JPS6229486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼浴中脱酸処理方法に関するもので
ある。

〔従来技術およびその問題点〕

銑鉄から鋼に精練する場合、溶銑中の不要な諸
元素を酸化除去して成分調整すると共にその高い
酸化反応熱によつ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ものであるが、こ
の酸化精練の過程にお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か、用途によつて
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、鋼中酸素は鋼中に含まれているマンガ
ン及びシリコンと反応するのでその一部は脱酸反
応を行うが、これだけでは脱酸が不充分であるか
ら、従来は脱酸剤として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
酸処理を行つている。

このアルミニウム材は、１Kgインゴツト、或い
はブリケツト状やシヨツト状のものなどを使用
し、これらの脱酸用アルミニウム加工品を鋼浴中
に投入すると鋼中酸素と結合して酸化反応を促し
てアルミナになるので、これを除滓することによ
つて脱酸が行なわれるものである。

しかしながら、これら各種の脱酸用アルミニウ
ム加工品を使用した上記従来の脱酸処理方法で
は、脱酸用アルミニウム加工品を製造する上で多
くの製造工数を要し且つ各種機械設備を使用して
大量に製造しなければならないので製造コストが
極めて高くつくと共に、脱酸用アルミニウム加工
品の製造作業及び炉内投入作業に多くの時間と手
数を要するなどの不利を招来していた。

しかも、前記脱酸用アルミニウム加工品は固形
物であるから、これを鋼浴中に投入すると加工品
の表面形状及び大きさの差異に基因して酸化反応
時間にバラツキを生じ、またこのアルミニウム加
工品が溶融して鋼中酸素と反応するのに比較的時
間が掛かると共に、大量に投入された脱酸用アル
ミニウム加工品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スラグと共に除去
されるので、アルミニウムの歩留まりは低いもの
であつた。

そこで、従来、密閉容器内で予めアルミニウム
加工品を溶解した後、溶解した溶融アルミニウム
を溶鋼中に添加して脱酸処理を行うようにした溶
融添加物の添加装置が提案されている（特開昭57
−73115号公報参照）。この装置によれば、アルミ
ニウム加工品の製造およびアルミニウム加工品の
炉内装入作業が不要となるので、脱酸のための一
連の作業工程の大幅な省力化が実現でき、さら
に、溶融アルミニウムが鋼中酸素と素早く反応す
るので、酸化反応時間の大幅な短縮、アルミニウ
ムの歩留まりの大幅な向上等の効果を奏すること
ができる。

ところが、上記添加装置は、溶融アルミニウム
のみを溶鋼中に送り込むものであるから、溶融ア
ルミニウムを溶鋼中で充分に拡散させることがで
きず、従つて、均一な脱酸は期待できないばかり
でなく、アルミニウム加工品の溶解に独立の加熱
手段を要するので、設備費、溶解費用が高価にな
るという不具合を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の諸欠点を解消した画期的
な鋼浴中脱酸処理方法の提供を目的とするもので
ある。

〔発明の構成〕

このため、本第１発明は、酸化精練終了後の溶
鋼中に溶融アルミニウムを不活性ガスと共に圧力
助送しながら送り込んで脱酸処理することを特徴
とするものである。

また、本第２発明は、炉から発生せる多量の高
熱ガスを導いてアルミニウム溶解炉の炉壁を加熱
して炉内に装入された脱酸用アルミニウム塊を溶
解し、この溶融アルミニウムを不活性ガスと共に
圧力助送しながら酸化精練終了後の溶鋼中に送り
込んで脱酸処理することを特徴とするものであ
る。

さらに、本第３発明は、炉から発生せる多量の
高熱ガスを導いてこれをアルミニウム溶解炉の内
部に直接吹き込んで炉内の脱酸用アルミニウム塊
を加熱して溶解し、この溶融アルミニウムを不活
性ガスと共に圧力助送しながら酸化精練終了後の
溶鋼中に送り込んで脱酸処理することを特徴とす
るものである。

