JPH10328815A

JPH10328815A - 溶融金属上のスラグの除去方法

Info

Publication number: JPH10328815A
Application number: JP14935997A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nishio; 浩明西尾
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融金属上に浮遊するスラグを短時間に除去
でき、且つ、スラグと共に損失する溶融金属の損失量が
少ないスラグ除去方法を確立する。【解決手段】溶融金属と、その上に浮遊するスラグと
を収納した上端開放型の溶融金属保持容器１の内壁に沿
って、折り曲げ自在な柵５をスラグの下端位置より深く
まで浸漬してスラグを溶融金属保持容器の内壁から分離
する第１の工程と、前記柵を水平方向に移動させてスラ
グを柵で囲い込み集積する第２の工程と、集積したスラ
グを柵内から排出する第３の工程とで、スラグを除去す
る。その際、溶融金属保持容器を傾転させた後に第３の
工程を行なうこと、及び、柵の長さをスラグと溶融金属
保持容器の内壁とが接触する周囲長さの３０％以上とす
れば、スラグ除去効率が一層向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑、溶鋼等の溶
融金属と、その上に浮遊するスラグとを収納する上端開
放型の溶融金属保持容器からスラグを効率良く除去する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高炉で製造される溶銑は、溶銑
鍋、トーピドカー等の溶融金属保持容器に受けられる
が、この時、高炉スラグが混入する。又、溶銑に処理剤
を加えて脱珪、脱硫、脱燐等の溶銑予備処理を施すと、
それぞれ脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱燐スラグが発生す
る。これらのスラグは溶銑の上に浮遊して存在する。そ
して、これらスラグは発生する毎に溶融金属保持容器か
ら除去する必要がある。除去しないと、予備処理により
除去した成分が次工程でスラグから溶銑に戻ったり、次
工程の処理が阻害されたり、又、多量の処理剤が必要と
なるからである。

【０００３】そのため、例えば特開平７−１５９０５３
号公報に開示されたように、スラグ除去が実施される。
このスラグ除去方法は、図１５に示すように、溶融金属
保持容器１内の溶銑１６の湯面が、溶融金属保持容器１
の排出口２の高さになるように、クレーン３３にて溶融
金属保持容器１を傾転し、滓掻き機本体３０の掻き出し
アーム３１に取り付けた掻き出し板３２を前後左右に移
動させ、掻き出し板３２にスラグ４を引っかけてスラグ
４を排出口２から排出し、これをスラグパン６で受ける
方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の滓掻き機による
スラグ除去方法では、掻き出し板でスラグを少しづつ排
出する操作を繰り返し実施するので、スラグ除去に２０
〜３０分間を必要とし、又、掻き出し板を排出口側に移
動する際にスラグの一部が廻り込んで逃げるので、全量
のスラグを除去することは困難である。更に、掻き出し
板で溶銑等の溶融金属の表面を繰り返し掻くので、排出
するスラグに溶融金属が巻き込まれ易く、巻き込まれた
溶融金属は損失となる。即ち、従来の滓掻き機によるス
ラグ除去方法は、スラグ除去に時間がかかり、除去効率
が悪く、又、溶融金属の損失を伴うという問題点があ
る。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、短時間に全量のスラグ
を除去できると共に、溶融金属の損失の少ないスラグ除
去方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明による溶融金
属上のスラグの除去方法は、溶融金属と、その上に浮遊
するスラグとを収納した上端開放型の溶融金属保持容器
の内壁に沿って、折り曲げ自在な柵をスラグの下端位置
より深くまで浸漬してスラグを溶融金属保持容器の内壁
から分離する第１の工程と、前記柵を水平方向に移動さ
せてスラグを柵で囲い込み集積する第２の工程と、集積
したスラグを柵内から排出する第３の工程とからなるこ
とを特徴とするものである。

【０００７】第２の発明による溶融金属上のスラグの除
去方法は、第１の発明による溶融金属上のスラグの除去
方法において、溶融金属保持容器を傾転させて溶融金属
の湯面位置を溶融金属保持容器の排出口に近づけた後、
第３の工程を行なうことを特徴とするものである。

