JP4201214B2 - 鋼のトリベ処理の方法及び装置 - Google Patents

Description

この発明は、トリベ内の溶融金属、特に、溶融鋼を処理する方法及び装置に関する。
現在、トリベ内の溶融金属、特に、溶融鋼を処理する方法は幾つか存在する。これらの方法によれば、トリベ内に貯留されている溶融金属に対してベル又はチューブが導入される。このような処理の方法には、特に、ＣＡＳ、ＣＡＳ−ＯＢ、ＨＡＬＴ等として知られているものが含まれる。
この種の方法においては、トリベに貯留されている溶融金属は、その溶融金属内に導入されているベルによって限定された制限領域内において異なる処理を受ける。発泡ガスがベルの下方から溶融金属内に導入される。これは、処理中にそれを均一化するためである。その結果、溶融金属の表面に乱流が発生し、これによって、ベルの局所摩耗がその下端縁において顕在化する。
本発明の目的は、トリベ内での溶融金属の処理中におけるベルの局所摩耗を最小にすることができる方法及び装置を提示することである。
この目的は、トリベ内での溶融金属の処理中におけるベルの局所摩耗を最小にすることを目的とする方法であって、ベルが溶融金属の処理中に所定の軸の回りに回転するように構成されている方法によって達成される。
ベルに回転動作が付与されるという事実によって、ベルの局所摩耗が最小化が可能になっている。実際、溶融金属の処理中においてベルが回転するため、溶融金属中の乱流に起因して所定の位置に発生する局所摩耗のおそれが解消されている。ベルは、実際、その周縁全体にわたって均一に摩耗する。
こうしたベルは高価であることに加えて、摩耗したベルの交換には相当の時間がかかるため、本発明の方法は装置のランニングコストの低減にも寄与する。
このような方法はヨーロッパ特許EP0110809号に開示されているトリベ内における溶融金属の処理方法を実施する場合に特に有用である。このような方法においては、トリベ内に貯留されている鋼はアルミノテルミー法によって加熱され、所定数の合金要素が鋼に添加される。ベルには非対称に応力が加えられ、
−「高温」側においては、ベル、より正確にはベルの下端縁の耐熱性のライニングは熱衝撃を受け、また、金属及びスラグの跳ね返りに起因する化学腐食作用を受ける。摩耗の原因は主として耐熱性ライニングの粉砕である。
−「低温」側においては、おそらく間欠使用において耐熱性ライニングが冷却される場合であるが、ベルは金属及び／又はスラグの跳ね返りが固化することによって「肥厚化」される。
局所摩耗及び「肥厚化」といったこれらの現象はベルの使用寿命を著しく短縮し、それに起因して、ベルを用いた添加及び加熱を含む方法による生産コストが増大してしまう。提案された方法によれば、局所摩耗を最小化することによって、局所的な「肥厚化」を低減することによって、さらには使用中に生成されるライニングによって局所摩耗を補償することによって、耐熱性のベルの使用寿命が長くされている。
第１の実施の形態によれば、溶融金属の処理中におけるベルの回転速度は毎分毎分０．５から２回転の間である。ベルの回転速度はベルの径の関数として、溶融金属に加えられる処理の関数として、及び／又はトリベ内の溶融金属を覆うスラグの構成及び粘性の関数として設定することができる。いうまでもなく、トリベはその軸回りに常時回転させ続けることが可能であり、溶融金属の処理が終了してバスからトリベが取り出される際にも回転を持続させることができる。
別の実施の形態によれば、ベルは溶融金属すなわち溶融鋼の面に対してほぼ直交する縦軸の回りに回転させられる。
別の実施の形態においては、方法を実施するための装置も提案されている。この装置は、溶融金属の処理中に、ベルを回転駆動させるための駆動装置を有している。
本発明による装置の好ましい実施の形態は添付の図面を参照して記載される。
図１はベル及び溶融金属が充填されたトリベの静止状態における横断面図である。
図２はベル及び溶融金属が充填されたトリベの操作状態における横断面図である。
図３はベルを駆動させる装置の拡大図である。
耐熱性のライニング１５を有するトリベ１０は溶融鋼２０で満たされ、溶融鋼２０を処理するための耐熱性の筒状体すなわちベル３０の下方に配置されている。操作位置においては、溶融金属の処理の間、べル３０はその下端縁４０が溶融鋼２０に浸漬される位置まで降下される（図２）。
ベル３０は供給パイプ５０に連結されている。供給パイプ５０を通じて、可燃性物質及び合金成分が溶融鋼２０内に供給される。供給パイプ５０は駆動装置６０を有する。この駆動装置６０はベルを駆動してそれを縦軸回りに回転させることができる。
不活性又は還元性の発泡ガスを溶融鋼２０内に導入することができる。発泡ガスはトリベ１０の底部に配置された多孔プラグ（図示せず）を通じて導入してもよいし、トリベ１０内に導入されたランス（図示せず）を通じて導入してもよい。この発泡ガスはトリベ１０内に貯留されている溶融鋼２０の処理中にその鋼２０を均質化するのに使用される。この発泡ガスは鋼２０の表面に乱流を形成する。この乱流はベル３０の局所摩耗、特に、ベル３０の下端縁４０の摩耗の原因となる。
図３はベル３０を駆動させるための装置６０の拡大図である。ベル３０の上端部にはボールベアリング７０が取り付けられている。ボールベアリング７０は、ベル３０をその縦軸回りに回転させることができるように、ベル３０に対してしっかりと取り付けられている。ベアリング７０の上部７５はベル３０に固定されているが、ベアリング７０の下部８０は回転自在となっている。ベアリング７０に応力が加えられていない状態では、下部８０はベアリング７０の下方に位置するストッパ８５に対して載置されている。もちろん、このベアリング７０は汚染物が流入しないように保護される必要がある。
ベル３０は取り付けシステム（図示せず）によって所定の位置に保持されている。この取り付けシステムはベアリング７０の下部８０を下方から押してベル３０を供給パイプ５０に押し付ける。ベル３０の取り付けシステムには、たとえば、取り付けリップを設けることができる。
環状ギヤ９０がベアリング７０の上部７５に設けられている。ベル３０はモータ１００によって回転させられる。なお、好ましくは、モータ１００には減速ギヤ１１０が連結されており、ベル３０の回転速度を変更できるように構成されている。モータ１００はこのモータ１００に固定されたギヤーホイール１２０を回転させ、このギヤーホイール１２０の回転を介して環状ギヤ９０を回転させる。当然のことながら、このようなベルに回転動作を付与する手段としては、当業者であれば周知の他の手段もある。
供給パイプ５０とベル３０との間のシールはバッフル１３０によって形成されている。
ベル３０及び供給パイプ５０には耐熱材料で形成されたインナーライニングが設けられている。このライニングは図面の簡素化のために図示されていない。

Claims (4)

1. トリベ内での溶融金属の処理中における筒状体の局所摩耗を最小にする方法であって、筒状体が溶融金属の処理中に所定の軸の回りに回転させられ、筒状体の回転速度が毎分０．５から２回転の間である方法。
2. 筒状体が溶融金属の面に対して直交する軸の回りに回転させられる請求項１に記載の方法。
3. 請求項１又は２に記載された方法を実施するための装置であって、筒状体を回転駆動させるための駆動装置を有する装置。
4. 駆動装置が筒状体に取り付けられた環状ギヤを含み、この環状ギヤはギヤーホイールを介してモータによって駆動されるように構成されている請求項３に記載の装置。

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