実施例 １ 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。１は脱酸処理を必要とする酸化精練後の溶鋼
Ｃを収容せる冶金反応容器である。２は脱酸用ア
ルミニウム塊Ａを溶解するためのアルミニウム溶
解炉であつて、該溶解炉２の底壁部中央に炉底孔
部３を貫通して設けている。６は前記炉底孔部３
に一端部６ａを嵌着して連結して溶融アルミニウ
ム移送用導管であつて、該導管６の他端部６ｂ
を、溶鋼Ｃを収容せる前記冶金反応容器１の内底
部近傍に臨ませて溶鋼Ｃ中に深く没入してある。
７は前記導管６の一端開口部６ａに着脱自在に嵌
着したストツパー棒、８は前記溶融アルミニウム
移送用導管６の外周部に沿つて設けた加熱ヒータ
ーである。また、溶融アルミニウム移送用導管６
の任意の箇所には、アルゴンガス又は窒素などの
不活性ガスを供給するための不活性ガス供給用分
岐管９を分岐接続してある。

上記の構成において、冶金反応容器１の内部に
収容せる溶鋼Ｃを脱酸処理する場合、まず、スト
ツパー棒７によつて炉底孔部を閉塞し、アルミニ
ウム溶解炉２の内部に脱酸用アルミニウム塊Ａを
装入した後これを溶解して、脱酸用アルミニウム
塊Ａを溶融状態にしておく。

一方、冶金反応容器１の内部には、溶銑中の不
要な諸元素の酸化除去、特に脱炭、脱硫、及び脱
燐などを行つて成分調整された溶鋼Ｃが収容され
ており、この溶鋼中には酸化精練の過程において
多量に吹き込まれた酸素の大部分が残留してい
て、鋼浴中の酸素による高い酸化反応熱によつて
鋼は溶融状態に保たれている。

そこで、ストツパー棒７を外して炉底孔部を開
放し、アルミニウム溶解炉２内の溶融アルミニウ
ムＢを前記導管６を介して冶金反応容器１側へ移
動させると共に、不活性ガス供給用分岐管９から
導管６中に不活性ガスを継続的に供給すると、不
活性ガスは前記導管６を通じて送られる溶融アル
ミニウムＢに対して圧力助送する作用を成し、溶
融アルミニウムＢが不活性ガスと共に冶金反応容
器１内の溶鋼Ｃ中に送り込まれる。

この溶融アルミニウムＢの溶鋼Ｃ中への送り込
みに際して、前記導管６は加熱ヒーター８によつ
てアルミニウムの溶融温度以上の高温に常時加熱
されているから、該導管６の内部の溶融アルミニ
ウムＢは溶融状態に保たれたまま導管６を通じて
その他端部６ｂの開口部から冶金反応容器１の内
部の溶鋼Ｃ中に深く送り込まれる。冶金反応容器
１の内部に収容せる酸化精練終了後の溶鋼Ｃ中に
溶融アルミニウムＢが混入すると、溶融アルミニ
ウムＢと鋼中酸素が結合して酸化反応を促進し、
アルミナとなつて浮上分離するので、他のスラグ
Ｄと共に除去される。また、溶融アルミニウムＢ
と同時に溶鋼Ｃ中に送り込まれる前記不活性ガス
は、溶融アルミニウムＢと鋼浴中において拡散す
る作用をも有し、この不活性ガスは鋼中諸元素と
は全く反応せずに溶融アルミニウムＢを拡散しな
がらそのまま浮上して外部へ放出される。

実施例 ２ 第２図に、前記アルミニウム溶解炉の熱源とし
て、別設されている各種の炉から発生している多
量の高熱ガスを利用して脱酸用アルミニウム塊Ａ
を溶解する実施例を示す。

第２図の実施例において、１０は炉である。こ
の炉１０の種類については問わない。１１は前記
炉１０の頂部開口上方に配設した集熱フード、１
２は送気ダクト、Ｆは前記送気ダクト１２に取り
つけたフアンである。１３はアルミニウム溶解炉
であつて、該溶解炉１３は、脱酸用アルミニウム
塊Ａを収容するための内炉壁１４と、該内炉壁１
４の外周部を包囲する外炉壁１５とから構成さ
れ、この内炉壁１４と外炉壁１５によつて囲まれ
た空隙部に内炉壁加熱用高熱室１６を形成すると
共に、前記外炉壁１５の一端部に高熱ガス供給口
１７を、同外炉壁１５の他端部にガス排出口１８
を設けてある。

