JPS59159915A - 溶鉄中への溶融添加物の添加装置 - 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】 この発明は溶鉄中への溶融添加物の添加装置に関するも
のである。

一般に転炉等の精錬炉から出鋼された取鍋内溶鉄に対し
ては、脱酸あるいは成分調整を目的として、八Ｑ（アル
ミニウム）　、Ｓｉ　（ケイ素）　、ｋ４ｎ　（マンガ
ン）等の単体もしくは合金を添加することが多い。従来
このような添加材を取鍋内溶鉄に添加する方法としては
、転炉等の精錬炉から取鍋に注湯する際に、その注入流
（出鋼流）の落下点附近にショットあるいはキャラメル
塊状の固形物の添加材を添加し、取鍋への注入流によつ
もたらされる撹拌流に添加材を巻き込ませて溶鉄中に溶
は込まぜる方法が広く採用されていた。しかしながらこ
のような従来方法では、添加材の比重が溶鉄よりも著し
く小さい場合、例えば八ＱやＡ２合金を添加する場合、
その添加材が未反応のまま溶鉄浴面上に浮上し、スラグ
あるいは大気中の酸素と反応して酸化損失され、へＱ等
の添加歩留りが低下するのみならず、△ジ等の添加歩留
りのばらつきが大きく、添加材コストの問題、あるいは
操業の安定性の問題があった。

これらの問題を解決する方法として、添加材を弾丸状あ
るいは線状に加工し、その弾丸状の添加材を溶鉄中に打
込んだり線材状の添加材を溶鉄中へ強制的に送り込む方
法が知られている。しかしながらこの方法においては、
添加材を弾丸状あるいは線材に加工する費用が嵩む欠点
があるほか、添加速度に限界があるため所要添加量の全
てを短時間で添加することが困難である等の欠点がある
そこで本鮒出願人は既に特開昭５７−７３１１５号にお
いて、溶融状態の添加材を取鍋中の溶鉄中に直接加圧注
入するようにした添加量ばを提案している。この添加装
置は、例えば第１図に示すように密閉容器１内に温源△
Ω等の溶融添加物２を注入し、またこの密閉容器１は加
圧気体供給源３から管路４を介して加圧気体が供給され
るように構成しておき、さらに全体としてほぼ逆Ｕ字状
をなす中空部材５の一端部５Ａ（以下ス１−−り部と記
す）を密閉容器１内の溶融添加物２中に浸漬するととも
に他端部（以下浸漬部と記す）５Ｂを取鍋等の溶鉄容器
６内の溶鉄７中に沿漬させ、密閉容器１内を加圧してそ
の加圧力により中空部々４５を介して溶融添加物２を溶
鉄中に注入するものである。なおこの提案の装置におい
て溶融添加物の添加量の制御に関しては、中空部材５を
図示しない昇降装置により密閉容器１に対し昇降可能に
取付けておく一方、密閉容器１内に溶融添加物２の液面
レベルを検出する図示しないレベル検出装置を設けてお
き、予め密閉容器１内の溶融添加物２の液面レベルを検
出しておいて中空部材５の開口端を溶融添加物２に対し
所要の深さまで浸漬させその状態で密閉容器１内を加圧
して中空部材５の開口端よりも上方に位置する溶融添加
物２の全てを密閉容器１内から排出させることにより溶
融添加物２の添加量の制御がなされることが記載されて
いる。また中空部材５の浸漬部５Ｂは、着脱可能な紙管
で構成しておき、１チヤージ毎に取替えることが記載さ
れている。

このような提案の添加装置によれば、へＱ等の添加物を
溶融状態で直接溶鉄中に圧入するため、スラグや大気に
よる添加物の酸化ロスが少ないことあるいは液−液混合
により添加物の拡散が速やかに行なわれていること等に
起因して、添加歩留りが安定して高く、また大量迅速添
加が可能であり、さらに添加物を予め溶融しておく必要
があるものの、その原料の形状は問わないため加工費が
不要となってトータルコストが低減される等の利点を有
する。しかしながら本発明者等が上記提案の添加装置に
ついてさらに実用化研究を進めたところ、次のような問
題があることが判明した。

すなわち先ず第１には、前述のように溶鉄中に浸漬され
る浸漬部５Ｂを紙管で構成すれば、溶鉄のプラッシュが
激しい場合や溶鉄浴面の振動が激しい場合には紙管が折
損し、円滑な添加作系を続行できなくなる問題がある。

