JPH04143047A

JPH04143047A - 溶融金属容器の加熱方法

Info

Publication number: JPH04143047A
Application number: JP26588090A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Shirai; 善久白井; Koji Kajiwara; 孝治梶原; Takeshi Nakai; 中井　健
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-05-18

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、連続鋳造機のタンデイツシュ等の溶融金属（
以下、溶湯という。）容器内を低酸素濃度雰囲気でかつ
高温に加熱するための溶湯容器加熱方法に関するもので
ある。

（ロ）従来技術タンプイノツユ等の溶湯容器内に溶湯を供給する場合、
？８／Ｊ％容器内の壁面を予め所定温度にまで加熱して
おくことが必要である。例えば、連続鋳造法におけるタ
ンデイツシュは、取鍋と鋳型との間に位置しており、溶
湯流の安定化、各鋳型への配分、非金属介在物の除去等
の役割を果している。

このタンデイ・２シユの側壁が所定温度まで加熱されて
いないと、注入された溶湯が冷却され、一部が凝固し、
鋳型へ溶湯を注入するためのノズルが詰って操業できな
くなる。また、鋳型内の溶湯温度が下がるため、操業が
不安定になるなどの前照が発生する。

このため、タンデイツシュは、通常タンデイツシュの上
部に設けられた複数個のバーナで加熱される。溶鋼を鋳
造する場合、主に燃料ガスとしては、コークス炉ガスを
使い、大気中の空気（酸素濃度約２１％）で燃焼させ、
タンデイツシュ内部の耐火レンガの表面温度を、１１０
０〜Ｌ２００’Ｃ程度まで加熱する。溶鋼を注入する直
前に加熱を止めて、注入される溶鋼の酸化を防止するた
めに、タンデイツシュ内をアルゴン等の不活性ガスで置
換し、タンデイツシュ内を非酸化雰囲気にする。こうし
た後、タンデイツシュ内に’４ｔｉＡが注入され、鋳造
が開始される。

従来、溶鋼の温度低下をできるだけ防止するために、タ
ンデインシュを高温に加熱する方法が種々考えられてい
る。燃焼用空気に酸素を富化して加熱温度を１４００〜
１６００’Ｃにまで上げる方法（ＣＡＭＰＩＳｒＪ　Ｖ
ｏｌ、Ｈ＋９８８０２７６）、タンディソンユ長手方向
の斜下向きを指向した吐出部を有するバーナを挿入して
、タンデイツシュ内内張り耐火物の均一化を促進する方
法（特公昭５９−４１８２７号公報）、挿入代バーナと
密閉式タンデイフシ１カバーを用いて加熱する方法（特
開昭６１−２７３２４５号公報）、また、Ａｒガスでバ
ーナ内の残燃料を速やかに置換して加熱されたタンデイ
ツシュの温度低下を防ぐ方法（特開平２−３７９４９号
公報）等がある。

溶湯を注入する前に溶湯容器を高温まで加熱する場合、
燃焼用空気に酸素富化を行うが、容器内は酸素濃度は高
く酸化雰囲気となる。加熱を止めてすくに？８湯を注入
した場合、溶湯が酸化されて非金属酸化物が多発し製品
圧が発生する。そこで、加熱を止めてから容器内を不活
性ガスで置換し、酸素濃度を下げてから溶湯を注入する
。

溶鋼の連続鋳造に使われるタンデイツシュのように容量
が極めて大きい（内容積４〜１２ｎ（程度）場合、置換
するまでに時間を要し、この間に容器内の温度が下って
しまう。そこで、置換を早く行うために、従来から種々
検討がなされている（例えば、特開平２−３７９４９号
公報）が、まだ十分なものではなかった。

このように酸素富化を行って容器内を高温に加熱しても
、不活性ガスの置換に時間を要して、溶湯の注入直前に
は温度が下がってしまい、酸素富化の効果があまり見ら
れなかった。

（ハ）発明が解決しようとした課題本発明が解決しようとした課題は、連続鋳造法における
タンデインシュ等の溶湯容器を低酸素濃度雰囲気でかつ
高温に加熱するための溶湯容器の加熱方法を得ることに
ある。

（ニ）課題を解決するための手段本発明の溶融金属容器の加熱方法は、溶融金属容器内に
溶融金属を注入する前に、前記容器内をバーナで加熱す
ること、燃焼用空気中の酸素を富化し酸素濃度を高める
こと、燃料ガスを空気比０．７〜０．９８で燃焼させる
ことからなる手段によって、上記課題を解決している。

