JPS63183119A - 溶融金属の冶金処理方法及びその装置 - 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、溶融金属の冶金処理方法とその装置に関し、
特に溶鋼の炉外二次精錬を目的として、取鍋内の溶鋼を
冶金処理する方法とその装置に関する。

（従来の技術） 従来、転炉や電気炉などで一次精錬された溶鋼は、炉か
ら取鍋に出鋼され、この取鍋内で溶鋼に合金や脱酸材が
添加され、酸素などの不純物の除去や目標とする鋼の組
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
の二次精錬が炉外で行われている。

このような二次精錬方法として、 ａ）特開昭５６−１２３３２０号や特開昭５７−９０５
８０号等には、耐火物でライニングされた中空管を取鍋
などの容器内の溶鋼中に浸漬し、中空管内のガス圧力を
変動させて、容器−内の溶鋼を中空管内に流入させるこ
とにより、溶鋼を攪拌することが提案されている。

この方法はＲＨ脱ガス法の様な脱水素や脱炭等の機能を
持たないが、脱酸や非金属介在物の除去による溶鋼の清
浄化や成分調節という観点から評価すると、ＲＨ脱ガス
法と同等の効果を有し、しかも設備コストや処理コスト
がＲＨ脱ガス法の数分の−であり、処理中の溶鋼温度降
下も小さいという利点を有する。

一方、 ｂ）特開昭５８−２１８３６２号には、第２〜４図に示
すように、鋳造前、特に連続鋳造前に溶融金属を冶金処
理する装置が開示されている。

この装置は上部を閉じた炉容器ｌからなり、前記炉容器
１の底に少なくとも１個の垂直に下方に延在する延長部
２．３を具え、前記炉容器１の縦壁に誘導加熱攪拌用コ
イル４が取り巻かれていることを特徴とする。

第２図に示す装置では、ＲＨ脱ガス装置の作用原理と同
じ原理で運搬用取鍋５内の溶融金属が管状延長部２から
炉容器１内に上昇し、管状延長部３から運搬用取鍋５内
へ下降、吐出されることにより、取鍋内の溶鋼５ａが攪
拌され、且つ炉容器１内で加熱攪拌、合金添加、場合に
よっては真空脱ガス等の冶金処理が行われるものである
。

また第３図、第４図に示す装置では、ＤＨ脱ガス装置の
作用原理と同じ原理で、管状延長部２または３を通って
取鍋５から溶融金属を炉容器１内に、また炉容器ｌから
取鍋５内に移送、即ち吸上げ、排出を繰り返すことによ
って取鍋中の溶鋼が攪拌され、且つ炉容器内で前記第２
図に示す装置と同様の冶金処理が行われる。

これらの装置の利点は、１回の装入物を比較的狭い容積
内で溶融スラグの全く存在しない状態で冶金処理するこ
とができ、また輻射による熱損失が小さいことである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のこれらの方法は前記利点にも拘らず、次のような
問題点を有する。即ち、前記ａ）の方法は、溶鋼の加熱
機能を有しないため、二次精錬を行わない場合に比べて
一次精錬炉である転炉や電気炉からの出鋼温度を高くす
る必要があり、それに伴い炉耐火物の損耗の増加や、脱
燐用の生石灰等副原料の使用量増加を招くという問題が
あった。

また、前記ｂ）の第２図の装置は、攪拌力、言いかえれ
ば均一混合時間を前記ａ）の方法と同一とするためには
、或いは真空脱ガス処理効果を得るためには、ＲＨ脱ガ
ス法と同程度の真空廃棄能力や吹込みガス流量を必要と
し、装置が大型かつ高価になることや、吹き込んだガス
と真空吸引効果により炉容器内で発生する溶鋼スプラッ
シュ発生が激しく、このスプラッシュが真空連結管４１
や装入口４２を閉塞させないようにするためには、炉容
器ｌのフリーボードを十分に大きくする必要があり、炉
容積が大きくなるため輻射による熱損失が大きくなる他
、耐火物コストも高くなると言う欠点があった。

またｂ）の方法の第３図または第４図の装置では、溶鋼
の攪拌は、炉容器ｌ内を大気圧に戻し、且つ取鍋５と炉
容器１の底の間の密封空間も大気圧に戻して、炉容器１
内の溶融金属が管状延長部２．３を通して、しかも管状
延長部に吹き込まれるガスによるガスリフトポンプ作用
に逆らって自重により自然降下するときの管状延長部先
端からの吐出流によって行われる。そのため大きな攪拌
力を得るためには、炉容器ｌを大きくし、且つ炉容器内
に吸入する溶融金属の最高高さを高くとって、最大位置
エネルギーを大きくしなければならない。その他、真空
脱ガス処理効果を得るためには、ＤＨ法と同程度の真空
排気能力を必要とし、装置が大型かつ高価になることや
、ガス吹き込みを行った場合、溶鋼スプラッシュ発生激
化に伴う問題が生じる。

