JPH0733538B2 - 空気圧製鋼容器及び鋼製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼の製造に関し、特に、空気圧製鋼容器と、
直接還元鉄（以下、DRIと略記する）等の、熱い炭素含
有原料から鋼を製造する方法とに関する。

（従来技術とその問題点） 本発明は、空気圧製鋼容器と、DRI等の、炭素を含有す
る熱い原料から鋼を製造する方法とを包含する。該容器
は、実質的には一方の側に開口部のある偏心頂部を有す
るトリベである。頂部の開口部と相対して下方に向けら
れた酸素やり（oxygen lance）又は羽口が少なくとも１
個ある。該容器は、その中央軸の周囲にほぼ水平な位置
まで回転することが出来るようにトラニオンに取りつけ
られる。該容器の底には、多孔質プラグと、滑りゲート
閉塞部材又はその他の便利な種類の閉塞部材により制御
される熱金属出口とがある。該容器は、製鋼法と関連し
て使用され、溶融操作、精錬操作、トリベ冶金操作、及
び注出操作のために溶けた金属を運ぶ手段として役立
つ。

本発明は、現在商業的に運転されている他の溶融、精
錬、トリベ冶金及び注出システムに比べて、幾つかの重
要な利点を提供するものである。

第１に、溶けた金属を次の操作ステーションに送るのに
使われるのと同じ容器で溶かし精錬する。現在は、金属
は、電気アーク炉、塩基性酸素炉、エネルギー利用炉、
誘導炉その他の既知の装置等の別々の炉で溶かされ、精
錬され、次に該装置から輸送用のトリベに注ぎこまれ
る。ここで塩基性酸素炉は、酸素を溶けた金属浴の表面
に吹き付け、炭素を燃焼させて精錬するものであり、エ
ネルギー利用炉は、スクラップを容器の排気で予め熱し
て投入するもので、低温のスクラップを投入する塩基性
酸素炉と異なる。溶けた金属を輸送のためにトリベに移
さなくてもよいので、現在の一般的技術に比べて著しい
利点が得られる。現在の技術では、予め熱した受取トリ
ベでも、溶けた鋼よりは殆ど常に低温であり、異なる温
度が等しくなるまでは熱を吸収するので、相当の温度損
失がある。現在の一般的技術では、第２の温度損失は、
移送操作時に溶けた流れを大気に曝すことから生じる。
これは、熱い液体を２つのカップ間で移み合うことによ
って冷やすのに似ている。

第２に、溶けた鋼中の非金属の酸化は、移送操作時に金
属の流れを大気の酸素に曝すことから生じる。これらの
非金属酸化物は、最終製品の含有物となり、その全体と
しての品質を低下させる。高品質の、純度の高い鋼を製
造するのに最も大切なのは、大気との接触を最小限にと
どめることである。

第３に、現在の一般的技術では、通常は開いているトリ
ベを通しての熱損失をなるべく少なくするために、移送
時には移送トリベに取外し可能なカバーが取りつけられ
る。本容器は、色々なステーションで付けたり外したり
する必要無く同じ機能を果たす一体の頂部を備えてい
る。

第４に、現在の技術では、溶融炉の修繕又はライニング
張替えのために、その作業が終わるまでの間、その炉に
付随する溶融機能を完全に停止させなければならない。
本発明の容器は、オフラインで修理することが出来、修
理した容器を、製品を失うこと無く定位置に挿入するこ
とが出来る。

第５に、本発明の容器は、必須ではあるが取外し可能な
頂部を有し、それに少なくとも１個の羽口が取りつけら
れる。殆どの耐火材の摩耗は、注入されるガスの作用に
よって羽口の直ぐ近くに生じるので、容器全体を新しい
耐火材で張り替えずに、容器の運転を停止して、作り直
した（又は張り直した）頂部を取りつけることが出来
る。容器本体内の耐火ライニングを取り替えることが必
要となる前に、各容器に数個の作り直した（又は張り直
した）頂部を取りつけ直すことが出来ると予想される。

第６に、容器の本体から頂部を取り外せるので、いずれ
の部分の耐火材交換も簡単となる。両方が基本的に円錐
状の部分であり、突き固め機械を使ってトリベに自動的
にライニングを設けるように出来る。突き固め一体構造
ライニングは、張り付けライニングよりコストが安く、
寿命が長い可能性があって好都合である。

