JPH02250912A - 溶銑の連続脱硫方法および装置 - 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〕 本発明は溶銑の連続脱硫方法および装置に係り、特に高
炉から鋳床の出銑樋に出銑された溶銑を簡易な装置によ
り効果的に連続脱硫する方法および装置に関し、製銑、
製鋼分野で広く利用される。

〔従来の技術〕。

製鋼時に転炉等の負荷を可能な限り軽減するため、従来
高炉から出銑した溶銑を混銑車中で脱珪、脱硫、脱りん
を行う予備処理は一般に行われてぃる方法である。

これらの溶銑の予備処理において、脱珪、脱りん反応は
激化反応であり、かつ発熱反応であるのに対し、脱硫反
応は還元反応であり、かつ吸熱反応であるために、混銑
車内におけるソーダ灰１石灰等の脱硫剤のインジェクシ
ョンによっても、溶銑の温度が低く脱硫反応が進行し難
いので、混銑車中における脱硫処理には限度がある状況
である。

上記理由からも高炉からの出銑直後の最も高温の時期で
ある出銑樋を流下する過程で脱硫処理するのが最も望ま
しいことは論を俟つまでもない。

かかる見地から高炉の鋳床への出銑直後に脱硫処理する
多くの従来技術が開示されている。例えば、特公昭５０
−３３０１０、特開昭５１−１０５９１３、特開昭５２
−４２４１１、特開昭５９−１４３０１０等がある。こ
れらの従来技術の概要について説明する。

（ａ）　　特公昭５０−３３０１０ この発明は、溶融金属を搬送する樋を二分してその間に
落差を設け、その上流部の樋に脱硫剤を添加して上記落
差によって生ずるその下流部樋の撹拌流に上記脱硫剤を
捲き込むと共に、圧縮気体を上記下流部樋に吹き付け、
未反応脱硫剤を上記撹拌流内に吹き寄せて脱硫反応を促
進せしめるか、もしくは更に同時に上記下流部樋の流出
口近くに隔壁を設けて、上記未反応脱硫剤の流出を防止
して脱硫剤の有効利用を図ろうとする方法である。

しかし、本発明は、開示されてない点が多く、特に撹拌
の度合、吹き寄せによる脱硫剤の混入度合が不明であっ
て実施困難である。

（ｂ）　　特開昭５１−１０５９１３ この発明は、一端には流入口を、また他端には流出口を
備え、水平断面形状が円形を若干の重なりを持たせて一
列に連続させた連続まゆ形をした処理槽の各単円形部分
の中心に位置する回転軸を設け、その回転軸にアームを
介して固定した複数本の撹拌棒を有する撹拌機構を設け
、前記各回転軸の回転方向を同一方向とし、かつ前記撹
拌棒の上端を常に処理槽内の溶湯の静止液面下に位置さ
せて脱硫処理する金属溶湯の連続脱硫方法、である。

この発明は、撹拌効果はあると思われるが、耐火物損耗
等によりランニングコストが割高になるものと考えられ
る。

（Ｑ）　　特開昭５２−４２４１１ この発明は、底部に溶銑撹拌用ガス吹込ポーラスプラグ
を有し、かつ加熱用電極を有する脱硫槽に出銑樋あるい
は溶銑鍋から連続的に溶銑を流し込み溶銑を撹拌しなが
ら電弧加熱を行ない、脱硫剤として高炉スラグと蛍石の
混合物あるいはＣａＯ系合成スラグを用いることを特徴
とした溶銑の連続脱硫方法、である。

この方法は、加熱用電極で溶銑の加熱を行い、しかも底
部のポーラスプラグから不活性ガス等を吹込み撹拌する
ので反応効率は上昇するものと思われるが、設備費が高
く、高炉鋳床におけるスペース等の問題があり、コスト
高となるものと考えられる。

（ｄ）　　特開昭５９−１４３０１０ この発明は、溶銑樋内で連続的に流下しつつある溶銑を
、該溶銑の流動系統の途中にて分流させてそれぞれ落差
をもつ分散流として下流側流動系統中に向う落下流を生
じさせ、この分散落下流に随伴して下流側流動系統の溶
銑表面に生じる巻込み流動域に、該溶銑の予備処理用粉
、粒状添加剤を、高速気流を搬送手段とする投射により
加速投入することからなる溶銑の連続予備処理方法であ
る。

