连续精炼方法及连续精炼设备.pdf

本发明提供一种连续精炼方法及连续精炼设备，通过设定叶轮(10)的叶片(16)的片数、叶片(16)的基部的高度(b0)和前端部的高度(b1)的关系、叶片(16)的宽度(d)和铁水流路的直径或宽度的关系、在铁水流路内流动的铁水的最大深度(Z)和从叶片前端的上端到铁水上表面的距离(h1)的关系、在铁水流路内流动的铁水的最大深度(Z)和从叶片前端的下端到铁水流路的底部的最深部的距离(h2)的关系，可提高精练效率，并且可无偏差且稳定地进行脱硅或脱硫。

权利要求书
1.  一种高炉浇铸场的连续精炼方法，将精炼剂加入在高炉浇铸场的铁水流路内流动的铁水中并使叶轮侵入铁水内转动，从而使铁水与精炼剂混合，由此来连续地精炼铁水，其特征在于，
在所述铁水流路内设置台阶部使铁水从该台阶部落下，在所述台阶部的下流侧配置所述叶轮对铁水进行搅拌，
在精炼所述铁水时，使叶轮沿铁水流路在下式的范围内移动，
0＜L/D≤1.5…(12)
其中，
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶部至叶轮的距离(m)。

2.  一种高炉浇铸场设备，其具备：使从高炉出铁的铁水流动的铁水流路、向在该铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂的添加装置、具有搅拌铁水的叶轮的搅拌装置，其特征在于，
在所述铁水流路的上流侧设有用于使铁水落下的台阶部，以使所述叶轮位于该台阶部的下流侧的方式设置搅拌装置，
所述搅拌装置能够使叶轮沿着铁水流路在下式的范围内移动，
0＜L/D≤1.5…(12)
其中，
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶部至叶轮的距离(m)。

说明书连续精炼方法及连续精炼设备
本申请是申请号：200680042444.5(分案申请号：201210204848.7)，申请日：2006.12.08，发明名称：“连续精炼方法及连续精炼设备”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种对铁水连续进行精炼的连续精炼方法及连续精炼设备。
背景技术
在高炉(blast furnace)进行还原而出铁的铁水，一般除包含0.3～0.7％左右的硅(Si)之外，还包含4.3～4.6％左右的碳(C)、0.09～0.13左右的磷(P)。要对该钢水进行精炼形成规定的钢，需要使碳(C)及磷(P)降低到规定浓度以下，但从精炼的观点来看，还希望在脱碳、脱磷之前将硅(Si)及硫(S)降至到最低浓度(例如硅0.25％)除去。
另外，为了通过还原反应进行脱硫处理即吸热反应，还希望从高炉出铁(tap hole)之后在流经最高温度的高的出铁槽(tap hole trough)的途中进行脱硫处理。
在出铁槽中的脱硅、脱硫处理，大多采用
(1)使精炼剂与氮气、空气等载气一起从喷枪向出铁槽内进行喷射的方式，
(2)利用将精炼剂添加于铁水的上表面之后，使其通过设置于出铁槽的台阶部进行的铁水的势能的方式，
(3)在设置于出铁槽的倾斜部分(倾注流路)的正前方添加精炼剂，利用按下述顺序出铁槽→倾注流路(tilting runner)→铁水包(hot metal ladle)流动的铁水的势能的方式。
但是，由于(1)方式反应效率低、铁水的显热被射入气体夺走而使铁水的温度降低很多。另外，还由于需要与压送精炼剂粉体有关的设备而 增加设备费用。
虽然(2)方式具有可在高炉浇铸场上完成处理后的炉渣除去这一在实际操作上极大的优点，但是与其他方法相比较存在反应效率低的问题。
虽然(3)方式的反应效率比较高，但是由于炉渣的发泡剧烈而需要自由空间(free board)的设置。自由空间使向铁水包或者混铁炉式铁水罐车(torpedo car)的铁水装载量大幅度减少，降低生产效率。另外，若炉渣发泡，则由于炉渣与铁水一起进入铁水包或者混铁炉式铁水罐车，因而需要其他炉渣除去装置。
在出铁槽内进行反应的(1)、(2)处理方式，虽然可省略在下面工序的除渣(slag-off)不论在热还是时间方面都有利，但是由于是只依靠在连续流经出铁槽时的混合的处理，因而反应效率低。
专利文献1公开的脱硫处理的方法，是一种通过对容纳于浇包内的铁水添加脱硫剂使叶轮(搅拌叶片)侵入该铁水内并使叶轮转动，来进行脱硫的方法。
专利文献2公开的脱硅处理方法，是一种通过高炉浇铸场的铁水流路设置有脱硅反应槽，在脱硅输送槽内的铁水中添加脱硅剂并用叶轮搅拌该铁水来进行脱硫的方法。
在上述的脱硫处理及脱硅处理中，两种处理都是用叶轮搅拌铁水进行处理的方法，相对于在脱硫处理中在将铁水收容于浇包内的状态下搅拌铁水，在脱硅处理中，与脱硫处理不同，是对连续流经高炉浇铸场的铁水流路的铁水进行搅拌。
因此，从现场操作来看，可举出下述的问题，即，如专利文献1所示的脱硫处理，与到处搅拌滞留的铁水进行脱硫处理相比较是比较容易的，而如专利文献2所述，用叶轮到处搅拌连续流动的铁水进行脱硅处理及脱硫处理尚且困难，在降低精炼效率的同时，不能既无偏差又稳定的进行脱硅及脱硫。
另外，专利文献2所公开的技术，虽然通过设置有比较大的容量的脱硅槽，使铁水在假设完全混合的脱硅槽停留若干时间并与精炼剂接触而提高可反应速度，但是，存在的问题是，其余地必须设置脱硅槽不易确保设置位置，还增加了设备费用。
专利文献3公开的技术是一种，通过将圆筒状搅拌棒设置于精炼剂喷嘴的上流侧且精炼剂喷嘴侧的侧壁，用圆筒状搅拌棒将铁水流体引导到精炼剂喷嘴方向，来促进铁水与精炼剂的接触而提高反应效率的技术。
在专利文献3所公开的技术中，在铁水流体和因搅拌产生的流体凑在一起时，一部分精炼剂为被卷进铁水流体而是流到下游，有可能增加与反应无关的精炼剂的剂量。
专利文献4是一种通过在高炉的倾注流路强制搅拌铁水和精炼剂将精炼剂卷进铁水，来对铁水进行精炼的精炼方法。
如专利文献4所示，就通过搅拌铁水而将精炼剂(脱硫剂)卷进铁水中的方法而言，一部分精炼剂有可能未被卷进铁水中而流失，有时要增加与反应无关的精炼剂，致使反应效率不佳。特别是如专利文献4所示，由于在脱硫处理时产生炉渣，该炉渣混进输送铁水的铁水罐车(hot metal transfer ladle)或者浇包等，而必须在下面工序除渣，有可能在热力及时间方面都产生损耗。另外，在专利文献4中，由于在一个位置搅拌铁水，因而被搅拌的铁水就相当于恒定的耐火物，这样，就存在局部损耗耐火物的问题。
专利文献5是通过对从高炉出铁的铁水添加脱硫剂进行脱硫处理的方法。在进行这种脱硫处理的方法中，通过对在铁水流路流动的铁水添加了脱硫剂之后，使添加有脱硫剂的铁水经由倾斜壁快速流下(落下)，来进行脱硫。
专利文献6与专利文献5一样，是通过对从高炉出铁的铁水添加脱硫剂进行脱硫处理的方法。在进行这种脱硫处理的方法中，通过将使从高炉流出的铁水流动的铁水流路分成两部分，对在一方侧(上流侧)的铁水流路流动的铁水添加了脱硫剂之后，使添加有脱硫剂的铁水落在另一方侧(下流侧)的铁水流路，来进行脱硫。而就专利文献6中的脱硫方而言，在铁水落入下流侧的铁水流路时，通过对该铁水喷射压缩气体，以使未反应的脱硫剂被吹到搅拌流的中心。
如专利文献5及专利文献6所示，就通过在铁水中添加脱硫剂，使添加有脱硫剂的铁水落下来以使脱硫剂卷进铁水中这一方法而言，有时对铁水的搅拌力不是很充分，有时反应效率不佳。另外，在专利文献5及专利 文献6，并未公开如何使铁水落下等条件，实际上进行实施，也有不能充分脱硫的情况。
专利文献7公开了一种从高炉浇铸场的上方将精炼剂(处理剂)喷射用的喷枪设置于流路的纵向的预处理装置。在该预处理装置中，通过或者将精炼剂喷射用的喷枪侵入铁水将精炼剂与载气一起喷射到铁水内，或者使精炼剂喷射用的喷枪位于铁水的上方将精炼剂与载气一起喷射，来进行精炼处理。另外，在该预处理装置中，一边使精炼剂喷射用的喷枪移动，一边将精炼剂或者喷射到铁水或者喷进铁水。
如专利文献7所示，通过在对铁水进行精炼时使精炼剂喷射用喷枪移动，可防止因吹进精炼剂引起的高炉浇铸场的耐火物在局部的损耗。
但是，就专利文献7所示的预处理装置而言，虽然可防止耐火物的损耗，但是对精炼剂喷射用喷枪的移动范围全然未作规定，就这种技术而言，实际情况是降低了反应效率。
专利文献8是一种通过在高炉浇铸场的除沫器(skimmer)的下流侧设置预处理反应槽，对这种预处理槽内的铁水添加脱硫剂，来进行铁水的脱硫处理的方法。在进行这种脱硫处理的方法中，使喷枪(injection lance)朝着铁水流动方向的下流侧浸渍，一边使脱硫剂与载气一起从该喷枪喷出，一边使喷枪在预处理反应槽的宽度方向及铁水流动方向移动，来进行脱硫。
专利文献8与专利文献7一样，由于在对铁水进行精炼时使喷枪移动，因而虽然可防止耐火物局部的损耗，但是对喷射的移动范围全然未作规定，与专利文献7一样，有时使反应效率降低。
