JPH02225614A - 転炉出鋼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、転炉吹錬後の溶鋼を取鍋に出鋼するための
転炉出鋼装置に関する。

［従来の技術］ 製鋼工場では、転炉工程から鋳造工程に至るまで一貫生
産がなされる。すなわち、転炉溶鋼は、大型鍋に出鋼さ
れ、例えばこれをＲＨ脱ガス設６１にて精錬し、最終的
に鋳造設備において鋳造される。転炉工程では溶鋼が所
定成分及び温度に至ると、吹錬を終了し、転炉全体を徐
々に傾動させつつ、炉上部側壁の出鋼口を介して大型の
取鍋へ出鋼する。出鋼にあたっては、溶鋼のみが流出す
るようにしてスラグの流出を極力阻止し、取鍋内へのス
ラグ混入を防止する。

出鋼口は、炉体容量に比べて小径に形成され、スラグが
溶鋼と共に流出し難いようにしている。

出鋼を停止する場合は、傾動させた転炉を直立状態に戻
し、スラグを炉内に残留させる。

従来の出鋼装置は、大気中で転炉から取鍋へ溶鋼を移す
だＩすであった。

［）明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の転炉出鋼方法においては、転炉側
及び取鍋側は外気にさらされているので、脱酸剤が添加
された出鋼溶鋼に大気中の窒素がピックアップされ、溶
鋼中［Ｎ］濃度が高まり、既脱酸状態の転炉溶鋼から低
窒素鋼を製造することは不可能であった。このため、低
窒素鋼を製造する場合は、転炉溶鋼を未脱酸状Ｂ（未脱
酸状態では鋼中酸素が表面活性元素であるため大気中で
出鋼しても溶鋼の［Ｎ）は上昇しない。）で出鋼し、後
工程のＲＨ脱ガス精鍾やＬＦ精錬等の段階で溶鋼を脱酸
処理しなければならず、処理コストが増大していた。

更に、大気雰囲気下での出鋼においては、出鋼溶鋼に大
気中の酸素が巻込まれ、溶鋼中の脱酸剤が消費されるの
で、脱酸剤原単位が増大していた。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、出鋼時における溶鋼の酸化及び窒素ガスピックアップ
を有効に防止することができる転炉出鋼装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る転炉出鋼装置は、転炉を水平軸回りに傾
動させる手段と、転炉出鋼口を取囲むように設けられた
第１の案内部材と、溶鋼容器の溶鋼注入口を取囲み、転
炉傾動時に前記第１の案内部材と相互に摺接して溶鋼の
落下領域を外気から遮断するように設けられた第２の案
内部材と、溶鋼の落下領域に不活性ガス、二酸化炭素ガ
ス、並びに一酸化炭素ガスのうちの少なくとも一種のガ
スを毎時１０１００Ｎ以上の流量で吹込むガス吹込み手
段と、を有することを特徴とする。

吹込みガス流量を毎時１０１００Ｎ以上とする理由は、
ガス流量が毎時１００８ｍ’を下回ると、外気の侵入量
がこれを上回るようになり、溶鋼落下領域を非酸化性の
雰囲気に保持することが困難となるからである。

この場合に、出鋼口の溶鋼通流路を塞ぐだめのストッパ
部材を設け、このストッパ部材からガスを吹込むように
することが好ましい。

［作用］ この発明に係る転炉出鋼装置においては、転炉側の出鋼
口及び溶鋼容器側の注入口のそれぞれの周囲に第１及び
第２の案内部材を設け、炉傾動時に第２の案内部材に沿
って第１の案内部材を摺動させ、出鋼口及び注入口のそ
れぞれの溶鋼通路を密閉状態のまま容品に一致させ得る
と共に、接続部分の密着度が高くなり、出鋼溶鋼の落下
領域に外気の侵入が実質的に無くなる。また、この密閉
領域に不活性ガス、二酸化炭素ガス、並びに一酸化炭素
ガスのうちの少なくとも一種のガスを吹込むので、出鋼
溶鋼の酸化および窒素ピックアップが有効に防止される
。

［実施例コ 以“下、添付の図面を参照してこの発明の実施例につい
て具体的に説明する。

第１図及び第２図は、この発明の実施例に係る転炉出鋼
装置を備えた転炉の一部及び取鍋を模式的に示す縦断面
図である。転炉１０は、鉄皮１１で覆イ）れ、その内部
に耐火物１２が内張すされている。また、転炉１０は、
図示しない傾動装置により支持されている。炉体外周の
トラニオンリング（図示せず）が傾動装置の回転軸に連
結され、転炉１０が３６０′傾動するようになっている
。

