JP2000001710A - Desulfurization of molten iron and desulfurizing device - Google Patents
Desulfurization of molten iron and desulfurizing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、溶銑鍋
などの容器に入った溶銑から硫黄（Ｓ）分を除去するた
めの溶銑脱硫方法および溶銑脱硫装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot metal desulfurization method and a hot metal desulfurization apparatus for removing sulfur (S) from hot metal contained in a container such as a hot metal ladle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】製鉄所では、製鋼工程を能率的に行うこ
と等を目的として溶銑に脱硫処理を施すのが一般的であ
る。脱硫は、石灰（ＣａＯ）やソーダ灰（Ｎａ2ＣＯ3）
などの脱硫剤を溶銑中に投入することにより行うもの
で、溶銑に浸漬させるランスを通じて脱硫剤を吹き込む
インジェクション法や、インペラ（回転羽根）によって
溶銑と脱硫剤とを撹拌する機械的撹拌法などが広く知ら
れている。インジェクション法では、吹き込まれた脱硫
剤が未反応のまま浮上してしまうことも多いのに対し、
機械的撹拌法では、溶銑と脱硫剤とが十分に混合されて
脱硫反応が促進されるという利点がある。2. Description of the Related Art In a steel mill, hot metal is generally desulfurized for the purpose of efficiently performing a steelmaking process. For desulfurization, lime (CaO) or soda ash (Na 2 CO 3 )
This is done by putting a desulfurizing agent into the hot metal, such as an injection method in which the desulfurizing agent is blown through a lance dipped in the hot metal, or a mechanical stirring method in which the hot metal and the desulfurizing agent are stirred by an impeller (rotating blade). Widely known. In the injection method, the injected desulfurizing agent often floats without reacting,
The mechanical stirring method has an advantage that the hot metal and the desulfurizing agent are sufficiently mixed to promote the desulfurization reaction.
【０００３】機械的撹拌法に関する従来の技術は、特公
昭４２−１２３４３号公報および特開平４−９９２１２
号公報などに記載されている。前者に記載の技術は、イ
ンペラを、溶銑鍋の内径の１／１０〜１／３の外径にし
て１５０〜３００ｒｐｍで回転させるものである。溶銑
表面の脱硫剤を溶銑中にうまく巻き込ませて効率的に脱
硫を進行させるとともに、撹拌所要動力を小さくし、し
かも溶銑鍋の内壁面の損耗を抑えるためには、そのよう
に小径のインペラをかなり高速で回転させるのがよいと
している。また後者は、一本の軸上に二段にわたってイ
ンペラを設けたうえ各段のインペラに加圧ガスの噴出口
を形成しておくものである。各インペラの噴出口から加
圧ガスとともに脱硫剤を溶銑中に噴出することによっ
て、溶銑を強力に撹拌し脱硫を促進させることができ
る。The prior art relating to the mechanical stirring method is disclosed in JP-B-42-12343 and JP-A-4-99212.
No., etc. In the former technique, the impeller is rotated at 150 to 300 rpm with an outer diameter of 1/10 to 1/3 of the inner diameter of the hot metal pot. Such a small-diameter impeller should be used to efficiently entrain the desulfurizing agent in the hot metal surface into the hot metal and promote desulfurization efficiently, reduce the power required for stirring, and suppress the wear on the inner wall surface of the hot metal pot. He says that it is better to rotate at a very high speed. In the latter, two stages of impellers are provided on one shaft, and a pressurized gas outlet is formed in each stage of the impeller. By jetting a desulfurizing agent into the hot metal together with the pressurized gas from the jet port of each impeller, the hot metal can be strongly stirred to promote desulfurization.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】溶銑の脱硫は製鋼に先
だって行うものであるから、製鋼工程の開始を遅らせな
いためには、ある溶銑鍋に入った溶銑についての脱硫
を、先の溶銑について製鋼工程が終了するまでに完全に
終了している必要がある。たとえば、転炉を用いる製鋼
工程は通常なら一回あたり約４０分で行われるため、そ
の前工程である溶銑脱硫は、一つの溶銑鍋における脱硫
が同じく約４０分かそれ以下の時間で完了しないと次の
製鋼工程の開始を遅らせ、生産性を低下させることにな
る。したがって、製鋼工程の迅速化がはかられている最
近の製鉄所では、溶銑脱硫の工程についても所要時間を
短縮することが求められている。Since the desulfurization of hot metal is performed prior to steelmaking, in order not to delay the start of the steelmaking process, the desulfurization of hot metal in a hot metal pot must be performed before the steelmaking process. It must be completely completed before the process is completed. For example, a steelmaking process using a converter is normally performed in about 40 minutes at a time, so hot metal desulfurization, which is the preceding process, is not completed in about 40 minutes or less in a single hot metal ladle as well. This delays the start of the next steelmaking process and lowers productivity. Therefore, in recent steelworks where the steelmaking process has been accelerated, it is required to reduce the required time for the hot metal desulfurization process.
【０００５】製鋼工程に関しては、近年、溶銑を脱リン
するための第一転炉と、その後に脱炭するための第二転
炉とを順に使用する例がある。そのような工程が採用さ
れるなら、第一転炉に溶銑が入っている時間は通常の転
炉使用時間の半分程度（約２０分）であるため、溶銑鍋
における脱硫も従来の半分程度の時間内に完了していな
ければならなくなる。[0005] As for the steelmaking process, in recent years, there has been an example in which a first converter for dephosphorizing hot metal and a second converter for decarburization thereafter are used in order. If such a process is adopted, the duration of hot metal in the first converter is about half of the normal converter usage time (about 20 minutes), and the desulfurization in the hot metal pot is about half of the conventional level. It must be completed in time.
【０００６】しかしながら、従来の溶銑脱硫手段は、最
近の製鉄所における上記のような迅速化要求に十分に対
応できるものではなかった。すなわち、特公昭４２−１
２３４３号公報に記載の技術は、溶銑鍋の内径に比べて
小径のインペラを使用するものであるため、鍋内の溶銑
の全体に高い撹拌流を与えることが難しいうえ、撹拌を
開始するとき等に溶銑を加速するのに時間を要する。つ
まり、その技術による場合には、所要の脱硫率（硫黄含
有量）にするために定常的な（つまり高速回転での）撹
拌状態を長く維持しなければならないうえ、その撹拌状
態にするまでに長い加速時間を要するため、鍋内の溶銑
を短時間内に十分に脱硫するのは困難なのである。[0006] However, the conventional hot metal desulfurization means cannot sufficiently cope with the above-mentioned demands for speeding up in recent steel works. In other words,
The technique described in Japanese Patent No. 2343 uses an impeller having a smaller diameter than the inner diameter of the hot metal pot, so it is difficult to give a high stirring flow to the entire hot metal in the hot pot, and when starting stirring, etc. It takes time to accelerate hot metal. In other words, in the case of this technology, a steady (that is, high-speed rotation) stirring state must be maintained for a long time in order to obtain a required desulfurization rate (sulfur content), Since a long acceleration time is required, it is difficult to sufficiently desulfurize the hot metal in the pot in a short time.
【０００７】特開平４−９９２１２号公報に記載の技術
は、インペラによる撹拌効果に加圧ガスの撹拌効果を加
えるものであるため脱硫の促進効果は期待できる。しか
し、軸上に二段のインペラを設けて各インペラにガス噴
出口を形成するなど、構成が複雑である。高温の溶銑中
に浸漬されるインペラは消耗品であって多数を製作する
必要があるため、そのインペラの構成が複雑であるとな
ると相当のコストを必要としてしまう。[0007] The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99212 adds a stirring effect of a pressurized gas to the stirring effect of an impeller, so that an effect of promoting desulfurization can be expected. However, the configuration is complicated, for example, a two-stage impeller is provided on the shaft and a gas ejection port is formed in each impeller. The impeller immersed in hot metal is a consumable and must be manufactured in large numbers. Therefore, if the configuration of the impeller is complicated, considerable cost is required.
