JPH0610031A - Vod装置のレードルカバー - Google Patents

Vod装置のレードルカバー

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JPH0610031A
JPH0610031A JP16769092A JP16769092A JPH0610031A JP H0610031 A JPH0610031 A JP H0610031A JP 16769092 A JP16769092 A JP 16769092A JP 16769092 A JP16769092 A JP 16769092A JP H0610031 A JPH0610031 A JP H0610031A
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JP
Japan
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ladle cover
splash
wall
refractory
water cooling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16769092A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuki Nabeshima
祐樹 鍋島
Narumasa Kuriwaki
考誠 栗脇
Shunji Hamada
俊二 濱田
Sumio Yamada
純夫 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】VOD装置のレードルカバーにスプラッシュの
付着を防止すると共に溶鋼の過冷却冷却を防止する。 【構成】レードルカバー11は、側壁6を水冷構造とし
てスプラッシュが付着してもすぐ落下するようにし、天
井7は耐火物で構成して溶鋼からの放熱損失が大きくな
るのを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合金鋼特にステンレス
鋼の製造に係わるVOD装置のレードルカバーに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】合金鋼特にステンレス鋼では、鋼中に含
有するCrやMn等の易酸化元素の存在によって、一般
の炭素鋼に比べて炭素の除去が困難であるため、脱炭反
応によって生じるCOガスの分圧を低下させるために、
AOD法やVOD法が採用されている。特に、減圧下で
脱炭させるVOD法は脱炭限界の炭素濃度が低く、昨今
の極低炭化のニーズによりますます設備能力の向上、特
に生産性の向上が求められている。
【0003】一般に、VOD装置においては、真空を保
持するための外殻を溶鋼からの輻射熱から保護し、さら
に操業中に発生する溶鋼とスラグの混じったスプラッシ
ュが取鍋外へ飛散するのを防止する目的で、取鍋の上面
にレードルカバーと称する蓋を設けている。従来は、こ
のレードルカバーは耐火物で構成されていたため、取鍋
より飛散した溶鋼とスラグの混じったスプラッシュは、
レードルカバーに付着・成長する。特に合金の投入や、
酸素を溶鋼に供給するためのランスを通過させる目的
で、レードルカバーに設けている開孔部を閉塞させ、以
後の操業が困難になったり、その除去のためにレードル
カバーを交換せざるを得なかったり、付着した地金の除
去に時間を要したりして生産性を阻害するという問題が
あった。
【0004】近年、この問題点を解決するために全水冷
式のレードルカバーが開発された。これは、レードルカ
バーの冷却を強化することにより、スプラッシュを急速
に冷却・凝固させることによって、レードルカバーへの
スプラッシュの付着・成長を防止しようとするものであ
った。この技術は、スプラッシュの付着防止という意味
では効果があったが、取鍋の上面を冷却面で覆うため、
溶鋼からの輻射その他による熱の損失が多く、処理中の
溶鋼の温度降下が著しく、別の手段によって溶鋼の温度
を上昇しなければならないという欠点があった。
【0005】図6は従来のレードルカバー5を用いたV
OD装置の断面を示す。図6において、取鍋1は溶鋼及
び溶融スラグ2を収納する。真空を保持する外殻下部
(真空チャンバー)3と外殻上部(真空容器上蓋)4は
真空室を形成する。耐火物製レードルカバー5には合金
