JPH1072615A - 溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその精錬装置 - Google Patents
溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその精錬装置Info
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- JPH1072615A JPH1072615A JP8249262A JP24926296A JPH1072615A JP H1072615 A JPH1072615 A JP H1072615A JP 8249262 A JP8249262 A JP 8249262A JP 24926296 A JP24926296 A JP 24926296A JP H1072615 A JPH1072615 A JP H1072615A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 この発明は転炉やア−ク電気炉などにおいて
精錬された溶融金属を炉外の取鍋内において黒鉛電極に
よるア−ク加熱を利用して精錬する方法ならびにその装
置を提案する。 【解決手段】 取鍋内においてニップルを介して黒鉛電
極４１が順次に接続される黒鉛電極列４０によるア−ク
加熱を利用して溶融金属１の浴を加熱精錬する際に、こ
の取鍋の上部開放部を炉蓋３１で閉鎖し、この炉蓋３１
上において、黒鉛電極列４０の外周に対し冷却液を下向
きに傾斜させて吹付ける一方、黒鉛電極列４０の先端を
溶融金属１の浴上のスラグ層２に浸漬させて加熱精錬す
る。
精錬された溶融金属を炉外の取鍋内において黒鉛電極に
よるア−ク加熱を利用して精錬する方法ならびにその装
置を提案する。 【解決手段】 取鍋内においてニップルを介して黒鉛電
極４１が順次に接続される黒鉛電極列４０によるア−ク
加熱を利用して溶融金属１の浴を加熱精錬する際に、こ
の取鍋の上部開放部を炉蓋３１で閉鎖し、この炉蓋３１
上において、黒鉛電極列４０の外周に対し冷却液を下向
きに傾斜させて吹付ける一方、黒鉛電極列４０の先端を
溶融金属１の浴上のスラグ層２に浸漬させて加熱精錬す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属の取鍋精錬方法
ならびにその精錬装置に係り、詳しくは、転炉やア−ク
電気炉などにおいて精錬された溶融金属を炉外の取鍋内
において黒鉛電極によるア−ク加熱を利用して精錬する
方法ならびにその装置に係る。
ならびにその精錬装置に係り、詳しくは、転炉やア−ク
電気炉などにおいて精錬された溶融金属を炉外の取鍋内
において黒鉛電極によるア−ク加熱を利用して精錬する
方法ならびにその装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】転炉、ア−ク電気炉その他の溶解炉によ
って精錬されるいわゆる高級鋼、低合金鋼、特殊鋼は、
何らかの形の真空精錬工程で処理され、現在では、それ
に代って炉外精錬工程で処理されるようになっている。
って精錬されるいわゆる高級鋼、低合金鋼、特殊鋼は、
何らかの形の真空精錬工程で処理され、現在では、それ
に代って炉外精錬工程で処理されるようになっている。
【０００３】この理由は、 （１）、ユ−ザ側の品質要求が、技術の進歩とともに厳
しくなっていること （２）、純酸素転炉により出鋼温度制約が楽になったこ
と （３）、高能率蒸気エジェクタなどの周辺技術が大いに
進歩したこと などである。
しくなっていること （２）、純酸素転炉により出鋼温度制約が楽になったこ
と （３）、高能率蒸気エジェクタなどの周辺技術が大いに
進歩したこと などである。
【０００４】この炉外精錬処理工程そのものは、当初真
空鋳造、出鋼脱ガス、などによる大型鋳鍛鋼品の水素性
欠陥の防止を主眼として開発されたものであるが、圧延
製品の大量生産に適したＤＨ、ＲＨの開発、実用化をみ
るに至って、その普及が加速され、ときあたかも、純酸
素転炉の興隆期と合致して広く採用されている。
空鋳造、出鋼脱ガス、などによる大型鋳鍛鋼品の水素性
欠陥の防止を主眼として開発されたものであるが、圧延
製品の大量生産に適したＤＨ、ＲＨの開発、実用化をみ
るに至って、その普及が加速され、ときあたかも、純酸
素転炉の興隆期と合致して広く採用されている。
【０００５】その後、より高級な処理を目的として、Ｖ
ＡＤ法や、ＬＦ法などに代表されるいわゆる取鍋精錬法
が開発され、取鍋精錬法は、より簡便で低コストの処理
であるところから、簡易な炉外精錬法として用いられて
いる。
ＡＤ法や、ＬＦ法などに代表されるいわゆる取鍋精錬法
が開発され、取鍋精錬法は、より簡便で低コストの処理
であるところから、簡易な炉外精錬法として用いられて
いる。
【０００６】この取鍋精錬法は、取鍋中で溶鋼など溶融
金属の加熱精錬を行なうもので、通常、３相ア−ク電源
によって、黒鉛電極によってア−ク加熱し、取鍋中にフ
ラックスを加えたときには、このフラックスを溶解し、
併せて、取鍋内の溶鋼など溶融金属を加熱昇温させる。
