JPH11117011A - スラグを用いた溶融金属の精錬方法 - Google Patents
スラグを用いた溶融金属の精錬方法Info
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- JPH11117011A JPH11117011A JP9281655A JP28165597A JPH11117011A JP H11117011 A JPH11117011 A JP H11117011A JP 9281655 A JP9281655 A JP 9281655A JP 28165597 A JP28165597 A JP 28165597A JP H11117011 A JPH11117011 A JP H11117011A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融金属容器内に浮上しているスラグと溶融
金属の攪拌、混合により両者の反応界面積の増加を図
り、スラグによる溶融金属の精錬を促進する。 【解決手段】 溶融金属容器１内に収容された溶融金属
２内に、上方から上下方向に開放した汲み上げ用筒体３
を浸漬させ、上部側壁に設けた流出開口４を、溶融金属
２上に存在するスラグ５の浴面よりも上方に位置させ、
汲み上げ用筒体３の直下近傍の溶融金属２中にガス吹き
込み用ランス６からガスを供給し、汲み上げ用筒体３内
の浴面を溶融金属容器１の浴面よりも高くすると共に、
上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用により溶融金属
２を上方に移動させて流出開口４から流出させることに
よって溶融金属容器１内に存在するスラグ５との混合を
促進する。
金属の攪拌、混合により両者の反応界面積の増加を図
り、スラグによる溶融金属の精錬を促進する。 【解決手段】 溶融金属容器１内に収容された溶融金属
２内に、上方から上下方向に開放した汲み上げ用筒体３
を浸漬させ、上部側壁に設けた流出開口４を、溶融金属
２上に存在するスラグ５の浴面よりも上方に位置させ、
汲み上げ用筒体３の直下近傍の溶融金属２中にガス吹き
込み用ランス６からガスを供給し、汲み上げ用筒体３内
の浴面を溶融金属容器１の浴面よりも高くすると共に、
上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用により溶融金属
２を上方に移動させて流出開口４から流出させることに
よって溶融金属容器１内に存在するスラグ５との混合を
促進する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器内に
収容された溶銑、溶鋼等の溶融金属をスラグを用いて精
錬する方法に関するものである。
収容された溶銑、溶鋼等の溶融金属をスラグを用いて精
錬する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉で製造された溶銑中にはSi、Ｐ、Ｓ
等の不純物が多量に含まれており、これら不純物は次の
転炉吹錬等の製鋼工程の精錬能率や鋼の品質に大きく影
響するため、一般に溶銑予備処理が行われ不純物を除去
している。溶銑予備処理された溶銑は、転炉での一次吹
錬により溶鋼となるが、さらに得られた溶鋼は取鍋精錬
等の二次精錬により脱硫、脱酸等の処理が行われ清浄鋼
となる。
等の不純物が多量に含まれており、これら不純物は次の
転炉吹錬等の製鋼工程の精錬能率や鋼の品質に大きく影
響するため、一般に溶銑予備処理が行われ不純物を除去
している。溶銑予備処理された溶銑は、転炉での一次吹
錬により溶鋼となるが、さらに得られた溶鋼は取鍋精錬
等の二次精錬により脱硫、脱酸等の処理が行われ清浄鋼
となる。
【０００３】溶銑予備処理や溶鋼取鍋精錬等の溶融金属
精錬において溶融金属とスラグとの反応を促進する方法
として下記の方法が知られている。(1)溶融金属容器内
の溶融金属中に攪拌用インペラを浸漬し、攪拌用インペ
ラを回転することにより溶融金属とスラグとを混合して
両者間の反応速度を向上させる。
精錬において溶融金属とスラグとの反応を促進する方法
として下記の方法が知られている。(1)溶融金属容器内
の溶融金属中に攪拌用インペラを浸漬し、攪拌用インペ
ラを回転することにより溶融金属とスラグとを混合して
両者間の反応速度を向上させる。
【０００４】(2)溶融金属容器内の溶融金属中に吹き込
みランスを用いて攪拌ガスを吹き込み、溶融金属を攪拌
し、また溶融金属と溶融スラグの界面を乱すことによ
り、溶融金属側の不純物物質が溶融スラグ側に移動する
のを促進すると同時に、両者間の反応界面積を増加させ
て両者間の反応速度を向上させる（特開平５-287399 号
公報参照）。また、攪拌ガスに精錬用粉体を同伴させて
溶融金属の精錬を行う（特開平４-235210 号公報参
