連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備的制作方法

連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備，通過(guò)設(shè)定葉輪(10)的葉片(16)的片數(shù)、葉片(16)的基部的高度(b0)和前端部的高度(b1)的關(guān)系、葉片(16)的寬度(d)和鐵水流路的直徑或?qū)挾鹊年P(guān)系、在鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水的最大深度(Z)和從葉片前端的上端到鐵水上表面的距離(h1)的關(guān)系、在鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水的最大深度(Z)和從葉片前端的下端到鐵水流路的底部的最深部的距離(h2)的關(guān)系，可提高精練效率，并且可無(wú)偏差且穩(wěn)定地進(jìn)行脫硅或脫硫。
【專利說(shuō)明】連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枺?00680042444. 5(分案申請(qǐng)?zhí)枺?01210204848. 7)，申請(qǐng)日： 2006. 12. 08,發(fā)明名稱："連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種對(duì)鐵水連續(xù)進(jìn)行精煉的連續(xù)精煉方法及連續(xù)精煉設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0003] 在高爐（blast furnace)進(jìn)行還原而出鐵的鐵水，一般除包含0. 3?0. 7%左右 的硅（Si)之外，還包含4. 3?4. 6%左右的碳（C)、0. 09?0. 13左右的磷（P)。要對(duì)該鋼 水進(jìn)行精煉形成規(guī)定的鋼，需要使碳（C)及磷（P)降低到規(guī)定濃度以下，但從精煉的觀點(diǎn)來(lái) 看，還希望在脫碳、脫磷之前將硅（Si)及硫（S)降至到最低濃度（例如硅0.25% )除去。
[0004] 另外，為了通過(guò)還原反應(yīng)進(jìn)行脫硫處理即吸熱反應(yīng)，還希望從高爐出鐵（tap hole)之后在流經(jīng)最高溫度的高的出鐵槽（tap hole trough)的途中進(jìn)行脫硫處理。
[0005] 在出鐵槽中的脫硅、脫硫處理，大多采用
[0006] (1)使精煉劑與氮?dú)狻⒖諝獾容d氣一起從噴槍向出鐵槽內(nèi)進(jìn)行噴射的方式，
[0007] (2)利用將精煉劑添加于鐵水的上表面之后，使其通過(guò)設(shè)置于出鐵槽的臺(tái)階部進(jìn) 行的鐵水的勢(shì)能的方式，
[0008] (3)在設(shè)置于出鐵槽的傾斜部分（傾注流路）的正前方添加精煉劑，利用按下述順 序出鐵槽一傾注流路（tilting runner)-鐵水包（hot metal ladle)流動(dòng)的鐵水的勢(shì)能 的方式。
[0009] 但是，由于（1)方式反應(yīng)效率低、鐵水的顯熱被射入氣體奪走而使鐵水的溫度降 低很多。另外，還由于需要與壓送精煉劑粉體有關(guān)的設(shè)備而增加設(shè)備費(fèi)用。
[0010] 雖然（2)方式具有可在高爐澆鑄場(chǎng)上完成處理后的爐渣除去這一在實(shí)際操作上 極大的優(yōu)點(diǎn)，但是與其他方法相比較存在反應(yīng)效率低的問(wèn)題。
[0011] 雖然⑶方式的反應(yīng)效率比較高，但是由于爐渣的發(fā)泡劇烈而需要自由空間 (free board)的設(shè)置。自由空間使向鐵水包或者混鐵爐式鐵水罐車(chē)（torpedo car)的鐵水 裝載量大幅度減少，降低生產(chǎn)效率。另外，若爐渣發(fā)泡，則由于爐渣與鐵水一起進(jìn)入鐵水包 或者混鐵爐式鐵水罐車(chē)，因而需要其他爐渣除去裝置。
[0012] 在出鐵槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的（1)、（2)處理方式，雖然可省略在下面工序的除渣 (slag-off)不論在熱還是時(shí)間方面都有利，但是由于是只依靠在連續(xù)流經(jīng)出鐵槽時(shí)的混合 的處理，因而反應(yīng)效率低。
[0013] 專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的脫硫處理的方法，是一種通過(guò)對(duì)容納于澆包內(nèi)的鐵水添加脫硫 劑使葉輪（攪拌葉片）侵入該鐵水內(nèi)并使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)進(jìn)行脫硫的方法。
[0014] 專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的脫硅處理方法，是一種通過(guò)高爐澆鑄場(chǎng)的鐵水流路設(shè)置有脫硅 反應(yīng)槽，在脫硅輸送槽內(nèi)的鐵水中添加脫硅劑并用葉輪攪拌該鐵水來(lái)進(jìn)行脫硫的方法。
[0015] 在上述的脫硫處理及脫硅處理中，兩種處理都是用葉輪攪拌鐵水進(jìn)行處理的方 法，相對(duì)于在脫硫處理中在將鐵水收容于澆包內(nèi)的狀態(tài)下攪拌鐵水，在脫硅處理中，與脫硫 處理不同，是對(duì)連續(xù)流經(jīng)高爐澆鑄場(chǎng)的鐵水流路的鐵水進(jìn)行攪拌。
[0016] 因此，從現(xiàn)場(chǎng)操作來(lái)看，可舉出下述的問(wèn)題，即，如專利文獻(xiàn)1所示的脫硫處理，與 到處攪拌滯留的鐵水進(jìn)行脫硫處理相比較是比較容易的，而如專利文獻(xiàn)2所述，用葉輪到 處攪拌連續(xù)流動(dòng)的鐵水進(jìn)行脫硅處理及脫硫處理尚且困難，在降低精煉效率的同時(shí)，不能 既無(wú)偏差又穩(wěn)定的進(jìn)行脫硅及脫硫。
