JPH0457726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は製鋼用転炉、レードル鍋、タンデイ
ツシユ等、溶融金属抽出孔を有する溶融金属容器
からの溶融金属抽出時におけるスラグの混入を可
及的に防止するための方法に関する。

従来の技術 転炉等においては、吹錬終了後炉体を傾動させ
て出鋼孔より取鍋に出鋼する際、溶鋼の浴面に生
成スラグが浮上していると、第４図に示すごとく
流出する溶鋼８に浴面浮上スラグ９が巻込まれて
流出し、溶鋼中にスラグが混入する。不純物元素
を多量に含むスラグが溶鋼等溶融金属中に含有さ
れると、当然のことながら溶融金属の品質の低
下、合金元素等添加剤の歩留低下等を招くため、
溶融金属容器からの溶融金属の抽出に際しては可
及的にスラグ流出を防止することが望まれる。こ
のため、従来より種々の方法が講じられている。

その代表例としては、スラグ掻取り方式、
スラグ吸引方式、不活性ガス吹込み方式があ
り、は治金処理終了後に取鍋や溶銑台車等の容
器を除滓場に移動させ、浴面浮上スラグを機械的
往復運動をする掻板で掻取る方式、は真空吸引
装置の吸引口を浴面に近づけて浮上スラグを吸い
取る方式（真空吸引式除滓システム）、は炉壁
より不活性ガスを吹込んで浮上スラグを局所的に
集めて、前記掻取り板や真空吸引装置等により除
滓する方式（特開昭61−246305、特開昭59−
193209等）である。

従来技術の問題点 しかし、従来の前記〜の方式は下記に示す
欠点を有する。

の掻取り方式は、長いアームの先端に耐火物
で覆われた掻板を取付け、浴面浮上スラグを掻き
集め、排滓端から掻き出す作業を繰返すが、この
時、浮遊しているスラグは掻板の左右に逃げるこ
とが多く、さらに溶融金属表面を強力に掻き回す
ため、浮上スラグ層中に粒鉄が捕足されたまま掻
き出されることになり、効率、歩留の面で不満足
な結果となつている。

の真空吸引方式は、浮遊しているスラグの流
動性が良好な場合は、連続的に吸い寄せて吸引で
きるという利点があるが、治金処理上度々発生す
る塊状に成長したスラグの場合は、吸引口の大き
さ（排気能力で決定されるが通常は150〜200mm程
度）、溶融金属表面との距離によりスラグ吸引が
制約され、除去不能となる場合がある。さらに、
この方式は装置が大がかりとなるため設備費が高
価につくという難点がある。

のガス吹込み方式は、溶融金属内に吹込む不
活性ガスのバブリング作用により溶融金属を流動
させて浮遊スラグを容器の一端に集め、前記の掻
板装置や真空吸引装置等により除滓するが、炉体
等容器本体を傾動させて側壁の抽出孔から溶融金
属を抽出する際、第５図に示すごとく傾動途中の
段階で溶鋼８等溶融金属上の浮上スラグ９が先に
抽出孔１２より流出して溶鋼等溶融金属に混入す
るのを避けることができない上、その浮上スラグ
による抽出孔の閉塞トラブルが発生する。

この発明は、特にの不活性ガス吹込み方式に
よりスラグ分離を行ない溶鋼等溶融金属へのスラ
グ混入を防止する方式の前記問題点を有利に解決
する方法を提案せんとするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、基本的には溶融金属の抽出孔より
不活性ガスを吹込むことにより、抽出時における
溶融金属へのスラグ混入を防止する方法であり、
その要旨は、内壁に設けた溶融金属抽出孔より溶
融金属を抽出する構造の傾動式溶融金属容器から
溶融金属抽出時のスラグ混入防止方法において、
前記抽出孔をガス吹込み可能な構造とし、容器傾
動開始と同時に抽出孔から不活性ガスまたは酸化
性ガスを含む混合ガスの吹込みを開始し、容器正
立位置復帰完了で不活性ガスまたは酸化性ガスを
含む混合ガスの吹込みを停止すると共に、容器傾
動初期と容器正立位置復帰時に不活性ガスまたは
酸化性ガスを含む混合ガスの吹込み流量または圧
力を増加させるよう制御することを特徴とする溶
融金属抽出時のスラグ混入防止方法である。

作 用 転炉等溶融金属容器の内壁に設けられる抽出孔
をガス吹込み可能な構造とした場合、吹錬終了後
溶融金属容器内の溶融金属を抽出する際、容器傾
動開始と同時に不活性ガスもしくは酸化性ガスを
含む混合ガスを抽出孔より吹込むと、酸素吹錬等
により生成した浮上スラグが傾動初期に抽出孔に
達しても、前記ガスによりスラグが吹飛ばされる
ため抽出孔からのスラグ流出を抑制できる。

