JPS5935862A - 脱酸用シヨツトアルミの製造装置 - 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】 本発明は、鋼浴中脱酸用ショットアルミの製造装置に関
する。

銑鉄から鋼に精錬する場合、溶銑中の不要な各種元素を
酸化除去して成分調整すると共にその高い酸化熱によっ
て溶融状態を維持するために、溶銑中に多量の酸素を吹
き込むのであるが、この酸化精錬の過程に於ける前記の
吹き込み酸素は、溶銑中の不要な諸元素の除去、即ち脱
炭、脱硫及び脱燐などを行なう一方、その他の大部分の
酸素は鋼浴中に含まれたまま多量に残留することになる
。

然るに、この鋼中酸素は、鋼塊を造る段階に於いて必ず
しも必要としないばかりが、用途によってはむしろ有害
となるものであり、特にキルド鋼又はセミキルド鋼を造
塊する上で脱酸処理は必要不可欠である。

而して、鋼浴中に含まれている酸素とマンガン及びシリ
コンは反応してその一部は脱酸反応を行なうが、これだ
けでは脱酸が不充分であるから、強膜酸剤として一般に
強制脱酸力を有するアルミニウム材を使用し、これを鋼
浴中に投入して脱酸処理を行なっている。

このアルミニウム材は一般に小さい粒状形のショットア
ルミと称されるものを使用し、鋼中酸素と結合して酸化
反応を促し、アルミナとなってその酸化物が溶鋼上に浮
上するので、これを除滓することによって脱酸が行われ
るものである。

そこで、上記のショットアルミを製造する場合、従来は
、完全に冷却凝固してしまった棒状アルミニウム材を所
定寸法に細かく切断したり、或いは溶融アルミニウムを
雨垂れ状に上方から垂れ落してこれを凝固させる所謂ボ
タンショット方式によって製造するものであった。

然るに、上記従来の製造手段では、何れもショットアル
ミの製造能率が極めて悪く、著しい生産性の低下に基因
してコスＩ・が高くつくなどの欠点があった。殊に、溶
鋼中に投入されるショットアルミは一度に大量のアルミ
ニウムを使用するので、生産性の低下は致命的である。

しかも、棒状アルミニウム材を細断して得られた第１１
図のショットアルミ、及び所謂ボタンショット方式によ
って製造された第１２図のショットアルミは、何れもシ
ョットアルミ外表面が滑面形状のためその表面積が小さ
い。それ故、このショットアルミを鋼浴中に投入すると
、各ショットアルミ外表面から溶融して鋼中酸素と反応
するのに比較的時間が１蛯かり、また大量に投入された
ショットアルミのうちの一部は酸化反応の遅れと相俟て
完全に溶解されないまま溶鋼上に浮上してスラグと共に
除去されるので、ショットアルミの歩留りが悪いなどの
不都合があった。

本発明は、上記従来の諸欠点を解消した脱酸用ショット
アルミの製造装置の提供を目的とするものである。

第１図及び第２図の実施例について説明すれば、（１）
は回転軸（２）に枢着された時計方向に低速回転せる大
径のドラムであって、該ドラム（１）の内部の外周面近
傍部に冷却水循環用通路（３）を設け、該通路（３）に
常時冷却水（４）を循環させてドラム（１）外周面の温
度を常時一定の低温に保たせである。（５）は溶融アル
ミ注出口（６）を一端側壁部に設は他局壁部より低位に
設けた取鍋であって、該取鍋（５）の市記注出口（６）
を前記ドラム（］）の外周面に近接させである。

尚、前記注出口（６）は溶融アルミニウムが帯状に注出
するように幅広く形成されているが、その［１１１幅に
ついては限定しない。（７）は凝固した直後のアルミニ
ウム薄板（８）をその先端部から順次連続的に叩打衝板
するための叩打衝板手段であって、該叩打衝板手段（７
）は、図示しないモータによって反時計方向に回転する
回転軸（９）と、該回転軸（９）に枢着された基筒体０
１と、該基筒体００の外周部に放射状に突設された複数
の叩打羽根０１）とで構成され、前記各叩打羽根θＤの
突出先端部には多数の尖鋭突部０２が形成されている。