金属の加熱精錬を行なうもので、通常、３相ア−ク電源
によって、黒鉛電極によってア−ク加熱し、取鍋中にフ
ラックスを加えたときには、このフラックスを溶解し、
併せて、取鍋内の溶鋼など溶融金属を加熱昇温させる。
【０００７】また、このような精錬反応の進行ととも
に、取鍋内での溶鋼など溶融金属の撹拌についても配慮
されている方法も提案されており、例えば、ＶＡＤ法お
よびＬＦ法では、取鍋の鍋底に多孔質耐火物のポ−ラス
プラグが設置され、このポ−ラスプラグを通しての吹込
まれるアルゴンガスのバブリングによって溶融金属を撹
拌するように構成されている。
に、取鍋内での溶鋼など溶融金属の撹拌についても配慮
されている方法も提案されており、例えば、ＶＡＤ法お
よびＬＦ法では、取鍋の鍋底に多孔質耐火物のポ−ラス
プラグが設置され、このポ−ラスプラグを通しての吹込
まれるアルゴンガスのバブリングによって溶融金属を撹
拌するように構成されている。
【０００８】このように取鍋内の精錬において、黒鉛電
極によるア−ク加熱を利用すると、他の熱源に比べて大
きなメリットがある。
極によるア−ク加熱を利用すると、他の熱源に比べて大
きなメリットがある。
【０００９】すなわち、ア−ク加熱は、気体粒子の加
熱、解離、励起などによって発生する高温ア−クで加熱
するもので、１６５０〜３０００℃に達する高温が容易
に得られる。取鍋内で表面のスラグなどを介して溶融金
属の加熱、精錬が効果的に達成できる。
熱、解離、励起などによって発生する高温ア−クで加熱
するもので、１６５０〜３０００℃に達する高温が容易
に得られる。取鍋内で表面のスラグなどを介して溶融金
属の加熱、精錬が効果的に達成できる。
【００１０】しかしながら、このようにア−ク加熱によ
ってきわめて高い温度が得られることを利用するために
使用される場合には、黒鉛電極は、きわめて高い温度に
さらされ、外周の酸化消耗が大巾に進行することもあっ
て電極原単位が大巾に増加し、この面から改善が大きな
ポイントとなっている。
ってきわめて高い温度が得られることを利用するために
使用される場合には、黒鉛電極は、きわめて高い温度に
さらされ、外周の酸化消耗が大巾に進行することもあっ
て電極原単位が大巾に増加し、この面から改善が大きな
ポイントとなっている。
【００１１】そこで、ア−ク電気炉による精錬と同様
に、取鍋内精錬でア−ク加熱に供せられる黒鉛電極に冷
却液を吹付けることによって冷却して原単位を低下させ
ることも考えられる。
に、取鍋内精錬でア−ク加熱に供せられる黒鉛電極に冷
却液を吹付けることによって冷却して原単位を低下させ
ることも考えられる。
【００１２】しかしながら、冷却液の吹付は、ア−ク電
気炉内における精錬反応はある程度許容できるが、ユ−
ザ側からの厳しい品質要求などに合わせるために行なわ
れる取鍋内精錬には適当でないとされている。このとこ
ろから、現在までのところでは、取鍋内精錬における黒
鉛電極に冷却液を吹付けて冷却することや、それに使用
される器具や装置は提案されていないし、ほとんど見当
らない。
気炉内における精錬反応はある程度許容できるが、ユ−
ザ側からの厳しい品質要求などに合わせるために行なわ
れる取鍋内精錬には適当でないとされている。このとこ
ろから、現在までのところでは、取鍋内精錬における黒
鉛電極に冷却液を吹付けて冷却することや、それに使用
される器具や装置は提案されていないし、ほとんど見当
らない。
【００１３】すなわち、取鍋内精錬に供せられる黒鉛電
極の外周面に対し冷却液を吹付ける場合、冷却液の吹付
量が過剰のときには、冷却液の一部はそのまま取鍋内に
入り、黒鉛電極の外周面に沿って流下して取鍋内に入
る。内部に入った冷却液は、溶鋼などの溶融金属上のス
ラグ層の表面で反応し、黒鉛電極の表面に沿って流れる
冷却液の一部はスラグに入って水素爆発を起こし、取鍋
の耐火ライニングを破損し、耐火物原単位は大巾に大き
くなる。更に、水性ガス反応によって生成された水素
は、溶鋼などの溶融金属浴中に入り、これによって得ら
れる鋼種は水素ぜい性をひき起こし易いものとなり易
い。このため、じん性などが強く要求される高級鋼で
は、取鍋内精錬の黒鉛電極に冷却液を吹付けることが危
険視されていた。
極の外周面に対し冷却液を吹付ける場合、冷却液の吹付
量が過剰のときには、冷却液の一部はそのまま取鍋内に
入り、黒鉛電極の外周面に沿って流下して取鍋内に入
る。内部に入った冷却液は、溶鋼などの溶融金属上のス
ラグ層の表面で反応し、黒鉛電極の表面に沿って流れる
冷却液の一部はスラグに入って水素爆発を起こし、取鍋
の耐火ライニングを破損し、耐火物原単位は大巾に大き
くなる。更に、水性ガス反応によって生成された水素
は、溶鋼などの溶融金属浴中に入り、これによって得ら
れる鋼種は水素ぜい性をひき起こし易いものとなり易
い。このため、じん性などが強く要求される高級鋼で
は、取鍋内精錬の黒鉛電極に冷却液を吹付けることが危
険視されていた。
【００１４】また、冷却液の吹付けによる冷却の程度が
過剰になると、熱損失が大きくなり、電力費の増大、加
熱時間の延長に伴い操業上の損失分を増大させる。
