JP2002030323A - 転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法 - Google Patents
転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】上吹き精錬時にランスの冷却効率を高めて地金
の付着を防止し、さらに付着した地金が自重で自然落下
し易い吹錬用ランスを提供できる。 【解決手段】(1) 水冷式三重管構造からなり、その外管
外径Ｄ1と外管内径ｄ1との差が0.025ｍ以下の吹錬用ラ
ンスを用いて、その内部を流通する冷却水の温度を60℃
以下とし、冷却水の流速Ｖを4.0ｍ/sec以上にすること
を特徴とする転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法であ
る。 (2)上記(1)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法で
は、吹錬用ランスの外管表面粗さを平均粗さRaで10μｍ
以下にするのが望ましい。また、上記吹錬用ランス表面
で地金付着が集中する部位に１箇所または２箇所以上の
テーパー部を設けるのが望ましい。
の付着を防止し、さらに付着した地金が自重で自然落下
し易い吹錬用ランスを提供できる。 【解決手段】(1) 水冷式三重管構造からなり、その外管
外径Ｄ1と外管内径ｄ1との差が0.025ｍ以下の吹錬用ラ
ンスを用いて、その内部を流通する冷却水の温度を60℃
以下とし、冷却水の流速Ｖを4.0ｍ/sec以上にすること
を特徴とする転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法であ
る。 (2)上記(1)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法で
は、吹錬用ランスの外管表面粗さを平均粗さRaで10μｍ
以下にするのが望ましい。また、上記吹錬用ランス表面
で地金付着が集中する部位に１箇所または２箇所以上の
テーパー部を設けるのが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉吹錬用ランス
の地金付着防止方法に関し、さらに詳しくは、転炉の上
吹き精錬時にランスの冷却効率を高めて地金の付着を防
止し、さらに、付着した地金が自重で自然落下し易い、
吹錬用ランスの地金付着防止方法に関するものである。
の地金付着防止方法に関し、さらに詳しくは、転炉の上
吹き精錬時にランスの冷却効率を高めて地金の付着を防
止し、さらに、付着した地金が自重で自然落下し易い、
吹錬用ランスの地金付着防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】転炉による溶鋼の精錬は、転炉炉口の直
上から上吹き吹錬用酸素ランスを炉内に挿入し、その先
端から高圧酸素を超音速で転炉内の溶鋼に吹き付けるこ
とによって、溶鋼中の不純物である炭素、珪素、リン等
を酸化燃焼させて、COガスやスラグとして除去するもの
である。
上から上吹き吹錬用酸素ランスを炉内に挿入し、その先
端から高圧酸素を超音速で転炉内の溶鋼に吹き付けるこ
とによって、溶鋼中の不純物である炭素、珪素、リン等
を酸化燃焼させて、COガスやスラグとして除去するもの
である。
【０００３】溶鋼の精錬に用いられるランスは、転炉内
に挿入して溶鋼の表面から1.5〜2.5ｍ程度の高さで、そ
の先端ノズルから高圧酸素を溶鋼に向かって噴射させ
る。このため、溶鋼の輻射熱等の厳しい熱負荷を受ける
ことから、ランスは鋼管等を利用した三重管構造となっ
ている。
に挿入して溶鋼の表面から1.5〜2.5ｍ程度の高さで、そ
の先端ノズルから高圧酸素を溶鋼に向かって噴射させ
る。このため、溶鋼の輻射熱等の厳しい熱負荷を受ける
ことから、ランスは鋼管等を利用した三重管構造となっ
ている。
【０００４】図１は、転炉での溶鋼の上吹き吹錬に用い
られるランスの三重管構造を説明する図である。吹錬用
ランスは外側から外管１、仕切管２および内管４から構
成され、流通する冷却水は、外管１の内部を仕切管２に
よって仕切られながら通過し、ランス本体を冷却する。
図１に示すように、外管１の寸法は外径Ｄ1、内径ｄ