[0017] 另外，專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)，雖然通過(guò)設(shè)置有比較大的容量的脫硅槽，使鐵水 在假設(shè)完全混合的脫硅槽停留若干時(shí)間并與精煉劑接觸而提高可反應(yīng)速度，但是，存在的 問(wèn)題是，其余地必須設(shè)置脫硅槽不易確保設(shè)置位置，還增加了設(shè)備費(fèi)用。
[0018] 專利文獻(xiàn)3公開(kāi)的技術(shù)是一種，通過(guò)將圓筒狀攪拌棒設(shè)置于精煉劑噴嘴的上流側(cè) 且精煉劑噴嘴側(cè)的側(cè)壁，用圓筒狀攪拌棒將鐵水流體引導(dǎo)到精煉劑噴嘴方向，來(lái)促進(jìn)鐵水 與精煉劑的接觸而提1?反應(yīng)效率的技術(shù)。
[0019] 在專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的技術(shù)中，在鐵水流體和因攪拌產(chǎn)生的流體湊在一起時(shí)，一 部分精煉劑為被卷進(jìn)鐵水流體而是流到下游，有可能增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的精煉劑的劑量。
[0020] 專利文獻(xiàn)4是一種通過(guò)在高爐的傾注流路強(qiáng)制攪拌鐵水和精煉劑將精煉劑卷進(jìn) 鐵水，來(lái)對(duì)鐵水進(jìn)行精煉的精煉方法。
[0021] 如專利文獻(xiàn)4所示，就通過(guò)攪拌鐵水而將精煉劑（脫硫劑）卷進(jìn)鐵水中的方法而 言，一部分精煉劑有可能未被卷進(jìn)鐵水中而流失，有時(shí)要增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的精煉劑，致使反 應(yīng)效率不佳。特別是如專利文獻(xiàn)4所示，由于在脫硫處理時(shí)產(chǎn)生爐渣，該爐渣混進(jìn)輸送鐵水 的鐵水罐車(chē)（hot metal transfer ladle)或者燒包等，而必須在下面工序除漁，有可能在 熱力及時(shí)間方面都產(chǎn)生損耗。另外，在專利文獻(xiàn)4中，由于在一個(gè)位置攪拌鐵水，因而被攪 拌的鐵水就相當(dāng)于恒定的耐火物，這樣，就存在局部損耗耐火物的問(wèn)題。
[0022] 專利文獻(xiàn)5是通過(guò)對(duì)從高爐出鐵的鐵水添加脫硫劑進(jìn)行脫硫處理的方法。在進(jìn)行 這種脫硫處理的方法中，通過(guò)對(duì)在鐵水流路流動(dòng)的鐵水添加了脫硫劑之后，使添加有脫硫 劑的鐵水經(jīng)由傾斜壁快速流下（落下），來(lái)進(jìn)行脫硫。
[0023] 專利文獻(xiàn)6與專利文獻(xiàn)5 -樣，是通過(guò)對(duì)從高爐出鐵的鐵水添加脫硫劑進(jìn)行脫硫 處理的方法。在進(jìn)行這種脫硫處理的方法中，通過(guò)將使從高爐流出的鐵水流動(dòng)的鐵水流路 分成兩部分，對(duì)在一方側(cè)（上流側(cè)）的鐵水流路流動(dòng)的鐵水添加了脫硫劑之后，使添加有脫 硫劑的鐵水落在另一方側(cè)（下流側(cè)）的鐵水流路，來(lái)進(jìn)行脫硫。而就專利文獻(xiàn)6中的脫硫 方而言，在鐵水落入下流側(cè)的鐵水流路時(shí)，通過(guò)對(duì)該鐵水噴射壓縮氣體，以使未反應(yīng)的脫硫 劑被吹到攪拌流的中心。
[0024] 如專利文獻(xiàn)5及專利文獻(xiàn)6所示，就通過(guò)在鐵水中添加脫硫劑，使添加有脫硫劑的 鐵水落下來(lái)以使脫硫劑卷進(jìn)鐵水中這一方法而言，有時(shí)對(duì)鐵水的攪拌力不是很充分，有時(shí) 反應(yīng)效率不佳。另外，在專利文獻(xiàn)5及專利文獻(xiàn)6,并未公開(kāi)如何使鐵水落下等條件，實(shí)際上 進(jìn)行實(shí)施，也有不能充分脫硫的情況。
[0025] 專利文獻(xiàn)7公開(kāi)了一種從高爐澆鑄場(chǎng)的上方將精煉劑（處理劑）噴射用的噴槍設(shè) 置于流路的縱向的預(yù)處理裝置。在該預(yù)處理裝置中，通過(guò)或者將精煉劑噴射用的噴槍侵入 鐵水將精煉劑與載氣一起噴射到鐵水內(nèi)，或者使精煉劑噴射用的噴槍位于鐵水的上方將精 煉劑與載氣一起噴射，來(lái)進(jìn)行精煉處理。另外，在該預(yù)處理裝置中，一邊使精煉劑噴射用的 噴槍移動(dòng)，一邊將精煉劑或者噴射到鐵水或者噴進(jìn)鐵水。
[0026] 如專利文獻(xiàn)7所示，通過(guò)在對(duì)鐵水進(jìn)行精煉時(shí)使精煉劑噴射用噴槍移動(dòng)，可防止 因吹進(jìn)精煉劑引起的1?爐燒鑄場(chǎng)的耐火物在局部的損耗。
[0027] 但是，就專利文獻(xiàn)7所示的預(yù)處理裝置而言，雖然可防止耐火物的損耗，但是對(duì)精 煉劑噴射用噴槍的移動(dòng)范圍全然未作規(guī)定，就這種技術(shù)而言，實(shí)際情況是降低了反應(yīng)效率。
[0028] 專利文獻(xiàn)8是一種通過(guò)在高爐澆鑄場(chǎng)的除沫器（skimmer)的下流側(cè)設(shè)置預(yù)處理反 應(yīng)槽，對(duì)這種預(yù)處理槽內(nèi)的鐵水添加脫硫劑，來(lái)進(jìn)行鐵水的脫硫處理的方法。在進(jìn)行這種脫 硫處理的方法中，使噴槍（injection lance)朝著鐵水流動(dòng)方向的下流側(cè)浸漬，一邊使脫 硫劑與載氣一起從該噴槍噴出，一邊使噴槍在預(yù)處理反應(yīng)槽的寬度方向及鐵水流動(dòng)方向移 動(dòng)，來(lái)進(jìn)行脫硫。
