(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の出銑口から排出された溶銑滓を、出銑樋の下流に設けられたスキンマーを介して、比重差によって溶銑とスラグとに分離し、スラグは滓樋に排出する一方、溶銑は溶銑樋に排出して溶銑とスラグの分離を図る方法において、上記スキンマーの上流側に位置する高炉出銑樋中の、上記滓はね部から、それと対向する側の高炉出銑樋内側壁に向かって、高炉出銑樋の幅方向に突設した溶銑レベル抑制用ダンパーが設けられていることを特徴とする高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【請求項２】
前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、その上面が滓樋底部レベル以下となるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【請求項３】
前記溶銑レベル抑制ダンパーは、その下面と溶銑樋内底面との間に、潜り空間が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【請求項４】
前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、上記滓樋と対向する側の溶銑樋内側壁との間に切通しが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【請求項５】
前記切通しの溶銑樋幅方向長さは、上記溶銑樋幅の１／２〜４／５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【請求項６】
前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、それの溶銑滓流れ方向の長さが、上記滓樋の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高炉の出銑口から高炉出銑樋に排出（出銑）された溶銑滓を、溶銑とスラグとに分離させる方法において、溶銑がスラグ回収用の滓樋へ流れ込むのを防ぐことにより、溶銑・滓の分離性を向上させるのに好適な、溶銑滓の分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉は、原料である鉄鉱石や焼結鉱等を、コークスにより還元して溶銑を製造する設備である。この高炉による溶銑の製造の際、原料中に含まれる脈石成分（アルミナ、シリカ、マグネシアなど）も溶滓として同時に生成するため、高炉下部にある出銑口からは、溶銑と溶滓とが混在した状態の溶銑滓が高炉出銑樋（以下、単に「出銑樋」という）に排出されることになる。
【０００３】
この溶銑滓は、出銑樋中で比重差を利用して溶滓（以下、「スラグ」という、上層）と溶銑（下層）とに分離し乍ら、この出銑樋の下流側に配設されているスキンマーによって、スラグは、該スキンマーよりも炉体側に設けられた滓はね、滓樋を通って水砕スラグ製造設備もしくはドライピットで徐冷滓として回収され、一方、溶銑は、スキンマーの下をくぐり、溶銑樋を通ってトピードカーに排出される。
【０００４】
このようにして回収されたスラグは、路盤材やセメント、コンクリート用骨材等として使用されるが、そのスラグ中にもし、溶銑（銑鉄）が混ざっていると、錆が発生したり、粉砕に要する時間が長くなる等の品質の低下を招いたり、水砕スラグの製造時に、水蒸気爆発を引き起こす可能性がある。そのため、溶銑滓からスラグと溶銑とに完全に分離する技術を開発することが重要と考えられている。
【０００５】
例えば、特許文献１は、高炉出銑大樋上流の溶銑滓流中に、適当な隙間を作るようにダンパーを設け、流速の速い幅方向中央部の勢いを止めて沈静化し、スラグ中に混在した溶銑を沈降し易くすることによって溶銑の滓樋への流入を防止する方法を開示している。
また、特許文献２は、流速の速い大樋幅方向中央部の溶融スラグ表層流を上堰で堰き止め、大樋幅方向の流速分布を均一にして、溶融スラグ中に分散する溶銑を沈降させる方法を開示している。
【特許文献１】特開平１０−２７３７０６号公報
