JPS61204309A - 溶鋼保温剤回収方法 - 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、使用済溶鋼保温剤を再利用のために回収する
方法に関する。

（従来の技術） 転炉より出鋼した溶鋼は、一旦取鍋に取られた後、取鍋
底部の排出口（スライディングゲート）からタンディツ
シュを介して連続鋳造法に、または直接造塊法により鋳
型に注入される。取鍋内での溶鋼は、表面よりの酸化お
よび放熱を防止するために、低比重の溶鋼保温剤、たと
えばＳｉＯ３を主成分とする保温剤により保温されてい
る。したがって、取鍋内においては、溶鋼表面上に下か
ら熔融スラグ層と未溶融の保温剤層の２層が形成されて
いる。取鍋からタンディツシュへの出鋼は、取鍋内のス
ラグがタンディツシュに流出するのを防止するために、
取鍋に溶鋼が多少残っている段階で停止する。そのため
、出鋼完了した取鍋には、溶融スラグと保温剤の他に残
鋼も存在しているが、これらは通常は取鍋からスラグ鍋
に移し換えた後、そのままスラグとして冷却している。

冷却後、鉄は磁選等により回収されるが、保温剤はその
ままスラグと一緒に放棄（埋立等）されているのが現状
である。

（発明が解決すべき問題点） 保温剤の一部は熔融してスラグ中に移行するが、残りの
未滓化（未溶融）部分は変化を受けていないので、再使
用が充分可能である。保温剤の使用量にもよるが、通常
は全保温剤の約８０％以上が未溶融のままである。

このように、使用済の／８鋼保温剤は、そのかなりの部
分が再使用可能であるにもかかわらず、保温剤を高温環
境で溶鋼や熔融スラグから素早く分離する方法が無く、
作業性および取鍋やスラグ鍋の容器の回転（すぐ次の作
業に入るため容器を早く空にする必要がある）の制約よ
り、従来は回収されることなくスラグと共に投棄されて
いた。

しかし、資源の有効活用の面より、未溶融保温剤を簡単
な方法により迅速に回収することができれば保温コスト
が下がり、また従来より一層大量の保温剤の使用により
溶鋼温度低下を防ぐことも可能となって、製鋼作業にと
って有利である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、溶鋼保温剤の比重が極めて小さいことよ
り、容器内で静置すると容易に浮上するので、これをエ
ジェクタ一式の吸引装置により軽度の吸引力で吸引する
と、その下側の熔融スラグや溶鋼は残したまま未溶融の
保温剤のみ分別回収することができることを見い出し、
本発明に到達した。

ここに、本発明は、容器内に静置された使用済溶鋼保温
側を、上方より接近させたエジェクタ一式吸引器により
吸引し、回収することからなる、溶鋼保温剤回収方法で
ある。

（作用） 以下、本発明について添付図面を参照しながら詳しく説
明する。

取鍋からその底部のスライディングゲートを通してタン
ディツシュへの出鋼が済むと、取鍋の底には残鋼と溶融
スラグおよび未溶融の保温剤が残る。通常は、この取鍋
内の残留物を直ちにスラグ鍋に移し換え、取鍋は次回の
転炉からの受鋼用に使用される。

取鍋内残留物はスラグ鍋に移された後、この鍋の中で凝
固させ、残鋼は磁選などにより回収し、スラグと保温剤
は廃棄されるのが従来の一般的な操作であった。

本発明によると、保温剤は残鋼やスラグと共に容器内で
静置する。この静置により、上部に軽量（比重小）な保
温剤が浮上し、その下に溶融スラグ（一旦熔融後に凝固
した保温剤も含む）および溶鋼の順に層分離する。容器
は取鍋でもスラグ鍋でもかまわない、取鍋内の場合は、
出鋼中に既に静置状態にあるので、出鋼直後でも上記の
ように層分離している。スラグ鍋へ移し換えた場合は、
層分離のためにその後３分間程度以上静置するのが好ま
しい。

次いで、上方よりエジェクタ一式吸引器を容器内の保温
剤に近づけて、上層として浮上している保温剤を吸引す
る。

本発明の方法で用いるエジェクタ一式吸引器としては、
本出願人が先に特願昭５８−１５６４２６号および同６
０−４６１４号においてスラグ吸引用に提案したエジェ
クタ一式吸引装置をそのまま使用することができる。

第１図には、スラグ鍋内に静置された溶鋼保温剤のエジ
ェクタ一式吸引器による回収の様子を示す。第１図に示
すように、このエジェクタ一式吸引器１は、内部を高速
気体流が流れる一端閉鎖管からなる吐出管２、この吐出
管から連通・分岐した吸引管３、および吐出管２の閉鎖
端面を貫通して吐出管内に挿入された高速流体噴出ノズ
ル４から構成される比較的簡単な構造の吸引装置である
。