1で、仕切管２の寸法は外径Ｄ2、内径ｄ2でそれぞれ表
されるが、ランス本体の冷却には、外管１の肉厚寸法
（またはＤ1−ｄ1寸法）や外管１内を通過する冷却水の
流速が影響を及ぼしている。
られるランスの三重管構造を説明する図である。吹錬用
ランスは外側から外管１、仕切管２および内管４から構
成され、流通する冷却水は、外管１の内部を仕切管２に
よって仕切られながら通過し、ランス本体を冷却する。
図１に示すように、外管１の寸法は外径Ｄ1、内径ｄ
1で、仕切管２の寸法は外径Ｄ2、内径ｄ2でそれぞれ表
されるが、ランス本体の冷却には、外管１の肉厚寸法
（またはＤ1−ｄ1寸法）や外管１内を通過する冷却水の
流速が影響を及ぼしている。
【０００５】一方、溶鋼に噴射される高圧酸素は、内管
３内を流通して、先端部のノズル４から噴射される。通
常、先端ノズルは熱伝導のよい純銅が使用され、ノズル
部の形状はラバル形またはストレート形となっている。
３内を流通して、先端部のノズル４から噴射される。通
常、先端ノズルは熱伝導のよい純銅が使用され、ノズル
部の形状はラバル形またはストレート形となっている。
【０００６】近年、製鋼工程での高能率、高品質、さら
に地球環境への対応が強く要請されることから、溶銑予
備処理の比率が向上し、転炉での脱燐工程が省略され、
脱炭工程のみに特化する傾向が見られる。このときの酸
素供給条件には、単位時間当たりの酸素供給量を増加す
るとともに、溶鋼の攪拌力を強めた、いわゆる「ハード
ブロー吹錬」が採用されるようになっている。
に地球環境への対応が強く要請されることから、溶銑予
備処理の比率が向上し、転炉での脱燐工程が省略され、
脱炭工程のみに特化する傾向が見られる。このときの酸
素供給条件には、単位時間当たりの酸素供給量を増加す
るとともに、溶鋼の攪拌力を強めた、いわゆる「ハード
ブロー吹錬」が採用されるようになっている。
【０００７】上述の「ハードブロー吹錬」によって溶鋼
にエネルギーが付加されると、溶鋼の攪拌力が増強され
ると同時に、炉内での溶鋼飛散が激しくなり、ランス表
面へ付着する地金量が増加する。付着する地金量が少な
い場合には、ランスの表面に地金が付着しても、地金は
冷却されて収縮し、付着張力が小さくなり自重によって
自然に落下する。しかし、付着する地金量が増加してく
ると、ランスの表面に地金が付着する頻度が多くなり、
自然落下による剥離量より付着量が多くなる。その結
果、付着した地金はランス表面に堆積し、ランスが肥大
化し、ランス重量も増大することから、転炉操業を阻害
する原因となっている。
にエネルギーが付加されると、溶鋼の攪拌力が増強され
ると同時に、炉内での溶鋼飛散が激しくなり、ランス表
面へ付着する地金量が増加する。付着する地金量が少な
い場合には、ランスの表面に地金が付着しても、地金は
冷却されて収縮し、付着張力が小さくなり自重によって
自然に落下する。しかし、付着する地金量が増加してく
ると、ランスの表面に地金が付着する頻度が多くなり、
自然落下による剥離量より付着量が多くなる。その結
果、付着した地金はランス表面に堆積し、ランスが肥大
化し、ランス重量も増大することから、転炉操業を阻害
する原因となっている。
【０００８】従来から、転炉吹錬用ランスに地金が付着
するのを防止するため、種々の方法が提案されている。
例えば、特開平４-72008号公報では、転炉の非吹錬時に
酸素ランスを上昇させる段階で槌打装置によって酸素ラ
ンスを反復して叩き、付着物を落とし、その後、酸素ラ
ンスを下降する段階で、地金の剥離剤をランス表面に吹
き付ける方法を提案している。この方法によれば、剥離
剤の吹き付け作業は転炉の非吹錬時に行うことができ、
また、短時間に行えるので、非吹錬時の都度実施するこ
とができる。
するのを防止するため、種々の方法が提案されている。
例えば、特開平４-72008号公報では、転炉の非吹錬時に
酸素ランスを上昇させる段階で槌打装置によって酸素ラ
ンスを反復して叩き、付着物を落とし、その後、酸素ラ
ンスを下降する段階で、地金の剥離剤をランス表面に吹
き付ける方法を提案している。この方法によれば、剥離
剤の吹き付け作業は転炉の非吹錬時に行うことができ、
また、短時間に行えるので、非吹錬時の都度実施するこ
とができる。
【０００９】上記公報で提案された方法であっても、ラ