この発明も、溶銑を分流させ落差を利用して溶銑を撹拌
し、この撹拌流に気送して来た脱硫剤を投射するので比
較的安価に脱硫が可能と思われるが、高炉鋳床に分流さ
せるための広いスペースが必要であるという問題がある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、溶銑の連続脱硫方法および装置に係る
上記従来技術の問題点を解決し、特に高炉から出銑した
高温溶銑を出銑樋を流下する間に広いスペースを要せず
、コスト安に脱硫することができる効果的な方法および
装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による溶銑の連続脱硫方法の要旨とするところは
次の如くである。

すなわち、高炉から鋳床へ出銑された溶銑に脱硫剤を添
加して脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記鋳床のス
キンマー下流の溶銑樋を通過する裸の溶銑に脱硫剤を添
加する段階と、前記溶銑樋を通過した前記脱硫剤随伴溶
銑を傾斜壁を介して急速流下せしめ反応槽に導入する段
階と、前記急速流下した溶銑を前記反応槽の底部に潜行
せしめて前記随伴脱硫剤および該反応槽上部に浮遊する
溶融脱硫剤を撹拌反応させる段階と、を有して成ること
を特徴とする溶銑の連続脱硫方法、である。

次に上記連続脱硫方法の実施に使用する本発明による溶
銑の連続脱硫装置の要旨とするところは次の如くである
。

すなわち、高炉から鋳床へ出銑された溶銑に脱硫剤を添
加して脱硫する溶銑の連続脱硫装置において、前記鋳床
のスキンマーの下流に設けられた溶銑樋と、前記溶銑樋
を通過する裸の溶銑に脱硫剤を添加する脱硫剤添加装置
と、前記溶銑樋を通過した前記脱硫剤随伴溶銑を急速流
下させる傾斜壁と、前記傾斜壁を入側内面として前記導
入された溶銑をその底部に潜行せしめて前記脱硫剤と溶
銑を撹拌反応させる反応槽と、を有して成ることを特徴
とする溶銑の連続脱硫装置である。

本発明の実施例を第１図（Ａ）、（Ｂ）、第２図を参照
して説明する。第１図（Ａ）、（Ｂ）および第２図は本
発明による装置を示し、第１図（Ａ）は平面図、第１図
（Ｂ）および第２図は断面図である。

高炉から出銑された溶銑２はスラグ４と共に出銑樋を流
下してスキンマー６に達し、スキンマーダンパー８に遮
断されて、表面に浮遊するスラグ４はスラグ樋１０へ分
離されて別途スラグ処理工程に送られる。スキンマーダ
ンパー８の下端をくぐりぬけた溶銑２は、スキンマー６
の出側の堰１２により一時溜められるが、堰１２上に設
けられた溶銑樋１４に案内されて傾斜壁１６を急速流下
して反応槽１８に導入される。

本発明による溶銑樋１４は高炉からの出銑速度（ｔ／ｍ
ｉｎ）によって流路幅Ｗ２が調整可能となっている。す
なわち、溶銑樋１４の中央部が最も深く、かつ幅が狭い
が、樋の側方外側に近付くに従って階段式に次第に流路
幅Ｗ２を増加するようになっている。

溶銑４ｉｉ１４の上部には脱硫剤添加装置２０が設けら
れ、溶銑樋１４を通過する裸の溶銑２上に脱硫剤２２を
添加する。スキンマー６を出た溶銑２を溶銑樋１４を通
過させる際に第１図（Ａ）に示す如く、流路幅Ｗ２を狭
く絞った理由は、広い溶銑裸面に対しては脱硫剤添加袋
！！ｉ２０による脱硫剤２２の添加が不均一になるから
であって、溶銑裸面を狭くして均一に添加しようとする
ものである。