第７に、高温DRIペレットの使用は熱効率に寄与し、よ
って、外部エネルギー源無しで本発明の方法が可能とな
る。高温DRIペレットは、製鋼設備の近傍にある設備か
らのみ得ることが出来る。『ペレット再生利用プロセ
ス』と題したHolley氏の米国特許第3,836,353号に記載
されている技術は、このような構成を実現可能にする。

第８に、少なくとも２％の炭素を含有する高温DRIペレ
ットを使用することにより、注入羽口等の装置によって
容器に炭素を加える複雑な操作が不要となる。また、炭
素を注入するのに必要な粉砕、格納及び移送のシステム
を設ける必要も無くなる。Holley氏のプロセスは、少な
くとも２％の炭素を含有する高温DRIペレットを製造す
ることも出来るが、これは、現在運用されている他の直
接還元プロセスでは不可能なことである。

出願人は、関連性のある冶金方法及び装置に関する以下
の米国特許を承知している。

第253,046号。1882年１月31日付け。発明者HENDERSON。
名称『ベッセマー鋼プラント』。

第3,746,325号。1973年４月17日付け。発明者FREEBERG
他。名称『基本的酸素鋼製造設備及び鋼の酸素精錬
法』。

第429,337号。1890年６月３日付け。発明者COLLIN。名
称『転炉トリベ』。

第3,502,313号。1970年３月24日付け。発明者PASTORIU
S。名称『中心部に作用する炉頂部手段を持った鋼製造
プラント』。

第3,484,088号。1969年12月16日付け。発明者PERE。名
称『複数転炉空気圧製鋼プラント』。

第3,477,705号。1969年11月11日付け。発明者MOBLEY。
名称『鋼製造装置』。

第3,411,764号。1966年２月17日付け。発明者FALK。名
称『可動ストラドルキャリッジ転炉支持体を有する製鋼
プラント』。

第3,013,789号。1959年12月17日付け。発明者SAYRE他。
名称『金属の酸素精錬のための可動装置』。

第2,803,450号。1953年９月29日付け。発明者McFEATER
S。名称『転炉ガス浄化システム』。

第741,505号。1903年10月13日付け。発明者KIRK。名称
『溶融炉』。

第51,401号。1865年12月５日付け。発明者BESSEMER。名
称『可鍛鉄及び鋼の製造方法の改良』。

第2,065,691号。1933年７月８日付け。発明者HANSON
他。名称『灰吹ザラ炉』。

第574,127号。1896年12月29日付け。発明者AIKEN。名称
『巻き上げ装置』。

Hendersonは、鋼を製造するためのトラニオン取付け型
ベッセマー転炉を解説しており、これは梁に沿って可動
である。

Freebergは、トラックに沿って動かすことの出来る可動
炉を含む基本的酸素製鋼設備を解説している。この特許
によると、『この装置は、一つの通常のブローステーシ
ョンが各炉に対して作用することが出来、前ブロー及び
後ブローを他の場所で実行出来る様に、２個の炉の各々
に順に装入し、酸素を順に吹き込み、その後、湯を出し
て次のサイクルを開始するという運転を可能にするもの
である。』 Collinは、レールに取りつけた高温金属トリベを示して
おり、これは、直立位置で炉から溶けた金属を装入さ
れ、傾けられ或いは水平な時に吹き込みをされる。羽口
はトリベカバーのほぼ中心に位置し、トリベカバーの湯
出し口は、見かけ上は、装入孔としても役立つ。

Pastoriusは、『待機、装入、前加熱、吹き込み、ガス
抜き、ブロッキング、流出又は排出のための一連のステ
ーションを提供し、鋼の溶融及び精錬のためにその一連
のステーションを通って移動する耐火ライニング製鋼容
器を指示するキャリッジを持った製鋼プラント』を開示
している。各操作は別々の場所で行われる。『容器は実
際上、鋼が適切に作られた後にトリベとなり、添加物が
適切に反応したか否かを判定する第２保持ステーション
に行く。』とも記載されている。容器には頂部から酸素
が吹き込まれ、吹き込みステーションには可動カバーが
ある。容器はカバー又はフード無しで動かされる。

Pereは、頂部吹き込み転炉をメリーゴーランド形態に配
置した複数転炉空気圧製鋼プラントを解説している。

Mobleyは、トラック路に沿って移動可能な一連の可動炉
を使用する、鋼を酸素精錬する製鋼装置を解説してい
る。各炉が各端部に、隣の炉の煙道と連通する煙道を有
する。頂部吹き込みのために各炉の屋根に酸素やりが含
まれている。