過剰になると、熱損失が大きくなり、電力費の増大、加
熱時間の延長に伴い操業上の損失分を増大させる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点の解
決を目的とし、具体的には、溶融金属の取鍋内精錬にお
いて、ア−ク加熱に供せられる黒鉛電極の原単位を大巾
に低減できる精錬方法ならびにその装置を提案する。
決を目的とし、具体的には、溶融金属の取鍋内精錬にお
いて、ア−ク加熱に供せられる黒鉛電極の原単位を大巾
に低減できる精錬方法ならびにその装置を提案する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明方法
は、取鍋内の溶融金属浴の上に存在するスラグ中にニッ
プルを介して黒鉛電極が順次に接続される黒鉛電極列の
先端を浸漬し、このスラグ中で高温ア−クを発生させて
溶融金属浴を加熱精錬する取鍋精錬方法であって、この
取鍋の上部開放部を炉蓋によって閉鎖し、この炉蓋の上
部において黒鉛電極の外周に冷却液を下向きに傾斜させ
て吹付けることによって、黒鉛電極を冷却する。
は、取鍋内の溶融金属浴の上に存在するスラグ中にニッ
プルを介して黒鉛電極が順次に接続される黒鉛電極列の
先端を浸漬し、このスラグ中で高温ア−クを発生させて
溶融金属浴を加熱精錬する取鍋精錬方法であって、この
取鍋の上部開放部を炉蓋によって閉鎖し、この炉蓋の上
部において黒鉛電極の外周に冷却液を下向きに傾斜させ
て吹付けることによって、黒鉛電極を冷却する。
【００１７】この冷却液を下向きの吹付け角を水平レベ
ルに対し０°をこえて６０°以下にする。
ルに対し０°をこえて６０°以下にする。
【００１８】また、冷却液の吹付け量は２〜１０リット
ル／分にする。
ル／分にする。
【００１９】また、冷却液として水を噴射する。
【００２０】また、冷却液は、耐酸化剤を含み残余が実
質的に水から成っている。
質的に水から成っている。
【００２１】また、精錬炉から溶融金属を受鋼する取鍋
を走行台車にのせて走行できるよう構成する一方、この
取鍋の上部の開放部を閉鎖する炉蓋を所定のところに固
定して配置し、この炉蓋上において取鍋内の溶融金属浴
上のスラグ中に先端が浸漬されてア−クを発生させる黒
鉛電極の周囲を包囲する環状導管を設け、この環状導管
の内側の少なくとも一部には、下向きに冷却液を噴出す
る噴射ノズルを設ける。
を走行台車にのせて走行できるよう構成する一方、この
取鍋の上部の開放部を閉鎖する炉蓋を所定のところに固
定して配置し、この炉蓋上において取鍋内の溶融金属浴
上のスラグ中に先端が浸漬されてア−クを発生させる黒
鉛電極の周囲を包囲する環状導管を設け、この環状導管
の内側の少なくとも一部には、下向きに冷却液を噴出す
る噴射ノズルを設ける。
【００２２】この噴射ノズルの吹付孔は、０°をこえて
６０°以下の傾斜角をもって下向きに傾向させる。
６０°以下の傾斜角をもって下向きに傾向させる。
【００２３】また、環状導管を金属等導電性の高い材質
とする場合で交流投入電力の相電流のアンバランスを防
ぐために一ヶ所切断して、一部に切欠き部を有する導管
から構成する。
とする場合で交流投入電力の相電流のアンバランスを防
ぐために一ヶ所切断して、一部に切欠き部を有する導管
から構成する。
【００２４】そこで、これら手段たる構成ならびにその
作用について、図面によって具体的に説明すると、次の
通りである。
作用について、図面によって具体的に説明すると、次の
通りである。
【００２５】なお、図１は、本発明方法によって、取鍋
内精錬に供せられる黒鉛電極に冷却液を吹付けて冷却し
ながら、溶融金属を精錬する際に使用する装置の一例を
示す説明図である。
内精錬に供せられる黒鉛電極に冷却液を吹付けて冷却し
ながら、溶融金属を精錬する際に使用する装置の一例を
示す説明図である。
【００２６】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに
（ｄ）は、本発明方法によって取鍋内精錬する際の一例
の各過程を示す説明図である。
（ｄ）は、本発明方法によって取鍋内精錬する際の一例
の各過程を示す説明図である。
【００２７】図３は、図１に示す精錬装置における環状
冷却管の一例を拡大して示す説明図である。
冷却管の一例を拡大して示す説明図である。
【００２８】図４は図３で矢印Ａ−Ａ方向から示す説明
図である。
図である。
【００２９】まず、図２（ａ）において、製鋼炉、ア−
ク電気炉などの精錬炉（図示せず）によって溶解精錬さ
れた溶鋼、すなわち、溶融金属１は取鍋１０に受けられ
る。取鍋１０内には溶融金属１の上に混入したスラグ２
が浮上する。
ク電気炉などの精錬炉（図示せず）によって溶解精錬さ
れた溶鋼、すなわち、溶融金属１は取鍋１０に受けられ
る。取鍋１０内には溶融金属１の上に混入したスラグ２
が浮上する。
【００３０】取鍋１０は、後記の図１に示す通り、走行
台車２０の上にのせられて走行し（図２（ｂ）参照）、
炉蓋３１及び黒鉛電極列４０が配置された取鍋内精錬装
置３０のところまで移動し、黒鉛電極列４０が取鍋内に
挿入される（図２（ｃ）参照）。
