WO1985003525A1 - Device for removing impurities contained in melted iron flowing from shaft furnace - Google Patents

Device for removing impurities contained in melted iron flowing from shaft furnace Download PDF

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WO1985003525A1
WO1985003525A1 PCT/JP1985/000046 JP8500046W WO8503525A1 WO 1985003525 A1 WO1985003525 A1 WO 1985003525A1 JP 8500046 W JP8500046 W JP 8500046W WO 8503525 A1 WO8503525 A1 WO 8503525A1
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reaction zone
hot metal
gutter
reaction
impurity
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PCT/JP1985/000046
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Inventor
Kenzo Yamada
Katsuhiro Iwasaki
Mitsuru Ohtsuki
Haruo Ito
Original Assignee
Nippon Kokan Kabushiki Kaisha
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/21Arrangements of devices for discharging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/14Discharging devices, e.g. for slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron

Definitions

  • the present invention relates to a method for introducing hot metal flowing out of a blast furnace to a hot metal ladle in the middle of a tapping gutter, which contains small amounts of impurities such as silicon, silicon and sulfur contained in the hot metal. More specifically, it relates to a device for removing three. ⁇ Show technique
  • a method generally used in the past is to remove the impurities above the tapping gutter. From the hoppers located in the pits, granular flux for removing impurities contained in the hot metal is injected into the hot metal flowing through the tapping gutter. Has become. However, in the above-described method, the injected granular flux is The molten iron and the granular flux are not sufficiently corroded because they float and do not penetrate sufficiently into the interior.]? As a result, there was a problem that the efficiency of removing impurities was poor.
  • a lance for injecting the granular flux for carrying out the hot metal into the hot metal flowing through the tapping trough by a carrier gas is arranged substantially vertically, and the lower end of the lance is It is immersed in hot metal flowing through a tapping gutter, and from the lance, it is Thus, the granular flux is blown into the hot metal, and the granular flux thus blown is combined with silicon contained in the hot metal to form a molten flux. A lag is generated, thereby removing the silicon.
  • a lance for blowing the carrier flux through the tapping gutter into the melt flowing through the tapping gutter is arranged substantially vertically, and the lower end of the lance is Keep a predetermined distance from the surface of the hot metal flowing through the tapping gutter, and carry the carrier gas from the lance.
  • the granular flux is blown into the hot metal, and the granular flux thus blown is combined with the impurities contained in the hot metal.
  • a molten slag is generated, and thus the impurities are removed.
  • Prior art 2 described above has the following problem: the prior art 2 has a problem in order to blow granular flux.
  • a run placed substantially vertically above the gutter Is one.
  • the carrier gas is used to remove at least two impurities contained in the hot metal from the lance arranged away from the hot metal by the carrier gas. It has been strongly desired to develop a device for efficiently removing at least the two impurities by injecting gas, but such a device has not yet been proposed. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a hot metal flowing through the tapping gutter at a predetermined distance above the tapping gutter for guiding the ban iron flowing out of the blast furnace to the hot pot. From the lens positioned away from the surface of the During ⁇ , the crowded can blow the particulate full rack scan for even removing two impurities with rather less are contained in the hot metal, prior Kisukuna rather and also two impurities efficiently It is to provide a device for removal.
  • a device for removing impurities contained in hot metal flowing out of a blast furnace by the following means:
  • Tapping gutter for guiding hot metal flowing out of the blast furnace to the hot metal ladle; flows through the tapping gutter provided in the middle of the tapping gutter; molten blast furnace floating on the surface of hot metal A skimmer for damping the lag and separating it from the hot metal; the lower end of the skimmer is immersed in the hot metal flowing through the outlet gutter, and Separated from the bottom of the tapping gutter at a distance sufficient for the hot metal to pass through;
  • a molten blast furnace slag provided upstream of the skimmer and separated from the melt by the skimmer is used. Slag gutter for draining;
  • the granular flux blown from the lance into the hot metal flowing through the tapping iron is combined with the impurities contained in the hot metal to form a molten metal.
  • a lag is generated, and the impurities are removed.
  • a predetermined distance is provided in the tapping gutter 1 at a right angle to the flow direction of the hot metal downstream of the skimmer 3.
  • At least two partition walls 4a, 4b, 4c are provided, and the tapping gutter 1 is divided into at least two reaction zones 6a, 6b, 6c.
  • the lower end of each of the two bulkheads 4a, 4b, 4c is immersed in the hot metal flowing through the tapping gutter 1, and is spaced a sufficient distance for the hot metal to pass through. Away from the bottom la force of taphole 1] ?;
  • the lances 8a, 8b, 8c are arranged in each of the at least two reaction zones 6a, 6b, 6C] 3;
  • a branch slug gutter 9a, 9b, 9c: ⁇ is provided in each of the at least two reaction zones 6a, 6b, 6c; *
  • Fig. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of the device of the present invention
  • -Fig. 2 is a line A-A of the device of the first embodiment of the present invention shown in Fig. 1; Sectional view;
  • Fig. 3 is a schematic plan view showing a second embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 along the line BB;
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing a third embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5;
  • Fig. 7 is a schematic plan view showing a fourth embodiment of the device of the present invention.
  • Fig. 8 Fig. 4 is a sectional view taken along the line DD of the apparatus according to the fourth embodiment of the present invention shown in the figure;
  • FIG. 9 is a schematic plane ⁇ showing a fifth embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a sixth embodiment of the apparatus of the present invention. It is a plan view.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a tapping gutter showing a state in which granular flux is blown into molten iron from a lance in the apparatus of the present invention.
  • the carrier gas is used to remove granules in the hot metal to remove at least two impurities contained in the hot metal.
  • the surface of the hot metal flowing through the tapping gutter which was provided in the middle of the tapping gutter for guiding the hot metal flowing out of the blast furnace to the hot metal ladle.
  • a skimmer for damping the molten blast furnace slag floating above and separating the slag from the hot metal downstream of the hot metal in the tapping trough, At right angles to the flow direction, at a predetermined distance in the tapping gutter, below and at a distance sufficient to allow the end to be immersed in the hot metal and to pass the hot metal, At least two bulkheads, separated from the bottom of the tapping gutter, shall be divided into at least two reaction zones, and A particulate flux for removing impurities contained in the hot metal is blown into the hot metal by a carrier gas above at least each of the two reaction zones.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of the device of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the device of the first embodiment of the present invention shown in FIG. -It is A sectional drawing.
  • the discharge 5 from the blast furnace (not shown) is introduced into the discharge gutter 1 for guiding the molten metal 5 to the hot metal ladle (not shown).
  • a skimmer 13 is provided between the opposing side walls lb and lc of the tapping gutter 1 at right angles to the flow direction of the hot metal 5.
  • the lower end of the skimmer 3 is immersed in the hot metal 5 flowing through the tapping iron 1], and is separated from the tapping gutter 1 by a sufficient distance for the hot metal 5 to pass through. Away from the bottom la. And about out in the flow direction of the molten iron 5 in ⁇ 1, scan key upstream of Dezukutoi 1 of emissions Ma one 3, the scan rk M a 3 Thus the molten iron 5 - separated molten blast furnace la A slag gutter 2 is provided for discharging the slag 7.
  • a predetermined distance is provided in the tapping gutter 1 at a right angle to the flow direction of the hot metal 5 downstream of the skimmer 13. over between the side walls lb and lc of opposing Dezukutoi 1, Contact with first partition 4a and the second partition wall 4 or Lal Ru two partition walls are provided, depending on the two positive wall, tapping
  • the gutter 1 is divided into two reaction zones from a first reaction zone 6a and a second reaction zone 6b from upstream to downstream.
  • the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing silicon as an impurity contained in the hot metal.]
  • the second reaction zone 6b is contained in the hot metal.
  • Each of the lower end of the first septal wall 4 a and the second partition wall 4 b is your is immersed in ⁇ 5 flowing through the Dezukutoi 1, and its enough 3 ⁇ 4 distance to pass through the molten iron 5 And away from the bottom la of tapping gutter 1.
  • the two second run-scan 8 b of for burn them by connexion blow the key catcher re Agasu penetrates the lid 1 0 cormorants covering the second reaction zone 6 b, disposed substantially perpendicular to ing.
  • the lower end of each of the first run-scan 8a and the second run-scan 8 b are spaced a predetermined distance, away surface or al of the molten iron 5.
  • the surface floats onto ⁇ fusion blast furnace lag 7 of molten iron 5 flowing through the Dezukutoi 1 is thus dammed to the scan key comma one 3, molten pig iron 5 or al Separate and slug It is discharged through gutter 2.
  • the separated hot metal 5 flows through the first reaction zone 6a and the second reaction zone 6b.
  • the two first - upper lance 8 a or al, depending on key catcher re Agasu remove silicon of the impurity contained in the molten iron Granular flux is blown for the purpose.
  • the hot metal 5 from which silicon has been removed in the first reaction zone 6a and whose phosphorus or sulfur has been removed in the second reaction zone 6b passes through the tapping trough 1 and is It is led to.
  • the first branch scan lag trough 9 a and the second branch scan lag trough 913 the first anti ⁇ 6 a and the second reaction zone 6 b.
  • Do et discharged molten scan lag 7a and 7b are led to the slug gutter 2 and, together with the molten blast furnace slag 7, pass through the slug gutter 2 and are shown in the slug pan or the slug process as shown. Led to the equipment.
  • the following known flux is used as a granular flux for removing impurities contained in hot metal.
  • Granular iron ore granular iron manganese ore, iron sand and granular. At least one member of the group consisting of mill scale forces.
  • Small group of one-band A granular mixture with at least one species.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a tapping gutter, showing a state in which granular flux is blown into hot metal from a lance in the apparatus of the present invention. As shown in FIG. 11, for example, the lower end of the first lance 8a_ is separated from the surface of the hot metal 5 flowing through the tapping gutter 1 by a predetermined distance!
  • reaction zone der for the first reaction zone 6 a removes the silicon of the impurity contained in the molten iron i?
  • the second reaction zone 6b is a reaction zone for removing phosphorus or sulfur as impurities contained in the hot metal, the second reaction zone 6b You may do it.
  • the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing sulfur as an impurity contained in hot metal
  • the second reaction zone 6b is This is a reaction zone for removing silicon as an impurity contained.
  • the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing phosphorus or sulfur contained in the hot metal.
  • the sulfur or is contained in the hot metal is a reaction zone for removing phosphorus.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a second embodiment of the apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of the apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Fig. 3
  • the apparatus of the second embodiment has the same configuration as the apparatus of the first embodiment described with reference to Figs. and regarding the flow direction, scan rk Ma - downstream of the 3, at right angles against the flow direction of the molten iron, the Dezukutoi 1, at predetermined intervals, the first partition wall 4 a and the second partition Two bulkheads of 4 square meters are provided! ), Wherein depending on the two partition walls, Dezukutoi 1, Kotsu its upstream or al downstream Te, is divided into a first reaction zone 6 a and two reaction zones Ru second reaction zone 6b or al.
  • first reaction zone 6 a is anti ⁇ der to remove phosphorus as an impurity contained in the molten iron
  • second reaction zone 6 b is a reaction zone for removing sulfur as a impurity contained in the molten iron.
  • the granular flux for removing phosphorus as an impurity contained in the hot metal was introduced into the hot metal 5 flowing through the first reaction zone 6a.
