JPH0328308A - 高炉鋳床における溶銑処理用反応槽 - 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〕 本発明は高炉鋳床における溶銑処理用反応槽に関し、高
炉鋳床で脱珪、脱燐、脱硫などの処理を行うにあたり、
インジエクションによらないで高反応効率の処理を可能
とする処理容器の構造を提示する。

［従来の技術１ 従来、高炉鋳床での脱珪、脱燐、脱硫処理を高効率で行
うための技術が多く提案されている。

例えば、特開昭４９−８９６　１　９には溶銑樋の流下
方向に複数個の羽根車を設けることにより、上流で上添
加したフラツクスを羽根車により溶銑中に巻き込ませて
反応効率の向上を図ることが提示されているが、設備費
が高く、メンテナンスが難しいという問題がある。

また、特開昭４９−１１９８１　１には、フラツクスを
上置した溶銑を落差のある所に落下させることにより、
溶銑自身で溶渇と脱硫剤を撹拌接触させながら脱硫を行
わせる処理技術が提案されているが、この技術はその後
の高炉鋳床での脱珪処理での実施例から見ると効率が低
い。

これらの他に現在、高炉鋳床で脱珪処理に利用されてい
る技術として溶銑樋上のランスから湯面にフラックスを
プラスティングする方法（鉄と鋼、６８　（１９８２）
　、Ｓ９４６），あるいは高炉鋳床に反応槽を設けてラ
ンスを浸漬し、フラックスをインジエクションする方法
（鉄とｗ４７２（１　９８６）　、Ｓ　１　２４）があ
るが、前者はフラックスを洛中深く吹き込むことができ
ないために反応効率が低い。一方、後者は浴深を深くす
ることにより効率を高めることが可能であるが、ランス
コストが高いという欠点を有している。

〔発明が解決しようとする課題】

本発明は既に述べたような高設備コスト、低反応効率、
高ランスコストといった問題を一挙に解決しようとする
ものである。

つまり本発明の目的はインジェクションによらず、かつ
設備的に高い機械的な撹拌・混合装置を有することなく
、高い反応効率を達成することができる反応槽の構造を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

溶銑の脱珪、脱燐、脱硫などの処理を高反応効率で行う
ためには、溶銑中でのフラックスの滞留時間を長くとる
ことが重要である。そのためには、溶銑浴（反応槽）の
深い所までフランクスを何らかの手段によって運ぶ必要
がある。この手段として考え出したのが本発明の斜面流
の利用である。

上記目的を達成するために必要な本発明の技術手段は以
下の通りである。

（１）反応槽の溶銑が流入する側に高さの高い斜面壁を
設け、この斜面壁に、槽底まで溶銑流を案内する案内樋
を設け、この案内樋に沿って溶銑を反応槽に流し込む構
造とする。

（２）上記構造の反応槽において、斜面に沿って流れ込
む溶銑に脱珪、脱燐、脱硫などの処理用フラックスを添
加する設備を付設する。

また、本発明はこの斜面流プロセスの反応効率を少なく
ともプラスティングの反応効率よりも大とするための案
内樋の構造の条件を提示するもので、この条件は次式で
示される。

ここで Ｖ；溶銑体積流量（ｍ’／ｍｉｎ） ｈ：斜面上端から銑鉄浴面までの 落差（ｍ） Ｗ：湯面レベルにおける案内樋の 幅（ｍ） θ：湯面レベルにおける案内樋が 水平面となす角度 ［作用］ 斜面に沿って浴に流れ込む液体（溶銑）の挙動は、壁面
に沿って吹き出されたノズル噴流の挙動と原理的には同
じと考えられる。

同一ノズル径、同一流量でノズル噴流の位置を変えて設
けたときのＡノズルとＢノズルの軸方向の流速の変化を
第３図に示す。

Ａノズル：浴の中心部（中心軸上） Ｂノズル：底壁に沿う部分 Ｂノズルでは壁面に沿って液を流すことにより液のノズ
ル軸方向流速の減衰が極めて小さくなることがわかる。

これは壁面のためにノズルから噴出した噴流と周囲の液
との接触混合が起こりにくいことによるものである。

つまり本発明において、斜面樋に沿って溶銑浴に流れ込
ん゛だ溶銑の流速を減衰させないで槽底までフラックス
を浸入させるためには、搏底まで案内樋を連続的に設け
、案内樋を流下する溶銑と周囲の溶銑との接触をできる
だけ抑えてやることが重要となる。

第２図に本発明の模式図を示す。溶銑樋１１中を流下す
る溶銑１２からスキンマ−１３でスラグを分離し、この
溶銑１２を反応槽ｌの入側の斜面壁２に設けた案内樋３
に沿わせて反応槽１内に流し込む構造とし、これによっ
て形成される斜面流４に例えばプラスティングを行うフ
ラックス添加装置５によりフラックスを吹き付けること
により、斜面２を流れる溶銑と共にフラックス６を反応
槽１の槽底まで搬送することが可能となる。フラックス
の添加位置としては案内樋に限定されるものではなく、
反応槽の上流側すなわち反応槽とスキンマーの間であれ
ば良い。

第４図に槽底まで樋をつないだ水モデルにおける巻込み
気泡の洛中での挙動を示す。実験条件は斜面角度６６６
浴深５２０ｍｍ，落差３８０ｍｍ、流量１００ｆｆ／ｍ
ｉｎ、斜面樋幅２０ｍｍ、反応槽幅１００ｍｍである。