また、容器の傾動が完了して抽出孔が溶融金属
中に没し溶融金属の抽出が開始すると、浴面浮上
スラグが抽出孔近傍より離隔するので、前記不活
性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスの流量
および圧力を徐々に減少させ、溶融金属の抽出が
完了して容器の正立位置復帰が開始すると不活性
ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスの流量お
よび圧力が再度増加するよう制御することによ
り、溶融金属流へのスラグの巻き込みを防止で
き、抽出時における溶融金属中へのスラグ混入を
防止でき、しかも容器の正立位置復帰時の抽出孔
からのスラグ流出を抑制できる。

具体例 第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第
２図は同上実施例における抽出孔の構造を拡大し
て示す斜視図である。なお、ここではこの発明方
法を転炉に適用した場合について説明する。

図中、１は転炉、２は出鋼孔、３は取鍋であ
り、出鋼孔２は第２図に拡大して示すように、耐
火物製の内筒２−１と外筒２−２とからなる二重
構造の円筒形スリーブで作られ、該スリーブの外
筒２−２に多数の細管２−３が炉内に開口するご
とく埋め込まれ、かつ細管の下端はヘツダ部２−
４に埋め込まれた集合管２−５に接続され、ヘツ
ダ部を貫通して集合管２−５に接続された供給配
管２−６より供給されるガスが集合管２−５およ
び細管２−３を通り外筒２−２より炉内に吹込ま
れる構造となつているもので、いわゆる多孔ノズ
ルを備えた出鋼孔となつている。したがつて、要
は出鋼孔よりガスを吹込める構造であればよいの
で、細管に替えてスリーブ自体をポーラス煉瓦で
構成してガスを吹込む方式を採用してもよい。

なお、４はガズ混合装置、５−１は不活性ガス
流量調整弁、５−２は酸化性ガス流量調整弁、６
は流量コントローラである。

次に、上記設備によりこの発明方法を実施する
場合について説明する。

転炉１での鋼の溶製が終了すると、転炉は直ち
に出鋼のため正立状態より約90度傾動される。こ
の時、炉体の傾動開始と同時に出鋼孔２の細管２
−３より不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混
合ガスの炉内吹込みを開始する。その際、不活性
ガスを単独で吹込む場合は流量コントローラ６に
て不活性ガス流量調整弁５−１のみを操作し、酸
化性ガスを含む混合ガスとして吹込む場合はさら
に酸化性ガス流量調整弁５−２を操作する。

不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガス
は、出鋼孔２の周囲より炉内に噴出し、傾動初期
に出鋼孔２直上に位置して流出しようとする浮遊
スラグ９の流出を防ぐ。この時は炉内に吹込むガ
ス流量を多くする（ハードブロー）方が効果的で
ある。

続いて、溶鋼８が出鋼孔２より流出開始すると
同時に、スラグ９が出鋼孔２上方より離隔するよ
うにガス流量および圧力を順次減少するようコン
トロールする。溶鋼の流出が開始して定常状態の
ガス流量は省エネルギーを考慮して少なくする
（ソフトブロー）のが望ましい。ただし、圧力は
ノズルである細管２−３へ溶鋼が侵入しない程度
に設定する。

出鋼中に細管２−３より吹込まれた不活性ガス
もしくは酸化性ガスを含む混合ガスは第１図に示
すごとくバブリング作用により溶鋼の隆起、流動
を生じさせ、出鋼孔２の上方の浴面浮上スラグ９
を分離させて離隔させる。したがつて、出鋼孔２
より流出する溶鋼流に浮上スラグが巻き込まれる
ことがなくなり、出鋼時おける溶鋼８へのスラグ
混入はほとんど防止される。

また、溶鋼の抽出が完了して傾転した転炉１を
正立位置に復帰させる正立位置復帰時には、転炉
１の傾転開始初期と同様にスラグ９が出鋼孔２の
直上に位置して流出しようとするので、不活性ガ
スもしくは酸化性ガスを含む混合ガスの流量を増
加させ、出鋼孔２からの浮遊スラグ９の流出を防
止する。

なお、転炉において鋼を溶製する場合は、いう
までもなく約15〜20分間酸素にて酸化反応を促進
させ、副原料等を添加するが、この溶製を行なう
間炉内での異常反応によりスロツピングやスピツ
テイングが発生し、炉口より溶鋼やスラグが飛散
する。当然、出鋼孔にも付着物が生成し閉塞トラ
ブルが生じる場合もある。この時は出鋼前に酸素
開口が実施される。

しかるに、この発明においては、出鋼孔２より
ガシ吹込みができるので、操業中（吹錬中）は不
活性ガス等をパージガスとして供給することでそ
のガス圧力のエネルギーにより出鋼孔の閉塞トラ
ブルを防止することができる。