投入口8、酸素ランス挿入口9が設けられている。VO
D装置はこの他にもランス底吹きプラグ及びその配管等
の付属設備が多数あるが、図6では省略している。
【0006】この従来の耐火物製レードルカバー5を使
用すると、耐火物の表面は高温であるため、溶鋼及び溶
融スラグ2より飛散したスプラッシュはレードルカバー
5の表面に付着した後、冷却されることがないため、付
着性を保ち続け、落下することなく次第に成長してい
く。この点を考慮して、開発された水冷構造のレードル
カバー5aを図7に示す。この水冷構造のレードルカバ
ー5aパイプあるいはジャケット構造で構成されてお
り、内側に水を通すことにより冷却を行うものである。
この水冷構造のレードルカバー5aは、側壁と天井とか
ら成り、側壁を鋼製構造物で製作できるため、天井を浴
鋼表面より遠くすることができ、スプラッシュの天井へ
の到達率を低くすることができると同時に、飛散したス
プラッシュは一旦レードルカバー5aの内面に付着する
が、すぐに冷却されて凝固・収縮して付着性を失い、落
下する。従って付着成長することがない。ただ、溶鋼の
表面を冷却面で覆うことによって溶鋼からの輻射熱を奪
うため、溶鋼の温度降下が大きく、冶金上、操業上での
問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来技
術の耐火物製のレードルカバーではレードルカバーへの
スプラッシュの付着・成長が過大で操業に支障が生じ、
生産性が阻害される。全水冷壁のレードルカバーではス
プラッシュの付着・成長を防止できるが、溶鋼の温度低
下が大きすぎるという問題が生じていた。
【0008】本発明は、これらの問題点を解消し、スプ
ラッシュの付着が少く、かつ溶鋼の温度降下を最小とす
るレードルカバーを提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、水冷壁と耐火
物壁とを組合せたことを特徴とするVOD装置のレード
ルカバーである。具体的には、側壁を水冷壁とし、天井
を耐火物壁としたり、さらにこれに加えて、合金投入口
及びランス挿入口の周囲に水冷構造を形成したり、又は
側壁及び天井部を円周方向に多分割し、内壁を交互に水
冷構造と耐火物構造とする。この円周方向多分割したも
のでは水冷構造の幅を200mm以上とすることが好ま
しく、耐火物壁の外面を水冷構造とすると好適である。
【0010】
【作用】従来の耐火物製レードルカバーにおける問題点
は、付着したスプラッシュが成長し大塊となってしまう
こと、一方、スプラッシュの付着を抑制するために全面
を水冷壁とした場合には過大な溶鋼温度降下が生ずるこ
とである。このことに着目した発明者らは結論として、
スプラッシュの成長を抑制するためには、耐火物壁と水
冷壁を組合せて構成すれば耐火物壁に付着したスプラッ
シュも水冷壁の部分までは成長しなくなり大塊となるこ
とを防ぐことができること、また水冷壁まで成長するこ
とがあっても、水冷壁ではスプラッシュの剥離性が良い
ために自重で落下し、結局大塊となることを防ぐことが
できることに到達した。
【0011】従来の耐火物製レードルカバーでのスプラ
ッシュ付着状況を観察すると、 (1)レードルカバーの最下端からその上方の凹形の部
分にスプラッシュや膨れ上がった溶鋼やスラグが付着・
成長し、取鍋とレードルカバーの接合部の取外しを困難
としたり、後に続く処理でのシール性を阻害し、処理の
続行を不能とする場合 (2)レードルカバー天井部に設けた合金投入口あるい
はランス挿入口付近にスプラッシュが付着・成長し、合
金の投入あるいはランスの挿入を困難にし、処理の続行
を不能とする場合 がほとんどであることが判明した。
【0012】これらの問題点のうち、(1)の問題点に
関しては、レードルカバーの取鍋天端との接触部を含め
た側壁を水冷構造とすることで解決可能である。しか
も、側壁の傾斜を垂直近くまで直立させることによっ
て、、溶鋼表面との輻射係数を小さくすることができる
ため、溶鋼からの熱損失を小さくすることができる。す
なわち、レードルカバーを側壁と天井からなる形状に形
成し、側壁を水冷壁とし天井を耐火物壁とすることでよ
い。水冷化した側壁を高くしてレードルカバー天井まで
の距離を大きくすることによって、レードルカバー天井
のスプラッシュの到達率を小さくすることができ、
(1)の問題に対する改善は可能である。
【0013】次に上記(2)の問題点については、開孔
