JPS5916930A - 溶融金属の吸揚・吐出反覆による撹拌精錬におけるスプラツシユ抑制法 - Google Patents
溶融金属の吸揚・吐出反覆による撹拌精錬におけるスプラツシユ抑制法Info
- Publication number
- JPS5916930A JPS5916930A JP12628182A JP12628182A JPS5916930A JP S5916930 A JPS5916930 A JP S5916930A JP 12628182 A JP12628182 A JP 12628182A JP 12628182 A JP12628182 A JP 12628182A JP S5916930 A JPS5916930 A JP S5916930A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- refining
- refractory material
- splash
- cylindrical refractory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は溶融金属の吸揚・吐出反覆による攪拌精錬に
おけるスプラッシュ抑制方法に関するものである。 精錬容器たとえば取鍋に、溶鉄のような溶融金属浴を収
容し、該浴中にこれに面して開口する筒形耐火物の一端
を浸漬し、との筒形耐火物の内部に一旦溶鉄を吸揚げ、
ついで直ちに浴中に急速吐出してその噴射の運動エネル
ギをもって鉄浴に攪拌を強制するととＫよる炉外精錬法
に関して発明者は、夙に開発研究を進めつメありその成
果に見るべきものがある。 ここに有効な攪拌のだめの運動エネルギを生起すべく筒
形耐火物は、溶鉄の吸揚げのために内部減圧と、急速吐
出のための加圧を浸＠喘の反対側で反覆操作するわけで
あるが、このような内部の減圧・加圧の繰り返しに際し
、これによって昇降する溶鉄柱の圧力変動に随伴して筒
形耐火物の内部に生起される溶鉄飛沫すなわちスプラッ
シュの・胴壁内面への付着堆積による機能障害は不可避
である。 一般に３００トン規模の実操業で、筒形耐火物は、外径
はぼ１０００問、内径はぼ６００ｍｍで、長さはほぼ３
５００ｍｒａにも及び、その頂部には、加減圧操作用の
配管と、精錬および／ｌたは合金剤の投入添加用シュー
トなどの装備を要するので、上記機能障害についての対
策が、実際上極めて重要である。 すなわちこのスプラッシュは、筒形耐火物の胴壁内周に
付着堆積してその有効内径を減殺すること、排気、給気
系統や合金添加用のシュート孔を絞って流路抵抗を増し
、さらには筒形耐火物の頂壁に設けられるサイトグラス
の透視を妨げるような不利をもたらすからである。 発明者らが、これまでに行った開発研究の結果を整理し
て考察検討を加えたところ、まずスプラッシュの発生は
、次の時点でとくに著しくなる。 １、 加圧から減圧に転じた直後、 ２、 減圧期の後半、 られらのうち１．については実験上の知見から、次のよ
うに判断をすることができるすなわち、加圧して高速裡
に下降した溶鉄柱の停止に至って、引続き上昇に変ると
き大きな運動鼠の変化があるので湯面が波立つ。波立ち
が著しいときはとれがシブキつまりスプラッシュを生じ
るものである。 この現象については、第１図に広範な減圧連関範囲にわ
たる調査、実験の結果を一例で示すように、減圧速度を
］ ０００ ｍｍＨｙ／ＢｅＯ以下にすると効果的に抑
制できることが判った。 次に上でのべたスプラッシュ発生原因は、主に減圧末期
におけるやはり急速な減圧に基づくものである。すなわ
ち上昇運動の慣性のため、湯面が極端に上昇することが
あり、またときとして昇降運動の固有振動周期と一致し
一種の共振金起こすときもスプラッシュが激しい。 このように湯面の乱れも大きいことに加え上記のように
して異常に湯面が上昇すると先行の精錬で筒形耐火物の
胴壁内周に付着しているスラグや鉄酸化物などが溶鉄成
分と反応して、急激にガスを発生することがあるので、
このガスにてスプラッシュが生じる。その抑制の条件に
ついて研究を進めた結果を整理して第２図に示すように
、減圧度設定＊、 ４５０ ｍｍＨｙに達するまでの
平均減圧速度力１５００ ｍｍＨｆ／ＳｅＣ以下であれ
ばスプラッシュ発生にさしたる問題を生じないことが究
明された。 さらに、共振類似の振動を防ぐためには系の固有振動の
周期よシ十分に長い時間をかけて減圧する必要があシ、
この点について水モデル実験における観察結果によるゝ
と、筒形耐火物の内部における昇降運動の固有振動周期
