JPS6393811A - 溶銑の予備処理方法 - 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、高炉より出銑した溶銑の成分調整等を、溶
銑輸送容器内で行う形式の溶銑予備処理方法に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、高炉より出銑した溶銑はトーピードカーと称す
る受銑容器に装入され、後工程である精錬工程に輸送さ
れる。

近年では、このような受銑容器内に、脱Ｓｉ、脱Ｓ１脱
Ｐなどのための諸フラックスをランスを介して吹込むこ
とにより溶銑の予備処理を行っている。

ところで受銑容器による溶銑の予備処理においては、フ
ラックスと溶銑との反応によりスラグが泡立ち現象を起
こしなから溶銑上に生成するので、とくにこのような状
態でフラックスの吹込みを継続するとスラグが受銑容器
からあふれ出すことがあった。

このため従来では受銑容器の受銑量を制限し、スラグの
流出を防止した上で溶銑の予備処理が行われていた。

（発明が解決しようとする問題点） 受銑容器において溶銑の予備処理を行う場合、従来では
上述した如き受銑量に制限があるため受銑効率の悪化、
溶銑の温度降下、反応効率の低下、フラックスの吹込み
原単位が上昇する等の問題があった。

このようなスラグの泡立ち現象に起因した問題を解消す
るためには、とくに該現象の発生時期を器内の反応状況
の把握により早期に検出し、フラックスの吹込み条件を
適宜調整することが有効である。

この点例えば特開昭４９−４９８３４号公報では鋳型内
のりミングアクション状況を該鋳型の振動を測定するこ
とにより把握する方法が、また特開昭５３−７７８１６
号公報では、転炉吹錬時のスロッピング発生時期を転炉
の振動を測定して事前に検出する方法がそれぞれ開示さ
れている。さらに特開昭５３−７７８１６号公報では、
容器内の反応状況を該容器の振動を測定することにより
内容物の攪拌態様等を判別する方法が開示されている。

しかしながらこのような技術を単に溶銑予備処理にその
まま適用しても容器内で生じるスラグの泡立ち現象を早
期に検出するには困難があった。

すなわち、これらの技術は何れも装置に配設した一点の
振動計による振動検出と、その検出値に基づく信号処理
によって周波数分析、周期、振動の変化をとらえようと
するもので、検出しようとする現象の判定が難かしく、
その精度にも難点があった。溶銑の予備処理においては
今だに最適な検出手段が開発されていないのが現状であ
った。

この発明は溶銑の予備処理において、スラグの泡立ち現
象に起因した問題を解消し、とくに安定した操業の現実
を図るのに有利な方法を提案することが目的である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、受銑容器内におけるスラグの泡立ち現象
につき鋭意実験研究の結果、フラックスを添加した受銑
容器内でスラグの泡立ち現象が起こると該容器が振動し
、しかもその振動が、フラックスと溶銑の反応状態に応
じて該容器の水平方向、垂直方向に周期的に変化するこ
とを知見した。

すなわち、この発明は、成分調整用フラックスを溶銑輸
送容器内に吹込みランスを介して吹込むことにより溶銑
の予備処理を行うに当り、前記成分調整用フラックス吹
込み時における該容器の水平および垂直方向の各振動成
分を検出して解析することにより該容器内状況を判定し
、その器内状況に応じてフラックスの種類、吹込み量あ
るいは吹込み速度などの吹込み条件を調整することを特
徴とする溶銑の予備処理方法である。

（作　用） フラックス吹込み時における該容器の振動の変化は、容
器本体の形状や粉体吹込みランスの形状あるいは吹込み
ガスの吐出方向によってその向きが異なるが、溶銑の化
学成分の変化に伴う該容器の振動状態の変化、つまり溶
銑とフラックスの反応の進行に伴う振動状態の変化は、
どのような容器を用いた場合もほぼ同じような状態で観
測されることが明らかとなった。

そこでこの発明では、溶銑の予備処理におけるフラック
スの吹込み時に、と（にこの変化点をとらえ、各方向の
振動成分を解析する。そして器内状況、すなわち、反応
の進行状況やそれに伴って発生する溶融物の噴出現象の
発生時期を判定し、器内状況に適したフラックスの種類
、吹込み量あるいは吹込み速度などの吹込み条件を調整
する。