Falkは、キャリッジに取りつけた可動転炉を有する製鋼
プラントを解説しており、これは合金化操作にも使用す
ることが出来る。

Sayreは、鋼の酸素精錬に用いる可動炉装置として役立
つトラック取付け型高温金属車を解説している。

McFeatersは、オフセット口を有するレール取付け転炉
を教示しており、第６図に最も良く示されている様に、
これは、装入、吹き込み、及び排出又は投げ下ろしのた
めにトラニオンの周囲に回転できる様に装置される。該
転炉は、頂部吹き込み酸素やりを有する。

Kirkは、ベッセマー転炉と同様の形態の、トラニオン取
付けの単一の底部吹き込み式容器を示している。

Bessemerは、底部吹き込み式製鋼容器は少なくとも1865
年以来知られていると解説している。

Hansonの米国特許第2,065,691号も、Aikenの米国特許第
574,127号も、本発明に強力に適用することの出来るも
のを提示していない。

上記の従来技術文献は、いずれも、熱効率が低いこと、
及び、先に述べたその他の欠点を持っている。出願人
は、本発明の目的を達成するような従来技術の製鋼容器
を知らない。従って、改良された空気圧製鋼容器と、DR
I等の高温炭素含有原料から鋼を製造する改良された方
法とが必要である。

（発明の概要） 本発明は、新規な空気圧製鋼容器と、鋼製造方法とであ
り、問題を解決して前述の必要を満たすものである。

本発明の容器は、実質的に、一方の側に開口部のある取
外し可能な偏心頂部又はカバーを有するトリベである。
該頂部の開口部に相対して、少なくとも１個の、下方に
向けられた酸素やり又は羽口がある。該容器は、ほぼ水
平な位置までその中央軸の周囲に廻転できるようにトラ
ニオンに取りつけられる。該容器の底には多孔質プラグ
と、滑りゲート閉塞部材又はその他の便利な種類の閉塞
部材により制御される高温金属出口とがある。運転時に
は、該容器は製鋼方法に従って使用され、溶けた金属
を、溶融、精錬、トリベ冶金、および注出の操作の場所
に運ぶための手段として働くとともに、斯かる操作がそ
の中で行われる容器としても働くものである。

（発明の目的） 本発明の主な目的は、金属を溶かして精錬し、その溶け
た金属を、輸送用の容器に移さずに後続の操作の場所に
輸送するための手段を提供することである。

本発明の他の目的は、全ての製鋼操作をその中で行うこ
との出来る製鋼容器を提供することである。

本発明の他の目的は、移送操作時に、大気中の酸素に金
属流を曝すことに起因する溶融鋼中の非金属含有物の酸
化を避ける手段を提供することである。

本発明の他の目的は、輻射による温度損失をなるべく少
なくする取外し可能な緊密に嵌合するカバーを有する容
器を提供することである。

本発明の他の目的は、製鋼プラントにおけるダウンタイ
ム（作業中断時間）と製品の損失とを避ける手段を提供
することである。

本発明の他の目的は、容器全体に新しい耐火材を据えつ
ける必要なしに使用状態から外し、作り直した耐火頂部
を取りつけることの出来る容器を提供することである。

本発明の他の目的は、容器の頂部及び底部にライニング
を自動的に付ける突き固め機を使う簡単な耐火材交換方
法を提供することである。

本発明の他の目的は、ごく僅かの外部エネルギー源のみ
を必要とする製鋼プロセスを提供することである。

炭素含有鉄酸化物を単一の容器で直接に鋼に転換する方
法を提供することも本発明の目的である。

本発明の他の目的は、供給材料として高温DRIペレット
を使って製鋼プロセスの熱効率を向上させる方法を提供
することである。

注入羽口等を使って容器に炭素を加える複雑な操作を不
要にすると共に、炭素注入のために普通は必要とされる
粉砕、格納及び輸送のシステムを設ける必要を無くする
ことも本発明の目的である。

