JPS63317615A - 溶融金属抽出時のスラグ混入防止方法 - 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 この発明は製鋼用転炉、レードル鍋、タンディツシュ等
、溶融金属抽出孔を有する溶融金属容器からの溶融金属
抽出時におけるスラグの混入な可及的に防止するための
方法に関する。

従来の技術 転炉等においては、吹錬終了後炉体を傾動させて出鋼孔
より取鍋に出鋼する際、溶鋼の浴面に生成スラブが浮上
していると、第４図に示すごとく流出する溶鋼（８）に
浴面浮上スラグ（９）が巻込まれて流出し、溶鋼中にス
ラグが混入する。不純物元素を多部に含むスラグが溶！
Ｉｌｉ！′８溶融金属中に含有されると、当然のことな
がら溶融金属の品質の低下、合金元素等添加剤の歩留低
下等を１８くため、溶融金属容器からの溶融金属の抽出
に際しては可及的にスラグ流出を防止することが望まれ
る。このため、従来より種々の方法がこうじられている
。

その代表例としては、■スラグ掻取り方式、■スラグ吸
引方式、■不活性ガス吹込み方式があり、■は冶金処理
終了後に取鍋や溶銑台車等の容器を除滓揚に移動させ、
浴面浮上スラグを門械的往復運動をする掻板で掻取る方
式、■は真空吸引装置の吸引口を浴面に近づけて浮−ヒ
スラグを吸い取る方式（真空吸引式除滓システム）、■
は炉壁より不活性ガスを吹込んで浮上スラグを局所的に
集めて、前記掻取り板や真空吸引装置等により除滓する
方式（特開昭６１−２４６３０５　、特開昭５９−１９
３２０９等）である。

従来技術の問題点 しかし、従来の前記■〜■の方式は下記に示す欠点を有
する。

■の掻取り方式は、長いアームの先端に耐火物で覆われ
た掻板を取付け、浴面浮上スラグを掻き集め、排滓端か
ら掻き出す作業を繰返すが、この時、浮遊しているスラ
グは掻板の左右に逃げることが多く、ざらに溶融金属表
面を強力に掻き回すため、浮上スラグ層中に粒鉄が捕捉
されたまま掻き出されることになり、効率、歩留の面で
不満足な結果となっている。

■の真空吸引方式は、浮遊しているスラグの流動性が良
好な場合は、連続的に吸い寄せて吸引できるという利点
があるが、冶金処理上度々発生する塊状に成長したスラ
グの場合は、吸引口の大きざ（排気能力で決定されるが
通常は１５０〜２００ｍｍ程度）、溶融金属表面との距
離によりスラグ吸引か制約され、除去不能となる場合が
ある。さらに、この方式は装置が大がかりとなるため設
備費か高価につくという難点がある。

■のガス吹込み方式は、溶融金属内に吹込む不活性ガス
のバブリング作用により溶融金属を流動させて浮遊スラ
グを容器の一端に集め、前記の掻板装置や真空吸引装置
等により除滓するが、炉体等容器本体を傾動させて側壁
の抽出孔から溶融金属を抽出する際、第５図に示すごと
く傾動途中の段階で溶鋼（８）等溶融金属上の浮上スラ
グ（９）が先に抽出孔（１２）より流出して溶鋼等溶融
金属に混入するのを避けることができない上、その浮上
スラグによる抽出孔の閉塞トラブルが発生する。

この発明は、特に■の不活性ガス吹込み方式によりスラ
グ分離を行ない溶鋼等溶融金属へのスラグ混入を防止す
る方式の前記問題点を右利に解決する方法を提案せんと
するものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、基本的には溶融金属の抽出孔より不活性ガ
スを吹込むことにより、抽出時における溶融金属へのス
ラグ混入を防止する方法であり、その要旨は、溶融金属
の抽出孔をガス吹込み可能な構造とし、容器傾動開始と
同時に前記抽出孔より不活性ガスもしくは酸化性ガスを
含む混合ガスの吹込みを開始し、溶融金属抽出時には前
記抽出孔より吹込む不活性ガスもしくは酸化性ガスを含
む混合ガスの流量および圧力を制御することにより、容
器内浮上スラグを抽出孔近傍より離隔させて溶融金属を
抽出する方法である。

作　　　用 転炉等溶融金属容器の内壁に設けられる抽出孔をガス吹
込み可能な構造とした場合、吹錬終了俊溶融金屈容器内
の溶融金属を抽出する際、容器傾動開始と同時に不活性
ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスを抽出孔より吹
込むと、酸素吹錬等により生成した浮上スラグが傾動完
了前に抽出孔に達しても、前記ガスによりスラグが吹飛
ばされるため抽出孔からのスラグ流出を抑制できる。