[0029] 專利文獻(xiàn)8與專利文獻(xiàn)7 -樣，由于在對(duì)鐵水進(jìn)行精煉時(shí)使噴槍移動(dòng)，因而雖然可 防止耐火物局部的損耗，但是對(duì)噴射的移動(dòng)范圍全然未作規(guī)定，與專利文獻(xiàn)7 -樣，有時(shí)使 反應(yīng)效率降低。
[0030] 除此之外，就專利文獻(xiàn)7及專利文獻(xiàn)8而言，是一種為了對(duì)鐵水進(jìn)行精煉而使用噴 槍將精煉劑噴射到鐵水內(nèi)的噴射方式，而該方式有時(shí)反應(yīng)效率低。
[0031] 專利文獻(xiàn)1 :特公開(kāi)昭45 - 31053號(hào)
[0032] 專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)昭54 - 137420號(hào)
[0033] 專利文獻(xiàn)3 :特開(kāi)昭62 - 202011號(hào)公報(bào)
[0034] 專利文獻(xiàn)4 :特開(kāi)昭63 - 105914號(hào)
[0035] 專利文獻(xiàn)5 :特開(kāi)平02 - 250912號(hào)
[0036] 專利文獻(xiàn)6 :特公昭50 - 33010號(hào)
[0037] 專利文獻(xiàn)7 :特開(kāi)昭63 - 317611號(hào)
[0038] 專利文獻(xiàn)8 :特開(kāi)平04 - 052205號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0039] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種連續(xù)精煉方法，能夠提高精煉效率， 并且能夠既無(wú)偏差又穩(wěn)定地進(jìn)行脫硅及脫硫。
[0040] 另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備，通過(guò)將精煉劑確實(shí)地卷進(jìn) 鐵水中，可提高脫硫處理及脫硅處理等精煉處理的效率。
[0041] 另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法及高爐澆鑄場(chǎng) 設(shè)備，在進(jìn)行精煉處理時(shí)可防止耐火物局部的損耗，同時(shí)可提高精煉處理的效率。
[0042] 另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法，通過(guò)將所添加 的精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，可得到1?的反應(yīng)效率。
[0043] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種連續(xù)精煉方法，通過(guò)向在高爐澆 鑄場(chǎng)的鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水中添加精煉劑并使葉輪侵入鐵水中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵水與精煉 劑混合，由此來(lái)連續(xù)地精煉鐵水，其中，
[0044] 將侵入所述鐵水中并轉(zhuǎn)動(dòng)的所述葉輪的葉片定為3?6片，且使該葉片滿足式 (1)、式（2)，并且，以滿足式（3)、式（4)的方式將該葉輪侵入鐵水中，
[0045] b0 彡 bl ... (1)
[0046] 0. 2 ^ d/D ^ 0. 8 ... (2)
[0047] 0 < hl/Z 彡 0· 4 ... (3)
[0048] 0 < h2/Z 彡 0· 4 ... (4)
[0049] 其中，
[0050] b0 :葉片的基部的高度（m)
[0051] bl :葉片的前端部的高度（m)
[0052] d:葉片的寬度（m)
[0053] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0054] Z :在鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水的最大深度（m)
[0055] hi :從葉片基部的上端至鐵水上表面的距離（m)
[0056] h2 :從葉片基部的下端至鐵水流路的底部的最深部的距離（m)。
[0057]
【發(fā)明者】從各種角度對(duì)通過(guò)不在全范圍內(nèi)攪拌在高爐澆鑄場(chǎng)的鐵水流路中流動(dòng)的 鐵水，而進(jìn)行在脫硅處理或脫硫處理時(shí)提高精煉效率并且沒(méi)有偏差且穩(wěn)定的脫硅或脫硫的 方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
[0058] 具體而言，制作葉輪的葉片數(shù)及葉片寬度不同的多個(gè)葉輪，使用該葉輪，一邊變更 葉輪相對(duì)于鐵水的浸漬配合情況（從葉片基部的上端至鐵水上表面的距離hl，從葉片基部 的下端至鐵水流路的底部的最深處的距離h2)，一邊進(jìn)行了脫硅處理或者脫硫處理的實(shí)驗(yàn)。
[0059] 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將侵入上述鐵水并轉(zhuǎn)動(dòng)的上述葉輪的葉片設(shè)置為3?6片， 且以滿足式（1)、式（2)的方式設(shè)置該葉片，同時(shí)，以滿足式（3)、式（4)的方式使該葉輪侵 入鐵水，即使是在鐵水流路內(nèi)連續(xù)地流動(dòng)的情況下，也可提高精煉效率，且可既無(wú)偏差又穩(wěn) 定地進(jìn)行脫硅或者脫硫。
[0060] 優(yōu)選所述精煉劑是脫硅劑，所述精煉是使所述鐵水與所述脫硅劑混合而連續(xù)地除 去鐵水中的硅元素的脫硅處理。
