JPS59133315A - 吹込ランスの固体物質供給制御装置および方法 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は金属精錬に関するものである。さらに特に、本
発明は精錬中に、精練浴、特に溶融鉄の浴にランスから
固体物質を供給し制御するための新規な方法および装置
に関するものである。本発明は中性のキャリヤガスによ
って精錬金属（こ可燃性細粒状物質を導入するための工
程を開示するものである。

従来技術 浴の上部から炭素を添加して金属を復炭する方法には既
知の種々の方法がある。例えば、フランス国特許第２，
４５９．８３５号明細書には、〕Ｊ−バイト用の媒体と
して精錬酸素を用いて鉄浴表面にカルシウムカーバイド
を吹込む方法が開示されている。この明細書によれば、
意外にも酸素によって搬送されるカーバイドはジェン１
へ中で（ま酸化されない。しかし、カーバイド化合物を
含む復炭反応は大量のエネルギーを消費し、従ってエネ
ルギーが高価な時代にはこのような方法からの実施は制
限される。

上記のエネルギーの高価なカルシウムカーバイドの代り
に、復炭に必要な炭素を無煙炭、粉炭または個の適当な
炭素質物質の形で供給することかできる。これら他の形
での炭素の吹込み（すなわち、浴面への吹込み）はフラ
ンス国特許第２，４５９，８３５号明１１１１８１に記
載された方法によっては、装置を物理的に破壊する激し
い爆発性の早過ぎる酸化を起すことなく十分に行うこと
はできない。従って、ルクセンブルグ国特許出願第８４
゜４３３号に開示されたような方法で、吹込みランスを
使用して非燃焼または中性キャリヤガスと共に炭素質物
質を注入する必要があり、また、炭素質物質流と精錬酸
素付近のジェットとの間に保護壁をあらかじめ用意する
ことが望ましい。

炭素質物質を浴に十分に吸収させるため、浴は大量の酸
素と炭素を含むだけでなく、浴内に浸透するランス出口
から物質を吹込ませる動力学的エネルギーが十分大きい
ことが必要である。浴上の炭素質物質の早期燃焼を避け
るため必要なこの大きな動力学的エネルギーは、強力な
中性ガス流に炭素質物質を移動させることによって得ら
れる。

この強力な中性ガス流は望ましくない冷却効果をもたら
す。この冷却はできるだけ短時間で炭素質物質を浴に吹
込むことを必要とする。この短い吹込時間は非燃焼キャ
リヤ中に高濃度の固体物質を必要とし、これは複数のキ
ャリヤガス流Ｇ’ｌおよびランス送風管における目づま
りを含む問題をもたらす。

金属浴を復炭する際に必要な速度（すなわち時間の短縮
）は、窒素をキャリヤガスとしｒ−ｇ択する場合に増大
する。寅際に、窒素ジェットは接触する精錬酸素と同時
に金属浴の表面に衝突する。

この浴の化学的活性領域は極めて温度が高い。溶鋼中の
窒素の溶解度は温度と共に増大し、その結果、溶解した
Ｍ索を後から回収するコストが高くなることは良く知ら
れていることである。従って、復炭のための時間が増え
るにつれて、金属に溶けた窒素量は増大し、また復炭の
ための時間が減ると、浴に溶けた窒素りは減少する。

発明の概要 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、金属
浴内に大量の細粒状可燃性物質を迅速に注入できる方法
および装置を提供することにある。

本発明は、少なくとも１の圧縮ガス源、中性ガス（キャ
リヤガス）中に懸濁した炭素質物質の供給回路、少なく
とも１の保気ガスの供給回路、ガス流および炭素質物質
の異なる流速を測定する複数の手段、および吹込みラン
スに接する導管に上記回路を別々にまたは継いで連結す
る手段から成る。