除此之外，就专利文献7及专利文献8而言，是一种为了对铁水进行精炼而使用喷枪将精炼剂喷射到铁水内的喷射方式，而该方式有时反应效率低。
专利文献1：特公开昭45－31053号
专利文献2：特开昭54－137420号
专利文献3：特开昭62－202011号公报
专利文献4：特开昭63－105914号
专利文献5：特开平02－250912号
专利文献6：特公昭50－33010号
专利文献7：特开昭63－317611号
专利文献8：特开平04－052205号
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种连续精炼方法，能够提高精炼效率，并且能够既无偏差又稳定地进行脱硅及脱硫。
另外，本发明的目的还在于，提供一种高炉浇铸场设备，通过将精炼剂确实地卷进铁水中，可提高脱硫处理及脱硅处理等精炼处理的效率。
另外，本发明的目的还在于，提供一种高炉浇铸场的连续精炼方法及高炉浇铸场设备，在进行精炼处理时可防止耐火物局部的损耗，同时可提高精炼处理的效率。
另外，本发明的目的还在于，提供一种高炉浇铸场的连续精炼方法，通过将所添加的精炼剂确实地卷进铁水中，可得到高的反应效率。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种连续精炼方法，通过向在高炉浇铸场的铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂并使叶轮侵入铁水中转动，从而使铁水与精炼剂混合，由此来连续地精炼铁水，其中，
将侵入所述铁水中并转动的所述叶轮的叶片定为3～6片，且使该叶片满足式(1)、式(2)，并且，以满足式(3)、式(4)的方式将该叶轮侵入铁水中，
b0≥b1…(1)
0.2≤d/D≤0.8…(2)
0＜h1/Z≤0.4…(3)
0＜h2/Z≤0.4…(4)
其中，
b0：叶片的基部的高度(m)
b1：叶片的前端部的高度(m)
d：叶片的宽度(m)
D：铁水流路的最大宽度(m)
Z：在铁水流路内流动的铁水的最大深度(m)
h1：从叶片基部的上端至铁水上表面的距离(m)
h2：从叶片基部的下端至铁水流路的底部的最深部的距离(m)。
发明者从各种角度对通过不在全范围内搅拌在高炉浇铸场的铁水流路中流动的铁水，而进行在脱硅处理或脱硫处理时提高精炼效率并且没有偏差且稳定的脱硅或脱硫的方法进行了验证。
具体而言，制作叶轮的叶片数及叶片宽度不同的多个叶轮，使用该叶轮，一边变更叶轮相对于铁水的浸渍配合情况(从叶片基部的上端至铁水上表面的距离h1，从叶片基部的下端至铁水流路的底部的最深处的距离h2)，一边进行了脱硅处理或者脱硫处理的实验。
实验的结果发现，通过将侵入上述铁水并转动的上述叶轮的叶片设置为3～6片，且以满足式(1)、式(2)的方式设置该叶片，同时，以满足式(3)、式(4)的方式使该叶轮侵入铁水，即使是在铁水流路内连续地流动的情况下，也可提高精炼效率，且可既无偏差又稳定地进行脱硅或者脱硫。
优选所述精炼剂是脱硅剂，所述精炼是使所述铁水与所述脱硅剂混合而连续地除去铁水中的硅元素的脱硅处理。
本发明第二方面提供一种高炉浇铸场的连续精炼方法，通过对在高炉浇铸场的铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂使叶轮侵入铁水中转动，从而使铁水与精炼剂混合，由此来连续地精炼铁水，其中，
在所述铁水流路内配置用于使铁水落下的台阶，在该台阶的下流侧配置所述叶轮，将添加所述精炼剂的添加位置设置于该叶轮的下流侧，在添加位置的下流侧设置去除由所述叶轮搅拌铁水后生成的炉渣的位置，
以满足式(11)的方式来设置所述叶轮的宽度，
以满足式(12)～式(14)的方式来设定所述台阶，
以满足式(15)的方式来设定所述添加精炼剂的添加位置，
以满足式(16)的方式来设定所述去除炉渣的位置，
在此基础上来对铁水进行精炼，
0.3≤d/D＜1…(11)
0＜L/D≤1.5…(12)
H/Z≥1…(13)
θ≥30…(14)
0＜M/D≤0.8…(15)
1.2≤R/D≤5…(16)
其中，
d：叶轮的宽度(m)
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶至叶轮的距离(m)
H：台阶的高度(m)
Z：铁水的深度(m)
θ：台阶的坡度(deg)
M：从叶轮的转动轴中心至添加位置的距离(m)
R：从叶轮的转动轴中心至去除炉渣的位置的距离(m)。
本发明者从各个方面验证了通过使精炼剂确实地卷进铁水中，提高精炼处理的效率的方法。
具体而言，就是本发明者着眼于利用叶轮搅拌铁水这一点和利用落下搅拌铁水这一点，改变叶轮的宽度、使铁水落下的台阶的位置、台阶的高度、台阶的坡度(倾斜角度)、添加精炼剂的添加位置、与叶轮的转轴位置相对的去除炉渣的位置，进行了脱硅处理或者脱硫处理的实验。
实验的结果发现，只要是上述叶轮的宽度满足式(11)，台阶满足式(12)～式(14)，添加精炼剂的添加位置满足式(15)，取出铁水流路中的炉渣的位置满足式(16)，就可将精炼剂确实地卷进铁水中，进而提高提高精炼处理的效率。
优选以满足下式(11a)～(16a)的方式进行设定的基础上，对铁水进行精炼，
0.55≤d/D＜1…(11a)
0＜L/D≤1.0…(12a)
H/Z≥2.2…(13a)
θ≥45…(14a)
0＜M/D≤0.66…(15a)
1.2≤R/D≤4.4…(16a)。
本发明第三方面提供一种高炉浇铸场设备，其具备：使从高炉出铁的铁水流动的铁水流路、在该铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂的添加装置、具有搅拌铁水的叶轮的搅拌装置、将由所述搅拌装置搅拌后所产生的铁水上的炉渣向外部排出的排渣槽，其中，
在所述铁水流路的上流侧设有用于使铁水落下的台阶部，以所述叶轮位于该台阶部的下流侧的方式设置搅拌装置，在该叶轮的下流侧设置添加装置，在该添加装置的下流侧设置所述排渣槽，
以满足式(11)的方式来设定所述叶轮的宽度，
以满足式(12)～式(14)的方式来设定所述台阶部，
以满足式(15)的方式来设定所述添加装置的位置，
以满足式(16)的方式来设定所述排渣槽的位置，
0.3≤d/D＜1…(11)
0＜L/D≤1.5…(12)
H/Z≥1…(13)
θ≥30…(14)
0＜M/D≤0.8…(15)
1.2≤R/D≤5…(16)
其中，
d：叶轮的宽度(m)
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶部至叶轮的距离(m)
H：台阶部的高度(m)
Z：铁水的深度(m)
θ：台阶部的坡度(deg)
M：从叶轮的转动轴中心至添加装置的距离(m)
R：从叶轮的转动轴中心至排渣槽的距离(m)。
本发明者从各个方面验证了通过使精炼剂确实地卷进铁水中，提高精炼处理的效率的方法。
具体而言，就是本发明者着眼于利用搅拌装置叶轮搅拌铁水这一点和利用落下搅拌铁水这一点，改变设置于搅拌装置的叶轮的宽度、使铁水落 下的台阶部的位置、台阶部的高度、台阶部的坡度(倾斜角度)、添加精炼剂的添加位置、与叶轮的转轴位置相对的除去炉渣的排渣槽的位置，进行了脱硅处理或者脱硫处理的实验。
实验的结果发现，只要是上述叶轮的宽度满足式(11)，台阶部满足式(12)～式(14)，上述添加装置的位置满足式(15)，上述排渣槽的位置满足式(16)，就可将精炼剂确实地卷进铁水中，进而提高提高精炼处理的效率。
优选在以满足下式(11a)～(16a)的方式进行设定的基础上，对铁水进行精炼，
0.55≤d/D＜1…(11a)
0＜L/D≤1.0…(12a)
H/Z≥2.2…(13a)
θ≥45…(14a)
0＜M/D≤0.66…(15a)
1.2≤R/D≤4.4…(16a)。
本发明第四方面提供一种高炉浇铸场的连续精炼方法，通过向在高炉浇铸场的铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂使叶轮侵入铁水内转动，从而使铁水与精炼剂混合，由此来连续地精炼铁水，其中，
在所述铁水流路内设置台阶部使铁水从该台阶部落下，在所述台阶部的下流侧配置所述叶轮对铁水进行搅拌，
在精炼所述铁水时，使叶轮沿铁水流路在下式的范围内移动，
0＜L/D≤1.5…(12)
其中，
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶部至叶轮的距离(m)。
本发明者从各个方面验证了通过使精炼剂确实地卷进铁水中，提高精炼处理的效率，同时防止设置于铁水流路的耐火物局部损耗的方法。
