JPH0254711A - スラグ流出防止方法 - 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、スラグ流出防止方法に関し、詳しくは、出鋼
容器内の溶鋼湯面上のスラグが出鋼末期において発生し
た渦に巻き込まれて受鋼容器に流出するのを防止する方
法に関するものである。

（従来の技術） 例えば、精錬後の溶鋼を転炉から取鍋に出鋼する場合、
出鋼末期において転炉内の溶鋼レベルが低下して（ると
、出鋼口直上の溶鋼中に渦が発生し、その溶鋼湯面上の
スラグを巻き込んで取鍋内に流出する。同じことは、連
続鋳造において、取鍋内の溶鋼をクンデイツシュに注入
する場合にも、取鍋内の溶鋼レベルが低下してくると起
こる。このようなスラグ流出が起こると溶鋼の清浄性が
低下したり、介在物欠陥の発生原因となるので、出鋼中
はスラグの流出を極力防止することが重要である。

スラグ流出を防止する方法としては、下記のような方法
が知られている。

■スラグストッパーで防止する方法 この方法は、第５図に示すように転炉（９）から取鍋０
０に溶鋼（３）を出鋼する場合、傾動後の転炉（９）の
炉内に、その開口部側に設置された耐火性のストッパー
００の先端を、出鋼口（２）の直上の溶鋼（３）中に浸
漬し、出鋼末期における渦の生成を抑制してスラグ（４
）の流出を防止するものである。

■ガスを吹き込んで防止する方法 この方法は、第６図に示すように同じく転炉（９）から
取鍋０［Ｄに溶鋼（３）を出鋼する場合、出鋼口（２）
に設けたガス吹き込み口０２１から不活性ガスを吹き込
み、スラグ（４）の流出を防止するものである。

■邪魔板で防止する方法 この方法は、例えば連続鋳造において底注ぎ取鍋からタ
ンデイツシュに溶鋼を出鋼する場合、第７図に示すよう
に出鋼口（２）の鍋底側に邪魔板０■を取り付けた底注
ぎ取鍋（１）を使用し、邪魔板面で出鋼末期における渦
の生成を抑制してスラグ（４）がタンデイツシュ（５）
に流出するのを防止するものである。

しかし、■の方法は、ストッパーを傾動後の転炉炉内に
装入するので、その先端を出鋼口直上に位置づけするの
が難しく、出鋼口からずれるとスラグの流出を十分防止
することができない。また、ストッパー先端を溶鋼に浸
漬するうえで、その浸漬深さを最適に制御するのも難し
く、深く浸漬すると出鋼速度が低下し、出鋼時間の延長
を招く。

さらには、出鋼末期に生じる溶鋼の渦で絶えずストッパ
ーが溶損を起こすので、その補修が困難である。■の方
法は、出鋼口から注入流にガスを吹き込むのでスラグの
フォーミングが起こりやすい。

また、吹き込むガス圧は注入流の動圧以上にしなければ
ならないので、出鋼口でのガス体積分率が増加し、出鋼
速度が低下する。■の方法も、出鋼末期で発生した溶鋼
の渦で邪魔板が著しく溶損し、出鋼後には補修を必要と
する。しかも、邪魔板は最も補修困難な所に設置されて
いるので、この方法は実用的ではない、この方法を、転
炉から取鍋への出鋼に適用するにしても、転炉の場合に
は次の出鋼までの時間的余裕が短いので、−層現実的で
はない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、出鋼末期における渦の生成を抑制し、
出鋼容器内の溶鋼湯面上のスラグが渦に巻き込まれて受
鋼容器内に流出するのを確実に防止する方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） スラグ流出が起こる理由は、出鋼末期において出鋼口で
生成する溶鋼の渦が原因である。従って、スラグ流出を
防ぐには渦の生成を抑制するのが有効である。従来方法
もこのような考え方に基づいたものであるが、前記のよ
うにスラグの流出防止効果が不十分であったり、出鋼速
度の低下を招いたり或いは防止装置の溶損が著しくて、
補修を頻繁に行わねばならないというような問題がある
。

しかし、いずれにしてもスラグ流出を防止するには、そ
の原因である渦の生成を抑制するのが最も効果的である
。

そこで、本発明者らも別な手段を利用して渦の生成を抑
制する方法について、鋭意検討を行った結果、下記の知
見を得た。

即ち、出鋼口に永久磁石や電磁石を設け、これから溶鋼
注入流に適正な方向の磁場をかけて出鋼を行えば、渦の
生成が抑制されること、また、その磁場については、静
磁場は渦の生成を抑制することができるが、渦の発生を
防止することができないこと、発生した渦を抑制するに
は回転磁場が有効であること、である。

