JPS6119728A - 噴流式取鍋精錬装置 - Google Patents

噴流式取鍋精錬装置

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JPS6119728A
JPS6119728A JP59139762A JP13976284A JPS6119728A JP S6119728 A JPS6119728 A JP S6119728A JP 59139762 A JP59139762 A JP 59139762A JP 13976284 A JP13976284 A JP 13976284A JP S6119728 A JPS6119728 A JP S6119728A
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pressure
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Mutsumi Marutani
丸谷 睦
Norio Sumita
則夫 住田
Masao Oguchi
征男 小口
Kenichi Orito
下戸 研一
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Kawasaki Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072Treatment with gases

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業の利用分子r> この発明は、溶鋼の二次精錬を目的とする装置であって
、取鍋内の溶鋼中に耐火物で覆った中空管が浸漬されて
おり、中空管内の圧力変動によって溶鋼を攪拌する精錬
装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、転炉や電気炉などで一次精錬を受けた溶鋼は、炉
から取鍋に出鋼され、この取鍋内で合金や脱酸剤が添加
され、酸素などの不純物の除去や目的の鋼の組成を得る
ための成分調節などを目的としていわゆる溶鋼の二次精
錬が行われている。
この二次精錬装置として取鍋内の溶鋼中に耐火物で覆っ
た中空管が浸漬されており、中空管内のガス圧力を変動
させる手段によって中空管内に溶鋼を吸い上げたシ、吐
出させることにより溶鋼を攪拌する精錬装置いわゆるパ
ルセイティング、ミキシング装置(以下P 、M、装置
という)がある。
第21Nは従来のP、M、装置の圧力制御手段の説明図
である。第2図に示す如<、P、M、装置には一次精錬
炉から溶鋼2を受取る取#!lと、取鍋l中の溶鋼2を
攪拌するために溶鋼2中に浸漬されている中空管3と、
中空管3内のガス圧力を加圧する加圧用配管系と、中空
管3内のガス圧力を減圧する減圧用配管系とが設けられ
ている。加圧用配管系には加圧用ガス源6と、ガス源6
の圧力を使用圧力に減圧する減圧弁6aと、ガスを一時
的に貯えるガスタンク6bと、ガス流量調節弁4aq電
磁開閉弁4等とが設けられく減圧用配管系には減圧用ポ
ンプ7と電磁開閉弁5等とが設けられており、さらに中
空管3内の圧力を検出し信号を発信する発信器8と、発
信器8からの信号を受けて電磁開閉弁4,5fr、制御
する制御手段9とが設けられている。
この装置によれば、取鍋l内の溶鋼2を攪拌するため約
5秒周期で中空管3内の圧力を、加圧用電磁弁4.減圧
用電磁弁5を切り換えることによって変動させ、中空管
3内の溶鋼2を中空管3外に吐出したり、中空管3内に
吸い上げたりする。
このとき溶鋼に効率よく攪拌エネルギーを与えるために
は加圧時の中空管3内圧力の最大値を指定された値に制
御することが重要である。 特公昭59−5834号に
開示されている如く、従来は中空管3内の吸い上げ期間
の終了時における中空管3内のガス圧力値が発信器8で
制御手段9に信号が送られ、予め作成しである吸上げ期
間終了時における中空管3内の圧力値と、吐出期間の中
空管3内のガス圧力の最大値との関係式に基いて中空管
3内のガス圧力の最大値が一定値となるように中空管3
内への加圧用ガス電磁弁4と、減圧用ガス電磁弁5とを
開閉して、中空管3内あ圧力制御を行っていた。この装
置によれば中空管3内の圧力を制御する因子は、電磁弁
4が開状態となっている時間であり、制御手段9では電
磁弁4を開状態に保持する時間を演算している。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら前述の装置においても、なお圧力制御の誤
差要因となる、電磁弁4の開閉速度の影響と、ガスタン
ク6bをおいて圧力変動を軽減する処置はとられている
が、工場内窒素ガス源6の元圧変動の影響とを完全に避
けることができず、精密に加圧時の中空管3内の最大圧
カを一定にするこ七ができなかった。さらに制御手段9
が故障したときは過剰の圧力が中空管3内に数秒間以上
かかることになり、取鍋lがら溶鋼2が噴出する事故に
つながる可能性がある。前述の如き理由で、制御手段9
の精度を考慮に入れて、安全操業を確保するためには、
加圧時の最大圧力設定値を小さくせざるを得ながったの
で、攪拌エネルギーを充分溶鋼に右えることができず、
また制御手段9の故障に原因しておこる事故の可能性を
持ったま\、操業せざるを得ないという欠点があった。