この問題を解決するためには、中空部材５の浸漬部５Ｂ
として、耐スラグ、耐溶鉄溶損性の優れた耐火物製パイ
プを使用することが考えられる。

しかしながらこの場合には、添加物の添加前に浸漬部５
Ｂを溶鉄中に所定深さまで浸漬させた際に、管内に溶鉄
が侵入して凝固し、管内を閉塞させて添加物の注入が不
可能となる問題が生じるおそれがある。また添加物の添
加終了後に浸漬部５Ｂを溶鉄中から引き上げる時間内に
おいても管内に溶鉄が侵入し２、凝固して管内を閉塞し
、次回の添加物注入作業が不可能となることがある。

一方前記提案の装置では、１チト−ジにおける添加量が
、密閉容器１内における当初の溶融添加物液面からその
溶融添加物中に浸漬された中空部材５の先端位置までの
距離（したがって中空部材５の浸漬深さ）と密閉容器１
の断面積で定められ、ｔノロ圧注入を開始してから密閉
容器１内の溶融添加物の液面が中空部材５の先端位置ま
で下がって中空部材５の開口部が液面に露出することに
よって溶融添加物の設定量注入が終了する。この場合添
加伶の精度は主として容器１内の溶融添加物液面レベル
の検出精度、中空部材５の先端の形状・寸法精度および
密閉容器１内の断面積の精度によって決定されるが、加
圧注入時の溶融添加物の液面は通常は±１　ｃ＋ｎ以上
の波立ちが生じているから、液面レベルの検出精度はあ
る程度以上高くすることは困難であり、また中空部材５
は溶融添加物との接触により溶融して先端が平面状でな
くなり、さらに密閉容器１の内面も溶損してその断面積
が変動し、したがってこれらの理由から添加量のばらつ
きが相当に大きくなる問題があった。

さらに前記提案の添加装装置においては、添加量の設定
のために中空部材５を密閉容器１に対し昇降摺動させる
必要があるが、その摺動部分において加圧気体の漏れが
生じて円滑な注入が困難となることがあり、またその摺
動部の寿命に限界があり、長期間繰返し使用できない欠
点があった。

この発明は以上の事情にへみてなされたもので、前記提
案の溶融添加物添加装置を改良して、上述のような諸問
題が生じないようにした溶融添加物添加装置を提供する
ことを目的とするものである。

すなわちこの発明の添加装置は、溶融添加物が収容され
る密閉容器と、一端部が密閉容器内の溶融添加物中に浸
漬されるとともに中間部が溶融添加物の液面より上方に
位置しがつ他端部が溶鉄中に開口される中空部材と、密
閉容器内の溶融添加物上方の空間へ加圧気体を供給する
加圧気体供給源とを有してなる溶鉄中への溶融添加物の
添加装置において、前記加圧気体を密閉容器へ導くため
の光路とは別の供給系路を介して前記中空部材内部へガ
スを吹込むガス吹込み手段を設けたことを特徴とするも
のであり、このように中空部材内部へガス吹込みを行な
うことによって添加開始時や終了時における中空部材先
端部への溶鉄の侵入凝固による管内閉塞を防止し得るよ
うになし、また添加終了時の溶融添加物の添加停止を中
空部材内部へのガス吹きによって行なうことによって添
加１１度を向上させ得るようにするとともに、中空部材
の密閉容器に対する摺動を不要となし得るようにしたも
のである。

以下この発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第２図はこの発明の添加装置の一例を示すものであって
、溶融ΔＱ等の溶融添加物２を収容する密閉容器１は、
溶融へ９に対する耐食性および耐熱歪性を良好にするた
め、Ａｉ！２０３　（アルミナ）　、Ｓｉ３Ｎ４　（窒
化ケイ素）等の耐火物からなる内側るつぼ１１と、ステ
ンレス鋼あるいは鋳鉄等の金属からなる外側るつは１２
とを組合せた二重るつは構造とされている。ここで外側
るつｒ−１２としてステンレス鋼を使用する場合、その
耐熱歪性は優れているものの、△Ｑによる侵食が進むお
それがあるから、内外るつぼ間のシールを確実に行なっ
て八Ωと外側るつぼとの接触が行なわれないようにする
ことが望ましい。また場合によっては一重るつぼ構造と
しても良いが、その場合には鋳鉄製として、内面にＴｉ
　０２等をコーティングする必要がある。さらに前記外
側るつぼ１２の外側には、溶融添加物２の加熱・保温を
行なうためのニクロム線等の抵抗発熱体１３が設けられ
ている。