台車２０の上にのせられて走行し（図２（ｂ）参照）、
炉蓋３１及び黒鉛電極列４０が配置された取鍋内精錬装
置３０のところまで移動し、黒鉛電極列４０が取鍋内に
挿入される（図２（ｃ）参照）。
【００３１】図２（ｃ）においては、図１に示すよう
に、炉蓋３１及び黒鉛電極列４０が配置されている取鍋
内精錬装置３０を示す。この精錬装置３０によって取鍋
内の溶融金属１は黒鉛電極によりア−ク加熱される。す
なわち、図１において符号４１は、黒鉛電極を示し、黒
鉛電極４１はニップル（図示せず）を介して順次に接続
され、黒鉛電極列４０が形成される。黒鉛電極列４０
は、取鍋内精錬装置３０の炉蓋３１内を貫通し、炉蓋３
１より上方にある上部の黒鉛電極４１は電極ホルダ４２
（図１において一部が示されている）によって炉蓋とは
別に昇降自在に把持される。
に、炉蓋３１及び黒鉛電極列４０が配置されている取鍋
内精錬装置３０を示す。この精錬装置３０によって取鍋
内の溶融金属１は黒鉛電極によりア−ク加熱される。す
なわち、図１において符号４１は、黒鉛電極を示し、黒
鉛電極４１はニップル（図示せず）を介して順次に接続
され、黒鉛電極列４０が形成される。黒鉛電極列４０
は、取鍋内精錬装置３０の炉蓋３１内を貫通し、炉蓋３
１より上方にある上部の黒鉛電極４１は電極ホルダ４２
（図１において一部が示されている）によって炉蓋とは
別に昇降自在に把持される。
【００３２】炉蓋３１は一対の吊梁３２によって昇降自
在に支承されている。取鍋１０が走行台車２０にのせら
れて炉蓋３１の下に達したときには、吊梁３２が作動し
て炉蓋３１が下降し、取鍋１０の上部の開口部が閉塞さ
れる。走行台車２０は車輪２１によって走行され、取鍋
１０は受け部材２２によって支承され、受け部材２２は
ボ−ル２３によって取鍋１０の中心軸の周りで回転でき
るよう構成されている。炉蓋３１の略々中心には、黒鉛
電極列４０が貫通し、その周囲は所望に応じて集じんフ
−ド３３が設けられ、精錬時に発生するダストなどの粉
じんが吸引除去される。
在に支承されている。取鍋１０が走行台車２０にのせら
れて炉蓋３１の下に達したときには、吊梁３２が作動し
て炉蓋３１が下降し、取鍋１０の上部の開口部が閉塞さ
れる。走行台車２０は車輪２１によって走行され、取鍋
１０は受け部材２２によって支承され、受け部材２２は
ボ−ル２３によって取鍋１０の中心軸の周りで回転でき
るよう構成されている。炉蓋３１の略々中心には、黒鉛
電極列４０が貫通し、その周囲は所望に応じて集じんフ
−ド３３が設けられ、精錬時に発生するダストなどの粉
じんが吸引除去される。
【００３３】また、炉蓋３１には供給シュ−ト３４が設
けられ、精錬時に必要な金属、合金、造滓剤などが所望
に応じて添加される。
けられ、精錬時に必要な金属、合金、造滓剤などが所望
に応じて添加される。
【００３４】黒鉛電極列４０は炉蓋３１を貫通し、その
先端は溶融金属１上のスラグ２の中に埋められて、この
スラグ２の中で精錬に関与する黒鉛電極４１によってス
ラグ２をア−ク加熱し、このスラグ２中のア−ク加熱に
よって溶融金属１は加熱され、精錬が行なわれる。
先端は溶融金属１上のスラグ２の中に埋められて、この
スラグ２の中で精錬に関与する黒鉛電極４１によってス
ラグ２をア−ク加熱し、このスラグ２中のア−ク加熱に
よって溶融金属１は加熱され、精錬が行なわれる。
【００３５】なお、取鍋内精錬で脱ガス処理などを行な
うときには、取鍋１０の底部にポ−ラスプラグ２４を設
け、このプラグ２４からアルゴンガスなどを吹込んで溶
融金属１に所定の撹拌を与えることもできる。
うときには、取鍋１０の底部にポ−ラスプラグ２４を設
け、このプラグ２４からアルゴンガスなどを吹込んで溶
融金属１に所定の撹拌を与えることもできる。
【００３６】また、黒鉛電極列４０に３相交流電圧を印
加して加熱する場合には、炉蓋３１のセンタ−を中心と
する所定半径の円サ−クル上に間隔をおいてニップルを
介して順次に接続される黒鉛電極列４０が３本配置さ
れ、炉蓋３１を貫通する。
加して加熱する場合には、炉蓋３１のセンタ−を中心と
する所定半径の円サ−クル上に間隔をおいてニップルを
介して順次に接続される黒鉛電極列４０が３本配置さ
れ、炉蓋３１を貫通する。
【００３７】また、交流加熱に代って、直流加熱する場
合は、１本の黒鉛電極列４０が炉蓋３１のほぼ中心を貫
通して配置され、この黒鉛電極列４０に直流電圧が印加
されて直流加熱される。
合は、１本の黒鉛電極列４０が炉蓋３１のほぼ中心を貫
通して配置され、この黒鉛電極列４０に直流電圧が印加
されて直流加熱される。
【００３８】以上の通りに構成される取鍋精錬装置にお
いて、炉蓋３１上で黒鉛電極列４０の周囲を包囲して環
状導管５０を設ける（図３ならびに図４参照）。環状導
管５０の内側には間隔をおいて噴射ノズル５１を設け、
各噴射ノズル５１から下向きに傾斜させて冷却液５２を
吹付ける。なお、環状導管５０は円状に構成することも
できるが、黒鉛電極列４０を流れる電流による磁気的影
響を排除するため、一部を切断して一部に切欠き部５３
を構成することもできる。
いて、炉蓋３１上で黒鉛電極列４０の周囲を包囲して環