０３は前記叩打衝板手段（７）の後方近接位置に立設し
た第２次衝板手段であって、該第２次衝板手段０罎は、
適当な間隔をおいて多数の衝接棒０荀を縦設し、該各衝
接棒０４）の前記叩打衝板手段（７）に対向する先端部
に尖鋭条部０のを形成したものである。ＯＱは前記叩打
衝板手段（７）及び第２次衝板手段θ；やによって成形
された小粒状ショットアルミの飛散を防止するための防
壁体、０乃は前記　　　”防壁体（ｌ＋３の下端開口部
下方に一端近傍部を配設して、落下したショットアルミ
を所定方向に搬送するベルトコンベア、０枠は前記ベル
トコンベア０７）の他端搬送部の下方に配備したショッ
トアルミ篩別機である。

−１−記の構成に於いて、ショットアルミを製造する場
合、先ず図示しないモータを作動させて、ドラム（１）
の回転軸（２）を時計方向に低速回転させると共に、叩
打衝板手段（７）の回転軸（９）を反時計方向に高速回
転させる。またベルトコンベアθカを所定方向に走行さ
せておき、前記ドラム（１）の冷却水循環用通路（３）
には常時冷却水（４）を循環させておく。

次に、取鍋（５）の内部に図示しない溶解炉などから溶
融アルミニウムを一定量宛継続的に注入する。

この時点に於ける取鍋（５）内部の湯温は約７２０°Ｃ
である。取鍋（５）の内部に注入された溶融アルミニウ
ムは注出口（６）の高さに到達すると、爾後オーバーフ
ローして注出口（６）より一定量宛継続的に注出してド
ラム（１）の外周面」二に載置される。

この状態に於いて、前記帯状に注出された溶融アルミニ
ウムは、時計方向に低速回転している前記ドラム（１）
の外周上面に載置した状態で随走するが、その間に溶融
アルミニウムが急速に冷却されるので、ドラム（１）の
外周上面の所定の地点（Ａ）に於いて溶融アルミニウム
が凝固する。この時点に於ける溶融アルミニウムの温度
は約６６０６Ｃである。

爾後、凝固アルミニウムは板状に固形化するので、ドラ
ム（１）の回転作用と相俟てドラム外周面から離れ、そ
のまま所定方向に前進して叩打衝板手段（７）の近接位
置に到達する。この地点（Ｂ）に於けるアルミニウム薄
板（８）の温度は、凝固後間がなく未だ完全に冷却固形
化されていない状態の約６００°Ｃ前後であり、高温保
有状態にある。

而して、叩打衝板手段（７）の回転軸（９）と同体的に
各叩打羽根θカが反時計方向に高速回転しているので、
該叩打衝板手段（７）に接近して来た前記アルミニウム
薄板（８）の先端部を、各叩打羽根０１）の先端尖鋭突
部０諺によって順次連続的に上下方向から叩打細砕して
小粒状のショットアルミにする。このショットアルミは
前記叩打衝板手段（７）の下方に一部落下するが、他の
大部分のショットアルミは、前記各叩打羽根０］）の円
周方向の作用力によって叩打衝板手段（７）の後方に立
設された第２次衝板手段０罎の各尖鋭条部（＋１に強力
に衝突するので破壊され、更に微細化して落下する。

そして、ベルトコンベア０の上に落下した各ショットア
ルミは所定方向に搬送された後、ショットアルミ篩別機
０８）の内部へ落下し、該篩別機０椋によってショット
アルミの大きさに応じて選別され篩い別けられて、任意
に保管収納される。

このようにして製造されたショットアルミは、第７図の
如くその周側面に多数の凹凸条部が縦設されていて所謂
ギザギザの形状を有している。これは取鍋（５）から注
出された溶融アルミニウムをドラム（１）の上周面に載
置した状態で随走させた際、凝固時に於いてアルミニウ
ム薄板内部に縦方向の柱状晶が多数形成され、この柱状
晶組織の界面が割断するためである。

即ち、取鍋（５）から注出された帯状の溶融アルミニウ
ムは、ドラム（１）の外周面一に部に載置されると急速
に冷却して、ドラム外周面上の所定の地点（へ）に於い
て凝固するが、この際第５図に示す如く薄板内部には板
中心部に向って成長せる方向性をもった無数の柱状晶組
織が形成される。それ故、凝固して間のないアルミニウ
ム薄板を実施例の如く叩打衝板すれば、薄板自体が未だ
完全に固形化しておらず脆弱な状態にあるから、方向性
を有する前記柱状晶の界面から容易に割れて、柱状晶界
面が露出した所謂ギザギザ周側面形状のショットアルミ
が得られるのである。