[0061] 本發(fā)明第二方面提供一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法，通過(guò)對(duì)在高爐澆鑄場(chǎng)的鐵 水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水中添加精煉劑使葉輪侵入鐵水中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵水與精煉劑混合，由 此來(lái)連續(xù)地精煉鐵水，其中，
[0062] 在所述鐵水流路內(nèi)配置用于使鐵水落下的臺(tái)階，在該臺(tái)階的下流側(cè)配置所述葉 輪，將添加所述精煉劑的添加位置設(shè)置于該葉輪的下流側(cè)，在添加位置的下流側(cè)設(shè)置去除 由所述葉輪攪拌鐵水后生成的爐渣的位置，
[0063] 以滿足式（11)的方式來(lái)設(shè)置所述葉輪的寬度，
[0064] 以滿足式（12)?式（14)的方式來(lái)設(shè)定所述臺(tái)階，
[0065] 以滿足式（15)的方式來(lái)設(shè)定所述添加精煉劑的添加位置，
[0066] 以滿足式（16)的方式來(lái)設(shè)定所述去除爐渣的位置，
[0067] 在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)鐵水進(jìn)行精煉，
[0068] 0· 3 彡 d/D < 1 ...(11)
[0069] 0 < L/D 彡 1. 5 ... (12)
[0070] H/Z 彡 1 …（13)
[0071] Θ 彡 30 ... (14)
[0072] 0 < Μ/D 彡 0· 8 ... (15)
[0073] 1· 2 彡 R/D 彡 5 ... (16)
[0074] 其中，
[0075] d:葉輪的寬度（m)
[0076] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0077] L :從臺(tái)階至葉輪的距離（m)
[0078] Η:臺(tái)階的高度（m)
[0079] Z :鐵水的深度（m)
[0080] Θ :臺(tái)階的坡度（deg)
[0081] Μ :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心至添加位置的距離（m)
[0082] R :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心至去除爐渣的位置的距離（m)。
[0083] 本
【發(fā)明者】從各個(gè)方面驗(yàn)證了通過(guò)使精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，提高精煉處理的效 率的方法。
[0084] 具體而言，就是本
【發(fā)明者】著眼于利用葉輪攪拌鐵水這一點(diǎn)和利用落下攪拌鐵水這 一點(diǎn)，改變?nèi)~輪的寬度、使鐵水落下的臺(tái)階的位置、臺(tái)階的高度、臺(tái)階的坡度（傾斜角度）、 添加精煉劑的添加位置、與葉輪的轉(zhuǎn)軸位置相對(duì)的去除爐渣的位置，進(jìn)行了脫硅處理或者 脫硫處理的實(shí)驗(yàn)。
[0085] 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要是上述葉輪的寬度滿足式（11)，臺(tái)階滿足式（12)?式 (14)，添加精煉劑的添加位置滿足式（15)，取出鐵水流路中的爐渣的位置滿足式（16)，就 可將精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，進(jìn)而提1?提1?精煉處理的效率。
[0086] 優(yōu)選以滿足下式（11a)?（16a)的方式進(jìn)行設(shè)定的基礎(chǔ)上，對(duì)鐵水進(jìn)行精煉，
[0087] 0· 55 彡 d/D < 1 …（11a)
[0088] 0 < L/D 彡 1. 0 ... (12a)
[0089] H/Z 彡 2. 2 …（13a)
[0090] Θ ^ 45 ... (14a)
[0091 ] 0 < Μ/D ^ 0. 66 ... (15a)
[0092] 1. 2 彡 R/D 彡 4. 4 ... (16a)。
[0093] 本發(fā)明第三方面提供一種高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備，其具備：使從高爐出鐵的鐵水流動(dòng)的 鐵水流路、在該鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水中添加精煉劑的添加裝置、具有攪拌鐵水的葉輪的 攪拌裝置、將由所述攪拌裝置攪拌后所產(chǎn)生的鐵水上的爐渣向外部排出的排渣槽，其中，
[0094] 在所述鐵水流路的上流側(cè)設(shè)有用于使鐵水落下的臺(tái)階部，以所述葉輪位于該臺(tái)階 部的下流側(cè)的方式設(shè)置攪拌裝置，在該葉輪的下流側(cè)設(shè)置添加裝置，在該添加裝置的下流 側(cè)設(shè)置所述排渣槽，
[0095] 以滿足式（11)的方式來(lái)設(shè)定所述葉輪的寬度，
[0096] 以滿足式（12)?式（14)的方式來(lái)設(shè)定所述臺(tái)階部，
[0097] 以滿足式（15)的方式來(lái)設(shè)定所述添加裝置的位置，
[0098] 以滿足式（16)的方式來(lái)設(shè)定所述排渣槽的位置，
[0099] 0· 3 彡 d/D < 1 ...(11)
[0100] 0 < L/D ^ 1. 5 ...(12)
[0101] H/Z 彡 1 …（13)
[0102] θ ^ 30 ... (14)
[0103] 0 < Μ/D ^ 0. 8 ...(15)
[0104] 1. 2 ^ R/D ^ 5 …（16)
[0105] 其中，
[0106] d:葉輪的寬度（m)
