JPS61104015A - 溶銑予備処理法と装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、溶銑予備処理法に関する。

より詳細には、精錬すべき溶銑に回転羽根を具備した精
錬剤投射装置により、精錬剤搬送用気体を使用せず直接
精錬剤を投射して予備処理する溶。

銑予備処理法に関する。

従来技術 高炉、より出銑される溶銑を転炉等で脱炭、昇温を主目
的として炉内精錬するに先立ち、高炉出銑樋中や混銑車
内及び溶銑鍋内等で脱Ｓｉ１脱Ｐ１脱Ｓ等を主目的とし
て炉外精錬する所謂溶銑予備処理が従来より実施されて
いる。

これらの炉外精錬として従来実施されている溶銑予備処
理法として通称「上置法」、「インジェクション法」お
よび「気体吹付法」と称される方法がある。

上置法では、高炉出銑樋を流れる溶銑流上に貯槽内より
精錬剤を所定量づつ順次切り出し、溶銑流に上置して脱
Ｓ１１脱Ｐ等の予備処理を行う方法である。

インジェクション法は、出銑樋を流れる溶銑流中にラン
スの先端部を浸漬し、タンク内の精錬剤を搬送用の不活
性ガスとともに吹込む方法である。

更に従来実施されている別の溶銑予備処理法である気体
吹付法は特開昭５８−１３０２０８号公報に記載される
如く、溶銑流の上方に設けられたランスの先端からタン
ク内の精錬剤を溶銑流中にキャリアガスにより所定の流
速で吹込む方法である。

発Ｂが解決すべき問題点 しかし、上記したこれらの従来実施されている溶銑予備
処理法は種々の欠点を有している。

即ち、上置法では、精錬剤は単に溶銑流の上面に上置さ
れるのみなので、反応に有効な面積が小さいため精錬に
長時間を要すると供に、溶銑鍋に受銑した後も反応が進
行するのでスラグフォーミング等が生じ、安全性、作業
性、歩留等の面で欠点がある。

次に、インジェクション法では、精錬剤と溶銑とが不活
性ガスにより攪拌されるので、反応が速く短時間に精錬
でき、溶銑鍋受読後のスラグフォーミング等も少ない。

しかし、溶銑を不活性ガスにより攪拌し、反応を促進せ
しめるため、溶銑が周囲に飛散（スプラッシュ）し、作
業性が悪い欠　　　　　、。

点がある。更にランスを溶銑流中に浸漬するのでランス
の溶損が激しく頻繁にランスの取替を余儀なくされ、又
、ランスの先端から不活性ガスと共に吹込まれる精錬剤
によって出銑樋の底部が浸食され易く、従って設備費が
高くつく欠点があ名。

そこで、上置法及びインジェクション法における上述し
た欠点を緩和できる方法として、気体吹付法が提案され
ているが、この方法に於ても精錬剤が搬送用気体と供に
吹付けられるため、吹込流速が大き過ぎると溶銑の飛散
及び飛散する溶銑と供に精錬剤が飛散する虞れが大で、
一方、吹込み流速が小さ過ぎると精錬剤が溶銑中に入り
込まず、反応が十分に進行せず、従って精錬剤の歩留（
反応効率）と、上記流速に限定される吹付量により精錬
能率が限定される欠点がある。

更に精錬剤供給装置のランス費用や運搬用の不活性ガス
の多量使用によるコスト上の欠点も有している。

従って本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消
して、精錬すべき溶銑に精錬剤を供給するに際し、精錬
剤供給中のスプラッシュやスラグフォーミングが少なく
、精錬剤を供給される溶銑の平断面がより広範囲に拡大
され、反応効率と精錬能率が向上し、更に耐火物損傷等
の設備コストの低い溶銑予備処理法を提供することにあ
る。

問題点を解決する手段 本発明者等は、上述した従来技術の欠点を解消すべく鋭
意実験、検討を重ねた結果、新規な溶銑予備処理法を開
発することに成功した。

即ち、本発明は□、溶銑流に精錬剤を添加して溶銑の予
備処理を行う方法に於て、機械的回転手段による回転力
と該回転による回転力を利用して精錬剤を溶銑流に投射
することを特徴とする溶銑予備処理法を要旨とするもの
である。