前記密閉容器１の上部には、密閉容器１内の溶融添加物
２の上部空間を加圧するための加圧気体供給系路どして
の加圧気体配管１４と、溶融添加物２の上部空間の圧力
を抜くためのリーク配管１５が接続されている。上記加
圧気体配管１４には、加圧気体供給源１６から密閉容器
１に至るまでの間に減圧弁１７、ガス流量計１８、第１
電僧弁１９がその順に設けられており、またリーク配管
１５には第２電磁弁２０が設けられている。そしてまた
密閉容器１の上部には、その内部の溶融添加物２の上方
空間の圧力を検出するための圧力検出器２１が取付けら
れている。一方その密閉容器１の全体は、垂直ガイドレ
ール２２に沿って昇降可能なエレベータ２３上に臣量測
定用のロードセル２４を介して載置される。

さらに前記密閉容器１には、その内部の溶融添加物２を
取鍋等の溶融容器６中の溶鉄７内に導くための中空部材
５が取付けられている。この中空部材５は、その一端が
密閉容器１内の溶融添加物２中に浸漬されるとともに他
端が溶鉄容器６中の溶鉄７内に開口しかつ中間部が密閉
容器１内の溶融添加物２の液面よりも上方に位置するよ
うに、全体としてほぼ逆Ｕ字状をなす如く作られている
。

そしてこの中空部材５は、この実施例においては密閉容
器１内の溶融添加物２中に浸漬される直管状のストーク
部５１と、溶鉄７中に浸漬される直管状の浸漬部５２と
、両者の間を結合して前記中間部を構成する逆Ｕ字部５
３とを連結した構成とされている。

前記中空部材５のストーク部５１は、耐へΩ侵食性を増
すためにＳｉ３Ｎ４等の耐火物で構成するか、またはこ
れらの耐火物を鉄製パイプの表面にコーティングした構
成とすることが望ましい。一方逆Ｕ字部５３は、その内
部を通過するへＱ等の溶融添加物が凝固しないように、
例えば第３図に示す如く鉄製バイア２６の内面に熱容量
が小さく、断熱性を有する低密度のΔＱ２０３−９ｉＯ
２系の断熱レンガ２７を内張すして保温性を高めるか、
あるいは第４図に示すように鉄製パイプ２Ｇの内面に耐
火物レンガ２８を内張すしかつそのレンガ２８内部にニ
クロムヒータ等の抵抗発熱体２９を埋込んで電気的に加
熱し得る構成とすることが望ましい。

また浸漬部５２は、耐スラグ・耐溶鉄溶損性が高いこと
が望ましく、その観点から例えば第５図に示すように鉄
製パイプ３０の外面に適宜間隔を置いてアンカー３０Ａ
を取付け、高アルミナ系耐火物等からなる耐火物キャス
タブル３１を塗布した構成とすることが望ましい。

さらに前記中空部材５の頂部上面側には、その中空部材
５の内部へ不活性ガス等のガスを吹込むためのガス吹込
み手段としてのポーラスプラグ３２が設けられている。

このポーラスプラグ３２に“は、吹込みガス供給源３３
からのガスを導くための供給系路としての吹込みガス配
管３４が接続されており、この吹込みガス配管３４には
、減圧弁３５、ガス流量計３６、第３電磁弁３７、およ
び圧力検出器３８がその順に設けられている。なおこの
ポーラスプラグ３２に対するガス供給系路は密閉容器１
内を加圧するための気体供給系路とは異ならせる必要が
あるが、吹込みガス供給源３３それ自体は密閉容器加圧
用の気体供給源１６と同一であっても良い。また前記中
空部材５には、その内部を流れる溶融ΔΩ等の溶融添加
物の流口を測定するだめの電磁流量計３９が取付けられ
ている。

