JP2009191347A - Method for operating electric arc furnace - Google Patents
Method for operating electric arc furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009191347A JP2009191347A JP2008036511A JP2008036511A JP2009191347A JP 2009191347 A JP2009191347 A JP 2009191347A JP 2008036511 A JP2008036511 A JP 2008036511A JP 2008036511 A JP2008036511 A JP 2008036511A JP 2009191347 A JP2009191347 A JP 2009191347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace bottom
- furnace
- tuyere
- replacement
- exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
本発明は、製鋼原料の溶解に用いられ、炉底の中央部分を含み交換可能に構成される交換炉底と、交換炉底の外側の炉底部分である外側炉底とを備え、炉の耐用寿命に達するまでに交換炉底を1回または複数回交換するアーク炉の操業方法に関する。 The present invention comprises an exchange furnace bottom that is used for melting a steelmaking raw material and is configured to be exchangeable including a central part of the furnace bottom, and an outer furnace bottom that is a furnace bottom part outside the exchange furnace bottom. The present invention relates to a method of operating an arc furnace in which the exchange furnace bottom is exchanged once or a plurality of times until the useful life is reached.
製鋼の素材として用いられる溶銑は、高炉または電気炉で生産される。電気炉は、高炉に比べて設置面積が狭くて済み、また設備費用が安価であるという利点を有する。電気炉の中でもアーク炉は前記利点に加えて生産性が高いので、製鋼原料の溶解に広く用いられている。図6は、従来の一般的なアーク炉1の構成を概略的に示す。アーク炉1は、炉体2と、電極3とを含む。図6に示すアーク炉1は、電極3を3本備える三相交流型の炉である。炉体2は、鉄製の殻体4と、殻体4に内張りされる耐火物5とを含む。アーク炉1では、電極3に不図示の電源から電力を供給して電極間にアークを発生させ、アークの熱でたとえばスクラップなどの製鋼原料を溶解して溶銑が生産される。
Hot metal used as a material for steelmaking is produced in a blast furnace or an electric furnace. The electric furnace has the advantages that the installation area is smaller than that of the blast furnace and the equipment cost is low. Among electric furnaces, arc furnaces are widely used for melting steelmaking raw materials because of their high productivity in addition to the above-mentioned advantages. FIG. 6 schematically shows a configuration of a conventional
近年、アーク炉1の炉底6に羽口7を設け、炉底6からアーク炉1内の溶銑に非酸化性ガスまたは不活性ガスを吹込んで撹拌し、溶銑が保有する熱を未溶解製鋼原料に効率的に伝達することが行われている。溶銑の熱を効率的に利用することによって、単位重量の溶銑を生産することに要する電力を節減して電力原単位を低減するとともに、溶解所要時間を短縮することができる。
In recent years, a
アーク炉1は、溶解チャージ数が増加するにつれて内張りの耐火物5が侵食や溶損によって損耗する。耐火物5の損耗がある程度進むと、チャージの間で操業を停止して耐火物5の補修が行われる。特に羽口7を構成する羽口レンガ8は、熱損耗に加えてガス吹込みによる衝撃を受けるので、周辺の耐火レンガ9に比べて損耗が進み易く、比較的高い頻度で補修または交換の必要が生じる。耐火物5の補修は、炉壁10および炉底6の両方で行われるが、損耗部分の耐火物5の除去および除去した耐火物5の排出の点で、炉壁10よりも炉底6の作業が複雑になり長時間を要する。炉底6、特にその中央部分は、電極下に位置するのでアークの熱影響を受け易く、また炉体2を傾けて溶銑を出湯した後炉体2を復帰させたとき、炉底6の中央部分に残留する残湯から熱影響を受ける。したがって、炉壁10に比べて炉底6の方が、また炉底6の中でも中央部分の耐火物5の損耗が進み易い。炉壁10より炉底6の耐火物補修の方が困難であるにも関わらず、炉底6の方が炉壁10よりも耐火物5の損耗が進み易く補修の頻度が高くなるので、炉底補修は、アーク炉1の操業における能率低下の原因となっている。