出鋼口１４が転炉１０の上部側壁に設けられ、炉体傾動
時に出鋼口１４の溶鋼通路１６を介して転炉内溶＄１８
が流出するようになっている。なお、転炉内溶＃１１８
は所定厚さのスラグ１９で覆われている。

一方、取鍋２が転炉設ｈＮの下方に配設され、出鋼溶鋼
を受けるようになっている。取鍋２は、台車（図示せず
）上に載置されており、溶鋼が装入されると転炉設備か
ら鋳造設備まで搬送されるようになっている。溶湯酸化
防止用の蓋３が、取鍋２の開口に被せられている。筒状
の部材４が蓋３の中央に直立し、部材４により落下溶鋼
の通路が形成されている。この部材４の上端を取囲むよ
うに所定形状のシニルフランジ５（第２の案内部材）が
設けられている。また、Ｍ３の一部にはガス管６が取付
けられ、ガス管６を介して二酸化炭素ガスが取鍋２内に
吹込まれるようになっている。

シールフランジ１５（第１の案内部材）が転炉出鋼口１
４を取囲むように設けられている。シールフランジ１５
は、転炉傾動時の出鋼口先端部の軌跡に合致するように
、鋼板をプレス成形してつくられたものであり、その外
面は耐火物施工されている。取鍋側のシールフランジ５
も出鋼口側のシールフランジ１５と同様の形状をなし、
例えば転炉傾動角度が７５〜１．０５’の範囲でシール
フランジ１５がシールフランジ５に摺接するようになっ
ている。なお、この場合に、両シールフランジ５．１５
を更に大型化することにより、転炉傾動角度が３０〜ｌ
ｌＯ°の範囲で両者を摺接させることが可能である。

第３図及び第４図に示すように、出鋼前においては、キ
ャップ状のストッパ３０が、出鋼口１４の溶鋼通流路１
６の出口を塞ぐように押付けられている。ストッパ３０
は、図示のような鉄製ケース２１で保護された駆動装置
に開閉駆動されるようになっている。この鉄製ケース２
１は、出鋼口１４近傍の鉄皮１１に固定され、その内部
にシリンダ２４等が収納されている。すなわち、シリン
ダ２４が軸２３．ブラケット２２を介してケース２１内
に揺動可能に支持され、更に、シリンダ２４のロッド２
５が軸２６を介してアーム２９に連結されている。アー
ム２つの基端部が軸２８゜ブラケット２７を介してケー
ス２］、に支持され、その先端部のストッパ３０が輔２
８を中心に回動するようになっている。

第５図及び第６図に示すように、ガス通路′３２がスト
ッパ３０の先端に開口するように形成されている。この
ガス通路３２は、アーム２９のガス管３１を介して流量
制御弁を白゛するガス供給装置（図示せず）に連通され
ており、ガス供給装置から所定流量のアルゴンガス又は
ＣＯ２ガスが供給されるようになっている。

次に、上記の装置を用いて転炉溶鋼を取鍋内に出鋼する
場合について説明する。

第２図に示すように、吹錬終了後に、ストッパ３０によ
り通路１６を遮断した状態で、出鋼口１４の側に炉体を
傾動させると、シールフランジ１５が取鍋側のシールフ
ランジ５に対して摺動して、出鋼口１４が取鍋の溶鋼注
入口に連通ずるように案内される。炉体の傾動角度が約
８０９に達したところで傾動を停止し、シリンダ２４内
にロッド２５を退入させる。これにより、ストッパ３０
が軸２７を中心として回動し、出鋼口の溶鋼通路１６の
開口から引離され、転炉的溶鋼１８が通路１６を介して
取鍋２みに落下する。

第１図に示すように、出鋼中はストッパ３０及びガス管
６にそれぞれ所定流量のＣＯ２ガスを供給し、溶ｎ４１
８の落下領域を非酸化性の雰囲気とする。取鍋２内に所
定量の溶鋼が収容されると、ストッパ３０を回転させ、
通路１６を塞ぎ、出鋼を停止する。