上述のような添加装置を用いて溶融添加物を取鍋内の溶
鉄中に添加する方法について、溶融ＡＱを添加する場合
を例にとって以下に説明する。

予め＾Ｑは別の溶融炉にて溶融させ、その溶融ΔΩ２を
密閉容器１内に注入しておく。一方取鍋内溶鉄における
Δｇ分析値と目標＾１！濃度からへｇ添加重量を求めて
おく。ここで密閉容器１からの溶融ΔＱの添加重量調整
は、ロードセルにより添加重量の測定を連続的に行なっ
て、所定量の△Ωを添加した後後述する如くポーラスプ
ラグ３２よりのガス吹込みによりΔ２添加を停止させる
ことにより実施する。

溶融へＱの注入開始に先立って、先ずエレベータ２３に
より密閉容器を所定位置まで下降させ、中空部材５の浸
漬部５２を取鍋６内の溶鉄７中へ所定深さ１１だけ浸漬
させる。このように浸漬部５２を所定深さ浸漬させる際
には、前記ポーラスプラグ３２から中空部材５内にガス
を吹込み、浸漬部５２の先端から常時ガスを流出させて
おく。このようにすることによって、浸漬部５２の開口
端から管内に溶鉄が侵入して凝固することを有効に防止
できる。なおこのような浸漬時におけるガス吹込みに際
しては、第１電磁弁１つを閉じるとともにＭ２電磁弁２
０を閉し、かつ第３電磁弁３７を開放して、密閉容器１
内の圧力Ｐ１、中空部材５の浸漬部５２の先端の圧力Ｐ
２、およびポーラスプラグ３２の先端圧力Ｐ３が、 ＰＩ　’：Ｐ３＞Ｐ２ となるように減圧弁１７を調整する。このように各部圧
力を設定することによって、中空部材５に吹込まれたガ
スが密閉容器１の溶融Δ２浴内で大向にバブリングする
ことを防止することができる。

また浸漬部５２の溶鉄７中への浸漬深さ１１は、溶鉄深
さＨに対し、 ｈ／Ｈ≧０．３０ を満足するように設定することが望ましい。このように
ｈ／Ｈが０．３０以上となるように浸漬部５２を深く浸
漬させることによって、注入した八ｇが瞬時に浴面上に
浮上してスラグ４０と反応してしまうことを防止し、か
つΔＱを溶鉄中に均一に分散させることができる。

上述のようにして中空部材５の浸漬部５２を溶鉄７中に
所定深さ浸漬させた後には、直ちに第１電磁弁１つを開
放させるとともに第２電磁弁２０を閉じ、かつ第３電磁
弁３７を閉じて、加圧気体融Δｇは、密閉容器１内の圧
力Ｐｌと中空部材浸漬部５２の先端の圧力Ｐ２との静圧
差、および中空部材５の両端の揚程差によって中空部材
５を介し溶鉄７中に注入される。なお溶融へＱの加圧注
入時においては、中空部材５内の溶融ΔＱの流速を電磁
流量計３９によって常時監視し、管内で八Ｑが凝固しな
い程度の流速を確保することが望ましい。なおまた、溶
融ΔＱの添加中に第３電磁弁３７を開いて、ＰＩ＞Ｐ３
なる１件でポーラスプラグ３２ｈ〜ら中空部材５内の溶
融ＡＱ流中に少量のガス吹きを行なって、気液湿相流に
てΔΩを溶鉄中に吹込めば△Ｑの溶鉄中への均一分散を
促進することができる。

所要量の溶融△Ｑの添加が完了したことがロードセル２
４により確認されれば、第１電磁弁１つおよび第２電磁
弁２０を閉とし、第３電磁弁３７を開放して、ポーラス
プラグ３２から中空部材５内へガスを吹込む。このとき
各部の圧力条件はＰｌ；Ｐ２＞Ｐ３ を満足させる。このように圧力条件を設定して中空部材
５内へのガス吹込みを行なえば、中空部材５内における
溶融△２の流れが吹込みガスにより遮断され、八Ｑの溶
鉄中への注入が停止される。なおこのように中空部材５
内へのガス吹込みにより溶融＾Ωの流れを遮断するため
には、ガス吹込み位置、すなわちポーラスプラグ３２の
位置を中空部材５の最上部（逆Ｕ字部５３の最上部）の
位置もしくはその最上部から密閉容器１の溶融△Ｑ液面
までの範囲内とする必要がある。