状導管５０を設ける（図３ならびに図４参照）。環状導
管５０の内側には間隔をおいて噴射ノズル５１を設け、
各噴射ノズル５１から下向きに傾斜させて冷却液５２を
吹付ける。なお、環状導管５０は円状に構成することも
できるが、黒鉛電極列４０を流れる電流による磁気的影
響を排除するため、一部を切断して一部に切欠き部５３
を構成することもできる。
【００３９】すなわち、図１、図３ならびに図４に示す
ように、冷却液５２を吹付けるために、黒鉛電極４１の
外周に環状導管５０を配置し、環状導管５０には冷却液
５２が送られる。環状導管５０の内面には噴射ノズル５
１を下向きに傾斜させて取付けられ、噴射ノズル５１か
ら冷却液５２が下向きに指向されて噴射し、黒鉛電極４
１の外周面上に吹付けられる。
ように、冷却液５２を吹付けるために、黒鉛電極４１の
外周に環状導管５０を配置し、環状導管５０には冷却液
５２が送られる。環状導管５０の内面には噴射ノズル５
１を下向きに傾斜させて取付けられ、噴射ノズル５１か
ら冷却液５２が下向きに指向されて噴射し、黒鉛電極４
１の外周面上に吹付けられる。
【００４０】環状導管５０の内面の各噴射ノズル５１は
黒鉛電極４１の中心に向って指向し、各噴射ノズル５１
の先端のノズル部５１１は、図３に示す通り、斜め下向
きに０°をこえて６０°以下の下向き傾斜角θをとって
傾斜させる。
黒鉛電極４１の中心に向って指向し、各噴射ノズル５１
の先端のノズル部５１１は、図３に示す通り、斜め下向
きに０°をこえて６０°以下の下向き傾斜角θをとって
傾斜させる。
【００４１】このように噴射ノズル５１を取付けると、
連続的に供給される冷却液５２は、環状導管５０を経て
各噴射ノズル５１から、斜め下向きに噴射され、冷却液
５２は、図３で符号５２１で示すように、黒鉛電極４１
の外周面に沿って流れ、この冷却液５２が下向きに下降
する間に、黒鉛電極４１を冷却する。
連続的に供給される冷却液５２は、環状導管５０を経て
各噴射ノズル５１から、斜め下向きに噴射され、冷却液
５２は、図３で符号５２１で示すように、黒鉛電極４１
の外周面に沿って流れ、この冷却液５２が下向きに下降
する間に、黒鉛電極４１を冷却する。
【００４２】冷却液５２は、符号５２１で示すように、
黒鉛電極４１の外周面に沿って層状に流れるため、炉蓋
３１を経て取鍋１０内に入っても、冷却液は内部の熱に
より気化され消滅し、水性反応などが起こる余地がない
ほか、その反応で生じる水素が溶鋼中に入ることがな
い。
黒鉛電極４１の外周面に沿って層状に流れるため、炉蓋
３１を経て取鍋１０内に入っても、冷却液は内部の熱に
より気化され消滅し、水性反応などが起こる余地がない
ほか、その反応で生じる水素が溶鋼中に入ることがな
い。
【００４３】更に詳しく説明すると、取鍋１０内におい
て溶融金属１の表面はスラグ２によっておおわれ、この
スラグ２中に黒鉛電極列４０の先端が浸漬してア−ク加
熱される。このア−ク加熱によってスラグ２と炉蓋３１
との間はア−ク加熱による放射伝熱により相当高温に加
熱されている。
て溶融金属１の表面はスラグ２によっておおわれ、この
スラグ２中に黒鉛電極列４０の先端が浸漬してア−ク加
熱される。このア−ク加熱によってスラグ２と炉蓋３１
との間はア−ク加熱による放射伝熱により相当高温に加
熱されている。
【００４４】このため、冷却液５２の一部が取鍋１０内
に入ることがあっても、直ちに気化して消失する。この
ときに水素が生成しても、スラグ２によっておおわれて
いるために溶融金属１中に入る余地はほとんどない。
に入ることがあっても、直ちに気化して消失する。この
ときに水素が生成しても、スラグ２によっておおわれて
いるために溶融金属１中に入る余地はほとんどない。
【００４５】なお、厳格な品質が要求されるときには、
図２（ｄ）に示すように、その後、真空脱ガスなどの処
理装置６０に取鍋１０を入れて、取鍋１０は溶融金属１
を入れたままで脱ガス処理を行なうこともできる。ま
た、このような脱ガス処理と併用すると、黒鉛電極の水
冷時にある程度の冷却液の侵入が許容できる。
図２（ｄ）に示すように、その後、真空脱ガスなどの処
理装置６０に取鍋１０を入れて、取鍋１０は溶融金属１
を入れたままで脱ガス処理を行なうこともできる。ま
た、このような脱ガス処理と併用すると、黒鉛電極の水
冷時にある程度の冷却液の侵入が許容できる。
【００４６】このように下向きに傾斜させて吹付ける場
合、吹付量は、２〜１０リットル／分、好ましくは、３
〜９リットル／分の適正範囲内に保つことが好ましい。
更に、適正範囲内で黒鉛電極の直径と対応させて冷却液
の最適流量を求め、この最適流量の冷却液を吹付けて冷
却するのが好ましい。
合、吹付量は、２〜１０リットル／分、好ましくは、３
〜９リットル／分の適正範囲内に保つことが好ましい。
更に、適正範囲内で黒鉛電極の直径と対応させて冷却液
の最適流量を求め、この最適流量の冷却液を吹付けて冷
却するのが好ましい。
【００４７】このように冷却すると、冷却液５２はほと
んど飛散することなく、ほとんどが黒鉛電極列４０の各
黒鉛電極４１の外周面上を流れ、その冷却効果は取鍋１
０内の黒鉛電極４１の先端まで及んで、過冷却になるこ