以下、本発明を図面に基づき説明１−る。

好適例の説明 第１図にａ３いて、固体物質をランスに供給制御りるた
めの装置を示す。吹込みランス１は、例えばルクセンブ
ルグ国特許出願第８４．２７６号に記載されたように酸
素と細粒状物質とを同時に浴に供給するために用いる複
流ランスを用いることかでき、また、細粒状物質だけを
浴に江入丈るために用いる単流ランスを用いることがで
きる。後者の場合、精ｎ酸素と所望により後燃焼酸素を
独立したランスによって供給する。台車または別の可ｆ
ＩＪ装置く図には示し°（いない）と一体であり、浴表
面上の所望の距離にランスを垂直に位置させるために用
いる固定装＠２にランス１を取付ける。

一般にシャー５として知られている継手４と副管３のア
センブリ、およびランス１の本体における不測の漏れを
検出する安全装置６を固定装置２に連結する。特に漏れ
の検出は、通常摩耗する燃料および燃焼支持剤とを同時
供給する複流ランスにおいて＼重要である。本発明に用
いるため、代表的な濡れ検出器は、ランス内の炭素質物
質の導管を取囲む流体を満たしたケースおよび流体の圧
力を監視する圧力検出器を有する。破損した場合、検出
器は安全装置６に伝える圧力変化を記録する。

また安全装置６は吹込み操作を停止する。ルクセンブル
グ国特許出願！８４．４３３号に記載された冷却回路を
用い、燃料と燃焼支持剤の導管間の分離を同時に実現す
るようにすることもできる。

前述の漏れ検出器では、同様に冷却回路の圧力を監視し
て漏れを検出する。

好適例では、シｖ−５を電磁弁９および１０によって、
それぞれ、ランス１に炭素質物質を供給する供給回路７
、および／または掃気ガスを供給する供給回路８に連結
する。

回路８は、仕切弁２１．２２を開閉し、流量調整器１１
を十分に制御することによって、源３０からのアルゴン
または源３１からの窒素を一定色流す１こめ【こ用いる
。流量調整器１１は、主として圧力センサ１９、圧力変
化センｊノ１８、および温度センサ２０を有し、それぞ
れコンバータ　１７，１６および１５に連結し、感知し
た信号をコンピュータ１４によって処理で・きる電気信
号に変換する。コンピュータ１４Ｇこよって処理された
情報は炉の運転状態または導管の目づまり状態の関数と
して必要な流れを決定する。またコンピュータ１４は増
幅器１３を介して調整弁１２（こ操作信号を送る。コン
ピュータは、これに限るわ（ｆではないが、複数の異な
る位置（１４ａ　、　１４ｂ　）　１．こ示した。従っ
て、本発明は唯一個のコンピュータを用いて実施するこ
ともできる。仕切弁２２と窒素源３１との間には弁２４
ｄ５よび２６、ならびに窒素源３１が掃気ガスの供給回
路８に過剰な圧力を加えな０ようにする圧力調整器２５
を配置する。一方向弁（例えばチェック弁）５３は、炭
素質物質の供給回路７から保気）Ｊスの供給回路８への
フィード／＜ツクを防ぐ。

炭素質物質の供給回路７は、窒素源３１に（アルゴン瞭
に対するように）連結され、主として流量調整器１１ａ
および、貯蔵器４７とセルラー調整器４８を備える流動
装置４０を有する。セルラー調整器４８の良く知られた
構造は、各隔室またはセルを限定する複数の弁を周囲に
備えた円筒状ロータメータホイールを含む。流動装置は
セルラー調整器４８のメータホイールの回転速度を調整
して、導入すべき特定の炭素質物質の流速を連続的に変
化させる。

吹込みランス１を通過するキャリヤガスの流速は、中に
含まれる固体物質の道を独立して変えることができる。

流動装置４０を、ｒＡ素質物質の貯蔵器４１に圧縮ガス
を運ぶ導管４１、ａ５よび炭素質物質のための流動装置
にガスを供給する導管４２〜４６に連結する。センサ５
０は流動装置４０から下流の導管の圧力を監視し、コン
バータ４９とコンピュータ１４を介して働きかけセルラ
ー調整器４８の回転速度を変える。

炭素物質の供給回路７のための流動調整器１１ａは、掃
気ガスの流れを制御する流ｍ調整器１１ど同様に設計す
る。その結果、同じように機能する部材には、同じ符号
に文字ａを加えた。導管内に支配する圧力は、圧力調整
器および弁２４ａおよび２６ａの上流、のセンサ１９ａ
によって監視され、センサ１９は基本的には窒素源３１
の全圧を示す。

