[发明专利]铁水预处理方法以及铁水预处理用搅拌体

说明书

技术领域

本发明涉及铁水预处理方法以及铁水预处理用搅拌体。

背景技术

以往，在除去铁水中的杂质的精炼(称为“铁水预处理(molten iron preliminary treatment)”)中，向铁水添加用于与杂质反应来除去杂质的添加剂(精炼剂(a refining agent))，并搅拌(agitate)·混合该铁水来促进添加剂与杂质的反应。这是因为，精炼反应在铁水与添加剂的界面发生，因此通过搅拌铁水使添加剂卷入铁水中，从而使铁水与添加剂的反应界面面积增大。一般而言，添加剂与铁水相比，比重小，添加之后会浮在铁水的表面。因此，在使铁水与添加剂反应方面也需要搅拌铁水。

作为搅拌铁水的方法，执行如下方法，即向铁水吹入气体来进行的气体吹入搅拌方法(gas bubbling method)和使叶片等旋转的搅拌件浸渍于铁水来机械式地搅拌铁水的机械搅拌方法(stirrer method)。将气体吹入搅拌方法与机械搅拌方法进行比较，机械搅拌方法更容易使卷入铁水后浮上铁水表面的添加剂反复卷入铁水中，因此能够更高效地进行精炼反应。因此，现在机械搅拌方法成为主流。

例如，在作为铁水预处理之一的铁水的脱硫处理(desulfurization)中，广泛执行如下机械搅拌式脱硫法，即，使叶片(也称为“旋转翼”)浸渍在收纳于精炼容器的铁水中，边使该叶片旋转来搅拌铁水边向精炼容器内的铁水添加脱硫剂，从而对铁水进行脱硫。

在铁水的使用叶片的机械搅拌式脱硫法中，以处理时间的缩短、脱硫剂原单位的减少等为目的，提出各种用于实现高效的脱硫处理的方案。基本如非专利文献1所记载，通过增大叶片的转速来增大铁水与添加剂的反应界面的面积，由此提高反应效率。因此，使叶片更高速地旋转是有效的。

然而，若提高叶片的旋转速度则搅拌装置(叶片以及叶片的驱动装置)的振动变强，从而牵涉到搅拌装置的损伤。因此，例如专利文献1所公开的那样，在高速旋转叶片时，限制搅拌动力的上限值，以便不会有因振动而产生的过度力作用于搅拌装置。其中，在该方法中，限制了搅拌动力的上限值，因此不能说搅拌能力充足，从而无法充分提高反应效率。

另一方面，为了抑制因叶片的旋转而产生的振动，专利文献2公开了使用弹簧来支承叶片的升降机构的搅拌装置。在该搅拌装置中，能够利用弹簧来抑制某种程度的振动。然而，若转速升高则会因由质量的不平衡产生的离心力、来自铁水的搅拌反作用力增大而导致振动急剧变强。利用弹簧能够支承的力受限，因此，利用该搅拌装置也难以抑制高速旋转时的振动。

这样，在使用了叶片的铁水的预处理中，从反应效率的提高的观点出发，增大叶片的转速是有效的，但从防止设备的损伤的观点出发，叶片的转速无法提高至某一定值以上。

专利文献1：日本特开2005-290434号公报

专利文献2：日本特开2005-48226号公报

非专利文献1：铁与钢，vol.90(2004)No.6.p.322-328

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的。本发明的目的在于提供一种铁水预处理方法，即，在使用由旋转轴与叶片构成的搅拌体且边通过使浸渍在铁水中的叶片旋转来搅拌铁水边进行的铁水预处理中，即便为了提高反应效率而提高叶片的旋转速度，也能够减轻搅拌装置的振动。另外，本发明的目的还在于提供一种铁水预处理用搅拌体，该铁水预处理用搅拌体由旋转轴和安装于该旋转轴前端部的叶片构成，即便使其高速旋转也能够减轻搅拌装置的振动。

本发明人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究。其结果是，发现如下情况：在由旋转轴与叶片构成的搅拌体中，通过将旋转轴的形状控制为旋转轴的一次弯曲共振频率比搅拌铁水的叶片的旋转频率(叶片的转速除以60的值)高，即便提高叶片的转速，搅拌装置的振动也不会变强，从而能够更强力地搅拌铁水。

本发明是根据上述见解而完成的，其要旨如下所述。

[1]一种铁水预处理方法，其特征在于，使安装于旋转轴的前端部的叶片浸渍在精炼容器内的铁水，并通过旋转浸渍的叶片来搅拌铁水与添加剂，

上述旋转轴的一次弯曲共振频率比搅拌铁水的叶片的旋转频率高。

[2]根据[1]所记载的铁水预处理方法，其特征在于上述一次弯曲共振频率为叶片的旋转频率的1.2倍以上。

[3]根据上述[1]或上述[2]所记载的铁水预处理方法，其特征在于，上述旋转轴为中空构造。