JP2003034816A - 酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法 - Google Patents
酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素含有ガスを用いて金属を製錬する又は精
錬する際に、この酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス
供給装置のノズル部の高温雰囲気に起因する損耗を防止
する。 【解決手段】 酸素含有ガス供給装置１のノズル部３か
ら反応容器内に酸素含有ガスを供給しながら金属を製錬
する又は精錬する際に、ノズル部からの酸素含有ガスの
吹き出し速度よりも遅い吹き出し速度で且つ酸素含有ガ
スの供給流路とは独立してノズル部から冷却用ガスを反
応容器内に供給し、この冷却用ガスによりノズル部を冷
却してノズル部の温度上昇を抑え、ノズル部の損耗を防
止する。その際に、冷却用ガスの吹き出し速度を酸素含
有ガスの吹き出し速度の１／２以下にすること、及び、
冷却用ガスを窒素、不活性ガス、炭化水素ガス、水蒸
気、ＣＯ2 ガスのうちの１種又は２種以上とすることが
好ましい。
錬する際に、この酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス
供給装置のノズル部の高温雰囲気に起因する損耗を防止
する。 【解決手段】 酸素含有ガス供給装置１のノズル部３か
ら反応容器内に酸素含有ガスを供給しながら金属を製錬
する又は精錬する際に、ノズル部からの酸素含有ガスの
吹き出し速度よりも遅い吹き出し速度で且つ酸素含有ガ
スの供給流路とは独立してノズル部から冷却用ガスを反
応容器内に供給し、この冷却用ガスによりノズル部を冷
却してノズル部の温度上昇を抑え、ノズル部の損耗を防
止する。その際に、冷却用ガスの吹き出し速度を酸素含
有ガスの吹き出し速度の１／２以下にすること、及び、
冷却用ガスを窒素、不活性ガス、炭化水素ガス、水蒸
気、ＣＯ2 ガスのうちの１種又は２種以上とすることが
好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素含有ガスを用
いた金属の製錬又は精錬の際に、当該酸素含有ガスを供
給する酸素含有ガス供給装置のノズル部の損耗を防止す
る方法に関するものである。
いた金属の製錬又は精錬の際に、当該酸素含有ガスを供
給する酸素含有ガス供給装置のノズル部の損耗を防止す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属の製錬及び精錬の際には、熱源
となる炭材等の燃焼用ガスとして、又、不純物の酸化除
去用ガスとして、純酸素、酸素富化空気及び空気等の酸
素含有ガスが広く用いられている。酸素含有ガスを反応
容器内に供給する装置としては、鉄鋼業の製銑工程では
高炉の羽口に代表され、製鋼工程では転炉の上吹き酸素
ランスに代表される。最近では、新しい製鉄プロセスと
して各種の溶融還元方法が開発されており、これらの溶
融還元方法でも酸素含有ガスが用いられており、上吹き
ランスや横吹きランスが採用されている。
となる炭材等の燃焼用ガスとして、又、不純物の酸化除
去用ガスとして、純酸素、酸素富化空気及び空気等の酸
素含有ガスが広く用いられている。酸素含有ガスを反応
容器内に供給する装置としては、鉄鋼業の製銑工程では
高炉の羽口に代表され、製鋼工程では転炉の上吹き酸素
ランスに代表される。最近では、新しい製鉄プロセスと
して各種の溶融還元方法が開発されており、これらの溶
融還元方法でも酸素含有ガスが用いられており、上吹き
ランスや横吹きランスが採用されている。
【０００３】これらの供給装置において酸素含有ガスを
溶湯又は溶融スラグに向けて吹き込む部位は、高炉羽口
では小羽口、上吹き酸素ランス等のランスではランスノ
ズルと呼ばれており、何れも熱伝導性に優れた銅若しく
は銅合金により構成されている。以下、本発明では酸素
含有ガス供給装置における酸素含有ガスを溶湯又は溶融
スラグに向けて吹き込む部位を「ノズル部」と総称す
る。
溶湯又は溶融スラグに向けて吹き込む部位は、高炉羽口
では小羽口、上吹き酸素ランス等のランスではランスノ
ズルと呼ばれており、何れも熱伝導性に優れた銅若しく
は銅合金により構成されている。以下、本発明では酸素
含有ガス供給装置における酸素含有ガスを溶湯又は溶融
スラグに向けて吹き込む部位を「ノズル部」と総称す
る。
【０００４】溶融還元用のランスを始めとして酸素含有