脱硫剤２２を添加された溶銑２は、溶銑樋１４を通過し
た後、反応槽１８の入側内面を形成する傾斜壁１６に沿
って急速流下する。急速流下した脱硫剤２２を随伴する
溶銑２は、反応槽１８の溶銑プールの底部に第１図（Ｂ
）および第２図にてＣ曲線で示す如く、潜入して撹拌流
動を生起する。

本発明においては、上記傾斜壁１６に沿って急速流下し
た溶銑２が反応槽１８の底部に潜行して有効な撹拌流動
を生起させるために、反応槽１８の幅Ｗ工と溶銑樋１４
の流路幅Ｗ２との関係を規制すると共に、傾斜壁１６の
傾斜角度αを規制した。

この規制は本発明者らの水モデル実験および理論数値計
算の結果である。

すなわち、反応槽１８の幅Ｗ工と溶銑樋１４の流路＠ｗ
ｚとの間には Ｗ、／Ｗ工＝０．０５〜０．５・・・・・・・・・（１
）なる関係式が成立するように規制する。すなわち、高
炉の出銑速度（ｔ　／５ｉｎ）の大なる出銑中期には、
溶銑樋１４の流路幅Ｗ２を反応槽の幅Ｗ工の５０％と大
にし、出銑末期にはＷ２をＷ工の５％とし、５〜５０％
の範囲において出銑速度に対応して調整し、傾斜壁１６
に沿って流下する溶銑２の流速を最適化するものである
。この範囲を外れると反応槽１８において本発明の目的
とする良好な撹拌流動が得られず、脱硫剤２２と溶銑２
との接触時間が短くなり、良好な脱硫反応が得られない
。

次に１本発明では、傾斜壁１６の傾斜角度αを４５〜８
５度の範囲に限定した。これは、傾斜壁１６の傾斜角度
αが４５度未満の場合には、溶銑２の有する位置のエネ
ルギーの減少が大きく、傾斜壁１６を脱硫剤２２を伴っ
て導入された後に脱硫剤２２との十分なる接触を保証す
ることができない、また傾斜壁１６の傾斜角度αが８５
度を越すと、溶銑２が反応槽１８中への落下時に空気の
巻込みにより上昇流動を生起するために却って反応槽１
８の底部域では溶銑２の流動が生ぜず、脱硫剤２２が溶
銑２に巻込まれて接触する時間を延長する結果とならな
いからである。上記理由から傾斜壁１６の傾斜角度αを
４５度〜８５度の範囲に限定した。

脱硫剤２２の種類については１本発明では特に限定する
必要がないが、本発明の目的は簡易に、コスト安にて有
効に脱硫するところに在るので。

安価なＣａＯ系脱硫剤が好ましく、例えば生石灰ＣａＯ
−石灰石ＣａＣ０，各５０％の混合剤、生石灰ＣａＯ−
カルシウムカーバイドＣａＣ２各５０％混合剤等が適当
である。しかしてその添加方法は直接裸の溶銑２の表面
に散布してもよく、また気送された脱硫剤２２をランス
を介して吹込んでもよい。

（作用〕 本発明においては、高炉の出銑速度（ｔ　／ｍｉｎ）に
対応して溶銑樋１４の流路Ｗ２と反応槽１８の幅Ｗｉと
の間に前記（１）式で限定した関係を有せしめ、かつ傾
斜壁１６の傾斜角度αを４５〜８５度に限定したので、
傾斜壁１６を流下する脱硫剤２２を随伴した溶銑２は適
正な位置のエネルギーを有し、傾斜！！１６に沿って急
速流下するが、その途中の反応槽１８のＡ部においては
、反応槽１８中に一時溜められた溶銑２上に浮遊する溶
融スラグ化された脱硫剤２２Ａをも巻込み、反応槽１８
の溶銑プール２Ａの底部にもぐり込み、第１図（Ｂ）お
よび第２図においてＣ曲線にて示す如き撹拌流動を生起
する。上記Ａ部で巻込まれた溶融脱硫剤２２Ａおよび溶
銑樋１４を通過する時、新たに添加された随伴脱硫剤２
２は、反応槽１８底部のＢ点近傍で比重差によって浮上
するが、溶銑２のみは落差流下による位置のエネルギー
を有したまま、更に慣性も加わって反応槽１８中の溶銑
プール２Ａ中でＣ曲線にて示す如き撹拌流動を生起して
、反応槽１８の表面に浮遊するスラグ化した溶融脱硫剤
２２Ａをも巻込むので、脱硫剤２２は長く反応槽１８内
に滞留して溶銑２との接触機会が多く、脱硫反応が著し
く促進され反応効率の向上が達成される。