[0107] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0108] L :從臺(tái)階部至葉輪的距離（m)
[0109] Η:臺(tái)階部的高度（m)
[0110] Z:鐵水的深度（m)
[0111] Θ :臺(tái)階部的坡度（deg)
[0112] Μ :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心至添加裝置的距離（m)
[0113] R :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心至排渣槽的距離（m)。
[0114] 本
【發(fā)明者】從各個(gè)方面驗(yàn)證了通過(guò)使精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，提高精煉處理的效 率的方法。
[0115] 具體而言，就是本
【發(fā)明者】著眼于利用攪拌裝置葉輪攪拌鐵水這一點(diǎn)和利用落下攪 拌鐵水這一點(diǎn)，改變?cè)O(shè)置于攪拌裝置的葉輪的寬度、使鐵水落下的臺(tái)階部的位置、臺(tái)階部的 高度、臺(tái)階部的坡度（傾斜角度）、添加精煉劑的添加位置、與葉輪的轉(zhuǎn)軸位置相對(duì)的除去 爐渣的排渣槽的位置，進(jìn)行了脫硅處理或者脫硫處理的實(shí)驗(yàn)。
[0116] 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要是上述葉輪的寬度滿足式（11)，臺(tái)階部滿足式（12)?式 (14)，上述添加裝置的位置滿足式（15)，上述排渣槽的位置滿足式（16)，就可將精煉劑確 實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，進(jìn)而提1?提1?精煉處理的效率。
[0117] 優(yōu)選在以滿足下式（11a)?（16a)的方式進(jìn)行設(shè)定的基礎(chǔ)上，對(duì)鐵水進(jìn)行精煉，
[0118] 0· 55 彡 d/D < 1 …（11a)
[0119] 0 < L/D ^ 1. 0 --?(12a)
[0120] H/Z 彡 2. 2 …（13a)
[0121] Θ ^ 45 ... (14a)
[0122] 0 < Μ/D 彡 0· 66 …（15a)
[0123] 1.2^ R/D ^ 4. 4 ··· (16a) 〇
[0124] 本發(fā)明第四方面提供一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法，通過(guò)向在高爐澆鑄場(chǎng)的鐵 水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水中添加精煉劑使葉輪侵入鐵水內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵水與精煉劑混合，由 此來(lái)連續(xù)地精煉鐵水，其中，
[0125] 在所述鐵水流路內(nèi)設(shè)置臺(tái)階部使鐵水從該臺(tái)階部落下，在所述臺(tái)階部的下流側(cè)配 置所述葉輪對(duì)鐵水進(jìn)行攪拌，
[0126] 在精煉所述鐵水時(shí)，使葉輪沿鐵水流路在下式的范圍內(nèi)移動(dòng)，
[0127] 0 < L/D ^ 1. 5 - (12)
[0128] 其中，
[0129] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0130] L :從臺(tái)階部至葉輪的距離（m)。
[0131] 本
【發(fā)明者】從各個(gè)方面驗(yàn)證了通過(guò)使精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，提高精煉處理的效 率，同時(shí)防止設(shè)置于鐵水流路的耐火物局部損耗的方法。
[0132] 具體而言，就是本
【發(fā)明者】著眼于通過(guò)利用由葉輪攪拌鐵水且由落下攪拌鐵水這兩 者的攪拌作用，使精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中這一點(diǎn)。于是，在鐵水流路內(nèi)配置臺(tái)階部使鐵水 從該臺(tái)階部落下，在上述臺(tái)階部的下流側(cè)配置上述葉輪對(duì)鐵水進(jìn)行攪拌。
[0133] 另外，本
【發(fā)明者】為了最大限度地有效利用兩者的攪拌，而考慮到葉輪和臺(tái)階的位 置關(guān)系至關(guān)重要，對(duì)使葉輪和臺(tái)階部的位置發(fā)生變化時(shí)的精煉處理的效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí) 驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使葉輪和臺(tái)階部的位置關(guān)系滿足上述式，提高了精煉效率。
[0134] 再者，考慮到為了防止耐火物局部損耗，而在進(jìn)行精煉處理時(shí)，不是將對(duì)鐵水進(jìn)行 攪拌的葉輪停留于固定的位置而是使葉輪在上流側(cè)和下流側(cè)的范圍移動(dòng)是否有效。
[0135] 因此，本
【發(fā)明者】為了既提高精煉處理的效率又防止耐火物局部的損耗，而使葉輪 在滿足上述式（〇 < L/D < 1. 5 =的范圍內(nèi)移動(dòng)。
[0136] 用于實(shí)施上述方法的高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備，是一種下述設(shè)備，其具備：使從高爐出鐵的 鐵水流動(dòng)的鐵水流路、向在該鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水中添加精煉劑的添加裝置、具有攬祥 鐵水的葉輪的攪拌裝置，其中，