の１．５倍以上の減圧時間にて排気した場合には、振動
の振幅が十分／Ｊ％さくなることが明らかになった。固
有振動の周期は液面高さによって変るが笑際の攪拌精錬
での経験によると、１〜２ ｓｅｃを見込んで＃１ソ間
違いのないことが確かめられた。 一方、減圧時間を長くするとそれに応じてカロ圧つまり
攪拌の頻度が小さくなるので処理が長びく。 第４図で加減圧回数と、溶鉄の精錬効果を示す尺度であ
る処理終了時の鋼中酸素分析値
おけるスプラッシュ抑制方法に関するものである。 精錬容器たとえば取鍋に、溶鉄のような溶融金属浴を収
容し、該浴中にこれに面して開口する筒形耐火物の一端
を浸漬し、との筒形耐火物の内部に一旦溶鉄を吸揚げ、
ついで直ちに浴中に急速吐出してその噴射の運動エネル
ギをもって鉄浴に攪拌を強制するととＫよる炉外精錬法
に関して発明者は、夙に開発研究を進めつメありその成
果に見るべきものがある。 ここに有効な攪拌のだめの運動エネルギを生起すべく筒
形耐火物は、溶鉄の吸揚げのために内部減圧と、急速吐
出のための加圧を浸＠喘の反対側で反覆操作するわけで
あるが、このような内部の減圧・加圧の繰り返しに際し
、これによって昇降する溶鉄柱の圧力変動に随伴して筒
形耐火物の内部に生起される溶鉄飛沫すなわちスプラッ
シュの・胴壁内面への付着堆積による機能障害は不可避
である。 一般に３００トン規模の実操業で、筒形耐火物は、外径
はぼ１０００問、内径はぼ６００ｍｍで、長さはほぼ３
５００ｍｒａにも及び、その頂部には、加減圧操作用の
配管と、精錬および／ｌたは合金剤の投入添加用シュー
トなどの装備を要するので、上記機能障害についての対
策が、実際上極めて重要である。 すなわちこのスプラッシュは、筒形耐火物の胴壁内周に
付着堆積してその有効内径を減殺すること、排気、給気
系統や合金添加用のシュート孔を絞って流路抵抗を増し
、さらには筒形耐火物の頂壁に設けられるサイトグラス
の透視を妨げるような不利をもたらすからである。 発明者らが、これまでに行った開発研究の結果を整理し
て考察検討を加えたところ、まずスプラッシュの発生は
、次の時点でとくに著しくなる。 １、 加圧から減圧に転じた直後、 ２、 減圧期の後半、 られらのうち１．については実験上の知見から、次のよ
うに判断をすることができるすなわち、加圧して高速裡
に下降した溶鉄柱の停止に至って、引続き上昇に変ると
き大きな運動鼠の変化があるので湯面が波立つ。波立ち
が著しいときはとれがシブキつまりスプラッシュを生じ
るものである。 この現象については、第１図に広範な減圧連関範囲にわ
たる調査、実験の結果を一例で示すように、減圧速度を
］ ０００ ｍｍＨｙ／ＢｅＯ以下にすると効果的に抑
制できることが判った。 次に上でのべたスプラッシュ発生原因は、主に減圧末期
におけるやはり急速な減圧に基づくものである。すなわ
ち上昇運動の慣性のため、湯面が極端に上昇することが
あり、またときとして昇降運動の固有振動周期と一致し
一種の共振金起こすときもスプラッシュが激しい。 このように湯面の乱れも大きいことに加え上記のように
して異常に湯面が上昇すると先行の精錬で筒形耐火物の
胴壁内周に付着しているスラグや鉄酸化物などが溶鉄成
分と反応して、急激にガスを発生することがあるので、
このガスにてスプラッシュが生じる。その抑制の条件に
ついて研究を進めた結果を整理して第２図に示すように
、減圧度設定＊、 ４５０ ｍｍＨｙに達するまでの
平均減圧速度力１５００ ｍｍＨｆ／ＳｅＣ以下であれ
ばスプラッシュ発生にさしたる問題を生じないことが究
明された。 さらに、共振類似の振動を防ぐためには系の固有振動の
周期よシ十分に長い時間をかけて減圧する必要があシ、
この点について水モデル実験における観察結果によるゝ
と、筒形耐火物の内部における昇降運動の固有振動周期
の１．５倍以上の減圧時間にて排気した場合には、振動
の振幅が十分／Ｊ％さくなることが明らかになった。固
有振動の周期は液面高さによって変るが笑際の攪拌精錬
での経験によると、１〜２ ｓｅｃを見込んで＃１ソ間
違いのないことが確かめられた。 一方、減圧時間を長くするとそれに応じてカロ圧つまり
攪拌の頻度が小さくなるので処理が長びく。 第４図で加減圧回数と、溶鉄の精錬効果を示す尺度であ
る処理終了時の鋼中酸素分析値
〔０〕の関係を調べた結
果を示すように精錬効果ン、・十分発揮するためには加
圧回数を９０回以上にする必要があシ、かりに１５分（
９００秒）間の処理時間を温度降下や生産性の観点から
の一目安とすれば９０回以上の加圧を実現するためには