本発明の好適例は、複数の従来の圧力計５１および電磁
弁５２を含む。単一のコンピュータの代りに、アナログ
コンピュータが好ましいが、キャリヤガス、炭素質物質
および掃気ガスの流量調整用コンピュータをそれぞれ使
用し、また流動装置４０を調整する。この場合、増幅９
１３および１３ａを、コンピュータからの命令を受取る
増幅器−調整器によって代用し、増幅器−調整器１３ａ
に対しておよびセルラー調整器４８のホイールの回転速
度に対して働きかけることによって、ガス中の固体物質
濃度を制御する。またコンピュータ１４ｂを増幅器−調
整器１３に接続し、ｆｈｔ気ガスの流れを測定する。装
置の複数の部材間の追加の調整は、−人のオペレータに
よっＣ確保することができる。

さらに装置は、複数の圧力泪５１および電磁弁５２を備
える。

本装置の作動は、次のように行う。

復炭段階において、弁９を開放し、弁１０を閉鎖する。

キャリヤガスと炭素質物質の流ｍを、装置（源、導管、
流動装置等）の容量および冶金に必要なもの（炭聚吸収
用の浴の容量等）と両立できる最大値に調整する。導管
が流動装置４０から下流に位置する導管内に発生した最
初の目づまりを示すと、センサ５０によって検出された
圧力が増加し、コンピュータ１４は、キャリヤガス流中
の固体物質の充填Φを減らすように、セルラー調整器４
８のホイールの回転速度を減らず吊金を送る。圧力が上
昇を続けると、ざらに回転速度を減らすように命令する
。この後、圧力が落ちると、セルラー調整器４８のホイ
ールの回転速度は再び増加する。セルラー調整器４Ｂの
ホイールの回転速度が連続して落ち導管を清帰しない場
合、コンピュータ１４は供給回路７の操作の停止、弁９
の閉鎖および弁１０の開放を命じる。次いで調整弁１２
を完全に開放して、弁２１．２２の開閉に依存する窒素
まｔｃはアルゴンを、高圧にＣシＶ−５ｄ”；よびラン
ス１に送る。所望の目つまりを除く操作をする場合、セ
ンサ５０による測定圧力は落ち、復炭工程が再び開始さ
れる。

２つの復炭操作の間に、弁９を閉鎖し、弁１ｏを１ｉ：
］放し、これによっＣ管内に析出した炭素質物質の集塊
による導管の目づまりまたはランスヘッドの目づまりを
防ぐように、シャー５とランス１を介しで弱いガス流（
窒素または好ましくはアルゴン）を循環させる。

本発明の詳細な説明には、アルゴンまたは窒素の中性ガ
ス源を用いたが、再循環ガスを含めて、他の非酸化ガス
を用いることができる。同様に、導管を清１吊する操作
は、電磁弁９，１０を開閉するようにしたが、弁９，１
０を同時に開放し、望み通り目づまりを除くようにカス
および固体物質の誇負１を調整することもできる。まに
１他の実施例ではパルスによって電磁弁１０を操作する
こともできる。

