(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
精錬炉から出湯された取鍋内の溶融金属の上表面を覆うスラグを改質するために、スラグ改質剤を前記スラグに添加する方法において、予め前記取鍋内のスラグ上表面全域を複数の区画に仕切り、前記各区画毎に所定量の前記スラグ改質剤を割り当てて前記スラグ改質剤添加装置に貯留し、前記添加装置の下方に前記取鍋を位置させるか、又は前記取鍋の上方に前記添加装置を位置させるかし、次いで速やかに前記スラグ改質剤を全量、前記スラグの上表面に速やかに添加することを特徴とする、溶融金属用取鍋内スラグの改質剤添加方法。
【請求項２】
精錬炉から出湯された取鍋内の溶融金属の上表面を覆うスラグを改質するための装置において、下方に取鍋を設置することが可能で、当該取鍋内のスラグ上表面全域を複数の区画に仕切る仕切り機構と、前記各区画毎に所定量のスラグ改質剤を割当てて貯留するスラグ改質剤貯留機構と、前記下方に設置した取鍋の内部のスラグ上表面に前記スラグ改質剤を落下させる落下機構とを設けていることを特徴とする、溶融金属用取鍋内スラグの改質剤添加装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、精錬炉から出湯された取鍋内の溶融金属の上表面を覆うスラグを改質するために、当該スラグ表面全域に均一に且つ速やかに、スラグ改質剤を添加する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば転炉等精錬炉から溶鋼を取鍋に出鋼する場合、出鋼流と共に不可避的にスラグが流出したり、あるいは、意図的にスラグを流出させ、次いで、次工程での２次精錬等の目的、例えば、清浄鋼の溶製等のために、スラグの成分組成を改質する場合がある。上記スラグの改質に当たり、一般的に、出鋼後の取鍋に金属アルミニウムや金属アルミニウムを含有するスラグ改質剤を投入し、所定の化学成分組成のスラグを得ることが行なわれている。取鍋へのスラグ改質剤の添加方法は、従来、取鍋への出湯後に、精錬炉の炉裏シュートから取鍋内に落下投入する方法が行なわれている。このような従来方法では、スラグ改質剤が取鍋内スラグに均一に添加され難い。従って、目標どおりにスラグを改質することが困難であり、改質後のスラグの化学成分組成にバラツキが生じるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来方法によれば、スラグ改質剤の添加が簡単であり、特別な添加装置を必要としない点という利点を有している。しかしながら、上述した従来技術では、スラグの全域にわたって均一に、目標どおりの化学成分組成のスラグに改質することが困難であり、また、スラグ改質剤の歩留りが低く、そのバラツキも大きい。従って、実施例工程で行なわれる２次精錬の効果が十分に発揮されないことがある。
【０００４】
従って、この発明の目的は、上述した問題を解決して、スラグ改質剤を取鍋に均一に添加することにより、高清浄鋼の溶製を可能とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した観点から、取鍋内スラグの改質剤添加方法の試験を行なった。その結果、取鍋内スラグ全域を多数の区画に分け、その真上に上記区画と合同形状のスラグ改質剤貯留区画を設け、各区画のゲートを一斉に開とし、落下させることにより、所期の目的が達成されることを知見した。
【０００６】
この発明は、上述した知見に基づきなされたものであり、その要旨は次の通りである。
【０００７】
請求項１記載の溶融金属用取鍋内スラグの改質剤添加方法は、精錬炉から出湯された取鍋内の溶融金属の上表面を覆うスラグを改質するために、スラグ改質剤をスラグに添加する方法において、予め取鍋内のスラグ上表面全域を複数の区画に仕切り、各区画毎に所定量のスラグ改質剤を割り当ててスラグ改質剤添加装置に貯留し、添加装置の下方に取鍋を位置させるか、又は取鍋の上方に添加装置を位置させるかし、次いで速やかにスラグ改質剤を全量、スラグの上表面に速やかに添加することに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項２記載の溶融金属用取鍋内スラグの改質剤添加装置は、精錬炉から出湯された取鍋内の溶融金属の上表面を覆うスラグを改質するための装置において、下方に取鍋を設置することが可能で、当該取鍋内のスラグ上表面全域を複数の区画に仕切る仕切り機構と、その各区画毎に所定量のスラグ改質剤を割当てて貯留するスラグ改質剤貯留機構と、下方に設置した上記取鍋の内部のスラグ上表面に上記スラグ改質剤を落下させる落下機構とを設けていることに特徴を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
〔実施形態−１〕
