JPS6034606B2 - 成分調整用添加物の添加装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば銅の成分調整のために溶鋼中にアルミ
ニウムや炭素等の添加物を添加する装置に関するもので
ある。

従来、鋼の成分調整をするために、山、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ
等の添加物を精錬末期に溶鋼中に添加する方法として、
上記のような添加物を取鍋に収容するとともに溶鋼を転
炉から取鍋に注湯し、溶鋼自身の流動力によってその中
に添加物を混合する方法や、溶鋼中に固形状の添加物を
投入する方法が知られているが、これら従来の方法にあ
っては、炭素等の比重の小さい添加物が、粉状または粒
状で添加されることもあって、溶鋼上面に浮き上って溶
鋼と混合せず、その歩蟹りが著しく低くなる問題があり
、またＡＩやＭｎ等の酸化し易い添加物にあっては、高
温雰囲気に置かれるために溶鋼と混合する以前に空気中
の酸素と化合してしまい、脱酸剤あるいは合金剤として
の本来の機能を果さなくなり、その歩留りが著しく低い
等の問題があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、添加物を
溶鋼中に噴射するとともにその噴射力で溶鋼を鷹拝し、
もって添加物を溶鋼中に効果的に混合することのできる
添加装置を提供することを目的とするものである。

以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を概略的に示す
もので、１は溶融アルミを収容するための第１容器であ
り、２は粉粒状の炭素を収容するための第２容器であっ
て、これら各容器１，２は例えば鋳鉄にて形成されてお
り、第１容器の下端部にはその半径方向外方に延出して
第２容器２の下方を通る流出管ｌａが形成され、その管
路途中には第２容器２の下端部に設けた流出管２ａが接
続されて閉口しており、さらに、これら第１および第２
容器１，２は第２図および第３図に示すように耐火粘土
等の耐火物３を塗り固めることにより結束、一体化され
るとともに耐火構造とされている。

前記第１容器１に溶融アルミ４を供給する装置は溶解炉
５と計量ホッパ−６とから構成されており、溶解炉５は
例えば炉の外周に設けたコイル（図示せず）に高周波電
流を流すことにより炉内に収容したアルミニウムを誘導
加熱して溶解するよう構成され、その下端部に突設した
注入ノズル５ａの下方に計量ホッパ−６が配置されてい
る。

計量ホツパー６はロードセル等の重量検出器７を介して
基台部８上に支持されているとともに、その下端関口部
に仕切弁９が設けられており、仕切弁９を閉じた状態で
前記溶解炉５から計量ホッパー６に溶融アルミ４を注入
し、計量ホッパ−６の総重量を重量検出器７で検出して
その検出値があらかじめ定めた設定値になった時点で溶
融アルミ４の注入を停止し、しかる後仕切弁９が開くよ
うに構成されている。さるに仕切弁９の下端部にはべロ
ーズ１０を介してアルミ注入管１１の一端部が接続され
、またこのアルミ注入管１１の他端部が前記第１容器１
の上部に接続されており、斯くして計量ホッパー６内の
溶融アルミをアルミ注入管１１を介して第１容器１内に
供給するとともに、ベローズ１０１こよって計量ホッパ
ー６とアルミ注入管１１との間の気密性を保つとともに
計量ホッパー６の自由な上下動を許容して正確な秤量を
行なうようになっている。なお、溶解炉５におけるアル
ミニウムの溶解から溶融アルミの第１容器１への注入ま
での工程を、例えばアルゴン（〜）ガス等の不活性ガス
の存在下で行なえば、アルミニウムが溶鋼に混入される
以前に酸化してしまうことを、より確実に防止すること
ができる。つぎに、第２容器２に粉末状炭素１２を供給
する装について説明すると、粉末状炭素１２を貯留する
主ホッパー１３の下部流出口に仕切弁１４が取付けられ
ており、この主ホッパー１３の下方にロードセル等の重
量検出器１５を介して基台部８に支持された計量ホツパ
ー１６が配置され、かっこの計量ホッパー１６の下部流
出口に仕切弁１７が取付けられており、この仕切弁１７
を閉じた状態で粉末状炭素１２を主ホッパー１３から計
量ホッパー１６に投下し、同時にその重量を重量検出器
１５で検出し、その検出値があらかじめ定めた設定値に
なった時点で主ホッパー１３の仕切弁１４を閉じて粉末
状炭素１２の投下を停止するように構成されている。