空気中の酸素濃度を３０〜７０Ｖｏ１％に富化すること
が好ましい。

前記容器内に溶融金属が注入された後にも該容器内の加
熱を持続することができる。

（ホ）作用薄鋼板の連続焼鈍設備、連続亜鉛メツキ設備等において
は、直火方式で完全無酸化状態で銅帯を加熱する。ここ
では、連続的に移動する綱帯を全く酸化させずに加熱し
なければならないため、空気比（燃料を完全に燃焼させ
る空気量を１．０としたとき、空気／燃料の比をいう。

）が０．７〜０．９８でかつ還元雰囲気となる火炎部分
で加熱している。

本発明法においては、溶湯容器を加熱する場合、還元雰
囲気にする必要はないので、空気比０．９８未満で加熱
し、容器内の酸素濃度を小さく（０，１％以下）する。

ただし、空気比を小さくすると、燃料効率が下がり、温
度が下がる。そこで、燃料ガスと空気（酸素）を均一混
合できる専用バーナを用い、さらに酸素富化も行って空
気比０．９８未満でも従来より高温が得られるようにし
た。

（へ）実施例本発明の方法の一実施例として、鋼の連続鋳造法におけ
るタンデイツシュの加熱について第１図を参照して説明
する。溶湯容器（タンデイツシュ）７上部より２箇のバ
ーナ１で加熱する。バーナ１から出た火炎５は、取鍋９
（第２図）から溶湯１１（第２図）を注入する部分１２
や、ノズル８より排ガス１０となって放散される。

バーナ１は燃料ガス２．と空気３（空気と酸素の混合）
を強制的に混合するための旋回羽根等を有する燃焼効率
の優れたものを使用する。バーナ１に燃料ガス２（コー
クス炉ガス等）、空気３、酸素４の混合ガスを供給する
。この時の酸素富化率（空気中の酸素濃度）や空気比を
変化させるために各ガスは、流量制御される。

第３図にタンデイツシユ７を加熱したときの供給空気中
の酸素濃度と加熱温度との関係を示す。

従来法の空気のみ（酸素濃度約２１％）では、加熱温度
が１１００〜１２００°Ｃであるが、酸素濃度を５０％
まで富化すると、ｌ５００°Ｃ近くまで加熱できる。

燃料ガス量を一定にして、燃料用空気量（空気量＋酸素
量）を制御して空気比を変化させたときのタンデイツシ
ュ７内の雰囲気を第４図に示す。

従来の空気比１．１程度では、タンデイツシュ内の酸素
濃度は０．５％であるが、空気比を０．９まで下げると
０．０５％と不活性ガスで置換した場合と同程度まで酸
素濃度を下げることができる。

本発明の方法は、加熱初期より実施する必要はなく、加
熱終了直前の必要時間だけ実施してもその効果は十分得
られる。

最適な酸素富化率や空気比は、使用する容器（タンデイ
ツシュ）の大きさや形状、材質、バーナ構造等によって
異なる。しかし、下記の範囲が考えられる。

酸素富化率３０〜７０％が良い。３０％より小さいと従
来（酸素濃度約２１％）の加熱とあまり変わらず、その
効果は小さい。７０％より大きくなると、バーナ自体が
非常に高温にさらされるため、その寿命が短くなり、配
管内へ逆火する可能性が大きくなるため、好ましくない
。

空気比は、０．７〜０．９８が良＜、０．９８を超える
必要はないｅｏ、７以下では、燃焼効率が非常に悪くな
り加熱温度が十分に上げられず、安全上問題となるＣＯ
ガスが大量に放散される可能性があるため好ましくない
。また、０．９８を超える必要がないことは前述したと
おりである。

さらに、第２図に示すように、溶鋼を注入してからもタ
ンデイツシュ７の加熱を引続き行い、ある程度タンデイ
ンシュア内に溶鋼１１が溜ったときに、不活性ガス６に
よる置換を開始してから加熱を停止しても良い。または
、バーナ１の燃料ガス２や空気３を止めると同時に、バ
ーナ１から不活性ガスを流して置換を開始しても良い。

空気比を０９８未満として、タンデイツシュ内の酸素′
ａ度を非常に小さくできるため、溶鋼の酸化の問題もな
い。不活性ガス置換に要する時間は全く不要であるため
、タンデイツシュ内温度はまったく低下せず、高温を維
持したまま、溶鋼を注入することができる。