本発明は従来の欠点ならびに問題点を除去、改善するこ
とのできる噴流式取鍋精錬装置を提供することを目的と
するものであり、特許請求の範囲記載の噴流式取鍋精錬
装置を提供することによって前記目的を達成することが
できる。
すなわちこの発明は、溶鋼中に浸漬された中空管内の圧
力を変動させ溶鋼を攪拌する精錬装置において、加圧手
段に圧力緩衝用バッファタンクと、バッファタンクに一
定圧のガスを供給するための調整弁と、前記バッファタ
ンクの入口側配管と、出口側配管とにそれぞれ設けられ
、中空管内圧力による信号によって制御される電磁開閉
弁と、さらにバッファタンク内の加圧ガスを大気中に放
散し、バッファタンク内圧力を制御しつる開閉、弁とが
設けられている噴流式取鍋精錬装置に関する。
(問題点を解決するための手段) 以下本発明の噴流式取鍋精錬装置を詳細に説明する。
第1図は本発明の圧力制御手段の説明図である。
同図において一次精錬炉から溶鋼2を受取る取鍋lと、
取鍋l中の溶鋼2を攪拌するために溶鋼2中に浸漬され
ている中空管3と、中空管3内のガス圧力を加圧する加
圧用配管系と、中空管3内のガス圧力を減圧する減圧用
配管系とを有し、加圧用配管系には加圧用ガス源6と、
ガス源6の圧力を使用圧力に減圧する減圧弁6aと、減
圧用配管系には減圧用ポンプ7と電磁開閉弁5が設けら
れており、さらに中空管3内の圧力を検出し信号を発信
する発信器8と、発信器8からの信号を受けて電磁弁4
,5を匍制御する制御手段9とが設けられていることは
第2図で説明した従来の装置と変らない。
本発明の装置によれは支圧加圧配管系に圧力緩衝用バッ
ファタンク11と、バッファタンク11の入口側配管に
設けられた電磁開閉弁12と、出口側配管に設けられた
電磁開閉弁4と、バッファタンクll内の圧力を大気に
開放する電磁開閉弁13と、前述の電磁開閉弁4.5の
みならず更に12.13を制御する演算制御手段9とが
設けられている点に5おいて、従来の装置と異なるだけ
でなく以下に述べるように従来の装置にみられない格段
の効果を挙げることができる。
次に本発明の装置について基本的な弁動作について説明
する。第3図において第1図に示された各開閉バルブ4
・5,12の動作と、中空管3内圧力、バッファタンク
エ1の圧力を示している。図において示す如く、弁4を
閉じ、弁5を開き中空管3内の排気を行っている間に(
減圧中と呼ぶ)弁12を開き、演算制御手段9によって
演算されたバッファタンクチャージ圧力設定値P1にバ
ッファタンク11内の圧力が一致するまでバッファタン
ク内に加圧用ガス源6より窒素ガスをチャージする。
チャージ完了後(時点tl)弁12を閉じ、次に弁12
の閉を確認の上、弁4を開とし、弁5を閉としC時点t
2)、中空管3に窒素ガスを送り、溶鋼2に下向きのエ
ネルギーを与える(加圧と呼ぶ)。
一定時間後弁4を閉じ、弁5を開き減圧に切り換え(時
点ta)さらにバッファタンクll内への窒素チャージ
に移る。このような方法を採用することKより加圧配管
系では弁4又は弁12のいずれかが閉じてお秒、加圧用
ガス源6の圧力が直接浸漬管内に伝わることがなく、中
空管3内に過大な圧力がか\ることによる溶鋼2の噴出
事故が防止できる。
次にバッファタンクll内の圧力を設電値PIK等しく
する操作を説明する。前述の如く弁4を閉じ、弁12を
開きバッファタンクll内の圧力を増加させる。このと
き弁12を通じて供給されるガスの圧力を安定化させ、
かつ加圧ガス源6の高圧力が弁4.12の漏れ、誤動作
等によって直接中空管3に伝わることを防ぐため減圧弁
14があり、加圧ガス源6からのガスは減圧弁14によ
り減圧されてバッファタンク11に流れるようになって
いる。
演算制御装置9はバッファタンク11の圧力計lOの出
力を監視し、設定圧力Plよりわずかに低い圧力にて弁
12を閉じる指令を出す。さらにバッファタンク内の圧
力がPlを越えた場合にはPlより低くなるまで弁13
を開とし、バッファタンク11内の圧力を下げる。
つyいてバッファタンク11内の設定圧力Plを演算す
る方法を説明する。
第4図は中空管3の圧力の制御パターンを示す図であっ
て、バッファタンク11のチャージ圧力Plとの相関関
係をも示している。同図において、制御開始時点t4よ
り、初期制御期間(時点t4〜ts )はバッファタン
クチャージ圧力Ple次の(1)式に従って演算する。
Pl = PIH+ n ×△P1  ・・・・・・・
・・・川・・(1)ここで、Pta I初回のバッファ
タンク設定値n :加圧回数 ΔPl; plの増分値 つまり、中空管3内の圧力を漸増させるためにバッファ
タンクチャージ圧力P1も線形的に漸増させる。
初期制御期間中、演算制御装置9は中空管3内の圧力信
号を発信する発信器8の出力信号の加圧中の最大値pH
を監視し、P[があらかじめ設定する初期制御終了の基
準値P3を越えた時点(時点ts)でバッファタンクチ
ャージ圧力P1の演算方法を変更し、次式にてバッファ
タンクチャージ圧力Plを演算する。
p1= pl(前回のバッファタンクチャージ圧力)+
 (Pl−PH) Xk  ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(2)ここで、Pl:中空管内加圧時の上
限圧力設定値PH:中空管内加圧時の最大値 k :比例係数 この演算方式によって、できるだけ迅速に加圧時の最大