以上の目的及びその他の目的は、以下の詳細な記述と添
付図面とを参照することから一層明白となろう。

（実施例） 図面の、特に第１図を参照すると、容器10の中で、充分
な炭素（2.0％より多い）を含有する高温DRIペレット58
（約800℃）の溶融及び精錬が同時プロセスで行われる
が、この容器は、溶融及び精錬用の炉として役立つだけ
ではなくて、溶けた鋼を後続のトリベ精錬ステップ及び
最終注出操作を通して送るための移送用トリベとしても
役立つものである。複数の容器10が保持区域63に保持さ
れており、他の容器が修理のために使用停止されるとき
使用される。

容器10は、耐火材を裏打ちしたトリベであり、耐火材を
裏打ちした頂部又はカバー12が嵌められており、このカ
バーは第２図に示されている様にライニング打ち直し及
び保守のために取外し可能であり、また、耐火材を裏打
ちした底部22を有する。該容器は、トラニオン15に取り
つけられ、トラニオン軸の周囲にほぼ水平な位置まで回
転することが出来る。トラニオンには、第９図に最も良
く示されているギヤ又はコグ27等の望ましい回転装置を
設けることが出来る。ギヤ27は、トラニオン支持装置29
の、動力駆動ギヤと噛み合う。トリベカバー12は、ほぼ
円錐状であり、好ましくはわずかに切頭形状であり、該
円錐の一方の側に装入開口部14を有する。該カバーは、
液状の鉄または鋼の浴の表面下に、且つ直接その中に市
販のガス状酸素を注入するために、装入開口部14の反対
側付近に少なくとも１個の羽口16、酸素やり、又はこれ
に類似した装置を備えている。この注入装置の数は、容
器の容積又はトン数容量に比例する、即ち、容量が大き
いほど、最大で単位加熱あたり約60分の処理時間を維持
するために、より多数の注入装置が必要になる。

単一の大きな中空柱（plume）よりはむしろ多数の小さ
な泡を作るために溶けた鉄又は鋼にガス状酸素を注入す
るのが好ましいことは、当業者に広く認められ周知され
ていることである。従って、単一の大きな装置よりは多
数の小さな注入装置を設けるのが望ましい。

耐火材を裏打ちした容器底部22の底部には多孔質プラグ
24が設けられていて、該プラグを通して不活性ガスを導
入してその泡を該金属中に通すことにより該容器中の液
状金属を撹拌し、化学的性質及び温度の均一性を高め
る。

容器10には、該プロセスにより作られた液状の鋼又は液
状の鉄を、ビレット、ブルーム又はスラブを製造する普
通の連続鋳造機54（第１図参照）のタンディッシュ52の
中に、或いはインゴット等の鋳造品の製造のためのモル
ドの中に排出するための普通の滑りゲート型湯出し弁28
も取りつけられている。

容器10は、DRIペレット58を、温度制御のために加えら
れた鉄又は鋼のスクラップと共に溶かすと同時に溶融DR
Iペレット58を精錬するための炉として役立つだけでは
なくて、溶けた金属を後続の金属精錬又はトリベ精錬設
備を通過させるためのトリベとして、且つ、精錬された
金属を最終的にビレット、ブルーム、スラブ、インゴッ
ト等の形状に鋳造するための注出トリベとしても役立つ
様になっている。

化学的性質に加えて中の温度を調整しなければならない
後続の金属精錬又はトリベ精錬設備で溶けた金属を処理
しようとする場合には、ステンレススチールの非磁性セ
クション30を容器側壁に装入して、この区域の通常の炭
素鋼容器シェル60と置き換える。パネル30は、誘導加熱
炉ステーションで使用されるトリベに共通して使用され
る様に、電磁加熱と、それに伴う撹拌とを行う誘導コイ
ル50を使用するのに好都合である。この場合、第９図に
示されている様に、誘導コイル50はトリベ炉設備の永久
的部分であり、容器10は、誘導加熱及び撹拌機能を達成
するために、この場所で該非磁性部分が該コイルの中に
位置するように据えられる、即ち、該コイルは容器の非
磁性部分を囲む。

また、その代わりに、第７図に示されている様に、加熱
及び撹拌の機能を達成するために、非磁性ステンレスス
チール・パネル31を容器10の鋼シェルに挿入し、誘導コ
イル51を該パネルと対面させて容器に取りつけることも
出来る。、 耐火材で裏打ちされた容器頂部12の一方の側にオフセッ
ト開口部14が設けられており、これは、溶融及び精錬操
作時に発生したガス及び煙霧の脱出を許し、溶融及び精
錬操作時に高温DRIペレット及びスクラップを容器10に
装入することを可能にし、第３図に示されている様に、
脱出するガス及び煙霧を収集フード32内へ向けるもので
ある。フード32は排気ファン34及び普通の布フィルター
又は湿潤ガス洗浄機36に接続されており、該フィルター
は、排ガスが大気に排出される前に環境基準に合うよう
に排ガスを浄化するものである。トリベカバー12はほぼ
円錐状であるが、挿入開口部に向かって傾いている。