  • the Dezukutoi 1 upstream of the scan rk Ma one 3, which is contained in the hot metal
  • Two third lances for blowing carrier gas into the hot metal 5 flowing through the tapping trough 1 to remove the silicon as an impurity Sc is placed substantially vertically through the lid 10 covering the taphole 1.
  • the lower end of the third run-scan 8 c is at a predetermined distance, away surface or al of the molten iron 5.
  • reference numeral 11c denotes a third tank for accommodating the granular flux supplied through the conduit 11 'to each of the two third lances 8c.
  • the carrier from two third lances 8c is upstream of the skimmer 13.
  • the gas blows granular flux to remove silicon as an impurity contained in the hot metal.
  • the granular flux blown into the hot metal 5 flowing through the tapping gutter 1 from the two ⁇ 3 lances 8 c and the impurities contained in the hot metal 5 'I was generated by melting scan lag 7 c for binding to the silicon of, the hot metal in whether we silicon is removed.
  • the molten slag 7c is blocked by the skimmer 13
  • the molten metal is separated from the hot metal 5 , passed through the slag gutter 2 , and discharged from the tapping gutter 1 together with the molten slag 7 separated from the hot metal.
  • molten scan lag 7 c is paired with the molten iron 5 separation, 'in our the first reaction zone 6 a, 2 present first run-scan 8 a or these, depending on calibration Li A gas, molten iron Granular flux is blown in to remove phosphorus as an impurity contained therein.
  • molten iron Granular flux is blown in to remove phosphorus as an impurity contained therein.
  • the combination of the two granular fluxes blown from the first lance 8a into the hot metal 5 flowing through the first reaction zone 6a and the phosphorus contained in the hot metal 5 you'll melt scan lag 7 a to be generated, the hot metal in whether we phosphorus is removed.
  • Melting scan lag. 7 a is thus dammed up in the first partition 4a, and its, separated molten iron 5 or al min, and its, through the first Edasu lag trough 9 a, the first reaction Emitted from area 6a.
  • a first reaction zone 6 a to Ru preparative reaction zone for removing sulfur as a impurity which is containing organic in molten iron
  • the second reaction zone 6t May be used as a reaction zone for removing phosphorus as an impurity contained in the hot metal.
  • the bonding of the particulate flux for removing the silicon blown by the carrier gas and the silicon contained in the hot metal from the two third lance 8c forces The j S i 0 2 or al 3 ⁇ 4 Ru low melting scan lag 7 c basicity and is mixed with the high melting blast furnace lag 7 basicity described above, the result that basicity Ru heightened, fluidity And the molten blast furnace slag 7 is smoothly discharged from the tapping gutter 1 through the slag gutter 2. Furthermore, the reaction between the granular flux for removing silicon blown from the third lance 8c and the silicon contained in the hot metal causes the molten blast furnace slag 7 Therefore, silicon can be efficiently removed from the hot metal.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing a third embodiment of the device of the present invention
  • FIG. 6 is a line CC of the device of the third embodiment of the present invention shown in FIG. It is sectional drawing.
  • the apparatus of the third embodiment has the same tapping gutter as the apparatus of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the first bulkhead 4a is located in the tapping gutter 1 at a predetermined interval, at right angles to the flow direction of the hot metal
  • the second bulkhead 4b are provided with two bulkheads.]
  • The two bulkheads allow the tapping gutter 1 to move from the upstream to the downstream in the first reaction. It is partitioned into frequency 6 a and the second reaction certain 6 b or two reaction zones Ru Lal.
  • the first reaction 6a is a reaction zone for removing silicon and phosphorus as impurities contained in the hot metal.)) the second reaction zone 6 b is anti to remove sulfur by the impurities contained in the molten iron It is a territory.
  • a granular flux for removing silicon as an impurity contained in the hot metal is introduced into the hot metal 5 flowing through the first reaction zone 6a.
  • a first run-scan 8 a two for injecting Therefore the calibration re Agasu, and its, granular off rack scan for removing phosphorus and with the impure product, the same rather molten iron in 5, and two second run-scan 8 b for Komu blown Therefore the calibration re Agasu is substantially vertically disposed through the lid 1 0 cormorants covering the first reaction zone 6 a ing.
  • a particulate flux for removing sulfur as an impurity contained in the hot metal flows through the second reaction zone 6b above the second reaction zone 6.
  • two third lances 8c for blowing by the carrier gas are arranged substantially vertically.
  • the lower ends of the first lance 8a, the second lance 8b and the third lance 8c are separated from the surface of the hot metal 5 by a predetermined distance.
  • a first branch slug gutter 9 a is provided in the first reaction zone 6 a, and a second school slug gutter 9 TD is provided in the second reaction zone 6 .
  • the downstream end of each of the first branch slug gutter 9 a and the second branch slug gutter 9 is connected to the slug gutter 2.
  • the molten blast furnace slag 7 flowing out of the illustrated blast furnace and floating on the surface of the hot metal 5 flowing through the tapping gutter 1 is dammed by the skimmer 13 to remove the molten iron. And discharged through slug gutter 2.
  • the blast furnace slag is melted by the skimmer 3.
  • first run-scan 8 a or these, depending on calibration re Agasu silicon of the impurity contained in the molten iron
  • the carrier gas is used to remove phosphorus as an impurity contained in the molten metal.
  • Granular flux for removal is blown.
  • the molten slag in which the molten slag 7a and the molten slag 7b are mixed is dammed by the first partition wall 4a, separated from the hot metal 5, and separated into the first branch. scan lag trough 9 a a through connection, is whether we discharged first reaction zone 6 a.
  • the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing sulfur as an impurity contained in the hot metal
  • the second reaction zone 6b is It may be a reaction zone for removing silicon and phosphorus as impurities contained in the silicon.
  • the carrier gas is supplied from the two first lances 8a to the hot gas.
  • the granular off rack scan for removing silicon of the impurities are incorporated can blow, then a second run-scan 8 b forces these two, Tsu by the key catcher Li a gas Then, a granular flux for removing phosphorus as an impurity is blown.
  • Two fluxes of second lance 8b are used to remove the phosphorus blown in by the carrier gas and to contain the particulate flux in the hot metal. 4.
  • the first is a schematic plan view showing a fourth embodiment of the device of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram showing the D-D of the device of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line D.
  • the apparatus of the fourth embodiment has a configuration in which the flow direction of the hot metal 5 in the tapping gutter 1 is downstream of the skimmer 1; , at right angles against the flow direction of the molten iron 5, the tapped gutter 1, at a predetermined distance, across between the side walls lb and lc of opposing Dezukutoi 1, ⁇ first barrier 4 a, second ⁇ Wall 4b and number
  • the tapping gutter 1 is moved from the upstream to the downstream by the three bulkheads.
  • the first reaction zone 6a is divided into the second reaction zone 6 b and three reaction zones Ru third reaction zone 6 c or al 3 ⁇ 4.
  • the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing silicon as an impurity contained in the hot metal
  • the second reaction zone is a catalyst for removing phosphorus as an impurity contained in the hot metal.
  • reaction zone der to remove, and its, second: third reaction zone 6 c is a reaction zone for removing sulfur as a impurity contained in the molten iron.
  • the lower end of each of the first partition wall 4a, the second partition wall 4b and the third partition wall 4c is immersed in the hot metal 5 flowing through the tapping gutter 1 and is sufficient for the hot metal 5 to pass therethrough. It is far away from the bottom la of tapping gutter 1 at a distance.
  • the granular flux for removing silicon as an impurity contained in the hot metal was introduced into the hot metal 5 flowing through the first reaction zone 6a.
  • two first run-scan 8 a of for injecting Therefore the key catcher Li a gas is through the lid 1 0 cormorants covering the first reaction zone 6 a, are substantially vertically arranged.
  • two second lances 8b for blowing by the carrier gas penetrate the lid 10 covering the second reaction zone, and are arranged substantially vertically.
  • first lance 8a, the second lance 8 to and the third lance 8c is apart from the surface of the hot metal 5 by a predetermined distance.
  • first Edasu lag gutter 9 a is provided in the first reaction zone 6 a
  • second reaction zone 6 b second Edasu lag gutter 9 b is provided us] 3
  • first 3 Edasu lag gutter 9 c is provided; second to third reaction zone 6 c.
  • Contact good beauty third Edasu lag gutter 9 c is connected to the scan lag trough 2.
  • the molten blast furnace slag 7 flowing out of the high altitude and floating on the surface of the hot metal 5 flowing through the tapping gutter 1 is dammed by the skimmer 13, It is separated from hot metal 5 and discharged through slug gutter 2.
  • scan key down pig iron 5 which therefore melt blast furnace lag 7 separated into Ma-3, the first anti ⁇ 6 a, the second reaction zone 6 b and the third reaction zone 6 c Flow through.
  • a granular flux for removing silicon as an impurity contained in the hot metal from two ⁇ 1 lances 8a is provided in the hot metal 5 flowing through the first reaction zone 6a. Cus is blown.
  • Melting scan lag 7 c is a; 3 bulkhead 4 c in cowpea 'Te is Ki stopped so, then its is molten iron 5 or al separated and its, through the third Edasu lag gutter 9 c or third reaction zone 6 c et discharged Te.
  • the three reaction zones are, as described above, the first reaction zone 6a is a reaction zone for removing silicon as an impurity contained in the hot metal. ! ), Reaction zone der of order to remove phosphorus as the impurity second reaction zone 6 is contained in the hot metal, and its third reaction zone 6 c is contained in the hot metal.
  • Reaction zone der of order to remove phosphorus as the impurity second reaction zone 6 is contained in the hot metal
  • its third reaction zone 6 c is contained in the hot metal
  • it may be a reaction zone described below.
  • the first reaction zone 6 a the reaction zone der for removing silicon of the impurities contained in the Hanzuku]?
  • the second reaction zone 6 b is contained in the hot metal reaction zone der of order to remove sulfur and impurities
  • its third reaction zone 6 c the reaction zone for removing phosphorus as an impurity which is containing organic during hot metal It is.
  • the molten blast furnace slag 7 floating on the surface of the hot metal flowing through the tapping gutter 1 is clogged by the skimmer 3.
  • silicon is removed from the hot metal in the first reaction zone 6a, and then, in the second reaction zone 6b, Phosphorus is removed from the hot metal, and then sulfur is removed from the hot metal in the second reaction zone 6c.
  • molten flux for example, granular mill scale
  • the molten blast furnace slag can be melted.
  • the sulfur compound (C a S) contained in the iron oxide reacts with the iron oxide (FeO) contained in the particulate flux to form sulfur (S), and the sulfur (S) is converted to hot metal.
  • S sulfur
  • the apparatus according to the fourth embodiment the cormorants I mentioned above, in the hot metal after the molten blast furnace lag is separated, in the first reaction zone 6 a, to remove the silicon
  • the above-mentioned problems are unlikely to occur because the granular flux is blown.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing a fifth embodiment of the device of the present invention.
  • the device of the fifth embodiment is the same as the device of each embodiment described above, except that each downstream end of the branch slag gutter is independent of the slag gutter. It is.
  • Fig. 9 shows Fig. 7 In the apparatus of the fourth embodiment described with reference to FIG. 8 and FIG. 8, a case is shown in which the downstream ends of the branch slug gutters are independent of the slug gutters. Remind as in FIG.