【０００８】又、第３の発明による溶融金属上のスラグ
の除去方法は、第１の発明又は第２の発明による溶融金
属上のスラグの除去方法において、柵の長さが、スラグ
と溶融金属保持容器の内壁とが接触する周囲長さの３０
％以上であることを特徴とするものである。

【０００９】本発明では、金属やセラミックの棒、ワイ
ヤロープ、及び布片等から構築される折り曲げ自在な柵
を、溶融金属保持容器の内壁に沿ってスラグの下端位置
まで浸漬させる。すると、柵に接触したスラグは柵によ
り冷却され凝固し、柵に凝固したスラグが付着する。こ
の柵を水平方向に移動させると、柵に凝固したスラグや
柵を構築する布片が、柵を通り抜けようとするスラグの
障害物となって、スラグが柵で囲い込まれて集積する。
次いで、集積したスラグを柵内から排出して溶融金属保
持容器内から除去するので、スラグを効率良く除去する
ことができる。柵は折り曲げ自在であるので、柵を溶融
金属保持容器の内壁に沿って浸漬させることができ、
又、柵を移動すると任意に曲がり、その中にスラグを囲
い込むことができる。

【００１０】集積したスラグの排出の際に、溶融金属保
持容器を傾転させて溶融金属の湯面位置を溶融金属保持
容器の排出口に近づければ、集積したスラグを排出口か
ら溶融金属保持容器外へ容易に引出すことができる。

【００１１】又、柵の長さをスラグと溶融金属保持容器
の内壁とが接触する周囲長さの３０％以上、即ち、スラ
グと接触する位置の溶融金属保持容器の内壁円周の３０
％以上とすれば、溶融金属湯面において柵で囲い込まれ
る範囲が広くなり、スラグの集積を効率良く行なうこと
ができる。しかし、柵長さを過剰に長くすると、スラグ
の囲い込みに有効に使用されない柵の面積が広くなるの
で、柵長さは最大でもスラグと溶融金属保持容器の内壁
とが接触する周囲長さの１００％以下とすることが好ま
しい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の１例
を示す平面概略図、図２〜図７はその側断面の概略図で
あり、１は溶融金属保持容器、２は溶融金属保持容器１
に設けた排出口、３は溶融金属保持容器１内の溶融金
属、４は溶融金属３上のスラグ、５は折り曲げ自在な
柵、６はスラグパンである。以下、本発明を工程順に説
明する。

【００１３】〔工程１〕折り曲げ自在な柵５を用意す
る。柵５の外形形状は特に制約されないが、スラグ４を
溶融金属保持容器１の内壁から容易に分離できるので、
矩形型が最も好ましい。そして、柵５の長さＬをスラグ
４と溶融金属保持容器１の内壁とが接触する周囲長さの
３０％以上、望ましくは３１．８％以上の任意の値に決
める。柵５の長さＬを前記周囲長さの３１．８％以上と
すれば、常に柵５と溶融金属保持容器１の内壁とが接触
した状態を保ちつつ、柵５を移動することができ、スラ
グ４の集積が効率良く行なわれる。

【００１４】又、柵５の高さＨはスラグ４の厚みの２〜
２０倍とすることが好ましい。これは２倍未満では、柵
５の移動に伴って柵５を乗り越えるスラグ４が多くな
り、又、２０倍を超えると、スラグ４の乗り越えは防止
できるが、柵５の安定性が悪くなるからである。

【００１５】柵５を構築する材料及び柵５の構造には特
に制約はなく、柵５の長さ方向で、折り曲げ自在であれ
ば良い。そのため、アルミナ、ムライト、炭化珪素、窒
化珪素等のセラミック繊維を編んだ布片であっても、こ
れらの布片を炭素鋼、ステンレス鋼、モリブデン、タン
グステン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム等のワイヤ
ロープや網等で補強したものでも良い。又、炭素鋼、ス
テンレス鋼、モリブデン、タングステン、タンタル、ニ
オブ、ジルコニウム等の網や、縦に並べた丸棒を、同材
質のワイヤロープや前記セラミック繊維の紐で緊縛して
補強したものでも良い。この場合には、溶融金属３と接
触する部位に、セラミック製スリーブの設置や前記セラ
ミック布片を巻き、前記金属の溶損防止を図っても良
い。又、金属を使用する際は、酸化防止のために金属部
分にＡｒガスや窒素ガスを吹き付けても良い。更に、ア
ルミナ黒鉛質、ジルコニア黒鉛質、マグネシア黒鉛質等
の酸化物と黒鉛とを主成分とする棒を縦に並べ、前記セ
ラミック繊維の紐あるいは前記金属のワイヤロープで棒
を緊縛しても良い。

