JPS5839025B2 - ノロシヨリソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鋼工場における造塊乃至は鋳造に際し、溶鋼
の表面に浮遊するノロの除去に関する。

転炉などの精錬炉で溶製された溶鋼は造塊法或いは連続
鋳造法によって鋼塊或いは鋳片として成形される。

この際造塊の鋳型内或いは連続鋳造用鋳型内の溶鋼表面
にはノロと称する酸化物系物質が浮遊存在する。

特に、リムド鋼塊においては、気泡発生による溶鋼攪拌
（リミングアクションと呼ぶ）により、浮遊しているノ
ロを鋼中にまき込み、介在物となる恐れがあリノロの完
全除去が必要である。

又、連鋳パウダーキャステングと云われる方法において
は、人工のスラグを空気遮断による鋳型内溶鋼の二次酸
化防止、断熱及び鋳片と鋳型内壁との潤滑を目的として
使用している。

この溶融スラグを鋳造作業末期に除去しないと、溶融ス
ラグの保温効果が大きいので鋳片最後端が未凝固のまま
引抜かれていき、鋳型下端以降の強制水冷域で急冷され
る。

急冷されたスラグは通常のガラス状のものであるために
容易に破損飛散し、溶鋼と水とが直接反応する危険な状
態を生ずる。

従って溶融スラグを完全除去することにより、急激な水
冷ゾーンに入るまでに鋳片最後端を凝固殻で蔽う必要が
ある。

上述のノロもスラグもほぼ同等の性状のものである為に
、以下全てノロと統一して称することとする。

一般的なノロ除去法は人手に頼るものでありヒシャク又
はヘラ状の道具で鋳型外にかき出したり、すくい出した
りしていた。

この方法は人手に頼る為に次のような基本的な欠陥を避
けることが出来ない。

即ち、ノロ除去作業は高熱な劣悪な条件下の作業である
為に、要員確保が次第に困難になりつつある。

また、この作業は悪条件下である為にともすれば粗雑な
作業となり不完全除去のみならず、それによりノロが鋳
片内部に沈こうし、鋳片内部品質欠陥起因となる。

近年に至り、とのノロはね作業を機械化する必要性が叫
けばれ、人力によるノロはねのモーションを機械構造に
代替させたものが提案されている。

しかしながらこれらはいずれも装置の構造が複雑となり
、したがって経済性、操作の難易性等に難曲があり、満
足すべき解決手段とはなっていない０ 特に、これらの作業は単に機械化するのみに止まり、操
業の完全なる自動化につながることに無理があった。

即ち、完全自動化のためにこのノロはね装置の具備すべ
き条件は ■ 装置の単純なもの、従ってコストの低いもの２ 操
作の容易なもの、従って自動化シーケンスの単純なもの ３ メンテナンスの不要なもの、又はメンテナンスコス
トの安いもの でなければならない。

前記条件の全てを具備した手段について種々研究の結果
、高速空気の吹き込みによる方法が一番よいことが判明
した。

即ち本願発明は内外二層構造の管状体を用い読管の外層
部から内層部に気体を高速に流通させて管先端部に気圧
の差を生ぜしめこれによって管先端部のノロ吸上孔から
浮遊するノロを吸上げると共に高速気体により急冷し、
ノロを微粉化して回収するものである。

以下に、本願発明のノロ除去装置の構成を図示の例によ
り詳述する。

第１図および第２図は本願発明のノロ吸込ノズルを示す
。

管状体の本体は鋼製のパイプにより外側パイプ１と内側
パイプ２からなる二層構造となっている。

管の形状、大きさについては特別の制約はないが、ノロ
の処理速度によって内管径は決まり内外管のスキマはノ
ズル端で音速が得られやすいものを選ぶ必要がある。

本実施例においては、内径２０〜２５Ｍ１１Ｌを主体と
し、処理量が８００ ｇ ／ｍｘ程度を得ている。

又、内外管のスキマはノズルセットを考えて５〜１５ｎ
となっている。

この二層構造の下方先端側では内側パイプ２の下端部が
ノズル部３となっている。

ノズル部３の形状は第２図の如き多孔の集団でもよい（
配列は任意）が第３図イの如き環状のもの、或いは第３
図口の如きラセン状のものの方が後述するノロ微粉粒径
を小さくするために有効である。

多孔の集団の場合は−ケあたり０．５〜ｌ、Ｑｍｉ程度
の孔を内部低面９に穿孔する。

孔の占める総面積としては、ノロ処理量によって異なる
が、１．０〜０．５ Ｎｍ’／ｇ ｏｆ ｓ ｌａｇ
となるように決めである。

環状又はラセン状のスリット孔については孔の総面積と
しては多孔とほぼ同等であるが、この場合は多孔ノズル
に比べて得られるノロの微粉粒径が約３〜５割も小さい
ものとなり、微粒回収に好都合となる。

更にこのノズル部３の位置が上縁部となる導通管４がセ
ットされる。

この導通管４は断熱性、或いは発熱性の耐火物によって
つくられるというのもとの導通管４の熱損失が大きいと
ノロが導通管内で凝固し、吸上孔としての機能を失なう
ことになるからである。