[0137] 在所述鐵水流路的上流側(cè)設(shè)有用于使鐵水落下的臺(tái)階部，以使所述葉輪位于該臺(tái) 階部的下流側(cè)的方式設(shè)置攪拌裝置，
[0138] 所述攪拌裝置能夠使葉輪沿著鐵水流路在下式的范圍內(nèi)移動(dòng)，
[0139] 0 < L/D ^ 1. 5 - (12)
[0140] 其中，
[0141] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0142] L :從臺(tái)階部至葉輪的距離（m)。
[0143] 這樣，通過(guò)使葉輪在滿足上述式的范圍移動(dòng)，可防止耐火物局部的損耗，同時(shí)可提 高精煉處理的效率。
[0144] 本發(fā)明的第五形式是一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法，在高爐澆鑄場(chǎng)的出鐵槽內(nèi) 添加精煉劑，利用葉輪使鐵水和所述精煉劑混合從而連續(xù)地精煉所述鐵水，其特征在于，
[0145] 在所述葉輪產(chǎn)生的渦流在所述出鐵槽的長(zhǎng)度方向分量與所述鐵水流動(dòng)方向正交 或者與所述鐵水流動(dòng)方向相反的區(qū)域，在下述位置中的至少任一個(gè)位置添加精煉劑，
[0146] ( i )在所述葉輪的上流側(cè)滿足式（15b)的位置
[0147] ( ii )在所述葉輪的下流側(cè)滿足式（15)的位置
[0148] 0 < Μ/D ^ 0. 5 ...(15b)
[0149] 0 < Μ/D ^ 0. 8 ...(15)
[0150] 其中，
[0151] D :鐵水流路的最大寬度（m)
[0152] Μ :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心至添加位置的距離（m)。
[0153] 根據(jù)基于本發(fā)明觀點(diǎn)的連續(xù)精煉方法，提高了精煉效率，同時(shí)可無(wú)偏差又穩(wěn)定地 進(jìn)行脫硅或者脫硫。
[0154] 根據(jù)基于本發(fā)明觀點(diǎn)的連續(xù)精煉方法，通過(guò)將精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水中，可提高 脫硫處理及脫硅處理等精煉處理的效率。
[0155] 根據(jù)基于本發(fā)明觀點(diǎn)的連續(xù)精煉設(shè)備，可防止耐火物局部的損耗，同時(shí)可提高精 煉處理的效率。
[0156] 根據(jù)基于本發(fā)明觀點(diǎn)的連續(xù)精煉方法，通過(guò)將所添加的精煉劑確實(shí)地卷進(jìn)鐵水 中，可得到高的反應(yīng)效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0157] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的高爐設(shè)備中的高爐澆鑄場(chǎng)的概略俯視圖；
[0158] 圖2是高爐澆鑄場(chǎng)的概略側(cè)視圖；
[0159] 圖3是鐵水供給流路及葉輪的立體圖；
[0160] 圖4是表示葉輪的浸漬狀態(tài)的浸漬圖；
[0161] 圖5是葉輪的葉片的概略形狀圖；
[0162] 圖6是說(shuō)明葉片配置的配置圖；
[0163] 圖7是對(duì)葉片片數(shù)和脫硅效率之間的關(guān)系進(jìn)行了歸納的圖；
[0164] 圖8是對(duì)d/D和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0165] 圖9是對(duì)hl/Z和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0166] 圖10是對(duì)h2/Z和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0167] 圖11是將葉輪侵入其他出鐵槽時(shí)的概略剖面圖；
[0168] 圖12是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備的概略俯視圖；
[0169] 圖13是高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備的概略剖面圖；
[0170] 圖14是說(shuō)明高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備中的尺寸的俯視圖；
[0171] 圖15是說(shuō)明高爐澆鑄場(chǎng)設(shè)備中的尺寸的俯視圖；
[0172] 圖16是將葉輪侵入出鐵槽時(shí)的概略剖面圖；
[0173] 圖17是對(duì)d/D和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0174] 圖18是對(duì)L/D和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0175] 圖19是對(duì)H/Z和脫硅效率之間的關(guān)系進(jìn)行了歸納的圖；
[0176] 圖20是對(duì)臺(tái)階部的坡度和脫硅效率之間的關(guān)系進(jìn)行了歸納的圖；
[0177] 圖21是對(duì)Μ/D和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0178] 圖22是對(duì)R/D和脫娃效率之間的關(guān)系進(jìn)彳丁了歸納的圖；
[0179] 圖23是將出鐵槽做成圓形形狀并將葉輪及制劑投放葉輪配置于圓形部分的配置 圖；
[0180] 圖24是攪拌裝置及添加裝置的概略正視圖；
[0181] 圖25是攪拌裝置的概略側(cè)視圖；
[0182] 圖26是將葉輪侵入其他出鐵槽時(shí)的概略剖面圖；