【特許文献２】特開平８−１７６６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の方法は、近年の高炉内圧の高圧化に伴い、高炉出銑口からの溶銑滓出銑の流速が増大し、高炉の開口時や出銑初期などの溶銑滓が出銑樋に突沸しやすく、出銑滓流の乱れが大きい環境下では、十分な対策を提供するものとはなっておらず、依然として溶銑滓流の湯面の波打ち現象や、層流化阻害が起こるため、溶銑が滓樋入口（以下、「滓はね部」とも言う。）を乗り越えて、滓樋中に流れ込んでしまうという大きな問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、高炉出銑口からの溶銑滓の出銑に伴う、出銑樋における湯面の乱れを防ぎ、かつ層流化を促進することにより、溶銑が滓はね部を乗り越えて滓樋中に流入するのを防ぐことで、溶銑滓の分離性の向上を図る技術の確立を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術が抱えている上述した課題を克服し、本発明の上記目的を実現する方法として、本発明は、高炉の出銑口から排出された溶銑滓を、出銑樋の下流に設けられたスキンマーを介して、比重差によって溶銑とスラグとに分離し、スラグは滓樋に排出する一方、溶銑は溶銑樋に排出して溶銑とスラグの分離を図る方法において、上記スキンマーの上流側に位置する高炉出銑樋中の、上記滓はね部から、それと対向する側の高炉出銑樋内側壁に向かって、高炉出銑樋の幅方向に突設した溶銑レベル抑制用ダンパーが設けられていることを特徴とする高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法を提案する。
【０００９】
なお、本発明においては、前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、その上面が滓樋底部レベル以下となるように配置されること、前記溶銑レベル抑制ダンパーは、その下面と溶銑樋内底面との間に、潜り空間が設けられていること、前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、上記滓樋と対向する側の溶銑樋内側壁との間に切通しが設けられていること、前記切通しの溶銑樋幅方向長さは、上記溶銑樋幅の１／２〜４／５であること、および前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、それの溶銑滓流れ方向の長さが、上記滓樋の幅よりも大きいことにより、好ましい解決手段を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述した要旨構成を採用した本発明によれば、下記のような効果が得られる。即ち、本発明は、滓樋入口に高炉出銑樋中に溶銑レベル抑制用ダンパーを設けることによって、溶銑滓流からの安定した層流化（溶銑とスラグとの２層流化）を促すことができる。とりわけ、本発明によれば、出銑口開口時や炉況が安定していない時の乱れの大きい出銑流の流速を速やかに沈静化して整流に変化させると共に、滓はね部付近の、高炉出銑口からの溶銑滓の噴出・突沸に伴う湯面の乱れをも防ぐと共に、溶銑レベルの上昇を抑えて溶銑の滓樋への流れ込みを防ぐことができ、ひいては、溶銑滓の分離性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、この発明の実施形態の一例を図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の方法を実施するための高炉出銑樋１の全体を示す平面図であり、図１（ｂ）は、滓樋入口部の拡大平面図である。また、図２は滓樋入口部の部分断面図である。
【００１２】
一般に、高炉出銑樋１による溶銑滓の分離方法は、高炉出銑口から排出された溶銑滓を、高炉出銑樋１を流れる間に層流化させ乍ら、スキンマー３部で比重差によってスラグと溶銑とに分離し、スラグについては、滓はね部４ａに導いて滓樋４に流出させ、一方、溶銑については、ダンパー形のスキンマー３の下方を潜らせて溶銑樋５に導くことで分離排出させることによる。
【００１３】
本発明では、上記溶銑滓の分離方法において、前記スキンマー３の上流側にある高炉出銑樋１中の滓樋４入口付近、即ち前記滓はね部４ａから、それと対向する側の高炉出銑樋内側壁７に向かって、溶銑レベル抑制用ダンパー６を配置したところに特徴がある。この溶銑レベル抑制用ダンパー６は、図１（ａ）および（ｂ）に示したように配設されるものであって、滓はね部４ａから対向する側の高炉出銑樋内側壁７に向かって、溶銑滓の流れを遮るように高炉出銑樋１の幅方向に立設されるものである。
【００１４】
この溶銑レベル抑制用ダンパー６の採用により、溶銑滓の流れが、その表層で一時的に堰き止められて、その流速が沈静化し、滓はね部４ａ付近における出銑による溶銑滓湯面の乱れ（波打ち）が抑制される。その結果、溶銑滓からの溶銑とスラグとの分離を促進することができる。
【００１５】
なお、前記溶銑レベル抑制用ダンパー６は、図２に示したように、その上面１１が滓樋底レベル１０以下の、高炉出銑樋１内の溶銑とスラグとの境界面に位置するように設置されているため、溶銑レベル抑制用ダンパー６の下方にある溶銑の滓樋４への流入を抑える作用を担い、溶銑滓が乱流を生じていても溶銑の滓樋４への流入を確実に防ぐのに有効に働く。
