JPS6242009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は溶鉄樋精錬方法に関し、特に精錬剤の
インジエクシヨン吹込み法によつて受ける溶鉄樋
下面の侵食を抑制して補修頻度を低減すると共
に、精錬剤吹込みランスの延命化を図る技術に関
するものである。尚本明細書では、高炉から出湯
される溶銑を鋳床上で連続的に脱珪処理する方法
を主体にして説明するが、本発明は勿論これに限
定される訳ではなく、溶銑や溶鋼を樋通過々程で
連続的に脱燐或は脱硫する等の様な各種処理方法
において同様に適用することができる。 ［従来の技術］ 取鍋脱珪法に代わる比較的新しい脱珪法とし
て、高炉から出湯されて鋳床の出銑樋を流れる溶
銑に脱珪剤を投入し、取鍋へ受け入れるまでに脱
珪処理を完了してしまう溶銑樋脱珪法が普及して
きている。即ちこの方法には、溶銑樋を流れる
溶銑に脱珪剤を投入し、溶銑の流れによつて生じ
る撹拌効果を利用して脱珪剤を溶銑中に巻込んで
脱珪を行なう方法、上記方法では撹拌巻込み効
果が弱いことに鑑み、溶銑樋を流れる溶銑中にイ
ンジエクシヨンランスを突込み、該ランスからキ
ヤリヤガスと共に粉粒状の脱珪剤を吹込んで、溶
銑と脱珪剤の反応を促進させる方法、及び上記
の方法では後述の様な問題がある為ランスの侵
食を防止すべくキヤリヤガスと共に粉粒状の脱珪
剤を吹付け、溶銑流と該吹付けによつて生じる撹
拌力を利用して脱珪剤と溶銑の接触効率を高め、
脱珪効率を向上させる方法が知られており、何れ
も溶銑樋を流下する過程で脱珪を進めることがで
きるので、極めて能率の高い方法として賞用され
ている。殊にの方法では、ランスからのガス吹
込みに伴なうバブリングと溶銑の乱流による撹拌
が重なつて発揮され撹拌効率が高まる為、高レベ
ルの脱珪効率が発揮されるものと考えられてい
る。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記の方法にも全く問題がない訳で
はなく、下記の様な改善すべき種々の問題が残さ
れており、こうした問題は樋上で精錬（脱燐、脱
硫等）を行なう場合についての共通の欠点と言え
る。 ａ○ 脱珪剤はランス最先端部に開口したノズルか
らキヤリヤガスと共に下向きに吹込まれるが、
この吹込み流によつて溶銑樋の下面が局部的に
侵食される為、溶銑樋としての寿命が著しく短
縮される。 ｂ○ 脱珪剤吹込みランスは湯面上方から垂下され
て先端の一部が溶銑内に浸漬される為、該浸漬
部、殊にスラグライン付近では生成スラグの侵
食作用を受けてかなり損耗する。しかも上方で
片持ち状態になつているに過ぎないランスは、
高質量の溶銑の急速な流れ（比重：約6.7、流
速：約80cm／sec）を受けて著しく振動する
他、脱珪剤の吹込み時に受ける衝撃的反作用
（以下単にシヨツクという）を受ける為、ラン
ス自体に微細なクラツクが発生し易い。この様
なクラツクが発生すると、このクラツク内に溶
銑又はスラグが侵入して侵食が著しく促進され
る為、ランス先端が短時間のうちに破壊してし
まう。 ｃ○ 脱珪剤吹込み位置のスラグライン付近で生ず
る侵食はランスばかりでなく溶銑樋の側壁部で
も急速に進行し、溶銑樋の寿命を短縮する他の
原因となつている。 ｄ○ インジエクシヨンに伴うバブリングによつて
溶銑が湯面から樋外へ飛散する為非常に危険で
あり、且つ溶銑ロスにもつながる。 この様な背景の下で前記の方法が開発されて
きたが、の方法では溶銑の飛散が激しく、飛散
防止の観点から吹付け速度を低下させる等の対策
が必要であり、実用性が少ない。そこで再びの
方法に戻らざるを得なくなるという状況であり、
の方法を実施するに当たつては、前記ａ○として
示した溶鉄樋の侵食を可及的に抑制すると共に、
同じくｂ○として示した精錬剤吹込みランスの損耗
を抑制して延命化を図るこが重大な課題となつて
いる。尚ｃ○及びｄ○に述べた欠点については別の観
点から改良研究を重ね、別途特許出願した。 ［問題点を解決する為の手段］ 上記の課題を解決し得た本発明の溶鉄樋精錬方
法とは、先端付近から横向きに噴出ノズルを開口
した製錬剤吹込みランスの最先端面を溶鉄樋の下
面に当接し、該溶鉄樋中を流れる溶鉄にキヤリヤ
ガスと共に精錬剤を吹込むところに要旨を有する
ものである。 ［作 用］ 本発明に係る溶鉄樋精錬法の基本的な構成は前