照）。
みランスを用いて攪拌ガスを吹き込み、溶融金属を攪拌
し、また溶融金属と溶融スラグの界面を乱すことによ
り、溶融金属側の不純物物質が溶融スラグ側に移動する
のを促進すると同時に、両者間の反応界面積を増加させ
て両者間の反応速度を向上させる（特開平５-287399 号
公報参照）。また、攪拌ガスに精錬用粉体を同伴させて
溶融金属の精錬を行う（特開平４-235210 号公報参
照）。
【０００５】前記(1) 、(2) の方法は、いずれも反応速
度の向上メカニズムは同じである。
度の向上メカニズムは同じである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記(1) の攪拌用イン
ペラを用いる方法は、溶融金属とスラグを機械的に混合
させるので、反応界面積の増大を図ることができるが、
インペラ本体が耐火物製であるため浸食が著しく、混合
を促進するのに必要な形状を短時間しか保持できず、形
状を維持するための保守コストが嵩むという欠点があ
る。
ペラを用いる方法は、溶融金属とスラグを機械的に混合
させるので、反応界面積の増大を図ることができるが、
インペラ本体が耐火物製であるため浸食が著しく、混合
を促進するのに必要な形状を短時間しか保持できず、形
状を維持するための保守コストが嵩むという欠点があ
る。
【０００７】また、前記(2) の吹き込みランスを用いる
方法は、溶融金属に対して比重が小さいスラグは、浴面
上に浮遊するため、両者界面の乱れを助長できても、ス
ラグが溶融金属上に存在するという相対的位置関係は変
わらず、両者が激しく混合されるのは溶融金属中に吹き
込まれた攪拌ガスの気泡がスラグを通過して気相に離脱
する限られた範囲のみである。両者の反応界面積を増加
させることには限界があり、余り大きな期待できない。
方法は、溶融金属に対して比重が小さいスラグは、浴面
上に浮遊するため、両者界面の乱れを助長できても、ス
ラグが溶融金属上に存在するという相対的位置関係は変
わらず、両者が激しく混合されるのは溶融金属中に吹き
込まれた攪拌ガスの気泡がスラグを通過して気相に離脱
する限られた範囲のみである。両者の反応界面積を増加
させることには限界があり、余り大きな期待できない。
【０００８】本発明は、前記従来技術の問題点を有利に
解決するためのもので、溶融金属容器内に浮上している
スラグと溶融金属の攪拌、混合や溶融金属中へのスラグ
巻き込み等により両者の反応界面積を著しく増加できる
スラグを用いた溶融金属の精錬方法を提供することを目
的とするものである。
解決するためのもので、溶融金属容器内に浮上している
スラグと溶融金属の攪拌、混合や溶融金属中へのスラグ
巻き込み等により両者の反応界面積を著しく増加できる
スラグを用いた溶融金属の精錬方法を提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、溶融金属容器内に収容された溶融金属をス
ラグを用いて精錬する溶融金属の精錬方法において、前
記溶融金属内に、上方から上下方向に開放した汲み上げ
用筒体を浸漬させ、該汲み上げ用筒体の上部側壁に設け
た少なくとも１個の流出開口を、溶融金属とスラグとの
界面よりも上方に位置させ、前記汲み上げ用筒体の下端
部内面または直下近傍の溶融金属中にガスを供給し、該
汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面よりも高
くすると共に、上昇する気泡のガスリフトポンプ作用に
より溶融金属を上方に移動させて前記流出開口から流出
させることによって前記溶融金属容器内に存在するスラ
グと混合することを特徴とするスラグを用いた溶融金属
の精錬方法である。
の本発明は、溶融金属容器内に収容された溶融金属をス
ラグを用いて精錬する溶融金属の精錬方法において、前
記溶融金属内に、上方から上下方向に開放した汲み上げ
用筒体を浸漬させ、該汲み上げ用筒体の上部側壁に設け
た少なくとも１個の流出開口を、溶融金属とスラグとの
界面よりも上方に位置させ、前記汲み上げ用筒体の下端
部内面または直下近傍の溶融金属中にガスを供給し、該
汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面よりも高
くすると共に、上昇する気泡のガスリフトポンプ作用に
より溶融金属を上方に移動させて前記流出開口から流出
させることによって前記溶融金属容器内に存在するスラ
グと混合することを特徴とするスラグを用いた溶融金属
の精錬方法である。
【００１０】請求項２記載の本発明は、溶融金属容器内
に収容された溶融金属をスラグを用いて精錬する方法に
おいて、前記溶融金属内に、上方から上下方向に開放し
た汲み上げ用筒体を浸漬させ、該汲み上げ用筒体の上端
を、溶融金属とスラグとの界面よりも上方に位置させ、
前記汲み上げ用筒体の下端部内面または直下近傍の溶融