【００１６】
また、前記溶銑レベル抑制用ダンパー６は、図２に示したように、その下面と溶銑樋内底面との間に、スラグをスキミングした残りの溶銑流のみを流すための潜り空間が設けられているものである。この潜り空間は、該溶銑レベル抑制用ダンパー６の出銑樋１深さ方向厚み６ｃの調整によってスラグの混入を防ぐ一方、溶銑の滓樋４への流れ出しを防ぐのに効果的な大きさの空間にすることが求められる。
【００１７】
溶銑レベル抑制用ダンパー６によって一時的に堰き止められる溶銑滓の流れは、円滑に層流化し乍ら、スラグと溶銑とに分離され、その後、スラグは、溶銑レベル抑制用ダンパ６ーと高炉出銑樋内側壁７との隙間である切通し９および溶銑レベル抑制用ダンパー６上方を通って滓樋４に排出される。一方、溶銑は溶銑レベル抑制用ダンパー６下方を潜った後、または溶銑レベル抑制用ダンパー６と高炉出銑樋内壁７との隙間である切通し９を通った後、スキンマー３下方を抜けて溶銑樋５に流出する。
【００１８】
なお、前記切通し９は、過剰な溶銑滓流に伴う溶銑レベル抑制用ダンパー６付近に滞在する溶銑を、円滑に下流側に導き、溶銑レベル抑制用ダンパー６上面を超えるスラグを、溶銑の混入なく滓樋４中に導いて流入させるのに効果がある。なお、この切通し９の出銑樋幅方向長さ９ａは、出銑樋幅１ａの１／２〜４／５の長さとすることが推奨される。これは、切通し９が小さくなりすぎると、この溶銑レベル抑制用ダンパー６による効果が得られず、かえって溶銑レベル抑制用ダンパー６が堰となって溶銑滓の整流化、層流化を阻害し、溶銑が溶銑レベル抑制用ダンパー６を越えて滓樋４へ流れ込むおそれが生じるためである。すなわち、溶銑レベル抑制用ダンパー６の出銑樋幅方向長さ６ｂを、出銑樋幅１ａの１／２以下とすることにより、溶銑が該溶銑レベル抑制用ダンパー６を超えることがない。また、溶銑レベル抑制用ダンパー６の出銑樋幅方向長さ６ｂは、少なくとも出銑樋幅１ａの１／５とすることにより、溶銑滓の整流化、層流化効果を発揮させることができる。
【００１９】
また、本発明においては、溶銑の滓樋４への流れ込みを抑制し、スラグの滓樋４への円滑な流れを確保するため、図１（ｂ）に示したように、溶銑レベル抑制用ダンパー６の溶銑滓流れ方向長さ６ａを、滓樋幅４ｂよりも大きくして、スラグ分離機能を高めることが推奨される。
【００２０】
さらに、図２に示したように、前記溶銑レベル抑制用ダンパー６の設置位置と、溶銑レベル抑制用ダンパーの出銑樋深さ方向厚み６ｃは、この厚み６ｃ範囲に溶銑と溶滓との界面が存在するように設定することが好ましい。これは、溶銑レベル抑制用ダンパー６の設置位置が低すぎると、その表層において溶銑滓湯面の乱れ（波打ち）を十分に抑制することができず、一方、溶銑レベル抑制用ダンパー６の設置位置が高すぎると、溶銑レベル抑制用ダンパー６が堰となって溶銑滓の整流化および層流化を阻害し、溶銑が溶銑レベル抑制用ダンパー６上方に流れ込んで、スラグ中へ溶銑が混入するおそれがあるからである。即ち、溶銑レベル抑制用ダンパー６の出銑樋深さ方向厚み６ｃ範囲に、溶銑と溶滓の界面が存在すれば、溶銑レベル抑制用ダンパー６の整流化、層流化効果を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明に係る高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法は、鋳床面積が狭い場合や、高炉からの出銑速度が速い場合に好適に利用することができる他、他の同様の施設を有する溶融金属処理施設への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による溶銑レベル抑制用ダンパーを配置した高炉出銑樋の平面図（ａ）および滓樋入口部の拡大平面図（ｂ）である。
【図２】本発明による溶銑レベル抑制用ダンパーを配置した高炉出銑樋の滓樋入口部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  高炉出銑樋
１ａ  出銑樋幅
１ｂ  出銑樋底レベルから滓樋底レベルまでの長さ
２  高炉出銑口
３  スキンマー
４  滓樋
４ａ  滓はね部
４ｂ  滓樋幅
５  溶銑樋
６  溶銑レベル抑制用ダンパー
６ａ  溶銑レベル抑制用ダンパー  溶銑滓流れ方向長さ
６ｂ  溶銑レベル抑制用ダンパー  出銑樋幅方向長さ
６ｃ  溶銑レベル抑制用ダンパー  出銑樋深さ方向厚み
７、８  高炉出銑樋内側壁
９  切通し
９ａ  切通しの出銑樋幅方向長さ
１０  滓樋底レベル
１１  溶銑レベル抑制用ダンパー上面
【図１】
0005326116.tif 000002
【図２】
0005326116.tif 000003