計量ホッパー１６の仕切弁１７にはべローズ１８を介し
て炭素注入管１９の一端部が接続され、この炭素注入管
１９の他端部は第２容器２の上部に接続されている。べ
ローズ１８は、前記アルミ注入管１１の一端部に設けた
べローズ１０と同様に、計量ホッパー１６と炭素注入管
１９との間の気密性を保つとともに計量ホッパー１６の
自由な上下動を許容して正確な秤量を行なうためのもの
である。なお、第２容器２の内部には内管２０が第２図
に示すように炭素注入管１９の接続箇所よりわずか上方
位置から流出管２ａの関口部にかけて第２容器２の中心
軸線に沿って配設されており、粉末状炭素１２が内管２
０の外周側に注入され、かつ流出管２ａへ向けてスムー
スに流下するようになっている。前記第１および第２容
器１，２の上端部は蓋体ｌｂ，２ｂにより密閉されてお
り、これら蓋体ｌｂ，２ｂには、調節弁２１，２２が設
けられたガス供給管２３，２４が接続され、さらにこの
ガス供給管２３，２４はポンプ２５およびアルゴンガス
等の不活性ガスタンク２６に順次接続されている。

さらに、前記容器１，２の下方に、取鍋２７を昇降させ
るリフター２８が設けられており、リフター２８で取鍋
２７を上昇させることにより取鍋２７内の溶鋼２９中に
前記容器１，２の下部を浸簿するように構成されている
。

つぎに、上記のように構成された装置の作用について説
明すると、先ず、溶解炉５にアルミニウムを収容して溶
解し、これを計量ホッパー６に重量検出器７で秤量しつ
つ注入ノズル５ａから注湯する一方、粉末状炭素１２を
主ホツパー１３から計量ホッパー１６に重量検出器１５
で秤量しつつ所定量流下させる。

なおこの場合、アルミニウムの熔解および計量ホツパー
６への注湯をアルゴンガス等の不活性ガスの存在下で行
なうことが好ましいことは前述したとおりである。つぎ
に、第１容器１の流出管ｌａの先端開□部を鋼製のプラ
グ３０で密閉した状態で、第１容器１に溶融アルミ４を
計量ホッパー６からアルミ注入パイプ１１を介して注ぎ
込み、また第２容器２に粉末状炭素１２を計量ホツパー
１６から炭素注入管１９を介して注ぎ込む。この状態で
リフター２８により取鍋２７を上昇させることにより前
記容器１，２の下部を溶鋼２９中に浸潰し、ついでポン
プ２５を起動して各容器１，２内に不活性ガスを加圧し
て供給する。この場合、容器１，２の溶鋼２９中への浸
溝深さが１肌程度であれば、第１容器１内の圧力を調節
弁２１にて２〜３ｋ９／均に設定し、また第２容器２内
の圧力を他方の調節弁２２にて第１容器１内よりも０．
１〜０．５ｋ９／鮒程度高い圧力に設定する。このよう
にすると流出管ｌａの先端閉口部に取付けたプラグ３０
が流出管ｌａ内の溶融アルミ４に押されて外れ、熔鋼２
９に溶け込み、同時に流出管ｌａから溶融アルミ４と粉
末状炭素１２とが噴出する。この場合、溶融アルミ４は
流出管ｌａ内を流下するに伴って粉末状炭素１２をその
中に引き入れ、その結果溶融アルミ４と粉末状炭素１２
とは相互に漫り合った状態で溶鋼２９中に噴出する。ま
た、熔鋼２９は溶融アルミ４と粉末状炭素１２との噴出
力によって蝿拝され、その結果溶融アルミ４と粉末状炭
素１２とは港鋼２９上面に浮き上がることなく溶鋼２９
と混合する。他方、第２容器２の内部においては、前記
内管２０を流出管２ａの近傍にまで延ばして設けてある
から、その内管２０をガス供給管２４に接続することに
より、流出管２ａの内部に向けて直接圧力を加えれば、
粉末状炭素１２による流出管２ａの閉塞を生じることな
く、粉末状炭素１２の全量を流出させるこができる。な
お、第２容器２内の粉末状炭素１２が溶融アルミ４より
も先に無くなった場合、第２容器２内の圧力が第１容器
１内の圧力よりも高いから、溶融アルミ４は第２容器２
に入り込むことなく流出管ｌａから綾鋼２９中に噴出す
る。

したがって、アルミニウムのみを溶鋼２９に添加する場
合には、第２容器２を空にするととも午こその中の圧力
を第１容器１の圧力よりも高くしておき、この状態で第
１容器１内に収容した溶融アルミ４を流出管ｌａから溶
鋼２９中に噴出させればよい。また、第１および第２容
器１，２が共に空になった場合、流出管ｌａからは不活
性ガスのみが噴出し、その結果溶鋼２９上面に不活性ガ
スが気泡となって多量に浮上する現象が生じるから、こ
のような現象が生じたときにポンプ２５を停止させれば
よい。上述のように上記構成の装置によれば、アルミニ
ウムおよび炭素を溶鋼２９内に直接噴射して濁加し、し
かもこれら添加物の噴出力で溶鋼２９を蝿拝するから、
添加物を効率良く溶鋼２９と混合させることができる。