【０００８】請求項の発明は、設備的な所要コストを抑
えながらも機械的撹拌法による溶銑脱硫を短時間内に行
うことのできる溶銑の脱硫方法および装置を提供せんと
するものである。An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for desulfurizing hot metal capable of performing hot metal desulfurization by a mechanical stirring method in a short period of time while suppressing the required cost of equipment.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した溶銑
の脱硫方法は、溶銑鍋など容器内の溶銑を、脱硫剤を投
入するとともにインペラで撹拌することにより脱硫する
方法（つまり機械的撹拌法による脱硫方法）であって、 インペラを、低速回転させながら上方から溶銑面に
近づけ、 インペラが溶銑中に入ったときからインペラの回転
速度を上げて溶銑上のスラグ（溶滓またはノロとも呼ば
れる）を容器の外周寄りに振り分け、その状態で容器中
央部付近に露出する溶銑面上に脱硫剤を投入し、 投入した脱硫剤と溶銑とを、全体が溶銑中に漬かっ
た位置で高速回転させるインペラにより撹拌する− ことを特徴とする。なお、上記にいう「低速」およ
び「高速」は、両者間での相対的な速度の関係をいい、
たとえば従来の脱硫方法と比較した場合の回転速度の高
低をいうものではない。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for desulfurizing hot metal in a container such as a hot metal ladle by adding a desulfurizing agent and stirring the molten metal with an impeller. Method, in which the impeller is brought close to the hot metal surface from above while rotating at a low speed, and when the impeller enters the hot metal, the rotation speed of the impeller is increased to increase the slag (also called slag or slag) on the hot metal. ) Is distributed near the outer periphery of the container, and in that state, a desulfurizing agent is charged onto the hot metal surface exposed near the center of the container, and the charged desulfurizing agent and hot metal are rotated at a high speed at a position where the entire hot metal is immersed in the hot metal. It is characterized by stirring with an impeller. Note that the terms “low speed” and “high speed” refer to a relative speed relationship between the two,
For example, it does not mean that the rotational speed is higher or lower than that of the conventional desulfurization method.
【００１０】このような脱硫方法によると、容器内の溶
銑について従来よりも短時間のうちに脱硫を終えること
ができる。その理由はつぎのとおりである。[0010] According to such a desulfurization method, desulfurization of the hot metal in the vessel can be completed in a shorter time than before. The reason is as follows.
【００１１】a) 上記に記載したとおり、溶銑中に漬
ける前からインペラを回転させておくからである。そう
すれば、溶銑に漬けてからインペラを回転駆動し始める
よりも、インペラの加速に要する時間だけ、多少ながら
も脱硫工程の所要時間が短縮される。インペラが大型
（とくに外径が大きいために慣性モーメントの大きいも
の）である場合にはその効果は大きい。A) As described above, the impeller is rotated before being immersed in the hot metal. By doing so, the time required for the acceleration of the impeller is reduced to some extent by the time required for the desulfurization step, rather than starting to rotate the impeller after being immersed in the hot metal. The effect is great when the impeller is large (especially one having a large inertia due to a large outer diameter).
【００１２】b) 上記のように、溶銑上のスラグを容
器の外周寄りに振り分け、それによって露出する溶銑面
上に脱硫剤を投入するからである。脱硫剤は、早いうち
に投入する方が脱硫反応を早く始めさせる点で好ましい
が、浮遊スラグが溶銑の上面全体を覆っている状態で脱
硫剤を投入しても、脱硫剤はスラグに遮られて溶銑とは
接触しがたい。その点、上記の方法は、のようにまず
スラグを振り分け、それによって露出した溶銑面上に脱
硫剤を投入する。このようにすれば、脱硫剤の全量がた
だちに、かつ効果的に溶銑と接触し反応を開始するた
め、結果的には短時間で十分に脱硫できることになる。
なお、上記のようなスラグの振り分けは、溶銑とスラグ
とをかき混ぜるのではなく、層状に分離した両者の位置
関係を乱すことなく遠心力によって静的に振り分けるも
のであるため、外径の大きなインペラ等を使用すれば、
それを比較的低速で回転させることによって容易に実現
できる。B) As described above, the slag on the hot metal is distributed toward the outer periphery of the container, and the desulfurizing agent is injected onto the exposed hot metal surface. It is preferable to add the desulfurizing agent as soon as possible so that the desulfurization reaction starts earlier.However, even if the desulfurizing agent is added while the floating slag covers the entire upper surface of the hot metal, the desulfurizing agent is blocked by the slag. Hard to contact with hot metal. In this regard, in the above method, first, the slag is sorted out, and a desulfurizing agent is injected onto the exposed hot metal surface. In this way, the entire amount of the desulfurizing agent immediately and effectively comes into contact with the hot metal to start the reaction, and as a result, sufficient desulfurization can be achieved in a short time.
The slag distribution described above does not mix the hot metal and the slag but statically distributes them by centrifugal force without disturbing the positional relationship between the two layers separated from each other. If you use
It can be easily realized by rotating it at a relatively low speed.
【００１３】c) 従来よりも（たとえば前記特公昭４２
−１２３４３号公報の例よりも）外径の大きなインペラ
を使用することができるからである。そのような大径の
インペラなら、溶銑中に完全に漬けたうえで十分な回転
駆動力（トルク）を与える限りは、小径のインペラによ
るよりも、溶銑を定常的な撹拌状態にまで短時間で加速
することができる。また、大径のインペラを完全に溶銑
中に漬けて用いると、定常的な撹拌状態における回転速
度を従来より低く設定しても容器内の溶銑の大部分を撹
拌できるため、脱硫処理を促進することができる。しか
も、インペラを大径にすることは、さほどの（たとえば
前記特開平４−９９２１２号公報の例による場合に比べ
て）コストアップにはつながらない。したがって、この
脱硫方法は、大幅なコスト上昇を招くことなく短時間で
の溶銑の脱硫を可能にするのである。なお、外径の大き
なインペラを使用してこのような効果を上げられるの
は、上記したa)のように加速時間を削減したこと、およ
びb)のように、高速度で回転させなくても脱硫剤を有効
に溶銑中に投入できるようにしたことに基づく。C) Conventionally (for example, Japanese Patent Publication No. Sho 42
This is because an impeller having a larger outer diameter can be used. With such a large-diameter impeller, as long as it is completely immersed in the hot metal and provides sufficient rotational driving force (torque), the hot metal can be brought into a steady stirring state in a shorter time than with a small-diameter impeller. Can be accelerated. Also, if a large-diameter impeller is completely immersed in hot metal, the desulfurization process can be accelerated because most of the hot metal in the vessel can be agitated even if the rotation speed in a steady stirring state is set lower than before. be able to. Moreover, increasing the diameter of the impeller does not lead to a significant increase in cost (for example, as compared with the case of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99212). Therefore, this desulfurization method enables desulfurization of hot metal in a short time without causing a significant increase in cost. The effect of using an impeller with a large outer diameter can be improved because the acceleration time is reduced as in a) above, and without rotating at high speed as in b). This is based on the fact that the desulfurizing agent can be effectively introduced into the hot metal.
【００１４】請求項２に記載した溶銑の脱硫方法は、上
記に加えて、インペラとして容器の内径の３０〜５０％
の外径を有するものを使用し、上記の低速回転を１０〜
５０ｒｐｍ、高速回転を７０〜１５０ｒｐｍとすること
をも特徴とする。従来に比べて大きめの外径を有するイ
ンペラをこのように使用して溶銑の脱硫を行う場合に
は、とくにつぎのような作用がある。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for desulfurizing hot metal in addition to the above, wherein the impeller has an inner diameter of 30 to 50% of the inner diameter of the vessel.
Use the one with the outer diameter of
It is also characterized in that the rotation speed is 50 rpm and the high-speed rotation is 70 to 150 rpm. When desulfurization of hot metal is performed by using an impeller having a larger outer diameter as compared with the conventional one in this way, the following effects are obtained.