となく、適正に冷却され、電極原単位は大巾に減少す
る。
んど飛散することなく、ほとんどが黒鉛電極列４０の各
黒鉛電極４１の外周面上を流れ、その冷却効果は取鍋１
０内の黒鉛電極４１の先端まで及んで、過冷却になるこ
となく、適正に冷却され、電極原単位は大巾に減少す
る。
【００４８】この場合、下向きの傾斜角θが０°〜６０
°の範囲にあると、噴射圧力を適正に調節すると、黒鉛
電極で反射される量が少なく、先端までの冷却効果も十
分で電極原単位も減少する。
°の範囲にあると、噴射圧力を適正に調節すると、黒鉛
電極で反射される量が少なく、先端までの冷却効果も十
分で電極原単位も減少する。
【００４９】また、冷却液の流量の適正範囲の下限が２
リットル／分、なかでも３リットル／分であるのは、そ
れ以下になると、取鍋内精錬に使用される黒鉛電極の径
に対応して、下向き傾斜角θが上記範囲内にあっても、
冷却液の流量が不十分で所定の冷却効果が達成できない
からである。
リットル／分、なかでも３リットル／分であるのは、そ
れ以下になると、取鍋内精錬に使用される黒鉛電極の径
に対応して、下向き傾斜角θが上記範囲内にあっても、
冷却液の流量が不十分で所定の冷却効果が達成できない
からである。
【００５０】また、冷却液の流量が適正範囲の上限の１
０リットル／分をこえると、径の大きい黒鉛電極であっ
ても、黒鉛電極列全体の冷却が過剰となり、かえって、
過冷却分の加熱に余分の電力がかかり、電力原単位が上
昇して好ましくないからである。
０リットル／分をこえると、径の大きい黒鉛電極であっ
ても、黒鉛電極列全体の冷却が過剰となり、かえって、
過冷却分の加熱に余分の電力がかかり、電力原単位が上
昇して好ましくないからである。
【００５１】なお、上記のところでは、複数個の噴射ノ
ズルから冷却液を吹出す例を示したが、上記の条件のも
とであれば、一つのノズルから冷却液を吹出すこともで
き又複数の吹付孔だけで噴射ノズルを省略しても良い。
この場合には、冷却装置そのものの構造をコンパクトに
できる。
ズルから冷却液を吹出す例を示したが、上記の条件のも
とであれば、一つのノズルから冷却液を吹出すこともで
き又複数の吹付孔だけで噴射ノズルを省略しても良い。
この場合には、冷却装置そのものの構造をコンパクトに
できる。
【００５２】
実施例１．まず、表１に示す通り、各種直径の黒鉛電極
をニップルを介して接続した黒鉛電極列を用いて、炉蓋
より上方において、主として水道水から成る冷却液を下
向きの傾斜角θ（＝２０°）をとって傾斜させて吹付け
て冷却しつつ、ア−ク電気炉で溶製した溶鋼を、取鍋中
において、図１に示す装置によって取鍋内精錬を行なっ
た。
をニップルを介して接続した黒鉛電極列を用いて、炉蓋
より上方において、主として水道水から成る冷却液を下
向きの傾斜角θ（＝２０°）をとって傾斜させて吹付け
て冷却しつつ、ア−ク電気炉で溶製した溶鋼を、取鍋中
において、図１に示す装置によって取鍋内精錬を行なっ
た。
【００５３】この際、冷却液としての水道水は、各直径
毎の黒鉛電極について、流量を変化させ、黒鉛電極の直
径と流量とに対する電極原単位ならびに電力原単位を求
めた。なお、従来例は、本発明と異なって冷却液を吹付
けないものである。
毎の黒鉛電極について、流量を変化させ、黒鉛電極の直
径と流量とに対する電極原単位ならびに電力原単位を求
めた。なお、従来例は、本発明と異なって冷却液を吹付
けないものである。
【００５４】この結果は、表１に示す通りであった。
【００５５】
【表１】
【００５６】表１に示す通り、黒鉛電極の寸法が径１２
〜１８インチの範囲内では、各電極について冷却水量４
〜９リットル／分の範囲が適当であり、なかでも、径１
４インチの電極であると、冷却水量５〜６リットル／分
にすると、電極原単位は２０％近くも改善された。
〜１８インチの範囲内では、各電極について冷却水量４
〜９リットル／分の範囲が適当であり、なかでも、径１
４インチの電極であると、冷却水量５〜６リットル／分
にすると、電極原単位は２０％近くも改善された。
【００５７】また、このような取鍋精錬後の溶鋼中の
［Ｈ］ならびに［Ｏ］の含有量を求めたところ、［Ｈ］
は３ｐｐｍ、［Ｏ］は２０ｐｐｍであり、これらの値
は、従来例のものとほぼ同等であった。
［Ｈ］ならびに［Ｏ］の含有量を求めたところ、［Ｈ］
は３ｐｐｍ、［Ｏ］は２０ｐｐｍであり、これらの値
は、従来例のものとほぼ同等であった。
【００５８】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明は、取
鍋内においてニップルを介して黒鉛電極が順次に接続さ
れる黒鉛電極列によるア−ク加熱を利用して溶融金属浴
を加熱精錬する際に、この取鍋の上部開放部を炉蓋で閉
鎖し、この炉蓋上において、黒鉛電極列の外周に対し冷
却液を下向きに傾斜させて吹付ける一方、黒鉛電極列の
先端を溶融金属の浴上のスラグ層に浸漬させて加熱精錬
する溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその装置である。
鍋内においてニップルを介して黒鉛電極が順次に接続さ
