JPH07331313A - 溶融金属の精錬方法および装置 - Google Patents
溶融金属の精錬方法および装置Info
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- JPH07331313A JPH07331313A JP12488494A JP12488494A JPH07331313A JP H07331313 A JPH07331313 A JP H07331313A JP 12488494 A JP12488494 A JP 12488494A JP 12488494 A JP12488494 A JP 12488494A JP H07331313 A JPH07331313 A JP H07331313A
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 取鍋内の溶銑中に粉体吹込みランスを用いて
精錬用粉体を吹込むに際し、吹込みノズルから水平に向
き出すキャリアガス気泡の水平方向到達距離を大きくす
ることにより、精錬用粉体の反応効率を向上する。 【構成】 粉体吹込み用ランス６を回転しつつその先端
部に設けた粉体吹込みノズル14の直上近傍に位置させて
粉体吹込みノズルとは別系統でガスを供給する副ノズル
15を水平方向に向けて設ける。幅ノズル15から水平方向
に高速で吹出すガスの速度調整により、粉体吹込みノズ
ル14からキャリアガスと共に吹込んだ精錬用粉体の水平
方向到達距離Ｌ2 を自在に調節することにより溶銑８中
に広範囲に分散させる。
精錬用粉体を吹込むに際し、吹込みノズルから水平に向
き出すキャリアガス気泡の水平方向到達距離を大きくす
ることにより、精錬用粉体の反応効率を向上する。 【構成】 粉体吹込み用ランス６を回転しつつその先端
部に設けた粉体吹込みノズル14の直上近傍に位置させて
粉体吹込みノズルとは別系統でガスを供給する副ノズル
15を水平方向に向けて設ける。幅ノズル15から水平方向
に高速で吹出すガスの速度調整により、粉体吹込みノズ
ル14からキャリアガスと共に吹込んだ精錬用粉体の水平
方向到達距離Ｌ2 を自在に調節することにより溶銑８中
に広範囲に分散させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】高炉で作られた溶銑中には、Ｓ、
Ｐ等の不純物元素が多量に含まれているが、かかる不純
物元素は次の製鋼工程における精錬能率や鋼の品質に大
きく影響することから、一般に製鋼処理に先立ち、かよ
うな不純物を除去するため溶銑の予備処理が行われる。
Ｐ等の不純物元素が多量に含まれているが、かかる不純
物元素は次の製鋼工程における精錬能率や鋼の品質に大
きく影響することから、一般に製鋼処理に先立ち、かよ
うな不純物を除去するため溶銑の予備処理が行われる。
【０００２】また、転炉精錬などの一時精錬後において
も、必要に応じ、脱Ｓや鋼中Ｏの低減を図る目的で、二
次精錬が行われる。この発明は、上記したような溶銑の
予備処理や二次精錬に用いて好適な溶融金属の精錬方法
に関し、とくに精錬用粉体の反応効率を向上させること
により、精錬用粉体原単位の低減と共に生産性の向上を
図ろうとするものである。
も、必要に応じ、脱Ｓや鋼中Ｏの低減を図る目的で、二
次精錬が行われる。この発明は、上記したような溶銑の
予備処理や二次精錬に用いて好適な溶融金属の精錬方法
に関し、とくに精錬用粉体の反応効率を向上させること
により、精錬用粉体原単位の低減と共に生産性の向上を
図ろうとするものである。
【０００３】
【従来の技術】溶銑の予備処理法や溶鋼の二次精錬法の
一つとして粉体吹込み用ランスを用いて溶融金属中に精
錬用粉体をキャリアガスと共に吹込み、かかる粉体を含
む気泡が溶湯中に上昇する過程で、気液反応を行わせる
ことによって脱硫等を行ういわゆるインジェクション方
式がある。このようなインジェクション方式において、
反応効率を向上させるためには、気泡径を小さくして、
浮上時間を長くすると共に精錬用粉体−気泡界面積を大
きくすることが肝要である。
一つとして粉体吹込み用ランスを用いて溶融金属中に精
錬用粉体をキャリアガスと共に吹込み、かかる粉体を含
む気泡が溶湯中に上昇する過程で、気液反応を行わせる
ことによって脱硫等を行ういわゆるインジェクション方
式がある。このようなインジェクション方式において、
反応効率を向上させるためには、気泡径を小さくして、
浮上時間を長くすると共に精錬用粉体−気泡界面積を大
きくすることが肝要である。
【０００４】一般にインジェクション方式では溶融金属
への精錬用粉体の吹込みには粉体吹込み用ランスを用い
ている。たとえば溶銑脱硫では、図２に示すように、吹
込みタンク１内の粉状脱硫剤７は粉体切出し弁２を開き
導管４に供給される。同時にＮ2 等のキャリアガスは、
流調弁３を経て導管４に送られ、粉状脱硫剤と共にフレ
キシブルホース５を経て粉体吹込み用ランス６から取鍋