本発明は、上記知見に基づきなされたものであって、そ
の要旨は「溶鋼注入流に、出鋼口において溶鋼中に渦が
生成する前は静磁場を、渦が生成した後は回転磁場をか
けることを特徴とするスラグ流出防止方法。」にある。

（作用） 以下、添付図面を参照して本発明のスラグ流出防止方法
を詳細に説明する。

第１図は、本発明にかかるスラグ流出防止方法を、取鍋
からタンデイツシュへ溶鋼を注入するのに適用する場合
の出鋼口近傍を示す概略断面図である。

Ｖ中（１）は底注ぎ取鍋、（２）は出鋼口、（３）は溶
鋼、（４）はスラグ、（５）はタンデイツシュ、（６）
は溶鋼注入流、（７）は磁石を示す。

取鍋（１）内の溶鋼（３）は、放熱を防ぐためのスラグ
（４）が湯面上を覆っている。そして、溶鋼（３）は取
鍋（１）の底部に設けられた出鋼口（２）から順次タン
デイツシュ（５）内に注入される。タンデイツシュ（５
）に注入された溶鋼（３）は、その後、常法通りモール
ド内に注入されて鋳片に鋳造される０本発明では、溶鋼
（３）を取鍋（１）からタンデイツシュ（５）へ注入す
るに際して、出鋼口（２）において溶鋼注入流（６）に
対して垂直方向の静磁場をかけながら行う。

図中（７）はそのための永久磁石或いは電磁石であって
、第２図（第１図のａ−ａ断面）に示すように出鋼口（
２）の外周側に一定間隔をもって複数個設けられている
。

溶鋼注入流（６）に静磁場をかけながら出鋼を行う理由
は、静磁場には渦の生成を抑制する効果があるからであ
る。

静磁場中を溶鋼などの磁性流体が通過すると、流体中に
渦電流が生じ、フレミングの法則により制動力が生じる
。従って、出鋼口（２）において永久磁石或いは電磁石
を用いて第２図（ａ）に示すように静磁場を注入流と垂
直の向きにかければ、出鋼口（２）での渦の生成を抑制
することができる。

本発明では、この溶鋼注入’ａ　（６）に対する静磁場
の付与は、後で述べるように出鋼末期において出鋼口（
２）の直上の溶鋼（３）中に渦が発生ずるまで行う。

これは、上記のように静磁場は渦の生成を抑制して、自
然注入よりも渦の生成時期を遅らす効果があるが、生成
した渦までを抑制することはできないからである。出鋼
末期において、溶鋼レベルが低下してくると静磁場によ
る渦の抑制力よりも渦が生成しようとする力の方が勝っ
てくる。そして遂には、第３図に示すように出鋼口（２
）の直上の溶鋼（３）中に渦が生成する。渦が一旦生成
してしまうと、その成長速度は大きくもはや静磁場では
これを抑制することができない。

溶鋼注入流（６）に対する静磁場の付与は、各磁石を出
鋼口のまわりの耐火物内に埋設することで行うことがで
きる。

なお、出鋼の初期から中期にかけて溶鋼注入流（６）に
回転磁場をかければ、自然注入時よりも渦が生成する時
期が早くなって、スラグ（４）の流出が促進されること
になる。

このように、出鋼初期から中期にかけては溶鋼注入流に
垂直な静磁場をかけ、渦の生成を抑制しながら出鋼を行
うことでスラグ（４）の流出を少なくすることができる
。しかし、出鋼末期において溶鋼レベルが低下してくる
と、出鋼口（２）の直上の溶鋼（３）中に渦が生成する
。前記のように渦の抑制力よりも渦の生成力の方が大き
くなって、渦が生成するが、本発明では渦が生成した後
は溶鋼注入流（６）に対して渦の回転方向と逆方向の回
転磁場をかけながら出鋼を行う。