更に、本発明に従い、精錬剤を収容する貯槽と、該貯槽
から精錬剤を供給され、中空円筒形をなす分配槽と、該
分配槽を軸として回転可能な羽根車とを具備し、該羽根
車は該分配槽により支持される軸受部と、該軸受部を中
心として且つそのほぼ両端にそれぞれ設けられてそれら
の間に空間を形成する２枚の円板と、該軸受部から放射
状に配置され、該空間を仕切る複数の羽根とを含み、該
空間の仕切られた部分に対応する軸受部に軸方向の開口
が形成され、他方、該分配槽の円筒体に軸方向に該開口
と対応する長さを有する分配口が設けられており、該羽
根車が回転すると、該開口と該分配口とが重なり合った
ときに精錬剤が該分配槽から該羽根車の仕切られた空間
内に移動し、該羽根車により外部に投射されることを特
徴とする精錬剤の投射装置が提供される。

発明の好ましい態様 以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい態様を説
明する。

第１図は、本発明の実施態様の精錬剤投射装置の一例を
示す正面概略図、第２図は第１図に示す装置の平面概略
図、第３図は第１図における羽根車のへ方向側面概略図
である。

第１図及び第２図に示す如く、本発明の精錬剤投射装置
は高炉出銑口（図示せず）に接続して配設された高炉出
銑樋１を流れる溶銑流２の上方に配設されている。

図中、精錬剤投射装置は貯槽３と、導入筒７と、分配槽
８と、羽根車９と、羽根車駆動用の電動機ｌＯとで主と
して構成されている。

貯槽３は精練剤４を収容可能な如く鋼状の容器より成り
、下部に払い出し口１１と払い出し口１１の開閉用の手
動ゲート１２を具備し、該払い出し口１１の下部に設け
た取付部１３に導入筒７がボルト等で取付けられ、溶銑
樋１の側方に配置された架台１４上に載置されている。

導入筒７は円弧状に湾曲した細長い中空の円筒体より成
り、下端部で分配槽８の入り口に設けた取付１１５でボ
ルト等で取り付けられ、該分配槽８と連通している。分
配槽８は中空の円筒体より成り、外周部分に分配口１６
を具備し、上記導入筒７と連通ずる部分が開口した受は
入れ口１７を具備している。

次に第１図乃至第３図に示す如く、投射袋面本　　体を
なす羽根車９は、２枚の同径、同厚の円板１８　　　　
　　。

を広面部を対向させて同軸上に隔設し、この隔設した２
枚の円板１８の間に画成される空間に複数枚（この場合
８枚）の細長い矩形状の羽根１９を該円板１８の周方向
に等間隔に配設して該空間を分割し、該円板１８の広面
部に溶接等により固着されている。

かくして２枚の円板１８の間の空間は複数枚（８枚）の
羽根１９で仕切られたことにより、それぞれの羽根１９
と羽根１９との間に空間８１〜Ｓ８が画成される。

更に該円盤体より成る羽根車９は、片側の円板１８の広
面部中央を上記分配槽８の外周直径よりや−や大きめの
直径で開口し、この開口部分より上記分配槽８の取付部
１５を除く長さ部分を、もう一方の円板の広面中央部内
側近傍付近に至る長さに亘り遊嵌している。

更に上記円板１８と円板１Ｂとの間に固着された複数の
羽根１９のそれぞれには、下端Ｂ（円板の広面部中心方
向）には、円弧状の混入防止板２０が、上記羽根車９に
遊嵌された上記分配槽８の外周に近接し、且つ混入防止
板２０相互が接触しない如く、それぞれ配設され、上記
羽根１９に溶接等により、それぞれ固着されている。

か（して上記羽根車９に遊嵌された分配槽８の外周に近
接する部分に、上記複数枚の羽根１９にそれぞれ固着さ
れる複数枚の混入防止板２０により、開口部Ｇ１〜Ｇ８
が画成される。