In the
このような問題を解決する先行技術として、炉底の中央部分に位置する羽口レンガとその周辺の耐火レンガとを、炉底中央部分へ装着する状態に配列し、その外周を鉄帯で巻締めたカセットレンガを予め準備し、カセットレンガを交換することによって炉底の中央部分を一括交換する方法が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の方法によれば、炉底中央部分をカセットレンガとして一括交換するので、炉底耐火物の補修作業に代えて交換作業で済み、アーク炉の操業能率を向上することができる。
しかし、特許文献1の方法では、次のような問題がある。特許文献1では、常に一括交換可能なカセットレンガに羽口を設け、炉底中央部分からガスを吹込む方法をとる。炉底中央部分は、アークおよび残湯の熱影響を受ける。また、羽口にはガス吹込みによる衝撃が加わるので、炉底中央部分に設けられる羽口レンガは特に損耗が進み易い。羽口レンガの損耗がその周辺に設けられる耐火レンガよりも進み、羽口レンガの厚さが薄くなると、溶解チャージの間で一旦操業を中断して羽口部分をキャスティング等により閉塞する。羽口を閉塞した後、耐火レンガの厚さが耐用寿命に達するまでガスの吹込みを行わずに溶解を行う。
However, the method of
したがって、炉底中央部分にのみ羽口を設けてガスを吹込むようにすると、羽口の損耗が進み易く、羽口を閉塞した後、ガスを吹込むことができないまま多数のチャージを溶解することになり、炉底ガス吹込み率が低くなるという問題がある。ここで、炉底ガス吹込み率とは、炉底からガスを吹込みながら溶解することができたチャージ数と、アーク炉の耐用寿命中に溶解した全チャージ数との比を百分率で表すものをいう。アーク炉の耐用寿命とは、炉底および炉壁の耐火物をすべて新規にライニングして操業を開始し、操業の経過とともに耐火物の損耗が進み耐用寿命に達したことにより、耐火物のすべてを更新して再度新規にライニングしなければならなくなるまでをいう。炉底ガス吹込み率が低くなると、溶銑の保有する熱を溶解に有効利用することができないチャージが増加することになるので、溶解所要電力および所要時間が増加する。 Therefore, if a tuyere is provided only at the center portion of the furnace bottom and the gas is blown, the tuyere tends to wear out, and after closing the tuyere, a large number of charges can be dissolved without blowing the gas. Therefore, there is a problem that the furnace bottom gas blowing rate becomes low. Here, the furnace bottom gas blowing rate is a percentage of the number of charges that can be dissolved while blowing gas from the furnace bottom and the total number of charges that are dissolved during the useful life of the arc furnace. Say. The service life of an arc furnace means that all refractories on the furnace bottom and the furnace wall are newly lined and started operation. Until you have to renew and line up again. When the furnace bottom gas blowing rate decreases, the charge that cannot effectively use the heat of the hot metal for melting increases, so that the power required for melting and the time required increase.
本発明の目的は、炉底の中央部分を含み交換可能に構成される交換炉底と、交換炉底の外側の炉底部分である外側炉底とを備え、炉底の耐用寿命に達するまでに交換炉底を1回または複数回交換するようにして交換炉底または外側炉底に設けられる羽口から底ガスを吹込むアーク炉で、炉底ガス吹込み率を向上し得るアーク炉の操業方法を提供することである。 An object of the present invention includes an exchange furnace bottom configured to be exchangeable including a central part of the furnace bottom, and an outer furnace bottom that is a furnace bottom part outside the exchange furnace bottom, until the useful life of the furnace bottom is reached. An arc furnace in which the bottom gas is blown from a tuyere provided on the bottom of the exchange furnace or the outer furnace so that the bottom of the exchange furnace is exchanged one or more times. It is to provide a method of operation.
