JPH02170911A - 溶鋼の精錬方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は取鍋内溶鋼を撹拌して成分調整、脱硫処理等の
精錬を行う精錬装置及びその方法に関するものである。

〔従来の技術〕

溶鋼の精錬過程においては脱硫処理及び成分調整を行う
ために溶鋼を撹拌させることが不可欠である。従来、溶
鋼を撹拌させる方法として、回転磁界方式、ＡＳＥＡ−
５ＫＦ　（取鍋側壁からの電磁誘導攪拌）方式等、電磁
力を利用した方式が広く用いられている。

上記の２つの方式はいずれも、取鍋鉄皮外側から移動磁
場を印加することを特徴としており、回転磁界方式では
取鍋側周方向に移動磁界装置を設置し溶鋼に回転力を与
えて撹拌させる。また、ＡＳＩＥＡ−ＳＫＰ方式では取
鍋側部の上下方向に移動磁界装置を設置し、上昇流、下
降流を溶鋼に与え゛Ｃ撹拌させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した通り回転磁界方式、ＡＳＥＡ−３Ｋ
Ｆ方式はいずれも取鍋鉄皮外側から磁場を印加するため
、鉄皮の磁気シールド効果によって印加磁場の大部分が
減衰し、溶鋼中への磁界浸透が小さ（、電力利用効率、
脱硫速度等が低下し、溶鋼攪拌効率が悪くなるという問
題が生じる。

このような問題の改訃を図るべく、鉄皮の材質を例えば
オーステナイトステンレス鋼等の非磁性の材質とした場
合でも、鉄皮が導電体であることには変わりないので、
印加磁場により渦電流が生成され、電力損失が生し、溶
鋼撹拌効率が悪い。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、取消的溶鋼に磁場を印加して、溶
鋼を！立性させる溶鋼の精錬方法において、取鍋鉄皮に
より印加磁場が減衰することがなく、溶鋼撹拌効率を向
上させる溶鋼の精錬方法及びその装置を提供するにある
。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の溶鋼の精錬方法は、取鍋内？８′ｗ４に磁場を
印加して、前記溶鋼を撹拌させる溶鋼の精錬方法におい
て、前記溶鋼に対して取鍋上部の開口部から垂直磁場を
取鍋周方向に移動させつつ印加して溶鋼を撹拌させるこ
とを特徴とする。

また請求項２の本発明の溶鋼の精錬装置は、前記垂直磁
場を印加する手段の磁極数が３極であることを特徴とし
、更にまた請求項３の本発明の溶鋼の精錬装置は、前記
垂直磁場を印加する手段を前記取鍋上部開口部を封じる
鍋蓋の裏面に設けたことを特徴とする。

〔作用〕

請求項１の本発明方法において、取鍋内溶鋼に対して、
取消上部の開口部から垂直磁場を取鍋周方向に移動させ
て印加すると、取鍋鉄皮により印加磁場が減衰すること
なしに溶鋼が撹拌される。

また請求項２の本発明装置において、前記垂直磁場を印
加する手段の磁極数を３極にすると、■ループの回転磁
場が形成され、磁極間距離が適当長であるため溶鋼撹拌
力及び溶鋼への磁界浸透性が良好となる。

更にまた、請求項３の本発明装置において、前記垂直磁
場を印加する手段を鍋蓋の裏面に設けると従来の取鍋に
改造を加えずに取鍋上部の開口部から垂直磁場が印加さ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の溶鋼の精錬方法及びその装置の実施例を
示す図面に基づき説明する。