また、容器の傾動が完了して抽出孔が溶融金属中に没し
溶融金属の抽出が開始すると同時に、浴面浮上スラグが
抽出孔近傍より離隔できるように前記不活性ガスもしく
は酸化性ガスを含む混合ガスの流量および圧力を制御す
ることにより、溶融金属流へのスラグの巻き込みを防止
でき、抽出口、１における溶融金属中へのスラグ混入を
防上できる。

具　　体　　例 第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図は同
上実施例における抽出孔の構造を拡大して示す斜視図で
ある。なお、ここではこの発明方法を転炉に適用した場
合について説明する。

図中、（１）は転炉、（２）は出鋼孔、（３）は取鍋で
必り、出鋼孔（２）は第２図に拡大して示すように、耐
火物製の内筒（２−１）と外筒（２−２）とからなる二
巾昂″ｊ造の円筒形スリーブで作られ、該スリーブの外
筒（２−２）に多数の細管（２−３）が炉内に開口する
ごとく埋め込まれ、かつ細管の下端はヘッダ部（２−４
）に埋め込まれた集合管（２−５）に接続され、ヘッダ
部を貫通して集合管（２−５）に接続された供給配管（
２−６）より供給されるガスが集合管（２−５）および
細管（２−３）を通り外筒（２−２）より炉内に吹込ま
れる構造となっているもので、いわゆる多孔ノズルを備
えた出鋼孔となっている。したがって、要は出鋼孔より
ガスを吹込める構造であればよいので、細管に替えてス
リーブ自体をポーラス煉瓦で構成してガスを吹込む方式
を採用してもよい。

なお、（４）はガス混合装置、（５−１）は不活性ガス
流量調整弁、（５−２）は酸化性ガス流量調整弁、（６
）は流量コントローラである。

次に、上記設備によりこの発明方法を実施する場合番こ
ついて説明する。

転炉（１）での鋼の溶製が終了すると、転炉は直ちに出
鋼のため垂直状態より約９０度傾動される。この時、炉
体の傾動開始と同時に出鋼孔（２）の細管（２−３＞よ
り不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスの炉内
吹込みを開始する。その際、不活性ガスを単独で吹込む
場合は流量コントローラ（６）にて不活性ガス流量調整
弁（５−１）のみを操作し、酸化性ガスを含む混合ガス
として吹込む場合はさらに酸化性ガス流量調整弁（５−
２）を操作する。

不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスは、出鋼
孔（２）の周囲より炉内に噴出し、傾動完了前に出鋼孔
より流出しようとする浮遊スラグ（９）の流出を防ぐ。

この時は炉内に吹込むガス流量を多くする（ハードブロ
ー）方が効果的である。

続いて、溶鋼（８）が出鋼孔（２）より流出開始すると
同時に、スラグ（９）が出鋼孔（２）上方より離隔する
ようにガス流量および圧力をコントロールする。溶鋼の
流出開始時のガス流量は省エネルギーを考慮して少なく
する（ソフトブロー）のが望ましい。

ただし、圧力はノズルである細管（２−３）へ溶鋼が侵
入しない程度に設定する。

出鋼中に細管（２−３）より吹込まれた不活性ガスもし
くは酸化性ガスを含む混合ガスは第１図に示すごとくバ
ブリング作用により溶鋼の隆起、流動を生じさせ、出鋼
孔（２）の上方の浴面浮上スラグ（９）を分離させて離
隔させる。したがって、出鋼孔（２）より流出する溶鋼
流に浮上スラグが巻ぎ込まれることがなくなり、出鋼時
における溶鋼（８）へのスラグ混入はほとんど防止され
る。

なお、転炉において鋼を溶製する場合は、いうまでもな
く約１５〜２０分間酸素にて酸化反応を促進させ、副原
料等を添加するが、この溶製を行なう間炉内での異常反
応によりスロッピングやスピッティングが発生し、炉口
より溶鋼やスラグが飛散する。当然、出鋼孔にも付着物
が生成し閉塞トラブルが生じる場合もある。この時は出
鋼前に酸素開口が実施される。

しかるに、この発明においては、出鋼孔（２）よりガス
吹込みができるので、操業中（吹錬中）は不活性ガス等
をパージガネとして供給することでそのガス圧力のエネ
ルギーにより出鋼孔の閉塞トラブルを防止することがで
きる。

