JPH04300055A - 溶融金属中の非金属介在物除去装置 - 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（以下、溶鋼
という）より非金属介在物を分離除去するための装置に
関する。以下、非金属介在物（以下、スラグという）と
は、溶鋼表面に浮上し凝集する介在物、スラグあるいは
容器の損耗によって発生する耐火物等をいう。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼手段でのスラグ除去は製品の不良率
を大きく左右する技術であり、近年の溶鋼清浄化技術の
動向としては、（１）連続鋳造における取鍋とモールド
との間の中間容器（以下、タンディッシュという）の大
型化、（２）タンディッシュ内に堰を設ける、などがあ
げられる。

【０００３】これらに対向する技術として、特開昭５８
−２２３１７号、特開昭５５−１０７７４３号に開示さ
れるように、溶鋼を水平回転流とするこにより、溶鋼中
の非金属介在物を浮上させるという方法がある。これら
は、溶鋼の旋回に伴って発生する求心力を利用して、溶
鋼に対して比重の小さい介在物を容器の中心に集積させ
、分離しようとするものである。

【０００４】ところが、前記特開昭５８−２２３１７号
では、タンディッシュ内への溶鋼注入時間の経過後、発
生するスラグの浮上集合物の厚みを異常に厚くしない手
段として、容器上部の断面積を大きくすることが提案さ
れている。

【０００５】この手段によっても、連々鋳を実施すれば
、いずれは前記浮上集合物の厚みは相当量に増大し、い
かに旋回流による精錬効果が優れているとはいえ、浮上
集合物の全く存在しない注入初期にくらべるとその効果
は劣るものとなる。

【０００６】また、取鍋より溶鋼を注入する際において
、たとえ、断気用のノズルを用いて直接溶鋼内へ注入し
たとしても、注入流は浮上集合物を巻き込みつつ流入す
るので、その厚みが増大した場合には、完璧な汚染防止
は困難となる。

【０００７】また、前記特開昭５５−１０７７４３号で
は、取鍋よりタンディッシュに溶鋼を注入する際に、ノ
ズルを使用しても使用しなくてもよいとしているが、実
際に、浸漬型のノズルを使用するには、旋回流の中心に
浸漬した場合でも、ノズル先端にレバー比相当でかかる
旋回流エネルギーに打ち勝ってノズルを強固に支持する
必要があり、実用上では、機構的にも耐火物面にも問題
がある。まして、特開昭５５−１０７７４３号で示すよ
うに周壁よりに浸漬させるとなると、その難度はより高
くなる。

【０００８】一方、ノズルを使用しない、あるいはノズ
ルを使用しても浸漬しないで注入する場合は、浮上集合
物を通過しない注入は避けられない。このため、浮上集
合物の厚みが相当量に増大した場合は、この容器のもつ
精錬効果が減少する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】つまり、上記の２方法
は、単に取鍋１杯程度の溶鋼面にスラグが少量しか堆積
しないような小量の溶鋼処理においてのみ適用可能であ
り、現状の耐火物技術、操業技術で十分可能な１タンデ
ィッシュあたり２００トンを越える連々鋳には適さない
。

【００１０】本発明は、溶鋼を旋回させてスラグの分離
を実現しようとする装置において、タンディッシュの連
々鋳継続に際し、湯面上の非金属介在物（スラグ）によ
る精錬効果の減少がないようにした溶融金属中の非金属
介在物除去装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、回流槽を有する中間容器と、この中
間容器の回流槽内の旋回流上に浮上した非金属介在物を
除去する手段とを有することを特徴とする溶融金属中の
非金属介在物除去装置が提供される。

【００１２】ここで、前記除去手段は、汲み出し手段、
吸引手段または吸着材であるのが好ましい。

【００１３】以下に本発明をさらに詳細に説明する。

【００１４】先ず、本発明の非金属介在物（スラグ）除
去装置を適用する鋼の連続鋳造の概要を説明すると、例
えば図１に示すように取鍋９とタンディッシュ１とモー
ルド６とを組合わせた装置において、取鍋９内の溶鋼は
取鍋ノズル１０を介して回流槽１ａと分配槽１ｂを有す
るタンディッシュ１の回流槽１ａへ注下される。