本発明は、炉底の中央部分を含み交換可能に構成される交換炉底と、交換炉底の外側の炉底部分である外側炉底とを備え、炉底の耐用寿命に達するまでに交換炉底を1回または複数回交換するアーク炉の操業方法において、
交換炉底を最終回に交換するまでは、外側炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込み、
交換炉底を最終回に交換の後は、交換炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込むことを特徴とするアーク炉の操業方法である。
The present invention includes an exchange furnace bottom configured to be exchangeable including a central part of the furnace bottom, and an outer furnace bottom that is an outer furnace bottom part outside the exchange furnace bottom, and is exchanged until the useful life of the furnace bottom is reached. In an arc furnace operating method in which the furnace bottom is changed once or several times,
Until the bottom of the exchange furnace is changed to the final round, gas is blown only from the tuyere provided at the outer furnace bottom,
After exchanging the bottom of the exchange furnace in the final round, the arc furnace operating method is characterized in that gas is blown only from the tuyere provided at the bottom of the exchange furnace.
また、本発明で、炉底の耐用寿命を、炉底に用いられる耐火物の損耗の程度に応じて耐火物の厚さで判定することを特徴とする。 In the present invention, the useful life of the furnace bottom is determined by the thickness of the refractory according to the degree of wear of the refractory used for the furnace bottom.
本発明のアーク炉の操業方法によれば、アーク炉の炉体を新規作製または炉体の耐火物を全更新する際には羽口のない交換炉底を使用し、炉体の新規作製または耐火物全更新後の操業では、炉底の耐用寿命に達するまでに交換炉底を1回または複数回交換する。交換炉底を最終回に交換するまでは、外側炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込む。外側炉底に設けられる羽口は、アークの熱影響および残湯の熱影響をほとんど受けないので、交換炉底に設けられる羽口に比べて寿命が長い。外側炉底に設けられる寿命の長い羽口からガスを吹込むことによって、交換炉底に設けられる寿命の短い羽口からガスを吹込む場合に比べて、ガスを吹込みながら溶解するチャージ数を増加することができる。このように交換炉底が最終回に交換されるまでは、外側炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込むことによって、ガスを吹込みながら溶解することができるチャージ数と、炉の耐用寿命を通じて溶解することができる全チャージ数との比を増加し、炉底ガス吹込み率を向上することが可能になる。 According to the method for operating an arc furnace of the present invention, when a new furnace body is manufactured or a refractory of a furnace body is completely renewed, an exchange furnace bottom without tuyere is used, and a new furnace body is manufactured or In the operation after the refractory is completely renewed, the replacement furnace bottom is replaced once or a plurality of times until the life of the furnace bottom is reached. Until the last of the exchange furnace bottom is replaced, gas is blown from only tuyere provided on the outer furnace bottom. The tuyere provided at the outer furnace bottom is hardly affected by the heat of the arc and the remaining hot water, and thus has a longer life than the tuyere provided at the bottom of the exchange furnace. By blowing gas from the long-life tuyeres provided at the outer furnace bottom, the number of charges dissolved while blowing gas is lower than when gas is blown from the short-lived tuyere provided at the bottom of the exchange furnace. Can be increased. Until the replacement furnace bottom is replaced in the final round in this way, the number of charges that can be dissolved while blowing gas by blowing gas only from the tuyeres provided on the outer furnace bottom, and the durability of the furnace It is possible to increase the ratio of the total number of charges that can be melted throughout the lifetime and improve the furnace bottom gas blowing rate.