【００１５】まず、前記したないしのようにインペ
ラを回転させながら溶銑面に漬けるとはいえ、その浸漬
の瞬間にも溶銑やスラグが周囲に飛散することがない。
インペラの加速に要する時間を短縮する意味では、イン
ペラを溶銑に近づけるの時点から高速度で回転させて
おくのがよいが、それでは、インペラの一部（下端部）
のみが溶銑（またがスラグ）面に漬かったときなどに溶
銑やスラグが飛散することがある。しかし、上記のよう
な低速（１０〜５０ｒｐｍ）でインペラを回転させてい
る場合にはそのような不都合がない。First, although the impeller is immersed in the hot metal surface while rotating the impeller as described above, even at the moment of the immersion, the hot metal or slag does not scatter around.
In order to reduce the time required for accelerating the impeller, it is better to rotate the impeller at a high speed from the point of approaching the hot metal, but then a part of the impeller (lower end)
Hot metal and slag may be scattered when only hot metal (again slag) is immersed in the surface. However, when the impeller is rotated at the low speed (10 to 50 rpm) as described above, there is no such inconvenience.
【００１６】容器の内径の３０〜５０％という大きめの
外径を有するインペラは、前記において７０〜１５０
ｒｐｍの速度（「高速回転」とはいえ従来に比べると低
い速度）で回転させることにより十分に撹拌効果をもた
らし、脱硫反応を促進する。容器に対するインペラの外
径が大きいために、容器内の溶銑の大部分に対して効果
的な撹拌流を形成し、もって溶銑・脱硫剤の活発な接触
をはかり脱硫反応を促進するからである。しかも、その
程度の回転速度なら、容器内に極端に多くの溶銑が入っ
ていた場合を除いて溶銑が容器からあふれたり飛散した
りすることが避けられる。An impeller having an outer diameter as large as 30 to 50% of the inner diameter of the container is 70 to 150 in the above.
By rotating at a speed of rpm (although "high-speed rotation" is lower than the conventional speed), a sufficient stirring effect is brought about and the desulfurization reaction is promoted. This is because the outer diameter of the impeller with respect to the container is large, so that an effective stirring flow is formed with respect to most of the hot metal in the container, thereby actively contacting the hot metal and the desulfurizing agent to promote the desulfurization reaction. Moreover, at such a rotational speed, it is possible to prevent the hot metal from overflowing or scattering from the container except when an extremely large amount of hot metal is contained in the container.
【００１７】請求項３に記載した溶銑の脱硫装置は、上
記した脱硫方法を実現すべく、インペラの回転駆動手段
として、一次周波数の制御機器（インバータまたはサイ
クロコンバータなど）とともに交流モータ（誘導モータ
など）を設けたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in order to realize the above desulfurization method, the hot metal desulfurization apparatus includes an AC motor (such as an induction motor) together with a primary frequency control device (such as an inverter or a cycloconverter) as a rotation driving means of the impeller. ) Is provided.
【００１８】上記した溶銑の脱硫方法を実現するには、
少なくとも低速・高速の二段階間でインペラの回転速度
を変更することが必要である。また、低速回転している
状態のインペラを溶銑中で短時間に加速するためには、
低速状態から高いトルクをインペラに与えることも求め
られる。そのような要求に応えるには、上記のような回
転駆動手段を有するこの脱硫装置が好適である。In order to realize the above-described hot metal desulfurization method,
It is necessary to change the rotation speed of the impeller at least between the low speed and the high speed. In order to accelerate the impeller rotating at low speed in hot metal in a short time,
It is also required to apply a high torque to the impeller from a low speed state. In order to meet such a demand, this desulfurization apparatus having the above-described rotary drive means is preferable.
【００１９】すなわち、一次周波数の制御機器を接続し
た交流モータは、まず、同機器によって電源の周波数を
広く変更できるので、その回転速度を広範囲で無段階
に、しかもスムーズに変更することが可能である。ま
た、周波数に比例するように電圧を変化させることによ
って定トルクの出力を発生させることができ、したがっ
て低速回転時にも高いトルクを発揮し得る。そのため、
前記〜のようにインペラの回転速度を変化させるこ
とも、そのような速度変化を迅速に行わせることも容易
なのである。That is, in the AC motor to which the control device of the primary frequency is connected, the frequency of the power supply can be changed widely by the device, so that the rotation speed can be changed steplessly and smoothly over a wide range. is there. Further, a constant torque output can be generated by changing the voltage in proportion to the frequency, so that high torque can be exhibited even at low speed rotation. for that reason,
It is easy to change the rotation speed of the impeller as described in the above and to make such a speed change quickly.
【００２０】上記以外のモータ、たとえば極数変換等に
よって回転速度を変更可能にした電動機を選択する場合
には、低速時の必要トルクを満たすために枠番の大きい
（つまり大型の）ものが必要になる。また、油圧モータ
を使用する場合には、かなりの油量を必要とすること等
により油圧供給装置が大型になってしまう。そのような
事情から、上記のとおり構成したこの脱硫装置は、設備
コストを抑えながら溶銑脱硫を短時間内に行うために極
めて好ましい手段であるといえる。When selecting a motor other than the above, for example, an electric motor whose rotation speed can be changed by pole number conversion or the like, a motor having a large frame number (that is, a large motor) is required to satisfy the required torque at low speed. become. Also, when a hydraulic motor is used, a considerable amount of oil is required, and the hydraulic supply device becomes large. Under such circumstances, it can be said that the desulfurization apparatus configured as described above is an extremely preferable means for performing hot metal desulfurization in a short time while suppressing the equipment cost.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】図１〜図４に、発明の実施につい
ての一形態を紹介する。図２は、溶銑鍋３０と、それに
入れた溶銑３５を脱硫するための装置１とを全体的に示
す側面図である。図１は、図２の装置１によって溶銑３
５の脱硫を行う場合のインペラ２の回転数（回転速度）
の時間的変化を示す図であり、図３は、図２の装置１に
よる場合の脱硫処理時間と溶銑３５中の硫黄含有量の到
達値との関係を示すグラフ、また図４は、溶銑３５中で
のインペラ２の回転数とモータ２１の負荷トルクとの関
係を示すグラフである。なお、図２に示す溶銑鍋３０
は、一回あたり２５０トン前後の溶銑３５を受け入れて
脱硫処理させ得るだけの容量を有している。1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view generally showing the hot metal pot 30 and the apparatus 1 for desulfurizing the hot metal 35 placed therein. FIG. 1 shows a hot metal 3 by the apparatus 1 of FIG.
Rotation speed (rotation speed) of impeller 2 when performing desulfurization of No. 5
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the desulfurization treatment time and the ultimate value of the sulfur content in the hot metal 35 in the case of the apparatus 1 in FIG. 2, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the impeller 2 and the load torque of the motor 21 in FIG. The hot metal pot 30 shown in FIG.
Has a capacity enough to receive about 250 tons of hot metal 35 at one time and to desulfurize it.
【００２２】図２の装置１は、下部に備えるインペラ２
を溶銑鍋３０中の溶銑３５内に浸漬し回転させるもの
で、つぎのように構成している。すなわち、まず溶銑鍋
３０の設置位置の真上に、昇降可能なようにケージ１０
を設けている。ケージ１０の上部には滑車１１を設け、
それに上方からワイヤ（図示せず）を巻き掛けている。
またケージ１０の側部には複数のガイド輪１２を配置
し、それらを、上下に鉛直に延びた案内軌道（図示せ
ず）に沿わせている。そのため、滑車１１に巻き掛けた
ワイヤを巻き取りまたは巻き出しすることによって、ケ
ージ１０は案内軌道に沿って鉛直に昇降することにな
る。装置１はこのようなケージ１０に、インペラ２とと
もにその回転駆動手段２０を保持させている。The apparatus 1 shown in FIG. 2 has an impeller 2
Is immersed in hot metal 35 in hot metal pot 30 and rotated, and is configured as follows. That is, the cage 10 is placed directly above the hot metal ladle 30 so that it can be raised and lowered.
Is provided. A pulley 11 is provided at an upper part of the cage 10,
A wire (not shown) is wound around it from above.