上述のようにして溶融Ａ２の添加を停止させた後には、
エレベータ２３により密閉容器１を上昇させることによ
って、中空部材５の浸漬部５２を溶鉄７中から引上げる
。このように△Ｑ添加を停止してかや少なくとも浸漬部
５７の先端が溶鉄７の液面から離れるまでの間はポーラ
スプラグ３２がら中空部材５内へのガス吹込みを続ける
。すなわち添加開始直前と同様に中空部材５の浸漬部５
２の先端からガスを流出させ続ける。斯くすることによ
って、溶融ΔＩ！添加停止後に溶鉄が浸漬部５２の先端
から管内に侵入して凝固することを防止することができ
る。したがって溶鉄の凝固により管内が閉塞されて次回
の操業が不可能となることを有効に防止できる。

以上の説明においては中空部材５内へのガス吹込み手段
としてポーラスプラグ３２を用いた例について説明した
が、第６図に示すように中空部材５における溶鉄７に浸
漬される側の部分、すなゎち浸漬部５２を同心状の２重
管構造とし、その内管５２Ａに溶融へＱ等の溶融添加物
を流通させ、外管５２Ｂに設けられたガス吹込み口４１
から外管５２Ｂと内管５２Ａとの間にΔｒガスを吹込み
、その２重構造の浸漬部５２の先端における外管５２Ｂ
の開口端からガスを吹出させるようにしても良い。この
場合においても溶融添加物の溶鉄中への添加開始前にお
ける中空部材浸漬部５２の溶鉄中への浸漬時、および溶
鉄中へめ添加終了後における中空部材浸漬部５２の溶鉄
からの引き上げ時にガス吹きを行なって浸漬部５２先端
からガスを吹出させることにより、溶鉄が浸漬部５２の
管内に侵入して凝固することを防止できる。また溶融添
加物の注入中においてガス吹込みを行なって上記と同様
に浸漬部５２の先端からガスを吹出させれば、そのガス
吹出しによる撹拌流によって溶融へＱ等の溶融添加物の
溶鉄中への均一分散を促進することができる。なお第６
図に示すような２重管構造の浸漬部５２とする場合もそ
の鉄製の外管５２Ｂ′の外面にアンカー３０Ａを取付け
、高アルミナ系耐火物等からなる耐火物キャスタブル３
１を塗布することが望ましい。

以下にこの発明の溶融添加物添加装置および第１図に示
される前記提案の添加装置を用いて溶融△Ｑを溶鉄に添
加する実験を行なった例を示す。

１、榛 実雇例１ 溶鉄中への溶融Δｐ添加に際し、添加開始前（中空部材
浸漬部５２の浸漬時）および添加停止後（中空部材浸漬
部５２の引上げ時）に中空部材内部へのガス吹きを行な
う実験を、第２図あるいは第３図に示されるようなポー
ラスプラグ３２を用いた場合、および第６図に示すよう
な２重管構造の中空部材浸漬部５２を用いた場合につい
てそれぞれ多数回実施し、併せて第１図に示される装置
により中空部材内部へのガス吹込みを行なわずに溶鉄中
への溶融へΩ添加実験を多数回行なった。これらの実験
における中空部材浸漬部５２への溶鉄の侵入凝固による
閉塞率を調べた結果を第１表に示す。但しここで閉塞率
（％）は、（管内に溶鉄が侵入凝固して△Ｑ添加が不可
能となった回数）／（全添加回数）ｘｌｏｏで表わす。

またこれらのＡＩ２添加実験条件は、溶鉄重量１００ト
ン、中空部材浸漬部の浸漬深さ１］と溶鉄深さＨとの比
ｈ／Ｈ＝０．３〜０．７、添加ΔΩ重量７３〜１８１　
ｋ（］とした。

なお浸漬部５２としでは、各方法のいずれにおいても第
５図もしくは第６図に示すように鉄製パイプ３０または
５２Ｂの外面にアンカー３０Ａを設けかつ高アルミナ系
キ１？スタブル３１を塗布したものを用いた。

第１表から、中空部材浸漬部５２の溶鉄中への浸漬時お
よび溶鉄からの引上げ時に中空部材内へのガス吹きを行
なうことによって溶鉄の管内への侵入凝固による閉塞発
生が極めて少なくなることが明らかである。