また、炉底の耐用寿命を、炉底に用いられる耐火物の損耗の程度に応じて耐火物の厚さで判定することによって、特に羽口レンガの耐用寿命を精度よく判定し、ガスを吹込みながら溶解することができる限界を確実に把握することができるので、炉底ガス吹込み率の向上に寄与することができる。 In addition, by determining the useful life of the furnace bottom by the thickness of the refractory according to the degree of wear of the refractory used at the furnace bottom, the useful life of the tuyere bricks can be determined accurately, and gas can be blown. Since it is possible to reliably grasp the limit that can be dissolved while being poured, it is possible to contribute to the improvement of the furnace bottom gas blowing rate.
図1は、本発明のアーク炉の操業方法の概要を示す。また、図2は、本発明の操業方法に好適なアーク炉21の構成を簡略化して示す。アーク炉の操業方法の説明に先立ち、アーク炉21の構成について説明する。アーク炉21は、炉体22と、不図示の電極とを含む。炉体22は、鉄製の殻体23と、殻体23の炉壁24および炉底25に内張りされる耐火物26とを含む。殻体23を鉄皮と呼ぶことがある。
FIG. 1 shows an outline of an arc furnace operating method according to the present invention. FIG. 2 shows a simplified configuration of an
アーク炉21の炉底25は、炉底25の中央部分を含む交換炉底31と、交換炉底31の外側の炉底32とを含む。交換炉底31の外側の炉底32を外側炉底32と呼ぶ。交換炉底31とは、炉底25の殻体23の一部を構成する鉄皮であり、かつ炉体22から分離可能な鉄皮23aの上に、耐火物26をライニングし、鉄皮23aと耐火物とをユニット部材化したものであり、特許文献1のカセットレンガと同様のものである。交換炉底31としては、羽口を有しない交換炉底31aと羽口を有する交換炉底31bとのいずれかが使用される。
The
交換炉底31の炉体22への組込みは次のように行われる。昇降機具33に交換炉底31を載置し、炉底25の空所となっている中央部分34に昇降機具33で挿入する。挿入後、交換炉底31の鉄皮23aの張出し部35と、外側炉底32の鉄皮23の張出し部36とで接続して、交換炉底31を外側炉底32すなわち炉体22に接続する。炉底内面側の耐火物26の接続部分37を不定形耐火物で充填する。その後、製鋼原料を溶解する操業が行われ、交換炉底31の耐火物26が損耗すると、上記の逆の順序で交換炉底31が炉体22から取外され、代わりに予めユニット部材化されている新たな交換炉底31が炉体に組込まれる。このように、交換炉底31は、炉体22に対して交換可能に構成される。なお、取外した交換炉底31は、損耗した耐火物26を除去し、新たな耐火物26を用いて交換に用いる新たな交換炉底31として再生される。
The replacement furnace bottom 31 is assembled into the
炉体22を新規作製するときまたは炉体22の耐火物26を全て更新するときには、羽口を有しない交換炉底31aが炉体22に組込まれる。炉体22の新規作製または耐火物26の全更新後に操業を開始すると、炉底25の耐火物26の耐用寿命に応じて、交換炉底31は1回または複数回交換される。このとき、羽口を有しない交換炉底31aまたは羽口を有する交換炉底31bのいずれかが選択して用いられる。羽口を有しない交換炉底31aまたは羽口を有する交換炉底31bのうち、いずれをどのようにして選択するかについては後述する。
When the
図3は、炉底25に対する電極の相対配置および羽口の配設可能位置を示す。炉底25に対する電極投影位置41を破線の丸で示す。交換炉底31は、電極下のアークの熱影響を受け易い炉底25の中央部分34を含む。電極下の熱影響を受け易く損耗の激しい部分を交換炉底31とすることによって、炉底25の中央部分を容易に交換可能とし、その耐火物26の補修作業を不要にすることができる。
FIG. 3 shows the relative arrangement of the electrodes with respect to the furnace bottom 25 and the positions where the tuyere can be arranged. The electrode projection position 41 with respect to the furnace bottom 25 is indicated by a broken-line circle. The exchange furnace bottom 31 includes a