10内の溶銑８中に吹込まれる。
への精錬用粉体の吹込みには粉体吹込み用ランスを用い
ている。たとえば溶銑脱硫では、図２に示すように、吹
込みタンク１内の粉状脱硫剤７は粉体切出し弁２を開き
導管４に供給される。同時にＮ2 等のキャリアガスは、
流調弁３を経て導管４に送られ、粉状脱硫剤と共にフレ
キシブルホース５を経て粉体吹込み用ランス６から取鍋
10内の溶銑８中に吹込まれる。
【０００５】粉体吹込み用ランス６には軸中心にガス通
路23が設けてあり、このガス通路23は、軸線と交又する
方向に形成してある２孔（単孔のものもある）の粉体吹
込みノズル14に連通している。このような粉体吹込み用
ランス６先端の粉体吹込みノズル14から溶銑８中に吹込
まれた脱硫剤はキャリアガスの気泡11と共に浮上する間
に気液反応により溶銑の脱硫が行われることになる。
路23が設けてあり、このガス通路23は、軸線と交又する
方向に形成してある２孔（単孔のものもある）の粉体吹
込みノズル14に連通している。このような粉体吹込み用
ランス６先端の粉体吹込みノズル14から溶銑８中に吹込
まれた脱硫剤はキャリアガスの気泡11と共に浮上する間
に気液反応により溶銑の脱硫が行われることになる。
【０００６】このような粉体吹込み用ランス６を用いて
粉体脱硫剤をキャリアガスと共に吹込み中は、キャリア
ガスの圧力は一定であるため、２孔の吹込みノズル14か
ら水平方向に吹出す気泡到達距離Ｌ1 はほぼ一定であ
る。また吹込みノズル14の位置が変化しないため溶銑８
内を浮上する気泡11は脱硫剤と共に溶銑８内の同位置で
かつ限られた範囲を浮上し続けることになる。
粉体脱硫剤をキャリアガスと共に吹込み中は、キャリア
ガスの圧力は一定であるため、２孔の吹込みノズル14か
ら水平方向に吹出す気泡到達距離Ｌ1 はほぼ一定であ
る。また吹込みノズル14の位置が変化しないため溶銑８
内を浮上する気泡11は脱硫剤と共に溶銑８内の同位置で
かつ限られた範囲を浮上し続けることになる。
【０００７】このため取鍋10内の溶銑８には脱硫剤が直
接供給されない領域が広範囲になる。とくに粉体吹込み
用ランス６からの吹込み当初には脱硫剤と共に吹込まれ
るキャリアガスによる取鍋10内の溶銑８の攪拌が少ない
ので脱硫剤が未反応のまま浮上しスラグ９に吸着される
割合が大きい。キャリアガスによる溶銑８の攪拌が全体
に及ぶ段階からは脱硫剤が全体に供給されることになる
が、それに至るまでは溶銑８内の脱硫濃度は均一ではな
く、その反応効率には改善の余地があった。
接供給されない領域が広範囲になる。とくに粉体吹込み
用ランス６からの吹込み当初には脱硫剤と共に吹込まれ
るキャリアガスによる取鍋10内の溶銑８の攪拌が少ない
ので脱硫剤が未反応のまま浮上しスラグ９に吸着される
割合が大きい。キャリアガスによる溶銑８の攪拌が全体
に及ぶ段階からは脱硫剤が全体に供給されることになる
が、それに至るまでは溶銑８内の脱硫濃度は均一ではな
く、その反応効率には改善の余地があった。
【０００８】精錬用粉体の反応効率を向上させるものと
して特開昭58−34126 号公報には、回転攪拌装置にて粉
体吹込みランスをその軸線を中心にして回転しながら先
端部に設けた粉体吹込みノズルから不活性ガスをキャリ
アガスとしてフラックス等を吹込み、溶鋼の脱ガス、脱
介在物を行う方法が開示されている。また特公昭63−26
169 号公報には、粉体吹込み用ランスから精錬用粉体を
吹込む一方、取鍋内下部溶鋼に回転または移動磁界と浸
漬攪拌体とによって0.8 ｍ／ｓ以上の溶鋼流速を得て溶
鋼を清浄化する方法が開示されている。
して特開昭58−34126 号公報には、回転攪拌装置にて粉
体吹込みランスをその軸線を中心にして回転しながら先
端部に設けた粉体吹込みノズルから不活性ガスをキャリ
アガスとしてフラックス等を吹込み、溶鋼の脱ガス、脱
介在物を行う方法が開示されている。また特公昭63−26
169 号公報には、粉体吹込み用ランスから精錬用粉体を
吹込む一方、取鍋内下部溶鋼に回転または移動磁界と浸
漬攪拌体とによって0.8 ｍ／ｓ以上の溶鋼流速を得て溶
鋼を清浄化する方法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭58−34126
号公報に開示されているように粉体吹込み用ランスを軸
中心に回転させることにより、精錬用粉体をキャリアガ
スと共に吹込む際に生成される気泡を剪断して微細化す
ると共に、精錬用粉体の円周方向の均一化を図ることが
できる。このため反応界面積が増大し精錬用粉体の反応
効率向上を図ることができるが、溶融金属中に吹込みノ
ズルから水平方向に吹出す気泡到達距離Ｌ 1 が一定であ
るため、溶融金属内の水平方向における精錬用粉体の分
散が局部的で不均一になるという問題点があった。
号公報に開示されているように粉体吹込み用ランスを軸
中心に回転させることにより、精錬用粉体をキャリアガ
スと共に吹込む際に生成される気泡を剪断して微細化す