上記の構成において、アルミニウム溶解炉１３
を稼動する場合、先ず溶解炉１３の内炉壁１４の
内部に脱酸用アルミニウム塊Ａを装入した後、フ
アンＦを作動させればよい。別設炉１０の稼動に
よつて炉内からは1000℃以上の高熱ガスが多量に
発生しているので、この高熱ガスは集熱フード１
１へ送られ、フアンＦの送風作用によつて送気ダ
クト１２を介して溶解炉１３の外炉壁１４の高熱
ガス供給口１７へ強制的に送り込まれる。溶解炉
１３の内炉壁加熱用高熱室１６に送られた高熱ガ
スは内炉壁１４を加熱した後、外炉壁１５のガス
排出口１８を通じて外部へ排出される。

高熱ガスが前記内炉壁加熱用高熱室１６を通過
する間に、溶解炉１３の内炉壁１４は高温に加熱
され、且つ該内炉壁１４の内部に装入された脱酸
用アルミニウム塊Ａの溶融点（659℃）は比較的
低いので、前記高熱ガスの熱量によつて溶解さ
れ、溶融アルミニウムＢが得られる。

この溶融アルミニウムＢは、第１図の実施例と
同様に、溶融アルミニウム移送用導管６を通じて
冶金反応容器１内の溶鋼Ｃ中に送り込まれ鋼中酸
素を脱酸する。

実施例 ３ 第３図の実施例は第２図の変形例であつて、ア
ルミニウム溶解炉２９の炉壁胴部に螺旋状の高熱
ガス通過用通孔３０を設け、該通孔３０の一端開
口部に前記送気ダクト１２の連結端部を接続し、
同通孔３０の他端開口部に排出ガスを外部へ導く
ための排気ダクト３１の連結端部を接続したもの
であり、前記炉１０から集熱フード１１及び送気
ダクト１２を介して送られてきた高熱ガスが溶解
炉２９の螺旋状の前記通孔３０を通過する間に炉
壁内部を加熱するので、炉内のアルミニウム塊Ａ
は溶解される。

この溶融アルミニウムＢは、第２図の実施例と
同様に、溶融アルミニウム移送用導管６を通じて
冶金反応容器１内の溶鋼Ｃ中に送り込まれ鋼中酸
素を脱酸する。

実施例 ４ 第４図の実施例は、アルミニウム溶解炉１９の
内部に装入せる脱酸用アルミニウム塊Ａを炉１０
から導いた高熱ガスによつて直接加熱してこれを
溶解する方法である。即ち、溶解炉１９の炉内底
部の湯溜り部２０より若干上方の炉壁部に高熱ガ
ス供給口２１を設けて、該高熱ガス供給口２１を
前記送気ダクト１２に接続すると共に、同溶解炉
１９の他壁上部にガス排出口２２を設け、また、
同溶解炉１９の炉底壁部に湯注出口２３を設け
て、該湯注出口２３を、開閉自在なストツパー２
４を介して前記溶融アルミニウム移送用導管６に
接続したものである。前記炉１０から発生した多
量の高熱ガスは、集熱フード１１及び送気ダクト
１２を介して溶解炉１９の高熱ガス供給口２１へ
送り込まれ、炉内室２５を通過してガス排出口２
２から外部へ排出されるので、溶解炉１９の内部
の炉底湯溜まり部２０に装入せる脱酸用アルミニ
ウム塊Ａは前記高熱ガスによる炉内室２５の通過
の間に直接加熱されて溶解される。尚、溶解され
た溶融アルミニウムＢは、以上の各実施例と同様
に冶金反応容器１の鋼浴中に送られ、鋼注酸素を
脱酸する。