本発明は、上述のような前記ａ）の方法やｂ）の方法の
もつ問題点を克服し、前記ａ）の方法に不足している溶
融金属の加熱機能を付与すると共に、ｂ）の方法のよう
な欠点を有しない、即ち、１）必要排気能力が小さく、
設備コストや真空排気コストが安く、 ２）ガス吹き込みに伴う激しいスプラッシュ発生がなく
、従って処理容器のフリーボードおよび容積が小さくて
済み、輻射による熱損失が少なく、耐火物コストも低く
抑えられる、溶融金属の冶金処理方法及びその装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、容器内の溶融金属中に耐火物でライニングし
た中空管を浸漬し、中空管内の加圧および真空吸引を繰
り返すことにより、溶融金属を中空管内に吸上げたり吐
出させたりして容器内の溶融金属を攪拌する冶金処理方
法において、上記中空管と容器の間を気密にして、この
気密空間への加圧気体を導入し、且つ、その圧力を大気
圧以上のほぼ一定の値に維持することにより容器内の溶
融金属表面を加圧し、この加圧によって、中空管内の溶
鋼最高高さを真空吸引力のみによって決まる高さより高
くし、且つ、中空管内の溶鋼最低高さを中空管内を加圧
することによってのみ決まる高さより高くし、中空管耐
火物ライニング内又はその外周に設けた誘導コイルによ
り中空管内に吸上げられた溶融金属を加熱することを特
徴とする溶融金属の冶金処理方法である。

また本発明は、前記冶金処理方法を実施するための装置
であって、 イ）側壁耐火物ライニング内又はその外周に誘導コイル
を備えた中空管と、 口）上記中空管の上部に取りつけた真空吸引及び加圧ガ
ス導入のための連結管と、 ハ）一端が上記中空管の外周部と連接し、他端が溶融金
属を収容する容器の上側端縁と接して、中空管外周と溶
融金属を収容する容器との間を気密に保つための密封蓋
と、 二）上記密封蓋に取りつけた加圧ガスを導入するための
ガス導入管と、 ホ）上記中空管と溶融金属を収容する容器との間の気密
空間内の加圧圧力を一定に保つための圧力制御弁を含む
圧力制御装置と を備えたことを特徴とする。

さらに本発明は、前記冶金処理方法を実施するための装
置であって、 イ）側壁耐火物ライニング内又はその外周に誘導コイル
を備えた中空管と、 口）上記中空管の上部に取りつけた真空吸引および加圧
ガス導入のための連結管と、 ハ）溶融金属番収容する容器をその内部に収納する加圧
タンク本体と、 二）一端が上記中空管の外周部と連接し、他端が加圧タ
ンク本体の上側端縁と接して、中空管外周と加圧タンク
との間を気密に保つための加圧タンク蓋と、 ホ）上記加圧タンク本体または加圧タンク蓋のいずれか
一方に取りつけた加圧ガスを導入するための導入管と、 へ）上記中空管と加圧タンクとの間の気密空間内の加圧
圧力を一定に保つための圧力制御弁を含む圧力制御装置
と を備えたことを特徴とする。

本発明の具体的構成を実施例に基づいて説明する。　　
　　゛ 第１図は、本発明の一実施例の装置の構成を示す概略図
である。同図において本装置は、−次精錬炉から溶鋼５
ａを受は取る輸送用取鍋５と、取鍋５中の溶鋼５ａを加
圧攪拌するために耐火物ライニング内に誘導コイル７を
配設した中空管６と、一端を中空管６の外周に（図示せ
ぬ）ボルト、ナンド等により密接固定し、他端にリング
状フランジ２７を有し、シール用○リング２６を挟んで
取鍋５の上側端縁と接して中空管６と取鍋５との間に気
密空間を形成する密封蓋９を具える。密封蓋９には、上
記気密空間を加圧するためのガス導入管１０が取り付け
られており、ガス導入管１０は、導入管開閉弁４５、自
動減圧弁１）を経て加圧用ガス源（圧縮空気等）１３に
接続されている。また、ガス導入管の前記自動減圧弁１
）の二次側には、自動リリーフ弁１２、取鍋内大気開放
弁４６、及び取鍋内の圧力を測定し制御装置２１に測定
値を送信する取鍋内圧力発信器１４が取付けられている
。尚、前記自動減圧弁１）及び自動リリーフ弁１２は圧
力制御弁として、制御装置２１からの信号により、減圧
圧力値及びリリーフ圧力値を変更できるよう構成されて
いる。