ノズル４は、圧縮流体（例、圧縮空気）の供給源（図示
せず）、たとえばコンプレッサに接続されており、ノズ
ル４の先端は好ましくは吸引管３の中心軸の延長上また
はその付近に達している。ノズル４から高速流体を噴出
させると、吐出管２の内部に高速気体流が生じ、この気
体流は吸引管３内の空気を巻込んで吐出管２の開口出口
から噴出する。この吸引管内空気の巻込みに伴って、吸
引内への吸引風を生じ、吸引管内に上昇気流、すなわち
吸引力が発生する。

一方、スラグ鍋５内には、上から未溶融保温剤６、一旦
熔融後に凝固した保温剤を含む熔融スラグ７、および残
存溶鋼８が、静置により層分離して収容されている。本
発明により、上記エジェクタ一式吸引器１を上方よりス
ラグ鍋内の最上層の未溶融保温剤に近づけると、前述し
たような吸引管内への吸引風によって保温剤６が吸込ま
れ、吸引管３内を上昇気流により上方に搬送される。す
なわち、吸引管内では保温剤の完全な気流搬送が行われ
る。通常使用される５ｉ０２系保温剤（例、商品名ベル
ムライトとして日本耐火物より市販の製品）は、未溶融
の粉体の状態では比重は１前後と低く、保温剤表面にお
いて流速１〜２ＩＩｌ／ｓｅＣ程度の吸引気流があれば
搬送可能である。

一方、保温剤の下層に存在する熔融凝固保温剤を含む熔
融スラグは比重が２〜３程度あるので、その搬送には５
ＩＩｌ／ｓｅｃ以上の流速の吸引気流が必要である。

したがって、吸引管下面と保温剤表面との面間すれば、
低比重の未溶融保温剤５を吸引するには十分であるが、
より高比重の溶融スラグを吸引することはできない軽度
の吸引気流を、保温剤表面の位置において生じさせるこ
とができる。それにより、未溶融保温剤のみを分離して
吸引することが可能となる。

吸引管３に生じる吸引力の大きさは、吸引管の管径のほ
かに吐出管２の内部を流れる高速気体流の流速（これは
ノズル４より噴出する高速流体の圧力および流量、なら
びに吐出管の管径に依存する）にも支配されるため、未
溶融保温剤の分離吸引を行うのに通した面間距離りの大
きさも該高速気体流の流速に応じて変動する。ただし、
一般には吐出管２の内部の高速気体流の流速はマツハ０
゜５〜１．５程度とするのが実用的であるので、かかる
条件下では、保温剤表面と吸引管下面との面間距離りを
５０〜１２０ｆｉの範囲内にすると未溶融保温剤のみを
分離吸引することができる。この場合、面間距離りが５
０酊より小さくなると、下層の熔融スラグも吸引される
恐れがあり、またこれが１２０鶴より大きいと保温剤の
吸引が困難になる。ただし、条件によっては適当な面間
距離りの大きさはこの範囲内に入らないので、実験によ
り最適の面間距離を決定してもよい。

このように、保温剤の分離吸引のためには面間路ＭＤを
一定範囲内に保持する必要があるが、吸引器１を固定し
ておくとスラグ鍋５内の保温剤の吸引除去につれて面間
距離りが拡大していくので、Ｄを一定に制御するために
適当な距離測定器（例、光学式距離測定器）を使用して
面間距離を連続的もしくは周期的に観測し、その測定値
に応じて一定面間距離を常に保持するように吸引器１の
位置を徐々に下降させていってもよい。また、面間距離
りは段階的に変更していくこともできる。たとえば、最
初は面間距離りをやや大きくして保温剤を吸引し、次に
距離りを小さくして残った保温剤のより完全な回収を図
ることもできる。

吸引管３内を上方に搬送された保温剤は、吐出管２に達
するとノズル４から噴出する高速気体流により吹飛ばさ
れて、吐出管出口から排出される。

これを捕集するために、吐出管出口に続けて回収管９を
設けてもよい、この回収管により、これを介して保温剤
を回収容器１０に誘導し、回収容器内に沈降させること
ができる。回収容器１ｏは、図示のように単に十分な大
きさの上部開口型の箱でもよく、このような箱でも気流
搬送されてきた保温剤と気流との分離は十分に可能であ
る。ただし、作業環境をよくするには、回収容器１０は
バグフィルタ−などの集塵器とし、保温剤を粉塵として
回収するのが好ましい。