、１サイクルを１０ ｓｅａ以下とすることが望ましい
わけである。 以上のべたところに従い内径６００ｍｍ、長さ８０００
ｍｍの筒形耐火物を用い２８０ｔの溶鋼の取鍋内攪拌を
行った。 ここに初期の最大減圧速度および減圧期を通しての平均
減圧速度をそれぞれ５５０ ｍｍＨｙ／ ｓｅｏと８５
０ ｍｍＨｙ／ ８８０に保った。ただし、最大圧力は
８５０ｍｍＨ７，最小圧力は−５５０ｍｒｎ’Ｊ１ｇ
（いずれも大気圧基準）である。 この結果は１８ヒートの精錬処理の後、筒形耐火物内の
付着地金は厚み約１５ｍｍ、その全重量は約１２０ ｋ
ｌ（１ヒート当りほぼ７に９）であった。 これに対しそ従来法による比較実験では、初期の減圧速
度が約１２００ ｍｍＨｙ、／ｓｅＣ、−５５０ｍｍに
達するまでの平均減圧速度は、５８０ ｍｍＨｙ／ Ｓ
ｅＯであって、何れもこの発明の条件範囲を超えていた
。 とのため円筒内湯面の乱れによシスプラッシュが激しく
上がり円筒内に１ヒート肖り約２０ｋｇもの地金が付着
した。この地金を除くためには、およそ１５回で円筒を
解体し、除去作業をする必要があった。 以上のべたようにしてこの発明によれば、攪拌精錬に用
いる筒形耐火物の内部におけるスプラッシュの有効な軽
減が、精錬能率の阻害かしに実現されて、叡１形耐人物
の点検補修回数を有利に低減することができる。
果を示すように精錬効果ン、・十分発揮するためには加
圧回数を９０回以上にする必要があシ、かりに１５分（
９００秒）間の処理時間を温度降下や生産性の観点から
の一目安とすれば９０回以上の加圧を実現するためには
、１サイクルを１０ ｓｅａ以下とすることが望ましい
わけである。 以上のべたところに従い内径６００ｍｍ、長さ８０００
ｍｍの筒形耐火物を用い２８０ｔの溶鋼の取鍋内攪拌を
行った。 ここに初期の最大減圧速度および減圧期を通しての平均
減圧速度をそれぞれ５５０ ｍｍＨｙ／ ｓｅｏと８５
０ ｍｍＨｙ／ ８８０に保った。ただし、最大圧力は
８５０ｍｍＨ７，最小圧力は−５５０ｍｒｎ’Ｊ１ｇ
（いずれも大気圧基準）である。 この結果は１８ヒートの精錬処理の後、筒形耐火物内の
付着地金は厚み約１５ｍｍ、その全重量は約１２０ ｋ
ｌ（１ヒート当りほぼ７に９）であった。 これに対しそ従来法による比較実験では、初期の減圧速
度が約１２００ ｍｍＨｙ、／ｓｅＣ、−５５０ｍｍに
達するまでの平均減圧速度は、５８０ ｍｍＨｙ／ Ｓ
ｅＯであって、何れもこの発明の条件範囲を超えていた
。 とのため円筒内湯面の乱れによシスプラッシュが激しく
上がり円筒内に１ヒート肖り約２０ｋｇもの地金が付着
した。この地金を除くためには、およそ１５回で円筒を
解体し、除去作業をする必要があった。 以上のべたようにしてこの発明によれば、攪拌精錬に用
いる筒形耐火物の内部におけるスプラッシュの有効な軽
減が、精錬能率の阻害かしに実現されて、叡１形耐人物
の点検補修回数を有利に低減することができる。
第１図はスプラッシュ発生量と初期減圧速度の関係を示
すグラフ、 第２図は減圧平均＼＼速度とスプラッシュ発生量の関係
グラフ、 第８図は減圧時間の共振周期に対する倍率が、液＼匁＼
面振動の振幅に及はす影響を示すグラフであり、 第４図は精錬操業１サイクル蟲勺の加減圧回数と処理終
了時
すグラフ、 第２図は減圧平均＼＼速度とスプラッシュ発生量の関係
グラフ、 第８図は減圧時間の共振周期に対する倍率が、液＼匁＼
面振動の振幅に及はす影響を示すグラフであり、 第４図は精錬操業１サイクル蟲勺の加減圧回数と処理終
了時
〔０〕轍の相関グラフである。
特許出願人 川崎製鉄株式会社
第１図
第２図
、４を開ｆ−ら一４５ρ＃ｌｌ″Ｈ１／−１１ｔ３ｑ間
とｓｅｔ： ）第３図 力ｎ鳩゛社１回数 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内
とｓｅｔ： ）第３図 力ｎ鳩゛社１回数 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 】−精錬容器内に収容した溶融金属浴中に、これに面し
て開口する筒形耐火物の下端を浸漬し、この浸漬端と反
対側の筒形耐火物の内部を減圧・加圧に交互反転して、
該筒形面４火物中に一旦吸揚げた溶融金属を急速吐出す
る操・・作の反覆で溶融金属浴に攪拌を強いる精錬に際
して、 筒形耐火物の内部に適用する減圧速度の最大値を毎秒１
０００ ｍｍＨｙ以下、平均値を毎秒６００ ｍｍＨｙ
以下に制限しかつ減圧行程時間を、筒形制大物内におけ
る溶融金属柱の昇降運動の固有振動周期の少くとも１．