ガス供給装置のノズル部はスラグ中若しくはスラグ直上
に配置されるため、ノズル部の熱負荷が非常に高くな
る。しかも、吹き出す酸素含有ガスの流速が速いため、
ノズル部の静圧が周囲よりも低くなり、周囲の高温ガス
やスラグがノズル部に向かって流れ込んで来る。
ガス供給装置のノズル部はスラグ中若しくはスラグ直上
に配置されるため、ノズル部の熱負荷が非常に高くな
る。しかも、吹き出す酸素含有ガスの流速が速いため、
ノズル部の静圧が周囲よりも低くなり、周囲の高温ガス
やスラグがノズル部に向かって流れ込んで来る。
【０００５】周囲の高温ガスには通常ＣＯガスや水素等
の未燃焼ガス成分とダストとが含まれており、その高温
の未燃焼ガス成分がノズル部から供給される酸素によっ
て燃焼するため、ノズル部はますます高温雰囲気に曝さ
れることになる。ノズル部は水冷されているとは云え、
長期間高温雰囲気に曝されるとノズル部の温度が上昇
し、耐力や耐摩耗性等の機械的性質が著しく低下し、ノ
ズル部はガス中のダストの衝突等により損耗することに
なる。従来、このようなノズル部の損耗を積極的に防止
した対策は講じられていない。
の未燃焼ガス成分とダストとが含まれており、その高温
の未燃焼ガス成分がノズル部から供給される酸素によっ
て燃焼するため、ノズル部はますます高温雰囲気に曝さ
れることになる。ノズル部は水冷されているとは云え、
長期間高温雰囲気に曝されるとノズル部の温度が上昇
し、耐力や耐摩耗性等の機械的性質が著しく低下し、ノ
ズル部はガス中のダストの衝突等により損耗することに
なる。従来、このようなノズル部の損耗を積極的に防止
した対策は講じられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的とするところは、酸素含有
ガスを用いて金属を製錬する又は精錬する際に、当該酸
素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置のノズル部
の高温雰囲気に起因する損耗を防止する方法を提供する
ことである。
みなされたもので、その目的とするところは、酸素含有
ガスを用いて金属を製錬する又は精錬する際に、当該酸
素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置のノズル部
の高温雰囲気に起因する損耗を防止する方法を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、第１の発明による酸素含有ガス供給装置ノズル部の
損耗防止方法は、酸素含有ガス供給装置のノズル部から
反応容器内に酸素含有ガスを供給しながら金属を製錬す
る又は精錬する際に、前記ノズル部からの酸素含有ガス
の吹き出し速度よりも遅い吹き出し速度で且つ酸素含有
ガスの供給流路とは独立してノズル部から冷却用ガスを
反応容器内に供給し、この冷却用ガスによりノズル部を
冷却してノズル部の温度上昇を抑えることを特徴とし、
第２の発明による酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗
防止方法は、第１の発明において、前記冷却用ガスの吹
き出し速度を酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下
にすることを特徴とし、第３の発明による酸素含有ガス
供給装置ノズル部の損耗防止方法は、第１の発明又は第
２の発明において、前記冷却用ガスが、窒素、不活性ガ
ス、炭化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガスのうちの１種又
は２種以上であることを特徴とするものである。
の、第１の発明による酸素含有ガス供給装置ノズル部の
損耗防止方法は、酸素含有ガス供給装置のノズル部から
反応容器内に酸素含有ガスを供給しながら金属を製錬す
る又は精錬する際に、前記ノズル部からの酸素含有ガス
の吹き出し速度よりも遅い吹き出し速度で且つ酸素含有
ガスの供給流路とは独立してノズル部から冷却用ガスを
反応容器内に供給し、この冷却用ガスによりノズル部を
冷却してノズル部の温度上昇を抑えることを特徴とし、
第２の発明による酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗
防止方法は、第１の発明において、前記冷却用ガスの吹
き出し速度を酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下