本発明の方法の具体的実施例として、綱の連続鋳造法に
おけるタンディッソユ加熱方法について、従来法と比較
して以下説明する。

使用したタンデイツシュ７は耐火レンガ（厚み２２０ｍ
ｍ）を内張すした容量２２トン（容積４．２ｍ）のもの
である。バーナ１は、外径２５０圓の内部に旋回羽根を
有するルーフ型バーナを２箇使用した。

燃料ガス２にはコークス炉ガス（Ｃガス）を用いた。

加熱開始から２時間は、従来と同様酸素富化せず空気の
みを供給した。２時間経過後、空気流量を減少させると
同時に酸素４を供給し、酸素富化を実施した。同時に、
空気比を約０．９まで下げた。

ごのとき、ガス流量は１６ＯＮｒｒｆ　／ｈｒ、空気（
酸素富化率５０％）　２８ＯＮ　ｒｄ　／　ｈｒを流し
た。

タンデイツシュ７内の温度は、第５図で実線で示すよう
に推移し、加熱してから３時間で約１５００°Ｃまで上
がった。このとき、タンデイツシュ内のＯ濃度は０．０
６％であった。このようにｏ１度が低いため、タンデイ
ツシュ７内を置換する必要がなく、加熱を止めてタンデ
イツシュ内にＡｒガスを流し始めてすくに溶鋼を注入し
たので、タンデイツシュ７内温度もほとんど下がらなか
った。

一方、従来の加熱を行った場合、第５図で破線で示すよ
うに、３時間で１２００’Ｃまで上がった。このとき、
Ｃガス流量は、１６ＯＮボ／ｈｒ、空気（酸素富化なし
）流量９０ＯＮ％／ｈｒであり、空気比は、約１．２で
あった。タンデイツシュ内の酸素濃度は１．１％であっ
た。加熱を止めてからＡｒガスにより１０分間置換した
ので、溶鋼注入時はタンデイツシュ内温度は１１００’
Ｃ程度まで下がっていた。

第６図には、以上の時の溶鋼温度推移を示す。

本発明では、タンデイツシュ内温度が十分筒いため取鍋
内の溶＠温度を約１５°Ｃ下げて鋳込みを行った。従来
方法では、鋳込み初期にタンデインツユ内の溶鋼温度が
下がるが、本発明の方法では、あまり下がらず、温度は
安定していた。このため、鋳込み初期の操業トラブルも
なく、安定した鋳込みができた。

（ト）効果このように、本発明方法によれば、燃焼用空気を酸素富
化し、かつ、空気比を０，９８未満にすることにより、
従来より溶湯容器（タンデイツシュ）を高温まで加熱で
き、低酸素濃度雰囲気を保つことができる。このため、
加熱終了後不活性ガスによる置換時間の短縮または、置
換が不要となり、温度低下を大幅に防止できる。そして
、溶湯注入直前の、容器（タンデイツシュ）内の温度を
十分高くでき、注入された溶湯が凝固してノズルが詰る
等の操業トラブルが生じない。さらに、十分温度が高い
ため、取鍋内の溶鋼温度を下げることができ、取鍋や転
炉等の耐火物の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の力法乙こよるタンデインシュ加熱の概
略説明図。第２図は本発明の方法による溶湯注入直後の
タンデインシ加熱の概略説明図。第３図は空気中の酸素量と容器内温度との関係を示すグ
ラフ。第４図は空気比と容器内酸素濃度との関係を示す
グラフ。第５回は本発明の方法によるタンデイツシュ内
温度の推移例を示すグラフ。第６図は本発明の方法によるタンデイツシュ内溶鋼の温
度の推移例を示すグラフ。１：ハーナ　　　　　　２：燃料ガス３：空気　　　　　　　４：酸素５：火炎　　　　　　　６：不活性ガス７：溶湯容器（
タンデインシュ）８：ノズル　　　　　　９：取鍋１０：排ガス　　　　　　１１：溶湯（外４名）屑Ｊ見用空気中の酸素量（Ｖｏｌ’／Ｊ富カ月１７１Ｄ煕力゛らのｙｆ関（ｈｌ）注入間怠υ゛らの行間□

Claims

【特許請求の範囲】１、溶融金属容器内に溶融金属を注入する前に、前記容
器内をバーナで加熱すること、燃焼用空気中の酸素を富
化し酸素濃度を高めること、燃料ガスを空気比０．７〜
０．９８で燃焼させることからなる溶融金属容器の加熱
方法。２、空気中の酸素濃度を３０〜７０ｖｏｌ％に富化する
ことを特徴とした請求項１記載の方法。３、前記容器内に溶融金属が注入された後にも該容器内
の加熱を持続することを特徴とした請求項１記載の方法
。