JPS58144409A - 固体冷却材料を容れた金属浴の精錬方法およびその装置 - 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】 本発明は固体冷却材料、特に金属ぐずを主要敞容れた金
属浴の精錬方法および装置に関するものである。

精錬工程の間に金属ぐずの装入容駄會増加するための方
法が幾つかある。例えば、金属ぐずの予熱工程′５ｒ設
けることができる。これは重油によるガスバーナ、また
は一層手の込んだ費用のかかる方法によって、プラズマ
バーナのような熱源を使用する必要がある。

他の方法は精錬の途中で、エネルギー、特に炭素の同時
放出と共に精錬酸素と反応しやすい材料を金属に混合す
る。沈め九ランスを介して中性のキャリヤーガスにより
炭素を導入することは、精錬と同時に展開されるこの型
の操作を考案するこ・とが難かしいため、可能性かうす
い。転炉底に設けた羽口を介して炭素を混合するので、
導管が閉塞しないように主要量のキャリヤーガスの連続
供給を予定する必要があり、これには溶融金属の冷却の
問題がある。果際にキャリヤーガスによる金。

属の冷却は金属内への炭素の溶解全容易にする性質がな
く、この反応は明らかに吸熱反応である。

同様に上部から炭素を添加して金属浴に加炭することが
試みられた。フランス国特許第７９．１６６２６号には
カーバイト浴の表面に吹込゛むことを予定した方法が記
載されており、これは□粒径（１，０１〜１　ｍｍの炭
化物の媒体と１−で精錬酸素を用いる。酸素による炭化
物媒体は酸イヒしないことが明らかとなり、これは意外
にも、膨化物を充填した酸素ジェットがランスの出口で
強力な冷却に伴う気体膨張を受ける事実のせいにされて
いる。

炭化物は大敞のエネルギー全消費する反応で得られる什
学的な化合物であるので、エネルギー計画を有利にする
ために行う金属浴の加炭は、炭化物のような材料の使用
ケ排除することになろう。・、・従って、無煙炭、コー
クス粉または他の適当が炭素を含む物質の形で炭素を用
いようとすることは当然である。この場合、吹込みラン
ス、煙突の冷却系および炉のｖＪ援体に対して、炭素の
酸化およびまだ急激な破壊的燃焼の形での酸化がないよ
。

うに、フランス国特許第７９．１６６２６号明細書に記
載された方法の火入れを行うことは不可能であろう。さ
らに、酸素と共に吹込んだ炭素の影響によるスラグの極
めて迅速碌泡立ち、そのための溢出および噴出を予知す
る必要がある。

従って本発明の目的は主要兜の金属ぐず全容れる金親精
錬のための方法および装＃ヲ祈供することにあり、この
精錬で炭素の供給により固体金属を溶融するのに必要な
エネルギーを生じさせ、これは一方では費用のかかる形
で炭素を利用することを回避し、他方では添加中にスラ
グが泡立つような不都合な二次作用を回避する。

この目的は、上部から浴表面ＶＣ酸累を吹込み精錬操作
するように準備し、中性ガスジェット中に懸濁した微粉
炭素全浴内に導入し、前記ジェットをマツハ１．５〜２
．５程度の速度で浴表面に垂直に回け、同時に浴内に、
炉底に存在する滲透性部材を介して、吹込んだ炭素の作
用でスラグが泡立つのを妨げるのに十分η置の中性ガス
を噴射することｆ特徴とする本発明方法により達成され
る。

本発明では、浴表面に吹込んだ酸素は一方では炭素／中
性ガスジェットに対して５°〜２０°の角度およびマツ
ハ１．５〜２．５程関の速度で浴上に向けられる少なく
とも１個の激しい（ｃｌｕｒ）ジェットを構成し、他方
ではマツハ約０．８〜１．５の速度およびその軸が激し
い酸素ジェットの軸に対して　□２５°〜６０°に傾斜
した少なくとも１個の弱い（ｍｏｕ）ジェットによって
構成されている。搬しいジェットはいわゆる精錬全実施
するために充てられ浴内に酸素が滲透するのを保トする
ため十分小さくした角度で浴上に向けられ、同時に弱い
ジェットは、中央圏を除いて、浴衣面全体に酸素金分配
するために充てられ、精錬中に浴の炭素の酸化によって
形成され表面に放出された一酸化炭素のめと燃え全実施
する。