ンス表面の平滑度が確保されていない場合には、槌打ち
による剥離効果が少ない。さらに、剥離剤のコストが高
く、剥離剤が剥がれてしまうと地金付着を防止する効果
が無くなり、恒久的な対策でないという問題がある。
ンス表面の平滑度が確保されていない場合には、槌打ち
による剥離効果が少ない。さらに、剥離剤のコストが高
く、剥離剤が剥がれてしまうと地金付着を防止する効果
が無くなり、恒久的な対策でないという問題がある。
【００１０】一方、特開平７-126733号公報では、溶鋼
の飛散や地金の付着が最も多いランス中間部に、酸素ラ
ンスの内部から表面に貫通する酸素ノズルを所定の間隔
および配列で形成して、精錬時に付着する地金を前記ノ
ズルで吹き飛ばすようにした上吹き酸素ノズルが開示さ
れている。しかし、ここで開示された上吹き酸素ノズル
を操業で使用すると、地金を落下させるために酸素を用
いるので、酸素原単位を著しく悪化させるという問題と
ともに、炉壁への直接吹き付ける事態も生ずることか
ら、炉体への悪影響が発生するという問題もある。
の飛散や地金の付着が最も多いランス中間部に、酸素ラ
ンスの内部から表面に貫通する酸素ノズルを所定の間隔
および配列で形成して、精錬時に付着する地金を前記ノ
ズルで吹き飛ばすようにした上吹き酸素ノズルが開示さ
れている。しかし、ここで開示された上吹き酸素ノズル
を操業で使用すると、地金を落下させるために酸素を用
いるので、酸素原単位を著しく悪化させるという問題と
ともに、炉壁への直接吹き付ける事態も生ずることか
ら、炉体への悪影響が発生するという問題もある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】転炉吹錬用ランス表面
への地金付着が発生すると、ランス寿命が短くなり、ラ
ンスの交換頻度が増加するので補修費が高騰したり、付
着した地金やスラグを除去するために、転炉の操業を停
止しなければならず、操業率が低下する。さらに、「ハ
ードブロー吹錬」の操業条件も制限されることから、吹
錬時間が増加するという事態も発生する。
への地金付着が発生すると、ランス寿命が短くなり、ラ
ンスの交換頻度が増加するので補修費が高騰したり、付
着した地金やスラグを除去するために、転炉の操業を停
止しなければならず、操業率が低下する。さらに、「ハ
ードブロー吹錬」の操業条件も制限されることから、吹
錬時間が増加するという事態も発生する。
【００１２】ところが、前述の通り、従来から提案され
ている地金付着の防止方法や上吹き酸素ノズルでは、実
際の操業に適用するのが困難であったり、適用したとし
ても、十分な効果が発揮できないという問題がある。
ている地金付着の防止方法や上吹き酸素ノズルでは、実
際の操業に適用するのが困難であったり、適用したとし
ても、十分な効果が発揮できないという問題がある。
【００１３】本発明は、従来の地金付着の防止方法等が
有する問題点を解消して、転炉の上吹き精錬時にランス
の冷却効率を高めて、地金が付着しにくくし、さらに付
着した地金が自重で自然に落下し易くなる、転炉吹錬用
ランスの地金付着防止方法を提供することを目的とす
る。
有する問題点を解消して、転炉の上吹き精錬時にランス
の冷却効率を高めて、地金が付着しにくくし、さらに付
着した地金が自重で自然に落下し易くなる、転炉吹錬用
ランスの地金付着防止方法を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記(1)およ
び(2)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法を要旨と
している。 (1) 水冷式三重管構造からなり、その外管外径Ｄ1と外
管内径ｄ1との差が0.025ｍ以下の吹錬用ランスを用い
て、その内部を流通する冷却水の温度を60℃以下とし、
下記(a)式で規定される冷却水の流速Ｖを4.0ｍ/sec以上
にすることを特徴とする転炉吹錬用ランスの地金付着防
止方法である。
び(2)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法を要旨と
している。 (1) 水冷式三重管構造からなり、その外管外径Ｄ1と外
管内径ｄ1との差が0.025ｍ以下の吹錬用ランスを用い
て、その内部を流通する冷却水の温度を60℃以下とし、
