WO2007066748A1 - 連続精錬方法および連続精錬設備 - Google Patents

Abstract

　インペラ１０の羽根１６の枚数，羽根１６の基部の高さｂ０と先端部の高さｂ１と関係，羽根１６の幅ｄと溶銑流路の直径又は幅との関係，溶銑流路内に流れる溶銑の最大深さＺと羽根先端の上端から溶銑上面までの距離ｈ１との関係、溶銑流路内に流れる溶銑の最大深さＺと羽根先端の下端から溶銑流路の底部の最深部までの距離ｈ２との関係を設定することで、精錬効率が向上すると共に、バラツキ無く安定的に脱珪又は脱硫を行うことができるようにする。

Description

および

術分野

０００1 、 連続的に精錬する連続 びその 備に関 する。

０００2 (bas Unace)で 元されて された (ho me a)は、通常 ・ 3～ ・ 7 度の の他に、4・ 3～4・ 6 度の C ・ 9～ ・ 度の りん Pを含んで る。この して所定の とするには、炭素 C P を所定濃度まで低減する必要があるが、精錬 率の 点 ら りんに先立 て を極力低 ( えば、 25 )まで除去して ことが望ま 。

０００3 また、脱硫 応に 行われ、 応であるために高炉 ら (ap h。。) 後の最も温度の 出 ( aphoe o gh)を流れる途中に て脱硫 理することが望ま 。

０００4 ける 、脱硫 理には、

( ) 、窒素、空気などのキャ アガスに同伴さ てランス(ance)

インジ ク ョ する方式、

(2) の 面に添加した後、出 設けられた落差 を通過さ て 、 の ネ ギ を利用する方式、

(3) 設けられた傾斜 ( )の 前で を添加し、

ng nne) (ho m。 ad。) 順次 れる の ネ ギ を利用する方式

が多 用されて る。

０００5 し しながら、 ( )の 反応 率が低 、 の インジ ク ョンガスに われるため の 度低下が大き 。また、精錬 の に関わる設備 を必要とするため が高 なる。 (2)の 、処理 去を高炉 床上で完了できると 上 め て大きなメ ットを有して るが、他の方法に比 て反応 率が低 と 題がある (3)の 反応 率が比較的 が、スラ (sag)の オ ング a ng)が激し ために ボ ド eeboa d)の 置が必要となる。 オ ングは、 ある はトピ ドカ (o pedo Ca) の を大幅に減少さ 、生産性を低下さ る 。また、スラ が オ ングすると、 とともに が溶銑 またはトピ ドカ 入するため、別途、スラ 置が必要となる。

０００6 で反応を進行さ る( 、 (2)の 理方式は、 程での (sag oの 可能であり 的にも時間的にも有利となるが、 連続的に流れるときの 合のみに依存する 理であるため反応 率が低 。

０００7 には、脱硫 理の 法が開示されており、 に収容された

脱硫 を添加し、 インペラ( )を してインペうを回転さ るこ とにより、脱硫を〒 法である。

2には、 理の 法が開示されており、高炉 床の に脱 設けて、 の に脱 を添加して インペう で することにより 〒 法である。

０００8 述したよ に脱硫 理及び 理では、 理ともに溶銑をインペうで し て処理を〒 法であるが、脱硫 理では に溶銑を収容した状態で

するのに対し、 理にお ては、脱硫 理とは異なり、高炉 床の を 連続的に流れる して る。

したが て、特許 の 理のよ に、滞留して る な して 脱硫 理を〒 ことは比較的容易であるが、特許 2のよ に、連続的に流れる な インペうで して 理や脱硫 理を〒 ことは し 、精錬 率が低下すると共に、 ラツキ 安定的に脱 脱硫を〒 ことができな と 題が現場 ら挙が てきて る。

０００9 また、特許 2に開示された技術は、比較的大 量の 設け、完全 合 と想定される に溶銑を若干 留さ て精錬 と接触さ ることにより 率を高めて るが、余分に脱 必要とし 所の 保が容易ではな 、ま た設備 が増大する 題がある。

００1０ 3には、円筒状 き込みノズ よりも上流

き込みノズ よりも に設け、円筒状 によ て溶銑の れを き込みノズ 向に導 ことにより 精錬 との 触を促進さ て反応 率を上 げる 術が開示されて る。

００11 3に開示された技術では、 の れと による れとが重なる場所で 一部の が溶銑 に巻き込まれな で下流に流され、反応に関与しな 剤の量が多 なるおそれがある。

００12 4は、高炉の にて溶銑 精錬 とを強制的に 、 に精 錬 を巻き込ま ることによ て、 の 〒 法である。

4に示すよ に、 することによ て精錬 ( )を に 巻き込ま る 法では、一部の ( )が溶銑 に巻き込まれずに流 れて ことがあり、反応に関与しな が多 、反応 率がよ な 場合がある 。特に、特許 4に示すよ に、脱硫 理の際に が生成され、 スラ が 溶銑を 送する (ho m。" "n ad。)又は取 (ad。)等に混入することと なり、 程で除 必要であり、熱的にも時間的にも が生じる虞がある。また、 特許 4では、 所で して るため、 された 一定の だけに当た てしま 、これによ て、局所 に耐火 が損耗してしま 題 があ た。

００13 5は、高炉 ら された 脱硫 を添加することで脱硫 理を行 法である。この 理を〒 法では、 流れる 脱硫 を添加し た後、脱硫 を添加した 傾斜 を介して急速 ( )さ ることで、脱硫を 行 て る。

００14 6は、特許 5 同様に、高炉 ら された 脱硫 を添加する ことで脱硫 理を〒 法である。この 〒 法では、高炉 ら された 流れる 2 割にして、一方 ( )の 流れる 脱硫 を添加した後、脱硫 を添加した 他方 ( )の 落下さ るこ とによ て、脱硫を行 て る。なお、特許 おける 法では、下流 の 溶銑を落下さ た際に、 対して 体を吹き付けることで、 応の の 心に吹き寄 ることを行 て る。

００15 5 6に示すよ に、 脱硫 を添加し、脱硫 を添加した 落下さ ることで脱硫 に巻き込ま ると 法では、 対す る が十分でな 場合があり、反応 率がよ な 場合があ た。また、特許 5 6では、 をどの 下さ る 等の条件が開示されておら ず、実際に実施しても、十分な 得られな のが実情である。

００16 7は、高炉 の 方に精錬 ( ) ランスを樋の長手 方向に設けた予備 理装置が記載されて る。この 理装置では、精錬

ランスを して精錬 アガス 共に溶銑 に吹き込んだり、 精錬 ラ スを の 方に位置さ て精錬 アガス 共に吹き 付けることによ て、精錬 理を行 て る。また、予備 理装置では、精錬

ランスを移動さ ながら、精錬 吹き付けたり、吹き込んだりして る。 ００17 7に示すよ に、 の 〒 際に精錬 ランスを移動さ る ことによ て、精錬 の き込みによる高炉 の に損耗するこ とを防ぐことができる。

し しながら、特許 7に示すものでは、 の 防ぐことが可能ではある が精錬 ランスの 動範囲が全 定されておらず、このよ 技術では、反 応 率が低下することが実情である。

００18 8は、高炉 床のスキン (skmme )の に予備 設け 、この の を添加することによ て、 の 理 を〒 法である。この 理を〒 法では、インジ ク ョンランス(nec on an ce)を れ方向の に向 て 、 ランス ら脱硫 アガ ス 共に吹き込みながらランスを予備 の 向及び れ方向に移 動さ ながら を行 て る。

００19 8も特許 7 同様に、 の ( )を〒 際にインジ ク ョンラ ンスを移動して るので、 の な損耗を防ぐことができるものの、インジ ク ョンの 動範囲が全 定されておらず、特許 7 同様に、反応 率が低下 する場合があ た。

００2０ これに加え、特許 7 8のものでは、 するのに精錬 ランスを用 て溶銑 に吹き込む インジ ク ョン 式であり、この 式では 、反応 率が な 場合があ た。

1 45 3 53

2 54 3742

3 62 2 2

4 63 59 4

5 2 25 9 2

6 5 33

7 63 3 76

8 4 ０522 5

明の

明が解決しよ とする課題

００21 題点に 、 、精錬 率が向上すると共に、 ラ 安定的 に脱 脱硫を〒 ことができる連続 法を提供することを目的とする。

また、 、精錬 に確実に巻き込ま ることで、脱硫 理や脱 の 理の 率を向上さ ることができる高炉 備を提供することを目 的とする。

さらに、 、精錬 理を〒 にあた て、 の な損耗を防ぐと共 に、精錬 理の 率を向上さ ることができる高炉 床の 法及び

備を提供することを目的とする。

さらに、 、 加された精錬 に確実に巻き込ま ることに 高 反応 率を得ることができる、高炉 床の 法を提供することを目的とす る。

題を解決するための

００22 的を達成するために、 明の の 面では、 床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 精錬 とを混合することで 連続的に精錬する連 続 お て、