金属中にガスを供給し、該汲み上げ用筒体内の浴面を溶
融金属容器の浴面よりも高くすると共に、上昇するガス
気泡のガスリフトポンプ作用により溶融金属を上方に移
動させて前記汲み上げ用筒体の上端から流出させること
によって前記溶融金属容器内に存在するスラグと混合す
ることを特徴とするスラグを用いた溶融金属の精錬方法
である。
に収容された溶融金属をスラグを用いて精錬する方法に
おいて、前記溶融金属内に、上方から上下方向に開放し
た汲み上げ用筒体を浸漬させ、該汲み上げ用筒体の上端
を、溶融金属とスラグとの界面よりも上方に位置させ、
前記汲み上げ用筒体の下端部内面または直下近傍の溶融
金属中にガスを供給し、該汲み上げ用筒体内の浴面を溶
融金属容器の浴面よりも高くすると共に、上昇するガス
気泡のガスリフトポンプ作用により溶融金属を上方に移
動させて前記汲み上げ用筒体の上端から流出させること
によって前記溶融金属容器内に存在するスラグと混合す
ることを特徴とするスラグを用いた溶融金属の精錬方法
である。
【００１１】請求項３記載の本発明は、前記汲み上げ用
筒体の直下の溶融金属中に供給するガスに精錬用粉体を
随伴させることを特徴とする請求項１または２記載のス
ラグを用いた溶融金属の精錬方法である。請求項４記載
の本発明は、前記汲み上げ用筒体を溶融金属中に浸漬し
た状態で、該汲み上げ用筒体を筒体軸中心に回転、前記
溶融金属容器の内面で水平移動または昇降させ、もしく
はこれら動作を組み合わせることを特徴とする請求項
１、２または３記載のスラグを用いた溶融金属の精錬方
法である。
筒体の直下の溶融金属中に供給するガスに精錬用粉体を
随伴させることを特徴とする請求項１または２記載のス
ラグを用いた溶融金属の精錬方法である。請求項４記載
の本発明は、前記汲み上げ用筒体を溶融金属中に浸漬し
た状態で、該汲み上げ用筒体を筒体軸中心に回転、前記
溶融金属容器の内面で水平移動または昇降させ、もしく
はこれら動作を組み合わせることを特徴とする請求項
１、２または３記載のスラグを用いた溶融金属の精錬方
法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１に示すように、溶融金属容
器１内に収容された溶融金属２内に上方から上下方向に
開放した汲み上げ用筒体３を、その上部側壁に設けた流
出開口４が溶融金属２上に存在するスラグ５の表面より
も上方に位置する状態で鉛直に浸漬する。汲み上げ用筒
体３は、全体を強度の大きい筒状耐火物構造とするか、
筒状芯金の内外面に耐火物を被覆した構造とし、芯金は
必要に応じて気体冷却構造にすることもできる。また、
溶融金属２中にガス吹き込み用ランス６を、その先端部
が汲み上げ用筒体３の直下に位置するように浸漬する。
ガス吹き込み用ランス６は、鋼管の外周面に耐火物を被
覆した構造である。
面に基づいて説明する。図１に示すように、溶融金属容
器１内に収容された溶融金属２内に上方から上下方向に
開放した汲み上げ用筒体３を、その上部側壁に設けた流
出開口４が溶融金属２上に存在するスラグ５の表面より
も上方に位置する状態で鉛直に浸漬する。汲み上げ用筒
体３は、全体を強度の大きい筒状耐火物構造とするか、
筒状芯金の内外面に耐火物を被覆した構造とし、芯金は
必要に応じて気体冷却構造にすることもできる。また、
溶融金属２中にガス吹き込み用ランス６を、その先端部
が汲み上げ用筒体３の直下に位置するように浸漬する。
ガス吹き込み用ランス６は、鋼管の外周面に耐火物を被
覆した構造である。
【００１３】ガス吹き込み用ランス６にアルゴンガス、
窒素ガス等の不活性ガスを供給して溶融金属２中に吹き
出し、形成された気泡７を汲み上げ用筒体３の直下から
内部に導くと、汲み上げ用筒体３内の溶融金属は、気泡
７の存在により見かけの比重が小さくなり、結果として
溶融金属容器１内の溶融金属２の浴面よりも高くなる。
また、汲み上げ用筒体３内を上昇する気泡７のガスリフ
トポンプ作用により溶融金属２が上方に移動し、流出開
口４から流出する。汲み上げ用筒体３の上部側壁に設け
る流出開口４は、上方に移動した溶融金属２が気泡と共
に流出するのに必要な開口面積となるように１個あるい
は複数個設ける。流出開口４から大気中に気泡７を放散
しつつ流下する溶融金属流８がスラグ５に衝突するエネ
ルギーにより溶融金属２とスラグ５とが攪拌されると共
に、溶融金属容器１内の溶融金属２中にスラグ５が巻き
込まれ、懸濁スラグ９となって混合される。このため溶
融金属２とスラグ５との反応接触界面積が著しく増大
し、両者間の精錬反応が促進される。
窒素ガス等の不活性ガスを供給して溶融金属２中に吹き
出し、形成された気泡７を汲み上げ用筒体３の直下から
内部に導くと、汲み上げ用筒体３内の溶融金属は、気泡
７の存在により見かけの比重が小さくなり、結果として
溶融金属容器１内の溶融金属２の浴面よりも高くなる。