下記(a)式で規定される冷却水の流速Ｖを4.0ｍ/sec以上
にすることを特徴とする転炉吹錬用ランスの地金付着防
止方法である。
【００１５】
【数３】
【００１６】ただし、Ｗ：冷却水流量(ｍ3/hr)、
Ｄ2：仕切管外径（ｍ） (2)上記(1)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法で
は、吹錬用ランスの外管表面粗さを平均粗さRaで10μｍ
以下にするのが望ましい。
Ｄ2：仕切管外径（ｍ） (2)上記(1)の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法で
は、吹錬用ランスの外管表面粗さを平均粗さRaで10μｍ
以下にするのが望ましい。
【００１７】また、上記吹錬用ランス表面で地金付着が
集中する部位に１箇所または２箇所以上のテーパー部を
設けて、そのテーパー部にテーパー角度θ1が0.5°以上
とするのが望ましい。
集中する部位に１箇所または２箇所以上のテーパー部を
設けて、そのテーパー部にテーパー角度θ1が0.5°以上
とするのが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の転炉吹錬用ランスの地金
付着防止方法では、転炉の吹錬時におけるランス自体の
冷却効率を向上させ、ランスの外管表面温度を十分に低
温に保持し、これにより付着地金の冷却速度を速め、付
着張力を小さくして、地金付着を防止することを特徴と
している。このため、転炉の吹錬時にランスの外管表面
温度を十分に低温で保持できるように、ランスの外管を
薄肉にし、流通する冷却水の温度を低温にするととも
に、冷却水の流速Ｖ（ｍ/sec）を速くすることとしてい
る。
付着防止方法では、転炉の吹錬時におけるランス自体の
冷却効率を向上させ、ランスの外管表面温度を十分に低
温に保持し、これにより付着地金の冷却速度を速め、付
着張力を小さくして、地金付着を防止することを特徴と
している。このため、転炉の吹錬時にランスの外管表面
温度を十分に低温で保持できるように、ランスの外管を
薄肉にし、流通する冷却水の温度を低温にするととも
に、冷却水の流速Ｖ（ｍ/sec）を速くすることとしてい
る。
【００１９】前述の図１に示すように、ランス外管を薄
肉にするため、外管外径Ｄ1と内径ｄ1との差（すなわ
ち、２×肉厚寸法）を25mm以下で管理している。これに
よって、外管の表面温度を、従来より低下させることが
できる。下限は特に規定しないが、所定のランス強度を
確保するため、Ｄ1とｄ1との差で５mm以上確保するのが
望ましい。
肉にするため、外管外径Ｄ1と内径ｄ1との差（すなわ
ち、２×肉厚寸法）を25mm以下で管理している。これに
よって、外管の表面温度を、従来より低下させることが
できる。下限は特に規定しないが、所定のランス強度を
確保するため、Ｄ1とｄ1との差で５mm以上確保するのが
望ましい。
【００２０】同様の目的から、冷却水の温度を60℃以下
にする。上限温度を60℃と規定しているのは、60℃を超
えた冷却水を流通しても、ランスの外管表面温度を十分
に低温で保持することができず、付着地金の冷却速度を
速めることができないためである。一方、本発明では、
冷却水の下限温度を規定していないが、20℃（常温）程
度にするのが望ましい。本来、冷却効果は冷却媒体が凝
固しない範囲まで低温にするのが最適であるが、それに
ともなう設備費用の増加を考慮すると一定の制限があ
る。
にする。上限温度を60℃と規定しているのは、60℃を超
えた冷却水を流通しても、ランスの外管表面温度を十分
に低温で保持することができず、付着地金の冷却速度を
速めることができないためである。一方、本発明では、
冷却水の下限温度を規定していないが、20℃（常温）程
度にするのが望ましい。本来、冷却効果は冷却媒体が凝
固しない範囲まで低温にするのが最適であるが、それに
ともなう設備費用の増加を考慮すると一定の制限があ
る。
【００２１】冷却水の流速Ｖは、ランス外管の表面温度
に大きな影響を及ぼすものである。この冷却水流速Ｖ
（ｍ/sec）は、前述の図１に示すように、単位時間当た
りに外管内面と仕切管外面とで構成する空隙を通過する
冷却水流量Ｗ（ｍ3/hr）として把握することができる。
したがって、冷却水流速Ｖは、外管内径ｄ1、仕切管外