前記 して回転さ る前記インペうの 根の 数を3～6枚にし、

根を ( ) (2)を満たすよ にしてお と共に、 インペうを、 (3) (4 )を満たすよ に溶銑に する。

bO b (

・ 2 d ・ 8 (2)

O Z ・4 (3)

O 2 Z ・4 (4)

ただし、

bO 根の 部の ( )

b 根の の ( )

d 根の ( )

の 大幅( )

Z 内に流れる の 大深さ( )

部の 端 ら 上 までの ( )

2 部の 端 ら の の 深部までの ( ) ００23 、高炉 床の を流れる な することで、

脱硫 に精錬 率が向上すると共に、 ラツキ 安定的に脱 脱硫を〒 法に て 角度 ら検証した。

００24 体的には、インペうの 数及び 根の幅を変更した 数のインペうを製作し、 インペうを用 て、 対するインペうの 合 ( 部の 端 ら 上 までの 部の 端 ら の の 深部までの 離を 変更しながら、 脱硫 理の 験を行 た。

験の 果、前記 して回転さ る前記インペうの 根の 数を3～6 根を ( (2を満たすよ にしてお 共に、 インペうを、 (3) (4)を満たすよ にすることで、 を連続的に流れる場合であ ても 率が向上し 安定的に脱 脱硫を〒 ことができることを見 出した。

００25 が脱 であり、前記 前記 前記 とを混合して溶銑 の 素を連続的に 去する であることが好ま 。

００26 明の 2の 面では、

高炉 床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 精錬 とを混合することで 連続的に精錬する高 炉 床の 法にお て、

前記 内に溶銑を落下さ るための 差を配置し、この 差の に前 記インペうを配置し、このインペうの に前記 を添加する 所を定 め、この 所の に前記インペうで した後に生成された を取り除 所を定めており、

前記インペうの幅が ( )を満たすよ に設定し、

前記 差が ( 2)～ ( 4)を満たすよ に設定し、

前記 を添加する 所が ( 5)を満たすよ に設定し、

前記スラ を取り除 所が ( 6)を満たすよ に設定した えで、 す る。

・ 3 d ( )

O ・ 5 ( 2)

Z ( 3)

0 3 ( 4)

O ・ 8 ( 5)

・ 2 5 ( 6)

ただし、

dインペうの ( )

の 大幅( )

差 らインペうまでの ( )

差の ( ) Z の ( )

差の (deg)

インペうの 転軸 心 ら 所までの ( )

インペうの 転軸 心 ら を取り除 所までの ( ) ００27 、精錬 に確実に巻き込ま ることで、精錬 理の 率を向上 さ る方法に て 角度 ら検証した。

００28 体的には、発明 、 インペうによ て する 落下に よ て する とに着目し、インペうの 落下さ る段差の 差の 差の ( 斜角度) を添加する インペうの 転軸 の 置に対する の り除 置を変更して、脱硫 理を〒 験を行 た。

験の 果、インペうの幅が ( )を満たし、段差が ( 2)～ ( 4)を満たし、 精錬 を添加する 所が ( 5)を満たし、 における を取り除 置が ( 6)を満たすよ にすれば、精錬 に確実に巻き込ま ることが でき、精錬 理の 率が向上することを見出した。

００29 まし は、下記 ( a)～ ( 6a)を満たすよ に設定した えで、

する。

・ 55 d ( a)

O ・ ( 2a)

Z 2・ 2 ( 3a)

0 45 ( 4a)

O 66 ( 5a)

・ 2 4・4 ( 6a)

００3０ 明の 3の 面では、

高炉 ら された 流れる 、この 内を流れる 精 錬 を添加する 、 するインペうを有する 、前記 置で された後に生じた 上の を外部 出する とを備えた 高炉 備にお て、 の には 落下さ るための が設けられ、この の に前記インペうが 置するよ に 置が設けられ、このインペうの に添加 置が設けられ、この 置の に前記 設けられてお り、

前記インペうの幅が ( )を満たすよ に設定され、

前記 ( 2)～ ( 4)を満たすよ に設定され、

前記 置の 置が ( 5)を満たすよ に設定され、

前記 の 置が ( 6)を満たすよ に設定されて る。

・ 3 d ( )

O ・ 5 ( 2)

Z ( 3)

0 3 ( 4)

O ・ 8 ( 5)

・ 2 5 ( 6)

ただし、

dインペうの ( )

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

の ( )

Z の ( )

の (deg)

インペうの 転軸 心 ら までの ( )

インペうの 転軸 心 ら までの ( )

００31 、精錬 に確実に巻き込ま ることで、精錬 理の 率を向上 さ る方法に て 角度 ら検証した。

００32 体的には、発明 、 置のインペうによ て する

落下部によ て する とに着目し、 置に設けられたインペうの 落下さ る段差 の の の ( 斜角度) 剤を添加する 置の インペうの 転軸の 置に対する の り除 の 置を変更して、脱硫 理を〒 験を行 た。

験の 果、前記インペうの幅が ( )を満たし、段差 ( 2)～ ( 4)を 満たし、前記 置の 置が ( 5)を満たし、前記 の 置が ( 6)を満 たすよ にすれば、精錬 に確実に巻き込ま ることができ、精錬 理の 率が向上することを見出した。

００33 まし は、下記 ( a)～ ( 6a)を満たすよ に設定されて る。

・ 55 d ( a)

O ・ ( 2a)

Z 2・ 2 ( 3a)

0 45 ( 4a)

O 66 ( a)

・ 2 4・4 ( 6a)

００34 明の 4の 面では、

高炉 床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 前記 とを混合することで 連続的に精錬す る高炉 床の 法にお て、

前記 内に を配置してこの 部 ら 落下さ 、前記 の に前記インペうを配置して溶銑を しており、

前記 する際に、インペうを に沿 て の 囲で移動さ る O ・ 5 ( 2)

ただし、

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

００35 、精錬 に確実に巻き込ま ることで、精錬 理の 率を向上 さ ると共に、 に設けた の な損耗を防止する方法に て 角度 ら検証した。 ００36 体的には、発明 、 インペうによ て 落下によ て する 者の 用を用 ることによ て、確実に精錬 に巻き込 ま る 点に着目した。そこで、 内に を配置してこの 部 ら 落下さ 、前記 の に前記インペうを配置して溶銑を するこ ととした。

また、発明 、両者による 最大限に生 すには、インペうと 差との 係が重要となると考え、インペうと との 置を変 さ たときの 理の 率に て実験を行 た。 験の 果、インペうと との 係が上記 を満たすことによ て、精錬 率が向上することを見出した。

００37 さて、 の な損耗を防ぐためには、精錬 理を〒 際に、 す るインペうを一定の 置に留まら ることな インペうを上流 と下流 との 囲で移 動さ ることが有効と考えられる。

そこで、発明 、精錬 理の 率を向上さ の な損耗を防ぐ ために、インペうを上記 ( ・ 5)を満たす 囲で移動さ ることにした。 ００38 法を実施するための 、

高炉 ら された 流れる 、この 内を流れる 精 錬 を添加する 、 するインペうを有する とを備えた 高炉 備にお て、

前記 の には 落下さ るための が設けられ、この の に前記インペうが 置するよ に 置が設けられており、 前記 、インペうを に沿 て の 囲で移動 能とな て る。

O ・ 5 ( 2)

ただし、

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

００39 これによれば、インペうを上記 を満たす 囲で移動さ ることで、 の

な損耗を防ぐと共に、精錬 理の 率を向上さ ることができる ００4０ 明の 5の 面では、

高炉 床の に精錬 を添加してインペうにより 前記 とを混 合し前記 連続的に精錬する高炉 床の 法にお て、

前記インペうによる 回流の の 手方向 分が前記 れ方向と 直 または前記 れ方向と逆向きになる 域であ て、

㈲ インペうの にお ては式( 5b)を満足する

( インペうの にお ては式( 5 を満足する 置

の な とも ずれ に精錬 を添加する。

O ・ 5 ( 5b)

O ・ 8 ( 5)

D の 大幅( )

Mインペラ 転中心 ら 所までの ( )

明の

００41 明に係る連続 法によれば、精錬 率が向上すると共に、 ラ

安定的に脱 脱硫を〒 ことができる。

明に係る連続 法によれば、精錬 に確実に巻き込ま ること で、脱硫 理や脱 の 理の 率を向上さ ることができる。

明に係る連続 備によれば、 の な損耗を防ぐと共に、精錬 理の 率を向上さ ることができる。

明に係る連続 法によれば、 加された精錬 に確実に巻き 込ま ることにより高 反応 率を得ることができる。 ００42 は、 明の 態に係る高炉 備における高炉 床の 面 図である。

