JPH035067A - 取鍋内スラグ流出防止装置および方法 - 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〕 本発明は溶鋼を満たした取鍋の下方から溶鋼を取り出す
際に、溶鋼と共にスラグが流出することを防止するため
の取鍋内スラグ流出防止装置と、その制御方法に関する
。

し従来の技術」 周知の如く製鋼工程においては、精錬された取鍋内の溶
鋼をその底部に設けられている出湯孔からスライディン
グノズルを開いて連続鋳造のタンデイツシュ内へ注入し
、タンデイツシュから鋳型へ注入して鋳片が製造されて
いる。上記の取鍋からの溶鋼の注入作業に於いて清浄鋼
を製造する上で重要なことは、取鍋内溶鋼上に浮上して
いるスラグの流出を防止することであり、従来からスラ
グ流出防止に多大の努力が払われている所である。

取鍋からクンデイツシュへ溶鋼を注入するさいのスラグ
の流出は（１）取鍋内の溶鋼レベル低下に伴ない取鍋出
湯孔の直上で発生する渦流への浮上スラグ層の巻込み、
及び（２）取鍋注入終了判定遅れによる浮上スラグ層の
流出に大別することができる。而して上記（１）、　　
（２）によるスラグ流出を防止する方法として、既に特
開昭６０−２１０３５２号公報によるスラグ流出防止方
法が提案されている。

この方法は、フローティングバルブ方式と称さｎるもの
で、上ヒ重に周整されたフローティングバルブを取鍋内
の溶鋼レベルが低下して渦流が発生する時期になると、
出湯孔直上のスラグ−溶鋼界面部に位置させて渦流の発
生を防止してスラグの巻込みを防ぎ、注入終了時にフロ
ーティングバルブを出湯孔へ着地して出湯孔を閉塞し浮
上スラグの流出を防止しようというものである。

この技術によれば、渦流の発生が効果的に防止できてス
ラグの巻込みを有効に防ぐことができるものであるが、
注入終了時のスラグ流出防止に対（３） （４） する効果は十分なものではない。即ち、取鍋出湯孔近傍
の耐火物及びフローティングバルブを構成する耐火物が
溶損して形状が変化した場合には、出湯孔の閉塞を確実
に行なうことができず注入終了時にスラグの流出が起る
ケースがしばしばある。

特開昭６２−２０３６６７号公報には、これを解決する
ものとして、フロートをスラグ層と溶鋼との界面部に位
置させた状態で湯面降下に追従させて下降させ、所定の
高さまで下降した時点で下降を停止させ、その後のフロ
ートの浮力変化をフロートの張力の変化して検出し、そ
れに基いて取鍋の出湯孔を閉塞するという方法が開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この方法では、所定の高さに保持したフロートにかかる
張力の変化のみに基いて出湯孔の閉塞のタイミングを得
ている。したがって出湯孔近傍の耐火物が溶損して形状
が変化すると出湯孔上部と検出個所との位置関係が変化
し溶鋼の流れの状態が変化して、タイミングのずれを生
じることがある。また、溶鋼の熱対流の状態によっても
あるいは出湯孔の開度によっても溶鋼の流れの状態が変
化して張力の測定値にバラツキを生じて急変の判定が困
難となり、結果的に閉塞の時期を誤ることがある。

したがって本発明の目的は上記の点を改良したスラグ流
出防止装置およびその制御方法を提案することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る取鍋内スラグ流出防止蒙置は底部に出湯孔
を有し該出湯孔からの溶鋼流出量を調節する流出量調節
手段を有する取鍋からのスラグの流出を防止するための
装置であって、溶鋼に渦流が発生する溶鋼レベル以上の
鉛直方向の長さを有し、底部に該出湯孔上部と係合する
形状を有し、溶鋼の比重よりも大である比重を有する棒
状物体と、該棒状物体を昇降させる昇降手段と、該棒状
物体の鉛直方向の位置を計測する位置計測手段と、該棒
状物体の釣支力を計測する釣支力計測手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

また、本発明に係る方法は前述の装置を制御する方法で
あって、 ｌ）該棒状物体が湯面上方に保持されたときに該棒状物
体が予熱されて溶鋼へ突入した時にスラグ、溶鋼等の付
着が防止されるに充分な高さまで湯面レベルが低下した
後、該棒状物体を下降させて湯面上方に保持し、 １１）溶鋼へ突入した時にスラグ溶鋼等の付着が防止さ
れるに充分な時間が経過し、 １１１）湯面レベルが該棒状物体の鉛直方向の長さ程度
に低下後、該棒状物体の下降を開始し、ｉｖ）該棒状物
体の釣支力が該棒状物体の重量から溶鋼の浮力を差し引
いた値以下になった後、該棒状物体が出湯孔上部に達し
たものとして下降を停止して所定の高さだけ上昇して保
持し、■）該棒状物体の重量が急変したとき、湯面下降
速度に同調してもしくはそれ以上の速度で該棒状物体を
下降させ、 ｖｉ）該棒状物体が出湯孔上部に達して後、該流出量調
節手段により出湯孔を閉塞することを特徴とするもので
ある。