中空管６の上部には、加圧減圧用連結管が取付けられて
おり、後述する加圧減圧装置に接続している。また、中
空管６の上部には装入材添加シュ・　−）８１が取付け
られ、下部スライド弁８２、ロータリーフィーダー８３
を介して装入材ホッパー８４に接続されている。装入材
ホッパー８４の上部には、上部スライド弁８５を介して
装入材受は部８６が取付けられ、また装入材ホッパーの
内部は、装入材ホッパーと加圧減圧装置の連結管８７と
、この連結管の開閉弁８０を介して後述する加圧減圧装
置に接続されている。

さて、加圧減圧装置は、中空管６内のガス圧力を加圧す
る加圧用配管系と、中空管６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ａ（
窒素等）１７と、ガス源１７の圧力を使用圧力に減圧す
る減圧弁１８と、減圧用配管系には減圧用ポンプ１９と
電磁開閉弁１６が設けられており、さらに発信器２０は
中空管６内の圧力を検出し信号を発信し、制御装置２１
は発信器２０からの信号を受けて電磁弁１５．１６を制
御する。

さらに加圧用配管系に圧力緩衝用バッファタンク２３と
、バッファタンク２３の入口側配管に設けられた電磁開
閉弁２４と、出口側配管に設けられた電磁開閉弁１５と
、バッファタンク２３内の圧力を大気に開放する電磁開
閉弁２５が設けられており、制御装置２１は、前述の電
磁開閉弁１５．１６のみならず、更に弁２４．２５．８
０を制御する。

次に中空管６と取鍋５との間の密封蓋９により気密にな
った空間の加圧圧力を一定に保つ弁動作について説明す
る。

密封Ｍ９が取鍋５の上側端縁に密閉した状態で取鍋的大
気開放弁４６を閉じ、ガス導入管開閉弁４５を開くと、
加圧用ガス源１３から自動減圧弁１）で減圧されたガス
が中空管６と取鍋５との間の密閉空間に送り込まれ、減
圧弁１）の二次側圧力設定値Ｐ、まで前記気密空間の圧
力が上昇する。このとき取鍋５内の溶鋼５ａは、Ｐ、と
バランスする高さまで中空管６内へ押上げられる。この
状態で前記加圧減圧装置により、中空管６内が減圧され
ると中空管内の溶鋼５ｃは、更に減圧圧力にバランスす
る高さまで上昇する。その分だけ取鍋５内の溶Ｍ５ａの
量が減少し、その表面が下がるので、前記気密空間が大
きくなるから、この気密空間の圧力が低下しようとする
が、減圧弁１）を通じて加圧ガスが送り込まれるので、
圧力は、一定値ｐＨに維持される。次に中空管６内が加
圧され、これに伴い中空管６内の溶ｔｍ５ｃが押し下げ
られるため、取鍋５内の溶ｔｔＡ　５　ａの量が増え、
その溶鋼表面が上昇するので、前記気密空間のガスは圧
縮されて圧力が高くなろうとする。ここで自動リリーフ
弁１２のリリーフ圧力設定値Ｐ１□を前記の自動減圧弁
１）の設定圧力ｐＨより僅かに高い値に設定しておけば
、気密空間内の圧力はｐ＋ｚに達したところでリリーフ
弁１２が開いて、ガスが放出され、密閉空間の圧力は一
部値ｐ＋ｚに維持される。

次に前記の加圧減圧装置の基本的な弁動作について説明
する。第５図において第１図に示された各弁１５．１６
．２４の動作と、中空管６内の圧力、バッファタンク２
３の圧力を示している。図において示す如く、弁１５を
閉じ、弁１６を開き中空管６内の排気を行っている間に
（減圧中と呼ぶ）弁２４を開き、制御装置２１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Ｐ、にバ
ッファタンク２３内の圧力が一致するまでバッファタン
ク２３内に加圧用ガス源１７より窒素ガスをチャージす
る。チャージ完了後（時点１＋）弁２４を閉じ、次に弁
２４の閉を確認の上、弁１５を開とし、弁１６を閉とし
く時点Ｌ２）、中空管６に窒素ガスを送り、溶鋼５Ｃ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１５を閉じ、弁１６を開き減圧に切り換え（時点ｔ
ｚ）さらにバッファタンク２３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により加圧配管系
では弁１５または弁２４のいずれかが閉じており、加圧
用ガス源１７の圧力が直接浸漬管内に伝わることがなく
、中空管６内に過大な圧力がかかることによる溶鋼５ａ
の取鍋からの噴出事故が防止できる。

