JPS6132365B2 - - Google Patents

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JPS6132365B2
JPS6132365B2 JP53079724A JP7972478A JPS6132365B2 JP S6132365 B2 JPS6132365 B2 JP S6132365B2 JP 53079724 A JP53079724 A JP 53079724A JP 7972478 A JP7972478 A JP 7972478A JP S6132365 B2 JPS6132365 B2 JP S6132365B2
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ladle
melt
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metal
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JP53079724A
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Furisutofu Sabofu Pyootoru
Georugiefu Beeefu Washiiru
Yorudanofu Waruchefu Arekusandoru
Angerofu Ringorusukii Nikora
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DARUYABUNO SUTOPANSUKO OBEDEINENIE CHERUNA METARURUGIA
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DARUYABUNO SUTOPANSUKO OBEDEINENIE CHERUNA METARURUGIA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属のDC加熱とガス撹拌を特徴
とする鉄基底溶融金属の精錬装置に関する。
AC電弧加熱と同時に溶融金属のガスまたは電
磁的撹拌が真空になされたとりべ内で行われる炉
外製鋼法は知られている（ASEA−SKF、フイン
ケル等による方法）。また誘導加熱を行いる他の
方法も開発されている（IT−法）。これらの方法
の基本的な欠点は、真空状態中での脱ガス工程、
電弧による加熱工程、および脱硫工程が夫々独立
に実施される結果反応サイクルが長くなる点にあ
る。
とりべ内の金属のAC電弧型あるいは他の型の
加熱を伴う真空部の精錬装置は２あるいはそれ以
上の順序配置された、真空および加熱システム用
のスタンドをもつており、各スタンドはまた溶融
金属を撹拌するための適当な装置を備えている。
真空およびAC電弧加熱の同時使用は真空室の
上部あるいは天蓋の構造を複雑にし、その内張り
の寿命を縮少し、電極の消耗を増大する。
本発明の目的は、脱ガス、脱酸素、合金化、組
成および温度の均一化、および脱硫が単一の生産
サイクルとして行われる鉄を基底とする溶融金属
を精錬する装置を設けるにある。
上記目的は未処理の溶融物を反応用とりべ中に
装入し、このとりべ内で基本的な精錬を行うと共
に溶融物の電気化学的脱ガス処理およびDC加熱
を行い、有孔プラグを通じて不活性ガスを吹込む
ことにより上記溶融物を撹拌すると共に上記吹込
まれた不活性ガス（ArまたはN2）によりあるいは
真空装置による希釈によりとりべ内空所中の
O2、H2、およびCO2の分圧を最少とし、必要な
鉄合金および脱酸素剤を加えて化学的組成を修正
し、ついで合成スラグまたは他の混合物により処
理して硫黄分を除き、特に溶融物の高度の脱炭が
望まれる場合は天蓋を通じる酸素の吹込あるいは
底部を通ずる酸素−不活性ガス混合物の吹込を行
い、ついて資料の採取、温度の測定、および溶融
物の取出しを行うことにより達成される。
DC電弧加熱の使用は単に加熱以外に例えば電
気化学的脱水素、脱硫黄等のようなある電気化学
的精錬反応を生ぜしめる。すなわち、本発明の装
置においては、陰極と、表面層のスラグに接触さ
せた陽極との間での電流供給が可能となるので、
装置内の雰囲気中において、たとえばスラグから
の脱硫のための下記のような電気化学反応を生じ
させることができる。
S2＋２（O2-）→SO2（gas）＋6c- 電極の１つを通じる窒素の供給は溶融物を強度
に窒化する。
本発明の装置は、吹込用の有孔耐熱プラグを取
付けるため底部に設けられた孔と溶融物取出用の
孔とをもつ反応用とりべをもつている。このとり
べは可動の天蓋により覆われ、その炉として作用
する空間は砂あるいは他のラツチにより封止され
る。耐化性の上記天蓋を通じて２あるいはそれ以
上の黒鉛電極、すなわち１あるいはそれ以上の陽
極と１つの陰極が挿入される。上記陽極をとりべ
の本体を通じて溶融金属中に挿入する手段もまた
設けられている。
上記天蓋を通じて不活性ガスまたは酸化性ガス
を供給するノズルまたは管が設けられ、天蓋の上
記と反対の端部には鉄合金を供給するためのホツ
パーが設けられる。
本装置は簡単でかつ種々の技術的作業の同時施