通常運転では、容器は、第１図に示されている特別のプ
ラントレイアウトに適する様に配置された一連の個々の
ステーションの間の頭上移動クレーン56または適当な移
動設備により輸送される。

最終注出ステーションで、インゴット鋳造又は連続鋳造
のために、少量の液状鋼が容器に残ることが許される、
即ち、容器は完全に空にされるのではない。この残留物
（ヒール）62（第５図）は、容器10内の元の溶融鋼の量
の15％より多くはない方が良く、この容器10で処理され
る鋼の次のバッチ又は溶解のための点火源又はスタータ
ーとして使われる。

この容器が使用され続ける、即ち、耐火材ライニングが
取替の必要を示さないとすると、容器10は直に溶融／精
錬ステーション64に戻される。容器のライニングが取替
又は大幅な修理を必要としているならば、容器10は注出
ステーション72で完全に空にされ、操作システムから修
理区域に出され、新たに修理され再び熱せられた容器10
が溶融／精錬ステーション64内の所定の場所に置かれ
る。この交換容器10は、再利用された装置が内蔵してい
る通常の残留鋼を内蔵していないので、別の補足誘導炉
48に維持されている小さな溶融鉄源から所要のヒールが
供給される。誘導炉48は、普通は鉄スクラップを溶か
し、それを溶融状態に保ち、或いは、上記のとおりにヒ
ール62を供給するとともに、通常の運転停止又は修理の
ための変則的運転停止の後に、又はダウンターン（down
turns）後に、設備全体を指導させるのに必要な初期点
火源を提供する。ヒールは、使用停止となった容器から
取り出してもよく、また、中に溶けた鋼を有する他の容
器から取り出してもよい。

少数の追加の容器を良好な修繕状態に保っておくことに
よって、傷んだり欠陥があったりする容器をオフライン
で修理するために製鋼プロセスシステムから外すことが
出来、動作不能時間無しで且つ製品のロス無しで、第１
図に示されている様に代替の容器を投入することが出来
る。

溶融／精錬ステーション64で、酸素及び冷却ガスを運ぶ
可撓性ホース18、20が羽口16に接続され、容器10は、第
４図に示されている僅かに水平を越昭た位置に回転させ
られる。これにより、羽口16が液状金属ヒール62にわず
かに沈み、ガス流通開始の後に精錬プロセスを開始する
ことが出来る。羽口16の損傷及び詰まりを予防するため
に、その沈没より前に羽口16に酸素及び冷却ガスが流さ
れる。

水平を越えた位置に達すると、直ちに、第４図に示され
ている様に、位置決め可能なシュート46を通して、炭素
を含有する高温DRIペレット58（第１図参照）の装入が
開始される。この位置で、羽口16は、湯を適切な炭素含
有量まで吹くための浴下吹き込み位置にある。容器開口
部14から脱出するガス及び微粒子を集めるためにフード
32が設けられている。本発明の所要の熱効率を提供する
ためには、DRIペレット58が容器に導入される時に、該D
RIペレットの温度が少なくとも600℃ないし800℃である
ことが必要である。DRIペレットの温度がこれより低い
と、操作を維持するのに充分な炭素が浴に吸収される前
に、溶けた鋼ヒール62の急冷及び固体化が起こる可能性
がある。

容器に装入された高温DRIペレット58が少なくとも２％
の炭素を含有することも必要である。この炭素は溶けた
浴に放出され、注入された酸素との発熱反応により、連
続的に供給される高温DRIペレット58を溶かすのに必要
なエネルギーを提供する。少なくとも２％の炭素を含有
する高温DRIペレット58は、製鋼設備に隣接した設備に
おいてHolleyプロセス等の手段により作ることが出来
る。作られた高温DRIペレット58は、中間のビン59に、
又は耐火材で裏打ちされ絶縁されたコンテナ42に集めら
れる。装入後、これらのコンテナ42は、高温DRIペレッ
ト58の再酸化を防止するために蓋44で閉じられて、製鋼
設備に輸送される。そこで、それらは第４図に示されて
いるものに類似したターンスタイル装置40の上に置かれ
る。ターンスタイル装置40は、満杯のコンテナ42を割り
出してシュート46の上に位置決めし、該容器に供給し、
次に、空になったコンテナ42を反対側の荷下ろし／積込
みステーション66に移動させる。空になったコンテナ42
は除去され、再充填のためにDRIペレット設備に送り返
され、装入サイクルを繰り返すために満杯のコンテナ42
がターンスタイル40のうえに置かれる。

