JPH0533032A - 粉体吹込みランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属中へ高速で粉体を吹き込んでもスプ
ラッシュや地金吹込み溢れの発生を防ぎ、安定した操業
を可能とする。 【構成】 粉体供給系と該粉体供給系に接続される粉体
吐出孔を有する粉体吹込みランス１とを組合わせて有す
る溶融金属中への粉体吹込み装置において、前記粉体供
給系を、それぞれ独立して２つ設け、前記粉体粉体吹込
みランス１は、前記粉体供給系に接続された、それぞれ
独立した４つの吐出孔12、12、12、12を同一水平面上に
有し、さらに前記吐出口は、粉体吐出方向がそれぞれ90
゜ずつ交叉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属中へ粉体を吹
込む際に使用することができる粉体吹込みランスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】溶銑予備処理時や溶鋼２次精錬時の溶銑
または溶鋼等の溶融金属中への従来の粉体吹込み装置の
一例を図４に示す。同図に示すように、従来は、ディス
ペンサー４に収容されている、例えば溶銑脱硫剤等の精
錬剤の粉体５は、例えばN₂ガス等の粉体搬送用ガス８に
より、輸送管路３を介して、粉体吹込みランス１へ搬送
される。すなわち、粉体５は、ディスペンサー４および
輸送管路３から構成される粉体供給系を介して、図示し
ない搬送用ガス圧送装置から圧送される粉体搬送用ガス
８により、溶融金属７中に浸漬された粉体吹込みランス
１へ輸送される。そして、この粉体吹込みランス１の先
端には、互いに180゜交叉する方向に２つの吐出口12、1
2を有する粉体吐出孔２が設けられており、この２つの
吐出口12、12から、粉体５は粉体搬送用ガス８とともに
溶融金属７中に吹き込まれる。

【０００３】ところで、近年に至り、生産性をさらに向
上させるために溶融金属７中への粉体５の吹込み速度を
増加させたいという要請が生じてきたが、この要請に応
えるためには、前記従来の装置では、粉体搬送用ガス８
のガス流量を増加する必要があった。ところが、この図
４に示す従来の装置において、粉体搬送用ガス８のガス
流量を増加すると、スプラッシュや地金吹込み溢れが発
生してしまい、安定した操業を行うことができなかっ
た。

【０００４】また、図５に示すように、吐出方向が互い
に直交し、かつ連結された４つの吐出口 (十字型) 12、
12、12、12を有する粉体吐出孔２^' を粉体吹込みランス
１の先端に設けて吹込み速度を増加させ、前記スプラッ
シュまたは地金溢れの発生の抑制を図った装置も知られ
ているが、この装置には、粉体吹込みランス１の先端か
らの地金の差込みにより粉体吐出孔２^' のうちの１本の
吐出口12が閉塞してしまうという問題があり、その対策
として、粉体搬送用ガス８の流速をさらに上昇しても残
り３本の吐出口12、12、12から流れ出てしまい、一旦閉
塞した吐出口12を開孔することはできないため、常に４
本の吐出口12、12、12、12から吹込んで安定した操業を
行うことは容易ではなかった。

【０００５】そこで、従来より、溶融金属中へ粉体を安
定的に吹込むことができる技術が種々提案されている。
例えば、 特開昭51−117114号公報には、図６に示すように、粉
体５を溶融金属７中に供給するのに、粉体５の搬送に粉
体搬送用ガスを全く用いずに、圧縮送出装置９により、
ホッパーから切り出され貯蔵槽10に貯蔵された粉体５を
溶融金属７中に添加するとともに、管20と一体に成形さ
れた粉体吹込みランス１から撹拌ガス11を溶融金属７中
に吹込み、添加した粉体５と溶融金属７とを十分接触さ
せ精錬を行う技術が、 特開平２−8315号公報には、図７に示すように、粉体
搬送用ガス８により搬送した粉体５を粉体吹込みランス
１から溶融金属７中へ吹き込む際に、粉体吹込みランス
１を溶融金属７中で回転させることにより、溶融金属の
表面の荒れを抑制する技術がそれぞれ提案されている。

【０００６】しかし、図５に示す技術では、粉体吹込み
ランス１の先端からの地金差込みによる閉塞等の問題が
あり、その実施は困難である。

【０００７】また、図６に示す従来技術には、設備費が
嵩み、安定性および耐用性に欠けるという問題があり、
その実施は困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
先に、特願平３−33029 号により、粉体吹込みランスに
内装される粉体供給系（直管を含む）および粉体吐出孔
をそれぞれ独立させて複数設置し、複数の粉体吐出孔か
ら粉体を溶融金属中へ吹き込む技術を提案した。

