JPS627810A - 溶鉄樋精錬方法 - 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］ 本発明は溶鉄樋精錬方法に関し、特に溶鉄樋の延命化と
精錬効率の向上を同時に達成することのできる溶鉄樋精
錬方法に関するものである。

尚木明細書では、高炉から出湯される溶鉄を鋳床上でｉ
ｉｌ続的に脱珪処理する方法を主体にして説明するが、
本発明は勿論これに限定される訳ではなく、溶鉄や溶鋼
を樋通過々程で！！ｌ！続的に脱燐或は脱硫する等の様
な各種処理方法において同様に適用することができる。

［従来の技術］ 取鍋脱珪法に代わる比較的新しい脱珪法として、高炉か
ら出湯されて鋳床の出銑樋を流れる溶鉄に脱珪剤を投入
し、取鍋へ受りす入れるまでに脱珪処理を完了してしま
う溶鉄樋脱珪法が普及してきている。即ちこの方法には
、■溶鉄樋を流れる溶鉄に脱珪剤を投入し、溶鉄の流れ
によって生じる攪拌効果を利用して脱珪剤を溶鉄中に巻
込んで脱珪を行なう方法、■上記方法では攪拌巻込み効
果が弱いことに鑑み、溶鉄樋を流れる溶鉄中にインジェ
クションランスを突込み、該ランスからキャリヤガスと
共に粉粒状の脱珪剤を吹込んで、溶鉄と脱珪剤の反応を
促進させる方法、及び■上記０の方法では後述の様な問
題がある為ランスの侵食を防止すべくキャリヤガスと共
に粉粒状の脱珪剤を吹付け、溶鉄流と該吹付けによって
生じる攪拌力を利用して脱珪剤と溶鉄の接触効率を高め
、脱珪効率を向上させる方法が知られており、何れも溶
鉄樋を流下する過程で脱珪を進めることができるので、
極めて能率の高い方法として賞月されている。殊に■の
方法では、ランスからのガス吹込みに伴なうバブリング
と溶鉄の乱流による攪拌が重なって発揮され攪拌効率が
高まる為、高レベルの脱珪効率が発揮されるものと考え
られている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記■の方法にも全く問題がない訳ではなく、
下記の様な改善すべき種々の問題が残されており、こう
した問題は樋−ヒで精錬（脱燐、脱硫等）を行なう場合
についての共通の欠点と言える。

０吹込ガスのバブリングによって溶鉄が機外に飛散する
為非常に危険であり、且つ溶鉄ロスにもつながってくる
。

■溶鉄樋や吹込ランスを構成する耐火物がスラグライン
付近で著しく侵食を受ける。

■脱珪剤は溶鉄に比べて比重が小さく、吹込み後はすみ
やかに溶鉄表面へ浮上する為、相当量の脱珪剤が未反応
のままで排出される。

■脱珪剤はランス最先端部に開口したノズルからキャリ
ヤガスと共に下向きに吹込まれるが、この吹込み流によ
って溶鉄樋の下面が局部的に侵食される為、溶鉄樋とし
ての寿命が更に短縮される。

しかもランスは、湯面の上方から片持ち状態で垂下され
て先端が溶鉄内へ浸漬されているのが通例であり、高質
量溶鉄の急速な流れ（比重：約６．７、流速：約８０　
ｃ膓／　ｓｅｃ　）を受けて著しく搗動する他、脱珪剤
の吹込時に受ける衝撃的反作用の為ランス自体に微細な
りラックが発生し易い、この様なりラックが発生すると
、このクラック内に溶鉄又はスラグが浸入して侵食が著
しく促進される為、ランス先端が短時間のうちに破壊し
てしまう。

この様な背景の下で前記■の方法が開発されてきたが、
■の方法では溶鉄及び脱珪剤の飛散が激しく、飛散防止
の観点から吹付は速度を低下させる等の対策が必要であ
り、実用性が少ない、そこで再び■の方法に戻らざるを
得なくなるという状況であり、■の方法を実施するに当
たっては、前記■として示した溶鉄の飛散、同■として
示したスラグライン付近における溶鉄樋及びラックの侵
食及び同＠として示した脱珪効率の問題を夫々改善する
ことが重要な課題となっており、これらは橋上で精錬（
脱燐、脱硫等）を行なう場合を含めた共通の課題といえ
る。尚前記（Φに述べた欠点については別の観点から改
良研究を重ね、別途特許出願を行なっている。

［問題点を解決する為の手段］ 一ヒ記の問題を解決し得た本発明の溶鉄樋精錬方法とは
、溶鉄樋中に精錬剤を投入して精錬を行なう方法におい
て、溶鉄樋における任意の位置に広幅のスラグ流路を形
成し、下方側の溶鉄流路にインジェクションランスを突
込んで、溶鉄内へキャリヤガスと共に精錬剤を吹込むと
ころに要旨を有するものである。