ると共に、精錬用粉体の円周方向の均一化を図ることが
できる。このため反応界面積が増大し精錬用粉体の反応
効率向上を図ることができるが、溶融金属中に吹込みノ
ズルから水平方向に吹出す気泡到達距離Ｌ 1 が一定であ
るため、溶融金属内の水平方向における精錬用粉体の分
散が局部的で不均一になるという問題点があった。
【００１０】また前記特公昭63−26169 号公報に開示さ
れた従来技術は、移動磁界および浸漬攪拌体を組み合わ
せた溶融金属の攪拌効果により吹込まれた精錬粉体の反
応効率向上を図ることができる。しかしながらこの装置
は構造が複雑であり、設備費およびメンテナンスの面で
不利であった。本発明は前記従来技術の問題点を有利に
解決するもので精錬用粉体の吹込みによる精錬反応の効
率を効果的に向上させ、これによって精錬用粉体の原単
位低減および溶融金属の生産性向上を達成することがで
きる溶融金属の精錬方法および装置を提供することを目
的とするものである。
れた従来技術は、移動磁界および浸漬攪拌体を組み合わ
せた溶融金属の攪拌効果により吹込まれた精錬粉体の反
応効率向上を図ることができる。しかしながらこの装置
は構造が複雑であり、設備費およびメンテナンスの面で
不利であった。本発明は前記従来技術の問題点を有利に
解決するもので精錬用粉体の吹込みによる精錬反応の効
率を効果的に向上させ、これによって精錬用粉体の原単
位低減および溶融金属の生産性向上を達成することがで
きる溶融金属の精錬方法および装置を提供することを目
的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、粉体吹込み用ランスを溶属
金属中に鉛直に浸漬し、その軸線を中心に回転させつ
つ、当該ランスの先端部に水平方向に向けて設けた粉体
吹込みノズルからキャリアガスと共に精錬用粉体を溶融
金属中に吹込んで不純物を除去する溶融金属の精錬方法
において、前記粉体吹込み用ランスの先端部に設けた粉
体吹込みノズルの直上近傍に位置させて前記粉体吹込み
ノズルとは別系統でガスを供給する副ノズルを水平方向
に向けて設け、当該副ノズルから水平方向に高速で吹出
すガスの速度調整により、前記粉体吹込みノズルからキ
ャリアガスと共に吹込んだ精錬用粉体の水平方向到達距
離を自在に調節して溶融金属中に広範囲に分散させるこ
とを特徴とする溶融金属の精錬方法である。
の請求項１記載の本発明は、粉体吹込み用ランスを溶属
金属中に鉛直に浸漬し、その軸線を中心に回転させつ
つ、当該ランスの先端部に水平方向に向けて設けた粉体
吹込みノズルからキャリアガスと共に精錬用粉体を溶融
金属中に吹込んで不純物を除去する溶融金属の精錬方法
において、前記粉体吹込み用ランスの先端部に設けた粉
体吹込みノズルの直上近傍に位置させて前記粉体吹込み
ノズルとは別系統でガスを供給する副ノズルを水平方向
に向けて設け、当該副ノズルから水平方向に高速で吹出
すガスの速度調整により、前記粉体吹込みノズルからキ
ャリアガスと共に吹込んだ精錬用粉体の水平方向到達距
離を自在に調節して溶融金属中に広範囲に分散させるこ
とを特徴とする溶融金属の精錬方法である。
【００１２】請求項２記載の本発明は、粉体吹込み用ラ
ンスを溶融金属中に鉛直に浸漬し、その軸線を中心に回
転させつつ、当該ランスの先端部に水平方向に向けて設
けた粉体吹込みノズルからキャリアガスと共に精錬用粉
体を吹込んで不純物を除去する溶融金属の精錬装置にお
いて、前記粉体吹込み用ランスは、その先端部に水平方
向に向けて設けた粉体吹込みノズルの真上近傍に位置さ
せた副ノズルを有し、また該ランスをその中心軸を中心
に回転させる駆動装置を備え、かつ副ノズルは前記粉体
吹込みノズルにキャリアガスを供給するガス供給路とは
別系統のガス供給路を備えたことを特徴とする溶融金属
の精錬装置である。
ンスを溶融金属中に鉛直に浸漬し、その軸線を中心に回
転させつつ、当該ランスの先端部に水平方向に向けて設
けた粉体吹込みノズルからキャリアガスと共に精錬用粉
体を吹込んで不純物を除去する溶融金属の精錬装置にお
いて、前記粉体吹込み用ランスは、その先端部に水平方
向に向けて設けた粉体吹込みノズルの真上近傍に位置さ
せた副ノズルを有し、また該ランスをその中心軸を中心
に回転させる駆動装置を備え、かつ副ノズルは前記粉体
吹込みノズルにキャリアガスを供給するガス供給路とは
別系統のガス供給路を備えたことを特徴とする溶融金属
の精錬装置である。
【００１３】
【作用】粉体吹込み用ランスの軸線を中心に回転しつ
つ、その先端部に設けた粉体吹込みノズルの直上近傍に
配設した副ノズルから吹出すガスの速度を調整すること
により、粉体吹込みノズルからキャリアガスと共に吹込
んだ精錬粉体の水平方向到達距離を自在に調節すること
ができる。その結果、溶融金属内の水平方向における精
錬用粉体の分散範囲を広くすることができ、溶融金属中
の不純物元素の除去率向上が達成されることになる。
つ、その先端部に設けた粉体吹込みノズルの直上近傍に