A plurality of guide wheels 12 are arranged on the side of the cage 10 and are arranged along a guide track (not shown) that extends vertically. Therefore, by winding or unwinding the wire wound around the pulley 11, the cage 10 vertically moves up and down along the guide track. The apparatus 1 has such a cage 10 holding the impeller 2 and its rotary drive means 20.
【００２３】回転駆動手段２０は、ケージ１０上に設置
した交流モータ（かご形誘導モータ）２１と減速機２
３、およびそれにつながって下方に延びている出力軸２
４などから構成し、出力軸２４の下に、継手４を介して
インペラ２のシャフト３を連結している。インペラ２お
よびそのシャフト３は、高温度の溶銑中に浸漬されるこ
とから、耐熱性等に優れるセラミック材を外側に貼り付
けたものである。装置１におけるインペラ２の外径ｄ
（たとえば約１．５ｍ）は、溶銑鍋３０の内径Ｄ（溶銑
３５の上面３５ａ付近での内径。たとえば約３．７ｍ）
の約４０％とし、一つのインペラ２は、溶銑との接触等
によって外径ｄが内径Ｄの３５％程度に損耗するまで使
用する。The rotation driving means 20 includes an AC motor (cage-type induction motor) 21 mounted on the cage 10 and a reduction gear 2
3 and the output shaft 2 connected to it and extending downward
4 and the like, and the shaft 3 of the impeller 2 is connected below the output shaft 24 via the joint 4. Since the impeller 2 and its shaft 3 are immersed in hot metal at a high temperature, a ceramic material having excellent heat resistance and the like is attached to the outside. Outer diameter d of impeller 2 in device 1
(For example, about 1.5 m) is the inner diameter D of the hot metal pot 30 (the inner diameter near the upper surface 35 a of the hot metal 35. For example, about 3.7 m).
And one impeller 2 is used until the outer diameter d is worn down to about 35% of the inner diameter D due to contact with hot metal or the like.
【００２４】回転駆動手段２０における大きな特徴は、
上記したモータ２１の電源供給部にインバータ２２を設
けたことである。インバータ２２は、商用電源を一旦直
流に変換したうえ任意の周波数の交流電力にしてモータ
２１に供給するという一次周波数の制御機器であり、図
２の例ではトランジスタインバータを使用している。こ
れを用いれば、いわゆるＶＶＶＦ（Variable Voltage V
ariable Frequency）の制御を行うことにより、モータ
２１として構造の簡単なかご形誘導モータを使用しなが
らも、その回転数を広範囲に任意に変化させたり出力ト
ルクを一定にしたりすることが可能になる。A major feature of the rotation driving means 20 is that
That is, the inverter 22 is provided in the power supply unit of the motor 21 described above. The inverter 22 is a primary-frequency control device that temporarily converts commercial power into direct current and converts the commercial power into alternating-current power of an arbitrary frequency and supplies it to the motor 21. In the example of FIG. 2, a transistor inverter is used. If this is used, so-called VVVF (Variable Voltage V)
By controlling the ariable frequency, a squirrel-cage induction motor having a simple structure can be used as the motor 21, but the rotation speed can be arbitrarily changed over a wide range and the output torque can be kept constant. .
【００２５】溶銑鍋３０に入れられて所定の脱硫位置
（図２の位置）まで運ばれた溶銑３５は、以上のような
装置１を用いることによりつぎのようにして脱硫する。
図１および図２に基づいて説明すると、 溶銑３５の入った溶銑鍋３０が図２のように所定位
置に運ばれたなら、モータ２１を起動して低速に保ち、
そのままケージ１０を下降させる。インペラ２は、約１
５ｒｐｍの低速回転をしながら図示（Ａ）のように上方
から溶銑面３５ａに近づくことになる。図１において時
間０（ゼロ）の左から回転数が１５ｒｐｍになっている
のは、ケージ１０を下降させ始める（その時間を０とし
ている）前にモータ２１を起動していることを表す。外
径の大きなインペラ２を使用しているので、早めに回転
を開始させて、その加速に要する時間が脱硫処理を遅ら
せることのないようにするのである。The hot metal 35 placed in the hot metal pot 30 and transported to a predetermined desulfurization position (the position in FIG. 2) is desulfurized by using the above-described apparatus 1 as follows.
When the hot metal pot 30 containing the hot metal 35 is transported to a predetermined position as shown in FIG. 2, the motor 21 is started and kept at a low speed.
The cage 10 is lowered as it is. Impeller 2 is about 1
While rotating at a low speed of 5 rpm, it approaches the hot metal surface 35a from above as shown in FIG. In FIG. 1, the rotation speed of 15 rpm from the left of time 0 (zero) indicates that the motor 21 is started before the cage 10 starts to be lowered (the time is set to 0). Since the impeller 2 having a large outer diameter is used, the rotation is started early so that the time required for the acceleration does not delay the desulfurization treatment.
【００２６】 インペラ２の下端が図２の（Ｂ）の高
さとなって溶銑面３５ａに接した時点（時刻ｔ1）か
ら、インペラ２の回転速度を上昇させ、中速回転にす
る。中速回転としてこの例では図１のように４５ｒｐｍ
を定め、それに至るまでは毎秒約１．５ｒｐｍの割合で
速度上昇させることとし、それらを、インバータ２２に
よるモータ２１の速度制御により行っている。このよう
な中速回転なら、インペラ２が溶銑３５の上部にあると
き（たとえば上部がまだ溶銑面３５ａの上にあるとき）
にも溶銑３５を溶銑鍋３０から外へ飛散させてしまうこ
とがない。また、その速度で回転させながらインペラ２
を溶銑３５中の深い位置（図２の（Ｃ）の高さ）に数十
秒間保っておけば、溶銑面３５ａ上に浮いている層状の
スラグが遠心力の作用で溶銑鍋３０の外周寄りに集ま
り、中央付近（インペラ２のシャフト３の回り）には、
スラグのない溶銑面３５ａが露出する。そうして溶銑面
３５ａが露出すると、そこへ向けて溶銑鍋３０の上部開
口から脱硫剤（石灰やソーダ灰など）を投入する（時刻
ｔ2〜ｔ3）。スラグ層に接触しないで脱硫剤が直接溶銑
３５中に入るため、その投入と同時に脱硫反応が始ま
る。When the lower end of the impeller 2 reaches the height of FIG. 2B and comes into contact with the hot metal surface 35a (time t 1 ), the rotation speed of the impeller 2 is increased to a middle speed. In this example, the rotation speed is 45 rpm as shown in FIG.
The speed is increased at a rate of about 1.5 rpm per second until the speed is reached, and these are controlled by the speed control of the motor 21 by the inverter 22. With such a medium speed rotation, when the impeller 2 is above the hot metal 35 (for example, when the upper portion is still above the hot metal surface 35a)
Also, the hot metal 35 is not scattered from the hot metal pot 30 to the outside. While rotating at that speed, impeller 2
If the slag is kept at a deep position in the hot metal 35 (the height of (C) in FIG. 2) for several tens of seconds, the layered slag floating on the hot metal surface 35a becomes closer to the outer periphery of the hot metal pot 30 by the action of centrifugal force. Near the center (around the shaft 3 of the impeller 2)
The hot metal surface 35a without slag is exposed. Then the hot metal surface 35a is exposed, introducing a desulfurizing agent (such as lime or soda ash) from an upper opening of the hot metal pan 30 towards it (time t 2 ~t 3). Since the desulfurizing agent directly enters the hot metal 35 without coming into contact with the slag layer, the desulfurization reaction starts simultaneously with the charging.