この場合、導管内の振動の発生または装置を破壊する程
の過剰な圧力の出現を避けるように、弁１０の開閉を命
じる信号を出す時間および周波数を選ぶ必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適例を示す装置の概略図である。 １・・・吹込みランス　　２・・・固定装置３・・・側
管　　　　　　４・・・継手５・・・シャー　　　　　
６・・・安全装置７・・・炭素質物質の供給回路 ８・・・抽気ガスの供給回路 ９．１０・・・電磁弁　　　　１１・・・流量調整器１
２・・・調整弁 １３・・・増幅器または増幅器−調整器１４・・・コン
ビコータ　　１５，１６．．１７・・・コンバータ１８
・・・圧力変化はンサ　１９・・・圧力センサ２０・・
・温度センサ　　　２１，２２・・・仕切弁２４．２６
・・・弁　　　　　２５・・・圧力調整器３０・・・ア
ルゴン源　　　３１・・・窒素源４０・・・流動装置　
　　　４１〜４６・・・導管４７・・・貯蔵器　　　　
　４８・・・セルラー調整器４９・・・コンバータ　　
　５ｏ・・・センサ５１・・・圧力ｈ１５２・・・電磁
弁 ５・・・一方向弁 特許出願人　　アルベット・ンシエテ・アノニム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ギヤリヤガス源、 前記キャリヤガスに懸濁した固体物質をシンスに供給す
   る供給回路、 掃気ガスを前記ランスに供給する供給回路、前記固体物
   質の流速を制御するための手段、前記キャリヤガスと前
   記ｌ吊気ガスの流速を制御する手段、および 前記シンスに別々にまたは継いで前記供給回路に連結す
   る手段 を有する金属浴に吹込ランスから固体物質を供給し制御
   する装置。 ２、前記キャリヤガスと前記（ω気ガスが非酸化性であ
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記非酸化性ガスが窒素またはアルゴンである特許
   請求の範囲第２項記載の装置。 ４、前記固体物質の流速を制御するための手段が、回転
   するセルラー調整器と貯蔵器を有する流動装置、 前記流動装置から下流の導管の圧力を感知する手段、 所望の圧力と前記下流の圧力とを比較し、前記回転する
   セルラー調整器の回転速度を調整する手段、および 圧縮したガスを運ぶ前記流動装置に連結した複数の導管
   を含む特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、前記比較する手段が、前記セルラー調整器と連結し
   たコンピュータ、および 前記コンピュータと前記圧力を感知する手段を連結する
   変換器を含む特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６、前記キャリヤガスの流速を制御する手段が、圧力セ
   ンサ、 前記圧力センサに連結した圧力変化センサ、前記圧力変
   化センサに連結した温度センサ、および 前記圧力センサ、圧力変化センサおよび温度センサにそ
   れぞれ連結され、感知した信号をコンピュータによって
   処理できる電気信号に変換する複数の変換器を含む特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ７、前記変換器がこれと連結するコンビコータを含む特
   許請求の範囲第６項記載の装置。 ８、前記キャリヤガスの流速を制御する手段が、前記キ
   ャリヤガス源からの圧力の過剰の作動を防ぐように前記
   キャリヤガス流制御装置に連結した圧力調整器、および 前記キャリヤガス源の圧力を制御するため前記圧力調整
   器と連結され、前記圧力調整器の先に位置する複数の弁
   を含む特許請求の範囲第６項記載の装置。 ９、前記固体物質が炭素質物質である特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 １０、前記炭素質物質を無煙炭および粉末コークスから
   成る群から選ぶ特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１、前記掃気ガスの流速を制御する手段が、圧力セン
   サ、 前記圧力センサに連結した圧力変化センサ、前記圧力変
   化センサに連結した温度センサ、および 前記圧力センサ、圧力変化センサおよび温度センサにそ
   れぞれ連結され、感知した信号をコンピュータによって
   処理できる電気信号に変換する複数の変換器を含む特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 １２、前記変換器がこれと連結するコンピュータを含む
   特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３、前記（冷気ガスの流速を制御する手段が、前記掃
   気ガス源からの圧力の過剰の作動を防ぐように前記拝見
   ガス流制御装置に連結した圧力調整器、および 前記掃気ガス源の圧力を制御するため前記圧力調整器と
   連結され、前記圧力調整器の先に位置する複数の弁を含
   む特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４、キャリヤガス源および掃気ガス源とにそれぞれ連
   結する複数の弁を含む特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 １５、前記固体物質を供給する供給回路と前記掃気ガス
   を供給する供給回路を前記ランスに連結する手段が、 シャーを限定する複数の継手と測管を含み、前記継手が
   前記供給回路と前記ランスを連結する特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 １６、前記ランスにおけるリークの検出を、リーク検出
   器によって行う特許請求の範囲第１項記載の装置。 １７、前記ランスの位置決めを垂直位置決め装置によつ
   ”Ｃ行う特許請求の範囲第１項記載の装置。