[0183] 圖27是將葉輪侵入本發(fā)明第三實(shí)施方式的出鐵槽時(shí)的加盟略剖面圖；
[0184] 圖28是葉輪可移動(dòng)時(shí)和不可移動(dòng)時(shí)對(duì)耐火物的熔化損傷的狀態(tài)圖；
[0185] 圖29是攪拌裝置及添加裝置的概略正視圖；
[0186] 圖30是攪拌裝置的概略側(cè)視圖；
[0187] 圖31是本發(fā)明第四實(shí)施方式的精煉裝置的正視剖面圖；
[0188] 圖32是設(shè)置有精煉裝置的高爐澆鑄場(chǎng)的平面概略圖；
[0189] 圖33是表不精煉劑的添加位置的圖；
[0190] 圖34是表不精煉劑的添加位置和脫硫效率之間的關(guān)系的圖；
[0191] 圖35是表示出鐵槽內(nèi)的鐵水流動(dòng)的圖。
[0192] 圖36是表示攪拌渦流和矯正的精煉劑的添加位置之間的關(guān)系的圖；
[0193] 符號(hào)說(shuō)明
[0194] 1 :高爐澆鑄場(chǎng)
[0195] 2:高爐
[0196] 4:出鐵槽
[0197] 5 :排渣槽
[0198] 8:臺(tái)階部
[0199] 10:葉輪
[0200] 11 :攪拌裝置
[0201] 12 :添加裝置
[0202] 16:葉片

【具體實(shí)施方式】
[0203] 1、第一實(shí)施方式
[0204] 下面，說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的連續(xù)精煉方法的高爐設(shè)備的第一實(shí)施方式。但是，本發(fā)明 的連續(xù)精煉方法并非僅適于該設(shè)備。
[0205] 首先，在下述的實(shí)施方式中，說(shuō)明的是作為對(duì)鐵水進(jìn)行精煉的精煉劑之一而使用 了脫硅劑的脫硅處理，但是使用脫硫劑的情況也是一樣的。即，本發(fā)明表示，通過(guò)將精煉 劑有效地卷進(jìn)鐵水中，使精煉劑和鐵水的反應(yīng)接觸面積變大而用于提高反應(yīng)速度的最佳方 法，即使是與脫硅處理一樣的脫硫處理，不依賴于精煉劑的種類及組成，精煉特性都一樣 商。
[0206] 如圖1?3所示，高爐的周?chē)O(shè)置有高爐澆鑄場(chǎng)1，該高爐澆鑄場(chǎng)1具有使從高爐 2流出的鐵水流動(dòng)的出鐵槽4 (鐵水流路）。
[0207] 在上述出鐵槽4的中途部位分支形成有排渣槽5,在出鐵槽4的分支部分的下游附 近，設(shè)置有以使鐵水的爐渣6流進(jìn)排渣槽5的方式進(jìn)行引導(dǎo)的潛堰7。
[0208] 另外，在出鐵槽的分支部分的下流側(cè)，設(shè)置有俯視圖上成圓形形狀的圓形槽9。在 出鐵槽配置有多個(gè)葉輪10。具體而言，就是既配置有隊(duì)在圓形槽9內(nèi)流動(dòng)的鐵水進(jìn)行攪拌 的葉輪10a (攪拌葉片），又在上述分支部分和圓形槽9之間配置有其他的葉輪10a。在葉 輪10a或者葉輪10b的近旁設(shè)置有添加精煉劑22的添加裝置12。
[0209] 因此，就形成從高爐2流出的鐵水在出鐵槽4從上游向下游流動(dòng)，鐵水上表面的爐 渣6被潛堰攔截而流進(jìn)排渣槽5,同時(shí)鐵水自身向圓形槽9流去。而且，通過(guò)用添加裝置12 將精煉劑22添加到鐵水，同時(shí)使侵入鐵水的葉輪10a或者葉輪10b轉(zhuǎn)動(dòng)，可對(duì)流動(dòng)的鐵水 連續(xù)進(jìn)行脫硅處理。
[0210] 如圖4所示，出鐵槽4具有底壁20和從該底壁向上堅(jiān)起的側(cè)壁21，將側(cè)壁21做成 從底壁20的兩端側(cè)隨著向上而逐漸向外轉(zhuǎn)移的截面梯形形狀。底壁20及側(cè)壁21通過(guò)澆 注未定型的耐火物而形成。
[0211] 然后，用連續(xù)精煉方法來(lái)詳細(xì)說(shuō)明葉輪的構(gòu)造。
[0212] 如圖3、4所示，葉輪10a或者葉輪10b由耐火物構(gòu)成，具有筒狀或者棒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 15和設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)軸15的前端的多個(gè)葉片16。各葉片16是自轉(zhuǎn)動(dòng)軸15的前端向直徑外方 向突出的大致矩形形狀。各葉片16的基部（與轉(zhuǎn)動(dòng)軸15的連接部）的高度b0,以比葉片 10的前端部（突出部前端部）的高度bl大的方式來(lái)設(shè)定。
[0213] SP，以滿足式⑴的方式設(shè)定葉片10a或者葉片10b的各葉片16的高度b0、bl。
[0214] b0 彡 bl ... (1)
[0215] 換言之，就是如圖5 (a)?（c)所示，以使葉片16的縱壁16 ζ和葉片16的橫壁16 "所成的角度Θ為90°以上的方式，構(gòu)成葉片10a或者葉片10b的葉片16。如圖5所示， 葉片10a或者葉片10b的葉片部16的形狀在俯視圖上看可以是正方形狀，也可以是梯形形 狀，還可以是圓弧形狀（前端部的倒角）。
[0216] 將葉片10a或者葉片10b的葉片數(shù)設(shè)定為3?6片。具體而言，就是如圖1?5 及圖6(a)所示，在該實(shí)施例，將葉片的片數(shù)設(shè)定為四片。將各葉片根據(jù)其片數(shù)按照相對(duì)于 轉(zhuǎn)動(dòng)軸15均等的角度安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸15。在葉片16的片數(shù)為四片時(shí)，以使各葉片16之間的 配置角度大致成90°的方式將各葉片16安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸15。
[0217] 另外，如圖6(b)所示，在葉片16的片數(shù)為三片時(shí)，以使各葉片16之間的配置角度 大致成120°的方式將各葉片16安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸15。