以下、この発明による溶銑の予備処理要領をトピードカ
ーを用いた場合を例として詳細に説明する。

第１図は、トピードカーの模式を示すもので、図におい
て１はトピード力一本体、２は台車、３は車輪、４は軌
条、５は傾動軸であり、６はフラックス吹込みランス、
７は粉体供給ホース、８はスラグ、そして９は溶銑であ
る。

また、１０は、トピードカ一本体ｌの長手方向−幅方向
、すなわち水平方向の振動を測定する変位計（マイクロ
波発信器など）、１１は変位測定基準板（マイクロ波受
信器など）、１２はトピード力一本体１の垂直方向の振
動を測定するための変位測定器で、１３は変位測定基準
板である。

第２図にトピード力一本体１の振動方向を表わす座標を
示す。図中、Ｘはトピードカ一本体１の幅方向を、ｙは
軸方向を、２は垂直方向をそれぞれ示す。

溶銑の予備処理時におけるｌ・ピードカ一本体１の振動
の変化は、該本体１内の溶銑と吹込まれる粉体の反応に
よって生じる。そこで本発明者等は表−１に示す化学成
分よりなる溶銑を上記トピードカーに装入して予備処理
を行い器内の反応状況およびその振動変化について調査
した。

第３図は、調査結果を示すグラフである。溶銑中の各成
分元素は、図に示す如き状態で変化するが、同時に脱け
い脱りん脱硫を兼ねたフランクス投人後の反応の初期、
すなわち脱けいを主とした反応期においては、スラグ中
のＴ、Ｆｅは大きな変化がなく、またＣａｂ／Ｓｉｎｇ
で表現される塩基度も横這、もくしは下降気味となる。

このような状態で吹込みを継続するとしだいに脱炭の開
始に伴うＣＯガスが発生し、一方スラグ中δＴ、　Ｆｅ
は急激に増加した。

また、この時期にはスラグの塩基度も上昇するが、Ｔ、
Ｆｅの増加によりスラグの粘性は低下し溶融スラグの噴
出が始まった。

このような状態におけるトピードカ一本体１の振動は、
図より明らかなように２方向からｙ方向への振動の変化
で明瞭に検出することができた。

さらに吹込みを継続すると、溶融スラグの噴出すなわち
、スロッピングはおさまり、次いでトピードカ一本体１
の振動がｙ方向から２方向の振動へと変化することが確
かめられた。

このことから、フラックス吹込み時におけるトビードカ
一本体１の２方向からｙ方向への振動の変化を検出した
時点で、例えば吹込み速度を最大値の２７３程度まで低
下する等、吹込み条件を調整することが溶融スラグの噴
出を未然に防止する上でとくに有利であることが明らか
となった。ところでこの状態を継続すると、吹込み速度
の低下に伴う処理時間の延長、溶銑の温度降下を招くの
で、再度検出される振動の変化する時点以降、すなわち
、ｙ方向の振動から２方向の振動へと変化する時点以降
で吹込み初期の如き最大吹込み速度に調整する必要があ
る。

この発明は、スラグの泡立ち現象に起因した溶融スラグ
の噴出などの発生時期を、トピードカー零体１の水平お
よび垂直方向の各振動成分を検出し、上述したような振
動の変化点をとらえることで適確に判定でき、その本体
ｌ内の反応状況に応じたフラックスの種類、吹込み量あ
るいは吹込み速度などの吹込み条件を調整するので溶融
スラグの噴出等のない安定した操業を実現し得るのであ
る。

なお溶銑に吹込むフラックスとしては脱Ｓｉ、脱Ｓ、脱
Ｐを兼ねたフラックスとして石灰：酸化鉄：はたる石／
４０：５０：１０（重量比）もしくは石灰の代替として
石灰石粉、ホタル石の代替として氷晶石、あるいはソー
ダ灰を、また、脱Ｓｉ、脱Ｓを個々に行うフラックスと
して、酸化鉄を脱Ｓｉに、石灰・石灰石・ホタル石混合
品を脱Ｓに用いることができる。

また、トビードカ一本体１の各振動成分を検出するため
には、マイクロ波や超音波などの非接触タイプの変位測
定器を用いるのが好ましいが、この他２軸方向もしくは
ｘ、ｙ、ｚの３軸方向の振動成分の検出が可能なピック
アップ方式の振動検出器１４（加速度計）を用いるのも
有効である（第１図参照）。