尚、アルミニウム薄板の結晶組織は任意の形状及び密度
が得られる。例えば、第１図の実施例の如く、ドラム（
１）内部の冷却水循環用通路（３）に常時冷却水（４）
を循環させてドラム（１）の外表面を低温状態に保持し
ておけば、溶融アルミニウムの熱がドラム（１）の金属
外表面に吸収され急速に冷却して凝固をるが、その際第
５図の如くドラム金属部（Ａ）に対する溶湯接触部位（
ａ）と非接触部位（１〕）の間には瞬間的に著しい温度
差を生じるので、内部には中心部に向って大きく成長し
た方向性を有する柱状晶組織が形成される。従って、こ
のアルミニウム薄板を上下方向から叩打衝板すれば方向
性を有する結晶界面が割断して比較的小さな単体のショ
ットアルミが得られる。このショットアルミは第７図に
示す如く、周側面に縦方向の凹凸条部が多数形成されて
いる１、これは方向性をもった柱状晶の界面が割断して
露出するからである。このショットアルミを更に微細化
すべく割断すると、第８図の如く針状のショットアルミ
が形成される。尚、柱状晶の結晶組織を有するショット
アルミは、結晶密度が粗いが、柱状晶に方向性を有しそ
の界面が割れ易いため比較的小さな単体が得られる。

これに対して、第３図の如くドラム（］）の外周面に金
網や炭化けい素糸繊維、セラミックファイバーなど任意
の遮熱材て構成せる遮熱層θ１を設ければ、第６図のよ
うに溶湯の接触部位（ａ）と非接触部位（１〕）の間に
殆んど温度差を生じることなく比較的遅い冷却速度によ
って溶融アルミニウムの熱が全局面から均一に放散され
て凝固するので、方向性をもたない微細な結晶組織が形
成される。従−９で、このアルミニウム薄板を上下方向
から叩打衝板すれば、結晶組織に方向性がないことに基
因して比較的大きな単体のショットアルミが得られる。

このショットアルミは第９図に示す如く、周側面に不規
則な凹凸部が多数形成されている。これは結晶組織に方
向性をもたないからであって、これを更に微細化すべく
割断すれば第１０図の如く外周面不規則形状のショット
アルミが形成される。このショットアルミは、結晶密度
が密であるが、結晶に方向性をもたないため割れ難（、
比較的大きな単体が得られる。

」二次の如く、ドラム（１）の構成に於いて、ドラム（
１）の内部に冷却水循環用通路（３）を設けた構造と、
前記通路（３）を設けずにドラム（１）の外周面に遮熱
層００を設けた構造とがあるが、その他に前記通路（３
）及び遮熱層θ侍を共に設けないドラム（１）の構造で
あって（よい。この場合第７図の結晶組織と第９図の結
晶組織とが複合した形状の結晶組織を有するショットア
ルミが得られる。従って、それぞれに於いて形成される
結晶組織め形状及び密度が異なりショットアルミの形状
及び大きさに差異を生ずるも、何れも所謂ギザギザ周側
面形状のショットアルミが得られるので、ショットアル
ミの大小に応じて用途別に使い分ければよい。

また、本発明装置では、凝固して間のないアルミニウム
薄板を６００’Ｃ前後の温度付近で叩打衝板することか
極めて重要である。この場合、第１図の如くドラム（１
）から送られて来た凝固直後のアルミニウム薄板を叩打
衝板しても良いが、第４図の如くドラム（］）から送ら
れて来たアルミニウム薄板を、６００°Ｃ前後の温度雰
囲気を保つ加熱炉（４）の内部に一旦通過させた後に叩
打衝板してもよい。この場合、第１図のように叩打衝板
手段（７）及び第２次衝板手段０葎をドラム（１）に接
近させる必要はない。

尚、叩打衝接時に於けるアルミニウム薄板の温度は、凝
固直後の約６００°Ｃが最も望ましいが、必ずしもこの
温度に限定されるものではなく、多少の温度幅が許され
る。これは、アルミニウム薄板の結晶組織の状態と、ア
ルミニウム薄板の板Ｆ？と、叩打衝板手段（７）及び第
２次衝板手段（１坤の破壊力と、叩打衝接時のアルミニ
ウム薄板温度とのそれぞれの相関条件によ−）で決定さ
れるからである。尚、アルミニウム薄板の板厚は、取鍋
（５）の溶湯注出ｈ１と、注出口（６）の形状及び大き
さと、ドラム（１）の回転速度によ−・て決定される１
３ 従）で、アルミニウム薄板の結晶組織が大きな柱状晶で
あり、アルミニウム薄板の板厚が薄く、且つ叩打衝接時
のアルミニウム薄板が凝固直後の６００°Ｃ前後の高温
保有状態にあれば、前記叩打衝板手段（７）及び第２次
衝板手段０３に対して最も無理な負担を掛けずに容易に
アルミニウム薄板を細砕して小粒状のショットアルミを
得ることが出来る。