具体而言，就是本发明者着眼于通过利用由叶轮搅拌铁水且由落下搅拌铁水这两者的搅拌作用，使精炼剂确实地卷进铁水中这一点。于是，在铁水流路内配置台阶部使铁水从该台阶部落下，在上述台阶部的下流侧配 置上述叶轮对铁水进行搅拌。
另外，本发明者为了最大限度地有效利用两者的搅拌，而考虑到叶轮和台阶的位置关系至关重要，对使叶轮和台阶部的位置发生变化时的精炼处理的效率进行了实验。实验的结果发现，通过使叶轮和台阶部的位置关系满足上述式，提高了精炼效率。
再者，考虑到为了防止耐火物局部损耗，而在进行精炼处理时，不是将对铁水进行搅拌的叶轮停留于固定的位置而是使叶轮在上流侧和下流侧的范围移动是否有效。
因此，本发明者为了既提高精炼处理的效率又防止耐火物局部的损耗，而使叶轮在满足上述式(0＜L/D≤1.5＝的范围内移动。
用于实施上述方法的高炉浇铸场设备，是一种下述设备，其具备：使从高炉出铁的铁水流动的铁水流路、向在该铁水流路内流动的铁水中添加精炼剂的添加装置、具有搅拌铁水的叶轮的搅拌装置，其中，
在所述铁水流路的上流侧设有用于使铁水落下的台阶部，以使所述叶轮位于该台阶部的下流侧的方式设置搅拌装置，
所述搅拌装置能够使叶轮沿着铁水流路在下式的范围内移动，
0＜L/D≤1.5…(12)
其中，
D：铁水流路的最大宽度(m)
L：从台阶部至叶轮的距离(m)。
这样，通过使叶轮在满足上述式的范围移动，可防止耐火物局部的损耗，同时可提高精炼处理的效率。
本发明的第五形式是一种高炉浇铸场的连续精炼方法，在高炉浇铸场的出铁槽内添加精炼剂，利用叶轮使铁水和所述精炼剂混合从而连续地精炼所述铁水，其特征在于，
在所述叶轮产生的涡流在所述出铁槽的长度方向分量与所述铁水流动方向正交或者与所述铁水流动方向相反的区域，在下述位置中的至少任一个位置添加精炼剂，
(ⅰ)在所述叶轮的上流侧满足式(15b)的位置
(ⅱ)在所述叶轮的下流侧满足式(15)的位置
0＜M/D≤0.5…(15b)
0＜M/D≤0.8…(15)
其中，
D：铁水流路的最大宽度(m)
M：从叶轮的转动中心至添加位置的距离(m)。
根据基于本发明观点的连续精炼方法，提高了精炼效率，同时可无偏差又稳定地进行脱硅或者脱硫。
根据基于本发明观点的连续精炼方法，通过将精炼剂确实地卷进铁水中，可提高脱硫处理及脱硅处理等精炼处理的效率。
根据基于本发明观点的连续精炼设备，可防止耐火物局部的损耗，同时可提高精炼处理的效率。
根据基于本发明观点的连续精炼方法，通过将所添加的精炼剂确实地卷进铁水中，可得到高的反应效率。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的高炉设备中的高炉浇铸场的概略俯视图；
图2是高炉浇铸场的概略侧视图；
图3是铁水供给流路及叶轮的立体图；
图4是表示叶轮的浸渍状态的浸渍图；
图5是叶轮的叶片的概略形状图；
图6是说明叶片配置的配置图；
图7是对叶片片数和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图8是对d/D和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图9是对h1/Z和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图10是对h2/Z和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图11是将叶轮侵入其他出铁槽时的概略剖面图；
图12是本发明的第二实施方式的高炉浇铸场设备的概略俯视图；
图13是高炉浇铸场设备的概略剖面图；
图14是说明高炉浇铸场设备中的尺寸的俯视图；
图15是说明高炉浇铸场设备中的尺寸的俯视图；
图16是将叶轮侵入出铁槽时的概略剖面图；
图17是对d/D和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图18是对L/D和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图19是对H/Z和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图20是对台阶部的坡度和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图21是对M/D和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图22是对R/D和脱硅效率之间的关系进行了归纳的图；
图23是将出铁槽做成圆形形状并将叶轮及制剂投放叶轮配置于圆形部分的配置图；
图24是搅拌装置及添加装置的概略正视图；
图25是搅拌装置的概略侧视图；
图26是将叶轮侵入其他出铁槽时的概略剖面图；
图27是将叶轮侵入本发明第三实施方式的出铁槽时的加盟略剖面图；
图28是叶轮可移动时和不可移动时对耐火物的熔化损伤的状态图；
图29是搅拌装置及添加装置的概略正视图；
图30是搅拌装置的概略侧视图；
图31是本发明第四实施方式的精炼装置的正视剖面图；
图32是设置有精炼装置的高炉浇铸场的平面概略图；
图33是表示精炼剂的添加位置的图；
图34是表示精炼剂的添加位置和脱硫效率之间的关系的图；
图35是表示出铁槽内的铁水流动的图。
图36是表示搅拌涡流和矫正的精炼剂的添加位置之间的关系的图；
符号说明
1：高炉浇铸场
2：高炉
4：出铁槽
5：排渣槽
8：台阶部
10：叶轮
11：搅拌装置
12：添加装置
16：叶片
具体实施方式
1、第一实施方式
下面，说明应用本发明的连续精炼方法的高炉设备的第一实施方式。但是，本发明的连续精炼方法并非仅适于该设备。
首先，在下述的实施方式中，说明的是作为对铁水进行精炼的精炼剂之一而使用了脱硅剂的脱硅处理，但是使用脱硫剂的情况也是一样的。即，本发明表示，通过将精炼剂有效地卷进铁水中，使精炼剂和铁水的反应接触面积变大而用于提高反应速度的最佳方法，即使是与脱硅处理一样的脱硫处理，不依赖于精炼剂的种类及组成，精炼特性都一样高。
如图1～3所示，高炉的周围设置有高炉浇铸场1，该高炉浇铸场1具有使从高炉2流出的铁水流动的出铁槽4(铁水流路)。
在上述出铁槽4的中途部位分支形成有排渣槽5，在出铁槽4的分支部分的下游附近，设置有以使铁水的炉渣6流进排渣槽5的方式进行引导的潜堰7。
另外，在出铁槽的分支部分的下流侧，设置有俯视图上成圆形形状的圆形槽9。在出铁槽配置有多个叶轮10。具体而言，就是既配置有队在圆形槽9内流动的铁水进行搅拌的叶轮10a(搅拌叶片)，又在上述分支部分和圆形槽9之间配置有其他的叶轮10a。在叶轮10a或者叶轮10b的近旁设置有添加精炼剂22的添加装置12。
因此，就形成从高炉2流出的铁水在出铁槽4从上游向下游流动，铁水上表面的炉渣6被潜堰拦截而流进排渣槽5，同时铁水自身向圆形槽9流去。而且，通过用添加装置12将精炼剂22添加到铁水，同时使侵入铁水的叶轮10a或者叶轮10b转动，可对流动的铁水连续进行脱硅处理。
如图4所示，出铁槽4具有底壁20和从该底壁向上竖起的侧壁21，将侧壁21做成从底壁20的两端侧随着向上而逐渐向外转移的截面梯形形状。底壁20及侧壁21通过浇注未定型的耐火物而形成。
然后，用连续精炼方法来详细说明叶轮的构造。
如图3、4所示，叶轮10a或者叶轮10b由耐火物构成，具有筒状或者棒状的转动轴15和设置于转动轴15的前端的多个叶片16。各叶片16是自转动轴15的前端向直径外方向突出的大致矩形形状。各叶片16的基部(与转动轴15的连接部)的高度b0，以比叶片10的前端部(突出部前端部)的高度b1大的方式来设定。
即，以满足式(1)的方式设定叶片10a或者叶片10b的各叶片16的高度b0、b1。
b0≥b1…(1)
换言之，就是如图5(a)～(c)所示，以使叶片16的纵壁16ˊ和叶片16的横壁16〞所成的角度θ为90°以上的方式，构成叶片10a或者叶片10b的叶片16。如图5所示，叶片10a或者叶片10b的叶片部16的形状在俯视图上看可以是正方形状，也可以是梯形形状，还可以是圆弧形状(前端部的倒角)。
将叶片10a或者叶片10b的叶片数设定为3～6片。具体而言，就是如图1～5及图6(a)所示，在该实施例，将叶片的片数设定为四片。将各叶片根据其片数按照相对于转动轴15均等的角度安装于转动轴15。在叶片16的片数为四片时，以使各叶片16之间的配置角度大致成90°的方式将各叶片16安装于转动轴15。
另外，如图6(b)所示，在叶片16的片数为三片时，以使各叶片16之间的配置角度大致成120°的方式将各叶片16安装于转动轴15。
如图6(c)所示，在叶片16的片数为六片时，以使各叶片16之间的配置角度大致成60°的方式将各叶片16安装于转动轴15。