次にバッファタンク２３内の圧力を設定値Ｐ、に等しく
する操作を説明する。前述の如く弁１５を閉じ、弁２４
を開き、バッファタンク２３内の圧力を増加させる。こ
のとき弁２４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１７の高圧力が弁１５．２４の漏れ
、誤動作等によって直接中空管６に伝わることを防ぐた
め減圧弁１８があり、加圧ガス源１７からのガスは減圧
弁１８により減圧されてバッファタンク２３に流れるよ
うになっている。制御装置２１はバッファタンクの圧力
発信器２２の出力を監視し、設定圧力Ｐ、よりわずかに
低い圧力にて弁２４を閉じる指令を出す。さらにバッフ
ァタンク内の圧力がＰ、を越えた場合にはＰｌより低く
なるまで弁２５を開とし、バッファタンク２３内の圧力
を下げる。

続いてバッファタンク２３内の設定圧力Ｐ１を演算する
方法を説明する。

第６図は中空管６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２３のチャージ圧力Ｐ。

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Ｐ１を次の（１）式に従って演
算する。

Ｐ、＝Ｐ、１＋ｎＸΔＰ　Ｉ−−−−−（ｔ）ここで、
ＰＩｓ：’ｆＢ回のバッファタンク設定値ｎ：加圧回数 ΔＰ、：Ｐ、の増分値 つまり、中空管６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、制御装置２１は中空管６内の圧力信号
を発信する発信器２０の出力信号の加圧中の最大値Ｐｌ
（を監視し、ＰＨ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Ｐ、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Ｐ。

を演算する。

Ｐ　＋　＝　Ｐ　＋（Ｍｉ回のバッファタンクチャージ
圧力）＋　（Ｐ、−ＰＨ）Ｘｋ　　　−・−・（２）こ
こで、Ｐ２：中空管内加圧時の上限圧力設定値Ｐに：中
空管内加圧時の最大値 に：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ｌＰｚ　　Ｐｏｔ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。

第７図は以上の方法にて制御された中空管６内圧力の経
時変化を示している。このようにして中空管内の圧力を
周期的に変化させることにより、取鍋５内の溶鋼５ａは
、中空管６内へ吸上げられたり吐出されたりして、取鍋
５の溶鋼の攪拌が行われる。同時に中空管耐火物ライニ
ングに埋設された誘導コイル７によって中空管内に吸上
げられた溶鋼５ｃが加熱・攪拌され、加熱された溶鋼が
取鍋５内へ吐出されるが、この繰り返しにより取鍋５内
の溶鋼５ａの全体が加熱・精錬されるのである。

又従来、中空管６内の上部内壁に付着堆積していたスプ
ラッシュ２８も誘導加熱により融かされるのでスプラッ
シュの付着堆積も防止される。

尚、前述のように中空管６と取鍋５との間の密封蓋９に
よる気密空間を加圧ガス導入により大気圧より高いほぼ
一部値ｐＨに維持することにより以下のような作用が期
待される。即ち、中空管６内の溶鋼をＰｌ、（標準気圧
）に相当する高さｈ（ｃｍ）、即ち（３）式によって計
算される分だけ押上げる。

ｈ　＝１０３３．２Ｐ　ｔ＋／ρ　−−−−−−−（３
）ここにｈ：取鍋的溶鋼表面から加圧力ｐＨにより中空
管内へ押上げられた溶鋼表面 までの高さくｃｍ） Ｐ、：気密空間内加圧圧力 （標準気圧、ゲージ圧力） ρ：溶融金属の密度（ｇ　／ｃｄ） 今、中空管６の側壁耐火ライニング内に配設される誘導
コイルの配設位置の下限を、安全のために取鍋的溶鋼表
面の位置より高くするものとすると、前記のように高さ
ｈ　（ｃｍ）だけ中空管６内の溶ｍ５ｃを常に押し上げ
ておくことにより、下記のような作用効果が期待できる
。これを第８図を参照して説明する。

イ）第８図（ａ）において、中空管６内を減圧し、中空
管６内の圧力が最低値ＰＬ（気圧）に達したとき、中空
管６内の溶鋼５ｃの表面が取鍋的溶鋼表面からの最高高
さｈ□（ｃｍ）に達するが、これは次式で表される。