更に、叩打衝板手段（７）として、回転軸（９）と同体
的に回転する叩打羽根０１）の突出先端部に多数の尖鋭
突部０２が形成された実施例を示したが、必ずしもこれ
らの形状及び構造について限定されるものではなく、ド
ラム（１）から送られて来るアルミニウム薄板（８）の
先端部を多数の尖鋭突部によ−・て−１−下方向から叩
打するものであればそれで充分である。

また、前記叩打衝板手段（７）の後方近接位置に第２次
衝板手段（１■を設けたが、その具体的な形状及び構造
について間オ）ない。この第２次衝板手段０［有］は、
前記叩打衝板手段（７）による第１次的衝接機能に対し
て第２次的に衝壊するものであるので、前記叩打衝接手
段（７）によって所望の大きさのショットアルミが得ら
れるのであれば、これを更に微細化することを要せず、
この場合筒２次衝板手段（１□□□は不要である。

本発明に係る脱酸用ショットアルミの製造装置によれば
、下記の如く優れた諸効果を顕著に発揮するものである
。

２＋）　　ドラムの外周面に溶融アルミニラムラ一定量
宛帯状に注出する取鍋と、溶融アルミニウムを外周面上
で凝固させて送り出すドラムと、該ドラムから送り出さ
れたアルミニウム薄板を高温保有状態でその先端部を叩
打衝板する手段とを備えているので、アルミニウム薄板
を上ド方向から連続的に叩打衝板して容易に小粒状のン
ヨ２ノドアルミを量産することが出来る。しかも溶融ア
ルミニウムの状態からショットアルミを製造するまでの
工程を連続的に一貫生産するものであるから、生産性の
大巾な向」−１省大化の実現、及び大［１］なコストダ
ウンを促す。

１））　　ドラム内部に冷却水循環用通路を設けてドラ
ム外周面を常時低温に保たせたので、アルミニウム薄板
内部に方向性をもった柱状晶組織を形成することが出来
る。これによって比較的小さな単体のショットアルミが
得られる。また、これとは逆に、ドラム外周面に任意の
遮熱層を設ければ、アルミニウム薄板内部に方向性をも
たない結晶組織を形成することが出来る。これによって
比較的大きなショットアルミを容易に得られる。従−〕
で脱酸する鋼種やその他の用途に応じて任意の形状及び
大きさのショットアルミを容易に得ることが出来る。

Ｃ）アルミニウム薄板に対する叩打衝板手段等をドラム
に接近配設したので、凝固直後の高温保有状態にあるア
ルミニウム薄板を容易に叩打衝板することが出来る。こ
の時点に於けるアルミニウム薄板は約６００°Ｃ前後の
高温であるから、叩打衝板によ−）でこれを小粒状のシ
ョ）ドアルミに加工することが極めて容易であり、叩打
衝板手段に対して無理な負荷を与えない。

ｄ）シかもアルミニウム薄板内部には柱状晶などの結晶
組織が形成されているので、アルミニウム薄板に対して
上下方向に叩打することによって容易に結晶界面を割断
することが出来、」−記Ｃ）の効果を助長する。

ｅ）また、ドラムから送り出されたアルミニウム薄板を
−ｌ加熱炉に通過させた場合、細砕するのに必要なアル
ミニウム薄板の温度コントロールが容易であると共に、
叩打衝板手段の配設場所が限定されないなどの特長を有
する。

ｆ）叩打衝板手段を構成する叩打羽根を回転自在に設け
、該各叩打羽根の先端部に多数の尖鋭突部を形成して、
該尖鋭突部によってアルミニウム薄板の先端部を−に下
方向から叩打して順次連続的に衝壊する構造であるから
、ショットアルミの製造作業を能率的に行い得ると共に
、前記尖鋭突部によって所望の大きさに細砕することが
出来る。