【００１６】そして、用意した柵５を、図１に示すよう
に、排出孔２と反対側の溶融金属保持容器１の内壁に沿
ってスラグ４の下端位置より深くまで浸漬する。図１に
おいて、柵５を浸漬した状態を柵５ａで示す。図２は柵
５ａの状態を縦断面で示した図であり、溶融金属３の上
で浮遊するスラグ４は柵５により、溶融金属保持容器１
の内壁から分離される。尚、図１は、柵５の長さＬをス
ラグ４と溶融金属保持容器１の内壁とが接触する周囲長
さの３１．８％、即ち、溶融金属保持容器１の内壁直径
に相当する長さにした場合を示している。

【００１７】〔工程２〕次いで、図１に示すように、柵
５の両端を溶融金属保持容器１の内壁に接触させなが
ら、柵５を排出口２の方向に柵５ｂ、柵５ｃ、柵５ｄの
順に移動する。図３は、柵５を最大限に広げた柵５ｂの
状態を縦断面で示した図であり、スラグ４は排出口２側
に集積されており、又、柵５の長さが溶融金属保持容器
１の内壁直径に等しいので、柵５を境にして排出孔２と
反対側の溶融金属３の湯面上にはスラグ４は無い。図４
は、柵５ｃの状態を縦断面で示した図であり、スラグ４
は更に集積される。図５は、柵５ｄの状態を縦断面で示
した図であり、柵５の長さ方向の中心部の移動を抑制し
ながら柵５の両端を内壁に接触させて移動して、スラグ
４の集積を進める。その際に、柵５の両端の間隔が排出
口２の幅Ｗより狭くなるまで柵５を変形させれば、柵５
は排出口２から容易に引出し可能になる。

【００１８】〔工程３〕次いで、集積したスラグ４を溶
融金属保持容器１の外に排出するが、集積したスラグ４
を排出する方法は、特に制約されない。溶融金属保持容
器１の上部から、柵５内に集積したスラグ４を真空吸引
しても良いし、又、スラグ４を収納したまま柵５を吊り
上げて溶融金属保持容器１の外に移動後、柵５に衝撃を
与えるか、柵５を広げることによりスラグ４を落下させ
て排出しても良い。

【００１９】又、図６は、溶融金属保持容器１を傾転さ
せて溶融金属３の湯面位置を排出口２に近づけた状態を
縦断面で示した図であり、図６に示すように、スラグ４
を集積した後、溶融金属保持容器１をクレーン等の傾転
装置にて傾転させて溶融金属３の湯面位置を排出口２に
近づければ、容易にスラグ４を排出することができる。
この場合には、真空吸引して排出しても良いが、図７に
示すように、スラグ４を収納した柵５を排出口２から溶
融金属保持容器１の外に水平方向に引出し、その後、溶
融金属保持容器１の外で柵５に衝撃を与えるか、柵５を
広げることによりスラグ４を落下させれば、効率良く排
出することができる。尚、図７は、排出口２から柵５を
引出して、スラグ４を棚５からスラグパン６に落下させ
た状態を縦断面で示した図である。

【００２０】

【実施例】本発明を、内壁直径が４ｍの取鍋型の溶融金
属保持容器１に収納された２５０トンの溶銑の脱硫処理
により発生した脱硫スラグの除去に適用した実施例を以
下に説明する。脱硫処理は２トンの脱硫剤を溶銑中にイ
ンジェクションして行なった。