尚、ここで、上記複数枚の混入防止板２０の上記分配槽
８に近接する面が形成する円周の直径と上記分配槽８の
形成する円周の直径の差は可及的に小さくしであるが、
この理由については後述する。

更に上記羽根車９の広面部中央が開口されていない側の
円板１８の広面中央部外側中央部近傍には、ネジ穴が設
けられ、先端部分にネジを切られた回転軸２１と螺合し
、取付板２２及び減速機２３を介して電動機ＩＯと連結
している。

尚、ここで取付板２２は中央部分にネジ穴が設けられ、
上記回転軸２１に設けられたネジが螺合し、更に上記中
央部分に設けられたネジ穴の周囲に設けられた複数のネ
ジ穴が、上記取付板の上記回転軸２Ｉと螺合するネジ穴
の周囲を貫通する複数のネジと螺合している。

電動機ＩＯは溶銑樋Ｉ側方に設置された架台２４上に載
置され、ボルト等により固定され且つ、駆動スイッチ（
図示せず）を具備し、駆動電源（図示せず）と接続して
いる。

詐月 以上が本発明の一実施態様における構成であるが、次に
第１図乃至第３図を参照して作用について説明する。

第１図及び第２図において、まず、高炉出銑口（図示せ
ず）に連結する溶銑樋１を流れ、且つ、上流に於いてス
キンマー（図示せず）により除滓された溶銑流２の側方
上に配置された貯槽３の手動ゲー［２を開放して、払い
出し口１１より該貯槽３内に収容された精錬剤４を、該
貯槽３と連通す−る導入筒７内に自重により送給する。

精錬剤４は、導入筒７内を自重により流下し、該導入筒
７の下端部と連通ずる受は入れ口１７より受は入れられ
、分配槽８内に充填される。

尚、ここで中空の円筒体より成る導入筒７が円弧状に湾
曲されているのは、精錬剤４送給中の詰りを防止し、円
滑に送給するためである。なお、羽根車９は、精錬剤４
を分配槽８内に充填中は、分配口１６と開口Ｇ、−Ｇ、
が重なり合わない状態で停止し待期している。

次いで分配槽８内に精錬剤４の充填を完了すると、電動
機ｌＯの駆動スイッチ（図示せず）をＯＮして該電動機
１０を回転させ、減速機２３と回転軸２１を介して咳電
動機１０と連結する羽根車９を回転させる。羽根車９が
回転すると、分配槽８の外周に設けられた羽根車９の分
配口１６と、該分配［８の外周に近接して設けられた複
数の開口Ｇ１〜Ｇ８のそれぞれとが順次間欠的に重なり
合い、該分配口１６と複数の該開口６１〜Ｇ　１１がそ
れぞれ干なり合った時に、該分配槽８内に充填された精
錬剤４が羽根１９とそれに隣接する羽根１９の間の複数
の空間Ｓ、−Ｓ、内にそれぞれ放出される。

尚、この場合複数の混入防止板２０の分配槽８の外周に
近接する広面部が形成する円周と該分配槽　　　　　ｆ
。

８の外周との隙間の大きさは精錬剤４の粒子径より小さ
めにしであるので、該隙間に精錬剤４が噛み込み、羽根
車９の回転を阻害することはない。

次いで複数の空間Ｓ　Ｉ＝　Ｓ　ｓ内に順次間欠的に放
出された精錬剤４は、羽根車９の回転により生じる該羽
根車９の半径方向の遠心力と、該羽根車９の回転方向の
回転力とで合成される投射力により該羽根車９の下方を
流れる溶銑流２の平面に対し略斜状に溶銑流２の内部に
広範囲に投射される。

尚、この場合、羽根車９の内部は複数の羽根１９で等間
隔に仕切られ、更に複数の羽根１９のそれぞれには下端
部に混入防止板２０が設けられているため、空間Ｓ、〜
Ｓ８内に放出され溶銑流２に投射される精錬剤４が空間
相互（例えばＳｌと５２）内に混入したり、羽根車９外
の周囲に四散したりすることは殆んど無く、溶銑流２に
投射される。