【００１５】前記回流槽１ａでは図示しない旋回力発生
装置（コイル）によって回流槽１ａ内の溶鋼３に回転力
が付与され、ここで回流された溶鋼の一部は回流槽１ａ
の底部から分配槽１ｂに移り、さらにタンディッシュ１
の底部に設けたイマージョンノズル（タンディッシュノ
ズル）５を経てモールド６に注入され、所定の寸法に鋳
造されスラブ７となる。図面符号２はタンディッシュ壁
である。

【００１６】従ってかかるプロセスで回流槽１ａで溶鋼
３からスラグ４を分離し、分配槽１ｂを経由してモール
ド６内に清浄な溶鋼が注入される。

【００１７】つぎに本発明におけるスラグ除去手段につ
いて説明する。

【００１８】タンディッシュ内に旋回流を生じさせると
、非金属介在物（スラグ）の分離がすすみ、その容器内
に堆積する。これらは、（１）取鍋スラグ、（２）溶鋼
中脱酸生成物、（３）取鍋砂などから生じるものであり
、液体状もしくは組成によっては半凝固状となっている
。

【００１９】これら容器内堆積物の量は、（１）取鍋ス
ラグカット技術の適用の有無、（２）注入流シールの状
況、（３）取鍋砂の使用量および系外への排出の有無に
よって大きく変化するが、おおむね注入溶鋼トンあたり
０．０５〜２ｋｇになる。

【００２０】このスラグを排出するには下記の２点が重
要である。 （１）短時間でタンディッシュ系外への排出ができるこ
と。これは、取鍋交換中の時間を利用してスラグを排出
する場合に、特に重要である。取鍋交換中には時間の経
過にともないタンディッシュの湯面レベルが低下し、こ
れにより、次回注入する鍋の初期注入流による影響が大
きくなるからである。 （２）タンディッシュへの注入１回あたりのスラグの排
出量を確保できること。例えば、注入溶鋼トンあたり０
．５ｋｇ程度の発生量を見込んだ場合でも、１００ｔの
注入で５０ｋｇのスラグ発生となる。これの排出を満足
させる必要がある。

【００２１】上記（１）、（２）の条件で、各種の設備
条件を追求し、スラグの排出時間、一回あたりの排出量
、溶鋼の存在する高温環境下などを考えると図１に示す
ような設備構成が好ましい。基本は、図面符号８に示す
、旋回、昇降可能な柄杓支持スタンド、１１に示す柄杓
から構成される。

【００２２】前記柄杓１１を定期的にまたは所望に応じ
て回流槽１ａ内に装入し、昇降と旋回によって溶鋼３か
ら分離したスラグ４を汲み出すことができる。

【００２３】前記柄杓１１の形状、汲み出し機構（図１
では支持スタンド８）は前記に限定するものではない。 スラグ除去手段としては、前記汲み出し手段のほか吸引
手段を用いることができる。吸引手段としては、例えば
真空を用いたスラグ吸引方法をを挙げることができる。

【００２４】また、除去手段として吸着材を用いること
ができる。吸着材としてはロックウール等のほか多孔質
の耐火物を挙げることができる。耐火物としてはアルミ
ナを主成分とするものなどが用いられる。

【００２５】前記耐火物組成の選択にあたり考慮する点
は（１）注入の温度にて溶融しない、（２）回流槽内に
存在するスラグと反応して低融点の化合物をつくりにく
い、（３）ハンドリングしやすい形状であること、を満
足すればよく、これはスラグの排出作業を実施すること
により、余計にスラグを増大させぬことを大前提にして
いるからである。

【００２６】以上の説明でタンディッシュ１は回流槽１
ａと分配槽１ｂとを有する場合を示したが、回流槽１ａ
から直接モールド６へ溶鋼３を注入する場合のスラグ排
出にも同様に適用できることは言うまでもない。