また激しい酸素ジェットは炭素と中性ガスから成る垂面
な中央ジェット近辺に配置する。本発明方法の好適例は
中央の炭素混和ジェットの周りにカーテンを形成する４
個の激しいジェットヲ設ける。

吹込装置を出る時に中性ガスのジェット内に懸濁した炭
素は中性ガスと共に急膨張する。これは末広部に連絡し
ｆｃ収束部を膏する導管装置の頭部を装備することによ
って確保される。ジェットの速度はマツハ２程置であり
、炭素粒子は吹込ランスの出［ｌと浴衣面との間で約０
．０２秒間だけさらされ、その結果、出口温度が下がる
。同様に炭素の早期酸化の危険は実際に、まず中性のキ
ャリヤーガスによって、次いで短い露出時間と低い温度
によって取除かれる。

本発明では、精錬中に浴内に１分間当り金Ｒ１トン当り
０〜０．８　Ｎｍ８の獣の中性ガスを壮大する。

このようにしてスラグと金属上に炭素が衝突したとき激
しくガスが突田し泡が形成される事態を避ける。事実、
泡立ったスラグは浴内の炭素の浸透・に抵抗し、泡立っ
たスラグの厚い層は浴上の一酸化炭素のあと燃えで生じ
た熱エネルギーが金属に伝播されるのを妨げる。

実際炉底から中性ガス全噴射しなければ、金属による炭
素の吸収は強く妨げられる。その結果炭。

累の可溶化および同じ浴内に熱エネルギーを供給するた
めの装置の効率が悪くなるばかりか、浴上の炭素が完全
燃焼し吹込装置および煙突の冷却系を破壊することにな
る。

噴射した炭素の粒度は少なくとも粒子の９０％が１　ｍ
ｍｖ下の粒径を示すことが好ましい。

既に述べたよう々精錬方法の範囲内で用いる吹込装置の
役割け′０雑である。酸素は脱炭があるため浴内に滲透
Ｌ２、放出］−た一酸化炭素のあと燃えがあるため浴上
に再び戻ら々ければならない。さらに、あと燃えの酸素
が浴衣面に導かれ、−酸化炭素のあと燃えが表面付近に
展開し２、上部領域には展開（〜ないように確保する必
要がある。前記−１一部細線では放出したエネルギーは
添加した冷却材料金溶融するのに使われ彦いが、ランス
ならひに偶発的にるつぼの冷却糸管危険にさらすからで
ある。さらにランスは炭素と酸素との間の接触がどんな
場合にもなく、ランス本体においても接触がなく、ラン
ス上部と浴表面との間の行程で可能力範囲においても接
触がないことは明らかである。。

あと燃えの酸素を供給するため、例えば、枚数のジェッ
トが永続して浴衣面の可能な最大部分を被覆する著（７
く環状の区域を覆うことによって、小分けした酸素の吹
込みを行うことができる。この技術を実施するため、ラ
ンス軸ｙｃ対して傾斜した初数の羽口含有するランスを
用いることが知ら□れている。

精錬酸素については、ランス軸に対して５〜２０°傾斜
した羽口によって供給できる一方、あと燃えの酸素を供
給するための各羽口は近くの精錬酸素の羽目軸に対して
２６〜６００の伸斜角を示すことができる。

中性ガス中に懸濁した炭素を本発明により、吹込装置の
＠１１内に配置した羽口金倉して放出する。

また炭素を浴表面の中央に、冷えた状態で超音速で導入
する。

浴内に酸素と炭素を導入するため単独の吹込装置を用い
る場合、勿論事故の予防装置を若干用いる必要がある。

実際ランスの軸様羽ロケ介して吹込Ｘ７だ炭素は摩耗性
を示し、特殊鋼に対しても同。

様である。また中央羽目の隔壁が使い古され漏れる危険
がある。この場合爆発する可能性がある。

これを避けるため、中央羽目に、本発明により冷却流体
を満たした金網カバーを装備する。これは圧力の監視シ
ステムとなる。隔壁の損傷と破壊の場合、装置は圧力の
損失を記録し、安全システ□ム、すなわち、吹込ランス
の制御回路に組入れられ不備な部分の取替のために操作
を止める開閉装置に、適当が命令ケ伝える。