2 2は、高炉 床の 面図である。

3 3は、 路及びインペうの である。

4 4は、インペうの 態を示す である。

5は、インペうの 根の である。 6 6は、羽根の 置を説明する配置 である。

7 7は、羽根の 数と 酸素 率との 係をまとめた図である。

8 8は、d 酸素 率との 係をまとめた図である。

9 9は、 Z 酸素 率との 係をまとめた図である。

1０ は、 2 Z 酸素 率との 係をまとめた図である。

11 、他の出 インペうを したときの 面図である。

12 2は、 明の 2 態に係る高炉 備の 面図である。 13 3は、高炉 備の 面図である。

14 4は、高炉 備における 法を説明する平面図である。

15 5は、高炉 備における 法を説明する である。

16 6は、 インペうを したときの 面図である。

7 7は、d 酸素 率との 係をまとめた図である。

18 8は、 酸素 率との 係をまとめた図である。

19 9は、 Z 酸素 率との 係をまとめた図である。

2０ 2 は、段差 の 酸素 率との 係をまとめた図である。

21 2 は、 酸素 率との 係をまとめた図である。

22 22は、 酸素 率との 係をまとめた図である。

23 23は、 形状にして円形 分にインペラ ランスを配置 した配置 である。

24 24は、 置及び 置の 面図である。

25 25は、 置の 面図である。

26 26は、他の出 インペうを した きの 面図である。

27 27は、 明の 3 態に係る出 インペうを したときの 面図である。

28 28は、インペうを移動した場合と移動しな た場合の の の である。

29 29は、 置及び 置の 面図である。

3０ 3 は、 置の 面図である。 31 3 は、 明の 4 態に係る精錬 置の 面図である。

32 32は、精錬 置が設置された高炉 床の 略図である。

33 33は、精錬 の 置を示す図である。

34 34は、精錬 の 酸素 率との 係を示す図である。

35 35は、 の の れを示す図である。

36 36は、 正な精錬 の との 係を示した図である。 号の

００43

2

4

5

8

インペラ 2

6

明を実施するための 良の

００44 ・

００45 明の 法を適用する高炉 備の 態に て説明する。

ただし、 明の はこの 備のみに適用されるものではな 。

まず、以下の 施の 態では、 する精錬 として を用 た 理に て説明するが、脱硫 を用 た場合でも同様である。 、 に精錬 率的に巻き込ま 、精錬 との 面積を大き す ることで反応 度を向上さ るための 適な手段を示したものであり、 理と同 様に脱硫 理であ ても、精錬 の 類や 成に依存 ず 性が高 ことは 同じである。

００46 ～3に示すよ に、高炉の りには高炉 が設けられており、この

は高炉2 ら された 流れる 4( )を有して る。 4の には 5が分岐 成されており、 4の 分 の には、 5に溶銑の 6が流れるよ に する潜り 7が設けら れて る。

また、 4の 分よりも下流 には、平面 形状の 9が設けら れて る。 4には複数のインペラ が配置されて る。 し は、円形 9を流 れる するインペラ a( )が配置される 、又は、前記 分 と 9との間に他のインペラ bが配置されて る。インペラ a又はインペラ bの 精錬 22を添加する 2が設けられて る。

００47 したが て、高炉2 ら した 4を上流 ら下流に向 て流れ、 上の 6は潜り 7で められて 5に流れると共に、 円 形 9に向 て流れることとなる。そして、 2で 22を 添加し さ たインペラ 又はインペラ bを回転さ ることによ て連続 的に流れる の 理を〒 ことができる。

4に示すよ に、 4は、 2 と、この 2 ら立ち上がる側壁2 とを 有し、側壁2 が 2 の 部 ら上方に にしたが て に外側に移行す るよ 形状とな て る。 2 2 は、不定形の を流し込 むことで 成されて る。

００48 次に、連続 法で使用するインペうの 造に て詳し 説明する。

3 4に示すよ に、インペラ a又はインペラ bは耐火物などで構成されており 、 棒状の 転軸 5と、回転軸 5の 端に設けられた 数の 6とを有 して る。 6は回転軸 5の 端 ら 向に突出した 形状のもので ある。 6の ( 転軸 5との )の bOは、羽根 6の ( 出 先端 )の b よりも大き なるよ に設定されて る。

、インペラ a又はインペラ bの 6の bO b は ( )を満たすよ に設定されて る。

００49 bO b ( )

換えれば、 5(a～(c に示すよ に、羽根 6の の 6 羽根 6 の 6 との 0 。

が9 上となるよ に、インペラ a又はインペラ bの 6は構成されて る。インペラ a又はインペラ bの 6の 、 5 に示すよ に、側面 で長方形状であ ても、台形状であ ても、円弧状( の 取り状)であ てもよ 。

インペラ a又はインペラ bの 3～6枚に設定されて る。 体的には、こ の では、 ～5 6(a)に示すよ に、羽根 6の 4 とされて る 。 6はその 数に対応して回転軸 5に対し 等な角度で回転軸 5に取り 付けられて る。 6の 数が4枚であるときは、 6間の配 度が 9 。

となるよ に 6は回転軸 5に取り付けられて る。

００5０ なお、 6( )に示すよ に、羽根 6の 数が3枚であるときは、 6間の配 。

度が 2 となるよ に 6は回転軸 5に取り付けられて る。

6 c 示すよ に、羽根 6の 数が6枚であるときは、 6間の配 度 。

が 6 となるよ に 6は回転軸 5に取り付けられて る。

さて、 4に示すよ に、羽根 6の dを、最も離れて る2枚の羽 6に着目し、 それぞれの ( 6の 部 ら羽根 6の までの )を合計したも の、言 換えれば、基準となる の 6の d と、この 6より最も離 れて る他の羽 6の d2との としたとき、 6の dは (2) を満たすよ に設定される。

００51 2 d ・ 8 (2)

ただし、

の 大幅( )

体的には、 6(a)に示すよ に、羽根 6の 数が4枚であるときは、 の 6aの d 3の 6cの d2 の 計が羽根 6の d される。

6( )に示すよ に、羽根 6の 数が3枚であるときは、 の 6aの d 2の 6cの d2との 計が羽根 6の dとされる。

００52 6 c 示すよ に、羽根 6の 数が6枚であるときは、例えば、 の 6a の d と、 4の 6dの d2との 計が羽根 6の dとされる。ゆ えに、インペラ a又はインペラ bの 6の dは インペラ の 所 に応じて変更されるよ にな て る。 (2)の の 大幅 は、 4に溶銑を流した際に、 4( 4の 2 )とが接触して る 分における 4の 大幅であ る。 換えれば、 の 大幅 は、 4に溶銑を通過さ た際、出 4内を流れる の 大幅である。 4に示すよ に、 4の 状が断面 、台形状であるときには、 4を流れる の が溶銑 の 大幅 とな る。

００53 なお、 (2)にお て、 の 大幅 を採用する場合、出 4の 線部 分に配置されるインペラ bに対しては、 インペラ bを した場所(

)の におけるものを採用し、円形 9に配置されるインペラ aに対しては、 インペラ aを した場所( )の におけるものが採用する。 インペうの 以上であるが、このよ に構成したインペうを下記のよ に用 る ことによ て効率的な連続 理を〒 ことができる。 下、連続 て 説明する。

００54 まず、高炉2の 口 ら 4に溶銑を した際、出 4を流れる

添加 2を用 て精錬 22を添加する。このとき、上記のよ に構成したインペラ a bを (3) (4)を満たすよ に溶銑 に浸 して回転さ 、 精錬 とを混合する。

O Z ・4 (3)

O 2 Z ・4 (4)

ただし、

Z 内に流れる の 大深さ( )

部の 端 ら 上 までの ( )

2 部の 端 ら の の 深部までの ( ) なお、インペラ を した際、 Z 2 Z bO Z ・ の を満たしており、この式 (3) (4)とを満たすよ に、羽根 6の b を設定 するよ にして る。

００55 理が終了した 、下流に流れて溶銑を運搬する (トピ トカ ) に される。 このよ にすることで、 率が向上すると共に、 ラツキ 安定的に脱 ことができる。

1

００56 下、羽根 6の 数が3～6枚で ( ) (2)を満たすよ にインペラ を 製作し、 イ ペラ を用 て 理を行 た実施 、 ( (2を満た さな インペラ を製作し、 インペラ を用 て 理を行 た とを 例示して説明する。なお、実施 の りである。

００57

００58 の S は、 の 反応して、S 2 SOの にしたが て( O )として溶銑 ら除去される。 加された 効 率的に脱 応に寄与した を表す 標として、 (5)に示される 酸素 率を 用 た。

酸素 、 の に対して溶銑 Sの に使用された の 合を示したものである。

００59 ]

。 ⅠⅠ A ] ] ( )

X

だし、

32 の (9 o) 98 S (9

前 S ( ass ) [ ] ( aSs ) W : kg 、 C。 : に含まれる ass ) ００6０ 2 7～ は複数のインペラ を用 て 理を行 た際の脱 酸素 率 に てまとめたものである。 下、表2 7～ に示した結果に て説明をす る。

なお、 2の 置の欄での とは 4の 線部分であることを示し、 とは円形 9であることを示して る。

００61 際の 業にお ては、 度と の 度との 約 ら投入でき る の 大原 6 o であり、 酸素 率が6 満の 合、出 の 大 S が約 ・ 7mass 高濃度のときには、過半量の の S が ・ 25m 超えることにな てしま 。ゆえに、 酸素 率を6 上確 保する必要がある。