渦の方向と逆方向の回転磁場を溶鋼注入流（６）に付与
することで、生成した渦の成長を抑えることができる。

溶鋼などの磁性体を回転磁場中に通過させると、前記と
同じ作用で磁場の回転方向に溶鋼流動が生じる。従って
、生成した渦の回転方向を流速センサー又はＴＶカメラ
等により検知し、この回転方向と逆の方向の回転磁場を
溶鋼注入流（６）にかければ、生成した渦を抑制するこ
とができる。生成した渦が第２図（ｂ）に示すように時
計の針と逆回転方向の渦（８）であれば、この方向と逆
の方向の回転磁場を溶鋼注入流（６）にかける。

回転磁場の付与は、例えば電磁石を出鋼口近傍の耐火物
に複数個埋設し、単相又は３相交流を各電磁石への印加
電流に位相差が生じるように加えることによって実施す
ることができる。

また、発生した渦を効果的に抑制するには、例えば磁場
の回転速度は６０ｒｐ−以上、磁束密度Ｂは下記式を満
足する条件で溶鋼注入流に回転磁場をかけるのがよい。

（Ｂ＞３０Ｘ（Ｓ出鋼口／Ｓ取鍋）テスラ〕但し、Ｓ出
鋼口：出鋼口の断面積 Ｓ取＃ｆ４：取鍋の断面積 なお、以上の説明では、本発明方法を取鍋からタンデイ
ツシュへ溶鋼を出鋼する場合を例にして説明したが、本
発明は何らこれに限られるものではない。例えば第４図
に示すように転炉（９）がら取鍋００）に）８鋼（３）
を出鋼する場合にも、転炉（９）の出鋼口（２）に永久
磁石又は電磁石（７）等を設けることで、本発明方法を
容易に実施できる。

以下、実施例により本発明を更に説明する。

（実施例） 第４図に示すように転炉から取鍋に溶鋼を出鋼するに際
して、本発明方法を実施した。

溶鋼２５０　ｔｏｎを転炉にて吹課し、これを転炉から
取鍋に注入するに際し、転炉の出鋼口に埋設した永久磁
石から、１．０テスラの静磁場を与えながら出鋼を行っ
た。

次いで、出鋼末期において出鋼口の直上に渦が発生した
後は、溶鋼注入流に渦と逆の方向に１２基板の電磁石で
１．０テスラの磁場を１２Ｏｒｐｍ＋の回転速度で与え
ながら最後まで出鋼を行った。

渦の方向は、出鋼口に設けたＴＶカメラにより観察した
。

このようにして、転炉内の溶鋼を取鍋に出鋼したときの
、転炉内に流出したスラグ量を調べたところ、取鍋内の
溶鋼上のスラグ厚は平均５抛−であった。

比較例として、溶鋼注入流に静磁場および回転磁場を付
与しない従来法の自然注入で、同量の溶鋼を転炉から取
鍋に出鋼した場合、取鍋内の平均スラグ厚は２００Ｉで
あった。また、最後まで溶鋼注入流に静磁場を与え、回
転磁場への切り換えを行わずに同量の溶鋼を転炉から取
鍋へ出鋼した場合、取鍋内の平均スラグ厚は１２０＋ｗ
ｍであった。

なお、スラグ厚は出鋼後、取鍋内へ垂直に鉄棒を浸漬し
、鉄棒に付着したスラグ厚をもって測定した。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明方法によれば出鋼末期におけ
る渦生成を確実に抑制することができるので、スラグ流
出が従来に比べて著しく減少する。

またその方法は、出鋼口で磁石により溶鋼注入流に静磁
場もしくは回転磁場を付与するという簡単な方法である
から、設備の維持、管理も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する取鍋からタンデイツシ
ュの部分を示す概略断面図、 第２図は、第１図のａ−ａ線に沿う断面図であって、（
ａ）は静磁場を溶鋼注入流に付与したとき、［有］）は
回転磁場を溶鋼注入流に付与したときを示す図、 第３図は、出鋼末期における本発明方法を説明する図、 第４図は、本発明方法を転炉から取鍋への出鋼に適用す
る場合を示す概略断面図、 第５図乃至第７図は、従来のスラグ流出防止方法を説明
する概略図、である。 （１）底注ぎ取鍋 （３）　？８綱 （５）タンデイツシュ （７）磁石 （９）転炉 （２）出鋼口 （４）スラグ （６）溶鋼注入流 （８）渦 ００）取鍋 第　ｌ　■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鋼注入流に、出鋼口において溶鋼中に渦が生成する前
   は静磁場を、渦が生成した後は回転磁場をかけることを
   特徴とするスラグ流出防止方法。