配設した副ノズルから吹出すガスの速度を調整すること
により、粉体吹込みノズルからキャリアガスと共に吹込
んだ精錬粉体の水平方向到達距離を自在に調節すること
ができる。その結果、溶融金属内の水平方向における精
錬用粉体の分散範囲を広くすることができ、溶融金属中
の不純物元素の除去率向上が達成されることになる。
【００１４】図１を参照して本発明の構成を溶銑脱硫設
備に適用した場合について説明する。吹込みタンク１内
の脱硫剤（CaO 、Na2CO3、Mgなど）は粉体切出し弁２を
開き導管４ａに供給されると同時にＮ2 等のキャリアガ
スは圧力調節弁12を経由して導管４ａに供給される。こ
のとき圧力調節弁12を用いてキャリアガスを所定の圧力
に調節すると導管４ａに供給された脱硫剤はキャリアガ
スと共にフレキシブルホース５ａを経て粉体吹込み用ラ
ンス６の粉体供給管６ａに至る。
備に適用した場合について説明する。吹込みタンク１内
の脱硫剤（CaO 、Na2CO3、Mgなど）は粉体切出し弁２を
開き導管４ａに供給されると同時にＮ2 等のキャリアガ
スは圧力調節弁12を経由して導管４ａに供給される。こ
のとき圧力調節弁12を用いてキャリアガスを所定の圧力
に調節すると導管４ａに供給された脱硫剤はキャリアガ
スと共にフレキシブルホース５ａを経て粉体吹込み用ラ
ンス６の粉体供給管６ａに至る。
【００１５】一方、Ｎ2 等の副ノズル用ガスは圧力調節
弁13により所定の圧力に調節されたのち、導管４ｂおよ
びフレキシブルホース５ｂを経由して粉体吹込み用ラン
ス６の副ノズル用ガス供給管６ｂに至る。粉体吹込み用
ランス６は支持アーム20の先端部においてベアリング22
を介して回転可能に支持されていると共に、粉体吹込み
用ランス６に取付けた歯車19ａは支持アーム20に設置し
た電動モータ18に回転軸18ａを介して連結された歯車19
ｂと噛み合っている。したがって電動モータ18を回転駆
動すると歯車19ａ、19ｂを介して粉体吹込みランス６が
軸線を中心にして所定の回転速度で回転される。
弁13により所定の圧力に調節されたのち、導管４ｂおよ
びフレキシブルホース５ｂを経由して粉体吹込み用ラン
ス６の副ノズル用ガス供給管６ｂに至る。粉体吹込み用
ランス６は支持アーム20の先端部においてベアリング22
を介して回転可能に支持されていると共に、粉体吹込み
用ランス６に取付けた歯車19ａは支持アーム20に設置し
た電動モータ18に回転軸18ａを介して連結された歯車19
ｂと噛み合っている。したがって電動モータ18を回転駆
動すると歯車19ａ、19ｂを介して粉体吹込みランス６が
軸線を中心にして所定の回転速度で回転される。
【００１６】支持アーム20の支持端はランスの昇降装置
21に固定されており、昇降装置21を駆動すると昇降用ポ
スト17に沿って支持アーム20が昇降し、これによって支
持アーム20に支持された粉体吹込み用ランス６が昇降す
ることができる。なお昇降装置21を駆動することにより
昇降用ポスト17を中心に旋回することができるようにす
るか、あるいは昇降用ポスト17自体を他の駆動装置を用
いて軸線を中心にして回転させることにより支持アーム
20を介して粉体吹込み用ランス６を旋回可能とすること
もできる。
21に固定されており、昇降装置21を駆動すると昇降用ポ
スト17に沿って支持アーム20が昇降し、これによって支
持アーム20に支持された粉体吹込み用ランス６が昇降す
ることができる。なお昇降装置21を駆動することにより
昇降用ポスト17を中心に旋回することができるようにす
るか、あるいは昇降用ポスト17自体を他の駆動装置を用
いて軸線を中心にして回転させることにより支持アーム
20を介して粉体吹込み用ランス６を旋回可能とすること
もできる。
【００１７】粉体吹込み用ランス６には、粉体供給管６
ａおよびガス供給管６ｂが並列に設けてあり、粉体吹込
み用ランス６の先端部で粉体供給管６ａの下端から２個
の粉体吹込みノズル14が水平方向に向けて配設してあ
る。また粉体吹込み用ノズル14の直上近傍に位置するよ
うにガス供給管６ｂの下端から２個の副ノズル15が水平
方向に向けて配設してある。なお、粉体吹込み用ノズル
14およびガス吹込み用副ノズル15は２個に限定するもの
ではなく、１個ずつまたは３個以上としてもよい。
ａおよびガス供給管６ｂが並列に設けてあり、粉体吹込
み用ランス６の先端部で粉体供給管６ａの下端から２個
の粉体吹込みノズル14が水平方向に向けて配設してあ
る。また粉体吹込み用ノズル14の直上近傍に位置するよ
うにガス供給管６ｂの下端から２個の副ノズル15が水平
方向に向けて配設してある。なお、粉体吹込み用ノズル
14およびガス吹込み用副ノズル15は２個に限定するもの
ではなく、１個ずつまたは３個以上としてもよい。
【００１８】取鍋10内の溶銑８を脱硫処理するに際して
は、たとえば昇降用ポスト17をその中心線を中心にして
駆動装置（図示せず）により回転することによって支持
アーム20に支持されている粉体吹込み用ランス６を待機