記に示した所謂脱珪剤インジエクシヨン法に従
うものであるが前記ａ○，ｂ○の問題点を改善する
為、精錬剤吹込みランス（以下単にランスと言
う）の構成及び設置法に工夫をを加えている。即
ち後記実施例でも明らかにする様に本発明では、
ランス先端部に開口されるノズルを横向きに形成
すると共に、該ランスの先端を溶鉄樋の下面に当
接して押付け固定するものであり、こうした構成
とすることによつて次の様な作用が発揮される。 (イ) 精錬剤はランスの先端から横向きに吹込まれ
るので、溶鉄樋の下面が局部的に侵食を受ける
様な恐れがなくなり、溶鉄樋の寿命を延長する
ことができる。ちなみに高炉鋳床に形成される
溶鉄樋はその構築作業面の制約から局部的な補
修が極めて困難であり、特に下面部が部分的に
破損した場合ですら溶鉄樋前端を構築しなけれ
ばならず、下面部の局部破損は溶鉄樋全体に破
損と同列視する必要がある為、局部的な侵食を
抑制することによつて全体の寿命を大幅に延長
することができる。 (ロ) ランスの先端を溶鉄樋の下面に当接して押付
け固定することによつてランスの振動が激減
し、ランス先端部におけるクラツクの発生が大
幅に抑制される。先に説明した様に精錬剤イン
ジエクシヨン法ではランス先端を溶銑中へ浸漬
して精錬剤の吹込みが行なわれる為、該浸漬部
の侵食劣化を回避することはできない。しかし
溶銑流の衝突或は精錬剤の吹込みもシヨツクに
よる衝撃によつてランス先端の耐火物にクラツ
クが発生すると、該クラツクに溶湯がさし込ん
で侵食が著しく加速される為、耐火物が短時間
で崩壊してしまう。ところが上記の様にランス
の先端を溶鉄樋の下面に当接して押付け固定し
ておくと、前述の様な衝撃を受けた場合でもラ
ンスの振動がなくなつてクラツクの発生は防止
され、耐火物の損耗を著しく抑制することがで
きる。 ［実施例］ 以下、溶銑樋脱珪法を主体とし実施例図面に沿
つて本発明の構成及び作用効果を一層明確にす
る。 第１図は本発明の実施例を示す概略説明図であ
り、第１図Ａは概略平面図、第１図Ｂは概略縦断
面図、第１図Ｃは概略横断面図を夫々示し、図中
１は溶銑樋、２はランス、Ｍは溶銑、Ｓはスラ
グ、Ｆは脱珪剤、Ｃはキヤリヤガス、矢印は溶銑
の流れを夫々示す。 これらの図からも明らかな様に本発明では、ラ
ンス２の先端部に脱珪剤吹込みノズル２ａを横向
きに開口する他、該ランス２の先端を溶銑樋１の
底面に当接して押付け固定し、ランス１上方部に
位置するランス支持装置（図面に表われない）の
支持効果とも相まつてランス１が両持ちの状態と
なつて動かない様に定置されることになり、この
状態でノズル２ａからキヤリヤガスＣと共に脱珪
剤を溶銑Ｍ中に吹込む。尚溶銑樋１底面に対する
ランス２先端部の押付け固定は、凹凸或は段部を
利用した係合乃至嵌合的固定であつてもよいが、
通常はランス１自身の自重（通常400〜500Kg程
度）を利用し、樋底面に載置するだけでも十分に
固定することができる。更に昇降装置による降下
力を付加すればより確実である。 この様な構成を採用すると、ランス１先端部に
横向きのノズル２ａが開口されており、脱珪剤Ｆ
及びキヤリヤガスＣはこのノズル２ａから横向き
に吹込まれる為、少なくとも溶銑樋１の底面が局
部的に侵食を受ける様な恐れがなく、溶銑樋１の
寿命を延長することができる。ちなみに脱珪剤イ
ンジエクシヨン法を利用した従来の溶銑樋脱珪で
は、第２図（縦断面略図）に示す如くノズル２ａ
が下向きに開口されており、底面に向けて脱珪剤
Ｆ及びキヤリヤガスＣが高速で吹込まれる為、図
示する様にノズル２ａに対面する耐火物が急速に
局部侵食を受け、短期間のうちに再構築を余儀な
くされる。ところが本発明では前述の如く樋底面
の局部侵食が起こらないので溶銑樋１全体の寿命
が著しく延長され、再構築の頻度を激減すること
ができる。 しかも第２図に示した様な従来の溶銑樋脱珪法
では、ランス２が溶銑内へ所謂「中ぶらり」の状
態で垂下されている為、前述の如く高比重で高速
の溶銑流を常時受ける該ランスは激しく振動し、
脱珪剤及びキヤリヤガスの吹込みシヨツクに伴う
衝撃とも相まつてその振動は一段と激しくなる。
この為ランス２先端の耐火物にはクラツクが生じ
易く、一旦クラツクが発生すると前述の如く該ク
ラツクへの湯の差し込み→侵食→崩壊が急速に進
行し、短時間で使用不能の状態に至る。これに対
し本発明では、第１図Ａ、Ｂに表われる如くラン