另外，如图4所示，着眼于叶片16的宽度最宽的两片叶片16，将各个突出长度(从叶片16的基部至叶片16的前端的长度)进行总合的值，换言之，就是将作为基准的一个叶片16的突出长度d1和距该叶片16最远的另一叶片16的突出长度d2进行总合时，以满足式(2)的方式来设定该叶片16的宽度d。
0.2≤d/D≤0.8…(2)
其中，D为铁水流路的最大宽度(m)。
具体而言，就是如图6(a)所示，在叶片的片数为六片时，第一叶片16a的突出长度d1和第二叶片16c的突出长度d2的总合就是叶片16的宽度d。
如图6(b)所示，在叶片的片数为三片时，第一叶片16a的突出长度d1和第二叶片16c的突出长度d2的总合就是叶片16的宽度d。
如图6(c)所示，在叶片16的片数为六片时，例如第一叶片16a的突出长度d1和第二叶片16c的突出长度d2的总合就是叶片16的宽度d。所以，就能根据叶轮10的配置位置来改变叶轮10a或者叶轮10b的叶片16的宽度d。
式(2)中的铁水流路的最大宽度D，在铁水流经出铁槽4时，是铁水和出铁槽4(出铁槽4的侧壁)相接触的部分的该出铁槽4的最大宽度。换言之，就是在铁水流经出铁槽4时，铁水流路的最大宽度D是在出铁槽4内流动的铁水的最大宽度。如图4所示，当出铁槽4的形状从剖面图看为梯形形状时，在出铁槽4内流动的铁水的液面宽度就是铁水流路的最大宽度D。
另外，在式(2)中，在采用铁水流路的最大宽度D时，相对于配置于出铁槽4的直线部分叶轮10b，采用使该叶轮10b浸渍的位置(搅拌位置)的附近的位置，与配置于出铁槽4的直线部分叶轮10a相对，采用使该叶轮10a浸渍的位置(搅拌位置)的附近的位置。
这样，可有效地进行连续脱硅处理。下面说明连续精炼方法。
首先，在使铁水从高炉2的出铁口流进出铁槽4时，使用添加装置12将精炼剂添加到在出铁槽4流动的铁水。此时，以满足式(3)、式(4)的方式使上述构成的叶轮10a、10b侵入铁水并转动，将铁水和精炼剂进行混合。
0＜h1/Z≤0.4…(3)
0＜h2/Z≤0.4…(4)
其中，
Z：在铁水流路内流动的铁水的最大深度(m)
h1：从叶片基部的上端至铁水上表面的距离(m)
h2：从叶片基部的下端至铁水流路的底部的最深处的距离(m)。
另外，在使叶轮侵入铁水时，设满足h1/Z+h2/Z+b0/Z＝1.0的关系式，以满足该式和式(3)、式(4)的方式来设定叶片16的高度b1。
完成了脱硅处理的铁水流向下游并被装进运送铁水的铁水罐车(混铁炉式铁水罐车)。
这样，可提高脱硅效率，同时可既无偏差又稳定地进行脱硅。
实施例1
下面，举例说明叶片16的片数为3～6片且以满足式(1)、(2)的方式制作叶轮10并使用该叶轮10进行了脱硅处理的实施例，和制作不满足式(1)、(2)的叶轮10并使用该叶轮10进行了脱硅处理的比较例。而实施条件如表1。
表1
实施条件

铁水中的硅元素(Si)与脱硅剂11中的氧元素(O)发生化学反应并按照Si+2O＝SiO2这一化学方程式形成SiO2而从铁水中被除去。作为表示添加到铁水的脱硅剂11是否有效地帮助了脱硅反应的指标，使用了如式(5)所示的脱硅效率。
脱硅效率表示相对于脱硅剂11中的氧元素应用于铁水中的Si的氧化的氧元素的比例。
数学式1
ηo2=Δ[Si]×32/28×1000WF×Cn×100(%),Δ[Si]=[Si]i-[Si]f...(5)]]>
其中，32：O2的分子量(g/mol)、28：Si的分子量(g/mol)、
[Si]r：脱硅前铁水中的Si浓度(mass％)、
[Si]f：脱硅后铁水中的Si浓度(mass％)、
WF：脱硅剂投放量(kg/铁水ton)、
CO：包含于脱硅剂O浓度(mass％)。
表2、图7～图10是归纳了使用多个叶轮10进行脱硅处理时的脱硅效率的图表。下面，说明如表2、图7～图10所示的结果。
而在表2的搅拌位置一栏，所谓“槽”表示是出铁槽4的直线部分，所谓“圆形反应槽”表示是圆形槽9。
在实际的操作中，受铁水流动速度及脱硅剂的投放速度的制约可投放的脱硅剂的最大单位消耗是60kg/ton，在脱硅效率不足60％的情况下，在出铁时的最大硅浓度高达约0.7mass％时，过半数的处理后的硅超过0.25mass％。所以，必须确保脱硅效率在60％以上。

(关于叶轮的叶片片数)
如表2及图7所示，若叶片16的片数少到不足三片，将造成脱硅效率不足60％(比较例12、13)。分析认为，这是由于叶片16的片数少因而在使叶轮10转动时将会使脱硅剂11被卷进铁水的能力(搅拌能力)降低的原因。
另一方面，若叶片16的片数超过六片，将造成脱硅效率不足60％(比较例14)。分析认为，其中的原因是由于叶片16的片数过多，因而在使叶轮10转动时，造成因脱硅反应产生的炉渣6易于粘附在叶片16，使炉渣6粘在该叶片16上固化成团状。由于团状的炉渣的粘附，因而即使转动叶轮10也将减弱搅拌能力，因此使反应效率变差。
所以，叶片16的片数可提高搅拌能力，同时最好是难以粘附炉渣的3片～6片，这样，可使脱硅效率达到60％以上。
(关于叶片的宽度及铁水流路的最大宽度之间的关系)
如表2及图8所示，在叶片16的宽度及铁水流路的最大宽度之间的关系为d/D＜0.2时，脱硅效率达不到60％(比较例19、20)。
分析认为，其中的原因是，这意味着在使叶轮浸渍时相对于铁水流路的最大宽度叶轮10的浸渍宽度(宽度d)太小，即使转动叶轮10，也只能对在叶轮10附近流动的一部分铁水施加搅拌力，而对远离叶轮10流动的铁水不能施加足够的搅拌力。
即，由于在形成出铁槽4的侧壁4a侧流动的铁水从远离叶轮10的叶片16的地方通过，因此几乎搅拌不到。没有得到足够的搅拌里的铁水直接从上游流向下游不能与脱硅剂11进行充分的混合。
另一方面，在在叶片16的宽度及铁水流路的最大宽度之间的关系为d/D＞0.8时，脱硅效率达不到60％(比较例15、20)。
这意味着在使叶轮浸渍时相对于铁水流路的最大宽度叶轮10的浸渍宽度(宽度d)过大，即使转动叶轮10，也不能在铁水的表面产生用于将脱硅剂11卷进该铁水内的涡流，反而使反应效率变差。
所以，叶片16的宽度及铁水流路的最大宽度之间的关系，相对于铁水流路的直径或者宽度叶片16的宽度d最好是既不过大又不太小的如式(2)所示的关系，这样，可使脱硅效率达到60％以上。
(关于铁水的最大深度及从叶片的基部的上端至铁水上表面的距离)
如表2及图9所示，在叶片16的基部上端与铁水上表面形成一个面时，即，铁水的最大深度和从叶片16的基部的上端至铁水上表面的距离之间的关系为h1/Z＝0时，脱硅效率将达不到60％(比较例14、15、21)。
其原因认为是，即使转动叶轮10，叶片16的基部的上端也只是在铁水的上表面(液面)，即只是在脱硅剂11和铁水液面的界面转动，不能将脱硅剂11充分地卷进铁水。
另一方面，在铁水的最大深度和从叶片16的基部上端至铁水上表面的距离之间的关系为h1/Z＞0.4时，脱硅效率将达不到60％(比较例20)。
分析认为，其中的原因是，即使将叶轮10的叶片16沉入铁水使叶轮转动，也只能对在叶轮10附近流动的一部分铁水施加搅拌力，而对在叶片16的上方流动的铁水不能施加搅拌力。造成在叶片16的上方流动的铁水直接从上游流向下游，不能充分地与脱硅剂11进行混合。
所以，铁水的最大深度和从叶片16的基部上端至铁水上表面的距离之间的关系最好是叶轮10相对于铁水既太浅又不太深的如式(3)所示的那样，这样，就可使脱硅效率达到60％以上。
(关于铁水的最大深度和从叶片16的基部下端至铁水流路的底部最深部的距离之间的关系)
如表2及图10所示，做成叶片16的前端的下端与铁水流路的底部的最深部相接触的状态。即，在h2/Z＝0时，铁水流路底部的最深部和叶片16相互接触使得操作自身不能成立。
另一方面，使叶轮10的叶片10离开铁水流路底部的最深部，将铁水的最大深度合资叶片的前端的下端至铁水流路底部的最深部的距离之间的关系做成h2/Z＞0.4时，脱硅效率将达不到60％(比较例13、21、22)。
分析认为，其中的原因是，因为叶轮10的叶片16没怎么进到铁水内，因而只能对在叶轮10附近流动的一部分铁水施加搅拌力，而对在叶片16的下方流动的铁水不能施加搅拌力。造成在叶片16的下方流动的铁水直接从上游流向下游，不能充分地与脱硅剂11进行混合。
所以，铁水的最大深度和从叶片16的前端的下端至铁水流路底部的最深部的距离之间的关系，最好是叶轮10相对于铁水既太浅又不太深的 如式(4)所示的那样，这样，就可使脱硅效率达到60％以上。
上面，在将叶轮10的叶片16的片数做成3～6片，同时使其满足式(1)、式(2)来进行脱硅处理时，通过以满足式(3)、式(4)的方式侵入铁水中并转动，可提高脱硅效率，同时可既无偏差由稳定地进行脱硅。
实施例2
在该实施例，说明与脱硅处理一样使用该叶轮进行脱硫处理。而实施条件如表3。另外表4表示实施结果。
表3


作为表示添加到铁水的脱硅剂(精炼剂)是否有效地帮助了脱硫反应的指标，使用了如式(6)所示的脱硫效率。