  • each Edasu lag Slag pans 12a, 12 and 12c are provided to accommodate the molten slag discharged through the gutter. Therefore, the molten slag discharged from each reaction zone is unlikely to be mixed with the molten blast furnace slag discharged from the tapping gutter 1 through the slug gutter 2. Therefore, in producing the blast furnace slag by cooling and solidifying the molten blast furnace slag, it is necessary to prevent the deterioration of the blast furnace slag due to the mixing of the molten slag. Can be done.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing a sixth embodiment of the device of the present invention.
  • the apparatus according to the sixth embodiment includes a hot metal separation tank 13 for separating hot metal mixed in the molten slag generated in each reaction zone from the molten slag in the middle of the branch slag gutter. This is the same as the device of each embodiment described above, except that a device is provided.
  • FIG. 10 shows a case where a hot metal separation tank 13 is provided in the apparatus of the third embodiment described with reference to FIG. 5 and FIG.
  • Hot metal in the separation tank 1 3, scan rk Ma - 1 4 through the branch hot metal launder for returning downstream of the thus separated molten iron to the molten iron separation vessel 1 3 second reaction zone 6. 1) 15 are installed.
  • the lower end of the skimmer 14 is spaced apart from the bottom of the hot metal gutter 15 by a predetermined distance to allow the hot metal separated from the molten slag to pass therethrough.
  • the first reaction zone 6 a or al ⁇ a melting scan lag bound to result generation between silicon which is contained in the granular off rack Graphics and molten iron to remove the silicon, phosphorous
  • the molten slag which is a mixture of the granular flux for removing slag and the molten slag generated by the combination of the phosphorus contained in the hot metal and the molten iron, forms the first branch slag gutter 9 It is led to the hot metal separation tank 1.3 through a. .
  • reaction zone 6b Returned to reaction zone 6b. Then, in the second reaction zone 6 to, together with the hot metal from the first reaction zone 6 a, the sulfur contained in the hot metal is removed. On the other hand, the molten slag from which the hot metal has been separated is discharged from the hot metal separation tank 13 and the first branch slag
  • the hot metal discharged through the slug gutter and mixed in the molten slag generated in each reaction zone can be recovered. Can be done.
  • the number of reaction zones that define the tapping gutter is not limited to two or three as described above, and may be four or more depending on the number of impurities to be removed from the hot metal. It is possible to provide shoes, and this can remove impurities other than silicon, phosphorus and sulfur contained in the hot metal.
  • the apparatus of the present invention as an impurity contained in hot metal in the middle of a tapping gutter for guiding hot metal flowing out of a blast furnace to a hot metal ladle. At least two of the silicon, phosphorus, and sulfur, etc., can be efficiently removed without damaging the bottom of the tapping gutter. It is taken.

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

明 細 書 発明の名称
高炉か ら流出する溶銑中に含有されている不純物を除去 するための装置 技術分野
この発明は、 高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ため の出銑樋の途中において、 溶銑中に含有されている、 不純 物と.しての硅素、 憐および硫黄等の う ちの少な く と も 3 つ を除去するための装置に関する も のである。 冃 示 技
高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導く ための出銑樋の途 中において、 溶銑中に含有されている、 不純物 と しての硅 素、 燐および硫黄等の う ちの 1 つを除まするための方法が 知 られている。
上述 した、 高炉か ら流出する溶銑中に含有されている不 純物を、 出銑樋の途中において除去するための方法 と して、 従来、 一般に行 われている方法は、 出銑樋の上方に配置 されたホ ッ パーか ら、 溶銑中に含有されている不純物を除 去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 出銑樋を通って流れる溶 銑中に投入す'る こ とか らなっている。 しか しな力 ら、 上述 した方法は、 投入された粒状フ ラ ッ ク ス が、 溶銑の表面に 浮いて、 その内部ま で十分に侵入 し いので、 溶銑と粒状 フ ラ ッ クス との接蝕が不十分であ ]?、 この結果、 不純物の 除去効率が悪い問題があった。
上述した問題を解決 し、 溶銑と粒状フ ラ ッ ク ス と の接触 を十分に行 わせて、 高炉か ら流出する溶銑中に含有され ている不純物を効率的に除去するための方法と して、 1 9 8 2 年 1 2月 8 日付の 日本特許公開公報 Ntt 5 7 - 2 0 0,5 1 0 において、 下記か らる る、 高炉か ら流出する溶銑中に含有されている 不純物としての硅素を除去するための方法が知 られている : 高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋の上 方に、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素を除去 するための粒状フ ラ ッ ク スを前記出銑樋を通って流れる溶 銑中にキヤ リ ァガス に よって吹き込むための ラ ン ス を実質 的に垂直に配置し、 前記ラ ン ス の下端を、 出銑樋を通って 流れる溶銑中に浸漬し、 前記ラ ンスか ら、 キャ リ アガスに よ って、 溶銑中に粒状フ ラ ッ ク スを吹き込み、 こ の よ う に して吹き込ま れた前記粒状フ ラ ッ ク スを、 溶銑中に含有さ れている硅素 と結合させて、 溶融ス ラ グを生成 し、 もって 前記硅素を除去する。 下、 〃 先行技術 1〃 とい う ) 上述した先行技術 1 は、 次に述べる よ う 問題を有して いる :
(1) 粒状フ ラ ッ ク スをキャ リ ア ガス に よ って吹き込むため の ラ ン ス の下端が、 溶銑中に浸潰されているので、 ラ ン ス が溶損しやすい。 従って、 ラ ン スを頻繁に取替え ¾ければ らず、 このために多額の費用を要する。
(2) ラ ンスか らキャ リ アガスに よって溶銑中に吹 き 込まれ た粒状フ ラ ッ ク スが、 出銑樋の底に激 し く 衝突する の で、 出銑樋の底が損傷する。 従って、 出銑樋の底を頻繁に補修 しるければ ¾ らず、 このために多額の費用を要する。
上述 した問題を解決 し、 ラ ン ス の溶損およ び出銑樋の底 の損傷が生ずる こ と る く 、 高炉か ら流出する溶銑中に含有 されて る不純物を効率的に除去するための方法 と して、 1 9 8 3 年 8 月 3 日付の 日本特許公開公報 Ntt 5 8 - 1 3 0,2 0 8 にお.いて、 下記か ら る、 高炉か ら流出する溶銑中に含有 されている不純物を除去するための方法が知 られている : 高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋の上 方に、 溶銑中に含有されている不純物を除去するための粒 状フ ラ ッ ク スを前記出銑樋を通って流れる溶^中にキ ヤ -リ ァガスによって吹き 込むための ラ ン スを実質的に垂直に配置 し、 前記ラ ンス の下端を、 出銑樋を通って流れる瘠銑の表面 か ら所定距離をあけて離 し、 前記ラ ン スか ら、 キ ャ リ アガ ス に よ っ て、 溶銑中に粒状フ ラ ッ ク スを吹 き 込み、 こ の よ う に して吹き 込ま れた前記粒状フ ラ ッ ク スを、 溶銑中に含 有されている不純物と結合させて、 溶融ス ラ グを生成 し、 も つて前記不純物を除去する。 (以下、 〃先行技術 2〃と い う ) 上述 した先行技術 2 は、 次に述べる よ う 問題を有 して いる : 即ち、 先行技術 2 において、 粒状フ ラ ッ ク スを吹き 込むために出銑樋の上方に実質的.に垂直に配置された ラ ン スは、 1 本である。 従って、 溶銑中に含有されている不純 物と しての例えば硅素 と硫黄と を共に除去するために、 1 本の ラ ンスか ら、 硅素を除去する ための粒状フ ラ ッ ク ス お よび硫黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを共に溶銑中に 吹き込むと、 溶銑中の硅素 と結合 して生成 した主と して S i 02から ¾ る溶融ス ラ グに よって硫黄の除去効率が低下す る。 この よ う に、 先行技術 2 に よっては、 溶銑中に含有さ れている少 く と も 2 つの不純物を、 効率よ く 除去する こ とができ ない。