【００２１】図８〜図１１に本実施例で使用した柵５の
構造を示す。図８は、ステンレス鋼（材質；ＳＵＳ３１
６）の丸棒で構築された、高さＨが１．４ｍ、長さＬが
４ｍの柵５である。図８において、ガイド１３及びガイ
ド１４の付いた両端のステンレス鋼丸棒１７、１８と、
ガイド１５の付いた中心のステンレス鋼丸棒１９と、そ
の間を埋める多数のステンレス鋼丸棒２０とが、ステン
レス鋼製ワイヤロープ２１（材質；ＳＵＳ３１６）で緊
縛されている。そして、柵５の下部の溶銑との接触部に
は、ステンレス鋼丸棒１７、１８、１９、２０の溶損を
防止するために、セラミック製スリーブ２２（材質；６
３ｗｔ％ＡｌＮ−７ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％Ｚｒ
Ｏ₂）が嵌めてある。

【００２２】図９は、セラミック（材質；６６ｗｔ％Ｚ
ｒＯ₂−１８ｗｔ％Ｃ−１３ｗｔ％ＳｉＣ）の丸棒で構
築された、高さＨが１．４ｍ、長さＬが４ｍの柵５であ
る。図９において、ガイド１３及びガイド１４の付いた
両端のセラミック丸棒２３、２４と、ガイド１５の付い
た中心のセラミック丸棒２５と、その間を埋める多数の
セラミック丸棒２６とが、炭化珪素質繊維（チラーノ繊
維）の紐２７で緊縛されている。

【００２３】図１０は、ステンレス鋼製網（材質；ＳＵ
Ｓ３１６、３．５メッシュ）と、セラミック（材質；６
６ｗｔ％ＺｒＯ₂−１８ｗｔ％Ｃ−１３ｗｔ％ＳｉＣ）
の丸棒とで構築された、高さＨが１．４ｍ、長さＬが４
ｍの柵５である。図１０において、ガイド１３及びガイ
ド１４の付いた両端のセラミック丸棒２３、２４と、ガ
イド１５の付いた中心のセラミック丸棒２５と、その間
を埋めるステンレス鋼製網２８とが、炭化珪素質繊維
（チラーノ繊維）の紐２７で緊縛されている。そして、
柵５の下部の溶銑との接触部は、セラミック布片２９
（材質；ムライト）で覆われている。

【００２４】図１１は、ステンレス鋼製網（材質；ＳＵ
Ｓ３１６、３．５メッシュ）と、セラミック（材質；６
６ｗｔ％ＺｒＯ₂−１８ｗｔ％Ｃ−１３ｗｔ％ＳｉＣ）
の丸棒とで構築された、高さＨが１．４ｍ、長さＬが４
ｍの柵５である。図１１において、ガイド１３及びガイ
ド１４の付いた両端のセラミック丸棒２３、２４と、ガ
イド１５の付いた中心のセラミック丸棒２５と、その間
を埋めるステンレス鋼製網２８とが、ステンレス鋼製ワ
イヤロープ２１（材質；ＳＵＳ３１６）で緊縛されてい
る。そして、柵５の下部の溶銑との接触部は、セラミッ
ク布片２９（材質；ムライト）で覆われている。

【００２５】本実施例では、図１２に示すガイド枠８を
用いて、これらの柵５を溶融金属容器１内で移動させ
た。図１２は、柵５を支持・移動するためのガイド枠８
を溶融金属保持容器１の上部開放部に上架した状態を示
す平面図であり、図において、円形のガイド枠８には、
吊りアーム７が備えられ、吊りアーム７によりガイド枠
８は任意の方向に移動可能となっている。そして、ガイ
ド枠８には、溶融金属保持容器１の内壁に沿って円周方
向に設けられた第１のガイド溝１１、１１と、この第１
のガイド溝１１、１１に沿って円周方向に移動するモー
ター９及びモーター１０が備えてある。又、ガイド枠８
には溶融金属保持容器１の内壁からガイド枠８の中心を
通る第２のガイド溝１２が備えられている。

【００２６】柵５の両端上端に設けたガイド１３及びガ
イド１４は、第１のガイド溝１１、１１を貫通して、そ
れぞれモーター９、モーター１０に連結され、第１のガ
イド溝１１、１１内を溶融金属保持容器１の内壁に沿っ
て移動することができる。又、柵５の中心上端に設けた
ガイド１５は、第２のガイド溝１２内を貫通し、移動可
能に支持されている。そして、柵５を柵５ａの状態とし
た後、吊りアーム７にてガイド枠８を溶融金属保持容器
１の上に下降させ、柵５を排出口２と反対側の溶融金属
保持容器１の内壁に沿って浸漬させた。図１３は、溶銑
１６の上のスラグ４の下端位置より深くまで、柵５を浸
漬させた状態（柵５ａの状態）を縦断面で示した図であ
る。