にすることを特徴とし、第３の発明による酸素含有ガス
供給装置ノズル部の損耗防止方法は、第１の発明又は第
２の発明において、前記冷却用ガスが、窒素、不活性ガ
ス、炭化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガスのうちの１種又
は２種以上であることを特徴とするものである。
【０００８】本発明では、酸素含有ガス供給装置のノズ
ル部から酸素含有ガスとは異なる流路を介して反応容器
内に冷却用ガスを供給する。この場合、冷却用ガスのノ
ズル部からの吹き出し速度を酸素含有ガスのノズル部か
らの吹き出し速度に比べて十分に遅くしておく。酸素含
有ガスがノズル部から吐出されることによりノズル部の
静圧が容器内雰囲気よりも低くなるが、ノズル部から供
給される冷却用ガスが静圧の低くなった領域に向かって
流れこみ、容器内の高温雰囲気ガスの流れ込みを抑制す
る。
ル部から酸素含有ガスとは異なる流路を介して反応容器
内に冷却用ガスを供給する。この場合、冷却用ガスのノ
ズル部からの吹き出し速度を酸素含有ガスのノズル部か
らの吹き出し速度に比べて十分に遅くしておく。酸素含
有ガスがノズル部から吐出されることによりノズル部の
静圧が容器内雰囲気よりも低くなるが、ノズル部から供
給される冷却用ガスが静圧の低くなった領域に向かって
流れこみ、容器内の高温雰囲気ガスの流れ込みを抑制す
る。
【０００９】この場合、高温雰囲気ガスの流れ込みを効
率良く抑制するためには、冷却用ガスの吹き出し速度を
酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下とすることが
好ましい。冷却用ガスの吹き出し速度が酸素含有ガスの
吹き出し速度に対して相対的に速くなると、冷却用ガス
自体が勢い良く吐出され、酸素含有ガスの吐出部に向か
わなくなるが、冷却用ガスの吹き出し速度が酸素含有ガ
スの吹き出し速度の１／２以下の場合にはこれが防止さ
れる。
率良く抑制するためには、冷却用ガスの吹き出し速度を
酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下とすることが
好ましい。冷却用ガスの吹き出し速度が酸素含有ガスの
吹き出し速度に対して相対的に速くなると、冷却用ガス
自体が勢い良く吐出され、酸素含有ガスの吐出部に向か
わなくなるが、冷却用ガスの吹き出し速度が酸素含有ガ
スの吹き出し速度の１／２以下の場合にはこれが防止さ
れる。
【００１０】その結果、冷却用ガスがノズル部の表面を
フイルム状に覆うようになり、この冷却用ガスとの対流
伝熱によりノズル部表面が冷却されるのみならず、この
冷却用ガスがノズル部と高温雰囲気ガスとの間に入るこ
とで断熱効果が生じ、ノズル部表面の受熱を緩和させ
る。更には、フィルム状の冷却用ガス層は雰囲気ガス中
のダストからノズルを保護する役割も発揮する。そのた
め、ノズル部の温度上昇が抑制され、高温雰囲気に起因
する損耗が防止される。
フイルム状に覆うようになり、この冷却用ガスとの対流
伝熱によりノズル部表面が冷却されるのみならず、この
冷却用ガスがノズル部と高温雰囲気ガスとの間に入るこ
とで断熱効果が生じ、ノズル部表面の受熱を緩和させ
る。更には、フィルム状の冷却用ガス層は雰囲気ガス中
のダストからノズルを保護する役割も発揮する。そのた
め、ノズル部の温度上昇が抑制され、高温雰囲気に起因
する損耗が防止される。
【００１１】冷却用ガスとしては、窒素若しくはアルゴ
ン等の不活性ガスを用いることが有効であるが、これら
のガスの替わりに炭化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガスを
用いても良い。又、これらを混合しても良い。特に、炭
化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2ガスを用いた場合には、高
温雰囲気では炭化水素ガスは炭素と水素へ、水蒸気は水
素と酸素へ、ＣＯ2 ガスはＣＯガスと酸素へと分解し、
これらの分解反応は何れも吸熱反応であるので、冷却性
能が向上する。
ン等の不活性ガスを用いることが有効であるが、これら
のガスの替わりに炭化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガスを
用いても良い。又、これらを混合しても良い。特に、炭
化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2ガスを用いた場合には、高
温雰囲気では炭化水素ガスは炭素と水素へ、水蒸気は水