この よ う る こ とか ら、 高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に 導 く ための出銑楗の上方に、 その下端が、 所定距離をあけ て、 前記出铣樋を通って流れる溶銑の表面か ら離れる よ う に配置された ラ ンスか ら、 キヤ リ ァ ガスに よ って、 溶銑中 に、 前記溶銑中に含有されている少な く と も 2 つの不純物 を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを吹き込んで、 前記少 ¾ く と も 2 つの不純物を効率的に除去するための装戆の開発 が強 く 望まれているが、 かかる装置は、 ま だ提案されてい ¾い。 発明の開示
従って、 この発明の 目的は、 高炉か ら流出する潘銑を溶 铣鍋に導 く ための出銑樋の上方に、 その下端が、 所定距離 をあけて、 前記出銑樋を通って流れる溶銑の表面か ら離れ る よ う に配置された ラ ンスか ら、 キャ リ ア ガス に よって - 溶铣中に、 前記溶銑中に含有されている少な く と も 2 つの 不純物を除去する ための粒状フ ラ ッ ク スを吹 き 込んで、 前 記少 く と も 2 つの不純物を効率的に除去するための装置 を提供する こ と にある。
この発明の特徴の 1 つに従って、 下記力 ら る、 高炉か ら流出する溶銑中に含有されている不純物を除去する 7¾ め の装置が提供される :
高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋 ; 前記出銑樋の途中に設け られた、 前記出銑樋を通って流 れる.溶銑の表面上に浮いている溶融高炉ス ラ グをせき 止め て、 これを溶銑か ら分離するためのス キ ン マ — 、 前記ス キ ンマ ーの下端は、 前記出铣樋を通って流れる溶銑中に浸漬 されてお 、 そ して、 溶銑が通過するのに十分な距離をあ けて、 前記出銑樋の底か ら離れている ;
前記出诜樋内における溶^の流れ方向に関 して、 前記ス キ ン マ ー の上流に設け られた、 前記ス キ ン マ 一 に よって溶 铳か ら分離された溶融高炉ス ラ グを排出する ためのス ラ グ 樋 ; およぴ、 '
前記出銑楗の上方に実質的に垂直に配置された、 前記高 炉か ら流出する溶^中に含有されている不 物を除去する ための粒状フ ラ ッ ク スを、 前記出铣樋を通って流れる溶銑 中に、 キ ャ リ アガスに よって吹き 込むための ラ ン ス 、 前記 ラ ン ス の下端は、 所定距離をあけて、 前記出铣樋を通って 流れる溶銑の表面か ら離れている ; か く して、 前記出銑'德を通って流れる溶銑中に前記ラ ン スか ら吹き込まれた前記粒状フ ラ ッ ク スを、 溶銑中に含有 されている不純物と結合させて、 溶融ス ラ グを生成 し、 も つて、 前記不純物を除去する。
下記を特徵とする装置 :
前記出铣樋 1 内における溶銑.の流れ方向に関 して、 前記 ス キ ン マ ー 3 の下流において、 溶銑の流れ方向に対 して直 角に、 前記出銑樋 1 内に、 所定距離をあけて、 少 く と も 2 つの隔壁 4a , 4b , 4c を設けて、 前記出銑樋 1 を少 く と も 2 つの反応域 6a , 6 b , 6c に区面 し、 前記少る く と も 2 つの隔壁 4a , 4b , 4c の各々 の下端は、 前記出銑 樋 1 を通って流れる溶銑中に浸漬されてお 、 そ して、 溶 銑が通過するのに十分る距離をあけて、 前記出銑樋 1 の底 la 力 ら離れてお ]? ;
前記少る く と も 2 つの反応域 6a , 6b , 6C の各々 に、 前記ラ.ンス 8a , 8b , 8c ^配置されてお ]3 ;
前記少る く と も 2 つの反応域 6a , 6b , 6c の各々 に、 枝ス ラ グ樋 9a , 9b , 9c : ^設け られてお ; *
か く して、 前記少る く と も 2 つの反応域 6a 6b , 6c を通って流れる溶铳中に前記ラ ン ス 8a , 8¾ , 8c か ら吹 き込ま れた前記粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されてい る不純物との結合に よって、 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域 6a , 6b , 6c の各 々 の中において生成 した前記溶融ス ラ グは、 前記少 ¾ く と も 2 つの隔壁 4a , 4b , 4c の各 々 に よってせき止め られ、 そ して、 溶銑か ら分離され、 そ して, 前記枝ス ラ グ樋 9a , 9b , 9c を通って、 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域 6a , 6b , 6c の各々 か ら排出される。 図面の簡単る説明
第 1 図は、 この発明の装置の第 1 実施態様を示す概略平 面図である ; - 第 2 図は、 第 1 図に示 した この発明の前記第 1 実施態様 の装置の A - A線断面図である ;
第 3 図は、 この発明の装置の第 2 実施態様を示す概略平 面図である ;
第 4 図は、 第 3 図に示 した こ の発明の前記第 2 実施態様 の装置の B - B 線断面図である ;
第 ' 5 図は、 この発明の装置の第 ; 3 実施態様を示す微略平 面図である ;
苐 6 図は、 第 5 図に示 した こ の発明の前記第 ; 3 実施態様 の 置の C - C 線断面図である ;
第 7 図は、 この発明の装蘆の第 4 実施態様を示す概略平 面図である ;
第 8 図は、 第 ? 図に示 した こ の発明の前記苐 4 実施態様 の装置の D - D線断面図である ;
苐 9 図は、 この発明の装置の第 5 実施態様を示す概略平 面^である ;
第 1 0 図は、 こ の発明の装置の第 6 実施態様を示す概略 平面図である ; そ して、
第 1 1 図は、 この発明の装置における、 ラ ン スか ら の溶 銑中への粒状フ ラ ッ ク スの吹き込み状態を示す、 出銑樋の 垂直横断面図である。 発明を実施するための最良の形態
我 々 は、 上述した観点か ら、 高炉か ら流出する溶銑を溶 銑鍋に導 く ための出銑樋の上方に、 その下端が、 所定距離 をあけて、 前記出銑樋を通って流れる溶銑の表面か ら離れ る よ う に配置されたラ ンス力 ら、 キャ リ アガスに よって、 溶銑中に、 前記溶銑中に含有されている少る く と も 2 つの 不純物を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを吹き込んで、 前 記少 く と も 2 つの不純物を効率的に除去するための装置 を開発すべく 鋭意研究を重ねた。
その結果、 我 々 は、 次の知見を得た : 高炉か ら流出する 溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋の途中に設け られた、 前 記出銑樋を通って流れる溶銑の表面上に浮いている溶融高 炉ス ラ グをせき 止めて、 これを溶銑か ら分離するためのス キ ンマ ーの、 前記出銑樋内における溶銑の流れ方向に関 し て下流において、 溶銑の流れ方向に対 して直角に、 前記出 銑樋内に、 所定距離をあけて、 その下.端が溶銑中に浸漬さ れ、 そして、 溶銑が通過するのに十分 距離をあけて、 前 記出銑樋の底か ら離れている、 少る く と も 2 つの隔壁を設 けて、 前記出銑樋 ¾少 ¾ く と も 2 つの反応域に区画 し、 前 記少る く と も 2 つの反応域の各々 の上方に、 溶銑中に含有 されている不純物を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 キ ャ リ アガスに よって、 前記溶銑中に吹き 込むための、 その 下端が溶銑の表面か ら所定距離をあけて離れている ラ ン ス を、 実質的に垂直に配置 し、 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域 の各々 に枝ス ラ グ樋を設け、 前記少 く と も 2 つの反応域 を通って流れる溶銑中に前記 ラ ン スか ら粒状フ ラ ッ ク スを 吹き込み、 前記粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されてい る不純物との結合に よって、 前記少な く と も 2 つの反応域 の各々 の中において生成 した溶融ス ラ グを、 前記少な く と も 2 つの隔壁の各々 に よってせき 止め、 そ して、 溶銑力 ら 分離 し、 そ して、 前記枝ス ラ グ樋を通って, 前記少る く と も 2 つの反応域の各 々 か ら排出すれば、 高炉か ら流出する 溶銑中か ら、 少 く と も 2 つの不純物を効率的に除去する こ と カ で き る 。
この発明は、 上述 した知見に基いてる された も のである。 以下に、 こ の発明の装置を、 図面を参照 し ¾が ら説明する。
第 1 図は、 この発明の装置の第 1 実施態様を示す概略平 面図であ 、 そ して、 第 2 図は、 第 1 図に示 した こ の発明 の第 1 実施態様の装置の A - A線断面図である。 第 1 図お よ び第 2 図に示すよ う に、 図示 し い高炉か ら流出する溶 5 を、 図示 しない溶銑鍋に導 く ための出铣樋 1 の途中に、 出.銑 ¾| 1 を通って流れる溶銑 5 の表面に浮いている溶融高 炉ス ラ グをせき 止めて、 これを溶銑 5 か ら分離するための ス キ ン マ 一 3 が、 溶銑 5 の流れ方向に対 して直角に、 出銑 樋 1 の対向する側壁 lb と lc との間にわたって設け られて いる。 ス キ ンマー 3 の下端は、 出銑楗 1 を通って流れる溶 銑 5 中に浸漬されてお ]? 、 そ して、 溶銑 5 が通過するのに 十分 ¾距離をあけて、 出銑樋 1 の底 laか ら離れている。 出 铣樋 1 内における溶銑 5 の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ 一 3 の上流の出銑樋 1 に、 ス キ ン マ ー 3 に よって溶銑 5 から - 分離された溶融高炉ス ラ グ 7 を排出するためのス ラ グ樋 2 が設け られている。
出銑樋 1 内における溶銑 5 の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ 一 3 の下流において、 溶銑 5 の流れ方向に対 して直角に、 出銑樋 1 内に、 所定距離をあけて、 出銑樋 1 の対向する側 壁 lb と lc との間にわたって、 第 1 隔壁 4aおよび第 2 隔壁 4 か らる る 2 つの隔壁が設け られてお 、 前記 2 つの陽 壁に よって、 出銑樋 1 は、 その上流か ら下流に向って、 第 1 反応域 6aおよび第 2 反応域 6bか らる る 2 つの反応域に区 画されている。 第 1 反応域 6aは、 溶銑中に含有されている 不純物と しての硅素を除去するための反応域であ-]? 、 そし て、 第 2 反応域 6bは、 溶銑中に含有されている不純物と し ての燐ま たは硫黄を除去するための反応域である。 第 1 隔 壁4 aおよび第 2 隔壁4 bの各々 の下端は、 出銑樋 1 を通って 流れる瘠銑 5 中に浸漬されてお 、 そ して、 溶銑 5 が通過 するのに十分 ¾距離をあけて、 出銑樋 1 の底 laか ら離れて いる。 第 1 反応域6 aの上方に、 溶銑中に含有されている不純物 と しての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 1 反 応域 6aを通って流れる溶銑 5 中.に、 キ ャ リ アガスに よって 吹き 込むための 2 本の第 1 ラ ン ス 8aが、 第 1 反応域6 aを覆 ぅ 盖 1 0 を貫通 して、 実質的に垂直に配置されている。 第 2 反応域 6bの上方に、 溶銑中に含有されている不純物と し ての燐ま たは硫黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 2 反応域 を通って流れる溶銑 5 中に、 キ ャ リ アガスに よ つて吹 き 込むための 2 本の第 2 ラ ン ス 8 bが、 第 2 反応域6 b を覆 う 蓋 1 0 を貫通 して、 実質的に垂直に配置されている。 第 1 ラ ン ス 8aおよび第 2 ラ ン ス 8 bの各 々 の下端は、 所定距 離をあけて、 溶銑 5 の表面か ら離れている。 第 1 反応域6 a に苐 1 枝ス ラ グ樋9 aが設け られてお j? 、 そ して、 第 2 反応 域 6bに第 2 枝ス ラ グ樋 9t>が設け られている。 第 1 枝ス ラ グ 樋 9aおよ び第 2 枝ス ラ グ樋 の各 々 の下流端は、 ス ラ グ樋 2 に連結されている。 第 1 図において、 lla は、 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aの各々 に、 導管 1 1'を通って供給される粒状フ ラ ッ ク スを収容するための第 1 タ ン ク であ 、 そ して、 lib は、 2 本の第 2 ラ ン ス 8bの各 々 に、 導管.1 1'を通って 供給される粒状フ ラ ッ ク ス を収容する ための第 2 タ ン ク で o