また、汲み上げ用筒体３内を上昇する気泡７のガスリフ
トポンプ作用により溶融金属２が上方に移動し、流出開
口４から流出する。汲み上げ用筒体３の上部側壁に設け
る流出開口４は、上方に移動した溶融金属２が気泡と共
に流出するのに必要な開口面積となるように１個あるい
は複数個設ける。流出開口４から大気中に気泡７を放散
しつつ流下する溶融金属流８がスラグ５に衝突するエネ
ルギーにより溶融金属２とスラグ５とが攪拌されると共
に、溶融金属容器１内の溶融金属２中にスラグ５が巻き
込まれ、懸濁スラグ９となって混合される。このため溶
融金属２とスラグ５との反応接触界面積が著しく増大
し、両者間の精錬反応が促進される。
【００１４】汲み上げ用筒体３は、その下端が溶融金属
容器１の底面により近いほど、すなわち、溶融金属中に
浸漬した長さが大きいほど、溶融金属容器１内の浴面に
対する汲み上げ用筒体３内の浴面上昇量が高くなり、溶
融金属流８の落差が大きくなるのでスラグ５との混合に
有利となる。したがって、汲み上げ用筒体３は、溶融金
属容器１の形状や深さに応じて適切に設定する必要があ
る。
容器１の底面により近いほど、すなわち、溶融金属中に
浸漬した長さが大きいほど、溶融金属容器１内の浴面に
対する汲み上げ用筒体３内の浴面上昇量が高くなり、溶
融金属流８の落差が大きくなるのでスラグ５との混合に
有利となる。したがって、汲み上げ用筒体３は、溶融金
属容器１の形状や深さに応じて適切に設定する必要があ
る。
【００１５】ここで、汲み上げ用筒体３内の気泡を含む
溶融金属の見かけ比重ρ1 、溶融金属の比重ρ0 、汲み
上げ用筒体３の浸漬長さＬ、汲み上げ用筒体３内の溶融
金属の浴面上昇量ｈとすると、 Ｌ×ρ0 ＝（Ｌ＋ｈ）ρ1 、 ∴ｈ＝Ｌ（ρ0 ／ρ1 −１） となり、浴面上昇量ｈを大きくするには、浸漬長さＬを
大きくするのが有効である。
溶融金属の見かけ比重ρ1 、溶融金属の比重ρ0 、汲み
上げ用筒体３の浸漬長さＬ、汲み上げ用筒体３内の溶融
金属の浴面上昇量ｈとすると、 Ｌ×ρ0 ＝（Ｌ＋ｈ）ρ1 、 ∴ｈ＝Ｌ（ρ0 ／ρ1 −１） となり、浴面上昇量ｈを大きくするには、浸漬長さＬを
大きくするのが有効である。
【００１６】また、本発明の原理から、汲み上げ用筒体
３の断面形状は問わないが、耐火物の施工性、形状維持
や寿命から円形が望ましい。なお、汲み上げ用筒体３
は、溶融金属容器１内の溶融金属２の浴面に浸漬した
り、引き上げる操作を行うため、上下方向に移動できる
ようにするのが好ましく、これにより汲み上げ用筒体３
を任意の高さに設定するのを可能にする。さらに、汲み
上げ用筒体３を筒体軸中心に回転、溶融金属容器１内で
旋回させる等の水平移動またはこれらと昇降とを組み合
わせて移動させることも可能である。このようにして汲
み上げ用筒体３の上部側壁に設けた流出開口４から溶融
金属流８がスラグ５の一定位置に流出しないように移動
させれば、溶融金属２とスラグ５との混合が促進され、
精錬反応を活発にできる。溶融金属容器１内で汲み上げ
用筒体３を移動させる場合には、流出開口４から排出す
る溶融金属流８がスラグ５に対して移動するので、固定
の場合に比較して流出開口４の個数を減らしても両者の
混合を促進できる。
３の断面形状は問わないが、耐火物の施工性、形状維持
や寿命から円形が望ましい。なお、汲み上げ用筒体３
は、溶融金属容器１内の溶融金属２の浴面に浸漬した
り、引き上げる操作を行うため、上下方向に移動できる
ようにするのが好ましく、これにより汲み上げ用筒体３
を任意の高さに設定するのを可能にする。さらに、汲み
上げ用筒体３を筒体軸中心に回転、溶融金属容器１内で
旋回させる等の水平移動またはこれらと昇降とを組み合
わせて移動させることも可能である。このようにして汲
み上げ用筒体３の上部側壁に設けた流出開口４から溶融
金属流８がスラグ５の一定位置に流出しないように移動
させれば、溶融金属２とスラグ５との混合が促進され、
精錬反応を活発にできる。溶融金属容器１内で汲み上げ
用筒体３を移動させる場合には、流出開口４から排出す
る溶融金属流８がスラグ５に対して移動するので、固定
の場合に比較して流出開口４の個数を減らしても両者の
混合を促進できる。
【００１７】例えば、図２に示すように、汲み上げ用筒
体３の上端部に支持部材11を介して回転軸12を設け、こ
の回転軸12の上端部に取り付けた大歯車13を、支持アー
ム10の先端部に設けたベアリング14を介して回転可能に
支持する。回転軸12の上端部に取り付けた大歯車13は、
支持アーム10上に設置した電動モータ15に回転軸16を介
して回転自在に取り付けた小歯車17に噛み合っている。
したがって電動モータ15を回転駆動すると小歯車17、大
歯車13を介して汲み上げ用筒体３が筒体軸中心に所定の
回転速度で回転する。
体３の上端部に支持部材11を介して回転軸12を設け、こ