素と酸素へ、ＣＯ2 ガスはＣＯガスと酸素へと分解し、
これらの分解反応は何れも吸熱反応であるので、冷却性
能が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態
を示す図であって、本発明を適用した鉄の溶融還元用上
吹きランスの概略縦断面図である。
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態
を示す図であって、本発明を適用した鉄の溶融還元用上
吹きランスの概略縦断面図である。
【００１３】図１に示すように、上吹きランス１は、円
筒状のランス本体２と、このランス本体２の下端に溶接
等により接続されたランスノズル３とで構成されてい
る。ランス本体２は、外管４、中管５、内管６、最内管
７の同心円状の４種の鋼管、即ち四重管で構成されてい
る。
筒状のランス本体２と、このランス本体２の下端に溶接
等により接続されたランスノズル３とで構成されてい
る。ランス本体２は、外管４、中管５、内管６、最内管
７の同心円状の４種の鋼管、即ち四重管で構成されてい
る。
【００１４】銅製のランスノズル３には、純酸素、酸素
富化空気及び空気等の酸素含有ガスを吹き込むためのノ
ズル８が鉛直斜め下向き方向を向いて設置されている。
このノズル８の設置孔数や口径及び吹き込み方向等の制
約は特にない。又、ランスノズル３の先端部には冷却用
ガスを吹き込むためのノズル９が設置されている。冷却
用ガスとしてはどのようなガスであっても良いが、前述
したように、窒素、アルゴン等の不活性ガス、炭化水素
ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガス、又は、これらの混合ガスを
用いることが好ましい。
富化空気及び空気等の酸素含有ガスを吹き込むためのノ
ズル８が鉛直斜め下向き方向を向いて設置されている。
このノズル８の設置孔数や口径及び吹き込み方向等の制
約は特にない。又、ランスノズル３の先端部には冷却用
ガスを吹き込むためのノズル９が設置されている。冷却
用ガスとしてはどのようなガスであっても良いが、前述
したように、窒素、アルゴン等の不活性ガス、炭化水素
ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガス、又は、これらの混合ガスを
用いることが好ましい。
【００１５】外管４と中管５との間隙、及び、中管５と
内管６との間隙は、上吹きランス１を冷却するための冷
却水の流路となっており、上吹きランス１の上部に設け
られた給水継手（図示せず）から供給された冷却水は中
管５と内管６との間隙を通ってランスノズル３の部位ま
で至り、ランスノズル３の部位で反転して外管４と中管
５との間隙を通って上吹きランス１の上部に設けられた
排水継手（図示せず）から排出される。給排水の経路を
逆としても良い。
内管６との間隙は、上吹きランス１を冷却するための冷
却水の流路となっており、上吹きランス１の上部に設け
られた給水継手（図示せず）から供給された冷却水は中
管５と内管６との間隙を通ってランスノズル３の部位ま
で至り、ランスノズル３の部位で反転して外管４と中管
５との間隙を通って上吹きランス１の上部に設けられた
排水継手（図示せず）から排出される。給排水の経路を
逆としても良い。
【００１６】内管６と最内管７との間隙はノズル８への
酸素含有ガスの供給流路となっており、上吹きランス１
の上端部から内管６と最内管７との間隙に供給された酸
素含有ガスはノズル８から噴出される。一方、最内管７
の内部はノズル９への冷却用ガスの供給流路となってお
り、上吹きランス１の上端部から最内管７内に供給され
た冷却用ガスは、最内管７を通ってノズル９から噴出さ
れる。ノズル８から噴出される酸素含有ガス流量及びノ
ズル９から噴出される冷却用ガス流量は、各々独立した
流量計（図示せず）により独立して流量制御されてい
る。
酸素含有ガスの供給流路となっており、上吹きランス１
の上端部から内管６と最内管７との間隙に供給された酸
素含有ガスはノズル８から噴出される。一方、最内管７
の内部はノズル９への冷却用ガスの供給流路となってお
り、上吹きランス１の上端部から最内管７内に供給され
た冷却用ガスは、最内管７を通ってノズル９から噴出さ
れる。ノズル８から噴出される酸素含有ガス流量及びノ
ズル９から噴出される冷却用ガス流量は、各々独立した
流量計（図示せず）により独立して流量制御されてい
る。
【００１７】このような構成の上吹きランス１を用い、
ノズル８から酸素含有ガスを反応容器内に供給して溶融