以下、本発明の実施例全図面につき説明する。

第１図において、中央羽目は収束部（］］０、頚部（１
１）および末広部（１２）’（ｒ有する。ランス出口で
細いジェン）ｆ得るため、収束部（１０）、頚部（１１
）および末広部（１２）が異なる寸法を示す羽口を設け
る必要があることを見出した。

末広部（１２）の長さくＨ；０−１）、頚部（１］）の
長さく０；］　　２）および収束部（１０）の長さくＬ
；２−８）は、収束部（１０）ノ入口（Ｄ）と出口（（
１）の直径と全く同じように重要である。　　　　　　
４本発明方法の達成のために、重要な炭素混和ジ。

エツトの機能′ｆ−最適化することができ、すなわち、
中央羽目の配置によって、金属浴内のスラグを横断する
炭素の滲透を確保することができる。これについては、
頚部（１１）の長さく０）が、同時に収束部（１０）の
出口の直径となる頚部の直径（ｄ）の少なくとも２倍で
あるようにする。この頚部は、□従来の噴射羽口の形状
に比べ長く、収束部（１０）に属する寸法に対して、式
Ｄ／ｄ＝１　十に−Ｌ１０（式中のＫは２よす大である
）で表される頚部の長さと直径との間の比を顧慮するな
らば、利益が期待される。

また、式Ｄ／（１：　１　＋に−Ｌ／（０＋Ｈ）で表さ
れる頚部（１１）と末広部（１２）の全長（０＋Ｈ）を
考慮する場合、式中のＫの大きさが８．５より大である
ようが末広部（］２）の長さくＨ）？考慮する必要・・
がある。

従ってジェットの形状は末広部（１２）の出口断面の大
きさには影響されず、それ故、本発明による装置の上部
表面の僅かな変化は、必ずしもジェットの形状に影響さ
れない。

第２図において、管は冷却流体を運搬゛するランスの」
二部に配置された各羽目に通じる。中央羽口（］）にｊ
ハ】しる管は中に加圧流体が存するカバー（０）ヲ有す
る。この圧力は、ランスの制御回路に組入れた開閉器に
接続した図に示していない適当々測定装置によって監視
される。