【００２７】 脱硫剤の投入が終わると（時刻
ｔ3）、インペラ２を高速回転にする。高速回転として
この例では図１のように１３５ｒｐｍを定め、それに至
るまでは毎秒約１．５ｒｐｍずつ速度上昇させることと
している。もちろんその点も、インバータ２２によるモ
ータ２１の速度制御にて行っている。そしてこの間も、
インペラ２の位置は、図２の（Ｃ）の高さ（溶銑面３５
ａからインペラ２の上端までが０．９ｍになる高さ）に
保っている。インペラ２は、前記のように外径が大き
く、その幅（上下寸法）も小さくない（たとえば約１
ｍ）ので、このように比較的低い速度で回転させても、
溶銑３５を速やかに加速でき、また溶銑鍋３０内の溶銑
３５のほぼ全域に十分な撹拌流を与えることができる。
そのため、所定時間（図１のように約７分半）の高速撹
拌によって、先に投入した脱硫剤が溶銑３５中に速やか
に拡散し脱硫反応が速やかに進行することになる。When the addition of the desulfurizing agent is completed (time t 3 ), the impeller 2 is rotated at a high speed. In this example, the high-speed rotation is set at 135 rpm as shown in FIG. 1, and the speed is increased by about 1.5 rpm per second until reaching this value. Of course, this point is also controlled by controlling the speed of the motor 21 by the inverter 22. And during this time,
The position of the impeller 2 is the height (hot metal surface 35) of FIG.
(a height from a to 0.9 m from the upper end of the impeller 2). The impeller 2 has a large outer diameter and a small width (vertical dimension) (for example, about 1
m), so even if rotated at such a relatively low speed,
The hot metal 35 can be quickly accelerated, and a sufficient stirring flow can be given to almost the entire hot metal 35 in the hot metal pot 30.
Therefore, the high-speed stirring for a predetermined time (approximately 7 and a half minutes as shown in FIG. 1) causes the previously added desulfurizing agent to quickly diffuse into the hot metal 35 and the desulfurization reaction to proceed rapidly.
【００２８】 所定の撹拌時間が経過した時点（時刻
ｔ4）からインペラ２の回転を減速し、停止させる（時
刻ｔ5）。減速は、やはりインバータ２２でモータ２１
を制御することにより毎秒約１．５ｒｐｍずつ速度を下
げる。溶銑３５の回転はインペラ２の減速よりも遅れて
低速になるため、その間インペラ２は、上記〜とは
逆向きのトルクをモータ２１から受けることになる。イ
ンペラ２の回転速度をゼロにしても溶銑鍋３０中の溶銑
３５はまだ緩く回転し続けているため、インペラ２は、
停止させたのちも十秒あまり溶銑３５中に漬けておく。
外径の大きなインペラ２をこうして漬けておくと、溶銑
鍋３０内の溶銑３５の回転を早く静止させることができ
る。なおこのとき、停止に代えてインペラ２をしばらく
逆向きに回転させるのも、溶銑３５を速やかに静止させ
る上で好ましい。溶銑３５が静止すると、その中にプロ
ーブ（図示せず）等を挿入して溶銑３５の測温やサンプ
リングを行う。測温・サンプリングの結果が良好なら、
その溶銑鍋３０の溶銑３５についての脱硫が完了したこ
とになるので、インペラ２を図２の（Ａ）以上の高さに
まで引き上げたうえ、溶銑鍋３０を製鋼工程（転炉等）
へ運ぶ。The rotation of the impeller 2 is reduced and stopped (time t 5 ) from the time when a predetermined stirring time has elapsed (time t 4 ). The deceleration is also performed by the inverter 21 and the motor 21.
, The speed is reduced by about 1.5 rpm per second. Since the rotation of the hot metal 35 is slower than the deceleration of the impeller 2, the impeller 2 receives torque from the motor 21 in the reverse direction during the period. Even if the rotation speed of the impeller 2 is set to zero, the hot metal 35 in the hot metal pot 30 is still rotating slowly.
After stopping, it is soaked in the hot metal 35 for about 10 seconds.
When the impeller 2 having a large outer diameter is immersed in this way, the rotation of the hot metal 35 in the hot metal pot 30 can be stopped quickly. At this time, it is also preferable to rotate the impeller 2 in a reverse direction for a while instead of stopping it in order to quickly stop the hot metal 35. When the hot metal 35 comes to a standstill, a probe (not shown) or the like is inserted into the hot metal 35 to perform temperature measurement or sampling of the hot metal 35. If the result of temperature measurement and sampling is good,
Since the desulfurization of the hot metal 35 of the hot metal pot 30 has been completed, the impeller 2 is raised to a height higher than (A) in FIG.
Carry to.
【００２９】以上のような手順によると、一つの溶銑鍋
３０における溶銑３５の脱硫を、図１に示すように約１
３分で終了することができる。したがってたとえば、第
一・第二の二つの転炉（図示せず）を一連に使用して製
鋼をする場合（前記）であっても、第一転炉への溶銑の
装入を、遅れることなく繰り返すことができる。According to the above procedure, the desulfurization of the hot metal 35 in one hot metal pot 30 is performed for about 1 hour as shown in FIG.
It can be finished in 3 minutes. Therefore, for example, even in the case where steelmaking is performed using the first and second two converters (not shown) in series (described above), charging of hot metal into the first converter is delayed. Can be repeated without.
【００３０】なお、上記における撹拌については、図
３に示すグラフに基づいてインペラ２の回転速度と回転
時間とを定めている。図３は、以上に述べた装置１によ
って溶銑鍋３０内の溶銑３５の脱硫処理をする場合の、
における高速回転での撹拌時間と溶銑３５中の硫黄含
有量の到達値との関係を示すグラフである（「１３５ｒ
ｐｍ」「１５０ｒｐｍ」はインペラ２の回転数をさ
す）。上の例では、脱硫処理前に３０００ｐｐｍ（０．
３％）前後ある溶銑３５中の硫黄分を２５ｐｐｍ（０．
００２５％）程度にまで脱硫することとし、図３にした
がって、インペラ２の回転数を１３５ｒｐｍとし高速回
転の時間を約７．５分としたのである。同じ大きさと形
状を有するインペラ２をもし１５０ｒｐｍで回転させる
とすれば、図３により、回転時間は６分弱でよいことに
なる。For the stirring described above, the rotation speed and rotation time of the impeller 2 are determined based on the graph shown in FIG. FIG. 3 illustrates a case where the hot metal 35 in the hot metal pot 30 is desulfurized by the apparatus 1 described above.
It is a graph which shows the relationship between the stirring time at high-speed rotation and the ultimate value of the sulfur content in the hot metal 35 in FIG.
pm "and" 150 rpm "refer to the rotation speed of the impeller 2). In the above example, 3000 ppm (0.
Sulfur content in the hot metal 35 around 25% (0.3%).
0025%), and the rotation speed of the impeller 2 was set to 135 rpm and the time of high-speed rotation was set to about 7.5 minutes according to FIG. If the impeller 2 having the same size and shape is to be rotated at 150 rpm, the rotation time can be less than 6 minutes according to FIG.
【００３１】溶銑３５中で回転するインペラ２には溶銑
３５の抵抗が負荷となって作用するため、モータ２１は
相当のトルクを発生することが必要になる。溶銑３５中
におけるインペラ２の回転数と、その回転数を維持する
ためインペラ２に加えるべきモータ２１の負荷トルクと
の関係を表すと図４のようになる。まず、インペラ２を
前述の条件で使用した場合には、図の実線で示す関係と
なる。回転数と負荷トルクとの関係がほぼ直線になると
ともに、インペラ２の回転数を１４５ｒｐｍ以上にする
までは、負荷トルクがモータ２１の定格出力トルク（図
４に二点鎖線で示す線図）以下に保たれることが分か
る。前記したインバータ２２による制御によって、モー
タ２１の定格出力トルクは、回転速度（図に表れない低
速域（３０ｒｐｍ以下）を除く）によらず一定にコント
ロールされる。なお、インペラ２の加速に要するトルク
は、その回転数の上昇が前記のように毎秒約１．５ｒｐ
ｍ程度であれば、そのときの回転数によらず約４ｋｇ・
ｍと小さい。Since the resistance of the hot metal 35 acts as a load on the impeller 2 rotating in the hot metal 35, the motor 21 needs to generate a considerable torque. FIG. 4 shows the relationship between the rotation speed of the impeller 2 in the hot metal 35 and the load torque of the motor 21 to be applied to the impeller 2 to maintain the rotation speed. First, when the impeller 2 is used under the above-described conditions, the relationship shown by the solid line in the figure is obtained. Until the relationship between the rotation speed and the load torque becomes substantially linear and the rotation speed of the impeller 2 is set to 145 rpm or more, the load torque is equal to or less than the rated output torque of the motor 21 (the two-dot chain line in FIG. 4). It can be seen that it is kept. By the control by the inverter 22, the rated output torque of the motor 21 is controlled to be constant irrespective of the rotation speed (excluding a low-speed range (30 rpm or less) not shown in the figure). The torque required to accelerate the impeller 2 is approximately 1.5 rpm per second as described above.
m, about 4 kg
m and small.