〔作　用〕

ｉｖ）のステップで棒状物体が流出口上部に達したとき
の位置がわかり、その位置から所定の高さまで上昇する
ことによって、出湯孔を閉塞するタイミングを得るため
の棒状物体の位置と流出口上部との位置関係は、溶損の
状況にかかわらず常に一定に保たれる。

また、スライプインクノズル閉のタイミンクは釣支力の
変化によりおこなわれるが、棒状物体に地金又はスラグ
が付着していると、外乱の原因となり影響を受けるので
１１）のステップで予熱により溶鋼へ突入した時の付着
が防止されるようにしている。又、予熱不足で付着物が
棒状物体に付着した場合でもこの予熱により付着物が充
分溶融除去される。

溶損の状況を検知するために、本発明にふける棒状物体
は、溶鋼より充分重い金属とそれを覆う（７） （８） 耐火物により構成されており、トータルとしての比重は
溶鋼のそれよりも大に設定されている。そのため棒状物
体は溶鋼表面近くに浮くことはない。

しかもその長さが渦流の発生するレベルよりも長く設計
されており、湯面レベルがその長さ以下になったときに
１１１）のステップで溶鋼中に沈められるので常にその
一部が溶鋼面から出ており、渦流の発生が防止される。

尚棒状物体のコストを低くするために、棒状物体の長さ
を短かくし、渦流の発生するレベル付近では、溶鋼にフ
ロートさせることで渦流を防止し、棒状物体の長さ以下
となった時点で１１１）以下の動作を行なわせることで
同じ効果を得ることもできる。

■）のステップで湯面の下降速度に同調して該棒状物体
を下降し、出湯孔上部に達した後、流出量調節手段によ
り出湯孔を閉止することでスラグを流出させることなく
溶鋼を最大限に利用することが可能となる。尚スラグ流
出をさらに確実に防止するためには、棒状物体の下降速
度を湯面の下降速度より速くすればよい。この場合は溶
鋼が、若干量残るが、問題となるレベルではない。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る取鍋内スラグ流出防止装置を表わ
す図である。取鍋１０の底部に設けられたロングノズル
１２の途中にはスライディングノズル１４が設けられ、
取鍋１０内の溶鋼１６の流出量が調節される。１７はス
ラグ層を表わしている。ロングノズル１２の上方にワイ
ヤ２８で釣支された棒状物体１８は、モータンＵの回転
によって回転するウィンチ３２で巻き上げ巻き降ろされ
ることによってロングノズル１２上方で上下する。

ワイヤ２８の途中にはロードセル２４が設けられ、ワイ
ヤ２８の張力が測定される。パルス発生器２２はウィン
チ３２の回転に応じてパルスを発生し、このパルスをカ
ウントすることによって棒状物体１８の鉛直方向の位置
が測定される。パルス発生器２２からのパルスおよびロ
ードセル２４からの信号はシーケンサ３０に人力され、
シーケン（９） （１０） サ３０からの信号に応じてモーフ２０およびスライディ
ングノズル１４が制御される。又２６は鍋蓋を表わす。

予熱時は、この鍋蓋２６とスラグ層１７の間の位置に棒
状物体１８はセットされ、鍋内の雲囲気温度により自然
に予熱される。

尚、ロードセル２４およびワイヤ２８の周囲には過熱に
よる損傷を防ぐため、冷却用媒体を通すための配管を設
けることが好適である。

又、ロングノズル１２と棒状物体１８の位置を調整する
ための機能をワイヤ２８の上方に設けても艮いが、通常
取鍋ＩＵはほぼ所定の位置にセットされるためなくても
良い。

第２図は第１図の装置の制御方法を説明するための図で
ある。また、第３図はシーケンサ３０の制御のフローチ
ャートである。第１図と共に第２図および第３図を参照
して本発明に係る制御方法の一例を説明する。

溶鋼１６を入れた取鍋１０が所定の位置に設置されたら
、スライディングノズル（ＳＮ）１４が開かれて溶鋼の
取出しが開始されると共に、アーム３４が旋回されて耐
火物製のストッパ１８がノズル１２の上方へ位置される
。所定時間待機して湯面レベルが第２図（ａ）欄に示す
程度まで低下するのを待って（第３図ステップａン、ス
トッパ１８は第２図（ａ）欄に示す予熱位置まで下降さ
れ保持される（ステップｂ）。湯面レベルが所定値例え
ば７００ｍｍまで低下したら（ステップＣ）、湯面レベ
ルの下降速度よりも充分速い速度で下降され（ステップ
ｄ）、ロードセル２４が示す値がストッパの重量から溶
鋼の浮力を差し引いた値以上に低トしたら（ステップｅ
）ノズル１２上部に達したものとして下降を停止しく第
２図（ｂ）欄、第３図ステップｆ）、このときの鉛直方
向の位置を位置の零点とする。尚、溶鋼に渦流が発生す
る場面レベルは一般に５００胴程度とされており、前述
の７００ｍｍはこれより充分に高いレベルである。