ｇ）第２次衝板手段を構成する各衝接棒の先端尖鋭条部
によって、ショットアルミを第２次的に更に微細化する
ことも容易に可能である。

１〕）本発明の装置によって製造されたショットアルミ
は、その周側面に多数の凹凸部が形成された所謂ギザギ
ザの形状を有する。それ故、このショットアルミの表面
積は著しく増大するので、これを溶鋼中に投入すると、
ショットアルミ外表面から溶融して鋼中酸素と素早く反
応し、ショットアルミの歩留りが大巾に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は同平
面図、第８図及び第４図はそれぞれ第１図の変形した実
施例を示す側面図、第５図及び第６図はアルミニウム薄
板の結晶組織の成長状態を示す説明図、第７図乃至第１
０図は本発明の装置から製造されたジョンドアルミ単体
の拡大斜面図、第１１図及び第１２図は従来装置から製
造されたショットアルミ単体の拡大斜面図である。 （］）はドラム、（２）は回転軸、（３）は冷却水循環
用通路、（４）は冷却水、（５）は取鍋、（６）は溶融
アルミ注出口、（７）は叩打衝板手段、（８）はアルミ
ニウム薄板、（９）は回転軸、０１）は叩打羽根、θ陣
は尖鋭突部、０３は第２次衝板手段、α４）は衝接棒、
（ｌＦ９は尖鋭条部、θつは遮熱層、（イ）は加熱炉で
ある。 第７回 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ドラム外周面上に溶融アルミニウムを継続的に一定
   量宛帯状に注出する取鍋と、この溶融アルミニウムを外
   周面上で凝固させて送り出す回転ドラムと、該ドラムか
   ら送り出されたアルミニウム薄板を高温保有状態のまま
   その先端部を上下方向から連続的に叩打衝接する手段と
   を備えたことを特徴とする脱酸用ショットアルミの製造
   装置。 ２　前記叩打衝接手段が前記ドラムの近接位置に配設さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の脱酸用ショットア
   ルミの製造装置。 ３　前記叩打衝接手段として、回転軸と同体的に放射状
   に突設された複数の叩打羽根の突出先端部に多数の尖鋭
   突部が形成されている特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の脱酸用ショットアルミの製造装置。 ４、　ドラム外周面上に溶融アルミニウムを継続的に一
   定量宛帯状に注出する取鍋と、この溶融アルミニウムを
   外周面」二で凝固させて送り出す回転ドラムと、該ドラ
   ムから送り出されたアルミニウム薄板を高温保有状態の
   ままその先端部を上下方向から連続的に叩打衝接する手
   段とを備えた構造に於いて、前記ドラムの内部に冷却水
   循環用通路を設け、該通路に常時冷却水を循環させたこ
   とを特徴とする脱酸用ショットアルミの製造装置。 ５、　ドラム外周面上に溶融アルミニウムを継続的に一
   定量宛帯状に注出する取鍋と、この溶融アルミニウムを
   外周面上で凝固させて送り出す回転ドラムと、該ドラム
   から送り出されたアルミニウム薄板を高温保有状態のま
   まその先端部を上下方向から連続的に叩打衝接する手段
   とを備えた構造に於いて、前記ドラムの外周面に遮熱層
   を設けたことを特徴とする脱酸用ショットアルミの製造
   装置。 ６　ドラム外周面上に溶融アルミニラムラ継続的に一定
   量宛帯状に注出する取鍋と、この溶融アルミニウムを外
   周面上で凝固させて送り出す回転ドラムと、該ドラムか
   ら送り出されたアルミ：、ラム薄板を所定の高温に加熱
   する加熱炉と、該加熱炉から送り出されたアルミニウム
   薄板の先端部を上下方向から連続的に叩打衝接する手段
   とをｆ＋ｔ！ｉえたことを特徴とする脱酸用ショットア
   ルミの製造装置。 ７　ドラム外周面上に溶融アルミニウムを継続的に一定
   量宛帯状に注出する取鍋と、この溶融アルミニウムを外
   周面上で凝固させて送り出す回転ドラムと、該ドラムか
   ら送り出されたアルミニウム薄板を高温保有状態のまま
   その先端部を上下方向から連続的に叩打衝接すべく、突
   出先端部に多数の尖鋭突部が形成された複数の回転叩打
   羽根を有する叩打衝接手段と、該叩打衝接手段の近接後
   方位置にショットアルミを第２次的に細砕する第２次衝
   接手段とを備えたことを特徴とする脱酸用ショットアル
   ミの製造装置。 ８　前記第２次衝接手段として、前記叩打衝接手段に対
   向する先端部に尖鋭条部が形成された多数の衝接棒を縦
   設しである特許請求の範囲第７項記載の脱酸用シヨｙ　
   ｌ□アルミの製造装置。