行、およびその処理により希望される効果の達成
を可能にする。それはまた例えば脱ガス、脱酸
素、脱硫、合金化、窒素化等のような広範な技術
的作業の伸縮性ある施行の可能性を与える。
以下添付の図面により本発明の実施例を詳細に
説明する。
溶融金属が装入されたとりべが天蓋１３の下に
持来たされた後に、スラグ１０に相当する溶融金
属９の上面と天蓋１３により限定される自由空間
を中性に保つために管５を通じて不活性ガスが供
給され、あるいは適当なポンプを用いて同空間中
に必要な希薄化が与えられる。２あるいは３分間
の後に、電弧が点火せしめられ、それは陰極２と
金属またはスラグ１０との間に維持される。
電弧電力は、上記電気化学的反応を生ずると共
に金属を希望の温度に加熱し、また上記電弧の点
火と平行して開始されるアルゴンまたは窒素の金
属中への吹込に伴う温度損失の補償に必要な電流
量をうるよう自動的に制御される。
有孔プラグを通じて供給される不活性ガスの量
は0.05から0.6nm3/tの範囲に変化せしめられ、一
方吹込および処理の持続時間および吹込まれるガ
ス量は溶融金属の組成およびその中に含まれる希
望の最終ガス濃度に依存する。
上記処理中、ホツパー１１を通じあるいは管５
を通ずる不活性ガスの吹込を介して脱硫、脱酸
素、および合金用混合物が供給される。
電極と浴との間の距離を調整することにより、
上記溶融金属浴の極性を所要の電気化学的反応を
うるに必要なように変えることができる。
金属処理の終期の10または15分以前に、ホツパ
ー１１は金属の組成修正用の合金鉄を供給し、温
度が記録され、修正された組成仕様がえられた後
に本金属処理作業は完成する。
クロムを多量に含む不銹鋼の処理に際しては、
有孔プラグ６を通じた酸素−アルゴン混合物の吸
込み、または管５を通じた不活性ガスの吹込みと
平行して、電極２，３および４を通じた酸素の吹
込みを行なつてもよい。
必要な熱量およびその発生時点は高精度の自動
装置により、各溶解について予定された制御プロ
グラムに従つて、温度の記録とプロセス分析のた
めの資料採取に伴う動的修正を行いながら制御さ
れる。
金属溶融物を窒素と反応させあるいは他の成分
と合金させることが必要な場合、陰極２の内孔１
４または陽極３の内孔１５を通じて上記窒素また
は合金成分の必要量が供給される。
本発明による精錬装置は上記処理を行い処理さ
れた溶融物を取出すためのとりべ１を含み、この
とりべ１の底部には上記金属の取出孔７の他に不
活性ガスを吹込むための有孔プラグ６が設けられ
る。水冷の陽極４が側方に（角度をもつてあるい
は半径方向に）配置され、この陽極４は溶融金属
を正極性にするため使用される。上記反応用とり
べ１は耐熱性の天蓋１３により覆われ、この天蓋
１３は砂または他の型のラツチにより上記とりべ
１に対し必要な封止を与えられ、これによりその
内部に反応用の空間または室が設けられる。天蓋
１３の軸に沿つて黒鉛または金属製の陰極２と係
合する孔が設けられる。上記陰極２の側方に上記
と角度をもつて、または平行に、金属または黒鉛
製の陽極３を受ける１またはそれ以上の孔がまた
設けられる。さらに天蓋１３には、不活性ガスを
供給する管を受け入れる孔、または真空装置を取
付けるためのフランジ型継手が設けられる。天蓋
１３の一方の端にホツパー１１からの合金鉄を供
給するための孔１７が設けられる。
本精錬装置の動作において電流の正極は陽極３
または４を通じて導入される。溶融金属をガスを
用いて合金する必要がある場合は、これらのガス
はDC電源１６に接続される陰極２中の孔１４ま
たは陽極３中の孔１５を通じて供給される。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は本発明による鉄基底溶融金属を精
錬する装置の一実施例を示す略図である。 １……とりべ、２……陰極、３，４……陽極、
５……不活性ガス吹込管、６……有孔プラグ、７
……取出孔、１１……ホツパー、１３……天蓋、
１６……DC電源、１７……供給孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 硫黄、水素等の不純物を含有する鉄を基材と
    する融成物の精錬装置であつて、とりべ−反応器
    が、電極挿入用孔と、固形材料添加用の孔と、ガ
    ス供給用あるいは真空引用の孔とが設けられた天
    蓋を備えており、とりべ−反応器底部には融成物
    取出用の孔とガス撹拌用の孔とが設けられ、電極
    ２，３および４が直流電源１６に接続され、一方
    電極３，４は陽極であり且つ融成物中に沈漬さ
    れ、残りの電極２陰極であり且つ融成物の上方に
    配置されてなることを特徴とする精錬装置。 ２ 前記電極２，３が長手方向に内孔をもつてい
    る、特許請求の範囲１項記載の装置。
JP7972478A 1977-07-01 1978-06-30 Method and apparatus for smelting iron base molten materials Granted JPS5440215A (en)

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