ｈ、ρＸ　１０−’　＝　１．０３３２（Ｐ　ｌ　ｌ−
Ｐ　Ｌ）ρ　　　　　　　　　　　　　　ρ ＝　ｈ　−１０３３，２Ｐ　Ｌ／ρ　　−・・−（４）
即ちｈＨは、加圧圧力ｐＨによってｈだけ高くなる。こ
のことは、誘導コイルの配設範囲Ｈ（ｃｍ）を、気密空
間を大気圧以上に加圧しない場合に比べてｈ　（ｃｍ）
だけ広くとり、そのことにより装置の加熱攪拌能力を大
きく設計できることを意味する。

口）第８図（ｂ）において、前記気密空間の加圧圧力設
定値ｐＨを大気圧よりも十分に大きい値にとって前記の
押上げ高さｈを十分高くしておき、中空管内の最高加圧
圧力Ｐ、を０（ゲージ圧）よりも大きくすることによっ
て、中空管内加圧時の中空管内溶鋼最低高さく取鍋内湾
鋼表面位置を基準とした高さ）　ｈＬをｈよりも小さく
できる。即ち、前記自動リリーフ弁１２の設定圧力をＰ
＋ｚ（標準気圧）とし、ＰＩ！＃ｐＨとすると ｈｔｘｌｏ−＝１．０３３２（ｐ　１２　　Ｐ）ｌ）ρ
　　　　　　　　　　　　　　ρ ρ　　　　　　　　　　　　　　ρ ＝　ｈ　−１０３３，２Ｐ　Ｈ／ρ　　−−−−−−−
（５）（４）式でＰ　Ｈ＞　ＯとすればｈＬ＜ｈとなる
。

また、中空管６内の溶融金属の最高高さｈＨと最低高さ
ｈＬとの差、即ち上昇下降ストロークΔｈは（４）、（
５）式より下記（６）式の通り求められる。

Δｈ＝ｈＨ−ｈＬ ＃１０３３．２　（Ｐ、−ＰＬ）　／ρ　　−−−−−
−−（６）さらに（５）式より ｈｖ　＝１０３３．２　（Ｐａｔ−ＰＨ）　／ρ　　−
−−−−−−（７）ここで、中空管６内の加圧圧力の最
高値ＰＨを自動リリーフ弁１２のリリーフ設定圧力Ｐ＋
ｚ（自動減圧弁１）の二次側設定圧力ｐＨより僅かに大
きい値）より小さくすると、（７）式においてＰａｔ＞
ＰＨ故にｈＬ＞Ｏとなり、中空管６内の溶融金属の最低
高さは、取鍋５内の溶融金属表面よりも高く維持できる
。

このようにして、ＰＩＩ＃ＰＩ２を十分に高い圧力にと
り、且つＰ　ｌｚ＞　Ｐ　Ｈという条件内でＰＭを出来
るだけ大きな値とすることにより、中空管６内の溶融金
属表面の最低高さを取鍋５内の溶融金属表面の高さより
も高く保ちつつ、（６）式から、ストロークΔｈを十分
に大きくとることが可能となり、取鍋内の溶鋼の攪拌力
を大きくできるだけではなく、誘導コイルの配設範囲Ｈ
ｅを大きくとれ、加熱攪拌能力を大きく設計できるので
ある。

次に第１図の装入材添加装置の作用について説明する。

第１図の装置を用いて、装入材を溶融金属に添加するに
は、以下のようにする。

予め冶金処理開始前に取鍋中から溶融金属のサンプルを
採取し、また測温しておき、或いは図示しないが、密封
蓋９又は中空管６の上方に取付けられた処理中自動サン
プリング・測温装置により、サンプルを採取し、また測
温しておき、このサンプルの分析結果と測温結果に基づ
き、装入材の種類、添加量、誘導コイルに投入する電力
などを決めておく。

次に前記のように、中空管６内の加圧・減圧を繰り返し
、同時に中空管６内の溶鋼５ｃを誘導コイル７により加
熱攪拌している間に、図示しない装入材計量装置で計量
され、装入材搬送装置で搬送されて来た装入材を少なく
とも１種類以上、連結管開閉弁８０、下部スライド弁８
２を閉にした状態で、上部スライド弁８５を開にして、
装入材受は部８６を介して装入材ホッパー８４に受は入
れる。受は入れが終わったら上部スライド弁８５を閉と
する。