の回転軸12の上端部に取り付けた大歯車13を、支持アー
ム10の先端部に設けたベアリング14を介して回転可能に
支持する。回転軸12の上端部に取り付けた大歯車13は、
支持アーム10上に設置した電動モータ15に回転軸16を介
して回転自在に取り付けた小歯車17に噛み合っている。
したがって電動モータ15を回転駆動すると小歯車17、大
歯車13を介して汲み上げ用筒体３が筒体軸中心に所定の
回転速度で回転する。
【００１８】また、支持アーム10の支持端は、昇降用ポ
スト19に沿って昇降可能な昇降台18に固定されている。
昇降台18に設けたブラケット20を介して例えば床上に鉛
直に設置したシリンダ式昇降装置21を接続する。シリン
ダ式昇降装置21を伸縮操作することにより、昇降用ポス
ト19に沿い昇降台18が昇降し、これによって昇降台18に
支持アーム10を介して支持された汲み上げ用筒体３が昇
降できる。
スト19に沿って昇降可能な昇降台18に固定されている。
昇降台18に設けたブラケット20を介して例えば床上に鉛
直に設置したシリンダ式昇降装置21を接続する。シリン
ダ式昇降装置21を伸縮操作することにより、昇降用ポス
ト19に沿い昇降台18が昇降し、これによって昇降台18に
支持アーム10を介して支持された汲み上げ用筒体３が昇
降できる。
【００１９】汲み上げ用筒体３の下端部近傍の溶融金属
２中にガスを供給する手段としては、ガス吹き込みラン
ス６を用いる他に、溶融金属容器１の底部に埋設したポ
ーラスプラグ22や多数の吹き込み細管等のガス底吹き装
置にガス供給管23から不活性ガスを供給したり、あるい
は図示省略したが、汲み上げ用筒体３にガス供給管を埋
設し、ガス供給管を経由して筒体下端部内面に開口する
複数の吹き込みノズルから不活性ガスを吹き出すことも
可能である。また必要に応じ、汲み上げ用筒体３の下端
部近傍の溶融金属２中に供給するガス中に精錬用粉体を
随伴させて吹き込むようにしてもよい。
２中にガスを供給する手段としては、ガス吹き込みラン
ス６を用いる他に、溶融金属容器１の底部に埋設したポ
ーラスプラグ22や多数の吹き込み細管等のガス底吹き装
置にガス供給管23から不活性ガスを供給したり、あるい
は図示省略したが、汲み上げ用筒体３にガス供給管を埋
設し、ガス供給管を経由して筒体下端部内面に開口する
複数の吹き込みノズルから不活性ガスを吹き出すことも
可能である。また必要に応じ、汲み上げ用筒体３の下端
部近傍の溶融金属２中に供給するガス中に精錬用粉体を
随伴させて吹き込むようにしてもよい。
【００２０】さらに、本発明では図３に示すように、溶
融金属容器１内に収容された溶融金属２内に上方から上
下方向に開放した汲み上げ用筒体３を、汲み上げ用筒体
３の上部側壁に設けた流出開口４が、溶融金属２上に存
在するスラグ５中に位置する状態で浸漬させるようにす
ることもできる。溶融金属２中にガス吹き込み用ランス
６を、その先端部が汲み上げ用筒体３の直下に位置する
ように浸漬する。ガス吹き込み用ランス６に不活性ガス
を供給して溶融金属２中に吹き出し、汲み上げ用筒体３
内を上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用により溶融
金属２を上方に移動させて流出開口４からスラグ５中に
流出させる。流出開口４からの溶融金属流８がスラグ５
内に直接流出し、スラグ５を攪拌すると共にスラグ５を
巻き込んで溶融金属２中に侵入し懸濁スラグ９として混
合される。このため溶融金属２とスラグ５との反応接触
界面積が著しく増大し、両者間の精錬反応が促進され
る。
融金属容器１内に収容された溶融金属２内に上方から上
下方向に開放した汲み上げ用筒体３を、汲み上げ用筒体
３の上部側壁に設けた流出開口４が、溶融金属２上に存
在するスラグ５中に位置する状態で浸漬させるようにす
ることもできる。溶融金属２中にガス吹き込み用ランス
６を、その先端部が汲み上げ用筒体３の直下に位置する
ように浸漬する。ガス吹き込み用ランス６に不活性ガス
を供給して溶融金属２中に吹き出し、汲み上げ用筒体３
内を上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用により溶融
金属２を上方に移動させて流出開口４からスラグ５中に
流出させる。流出開口４からの溶融金属流８がスラグ５
内に直接流出し、スラグ５を攪拌すると共にスラグ５を
巻き込んで溶融金属２中に侵入し懸濁スラグ９として混
合される。このため溶融金属２とスラグ５との反応接触
界面積が著しく増大し、両者間の精錬反応が促進され
る。
【００２１】また、本発明では図４に示すように、汲み
上げ用筒体３の上部側壁に流出開口４を設けないで、溶
融金属容器１内に収容された溶融金属２内に上方から上
下方向に開放した汲み上げ用筒体３を、その上端が、溶
融金属２上に存在するスラグ５の浴面よりも上方に位置