また上述の実験例１においてポーラスプラグにより中空
部材内へのガス吹きを行なった場合、およびガス吹きを
行なわなかった場合について、それぞれ中空部材浸漬部
５２の平均耐用使用回数を調べたところ、ガス吹きを行
なわない場合には管内での溶鉄凝固により平均耐用回数
が５ヒートに過ぎなかったのに対し、ガス吹きを行なっ
た場合には４１ヒートと浸漬部表面の耐火物が溶損され
るまで使用可能となることが明らかとなった。

実験例２ 中空部材５の逆Ｕ字部５３として、第３図に示すように
鉄製パイプ２６の内面に低密度（ポーラス）の△９２０
３−８ｉＯ２系ｍｌ熱レンガ２７を内張したもの、およ
び第４図に示すように鉄製パイプ２６に通常の耐火物レ
ンガを内張すしかつそのレンガ２６内にニクロムヒータ
２９を埋込んで加熱するようにしたものを用いて実験例
１と同様な条件でへＱ添加実験を行なった。但しこの場
合へＱ添加中はポーラスプラグ３２からの吹込みは行な
わなかった。また第１図の提案の装置における中空部材
５の逆Ｕ字部として鉄製パイプに通常の耐火・物レンガ
（ポーラスでないアルミナ系レンガ）を内張すしたもの
を用いて、ガス吹込みを行なわずに△Ｑ添加実験を行な
った。これらの実験において逆Ｕ宇部にＡＱの凝固によ
る閉塞が生した割合（閉塞率）を調べたところ、第２表
に示？ｉ結果が得られた。但しここで閉塞率（％）は、
（逆Ｕ字部内てＡＱが；疑固しでΔｇ不添加不可能とな
っ７こ回数＞　／”’　＜全添加回数＞Ｘ１００て表す
。

第２表Ｄ’ら、断熱レンガを用いて逆Ｕ字部を保温した
場合やニクロムヒータにより加熱した３９合には逆Ｕ宇
部内←二おけるＡＱの凝固による閉）事故がほどんど発
生しないことが明らかである。

実験例３ この発明の装置を用いて実醗倒１と同様な条件で溶鉄中
への溶融へＱ添加を行なうにあたって、添加Δｉ！重６
をロードセルにて測定し、設定量の添加終了時に中空部
材５の最上部に設けられたポーラスプラグ３２からガス
吹込みを行なって溶融△Ｑを遮断し、ΔＱ添加を停止さ
せる実験を行なった。併せて、第１図に示す従来の装置
により密閉容器１内の液面レベル検出と中空部材５の溶
融へＱに対する浸漬深さの設定によって添加重量を調整
し、所要量のＡＱを添加する実験を行なった。これらの
実験における＾Ｑ添加量精度、すなわち設定量に対する
実際の添加量の誤差を第３表に示す。

第３表から本発明装置を用いて密閉容器の重量測定と中
空部材５へのガス吹込みによるへＱ遮断とを組合わせて
へＱ添加ｍ　Ｉｌ＋　ｍを行なった場合には、従来装置
による場合と比較して格段にΔＱ添加量の誤差が少なく
、高精度で＾Ｑ添添加を制御できることが明らかである
。なお従来装置による実験では中空部材を密閉容器に対
し昇降させるため、その摺動部が摩耗して添加回数２３
回で使用不能となったが、本発明装置の場合このような
摺動部がなく、したがって摺動部の摩耗により使用不能
となる事態は生じない。

実験例４ 溶鉄中への溶融ハ１Ｑへの注入中にポーラスプラグ３２
から中空部材５内へのＡｒガス吹どを行ない、配液混相
流にて溶融△Ｑを溶鉄中に添加する実験（Ａ法）、およ
びポーラスプラグ３２からのガス吹きを行なわずに溶ば
ｌΔΩを溶鉄中へ添加する実態（Ｂ法）を行なった。な
おいずれの場合も添加中および添加後に取鋼内溶鉄に対
し△ｉガスバブリングを実施した。これらの実験におけ
る条件ば次の通りである。