圧力PHを目標圧力P2に収束させることができる。し
かし制御開始直後、直ちに(2)式を用いる制御を行う
とl P2−Pit lが大きくなり、制御が不安定と
なり、噴出事故につながる可能性があるので、(1)式
に基づく初期制御時期をおくことが必要である。
次に実施例を図面によって説明する。
第5図は従来の装置を使用する場合と、本発明の装置を
使用する場合との中空管3内の圧力変化の相違を示して
いる。図に示すように、従来の装置では中空管3内の最
大圧力pHの実測値をオペレータが監視しながら弁4が
開となっている時間を調節する方法をとっている。その
ため中空管3内の圧力の最大値pHは設定圧力P2の近
くまで到達しているが、なお±0.2Kg/cIL2程
度のばらつきを有している。
本発明の装置では圧力制御がすべて自動的に行われるた
め、オペレータが従来の装置のごとく約5秒間隔の周期
で設定値を変更しなくてもよくなり、かつ制御開始後わ
ずか20秒程度で中空管内の最大圧力pHが設定圧力P
2に収束している。この場合の設定圧力P2との誤差は
記録紙上では判別できない程度で約し01Kg/(−で
あ弔。
(発明の効果) 本発明の装置によればバッファタンク11の入口側配管
に開閉弁12を設け、加圧用ガス源6と独立させること
ができ中空管3内に過剰の圧力がかかる危険がないため
、安全性が従来の装置に較べて非常に優れており、中空
管3内の設定値P2を0.1〜0.2 Kg/cIrL
”程度従来ノ装置ヨリ高く設定できる。従って従来の装
置よりも大きな攪拌力が得られ、鋼材の品質も向上し、
従来の装置では小規模の溶鋼噴出があり得たが、本装置
では皆無となった。
以上説明した通り、本発明の噴流式取鍋精錬装置を用い
ると、加圧手段に、圧力緩衝用バッファタンクと、バッ
ファタンクに一定圧のガスを供給するための調整弁と、
前記バッファタンクの入口側配管と出口側配管とKそれ
ぞれ設けられ中空管内圧力による信号によって制御され
る電磁弁と、さらにバッファタンク内の加圧ガスを大気
中に放散し、バッファタンク内圧力を制御しつる開閉弁
とを設けたため、攪拌力が著しく増大し、かつ安全性の
極めて高い噴流式取鍋精錬装置が得られfC8
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の噴流式取鍋装置の説明図、第2図は従
来の装置の説明図、第3図は本発明の弁の作動タイムチ
ャートと、中空管及びバッファタンクの圧力変化とを示
す説明図、第4図は中空管内圧力とバッファタンク圧力
の制御パターン、第5図は本発明の装置と従来の装置と
の中空管内圧力の比較を示す図である。 ■・・・取鍋、2・・・溶鋼、3・・・中空管、4・・
・加圧配省開閉弁、5・・・減圧配管開閉弁、6・・・
加圧用ガス源、7・・・減圧ポンプ、8・・・中空管圧
力発信器、9・・・制御装置、lO・・・バッファタン
ク圧力計、11・・・バッファタンク、12・・・バッ
ファタンク入口側配管開閉弁、13・・・バッファタン
ク大気開放弁。 %許出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士  村 1)政 油面   弁理士
  奏 V 茄 也 り件−一一一稈−−−−髄一―−u秤^−一一−11優
−幅轡」第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、溶鋼中に浸漬される中空管と当該中空管に管内圧力
    を正圧にするための加圧手段及び負圧にするための減圧
    手段が設けられてなる噴流式取鍋精錬装置において: 前記加圧手段に下記(イ)〜(ヘ)のデバイスを設けた
    ことを特徴とする噴流式取鍋精錬装置。 (イ)圧力緩衝用バッファタンク、 (ロ)バッファタンクに一定圧のガスを供給する調整弁
    、 (ハ)バッファタンク入口側配管に設けられた自動開閉
    弁、 (ニ)バッファタンク出口側配管に設けられた自動開閉
    弁、 (ホ)バッファタンク内の加圧ガスを大気中に放散する
    自動開閉弁、および (ヘ)前記開閉弁を中空管内圧力によつて得られた信号
    によつて制御する制御手段。
JP13976284A 1984-07-07 1984-07-07 Funryushikitoribeseirensochi Expired - Lifetime JPH0245688B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281028A (ja) * 1991-02-28 1992-10-06 Kuraray Co Ltd 張り腰の改良されたスパンライク芯鞘型構造加工糸およびその製造法
JP2011168822A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Jfe Steel Corp 蓄圧ボンベ式ガス吹込み装置を備えた取鍋

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59146727A (ja) * 1983-02-04 1984-08-22 Murata Mach Ltd マシニングセンタを含むワーク加工システム

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