位置から旋回し、取鍋10内に収容してある溶銑８の上方
に位置させる。次にランスの昇降装置21を駆動して支持
アーム20を昇降用ポスト17に沿って下降させ粉体吹込み
用ランス６の先端が溶銑８内の所定深さになるまで浸漬
する。この時、圧力調節弁12、13の開度を調節して粉体
吹込みノズル14および副ノズル15内に溶銑８が逆流しな
い程度にＮ2 ガスを吹込みつつ浸漬を行う。
は、たとえば昇降用ポスト17をその中心線を中心にして
駆動装置（図示せず）により回転することによって支持
アーム20に支持されている粉体吹込み用ランス６を待機
位置から旋回し、取鍋10内に収容してある溶銑８の上方
に位置させる。次にランスの昇降装置21を駆動して支持
アーム20を昇降用ポスト17に沿って下降させ粉体吹込み
用ランス６の先端が溶銑８内の所定深さになるまで浸漬
する。この時、圧力調節弁12、13の開度を調節して粉体
吹込みノズル14および副ノズル15内に溶銑８が逆流しな
い程度にＮ2 ガスを吹込みつつ浸漬を行う。
【００１９】粉体吹込み用ランス６を溶銑８内に所定の
深さに浸漬したら、電動モータ18を回転駆動し歯車19
ａ、19ｂを介して粉体吹込み用ランス６を所定の回転速
度で回転させる。同時に圧力調節弁12を調節してキャリ
アガスとして所定量のＮ2 ガスを供給すると共に、粉体
切出し弁２を用いて吹込みタンク１内の粉状脱硫剤７を
所定量切出し、導管４ａおよびフレキシブルホース５ａ
を経由して粉体吹込み用ランス６に供給する。Ｎ2 ガス
によって搬送される粉状脱硫剤はランス６内の粉体供給
管６ａを経由して一対の粉体吹込みノズル14から溶銑８
内に吹込まれる。
深さに浸漬したら、電動モータ18を回転駆動し歯車19
ａ、19ｂを介して粉体吹込み用ランス６を所定の回転速
度で回転させる。同時に圧力調節弁12を調節してキャリ
アガスとして所定量のＮ2 ガスを供給すると共に、粉体
切出し弁２を用いて吹込みタンク１内の粉状脱硫剤７を
所定量切出し、導管４ａおよびフレキシブルホース５ａ
を経由して粉体吹込み用ランス６に供給する。Ｎ2 ガス
によって搬送される粉状脱硫剤はランス６内の粉体供給
管６ａを経由して一対の粉体吹込みノズル14から溶銑８
内に吹込まれる。
【００２０】また圧力調節弁13を調節して副ノズル用ガ
スとして所定量のＮ2 ガスを供給し、導管４ｂおよびフ
レキシブルホース５ｂを経由して粉体吹込みランス６に
供給する。Ｎ2 ガスはランス６内のガス供給管６ｂを経
由して一対の副ノズル15から溶銑８内に吹込まれる。本
発明では圧力調節弁13を調節することにより粉体吹込み
用ランス６の先端部に設けた副ノズル15から高速でＮ2
ガスを取鍋10内の溶銑８中に吹込むようにしたので、粉
体吹込みノズル14からＮ2 ガスと共に吹込んだ粉状脱硫
剤はランス６のセンタから水平方向到達距離Ｌ1 の位置
に到達して上昇流に変わるが、副ノズル15から吹込まれ
るＮ2 ガスはランス６のセンタから水平方向到達距離が
大きくなりＬ2 の位置まで到達して上昇流に変わる。
スとして所定量のＮ2 ガスを供給し、導管４ｂおよびフ
レキシブルホース５ｂを経由して粉体吹込みランス６に
供給する。Ｎ2 ガスはランス６内のガス供給管６ｂを経
由して一対の副ノズル15から溶銑８内に吹込まれる。本
発明では圧力調節弁13を調節することにより粉体吹込み
用ランス６の先端部に設けた副ノズル15から高速でＮ2
ガスを取鍋10内の溶銑８中に吹込むようにしたので、粉
体吹込みノズル14からＮ2 ガスと共に吹込んだ粉状脱硫
剤はランス６のセンタから水平方向到達距離Ｌ1 の位置
に到達して上昇流に変わるが、副ノズル15から吹込まれ
るＮ2 ガスはランス６のセンタから水平方向到達距離が
大きくなりＬ2 の位置まで到達して上昇流に変わる。
【００２１】このため粉体吹込みノズル14からＮ2 ガス
と共に吹込まれた粉状脱硫剤は水平方向到達距離Ｌ1 の
位置で上昇流に変わるが、副ノズル15から高速で吹込ま
れるＮ2 ガスのガスジェットにより水平方向到達距離を
Ｌ2 の位置までＬ1 ＜ Ｌ2と延長できる。それと共に
溶銑８中で合体した粉状脱硫剤とＮ2 ガスからなる気泡
群を副ノズル15からのガスジェットによりさらに微細化
する効果が得られるため粉状脱硫剤−気泡界面積が大き
くなり脱硫反応効率を向上できる。
と共に吹込まれた粉状脱硫剤は水平方向到達距離Ｌ1 の
位置で上昇流に変わるが、副ノズル15から高速で吹込ま
れるＮ2 ガスのガスジェットにより水平方向到達距離を
Ｌ2 の位置までＬ1 ＜ Ｌ2と延長できる。それと共に
溶銑８中で合体した粉状脱硫剤とＮ2 ガスからなる気泡
群を副ノズル15からのガスジェットによりさらに微細化
する効果が得られるため粉状脱硫剤−気泡界面積が大き
くなり脱硫反応効率を向上できる。
【００２２】前述のように粉体吹込みノズル14から吹込
まれた粉状脱硫剤は副ノズル15から吹込まれるＮ2 ガス
により最終的にランス６のセンタよりＬ2 の距離に到達