５倍にわたらせるととを特徴とする溶融金属の吸揚・吐
出反覆による攪拌精錬におけるスプラッシュ抑制方法。 ２ 減圧行程時間が１０秒以内である特許請求の範囲第
１項記載の方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12628182A JPS5916930A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 溶融金属の吸揚・吐出反覆による撹拌精錬におけるスプラツシユ抑制法 |
| US06/437,513 US4427444A (en) | 1982-07-20 | 1982-10-29 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| DE8282305850T DE3269009D1 (en) | 1982-07-20 | 1982-11-03 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| EP82305850A EP0099436B1 (en) | 1982-07-20 | 1982-11-03 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| CA000414942A CA1202186A (en) | 1982-07-20 | 1982-11-04 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| BR8206604A BR8206604A (pt) | 1982-07-20 | 1982-11-12 | Processo para refinacao de metal fundido com agitacao por operacao repetida de succao e descarga |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12628182A JPS5916930A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 溶融金属の吸揚・吐出反覆による撹拌精錬におけるスプラツシユ抑制法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916930A true JPS5916930A (ja) | 1984-01-28 |
| JPS6337163B2 JPS6337163B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=14931325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12628182A Granted JPS5916930A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 溶融金属の吸揚・吐出反覆による撹拌精錬におけるスプラツシユ抑制法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6378199B1 (en) | 1994-05-13 | 2002-04-30 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Multi-layer printed-wiring board process for producing |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12628182A patent/JPS5916930A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6378199B1 (en) | 1994-05-13 | 2002-04-30 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Multi-layer printed-wiring board process for producing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337163B2 (ja) | 1988-07-25 |
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