００62 2

００63 インペうの 根の 数に て

2 7に示すよ に、羽根 6の 数が3 であり羽根 6の 数が少な と 、 酸素 率が6 満とな た( 2 3)。これは羽根 6の 数が少な のでインペラ を回転さ たときに 巻き込ま る能力( )が低 な たことが原因と考えられる。

方で、羽根 6の 数を6 よりも多 すると 酸素 率が6 満とな た( 4)。これは、羽根 6の 数が多すぎるため、インペラ を回転さ たときに 応で生じる 6が羽根 6に付着し易 な て 6が 6にまと わり着 て 子状に固ま てしま ことが原因と考えられる。 子状の 6が付着 したままインペラ を回転しても 弱 、そのため反応 率が悪 なる。

００64 したが て、羽根 6の 、 力を高 できると共に、スラ 6がまとわり き 難 3 ～6枚にするのがよ 、このよ にすることで、 酸素 率を6 上にす ることができた。

００65 根の の 大幅の 係に て

2 8に示すよ に、羽根 6の の 大幅との 係がd O・ 2 であるとき、 酸素 率が6 満とな た( 9 2 )

これはインペラ を したときに溶銑 の 大幅に対してインペラ の ( d)が小さ ことを意味しており、インペラ を回転さ ても、インペラ の 流れる一部の にし を与えることができず、インペラ ら離れて流れ る 対して十分な を与えることができな ことが原因と考えられる。

００66 、 4を形成する側壁4a側を流れる インペラ の 6 ら離れ た所を通過するため、あまり されることがな 。 を十分に与えられて な 溶銑は、そのまま 流 ら下流に向けて流れてしま との 合が十分に 行われな 。

方で、羽根 6の の 大幅との 係がd ・ 8であるとき、 酸素 率が6 満とな た( 5 6)

これは、インペラ を したときに溶銑 の 大幅に対してインペラ の ( d)が大きすぎることを意味しており、インペラ を回転さ ても を当 に引き込ま るための渦を溶 の 面に発生さ ることができず、反対に 反応 率が悪 な た。

００67 したが て、羽根 6の の 大幅との 、 の 又は幅 に対して 6の dが大き過ぎず ぎな 式(2)のよ にするのがよ 、このよ にすることで、 酸素 率を6 上にすることができた。

００68 の 大深さと、羽根の 部の 端 ら 上 までの 離に て

2 9に示すよ に、羽根 6の 部の 端が溶銑上面と面 にな て る、 、 の 大深さと羽根 6の 部の 端 ら 上 までの 離との 係が Z であるとき、 酸素 率が6 満とな た( 4 5 2 ) ００69 これはインペラ を回転さ ても、羽根 6の 部の 端が溶銑の ( )、 、 の との 面を回転して るだけになり、 を十分に 溶銑 に巻き込ま ることができな ことが原因と考えられる。

方で、 の 大深さと羽根 6の 部の 端 ら 上 までの 離との 係 が Z ・4であるとき、 酸素 率が6 満とな た( 2 ) これは 対してインペラ の 6を深 めてインペラ を回転さ ても、 インペラ の 流れる一部の にし を与えることができず、羽根 6 の 方を流れる 対しては十分な を与えることができな ことが原因と考 えられる。 6の 方を流れる 、そのまま 流 ら下流に向けて流れてし ま との 合が十分に行われることがな 。

００7０ したが て、 の 大深さと羽根 6の 部の 端 ら 上 までの 離との 、インペラ が溶銑に対して浮き過ぎず み過ぎな 式(3)のよ にするのが よ 、このよ にすることで、 酸素 率を6 上にすることができた。

００71 の 大深さと、羽根の 部の 端 ら の の 深部までの 離 に て

2 に示すよ に、羽根 6の 端の 端が溶銑 の の 深部に接 触して る状態にな て る。 、 2 Z のときは、 の の 深部 と羽根 6とが接触して 業自体が成り立たな 。

００72 方で、インペラ の 6を の の 深部 ら離し、 の 大深 さと羽根 6の 端の 端 ら の の 深部までの 離との 係を、 2 Z ・4にしたとき 酸素 率が6 満とな た( 3 2 22) これは 対してインペラ の 6をあまり めて な ために、インペラ の 流れる一部の にし を与えることができず、羽根 6の 方を流 れる 対しては十分な を与えることができな ことが原因と考えられる。

6の 方を流れる 、そのまま 流 ら下流に向けて流れてしま との 合が十分に行われることがな 。

００73 したが て、 の 大深さと羽根 6の 端の 端 ら の の 深部 までの 離との 、インペラ が溶銑に対して浮き過ぎず み過ぎな 式(4) のよ にするのがよ 、このよ にすることで、 酸素 率を6 上にすることが できた。

上、インペラ の 6の 数を3～6枚にすると共に、羽根を ( ) (2)を 満たすよ にし、このインペラ を、 理を〒 際に、 (3) (4)を満たすよ に溶銑に して回転さ ることによ て、 率が向上すると共に、 ラツキ 安定的に脱 〒 ことができる。

2

００74 理と同様に当 インペうを用 て脱硫 理を行 た実施 に て説明す る。なお 3のとおりである。また 4に実施 果を示す。

００75

００76

００77 加された ( )が効率的に脱硫 応に寄与した を表す 標 として、 (6)に示される 率を用 た。

００78 2 )

ただし、 S ( ass )、 ] S ( ss ) ００79 理と同様に脱硫 理にお ても、インペうの 根の 数、および式( )～( 4)を満た ば、脱硫 率が向上することが分 る。

率が5 満の 合、さらに追加の 程が必要となる場合があり、生 産性 下や熱 スを招 ため、操業上 まし な 。したが て、脱硫 5 上確保する必要がある。

、上記の 態に限定されな 。 記の 態では インペラ で して 脱硫 理を行 て るが、インペラ は ( 4の 線部分) は円形 9内に複数 けても良 。

００8０ 記の 施の 態では、 4が断面 で台形状の 合に て説明したが、 示すよ に、 の 動に伴 食によ て 4が断面 弧状に 変 しても 明に示した条件を採用しても何ら問題がな 。

００81 2・ 2

００82 下、本 明の 2 態の 備に て説明する。

2 3に示すよ に、高炉2の りには高炉 が設けられており、この は高炉2 ら された 流れる 4を有して る。

4は、高炉2 ら した 、 入れる 等に導 溶 銑 である。 2の 側 ら右側 流れる。ゆえに、 2の 側を上流、 図 2の 側を下流と呼ぶ。

4の には、 5が分岐 成されており、この 5の 岐点よりも下流 には 上に浮 ぶ 6が 5に流れるよ に 7が設けられて る。 とは、 形状のものであ て、下部が出 4の 部 ら離れ、上部が溶銑 ら突出して る堰のことで、 上に浮 ぶ を 、 体を下側 ら通すものである。

００83 7の には、 4の 部 ら上方に突出した段差 8が設けら れて る。この 8は、 4の の 4a( 換えれば、 7 に近接する ) ら 角に立ち上がる垂直 8aと、この 8a ら下流 に 向けて 平に延びる水平 8bと、この 8b ら 4の の 4b 向けて する傾斜 8cとを有して る。

8の には回転によ て溶銑を するインペラ を有する 配置され、このインペラ の には精錬 を添加する 2が配置 されて る。

００84 2の には、インペラ で した後に生成された 4を する 2 3が分岐 成されて る。 2 3の 岐点よりも 4の には、インペラ によ て された後に生成された 4を 2

3に流れるよ に する 2 8が設けられて る。

6に示すよ に、 4は、 4a 4bを構成する 2 と、この 2 ら立ち上がる側壁2 とを有し、側壁2 が 2 の 部 ら上方に にし たが て に外側に移行するよ 形状とな て る。 2 2 は、不定形の を流し込むことで 成されて る。

００85 下、段差 8、 、 2、 2 3に て、詳し 説明 する。

００86 置に て

24 25に示すよ に、 、 するインペラ と、このインペ ラ を回転 動さ る 動部3 と、インペラ 動部3 を昇降さ る昇降 3 とを備えて る。

動部3 は、インペラ を回転さ るための タ32と、駆動 タ32 ら に突出した出力軸である 転軸33と、この 転軸33の 端に取り付け られた 34と、この 34に する 2 35と、この 2 35が 端に設けられ 上下に向 第2 転軸36とを有して る。これら駆動 タ 32、 転軸33 2 転軸36は、支持 37に配備されて る。

００87 2 転軸36は、上下一対の ア ング38によ て支持 37に回転 在に支持 されて る。 2 転軸36の 部には後述するインペラ の 転軸 5 2 転軸36 同軸上に接続する 39が設けられて る。

3 は、一対の ンダ( ック ア ンダ)4 を有しており、この ンダ 4 はその 上下に向けて支持 37の 側に配置されて る。

ンダ4 の ンダ 4 aは踏み板42上に固定された ム4 に取り付け られて る。 ンダ4 の 4 bの 支持 37に接続されており、 ッ 4 b の 縮によ て、支持 37を昇降できるよ にな て る。