して上昇流となるが、ここで粉状脱硫剤の水平方向到達
距離Ｌは副ノズル15のガス吹込み圧力を変化させること
によりＬ1 ＜Ｌ＜Ｌ2 の範囲で調整可能であるため、ラ
ンス６の回転と併せて水平方向到達距離Ｌを変化させる
ことにより溶銑８中により広範囲に粉状脱硫剤を吹込む
ことが可能となる。
まれた粉状脱硫剤は副ノズル15から吹込まれるＮ2 ガス
により最終的にランス６のセンタよりＬ2 の距離に到達
して上昇流となるが、ここで粉状脱硫剤の水平方向到達
距離Ｌは副ノズル15のガス吹込み圧力を変化させること
によりＬ1 ＜Ｌ＜Ｌ2 の範囲で調整可能であるため、ラ
ンス６の回転と併せて水平方向到達距離Ｌを変化させる
ことにより溶銑８中により広範囲に粉状脱硫剤を吹込む
ことが可能となる。
【００２３】ここでキャリアガスと共に吹込んだ粉状脱
硫剤の溶銑中での水平方向到達距離を変化させるための
手段として副ノズルを設けた理由は下記の通りである。 （１）粉体をキャリアガスにより輸送する固気二層流の
場合には、キャリアガスは粉体輸送に必要な流量を確保
する必要がある。ガス流量をむやみに上げても粉体輸送
時の圧損が大きくなるため、溶銑中への吹込み圧力向上
には余り寄与しない。 （２）配管径が同じである場合に、キャリアガス圧力を
高くするとガス供給量の上限があるとき搬送ガス流量が
低下する。 （３）キャリアガスの圧力、流量を共に高くすると
（１）で説明したように圧損が大きくなるが、圧損を低
減するためには設備が大きくなり得策とならない。
硫剤の溶銑中での水平方向到達距離を変化させるための
手段として副ノズルを設けた理由は下記の通りである。 （１）粉体をキャリアガスにより輸送する固気二層流の
場合には、キャリアガスは粉体輸送に必要な流量を確保
する必要がある。ガス流量をむやみに上げても粉体輸送
時の圧損が大きくなるため、溶銑中への吹込み圧力向上
には余り寄与しない。 （２）配管径が同じである場合に、キャリアガス圧力を
高くするとガス供給量の上限があるとき搬送ガス流量が
低下する。 （３）キャリアガスの圧力、流量を共に高くすると
（１）で説明したように圧損が大きくなるが、圧損を低
減するためには設備が大きくなり得策とならない。
【００２４】そこで本発明では、粉体吹込みライン側は
粉体搬送に適切なガス圧力、流量としているので設備が
コンパクトになる。副ノズルはガス供給だけなので圧力
を変化させても圧損は問題のないレベルにすることがで
きるというメリットがある。これらの作用により図２に
従って説明した従来法に比べ粉状脱硫剤を溶銑中により
均一に吹込むことが可能になり、これにより脱硫反応効
率向上が達成されることになる。
粉体搬送に適切なガス圧力、流量としているので設備が
コンパクトになる。副ノズルはガス供給だけなので圧力
を変化させても圧損は問題のないレベルにすることがで
きるというメリットがある。これらの作用により図２に
従って説明した従来法に比べ粉状脱硫剤を溶銑中により
均一に吹込むことが可能になり、これにより脱硫反応効
率向上が達成されることになる。
【００２５】前述では、溶銑の脱硫処理を行う場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく
溶銑、溶鋼などの溶融金属中に精錬用粉体をキャリアガ
スと共に吹込んで精錬するものに広く適用することがで
きる。
いて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく
溶銑、溶鋼などの溶融金属中に精錬用粉体をキャリアガ
スと共に吹込んで精錬するものに広く適用することがで
きる。
【００２６】
【実施例】トピードカーで溶銑に酸化鉄とCaO からなる
脱燐剤をランスによりインジェクションして脱燐処理
後、取鍋に払い出したＣ含有量4.5 ％、温度1300℃の溶
銑に図１に示した精錬装置を用いて粉体吹込み用ランス
の先端部に設けた粉体吹込みノズルからＮ2 をキャリア
ガスとして粉状CaO 、MgO を吹込んで溶銑の脱硫処理を
行った。
脱燐剤をランスによりインジェクションして脱燐処理
後、取鍋に払い出したＣ含有量4.5 ％、温度1300℃の溶
銑に図１に示した精錬装置を用いて粉体吹込み用ランス
の先端部に設けた粉体吹込みノズルからＮ2 をキャリア
ガスとして粉状CaO 、MgO を吹込んで溶銑の脱硫処理を
行った。
【００２７】その他の条件は次の通りである。 取鍋容量： 200ｔ、内径４ｍ 溶銑深さ：2.94ｍ ランス長さ：６ｍ、ランス直径：200mm 粉体吹込みノズル内径：φ＝10mm 副ノズル内径：φ＝10mm 浴面から粉体吹込みノズルまでの距離：2.5 ｍ 浴面から副ノズルまでの距離：2.4 ｍ キャリアガスの吹込み圧力：４kg／cm2 副ノズル用ガスの吹込み圧力：７kg 粉体吹込み用ランス回転数：50〜300rpm 脱硫剤吹込み速度：100 kg／min また図２に示す従来例による溶銑の脱硫処理をキャリア
ガス量、粉状脱硫剤吹込み同条件で行った。本発明の実