なお、上記実施例では溶鋼炉５と計量ホッパー６とを別
体構造としたが、計量ホッパ−６に加熱溶解装置を取付
けて計量ホッパー６に溶解炉の機能をもたせてもよい。

この場合、計量ホッパー６の容量を溶鋼２９に添加すべ
き１回分のアルミニウムを溶解し得る容量としてもよく
、あるいは複数回分のアルミニウムを溶解し得る大容量
としてもよいが、後者の場合には、計量ホッパー６の重
量の減少量を溶融アルミ４の第１容器１に対する注入量
として重量検出器７により検出することになる。また、
粉末状炭素１２を第２容器２に供給するための主ホッパ
−１３と計量ホッパー１６とについても同様であって、
計量ホッパー１６を大容量のものとすることにより計量
ホッパー１６に多量の粉末状炭素１２を貯留する機能を
も持たせ、もって前記主ホッパー１３を省略した構成と
してもよい。この場合においても、計量ホッパー１３の
重量の減少量を粉末状炭素１２の第２容器２に対する供
給量として重量検出器１５により検出することになる。
また、上記実施例では第１および第２容器１，２の２本
の容器を設けた構成としたが、添加物の数に応じて２本
以上の容器を設けることも可能であって、その場合には
第１容器１の流出管ｌａの管路途中に他の容器の流出管
を接続して開□させればよい。さらに、この発明におけ
る添加物は上記実施例におけるようにアルミニウムや炭
素に限定されるものではなく、その他ケイ素やマンガン
等の脱酸剤あるいは適宜の合金元素であってもよい。以
上の説明で明らかなようにこの発明の成分調整用添加物
の添加装置によれば、溶融添加物を第１容器から加圧流
出させるとともに、その溶融添加物流に対して粉粒状添
加物を混入させることにより、両者の添加物を同時に溶
融金属に添加する構成であるから、前記添加物の噴出力
によって溶融金属を額伴できるとともに、その内部に直
接添加物を混入でき、したがって溶融金属に対する添加
物の混合を効率良く行ない、その歩蟹りを８０〜１００
％と従来になく高くすることができる。

また各容器には秤量可能でかつ仕切弁で流出量を調整で
きるホッパーを接続してあるから、添加物の必要量をホ
ッパーで秤つて各容器に供給し、かつ各容器ではその内
部の添加物の全量を流出させればよく、成分調整を極め
て容易に行なうことができる。さらにこの発明の装置で
は、粉粒状添加物を溶融添加物に混入させて溶融金属中
に供給するから、炭素粉末のように比重の小さい粉末で
あっても湯面に浮上させることなく溶融金属中に分散混
合させることができるとともに、キヤリヤーガスを使わ
ないために、粉粒状添加物と熔融金属との接触が妨げら
れることもない。またさらに第２容器の内部には、流出
管の近傍にまで下端部が延びた内管を設けてあるから、
その内管を介して加圧気体を供給することにより、粉粒
状添加物による流出管の閉塞を防止できる。そして第１
容器には溶融状態の添加物を収容し、これを流出管から
流出させるのであるから、その添加物として例えばアル
ミニウムを適当な大きさの粒状として投入するように、
その形状をあらかじめ整えるなどの作業の必要がなく、
したがってスクラップをそのまま添加物として使用する
ことができ、その結果添加物の歩蟹りを高くすることが
できることと相まって、鋼あるいは合金の製造原価の低
廉化を図ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す略解図、第２図は第
１容器および第２容器を示す一部彼断した正面図、第３
図は第２図の血−ｍ線矢視断面図である。 １・・・・・・第１容器、２・・・・・・第２容器、ｌ
ａ，２ａ…．・．流出管、４・・・・・・溶融アルミ、
６，１６・・・・・・ホツパー、９，１７…・・・仕切
弁、１２・・・・・・粉末状炭素、２０…・・・内管、
２３，２４・・・・・・ガス供給管、２５・・・・・・
ポンプ、２６…・・・不活性ガスタンクく２９・・・・
・・溶鋼。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属の成分調整用の溶融添加物を収容しかつ下部が
   溶融金属中に浸漬される第１容器の下部に流出管を形成
   するとともに、粉粒状添加物を収容する第２容器を前記
   第１容器に並設し、かつ第２容器の下部に形成した流出
   管を前記第１容器の流出管の途中に接続開口させ、また
   前記各容器の各々に、それぞれの内部に収容した添加物
   を押し出すための加圧気体を供給する加圧源と、秤量可
   能でかつ下端部に仕切弁を有するホツパーとを接続し、
   さらに前記第２容器の内部に、下端部がその流出管の近
   傍に延びた内管を中心軸線に沿つて設けてなり、前記１
   容器から前記溶融添加物が流出するに伴つて前記第２容
   器からその内部に収容した添加物が流出するように構成
   したことを特徴とする成分調整用添加物の添加装置。