００88 インペラ は、 棒状の 転軸 5と、回転軸 5の 端に設けられた 数 の 6とを有して る。

インペラ の 転軸 5は、 4の 方に設けられて 4を カ 43を貫通すると共に、 カ 43の 方に設けられた み板42を貫通し て る。 転軸 5の 、接続 39を介して駆動部3 の 2 転軸36に接続さ れて る。

インペラ の 6は回転軸 5の 端 ら 向に突出した 形状のも のである。インペラ の 6の 4 とされて る。 6はその 数に 対応して回転軸 5に対し 等な角度( えば、g０deg)の間隔で回転軸 5に取り付 けられて る。

００89 インペラ の幅は式( )を満たすよ に、 インペラ の幅が設定されて る。

・ 3 d (

ただし、

dインペうの ( )

の 大幅( )

4～ 6に示すよ に、インペうの dは、互 に対向して るそれぞれの 6の ( 転軸 5 ら突出して る ぎと回転軸 5の とを加算したものである( d d d2 d )。 、インペうの dが ( )を満たすよ に、羽根 6の 回転軸 5の 径が設定されて る。

００9０ の 大幅 は、 4に溶銑を流した際に、 ( 4 の 2 )とが接触して る 分における 4の 大幅である。 換えれば、 の 大幅 は、 4に溶銑を通過さ た際、出 4内を 流れる の 大幅である。 6に示すよ に、 4の 状が断面 、台形 状であるときには、 4を流れる の が溶銑 の 大幅 となる。 なお、 4にお て、 の 大幅 を採用する場所は、インペラ を した場所( )の であることが好ま 。

００91 によれば、駆動 タ32を駆動さ ることで、 2 転軸36を回転 動さ ることができ、 2 転軸36の 転によ て、インペラ の 6をインペラ の 転軸 5 りに回転さ ることができる。

また、 の 3 で支持 37を昇降さ ることで、インペラ の 6を し姿勢と、インペラ の 6を さな 退避 勢とに 姿勢 更することができる。

理及び 理を〒 際は、昇降 3 によ て支持 37を下降さ 、イン ペラ の 6を 勢にした後、駆動 タ32を駆動して溶銑に浸した 6を回転さ る。

００92 に て

8が ( 2)～ ( 4)を満たすよ に、 8の 置、段差 8の ( 斜角度)が設定されて る。

O ・ 5 ( 2)

Z ( 3)

0 3 ( 4)

ただし、

部 らインペうまでの ( )

の ( )

Z の ( )

の (deg) 4 5に示すよ に、段差部 らインペうまでの は、 8の 8cとが接触して る ら羽根 6を回転さ たときの までの 離である。 換えれば、段差部 らインペうまでの は、 8 の 8cとが接触して る 分 ら羽根 6の までの 離である ００93 8の は、段差 8よりも下流 の 4の 4b ら段差 8の

8bまでの 離である。 の Zは、段差 8より下流 における の さ を示したものである。 の Zは じである。 ( 4)における 0は、 の 平な 面に対する段差 8の 配であ て、詳し は、 4の な 4b 4b ら立ち上がる傾斜 8cとの のことである。 ００94 置に て

24に示すよ に、 2は、精錬 を貯蔵する 45と、ホッ 45 の 部 ら排出された精錬 を細 切り出す り出し部46と、切り出された精錬 送するスク ンベ 47と、スク ンベ 47の の り出し ( ことがある)に設けられた ランス 7とを有して る。

００95 スク ンベ 47は 4に沿 て びる 48と、この 48内に当

48の 同軸上に設けられ 48内を回転 在なスク 49とを有 しており、スク 49の 転によ て、回転によ て切り出し部46 ら り出された 精錬 ランス 7 向けて 送するよ に構成されて る。

ランス 7は、その 上下に向けられ、 カ 43 み板42 を貫通して る。 ランス 7の スク ンベ 47の 端に接続され、 ランス 7の 、 の に達して る。

００96 2の 置が ( 5)を満たすよ に、 2の 置が設定され て る。

O ・ 8 ( 5)

ただし、

インペうの 転軸 心 ら 所までの (

2の とは、 状の ランス 7の 置のことである。 ( 5) に示す は、詳し は、インペラ の 転軸 5の ( ) ら ランス 7の ( )までの 離のことである。 、 ( 5)を満たすよ に、 ラン ス 7の 置が設定されて る。

００97 2によれば、スク ンベ 45を回転さ ることで、精錬

ランス 7まで 送し、 ランス 7を介して溶銑に精錬 を連続的に添加するこ とができる。

００98 2 に て

( 2 3)の 置が ( 6)を満たすよ に設定されて る。

・ 2 5 ( 6)

ただし、

インペうの 転軸 心 ら までの ( )

2 3の とは、断面 形状の 2 3にお て下流 の 3a( 3aの )の 置のことである。 ( 6)に示す は、インペラ の 転 軸 5の 心 ら 2 3の の 3a( 3aの )までの 離のことである。

００99 上、本 明の 備では、 ( )～ ( 6)に基 て、インペラ の 、段差 8の 置、段差 8の 配、 2の 置、第2 3 の 置が設定されて る。

によれば、高炉2 ら した 、 7下を通過して段 差 8に向けて下流 と流れ、スラ 6は 5に流れる。そして、段差 8 向けて流れる 、段差 8の 8bを通過して、段差 8の 8cに到 達し、 8cに沿 てさらに下流 に流れることとなる。

０1００ 8。に到達した 傾斜 8。に沿 て流れるが、このとき、

( 8b) ら 4の 4bに向けて落下することとなる。 8 ら 落下した 、段差 8 ら落下したことで される。

8 ら落下して された 、インペラ に到達して インペラ に よ て機械 され、インペラ よりもさらに下流 に流れることとなる。 2 近に到達した には、精錬 ( えば、 脱硫 )が添加され、 脱硫が行われる。

０1０1 脱硫 理された 、 2 8下を通過して段差 8に向け て下流 、インペラ の の 加によ て生成された 4は 2 3に流れることになる。

3

０1０2 下、 ( )～ ( 6)に基 て、インペうの 、段差 の 置、段差 の 配、 置の 置、第2 の 置を予 定した上で脱 理を行 た 明の 、比較 とを例示して説明する。

5の りである。

なお、 4は、 6にしめすよ する前に断面 で台形状であるものを 使用した。

０1０3 の 4

根の ０1 ０4m

根 b 02

2 m

インペラ

イ ペうの d 0 ・０

の 90

の 線部分( )または (

上闘 ら０

m

( ) ～9０

０ m

インペう の 上 ０・～3・9

イ と : ～・1・０

インペうとの ０ ～5

の :D ０・～2・b

の 35m

０1０4 態と同様、 加された が効率的に脱 応に寄与し たかを表す 標として、 (5)に示される 酸素 。 用 、また、 加された ( )が効率的に脱硫 応に寄与した を表す 標として、 ( 6)に示される を用 た。

０1０5 、 合、 。O 又は 。 、脱硫 の 合、C

2 3 O を含んで ればよ 。この 施の 態では、 として5 e 58 2 Ca

(n mass )を用 た。

来よ 機械的な のみの では、同じ 位で 較した場合、脱 酸素 2 3 ～4 であ た。それを鑑み、まず、 酸素 2 率である5 上になることを基準とした。この 合、出 の が ・ 38 ～ ・42massであ たが、処理 の は、 ・ 25mass 下となる。

０1０6 様に、同じ 位で 較した場合、脱硫 3 ～4 であ た。

それを鑑み、まず、脱硫 率である5 上になることを基準とした。こ の 合、出 の S が ・ 22～ ・ 23massであ たが、処理 の S は、 ・ mass 下となる。

酸素 の 準を5 上とすることで、 理の 程に行われる りん 理における効率( りん時間の 縮、脱りん量の向上)を向上さ ることができ る。

また、脱硫 5 満の 合、さらに追加の 程が必要となる場合が あり、生産性 下や熱 スを招 ため、操業上 まし な 。したが て、脱硫

5 上確保する必要がある。

０1０7 さて、実際の 業にお ては、高炉2より される の S が ・ mass 比較的 濃度となる場合があり、この 合であ ても、処理 の S を ・ 25m a にするためには、 酸素 の 準を6 上とする必要がある。 したが て、高炉2より される の S が比較的 濃度である場合には 、 酸素 の 準を6 上とすることが好まし 。

また、 程で起こる可能性のある 対応するために、脱硫 6 上とすることが好まし 。

０1０8 6 7～22は 理を行 た際の脱 酸素

率に てまとめたものである。 下、表6 7～22に示した結果に て説明 をする。

なお、 6に示す とは、 2に示すよ 4の 線部分に を さ ると共に、精錬 を添加したことを示して る。また、 6に示す と は、 23に示すよ な 4の 分にてイ ペラ を さ ると共に、精錬 を添加したことを示して る。 の 、 の 大幅 は円弧 分に おけるものとした。