準備がととのったら、下部スライド弁８２を開とし、同
時に連結管開閉弁８０を開とし、装入材ホッパー８４内
部を加圧減圧装置と連通させ、中空管６内の圧力と等圧
に制御しながら、ロータリーフィーダー８３を駆動して
装入材ホッパー８４内の装入材８８を装入材添加シュー
ト８１を通じて、中空管６内へ流し込む。尚、ロータリ
ーフィーダー８３による切出し速度は、中空管６内の溶
融金属の表面部が装入材８８により冷却され、凝固して
、以後に流れ込んだ装入材８８がその表面より上に堆積
して処理が困難になることがない限り、出来るだけ速い
切出し速度とし、冶金処理時間が必要以上に延長しない
ようにすることが望ましい。しかし、仮に上記のような
表面凝固によるトラブルが起こっても、誘導コイル７の
配設範囲を通常の中空管内溶鋼表面最高高さよりも十分
高い位置までとしておけば、誘導加熱により溶解させる
ことができる。また中空管６と取鍋５との間の気密空間
の加圧圧力ｐＨを通常の圧力より高くすることによって
、中空管６内の溶鋼を押上げ、堆積した装入材の溶解を
図ることも可能である。

以上のようにして装入材８８の流し込みが終わったら、
ロータリーフィーダーの駆動を停止し、下部スライド弁
８２と連結管開閉弁８０を閉として装入材８８の添加操
作を終わる。尚、図示しないが、中空管６の上方に工業
用テレビカメラを取付けて、管内を監視すれば、装入材
８８の溶解状況が観察でき好適である。

上記の説明では、装入材ホッパー８４を１つだけ設けた
場合について述べたが、装入材ホッパー８４を装入材８
８の種類と同じ数だけ備えておき、それぞれのホッパー
に計量装置を設けるか、或いは各ロータリーフィーダー
８３の回転速度と各装入材８８の切出し速度との関係を
予め検定しておき、ロータリーフィーダー８３の回転時
間によって装入材８８の添加量を設定する方法もある。

次に第９図の本発明の他の実施例についてその構成を説
明する。第１図の実施例では、密封Ｍ９の下のフランジ
２７をシール用Ｏリング２６を挟んで取鍋５の上側端縁
と接して気密空間を形成したが、この場合取鍋５の上側
端縁には、水冷又は空冷することによって変形を防止し
、且つ前記シール用０リング２６の高熱による劣化焼損
を防止する必要がある。このために既存の取鍋を改造し
たり、また、取鍋を連続鋳造機での注入中や、耐火物の
加熱乾燥時等の非運搬時に、出来るだけ水冷や空冷を行
い、前記上側端縁のフランジを変形させないような配慮
が必要となり、設備上も作業上も複雑となる。

このような問題を解消する方法としては、第９図に示し
たように取鍋５を加圧タンク７０に収容し、加圧タンク
７０と中空管６との間に加圧タンク１７１により気密空
間を形成するようにすればよい。加圧タンク蓋７１の上
部中央には、中空管６の挿入用の開口部７８が設けられ
ており、中空管６をこの開口に挿入した後、加圧タンク
蓋７１の上フランジ７５でシール用Ｏリング７６を挟ん
で密封用中空管フランジ７７を受けてシールする。加圧
タンク１ｉ７１と加圧タンク７０との間のシールは、加
圧タンク上フランジ７２と加圧タンク下フランジ７４と
の間にシール用０リング７３を挟んで行う。尚、取鍋５
内の？８鋼５ａの量が変動したり、取鍋５の耐火物ライ
ニングの損耗に伴い、溶鋼５ａの表面の位置が変動する
ので、図示はしないが、前記中空管挿入用開口部７８の
側壁の１部を伸縮自在なベローズで構成することにより
、中空管６の取鍋５内の溶鋼５ａへの浸漬深さを適切な
値に維持することができる。

以上の他の構成は、第１図の符号８０〜８８に示した装
入材添加装置を除いて第１図と同じ構成の装置としてお
り、前記と同様の作用をするように構成されている。勿
論、図示はしないが、第１図の符号８０〜８８の構成の
ような装入材添加装置や、処理中の自動サンプリングの
ための測温装置、或いは中空管内観察用の工業用子レビ
カメラを備えれば、本装置を使っての冶金処理操作が、
より実際的に、且つ安定して正確に、能率よく行なえる
ことは云うまでもない。

（実施例） 容量１３３トンの溶鋼取鍋に第１図で示すような本発明
の装置をセントして、溶鋼の加熱攪拌処理を行った。装
置の諸元および処理条件は、第８図の記号を参照して第
１表の通りである。