図示 しない高炉か ら流出 し、 出銑樋 1 を通って流れる溶 銑 5 の表面上に浮いている ^融高炉ス ラ グ 7 は、 ス キ ンマ 一 3 に よってせき止め られて、 溶銑 5 か ら分離 し、 ス ラ グ 樋 2 を通って排出さ'れる。 この よ う に して、 ス キ ン マ ー 3 に よって溶融高炉ス ラ グ ? が分離された溶銑 5 は、 第 1 反 応域 6aおよび第 2 反応域 6bを通って流れる。 第 1 反応域6 a を通って流れる溶銑 5 中に、 2 本の第 -上 ラ ンス 8 aか ら、 キ ャ リ アガス に よって、 溶銑中に含有されている不純物と し ての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き込ま れる。 この結果、 第 1 反応域6 aを通って流れる溶銑 5 中に 2 本の 第 1 ラ ンス 8 aか ら吹き込まれた粒状フ ラ ッ タス と、 溶銑中 に含有されている硅素 との結合に よ D 溶融ス ラ グ?aが生成 して、 溶銑中か ら硅素が除去される。 溶融ス ラ グ7 aは、 第 1 隔壁 4aに よってせき止め られ、 そ して、 溶銑 5 か ら分離 され、 そ して、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aを通って第 1 反応域6 aか ら排出される。
この よ う に して、 硅素が除去され、 第 1 隔壁4 aに よって 溶融ス ラ グ 7aが分離された溶銑 5 に対 し、 第 2 反応塽 に おいて、 2 本の第 2 ラ ンス 8b力 ら、 キ ャ リ ア ガス に よ って、 溶銑中に含有されている不純物と しての燐ま たは硫黄を除 去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き 込まれる。 この結果、 第 2 反応域 6bを通って流れる溶銑 5 中に 2 本の第 2 ラ ン ス S b か ら吹き 込まれた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有さ れている燐ま たは硫黄との結合に よ 溶融ス ラ グ 7bが生成 して、 溶銑中か ら燐ま たは硫黄が除去される。 溶融ス ラ グ ? b は、 第 2 隔壁 4bに よってせき止め られ、 そ して、 溶銑 5 カゝ ら分離され、 そ して、 第 2 杈ス ラ グ欞 9bを通って第 2 反応域 6 bか ら排出される。
この よ う に して、 第 1 反応域 6 aにおいて硅素が除去され、 次いで、 第 2 反応域 6 bにおいて燐ま たは硫黄が除去された 溶銑 5 は、 出銑樋 1 を通って溶銑鍋に導かれる。 一方、 第 1 枝 ス ラ グ樋9 aおよ び第 2 枝 ス ラ グ樋 913を通って、 第 1 反 応域 6 aおよび第 2 反応域 6 b.か ら排出された溶融ス ラ グ 7 aお よ び 7 bは、 ス ラ グ樋 2 に導かれ、 溶融高炉ス ラ グ 7 と共に、 ス ラ グ樋 2 を通って、 図示 し ¾ぃス ラ グ鍋ま たはス ラ グ処 理設備に導かれる。
溶銑中に含有されている不純物を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス と して、 次の公知のフ ラ ッ ク スが使用される。
(1) 硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス :
粒状鉄鉱石、 粒状鉄マ ン ガ ン鉱石、 砂鉄およ び粒状.ミ ル ス ケ ー ル力 ら ¾ る群の う ちの少な く と も 1 種。
(2) 燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス :
粒状鉄鉱石、 粒状鉄マ ン ガ ン鉱石、 砂鉄お よ び粒状 ミ ル ス ケ ー ル力 ら ¾ る群の う ちの少な く と も 1 種と、 粒 状ソ ― ダ灰、 粒状焼石灰、 粒状石灰石、 粒状転炉ス ラ グぉよび粒状カ ル シ ウ ム 力 一 バ イ ドか らな る群の う ち の少: ¾ く と も 1 種 と の粒状混合物。
(3) 硫黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス :
粒状ソ ー ダ灰、 粒状焼石灰、 粒状石灰石、 粒状転炉ス ラ グおよ び粒状カ ル シ ウ ム カ ーバイ ドか ら ¾ る群の う ちの少る く と も 1 種。 丄 第 1 1 図は、 この発明の装置における、 ラ ン スか ら の溶 銑中への粒状フ ラ ッ ク ス の吹き込み状態を示す、 出銑樋の 垂直横断面図である。 第 1 1 図に示すよ う に、 例えば、 第 1 ラ ンス 8a_の下端は、 所定距離をあけて、 出銑樋 1 を通つ て流れる溶銑 5 の表面か ら離れてお!) 、 これに よつて、 第 1 ラ ンス 8aの溶損および出銑樋 1 の底 laの損傷が生ずる こ と ¾ く 、 キャ リ ア ガス に よ って、 粒状フ ラ ッ ク ス 1 6 を溶 銑中に吹き込むこ とができ る。 この よ う る、 ラ ン スか らの 粒状フ ラ ッ ク ス の吹き 込みに よって、 溶銑中に含有されて いる不純物を、 安定 した高い効率で除去するためには、 ラ ン スか らの、 粒状フ ラ ッ ク ス の、 溶銑中への吹き込みを、 下記 2 つの関係式を満すよ う に行る う.こ とが望ま しい。
0.5 H ^ HFく H · · - · - · · · (1) HF = Μ· · exp (- r) / (D+ 0.02HL)2 (2) 但し、 関係式(1)および(2)において、
H : 出銑樋内の溶銑の深さ (龍 ) 、
HF: 粒状フ ラ ッ ク ス の、 出銑樋内の溶銑中への吹き込 みの深さ ( ) 、
M : 粒状フ ラ ッ ク ス の流量 ( sf/mimite ) 、
G- : キ ャ リ ア ガス の流量 ( N w min e ) 、
τ : 粒状フ ラ ッ ク スの平均粒径 ( ) 、
D : ラ ン ス の内径 ( ) 、 お よ び、
HL : 出銑樋内の溶銑の表面と、 ラ ン ス の下端との間の 距離 C MM ) o 第 1 実施態様の装置において、 2 つの反応域は、 上 し た よ う に、 第 1 反応域6 aが溶銑中に含有されている不純物 と しての硅素を除去するための反応域であ i? 、 そ して、 第 2 反応域 6 bが溶銑中に含有されている不純物と しての燐ま たは硫黄を除去するための反応域である こ と のほかに、 次 に述べる反応域と して も よい。
(1) 第 1 反応域 6 aは、 溶銑中に含有されている不純物と し ての硫黄を除去するための反応域であ 、 そ して、 第 2 反 応域 6 bは、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素を 除去するための反応域である。 ―
(2) 高炉か ら流出する溶銑の硅素含有量が低い場合におい て、 第 1 反応域 6 aは、 溶銑中に含有されている燐ま たは硫 黄を除去するための反応域であ ]? 、 そ して、 第 2 反応域6 b は、 溶銑中に含有されている硫黄ま たは燐を除去する ため の反応域である。
な お、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素およ び燐を除去する場合は、 燐を除去する前に硅素を除去する 必要がある。 すなわち、 溶銑中に硅素が存¾ している と、 燐を除去するために溶銑中に吹き 込んだ粒状フ ラ 、リ ク ス 、 優先的に硅素 と反応する結果、 燐の除去効率が著 し く 低下 する。
第 3 図は、 この発明の装置の第 2 実施態様を示す概略平 面図であ j? 、 そ して、 第 4 図は、 第 3 図に示 した この発明 の第 2 実施態様の装置の B - B 線断面図である。 第 3 図お よび第 4 図に示すよ う に、 第 2 実施態様の装置には、 第 1 図および第 2 図を参照 して説明 した第 1 実施態様の装置と 同様に、 出銑樋 1 内における溶銑の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ — 3 の下流において、 溶銑の流れ方向に対 して直角 に、 出銑樋 1 内に、 所定間隔をあけて、 第 1 隔壁4 aおよび 第 2 隔壁 4¾か らる る 2 つの隔壁が設け られてお!) 、 前記 2 つの隔壁に よって、 出銑樋 1 は、 その上流か ら下流に向つ て、 第 1 反応域6 aおよび第 2 反応域 6bか ら る 2 つの反応 域に区画されている。
第-2 実施態様の装置においては、 第 1 反応域6 aは、 溶銑 中に含有されている不純物と しての燐を除去するための反 応域であ ]? 、 そ して、 第 2 反応域6 bは、 溶銑中に含有され ている不純物と しての硫黄を除去するための反応域である。 , 第 1 反応域 6aの上方に、 溶銑中に含有されている不純物 と しての燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 1 反応 域 6aを通って流れる溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって吹 き 込むための 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aが、 第 1 反応域 6aを覆 う 蓋 1 0 を貫通 して実質的に垂直に配蘆されてお 、 そ して、 第 2 反応域6 bの上方に、 溶銑中に含有されている.不純物と しての倆黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 2 反応 域 6bを通って流れる溶銑 5 中に、 キ ャ リ ア ガ ス に よって吹 き 込むための 2 本の第 2 ラ ン ス 8 bが、 第 2 反応域 6bを覆 う ' 蓋 1 0 を貫通 して実質的に垂直に配置されている。 第 1 ラ ン ス 8aおよび第 2 ラ ン ス の各 々 の下端は、 所定距離をあ けて、 溶銑 5 の表面か ら離れている。 第 1 反応域 6aに第 1 枝ス ラ グ樋 9aが設け られてお ]? 、 そ して、 第 2 反応域6 bに 第 2 枝ス ラ グ樋9 bが設け られている。 第 1 枝ス ラ グ樋9 aお よ び第 2 枝ス ラ グ樋9 ¾の各々 の下流端は、 ス ラ グ樋 2 に連 結されている。
第 2 実施態様の装置において'は、 出銑樋 1 内に.おける溶 銑の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ 一 3 の上流の出銑樋 1 に, 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素を除去するた めの粒状フ ラ ッ ク スを、 出銑樋 1 を通って流れる溶銑 5 中 に、 キャ リ アガスによって吹き 込むための 2 ·本の第 3 ラ ン ス Scが、 出銑樋 1 を覆 う蓋 1 0 を貫通 して実質的に垂直に 配置されている。 第 3 ラ ン ス 8 cの下端は、 所定距離をあけ て、 溶銑 5 の表面か ら離れている。 第 3 図において、 11c は、 2 本の第 3 ラ ン ス 8cの各々 に導管 1 1'を通って供給さ れる粒状フ ラ ッ ク スを収容するための第 3 タ ン ク である。
図示 し ¾い高炉か ら流出 し、 出銑樋 1 を通って流れる溶 銑 5 中に、 ス キ ン マ 一 3 の上流において、 2 本の第 3 ラ ン ス 8cか ら、 キ ャ リ ア ガ ス に よ っ て、 溶銑中に含有されてい る不純物と しての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スが 吹 き 込まれる。 この結果、 出銑樋 1 を通って流れる溶銑 5 中に 2 本の苐 3 ラ ン ス 8 cか ら吹き 込ま れた粒状フ ラ ッ ク ス と、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素 と の'結合 に よ 溶融ス ラ グ7 cが生成 して、 溶銑中か ら硅素が除去さ れる。 溶融ス ラ グ 7cは、 ス キ ン マ 一 3 に よってせき 止め ら れ、 そして、 溶銑 5 か ら分離され、 そして、 ス ラ グ樋 2 を 通って、 溶銑か ら分離された溶融高萨ス ラ グ 7 と共に、 出 銑樋 1 か ら排出される。
この よ う に して、 硅素が除去され、 ス キ ン マ ー 3 に よ つ て、 溶融高炉ス ラ グ ? および溶融ス ラ グ7 cが分離された溶 銑 5 に対 し、 '第 1 反応域6 aにお て、 2 本の第 1 ラ ン ス 8 a か ら、 キャ リ ア ガス に よって、 溶銑中に含有されている不 純物と しての燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き込 まれる。 この結果、 第 1 反応域 6 aを通って流れる溶銑 5 中 に 2 本の—第 1 ラ ンス 8aか ら吹き込まれた粒状フ ラ ッ ク ス と、 溶銑中に含有されている燐との結合に よ 溶融ス ラ グ7 aが 生成 して、 溶銑中か ら燐が除去される。 溶融ス ラ グ.7 aは、 第 1 隔壁 4aに よってせき止め られ、 そ して、 溶銑 5 か ら分 離され、 そ して、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aを通って、 第 1 反応域 6 a 力 ら排出される。