【００３２】インペラ２は、使用を繰り返すに連れて外
側のセラミック材が損耗し、外径も小さくなる。外径が
小さくなったときには、そのインペラ２が溶銑３５から
受ける負荷が小さくなるので、前記等におけるインペ
ラ２の回転数をさらに高くして溶銑３５の撹拌効果を維
持するのがよい。図４において破線で示した線図は、外
径ｄが小さくなって溶銑鍋３０の内径Ｄに対する比率
（ｄ／Ｄ）が約３５％になったとき（つまり交換直前の
インペラ２を使用する場合）のモータ２１の負荷トルク
とインペラ２の回転数との関係である。同じ回転数でも
負荷トルクが低いため、インペラ２の回転数を１５０ｒ
ｐｍ程度かまたはそれ以上にしてもモータ２１の定格ト
ルクを超えることはない。インペラ２の損耗度合に応じ
てその回転数を調節し、もって溶銑３５の撹拌効果を維
持できることは、これもインバータ２２の速度制御機能
によるメリットである。As the impeller 2 is used repeatedly, the outer ceramic material is worn away and the outer diameter is reduced. When the outer diameter is reduced, the load received by the impeller 2 from the hot metal 35 is reduced. Therefore, it is preferable to further increase the rotation speed of the impeller 2 in the above-described manner and maintain the stirring effect of the hot metal 35. The diagram shown by the broken line in FIG. 4 indicates that when the outer diameter d decreases and the ratio (d / D) to the inner diameter D of the hot metal pot 30 becomes about 35% (that is, when the impeller 2 immediately before replacement is used). 4) shows the relationship between the load torque of the motor 21 and the rotation speed of the impeller 2. Since the load torque is low even at the same rotation speed, the rotation speed of the impeller 2 is set to 150 r.
Even if it is about pm or more, the rated torque of the motor 21 will not be exceeded. The fact that the rotation speed of the impeller 2 can be adjusted in accordance with the degree of wear and the stirring effect of the hot metal 35 can be maintained is also an advantage of the speed control function of the inverter 22.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１に記載した溶銑の脱硫方法には
つぎのような効果がある。すなわち、 a) 溶銑中に漬ける前からインペラを回転させておくた
め、インペラの外径が大きい場合等に、インペラの加速
に要する時間だけ脱硫所要時間が短縮される。The method for desulfurizing hot metal according to claim 1 has the following effects. A) Since the impeller is rotated before being immersed in the hot metal, the time required for desulfurization is reduced by the time required for accelerating the impeller when the outer diameter of the impeller is large.
【００３４】b) 溶銑上のスラグを容器の外周寄りに振
り分け、それによって露出する溶銑面上に脱硫剤を投入
するから、脱硫剤の全量がただちに効果的に溶銑と反応
し始めるため、短時間で脱硫を終えることができる。な
お、この手順は、外径の大きなインペラ等を使用して容
易に実現できる。B) Since the slag on the hot metal is distributed near the outer periphery of the container and the desulfurizing agent is injected onto the exposed hot metal surface, the entire amount of the desulfurizing agent immediately and effectively starts reacting with the hot metal. At the end of desulfurization. This procedure can be easily realized by using an impeller having a large outer diameter.
【００３５】c) 従来よりも外径の大きなインペラを使
用できるため、溶銑を短時間で加速できるうえ、回転速
度を従来より低く設定しても溶銑の大部分を撹拌できる
ので脱硫処理を促進することが可能である。C) Since an impeller having a larger outer diameter can be used than before, hot metal can be accelerated in a short time, and most of the hot metal can be stirred even if the rotation speed is set lower than before, so that desulfurization treatment is promoted. It is possible.
【００３６】d) 上記のとおり溶銑の脱硫時間を短縮で
きることは、一貫製鉄所において製鋼工程の迅速化を促
進することにもなる。D) As described above, shortening the desulfurization time of the hot metal also promotes speeding up of the steel making process in the integrated steel mill.
【００３７】e) 設備的なコストをほとんど上昇させる
ことがない。E) Almost no increase in equipment cost.
【００３８】請求項２に記載した溶銑の脱硫方法の場合
には、とくに、 f) インペラを回転させながら溶銑面に漬けるにもかか
わらず、浸漬の瞬間にも溶銑やスラグが周囲に飛散する
ことがない。In the case of the method for desulfurizing hot metal according to the second aspect, particularly, f) the hot metal or slag scatters around at the moment of immersion, even though the impeller is immersed in the hot metal surface while rotating the impeller. There is no.
【００３９】g) 溶銑が容器からあふれたり飛散したり
することなく、容器内の溶銑に効果的な撹拌流が形成さ
れ、もって溶銑の脱硫反応が十分に促進される。G) An effective stirring flow is formed in the hot metal in the container without the hot metal overflowing or scattering from the container, and the desulfurization reaction of the hot metal is sufficiently promoted.
【００４０】請求項３に記載した溶銑の脱硫装置では、
さらに、 h) 一次周波数の制御機器を接続した交流モータは回転
速度を広範囲に変更できるうえ定トルク特性の出力を発
生し得るため、この脱硫装置によると、上記した溶銑の
脱硫方法を円滑に実施することが可能である。In the desulfurization apparatus for hot metal described in claim 3,
In addition, h) The AC motor connected to the primary frequency control device can change the rotation speed over a wide range and can generate an output with constant torque characteristics. It is possible to
【００４１】i) 極数変換等を採用する他の形式の電動
機や油圧モータなどを使用する場合に比べて、設備コス
トを抑制できるという効果もある。I) There is also an effect that the equipment cost can be reduced as compared with the case where another type of electric motor or hydraulic motor employing pole number conversion or the like is used.
【００４２】j) インペラの損耗度合に応じてその回転
数を調節し、もって溶銑の撹拌効果を安定的に維持する
ことができる、という利点もある。J) There is also an advantage that the rotation speed is adjusted according to the degree of wear of the impeller, so that the effect of stirring the hot metal can be stably maintained.
【図１】発明の実施についての一形態を示すもので、図
１は、図２の装置１によって溶銑３５の脱硫を行う場合
のインペラ２の回転数の時間的変化を示す図である。FIG. 1 shows an embodiment of the invention, and FIG. 1 is a diagram showing a temporal change in the rotation speed of an impeller 2 when desulfurizing hot metal 35 by the apparatus 1 in FIG.
【図２】溶銑鍋３０と、それに入れた溶銑３５を脱硫す
るための装置１とを全体的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view generally showing a hot metal pot 30 and an apparatus 1 for desulfurizing hot metal 35 placed therein.
【図３】図２の装置１にて溶銑３５の脱硫を行う場合
の、脱硫処理時間と溶銑３５中の硫黄含有量の到達値と
の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the desulfurization treatment time and the ultimate value of the sulfur content in the hot metal 35 when the hot metal 35 is desulfurized by the apparatus 1 of FIG.
【図４】溶銑３５中でのインペラ２の回転数とモータ２
１の負荷トルクとの関係を示すグラフである。FIG. 4 shows the rotation speed of the impeller 2 and the motor 2 in the hot metal 35.
6 is a graph showing a relationship with No. 1 load torque.