径Ｄ2とした場合に、下記(a')式として表すことができ
る。
に大きな影響を及ぼすものである。この冷却水流速Ｖ
（ｍ/sec）は、前述の図１に示すように、単位時間当た
りに外管内面と仕切管外面とで構成する空隙を通過する
冷却水流量Ｗ（ｍ3/hr）として把握することができる。
したがって、冷却水流速Ｖは、外管内径ｄ1、仕切管外
径Ｄ2とした場合に、下記(a')式として表すことができ
る。
【００２２】
【数４】
【００２３】さらに、整理すると、冷却水流速Ｖは、下
記(a)式として規定することができる。
記(a)式として規定することができる。
【００２４】
【数５】
【００２５】本発明者らの検討結果によれば、付着地金
の冷却速度を十分に速めるには、冷却水流速Ｖを4.0ｍ/
sec以上にする必要がある。本発明では、冷却水流速Ｖ
の上限は規定しないが、ランス強度の確保、冷却ポンプ
の能力増強やこれらにともなう設備費用の増加を考慮し
て30.0ｍ/secとするのが望ましい。
の冷却速度を十分に速めるには、冷却水流速Ｖを4.0ｍ/
sec以上にする必要がある。本発明では、冷却水流速Ｖ
の上限は規定しないが、ランス強度の確保、冷却ポンプ
の能力増強やこれらにともなう設備費用の増加を考慮し
て30.0ｍ/secとするのが望ましい。
【００２６】次に、本発明の転炉吹錬用ランスの地金付
着防止方法では、付着した地金が自重で落下し易くする
ため、ランスの外管表面を平滑にしたり、ランス表面で
地金付着が集中する部位にテーパー部を設けるようにし
ている。
着防止方法では、付着した地金が自重で落下し易くする
ため、ランスの外管表面を平滑にしたり、ランス表面で
地金付着が集中する部位にテーパー部を設けるようにし
ている。
【００２７】まず、ランスの外管表面粗さに関しては、
平均粗さRaで10μｍ以下になるように平滑性を確保する
のが望ましい。これによって、付着地金とランス外管表
面との摩擦力を低減させることができ、地金の自重によ
って落下し易すくなる。表面を平滑にするには、外管表
面を研磨する方法、またはＣｒメッキする方法等がある
が、本発明ではいずれの方法であっても、表面粗さを平
均粗さRaで10μｍ以下にするものであればよい。
平均粗さRaで10μｍ以下になるように平滑性を確保する
のが望ましい。これによって、付着地金とランス外管表
面との摩擦力を低減させることができ、地金の自重によ
って落下し易すくなる。表面を平滑にするには、外管表
面を研磨する方法、またはＣｒメッキする方法等がある
が、本発明ではいずれの方法であっても、表面粗さを平
均粗さRaで10μｍ以下にするものであればよい。
【００２８】図２は、ランス表面で地金付着が集中する
部位に２箇所のテーパー部を設けた吹錬用ランスの構成
を説明する図である。ランスにテーパー部を設けること
によって、付着地金に重力方向への負荷が加わり、地金
の自重によって剥離し易くできる。同図では、ランス先
端部からの距離Ｌ1を始点としてテーパー１を設け、同
じく距離Ｌ2からテーパー２を設けている。テーパー１
部の形状は、最大外径Ｘ1、最小外径Ｙ1およびテーパー
長さＺ1で表され、テーパー角度θ1は下記（b）によっ
て規定される。
部位に２箇所のテーパー部を設けた吹錬用ランスの構成
を説明する図である。ランスにテーパー部を設けること
によって、付着地金に重力方向への負荷が加わり、地金
の自重によって剥離し易くできる。同図では、ランス先
端部からの距離Ｌ1を始点としてテーパー１を設け、同
じく距離Ｌ2からテーパー２を設けている。テーパー１
部の形状は、最大外径Ｘ1、最小外径Ｙ1およびテーパー
長さＺ1で表され、テーパー角度θ1は下記（b）によっ
て規定される。
【００２９】
【数６】
【００３０】通常、ランス表面で地金付着が集中する部
位は、「ハードブロー吹錬」の条件や転炉構造によって
変動するが、排ガス線流速が最も速くなる炉口部および
スピッチングによる地金飛散が多いランス先端部に集中
する傾向がある。本発明の方法では、係る部位に１箇所
または２箇所以上のテーパー部を設けることとしてい
る。
位は、「ハードブロー吹錬」の条件や転炉構造によって
変動するが、排ガス線流速が最も速くなる炉口部および
スピッチングによる地金飛散が多いランス先端部に集中
する傾向がある。本発明の方法では、係る部位に１箇所