［作ｍ］ 本発明に係る溶鉄樋精錬法の基本的な構成は前記■に示
した所謂脱珪剤インジェクション法（こ従うものである
が、本発明では前記■〜■の問題点を解消乃至抑制する
為、溶鉄樋の構成に工夫を加えている。即ち後記実施例
でも明らかにする様に本発明では、比較的流路面積の狭
い溶鉄流路の上方適所に広幅のスラグ流路が形成された
溶鉄樋を使用し、該スラグ流路形成位置近傍の溶鉄流路
を流れる溶鉄中にインジェクションランス（以下単にラ
ンスという）を突込んで粉粒状の精錬剤を吹込むもので
あり、この様な特殊な溶鉄樋゛を使用することによって
次の様な作用が発揮される。

（イ）ｌｈｍ剤吹込位芒近傍のスラグ流路が広幅に構成
されているので溶鉄が機外へ飛散しにくく安全性が向上
すると共に溶鉄の飛散ロスも抑えられる。

（ａ）溶鉄樋やランスのスラグライン付近で生じる侵食
は、これらの中の耐火材成分が精錬工程で副生ずる酸化
鉄（Ｆｅｄ）等と反応して溶出する為に起こるものと考
えられており、特にスラグ流速が早く１つ激しく攪拌さ
れている部分では庁擦カの増大とも相まって侵食が急速
に進行する。ところが本発明では、前述の如く溶鉄流路
の上部に広幅のスラグ流路が形成されており、この部分
でスラグの流速が遅くなるため、溶鉄樋やランスの侵食
も著しく抑制されることになる。しかもスラグ流速が遅
くなった分だけ溶鉄と精錬剤との接触時間が延長される
ことになり、精錬剤の反応率が向上するため、精錬効率
の向上と精錬剤ロスの低減も推進される。

［実施例］ 以下、実施例図面を参照しながら本発明の構成及び作用
効果を一層明確にする。

第１，２図は本発明の実施例を示すもので、第１図は概
略平面図、第２図は第１図における■−■線断線断面相
全図し、図中１は溶鉄樋、２はランス、Ｍは溶鉄、Ｓは
スラグ、Ｆは精錬剤、Ｃはキャリヤガスを夫々示し、矢
印は溶鉄の流れを表わしている。

これらの図からも明らかな様に本発明では、溶鉄樋１の
退出な位置において、上方を幅広く形成し、その下部は
、その前後から同一の幅で延長される溶鉄流路１ａを形
成すると共に、上方の幅広く形成した部分はスラグ流路
１ｂとして構成し、該スラグ流路１ｂ形成位置の略中央
部に対応する溶鉄流路１ａにランス２の先端を浸漬配置
する。

モして該溶鉄流路１ａを流れる溶鉄Ｍに、ランス２から
粉粒状の精錬剤ＦをギヤリヤガスＣと共に吹込み、該ガ
スのバブリング効果と溶鉄流によって生じる攪拌効果を
利用して溶鉄Ｍ中に精錬剤Ｆを分散させ、精錬反応を進
めるものである。この場合通常の溶鉄樋を使用すると、
前述の如く或は第３図（概略横断面）にも略示する如く
、へプリング攪拌に伴って湯面上に生ずる湯末（溶鉄及
び精錬剤を含む）が溶鉄樋ｌの両側へ飛散し、作業員に
危害を及ぼす恐れがあるばかりでなく環境を著しく汚染
し、更には溶鉄や精錬剤のロスを招く、シかるに本発明
であれば、第１，２図にも示す様にランス浸漬位置の近
傍に広幅のスラグ流路１ｂを形成しているので、飛散し
た湯末の殆んどは該流路１ｂに落ちて捕集され、作業員
に危害を与えたり溶鉄等のロスを招く恐れはなくなる。

尚第２図に鎖線で示す如く溶鉄樋１のランス突込み部周
辺をおおうカバー３を取付けておけば、飛散によって生
ずる問題を−・層確実に阻止することができる。

更に本発明では、上記の様な効果に加えて、溶鉄樋１及
びランス２のスラグライン付近で進行する耐火物の侵食
を抑制し得る他、精錬効率を高めるという効果をも発揮
する。即ち先に説明した様にインジェクション法を採用
した溶鉄樋精錬に当たっては、溶鉄樋１及びランス２の
スラグライン付近における耐火物が激しく侵食されるこ
とが確認されており［例えば第３図における斜線（イ）
、（■）で示す部分］、該侵食の主な原因としては、（
ａ）精錬剤のガス吹込み工程でスラグライン付近に生成
する酸化鉄が溶鉄樋やランスの耐火性成分と反応してこ
れを溶出させる。（ｂ）スラグＳは比較的融点が高く且
つ高粘性であり、これが強力なバブリング攪拌を受けつ
つ高速で流れる為その摩擦力によって耐火物が摩耗する
、ということが考えられ、これらが相加的乃至相剰的に
作用してスラグライン付近の耐火物が急速に侵食を受け
るものと思われるが１本発明では溶鉄樋１を図示した様
な構造とすることによって、上記（ａ）　、　（ｂ）の
侵食作用を著しく抑制することができる。この点を更に
詳細に説明すると、本発明では精錬剤吹込み位置近傍の
上方部にスラグ流路ｉｂが形成されており、溶鉄Ｍ中を
浮上しながら精錬に寄与した後の生成スラグＳはスラグ
流路ｔｂへ浮上してくるが、該流路１ｂは図示する様に
幅広く形成されているので、当該部分におけるスラグＳ
の流れは溶鉄流路１ａを流れる溶鉄に比べて非常に遅く
なる。その為前述の如きスラグの流れによって生じる摩
擦力が激減し、スラグライン付近に見られる機械的刺激
は大幅に抑制され侵食が少なくなる。