（実施例） 第１図に示した３５０トン　トピードカーを適用し、表
−２に示す化学成分より成る溶銑の予備処理を行った。

出銑条件は、溶銑２５０トン、温度１４９０℃、である
。

溶銑に吹込むフラックスは、脱Ｓｉ、脱Ｓ１脱Ｐを兼ね
たフラックスとし、その成分は石灰：酸化鉄：はたる石
／４０　：　５０　：　１０　　投入量は５０ｋｇ／ｌ
とした。また、このフラックス搬送用のガスはＮ２とし
た。

この実施例ではと（にトビードカ一本体１の振勅の変化
点をとらえた時点での吹込み条件をそれぞれ（１１，（
２）として予備処理を行った。

（１）　　吹込み剤の吹込み速度を調整し、同時に発泡
防止剤と、抑制剤を投入する。

（２）固気比（粉体重量／Ｒ送ガス量）を調整し、同時
に吹込み剤を変更してスラグの成分調整を行う。

第４図（ａ）　（ｂ）は実施例における溶銑の予備処理
状況およびトピードカ一本体ｌの振動の変化状況を示し
たものである。

まず第４図（ａ）は、上記（１）の条件で吹込み剤の吹
込み開始以降６００ｋｇ／分の吹込み速度にて粉体イン
ジェクションを行った場合であり、吹込み剤の原単位が
３０ｋｇ／ｌンを越えた時点で振動方向の変化（ｚ−ｙ
）をとらえたので、吹込み速度を４００　ｋｇ／分まで
抑制し、抑制剤として黒鉛およびＡＩ！精錬フラグの混
合品を０．４　ｋｇ／　ｌ−ン溶湯中に投入した。その
後吹込み剤の原単位５０ｋｇ／）ンを越えるころから再
度振動方向の変化（ｙ−ｚ）をとらえたので吹込み速度
を再び６００ｋｇ／）ンまで上昇させ予備処理をｋａ続
した。

第４図（ｂ）は上記（２）の条件で吹込み剤を吹込み開
始以降１００ｋｇ／Ｎｍ”の固気比にて吹込んだ場合で
あり、吹込み剤の原単位が（１）同様に３０ｋｇ／ｌン
を越えた時点で振動の変化（ｚ−ｙ）をとらえたので、
固気比を４００ｋｇ／Ｎｍ’まで上昇させかつ吹込み剤
を石灰比率の高い材料に変更した。その後吹込み剤の原
単位が４５ｋｉｒ／）ンを越えるころから再度振動方向
の変化（ｙ−＝ｚ）をとらえたので固気比を１００ｋｇ
／Ｎｍ’まで降下して予備処理を行った。

このような溶銑の予備処理においては、何れの場合も処
理中に溶融スラグの噴出等は全く発生せず、安定して操
業できることが確かめられた。

（発明の効果） この発明によれば、溶銑の予備処理におけるスラグの泡
立ち現象、すなわちスロッピング、スピンティングの発
生時期を適確に判定し、容器内の反応状況に応じたフラ
フクスの吹込み条件を調整するので以下の如き効果をも
たらす。

１、　スロッピング、スピンティング防止による溶銑の
歩留りの上昇を図ることができる。

２、　スロッピング、スピッティングなどの発生による
噴出物の処理費用を削減できる。

３、実質の吹込み速度を上昇させることができ、これに
より予備処理中の溶銑の温度降下を極力防止できる。

４、　スロッピング等の防止のための最適フリーボード
値が減少し容器内への溶銑充填量を増加することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）はトピードカーの模式図、第２図
はトビードカ一本体の振動方向を示す図、第３図は、溶
銑予備処理における器内反応状況と、振動変化を示すグ
ラフ、 第４図（ａ）　（ｂ）は実施例における溶銑予備処理状
況を示すグラフである。 １・・・トピード力一本体　２・・・台車３・・・車輪
　　　　　　　４・・・軌条５・・・傾動軸 ６・・・フランクス吹込みランス ７・・・粉体供給ホース　　８・・・スラグ９・・・溶
銑　　　　　　　１０．１２・・・変位計１１、１３・
・・変位測定基準板 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、成分調整用フラックスを溶銑輸送容器内に吹込みラ
   ンスを介して吹込むことにより溶銑の予備処理を行うに
   当り、 前記成分調整用フラックス吹込み時におけ る該容器の水平および垂直方向の各振動成分を検出して
   解析することにより、該容器内状況を判定し、その器内
   状況に応じてフラックスの種類、吹込み量あるいは吹込
   み速度などの吹込み条件を調整することを特徴とする溶
   銑の予備処理方法。