6

インペうの幅に て

での 理では、 4を流れる 対して こと ら、 を連続的に添加する必要がある。 理では、精錬 を連続的に添加する場合であ ても、精錬 を確実に溶銑 に巻き込ま ることが重要である。 の 大幅 に対してインペラ の dが 、さければ、インペラ の 転によ て生じる なり( )、一部 は大部分の が溶銑 に巻き込まれずに反応に寄与しな まま 流 ら 下流 と流れて き、その 果、反応 率が低下する。

０111 6 7に示すよ に、 の 大幅 に対してインペラ の dの 合を 示すd が ・ 3 満のとき、 、 の 大幅 に対してインペラ の d が小さければ、 酸素 5 満とな た( 45～47)

方で、 6 7に示すよ に、 ・ 3 d のとき、 、 の 大 幅 に対してインペラ の dが十分大きければ、 大であると考えられ、 酸素 5 上となる( ～44)

なお、 ( )を満たす場合で、d のとき、 4に対するインペラ の 下方向の 置によ ては、インペラ が 4に接する。 、インペラ の d の 大幅 とが同じとなる場合がある。この 件ではインペラ が 4 接触してインペラ 体を回転さ ることができず 業として成り立たな 。 ( )の 用にあ ては、インペラ 4とが接触しな 範囲、 、インペラ が回転できる条件で ( )を満たすよ にするのは当然である。

０112 7に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、

O 55 d ( a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０113 部及び の 置に て

4に 8を設けることで 落下さ 、この 下によ て溶銑に乱流 を発生さ ることができる。 生した の 流によ て、 されるため 巻き込ま る効果が期待できる。

０114 、インペラ よりも下流 加された精錬 の 、インペラ の 転に よ て段差 8の 8c 向けて戻 て ることがあるが、段差 8 戻 てきた 応の 8による によ て、 に確実に巻き込ま ることが できる。

これに加え、段差 の 8cが邪魔 として働 て溶銑の れに乱れを起こ し、その 果、戻 てきた 応の 巻き込ま る 果も 期待できる。

０115 このよ に、段差 8を設けることで の 引き起こさ 、 応の

巻き込ま る 果を得ることができるため、段差 8による インペ ラ による機械 との 者を合わ ることで、 精錬 を確実に巻き込ま ることができることが期待できる。

さて、両者による 最大限に生 すには、段差 8 インペラ との 係 が重要となる。 5、 ( 2)に示すよ に、段差 8 インペラ との 、 の 大幅 に対する段差 8の ち上がりとインペラ までの 離との ( で示すことができる。 の値が大き なればなるほど、段差 8 インペ ラ とが離れて ることを意味する。

０116 6 8に示すよ に、 の値が ・ 5よりも大き とき、 酸素 。

5 満とな た( 52～57)

の値が ・ 5を超えると、段差 8 インペラ とが離れ過ぎて るため、 ど の インペラ の によ て段差 8に戻 て ることが無 、その 果、 脱 酸素 低下したと考えられる。 、 の値が ・ 5より大き 場合 は、段差 8による の では精錬 巻き込ま る き込み 非常に小さ 、実質的に、インペラ の のみで 巻き込ま て るのと同じである。

０ 7 なお、 であるときは、段差 8 インペラ の 者の 置が同じであるこ とを意味するが、この 件ではインペラ 体を回転さ ることができず 業として 成り立たな ため、 を除外し、O ・ 5とした。

また、 8に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、

O ・ ( 2a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０118 の さに て 8の が大き なればなるほど、 の 下する落下 ネ ギ は大き なる。 ネ ギ が大き と、 の れを大き することができ、 対す る精錬 の き込み 果が大にな て、反応 率が向上する。

０119 6 9に示すよ に、 の Zに対して段差 8の が高

の値が を超えると、 酸素 5 上とな た( ～44)。 6 9に示すよ に 逆に、 の Zに対して段差 8の が低

の値が であると、 酸素 5 満とな た( 48～5

O2 なお、 Zの値の上 、即 、段差 8の は、設備制約により決定するこ とが好ま 。 えば、 9に示すよ に、 Zの値が4・ であ ても、 酸素

5 上であり、設備制約も問題はな た。

０12０ また、 9に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、

Z 2・ 2 ( 3a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０121 の 配に て

8の 0が大き なればなるほど、 対する精錬 の き込み 果 が大になる( 率が向上する)。 6 2 に示すよ に、段差 8の 0が3 Odegを超えると、 酸素 。 5 上とな た( ～44)。 6 2 に示すよ に、逆に、段差 の 0が3 deg であると、 酸素 。 5 満とな た( 5 52)。なお、段差 8の 0をg degの 大値にし ても 酸素 5 上であ た。

０122 また、 2 に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、

0 45 ( 4a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０123 置の 置に て

2の 置、即 、 置の ランス 7の 置に ては、 機械的に するインペラ の 置に対して 下流 の2 タ ン えるこ とができる。 2の ランス 7をインペラ よりも上流 に配置した 、 にほとんど き込まれずに下流 と流れる精錬剤の量が多 た。

０124 インペラ の よりも下流 ランス 7 置を設定した場合、精錬

インペラ の 転によ て、 の れとは逆ら て段差 8 れやす なり、 その 果、 にほとんど き込まれずに下流 と流れる精錬剤の量は少な た。

6 2 に示すよ に、インペラ の 置に対する ランス 7の 置を示 す にお て、 ・ 8であれば、 酸素 5 上を確保 することができる( ～44)

6 2 に示すよ に、 の値が ・ 8を超えると、インペラ ランス 7とが非常に れてしま ため、 によ て精錬 巻き込ま ることがで きず、 酸素 5 満にな たと考えられる( 58～6 ) ０125 なお、 の値が 下となることは、 ランス 7の 置がインペラ よりも 上流 となることを意味して ること ら、O ・ 8とした。また、

は、 ランス 7 インペラ との 置が同一であることを意味しており、 ラ ンス 7 インペラ との 置を同じにすることは物理的に不可能であること ら、 を除外した。

2 に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、

O 66 ( 5a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０126 2 の 置に て

インペラ を配置した場所の に、 2 3を設けてしま と、

4中に溶銑が混入し、スラ 4 とが分離されな まま、スラ 4に溶 銑が混ざ 状態で当 スラ 4が 2 3 と流れてしま 虞がある。その 果、鉄 スとなるば り 、スラ 4に溶銑が混入したことで 4の 性が変 する。

０127 4の 性が変 4を、 2 3を通過 鍋に装 すると、スラ 鍋に設けた の ( が激し なるため、スラ 鍋の寿命を 短 してしま 虞がある。 方で、インペラ を配置した場所 ら遠 離れた場所に第2 3を設けてし ま と、スラ 4が 2 3 される前に 4が固ま てしま 。その 果、インペラ の 初期に添加した精錬 によ て生成する 4が 積し 、操業に支障をきたす虞がある。

０128 6 22に示すよ に、インペラ の 置に対する 2 3の 置を示す にお て、 5・ のときは、インペラ 2 3とが離れ過ぎて る。このため、 酸素 5 上であるものの、スラ 4が生成されて

O2 低下の 合 は表面 度低下 sで示して る)、スラ 4が して流れ難 なる( 63)

また、 ・ 2のときは、インペラ 2 3とが すぎるため、スラ 4に溶銑が混入し、 酸素 5 上であるものの、スラ 4に含まれ る 分が増加してしま 6 62)

０129 22に示すよ に、 ・ 2のときは、スラ 4に含まれる ・ eが2 超 えてしま ( e 2 )。 業では、スラ 4に含まれる ・ eは2 下で 、 、スラ 4の 度低下 A sは2 C であることが、良好な 件とされて る。

22に示すよ に、 酸素 6 上となる条件、即 、 ・ 2 4・4 ( 6a)

を高炉 床の 法の 件として採用することは非常に好ま 。

０13０ 上、高炉 では、 ( )～ ( 6)に基 て、インペうの 、段差 の 置、段差 の 配、 置の 置、第2 の 置を予 めた 上で 理を行 ことによ て、精錬 理の 率を向上さ ることができる。

明の 、上記の 施の 態に限定されな 。

であれば、切り出し部46は不要である。また、ホッ 45 ら ランス 7まで 送する 、スク ンベ 47でな てよ 、例えば、空気の 力 で 送するものであ てもよ 。

０131 記の 施の 態では、 4が断面 で台形状の 合に て説明したが、 26(b)に示すよ に、 の 動に伴 食によ て 4が断面 弧 状に変 しても 明に示した条件を採用しても何ら問題がな 。また、 26(a)に 示すよ に、 4が断面 形状であ ても 明に示した条件を採用し ても何ら問題がな 。

まり、インペうの 、段差の 置、段差の 配、 置の 置、第2 ( )～ ( 6) ( a)～ ( 6a)を満たすよ にすれば、脱硫 理 や脱 の 理の 率を向上さ ることができる。

