉体吐出孔をそれぞれ独立して設け、前記内管の内部と
前記内管および外管から構成される環状隙間部とに粉体
を粉体搬送用ガスにより供給して、粉体を溶融金属中へ
吐出させることにより、低コストで実施することができ
、スプラッシュや地金吹込み溢れの発生が少なく、かつ
粉体の利用効率を向上させることができる溶融金属中へ
の粉体吹込みランスを提供することができることを知見
して、本発明を完成した。

【００１３】ここに、本発明の要旨とするところは、内
管および外管からなる二重管を有する溶融金属中への粉
体吹込みランスであって、前記内管および外管の先端部
に、望ましくは水平面における吐出方向が互いに０゜以
上９０゜以下の範囲で交叉するようにして、粉体吐出孔
をそれぞれ独立して設けたことを特徴とする溶融金属中
への粉体吹込みランスである。

【００１４】

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

【００１５】本発明によれば、前記内管の内部と、内管
および外管から構成される環状隙間部とに、それぞれ独
立して粉体搬送用ガスを用いて粉体を供給し、ランス先
端部にそれぞれ独立して設置された複数の粉体吐出孔か
ら前記粉体を溶融金属中に吹き込むことができる。

【００１６】したがって、吹き込まれた粉体は、溶融金
属中で充分に分散されるため、粉体の反応効率が向上す
るとともに溶融金属の表面の荒れが著しく低減される。 このため、粉体の吹込み速度を上昇させてもスプラッシ
ュや地金吹込み溢れの発生を大幅に抑制することが可能
となる。

【００１７】特に、本発明では、二重管を用いているた
め、例えば、吹込みランス内にそれぞれ独立する２本の
直管を設置してこれらの直管の先端に設けた粉体吐出孔
から粉体を供給する場合に比較して、水平面における吹
込みランスの中心から粉体を偏心なく、溶融金属中に吐
出することができるため、粉体の溶融金属中での分散を
充分なレベルにすることができる。

【００１８】本発明において、二重管に粉体を供給する
粉体供給系の設置数は、特に制限を要するものではなく
、一つの粉体供給系であってもよく、またはそれぞれ独
立させて２系統としてもよい。実用上の見地からは、２
系統とすればよい。また、本発明における粉体吐出孔は
、前記内管および外管の先端部近傍のそれぞれに、２つ
以上設けてもよく、または１つ設けてよい。また、本発
明において、複数の粉体供給系に接続された粉体搬送用
ガスの圧送装置は、１個設置してもよく、または２個設
置してもよい。例えば、適宜構成により、２系統設置さ
れる粉体供給系内の粉体搬送用ガスの流速をそれぞれ独
立して制御することができる構成とすることが望ましい
。

【００１９】いずれにしても、本発明によれば、粉体吐
出孔は、吹込みランスの先端部に、その吐出方向を交叉
させて複数設けられることになる。

【００２０】さらに、この本発明にかかる溶融金属中へ
の粉体吹込みランスにおいては、複数の前記粉体吐出孔
は少なくとも２つ設けられ、粉体の吐出方向がそれぞれ
０゜から９０゜の範囲で交叉するように配置されること
が望ましい。粉体の溶融金属中への分散をより促進する
ことができるからである。

【００２１】本発明で搬送する粉体および粉体搬送用ガ
スは、何ら限定を要さない。例えば溶銑脱硫剤　（生石
灰、ソーダ灰分）　等の精錬剤でよい。すなわち、本発
明の実施に際して吹き込む粉体は、１種類であってもよ
く、または２種以上としてもよい。前記溶銑の脱硫時に
おける生石灰粉とソーダ灰粉を、本発明における内管お
よび環状隙間部を介して溶融金属中に吹き込むことによ
り、複数の粉体を予め混合して使う工数を低減すること
ができ、好ましい。

【００２２】以下、本発明を添付図面により具現化した
実施例を参照しながら詳述するが、これはあくまで本発
明の例示であって、これにより本発明が限定されるもの
ではない。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明にかかる溶融金属中への粉体
吹込みランスの一例の構成を示す略式説明図であり、図
１（ａ）　は略式縦断面図を示し、図１（ｂ）　は図１
（ａ）　Ａ−Ａ面における略式水平断面図を示す。

【００２４】本発明にかかる粉体吹込みランス１の周囲
は耐火物２で被覆されており、該粉体吹込みランス１の
内部には、内管３と外管４とが内蔵されており、二重管
構造を構成している。

【００２５】吹込みランス１の先端部には、内管３また
は外管４に直結して粉体吐出孔５、５がそれぞれ独立し
て接続されている。これらの粉体吐出孔５、５は、図１
（ｂ）に示すように、それぞれの粉体吐出方向が水平面
において、９０゜交叉するようにして設置されている。 なお、内管および外管にそれぞれ設けられる粉体吐出孔
５は吹出しの安定性の点から各管について　１８０度対
称の位置に設けられるのが好ましく、その場合の各管の
粉体吐出口５の吐出方向の交叉角度も　１８０度対称と
なる。

【００２６】図１（ａ）　および図１（ｂ）　に示す本
発明にかかる粉体吹込みランス１の実施例では、粉体吐
出孔５、５は、ランス高さ方向について同じ高さとなる
ように設置されているが、例えば、本発明にかかる粉体
吹込みランス１の他の実施例を示す図２に示すように、
粉体吐出孔を上下方向に段差を設けて設置してもよく　
（図２（ａ）　参照）　、または粉体吐出孔の設置数、
吐出方向の交叉角度さらには吐出方向等を適宜変更して
設置してもよい　（図２（ｂ）　参照）　。すなわち、
本発明にかかる粉体吹込みランス１においては、内管３
および外管４の先端に設ける粉体吐出孔５の設置態様は
、特に限定を要さない。