普通は水を使う冷却流体が管（２０，２］）によって運
ばれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はランス上部を示す横断面図、 第２図は同じランスの本体を示す横断面図である。 １０・・・収束部、１１・・・頚部、１２・・・末広部
、Ｈ；０−］・・末広部の長さ、０；］−２・・・頚部
の長さ、Ｌ；２−８・・・収束部の長さ、Ｄ・・・収束
部の・。 入口断面の直径、ｄ・・・頚部の直径、１・・・中央羽
目、０・・・カバー、２０，２］・・・冷却流体を運ぶ
管。 第１頁の続き ＠ｌ！　　間者　　ロマン・アンリオンルクセンブルグ
国エルー４２４３エ シュ／′アルゼット・リュ・ジャ ンービニール・ミシエル１２７ ０発　明　者　アンリ・クレン ルクセンブルグ国王ルー４６０２ニ ーデルコーン・アブニュ・ド・ う・リベルテ１４１ ０発　明　者　ジャンーフランソワ・リシュルクセンブ
ルグ国王ルー１４７３ル クセンブルグ・リュ・ジャン・ バブティスト・エシュ４１ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特　許願第１５９７６７号 ２、発明の名称 固体冷却材料を容れた金属浴の精錬方法およびその装置
３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　アルベット・ソシェテ・アノエム外１名 ５、補正命令の日付　　昭和５８年１月２５日図面の浄
書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　上部から浴表面に酸素全吹込み精錬操作するよう
   に準備し、中性ガスジェット中に懸濁した微粉炭素を浴
   内に導入し、前記ジェットをマツハ１．５〜２．５程度
   の速度で浴表面に垂直に向け、同時に浴内に、炉底に存
   在する滲透性部材を介して、吹込んだ炭素の作用でスラ
   グが泡立つのを妨げるのに十分な獣の中性ガスを噴射す
   ることを特徴とする固体冷却材料、特に金属ぐずを主要
   量容れた金属浴の精錬方法。 ａ　浴表面に吹込んだ酸素が、−万では炭素／中性ガス
   ジェットに対して５°〜２０°の角度およびマツハ１．
   ５〜２．５程度の速度で浴上に向けらねる少なくとも１
   個の激１〜いジェットを構成し、他方ではマツハ約０．
   ８〜１．５の速度でその軸が前記激しい酸素ジェットの
   軸に対１．て２５°〜６０°に傾斜【−だ少々くとも１
   個の弱いジェットヲ構成（７ている特許請求の範囲第１
   項記載の精錬方法。 ＆　垂直な中央の炭素混和ジェットの周りに４個の激し
   い精錬酸素ジェットを設け、４個またはこれ以上の個数
   の弱いあと燃え酸素ジェットを準備する特許請求の範囲
   第１項′または第２項記載の精錬方法。 ４　ランスの頭部を浴表面に対（２て炭素の自由行程時
   間が０．０２秒程度であるよう々距離に配置する特許請
   求の範囲第１項ない１７第３項のいずれか］項記載の精
   錬方法。 ６　少なくとも粒子の９０％がｌ　ｍｍ以１の直径を示
   すよう彦粒度の炭素含有材＊−＋金用いる特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載の精錬方法。 ６　上部から浴表面に酸素を吹込み精錬操作するように
   準備し、中性ガスジェット中に懸濁した微粉炭素を浴内
   に導入し、前記ジェット金マツハ１．５〜２．５程度の
   速度で浴表面に垂直に向け、同時に浴内に、炉底に存在
   する滲透性部材を介して、吹込んだ炭素の作用でスラグ
   が泡立つのを妨げるのに十分な歓の中性ガスを噴射する
   固体冷却材料、特に金属ぐずを主要量容れた金属浴精錬
   方法に用いる装置において、炭素混和ジェン）？運ぶだ
   めの垂直な中央羽目（］）、精錬酸素のための複数の羽
   口（２）およびこれと等しいかこれ以上の数のあと燃え
   酸素のための羽目（８）’ｆ−有し、精錬酸素のための
   羽口がランス軸に対して５〜２０°傾斜し、あと燃え酸
   素のだめの羽目が近くの精錬酸素の羽口軸に対ｔ７て２
   ５〜６０°の傾斜角を示すことを特徴とする装着。 Ｉ　中央羽目が収束部（］０）、頚部（１１）および末
   広部（１２’）　？有し、頚部（］】）の長さく０）か
   その直径（ｄ）の少々くとも２倍である特許請求の範囲
   第６項記載の装置。 ８　収束部（１０）の入口断面の直径（Ｄ）、収束部（
   １０）の長さくＬ）、頚部（１１）の直径（（１）およ
   び頚部（１１）の長さく０）が式 Ｄ／ｄ　＝　１　十に−Ｌ１０　（式中のＫは２より大
   である）で表される特許請求の範囲第６項または第７項
   記載の装置。 ９　収束部白０）の入口断面の直８（Ｄ）、収束部（］
   （１’）の長さくＬ）、頚部（］１）の直径（ｄ）、頚
   部（１１）の長さく０）および末広管（１２）の長さく
   旧が式Ｄ／ｄ＝１　十に−Ｌ／（０＋Ｈ）（式中のＫは
   ３．５より大である）で表される特許請求の範囲第６項
   ないし第８項のいずれか１項記載の装置。 １０　　中央羽口（１）が、流体を満たしたカバーを有
   し、前記流体の圧力の監視系？備え、この系全装置の制
   御回路に組入れた開閉器に接続する特許請求の範囲第６
   項ないし第９項のいずれか１項記載の装置。