れる黒鉛電極列によるア−ク加熱を利用して溶融金属浴
を加熱精錬する際に、この取鍋の上部開放部を炉蓋で閉
鎖し、この炉蓋上において、黒鉛電極列の外周に対し冷
却液を下向きに傾斜させて吹付ける一方、黒鉛電極列の
先端を溶融金属の浴上のスラグ層に浸漬させて加熱精錬
する溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその装置である。
【００５９】したがって、ア−ク加熱に供せられる黒鉛
電極は、その外周に沿って効果的に冷却でき、酸化消耗
は最小限におさえられ、大巾な電極原単位の低減が達成
できる。
電極は、その外周に沿って効果的に冷却でき、酸化消耗
は最小限におさえられ、大巾な電極原単位の低減が達成
できる。
【００６０】更に、取鍋内の溶融金属の表面をスラグで
おおい、このスラグを有効に利用するため、冷却液の侵
入があっても品質を損なうことがない。
おおい、このスラグを有効に利用するため、冷却液の侵
入があっても品質を損なうことがない。
【図１】本発明方法によって、取鍋精錬に供せられる黒
鉛電極に冷却液を吹付けて冷却しながら、溶融金属を精
錬する際に使用する装置の一例を示す説明図である。
鉛電極に冷却液を吹付けて冷却しながら、溶融金属を精
錬する際に使用する装置の一例を示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに（ｄ）は、本
発明方法によって取鍋精錬する際の一例の各過程を示す
説明図である。
発明方法によって取鍋精錬する際の一例の各過程を示す
説明図である。
【図３】図１に示す精錬装置における環状冷却管の一例
を拡大して示す説明図である。
を拡大して示す説明図である。
【図４】図３で矢印Ａ−Ａ方向から示す説明図である。
１ 溶融金属 ２ スラグ １０ 取鍋 ２０ 走行台車 ３０ 取鍋内精錬装置 ３１ 炉蓋 ４０ 黒鉛電極列 ４１ 黒鉛電極 ５０ 環状導管 ５１ 噴射ノズル ５３ 切欠き部
Claims (8)
- 【請求項１】 取鍋内においてニップルを介して黒鉛電
極が順次に接続される黒鉛電極列によるア−ク加熱を利
用して溶融金属浴を加熱精錬する際に、この取鍋の上部
開放部を炉蓋で閉鎖し、この炉蓋上において、前記黒鉛
電極列の外周に対し冷却液を下向きに傾斜させて吹付け
る一方、前記黒鉛電極列の先端を前記溶融金属の浴上の
スラグ層に浸漬させて加熱精錬することを特徴とする溶
融金属の取鍋精錬方法。 - 【請求項２】 前記冷却液を下向きに吹付ける際の傾斜
角を水平レベルに対し０°をこえて６０°以下にするこ
とを特徴とする請求項１記載の溶融金属の取鍋精錬方
法。 - 【請求項３】 前記冷却液の吹付量を２〜１０リットル
／分にすることを特徴とする請求項１または２記載の溶
融金属の取鍋精錬方法。 - 【請求項４】 前記冷却液が水若しくは実質的に水から
成ることを特徴とする請求項１、２または３記載の溶融
金属の取鍋精錬方法。 - 【請求項５】 前記冷却液が耐酸化剤を含み、残余が実
質的に水から成ることを特徴とする請求項１、２または
３記載の溶融金属の取鍋精錬方法。 - 【請求項６】 走行台車上にのせられて走行する取鍋の
走行経路にこの取鍋の上部の開放部を閉鎖する炉蓋を設
け、この炉蓋に、ニップルを介して接続された黒鉛電極
から成る黒鉛電極列が貫通され、前記炉蓋上において前
記黒鉛電極列の周囲を包囲する冷却液の環状導管を設
け、この環状導管の内側の少なくとも一部に下向きに冷
却液を噴射する吹付孔又は噴射ノズルを設けて成ること
を特徴とする溶融金属の取鍋精錬装置。 - 【請求項７】 前記吹付孔又は噴射ノズルを、０°をこ
えて６０°以下の傾斜角で下向きに傾向させて設けて成
ることを特徴とする請求項６記載の溶融金属の取鍋精錬
装置。 - 【請求項８】 前記環状導管の一部を切欠いて成ること
を特徴とする請求項６記載の溶融金属の取鍋精錬装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249262A JPH1072615A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその精錬装置 |
| EP97101716A EP0827365A3 (en) | 1996-08-30 | 1997-02-04 | Method for cooling graphite electrodes used for metal melting and refining in an electric arc furnace and a ladle |