２ インペラ ２０ 回転駆動手段 ２１ 交流モータ ２２ インバータ（一次周波数の制御装置） ３０ 溶銑鍋（容器） ３５ 溶銑 2 impeller 20 rotation drive means 21 AC motor 22 inverter (control device of primary frequency) 30 hot metal pot (vessel) 35 hot metal
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年４月１６日（１９９９．４．１
６）[Submission date] April 16, 1999 (1999.4.1
6)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した溶銑
の脱硫方法は、溶銑鍋など容器内の溶銑を、脱硫剤を投
入するとともにインペラで撹拌することにより脱硫する
方法（つまり機械的撹拌法による脱硫方法）であって、
インペラとして容器の内径の３０〜５０％の 外径を有す
るものを使用し、 そのインペラを、１０〜５０ｒｐ
ｍの低速回転をさせながら上方から溶銑面に近づけ、
インペラが溶銑中に入ったときからインペラの回転速
度を上げて溶銑上のスラグ（溶滓またはノロとも呼ばれ
る）を容器の外周寄りに振り分け、その状態で容器中央
部付近に露出する溶銑面上に脱硫剤を投入し、 投入
した脱硫剤と溶銑とを、全体が溶銑中に漬かった位置で
７０〜１５０ｒｐｍの高速回転をさせるインペラにより
撹拌する−ことを特徴とする。なお、上記にいう「低
速」および「高速」は、両者間での相対的な速度の関係
をいい、たとえば従来の脱硫方法と比較した場合の回転
速度の高低をいうものではない。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for desulfurizing hot metal in a container such as a hot metal ladle by adding a desulfurizing agent and stirring the molten metal with an impeller. Desulfurization method),
It has an outer diameter of 30-50% of the inner diameter of the container as an impeller
And the impeller is set at 10-50 rpm
m while approaching the hot metal surface from above while rotating at a low speed.
When the impeller enters the hot metal, the impeller is rotated at a higher speed to distribute the slag (also called slag or slag) on the hot metal toward the outer periphery of the container. The desulfurizing agent is charged, and the charged desulfurizing agent and the hot metal are placed at a position where the whole is immersed in the hot metal.
It is characterized by stirring with an impeller rotating at a high speed of 70 to 150 rpm. It should be noted that the above-mentioned "low speed" and "high speed" refer to a relative speed relationship between the two, and do not refer to, for example, the rotational speed as compared with a conventional desulfurization method.
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】a) 上記に記載したとおり、溶銑中に漬
ける前からインペラを回転させておくからである。そう
すれば、溶銑に漬けてからインペラを回転駆動し始める
よりも、インペラの加速に要する時間だけ、多少ながら
も脱硫工程の所要時間が短縮される。インペラが大型
（とくに外径が大きいために慣性モーメントの大きいも
の）であるた め、その効果は大きい。A) As described above, the impeller is rotated before being immersed in the hot metal. By doing so, the time required for the acceleration of the impeller is reduced to some extent by the time required for the desulfurization step, rather than starting to rotate the impeller after being immersed in the hot metal. Because the impeller is a large (especially those of inertia great for the outer diameter is large), the effect is large.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１２】b) 上記のように、溶銑上のスラグを容
器の外周寄りに振り分け、それによって露出する溶銑面
上に脱硫剤を投入するからである。脱硫剤は、早いうち
に投入する方が脱硫反応を早く始めさせる点で好ましい
が、浮遊スラグが溶銑の上面全体を覆っている状態で脱
硫剤を投入しても、脱硫剤はスラグに遮られて溶銑とは
接触しがたい。その点、上記の方法は、のようにまず
スラグを振り分け、それによって露出した溶銑面上に脱
硫剤を投入する。このようにすれば、脱硫剤の全量がた
だちに、かつ効果的に溶銑と接触し反応を開始するた
め、結果的には短時間で十分に脱硫できることになる。
なお、上記のようなスラグの振り分けは、溶銑とスラグ
とをかき混ぜるのではなく、層状に分離した両者の位置
関係を乱すことなく遠心力によって静的に振り分けるも
のであるため、上記のとおり外径の大きなインペラ等を
使用し、それを比較的低速で回転させることによって容
易に実現できる。B) As described above, the slag on the hot metal is distributed toward the outer periphery of the container, and the desulfurizing agent is injected onto the exposed hot metal surface. It is preferable to add the desulfurizing agent as soon as possible so that the desulfurization reaction starts earlier.However, even if the desulfurizing agent is added while the floating slag covers the entire upper surface of the hot metal, the desulfurizing agent is blocked by the slag. Hard to contact with hot metal. In this regard, in the above method, first, the slag is sorted out, and a desulfurizing agent is injected onto the exposed hot metal surface. In this way, the entire amount of the desulfurizing agent immediately and effectively comes into contact with the hot metal to start the reaction, and as a result, sufficient desulfurization can be achieved in a short time.
Incidentally, the distribution of the slag as described above, rather than stir the hot metal and slag, because it is intended to allocate statically by centrifugal force without disturbing the positional relationship between separated in layers, the outer diameter as described above Large impeller etc.
It can be easily realized by using it and rotating it at a relatively low speed.
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１３】c) 従来よりも（たとえば前記特公昭４２
−１２３４３号公報の例よりも）外径の大きなインペラ
を使用するからである。そのような大径のインペラな
ら、溶銑中に完全に漬けたうえで十分な回転駆動力（ト
ルク）を与える限りは、小径のインペラによるよりも、
溶銑を定常的な撹拌状態にまで短時間で加速することが
できる。また、大径のインペラを完全に溶銑中に漬けて
用いると、定常的な撹拌状態における回転速度を従来よ
り低く設定しても容器内の溶銑の大部分を撹拌できるた
め、脱硫処理を促進することができる。しかも、インペ
ラを大径にすることは、さほどの（たとえば前記特開平
４−９９２１２号公報の例による場合に比べて）コスト
アップにはつながらない。したがって、この脱硫方法
は、大幅なコスト上昇を招くことなく短時間での溶銑の
脱硫を可能にするのである。なお、外径の大きなインペ
ラを使用してこのような効果を上げられるのは、上記し
たa)のように加速時間を削減したこと、およびb)のよう
に、高速度で回転させなくても脱硫剤を有効に溶銑中に
投入できるようにしたことに基づく。C) Conventionally (for example, Japanese Patent Publication No. Sho 42
This is because an impeller having a large outer diameter is used . With such a large-diameter impeller, as long as it is completely immersed in the hot metal and gives sufficient rotational driving force (torque), compared to a small-diameter impeller,
Hot metal can be accelerated to a steady stirring state in a short time. Also, if a large-diameter impeller is completely immersed in hot metal, the desulfurization process can be accelerated because most of the hot metal in the vessel can be agitated even if the rotation speed in a steady stirring state is set lower than before. be able to. Moreover, increasing the diameter of the impeller does not lead to a significant increase in cost (for example, as compared with the case of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99212). Therefore, this desulfurization method enables desulfurization of hot metal in a short time without causing a significant increase in cost. The effect of using an impeller with a large outer diameter can be improved because the acceleration time is reduced as in a) above, and without rotating at high speed as in b). This is based on the fact that the desulfurizing agent can be effectively introduced into the hot metal.
【手続補正６】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１４[Correction target item name] 0014
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
【手続補正７】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Correction target item name] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１５】この脱硫方法には、さらにつぎのような作
用もある。まず、前記したないしのようにインペラ
を回転させながら溶銑面に漬けるとはいえ、その浸漬の
瞬間にも溶銑やスラグが周囲に飛散することがない。イ
ンペラの加速に要する時間を短縮する意味では、インペ
ラを溶銑に近づけるの時点から高速度で回転させてお
くのがよいが、それでは、インペラの一部（下端部）の
みが溶銑（またがスラグ）面に漬かったときなどに溶銑
やスラグが飛散することがある。しかし、上記のような
低速（１０〜５０ｒｐｍ）でインペラを回転させている
場合にはそのような不都合がない。[0015] This desulfurization method further includes the following operation.