部はガスの排出口でもあるため、排ガスの流れに乗った
スプラッシュによって開孔部付近へのスプラッシュ付着
とそのための開孔部の閉塞を完全に回避することは不可
能であり、一方で輻射の原理から考えても、溶鋼表面と
正対している天井部からの熱損失はレードルカバー全体
の熱損失の大部分を占めるため、全面を水冷化すること
は溶鋼の温度降下という問題点を解決することができな
い。そこで、(2)の問題点を解決するために、レード
ルカバー天井の内面の大部分を耐火物で構成することに
よって熱損失を防止するとともに、開孔部周辺のみを水
冷化し、開孔部へのスプラッシュ付着とそれによる閉塞
を防止する。
【0014】次に、本発明の他の好適な技術構成である
水冷壁と耐火物壁とを交互に配列することについて説明
する。側壁及び天井を円周方向に多分割し、内壁を交互
に水冷構造と耐火物構造としたレードルカバーは耐火物
壁でスプラッシュが付着成長しても水冷壁に達する大き
さになると急冷されて落下するので塊の大きさが限定さ
れる。この場合、水冷構造の幅を200mm以上とし、
耐火物構造の外面を水冷構造とすると、塊の成長が抑止
され、一方水冷による鋼の過冷却が抑制される。
【0015】
【実施例】
〔実施例1〕図1は本発明の第1の実施例を示すもの
で、レードルカバー11はスプラッシュの付着の比較的
に多い側壁6を水冷構造とし、熱の損失の大きい天井7
を耐火物で構成した。
【0016】スプラッシュの飛散の状況を観察するとレ
ードルカバーが菅笠状の形状のものについては、スプラ
ッシュはレードルカバーの側壁に付着するものがほとん
どである。また、輻射伝熱の原理から考えて、面積が大
きくかつ湯面と正対している天井からの熱損失が一番大
きい。実施例1はこれらの考察に基づき、上記構成とす
ることによって、スプラッシュの付着が少なく、かつ熱
損失も許容できるようようにおさえたものである。
【0017】〔実施例2〕図2に第2の実施例を示し
た。実施例1と同様に、スプラッシュの飛散が多く一旦
スプラッシュが付着すると取鍋1の上端との剥離性・シ
ール性の維持が困難となり、一方、溶鋼表面からの輻射
熱損失の比較的少ない側壁6は水冷構造としスプラッシ
ュの付着を防止した。この側壁6を鋼製構造物で製作す
ることによってレードルカバー11の天井7を高くし
て、天井7へのスプラッシュ到達率を相対的に下げた。
また、溶鋼からの輻射熱損失の大きいレードルカバー天
井7は、内面の大部分を耐火物製として輻射熱損失を抑
制した。さらに、排ガスの通路でガス流れの速い合金投
入口8及びランス挿入口9においてはスプラッシュの付
着を抑制する目的から最小限の水冷構造10を採用し
た。これによって、水冷壁からの熱損失を最小にしつ
つ、操業上問題となるスプラッシュ付着を防止すること
ができる。
【0018】〔実施例3〕図3に水冷壁と耐火物壁とを
交互に設けた例を示した。図3に示すように、レードル
カバー11を円周方向に多分割し、内壁を交互に耐火物
壁13と水冷壁12とする。分割のピッチは水冷壁にま
たがって耐火物壁に付着したスプラッシュを合体・成長
させないために、水冷壁12の幅を200mm以上とす
る。また、耐火物壁13の構造は図4に示すように、全
てを耐火物壁13で構成してもよいし、図5に示すよう
に水冷構造の内壁に耐火物壁13を貼着施工したもので
もよい。これによって、水冷壁からの熱損失を最小にし
つつ、操業上問題となるスプラッシュの成長を防止する
ことができる。
【0019】表1には図1、3に示したレードルカバー
を使用して処理した場合の連続操業可能チャージ数を示
した。また従来例を併せて示した。表1よりわかるよう
に、従来の図6に示す耐火物製レードルカバーでは10
〜20チャージの処理で合金投入口8が閉塞したり、レ
ードルカバー下端付近に成長したスプラッシュによって
取鍋1との接触が不良になったりして操業中断を余儀な
くされたが、水冷構造の図1、3のレードルカバーでは
500チャージ以上の連続操業が可能であった。実験は
500チャージで一旦中止したが、それ以上継続できる
ことは容易に類推できた。
【0020】また、表2には、図1〜3で示したレード
ルカバーを使用して処理した場合の処理中の溶鋼温度降
下の増加分を示した。表よりわかるように、図7に示す
全水冷構造のレードルカバーを使用した場合は図6に示
す従来の耐火物製レードルカバーを使用した場合と比較
して、約50℃の温度降下増大が認められ、金属Alを