さらに、特開昭５６−１２２３３２０号や同５７−９０
５８０号に開示された従来の攪拌方法により処理され、
本発明のように誘導コイルによる加熱を行わない場合を
比較例１とした。この場合の装置諸元及び処理条件は、
第１０図の記号を参照して第２表の通りである。

第２表　比較例１の装置及び処理条件 向、前記実施例及び比較例１と同じ容量１３３トンの取
鍋的溶鋼を通常のＲＨ脱ガス処理装置を用いて、到達真
空度Ｉ　Ｔｏｒｒで１０分間以上処理した場合を比較例
２とした。

実施例及び比較例１．２の処理を各々第１表、第２表の
条件で３０ヒートづつ行い、処理中の取鍋的溶鋼の温度
降下量を測定して第１）図に比較して示した。尚、第１
）図の温度降下量は処理中の装入材の添加がなかったも
のとして補正した？８鋼温度の変化を示す。第１）図か
ら、実施例は比較例１に比して平均１０分の処理で約１
３℃、また比較例２ＯＲＨ脱ガス処理に比べて約２８℃
だけ温度降下量が少ないことが判る。

また各々３０ヒートずつ連続処理した後に中空管内壁上
部への鋼スプラッシュの付着堆積状況を観察したところ
、本発明実施例では、電磁誘導コイルによる加熱融解効
果のため全（付着堆積が見られなかったのに対し、比較
例では、中空管上方に最高厚さ２０ｃｍ位、巾４００ｍ
ｍ位のスプラッシュ付着堆積が見られ、以後の装入材の
添加など処理を円滑ならしめるため、約２時間にわたる
酸素ガスによる付着地金の酸化溶解洗浄を必要とした。