第２図は、取鍋１１に収容されている保温剤６を回収す
る例を示すものである。図中、第１図と同一の要素は同
一番号で示してあり、１２は出鋼用のスライディングゲ
ートである。既述のように、取鍋においては出鋼中に既
に静置状態にあるので、出鋼直後でも本発明の方法によ
り保温剤の吸引・回収を行うことができる。取鍋の場合
も、エジェクタ一式吸引器ｌによる未溶融保温剤６の吸
引・回収は、第１図に示したスラグ鍋の場合と本質的に
同様であり、単に吸引管３の下端を保温剤表面から適当
な距離まで近づけることにより保温剤の回収が行われる
。ただし、取鍋内にあっては出鋼後に残る保温剤６、溶
融スラグ７および残鋼８は取鍋容量に比してごく少量で
あって取鍋１１の底部の深い位置にあるので、第２図に
示すように、吸ａｌ＄’Ｊの且六尤Ｎ摺力１：犀Ｉ士哨
二去千１μユＩマＥ’／する必要がある。同様に、スラ
グ鍋に比べて取鍋は直径も大きいので、吐出管２の長さ
も長くするのが好ましい。かかる長い吸引管および吐出
管は、もともと長い管から形成したものでも、あるいは
接続管の接続・固定により短い管を長くしたものでもよ
い。吸引管３を長くしても、吸引管内に生ずる吸引力は
短い場合と変わりがないので、高速気体流の流速や吸引
管下面と保温剤表面との面間距離などの作業条件は、ス
ラグ鍋の場合と同様でよい。

長い管を使用する代わりに、取鍋１１を傾動させれば、
保温剤は取鍋の上縁辺（にきて、スラグ鍋に使用したの
と同様の寸法のエジェクタ一式吸引器で保温剤を吸引す
ることができる。ただし、傾動により捕集面積が広がり
、保温剤の回収に時間がかかるようになるので、迅速な
容器回転が必要な取鍋操業にとって傾動はあまり好まし
いことではない。

取鍋内の保温剤の回収の場合も、吐出管２がら排出され
た保温剤は、第１図の場合と同様に、回収管９を経て適
当な回収容器１０に捕集することができる。

このようにして回収された保温剤は、高速気体流による
吐出で十分に粒子が分散化しており、特に加工処理を必
要とせず、そのままの状態で溶鋼上面の保温剤として再
使用可能である。ただし、取扱いの都合上、回収後に袋
詰めなどの作業を行うことはある。

さらに、本発明を応用して、未溶融保温剤を吸引回収し
た後、まだ熔融している保温剤を含むスラグを吸引排除
し、溶鋼だけを容器内に残すことにより、全〈従来のス
ラグ処理を省略することもできる。

次に、実施例により本発明の方法の効果を例示する。

裏１皿 連続鋳造用取鍋内の溶ｍ２８０　）ンの上に、保温剤と
してベルムライト（商品名、日本耐火物製、主成分Ｓｉ
　Ｏ２）　５０ｋｇを投入してから、タンディツシュに
出鋼した。出鋼完了した取鍋を傾転し、残留している取
鍋内容物をスラグ鍋内に排出した後、スラグ鍋を３分間
静置した。この静置により、未溶融保温剤は完全に表面
に浮上した。

次に、上方より第１図に示すエジェクタ一式吸引器をス
ラグ鍋内の保温剤に近づけ、吸引管下面と保温剤表面と
の面間距離を８０ｍ＋ｗ±２０ｗ＋ｍに制御しつつ、保
温剤を吸引回収した。面間距離の制御は、光学式距離測
定器で面間距離を０．５秒毎に測定し、上記範囲内の面
間距離を保持するように吸引器を移動（下降）させるこ
とにより行った。

使用したエジェクタ一式吸引器は、吸引管、吐出管共に
直径１００　ａｍの配管からなり　（長さは吸引管８０
０鳳ｌ、吐出管５００ｆｉ）　、直径２０鶴のノズルか
ら圧力５ｋｇ／ａＪの圧縮空気を５ｎ？／ｍｉｎの流量
で噴出させてエジェクターを構成した。吐出管内の高速
気体流の流速はマン八〇、８であった。

約２分間でほぼ全量の未溶融保温剤を回収した後、面間
距離を５０１１１１と小さくして再度２分間の吸引回収
を行い、回収を終了した。

以上の操作により合計３２ｋｇ、すなわち投入量の６４
％の未溶融保温剤が粉状で回収され、回収物の中に溶融
スラグは認められなかった。これを次回の取鍋受鋼後に
溶鋼保温剤として鍋内に全量投入したが、取鍋操業およ
び溶鋼への悪影響はなかった。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明の方法により次のような
効果が得られる。

■未溶融保温剤の回収・再使用により１．保温剤コスト
が低下する。

■保温剤コストの低下により保温剤の使用量を増量でき
、溶鋼温度低下の防止がより確実になる。

■保温剤の分離回収により、スラグ処理作業量が減ると
共に、スラグ処理中の発塵量が減少し、発塵防止用散水
量も減らすことができ、スラグ処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれスラグ鍋内および取鍋
内の保温剤を本発明の方法によりエジェクタ一式吸引器
により回収する例を示す略式説明図である。 １：エジェクタ一式吸引器 ２：吐出管　　　　　　３：吸引管 ４：噴出ノズル　　　　５；スラグ鍋 ６：保温剤　　　　　　７：熔融スラグ８：残留溶鋼　
　　　　９：回収管 １０：回収容器　　　　　１１：取鍋 第１図 第２図 イ一ν

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内に静置された未溶融の使用済溶鋼保温剤を、上方
   より接近させたエジェクター式吸引器により吸引し、回
   収することからなる、溶鋼保温剤回収方法。