図3中のA系統、B系統、C系統は、底ガスを供給するガス配管の系統が3つ設けられていることを表す。炉底25部分の鉄皮23,23aには、不図示のガス配管のフランジを接続することができるフランジ42が設けられる。図3中実線の四角で示す位置は、鉄皮23,23aにフランジ42が設けられる位置である。A系統の配管に接続可能なフランジ42としてA1およびA2が設けられ、B系統の配管に接続可能なフランジ42としてB1ないしB5が設けられ、C系統の配管に接続可能なフランジ42としてC1ないしC4が設けられる。このフランジ42の位置に対応するように羽口レンガ27を設けることによって、羽口レンガ27の羽口43を通し、フランジ42に接続される不図示のガス配管から供給される非酸化性ガスまたは不活性ガスを底ガスとして吹込むことができる。フランジ42が設けられる位置の中から選択した任意の位置に羽口を設けることができる。また、フランジ42が設けられる位置であっても、羽口を設けないこともできる。羽口を設けない場合、フランジ42は蓋部材45によって閉塞される。
The A system, the B system, and the C system in FIG. 3 indicate that three gas piping systems for supplying bottom gas are provided. A flange 42 to which a flange of a gas pipe (not shown) can be connected is provided on the
図1に戻ってアーク炉の操業方法について説明する。図1では、アーク炉21の炉底25の部分のみを示す。アーク炉の操業方法は、炉底25の耐用寿命に達するまでに交換炉底31を1回または複数回交換する操業方法であり、交換炉底31を最終回に交換するまでは、外側炉底32に設けられる羽口43のみからガスを吹込み、交換炉底31を最終回に交換の後は、交換炉底31bに設けられる羽口44のみからガスを吹込むことを特徴とする。
Returning to FIG. 1, the method of operating the arc furnace will be described. In FIG. 1, only the portion of the bottom 25 of the
ここで、交換回数とは、次のように数えるものとする。炉体22を新規作製時または耐火物全更新時に組込み使用する羽口を有しない交換炉底31aについては、交換回数に数えない。炉体22を新規作製または耐火物全更新の後、製鋼原料を溶解する操業を開始し、交換炉底31の耐火物が損耗したことによって、初めて交換する場合を1回目とする。その後、1回目に交換した交換炉底31が損耗し、さらに交換する場合を2回目とし、この2回以上交換する場合を複数回の交換という。最終回の交換とは、炉の耐用寿命に達するまでに、交換炉底31を交換した回数が1回のみの場合は1回目を意味し、交換回数が2回以上のときは最後の交換、たとえば交換回数が2回の場合は2回目の交換を意味し、交換回数が3回の場合は3回目の交換を意味する。
Here, the number of exchanges is counted as follows. The replacement furnace bottom 31a that does not have a tuyere that is used when the
以下、詳細に説明する。図1(a)は、アーク炉21の炉壁24および炉底25の耐火物26を全て新規にライニングした状態である。このとき、使用される交換炉底31は羽口を有しない交換炉底31aであり、羽口43は外側炉底32にのみ設けられる。羽口43は、図3に示すフランジB4の位置に設けられ、B系統の配管から供給されるガスを吹込むことができる。なお、外側炉底32に設ける羽口43は、1つに限定されるものではなく、2つ以上であってもよい。
This will be described in detail below. FIG. 1A shows a state where the
耐火物26を新規にライニングして操業開始後、羽口を有しない交換炉底31aの耐火物26の寿命に達するまでは、外側炉底32の羽口43のみからガスを吹込んで溶銑を撹拌する。耐火物26である耐火レンガ28および羽口レンガ27の寿命は、炉底25に用いられる耐火物26の損耗の程度に応じて耐火物26の厚さで判定する。寿命に係る耐火物26の厚さ、すなわち残寸は、耐火物の仕様の損耗速度に基づいて定めてもよく、また操業実績の累積に基づく経験則に基づいて定めてもよい。しかし、耐火物26の厚さは、次のようにして求めることが好ましい。炉底25の耐火レンガ28および羽口レンガ27の予め定める位置に熱電対を埋込み、レンガの温度を測定する。測定温度が低いときは、耐火物26の厚さが厚く、測定温度が高いときは、耐火物26の厚さが薄い。レンガの種類に応じて、測定温度と厚さとの関係を予め求めておき、耐用寿命と考えられるレンガの厚さに対応する温度を、レンガの耐用寿命判定の基準温度にする。この基準温度によって、耐火物の厚さでその寿命を判定することができる。