する状態で浸漬させる。溶融金属容器１の底部にポーラ
スプラグ22を埋設しておき、汲み上げ用筒体３の直下の
ポーラスプラグ22から不活性ガスを吹き出し、汲み上げ
用筒体３内を上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用に
より溶融金属を上方に移動させる。汲み上げ用筒体３の
上端からオーバフローする溶融金属流８をスラグ５上に
流出させて、溶融金属容器１内に存在するスラグ５と混
合させるのは同様である。なお、汲み上げ用筒体３の上
端が、溶融金属２上に存在するスラグ５中に位置する状
態で浸漬することも可能である。この場合、溶融金属流
８がスラグ５中に直接流出する。
上げ用筒体３の上部側壁に流出開口４を設けないで、溶
融金属容器１内に収容された溶融金属２内に上方から上
下方向に開放した汲み上げ用筒体３を、その上端が、溶
融金属２上に存在するスラグ５の浴面よりも上方に位置
する状態で浸漬させる。溶融金属容器１の底部にポーラ
スプラグ22を埋設しておき、汲み上げ用筒体３の直下の
ポーラスプラグ22から不活性ガスを吹き出し、汲み上げ
用筒体３内を上昇する気泡７のガスリフトポンプ作用に
より溶融金属を上方に移動させる。汲み上げ用筒体３の
上端からオーバフローする溶融金属流８をスラグ５上に
流出させて、溶融金属容器１内に存在するスラグ５と混
合させるのは同様である。なお、汲み上げ用筒体３の上
端が、溶融金属２上に存在するスラグ５中に位置する状
態で浸漬することも可能である。この場合、溶融金属流
８がスラグ５中に直接流出する。
【００２２】本発明のスラグを用いた溶融金属の精錬方
法を、トピードカーにおける溶銑予備処理に適用した場
合について説明する。傾注樋内の溶銑に吹き付けランス
から粉状脱珪材を吹き付けて主として溶銑の鋳床脱珪処
理を行なった後に、トピードカー内に受け入れた溶銑上
には未反応スラグが残留しているので、本発明による溶
銑予備処理をトピードカー内の未反応スラグを用いて溶
銑の脱燐処理を行った。この場合、トピードカー内の溶
銑量は、約200tで、溶銑上に存在するスラグの厚みは約
200mm であった。汲み上げ用筒体の上部側壁に流出開口
をトピードカーの長手方向に対応する位置に２箇所設け
た。各流出開口の寸法は、幅約300mm 、高さ約300mm の
正方形である。なお、トピードカー内の溶銑中にガス吹
き込み用ランスを浸漬し、単に同等のガスのみを吹き込
んで攪拌する場合を比較例とした。
法を、トピードカーにおける溶銑予備処理に適用した場
合について説明する。傾注樋内の溶銑に吹き付けランス
から粉状脱珪材を吹き付けて主として溶銑の鋳床脱珪処
理を行なった後に、トピードカー内に受け入れた溶銑上
には未反応スラグが残留しているので、本発明による溶
銑予備処理をトピードカー内の未反応スラグを用いて溶
銑の脱燐処理を行った。この場合、トピードカー内の溶
銑量は、約200tで、溶銑上に存在するスラグの厚みは約
200mm であった。汲み上げ用筒体の上部側壁に流出開口
をトピードカーの長手方向に対応する位置に２箇所設け
た。各流出開口の寸法は、幅約300mm 、高さ約300mm の
正方形である。なお、トピードカー内の溶銑中にガス吹
き込み用ランスを浸漬し、単に同等のガスのみを吹き込
んで攪拌する場合を比較例とした。
【００２３】本発明例と比較例は、溶銑予備処理後の溶
銑成分、温度共にほぼ同等でスラグ成分およびスラグ量
もほとんど差はなかった。汲み上げ用筒体の内径は約60
0mm、トピードカー内の溶銑への浸漬深さは、溶銑浴面
下約 1.5m とし、また汲み上げ用筒体の上部側壁に設け
た流出開口の下縁が溶銑上に存在するスラグの浴面より
もわずかに上方に位置する状態にした。この場合、汲み
上げ用筒体の直下に浸漬した吹き込みランスから流量５
Nm3/min の窒素ガスを供給し、トピードカー内の溶銑を
汲み上げ用筒体内に導き、窒素ガスの気泡によるガスリ
フトポンプ作用により溶銑を上方に移動させて流出開口
からトピードカーの長手方向に流出させた。流出開口か
ら流下する溶銑がスラグ上に流れ込むエネルギーにより
溶銑とスラグとが攪拌されると共に、スラグを巻き込ん
で溶銑中に侵入し懸濁スラグとして混合され、反応接触
界面積の増大により、脱燐反応が促進された。
銑成分、温度共にほぼ同等でスラグ成分およびスラグ量
もほとんど差はなかった。汲み上げ用筒体の内径は約60
0mm、トピードカー内の溶銑への浸漬深さは、溶銑浴面
下約 1.5m とし、また汲み上げ用筒体の上部側壁に設け
た流出開口の下縁が溶銑上に存在するスラグの浴面より
もわずかに上方に位置する状態にした。この場合、汲み
上げ用筒体の直下に浸漬した吹き込みランスから流量５
Nm3/min の窒素ガスを供給し、トピードカー内の溶銑を
汲み上げ用筒体内に導き、窒素ガスの気泡によるガスリ