この発明の方法を実施するときに使用するスラグ改質剤添加装置例の概略縦断面図を図１に示し、その概略側面図を図２に示す。図１及び２において、１はスラグ改質剤、２はスラグ改質剤添加装置、３は作業床、そして４は溶鋼を収容する取鍋である。図１に示すように、スラグ改質剤添加装置２は転炉等精錬炉の炉裏の作業床３下部に支持設置されている。作業床３にはスラグ改質剤１の投入口５が設けられ、投入口５を中心にしてその下部にスラグ改質剤添加装置２が設けられている。スラグ改質剤添加装置２は、上記投入口５下部に設けられたスラグ改質剤の受入れシュート６、ならし機構７及び投入機構８からなっている。一方、図２に示すように、取鍋４はレール９上を溶鋼台車１０に乗ってスラグ改質剤添加装置２の下方へ引き込まれるようになっている。スラグ改質剤１の投入機構８は、回転ゲート群１１、これを回転させるための原動機１５、動力伝達機構１６及び回転制御器１７からなっている。
【００１１】
図３は、取鍋４がスラグ改質剤添加装置２の下方真下に引き込まれたときの両者の位置関係を示す平面図であり、図１のＡ−Ａ線矢視概略図である。
【００１２】
図４に、回転ゲート群１１を構成する各回転ゲート１１ａ、１１ｂ、・・・の長さ方向に直角な部分詳細縦断面図を示す。回転ゲート群１１は、図１〜３に示した回転ゲート群１１からわかるように、取鍋４の直径方向に平行に、長さが取鍋４の直径程度の多数のパイプ形状で、円周方向の一部を切除した回転ゲートを並べて配置したものである。回転ゲート群１１はこのように多数の回転ゲートで構成されている。そして図２に示したように、回転ゲート群１１に対しては、モーター又はシリンダー機構等原動機１５がプーリー等動力伝達機構１６を介して連結されており、原動機１５には回転制御器１７が接続されている。回転制御器１７は、原動機１５を通じて回転ゲート群１１に回転モーメントを負荷すると共に、各回転ゲート１１ａ、１１ｂ、・・・全数を同時に回転起動及び停止させ、その開度を一斉に制御する機能を有する。
【００１３】
上述した構成と機能を有するスラグ改質剤添加装置２を用いて、先ず、所定量のスラグ改質剤１を投入口５から受入れシュート６を経由して投入機構８の回転ゲート群１１上に装入する。回転ゲート群１１上に装入されたスラグ改質剤１をならし機構７のならし板１２を水平面内で回転させて層厚を均一にならす。ならし板１２の回転駆動は、取鍋４の容量により定まるスラグ改質剤１の装入量に応じ、人力又は原動機で行なう。一方、転炉等精錬炉から出鋼された溶鋼１３を収容した取鍋４を、図３に示したようにスラグ改質剤添加装置２の下方真下に引き込む。取鍋４内の溶鋼１３表面は、出鋼時に精錬炉から流出した溶融スラグ１４で表面を覆われている。スラグ改質剤添加装置２下方に引き込まれた取鍋４が所定位置に停止した後、速やかに回転ゲート１１群を回転起動させて、回転ゲート群１１上のスラグ改質剤１を全量、溶融スラグ１４の表面に落下させて添加する。添加に際し、回転ゲート群１１はスラグ改質剤１が全量切り出されるまで回転を継続させる。こうして、取鍋４内の溶鋼１３表面を覆っている溶融スラグ１４の表面に均一にスラグ改質剤１を添加することができる。
【００１４】
〔実施形態−２〕
取鍋内溶鋼の表面を覆うスラグの表層部が硬化している場合には、硬化した表層部を破砕した後、スラグ改質剤を添加しなければならない。スラグ層の硬化した表層部を破砕し、スラグ改質剤を溶融スラグとよく混合し、スラグ改質剤の目的を確実に達成させなければならないからである。こうした条件下において本発明の方法を実施する場合について説明する。  表層部が硬化したスラグ層で表面を覆われた溶鋼を収容した取鍋に、スラグ改質剤を添加する場合、下記二通りの方法がある。第一の方法は、予め硬化スラグ層をその破砕専用機で破砕し、次いで溶融スラグが露出したスラグ表面にスラグ改質剤を均一に添加し、スラグ改質剤とスラグとを混合する方法、第二の方法は、スラグ破砕機を設けたスラグ改質剤添加装置を使用して硬化スラグの破砕、スラグ改質剤の添加及び混合をほぼ同時に行なう方法である。ここでは、第二の方法について説明する。第一の方法は、第二の方法で使用するスラグ添加装置のスラグ破砕機構のみを有する破砕専用機をはじめの工程で使用すればよい。
【００１５】
図５に、上述したようにしてこの発明の方法を実施するときに使用するスラグ改質剤添加装置例の概略正面図を示し、図６に、スラグ改質剤添加装置の要部の概略縦断面図を示し、そして、図７に、本発明実施時の取鍋とスラグ改質剤添加装置と位置関係の説明図として、図５のＢ−Ｂ線矢視概略図を示す。図５〜７において、１はスラグ改質剤、２はスラグ改質剤添加装置、４は取鍋、そして１８はクレーンである。
【００１６】
図５及び図６に示すように、スラグ改質剤添加装置２はクレーン１８で吊られて使用される。スラグ改質剤添加装置２は、硬化スラグ層破砕治具１９、スラグ改質剤のならし機構（図示せず）及び投入機構８からなっている。投入機構８は、回転ゲート群１１、これを回転駆動させるためのモーター等原動機１５、プーリー等動力伝達機構１６及び回転ゲート群の回転制御器１７からなっている。また、図８に、硬化スラグ層破砕治具１９、及び回転ゲート群１１を構成する各回転ゲート１１ａ、１１ｂ、・・・の、長さ方向に直角な部分詳細縦断面図を示す。
【００１７】