溶かされ積錬される溶けた金属の量が増えるに従って、
容器10は水平位置に向かってゆっくり回転させられてゆ
く。溶融／精錬操作中に形成されたスラグは、リップ流
出により、即ち、スラグが容器の頂部開口部14を通して
流出するまで容器10を水平を越えて傾けることにより、
定期的に排出される。所望の量がスラグが残ったとき、
容器10は再び回転させられて水平位置まで戻され、スラ
グの流れを停止させるが、これは全て、溶融及び精錬の
プロセスを止めずに行われる。スラグ調整剤が高温DRI
ペレット58と共に同じ供給シュート46を通して容器に導
入される。

所望の量のDRIペレット58が導入されたとき、ペレット
の流れは止められて、溶けた金属が所望の炭素レベルま
で精錬されるまで酸素注入が続けられる。この炭素レベ
ルに近づくと、容器10は直立位置へ回転させられる。羽
口16が溶けた鋼浴から離れたとき、酸素流は止められ、
冷却ガス流は維持される。これにより、酸素流がある時
に発生した多量の熱に起因して羽口16が過度に避けるの
が防止されると共に、高温の耐火材容器ライニングから
の損傷を予防するのに充分な程度まで羽口16が冷却され
る。

容器が直立位置に達したとき、冷却ガス流も止められ、
ガス供給ライン又はホース18、20は羽口16から分離され
る。傾け機構68が外された直後にこのステーションから
容器10を除去するために頭上クレーン56又はその他の移
動装置が配置されている。

溶けた金属が充填されている容器10は、トリベ冶金ステ
ーション65に移動させられて、ここで、合金添加、ワイ
ヤ送り、極小合金注入、及び湯の均一化のための多孔質
プラグ24経由のアルゴン／窒素混合ガスにより撹拌によ
って化学的性質の調整が行われる。

温度調整が必要ならば、連続的ガス撹拌により、或い
は、極端な場合には、スクラップ追加により、温度を下
げることが出来る。温度上昇が必要ならば、容器側壁
の、ステンレススチール部30に相対する誘導コイル50を
通電する。この場合には、ガス撹拌は止められる。該コ
イルにより誘導される電子機械的撹拌は、所望の又は所
要の均一度を得るのに充分である。

溶融／精錬ステーション64から上記の容器10が除去され
ると、直ちに、溶けた鋼ヒールを内蔵した注出ステーシ
ョン72からの容器10、又は修理区域からの予加熱された
容器10が定位置に置かれ、この容器10に対して溶融／精
錬操作が開始される。

トリベ冶金操作が終わると、容器10は注出ステーション
72へ移される。溶融／精錬の操作及び注出操作は、60分
の時間サイクル内に終わる様にすることが出来る。トリ
ベ冶金操作は、一般には、60分以内の時間で終わらせる
ことが出来る。このステーションでは、必要ならば容器
10をもっと長い時間の間保持し、誘導コイル50によって
温度を保つことが出来る。極端な場合には、通常の順次
操作が再開されるまで金属の温度を保つために、溶けた
鋼が充填された数個の容器10をこのステーションに出し
入れすることが出来る。

（発明の効果） 叙上から、金属の溶融、精錬、トリベ冶金、及び注出の
ための有用な装置及び方法を私達が発明したことは容易
に分かる。本発明は、金属を溶かして精錬し、その溶け
た金属を別の輸送用容器に移さずに後の製鋼操作の場所
に輸送する手段と；輸送操作中に金属の流れを大気中の
酸素に曝すことに起因する溶けた鋼の非金属含有物の酸
化を避ける手段と；オフライン修理のために製鋼プロセ
スから容器を外し、動作不能時間無しに且つ製品の損失
無しに代替容器を据える手段とを提供する。