溶鉄重量　　　　　　　　　・・・２００トン溶鉄中初
期ΔＱ　　　　　　　・・・０．０２３％添加へｉ！型
重量　　　　　　　・・・１４０ｋａ中空部材浸漬部深
さ　　　　・・・ｈ／Ｈ＝０．６Ａ法での中空部材△ｒ
吹込み流量　・・・５０　Ｎ　ｆ！　／’　ｍ１ｉｌ〃
　△Ｑ添加中△ｒバブリング流伶 −１５０Ｎ　１２　／　ｍｉｎ 〃　△Ｑ添加後Δｒバブリング流量 ＝−２００、Ｎ　Ｉ！　／　＋ｍｎ Ｂ法でのへｐ添加中、添加後の △ｒバブリング流量　　・・・２０ＯＮ１／薗これらの
実験における取鍋内温鉄中へＱｓ度のばらつきを調べた
結果を第７図に示す。なおこのへＱ濃度の測定は、取鍋
中心よりＤ／４の位置（但しＤは取鍋直径）における溶
鉄表面からの深さ　ｈｌ、ｈ２．１１３と溶鉄表面から
取鍋底面中での深さＨに対する比ｈｌ　／　Ｈ、ｈ２　
／　Ｈ、ｈ３／　Ｈがそれぞれ０．２：０，５　：　　
０．８の高さの位置をサンプリングポイントとし、△Ｑ
添加後、１分毎に３段ポンプにて各サンプリングポイン
トから溶鉄サンプルを採取し、各サンプルの△Ｑ濃度を
調べたものであり、各サンプリングポイントから各時間
ごとに採取されたサンプルの△Ｑ濃度の初期ΔＱ濃度か
らの増量Δ＾Ｑを第７図に表した。

第７図から、へＱ添加中に中空部材にΔｒガス吹込みを
行なって気液混相流にて溶融ハ１Ωを溶鉄中に吹込むこ
とにより、八９は溶鉄中に迅速に均一拡散して、均一混
合に至るまでの時間が中空部材ガス吹込みを行なわない
場合と比較して約０．６倍にλｍｋ（古されていること
が明らかである。またこのように均一混合時間が短縮さ
れるため、添加後の△ｒバブリ〕／グ等の撹拌処理時間
を短縮することができ、その結果ΔＱ酸化ロスを少なく
して△Ｑ？留りを向上させることができることが明らか
である。

実、験例５ 取鋼内の２００　’；’−ンの溶銅（こ対し本発明装置
を用いて溶融△Ｑを添加するにあたり、中空部材浸漬部
５２の先端の浸漬深さ１）と取鍋内の容器深さＨの比ｈ
／′Ｈを種々圀化させ八ｐ歩留りを調べ、その結果をＭ
８図に示した。但しこの実歴においては添加中は中空部
材５中ｔ＼のΔｒ吹込みは行なわｆ１中空部材浸３部５
２の浸漬時、溶融へＱの遮断時および中空部材浸漬部５
２の引上げ時のみポーラスプラグ３２を介して中空部材
５中へのΔｒ吹込みを行なった。またこの実験ではへＱ
添加中および添加後に別に取鍋中の溶鋼に対しＡｒガス
バブリングを行なった。なお△Ｑ添加前の溶鋼平均成分
はＣ００１０％、３ｉ　０．０１％、）Ｊｉ　Ｏ，７５
％、Ｐ　Ｏ，０１５％、ＳＯ，０１８％、△Ｑ　０００
２２％、添加前溶鋼平均温度は１６２３℃、Ａｒガスバ
ブリングの平均時間は１０分である。またこの実訣にお
ける△Ｑ歩留りＹは次式によって求めた。

Ｙ−（Ａ２−ＡＩ＋αｊ　）　ＷＩ　Ｘ　１０／Ｗ２但
しＷｌは溶鋼重量（トン）、Ｗ２は＾Ｑ添加量（ｋｇ）
　、Ａ１は＾Ｑ添加前の溶鋼の初期△Ｑ濃度（ｗｔ％）
、Ａ２は八Ωを添加してへしガスバブリングを行なった
後の溶鋼中ΔＱ濃度（ｗｔ％）、αはＡｒガスバブリン
グ・によるへｇ酸化損失速度（ｗｔ％／ａｍ）、ｔはへ
ｒガスバブリング時間（鴫）である。

第８図から、ｈ／Ｈの値が０．３程度以上となれば急激
にへＱ歩留りＹが高くなり、またそのばらつきも小さく
なることが明らかである。したがってこの発明の装置を
用いてへＱ添加を行なう場合にはｈ７’Ｈを０．３以上
とすることが望ましいのである。