第７図は、横軸にアルミニウム投入時期（金属アルミニ
ウムの投入タイミングを表現したパラメータ値）をとり
、縦軸に溶鋼の窒素ピックアツプ量をとって、既脱酸出
鋼時の窒素ピックアップの稈度について調べたグラフ図
である。図中、白丸は従来の出鋼装置を用いた結果を、
黒丸は本発明の実施例に係る転炉出鋼装置を用いた結果
をそれぞれ表わす。図より明らかなように、本発明の実
施例に係る転炉出鋼装置によれば、既脱酸出鋼をしても
窒素ピックアップがほとんど無く、低窒素鋼の場合でも
既脱酸出鋼が可能となった。更に、出鋼中の酸素の巻込
みもなくなり、金属アルミニウム等の脱酸剤の原単位を
大幅に低減することができた。

第８図は、横軸に転炉側のシールガス流量をとり、縦軸
に窒素ピックアツプ量をとって、両者の関係について調
査したグラフ図である。また、第１表に、第８図中に黒
丸で表わした結果のそれぞれの条件を示す。図から明ら
かなように、シールガース流量を増加させるに従い、窒
素ピックアツプ量は低位安定する。この場合に、鋼種に
拘らず、転炉側のシールガス流量を毎時１０１００Ｎ以
上にすると、低窒素鋼の最大許容値である２　５　ｐｐ
ｍをクリアすることができた。

′：３９図は、横軸に溶鋼１トンあたり消費されるアル
ミニウム消耗量をとり、縦軸に出鋼溶鋼の温度変化をと
って、種々の条件下における両者の関係について調べた
グラフ図である。図中、黒丸は本願の出鋼装置を用いて
出鋼した結果を、白丸は従来の出鋼装置を用いて出鋼し
た結果を、それぞれ表わす。図から明らかなように、本
願の出鋼装置により無酸化出鋼したほうが従来の出鋼装
置による通常出鋼よりも温度降下は低位安定しており、
従来より出Ｍ温度を約５℃低くすることができた。

これは、本願発明の場合は、シールフランジにより密閉
された密閉容器内で出鋼するために、対流に起因する出
鋼流からの熱量損失等を低減することができることに起
因するものと考えられる。

」二紀実施例によれば、鋼種に拘らず、出鋼溶鋼の窒素
ピックアツプ量を２５ｐｐｍ未満とすることができた。

また、上記実施例によれば、出鋼前に予め取鍋内を不活
性ガス等で置換することなく、出鋼開始とほぼ同時にシ
ールガスを溶鋼落下領域に供給することにより、出鋼溶
鋼の窒素ピックアツプ量を目標値以下に抑制することが
できた。

［発明の効果］ この発明によれば、出鋼口のシール性が改善され、出鋼
溶鋼の酸化及び窒素ピックアップを有効に防止すること
ができる。このため、既脱酸転炉溶鋼から低窒素鋼を製
造することが可能になり、後工程における溶鋼の脱酸処
理を軽減することができ、情疎コストを大幅に低減する
ことができる。

更に、出＃Ａ温度を低く設定することが可能になり、経
済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の実施例に係る転炉出鋼装
置を備えた転炉の一部及び取鍋を模式的に示す縦断面図
、第３図は転炉出鋼口の近傍を示す縦断面図、第４図は
出鋼口近傍の一部を切り欠いて示す平面図、第５図はス
トッパの正面図、第６図はストッパの側面図、第７図乃
至第９図はそれぞれ本願実施例の効果を説明するだめの
グラフ図である。 ２；取鍋、５，１５；シールフランジ、６゜３１；ガス
管、１０；転炉、１４；出鋼口、１６；溶鋼通流路、１
８；溶鋼、１９；スラグ、２４；シリンダ、３０；スト
ッパ、３２；ガス通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）転炉を水平軸回りに傾動させる手段と、転炉出鋼
   口を取囲むように設けられた第１の案内部材と、溶鋼容
   器の溶鋼注入口を取囲み、転炉傾動時に前記第１の案内
   部材と相互に摺接して溶鋼の落下領域を外気から遮断す
   るように設けられた第２の案内部材と、溶鋼の落下領域
   に不活性ガス、二酸化炭素ガス、並びに一酸化炭素ガス
   のうちの少なくとも一種のガスを毎時１００Ｎｍ＾３以
   上の流量で吹込むガス吹込み手段と、を有することを特
   徴とする転炉出鋼装置。
2. （２）出鋼口の溶鋼通流路を塞ぐためのストッパ部材を
   有することを特徴とする請求項１記載の転炉出鋼装置。
3. （３）ストッパ部材が、ガス吹込み手段を有することを
   特徴とする請求項２記載の転炉出鋼装置。