更に精錬剤４０投射中に於ても、貯槽３から分配槽８へ
の精錬剤４の供給は連続的に実施される。

一方、使用される精錬剤４の粒径は、投射中のス５　　
プラッシュの防止及び投射後の溶銑流内部での反応効率
を考慮すると、０．５ｍｍ−１０ｍｍ程度が良く、好ま
しくは３〜８ｍｍである。

更に精錬剤４の投射速度（溶銑流平面に対する斜状方向
の線速度）は溶銑流の流速及び流量に応じて増減させる
が、あまり流速が大き過ぎるとスプラッシュが生じロス
が大きくなると供に危険である。流速が小さ過ぎると精
錬剤が溶銑流中に入り込まず、溶銑流上に浮遊し反応効
率が低下する。

従って精錬剤４の投射速度は、精錬剤４の投射量にもよ
るが１０ｍ　／　ｓｅｃ　〜１２０ｍ　／　ｓｅｃが好
ましい。

ここで、この精錬剤４０投射速度を増減する手段として
は、精錬剤投射装置の貯槽３から分配槽８への精錬剤４
の供給量を増減することや、分配口１６の配設位置を変
更することや、羽根車９内の仕切り数を増減すること、
及び羽根車９０周速度を増減すること等で実施される。

次いで所定量の精錬剤４の投射を完了すると、手動ゲー
ト１２を閉鎖し、貯槽３から分配槽８への精錬剤４の供
給は停止され、更に電動機ｌＯの駆動スイッチを０ＦＦ
Ｌ、、羽根車９の回転は停止され溶銑流２内部への精錬
剤４の投射は完了する。

尚、本発明の別の適用例、例えば、鉄鋼製錬に於ける溶
銑予備処理の場合、脱Ｓｉを行った後、脱Ｐ１脱Ｓを行
うのが通常であるが、脱Ｓｉ後の溶銑を別の精錬容器に
移し替える場合、平担或は斜状の溶銑移送手段中を流れ
る溶銑流に、本発明の装置を適用して脱Ｐ剤や脱Ｓ剤を
投射することは可能である。

ス韮男 本発明の実施の効果を確認するために、高炉出銑後溶跣
樋１上を流れる溶銑流をスキンマーにより除滓し、次い
で除滓され溶銑樋１を流れる溶銑流２に前述した如くの
本発明の方法に従い脱Ｓｉ処理を実施した。この時の溶
銑温度は１５００℃、溶銑流量はｌｏｔ　／ｍｉｎであ
り、使用した精錬剤は脱Ｓ１用としてのミルスケール（
主成分、酸化鉄−Ｆｅｄ。

ＦｅＪａ　）と塩基度調整用としての生石灰（Ｃａｂ）
を重量比でミルスケール４：生石灰１０割合で混合した
混合物より成る精錬剤４を前記溶銑流トン当たり２５ｋ
ｇ投射した。尚、ミルスケール粒子径は平均的５ｍｍで
、投射速度は４３ｍ／ｓｅｃとした。

比較法として、上記本発明の実施例に於ける場合の同一
条件の溶銑流２１及び精錬剤４（混合物成分及び使用量
）を用いて、従来の上置法とインジェクション法及び気
体吹付法を実施した。（インジェクション法及び気体吹
付法の場合は、精錬剤吹込み速度を本発明実施例の投射
速度と同一とした） 以上実施した本発明法及び比較法の実施結果を第１表に
示した。