数学式2
ηS=Δ[S][S]i×100(%),Δ[S]=[S]i-[S]f...(6)]]>
其中，
[S]r：脱硅前铁水中的S浓度(mass％)、
[S]f：脱硅后铁水中的S浓度(mass％)。
表明和脱硅处理一样，在脱硫处理中，只要满足叶轮的叶片片数及式(1)～(4)，就可提高脱硫效率。
在脱硫效率不足50％的情况下，由于有时还需要追加的脱硫工序，致使生产效率降低及热力损失，因而在操作上不理想。因此，必须要确保脱硫效率在50％以上。
本发明并非仅限于上述实施方式。在上述的实施方式中，用一个叶轮10搅拌铁水来进行脱硅或者脱硫处理，但是也可以在槽4(出铁槽4的直线部分)或者在圆形槽9内设置多个叶轮10。
在上述的实施方式中，说明了出铁槽4在剖面上为梯形形状的情况，但是如图11所示，利用与铁水的流动相伴的浸蚀，不论将出铁槽4改为剖面上看为大致圆弧形状还是采用如本发明公示的条件，都毫无问题。
2.第二实施方式
下面，说明本发明的第二实施方式的高炉浇铸场设备。
如图12、图13所示，高炉2的周围设置有高炉浇铸场1，该高炉浇铸场1具有使从高炉2流出的铁水流动的出铁槽4。
出铁槽4是将从高炉2流出的铁水引进使铁水流进的铁水包及铁水罐车等的铁水流路。铁水从图12的左侧向右侧流动。因此，将图12的左侧称为上游，将图12的右侧称为下游。
在出铁槽4的上流侧，分支形成有第一排渣槽5，在该第一排渣槽5的分支点的下流侧设置有第一潜堰7，该第一潜堰用于将漂浮在铁水上的炉渣引导使其流进第一排渣槽5。所谓潜堰是矩形形状，是通过下部离开 出铁槽4的底部、上部从铁水突出的堰，拦截漂浮在铁水上的炉渣并使铁水自身从下侧通过的装置。
在第一潜堰7的下流侧设置有从出铁槽4的底部向上方突出的台阶部8。该台阶部8具有：从出铁槽4的上流侧的底部4a(换言之，就是靠近第一潜堰7的底部)大致成直角向上竖起的垂直部8a、从该垂直部8a向下流侧水平延伸的水平部8b、从该水平部8b向出铁槽4的下流侧的底部倾斜的倾斜部8c。
在台阶部8的下流侧配置有具有通过转动来搅拌铁水的叶轮10的搅拌装置11，在该叶轮10的下流侧配置有添加精炼剂的添加装置12。
添加装置12的下流侧分支形成有第二排渣槽13，该第二排渣槽13对在用叶轮10进行了搅拌之后所生成的炉渣进行排渣。在第二排渣槽13的分支点的出铁槽4的下流侧，设置有对被叶轮10进行了搅拌之后生成的炉渣14进行引导使其流进第二排渣槽13的第二潜堰18。
如图16所示，出铁槽4具有构成底部4a及底部4b的底壁20、从该底壁20向上竖起的侧壁21，将侧壁21做成从底壁20的两端部向上逐渐向外扩展的截面梯形形状。底壁20及侧壁21通过浇注未定型的耐火物而形成。
下面，纤细说明台阶部8、搅拌装置11、添加装置12、第二排渣槽13。
(关于搅拌装置)
如图24、图25所示，减半装置11具备有：对铁水进行搅拌的叶轮10、转动驱动该叶轮10的驱动部30、使叶轮10及驱动部30升降的升降装置31。
驱动部30具有：用于使叶轮10转动的驱动电动机32、从驱动电动机32向下突出的输出轴即第一转轴33、安装于该第一转轴33的前端的第一齿轮34、与该第一齿轮34啮合的第二齿轮35、设置于该第二齿轮35的上端且轴心指向上下方向的第二转轴36。这些装置即驱动电动机32、第一转轴33及第二转轴33配置于支承体37。
第二转轴36被上下一对轴承38转动自如地支承于支承体37上。在第二转轴36的下部设置有与下述的叶轮10的转动轴15和该轴第二转轴36在同轴上连接的连接器具39。
升降部31具有一对液压缸(带制动的液压缸)40，将该液压缸40的轴心朝上下配置于支承体37的两侧。
液压缸40的液压缸主体41a被安装于固定在踏板42上的支架41。液压缸40的杆40b的前端连接于支承体37，利用杆的伸缩可使支承体37升降。
叶轮10具有筒状或者棒状的转动轴15、设置与转动轴15的前端的多个叶片16。
叶轮10的转动轴15被设置于出铁槽4的上方并贯通覆盖出铁槽4的铁水流路盖43，同时贯通设置于铁水槽43的上方的踏板42。通过连接器具39将转动轴15的上端连接于驱动部30的第二转轴36。
叶轮10的各叶片呈从转动轴15的前端向径向外突出的大致矩形形状。将叶轮10的叶片片数做成四片。各叶片16根据其片数以相对于转动轴15均等的角度(例如90度)间隔被安装于转动轴15。
以使叶轮10的宽度满足式(11)的方式来设定该叶轮10的宽度，
0.3≤d/D＜1…(11)
其中，
d：叶片的宽度(m)
D：铁水流路的最大宽度(m)。
如图14～16所示，叶轮的宽度是将相互对置的各叶片16的宽度(从转动轴15突出的长度)和转动轴15直径加在一起(d＝d1+d2+d3)。即，以使叶轮的宽度d满足式(11)的方式，来设置叶片16的宽度及转动轴15的直径。
铁水流路的最大宽度D是在铁水流经出铁槽时铁水和出铁槽4(出铁槽4的侧壁21)相接触的接触部分的该出铁槽4的最大宽度。换言之，就是说铁水流路的最大宽度D，是在铁水流经出铁槽时在出铁槽4内流动的铁水的最大宽度。如图16所示，出铁槽4的形状，在剖面图上看为梯形形状时，在出铁槽4内流动的铁水的液面宽度就是铁水流路的最大宽度D。
而在出铁槽4，优选采用铁水流路的最大宽度D的位置，是浸渍叶轮10的位置(搅拌位置)的附近。
根据搅拌装置11，通过启动驱动电动机32，可使第二转轴36转动驱 动，利用第二转动轴36的转动，可使叶轮10的叶片16绕叶轮10的转动轴15转动。
另外，通过利用搅拌装置11的升降部31使支承体37升降，可切换为使叶轮10的叶片16侵入铁水的浸渍姿势，和使叶轮10的叶片16不侵入铁水的退避姿势。
进行脱硅处理及脱硫处理时，利用升降部31使支承体37下降并使叶轮10的叶片16成浸渍的姿势之后，启动驱动电动机32使侵入铁水的叶片16转动。
(关于台阶部)
以满足式(12)～(14)的方式，来设定该台阶部8的位置、台阶部8的高度及坡度(倾斜角度)，
0＜L/D≤1.5…(12)
H/Z≥1…(13)
θ≥30…(14)
其中，
L：从台阶至叶轮的距离(m)
H：台阶的高度(m)
Z：铁水的深度(m)
θ：台阶的坡度(deg)。
如图14、15所示，自台阶部至叶轮的距离L，是从铁水和台阶部8的倾斜部8c相接触的接触部分至使叶片16转动式的轨道K的水平距离。换言之，就是说从台阶部至叶轮的距离L，是从铁水和台阶部8的倾斜部8c相接触的接触部分至叶片16的前端部的水平距离。
台阶部8的高度H，是从台阶部8的下流侧的出铁槽4的底部4b至台阶部8的水平部8b的距离。铁水的深度Z是表示台阶部8的下流侧的铁水的深度的深度，铁水的深度Z与各出铁大致相同。在式(14)中的θ，是与铁水流路的水平的底面相对的台阶部8的坡度，详细来说，就是从出铁槽4的平坦的底部4d和底部4b向上竖起的倾斜部8c所成的锐角。
(关于添加装置)
如图24所示，添加装置12具有：储藏精炼剂的料斗45、将从料斗 45的下部排出的精炼剂进行加细切制的切制部46、输送被切制过的精炼剂的螺旋式输送器47、设置于螺旋式输送器的精炼剂送出侧(有时称为前端部)的制剂投放喷枪17。
螺旋式输送器47的构成为，具有沿着出铁流草4延伸的筒体48和在该筒体48内设置于与该筒体48的轴心同轴上的且在筒体48内转动自如的螺旋桨49，利用螺旋桨49的转动，由转动将从切制部46切制的精炼剂向制剂投放喷枪17输送。
制剂投放喷枪17，其轴心指向上下并贯通铁水流路盖43及踏板42。制剂投放喷枪17的上端连接于螺旋式输送器47的前端，制剂投放喷枪17的下端直达铁水的上侧。
以使添加装置12的位置满足式(15)的方式来设定该添加装置12的位置，
0＜M/D≤0.8…(15)
其中，
M：从叶片的转动中心至添加位置的距离(m)。
所谓添加装置12的位置是筒状制剂投放喷枪17的中心位置。如式(15)所示的M，具体而言，就是从叶轮10的转动轴15的中心(轴心)至制剂投放喷枪17的中心(轴心)的水品距离。即，以满足式(15)的方式来设定制剂投放喷枪17的中心位置。
根据添加装置12，通过使螺旋式输送器45转动，可将精炼剂输送至制剂投放喷枪17，通过制剂投放喷枪17可将精炼剂连续地添加于铁水中。
(关于第二排渣槽)
以满足式(16)的方式来设定排渣槽(第二排渣槽13)的位置，
1.2≤R/D≤5…(16)
其中，
R：从叶片的转动中心至取出炉渣的位置的距离(m)。
所谓第二排渣槽13的位置，示指在剖面上看城举行形状的第二排渣槽13下流侧的侧壁13a(侧壁13a的上端)的位置。如式(16)所示的R，是从叶轮10的转动轴15的至第二排渣槽13的下流侧的侧壁13a(侧 壁13a的上端)的水平距离。
以上就本发明的高炉浇铸场设备而言，基于式(11)～式(16)，设定了叶片10的宽度、台阶部8的高度及坡度、添加装置12的位置、第二排渣槽13的位置。