この水モデル実験において、斜面樋の幅Ｗを２０〜１０
０ｍｍ、斜面角度θを４０”　〜８０゜、落差ｈを１０
０〜５００ｍｍ，流量■を２　５　〜ｌ　Ｏ　０　１２
　／　ｍ　ｉ　ｎの範囲で変化させ、斜面樋上で添加し
た比重０．１〜０．　５　ｇ　／　ｃ　ｒｒｔ″、粒子
径０．５〜３ｍｍの発泡シリカの浴中侵入深さを測定し
た。

なお、発泡シリカの水中でのストークス浮上速度は、銑
鉄洛中での焼結ダスト、ＣａＯなどの脱珪、脱硫フラッ
クスのストークス浮上速度よりも大きく、実機反応槽に
おいては水モデルで観測される発泡シリカの浴中侵入深
さよりも深く銑鉄浴中に侵入すると考えられる。

水モデル実験結果を第５図に示す。発泡シリカの浴中侵
入深さは、ＶＸｓｉｎθ×［／Ｗで良く整理されること
が見出された。

一方、鋳床でのプラスティング脱珪実験において樋底の
損耗状況から、脱珪フラックス（焼結ダスト）の浴中侵
入深さは約３０ｃｍであることが判明した。

〔実施例］ 第１図に示すような反応ｉｔ！　ｉを高炉鋳床に設けて
、焼結ダスト９３％十炭酸カルシウム７％の脱珪用フラ
ックス６を斜面を流れる溶銑にフラックス添加装置５に
よってプラスティングした場合、および反応槽に直接イ
ンジエクションによりフラックスを添加した場合の反応
効率の比較を行った。

反応槽の形状は落差６００ｍｍ、浴深７００ｍｍ，斜面
樋幅２００ｍｍ、斜面角度６６゜、反応槽の幅８００ｍ
ｍ、長さ２０００ｍｍでありプラスティング、インジエ
クションともフラックス投入速度約１　０　０　ｋ　ｇ
　／　ｍ　ｉ　ｎ、搬送空気量は約３Ｎｒｎ’／ｍｉｎ
で実施した。

反応効率の比較は ［Ｓｉｌの処理前の濃度：　（Ｓｉｌ　ｉ　（％）、［
Ｓｉｌの処理後の濃度：　　［Ｓｉｌ　ｆ　（％）とし
、フラックスの原単位が異なるため、この影響を排除す
る意味で９ｎ　（　［Ｓｉ］ｉ／ＣＳ　ｉ　］　　ｆ　
）　／Ｗｏで評価した。ここでＷｏはブラックス（酸化
鉄）として溶銑に添加された酸素の原単位（ｋｇ／ｔ−
ｐｉｇ）である。

インジエクションおよび本発明である斜面流によって脱
珪フラックスを反応槽の溶銑浴に供給した時の脱珪反応
効率を比較して第１表に示す。本発明の方が従来法であ
るインジェクション方法よりも効率面で優れていること
が明らかである。

実施例２ 実施例１と同様の条件で落差を２００、６００ｍｍの２
水準、斜面樋の幅を８００、４００、２００ｍｍの３水
準で実験を行った。溶銑の体積流量は約ｌｍ’／ｍｉｎ
で、プラスティングはフラックス投入速度約１００ｋｇ
／ｍｉｎ、搬送空気量約３Ｎｒｒ？／ｍｉｎで実施した
。

各脱珪反応効率の比較は、実施例ｌと同様に１２ｎ　（
　［Ｓ　ｉｌ　　ｉ／　（Ｓ　ｉｌ　ｆ）／Ｗｏで評価
した。

結果を第６図に示す。ＶＸｓｉｎθ×［／Ｗが０．８よ
りも大きい条件では明らかにプラスティング脱珪よりも
効率が優っていることがわかる。

以上の実施例においては斜面流の案内樋を反応槽の底に
達する構造としたが、更に案内樋を延長し、反応槽の底
に沿って設置しても良い。

〔発明の効果１ 本発明によれば高炉鋳床において脱珪、脱燐、脱硫など
の処理をインジエクションによらずに、高い反応効率を
達成できるため、現在工程的には行われていない脱硫、
脱燐などの溶銑処理も、容易に工程化することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の反応槽の斜面の斜視図、第２
図は本発明である斜面流を適用した反応槽の模式図、第
３図はノズル噴流の形成位置による噴流速度の減衰挙動
の違いを示すグラフ、第４図は水モデルにおける斜面流
適用時の巻込みの気で整理した本発明の効果を示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶銑樋排出端に段差を設け、該段差の下流に反応槽
   を連設し、該段差部に前記溶銑樋からの溶銑流を前記反
   応槽の底まで案内する案内樋を設け、前記反応槽の上流
   側に溶銑処理用フラックスを添加する添加装置を付設し
   たことを特徴とする高炉鋳床における溶銑処理用反応槽
   。 ２　請求項１記載の溶銑処理用反応槽において、溶銑流
   の体積流量をＶ（ｍ＾３／ｍｉｎ）溶銑樋排出端から反
   応槽内の銑鉄浴面までの落差をｈ（ｍ）、案内樋幅をＷ
   （ｍ）、案内樋と反応槽内の銑鉄浴面となす角度をθと
   した時、 Ｖ×ｓｉｎθ×√ｈ／Ｗ＞０．８ の関係を満足することを特徴とする高炉鋳床における溶
   銑処理用反応槽。