または２箇所以上のテーパー部を設けることとしてい
る。
【００３１】テーパー角度θ1は0.5°以上にするのが望
ましい。テーパー角度θ1が0.5°未満であると、一旦付
着した地金を落下させるのが困難になるからである。テ
ーパー角度の上限は規定しないが、ランスの強度や構造
の制限から10°とする。
ましい。テーパー角度θ1が0.5°未満であると、一旦付
着した地金を落下させるのが困難になるからである。テ
ーパー角度の上限は規定しないが、ランスの強度や構造
の制限から10°とする。
【００３２】本発明では、ランス表面にテーパー部を設
けた場合であっても、高圧酸素の供給条件を一定に保持
することを前提として、内管は直管のままでランスの全
長に亘り一定の直径寸法としてもよいし、テーパーを設
けるものであってもよい。
けた場合であっても、高圧酸素の供給条件を一定に保持
することを前提として、内管は直管のままでランスの全
長に亘り一定の直径寸法としてもよいし、テーパーを設
けるものであってもよい。
【００３３】
【実施例】本発明方法の効果を、具体的な実施例１〜実
施例３に基づいて説明する。 （実施例１）前記図１に示す水冷式三重管構造の吹錬用
ランスを用いて、転炉で溶鋼の吹錬を実施した。ランス
の鋼管材質は構造用炭素鋼として、Ｄ1-ｄ1寸法を0.026
ｍおよび0.012ｍで変化させた。ランスの内管から供給
されて先端のノズルから噴射される酸素の供給条件は５
〜12kgf/cm2の範囲とし、外管および仕切管を流通する
冷却水の温度および流速を変化させた。また、外管の表
面粗さを平均粗さRaで５μｍとした。ランス寸法条件、
冷却条件および地金の付着状況を評価して、その結果を
表１に示す。
施例３に基づいて説明する。 （実施例１）前記図１に示す水冷式三重管構造の吹錬用
ランスを用いて、転炉で溶鋼の吹錬を実施した。ランス
の鋼管材質は構造用炭素鋼として、Ｄ1-ｄ1寸法を0.026
ｍおよび0.012ｍで変化させた。ランスの内管から供給
されて先端のノズルから噴射される酸素の供給条件は５
〜12kgf/cm2の範囲とし、外管および仕切管を流通する
冷却水の温度および流速を変化させた。また、外管の表
面粗さを平均粗さRaで５μｍとした。ランス寸法条件、
冷却条件および地金の付着状況を評価して、その結果を
表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】比較例では、冷却水の温度および流速、さ
らに（Ｄ1−ｄ1）寸法が本発明で規定する範囲から外れ
ているので、ランスへの地金の付着は大きいものであっ
た。一方、発明例１では、いずれの条件も満足すること
から、ランスへの地金の付着は中程度に留まっていた。 （実施例２）実施例１と同じ吹錬用ランスを用いて、転
炉で溶鋼の吹錬を実施した。実施例２では、ランスの外
管表面に研磨を施して、表面粗さを平均粗さRaで３μｍ
まで低下させた。このときのランス寸法条件、冷却条
件、および地金付着状況を評価した結果を上記表１に示
す。
らに（Ｄ1−ｄ1）寸法が本発明で規定する範囲から外れ
ているので、ランスへの地金の付着は大きいものであっ
た。一方、発明例１では、いずれの条件も満足すること
から、ランスへの地金の付着は中程度に留まっていた。 （実施例２）実施例１と同じ吹錬用ランスを用いて、転
炉で溶鋼の吹錬を実施した。実施例２では、ランスの外
管表面に研磨を施して、表面粗さを平均粗さRaで３μｍ
まで低下させた。このときのランス寸法条件、冷却条
件、および地金付着状況を評価した結果を上記表１に示
す。
【００３６】表１の結果から、外管表面粗さを平均粗さ
Raで３μｍに改善することによって、付着地金とランス
外管表面の摩擦力を低下させることができ、地金の自重
による落下が促進され、ランスへの地金の付着は著しく
改善されたことが分かる。 （実施例３）前記図２に示すように、２箇所にテーパー
部を設けた吹錬用ランスを用いて、転炉で溶鋼の精錬を
実施した。２箇所のテーパーはいずれも地金の付着頻度
が高く、付着が集中する部位に設けられ、ランス下部に
テーパー１部を、ランス中間部にテーパー２部を設け
た。それぞれのテーパー部の条件は次の通りとした。 １．テーパー１部 ランス先端部からの距離Ｌ1：１ｍ テーパー長さＺ1：0.3ｍ テーパー角度θ1：１° ２．テーパー２部 ランス先端部からの距離Ｌ2：８ｍ テーパー長さＺ2：1.6ｍ テーパー角度θ2：0.5° その他のランス寸法条件、冷却条件、および地金付着状