０132 3・ 3

０133 下、本 明の 3 態に係る高炉 備に て説明する。

3 態に係る高炉 、 2 態の 2 4に示すものと同 様であるので、以下 なる部分のみ 明する。

０134 3 態の 備では、 27に示すよ に、 4は、断熱 6 と、 この 6 の 側に配置されて で構成された背面部6 と、背面部6 の 側に配置された 62とを有して る。

62は、不定形の を背面部6 の 側に流し込むことで 成されたも ので、 4a 4bを構成する 2 と、この 2 の 端 ら ら立ち上が る側壁2 とを有して る。この 施の 態では、 62は、側壁2 が 2 の 部 ら上方に にしたが て に外側に移行する 形状に形成されて ０135 の 大幅 は、 4に溶銑を通過さ た際に、 耐火 62の

2 とが接触して る 分での 62の 大幅である。 換えれば、 の 大幅 は、 4に溶銑を通過さ た際、出 4内を流れる の 大幅である。 5に示すよ に、 62の 状が断面 で台形であるときには、 4を流れる の が溶銑 の 大幅 となる。

下、 、 2に て、詳し 説明する。

０136 置に て

29 3 に示すよ に、 は、イ ペラ 動部3 3 を 移動さ る移動部5 を備えて る。 ０137 動部5 は、インペラ 動部3 3 等を支持する ム4 と、この ム4 に回転 在に支持され 4カ 43上を転 する 5 とを有して る。 ム4 は、 4に沿 て された 52を有 して る。 52には、 52 ら下方に延びる 53が設けられ、 この 53は、 2 口部26を介して( て) み板42 まで するものとな て る。 53の ( )には、 5 が 4に沿 て移動 能となるよ に回転 在な転 5 が設けられて る。なお、踏み板42上には、 5 が み板42上を出 4に沿 て直線的に移動できるよ に、 5 が走行する ( えば、 )が設けられて る。

０138 3 態の 2によれば、 5 の ずれ 又は全てを回転さ 、 すなわちイ ペラ を ( 2)を満たす 囲で移動さ ることが可能 である。なお、 5 を回転さ る電動 タを ム4 に設け、この

タの 動によ て自動的に転 5 を回転さ ることが好ま 。

０139 2、 、ホッ 45、切り出し部46と、スク ンベ 47

ランス 7は の ム4 ( 52)に支持されて る。これにより 、 2は、 共に移動するよ にな て る。

し は、 理及び 理を〒 際に インペラ が移動す ると、 2の ランス 7も同時に移動する。

０14０ 次に、 明の 床の 法に て説明する。

床の 法では、 4内に 8を配置してこの 8 ら 落下さ 、段差 8の インペラ を配置して溶銑を 、インペラ を 4に沿 て、 ( 2)を満たすよ に移動さ る。

０141 28(a)に示すよ に、精錬 理の際に、インペラ の 置を固定した状態で当 インペラ を回転さ ると、インペラ によ て された 耐火 の ( )に当たることになり、 常に当たる 所が してしま 虞が ある。

方で、 28(b に示すよ に、精錬 理の際に、インペラ の 置を固定 ず、 インペラ を 4に沿 て移動し、インペラ を回転さ ると、インペラ によ て された 耐火 の なる ( )に当たることになるため、 を満 な さ ることができ、 4の 命を長 することができる。

０142 そこで、 明では、 の な摩 防止 、上述したよ に精錬 率 を向上さ るため、インペラ を 4に沿 て、 ( 2)を満たすよ に移動さ て る。

インペラ の 、 を出 4の 手方向に沿 て移動さ ること によ てなすことができる。 えば、 した が所定量になる毎にインペラ を所定 、チず 式( 2)の 囲で移動さ たり、 した に関わらずインペ ラ を連続的に ( 2 の 囲で移動さ る。

4

０143 下、 ( 2)に基 て、インペうを移動さ て、 理を行 た 明の 、比較 とを例示して説明する。 7の りである。 ０144 炉 ら 3０ 32 n

038～04 ss

０・ ～0・ 23mass

496 7C

a 5FeQ 58Fe2O3 21CaO 8SO2 nmass )

2・6～24０k A

80CaO 3 O23M O 6A12O38MA nma s )

63～6 kg p

根の ０16m

根の b ０18m

転軸 2 t8m

イ ) うの ０・

の の 90

部分(

上面 ・

、n m

( ) : 60

イ 、 5 2 「 ・25～ 25m

インペう の 、M 06 ( より下流 )

う 、 33

大幅: 0gm

z ０3 m ０145 態と同様、 加された が効率的に脱 応に寄与し た を表す 標として、 (5)に示される 酸素 用 、また、 加された ( )が効率的に脱硫 応に寄与した を表す 標として、 ( 6)に示される 用 た。

０146 また、 了後の の 大 Sは2 であることを基準とした の 大 Sを2 満とすることは、過去の 業実績 ら られた ものであ て、最大 Sが2 を超えると、それが例え 所であ たとして も 4が 命を迎えることになる。 4が 命を迎えると、 4 体に対 して の し込みを行 て、 4 体の を取り替えると 大が り な作業を行わなければならな ( 降、 を取り替えることを、流し込み と ことがある)。

下、表8は実施例及び をまとめたものである。

０14 8

０148 では、 理の際に、インペラ を ( 2)を満たす 囲で連続的に移 動さ た。 2～9では、 された 下流 に入れられる ( えば 、 5 、 、5 ごと)にインペラ を ( 2)を満たす 囲で移動さ な がら 理を行 た。 では、脱硫 理の際に、 された 下流 に入れられる (5 ごと)にインペラ を ( 2)を満たす 囲で移動さ た。 の の g o である。

なお、 8で示す 、インペラ を移動さ たときの、段差 8 らインペ ラ までの を示したものである。 8で示す 置の欄にお ては、例えば 、実施 では、 ・ 25～ ・ 25( ・ 28～ ・ 39)となる範囲でインペラ を連続的に 動さ て る。 2では、 した 鍋に入る( し た g o )毎に ・ 25～ ・ 25( ・ 28～ ・ 39)となる範囲を、 ・ 5～ ・ 5 みにインペラ を移動さ て る。

０149 8で示す とは、初期( し込み )の の ( の と耐 火 とが接触する Ⅱにおける厚み35 )に対して、 の の 大 Sの 合を示したものである。 大 Sの 2 満として ること ら、 57 超えることは非常に好まし な 。 8で示す 酸素 2 脱硫 は、 理を行 た後の平均値である。

8に示すよ に、精錬 理の際に、インペラ を ( 2)を満たす 囲で移動さ た場合、脱 酸素 2 を5 上にすることができると共 に、 の した後の耐 の 大 Sが2 であ た 。 全てにお て57 下であ た。 ( ～ )

０15０ 方で、インペラ を ( 2)を満たす 囲内に固定して精錬 理を行 た場合、 脱 酸素 2及び 5 上にすることができたが、 の の 大 Sは2 上とな た。 57 大き えて る。 ( 、 3)

また、インペラ を ( 2)を満たさな 範囲で固定して精錬 理を行 た場合、 脱 酸素 2及び 5 であると共に、 における 物の最大 Sも2 上となり、 57 大き えて る。 ( 2

０151 上、本 明によれば、 する際に、インペラ を に沿 て、 ( 2)を満たすよ に、移動さ ることによ て、 の な損耗を防ぐと共に 、精錬 理の 率を向上さ ることができる。

０152 4・ 4

０153 下、本 明の 4 態に係る高炉 備に て説明する。

4 態に係る高炉 備にお て、精錬 置が設置された高炉 床の 略図を図32に示す。 4 態に係る高炉 、 2 態の 2 4に示すものと基本的な部分は同様であるので、その 省略する。 ここで、高炉 で行われる の における ランス 7の 正な 配置 置、 まり 銑 の の 正な 置に て説明する。

０154 3 は検討に用 た精錬 の 面図である。

2は、ホッ 45、切り出し部46、移送 8 および ランス 7 ら なる。ホッ 45は 52の 面に固定された 8 に固定されて る。

8 は、切り出し部46 ランス 7とを接続して切り出し部46 ら を 定量的に ランス 7に移送する。 8 には、 擦係数が低 変形しやす 樹脂チ が使用される。 り出し部46 ら ランス 7 の 8 を経 由する精錬 の 、切り出し部46 ランス 7との 差を利用して行われ 、ホッ 45は 8 の 分に高 位置に取り付けられて る。

０155 52は ラ ス 7を任意の 置に固定 能に形成され、 ランス

7の 75は、回転軸 5の 傍 ら 4の まで、ならびに 52における上流 および まで 置が変更 能である。

5

０156 52における ランス 7の 置を種 して溶銑の 理を行 、高炉 で の における精錬 加の 正な位置を検討した 9は検討に用 た精錬 および の 要、表 は精錬 として である5 e 58 2 Ca 8S ( )を使用して行

2 3 2 た 理の 件とその 果との 係である。 33は における精錬 の 置 をインペラ との 係で示す 、図34は における精錬 の 酸 素 との 係を示す図である。