[0218] 如圖6(c)所示，在葉片16的片數(shù)為六片時(shí)，以使各葉片16之間的配置角度大致 成60°的方式將各葉片16安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸15。
[0219] 另外，如圖4所示，著眼于葉片16的寬度最寬的兩片葉片16,將各個(gè)突出長(zhǎng)度（從 葉片16的基部至葉片16的前端的長(zhǎng)度）進(jìn)行總合的值，換言之，就是將作為基準(zhǔn)的一個(gè)葉 片16的突出長(zhǎng)度dl和距該葉片16最遠(yuǎn)的另一葉片16的突出長(zhǎng)度d2進(jìn)行總合時(shí)，以滿足 式（2)的方式來(lái)設(shè)定該葉片16的寬度d。
[0220] 0· 2 彡 d/D 彡 0· 8 ... (2)
[0221] 其中，D為鐵水流路的最大寬度（m)。
[0222] 具體而言，就是如圖6(a)所示，在葉片的片數(shù)為六片時(shí)，第一葉片16a的突出長(zhǎng)度 dl和第二葉片16c的突出長(zhǎng)度d2的總合就是葉片16的寬度d。
[0223] 如圖6(b)所示，在葉片的片數(shù)為三片時(shí)，第一葉片16a的突出長(zhǎng)度dl和第二葉片 16c的突出長(zhǎng)度d2的總合就是葉片16的寬度d。
[0224] 如圖6(c)所示，在葉片16的片數(shù)為六片時(shí)，例如第一葉片16a的突出長(zhǎng)度dl和 第二葉片16c的突出長(zhǎng)度d2的總合就是葉片16的寬度d。所以，就能根據(jù)葉輪10的配置 位置來(lái)改變?nèi)~輪l〇a或者葉輪10b的葉片16的寬度d。
[0225] 式（2)中的鐵水流路的最大寬度D，在鐵水流經(jīng)出鐵槽4時(shí)，是鐵水和出鐵槽4 (出 鐵槽4的側(cè)壁）相接觸的部分的該出鐵槽4的最大寬度。換言之，就是在鐵水流經(jīng)出鐵槽 4時(shí)，鐵水流路的最大寬度D是在出鐵槽4內(nèi)流動(dòng)的鐵水的最大寬度。如圖4所示，當(dāng)出鐵 槽4的形狀從剖面圖看為梯形形狀時(shí)，在出鐵槽4內(nèi)流動(dòng)的鐵水的液面寬度就是鐵水流路 的最大寬度D。
[0226] 另外，在式（2)中，在采用鐵水流路的最大寬度D時(shí)，相對(duì)于配置于出鐵槽4的直 線部分葉輪l〇b，采用使該葉輪10b浸漬的位置（攪拌位置）的附近的位置，與配置于出鐵 槽4的直線部分葉輪10a相對(duì)，采用使該葉輪10a浸漬的位置（攪拌位置）的附近的位置。
[0227] 這樣，可有效地進(jìn)行連續(xù)脫硅處理。下面說(shuō)明連續(xù)精煉方法。
[0228] 首先，在使鐵水從高爐2的出鐵口流進(jìn)出鐵槽4時(shí)，使用添加裝置12將精煉劑添 加到在出鐵槽4流動(dòng)的鐵水。此時(shí)，以滿足式（3)、式（4)的方式使上述構(gòu)成的葉輪10a、10b 侵入鐵水并轉(zhuǎn)動(dòng)，將鐵水和精煉劑進(jìn)行混合。
[0229] 0 < hl/Z 彡 0· 4 ... (3)
[0230] 0 < h2/Z 彡 0· 4 ... (4)
[0231] 其中，
[0232] Z :在鐵水流路內(nèi)流動(dòng)的鐵水的最大深度（m)
[0233] hi :從葉片基部的上端至鐵水上表面的距離（m)
[0234] h2 :從葉片基部的下端至鐵水流路的底部的最深處的距離（m)。
[0235] 另外，在使葉輪侵入鐵水時(shí)，設(shè)滿足hl/Z+h2/Z+bO/Z = 1. 0的關(guān)系式，以滿足該式 和式（3)、式（4)的方式來(lái)設(shè)定葉片16的高度bl。
[0236] 完成了脫硅處理的鐵水流向下游并被裝進(jìn)運(yùn)送鐵水的鐵水罐車(chē)（混鐵爐式鐵水 罐車(chē)）。
[0237] 這樣，可提高脫硅效率，同時(shí)可既無(wú)偏差又穩(wěn)定地進(jìn)行脫硅。
[0238] 實(shí)施例1
[0239] 下面，舉例說(shuō)明葉片16的片數(shù)為3?6片且以滿足式（1)、（2)的方式制作葉輪10 并使用該葉輪10進(jìn)行了脫硅處理的實(shí)施例，和制作不滿足式（1)、（2)的葉輪10并使用該 葉輪10進(jìn)行了脫硅處理的比較例。而實(shí)施條件如表1。
[0240] 表 1
[0241] 實(shí)施條件
[0242]

【權(quán)利要求】
1. 一種高爐澆鑄場(chǎng)的連續(xù)精煉方法，在高爐澆鑄場(chǎng)的出鐵槽內(nèi)添加精煉劑，利用葉輪 使鐵水和所述精煉劑混合從而連續(xù)地精煉所述鐵水，其特征在于， 在由所述葉輪產(chǎn)生的渦流在所述出鐵槽的長(zhǎng)度方向分量與所述鐵水流動(dòng)方向正交或 者與所述鐵水流動(dòng)方向相反的區(qū)域中的，在下述位置中的至少任一個(gè)位置添加精煉劑， (i )在所述葉輪的上流側(cè)的滿足式（15b)的位置 (ii )在所述葉輪的下流側(cè)的滿足式（15)的位置 0 < Μ/D 彡 0· 5 ... (15b) 0 < Μ/D 彡 0· 8 ... (15) 其中， D :鐵水流路的最大寬度（m) Μ :從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心至添加位置的距離（m)。
【文檔編號(hào)】C21C1/02GK104141026SQ201410351304
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2005年12月8日
【發(fā)明者】木村世意, 中須賀貴光, 三村毅, 伊藤健兒, 岡田紀(jì)久雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所