【００２７】次いで、モーター９及びモーター１０を、
モーター９ａ及びモーター１０ａの位置から排出口２側
に、モーター９ｂ、モーター９ｃ、モーター９ｄ、及
び、モーター１０ｂ、モーター１０ｃ、モーター１０ｄ
への位置へと順に移動させて、柵５を、柵５ｂ、柵５
ｃ、柵５ｄの状態として、スラグ４を集積した。尚、柵
５ｄの状態では、柵５は排出口２を通過可能な幅となっ
ている。

【００２８】その後、吊りアーム７にて、ガイド枠８を
上昇させ且つ排出口２側に移動させながら、溶融金属保
持容器１をクレーン（図示せず）にて傾転させて、溶銑
１６の湯面を排出口２に近づけた。そして、図１４に示
すように、柵５を排出口２から溶融金属保持容器１の外
に移動し、次いで、柵５を広げてスラグ４をスラグパン
（図示せず）へ排出した。尚、図１４は、排出口２から
柵５を引き出す様子を示す縦断面図である。

【００２９】本実施例では、スラグ除去に要した時間は
平均で１０分間であり、スラグ４の取り残しは無かっ
た。又、スラグ４の回収量は平均で４．８トンで、その
うち、混入した鉄分は５ｗｔ％であった。

【００３０】又、比較のため、同一条件で滓掻き機によ
るスラグ除去を実施したが、スラグ除去に要した時間は
平均２０分間であり、スラグ４の取り残しが目視で確認
された。又、スラグ４の回収量は平均で５トンで、その
うち、混入した鉄分は２５ｗｔ％であった。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、溶融金属上に浮遊するスラ
グを短時間に取り残し無く除去でき、且つ、除去したス
ラグ中への金属分の混入も少ないので、スラグ除去作業
費の低減、金属の歩留り向上、溶融金属の温度低下の低
減等、多大なメリットを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す平面概略図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、柵５ａの状態を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、柵５ｂの状態を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、柵５ｃの状態を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、柵５ｄの状態を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、溶融金属保持容器を傾転させた状態を示す図
である。

【図７】本発明の実施の形態の１例を示す側断面の概略
図であり、排出口から柵を引出す様子を示す図である。

【図８】本発明の実施例で使用した柵の構造を示す図で
ある。

【図９】本発明の実施例で使用した柵の構造を示す図で
ある。

【図１０】本発明の実施例で使用した柵の構造を示す図
である。

【図１１】本発明の実施例で使用した柵の構造を示す図
である。

【図１２】本発明の実施例に用いた柵を支持・移動する
ためのガイド枠を溶融金属保持容器に上架した状態を示
す平面概略図である。

【図１３】本発明の実施例の側断面の概略図であり、柵
５ａの状態を示す図である。

【図１４】本発明の実施例の側断面の概略図であり、排
出口から柵を引出す様子を示す図である。

【図１５】従来の滓掻き機によるスラグ除去方法を示す
図である。

【符号の説明】

１溶融金属保持容器２排出口３溶融金属４スラグ５柵６スラグパン７吊りアーム８ガイド枠

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属と、その上に浮遊するスラグと
を収納した上端開放型の溶融金属保持容器の内壁に沿っ
て、折り曲げ自在な柵をスラグの下端位置より深くまで
浸漬してスラグを溶融金属保持容器の内壁から分離する
第１の工程と、前記柵を水平方向に移動させてスラグを
柵で囲い込み集積する第２の工程と、集積したスラグを
柵内から排出する第３の工程とからなることを特徴とす
る溶融金属上のスラグの除去方法。
【請求項２】溶融金属保持容器を傾転させて溶融金属
の湯面位置を溶融金属保持容器の排出口に近づけた後、
前記第３の工程を行なうことを特徴とする請求項１に記
載の溶融金属上のスラグの除去方法。
【請求項３】前記柵の長さが、スラグと溶融金属保持
容器の内壁とが接触する周囲長さの３０％以上であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶融金属
上のスラグの除去方法。