導通管４の孔部直径は耐火物の材質によっても若干異な
るが、通常５〜２０程度である。

吸上孔の直径は、耐火物の性質により最少直径が決めら
れ石英ガラスを用いた場合、６酩程度まで小さくするこ
とが出来るが通常は１ｏｔｉ＊以上が望ましい。

一方最大直径の方は得るべき微粉粒径によって決まり、
５０１１１１以上とすると１關以上の粒径となる。

２０〜３０１１１Ｅ程度が望ましいので本実施例では２
０Ｉ！ＩＫを多用している。

この点はノズル形状、微粉化方式によって変動しうるも
のである。

特に空気の湿り度を２０φ程度までにあげていくと、急
冷効果（水の気化熱による）が顕著となり乾き空気に比
べて粒径を１０〜２０係小さくすることが出来る。

外側パイプと内側パイプとは溶接構造で１つの通路を形
成して空気の洩れに注意しである。

その先端の空隙部に導通管４を装着し吸上孔となる。

この導通管４のみを消耗部と考え外側パイプの先端を導
通管まで含めて耐火物で保護している。

この耐火物は、化学的に安定なものであればよく価格の
面から、シャモット系、アルミナ系のキャスタブルを多
用している。

一方、二層パイプの上方には、外層部ａに気体を吹き込
む気体供給源７がある。

例えば空気の供給速度は音速を使用しているが空気供給
源を安定したものとすればノズル部をリジットな構造と
することにより、マツハ１以上のものも使用出来、より
微粉が得られることは云うまでもないが本実流側におい
てはマッハ１近辺で十分な結果が得られている。

また内層部すの出口側にはバグフィルタ−８を備えるこ
とにより微粉化されたノロを回収する。

次に本発明の装置を用いてノロの除去を行う際の作用お
よび効果を述べる。

先ず本発明の装置の先端部吸込口、即ち導通管４および
保護カバー５が浮遊ノロ６に浸漬される。

浸漬深さはノロ厚みの８０〜９０％程度であり連鋳法の
例で云うならば最大３０朋程度となる。

吸込口を浸漬したままの状態で気体供給源７から元圧５
〜７Ｋｙ／ｃＩｒＬの空気を矢印の方向へ吹き込み空気
の流れは下方に向う。

パイプの外層部ａに吹き込まれ下降した高速空気は内層
部すとの境界にあるノズル３によって、流れの方向を変
え内層部す内にあって上方に向って更に音速程度に流速
を高める。

高速空気をノズル３から内層部に吹込むことによってノ
ズル群に包囲された導通管４の開孔部附近は負圧となリ
ノロは吸上孔を通って点線矢印のごとく吸上げられる。

吸上げられたノロは内層部すに浸入するが入ると同時に
微粉化（アトマイズ）されて空気と共に空気出口側にと
んでいく。

この出口にはバグフィルタ−８を備えて粉化されたノロ
を収集する。

本発明においてノズル効果が重要な意味を持つがノズル
効果を示すものとして微粉粒径（以下記号ｄで表わす）
を考えると供給空気量、速度が増加するとｄは小さくな
ることが一般に知られている事実があるがノズル形状が
それと同等の効果があることにも注目すべきである。

即ち、ノズルとして単なる多孔の集団を考えた場合より
も環状又はラセン状のノズルの方が約１／２のｄを得る
ことが出来た。

又、本実施例には湿分の高い空気を利用しているがこれ
は、水分の気化熱による粉体の冷却と共にｄを若干小さ
くする（乾き空気に比し）効果も認められた。

本装置において耐火物製の保護カバー及び導通管の保温
が十分であれば（通常ある時間使用後はこの条件となる
）溶鋼の場合も吸上げることが可能である。

従って、ノロ除去の程度を検出して作業を中止する。

通常は目視判定で十分であるが、輻射熱分析、輻射線分
析などにより、溶鋼とノロとの差を検出し、ノロ除去作
業にフィードバックすることにより機械化も出来た。

本装置を大型スラグ用連続鋳造機に実施した際ノロかき
出しを行っていたものが１名に減少したのみならず連続
鋳造操業の完全自動化が可能となった。

本願発明は溶鋼のノロ除去の例により説明したがその他
の溶融金属の場合に於いても同様の効果があることは明
白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のノロ除去装置の断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ’矢視図、第３図は第２図に示すノズル部分
の他の例でイは環状型、口はラセン型を示す図である。 １・・・・・・外側パイプ、２・・・・・・内側パイプ
、３・・・・・・ノズル部、４・・・・・・導通管、５
・・・・・・保護カバー、６・・・・・・浮遊ノロ、γ
・・・・・・気体供給源、８・・・・・・バグフィルタ
−１９・・・・・・内部低面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外層部と内層部の二層構造とした管本体の下端に、
   孔の上端が管本体内層部のみに通じ下端が管本体の外方
   に向って開口したノロ吸上孔を有する導通管を装着し、
   管本体下端の外層部と内層部は内側パイプの下端に前記
   導通管の孔上端を囲包せるごとく設けられたノズル状の
   気体流通孔によって連通し、管本体の上方には外層部に
   気体を吹き込む気体供給源および内層部の気体出口側に
   微粉化されたノロを収集するノロ収集装置を設けたこと
   を特徴とする溶融金属表面に浮遊するノロ処理装置。