There is also a business. First, although the impeller is immersed in the hot metal surface while rotating the impeller as described above, even at the moment of the immersion, the hot metal and slag do not scatter around. In order to shorten the time required for accelerating the impeller, it is better to rotate the impeller at a high speed from the point of approaching the hot metal. However, only a part (lower end) of the impeller is hot metal (or slag). Hot metal and slag may be scattered when immersed in a surface. However, when the impeller is rotated at the low speed (10 to 50 rpm) as described above, there is no such inconvenience.
【手続補正８】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１６[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１６】容器の内径の３０〜５０％という大きめの
外径を有するインペラは、前記において７０〜１５０
ｒｐｍの速度（「高速回転」とはいえ従来に比べると低
い速度）で回転させることにより十分に撹拌効果をもた
らし、脱硫反応を促進する。容器に対するインペラの外
径が大きいために、容器内の溶銑の大部分に対して効果
的な撹拌流を形成し、もって溶銑・脱硫剤の活発な接触
をはかり脱硫反応を促進するからである。しかも、その
程度の回転速度なら、容器内に極端に多くの溶銑が入っ
ていた場合を除いて溶銑が容器からあふれたり飛散した
りすることが避けられる。請求項２に記 載した溶銑の脱
硫方法は、上記のように溶銑上のスラグを容器の外周
寄りに振り分ける とき、インペラは、インペラが溶銑中
に入ったときから上昇させた中速回転に保つことを 特徴
とする。このように、高速回転に達しない中速回転に保
つなら、溶銑面上のスラグを 外周寄りに振り分け得るこ
とに加え、インペラが溶銑の上部にあるときにも溶銑を
溶銑鍋 から外へ飛散させないという作用がある。 An impeller having an outer diameter as large as 30 to 50% of the inner diameter of the container is 70 to 150 in the above.
By rotating at a speed of rpm (although "high-speed rotation" is lower than the conventional speed), a sufficient stirring effect is brought about and the desulfurization reaction is promoted. This is because the outer diameter of the impeller with respect to the container is large, so that an effective stirring flow is formed with respect to most of the hot metal in the container, thereby actively contacting the hot metal and the desulfurizing agent to promote the desulfurization reaction. Moreover, at such a rotational speed, it is possible to prevent the hot metal from overflowing or scattering from the container except when an extremely large amount of hot metal is contained in the container. De of hot metal that placing serial to claim 2
As mentioned above, the slag on the hot metal
When distributing closer to the impeller, the impeller
The feature is to keep the medium speed rotation raised from the time of entering
And Thus, the medium speed rotation that does not reach the high speed rotation is maintained.
If the slag on the hot metal surface can be
In addition to the hot metal, when the impeller is on top of the hot metal,
This has the effect of preventing it from scattering from the hot metal pot to the outside.
【手続補正９】[Procedure amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３３[Correction target item name] 0033
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１に記載した溶銑の脱硫方法には
つぎのような効果がある。すなわち、 a) 溶銑中に漬ける前からインペラを回転させておくた
め、インペラの外径が大きいにもかかわらず、インペラ
の加速に要する時間だけ脱硫所要時間が短縮される。The method for desulfurizing hot metal according to claim 1 has the following effects. A) Since the impeller is rotated before being immersed in the hot metal, the time required for desulfurization is reduced by the time required for accelerating the impeller, despite the large outer diameter of the impeller.
【手続補正１０】[Procedure amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３５[Correction target item name] 0035
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３５】c) 従来よりも外径の大きなインペラを使
用するため、溶銑を短時間で加速できるうえ、回転速度
を従来より低く設定しても溶銑の大部分を撹拌できるの
で脱硫処理を促進することが可能である。[0035] c) To use a larger impeller outside diameter than conventional, upon which can be accelerated in a short time hot metal, to promote the desulfurization process because it stirred most of hot metal rotational speed be set conventionally low It is possible.
【手続補正１１】[Procedure amendment 11]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３８[Correction target item name] 0038
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３８】さらに、 f) インペラを回転させながら溶銑面に漬けるにもかか
わらず、浸漬の瞬間にも溶銑やスラグが周囲に飛散する
ことがない。[0038]further, f) Is it possible to dip the hot metal surface while rotating the impeller?
Hot metal and slag spatter around even at the moment of immersion
There is no.
【手続補正１２】[Procedure amendment 12]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３９[Correction target item name] 0039
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３９】g) 溶銑が容器からあふれたり飛散したり
することなく、容器内の溶銑に効果的な撹拌流が形成さ
れ、もって溶銑の脱硫反応が十分に促進される。また請
求項２に記載の脱硫方法な ら、銑面上のスラグを外周寄
りに振り分ける点でも、インペラが溶銑の上部にあると
き溶 銑を飛散させない点でも、とくに好ましい。 G) An effective stirring flow is formed in the hot metal in the container without the hot metal overflowing or scattering from the container, and the desulfurization reaction of the hot metal is sufficiently promoted. Again
Desulfurization methods et described Motomeko 2, the outer periphery preferred slag on molten iron surface
When the impeller is on top of the hot metal,
In terms of not scattering trees molten iron, particularly preferred.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辰田 聡 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 佐藤 寿美男 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 Ｆターム(参考） 4K014 AA02 AC01 AC08 AD23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Tatsuta 3-1-1 Higashikawasakicho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Sumio Sato 3-chome, Higashikawasakicho, Chuo-ku, Kobe-shi No. 1 F-term in Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Factory (reference) 4K014 AA02 AC01 AC08 AD23
Claims (3)
もにインペラで撹拌することにより脱硫する方法であっ
て、 インペラを、低速回転させながら上方から溶銑面に近づ
け、 インペラが溶銑中に入ったときからインペラの回転速度
を上げて溶銑上のスラグを容器の外周寄りに振り分け、
その状態で容器中央部付近に露出する溶銑面上に脱硫剤
を投入し、 投入した脱硫剤と溶銑とを、全体が溶銑中に漬かった位
置で高速回転させるインペラにより撹拌することを特徴
とする溶銑の脱硫方法。1. A method for desulfurizing hot metal in a container by adding a desulfurizing agent and stirring with an impeller, wherein the impeller is brought close to the hot metal surface from above while rotating at a low speed, and the impeller enters the hot metal. From when the impeller rotation speed was increased and the slag on the hot metal was distributed to the outer periphery of the vessel,
In this state, a desulfurizing agent is charged onto the hot metal surface exposed near the center of the vessel, and the charged desulfurizing agent and hot metal are stirred by an impeller that rotates at high speed at a position where the entire hot metal is immersed in the hot metal. Hot metal desulfurization method.
％の外径を有するものを使用し、上記の低速回転を１０
〜５０ｒｐｍ、高速回転を７０〜１５０ｒｐｍとするこ
とを特徴とする請求項１に記載の溶銑の脱硫方法。2. An impeller having an inner diameter of 30 to 50 as an impeller.
% Of the outer diameter, and the above low speed rotation is 10
The hot metal desulfurization method according to claim 1, wherein the high-speed rotation is set to 70 to 150 rpm.
方法を実現すべく、インペラの回転駆動手段として、一
次周波数の制御機器とともに交流モータを設けたことを
特徴とする溶銑の脱硫装置。3. An apparatus for desulfurizing hot metal, comprising an AC motor together with a primary frequency control device as a rotation driving means of the impeller in order to realize the hot metal desulfurization method according to claim 1 or 2.
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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| JP2945385B1 JP2945385B1 (en) | 1999-09-06 |
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ID=15860429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16802598A Expired - Lifetime JP2945385B1 (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Hot metal desulfurization method and desulfurization device |
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|---|---|
| JP (1) | JP2945385B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6328784B1 (en) * | 1999-07-05 | 2001-12-11 | Kawasaki Corporation | Method of desulfurizing molten iron alloy |
| JP2007031810A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Jfe Steel Kk | Desulfurizing treatment method for molten iron |
| JP2017115174A (en) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社神戸製鋼所 | Desulfurization method for molten iron |
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-
1998
- 1998-06-16 JP JP16802598A patent/JP2945385B1/en not_active Expired - Lifetime
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