JPH1072616A - Method for refining molten metal in ladle and apparatus therefor - Google Patents

Method for refining molten metal in ladle and apparatus therefor

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JPH1072616A
JPH1072616A JP24926396A JP24926396A JPH1072616A JP H1072616 A JPH1072616 A JP H1072616A JP 24926396 A JP24926396 A JP 24926396A JP 24926396 A JP24926396 A JP 24926396A JP H1072616 A JPH1072616 A JP H1072616A
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JP
Japan
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ladle
molten metal
graphite electrode
cooling liquid
refining
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Withdrawn
Application number
JP24926396A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Kawamoto
昌男 河本
Hideo Ueda
秀夫 上田
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Nippon Carbon Co Ltd
Original Assignee
Nippon Carbon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refining method of molten metal refined with a melting furnace or an arc electric furnace, etc., by arc-heating the molten metal in a ladle with a graphite electrode line constituted by connect the graphite electrodes in order, during shifting to an ingot-making equipment, etc., through the ladle, and a refining apparatus therefor. SOLUTION: When heat-refining the molten metal 1 by utilizing the arc- heating with the graphite electrode line 40 constituted by connecting the graphite electrodes 41 in order each through a nipple in the ladle, at the upper part of a furnace cover 31 for closing the top opening part of the ladle, cooling liquid is sprayed incliningly upward to cool the outer periphery of the graphite electrodes 41 in the graphite electrode line 40. On the other hand, the top parts of the graphite electrode line 40 are dipped into slag 2 on the molten metal 1 to execute the arc-heating.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、溶解炉やア−
ク電気炉などで精錬された溶融金属を取鍋を介して造塊
設備などに移送する間に、黒鉛電極が順次に接続される
黒鉛電極群によって取鍋内の溶融金属ア−ク加熱して精
錬する方法ならびにその精錬装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for refining a ladle for molten metal and a refining apparatus therefor.
While the molten metal refined in the electric furnace is transferred to the ingot making equipment via the ladle, the molten metal arc in the ladle is heated by the graphite electrode group to which the graphite electrodes are sequentially connected. The present invention relates to a refining method and a refining device.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、転炉、ア−ク電気炉その他の溶解
炉によって精錬される溶鋼のうち、いわゆる高級鋼、低
合金鋼、特殊鋼などの鋼種は、何らかの形の真空精錬工
程で処理されている。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。
2. Description of the Related Art Recently, among molten steels refined by a converter, an electric arc furnace and other melting furnaces, steel grades such as so-called high-grade steels, low-alloy steels and special steels are processed in some form of vacuum refining process. Have been. At present, it is being processed in an out-of-pile smelting process instead.

【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などの制約が楽にな
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。
[0003] The reasons for this are (1) that the quality requirements on the user side have become stricter with the progress of technology, and (2) that restrictions on tapping temperature and the like have been eased by the pure oxygen converter ( 3) Peripheral technologies such as high-efficiency steam ejectors have made great progress.

【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。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。
The out-of-pile smelting process itself was originally developed with a primary focus on preventing hydrogen-induced defects in large cast and forged steel products by vacuum casting, tapping and degassing. The development and commercialization of DH and RH suitable for mass production of rolled products has been accelerated, and their use has been accelerated. At times, they have been widely adopted in line with the rise of pure oxygen converters.

【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。
[0005] Then, for the purpose of higher-grade processing, V
A so-called ladle refining method typified by the AD method, the LF method, and the like has been developed. The ladle refining method is used as a simple out-of-pile refining method because it is a simpler and lower-cost process.

【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する。
In this ladle refining method, heating and refining of molten metal such as molten steel is performed in a ladle. Usually, arc heating is performed by a graphite electrode by a three-phase arc power source, and flux is introduced into the ladle. When added, dissolve this flux,
At the same time, the temperature of the molten metal such as molten steel in the ladle is heated and raised.

【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。
[0007] A method has also been proposed that takes into account the stirring of molten metal such as molten steel in a ladle along with the progress of such a refining reaction. A porous plug of a porous refractory is installed at the bottom of the pot, and the molten metal is stirred by bubbling argon gas blown through the porous plug.

【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。
As described above, in the refining in the ladle, the use of arc heating by the graphite electrode has a great advantage as compared with other heat sources.

【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。
That is, in the arc heating, the gas particles are heated by a high-temperature arc generated by heating, dissociation, excitation and the like, and a high temperature of 1650 to 3000 ° C. can be easily obtained. Heating and refining of the molten metal can be effectively achieved in the ladle via the surface slag or the like.

【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。
However, if it is used to take advantage of the fact that an extremely high temperature can be obtained by arc heating, the graphite electrode is exposed to an extremely high temperature, and the oxidative consumption of the outer periphery is greatly reduced. The basic unit of electrode is greatly increased due to the progress of the process, and the improvement is a major point from this aspect.

【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。
Therefore, as in the refining by the electric arc furnace, it is considered that the cooling rate is reduced by spraying a cooling liquid onto the graphite electrode used for the arc heating in the ladle refining to reduce the basic unit. Can be

【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。更に、ア
−ク電気炉の操業に較べると、使用する黒鉛電極の径は
比較的に細いものとなり、このような細い径の電極に対
応して冷却液を吹付けて冷却することが望まれる。
[0012] However, as for the spraying of the cooling liquid, the refining reaction in the arc electric furnace can be tolerated to some extent,
It is said that it is not suitable for refining in the ladle to meet the strict quality requirements from the side. Furthermore, compared to the operation of an arc electric furnace, the diameter of the graphite electrode used is relatively small, and it is desired to spray cooling liquid corresponding to such a small diameter electrode to cool it. .

【0013】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、見当らない。
From this point up to now,
Cooling is performed by spraying a cooling liquid onto a graphite electrode in refining in a ladle, and there is no proposal or found any equipment or apparatus used for cooling.

【0014】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。
That is, when the coolant is sprayed on the outer peripheral surface of the graphite electrode used for refining in the ladle, when the spray amount of the coolant is excessive, a part of the coolant enters the ladle as it is, It flows down along the outer peripheral surface of the graphite electrode and enters the ladle. The coolant that has entered inside reacts on the surface of the slag layer on the molten metal such as molten steel, and part of the coolant that flows along the surface of the graphite electrode enters the slag, causing a hydrogen explosion and causing the ladle to fire. The lining will be damaged, and the refractory basic unit will be greatly increased. Further, hydrogen generated by the water gas reaction enters a molten metal bath such as molten steel, and the resulting steel type tends to cause hydrogen embrittlement. For this reason, in high-grade steels that strongly require toughness and the like, spraying a coolant on the graphite electrode for refining in a ladle has been regarded as dangerous.

【0015】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。
If the degree of cooling by spraying the cooling liquid becomes excessive, the heat loss increases, and the power loss increases and the operating time increases with the extension of the heating time.

【0016】[0016]

【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。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks. Specifically, in refining a molten metal in a ladle, the basic unit of a graphite electrode used for arc heating is large. We propose a refining method and a device that can be reduced to a minimum.

【0017】[0017]

【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上向きに傾斜させ
て吹付けることによって、黒鉛電極を冷却する。
That is, the method of the present invention comprises immersing the tip of a graphite electrode array in which graphite electrodes are sequentially connected via nipples into a slag existing on a molten metal bath in a ladle. A ladle refining method for heating and refining a molten metal bath by generating a high-temperature arc in the slag, wherein an upper open part of the ladle is closed by a furnace lid, and graphite is placed on the upper part of the furnace lid. The graphite electrode is cooled by spraying a cooling liquid on the outer periphery of the electrode in an inclined upward direction.

【0018】この冷却液の上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。
The upward spray angle of the cooling liquid is set to be not more than 0 ° and not more than 60 ° with respect to the horizontal level.

【0019】また、冷却液の吹付け量は2〜10リット
ル/分にする。
The spraying rate of the cooling liquid is set to 2 to 10 liter / minute.

【0020】また、冷却液として水を噴射する。Further, water is injected as a cooling liquid.

【0021】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。
The cooling liquid contains an antioxidant and the balance substantially consists of water.

【0022】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、上向きに冷却液を噴出す
る噴射ノズルを設ける。
A ladle for receiving the molten metal from the refining furnace is configured to be able to run on a traveling carriage, and a furnace lid for closing an open portion at an upper portion of the ladle is fixed to a predetermined place. An annular conduit disposed around the graphite electrode, the tip being immersed in a slag on a molten metal bath in a ladle on the furnace lid to generate an arc, and at least an inner portion of the annular conduit inside the annular conduit. In some parts, an injection nozzle for jetting the coolant upward is provided.

【0023】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上向きに傾向させる。
The spray hole of the injection nozzle is inclined upward with an inclination angle of more than 0 ° and 60 ° or less.

【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。
The configuration of these means and the operation thereof will be specifically described below with reference to the drawings.

【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。
FIG. 1 shows an example of an apparatus used for refining a molten metal while spraying and cooling a cooling liquid onto a graphite electrode to be subjected to refining in a ladle according to the method of the present invention. FIG.

【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。
FIGS. 2 (a), 2 (b), 2 (c) and 2 (d) are explanatory views showing respective steps of one example of refining in a ladle by the method of the present invention.

【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。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an enlarged example of the annular cooling pipe in the refining apparatus shown in FIG.

【0028】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。
First, referring to FIG.
The molten steel melted and refined by a refining furnace (not shown) such as an electric furnace, that is, the molten metal 1 is received by the ladle 10. In the ladle 10, slag 2 mixed on the molten metal 1
Emerges.

【0029】取鍋10は後記の通りの走行台車20の上
にのせられて走行し(図2(b)参照)、炉蓋及び黒鉛
電極列40が配置された取鍋精錬装置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)。
The ladle 10 runs on a traveling carriage 20 as described later (see FIG. 2 (b)) and reaches a ladle refining device 30 in which a furnace lid and a graphite electrode array 40 are arranged. Then, the graphite electrode array 40 is inserted into the ladle (FIG. 2).
(C)).

【0030】図2(c)においては、図1に示すよう
に、炉蓋及び黒鉛電極列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10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、取鍋精錬装置
30の炉蓋31内を貫通し、炉蓋31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。
FIG. 2 (c) shows a ladle refining apparatus 30 in which a furnace lid and a graphite electrode array 40 are arranged as shown in FIG. With this refining device 30, the molten metal 10 in the ladle is arc-heated by the graphite electrode. That is, in FIG. 1, reference numeral 41 denotes a graphite electrode, and the graphite electrodes 41 are sequentially connected via nipples to form a graphite electrode array 40. The graphite electrode array 40 penetrates through the inside of the furnace lid 31 of the ladle refining apparatus 30, and the upper graphite electrode 41 above the furnace lid 31 is heated by an electrode holder 42 (a part of which is shown in FIG. 1). It is held up and down independently of the lid.

【0031】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11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11は車輪12によって走行され、取鍋
10は受け13にうけられる。受け13はボ−ル14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。
The furnace lid 31 is supported by a pair of suspension beams 32 so as to be able to move up and down. When the ladle 10 is placed on the traveling carriage 11 and reaches below the furnace lid 31, the suspension beam 32 operates to lower the furnace lid 31, and the upper opening of the ladle 10 is closed. The traveling trolley 11 is driven by wheels 12, and the ladle 10 is received by a receiver 13. Receiver 13 is configured to be rotatable about the central axis of ladle 10 by ball 14. A graphite electrode array 40 penetrates substantially at the center of the furnace cover 31, and a dust collecting hood 33 is provided around the furnace electrode if necessary, so that dust such as dust generated during refining is removed by suction.

【0032】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。
Further, a supply shot 34 is provided on the furnace cover 31, and a metal, an alloy, a slag-making agent, etc. necessary for refining are added as required.

【0033】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。
The graphite electrode array 40 penetrates the furnace lid 31, and its tip is buried in the slag 2 on the molten metal 1, and the slag 2 is augmented by graphite electrodes 41 involved in refining in the slag 2. The molten metal 1 is heated by the arc heating in the slag 2 to perform refining.

【0034】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15を設
け、このプラグ15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。
When degassing is performed by refining in the ladle, a porous plug 15 is provided at the bottom of the ladle 10, and argon gas or the like is blown from the plug 15 to give a predetermined agitation to the molten metal 1. You can also.

【0035】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。
When a three-phase AC voltage is applied to the graphite electrode array 40 to heat it, the graphite electrode array 40 is placed on a circular circuit having a predetermined radius centered on the center of the furnace lid 31 via a nipple at intervals. Three graphite electrode rows 40 that are sequentially connected to each other through the furnace lid 31.

【0036】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。
In the case of performing DC heating instead of AC heating, one graphite electrode array 40 is disposed substantially through the center of the furnace cover 31, and a DC voltage is applied to the graphite electrode array 40. DC heating.

【0037】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1ならびに図3参照)。すなわ
ち、図1に示すように、3本の黒鉛電極列40を用いて
3相交流電圧を印加する場合には、各黒鉛電極列40に
ついてそれぞれ環状導管50を設ける。
In the ladle refining apparatus constructed as described above, an annular conduit 50 is provided on the furnace lid 31 so as to surround the periphery of the graphite electrode array 40 (see FIGS. 1 and 3). That is, as shown in FIG. 1, when a three-phase AC voltage is applied using three graphite electrode arrays 40, the annular conduits 50 are provided for each graphite electrode array 40.

【0038】各環状導管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から上向きに傾
斜させて冷却液53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
て一部に切欠き部を構成することもできる。
Injecting nozzles 51 are provided at intervals inside each of the annular conduits 50, and the cooling liquid 53 is sprayed from each of the injecting nozzles 51 while being inclined upward. The annular conduit 50 may be formed in a circular shape, but may be partially cut to form a cutout in order to eliminate the magnetic effect of the current flowing through the graphite electrode array 40. .

【0039】すなわち、図1ならびに図3に示すよう
に、冷却液53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には冷却液が送
られる。環状導管50の内面には噴射ノズル51を上向
きに傾斜させて取付けられ、噴射ノズル51から冷却液
53が上向きに指向されて噴射し、黒鉛電極41の外周
面上に吹付けられる。
That is, as shown in FIGS. 1 and 3, an annular conduit 50 is arranged around the graphite electrode 41 in order to spray the cooling liquid 53, and the cooling liquid is sent to the annular conduit 50. An injection nozzle 51 is attached to the inner surface of the annular conduit 50 so as to be inclined upward, and the cooling liquid 53 is injected upward from the injection nozzle 51 and is sprayed onto the outer peripheral surface of the graphite electrode 41.

【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
の先端は、図3に示す通り、斜め上向きに0°をこえて
60°以下の上向き傾斜角θをとって傾斜させる。
Each of the injection nozzles 51 on the inner surface of the annular conduit 50 is directed toward the center of the graphite electrode 41,
As shown in FIG. 3, the tip is inclined obliquely upward at an angle exceeding 0 ° and an upward inclination angle θ of 60 ° or less.

【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53は、環状導管50を経て
各噴射ノズル51から、斜め上向きに噴射され、冷却液
53は、図3で、符号531で示すル−プを形成して、
下向きになり、黒鉛電極41の外周面に沿って流れ、こ
の冷却液53が下向きに下降する間に、黒鉛電極41を
冷却する。
When the injection nozzle 51 is attached as described above,
The continuously supplied cooling liquid 53 is injected obliquely upward from each injection nozzle 51 through the annular conduit 50, and the cooling liquid 53 forms a loop indicated by reference numeral 531 in FIG.
It turns downward, flows along the outer peripheral surface of the graphite electrode 41, and cools the graphite electrode 41 while the coolant 53 descends downward.

【0042】上向きに噴射された冷却液53は、一旦ル
−プ531を形成し、そこで、噴射時のエネルギを相当
失なってから、黒鉛電極41の外周面に沿って層状に流
れる。このため、黒鉛電極41の外周面上を流れる冷却
液53は、ほとんど飛散することなく、黒鉛電極41の
外周面を均一にむらなくおおう。また、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。
The coolant 53 ejected upward forms a loop 531 once, in which the energy at the time of ejection is considerably lost, and then flows in a layered manner along the outer peripheral surface of the graphite electrode 41. Therefore, the cooling liquid 53 flowing on the outer peripheral surface of the graphite electrode 41 hardly scatters and covers the outer peripheral surface of the graphite electrode 41 uniformly. Further, even if the coolant enters the ladle 10 through the furnace lid 31, the coolant is vaporized by the internal heat and disappears, leaving no room for an aqueous reaction or the like, and hydrogen generated by the reaction may enter the molten steel. Absent.

【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。
More specifically, in the ladle 10, the surface of the molten metal 1 is covered with the slag 2, and the tip of the graphite electrode array 40 is immersed in the slag 2 to be heated by the arc. By this arc heating, the slag 2 and the furnace lid 31 are heated.
Are heated to a considerably high temperature by radiant heat transfer by arc heating.

【0044】このため、冷却液53の一部が取鍋10内
に入ることがあっても、その量がある程度許容できる範
囲内にあるときには、直ちに気化して消失する。更に、
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。
For this reason, even if a part of the cooling liquid 53 enters the ladle 10, if the amount is within an allowable range to some extent, the cooling liquid 53 is immediately vaporized and disappears. Furthermore,
Even if hydrogen is generated at this time, there is almost no room to enter the molten metal 1 because it is covered by the slag 2.

【0045】しかしながら、冷却液53の侵入が許容限
度をこえると、水素爆発や、溶融金属中への水素の侵入
をおこす。
However, if the intrusion of the coolant 53 exceeds the allowable limit, a hydrogen explosion or intrusion of hydrogen into the molten metal occurs.

【0046】これに対し、上向きに噴射し、途中でル−
プ531を形成すると、冷却液53のほとんどが黒鉛電
極41の外周に接触し、この均一で円滑な冷却液53の
接触によって黒鉛電極41の外周には均一なフィルム層
532が形成できる。このようなフィルム層532の形
成は、黒鉛電極41の外周が均一に黒色化していること
からもわかり、このような冷却であると、冷却液による
冷却は、単に各黒鉛電極41に対する吹付量を調整する
だけで効果的な冷却を達成できる。
On the other hand, the fuel is injected upward, and
When the coolant 531 is formed, most of the cooling liquid 53 comes into contact with the outer periphery of the graphite electrode 41, and the uniform and smooth contact of the cooling liquid 53 can form a uniform film layer 532 on the outer periphery of the graphite electrode 41. The formation of such a film layer 532 can also be understood from the fact that the outer periphery of the graphite electrode 41 is uniformly blackened. With such cooling, cooling with a cooling liquid simply reduces the amount of spray to each graphite electrode 41. Effective cooling can be achieved simply by adjusting.

【0047】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、脱ガスなどの処理を
取鍋10に溶融金属1を入れたままで行なえば良い。
When strict quality is required,
After that, as shown in FIG. 2D, a process such as degassing may be performed with the molten metal 1 kept in the ladle 10.

【0048】このように上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して最適値を
求め、この最適値の冷却液を吹付けて冷却する。
In the case of spraying in such a manner as to be inclined upward, the spray rate is 2 to 10 liters / minute, preferably 3 to 10 liters / minute.
It is preferable to keep it within an appropriate range of up to 9 liters / minute.
Further, an optimum value is determined within a proper range corresponding to the diameter of the graphite electrode, and cooling is performed by spraying a cooling liquid having the optimum value.

【0049】このように冷却すると、冷却液53はほと
んど飛散することなく、ほとんどの冷却液53は黒鉛電
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10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。
When the cooling liquid 53 is cooled in this way, the cooling liquid 53 hardly scatters, and almost all of the cooling liquid 53 flows on the outer peripheral surface of each graphite electrode 41 of the graphite electrode array 40. The cooling is properly performed without overcooling to the tip of the graphite electrode 41, and the basic unit of the electrode is greatly reduced.

【0050】この場合、上向きの傾斜角θが0°(0°
を含まない)〜60°の範囲にあると、吹付又は噴射圧
力の調節の範囲がある程度拡大し、それほど噴射圧力を
調節しなくとも、ル−プが適正に形成されれば、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。
In this case, the upward inclination angle θ is 0 ° (0 °
), The range of adjustment of the spraying or injection pressure is expanded to some extent. Even if the injection pressure is not so adjusted, if the loop is formed properly, it is reflected by the graphite electrode. The amount to be cooled is small, the cooling effect to the tip is sufficient, and the electrode unit consumption is reduced.

【0051】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、上向き傾斜角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。
The lower limit of the appropriate range of the flow rate of the coolant is 2
The reason why the rate is 3 liters / minute, especially 3 liters / minute, is because, below that, even if the upward inclination angle θ is within the above range, the flow rate of the cooling liquid is insufficient and the predetermined cooling effect cannot be achieved. is there.

【0052】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、取鍋内精錬に使用される程
度の径の黒鉛電極では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。
Further, the flow rate of the cooling liquid is set to 1 which is the upper limit of the appropriate range.
If it exceeds 0 liters / minute, the graphite electrode having a diameter sufficient to be used for refining in the ladle will overcool the entire graphite electrode array, and will require extra power to heat the supercooled part,
This is because the power consumption increases, which is not preferable.

【0053】なお、上記のところでは、複数個のノズル
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。
In the above description, an example in which the cooling liquid is blown out from a plurality of nozzles has been described. However, under the above conditions, the cooling liquid can be blown out from one nozzle.
Further, the nozzle may be omitted only by a plurality of spray holes. In this case, the structure of the cooling device itself can be made compact.

【0054】[0054]

【実施例】【Example】

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上
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にう
けて、図1に示す装置によって取鍋内精錬を行なった。
Embodiment 1 FIG. First, as shown in Table 1, using a graphite electrode row in which graphite electrodes of various diameters were connected via a nipple, a cooling liquid mainly composed of tap water was inclined upward θ (= 20 °) above the furnace lid. ), The molten steel melted in the arc electric furnace was placed on a ladle while being sprayed and cooled while inclined, and the ladle was refined by the apparatus shown in FIG.

【0055】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。
At this time, the flow rate of the tap water as the cooling liquid was changed for the graphite electrode of each diameter, and the basic unit of the electrode and the basic unit of the power with respect to the diameter and the flow rate of the graphite electrode were obtained. In the conventional example, unlike the present invention, the cooling liquid is not sprayed.

【0056】この結果は、表1に示す通りであった。The results are as shown in Table 1.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】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。
As shown in Table 1, the size of the graphite electrode was 12
In the range of ~ 18 inches, the cooling water amount for each electrode was 4
The range is preferably 9 to 9 liters / minute, and especially
In the case of a 4-inch electrode, when the amount of cooling water is set to 5 to 6 liters / minute, the basic unit of the electrode is improved by nearly 20%.

【0059】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。
When the contents of [H] and [O] in the molten steel after the ladle refining were determined, [H] was determined.
Was 3 ppm and [O] was 20 ppm, and these values were almost equal to those of the conventional example.

【0060】[0060]

【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
却液を上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の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。
As described above in detail, the present invention heats and refines a molten metal bath using arc heating by a graphite electrode array in which graphite electrodes are sequentially connected via nipples in a ladle. At this time, the upper open part of the ladle is closed with a furnace lid, and the coolant is sprayed on the furnace lid in an inclined manner to the outer periphery of the graphite electrode row while the tip of the graphite electrode row is molten metal. Ladle refining method and apparatus for molten metal to be heated and refined by immersing a slag layer on a bath.

【0061】したがって、ア−ク加熱に供せられる黒鉛
電極の外周はル−プされて下向きに流れる冷却液によっ
て全てがおおわれ、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。
Therefore, the entire periphery of the graphite electrode to be subjected to arc heating is covered with a cooling liquid which is looped downward and can be cooled effectively, oxidation consumption can be minimized, and a large width can be obtained. A reduction in the basic unit of electrode can be achieved.

【0062】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。
Furthermore, since the surface of the molten metal in the ladle is covered with slag, and the slag is used effectively, the quality is not impaired even if coolant enters.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an apparatus used for refining molten metal while spraying a cooling liquid onto a graphite electrode to be subjected to ladle refining and cooling the molten metal according to the method of the present invention.

【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。
FIGS. 2 (a), (b), (c) and (d) are explanatory views showing respective steps of one example of ladle refining by the method of the present invention.

