(57)【要約】【課題】トピードカーを用いた溶銑予備処理方法において、トピードカー本体（炉体）の端部の溶銑攪拌を効率的に行うことができる溶銑予備処理方法を提供する。【解決手段】トピードカー１０を用いて溶銑の予備処理を行うに際して、ランス１８からの酸化剤等の吹き込みを、溶銑１の共振周波数（スロッシング周波数）に合わせて、周期的に変化させることで、溶銑１のスロッシングを励起する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トピードカーの炉体に収納されている溶銑にランスを浸漬させ、該ランスから酸化剤等を吹き込んで、溶銑の脱珪、脱燐を行う溶銑の予備処理方法において、前記ランスからの吹き込み量を周期的に変化させ、その吹き込み量の周期的な変化の周波数が前記溶銑の共振周波数に一致するようにすることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
【請求項２】
トピードカーの炉体に収納されている溶銑にランスを浸漬させ、該ランスから酸化剤等を吹き込んで、溶銑の脱珪、脱燐を行う溶銑の予備処理方法において、前記ランスからの吹き込み量を周期的に変化させ、その吹き込み量の周期的な変化の周波数成分中に前記溶銑の共振周波数成分が含まれるようにすることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混銑車（トピードカー）内の溶銑に酸化剤等を吹き込み、脱珪、脱燐を行う溶銑予備処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
精錬プロセスにおいて、転炉での負荷低減、製鋼スラグ発生量の低減、製鋼コストの削減の観点から、転炉での脱炭処理の前工程として、溶銑の脱珪、脱燐処理を行う溶銑予備処理がある。溶銑予備処理は、転炉、溶銑鍋、混銑車（トピードカー）で、溶銑に酸化剤や精錬剤を吹き込んで行われる。
【０００３】
一般に、トピードカーを用いた溶銑予備処理では、溶銑に浸漬させたランスから酸化剤（酸化鉄等）や精錬剤（石灰等）をガスで搬送して吹き込む。
【０００４】
図１に示すように、トピードカー１０は、トピードカー本体（炉体）１１と、炉体１１を牽引する走行運転部１２と、炉体１１を周方向に傾ける傾動装置１３と、レール１５上を走行するための車輪１４を備えている。
【０００５】
炉体１１は、トピード状の横長の容器であり、炉体１１の剛性確保や溶銑１の飛散防止の観点から、ランス１８を挿入する炉口１１ａが炉体１１中央部の比較的狭い領域にある。酸化剤等を吹き込むランス１８は炉口１１ａから挿入することになるが、炉口１１ａのサイズやランス１８を取り回す建屋の空間サイズによって、溶銑１内へのランス１８先端の挿入可能位置はおのずと限定される。したがって、脱珪、脱燐が行われる領域もランス１８先端の挿入位置近傍に限定されることになる。
【０００６】
そこで、トピードカー１０での脱珪、脱燐反応促進のため、溶銑の攪拌強度を向上させる方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、ランスを２本使用することにより、攪拌強度や範囲を拡大している。
【０００８】
また、特許文献２では、ランスと併用して、窒素ガスを底吹きすることにより、攪拌力を強化している。
【０００９】
また、特許文献３では、トピードカーを傾動軸を中心にして左右に往復運動させながら、炉口に挿入した邪魔板により溶銑を攪拌している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１４６３３５号公報
【特許文献２】特開２０００−２５６７２１号公報
【特許文献３】特開平１１−２４１１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記の特許文献１〜３の方法には、下記のような問題がある。
【００１２】
特許文献１の方法では、溶銑の攪拌強度や範囲を拡大することは可能であるが、２本のランスを取り回しできるだけの建屋の空間が必要である。また、ランスコストが２倍になると言った欠点もある。
【００１３】
特許文献２の方法では、一般に底吹きノズルの詰まりが問題になり、メンテナンス性に劣る。また、トピードカーの炉体のような可動容器の底にガス供給装置を設けることは安全上の懸念がある。
【００１４】
特許文献３の方法では、邪魔板への地金付着が懸念される。また、トピードカーの炉体の形状特性から、一般に炉体端部の攪拌が不足されると考えられており、炉体端部の攪拌向上には不十分と考えられる。
【００１５】
本発明は、上記のような事情に鑑み、トピードカーを用いた溶銑予備処理方法において、トピードカー本体（炉体）の端部の溶銑攪拌を効率的に行うことができる溶銑予備処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１７】