【０００９】この技術によれば、粉体の溶融金属中への
分散性が向上し、また溶融金属浴の振動も低下して、ス
プラッシュや地金吹込み溢れを低減することができる。

【００１０】しかし、本発明者らはさらに検討を重ねた
結果、この技術では、粉体吹込みランスが偏心している
場合や設けられる複数の直管の長さが異なる場合（すな
わち全ての吐出口が同一水平面上にない場合）に、粉体
供給系のそれぞれの直管内の圧力損失の値が異なるた
め、安定的に複数の粉体吐出孔から粉体を吐出させるこ
とが難しいことが分かった。

【００１１】また、本発明者らは、粉体吹込みランスが
偏心していることにも起因して、直管部特にノズル近傍
で耐火物の強度が低下し、破損を生じ易いことも分かっ
た。

【００１２】ここに、本発明の目的は、特願平３−3302
9 号により提案した粉体吹込みランスをさらに改良し、
粉体を安定的に供給することができるとともに破損等の
問題を生じることがない粉体吹込みランスを提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため種々検討を重ねた結果、上記課題を解決
するためには、粉体吹込みランスの内部にそれぞれ独立
して並設されて粉体を搬送する複数本の直管の上端部か
ら粉体吐出孔までの距離を等しくすること、すなわち複
数の粉体吐出孔に設置される吐出口を全て同一水平面上
に設置することが必要であることを知見した。

【００１４】本発明者らは、かかる知見に基づいてさら
に検討を重ねた結果、本発明を完成した。

【００１５】ここに、本発明の要旨とするところは、そ
れぞれ独立して並設され、内部に粉体を搬送する複数本
の直管と、これらの直管のそれぞれの先端部に接続され
た粉体吐出孔とを内臓した粉体吹込みランスであって、
(i)複数本の前記直管の、上端部から粉体吐出孔までの
距離が等しいこと、および(ii)前記粉体吐出孔は、複数
の吐出口を有することを特徴とする粉体吹込みランスで
ある。

【００１６】本発明において、複数本の直管の先端にそ
れぞれ設けられる粉体吐出孔の形状、すなわち粉体吐出
口の設置数、各粉体吐出口のなす角度および粉体吐出方
向は、同一であることが望ましい。

【００１７】

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明によれば、ディスペンサーおよび輸送管路から構成
される粉体供給系を介して、前記粉体供給系に接続され
る搬送用ガスの圧送装置により圧送される粉体搬送用ガ
スにより、粉体を溶融金属中に浸漬された粉体吹込みラ
ンスに内臓された直管を介して粉体吐出孔から、溶融金
属中に吹込む際に、粉体供給系および直管をそれぞれ独
立して複数本設けるとともに、複数本の該直管にそれぞ
れ接続される粉体吐出孔も互いに独立させて設け、さら
にそれぞれの粉体吐出孔には２つ以上の吐出口を設け
る。

【００１８】したがって、本発明にかかる粉体吹込みラ
ンスにより、従来と同じ粉体吹込み速度で溶融金属中へ
粉体を吹き込むと、吐出口の設置数が２孔である従来の
装置よりも、本発明にかかる装置では吐出口の設置数が
４孔以上と増加しているため、粉体の溶融金属中への分
散性が向上し、また溶融金属浴の振動も低下して、スプ
ラッシュや地金吹込み溢れを低減することができる。

【００１９】また、従来も、１つの粉体供給系を介し
て、粉体吹込みランスの先端に設けた４個の吐出口から
粉体を吐出させる技術は知られていたが、この技術で
は、直管部は複数でないために粉体吹込量を増大するに
は限界があった。また、粉体吹込速度を増加しても、地
金差し等により１つの吐出口に詰りが発生すると他の３
つの吐出口から粉体供給ガスは圧送されてしまい、前記
詰りを除去するには操業を停止せざるを得ず、安定的な
操業を行うことは困難であった。これに対して、本発明
によれば、直管を複数としたことにより、各粉体供給系
の粉体吹込み速度をそれぞれ独立して制御することがで
きるため、粉体吹込量を大幅に増加させることができ、
スプラッシュなどがなく安定的に粉体を吹き込むことが
可能となる。なお、本発明において、粉体吐出孔に詰り
が生じた場合または詰りを生じるおそれを生じた場合に
は、該粉体吐出孔に接続された粉体供給系の粉体搬送用
ガスの流速を上昇させて詰りを除去または防止すればよ
い。