第１図は本発明の溶鋼の精錬装置たる移動ｆ５３場発生
装置を説明するための縦断面概略図である。

図中５は上部開口を有する取鍋であり、その大きさは例
えば直径４ｍ、容ｔｉｔ２５０ｔである。取消５の上部
開口部は鍋蓋２にて覆われており、この堝Ｍ２は上側を
閉塞させである円筒体２１の開口側に、縁板２２を半径
方向外向きに周設した形状を有し、縁板２２の外側の両
端部には、断面視がＬ字型の部材２３が夫々取鍋５方向
に形成されており、堝Ｍ２は１、字型部材２３の外側底
部にて取鍋５の緑に付設されている。円筒体２１の内部
の上面には図示しないステンレス鋼製のケースに納めら
れて移動磁場発生装置１がその磁極を下側にして固着さ
れている。また、縁板２２とＬ字型部材２３とにて形成
される空間部には取鍋５の開口部を覆うだけの大きさの
耐火物３の端部が嵌め込まれている。この耐火物３の内
部には耐火物脱落防止のための鉄芯４が、移動磁場発生
装置ｌの磁極部分と対向する部分は除いた形にして埋め
込まれている。更に移動磁場発生装置ｌの磁極のコイル
の端部は鍋蓋２の適宜部から引き出されており、電源装
置９と接続したインバータ８に接続している。なお、６
は溶鋼であり、７はスラグを示している。

第２図は前記移動磁場発生装置の一実施例を示す模式的
斜視図である。図中１３は３つの角柱が各々の一端部で
１２０°間隔の放射状に連結されており、各々の他端部
から下方へ脚部を備えた鉄芯の各脚部にコイルＡを巻装
して磁極１０．１１．１２を形成させである３相の電磁
石である。この電磁石を本実施例の鍋蓋２に固着させる
場合、その寸法は脚部゛の長さが５０ｃｍ、鉄芯の中心
から各先端部までの長さが１ｍである。この移動磁場発
生装置１のコイルＡに電源装置９より３相正弦波交流電
流を印加すると、垂直磁場が周方向に回転移動するよう
な移動磁場が発生する。

第３図は本発明の移動磁場発生装置ｌに印加する３相交
流電流値を示す波形図であり、縦軸は電流値、横軸は時
間を示す。図中実線で示されるのは磁極ＩＯ，破線で示
されるのは磁極１１、−点鎖線で示されるのは磁極１２
の電流値である。また第４図は本発明の移動磁場発生装
置ｌの動作原理を説明するための模式図である。

第３図中１で示される磁極１０の電位が正のピークに達
し、磁極１１及び１２の電位が負で同電位となる時点で
は第４図Ｉのように磁極１０がＮ極、磁極１１及び１２
がＳ極になる。そして１２０　’位相がずれた第３図■
の時点では第４図■のように磁極１１がＮ極、磁極１０
及び１２がＳ極となり、更に１２０＠位相がずれた第３
図中■の時点では第４図■のように磁極１２がＮ極、磁
極１０及び１１がＳ極になる。

このように、本発明の移動磁場発生装置ｌを動作させる
と、垂直磁場（第４図中実線矢符で示す）が１から■、
■から■・・・へと印加する交流の周波数で定まる一定
の速度で回転移動する。

本実施例において取鍋５内には溶鋼６が鍋下がり４００
　ｍｓで収容されており、第１図の構成の本発明の移動
磁場発生装置１を上述の動作原理にて動作させると、取
鍋５の開口部から溶鋼６の上面へ垂直磁場が取鍋５の周
方向に移動して印加され、この回転移動磁場により溶鋼
６に回転運動が生じ、その上面に浮遊するスラグ７を巻
き込み、溶鋼６が撹拌される。この際、インバータ８に
て印加する電流の周波数を１〜５１１ｚに制御すると、
溶鋼の回転速度が溶鋼の成分調整、脱硫処理等の精錬に
通したものとなる。

本発明方法並びに従来方法の回転磁界法及びＡＳＥＡＳ
ＫＦ法にて成分調整を行うべく　２００ｋＷを印加して
溶鋼を撹拌させる・と、成分調整に要する時間は、それ
ぞれ７０秒、９０秒、１００秒であり、本発明方法によ
ると電力の利用効率が向上することがわかった。