After the refractory 26 is newly lined and started to operate, the hot metal is stirred by blowing gas only from the
交換炉底31に含まれる炉底25の中央部分34は、アークおよび残湯の熱影響を受けるので、外側炉底32に比べて耐火物26の損耗が進み易い。したがって、温度測定により耐火物26の厚さで寿命の管理をしながら溶解操業を行うと、外側炉底32の耐火物26が十分な厚さすなわち残寿命を有する場合でも、羽口を有しない交換炉底31aの耐火物26の厚さが薄くなり耐用寿命に達して交換する必要が生じる。この場合、交換炉底31の交換を最終回の交換とするか否かの判断は、次のようにして行う。交換に用いる新たな交換炉底31の耐火物26の寿命と、外側炉底32の耐火物26の残寿命とが、ほぼ同じである場合、その交換が最終回であると判断する。外側炉底32の耐火物26の残寿命が、交換する新たな交換炉底31bの耐火物寿命とほぼ同じである場合、外側炉底32の羽口43からガスの吹込みを継続しても、ガス吹込みをしながら溶解するチャージ数を増加することに寄与しない。そこで、羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換し、新たな交換炉底31bの未使用で損耗の無い羽口44からガスを吹込み、ガスを吹込みながら溶解することができるチャージ数を増すことに期待する。新たな交換炉底31bの羽口44は、図3に示すフランジB2の位置に設けられ、B系統の配管から供給されるガスを吹込むことができる。なお、新たな交換炉底31bに設ける羽口44は、1つに限定されるものではなく、2つ以上であってもよい。また、新たな交換炉底31bの羽口44からガス吹込みを行う場合、外側炉底32の羽口43からもガス吹込みを行うと、ガスを余分に消費することになるので、羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換するとき、外側炉底32の羽口43をキャスティング等で補修するとともに閉塞する。
Since the
逆に、外側炉底32の耐火物の残寿命が、交換する新たな交換炉底31bの耐火物寿命に比べて十分に長い場合、交換炉底31の交換は未だ最終回ではないと判断し、羽口を有しない交換炉底31aに交換する。また、外側炉底32の耐火物26の残寸による残寿命を考慮するまでもなく、たとえば操業実績に基づく経験則から、外側炉底32の耐火物26の耐用寿命に達するまでに、交換炉底31を複数回交換可能であることが既知であるような場合も、交換炉底31の交換は未だ最終回ではないと判断することができる。外側炉底32の耐火物26の残寿命が、交換する新たな交換炉底31bの耐火物寿命に比べて十分に長い場合、羽口を有する交換炉底31bに交換しても、外側炉底32が耐用寿命に達するよりも前に、交換炉底31bが耐用寿命に達する。特に交換炉底31bの羽口レンガは、交換炉底31b全体としての耐用寿命よりもさらに短いので、交換炉底31bの羽口44からガス吹込みできる溶解チャージ数は、十分な耐用寿命を有する外側炉底32の羽口43からガス吹込みできる溶解チャージ数よりも少なくなる。したがって、外側炉底32の耐火物26の残寿命が、交換する新たな交換炉底31bの耐火物26の寿命に比べて十分に長い場合、羽口を有しない新たな交換炉底31aに交換し、交換炉底31aに交換した後も外側炉底32に設けられる羽口43のみからガスの吹込みを行う。
Conversely, if the remaining life of the refractory on the outer furnace bottom 32 is sufficiently longer than the refractory life of the new
ここで、外側炉底32の耐火物26の残寿命が、交換する新たな交換炉底31bの耐火物26の寿命に比べて十分に長い場合とは、交換炉底31の交換の必要が生じたときの外側炉底32の残寿命をtsとし、交換に用いる新たな交換炉底31の寿命をtkとするとき、たとえば寿命比:ts/tkが、1.4以上である場合を挙げることができる。しかし、寿命比は、1.4以上に限定されるものではなく、使用する耐火物の種類や価格、耐火物更新作業の操業効率に対する影響等を考慮して適宜設定されることが望ましい。