この よ う に して、 燐が除去され、 第 1 隔壁 4aに よって溶 融ス ラ グ 7 aが分離された溶銑 5 に対 し、 第 2 反応域6わにお いて、 2 本の第 2 ラ ンス 8 bカ ら、 キャ リ アガス に よって、 溶銑中に含有されている不純物と しての硫黄を除去するた めの粒状フ ラ ッ ク スが吹き込ま れる。 こ の結果、 第 2 反応 域6 bを通って流れる溶统 5 中に 2 本の第 2 ラ ンス 8 b力 ら吹 き 込まれた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されている硫 黄 との結合に よ j? 涪靓ス ラ グ7 bが生成 して、 溶銑中か ら硫 黄が除去される。 溶融ス ラ グ 7 は、 第 2 隔壁 4 bに よってせ き 止め られ、 そ して、 溶銑 5 か ら分離され、 そ して、 第 2 枝ス ラ グ樋 9bを通って第 2 反応域 613か ら排出される。
この よ う に して、 ス キ ン マ ー 3 の上流の出銑樋 1 におい て硅素が除去され、 次いで、 第 1 反応域6 aにおいて燐が除 去され、 そ して、 次いで、 第 2 反応域6 bにおいて硫黄が除 去された溶銑 5 は、 出銑樋 1 を通って溶銑鍋に導かれる。 一方、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aおよび第 2 枝ス ラ グ樋 913を通って、 第 1 反応域 6aおよび第 2 反応域6 bか ら排出された溶融ス ラ グ 7aおよ び 7bは、 ス ラ グ樋 2 に導かれ、 溶融高炉ス ラ グ 7 および溶融ス ラ グ 7cと共に、 ス ラ グ樋 2 を通って、 図示 し いス ラ グ鍋ま たはス ラ グ処理設備に導かれる。 ¾ ぉ、 第 2 実施態様の装置において、 第 1 反応域6 aを、 溶銑中に含 有されている不純物と しての硫黄を除去するための反応域 と る し、 第 2 反応域 6t)を、 溶銑中に含有されている不純物 と しての燐を除去するための反応域 と な して も よ い。
上述 した よ う に、 第 2 実施態様の装置においては、 ス キ ン マ — 3 よ 上流の出銑樋 1 において、 溶融高炉ス ラ グ 7 が表面上に浮いている溶銑 5 中に、 2 本の第 3 ラ ン ス 8cか ら、 キャ リ アガスに よって、 不純物と しての硅素を除去す るための粒状フ ラ ッ ク ス が吹き 込ま れる。 溶融高炉ス ラ グ 7 は、 多量に Ca0 を含有 しているので、 その塩基度が高い。 従って、 2 本の第 3 ラ ン ス 8c力 ら、 キャ リ ア ガスに よって 吹き 込ま れた硅素を除去する ための粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶 銑中に含有されている硅素 と の結合に よ j? 生成 した、 主と して S i 02か ら ¾ る塩基度の低い溶融ス ラ グ 7 cは、 上述 した 塩基度の高い溶融高炉ス ラ グ 7 と混合されて、 その塩基度 が高ま る結果、 流動性が向上し、 溶融高炉ス ラ グ 7 と共に 出銑樋 1 か らス ラ グ樋 2 を通って円滑に排出される。 更に、 第 3 ラ ン ス 8 cか ら吹き込まれる硅素を除去するための粒状 フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されてい る硅素との反応が、 塩基度の高い溶融高炉ス ラ グ 7 に よって活潑にな るので、 溶銑中か ら硅素を効率的に除去する こ とができ る。
第 5 図は、 この発明の装置の第 3 実施態様を示す概略平 面図であ 、 そして、 第 6 図は、 第 5 図に示 したこの発明 の第 3 実施態様の装置の C - C 線断面図である。 第 5 図お よび第 6 図に示すよ う に、 第 : 3 実施態様の装置には、 第 1 図および第 2 図を参照 して説明 した第 1 実施態様の装置と 同様に、 出銑樋 1 内における溶銑の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ — 3 の下流において、 溶銑の流れ方向に対 して直角 に、 出銑樋 1 内に、 所定間隔をあけて、 第 1 隔壁 4aおよび 第 2 隔壁 4bカゝ ら ¾ る 2 つの隔壁が設け られてお ]? 、 ΐ(Γ記 2 つの隔壁に よって、 出銑樋 1 は、 その上流か ら下流に向つ て、 第 1 反応域6 aおよ び第 2 反応或6 bか らる る 2 つの反応 域に区画されている。
第 2 実逦態様の装置におい ては、 苐 1 反応塽 6 aは、 溶銑 中に含有されている不純物と しての硅素および燐を除去す るための反応域であ ]) 、 そ して、 第 2 反応域6 bは、 溶銑中 に含有されている不純物と しての硫黄を除去するための反 応域である。
第 1 反応域 6 aの上方に、 溶銑中に含有されている不純物 と しての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 1 反 応域 6 aを通って流れる溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって 吹き込むための 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aと、 そ して、 前記不純 物 と しての燐を除去する ための粒状フ ラ ッ ク スを、 同 じ く 溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって吹き 込むための 2 本の 第 2 ラ ン ス 8 bとが、 第 1 反応域6 aを覆 う 蓋 1 0 を貫通 して 実質的に垂直に配置されている。 そ して、 第 2 反応域 6 の 上方に、 溶銑中に含有されている不純物と しての硫黄を除 去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 2 反応域6 bを通って流 れる溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって吹き 込むための 2 本の第 3 ラ ン ス 8 cが実質的に垂直に配置されている。 第 1 ラ ン ス 8 a、 第 2 ラ ン ス 8 bおよ び第 3 ラ ン ス 8 cの各々 の下端 は、 所定距離をあけて、 溶銑 5 の表面か ら離れている。 第 1 反応域 6 aに第 1 枝ス ラ グ樋 9 aが設け られてお 、 そ して、 第 2 反応域6 に第 2 校ス ラ グ樋9 TDが設け られている。 第 1 枝ス ラ グ樋 9 aおよび第 2 枝ス ラ グ樋 9 の各々 の下流端は、 ス ラ グ樋 2 に連結されている。
図示 し い高炉か ら流出 し、 出銑樋 1 を通って流れる溶 銑 5 の表面上に浮いている溶融高炉ス ラ グ 7 は、 ス キ ン マ 一 3 に よってせき 止め られて、 溶銑か ら分離 し、 ス ラ グ樋 2 を通って排出される。
この よ う に して、 ス キ ン マ ー 3 に よって溶融高炉ス ラ グ 7 が分離された溶銑 5 に対し、 第 1 反応域6 aにおいて、 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aか ら、 キャ リ アガスに よって、 溶銑中に 含有されている不純物と しての硅素を除去するための粒状 フ ラ ッ ク ス と 、 そ して、 2 本の第 2 ラ ンス 8 bか ら、 キヤ リ ァガスに よって、 溶銖中に含有されている不純物と しての 燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス とが吹き込まれる。 こ の結果、 第 1 反応域6 aを通って流れる溶銑 5 中に 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aか ら吹き込まれた粒状フ ラ ッ ク ス と、 溶銑中に 含有されている硅素 との結合に よ 溶融ス ラ グ7 aが生成し て、 溶銑中か ら硅素が除去され、 次いで、 第 2 ラ ン ス 8わか ら吹き込ま れた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されてい る燐との結合に よ ]? 溶融ス ラ グ7 ¾が生成して、 溶銑中から 燐が除去される。 溶融ス ラ グ 7 aと溶融ス ラ グ 7 bとが混合 し た溶融ス ラ グは、 第 1 隔壁 4aに よってせき止め られ、 そし て、 溶銑 5 か ら分離され、 そ して、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aを通 つて、 第 1 反応域6 aか ら排出される。
この よ う に して、 硅素および燐が除去され、 第 1 隔壁 4a に よって溶融ス ラ グ? aおよび 7 bが分離された溶銑 5 に対 し、 第 2 反応域 6 bにおいて、 2 本の第 ; 3 ラ ン ス 8 cカ ら、 キヤ リ ァガスに よって、 溶銑中に含有されている'不純物と しての 硫黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き 込ま れる。 こ の結果、 第 2 反応域 6 t>を通って流れる溶^ 5 中に 2 本の第 3 ラ ン ス 8 c力 ら吹き 込まれた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に 含有されている硫黄との結合に よ 溶融ス ラ グ7 cが生成し て、 溶^中か ら硫黄が除去される。 溶融ス ラ グ は、 第 2 隔壁 4bに よってせき 止め られ、 そ して、 溶銑 5 力 ら分離さ れ、 そ して、 第 2 枝ス ラ グ樋9 bを通って第 2 反応域6 か ら 排出される。
この よ う に して、 第 1 反応域6 aにおいて硅素および燐が 除去され、 次いで、 第 2 反応域6 ¾において硫黄が除去され た溶銑 5 は、 出銑樋 1 を通って溶銑鍋に導かれる。 一方、 第 1 枝ス ラ グ樋 9aおよび第 2 枝ス ラ グ樋9 bを通って第 1 反 応域 6aおよ び第 2 反応域 6t>の各々 か ら排出された、 溶融ス ラ グ 7a , 7b およ び 7cは、 ス ラ グ樋 2 に導かれ、 溶融高炉 ス ラ グ 7 と共に、ス ラ グ樋 2 を通って、 図示 しないス ラ グ鍋 ま たはス ラ グ処理設備に導かれる。 お、 第 3 実施態様の 装置において、 第 1 反応域 6aを、 溶銑中に含有されている 不純物と しての硫黄を除去するための反応域と ¾ し、 第 2 反応域 6bを、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素 およ び燐を除去するための反応域と ¾ して も よ い。
上述 した よ う に、 第 3 実施態様の'装置においては、 例え ば、 第 1 反応域 6&において、 溶銑 5 中に、 2 本の第 1 ラ ン ス 8aか ら、 キ ャ リ ア ガス に よ っ て、 不純物と し ての硅素を 除去するための粒状フ ラ ッ ク ス が吹 き 込ま れ、 次いで、 2 本の第 2 ラ ン ス 8 b力 ら、 キ ャ リ ア ガ ス に よ っ て、 不純物と しての燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き 込ま れる。 2 本の第 2 ラ ンス 8b力 ら、 キ ヤ リ ァ ガ ス に よって吹き 込ま れた燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有 ¾4 されている燐との結合に よ 生成 した主と して P2O5か らる る溶皲ス ラ グ 7,Dの塩基度は高い。 従って、 2 本の第 1 ラ ン ス 8aか ら、 キャ リ ア ガス に よって吹き込ま れた硅素を除去 するための粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されている硅 素 との結合に よ 生成 した、 主と して Si 02か ら ¾ る塩基度 の低い溶融ス ラ グ 7aは、 上述 した塩基度の高い主と して
P203か ら る溶融ス ラ グ?t)と混合されて、 その塩基度が高 ま る結果、 流動性が向上し、 前記溶融ス ラ グ7 ¾と共に第 1 反応域6 aか ら第 1 枝ス ラ グ.樋9 aを通つて円滑に排出される。 更に、 第 1 ラ ン ス 8aか ら吹き 込まれる硅素を除去するため の粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されている硅素 との反 応が、 塩基度の高い主と して P205か らる る溶融ス ラ グ 7bに よって活潑にな るので、 溶銑中か ら硅素を効率的に除去す る こ と でき る。