また、（Ｓ）濃度が３０ｐｐｍの溶鋼１ｔに対して５　
ｋｇのＣａＯ（ＣａＦ、を３０％含有）フラックスを添
加し、これを本発明方法及び従来方法（回転磁界法トＡ
ＳＥＡ−ＳＫＦ法）　ニテ１０分間撹拌シタＩ、〔Ｓ）
′ａ度を測定すると、それぞれ１ｏｐｐ圃、１５ρｐｎ
＋、２０ｐｐｍであり、本発明方法によると従来方法よ
りも脱硫速度が向上した。これは本発明によると、溶鋼
上部へ与えられる撹拌力が大きいので、溶鋼上面に浮遊
するスラグ７が良好に巻き込まれるためである。

なお、本発明の移動磁場発生装置ｌの磁極数を３極にし
たのは、磁極数が１極の場合、磁極を移動させるための
機構を別に設ける必要があり、また磁極数が２極の場合
、溶鋼の撹拌方向が２ループに分散されるので、撹拌力
が小さくなり、更に磁極数が４極以上であると、極間距
離が短くなるので垂直磁界も短くなり、取消への磁場浸
透が浅く、撹拌効率が悪くなるという理由によるもので
ある。

また、移動磁場発生装置Ｉと溶鋼上面の距離が５００ｍ
ｍ未満の場合、本発明方法により十分な溶鋼の撹拌が行
えるが、前記距離が５００１１ＩＩＩｌより大きい場合
は、第１図と同様に移動磁場発生装置及び耐火物を設け
た鍋蓋で、その直径が取鍋５の直径よりも小さい鍋蓋を
、前記距離が５００ｍｍ未満になるような取鍋内の位置
にチェーンブロックで吊り下げて固定し、その位置で本
発明方法を実施すると上記同様の効果が得られる。

更に本発明の移動磁場発生装置の形状は第２図の如き形
状のものに限らず、例えば第５図の如く正三角形の各頂
点から垂直下方に設けた鉄芯の各脚部にコイルを巻いた
形状のものとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明の溶鋼の精錬装置により取鍋
内溶鋼に対して、取鍋上部の開口部から垂直磁場を取鍋
周方向に移動させて印加すると、取鍋鉄皮により印加６
ｎ場が減衰することがなく、また溶鋼上部に浮遊するス
ラグの巻き込みが良好であり、電力利用効率、溶鋼への
磁界浸透性及び脱硫速度を従来の取鍋に改造を加えるこ
となく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶鋼の精錬装置を説明するための縦断
面概略図、第２図は本発明の移動磁場発生装置の一実施
例を示す模式的斜視図、第３図はそれに印加する３相交
流電流値を示す波形図、第４図は本発明の移動磁場発生
装置ｌの動作原理を説明するための模式図、第５図は本
発明の移動磁場発生装置の他の実施例を示す模式的斜視
図である。 ■・・・移動磁場発生装置　５・・・取鍋　６・・・溶
鋼時　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁
理士　　河　　野　　登　　夫弔 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、取鍋内溶鋼に磁場を印加して、前記溶鋼を撹拌させ
   る溶鋼の精錬方法において、 前記溶鋼に対して取鍋上部の開口部から垂 直磁場を取鍋周方向に移動させつつ印加して溶鋼を撹拌
   させることを特徴とする溶鋼の精錬方法。 ２、請求項１記載の溶鋼の精錬方法に基づいて溶鋼を精
   錬する溶鋼の精錬装置において、 前記垂直磁場を印加する手段の磁極数が３ 極であることを特徴とする溶鋼の精錬装置。 ３、請求項１記載の溶鋼の精錬方法に基づいて溶鋼を精
   錬する溶鋼の精錬装置において、 前記垂直磁場を印加する手段を前記取鍋上 部開口部を封じる鍋蓋の裏面に設けたことを特徴とする
   溶鋼の精錬装置。