実施例 第３図はこの発明方法を170TON転炉に適用し
た場合の吹込みガス流量制御結果を示す図であ
る。

この結果は、初期溶鋼静圧1.5Kg／cm²以下、出
鋼孔径300mm、多孔ノズル細管1.5mmφ×170本、
吹込みガスにアルゴンを使用し、アルゴンガスの
圧力、多孔は細管への溶鋼侵入を防ぐため1.5
Kg／cm²以上とし、最適流量は転炉傾転開始初期で
50Nm³／Hrから徐々に減少し、出鋼孔上方のス
ラグ遊離面積を一定に保つため取鍋内に注湯され
たレベルをフイードバツク信号として用い、流量
コントロールを行なつて出鋼末期で10Nm³／Hr
とし、出鋼終了して転炉正立位置復帰開始から再
度増量して40Nm³／Hrとなるよう流量コントロ
ールを行ない得られたものである。なお、浴面浮
上スラグの流出は光パワーメータで放射率の相違
により検出した。

第３図から明らかなごとく、光パワーメータ出
力値より出鋼中におけるスラグの流出は極めて少
なく、出鋼完了後の取鍋上層部のスラグ層厚は従
来100〜150mmであつたのに対し、約20mm以下と大
幅に低減できた。また、取鍋内のスラグは大半が
予め取鍋内に装入された副原料および出鋼中に添
加された副原料の反応スラグであることが、副原
料の歩留計算より判明したことにより、転炉側か
らのスラグ流出はほぼ完全に防止できた。また、
スラグから溶鋼への復燐が従来は100ppm生じて
いたのが、10ppm以下に大幅に低減できた。ま
た、二次精錬においてしばしば行なわれる脱酸剤
のアルミ投入歩留が飛躍的に向上し大きなコスト
低減が図られた。

なお、出鋼後の取鍋内スラグ層厚が減少したこ
とにより次プロセスへの待ち時間等で温度降下が
生じるが、出鋼完了後取鍋上層面に保温剤を散布
することで対処できるので問題はない。

発明の効果 以上の説明から明らかなごとく、この発明方法
によれば下記に示す効果を奏する。

溶融金属抽出孔より不活性ガスもしくは酸化
性ガスを含む混合ガスを吹込むことができるの
で、容器傾動時ならびに容器正立位置復帰時に
浮上スラグが抽出孔より流出するのを防止で
き、しかも定常抽出状態では、不活性ガスもし
くは酸化性ガスを含む混合ガス吹込み量を低減
するから、その分コストが安価となると共に、
窒素ガスを使用した場合の鋼中への窒素ピツク
アツプ量を最小限に減少でき、製品品質への悪
影響を防止できる。

溶融金属抽出時に浴面浮上スラグを抽出孔近
傍より離隔できるので、溶融金属流へのスラグ
巻込みを防止でき、抽出時における溶融金属中
へのスラグ混入を防止できる。

操業中（吹錬中）において抽出孔より不活性
ガスを吹込むことにより、スロツピングやスピ
ツテイング等により生じる付着物による出鋼孔
の閉塞トラブルを防止できる。

抽出時におけるスラグ混入を防止できる結
果、抽出前に掻き板装置や真空吸引装置等によ
る浴面浮上スラグの除去作業が不要となり、設
備費の低減および作業能率の向上がはかられ
る。

連続鋳造のタンデイツシユにこの発明方法を
適用することにより、タンデイツシユ内での温
度コントロールが可能となり、タンデイツシユ
内溶鋼を適正温度に保温することができ、拘束
性縦割れ、ブレークアウト等の防止をはかるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図であ
る。第２図は同上実施例における抽出孔の構造を
拡大して示す斜視図である。第３図はこの発明の
実施例における吹込みガス流量制御結果を示す図
である。第４図は従来の溶融金属容器による溶融
金属の抽出時において、溶融金属流に浴面浮上ス
ラグが巻込まれて流出する状態を示す説明図であ
る。第５図は同じく従来の溶融金属容器の傾動中
に浮上スラグが抽出孔より流出する状態を示す説
明図である。 １……転炉、２……出鋼孔、２−１……内筒、
２−２……外筒、２−３……細管、２−４……ヘ
ツダ部、２−５……集合管、３……取鍋、４……
混合装置、５−１……不活性ガス流量調整弁、５
−２……酸化性ガス流量調整弁、６……流量コン
トローラ。

【特許請求の範囲】

１ スキツドパイプ上の受け金物に、穴ぐりされ
た又は貫通孔が形成された非酸化物系セラミツク
ス製スキツドボタンを取り付けて成る加熱炉に用
いられる加熱鋼材支持部材。 ２ 非酸化物系セラミツクスが炭化けい素及び窒
化けい素から選択される特許請求の範囲第１項に
記載の支持部材。 ３ スキツドボタンの受け金具への取付けが、断
熱材を介して行われる特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の支持部材。