【００２０】また、本発明では、複数本の直管の上端部
から粉体吐出孔までの距離を等しくしているために、こ
れらの直管における圧力損失の値を同一とすることがで
きるとともに粉体吐出孔をランス昇降方向（鉛直方向）
の同一高さに設置すること、つまり複数の吐出口を同一
水平面上に配置することができる。

【００２１】複数の吐出口を、同一平面上にあり、さら
に対称形であるように配置することにより、粉体を溶融
金属中へ均一に吹込むことができ、複数本の直管を介し
て大量に粉体を吹込んでもスプラッシュや地金吹込み溢
れを低減できるとともに、ノズル部の耐火物の強度を増
大することができるために粉体吹込みランスの寿命を延
長することもできる。

【００２２】本発明において、粉体供給系の設置数は、
２系統以上とすればよい。また、本発明における吐出口
は、前述の図４に示すように１つの粉体吐出孔に２つ以
上設けることにより、本発明によれば、吐出口は、粉体
吹込みランスの先端に４つ以上設けられる。

【００２３】さらに、本発明にかかる粉体吹込みランス
においては、前記吐出口は総数で４つ以上設けられ、粉
体の吐出方向がそれぞれ交叉するように配置されること
が、粉体の溶融金属中への分散を促進するという観点か
らは望ましい。例えば、吐出口の設置総数が４個である
場合には粉体吐出方向がそれぞれ90゜ずつ交叉するよう
に、吐出口の設置総数が６個である場合には粉体吐出方
向がそれぞれ60゜ずつ交叉するようにして、粉体吹込み
ランスの先端に粉体吐出孔を設置することが望ましい
(後述する図３参照) 。

【００２４】本発明で搬送する粉体は、何ら制限を要さ
ない。例えば溶銑脱硫剤 (生石灰、ソーダ灰分) 等の精
錬剤でよい。すなわち、本発明の実施に際して吹き込む
粉体は、１種であってもよく、または２種以上としても
よい。前記溶銑の脱硫時における生石灰粉とソーダ灰粉
を、本発明におけるそれぞれ異なる粉体供給系により、
溶融金属中に吹き込むことにより、複数の粉体をあらか
じめ混合して使う工数を低減することができ、好まし
い。

【００２５】本発明において、複数の粉体供給系に接続
された粉体搬送用ガスの圧送装置は、１個設置してもよ
く、または２個以上設置してもよい。すなわち、適宜構
成により、複数設置される粉体供給系内の粉体搬送用ガ
スの流速をそれぞれ独立して制御することができる構成
であればよい。以下、本発明を添付図面により具現化し
た実施例を参照しながら詳述するが、これはあくまで本
発明の例示であって、これにより本発明が限定されるも
のではない。

【００２６】

【実施例】図１は、本発明にかかる粉体吹込みランス１
を用いた溶融金属中への粉体吹込み装置の一例の構成を
示す略式説明図であり、図２は、粉体吹込みランス１の
構成例を示す略式断面図である。なお、図２において
は、Ａ−Ａ面、Ｂ−Ｂ面のそれぞれにおける略式水平断
面を併せて示す。図１に示す装置は、粉体５を粉体搬送
用ガスとともに、図示しない粉体搬送用ガス圧送装置に
より、粉体吹込みランス１に圧送し、該粉体吹込みラン
ス１から溶融金属７中へ搬送するように構成されてい
る。

【００２７】そして、前記粉体吹込みランス１に粉体５
を圧送する粉体供給系は、本実施例では、 (ディスペン
サー4a＋輸送管路3a) と (ディスペンサー4b＋輸送管路
3b)とを設けることにより、２系統としている。これら
の輸送管路3a、輸送管路3bはそれぞれ独立して、粉体５
および粉体搬送用ガス８を２つの粉体搬送用ガス圧送装
置により供給されている。輸送管路3aおよび輸送管路3b
は、粉体吹込みランス１まで導かれ、図２に示すよう
に、該粉体吹込みランス１の内部にそれぞれ独立して並
設された、外面に耐火性被覆層を設けた２本の直管6aお
よび直管6bに接続され、これらの先端には粉体吐出孔2
a、2bが設けられている。

【００２８】すなわち、図２において、２本の直管6aお
よび直管6bのそれぞれの下端側では、これらの直管6a及
び直管6bから２孔の吐出口12、12に分岐する。吐出口1
2、12、12、12は吐出方向が互いに90°交差するように
して、同一平面内に設置される。粉体５の吹込み方向が
90 ゜異なる２方向となるように構成された吐出口12、
12を有する粉体吐出孔2aおよび粉体吐出孔2bが、それぞ
れの吐出方向が90゜交叉するようにして同一平面上に設
けられている。