また耐火物侵食の他の主原因である酸化鉄との反応につ
いては、上記の様に精錬剤吹込み位置におけるスラグ専
用流路１ｂが拡大されている為、生成する酸化鉄が該流
路１ｂ全体に分散され、結局耐火物の侵食を進める酸化
鉄等の単位面１１１当たりの濃度が非常に薄いものとな
り、化学的な侵食も著しく抑制される。そしてこれら機
械的及び他糸的侵食の抑制効果が相剰的に発揮される結
果、スラグライン付近における耐火物の侵食を最小限に
抑えることができる。尚広幅のスラグ流路ｉｂをゆっく
り流下したスラグＳは、第１図の右側に移動した後通常
幅の溶鉄樋ｌに沿って高速で流下していくが、この時点
では脱珪反応の進行によってスラグＳ中の酸化鉄濃度が
低下しているので、耐火物の侵食はそれぼど進行しない
、しかし第４図（平面図）に示す如く、広幅のスラグ流
路１ｂを下流方向にむかって長尺に形成しておけば、ス
ラグ流速の遅延効果が一層有効に発揮される結果。

精錬剤吹込み位置よりも下流側における侵食をより効果
的に抑制することができる。

尚バブリング攪拌により飛散した溶鉄Ｍは一旦スラグ流
路ｌｂ上へ落下した後、有価精錬剤を含むスラグＳ層を
通して精錬処理を受けた後下方の溶鉄流路ｌａ内の溶鉄
Ｍと合流し、またバブリング攪拌が最も強力に行なわれ
る部位でスラグＳの流速がｄくなる構成となっており、
当該部位においてスラグＳ中の有価精錬剤成分は溶鉄Ｍ
と効率良く接触する為、精錬効率自体が向丘するばかり
でなく有価精錬剤の排出ロスも減少し、同一精錬効率を
確保する為の精錬剤原単位の低減を図ることも可能とな
る。

本発明は概略以上の様に構成されるが、要するに溶鉄樋
の適所に溶鉄流路よりも広幅のスラグ流路を形成し、当
該位置の溶鉄流路に浸漬したランスから精錬剤をキャリ
ヤガスと共に吹込むところにその要旨が存在するもので
あって、かかる要旨を有効に生かし得る限り溶鉄樋ｌの
具体的な形状或はランスの構造や設置法等は適当に変更
することができる０例えば溶鉄樋に形成されるスラグ流
路の形状は第１．４図に示した例の他、矩形成は多角形
等を採用することができる。またランス２としては単孔
で下吹き式のものを示したが、勿論多孔式であってもよ
く、更には第５図（要部見取り図）に示す如くランスの
先端部に横向きに１個若しくは複数個のノズルを開口し
たものであってもかまわない、特に横向きノズルを設け
たランス２を使用した場合は、下向きノズル付きランス
を用いた場合に見られる溶鉄樋下面の局部侵食（精錬剤
吹込み位置に対面する溶鉄樋底面が吹込み流及び精錬剤
の作用で局部的に浸食される現象）が抑制される。また
この様なランスを溶鉄樋下面に接して固定しておけば（
第６図参照）、溶鉄流の衝突或は脱珪剤吹込み時に受け
る衝撃的反作用等によって生じるランス２の振動が防止
され、ランス先端耐火物のクラック発生及びそれに伴う
寿命短縮といった問題も緩和されるので好ましい。

第１表は、本発明法と従来の溶鉄橋精錬法を採用した場
合における侵食速度等の比較実験結果（脱珪処理例）を
示したものであり、本発明の特徴が和実に発揮されてい
ることが分かる。

第　　１　　表 ［ ［ ト ※　スケール主体でも良い。

但し侵食量及び脱珪効率は次の様にして求めた。

く侵食量：共に１ケ月間の平均〉 く脱珪酸素効率〉 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、溶鉄樋及びランス
の侵食を著しく抑制してその延命化を達成し得るばかり
でなく、溶鉄ロスの低減、精錬効率の向上、更には作業
員の安全確保といった多くの効果を享受することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略平面図、第２図は第
１図における■−■線断面相当図、第３図は従来例の問
題点を説明する為の第２図対応図、第４図は本発明で使
用する溶鉄樋の他の例を示す概略平面図、第５図は本発
明で使用するランスを例示する先端見取り図、第６図は
ランスの好ましい設置例を示す横断面説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鉄樋中に精錬剤を投入して精錬を行なう方法において
   、溶鉄樋における任意の位置に広幅のスラグ流路を形成
   し、下方側の溶鉄流路にインジェクションランスを突込
   んで、溶鉄内へキャリヤガスと共に精錬剤を吹込むこと
   を特徴とする溶鉄樋精錬方法。