フトポンプ作用により溶銑を上方に移動させて流出開口
からトピードカーの長手方向に流出させた。流出開口か
ら流下する溶銑がスラグ上に流れ込むエネルギーにより
溶銑とスラグとが攪拌されると共に、スラグを巻き込ん
で溶銑中に侵入し懸濁スラグとして混合され、反応接触
界面積の増大により、脱燐反応が促進された。
【００２４】本発明によれば、比較例よりトピードカー
内の溶銑と未反応スラグとの反応を大幅に促進すること
ができた。その結果、脱燐処理前のトピードカー内の溶
銑の燐濃度（重量％）をＰ0 とし、本発明例による脱燐
処理後の溶銑の燐濃度（重量％）をＰf1、比較例による
脱燐処理後の溶銑の燐濃度（重量％）をＰf2とすると、
本発明例による脱燐量：（Ｐ0 −Ｐf1）＝10×10-3重量
％であったのに対して比較例による脱燐量：（Ｐ0 −Ｐ
f2）＝３×10-3重量％であった。本発明によればトピー
ドカーの未反応のスラグと溶銑との攪拌、混合が促進さ
れるため、比較例よりも３倍以上の脱燐量が達成でき
た。
内の溶銑と未反応スラグとの反応を大幅に促進すること
ができた。その結果、脱燐処理前のトピードカー内の溶
銑の燐濃度（重量％）をＰ0 とし、本発明例による脱燐
処理後の溶銑の燐濃度（重量％）をＰf1、比較例による
脱燐処理後の溶銑の燐濃度（重量％）をＰf2とすると、
本発明例による脱燐量：（Ｐ0 −Ｐf1）＝10×10-3重量
％であったのに対して比較例による脱燐量：（Ｐ0 −Ｐ
f2）＝３×10-3重量％であった。本発明によればトピー
ドカーの未反応のスラグと溶銑との攪拌、混合が促進さ
れるため、比較例よりも３倍以上の脱燐量が達成でき
た。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溶融金属容器内に収容された溶融金属内に上方から上下
方向に開放した汲み上げ用筒体を浸漬し、汲み上げ用筒
体の下端部または直下近傍から溶融金属中にガスを供給
し、汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面より
も高くすると共に、上昇する気泡のガスリフトポンプ作
用により溶融金属を上方に移動させて汲み上げ用筒体の
上部側壁に設けた流出開口もしくは上端から、溶融金属
上に存在するスラグ中またはスラグ浴面上に流出させ
る。
溶融金属容器内に収容された溶融金属内に上方から上下
方向に開放した汲み上げ用筒体を浸漬し、汲み上げ用筒
体の下端部または直下近傍から溶融金属中にガスを供給
し、汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面より
も高くすると共に、上昇する気泡のガスリフトポンプ作
用により溶融金属を上方に移動させて汲み上げ用筒体の
上部側壁に設けた流出開口もしくは上端から、溶融金属
上に存在するスラグ中またはスラグ浴面上に流出させ
る。
【００２６】流出開口から溶融金属流がスラグに向け流
出するエネルギーにより溶融金属容器内の溶融金属中に
スラグが巻き込まれ、懸濁スラグとして混合されるため
溶融金属とスラグとの反応接触界面積が著しく増大し、
両者間の精錬反応が促進される。溶融金属容器内の溶融
金属上に存在する未反応スラグを、溶融金属の精錬に余
すことなく有効に活用でき、精錬コストの削減が達成さ
れる。
出するエネルギーにより溶融金属容器内の溶融金属中に
スラグが巻き込まれ、懸濁スラグとして混合されるため
溶融金属とスラグとの反応接触界面積が著しく増大し、
両者間の精錬反応が促進される。溶融金属容器内の溶融
金属上に存在する未反応スラグを、溶融金属の精錬に余
すことなく有効に活用でき、精錬コストの削減が達成さ
れる。
【図１】本発明のスラグを用いた溶融金属の精錬装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明のスラグを用いた溶融金属の精錬装置お
ける汲み上げ用筒体の移動機構を示す断面図である。
ける汲み上げ用筒体の移動機構を示す断面図である。
【図３】本発明のスラグを用いた溶融金属の精錬装置の
他の実施形態を示す断面図である。
他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明のスラグを用いた溶融金属の精錬装置の
他の実施形態を示す断面図である。
他の実施形態を示す断面図である。
１ 溶融金属容器 ２ 溶融金属 ３ 汲み上げ用筒体 ４ 流出開口 ５ スラグ ６ ガス吹き込み用ランス ７ 気泡 ８ 溶融金属流 ９ 懸濁スラグ 10 支持アーム 11 支持部材 12、16 回転軸 13 大歯車 14 ベアリング 15 電動モータ 17 小歯車 18 昇降台 19 昇降用ポスト 20 ブラケット 21 シリンダ式昇降装置 22 ポーラスプラグ 23 ガス供給管