【００２７】また、前記耐火物はブロック状、スポンジ
状等の形状で用いることができる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。 （比較例１）溶鋼を旋回可能なタンディッシュ（容量１
５ｔ、回流槽の内径が９００ｍｍ）において、溶鋼を４
０〜６０回転／分の速度で回転させ、１６０ｔ／ｃｈａ
ｒｇｅのレードルで５チャージの溶鋼を受鋼した。注入
に際しては、タンディッシュ湯面に浸漬しないタイプの
断気注入ノズルを使用した。

【００２９】１チャージ受鋼後のタンディッシュ湯面を
観察したところ回流槽表面の約半分の面積をスラグがカ
バーしており、次鍋の溶鋼注入によってこのスラグがタ
ンディッシュ内に混合することは明白であった。

【００３０】５チャージ受鋼後のタンディッシュ湯面を
観察したところ回流槽表面のほぼすべての面積をスラグ
がカバーしており、溶鋼を注入するタンディッシュとし
ては不適であることは明白であった。

【００３１】この時のモールドに入ってきたスラグの量
を定量化したところ、０．１ｍｇ／ｋｇ（溶鋼）であっ
た。また、この場合溶鋼の清浄度が劣るために、イマー
ジョンノズルの詰まり現象が発生した。

【００３２】（実施例１）比較例１と同様のタンディッ
シュ操業条件にて溶鋼を注入しつつ、図１に示す装置に
て取鍋交換時にスラグを系外に排出した。スラグの系外
排出作業には鉄製の柄杓をもちいた。スラグの排出量は
取鍋１チャージあたり３０ｋｇから５０ｋｇの間であっ
た。この操業５チャージ（取鍋５チャージ）連続したあ
とでスラグの量を定量したところ、０．０３ｍｇ／ｋｇ
（溶鋼）でありイマージョンノズルの詰まり現象は発生
しなかった。

【００３３】（実施例２）実施例１と同様の操業条件で
タンディッシュに溶鋼を注入し、回流槽に吸着材を投入
して、スラグを吸着材とともに系外に排出する操業を実
施した。

【００３４】取鍋交換の前に前記吸着材として多孔質の
耐火物ブロックを回流槽内に投入し、数分間溶鋼を注入
し、その後耐火物ブロックを図１の装置を用いて槽外へ
取り出した。この多孔質の耐火物としてアルミナを主成
分とするものを用いた。

【００３５】投入した耐火物ブロックは５ｋｇ×３個で
あったが、取鍋交換後、これを回流槽から取り出し、冷
却後秤量したところ、１個の重量が平均７ｋｇまで増加
しており、スラグを吸着したことは明白であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、溶鋼を旋回させる回流槽をもったタンディ
ッシュにおいて定期的にまたは所望に応じてタンディッ
シュ内に滞留したスラグを系外に排出できるようにした
から、連々鋳のチャージ数にかかわらず安定して溶鋼の
精錬ができるようになり、本来のスラグ分離機能を十分
に発揮することができるようになった。湯面上に堆積し
た非金属介在物（スラグ）により汚染されることなく連
々鋳を続けることが可能となった。本発明によってはじ
めて、溶鋼を旋回させるタイプのタンディッシュの実用
化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分断面説明図である
。

【符号の説明】

１　　タンディッシュ １ａ　　回流槽 １ｂ　　分配槽 ２　　タンディッシュ壁 ３　　溶鋼 ４　　浮上集合物（スラグ） ５　　イマージョンノズル（タンディッシュノズル）６
　　モールド ７　　スラブ ８　　柄杓支持スタンド ９　　取鍋 １０　　取鍋ノズル １１　　柄杓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回流槽を有する中間容器と、この中間
   容器の回流槽内の旋回流上に浮上した非金属介在物を除
   去する手段とを有することを特徴とする溶融金属中の非
   金属介在物除去装置。
2. 【請求項２】　　前記除去手段は、汲み出し手段である
   請求項１に記載の溶融金属中の非金属介在物除去装置。
3. 【請求項３】　　前記除去手段は、吸引手段である請求
   項１に記載の溶融金属中の非金属介在物除去装置。
4. 【請求項４】　　前記除去手段は、吸着材である請求項
   １に記載の溶融金属中の非金属介在物除去装置。