金属を製錬又は精錬する際に、同時にノズル９から冷却
用ガスを反応容器内に供給する。この場合、ノズル９か
らの冷却用ガスの吹き出し速度をノズル８からの酸素含
有ガスの吹き出し速度よりも遅くし、前述したように、
好ましくは酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下と
する。冷却用ガスの吹き込みに拘わらず、鉄の溶融還元
反応や溶銑の脱炭反応等の溶融金属の製錬又は精錬は通
常通り実施することができる。
ノズル８から酸素含有ガスを反応容器内に供給して溶融
金属を製錬又は精錬する際に、同時にノズル９から冷却
用ガスを反応容器内に供給する。この場合、ノズル９か
らの冷却用ガスの吹き出し速度をノズル８からの酸素含
有ガスの吹き出し速度よりも遅くし、前述したように、
好ましくは酸素含有ガスの吹き出し速度の１／２以下と
する。冷却用ガスの吹き込みに拘わらず、鉄の溶融還元
反応や溶銑の脱炭反応等の溶融金属の製錬又は精錬は通
常通り実施することができる。
【００１８】このように、上吹きランス１から酸素含有
ガスを供給しながら行う溶融金属の製錬又は精錬におい
てランスノズル３から冷却用ガスを供給することによ
り、酸素含有ガスがノズル８から吐出されることにより
ノズル８の周囲の静圧が反応容器内雰囲気よりも低くな
るが、ノズル９から供給される冷却用ガスがこの領域に
向かって流れこみ、反応容器内の高温の雰囲気ガスがノ
ズル８の周囲に流れ込むことを妨げ、冷却用ガスがラン
スノズル３の表面をフイルム状に覆うようになり、この
冷却用ガスによりランスノズル３の表面が冷却されるの
みならず、この冷却用ガスがランスノズル３と高温雰囲
気ガスとの間に入ることで断熱効果が生じ、ランスノズ
ル３の受熱を緩和させ、ランスノズル３の温度上昇が抑
制され、ランスノズル３の高温雰囲気に起因する損耗が
防止される。
ガスを供給しながら行う溶融金属の製錬又は精錬におい
てランスノズル３から冷却用ガスを供給することによ
り、酸素含有ガスがノズル８から吐出されることにより
ノズル８の周囲の静圧が反応容器内雰囲気よりも低くな
るが、ノズル９から供給される冷却用ガスがこの領域に
向かって流れこみ、反応容器内の高温の雰囲気ガスがノ
ズル８の周囲に流れ込むことを妨げ、冷却用ガスがラン
スノズル３の表面をフイルム状に覆うようになり、この
冷却用ガスによりランスノズル３の表面が冷却されるの
みならず、この冷却用ガスがランスノズル３と高温雰囲
気ガスとの間に入ることで断熱効果が生じ、ランスノズ
ル３の受熱を緩和させ、ランスノズル３の温度上昇が抑
制され、ランスノズル３の高温雰囲気に起因する損耗が
防止される。
【００１９】尚、上記説明では酸素含有ガスがランスノ
ズル３の側面から吹き出され、冷却用ガスがランスノズ
ル３の先端から吹き出されているが、酸素含有ガスと冷
却用ガスとを逆の位置から吹き出しても良い。この場合
には、最内管７内を酸素含有ガスの流路とし、内管６と
最内管７との間隙を冷却用ガスの流路とすれば良い。こ
の場合には酸素含有ガスの流量に応じて最内管７の内径
を大きくすれば良い。又、ノズル９を複数個設置しても
良い。同様に、高炉羽口においても本発明を適用するこ
とができる。高炉羽口の場合には、小羽口の先端から酸
素富化空気が吹き込まれるので、小羽口内に冷却用ガス
の流路を設け、小羽口の側面側から冷却用ガスを供給す
るようにすれば良い。
ズル３の側面から吹き出され、冷却用ガスがランスノズ
ル３の先端から吹き出されているが、酸素含有ガスと冷
却用ガスとを逆の位置から吹き出しても良い。この場合
には、最内管７内を酸素含有ガスの流路とし、内管６と
最内管７との間隙を冷却用ガスの流路とすれば良い。こ
の場合には酸素含有ガスの流量に応じて最内管７の内径
を大きくすれば良い。又、ノズル９を複数個設置しても
良い。同様に、高炉羽口においても本発明を適用するこ
とができる。高炉羽口の場合には、小羽口の先端から酸
素富化空気が吹き込まれるので、小羽口内に冷却用ガス
の流路を設け、小羽口の側面側から冷却用ガスを供給す
るようにすれば良い。
【００２０】
【実施例】図１に示す上吹きランスから酸素含有ガスと
して純酸素を供給して鉄の溶融還元製錬を実施した。用
いた上吹きランスは外管の外径が３５５ｍｍ、内管の内
径が２６７ｍｍ、最内管の内径が４３ｍｍであり、冷却
用ガスの吐出用ノズルの最大径を８０ｍｍとした。用い
た冷却用ガスはＡｒであり、ノズルからのＡｒの吹き出
し速度をノズルからの純酸素の吹き出し速度に対して、
Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０．０
５、０．２６、０．５の３水準に変化させ、この速度比
のランス寿命に及ぼす影響を調査した。又、比較のため
に、最内管が設置されていない従来の上吹きランスを用
いた鉄の溶融還元製錬も実施した。
して純酸素を供給して鉄の溶融還元製錬を実施した。用
いた上吹きランスは外管の外径が３５５ｍｍ、内管の内
径が２６７ｍｍ、最内管の内径が４３ｍｍであり、冷却
用ガスの吐出用ノズルの最大径を８０ｍｍとした。用い
た冷却用ガスはＡｒであり、ノズルからのＡｒの吹き出
し速度をノズルからの純酸素の吹き出し速度に対して、
Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０．０
５、０．２６、０．５の３水準に変化させ、この速度比
のランス寿命に及ぼす影響を調査した。又、比較のため
に、最内管が設置されていない従来の上吹きランスを用
いた鉄の溶融還元製錬も実施した。
【００２１】図２に調査結果を示す。図２に示す横軸の
Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０のデー
タが従来の上吹きランスを用いた場合のランス寿命であ
り、この寿命を１．０として比較して示している。図２
から明らかなように、Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出
し速度の比が０．０５の試験結果が最も良好であり、ラ
ンス寿命は従来の上吹きランスに比べて１．６倍にまで
延命した。Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比
が大きくなると共にランス寿命は低下したが、Ａｒ吹き
出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０．５の場合でも
従来に比較して１．２倍のランス寿命であった。このよ
うに、本発明により上吹きランスの寿命を大幅に延命さ
せることができた。
Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０のデー
タが従来の上吹きランスを用いた場合のランス寿命であ
り、この寿命を１．０として比較して示している。図２
から明らかなように、Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出
し速度の比が０．０５の試験結果が最も良好であり、ラ
ンス寿命は従来の上吹きランスに比べて１．６倍にまで
延命した。Ａｒ吹き出し速度／純酸素吹き出し速度の比
が大きくなると共にランス寿命は低下したが、Ａｒ吹き
出し速度／純酸素吹き出し速度の比が０．５の場合でも
従来に比較して１．２倍のランス寿命であった。このよ
うに、本発明により上吹きランスの寿命を大幅に延命さ
せることができた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、酸素含有ガスを用いて
金属を製錬する又は精錬する際に、酸素含有ガス供給装
置のノズル部から酸素含有ガスとは異なる流路を介して
冷却用ガスを供給するので、ノズル部が高温の雰囲気ガ
スに曝される機会が低減され、ノズル部の温度上昇が抑
制され、高温雰囲気に起因するノズル部の損耗が防止さ
れる。その結果、ノズル部の寿命延長のみならず安定し
た製錬又は精錬が可能となり、工業上有益な効果がもた
らされる。
金属を製錬する又は精錬する際に、酸素含有ガス供給装
置のノズル部から酸素含有ガスとは異なる流路を介して
冷却用ガスを供給するので、ノズル部が高温の雰囲気ガ
スに曝される機会が低減され、ノズル部の温度上昇が抑
制され、高温雰囲気に起因するノズル部の損耗が防止さ
れる。その結果、ノズル部の寿命延長のみならず安定し
た製錬又は精錬が可能となり、工業上有益な効果がもた
らされる。
【図１】本発明を適用した鉄の溶融還元用上吹きランス
の概略縦断面図である。
の概略縦断面図である。
【図２】実施例における調査結果を示す図である。
１ 上吹きランス
２ ランス本体
３ ランスノズル
４ 外管
５ 中管
６ 内管
７ 最内管
８ ノズル
９ ノズル
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K013 CA01 CA02 CA04 CA05 CA07
CA12 CA16 CA21
4K015 FC05
4K070 BA05 BB02 BB04 CF02 CF03
EA09