【００２９】図３は別の変更例を示すもので、３本の直
管30、32、34が設けられた例を示す。その他の構成は図
１、図２に同じである。かかる構成の粉体吹込みランス
は特に極低硫鋼精錬に有用である。なお、図３において
はＣ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面を併せて示す。

【００３０】換言すれば、本実施例では、粉体供給系と
該粉体供給系に接続される粉体吐出孔を有する粉体吹込
みランスとを組合わせて有する溶融金属中への粉体吹込
み装置において、(ｉ) 前記粉体供給系は、それぞれ独
立して２つ設けられ、かつ(ii) 前記粉体吹込みランス
は、前記粉体供給系に接続された、それぞれ２つずつ独
立した合計４つの吐出口を有し、さらに(iii) 前記吐出
口は、粉体吐出方向がそれぞれ90゜ずつ交叉するよう
に、同一平面上に構成されている。

【００３１】図１および図２に示す装置では、前記ディ
スペンサー4aおよび前記ディスペンサー4b内には、例え
ば脱硫剤等の粉体５が収容されており、これらの粉体５
は、粉体吹込みランス１に設けられた、それぞれ独立し
た粉体吐出孔2aおよび粉体吐出孔2bより、溶融金属７中
へ吹込まれるように、構成されている。この図１および
図２に示す装置を用いて、Ｓを0.026 重量％含有する 2
50ｔの溶銑の脱硫を行った。なお、本実施例において、
粉体５は95％生石灰＋４％ホタル石＋１％ソーダ灰から
なる脱硫剤を、粉体搬送用ガス８はN₂ガスをそれぞれ用
い、Ｓ含有量が0.006 重量％となるまで脱硫を行った。

【００３２】結果を、図４に示す従来の装置により同様
の脱硫剤および粉体搬送用ガスを用いて、同様の溶銑の
脱硫を行った場合と比較して、表１に示す。なお、脱硫
効率指数は〔 (脱硫前[S])^1/2 − (脱硫後[S])^1/2 〕／
脱硫剤原単位の比により求め、吹込み溢れ指数は鍋の横
下においた吹溢れサンプリングボックス内の溶銑ダスト
重量比により求めた。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１から明らかなように、本発明によれ
ば、脱流剤の吹込み速度を上昇させたにもかかわらず、
脱硫効率および吹込み溢れともに従来と同程度であり、
脱硫剤の吹込み速度を上昇させた分だけ、脱硫処理時間
を低減することが可能となったことがわかる。以上よ
り、本発明の効果が明らかである。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、溶
融金属中へ高速で粉体を吹き込んでもスプラッシュや地
金吹込み溢れの発生が少なく、かつ均一に溶融金属中へ
粉体を吹込むことができ、粉体吹込み精錬をより効率的
に行うことができる。かかる効果を有する本発明の実用
上の意義は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる粉体吹込みランスを用いた溶融
金属中への粉体吹込み装置の一例の構成を示す略式説明
図である。

【図２】本発明にかかる粉体吹込みランスの構成例を示
す略式断面図である。

【図３】本発明にかかる粉体吹込みランスの他の構成例
を示す略式説明図である。

【図４】従来の溶融金属中への粉体吹込み装置の一例を
示す略式説明図である。

【図５】従来の溶融金属中への粉体吹込み装置のさらに
他の一例を示す略式説明図である。

【図６】特開昭51−117114号公報により提案された技術
を示す略式説明図である。

【図７】特開平２−8315号公報により提案された技術を
示す略式説明図である。

【符号の説明】

１：粉体吹込みランス ２、２’、2a、2b：粉体吐出孔 ３、3a、3b：輸送管路 ４、4a、4b：デ
ィスペンサー ５：粉体 6a、6b、30、32、34：直管 ７：溶融金属 ８：粉体搬送用
ガス ９：圧縮送出装置 10：貯蔵槽 11：撹拌ガス 12：吐出口 20：管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 それぞれ独立して並設され、内部に粉体
   を搬送する複数本の直管と、これらの直管のそれぞれの
   先端部に接続された粉体吐出孔とを内臓した粉体吹込み
   ランスであって、 (i)複数本の前記直管の、上端部から粉体吐出孔までの
   距離が等しいこと、および (ii)前記粉体吐出孔は、複数の吐出口を有すること を特徴とする粉体吹込みランス。