この容器の、取外し可能で密に嵌合するカバーは、輻射
による温度損失を最小限にする。該容器は、運用をやめ
て、新しい耐火材を容器全体に据えつけずに、突き固め
機を使って容器の頂部及び底部に耐火材を自動的に裏打
ちする単純な耐火材交換方法により、作り直した耐火材
頂部を取りつけることが出来るものである。

該プロセスでは、高温DRIペレットを供給材料として利
用することにより熱効率を改善しているので、最小限度
の外部エネルギー源を必要とするだけである。注入羽口
等の装置により容器に炭素を加える複雑な操作は不要と
なっており、また、炭素注入のために通常必要とされる
粉砕、格納及び輸送のシステムも不要となっている。

以上の記述及び特別の実施例は単に本発明及びその原理
の最善のモードを例示するに過ぎず、当業者であれば本
発明の範囲から逸脱せずに該装置にいろいろな修正及び
付加をなすことが出来、従って本発明は特許請求の範囲
の欄の記載内容によってのみ限定されるものであること
が理解されなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の容器の操作と運動とを示すフローチ
ャートである。 第２図は、垂直位置にある容器の断面図である。 第３図は、ほぼ水平な装入位置に傾けられた容器の断面
を、関連する位置決め可能な装入シュート及び一部を切
り欠いた煙霧収集フードとともに示す図である。 第４図は、ほぼ水平な装入位置に傾けられた容器を、関
連する位置決め可能な装入シュート及び関連する装入装
置とともに示す図である。 第５図は、精錬位置に傾けられた容器を、第３図に示さ
れている関連設備とともに示す断面図である。 第６図は、輸送位置にある容器の側面図である。 第７図は、トリベ冶金ステーションに置かれた容器を、
取りつけられた誘導コイルとともに示す側面図である。 第８図は、誘導加熱ステーションに置かれた容器の平面
図である。 第９図は、誘導加熱ステーションに置かれた容器の正面
図であり、本発明に用いるのに好適な誘導加熱装置を示
す。 10……容器、12……カバー 14……開口部、15……トラニオン 16……羽口、 24……多孔質プラグ 28……湯出し弁 56……移動クレーン 58……高温DRIペレット