第 は、 こ の発明の装置の第 4 実施態様を示す概略平 面図であ 、 そ して、 第 8 図は、 第 7 図に示 したこ の発明 の第 4 実施態様の装置の D - D線断面図である。 第 7 図お よび第 8 図に示すよ う に、 第 4 実施 ·態様の装置には、 出銑 樋 1 内における溶銑 5 の流れ方向に関 して、 ス キ ン マ 一 ; 3 の下流において、 溶銑 5 の流れ方向に対 して直角に、 出銑 樋 1 内に、 所定距離をあけて、 出銑樋 1 の対向する側壁 lb と lcとの間にわたって、 苐 1 隔壁4 a、 第 2 ^壁 4bおよび第
3 隔壁 4cか らる る 3 つの隔壁が設け られてお 、 前記 3 つ の隔壁に よって、 出銑樋 1 は、 その上流か ら下流に向って、 第 1 反応域 6a、 第 2 反応域6 bおよび第 3 反応域6 cか ら ¾ る 3 つの反応域に区画されている。
第 1 反応域 6aは、 溶銑中に含有されている不純物と して の硅素を除去するための反応域であ 、 第 2 反応域 は、 溶銑中に含有されている不純物と しての燐を除去するため の反応域であ 、 そ して、 第 : 3 反応域6 cは、 溶銑中に含有 されている不純物と しての硫黄を除去するための反応域で ある。 第 1 隔壁 4a、 第 2 隔壁 4bおよび第 3 隔壁 4cの各々 の 下端は、 出銑樋 1 を通って流れる溶銑 5 中に浸漬されてお 、 そ して、 溶銑 5 が通過するのに十分る距離をあけて、 出銑樋 1 の底 laか ら離れている。
第 1 反応域 6aの上方に、 溶銑中に含有されている不純物 と しての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 1 反 応域 6aを通って流れる溶銑 5 中に、 キ ャ リ ア ガ ス に よって 吹き込むための 2 本の第 1 ラ ン ス 8 aが、 第 1 反応域6 aを覆 う 蓋 1 0 を貫通 して、 実質的に垂直に配置されている。 第 2 反応域6 bの上方に、 溶銑中に含有されている不純物と し ての燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 2 反応域6 b を通って流れる溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって吹き 込 むための 2 本の第 2 ラ ン ス 8bが、 第 2 反応域 を覆 う蓋 10 を貫通 して、 実質的に垂直に配置されている。そして、第 3 反.応 域 6cの上方に、 溶銑中に含有されている不純物と しての硫 黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク スを、 第 3 反応域 6Cを通 つて流れる溶銑 5 中に、 キャ リ アガスに よって吹き 込むた めの 2 本の第 3 ラ ン ス 8 cが、 第 3 反応域6 cを覆 う 蓋 1 0 を 貫通 して、 実質的に垂直に配置されている。
第 1 ラ ンス 8 a、 第 2 ラ ンス 8 toおよび第 3 ラ ン ス 8 cの各々 の下端は、 所定距離をあけて、 溶銑 5 の表面か ら離れてい る。 第 1 反応域 6 aに第 1 枝ス ラ グ樋9 aが設け られてお 、 第 2 反応域6 bに第 2 枝ス ラ グ樋9 bが設け られてお ]3 、 そし て、 第 3 反応域 6 cに第 ; 3 枝ス ラ グ樋9 cが設け られている。 第 1 枝ス ラ グ樋9 a、 第 2 枝ス ラ グ樋9 bお よ び第 3 枝ス ラ グ 樋 9 cの各々 の下流端は、 ス ラ グ樋 2 に連結されている。
図示し ¾い高俨か ら流出 し、 出銑樋 1 を通って流れる溶 銑 5 の表面上に浮いている溶融高炉ス ラ グ 7 は、 ス キ ン マ 一 3 に よってせき 止め られて、 溶銑 5 か ら分離 し、 ス ラ グ 樋 2 を通って排出される。 この よ う に して、 ス キ ン マ ー 3 に よって溶融高炉ス ラ グ 7 が分離された溶銑 5 は、 第 1 反 応域6 a、 第 2 反応域6 bおよび第 3 反応域 6 cを通って流れる。 第 1 反応域 6 aを通って流れる溶銑 5 中に、 2 本の苐 1 ラ ン ス 8 aか ら、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素を 除去するための粒状フ ラ ッ ク スが吹き 込まれる。 この結果、 第 1 反応域 6 aを通って流れる瘠銑 5 中に 2 本の第 1 ラ ン ス 8 か ら吹き 込ま れた粒状フ ラ ッ ク ス と、 溶銑中に含有さ れている硅素 との結合に よ 溶飄ス ラ グ 7 aが生成して、 溶 銑中か ら硅素が除去される。 溶融ス ラ グ 7aは、 第 1 隔壁 4a に よってせき 止め られ、 そ して、 溶銑か ら分離され、 そし て、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aを通って、 第 1 反応域6 aか ら排出さ V れる o
この よ う に して、 硅素が除去され、 第 1 隔壁4 aに よって 溶融ス ラ グ 7aが分離された溶銑 5 に対 し、 第 2 反応域6わに おいて、 2 本の第 2 ラ ン ス 8わか ら、 キャ リ アガスに よって、 溶銑中に含有されている不純物と しての燐を除去するため の粒状フ ラ ッ ク ス が吹き 込ま れる。 この結果、 第 2 反応域 6 b を通って流れる溶銑 5 中に 2 本の第 2 ラ ン ス 8 b力ゝ ら吹 き 込ま れた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されている燐 と の結合に よ 溶融ス ラ グ 7toが生成 して、 溶銑中か ら燐が 除去される。 溶融ス ラ グ7 bは、 第 2 隔壁4 bに よってせき止 め られ、 そして、 溶銑 5 か ら分離され、 そ して、 第 2 枝ス ラ グ樋 9b'を通って第 2 反応域6 か ら拂出される。
この よ う に し.て、 燐が除去され、 第 2 隔壁 に よって溶 融 ス ラ グ7 bが分離された溶銑 5 に対 し、 第 3 反応域6 cにお いて、 2 本の第 3 ラ ン ス 8cか ら、 キャ リ アガスに よって、 溶銑中に含有されている不純物 と しての硫黄を除去するた めの粒状フ ラ ッ ク ス が吹き 込ま れる。 この結果、 第 3 反応 域6 cを通って流れる溶銑 5 中に 2 本の第 3 ラ ン ス 8cか ら吹 き 込ま れた粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中に含有されている硫 黄との結合に よ 1? 溶融ス ラ グ が生成 して、 溶銑中か ら硫 黄が除去される。 溶融ス ラ グ7 cは、 第 ; 3 隔壁4 cに よつ'てせ き 止め られ、 そ して、 溶銑 5 か ら分離され、 そ して、 第 3 枝ス ラ グ樋9 cを通って第 3 反応域6 cか ら排出される。
この よ う に して、 第 1 反応域6 において硅素が除去され、 次いで、 第 2 反応域6 bにおいて燐が除去され、 そ して、 次 いで、 第 ; 3 反応域6 cにおいて硫黄が除去された溶銑 5 は、 出銑樋 1 を通って溶銑鍋に導かれる。 一方第 1 枝ス ラ グ樋 9 a 、 第 2 枝ス ラ グ樋9 ¾および第 3 枝ス ラ グ樋9 cを通って、 第 1 反応域 、 第 2 反応域6 bおよび第 3 反応域6 cか ら排出 された溶融ス ラ グ 7 a, 7 b および 7 c は、 ス ラ グ樋 2 に導か れ、 溶融高炉ス ラ グ 7 と共に、 ス ラ グ樋 2 を通って、 図示 し ¾ぃス ラ グ鍋ま たはス ラ グ処理設備に導かれる。
苐 4 実施態様の装置において、 3 つの反応域は、 上述 し た よ う に、 第 1 反応域 6 aが溶銑中に含有されている不純物 と しての硅素を除去するための反応域であ !)、 第 2 反応域 6 が溶銑中に含有されている不純物と しての燐を除去す るための反応域であ 、 そ して、 第 3 反応域6 cが溶銑中に 含有されている不純物と しての硫黄を除去するための反応 域である こ とのほかに、 次に述べる反応域と して も よい。
(1) 第 1 反応域 6 aは、 潘銑中に含有されている不純物と し ての硅素を除去するための反応域であ ]? 、 第 2 反応域6 bは、 溶銑中に含有されている不純物と しての硫黄を除去するた めの反応域であ 、 そ して、 第 3 反応域6 cは、 溶銑中に含 有されている不純物と しての燐を除去するための反応域で ある。
(2) 第 1 反応域 6 aは、 溶銑中に含有されて る不純物と し ての镢黄を除去するための反応域であ 、 第 2 反応域61)は、 溶銑中に含有されている不純物と しての硅素を除去するた めの反応域であ 、 そ して、 第 3 反応域6 cは、 溶銑中に含 有されている不純物と しての燐を除去するための反応域で ¾>る。
上述 した よ う に、 第 4 実施態様の装置においては、 出銑 樋 1 を通って流れる溶銑の表面上に浮いている溶融高炉ス ラ グ 7 が、 ス キ ン マ ー 3 に よってせき'止め られて、 溶銑 5 か ら分離 し、 ス ラ グ樋 2 を通って排出された後、 例えば、 第 1 反応域 6aにおいて溶銑中か ら硅素が除去され、 次いで、 第 2 反応域 6bにおいて溶銑中か ら燐が除去され、 そ して、 次いで、 第 ; 反応域 6cにおいて溶銑中か ら硫黄が除去され る。 例えば、 溶融高炉ス ラ グ 7 が分離されてい ¾い溶銑中 に、 硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス ( 例えば粒状 ミ ル ス ケ ー ル ) を吹き 込むと、 溶融高炉ス ラ グに含有されて いる硫黄化合物 (CaS ) が、 前記粒状フ ラ ッ ク ス に含有され 'ている酸化鉄 (FeO) と反応 して硫黄 (S) と 、 こ の硫黄 (S)が溶銑中に戻る おそれがある。 しか しるが ら、 第 4 実施 態様の装置に よれば、 上述 した よ う に、 溶融高炉ス ラ グが 分離された後の溶銑中に、 第 1 反応域6 aにおいて、 硅素を 除去するための粒状フ ラ ッ ク ス が吹き 込ま れるか ら、 上述 した問題が生ずる こ と は ¾い。
第 9 図は、 この発明の装置の第 5 実施態様を示す概略平 面図である。 第.5 実施態様の装置は、 枝 ス ラ グ樋の各 々 の 下流端が、.ス ラ グ樋か ら独立 している点を除いて、 前述 し た各実施態様の装 ¾と 同 じである。 第 9 図には、 第 7 図お よび第 8 図を参照 して説明 した第 4 実施態様の装置におい て、 枝ス ラ グ樋の各々 の下流端を、 ス ラ グ樋か ら独立させ た場合が示されている。 第 9 図に示すよ う に、 第 1 枝スラ グ樋9 a、 第 2 校ス ラ グ樋91および第 3 杈ス ラ グ樋9 cの各々 の下流端に、 上記各枝ス ラ グ樋を通って排出される溶融ス ラ' グを収容するためのス ラ グ鍋 1 2 a , 1 2 および 1 2 c が配 置されている。 従って、 ス ラ グ樋 2 を通って出銑樋 1 か ら 排出される溶融高炉ス ラ グに、 各反応域か ら排出される溶 融ス ラ グが混入する こ と はるい。 従って、 溶融高炉ス ラ グ を冷却、 凝固させて高炉ス ラ グを製造するに当 ]3 、 前記溶 融ス ラ グの混入に よ る前記高炉ス ラ グの品質低下を防止す る こ とができ る。
第 1 0 図は、 この発明の装置の第 6 実施態様を示す概略 平面図である。 第 6 実施態様の装置は、 枝ス ラ グ樋の途中 に、 各反応域で生成した溶融ス ラ グ中に混入 した溶銑を、 前記溶融ス ラ グか ら分離するための溶銑分離槽 1 3 が設け られている点を除いて、 前述 した各実施態様の装置と 同 じ である。 第' 1 0 図には、 第 5 図および第 6 図を参照 して説 明 した第 3 実施態様の装置に、 溶銑分離槽 1 3 を設けた場 合が示されている。 第 1 0 図に示すよ う に、 ·溶銑分離橹 1 3 は、 第 1 反応域6 aにおいて生成 した溶融ス ラ グを第 1 反応 域6 aか ら排出するための第 1 校ス ラ グ樋 9 aの途中に設けら れてお ]? 、 第 2 反応域6 bにおいて生成 した溶融ス ラ グを第