Here, when the remaining life of the refractory 26 on the outer furnace bottom 32 is sufficiently longer than the life of the refractory 26 on the new
(実施例)
以下本発明の実施例について説明する。本実施例では、スクラップおよび合金鉄を製鋼原料とし、アーク炉を用いて1チャージあたり約150トン、温度が約1400℃の溶銑を連続して生産する操業試験を行った。アーク炉には、三相交流型で炉容積が105m3、炉内径が6700mm、炉底のガス配管およびフランジの配置が先の図3に示す構成のものを使用した。吹込み用のガスには、窒素ガスを使用し、その流量は80NL/min〜200NL/minであった。操業試験に際し、1チャージ終了ごとに溶銑を炉外に出湯した。
(Example)
Examples of the present invention will be described below. In this example, an operation test was conducted in which scrap and alloy iron were used as raw materials for steelmaking, and an arc furnace was used to continuously produce hot metal having a temperature of about 150 tons per charge and a temperature of about 1400 ° C. Arc furnace, the furnace volume in a three-phase alternating current type 105m 3, a furnace inner diameter 6700Mm, gas piping and the arrangement of the flange of the furnace bottom was used for structure shown in FIG. Nitrogen gas was used as the blowing gas, and the flow rate was 80 NL / min to 200 NL / min. During the operation test, the hot metal was poured out of the furnace every time one charge was completed.
図4は、実施例の操業方法の概略を示す。図4(a)は、アーク炉21の耐火物26を全て更新すなわち新規にライニングした後の炉底25の状態を示す。外側炉底32aにのみ羽口43a,43bが設けられ、交換炉底31aは羽口を有しない。羽口43aは、B系統の配管からガス供給を受けるフランジB4の位置に設けられ、羽口43bは、C系統のガス配管からガス供給を受けるフランジC3の位置に設けられる。耐火物26の全更新後に操業を開始し、交換炉底31aの耐火物26が耐用寿命に達する前は、外側炉底32aに設けられる2つの羽口43a,43bのみからガス吹込みを行った。
FIG. 4 shows the outline of the operation method of an Example. FIG. 4A shows the state of the furnace bottom 25 after all the
外側炉底32aの耐火レンガ28および羽口レンガ27の耐用寿命ならびに交換炉底31aの耐火レンガ28の耐用寿命を、レンガの温度を測定して判定した。すなわち、耐火レンガ28および羽口レンガ27それぞれの中に熱電対を埋設し、熱電対で温度を測定した。レンガ中を熱伝達して測定される温度と、レンガ厚さとの関係を予め求めておき、耐用寿命と考えられるレンガ厚さに対応する温度を耐用寿命判定の基準温度とした。
The service life of the
電極下に位置する交換炉底31aの方が、外側炉底32aよりも早く耐用寿命に達した。このとき、外側炉底32aの耐火物残寿命は、交換する新たな交換炉底31の耐火物寿命とほぼ同等であったので、最終回の交換と判断し、羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換した。交換炉底31の交換は、この1回限りであったが、この1回目の交換を最終回とした。
The exchange furnace bottom 31a located under the electrode reached the useful life earlier than the outer furnace bottom 32a. At this time, since the remaining refractory life of the outer furnace bottom 32a was almost equal to the refractory life of the new replacement furnace bottom 31 to be replaced, it was determined that the replacement was the last time and a new