０157 における の 条件は、精錬 加の 正な位置を検討する前に 求めてお た、インペラ により ずる 銑の渦が 4の 体に広がる 件である。

にお て、 、インペラ の d 4の との d が ・ 56であり回転 OO であるが、発明 らは、 ・ 3 d を満たす径の インペうを用 、回転 8 ～2 の 囲内で数 の 験を 、す てにお て溶銑の渦が 4の 体に広がることを確認して る。

０158 なお、 における は、前記 3 態の 27に示されるよ に、

4を流れる の 大幅 づものである。

また、インペうの 転軸 心 ら 所までの は、インペラ の 転軸 5の ( ) ら ランス 7の ( )までの 離のことである。 ０159 9

０161 における高炉 ら した の 有率は 32における P で採 取した試料 ら、 の の 有率は 32における P2で採取し た試料 ら、それぞれ 定した。

０162 態と同様、 加された が効率的に脱 応に寄与し た を表す 標として、 (5)に示される 酸素 用 、また、 加された ( )が効率的に脱硫 応に寄与した を表す 標として、 ( 6 に示される 用 た。

０163 また、 にお て 理の 合評価を、 酸素 5 境にそ れ以上を良( )、それ以下を不良( X )とした。

来のよ 機械的な のみの では、同じ 位で 較した場合、 脱 酸素 2 3 4 であ た。それを鑑み、まず、 酸素 2 率である5 上になることを基準とした。この 合、出 の 素が ・ 38～ ・ mass であ たが、処理 の 、 ・ 25mass 下となる。

酸素 の 準を5 上とすることで、 理の 程に行われる りん 理における効率( りん時間の 縮、脱りん量の向上)を向上さ ることができ る。

０164 果を整理した および 33に示されるよ に、 酸素

、インペラ により ずる 回流の の 手方向( 33における左右方向(X )) 分が溶銑 れ方向と直 しまたは れ方向と逆向きになる ( 3 3にお て回転軸 5より上の領 )の の 方であ て、インペラ 転中心 ら 上流 O ・ 5、下流 O ・ 5の 合に、5 上とな る。

な 理を行 ことができるインペラ 転中心 ら 所までの の 囲が、上流 と下流 とで なるのは、 35(a)に示されるよ に、インペラ の より ずる 溶銑の れにより下流 に偏 ており、下流側の方が巻き 込みに有利な条件にな て るためである。

０165 を上流 にお て上記 加した場合には、 度も巻き込まれずに溶銑に浮 たまま下流 れて 合が多 、また、

巻き込まれても浮上した時に溶銑 とが重なる場所で 渦 ら離脱し易 、 十分に接触しな で下流 されて 。

を下流 にお て上記 加した場合にも、同じよ に

浮 たまま 応に寄与 ずに下流 に流れて 合が多 。 転するインペラ りの の れは、 3 (a) (b)に示されるよ にインペラ の 側 ら の れとは逆向きに上流 に向 れが生じ、この れに を同伴さ れば、 加 らインペラ が 4～ 2 転する時間だけ が反応に寄与する時間が長 なり、反応 率的にも有利である。したが て、 インペラ 転中心 ら 所までの の値が同じであれば、下流 で脱 を添加する方が好ま 。

０166 明では、 加の 囲を上流 ではO ・ 5、下流 では O ・ 8 規定した。

36は上記 見を 精錬 の との 係として した図である。 の 態にお ては、インペラ として十字形(4 羽根)を使用し、インペ ラ は に完全に浸 される。 にて 意の さで停止が可能 である。 体に を生じさ る条件であれば、インペラ の 、回 転数などは特に限定されな 。

０167 を、 ランス 7が 置の 、 32に示されるX

向に自由に移動 能な構成とすることができる。

また、精錬 、高炉 の 成または全体の 造、形状、 法、個数、 材質などは、 明の 旨に沿 て 更することができる。

記の 施の 態では、 する精錬 として を用 た 理に て説明したが、脱硫 を用 た場合でも同様である。 、

に精錬 率的に巻き込ま 、精錬 との 面積を大き すること で反応 度を向上さ るための 適な手段を示したものであり、 理と同様に 脱硫 理であ ても、精錬 の 類や 成に依存 ず 性が高 こ は同じで ある。 上の 性

、高炉 ら した 連続的に精錬する方法に利用することができる

Claims

求の

床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 精錬 とを混合することで 連続的に精錬する連 続 お て、

前記 して回転さ る前記インペうの 根の 数を3～6枚にし、

根を ( ) (2)を満たすよ にしてお と共に、 インペうを、 (3) (4 )を満たすよ に溶銑に することを特徴とする連続 。

bO b ( )

・ 2 d ・ 8 (2)

O Z ・4 (3)

O 2 Z ・4 (4)

ただし、

bO 根の 部の ( )

b 根の の ( )

d 根の ( )

の 大幅( )

Z 内に流れる の 大深さ( )

部の 端 ら 上 までの ( )

2 部の 端 ら の の 深部までの ( )2 が脱 であり、前記 前記 前記 とを混合して溶銑 の 素を連続的に 去する であることを特徴とする に記載の 。

3 床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 精錬 とを混合することで 連続的に精錬する高 炉 床の 法にお て、

前記 内に溶銑を落下さ るための 差を配置し、この 差の に前 記インペうを配置し、このインペうの に前記 を添加する 所を定 め、この 所の に前記インペうで した後に生成された を取り除 所を定めており、

前記インペうの幅が ( )を満たすよ に設定し、

前記 差が ( 2)～ ( 4)を満たすよ に設定し、

前記 を添加する 所が ( 5)を満たすよ に設定し、

前記スラ を取り除 所が ( 6)を満たすよ に設定した えで、 す ることを特徴とする高炉 床の 。

・ 3 d ‥・( )

O ・ 5 ( 2)

Z ( 3)

0 3 ( 4)

O ・ 8 ( 5)

・ 2 5 ( 6)

ただし、

dインペうの ( )

の 大幅( )

差 らインペうまでの ( )

差の ( )

Z の ( )

差の (deg)

インペうの 転軸 心 ら 所までの ( )

インペうの 転軸 心 ら を取り除 所までの ( )4 ( a)～ ( 6a)を満たすよ に設定した えで、 すること を特徴とする 3に記載の 。

O 55 d ( a)

O ・ ( 2a)

Z 2・ 2 ( 3a)

6 45 ( 4a

O 66 ( 5a) ・ 2 4・4 ( 6a)

5 炉 ら された 流れる 、この 内を流れる 精 錬 を添加する 、 するインペうを有する 、前記 置で された後に生じた 上の を外部 出する とを備えた 高炉 備にお て、

前記 の には 落下さ るための が設けられ、この の に前記インペうが 置するよ に 置が設けられ、このインペうの に添加 置が設けられ、この 置の に前記 設けられてお り、

前記インペうの幅が ( )を満たすよ に設定され、

前記 ( 2)～ ( 4)を満たすよ に設定され、

前記 置の 置が ( 5)を満たすよ に設定され、

前記 の 置が ( )を満たすよ に設定されて ることを特徴とする高炉 ・ 3 d ( )

O ・ 5 ( 2)

Z ( 3)

0 3 ( 4)

O ・ 8 ( 5)

・ 2 5 ( 6)

ただし、

dインペうの ( )

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

の ( )

Z の ( )

の (deg)

インペうの 転軸 心 ら までの ( ) インペうの 転軸 心 ら までの ( )

6 ( a)～ ( 6a)を満たすよ に設定されて ることを特徴とする

5に記載の 。

・ 55 d ( a)

O ・ ( 2a)

Z 2・ 2 ( 3a)

0 45 ( 4a)

O 66 ( 5a) ・ 2 4・4 ( 6a)

7 床の 内を流れる 精錬 を添加し、インペうを し て回転さ ることにより 前記 とを混合することで 連続的に精錬す る高炉 床の 法にお て、

前記 内に を配置してこの 部 ら 落下さ 、前記 の に前記インペうを配置して溶銑を しており、

前記 する際に、インペうを に沿 て の 囲で移動さ る ことを特徴とする高炉 床の 。

O ・ 5 ( 2)

ただし、

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

8 炉 ら された 流れる 、この 内を流れる 精 錬 を添加する 、 するインペうを有する とを備えた 高炉 備にお て、

前記 の には 落下さ るための が設けられ、この の に前記インペうが 置するよ に 置が設けられており、 前記 、インペうを に沿 て の 囲で移動 能とな て ることを特徴とする高炉 。

O ・ 5 ( ) ただし、

の 大幅( )

部 らインペうまでの ( )

9 床の に精錬 を添加してインペうにより 前記 とを混 合し前記 連続的に精錬する高炉 床の 法にお て、

前記インペうによる 回流の の 手方向 分が前記 れ方向と 直 または前記 れ方向と逆向きになる 域であ て

㈲ インペうの にお ては式( 5b)を満足する

( ) インペうの にお ては式( 5)を満足する 置

の な とも ずれ に精錬 を添加することを特徴とする高炉 床の

。

O ・ 5 ( 5b)

O ・ 8 ( 5)

D の 大幅( )

Mインペラ 転中心 ら 所までの ( )