況を評価した結果は、上記表１に示す。また、外管の表
面粗さは平均粗さRaで５μｍとした。
Raで３μｍに改善することによって、付着地金とランス
外管表面の摩擦力を低下させることができ、地金の自重
による落下が促進され、ランスへの地金の付着は著しく
改善されたことが分かる。 （実施例３）前記図２に示すように、２箇所にテーパー
部を設けた吹錬用ランスを用いて、転炉で溶鋼の精錬を
実施した。２箇所のテーパーはいずれも地金の付着頻度
が高く、付着が集中する部位に設けられ、ランス下部に
テーパー１部を、ランス中間部にテーパー２部を設け
た。それぞれのテーパー部の条件は次の通りとした。 １．テーパー１部 ランス先端部からの距離Ｌ1：１ｍ テーパー長さＺ1：0.3ｍ テーパー角度θ1：１° ２．テーパー２部 ランス先端部からの距離Ｌ2：８ｍ テーパー長さＺ2：1.6ｍ テーパー角度θ2：0.5° その他のランス寸法条件、冷却条件、および地金付着状
況を評価した結果は、上記表１に示す。また、外管の表
面粗さは平均粗さRaで５μｍとした。
【００３７】表１から明らかなように、地金付着が集中
する部位に所定角度のテーパーを設けることによって、
付着地金に重力方向の力をかけ、地金が自然に剥離し易
いようにすることによって、ランスへの地金付着を大き
く改善することができる。
する部位に所定角度のテーパーを設けることによって、
付着地金に重力方向の力をかけ、地金が自然に剥離し易
いようにすることによって、ランスへの地金付着を大き
く改善することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明の転炉吹錬用ランスの地金付着防
止方法によれば、地金の付着が抑制され、付着した地金
の自重による自然落下が促進される。これにより、ラン
スの寿命を延長することができとともに、吹錬時間の短
縮が図れ、転炉の操業率を向上させることができる。
止方法によれば、地金の付着が抑制され、付着した地金
の自重による自然落下が促進される。これにより、ラン
スの寿命を延長することができとともに、吹錬時間の短
縮が図れ、転炉の操業率を向上させることができる。
【図１】転炉での溶鋼の上吹き吹錬に用いられるランス
の三重管構造を説明する図である。
の三重管構造を説明する図である。
【図２】ランス表面で地金付着が集中する部位に２箇所
のテーパー部を設けた吹錬用ランスの構成を説明する図
である。
のテーパー部を設けた吹錬用ランスの構成を説明する図
である。
１：外管、 ２：仕切管 ３：内管、 ４：ノズル
Claims (3)
- 【請求項１】水冷式三重管構造からなり、その外管外径
Ｄ1と外管内径ｄ1との差が0.025ｍ以下の吹錬用ランス
を用いて、その内部を流通する冷却水の温度を60℃以下
とし、下記(a)式で規定される冷却水の流速Ｖを4.0ｍ/s
ec以上にすることを特徴とする転炉吹錬用ランスの地金
付着防止方法。 【数１】 ただし、Ｖ：冷却水流速（ｍ/sec）、 Ｗ：冷却水流量
(ｍ3/hr) Ｄ1：外管外径（ｍ）、 ｄ1：外管内径（ｍ） Ｄ2：仕切管外径（ｍ） - 【請求項２】上記吹錬用ランスの外管表面粗さを平均粗
さRaで10μｍ以下にすることを特徴とする請求項１記載
の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法。 - 【請求項３】上記吹錬用ランス表面で地金付着が集中す
る部位に１箇所または２箇所以上のテーパー部を設け、
そのテーパー部には下記(b)式で規定されるテーパー角
度θ1を0.5°以上にすることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の転炉吹錬用ランスの地金付着防止方