根据高炉浇铸场装置1，从高炉2出来的铁水，通过第一潜堰7向台阶部8流到下流侧，炉渣6流到第一排渣槽5。而且，向台阶部8流动的铁水，就能通过台阶部8的水平部8b到达台阶部8的倾斜部8c，沿着8c再流到下流侧。
到达倾斜部8c的铁水沿着倾斜部8c流动，而在此时，该铁水就能从台阶部8(水平部8b)向出铁槽4的底部4b落下。从台阶部8落下的铁水，通过从台阶部8落下而被搅拌。
从台阶部8落下并被搅拌的铁水到达叶轮10并由该叶轮10进行机械搅拌，再流到比叶轮10更靠下游的下流侧。将精炼剂(例如脱硅剂或者脱硫剂)添加在到达添加装置12附近的铁水中，进行铁水的脱硅及脱硫。
进行过脱硅处理或者脱硫处理的铁水，经由第二潜堰18向台阶部8流到下流侧，因叶轮10的搅拌或者精炼剂的添加成成的炉渣14流向第二排渣槽13。
实施例3
下面，以基于式(11)～式(16)在对台阶部位置、台阶部的高度及坡度、添加装置的位置、第二排渣槽的位置进行了预设的基础上进行脱硅处理或者脱硫处理的本发明的实施例和比较例为例进行说明。实施条件如表5。
而出铁槽4在如图16所示的出铁之前，使用了剖面上看成梯形形状的装置。
表5

与上述第一实施方式一样，作为表示添加到铁水的脱硅剂对脱硅反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(5)所示的脱硅效率ηO2，另外，作为表示添加到铁水的脱硫剂对脱硫反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(5)所示的脱硅效率ηS。
精炼剂的组成，在脱硅剂时也可以包含FeO及/或Fe2O3，在脱硫剂时也可以包含CaO。在本实施方式，作为脱硅剂使用了5FeO－58Fe2O3－21CaO－8SiO2(in mass％)，作为脱硫剂使用了80CaO－3SiO2－3MgO－6Al2O3－8M.A1(in mass％)。
就现有的只用机械性搅拌的精炼而言，在用相同的脱硅剂单位消耗来作比较时，脱硅氧气效率ηO2为30～40％。鉴于此，首先以脱硅氧气效率ηO2为高效率的50％以上作为基准。此时，出铁时的硅元素(Si)是0.38～0.42mass％，而处理后的硅元素(Si)达到0.25mass％以下。
同样，在用相同的脱硫剂单位消耗来作比较时，脱硅效率ηS为30～40％。鉴于此，首先以脱硫效率ηS为高效率的50％以上作为基准。此时，出铁时的硫元素(S)是0.022～0.023mass％，而处理后的硫元素(S)达到0.010mass％以下。
通过将脱硅效率ηO2的基准定为50％以上，可提高在本处理的后续工序进行的脱硫处理中的效率(缩短脱硫时间、提高脱硫量)。
另外，在脱硅效率ηS达不到50％的情况下，就需要再追加的脱硫工序，因为将招致生产效率的降低及热损耗，因而在操作上很不理想。因此，必须确保脱硅效率ηS达到50％以上。
再者，在实际的操作上，在从高炉流出的铁水的硅元素(Si)为比0.50mass％还高的高浓度的情况，即使在这种情况下，为了使处理后的硅元素(Si)达到0.25mass％，就需要将脱硅效率ηO2的基准定为60％以上。
因此，优选在从高炉流出的铁水的硅元素(Si)比较高的高浓度的情况下，将脱硅效率ηO2的基准定为60％以上。
另外，为了与在后续工序可能发生的再增硫相对应，优选将脱硅效率ηS的基准定为60％以上。
表6、图17～22是对进行了脱硅处理或者脱硫处理时的脱硅氧气效率ηO2、脱硫效率进行了汇总的情况。下面，对如表6、图17～22所示的结果进行说明。
而如表6所示的所谓直线流路，表示在如图12所示的出铁槽4的直线部分浸渍叶轮10，同时添加精炼剂的情况。另外，如表6所示的所谓圆形槽，表示在如图12所示的出铁槽4的圆弧部分浸渍叶轮10，同时添加精炼剂的情况。在圆形槽的情况下，将铁水流路的最大宽度D定为在圆弧部分。



(关于叶轮的宽度)
就在高炉浇铸场中的精炼处理而言，由于对于在出铁槽4内流动的铁水进行脱硅处理或者脱硫处理，因而必须连续添加脱硅剂或者脱硫剂。
在精炼处理中，至为重要的是，即使是连续添加精炼剂也要将精炼剂确实地卷进铁水。若相对于铁水流路的最大宽度D，叶轮10的宽度d过小，则因叶轮19的转动而引起的搅拌涡流也小(搅拌力小)，致使一部分或者大部分精炼剂未被卷进铁水中而无助于反应，直接从上游流到下游，其结果是降低了反应效率。
如表6及图17所示，在相对于铁水流路的最到宽度D，表示叶轮10的宽度d的比例的d/D不足0.3时，即相对于铁水流路的最大宽度D若叶轮10的宽度d过小，将使脱硅氧气效率ηO2达不到50％(比较例45～47)。
另一方面，如表6及图17所示，可以看出在0.3≤d/D＜1时，即相对于铁水流路的最大宽度D叶轮10的宽度d足够大，将使搅拌力大，使脱硅氧气效率ηO2达不到50％(实施例1～44)。
而在满足式(11)的情况下，d/D≒1时，利用相对于出铁槽4的叶轮10的上方下方向的位置，将叶轮连接于出铁槽4。即，有时将叶轮10的宽度d和铁水流路的最大宽度D定为基本相同。在该条件下，不能使叶轮10与出铁槽4相接触来转动叶轮10自身作为操作是不成立的。在式(11)的应用上，理所当然在不使叶轮10和出铁槽4相接触的范围，即以使叶轮10可转动的条件满足式(11)。
如图17所示，特别优选采用使脱硅氧气效率达到60％以上的条件，即将
0.55≤d/D＜1…(11a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
(关于台阶部及台阶部的位置)
通过将台阶部设置于出铁槽4使铁水落下，利用这种落下可使铁水发生紊流。利用产生的铁水的紊流，可达到因搅拌铁水而将精炼剂卷进铁水的效果。
即，有时在叶轮10的下流侧被添加的精炼剂的一部分，通过叶轮的 转动返回到台阶部8的倾斜部8c，而通过台阶部8的搅拌，可将返回到台阶部8的未反应的精炼剂确实地卷进铁水内。
除此之外，台阶部8的倾斜部8c作为障碍板起作用并在铁水的流动中引起紊流，其结果是，可达到将返回的未反应的精炼剂卷进铁水的障碍板效果。
这样，由于可得到通过设置台阶部8而引起铁水的搅拌，将未反应的精炼剂卷进铁水的效果，因而可期望通过将台阶部8的搅拌和叶轮10的机械性搅拌这两者合在一起，可将精炼剂确实地卷进铁水中。
再者，为了最大限度地有效利用两者的搅拌，至为重要的是台阶部8和叶轮10的位置关系。如图15、式(12)所示，台阶部8和叶轮10的位置关系，可用与铁水流路的最到宽度D相对的台阶部8的向上竖起和与至叶轮10的距离的比例(L/D)来表示。其意味L/D的值越大，则台阶部8和叶轮10相距越远。
如表6及图18所示，L/D的值大于1.5时，脱硅氧气效率ηO2将达不到50％(比较例52～57)。
可看出，若L/D的值超过1.5，则由于台阶部8和叶轮10相距过远，因而大部分精炼剂不能因叶轮10的搅拌而返回到台阶部8，其结果是，降低了脱硅氧气效率ηO2。即，L/D的值大于1.5的情况，在台阶部8的铁水搅拌中将使精炼被卷进铁水这一卷进效果非常小，实质上等同于只用叶轮10的搅拌将精炼剂卷进铁水。
而在L/D≒0时，意味着台阶部8和叶轮10这两者的位置是相同的，而由于在该条件下，不能使叶轮10自身转动作为操作上是不成立的，因而除L/D≒0之外，设定为0＜L/D≤1.5。
另外，如图18所示，特别优选采用将脱硅氧气效率ηO2达到60％以上的条件，即，将
0＜L/D≤1.0…(12a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
(关于台阶部的高度)
台阶部8的高度H越大，则铁水落下的势能越到。若势能大则可使铁水的紊流大，提高对铁水的精炼剂的卷入效果，提高反用效率。
如表6、图19所示，若相对于铁水的深度Z，台阶部8的高度H高，即H/Z的值超过1，则脱硅氧气效率ηO2将达到50％以上(实施例1～44)。如表6、图19所示，相反地，若相对于铁水的深度Z台阶部8的高度H低，即H/Z的值不足1，则脱硅氧气效率ηO2将达不到50％(比较例48～50)。
优选H/Z的上限值，即台阶部8的高度H由设备制约决定。例如，如图19所示，即使H/Z的值为4.0，脱硅氧气效率ηO2也将达到50％以上，设备制约也没有问题。
另外，如图19所示，特别优选采用使脱硅氧气效率ηO2达到60％以上的条件，即，将
H/Z≥2.2…(13a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
(关于台阶部的坡度)
若台阶部8的坡度θ越大则对铁水的精炼剂的卷进效果越大(提高反应效率)。如表6、图20所示，若台阶部8的坡度θ超过30°，则脱硅氧气效率ηO2将达到50％以上(实施例1～44)。如表6、图20所示，相反地，若台阶部8的坡度θ不足30°，则脱硅氧气效率ηO2将达不到50％(比较例51、52)。而将台阶部8的坡度θ设为90°的最大值，脱硅氧气效率ηO2为达到50％以上。