| TW086101396A TW330212B (en) | 1996-08-30 | 1997-02-05 | Process for cooling graphite electrodes used in melting and refining metal in an arc furnace and melting barrel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249262A JPH1072615A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその精錬装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1072615A true JPH1072615A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17190353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8249262A Withdrawn JPH1072615A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 溶融金属の取鍋精錬方法ならびにその精錬装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1072615A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101159917B1 (ko) | 2009-09-28 | 2012-06-25 | 현대제철 주식회사 | 레들 정련 장치 |
| KR101246198B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2013-03-21 | 현대제철 주식회사 | 래들 퍼니스의 정련 제어방법 |
| JP2016540129A (ja) * | 2013-10-31 | 2016-12-22 | プライメタルズ・テクノロジーズ・ジャーマニー・ゲーエムベーハー | アーク炉の運転方法及びアーク炉 |
| JP2017507309A (ja) * | 2013-12-23 | 2017-03-16 | アー エル デー ヴァキューム テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＡＬＤ Ｖａｃｕｕｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ | 金属性材料を処理するための装置及び方法 |
| CN114234644A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 石棉蓝翔冶金材料有限公司 | 通过矿热炉提炼钒的装置及方法 |
| CN114350893A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-15 | 武汉钢铁有限公司 | 一种lf精炼炉炉盖积渣在线的清理方法 |
| CN114234644B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-05-14 | 石棉蓝翔冶金材料有限公司 | 通过矿热炉提炼钒的装置 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP8249262A patent/JPH1072615A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101159917B1 (ko) | 2009-09-28 | 2012-06-25 | 현대제철 주식회사 | 레들 정련 장치 |
| KR101246198B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2013-03-21 | 현대제철 주식회사 | 래들 퍼니스의 정련 제어방법 |
| JP2016540129A (ja) * | 2013-10-31 | 2016-12-22 | プライメタルズ・テクノロジーズ・ジャーマニー・ゲーエムベーハー | アーク炉の運転方法及びアーク炉 |
| JP2017507309A (ja) * | 2013-12-23 | 2017-03-16 | アー エル デー ヴァキューム テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＡＬＤ Ｖａｃｕｕｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ | 金属性材料を処理するための装置及び方法 |
| CN114234644A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 石棉蓝翔冶金材料有限公司 | 通过矿热炉提炼钒的装置及方法 |
| CN114234644B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-05-14 | 石棉蓝翔冶金材料有限公司 | 通过矿热炉提炼钒的装置 |
| CN114350893A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-15 | 武汉钢铁有限公司 | 一种lf精炼炉炉盖积渣在线的清理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |