JPS5831021A - 注湯時におけるスフグ流出防止方法 - Google Patents

注湯時におけるスフグ流出防止方法

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JPS5831021A
JPS5831021A JP12954481A JP12954481A JPS5831021A JP S5831021 A JPS5831021 A JP S5831021A JP 12954481 A JP12954481 A JP 12954481A JP 12954481 A JP12954481 A JP 12954481A JP S5831021 A JPS5831021 A JP S5831021A
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JP
Japan
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gas
pressure
slag
flow rate
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP12954481A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Shoji
庄司 繁夫
Kazuo Kimura
木村 一男
Akiyuki Iwatani
岩谷 明之
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP12954481A priority Critical patent/JPS5831021A/ja
Publication of JPS5831021A publication Critical patent/JPS5831021A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4653Tapholes; Opening or plugging thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば転炉から出鋼する場合にスラグが流出
することを防止する方法に関するものである。
例えば転炉にて吹錬した後、転炉から取鍋に溶鋼を注ぐ
場合、転炉内における溶鋼の湯面上に浮遊しているスラ
グが取鍋内に流出すると、取鍋内において復りンが生じ
たシ、また取鍋の内貼シ耐火物が浸食されたシする問題
があシ、そこで従来では、取鍋へのスラグ流出量を可及
的に少なくする丸めに、スラグの流出を検知して注湯を
停止する方法として、注湯流を作業者が目視して注湯流
の輝度や色合からスラグの流出を知覚する方法や、注湯
流の温・度変化や放射率を測定してスラグの流出を判別
する方法が採用されている。しかしながら、前者の方法
では、判定に個人差があって、かなシのバラ付きが生じ
、そのため必ずし4確実にはスラグの流出を防止し得な
い問題があった。まえ後者の方法では、出鋼中におする
取鍋内からの発煙やスプラッシ為などの外乱によって、
注湯流あるいは取鍋内の溶融体の温度変化や放i率を精
度良く測定し得ない場合があシ、そのためこの方法でも
スラグ流出を確実に防止することができない問題があっ
た。
他方、転炉からのスラグの流出を阻止する方法として、
出鋼口の内面に開口するノズルから所定圧力のムrガス
等の気体を出鋼口内に吹き込み、その気体の圧力によシ
スラグの流出を阻止する方法が提案されている(特開昭
51−1310号)。
この方法は、スラグボールやスフゲストツバ−を投入す
る等従来性なわれていたスラグカット方法に代わるもの
であって、スラグ流出開始に迅速に対応することができ
、を九装置が比較的簡単である等の利点を有しているが
、上記提案の方法はあくまでも単にスラグの流出を阻止
する方法であって、スラグ流出開始時を検知し、その検
出結果に基づいて前記気体の噴射流量、圧力を制御する
ものではないから、出鋼時間を短縮化すべく出鋼中に前
記気体の噴射流量を下げ九場合、その噴射流量ではスラ
グを支えることができず、そのため噴射流量を増大させ
るタイミングが遅れて出鋼末期においてスラグが取鍋に
流出してしまう危険がある。したがりて上記提案の方法
を実用に供する丸めには、スラグ流出を確実に防止する
ため、スラグ流出開始時を検出する何らかの手段を付加
する必要がある。
この発明は上記の事情に鑑みてなされえもので、スラグ
の流出開始時を正確に検出することができ、かつその検
出結果に基づいてスラグの流出を確実に防止することの
できる方法を提供することを目的とするものである。
以下この発明の実施例を転炉から出鋼する場合を例にと
って説明する。
まずこの発明の方法を実施する丸めの装置について説明
すると、第1図中符号1は転炉を示し、その転炉1の出
鋼口2の外周にリング管3が取付けられておシ、そのリ
ング管3には第2図および第3図に示すように、出鋼口
2を構成する鉄皮4および耐火物5を貫通して出鋼口2
の内周面に開口する複数の気体噴射ノズル6が接続され
ている。
これら各ノズル6は、前記出鋼口20半径方向に対し所
定角度αだけ転炉1の内部に向けて傾斜し、所定の気体
を出鋼口2側から転炉1の内部に向けて噴射するように
なっている。前記リング管3には、転炉1の外面に固定
した給気管7が接続されておシ、その給気管7の端部は
転炉1の傾動中心軸線に沿って外部に引き出され、その
引き出された端部にロータリージ璽インド8を介して固
定部側の給気管9が接続されている。この固定側の給気
管9には、給気管9内の圧力を検出するとともに検出し
た圧力に応じた信号を出力する圧力計10と、給気管9
内のガス流量を検出するとともに検出し友流量に応じた
信号を出方する流量計11とが取付けられ、これら圧力
計10と流量計11とは信号変換器12に電気的に接続
され、さらにその信号変換器12は計算機13に接続さ
れている。前記信号変換器12は、圧力計10が出力す
るアナログ信号をディジタル信号に変換するよう構成さ
れておシ、まえ前記計算機13は、所定の設定値を入力
・設定する機能と、その設定値と前記信号変換器12か
ら入力される値とを比較する機能と、比較結果が所定の
値(例えば1あるいはO)になったときに信号を出力す
る機能とを有したものである。
前記固定側の給気管9は前記流量計11よシもガス供給
源(図示せず)に近い側で2本に分岐しくこれら分岐管
のうち一方を小船気管9m、他方を大給気管9bと記す
)、一方の小給気管9aには、逆止弁14とガス流量を
常に一定に保つための自動開度調節弁15とが取付けら
れ、また他方の大給気管9bには、前記計算機13の出
力信号によって所定開度オで開く流量制御弁16が取付
妙られている。
つぎに上記のように構成した装置の作用すなわちこの発
明の方法について説明する。tず、前記流量制御弁16
を閉じ、かつ自動開度調節弁15を所定の開度に設定し
ておき、またスラグ流出の判定基準となる圧力すなわち
設定値PGを計算機1−3に入力・設定してオく、ここ
で、前記自動開腹調節弁15の開度すなわちガス流量は
、前記ノズル6から噴出するガスが溶鋼17の流出を阻
害しない程度に設定し、また前記設定値Paとしては、
スラグ18が前記ノズル6の開口部にまで到達したとき
におけるノズル6の開口部を基準とし九スラグ18によ
る水頭圧ρ’(Ho+Hs ) (但し一′はスラグの
密度、Hoは気体噴射ノズルの先端から炉内耐火物まで
の高さ、H廊はスラグ層の厚さ)″とばば等しい値とす
る。
以上のように設定した後、ガスの供給を開始すると同時
に転炉lを傾・動させると、出鋼口2から溶鋼17が流
出し、かつノズル6から噴出したガスが出鋼口2内を溶
鋼17とは逆方向に流れる。
この場合、溶鋼17が出鋼口2内に入シ込む以前におい
ては、ノズル6の開口部が開放されていて特に抵抗がな
いから、ガス圧は低くなっておシ、つぎに溶鋼17が出
鋼口2内に入夛込むと、ノズル6の開口部に鉱溶鋼17
の水頭圧#HM(但しpは溶鋼の密度、HMは溶鋼の厚
さ)およびスラグ18の水頭圧a’H,がかかシ、これ
がノズル6からのガス噴出に対して抵抗として作用する
ので、前記自動1lItIll−弁15はガス流量を一
定に保持すべくその一度が大きくなシ、それに伴りて給
気管7、・9内の圧力が上昇する。第4−はこのような
圧力変動およびガス流量の変動を示すグラフである。出
鋼が進行し、転炉1内の溶鋼17の量が次第に減少して
その深さが浅くなると、溶鋼17の水頭′圧pH−が次
第に減少してノズル6の開口部に抵抗として作用する全
水頭圧が次第に減少するので、自動開度調節弁15の開
度が次第に小さくなシ、それと同時にガス圧も次第に低
下する。このような出鋼中におけるガス圧すなわち前記
給気管9内の圧力は、前記圧力計lOによって常時検出
し、その検出信号を計算機13に信号変換器12を介し
て入力しているが、その入力値は設定値p。
よりも大きいから、その比較結果は所定の値よシ大きく
なシ、シ九がって計算機13は前記流量制御弁16に対
して信号を出力しないので、流量制御弁16は閉弁状態
を保持している。
転炉1内の溶鋼17が殆ど流出し、出鋼口2の炉内側開
口部あるいは前記ノズル6の開口部Kまでスラグ18が
下がって来ると、溶鋼17の水頭圧11Hwが殆ど零に
なり、ノズル6の開口部にはスラグ18の水頭圧1”(
HO+HI)のみによる抵抗が作用し、それに応じてガ
ス圧がスラグ18の水頭圧β’()io+Hs)と等し
い圧力すなわち前述した設定値POとほぼ轡しい圧力に
低下する。このときのガス圧すなわち給気管9内の圧力
は前記圧力計10によって検出されるとともに、その検
出信号が信号変換器12を介して計算機13に入力され
、ここで入力値と設定値poとが比較されるが、入力値
は前述したように設定値PGと等しい値になっているか
ら、比較結果示所定の値(例えば1または0)になシ、
その結果計算機13が前記流量制御弁16に信号を出力
し、流量制御弁16が開弁する。すなわち、溶鋼17の
流出完了、言い換えればスラグ18の流出開始時を、出
鋼口2への供給ガス圧の低下として検出する。そして、
スラグ18の流出開始時を検出すると、前述のように流
量制御弁16が開弁し、その結果ノズル6から噴出する
ガスの流量および圧力が増大し、そのガスの噴出エネル
ギーによりてスラグ18の流出が阻止される。
ここで、スラグ18の流出を阻止するのに必要なガス流
量Qについて説明すると、出鋼口2の軸線方向に沿うガ
スの運動エネルギーとスラグ18の位置エネルギーとが
バランスする必要があるから、 1 、o// (g 、i烏αゾ=ρ’(F(HO+H
冨) ・・・・・・(1)の関係が成シ立り、なお、p
″はガスの密度、1はガスの噴出速度、−′はスラグ1
8の密度、HOは一ノズル6の開口部から出鋼口2の炉
内側開口端までの長さ、Hlはスラグ層の厚さである。
ところで、ノズル6の内径をd1ノズル60本数を舊と
すれ4Q       ・・・・・・(2)・°・1=
−−l− となシ、し九がって(1)式に(2)式を代入すると、
14Q  □ 2 ”’ (z) 1in2α=ρ’(1(Ho+Hs
 ) −= (3)となシ、(3)式からQは となる、したがって、実際に使用するガスの密度および
ノズル6の寸法等を(4)式に代入すれば、スラグ18
0流出を阻止するに必要なガス流量Qを求めることがで
きる。
しかして、スラグ18の流出を上述のようにして阻止し
丸状態で転炉lを正立状態に復帰させれば、スラグ18
が転炉1内に溜まシ、自動的にスラグカットを行なうこ
とができる。
なお、上記実施例では転炉から出鋼するに際し、出鋼末
期においてスラグカットを行なう場合について説明した
が、この発明は上記実施例に限られず、例えば連続鋳造
設備において取鍋からタンディッシ、に対して注湯する
場合や、タンディツシユから鋳渥に注湯する場合にも応
、用することができる。t′に、、この発明において出
湯口内に吹き込む気体としてはArガスやN2ガス等種
々のガスを採用することができる。
以上の説明で明らかなようにこの発明のスラグ流出防止
方法によれば、注湯時において注湯口内に所定の気体を
噴射するとともに、その気体の流量を一定流量に保持し
、同時にその気体の圧力を検出し、注湯が進行して前記
気体の噴出に抗する圧力が次第に低下することによシ前
記気体の圧力が容器内のスラグ水頭圧に等しくなったと
きに、−スラグ流出開始と判定して注湯を阻止するよう
にしたので、スラグの流出をその直前に確実に検知する
ことができ、したがってスラグの流出を確実に防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の方法を実施するための装置の一例を
示す略解図、第2図は第1図の■部の拡大図、第3図は
第2図のm−■線矢視断面図、第4図はガスの圧力およ
び流量の変化を示すグラフである。 l・・・転炉、2・・・出鋼口、6・・・気体噴射ノズ
ル、10・・・圧力針、13・・・計算機、1・5・・
・自動開度調節弁、16・・・流量制御弁、17・・・
溶鋼、18・・・スラグ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 溶融金属容器の出湯口の内周側に、前記容器の内部に向
    叶て開口する気体噴射ノズルを設妙ておき、前記出湯口
    から注湯する際に、前記気体噴射ノズルから所定の気体
    を噴射し、かつその気体の流量を一定流量となるよう制
    御するとともにその気体の圧力を検出し、検出して得た
    圧力が予め設定した前記容器内のスラグ水頭圧にほぼ等
    しい設定圧力値になつ九ときに、前記気体噴射ノズルか
    ら噴射する気体の流量を増大させてその気体の圧力によ
    って注湯を阻止するようにしたことを特徴とする注湯時
    におけるスラグ流出防止方法。
JP12954481A 1981-08-19 1981-08-19 注湯時におけるスフグ流出防止方法 Pending JPS5831021A (ja)

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