另外，如图20所示，特别优选采用使脱硅氧气效率ηO2达到60％以上的条件，即，将
θ≥45…(14a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
(关于添加装置的位置)
关于添加装置12的位置，即关于添加装置12的制剂投放喷枪17的位置，相对于机械性搅拌铁水的叶轮10的位置，可考虑上流侧和下流侧两个方案。在将添加装置12的制剂投放喷枪17配置于叶轮10的上流侧的情况下，因几乎都被卷进铁水就流到下流侧而使精炼剂的剂量增大。
在将添加装置12的制剂投放喷枪17位置设定于叶轮10的位置的下流侧的情况下，通过叶轮10的转动精炼剂与铁水的流向相反易于流到台 阶部8侧，其结果是，因几乎都被卷进铁水就流到下流侧而使精炼剂的剂量减少。
如图6、表21所示，在表示与叶轮10的位置相对的制剂投放喷枪17的位置的M/D中，只要M/D≤0.8就可确保脱硅氧气效率ηO2将达到50％以上(实施例1～44)。
如表6、图21所示可看出，若M/D的值超过0.8，由于叶轮10和制剂投放喷枪17相距很远，因而不能通过搅拌将精炼剂卷进铁水，使脱硅氧气效率ηO2达不到50％(比较例58～60)。
而由于所谓将M/D的值设为0以下，则意味着制剂投放喷枪17的位置为叶轮10的上流侧，因而定为0＜M/D≤0.8。另外，M/D＝0意味着制剂投放喷枪17和叶轮10的位置相同，由于将制剂投放喷枪17和叶轮10的位置定在同一个位置在物理上是不可能的，因而除去M/D＝0。
如图21所示，特别优选采用使脱硅氧气效率ηO2达到60％以上的条件，即，将
0＜M/D≤0.66…(15a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
(关于第二排渣槽的位置)
在配置有叶轮10的位置的附近，若设置第二排渣槽13，则在搅拌处理后的炉渣14中混入有铁水，造成炉渣和铁水不能分离，有可能在炉渣14中混入有铁水的状态下炉渣14流向第二排渣槽13。其结果是，不仅造成铁损耗，还由于炉渣14中混入有铁水而使炉渣14的特性发生变化。
若将使炉渣14的特性发生了变化的炉渣14在第二排渣13内后装进炉渣包，则由于设置于炉渣包耐火物的损耗(损伤)剧烈，而有可能缩短炉渣包的寿命。
另一方面，在远离配置有叶轮10的场所的位置，设置有第二排渣槽13，则在将炉渣14排到第二排渣槽13之前使炉渣14固化。其结果是，在叶轮10的近旁堆积有因初期添加的精炼剂而生成的炉渣14，有可能在操作上招致障碍。
如表6、图22所示，在表示与叶轮10的位置相对的第二排渣槽13的位置的R的R/D中，R/D＞5.0时，叶轮10和第二排渣槽13相距太 远。因此，虽然脱硅氧气效率ηO2为50％以上，但是在炉渣14生成之后至排渣的温度下降200℃以上(在图22及表6上用表面温度下降量ΔTS表示炉渣的温度降低的程度)，使炉渣固化而难以流动(比较例63)。
另外，在R/D＜1.2时，由于叶轮10和第二排渣槽13相距太近，而使炉渣14中混入有铁水，虽然脱硅氧气效率ηO2为50％以上，但是增加了包含于炉渣14的铁成分(比较例61、62)。
如图22所示，在R/D＜1.2时，将使包含于炉渣14的M.Fe超过20％(M.Fe＞20％)。在实际操作上，包含于炉渣14的M.Fe为20％以下，且炉渣14的表面温度下降量ΔTS不足200℃，就成为良好的操作条件。
如图22所示，特别优选采用使脱硅氧气效率ηO2达到60％以上的条件，即，将
1.2≤R/D≤4.4…(16a)
作为高炉浇铸场的连续精炼方法的条件。
上面基于式(11)～(16)在高炉浇铸场设备1预先确定叶轮的宽度、台阶部的位置、台阶部的高度及坡度、添加装置的位置、第二排渣槽的位置，通过在此基础上进行精炼处理，可提高精炼处理的效率。
本发明的高炉浇铸场设备，并非仅局限于上述的实施方式。若精炼剂为粉末状，则不需要切制部46。另外，从料斗45至制剂投放喷枪17输送精炼剂的输送部也可以不是螺旋式输送器47，例如也可以是用空气的压送精炼剂的装置。
在上面的实施方式中，虽然说明了出铁槽4在剖面上看为梯形形状的情况，但是如图26(b)所示，不论通过与铁水的流动相伴的浸湿使出铁槽4变化为在剖面图上看大致圆弧形状，还是采用本发明公示的条件都毫无问题。另外，如图26(a)所示，不论出铁槽4变化在剖面图上看为大致矩形形状，还是采用本发明公示的条件都毫无问题。
即，只要使叶轮的宽度、台阶部的位置、台阶部的高度及坡度、添加装置的位置、第二排渣槽的位置满足式(11)～(16)及式(11a)～(16a)，就可提高脱硫处理及脱轨处理等精炼处理的效率。
3.第三实施方式
下面，说明基于本发明第三实施方式观点的高炉浇铸场设备。
由于第三实施方式的高炉浇铸场设备与第二实施方式的图12～14所示的相同，因而下面只说明不同的部分。
如图27所示，在第三实施方式的高炉浇铸场设备中，出铁槽4具有：隔热部60、配置于该隔热部60的内侧并由耐火砖构成的背面部61、配置于背面部61的内侧的耐火部62。
耐火部62是通过使未定型的耐火物流进背面部61的内侧而形成的，具有构成底部4a及底部4b的底壁20、从该底壁20的两端向上竖起的侧壁21。在该实施方式，将耐火部62做成侧壁21随着从底壁20的两端部向上而逐渐向外侧张开的梯形形状。
在使铁水流经出铁槽4时，铁水流路的最大宽度D是在使铁水和耐火部62的侧壁21相接触的接触部分，耐火部62的最大宽度。换言之，铁水流路的最大宽度D，在使铁水流经出铁槽4时是在出铁槽4内流动的铁水的最大宽度。如图5所示，在耐火部62的形状在剖面图上看为梯形形状时，在出铁槽4流动的铁水的液面宽度就是铁水的最大宽度D。
下面，详细说明搅拌装置11、添加装置12。
(关于搅拌装置)
如图29、30所示，搅拌装置11具备有叶轮10、驱动部30及使升降部31移动的移动部50。
上述移动部50具有支承叶轮10、驱动部30及升降部31等的支架41，和转动自如地支承于该支架41的且使出铁槽4盖43转动的转轮51。支架41具有沿着出铁槽4延伸的底座部52。在底座部52设置有从该底座部52向下延伸的支脚部53，该支脚部53成为经由(通过)第二开口部26到达踏板42近旁的装置。在置脚部53的前端(下端)以可使转轮51沿着出铁槽移动的方式设置有转动自如的转轮51。而在踏板42上，以可使转轮51在踏板42上沿着出铁槽直线移动的方式设置有使转轮51运行的轨道(例如导轨)。
根据第三实施方式的搅拌装置12，可使转轮51的一部分或者全部转动，使搅拌装置11叶轮10在满足式12的范围内移动。而优选将使转轮51转动的电动机设置于支架41，通过该电动机的驱动使转轮自动转动。
添加装置12及料斗45、切制部46、螺旋式输送器47及制剂投放喷枪 17被支承于搅拌装置11的支架41(底座部)。由此，可使添加装置12搅拌装置11一起移动。
具体而言，在进行脱硅处理及脱硫处理时，若使搅拌装置11的叶轮10移动，则添加装置12的制剂投放喷枪17也同时移动。
下面说明本发明的高炉浇铸场的连续精炼方法。
在高炉浇铸场的连续精炼方法中，将台阶部8配置于出铁槽4内并使铁水从该台阶部8落下，将叶轮10配置于台阶部8的下流侧来搅拌铁水，使叶轮10沿着出铁槽3以满足式(12)的方式移动。
如图28(a)所示，在精炼处理之时，若在固定叶轮的10的位置的状态下使该叶轮10转动，则被叶轮10搅拌的铁水就接触到耐火物的相同位置(场所)，有可能使铁水经常接触到的位置受到局部损耗。
另一方面，如图28(b)所示，在精炼处理之时，若是不固定叶轮10的位置而是使该叶轮10沿着出铁槽4移动并使叶轮10转动，则被叶轮10搅拌过的铁水由于接触到耐火物的不同的位置(场所)，因而可使耐火物到处受到磨损，进而可延长出铁槽4的寿命。
因此，在本发明中，由于防止耐火物的局部的损耗，同时以上述的方式提高了精炼效率，因而叶轮10沿着出铁槽4以满足式(12)的方式移动。
叶轮4的移动可通过使搅拌装置11沿着出铁槽4的纵向移动而达到。例如，将使流出的铁水量为规定量的每个叶轮10或者以规定的间距在式(12)的范围内移动，或者与流出的铁水量无关使叶轮10在式(12)的范围内连续移动。
实施例4
下面，基于式(12)来举例说明式叶轮10移动并进行脱硅处理或者脱硫处理的本发明的是实力和比较例。实施条件如表7。
表7

与上述第一实施方式一样，作为表示添加到铁水的脱硅剂对脱硅反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(5)所示的脱硅效率ηO2，另外，作为表示添加到铁水的脱硫剂对脱硫反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(6)所示的脱硅效率ηS。