2 反応域6 ¾か ら排出するための第 2 校ス ラ グ樋 9 t)も 、 溶銑 分離槽 1 3 に接続されている。 溶銑分離槽 1 3 には、 ス キ ン マ — 1 4を介 して、 溶銑分離槽 1 3 に よって分離された溶 銑を第 2 反応域61)内の下流に戻すための枝溶銑樋 1 5 が設 け られている。 ス キ ン マ ー 1 4 の下端は、 溶融ス ラ グ中か ら分離 した溶銑を通過させるために、 枝溶銑樋 1 5 の底か ら所定間隔をあけて離れている。 従って、 第 1 反応域6 a か ら棑出される、 硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス と溶 銑中に含有されている硅素 と の結合に よって生成 した溶融 ス ラ グと、 燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス と溶銑中に 含有.されている燐との結合に よって生成 した溶融ス ラ グと が混合 した溶融ス ラ グは、 第 1 枝ス ラ グ樋9 aを通って溶銑 分離槽 1 . 3 に導かれる。 そ.して、 第 2 反応域6 bか ら排出さ れる、 硫黄を除去するための粒状フ ラ ッ ク ス と溶銑中に含 有されている硫黄 との結合に よって生成 した溶融ス ラ グも、 第 2 枝ス ラ グ樋9 bを通って同 じ く 溶銑分離槽 1 3 に導かれ る。 前記溶融ス ラ グ中に混入 した溶銑は、 溶銑分離槽 1 3 内に沈降 して溶融ス ラ グか ら分離される。 こ の よ う に して、 溶融ス ラ グか ら分離された溶銑は、 ス キ ン マ ー 1 4 を通つ て溶銑分離槽 1 3 か ら排出され、 枝溶銑樋 1 5 を通って第
2 反応域 6 bに戻される。 そ して、 第 2 反応域 6 to内において、 第 1 反応域6 aか らの溶銑と一緒に ¾ 、 溶銑中に含有され ている硫黄が除去される。 一方、 溶銑が分離された溶融ス ラ グは、 溶銑分離槽 1 3 か ら排出され、 第 1 枝ス ラ グ樋
9 a' を通ってス ラ グ樋 2 に導かれ、 溶融高炉ス ラ グと共に、 ス ラ グ樋 2 を通って、 図示し いス ラ グ鍋ま たはス ラ グ処 理設備に導かれる。 この よ う に、 第 6 実施態様の装置に よ れば、 杈ス ラ グ樋を通って排出された、 各反応域において 生成 した溶融ス ラ グ中に混入 している溶銑を回収する こ と ができ る。
この発明の装置において、 出銑樋を区画する反応域の数 は、 前述 した 2 つま たは 3 つに限 らず、 溶銑中か ら除去す る不純物の数に応 じて、 4 つ以上い く つ設けても よ く , こ の よ う にすれば、 溶銑中に含有されている硅素、 燐および 硫黄以外の他の不純物も 除去する こ とができ る。
以上詳述した よ う に、 この発明の装置に よれば、 高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋の途中におい て、 溶銑中に含有されている、 不純物と しての硅素、 燐お よび硫黄等の う ちの少る く と も 2 つを、 出銑樋の底が損傷 する こ と る く 、 効率的に除去する こ とができ る工業上有用 な効果カ も た らされる。

Claims

請求の範囲 下記か ら ¾ る、 高炉か ら流出する溶銑中に含有されて いる不純物を除去するための装置であって :
高炉か ら流出する溶銑を溶銑鍋に導 く ための出銑樋 ; 前記出銑樋の途中に設け られた、 前記出銑樋を通って 流れる溶銑の表面上に浮いている溶融高炉ス ラ グをせき 止めて、 これを溶銑か ら分離するためのス キ ン マ — 、 前 記ス キ ンマーの下端は、 前記出銑樋を通って流れる溶銑 中に浸漬されてお 、 そ して、 溶銑が通過するのに十分 ¾距離をあけて、 前記出銑樋の底か ら離れている ;
前記出銑樋内における ^銑の流れ方向に関 して、 前記 ス キ ンマ ーの上流に設け られた、 前記ス キ ンマ ーに よつ て溶銑か ら分離された溶融高炉ス ラ グを排出するため © ス ラ グ樋 ; およ び、
前記出銑樋の上方に実質的に垂直に配置された、 前記 高炉か ら流出する溶銑中に含有されている不純物を除去 するための粒状フ ラ ッ ク スを、 前記出銑樋を通って流れ る溶銑中に、 キヤ リ ァガスに よって吹き 込むための ラ ン ス 、 前記ラ ン ス の下端は、 所定距離をあけて、 前記出銑 樋を通って流れる溶銑の表面か ら離れている ;
か く して、 前記出銑樋を通って流れる溶銑中に前記ラ ン スか ら吹き 込ま れた前記粒状フ ラ ッ ク スを、 溶銑中に 含有されている不純物と結合させて、 溶融ス ラ グを生成 54
し、 も って、 前記不純物を除去する。
下記を特徵とする装置 :
前記出銑樋(1)内における溶銑の流れ方向に関 して、 前 記ス キ ン マ ー )の下流において、 溶銑の流れ方向に対 し て直角に、 前記出銑樋 (1)内に、 所定距離をあけて、 少 く と も 2 つの隔壁 ( 4a , 4b , 4c ) を設けて、 前記出 铣樋(1)を少 く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) に 区画 し、 前記少 く と も 2 つの隔壁 ( 4a , 4b , 4c ) の各々 の下端は、 前記 ffi銑樋 (1)を通って流れる溶銑'中に 浸潰されてお ]? 、 そ して、 .溶銑が通過するのに十分る距 離をあけて、 前記出銑樋 (1)の底 (la ) か ら離れてお ]? ; 前記少る く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6C ) の各 々 に、 前記ラ ン ス ( 8a , 8b , 8c ) が配置されてお ]3 前記少る く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の各 々 に、 枝ス ラ グ樋 ( 9a , 9b., 9c ) が設け られてお ]? ; 力 く して、 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) を通って流れる溶銑中に前記ラ ン ス ( 8a , 8b , 8c ) か ら吹き込まれた前記粒状フ ラ ッ ク ス と 、 溶銑中 に含有されている不純物との結合に よって、 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の各 々 の中におい て生成 した前記溶融ス ラ グは、 前記少る く と も 2 つの隔 壁 ( 4a , 4b , 4c ) の各々 に よってせき止め られ、 そ して、 溶銑か ら分離され、 そ して、 前記枝ス ラ グ樋(Sa, 9b , 9c :) を通って、 前記少る く と も 2 つの反応域 (6a, 6b , 6c ) の各々 か ら排出される。
2. 下記を特徴とする、 ク レ ー ム 1 にク レ ー ム した装置 : 前記少 く と も 2 つの反応域は、 前記出銑樋 )の上流 か ら下流に向って、 第 1 反応域 (6a) およ び第 2 反応域 (6b) か ら ¾つ て お ]? 、 前記第 1 反応域 ( ) は、 前記 不純物と しての硅素を除去するための反応域であ 、 そ して、 前記第 2 反応域 ( ) は、 前記不純物と しての燐 ま たは硫黄を除去するための反応域である。
3. 下記を特徴とする、 ク レ ー ム 1 にク レ ー ム した装置 : 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域は、 前記出銑樋(1)の上流 か ら下流に向って、 第 1 反応域 (6a) および第 2 反応域 (6b) か らなつて お 、 前記第 1 反応域 ( ) は、 前記 不純物と しての硫黄を除去するための反応域であ 、 そ して、 前記第 2 反応域 ( ) は、 前記不裯物と しての硅 素を除去するための反応域である。
4. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 にク レ ー ム した装置 : 前記少な く と も 2 つの反応域は、 2 つの反応域 ( 6a ,
6 ) か らなつてお 、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6b ) の一方は、 前記不純物と しての燐を除去するための反応 域であ !) 、 そ して、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6b ) の他 方は、 前記不純物と しての硫黄を除去するための反応域 である。
5. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 にク レー ム した装置 : 前記少 ¾ く と も 2 つの反応域は、 2 つの反応域 ( ,
6b )からるつてお 、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6t> ) の
—方は、 前記不純物と しての燐を除去するための反応域 であ D、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6b ) の他方は、 前記 不純物と しての硫黄を除去するための反応域であ 、 そ して、 前記出銑樋(1)内における溶銑の流れ方向に関 して、 前記ス キ ンマー )の上流の前記出銑樋 (1)に、 前記不純物 と しての硅素を除去するための粒状フ ラ ッ ク スをキ ヤ リ ァ ガス に よ って吹き 込むための前記ラ ンス ( 8c ) が配置 されている。
6. 下記を特徵とする、 ク レーム 1 にク レーム した装置 : 前記少な く と も 2 つの反応域は、 2 つの反応域 ( 6a ,
6b )カ らなってお ]? 、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6b ) の 一方は、 前記不純物と しての硅素および燐を除去するた めの反応域であ ]? 、 前記 2 つの反応域 ( 6a , 6b ) の他 方は、 前記不純物と しての硫黄を除去するための反応域 であ 、 そ して、 前記不純物と しての硅素および燐を除 去するための前記反応域に、 前記不純物と しての硅素を 除去するための粒状フ ラ ッ ク スをキヤ リ ァガスに よって U 7 吹き 込むための前記ラ ン ス ( 8a ) と、 そ して、 前記不純 物と しての燐を除去するための粒状フ ラ ッ ク スをキヤ リ ァガスに よって吹き 込むための前記 ラ ン ス ( 8b ) とが配 置されている。
7. 下記を特徴とする、 ク レ ー ム 1 にク レ ー ム した装置 : 前記少る く と も 2 つの反応域は、 前記出銑樋(1)の上流 か ら下流に向って、 第 1 反応域 ( 6a ) 、 第 3 反応域 (6¾) およ び第 3 反応域 ( 6c ) か ら ¾つてお ]? 、 前記第 1 反応 域 (6a ) は、 前記不純物と しての硅素を除去するための 反応域であ 、 前記第 2 反応域 (6b ) は、 前記不純物と しての燐ま たは硫黄を除去するための反応域であ ? 、 そ して、 前記第 3 反応域 ( 6C ) は、 前記不純物と しての硫 黄ま たは燐を除去するための反応域である。
8. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 にク レ ー ム した装置 : 前記-少 ¾ く と も 2 つの反応域は、 前記出銑樋(1)の上流 か ら下流に向って、 第 1 反応域 ( 6a ) 、 第 2 反応域(Sb) およ び第 3 反応域 ( 6c ) カゝ らなってお 、 前記第 1 反応 域 (6a ) は、 前記不純物と しての硫黄を除去するための 反応域であ j? 、 前記第 2 反応域 ( 6b ) は、 前記不純物と しての硅素を除去するための反応域であ 、 そ して、 前 記第 ; 3 反応域 ( 6C ) は、 前記不純物と しての燐を除去す るための反応域である。
9. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 カゝ ら 8 の何れか 1 つに ク レ ー ム した装置 :
前記少な く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の各 々 に設けられた前記杈ス ラ グ樋 ( 9a , 9b , 9c ) の各 々 の下流端は、 前記ス ラ グ樋(2)に連結されている。
10. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 か ら 8 の何れか 1 つに ク レ ー ム した装置 :
前記少る く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の各 々 に設け られた前記枝ス ラ グ樋 ( 9a , 9b , 9c ) の各 々 の下流端は、 前記ス ラ グ樋(2)か ら独立 している。
11. 下記を特徵とする、 ク レ ー ム 1 か ら 8 の何れか 1 つに ク レー ム した装置 :
前記少る く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の各 々 に設けられた前記枝ス ラ グ樋 ( 9a , 9b , 9c ) の途 中に、 前記枝ス ラ グ樋 ( 9a , 9b , 9c ) を通って流れ る、 前記少 く と も 2 つの反応域 ( 6a , 6b , 6c ) の 各々 の中において生成 した溶融ス ラ グ中に混入 した溶銑 を、 前記溶融ス ラ グか ら分錐するための溶銑分離槽 (is) が設け られている。
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