施例および従来例による溶銑の処理前Ｓ濃度、処理後の
Ｓ濃度、処理時間および粉体反応率をそれぞれ表１に示
す。
ガス量、粉状脱硫剤吹込み同条件で行った。本発明の実
施例および従来例による溶銑の処理前Ｓ濃度、処理後の
Ｓ濃度、処理時間および粉体反応率をそれぞれ表１に示
す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１に示すように本発明によれば処理前Ｓ
濃度および処理後Ｓ濃度を同レベルとした場合に、従来
例に比較して処理時間が２分間短縮されると共に粉状脱
硫剤の反応率（指標）を向上することができるという良
好な結果が得られた。
濃度および処理後Ｓ濃度を同レベルとした場合に、従来
例に比較して処理時間が２分間短縮されると共に粉状脱
硫剤の反応率（指標）を向上することができるという良
好な結果が得られた。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、溶融金
属中に浸漬した粉体吹込みランスを回転しつつ、その先
端部に設けた粉体吹込みノズルの直上近傍に配設した副
ノズルから吹出すガスの速度を調整することにより、粉
体吹込みノズルからキャリアガスと共に吹込んだ精錬用
粉体の水平方向到達距離を大きくすると共にその距離を
自在に調節することができる。
属中に浸漬した粉体吹込みランスを回転しつつ、その先
端部に設けた粉体吹込みノズルの直上近傍に配設した副
ノズルから吹出すガスの速度を調整することにより、粉
体吹込みノズルからキャリアガスと共に吹込んだ精錬用
粉体の水平方向到達距離を大きくすると共にその距離を
自在に調節することができる。
【００３１】その結果、溶融金属内の水平方向における
精錬用粉体の分散範囲を広くすることができ、かつ精錬
用粉体とキャリアガスからなる気泡群を副ノズルからの
ガスジェットによりさらに微細化できるため溶融金属の
精錬効率向上が達成される。これにより精錬用粉体使用
量の削減および処理時間の短縮が可能になる。
精錬用粉体の分散範囲を広くすることができ、かつ精錬
用粉体とキャリアガスからなる気泡群を副ノズルからの
ガスジェットによりさらに微細化できるため溶融金属の
精錬効率向上が達成される。これにより精錬用粉体使用
量の削減および処理時間の短縮が可能になる。
【図１】本発明の精錬装置を示す断面図である。
【図２】従来例の精錬装置を示す概略断面図である。
１ 吹込みタンク ２ 粉体切出し弁 ３ 流調弁 ４ 導管 ５ フレキシブルホース ６ 粉体吹込み用ランス ７ 粉状脱硫剤 ８ 溶銑 ９ スラグ 10 取鍋 11 気泡 12 圧力調節弁 13 圧力調節弁 14 粉体吹込みノズル 15 副ノズル 17 昇降用ポスト 18 電動モータ 19 歯車 20 支持アーム 21 昇降装置 22 ベアリング
Claims (2)
- 【請求項１】 粉体吹込み用ランスを溶属金属中に鉛直
に浸漬し、その軸線を中心に回転させつつ、当該ランス
の先端部に水平方向に向けて設けた粉体吹込みノズルか
らキャリアガスと共に精錬用粉体を溶融金属中に吹込ん
で不純物を除去する溶融金属の精錬方法において、前記
粉体吹込み用ランスの先端部に設けた粉体吹込みノズル
の直上の近傍に位置させて前記粉体吹込みノズルとは別
系統でガスを供給する副ノズルを水平方向に向けて設
け、当該副ノズルから水平方向に高速で吹出すガスの速
度調整により、前記粉体吹込みノズルからキャリアガス
と共に吹込んだ精錬用粉体の水平方向到達距離を自在に
調節して溶融金属中に広範囲に分散させることを特徴と
する溶融金属の精錬方法。 - 【請求項２】 粉体吹込み用ランスを溶融金属中に鉛直
に浸漬し、その軸線を中心に回転させつつ、当該ランス
の先端部に水平方向に向けて設けた粉体吹込みノズルか
らキャリアガスと共に精錬用粉体を吹込んで不純物を除
去する溶融金属の精錬装置において、前記粉体吹込み用
ランスは、その先端部に水平方向に向けて設けた粉体吹
込みノズルの真上近傍に位置させた副ノズルを有し、ま
た該ランスをその中心軸を中心に回転させる駆動装置を
備え、かつ副ノズルは前記粉体吹込みノズルにキャリア
ガスを供給するガス供給路とは別系統のガス供給路を備
えたことを特徴とする溶融金属の精錬装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12488494A JPH07331313A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 溶融金属の精錬方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12488494A JPH07331313A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 溶融金属の精錬方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07331313A