另外，将出铁结束后的耐火物的最大磨损量S不足200mm作为基准。
所谓的耐火物的最大磨损量S不足200mm，是指从以往的操作实际得到的，若耐火物的最大磨损量S超过200mm，则即使作为其例如为一个位置，也会使出铁槽4达到寿命。若出铁槽4达到寿命，则必须对于出铁槽4整体进行耐火物的浇注，进行取代出铁槽4整体的耐火物这一浩大的作业(以下，有时将取代耐火物称为浇注施工后)。
下面，表8是对实施例及比较例进行了汇总的结果。


在实施例1中，在脱硅处理之时，在满足式(12)的范围内连续移动叶轮10。在实施例2～9中，对将流出的铁水在下流侧装入铁水包的每一个(例如每1包、5包、10包、50包)在满足式(12)的范围内一边连续移动叶轮10，一边进行脱硅处理。在实施例10，在脱硫处理之时，对将流出的铁水在下流侧装入铁水包的每一个(每5包)在满足式(12)的范围内连续移动叶轮10。一个铁水包的容量为90ton。
而在表8所示的搅拌位置，表示的是使叶轮10移动时从台阶部8至叶轮10的距离L。在如表8所示的搅拌位置围栏，例如在实施例1在L＝0.25～1.25(L/D＝0.28～1.39)的范围连续往复移动叶轮10。在实施例2对将流出的铁水装入一包(流出的铁水量为90ton)的每一个在L＝0.25～1.25(L/D＝0.28～1.39)的范围每0.05～0.5m地移动叶轮10。
在表8所示的所谓损耗率，是指相对于原始(浇注施工后)的耐火物的厚度(铁水的液面和耐火物相接触的接触部分J的厚度350mm)，100包处理后的耐火物的最大磨损量S的比例。由于将最大磨损量S的管理值定位不足200mm，因而很不理想的是磨损量超过57％。如表8所示的脱硅氧气效率ηO2及脱硅效率ηS是进行了100包处理后的平均值。
如表8所示，在精炼处理之时，在满足式(12)的范围内连续移动叶轮10的情况下，脱硅氧气效率ηO2及脱硅效率ηS可达到50％以上，同时使100包铁水流出之后的耐火物的最大磨损量S为不足200mm。损耗量全部在57％以下。(实施例1～10)。
另一方面，在不满足式(12)的范围内固定叶轮10进行精炼处理的情况下，脱硅氧气效率ηO2及脱硅效率ηS不足50％，同时出铁后的耐火物的最大磨损量S达到200mm以上，磨损量大大超过57％。(比较例12)。
上面，根据本发明在对铁水进行精炼时，通过使叶轮10沿着铁水流路以满足式(12)的方式移动，可防止耐火物局部的损耗，同时可提高精炼处理的效率。
4.第四实施方式
下面说明基于本发明第四实施方式观点的高炉浇铸场设备。
在基于第四实施方式观点的高炉浇铸场设备中，设置有精炼装置的高炉浇铸场的平面概略图如图32所示。由于第四实施方式的高炉浇铸场设 备与第二实施方式的图12～14所示的设备基本部分相同，因而其说明从略。
在此，说明在高炉浇铸场1进行的铁水的连续精炼中的制剂投放喷枪17的适当的配置位置，即向铁水的精炼剂的适当的添加位置。
图31是用作研究的精炼装置100的正面图。
添加装置12由料斗45、切制部46、输送管80及制剂投放喷枪17构成。料斗45被固定于固定在底座52的上面的台架81。移动管80连接切制部和制剂投放盆腔17并将精炼剂从切制部46定量地输送到制剂投放喷枪17。输送管80使用摩擦系数低易于变形的树脂管。从切制部46经由向制剂投放喷枪17的输送管的精炼剂的输送，利用切制部46和制剂投放喷枪17之间的落差进行，料斗45被安装于台架81的足够高的位置。
底座部52可将制剂投放喷枪17固定于任意位置来形成，制剂投放喷枪17的添加口75的位置，可在从转动轴15的近旁至出铁槽4的侧壁近旁，以及至底座52的上流侧端部边缘及下流侧端部边缘变更。
实施例5
将底座52的制剂投放喷枪的位置进行各种变更来进行铁水的精炼处理，对在高炉浇铸场1进行的铁水的连续精炼中的精炼剂添加的适当位置进行了研究。
表9是用作研究的精炼装置100及高炉浇铸场1的概要，表10是作为精炼剂使用脱硅剂即5FeO－58Fe2O3－21CaO－8SiO2(in mass％)，进行的脱硅处理的条件及其结果的关系。图33是将表10中的精炼剂添加位置用与叶轮10的关系表示的图，图34是表示表10中的精炼剂添加位置和脱硅氧气效率ηO2之间的关系的图。
表10中的搅拌装置11的各种条件是在研究精炼剂添加的适当的位置之前求出的、由叶轮10产生的铁水的涡流向出铁槽4的宽度方向向全体扩散的搅拌条件。
在表10中，搅拌装置11的叶轮10的直径d和出铁槽4的宽度之比d/D为0.56，转速为100rpm，而本发明者们使用满足0.3≤d/D＜1的直径的叶轮，在转速80～200rpm的范围内进行了多次实验，确认在铁水的涡流在整体上全都扩散到出铁槽4的宽度方向。
而表10中的出铁槽宽度D，是以上述第三实施方式的图27所示的方式在出铁槽4流动的铁水的最大宽度。
另外，从叶轮的转轴中心至添加位置的距离M，就是从叶轮10的转轴15的中心(轴心)至制剂投放喷枪17的中心(轴心)的水平距离。
表9


根据在图32的位置P1提取的试料确定了从表10的高炉流出的铁水的硅含量，根据在图32的位置P2提取的试料确定了脱硅处理后的铁水的硅含量。
与上述第一实施方式一样，作为表示添加到铁水的脱硅剂对脱硅反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(5)所示的脱硅氧效率ηO2，另外，作为表示添加到铁水的脱硫剂对脱硫反应的有效性带来帮助的指标，使用了如式(6)所示的脱硅效率ηS。
另外，在表10脱硅处理的综合评价，将脱硅效率ηO2以50％为界在此以上定为良(“○”)，在此以下定为不好(“×”)。
在如现有的只用机械性搅拌的精炼中，在用相同的单位消耗进行比较的情况下，脱硅氧效率ηO2为30～40％。有鉴于此，首先将脱硅氧效率ηO2为高效率的50％以上定为基准。这种情况下，出铁时的硅为0.38～0.42mass％，而处理后的硅为0.25mass％以下。
通过将脱硅氧效率ηO2的基准定为50％以上，可提高在本处理的后续工序进行的脱硫处理的效率(缩短脱硫时间、提高脱硫量)。
如对脱硅处理结果进行了整理的表10及图33所示，在由叶轮10产生的旋流在出铁槽的纵向(图33中的左右方向(X方向))分量与铁水流动方向垂直或者与铁水流动方向相反的区域(在图33比转动轴15靠上的区域)的铁水的上方，在从叶轮转轴中心至添加位置(制剂投放喷枪17的添加口29中心)的水平距离M，在转轴中心的上流侧0＜M/D≤0.5时，在下流侧0＜M/D≤0.8时，将脱硅氧效率ηO2定为50％以上。
从可进行良好的脱硅处理的叶轮转轴中心至添加位置的距离M的范围之所以在上流侧和下流侧不同，是因为如图35(a)所示，因叶轮10的转动产生的搅拌涡流由于铁水的流动偏向于下流侧，使得下流侧一方在卷进方面变为有利的条件的缘故。
在将脱硫剂在上流侧用上述范围添加的情况下，多数情况是脱硫剂不会随着搅拌涡流一起被卷进而是漂浮在铁水上直接流向下流侧，另外，即使脱硅剂被卷进搅拌涡流浮起时，也易于在铁水流和搅拌流重叠的位置从搅拌涡流脱离，因与铁水不充分地接触而流向下流侧。
即使在将脱硫剂在上流侧用上述范围添加的情况下，同样多数情况是 脱硫剂漂浮在铁水上对脱硅反应毫无帮助地直接流向下流侧。
转动的叶轮10周围的铁水流，以如图35(a)、(b)所示的方式产生从叶轮10的下流侧在与铁水流相反的方向上向上流侧的流动，若在该流动中使脱硫剂同行，则脱硅剂有助于反应的时间变长从脱硫剂添加到叶轮10转动1/4～1/2的时间量，在反应效率上也是有利的。因此，若从叶轮转轴中心至添加位置的距离M的值相同，则优选在下流侧添加脱硫剂。
在本发明中，将脱硅剂添加的最佳范围规定为在转轴中心的上流侧为0＜M/D≤0.5，在下流侧为0＜M/D≤0.8。
图36是表示将上述发现作为搅拌涡流和精炼剂的添加位置的关系来表示的图。
在上述的实施方式中，作为叶轮10使用了十字形(四片叶片)，将叶轮10完全侵入铁水中。在升降装置11可在任意的浸渍深度停止。只要是使出铁槽D整体产生搅拌涡流的条件，就不特别限制叶轮10的形状、转速等。
在制剂投放喷枪17为搅拌位置的近旁，可将精炼装置做成如图32所示的X、Y方向可自由移动的构成。
另外，精炼装置100、高炉浇铸场1的各个构成或者全部的构造、形状、尺寸、个数、材质等，都可按照本发明的宗旨进行适当变更。
在上述的实施方式中，虽然说明了作为对铁水进行精炼的精炼剂之一使用了脱硅剂的脱硅处理，但在使用脱硫剂的情况也是一样的。即，本发明所表示的是，通过将精炼剂有效地卷进铁水中，使精炼剂与铁水的反应界面面积变大，用于提高反应速度的最佳装置，即使与脱硅处理一样为脱硫处理，也不依赖精炼剂的种类及组成而使精炼特性一样高。
产业上应用的可行性
本发明可应用于对从高炉流出的铁水连续进行精炼的方法。