【００２７】また、内管３、外管４には、例えば図示し
ないディスペンサーおよび輸送管路から構成される粉体
供給系がそれぞれ独立して接続されており、同じく図示
しない搬送用ガス圧送装置から圧送される粉体搬送用ガ
スにより粉体を、内管３と、内管３および外管４により
構成される環状隙間部６とにそれぞれ供給し、これらの
先端部から溶融金属中にそれぞれ独立して吹き込むこと
ができるように構成されている。なお、これらのディス
ペンサー、輸送管路および搬送用ガス圧送装置は公知の
ものを用いればよく、これ以上の説明は省略する。

【００２８】本発明にかかる粉体吹込みランス１の使用
に際しては、粉体搬送用ガスおよび粉体を、内管３の内
部と環状隙間部６とを介してそれぞれ独立に溶融金属中
に供給することができるため、粉体が溶融金属中へ充分
に分散された状態で供給することが可能となり、粉体の
反応効率が向上するとともに溶融金属の表面の荒れを低
減することができる。

【００２９】したがって、粉体の吹込み速度を上昇させ
ても、スプラッシュや地金吹込み溢れを低減することが
できる。

【００３０】この図１に示す本発明にかかる粉体吹込み
ランスを　２５０トン溶銑インジェクション脱硫装置に
取付け、粉体の吹込みを行った。本実施例では、脱硫剤
は、９５重量％ＣａＯ　−５重量％螢石−１重量％ソー
ダ灰を用い、粉体搬送用ガスは窒素ガスを用い、処理前
〔Ｓ〕＝０．０２５　重量％の溶銑が〔Ｓ〕＝０．００
５　重量％となるまで脱硫を行った。

【００３１】そして、この脱硫処理の際の脱硫剤吹込速
度（ｋｇ／分）　、処理時間　（分）　、脱硫剤使用量
（ｔｏｎ）　および地金吹き溢れ量（ｔｏｎ）　を測定
した。

【００３２】結果を表１に示す。また、比較例１として
図３に示す従来の装置により同様の脱硫剤および粉体搬
送用ガスを用いて、同様に溶銑の脱硫を行った場合の結
果を、比較例２として本発明における二重管に代えて、
それぞれ独立する２本の直管を設置してこれらの直管の
先端に設けた粉体吐出孔から粉体を供給する吹込みラン
スを用いた場合の結果を表１に併せて示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】なお、地金吹き溢れ量は、鍋の横下におい
た吹溢れサンプリングボックス内の溶銑ダスト重量比か
ら算出した。

【００３５】表１から明らかなように、本発明によれば
、従来よりも脱流剤の吹込み速度を上昇させたにもかか
わらず、脱硫剤使用量および地金吹き溢れ量をともに比
較例１および比較例２より低減することができた。した
がって、脱硫剤吹込み速度を上昇させたことによる処理
時間の低減効果を、粉体の利用効率を低減させることな
く、得ることができた。

【００３６】また、本発明にかかる粉体吹込みランスは
、二重管を用いた簡易な構造であるため、低コストで実
施することができた。

【００３７】以上より、本発明の効果が明らかである。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、低
コストで実施することができ、スプラッシュや地金吹込
み溢れの発生が少なく、かつ粉体の利用効率を向上させ
ることができる溶融金属中への粉体吹込みランスを提供
することができた。

【００３９】かかる効果を有する本発明の実用上の意義
は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる溶融金属中への粉体吹込みラン
スの一例の構成を示す略式説明図であり、図１（ａ）　
は略式縦断面図であり、図１（ｂ）　は図１（ａ）　の
Ａ−Ａ面における略式水平断面図である。

【図２】本発明にかかる溶融金属中への粉体吹込みラン
スの他の実施例を示す略式縦断面図であり、図２（ａ）
　は粉体吐出孔を上下方向に段差を設けて設置した例を
、図２（ｂ）　は粉体吐出孔の設置数、吐出方向の交叉
角度および吐出方向を適宜変更して設置した例をそれぞ
れ示す。

【図３】従来の溶融金属中への粉体吹込み装置の全体の
構成例を示す略式説明図である。

【図４】特開昭５１−１１７１１４号公報により提案さ
れた技術を示す略式説明図である。

【図５】特公平２−２５４０６　号公報により提案され
た技術を示す略式説明図である。

【図６】特開平２−８３１５号公報により提案された技
術を示す略式説明図である。

【符号の説明】

１：本発明にかかる吹込みランス　　　　２：耐火物３
：内管　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　４：外管５：粉体吐出孔　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　６：環状隙間部７：吹込みランス
　　　　　　　　　　　　　　　　　　８：粉体吐出孔
９：輸送管路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１０：ディスペンサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内管および外管からなる二重管を有す
   る溶融金属中への粉体吹込みランスであって、前記内管
   および外管の先端部に粉体吐出孔をそれぞれ独立して設
   けたことを特徴とする溶融金属中への粉体吹込みランス
   。
2. 【請求項２】　　前記内管および外管の先端部にそれぞ
   れ設けられた前記粉体吐出孔は、水平面における吐出方
   向が互いに０゜以上９０゜以下の範囲で交叉する請求項
   １記載の溶融金属中への粉体吹込みランス。