実　　施　　例 第３図はこの発明方法を１７０丁ＯＮ転炉に適用した場
合の吹込みガス流量制御結果を示す図である。

この結果は′、初期溶鋼静圧１゜５’Ｍｍ’以下、出鋼
孔径３００ｍ　／　ｍ、多孔ノズル細管１．５φ×１７
０本、吹込みガスにアルゴンを使用し、アルゴンガスの
圧力は細管への溶鋼侵入を防ぐためｉ、５ｒ４以上とし
、最適流量は初期で５０　Ｎｍ３／Ｈｒ　、出鋼末期で
１０　Ｎｍ３／Ｈｒとし、出鋼孔上方のスラグ遊離面積
を一定に保つため取鍋内に注湯されたレベルをフィード
バック信号として用い、流量コンｉ・ロールを行ない得
られたものである。なお、浴面浮上スラグの流出は光パ
ワーメータで放射率の相違により検出した。

第３図から明らかなごとく、光パワーメータ出力値より
出鋼中におけるスラグの流出は極めて少なく、出鋼完了
後の取鍋上層部のスラグ層厚は従来１００〜１５０ｍｍ
であったのに対し、約２０ｍｍ以下と大幅に低減できた
。また、取鋼内のスラブは大半が予め取鍋内に装入され
た副原料および出鋼中に添加された副原料の反応スラグ
であることが、副原料の歩留８１篩より判明したことに
より、転炉側からのスラグ流出はほぼ完全に防止できた
。また、スラグから溶鋼への復燐が従来は１００ｐｐｍ
生じていたのが、１０ｐｐｍ以下に大幅に低減できた。

また、二次精錬においてしばしば行なわれる脱酸剤の）
フルミ投人歩留が飛躍的に向上し大きなコスト低減がは
かられた。

なお、出鋼後の取鍋内スラグ層厚が減少したことにより
次プロセスへの待ち口）間等で温度降下が生じるが、出
鋼完了後取鋼上層面に保温剤を散布することで対処でき
るので問題はない。

発明の効果 以上の説明から明らかなごとく、この発明方法によれば
下記に示す効果を奏する。

■　溶融金属抽出孔にり不活性ガスもしくは酸化性ガス
を合む混合ガスを吹込むことかできるので、容器傾動前
に浮上スラグが抽出孔より流出するのを防止できる。

■　溶融金属抽出時に浴面浮上スラグを抽出孔近傍より
離隔できるので、溶融金属流へのスラグ巻込みを防止で
き、抽出時における溶融金属中へのスラグ混入を防止で
きる。

■　操業中（吹錬中）において抽出孔より不活性ガスを
吹込むことにより、スロッピングやスピッティング等に
より生じる付着物による出鋼孔の閉塞トラブルを防止で
きる。

■　抽出時にあけるスラグ混入を防止できる結果、抽出
前に掻き板装置や真空吸引装置等による浴面浮上スラグ
の除去作業が不要となり、δ２備費の低減および作業能
率の向上がはかられる。

■　連続鋳造のタンブライシュにこの発明方法を適用す
ることにより、タンプッシュ内での温度コン１〜ロール
が可ｆｌｕとなり、タンブライシュ内済鋼を適正温度に
保温することができ、拘束性縦割れ、ブレークアラ１へ
等の防止をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図である。 第２図は同上実施例における抽出孔の構造を拡大して示
す斜視図である。 第３図はこの発明の実施例にａ３ける吹込みガス流１制
御結果を示す図である。 第４図は従来の溶融金属容器による溶融金属の抽出時に
おいて、溶融金属流に浴面浮上スラグが巻込まれて流出
する状態を示す説明図である。 第５図は同じ〈従来の溶融金属容器の傾動中に浮上スラ
グが抽出孔より流出する状態を示す説明図である。 １・・・転炉　　　　　　　２・・・出鋼孔２−１・・
・内筒　　　　　　２−２・・・外筒２−３・・・細管
　　　　　　２−４・・・ヘッダ部２−５・・・集合管
　　　　　　３・・・取鍋４・・・混合装置 ５−１・・・不活性ガス流量調整弁 ５−２・・・酸化性ガス流量調整弁 ６・・・流量コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内壁に設けた溶融金属抽出孔より溶融金属を抽出する構
   造の傾動式溶融金属容器において、前記抽出孔をガス吹
   込み可能な構造とし、容器傾動開始と同時に抽出孔より
   不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合ガスの吹込み
   を開始するとともに、溶融金属抽出時には該抽出孔より
   炉内に吹込む不活性ガスもしくは酸化性ガスを含む混合
   ガスの流量および圧力を制御することにより、容器内浮
   上スラグを抽出口近傍より離隔させて溶融金属を抽出す
   ることを特徴とする溶融金属抽出時のスラグ混入防止方
   法。