［１］トピードカーの炉体に収納されている溶銑にランスを浸漬させ、該ランスから酸化剤等を吹き込んで、溶銑の脱珪、脱燐を行う溶銑の予備処理方法において、前記ランスからの吹き込み量を周期的に変化させ、その吹き込み量の周期的な変化の周波数が前記溶銑の共振周波数に一致するようにすることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
【００１８】
［２］トピードカーの炉体に収納されている溶銑にランスを浸漬させ、該ランスから酸化剤等を吹き込んで、溶銑の脱珪、脱燐を行う溶銑の予備処理方法において、前記ランスからの吹き込み量を周期的に変化させ、その吹き込み量の周期的な変化の周波数成分中に前記溶銑の共振周波数成分が含まれるようにすることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、トピードカーを用いて溶銑の予備処理を行うに際して、ランスからの酸化剤等の吹き込みを、溶銑の共振周波数（スロッシング周波数）に合わせて、周期的に変化させることで、溶銑のスロッシングを励起しているので、大きな溶銑攪拌効果が得られ、炉口近傍だけでなく、炉体端部まで溶銑を均一に効率良く攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一般的なトピードカーの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】共振周波数（スロッシング周波数）と攪拌効果がある範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態を以下に述べる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態を示すものである。図１に示したと同様に、トピードカー１０は、トピードカー本体（炉体）１１と、炉体１１を牽引する走行運転部１２と、炉体１１を周方向に傾ける傾動装置１３と、レール１５上を走行するための車輪１４を備えており、炉体１１中央部の炉口１１ａからランス１８を挿入して、酸化剤等を吹き込むようになっている。
【００２３】
そして、この実施形態においては、図２に示すように、ランス１８からの酸化剤等の吹き込み量を周期的に変化させるようにしている（例えば、Ｓｉｎ波）。ランス１８からの酸化剤等の吹き込み量を周期的に変化させると、炉体１１内の溶銑１には、その周期で外力が加わる。すなわち、吹き込み量の変化の周波数成分で加振されることになる。そこで、その周波数成分の中に溶銑１の共振周波数（スロッシング周波数）が含まれていれば、溶銑１はスロッシングを生じ、大きく攪拌されることになる。
【００２４】
その際、吹き込み量変化の周波数ｆｆが溶銑１の共振周波数（スロッシング周波数）ｆｓに完全に一致している場合（ｆｆ＝ｆｓ）が最も効率的なのは言うまでも無いが、ｆｆとｆｓとのズレがどの程度許容されるのかを調べるため、１／２０水モデル実験を実施した。図３はスロッシングの周波数特性を示す共振曲線で、スラグの有無など条件を様々に変更して調査した中の例である。
【００２５】
計算から得られる１次共振周波数ｆ１は０．９Ｈｚであるが、図３（ａ）に示すように、条件１では実際の１次共振周波数は０．９２５Ｈｚであった。また、図３（ｂ）に示すように、条件２では実際の１次共振周波数は０．９９Ｈｚであった。そして、攪拌効果が認められる吹込み量変化の周波数範囲を調査すると、条件１では「共振周波数帯の山」と認識できる０．８７５〜１．０３５Ｈｚであれば攪拌効果が得られ、条件２では同じく０．９４〜１．０７Ｈｚであれば攪拌効果が得られた。実操業ではスラグ性状などの影響で、共振周波数が計算値から前後することがあるが、本実験結果から、概ねどのような操業条件でも計算から得られる共振周波数（スロッシング周波数）の２０％の範囲内であれば攪拌効果が得られることがわかった。ゆえに、吹き込み量変化の周波数ｆｆが溶銑１の共振周波数（スロッシング周波数）ｆｓの±２０％の範囲（０．８ｆｓ≦ｆｆ≦１．２ｆｓ）であってもよい。
【００２６】
また、溶銑１の共振周波数ｆｓの逆数である共振周期１／ｆｓごとに、間欠的に吹き込みを行うことでも、吹き込みによる溶銑１への外力の中に、共振周波数成分は含まれているので、スロッシングを励起することは可能である。
【００２７】
このようにして、この実施形態においては、トピードカー１０を用いて溶銑の予備処理を行うに際して、ランス１８からの酸化剤等の吹き込みを、溶銑１の共振周波数（スロッシング周波数）に合わせて、周期的に変化させることで、溶銑１のスロッシングを励起しているので、大きな溶銑攪拌効果が得られ、炉口１１ａ近傍だけでなく、炉体１１端部まで溶銑１を均一に効率良く攪拌することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  溶銑
１０  トピードカー（混銑車）
１１  トピードカーの炉体
１１ａ  炉体の炉口
１２  走行運転部
１３  傾動装置
１４  車輪
１５  レール
１８  ランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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