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融金属容器内に収容された溶融金属を
スラグを用いて精錬する溶融金属の精錬方法において、
前記溶融金属内に、上方から上下方向に開放した汲み上
げ用筒体を浸漬させ、該汲み上げ用筒体の上部側壁に設
けた少なくとも１個の流出開口を、溶融金属とスラグと
の界面よりも上方に位置させ、前記汲み上げ用筒体の下
端部内面または直下近傍の溶融金属中にガスを供給し、
該汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面よりも
高くすると共に、上昇する気泡のガスリフトポンプ作用
により溶融金属を上方に移動させて前記流出開口から流
出させることによって前記溶融金属容器内に存在するス
ラグと混合することを特徴とするスラグを用いた溶融金
属の精錬方法。 - 【請求項２】 溶融金属容器内に収容された溶融金属を
スラグを用いて精錬する方法において、前記溶融金属内
に、上方から上下方向に開放した汲み上げ用筒体を浸漬
させ、該汲み上げ用筒体の上端を、溶融金属とスラグと
の界面よりも上方に位置させ、前記汲み上げ用筒体の下
端部内面または直下近傍の溶融金属中にガスを供給し、
該汲み上げ用筒体内の浴面を溶融金属容器の浴面よりも
高くすると共に、上昇するガス気泡のガスリフトポンプ
作用により溶融金属を上方に移動させて前記汲み上げ用
筒体の上端から流出させることによって前記溶融金属容
器内に存在するスラグと混合することを特徴とするスラ
グを用いた溶融金属の精錬方法。 - 【請求項３】 前記汲み上げ用筒体の直下の溶融金属中
に供給するガスに精錬用粉体を随伴させることを特徴と
する請求項１または２記載のスラグを用いた溶融金属の
精錬方法。 - 【請求項４】 前記汲み上げ用筒体を溶融金属中に浸漬
した状態で、該汲み上げ用筒体を筒体軸中心に回転、前
記溶融金属容器の内面で水平移動または昇降させ、もし
くはこれら動作を組み合わせることを特徴とする請求項
１、２または３記載のスラグを用いた溶融金属の精錬方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281655A JPH11117011A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | スラグを用いた溶融金属の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281655A JPH11117011A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | スラグを用いた溶融金属の精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117011A true JPH11117011A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17642138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9281655A Pending JPH11117011A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | スラグを用いた溶融金属の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11117011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476602C1 (ru) * | 2012-03-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком |
| KR20180072282A (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 주식회사 포스코 | 용융 금속 정련 장치 |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP9281655A patent/JPH11117011A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476602C1 (ru) * | 2012-03-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком |
| KR20180072282A (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 주식회사 포스코 | 용융 금속 정련 장치 |
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