以上の説明で明らかなようにこの発明の溶融添加物添加
装置は、密閉容器内で加圧された溶融添加物を溶鉄中に
導くための中空部材内にガスを吹込む吹込み手段を設け
たものであり、したがってこれを用いてへＱ等の溶融添
加物を溶鉄に加圧注入添加するにあＫっては、添加前に
中空部材を溶鉄中に浸漬させる際あるいは添加後に中空
部材を溶鉄から引上げる際に中空部材にガス吹込みを行
なうことによって、溶鉄の中空部材内への侵入凝固によ
り中空部材内が閉塞されることを有効に防止できろ。ま
た中空部材内にガスを吹込む吹込み手段としてポーラス
プラグを用いかつそのポーラスプラグを中空部材の最上
位置もしくはその最上位置よりも密閉容器側の位置に設
げている場合には、そのポーラスプラグからガスを吹込
むことによって溶融添加物の中空部材内の流れを遮断し
て溶融添加物の加圧注入を停止させることができ、した
がってその場合には密閉容器内の溶融添加物重うの検出
だけで溶融添加物の添加量を制御できるから、中空部材
を密閉容器に対し昇降させる必要がなく、そのため密閉
容器と中空部材との摺動部が不要となり、その摺動部の
摩耗による加圧気体の漏れによって装置の耐用寿命が制
限されることがなく、また密閉容器内の溶融添加物の重
量変化のみによって正確に添加量を制御でき、したがっ
て添加量のばらつきも少なくなる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の溶融添加物添加装置の一例を示す略解図
、第２図はこの発明の溶融添加物添加装置の一例を示す
略解的な断面図、第３図はこの発明の溶融添加物添加装
置に使用される中空部材の０字部の一例を示す縦断面図
、第４図は同じく中空部材の逆Ｕ字部の他の例を示す縦
断面図、第５図はこの発明の添加装置に使用される中空
部材の浸漬部の一例を示す縦断面図、第６図は同じく中
空部材の浸漬部の他の例を示す縦断面図、第７図は取鍋
内溶鉄に溶融＾Ｑを添加するにあたって中空部材にガス
吹きを行なった場合および行なわない場合における溶鉄
中の△Ｑ濃度のばらつきを示す線図、第８図はこの発明
の添加装置を用いて溶融△Ｑを溶鉄中に添加した場合の
中空部材浸漬部の溶鉄に対する浸漬深さとへＱ歩留りと
の関係を示す相関図である。 １・・・密閉容器、　２・・・溶融添加物、　５・・・
中空部材、　７・・・溶鉄、　１６・・・加圧気体供給
源、　３２・・・ポーラスプラグ。 出願人　　川崎製鉄株式会社 駒澤金属工業株式会社 代理人　　弁理士　豊　１）武　久 （ほか１名） 第３図　　　　　　　　第４図 第７図 時間（ｍｉｎ　） 第８図 浚須潅ζｈ／Ｈ（−） 戸田市新曽南３丁目７番７号駒 澤金属工業株式会社内 ■出　願　人　駒澤金属工業株式会社 戸田市新曽南３丁目７番７号　、。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融添加物が収容される密閉容器と、一端部が前
   記密閉容器内の溶融添加物中に浸漬されるとともに他端
   部が溶鉄中に開口されかつ中間部が前記密閉容器内の溶
   融添加物の液面より上方に位置する中空部材と、前記密
   閉容器内の溶融添加物上方の空間に加圧気体を供給する
   加圧気体供給源とを有してなる溶鉄中への溶融添加物の
   添加装置において、 前記密閉容器内へ加圧気体を導くための光路とは別の光
   路を介して前記中空部材内部へガスを吹込むガス吹込み
   手段を設けたことを特徴とする添加装置。
2. （２）前記ガス吹込み手段が、中空部材内に開口するポ
   ーラスプラグにて構成された特許請求の範囲第１項記載
   の添加装置。
3. （３）前記ポーラスプラグが、中空部材の最上位置もし
   くはその最上位置よりも前記密閉容器側の位置に設けら
   れている特許請求の範囲第１項記載の添加装置。
4. （４）前記中空部材の溶鉄に浸漬される側の部分が２重
   管構造とされ、その内管が溶融添加物の流路とされると
   ともに外管に前記吹込み手段としてのガス吹込み口が設
   けられている特許請求の範囲第１項記載の添加装置。