第１表 （注）＊１　ｃｈは７．５Ｔとした。

＊２　上置法の場合を１とした。

３旦ΩＡ里 第１表に示す上記の実施例の結果により明らかな如く、
本発明は溶銑流内部に精錬剤を搬送用の気体を用いるこ
となく、搬送用気体を用いた場合とほぼ同等の粒子速度
を確保しつつ、しかも従来の搬送用気体と供に吹込用ラ
ンス等により吹込む場合の局所的吹込方法とは異なり、
精錬剤搬送用気体を使用しないため、吹込み（投射）に
よるスプラッシュが殆んど生ぜぬため、広範囲に亘り、
吹込む（投射）ことができるので、第１表に示す如〈従
来の上置法に比較して精錬効率が格段と向上し、更に従
来のインジェクション法や気体吹付法に比較して、運搬
用気体や吹込み用のランスを用いないことから、極めて
低廉な設備費でほぼ同等の精錬効率を確保する゛ことが
できる。

更に本発明は、精錬剤搬送用気体を使用せず溶銑流内部
に広範囲に亘り、精錬剤を投射するので、上記した従来
の上置法やインジェクション法及び気体吹付法に比較し
て、反応有効界面積が大きいので短時間で精錬反応を進
行せしめることができ、しかも第１表に示す如く精練剤
投射量適たりのスプラッシユが非常に少く、精錬中或い
は精錬後の混銑車受銑後に於いてもスラグフォーミング
も殆んど起こらず、従って投射される精錬剤の歩留が良
好で投射中の作業性も良好である。

更に、第１表に示す如く、従来のインジェクション法や
気体吹付法に於いては吹込み用のランス及びノズルを使
用するため、搬送用気体と供４こ噴出する精錬剤の噴出
流が溶銑樋を損耗することが多いが、本発明に於いては
、上述した如くランスやノズル及び吹込用気体を使用し
ないため、樋損耗率は従来法の上置法とほぼ同程度と低
く押さえることができる。

更に本発明はランス及びノズルを使用しないことから、
ランス及びノズルの繁雑な取替作業を必要とせず、又、
上述の如く樋損耗率が低いため補修及び取替作業頻度を
低減でき、耐火物使用コストをも低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様の一例を示す正面概略図、第
２図は第１図に於ける平面概略図、第３図は第１図に於
ける羽根車のへ方向側面概略図である。 （主な参照番号） １　溶銑樋、　２　溶銑流、　３　貯槽、４　精錬剤、 ７　導入筒、　８　分配槽、　９　羽根車、１０　　電
動機、　１１　　払い出し口、１２　　手動ゲート、　
１３．１５　　取付部、１４．２４゛　　架台、　１６
　　分配口、　１７　　受は入れ口、１８　　円板、　
８１〜Ｓ８　空間、　１９　　羽根、２０　　混入防止
板、　２１　　回転軸、　２２　　取付板、２３　　減
速機、　Ｇ、〜Ｇｏ　　開口特許出願人　　住友金属工
業株式会社　　　　　　　　　　。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶銑流に精錬剤を添加して溶銑の予備処理を行う
   方法に於て、機械的回転手段による回転力と該回転によ
   る遠心力を利用して精錬剤を溶銑流に投射することを特
   徴とする溶銑予備処理方法。
2. （２）複数の仕切板で区分された羽根車内に精錬剤を供
   給すると共に該羽根車を回転せしめることにより精錬剤
   を投射することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の溶銑予備処理方法。
3. （３）精錬剤を収容する貯槽と、該貯槽から精錬剤を供
   給され、中空円筒形をなす分配槽と、該分配槽を軸とし
   て回転可能な羽根車とを具備し、該羽根車は該分配槽に
   より支持される軸受部と、該軸受部を中心として且つそ
   のほぼ両端にそれぞれ設けられてそれらの間に空間を形
   成する２枚の円板と、該軸受部から放射状に配置され、
   該空間を仕切る複数の羽根とを含み、該空間の仕切られ
   た部分に対応する軸受部に軸方向の開口が形成され、他
   方、該分配槽の円筒体に軸方向に該開口と対応する長さ
   を有する分配口が設けられており、該羽根車が回転する
   と、該開口と該分配口とが重なり合ったときに精錬剤が
   該分配槽から該羽根車の仕切られた空間内に移動し、該
   羽根車により外部に投射されることを特徴とする精錬剤
   の投射装置。