硬化スラグ層破砕治具１９は、所定幅（Ｗ）、所定厚さ（Ｔ）及び各種長さ（Ｌ）を有する耐火煉瓦製スラブ形状の重量物であり、図８からわかるように、各回転ゲート１１ａ、１１ｂ、・・・の間に、交互に設けられている。
【００１８】
回転ゲート群１１は、図５〜７の示した回転ゲート群１１からわかるように、取鍋４の直径方向に平行に、長さ（Ｌ）が種々の多数のパイプ形状のゲートを並べ、且つ取鍋４の内壁より内側であって、スラグ表面のほぼ全域を覆うように配置されている。このように配置された回転ゲート群１１は、多数の回転ゲートで構成されている。そして図６に示したように、回転ゲート群１１に対しては、原動機１５が動力伝達機構１６を介して連結されており、原動機１５には回転制御器１７が接続されている。回転制御器１７は、原動機１５を通じて回転ゲート群１１に回転モーメントを負荷すると共に、各回転ゲート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・全数を同時に回転起動及び停止させ、その開度を一斉に制御する機能を有する。  上述した構成と機能を有するスラグ改質剤添加装置２を用いて、先ず、所定量のスラグ改質剤１を、投入機構８の回転ゲート群１１上に装入する。回転ゲート群１１上に装入されたスラグ改質剤１をならし機構（図示せず）で厚を均一にならす。一方、転炉等精錬炉から出鋼された溶鋼１３を収容した取鍋４の上方真上に、スラグ改質剤１が装填されたスラグ改質剤添加装置２を、クレーン１８で吊り込む。次いで、クレーン１８でスラグ改質剤添加装置２全体を巻き下げ、取鍋４内の固化スラグ１４’の上表面に、硬化スラグ層の破砕治具１９を下向きに軽く衝突させ、硬化スラグ層を破砕する。固化スラグ１４’の表層部を破砕したら速やかに回転ゲート１１群を回転起動させて、回転ゲート群１１上のスラグ改質剤１を全量、スラグ表面に落下させて添加する。添加に際し、回転ゲート群１１はスラグ改質剤１が全量切り出されるまで回転を継続させる。次いで、スラグ改質剤添加装置２全体をクレーン１８で巻き上げ、巻き下げを繰り返し、スラグとスラグ改質剤とをよく混合する。こうして、取鍋４内の溶鋼１３表面を覆っているスラグ１４の表面に均一にスラグ改質剤１を添加することができる。
【００１９】
上記実施形態の例では、いずれも、スラグ改質剤の投入機構におけるゲートの機構として、回転式ゲートを備えた装置例を用いる場合で説明したが、スラグ改質剤を所定量、取鍋内に均一に添加することができるものであればよい。従って、パイプ状ゲートの代わりに、短冊形の平板を水平に支持して多数並べて配置し、それら短冊状平板の上に所定層厚さのスラグ改質剤を堆積させ、一方、短冊状平板の上表面に接して、短冊状平板の長手方向に直角方向に且つ鉛直に薄い平板状堰を支持固定する。そして、短冊状平板を長手方向に高速で引き抜くことにより、スラグ改質剤を取鍋内に添加してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、取鍋に出湯後の溶融金属の表面を覆うスラグの全域に、スラグ改質剤を均一に、且つ迅速に添加することができる。従って、スラグの化学成分組成を目標通りに調整することができるので、次工程における２次精錬により従来よりも高清浄な鋼を溶製することができる。こうした効果を発揮し得る溶融金属用取鍋内スラグの改質剤添加方法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を実施するときに使用するスラグ改質剤添加装置例の概略正面図である。
【図２】図１の概略側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視概略図である。
【図４】図１の回転ゲート群の部分詳細図である。
【図５】この発明の方法を実施するときに使用するスラグ改質剤添加装置の他の例の概略正面図である。
【図６】図５の要部の概略縦断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線矢視概略図である。
【図８】図５の硬化スラグ層の破砕治具及び回転ゲート群の部分詳細図である。
【符号の説明】
１  スラグ改質剤
２  スラグ改質剤添加装置
３  作業床
４  取鍋
５  投入口
６  受入れシュート
７  ならし機構
８  投入機構
９  レール
１０  溶鋼台車
１１  回転ゲート群
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・  回転ゲート
１２  ならし板
１３  溶鋼
１４  溶融スラグ
１４’  固化スラグ
１５  原動機
１６  動力伝達機構
１７  回転制御器
１８  クレーン
１９  破砕治具
【図１】
0003956517.tif 000002
【図２】
0003956517.tif 000003
【図３】
0003956517.tif 000004
【図４】
0003956517.tif 000005
【図５】
0003956517.tif 000006
【図６】
0003956517.tif 000007
【図７】
0003956517.tif 000008
【図８】
0003956517.tif 000009