true JPH07331313A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=14896483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12488494A Pending JPH07331313A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 溶融金属の精錬方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07331313A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH109426A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-13 | Toyo Eng Corp | 粉体切出しバルブ及び粉体切出し方法 |
| WO2006021066A1 (en) | 2004-08-27 | 2006-03-02 | De Castro Marcio Moraes | System of gas and/or gas and powders injection in liquid metals throough rotary refractory lance |
| KR100848396B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2008-07-25 | 주식회사 포스코 | 용선 예비처리설비 |
| KR100954833B1 (ko) * | 2007-12-14 | 2010-04-27 | 주식회사 포스코 | 회전형 버블링 장치 |
| JP2015189991A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶銑鍋における脱珪および脱硫方法 |
| JP2016530402A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-09-29 | ポスコ | 溶湯の精錬方法及びその装置 |
| JPWO2019139079A1 (ja) * | 2018-01-12 | 2020-11-19 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 原料供給装置、自溶炉及び自溶炉の操業方法 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP12488494A patent/JPH07331313A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH109426A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-13 | Toyo Eng Corp | 粉体切出しバルブ及び粉体切出し方法 |
| WO2006021066A1 (en) | 2004-08-27 | 2006-03-02 | De Castro Marcio Moraes | System of gas and/or gas and powders injection in liquid metals throough rotary refractory lance |
| KR100848396B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2008-07-25 | 주식회사 포스코 | 용선 예비처리설비 |
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| JP2016530402A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-09-29 | ポスコ | 溶湯の精錬方法及びその装置 |
| US10077482B2 (en) | 2013-08-07 | 2018-09-18 | Posco | Molten iron refining method and device thereof |
| JP2015189991A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶銑鍋における脱珪および脱硫方法 |
| JPWO2019139079A1 (ja) * | 2018-01-12 | 2020-11-19 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 原料供給装置、自溶炉及び自溶炉の操業方法 |
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