Claims (3)
- 【請求項１】 酸素含有ガス供給装置のノズル部から反
応容器内に酸素含有ガスを供給しながら金属を製錬する
又は精錬する際に、前記ノズル部からの酸素含有ガスの
吹き出し速度よりも遅い吹き出し速度で且つ酸素含有ガ
スの供給流路とは独立してノズル部から冷却用ガスを反
応容器内に供給し、この冷却用ガスによりノズル部を冷
却してノズル部の温度上昇を抑えることを特徴とする酸
素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法。 - 【請求項２】 前記冷却用ガスの吹き出し速度を酸素含
有ガスの吹き出し速度の１／２以下にすることを特徴と
する請求項１に記載の酸素含有ガス供給装置ノズル部の
損耗防止方法。 - 【請求項３】 前記冷却用ガスが、窒素、不活性ガス、
炭化水素ガス、水蒸気、ＣＯ2 ガスのうちの１種又は２
種以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223742A JP2003034816A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223742A JP2003034816A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003034816A true JP2003034816A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19057022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001223742A Pending JP2003034816A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 酸素含有ガス供給装置ノズル部の損耗防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003034816A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005068532A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Jfe Steel Kk | 酸素上吹き精錬方法 |
| WO2011085843A1 (de) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Teilweise gasgekühlte sauerstoffblaslanze |
| WO2017195105A1 (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Tenova South Africa (Pty) Ltd | Lance for use in a top submerged lance furnace |
| CN107794339A (zh) * | 2016-09-02 | 2018-03-13 | 株式会社Posco | 喷枪及利用其的操作方法 |
-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001223742A patent/JP2003034816A/ja active Pending
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| JP4561067B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2010-10-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 酸素上吹き精錬方法 |
| WO2011085843A1 (de) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Teilweise gasgekühlte sauerstoffblaslanze |
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| CN107794339A (zh) * | 2016-09-02 | 2018-03-13 | 株式会社Posco | 喷枪及利用其的操作方法 |
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