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸素による精錬が可能な金属の溶融、精
   錬、トリベ冶金、及び注出のための容器であって、 （ａ）耐火材で裏打ちされたトリベと、 （ｂ）前記の耐火材で裏打ちされたトリベに係合するよ
   うになっていて、開口部を持っていて、該開口部を通し
   て挿入とガス及び煙霧の脱出とが可能となっている取外
   し可能な耐火材で裏打ちされたトリベカバーと、 （ｃ）前記の取外し可能な耐火材で裏打ちされたトリベ
   カバーと一体で、この耐火材で裏打ちされたトリベカバ
   ーを通して、該容器に内蔵されている金属浴の表面下に
   且つその中に直接に酸素を注入するための少なくとも１
   個の羽口を備えた注入手段と、 （ｄ）該容器に内蔵されている金属の化学的性質と温度
   とを均一にするために不活性ガス源に接続されるプラグ
   を備えた不活性ガス導入手段と、 （ｅ）トリベから溶けた金属を除去するための湯出し弁
   を備える湯出し手段と、 （ｆ）前記容器を取りつけて傾けるためのトラニオン
   と、 （ｇ）該容器を輸送するための手段とを備えることを特
   徴とする容器。
2. 【請求項２】前記不活性ガス導入手段は、前記トリベの
   底に配置されて不活性ガス源に接続される多孔質プラグ
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記湯出し手段は、前記トリベのベースに
   配置された滑りゲート型湯出し弁を備えていることを特
   徴とする請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】前記取りつけ傾け手段は、該容器の水平軸
   の周囲にほぼ水平な位置まで回転させるトラニオンを備
   えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】鋼シェルを有し、前記シェルの一部は非磁
   性であることを特徴とする請求項１に記載の容器。
6. 【請求項６】前記シェルの前記非磁性部分と係合するよ
   うになっている誘導加熱手段を更に有することを特徴と
   する請求項５に記載の容器。
7. 【請求項７】前記トリベの側壁に非磁性のステンレスス
   チール製インサートと、これに組付けられる誘導コイル
   と、を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
8. 【請求項８】金属を溶かし、精錬し、トリベ冶金し、溶
   けた金属を注出する方法であって、 （ａ）開口部を有する取外し可能な耐火材で裏打ちされ
   たトリベカバーと、該カバーと一体で、容器に内蔵され
   ている金属浴に該カバーを通して酸素を注入する羽口を
   備えた酸素注入手段とを有する容器を、格納されている
   複数の同様の容器の中から選択し、 （ｂ）溶けた金属を該容器に供給し、 （ｃ）該容器を溶融／精錬ステーションに輸送して傾け
   機構を係合させ、 （ｄ）酸素及び冷却ガスの供給ラインを該カバーの少な
   くとも一個の羽口に取りつけ、 （ｅ）水平をわずかに越える位置まで該容器を回転さ
   せ、 （ｆ）該羽口を通して酸素及び冷却ガスを該容器に導入
   し、 （ｇ）炭素を含有する金属化された鉄をペレット又は固
   まりの形で該容器に充填し、 （ｈ）必要に応じて該容器からスラグを除去し、 （ｉ）所定量の充填材料が該容器に導入されたのちに、
   金属化された鉄の充填を停止し、 （ｊ）高温金属の炭素含有量が所定レベルに達するまで
   酸素注入を継続し、 （ｋ）該容器を直立位置まで回転させ、 （ｌ）羽口が該容器内の溶けた金属から離れた後に酸素
   注入を終了させ、 （ｍ）該容器が直立位置に達するまで羽口経由の冷却ガ
   ス注入を継続し、 （ｎ）該カバーの羽口から供給ラインを外し、 （ｏ）傾け機構を該容器から外し、 （ｐ）該容器をトリベ冶金ステーションに輸送し、 （ｑ）必要に応じて溶けた金属の化学的性質を調整し、 （ｒ）所望の化学反応を促進するために、必要に応じ
   て、溶けた金属の温度を高め、 （ｓ）必要に応じて溶けた金属の温度を下げ、 （ｔ）トリベ冶金完了後に該容器を注出ステーションに
   輸送し、 （ｕ）該金属を注出し、 （ｖ）容器修理が必要か否かを判定し、 （ｗ）該容器の修理が必要であれば該容器を完全に空に
   して該システムから外し、ステップ（ａ）に戻り、 （ｘ）該容器を修理する必要がなければ、該容器を部分
   的に空にしてステップ（ｃ）に戻るステップから成るこ
   とを特徴とする方法。
9. 【請求項９】温度低下は、ガス撹拌により達成されるこ
   とを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】温度低下は、低温のスクラップを該容器
    内の溶けた金属に加えることにより達成されることを特
    徴とする請求項８に記載の方法。
11. 【請求項１１】金属は、補足誘導炉内で溶融状態に保た
    れ、この補足誘導炉から溶けた金属が提供されることを
    特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 【請求項１２】該容器には非磁性ステンレススチールの
    パネル又は側壁が設けられ、補足加熱又は撹拌のために
    誘導コイルが該容器の近傍に置かれることを特徴とする
    請求項８に記載の方法。
13. 【請求項１３】炭素を含有する金属化された鉄は、直接
    還元鉄ペレットの形であることを特徴とする請求項８に
    記載の方法。
14. 【請求項１４】スラグ除去は、カバーの開口部を介して
    のリップ流出により行われることを特徴とする請求項８
    に記載の方法。
15. 【請求項１５】該容器内の溶けた金属の化学的性質は、
    トリベ冶金ステーションでアルゴン／窒素ガス混合気を
    注入することにより調整されることを特徴とする請求項
    ８に記載の方法。
16. 【請求項１６】溶けた金属の温度は、誘導加熱により高
    められることを特徴とする請求項８に記載の方法。
17. 【請求項１７】鋼をつくる方法であって、 一方の側に開口部を有するカバーを備えた傾斜可能で、
    トラニオンを備えたトリベを設け、 該容器の中に溶けた金属を供給し、 該トリベを、その通常は鉛直な中心線がほぼ水平となっ
    て、該トリベカバーの装入開口部がほぼ上方に向けられ
    ることとなる様に位置決めし、 該容器の溶けた金属ヒール内に直接還元鉄ペレットを装
    入し、 該トリベカバーを通して該容器中に、その中の溶けた金
    属の表面の下に酸素及び冷却ガスを注入し、その溶けた
    金属を所定の組成に精錬し、 トリベを鉛直な向きに再位置決めし、 トリベを装入・精錬ステーションから除去し、 溶けた金属を受入れ容器内に注出するステップを備える
    ことを特徴とする方法。