実施例 ５ 第５図は前記第４図の実施例の変形例であつ
て、前記炉１０から集熱フード１１及び送気ダク
ト１２を介して送られてきた高熱ガスをアルミニ
ウム溶解炉２６の上端開口部から直接炉内に吐出
して、該溶解炉２６の内部に装入せる脱酸用アル
ミニウム塊Ａを溶解するものである。尚、２７は
前記溶解炉２６の周囲に設けたガスの漏洩防止用
防壁体、２８は前記防壁体２７に設けたガス排出
口である。

尚、前記溶融アルミニウム移送用導管６の外周
部に設けた加熱ヒーター８は、前記導管６の内部
を通過する溶融アルミニウムＢの溶融状態を保つ
で有効であるが、アルミニウム溶融炉から冶金反
応容器１へ移送する段階において溶融アルミニウ
ムＢが凝固する虞れのない場合は、前記加熱ヒー
ター８を必ずしも設けることを要せず、この加熱
ヒーター８の存否は上記各実施例において相互の
置換変更が任意に可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本第１発明は、酸化精練終了後
の溶鋼中に溶融アルミニウムを不活性ガスと共に
圧力助送しながら送り込んで脱酸処理するように
した構成である。

この場合、不活性ガスは溶鋼中において溶融ア
ルミニウムを拡散させる作用をも併有するので、
むらのない脱酸処理が可能になる。

また、本第２発明は、炉から発生せる多量の高
熱ガスを導いてアルミニウム溶解炉の炉壁を加熱
して炉内に装入された脱酸用アルミニウム塊を溶
解し、この溶融アルミニウムを不活性ガスと共に
圧力助送しながら酸化精練終了後の溶鋼中に送り
込んで脱酸処理するようにした構成である。

これにより、上記本第１発明の効果に加え、ア
ルミニウムの溶融点が比較的低いことに基因し
て、アルミニウム溶解炉に独立の加熱手段を必要
とせず、排熱利用によつて顕著な省エネルギー効
果が得られるという効果を奏する。

次に、本第３発明は、炉から発生せる多量の高
熱ガスを導いてこれをアルミニウム溶解炉の内部
に直接吹き込んで炉内の脱酸用アルミニウム塊を
加熱して溶解し、この溶融アルミニウムを不活性
ガスと共に圧力助送しながら酸化精練終了後の溶
鋼中に送り込んで脱酸処理するようにした構成で
ある。

これにより、上記本第１発明の効果に加え、排
熱利用によつて上記本第２発明と同様に省エネル
ギー効果を図り得るばかりでなく、アルミニウム
塊の直接加熱によつて溶解時間を大幅に短縮する
という効果を併せて奏することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係るそれぞれの各
一実施例を示す概略説明図である。 １は冶金反応容器、２，１３，１９，２６，２
９はアルミニウム溶解炉、６は溶融アルミニウム
移送用導管、７はストツパー棒、８は加熱ヒータ
ー、９は不活性ガス供給用分岐管、１０は炉、１
１は集熱フード、１２は送気ダクト、２４はスト
ツパー、Ａはアルミニウム塊、Ｂは溶融アルミニ
ウム、Ｃは溶鋼、Ｆはフアンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化精練終了後の溶鋼中に溶融アルミニウム
   を不活性ガスと共に圧力助送しながら送り込んで
   脱酸処理することを特徴とする鋼浴中脱酸処理方
   法。 ２ 炉から発生せる多量の高熱ガスを導いてアル
   ミニウム溶解炉の炉壁を加熱して炉内に装入され
   た脱酸用アルミニウム塊を溶解し、この溶融アル
   ミニウムを不活性ガスと共に圧力助送しながら酸
   化精練終了後の溶鋼中に送り込んで脱酸処理する
   ことを特徴とする鋼浴中脱酸処理方法。 ３ 炉から発生せる多量の高熱ガスを導いてこれ
   をアルミニウム溶解炉の内部に直接吹き込んで炉
   内の脱酸用アルミニウム塊を加熱して溶解し、こ
   の溶融アルミニウムを不活性ガスと共に圧力助送
   しながら酸化精練終了後の溶鋼中に送り込んで脱
   酸処理することを特徴とする鋼浴中脱酸処理方
   法。