（発明の効果） 本発明は、下記のような優れた効果を奏する。

（１）処理中の溶融金属の温度降下が非常に少ない。

（２）必要排気能力が小さく、設備コストや真空排気コ
ストが極めて安い。

（３）ガス吹き込みに伴う激しいスプラッシュ発生がな
く、また中空管内壁へのスプラッシュの付着堆積が起こ
らず、さらに真空容器のフリーボードおよび容積が小さ
くてすむため、−射熱損失が少なく、耐火物コストも低
く抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示す説明図、第２〜
第４図は、特開昭５８−２１８３６２号の装置を例示す
る縦断面図、 第５図は、本発明の実施例の加圧減圧装置の弁の作動タ
イミングチャート、と中空管内及びバッファタンク内の
圧力の変化を示す説明図、第６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７図は、本発明の実施例の中空管内の圧力の経時変化
を示す図、 第８図は、中空管外周と取鍋との間の気密空間を一定圧
力に加圧することの作用効果についての説明図、　　　
′ 第９図は、本発明の第２の実施例を示す説明図、第１０
図は、取鍋内？８１７４　裏面が大気圧の作用のみを受
けている場合の従来の攪拌方法（特開昭５６−１２２３
３２０号や同５７−９０５８０号参照）の中空管内加圧
・減圧時の状況説明図、 第１）図は、本発明の方法（実施例）と従来の方法（比
較例）による溶鋼処理時の処理中の溶鋼温度降下量を示
す図である。 １・−炉容器、　　　　　２．３・−管状延長部、４−
・−誘導加熱攪拌コイル、 ５・・−取鍋、　　　　　　５ａ−・・−取鍋的溶鋼、
５ｂ・・−炉容器内湾鋼、　　５ｃ−中空管内溶鋼、６
−中空管、　　　　　７−誘導コイル、８−加圧減圧用
連結管、９−・−密封蓋、ＩＯ・・・ガス導入管、　　
　１）−自動減圧弁、１２・−・自動リリーフ弁、　１
３・−加圧用ガス源、１４−取鍋内圧力発信器、 １５．１６−・・電磁開閉弁、　１７・・・加圧用ガス
源、１８−減圧弁、　　　　　１９・−減圧用ポンプ、
２０・・−中空管圧力発信器、２１−制御装置、２２−
バッファタンク圧力発信器、 ２３・−バッファタンク、　２４−電磁開閉弁、２５−
・−バッファタンク大気開放弁、２６−　シール用Ｏリ
ング、 ２７・・−リング状フランジ、 ２８・−付着スプラッシュ、３０−・封鎖リング、３１
・・−ガス圧力導管、　　３２−ガス導入管、４１−・
−真空連結管、　　　４２−・−装入口、４５・−ガス
導入管開閉弁、 ４６・−取鍋内大気開放弁、 ６０−ガス透過性構造体、 ７０・・−加圧タンク、　　　７１−・・加圧タンク蓋
、７２−加圧タンク上フランジ、 ７３−・シール用０リング、 ７４−・−加圧タンク蓋下フランジ、 ７５−加圧タンク蓋上フ゛ランジ、 ７６・−シール用Ｏリング、 ７７・−密封用中空管フランジ、 ７８−・−中空管挿入用開口部、 ８０・〜・連結管開閉弁、 ８１・・・装入材添加シュート、 ８２−・下部スライド弁、 ８３・・−ロータリーフィーダー・ ８４−・装入材ホッパー、　８５・−上部スライド弁、
８６・・−猿人材受は部、 ８７−・・連結管、　　　　　８８・−装入材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内の溶融金属中に耐火物でライニングした中
   空管を浸漬し、中空管内の加圧および真空吸引を繰り返
   すことにより、溶融金属を中空管内に吸上げたり吐出さ
   せたりして容器内の溶融金属を攪拌する冶金処理方法に
   おいて、上記中空管と容器との間を気密にして、この気
   密空間へ加圧気体を導入し、且つ、その圧力を大気圧以
   上のほぼ一定の値に維持することにより容器内の溶融金
   属表面を加圧し、この加圧によって、中空管内の溶鋼最
   高高さを真空吸引力のみによって決まる高さより高くし
   、且つ、中空管内の溶鋼最低高さを中空管内を加圧する
   ことによってのみ決まる高さより高くし、中空管耐火物
   ライニング内又はその外周に設けた誘導コイルにより中
   空管内に吸上げられた溶融金属を加熱することを特徴と
   する溶融金属の冶金処理方法。
2. （２）中空管と容器との間の気密空間の加圧圧力を中空
   管内の最高加圧圧力より大きいほぼ一定の値に維持する
   ことにより、中空管内加圧時の中空管内溶融金属表面の
   最低位置を容器内の溶融金属表面位置よりも高く維持す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融金
   属の冶金処理方法。
3. （３）上記容器内の溶融金属表面レベルより上部で、且
   つ、少なくとも前記中空管内に吸上げられる溶融金属の
   最高到達液面より上の位置まで設けられた誘導コイルに
   より加熱する特許請求の範囲第１項記載の溶融金属の冶
   金処理方法。
4. （４）容器内の溶融金属中に耐火物でライニングした中
   空管を浸漬し、中空管内の加圧および真空吸引を繰り返
   すことにより、溶融金属を中空管内に吸上げたり吐出さ
   せたりして容器内の溶融金属を攪拌する冶金処理装置で
   あって、 イ）側壁耐火物ライニング内又はその外周に誘導コイル
   を備えた中空管と、 ロ）上記中空管の上部に取りつけた真空吸引及び加圧ガ
   ス導入のための連結管と、 ハ）一端が上記中空管の外周部と連接し、他端が溶融金
   属を収容する容器の上側端縁と接して、中空管外周と溶
   融金属を収容する容器との間を気密に保つための密封蓋
   と、 ニ）上記密封蓋に取りつけた加圧ガスを導入するための
   ガス導入管と、 ホ）上記中空管と溶融金属を収容する容器との間の気密
   空間内の加圧圧力を一定に保つための圧力制御弁を含む
   圧力制御装置と を備えたことを特徴とする溶融金属の冶金処理装置。
5. （５）容器内の溶融金属中に耐火物でライニングした中
   空管を浸漬し、中空管内の加圧および真空吸引を繰り返
   すことにより、溶融金属を中空管内に吸上げたり吐出さ
   せたりして容器内の溶融金属を攪拌する冶金処理装置で
   あって、 イ）側壁耐火物ライニング内又はその外周に誘導コイル
   を備えた中空管と、 ロ）上記中空管の上部に取りつけた真空吸引および加圧
   ガス導入のための連結管と、 ハ）溶融金属を収容する容器をその内部に収納する加圧
   タンク本体と、 ニ）一端が上記中空管の外周部と連接し、他端が加圧タ
   ンク本体の上側端縁と接して、中空管外周と加圧タンク
   との間を気密に保つための加圧タンク蓋と、 ホ）上記加圧タンク本体または加圧タンク蓋のいずれか
   一方に取りつけた加圧ガスを導入するための導入管と、 ヘ）上記中空管と加圧タンクとの間の気密空間内の加圧
   圧力を一定に保つための圧力制御弁を含む圧力制御装置
   と を備えたことを特徴とする溶融金属の冶金処理装置。