次に零点に対して３０〜１００ｍｍ上昇されて保持され
る（第２図（Ｃ）欄、第３図ステップｇ）。この際の上
昇するストロークは、取鍋からの注入速度に支障を与え
ない範囲で低ければ低い程良いロー（１１） （１２） ドセル２４からの値Ｗを連続的に監視し、その急変があ
ると、スラグと溶鋼の境界面がストッパ１８下端近くに
達したものとして（第２図（ｄ）欄）、その後は湯面レ
ベルの下降速度に同調もしくはそれ以上の速度でストッ
パ１８が下降される（第２図（ｅ）欄、第３図ステップ
Ｊ）。ストッパ１８が鉛直方向の零点近くへ達したら（
ステップｋ）、スライディングノズル１４が閉止され、
溶鋼の取り出しが終了する（第２図（ｆ）欄、第３図ス
テップｌ）。

第４図は第ｚ図の（ａ）〜（ｄ）迄の動作をさせたとき
のロードセルの値Ｗの実測値を示している。八で示す期
間は第２図（ａ）欄に示す予熱中の状態である。Ｂで示
す期間は第２図（ａ）欄から（ｂ）欄への下降中の期間
であり、ノズル上部へ到達するとＷは急激に低下する。

Ｃで示す期間は第２図（ｂ）欄から（Ｃ）欄で示す位置
までの上昇期間である。その後、湯面レベルの低下と共
に浮力が低下し、Ｗは徐々に増加していく。Ｄで示す点
でＷは急変しており、これが第２図（（１）欄に示す状
態に対応している。Ｅはスライディングノズルを閉止を
開始したタイミングを表わしている。

第５図は第４図のＥ付近の拡大図である。同図に示すよ
うに、通常はこの急変の後にスライディングノズルの閉
止が行なわれている。したがって急変確認とともに棒状
物体を下降し、出湯孔上部に達した後、スライディング
ノズルを閉止することにより、スラグの流出を防止する
ことができる。

し発明の効果」 以上述べてきたように本発明によれば、渦流の発生が防
止されてスラグの流出を防止することが出来ると共に、
スラグ流出のタイミングを正確につかむことで、歩留り
が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表わす図、第２図はスラグ
流出防止のための制御を説明するための図、 第３図は処理のフローチャート、 （１３） （１４） 第４図は本発明の装置と方法においてロードセル値Ｗの
時間変化を表わす図、 第５図は第４図の一部の拡大図。 図において、 １０・・・取鍋、　　　　　Ｉ２・・・ロングノズル、
１４・・・スライディングノズノペ １６・・・溶鋼、　　　　　１７・・・スラグ、１８・
・・ストッパ、　　２２・・・パルス発生器、２４・・
・ロードセル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底部に出湯孔（１２）を有し該出湯孔（１２）から
   の溶鋼流出量を調節する流出量調節手段（１４）を有す
   る取鍋（１０）からのスラグの流出を防止するための装
   置であって、 溶鋼（１６）に渦流が発生する溶鋼レベル以上の鉛直方
   向の長さを有し、底部に該出湯孔（１２）上部と係合す
   る形状を有し、溶鋼の比重よりも大である比重を有する
   棒状物体（１８）と、 該棒状物体（１８）を昇降させる昇降手段（２０）と、 該棒状物体（１８）の鉛直方向の位置を計測する位置計
   測手段（２２）と、 該棒状物体（１８）の釣支力を計測する釣支力計測手段
   （２４）とを具備することを特徴とする取鍋内スラグ流
   出防止装置。 ２、請求項１記載の装置を制御する方法であって、 ｉ）該棒状物体（１８）が湯面上方に保持されたときに
   該棒状物体（１８）が予熱されて溶鋼へ突入した時にス
   ラグ、溶鋼の付着が防止されるに充分な高さまで湯面レ
   ベルが低下した後、該棒状物体（１８）を下降させて湯
   面上方に保持し、 ｉｉ）溶鋼へ突入した時にスラグ、溶鋼の付着が防止さ
   れるに充分な時間が経過し、 ｉｉｉ）湯面レベルが該棒状物体の鉛直方向の長さ程度
   に低下後、該棒状物体の下降を開始し、ｉｖ）該棒状物
   体の釣支力が該棒状物体（１８）の重量から溶鋼の浮力
   を差し引いた値以下になった後、該棒状物体（１８）が
   出湯孔（１２）上部に達したものとして下降を停止して
   所定の高さだけ上昇して保持し、 ｖ）該棒状物体（１８）の重量が急変したとき、湯面下
   降速度に同調してもしくはそれ以上の速度で該棒状物体
   を下降させ、 ｖｉ）該棒状物体（１８）が出湯孔（１２）上部に達し
   て後、該流出量調節手段（１４）により出湯孔（１２）
   を閉塞することを特徴とする取鍋内スラグ流出防止装置
   の制御方法。