ス２の下面が溶銑樋１の底面に当接して押付け固
定されており、上方は勿論支持装置によつて支持
されているので、前記「中ぶらり」の状態が解消
され、溶銑流の衝突やキヤリヤガスの吹込みシヨ
ツク等を受けてもランス２は振動を起こさず、従
つて先端耐火物に見られるクラツクの発生は激減
する。その結果従来例の様な加速度的浸食・崩壊
の進行が回避され、ランス２の寿命を大幅に延長
することができる。 加えて本発明の方法を採用すれば脱珪効率自体
も相当向上することが確認されており、その理由
は次の様に考えることができる。即ち従来例で
は、処理を受けるべき溶銑Ｍはランス２の両横側
及び下部の隙間を通して流れ、主にランス２の下
流側で該ランス２から吹込まれた脱珪剤と接触し
て脱珪処理を受ける訳であるが、一部の溶銑が脱
珪剤と反応しないで流れ出るのを避けることは非
常にむつかしい。ところが本発明であれば、溶銑
Ｍは全てがランス２の両側部を通つて流下するこ
とになり、この部分に対して脱珪剤Ｆが十分に供
給されることになる為未処理溶銑の通過量が減少
し、結局脱珪効率も向上するものと考えられる。 ちなみに単孔式ランスを用いた従来のインジエ
クシヨン方式による脱珪法と、横吹４孔式ランス
を溶銑樋の底面に押付け固定して行なつた本発明
脱珪法との比較実験を行なつたところ、第１表に
示す結果が得られた。

【表】

【表】 但し樋底侵食量、ランス寿命及び脱珪効率は次
の様にして求めた。 樋底侵食量：樋耐火物使用量計（ＫＧ）／脱珪処理溶
銑量（トン） ランス寿命：ランス用耐火物使用量計（ＫＧ）／脱珪
処理溶銑量（トン） 脱珪酸素効率：脱珪反応に用いられた酸素量（ＫＧ）／脱珪剤中の有効酸素量（ＫＧ）×100（％） 上記の結果からも明らかな様に本発明の方法を
採用すれば、溶銑樋底面の侵食を大幅に減少し得
るばかりでなくランスの寿命を大幅に延長するこ
とができ、更には脱珪効率も相当高めることがで
きる。 尚上記では溶銑樋脱珪をとりあげて説明した
が、上記の様な本発明独自の特徴は溶銑や溶鋼を
樋上で脱燐或は脱硫処理する様な場合にも同様に
発揮し得るもので、溶鉄の連続精錬法として幅広
く適用することができる。 またランス先端部に形成するノズルは、横向き
に指向されたものである限りその数や寸法には一
切制限されず、図示した様な４孔式の他、３孔又
は２孔式或は単孔式であつてもよく、更には５孔
以上の多孔式であつても勿論かまわないが、ラン
ス先端部の強度を確保する意味からすれば４孔式
以下のものが好ましく、５孔以上とする場合は例
えば第３図に示す如く高さ方向に位置を変えて形
成するのがよい。更にこれらノズルの向きも一切
制限されず、例えば第４図Ａ、Ｂに示す如く溶銑
樋１の壁面と直交又は平行に指向させる方法、第
５図に示す如く同壁面に対し斜交する方向に指向
させる方法、或は第６図に示す如くこれらを組合
わせた方法等を採用することができる。また多少
上方又は下方へ向けて形成しても良く、更に従来
のインジエクシヨン法において時たま見られた溶
銑の飛散を防止する為、例えば第７図に示す如く
ランス浸漬位置における溶銑樋１上方部を幅広く
形成することも有効である。 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、溶鉄樋底
面の局部侵食を防止してその寿命を大幅に延長し
得るばかりでなく、ランス先端部の侵食・崩壊も
著しく抑制することができ、こうした設備面の利
益に加えて脱珪効率等の精錬効率をも高めること
ができ、ひいては精錬剤に消費量も低減すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図
は従来例を示す説明図、第３図はランスの他の例
を示す一部見取り図、第４〜６図はランスに開口
されるノズルの種々の例を示す説明図、第７図は
溶鉄樋の好ましい例を示す平面図である。 １…溶鉄（銑）樋、２…ランス、２ａ…ノズ
ル、Ｍ…溶鉄（銑）樋、Ｓ…スラグ、Ｆ…精錬剤
（脱珪剤）、Ｃ…キヤリヤガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先端付近から横向きに噴出ノズルを開口した
   精錬剤吹込みランスの最先端面を溶鉄樋の下面に
   当接し、該溶鉄樋中を流れる溶鉄にキヤリヤガス
   と共に精錬剤を吹込むことを特徴とする溶鉄樋精
   錬方法。