使用した溶鋼昇熱操業を余儀なくされたが、図1〜3に
示す本発明のレードルカバーを使用すると、図6に示す
耐火物製レードルカバーを使用した場合に比べて若干の
温度降下はあるが、その程度は約15℃であり、操業上
問題となるレベルではなかった。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、VOD装置のレードル
カバーにおいて、水冷壁と耐火物壁の組合わせとしたこ
とによって、溶鋼からの熱損失が少なく、かつ操業の連
続に支障をきたすようなスプラッシュの付着がなくなっ
た。これによって、冶金特性に悪影響を与えることなく
VOD装置のメンテナンス負荷を大幅に改善することが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のVOD装置断面図である。
【図2】実施例のVOD装置断面図である。
【図3】本発明の他の実施例のレードルカバーの斜視図
である。
【図4】レードルカバーの部分断面図である。
【図5】レードルカバーの部分断面図である。
【図6】VOD装置の縦断面図である。
【図7】従来の水冷レードルカバーの説明図である。
【符号の説明】
1 取鍋 2 溶鋼及び溶融スラグ 3 真空を保持する外殻下部(真空チャンバー) 4 真空を保持する外殻上部(真空容器上蓋) 5 従来の耐火物製レードルカバー 5a 従来の水冷製レードルカバー 6 側壁 7 天井 8 合金投入口 9 ランス挿
入口 10 水冷構造 11 レードル
カバー 12 水冷壁 13 耐火物壁 14 水冷構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 俊二 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 山田 純夫 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水冷壁と耐火物壁とを組合せたことを特
    徴とするVOD装置のレードルカバー。
  2. 【請求項2】 側壁を水冷壁とし、天井を耐火物壁とし
    たことを特徴とするVOD装置のレードルカバー。
  3. 【請求項3】 側壁を水冷壁とし、天井を耐火物壁とす
    ると共に合金投入口及びランス挿入口の周囲に水冷構造
    を形成したことを特徴とするVOD装置のレードルカバ
    ー。
  4. 【請求項4】 側壁及び天井を円周方向に多分割し、内
    壁を交互に水冷構造と耐火物構造としたことを特徴とす
    るVOD装置のレードルカバー。
  5. 【請求項5】 水冷構造の幅を200mm以上としたこ
    とを特徴とする請求項4記載のVOD装置のレードルカ
    バー。
  6. 【請求項6】 耐火物構造の外面を水冷構造としたこと
    を特徴とする請求項4記載のVOD装置のレードルカバ
    ー。
JP16769092A 1992-06-25 1992-06-25 Vod装置のレードルカバー Withdrawn JPH0610031A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6036915A (en) * 1997-07-09 2000-03-14 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Water-cooled ladle hood
JP2006214647A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 取鍋精錬用の水冷蓋および精錬処理方法
CN102719624A (zh) * 2012-06-27 2012-10-10 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种吹氧脱碳真空精炼炉防溅罩
CN102851450A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 鞍钢股份有限公司 一种防止铁水脱硫喷溅的方法

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Legal Events

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19990831