法。 【数２】 ただし、θi：テーパーｉ部の角度（°） Ｘi：テーパーｉ部の最大外径（ｍ） Ｙi：テーパーｉ部の最小外径（ｍ） Ｚi：テーパーｉ部長さ（ｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220595A JP2002030323A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220595A JP2002030323A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002030323A true JP2002030323A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18715172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000220595A Pending JP2002030323A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 転炉吹錬用ランスの地金付着防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002030323A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013057104A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 転炉吹錬時における酸素上吹きランスへの地金の付着防止方法 |
| JP2020105552A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 日本製鉄株式会社 | 精錬用水冷ランス及び脱炭吹練方法 |
| CN112680561A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-20 | 宣化钢铁集团有限责任公司 | 一种转炉副枪防粘装置及防粘方法 |
| CN115747412A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-03-07 | 唐山不锈钢有限责任公司 | 一种转炉氧枪粘渣切割处理装置与方法 |
| JP7406096B2 (ja) | 2020-03-24 | 2023-12-27 | 日本製鉄株式会社 | 転炉における吹錬方法 |
| JP7417086B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-01-18 | 日本製鉄株式会社 | 上吹きランスの冷却方法、上吹きランスの冷却装置及び上吹きランス設備 |
-
2000
- 2000-07-21 JP JP2000220595A patent/JP2002030323A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013057104A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 転炉吹錬時における酸素上吹きランスへの地金の付着防止方法 |
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| JP7225793B2 (ja) | 2018-12-26 | 2023-02-21 | 日本製鉄株式会社 | 精錬用水冷ランス及び脱炭吹練方法 |
| JP7417086B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-01-18 | 日本製鉄株式会社 | 上吹きランスの冷却方法、上吹きランスの冷却装置及び上吹きランス設備 |
| JP7406096B2 (ja) | 2020-03-24 | 2023-12-27 | 日本製鉄株式会社 | 転炉における吹錬方法 |
| CN112680561A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-20 | 宣化钢铁集团有限责任公司 | 一种转炉副枪防粘装置及防粘方法 |
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| CN115747412B (zh) * | 2022-11-08 | 2024-01-16 | 唐山不锈钢有限责任公司 | 一种转炉氧枪粘渣切割处理装置与方法 |
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