〔発明の効果〕

本発明は高炉鋳床のスキンマーの下流の堰止に高炉の出
銑速度に対応して流路幅を調整可能の溶銑樋を設け、か
つ該溶銑樋の下流に４５〜８５度の傾斜角度を有する傾
斜壁を設け、更にこの傾斜壁を入側内面とする反応槽を
践け、溶銑樋を通過する溶銑に脱硫剤を添加すると共に
、該脱硫剤随伴溶銑を傾斜壁に沿って急速流下せしめ、
この落差による位置のエネルギーを利用して１反応槽の
底部において溶銑の撹拌流動を生起せしめることにより
、脱硫剤を長く反応槽に滞留させて溶銑との接触機会を
増加する構成をとったので、次の効果を挙げることがで
きた。

（イ）　本発明は高炉からの出銑直後の高温溶銑を対象
として脱硫するので、混銑車内の脱硫等に比し脱硫効率
が高い。

（ロ）　本発明では、スキンマー下流の流路幅の比較的
狭い溶銑樋を通過する溶銑に脱硫剤を添加するので均一
に添加することができる。

（ハ）　溶銑樋の流路幅を限定し、かつ傾斜壁の傾斜角
度を適正に規制したことにより、脱硫剤を随伴する溶銑
に適正な位置のエネルギーを付与することができ、傾斜
壁に沿う急速流下により反応槽に導入された溶銑に撹拌
流動を生起せしめ、脱硫剤と溶銑との接触時間を延長さ
せることができ、未反応脱硫剤をも再接触させることが
できたので、脱硫効率を著しく向上させることができた
。

（ニ）　本発明による装置は、きわめて簡易であるので
、設備費が安く、高炉鋳床における限られたスペースに
容易に設けることができ、操業費も割安で、安いコスト
で溶銑の高効率の脱硫が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明による溶銑の連続脱硫方
法および装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図
、第２図は本発明における溶銑の連続脱硫方法による作
用を説明する模式断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）高炉から鋳床へ出銑された溶鉄に脱硫剤を添加し
   て脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記鋳床のスキン
   マー下流の溶銑樋を通過する裸の溶銑に脱硫剤を添加す
   る段階と、前記溶銑樋を通過した前記脱硫剤随伴溶銑を
   傾斜壁を介して急速流下せしめ反応槽に導入する段階と
   、前記急速流下した溶銑を前記反応槽の底部に潜行せし
   めて前記随伴脱硫剤および該反応槽上部に浮遊する溶融
   脱硫剤を撹拌反応させる段階と、を有して成ることを特
   徴とする溶銑の連続脱硫方法。
2. （２）高炉から鋳床へ出銑された溶銑に脱硫剤を添加し
   て脱硫する溶銑の連続脱硫装置において、前記鋳床のス
   キンマーの下流に設けられた溶銑樋と、前記溶銑樋を通
   過する裸の溶銑に脱硫剤を添加する脱硫剤添加装置と、
   前記溶銑樋を通過した前記脱硫剤随伴溶銑を急速流下さ
   せる傾斜壁と、前記傾斜壁を入側内面として前記導入さ
   れた溶銑をその底部に潜行せしめて前記脱硫剤と溶銑を
   攪拌反応させる反応槽と、を有して成ることを特徴とす
   る溶銑の連続脱硫装置。
3. （３）前記裸の溶鉄を通過せしめる溶鉄樋の流路幅が高
   炉の出銑速度（ｔ／ｍｉｎ）に対応して前記反応槽幅の
   ５〜５０％に調整可能である請求項（２）記載の溶銑の
   連続脱硫装置。
4. （４）前記傾斜壁の傾斜角度は４５〜８５度である請求
   項（２）記載の溶銑の連続脱硫装置。