【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。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an enlarged example of an annular cooling pipe in the refining device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten metal 2 Slag 10 Ladle 20 Ladle 20 Ladle refining apparatus 31 Furnace lid 40 Graphite electrode row 41 Graphite electrode 50 Annular conduit 51 Injection nozzle

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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
用して溶融金属を加熱精錬する際に、前記取鍋の上部開
放部を閉鎖する炉蓋の上部において前記黒鉛電極列の黒
鉛電極の外周に対し上向きに傾斜させて冷却液を吹付け
て冷却する一方、前記黒鉛電極列の先端を溶融金属上の
スラグ中に浸漬してア−ク加熱することを特徴とする溶
融金属の取鍋精錬方法。
When a molten metal is heated and refined using arc heating by a graphite electrode array in which graphite electrodes are sequentially connected via nipples in a ladle, an upper open portion of the ladle is removed. At the top of the furnace lid to be closed, cooling is performed by spraying a cooling liquid by inclining upward with respect to the outer periphery of the graphite electrode of the graphite electrode row, while immersing the tip of the graphite electrode row in slag on the molten metal. A ladle refining method for molten metal, which comprises arc heating.
【請求項2】 前記冷却液を上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。
2. The ladle refining method for molten metal according to claim 1, wherein an inclination angle at the time of spraying the cooling liquid upward is set to not more than 0 ° and not more than 60 ° with respect to a horizontal level.
【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。
3. The ladle refining method for molten metal according to claim 1, wherein the spray amount of the cooling liquid is set to 2 to 10 liters / minute.
【請求項4】 前記冷却液として水を噴射することを特
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。
4. The ladle refining method for a molten metal according to claim 1, wherein water is injected as the cooling liquid.
【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。
5. The cooling liquid according to claim 1, wherein the cooling liquid contains an antioxidant and the balance substantially consists of water.
A ladle refining method for the molten metal according to the above.
【請求項6】 走行台車上にのせられて走行する取鍋が
走行する走行経路上に、この取鍋の上部の開放部を閉鎖
する炉蓋が設けられ、この炉蓋を貫通しその先端で前記
取鍋内の溶融金属をア−ク加熱する黒鉛電極列が配設さ
れ、 前記炉蓋上において前記黒鉛電極列の周囲を包囲しかつ
冷却液が導入される環状導管が設けられ、この環状導管
の内側の少なくとも一部に、上向きに前記冷却液を噴射
して前記黒鉛電極列の外周に前記冷却液をル−プさせて
吹付け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。
6. A furnace lid for closing an opening at an upper portion of the ladle is provided on a traveling route on which a ladle traveling on a traveling carriage travels. An array of graphite electrodes for arc heating the molten metal in the ladle is provided, and an annular conduit surrounding the array of graphite electrodes and on which a cooling liquid is introduced is provided on the furnace lid. At least a part of the inside of the conduit is provided with a spray hole or a spray nozzle for spraying the coolant upward and looping and spraying the coolant on the outer periphery of the graphite electrode row. Ladle refining equipment for molten metal.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589277A (en) * 2012-03-20 2012-07-18 太仓市华瑞真空炉业有限公司 Energizing flange used for vacuum furnace
JP2020066776A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
JP2020066786A (en) * 2018-10-26 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
JP2020066787A (en) * 2018-10-26 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
CN115747416A (en) * 2022-11-09 2023-03-07 山东钢铁股份有限公司 Method for prolonging ladle age of ladle for LF refining

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589277A (en) * 2012-03-20 2012-07-18 太仓市华瑞真空炉业有限公司 Energizing flange used for vacuum furnace
CN102589277B (en) * 2012-03-20 2014-12-03 太仓市华瑞真空炉业有限公司 Energizing flange used for vacuum furnace
JP2020066776A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
JP2020066786A (en) * 2018-10-26 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
JP2020066787A (en) * 2018-10-26 2020-04-30 日本製鉄株式会社 Ladle refining method of molten steel
CN115747416A (en) * 2022-11-09 2023-03-07 山东钢铁股份有限公司 Method for prolonging ladle age of ladle for LF refining
CN115747416B (en) * 2022-11-09 2024-01-02 山东钢铁股份有限公司 Method for improving ladle age for LF refining

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