図4(b)は、羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換した後の炉底25の状態を示す。交換して使用する新たな交換炉底31bには、B系統の配管からガス供給を受けるフランジB2の位置に羽口44が設けられる。羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換するとき、交換前のガス吹込みに使用した外側炉底32の羽口43a,43bをキャスティング等で補修するとともに閉塞した。したがって、羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換した後は、交換炉底31bの羽口44のみからガス吹込みを行った。交換後における交換炉底31bの耐火レンガ28および羽口レンガ27ならびに外側炉底32aの耐火レンガ28の耐用寿命は、交換前と同様に耐火物26に埋設した熱電対で測定する温度によって判定した。交換後も交換炉底31bの方が外側炉底32よりも先に耐用寿命に達したので、交換炉底31bが耐用寿命に達したときを、アーク炉21の耐用寿命とした。
FIG. 4 (b) shows the state of the furnace bottom 25 after replacement with a new replacement furnace bottom 31
図5は、比較例の操業方法の概略を示す。図5(a)は、アーク炉21の耐火物26を全て更新すなわち新規にライニングした後の炉底25の状態を示す。交換炉底31cにのみ羽口44a,44bが設けられ、外側炉底32bには羽口が設けられない。交換炉底31cの羽口44aは、B系統の配管からガス供給を受けるフランジB2の位置に設けられ、羽口44bは、C系統のガス配管からガス供給を受けるフランジC1の位置に設けられる。したがって、耐火物26の全更新後に操業を開始し、交換炉底31cの耐火物26が耐用寿命に達する前は、交換炉底31cに設けられる2つの羽口44a,44bのみからガス吹込みを行った。交換炉底31cの耐火レンガ28および羽口レンガ27の耐用寿命ならびに外側炉底32bの耐火レンガ28の耐用寿命を、実施例の場合と同様にして測温により判定した。電極下に位置する交換炉底31cの方が、外側炉底32bよりも早く耐用寿命に達した。比較例では、交換が最終回であるか否かに関わらず、羽口44a,44bを有する新たな交換炉底31cに交換した。ただし、比較例においても交換炉底31cの交換は、この1回限りとした。
FIG. 5 shows an outline of the operation method of the comparative example. FIG. 5A shows the state of the furnace bottom 25 after all the
図5(b)は、羽口44aおよび44bを有する新たな交換炉底31cに交換した後の炉底25の状態を示す。交換して使用する新たな交換炉底31cには、交換前と同様の位置に羽口44a,44bが設けられる。したがって、交換炉底31を交換した後も、新たな交換炉底31cに設けられる2つの羽口44a,44bのみからガス吹込みを行った。 FIG. 5 (b) shows the state of the furnace bottom 25 after replacement with a new replacement furnace bottom 31c having tuyere 44a and 44b. The tuyeres 44a and 44b are provided at the same position as before the replacement in the new replacement furnace bottom 31c used for replacement. Therefore, even after replacing the replacement furnace bottom 31, gas was injected from only the two tuyere 44a and 44b provided on the new replacement furnace bottom 31c.
羽口レンガ27は、ガス吹込みによる衝撃を受けるので、耐火レンガ28よりも早く耐用寿命に達した。羽口レンガ27が耐用寿命に達したとき、当該羽口レンガ27が耐用寿命に達したチャージの溶銑を出湯後、羽口をキャスティング等で補修するとともに閉塞し、以降のチャージについてはガスの吹込みを行うことなく溶解を継続した。したがって、アーク炉21の耐用寿命に達するまでに溶解したチャージの中に、ガスの吹込みを行うことなく溶解したチャージが発生した。実施例および比較例の操業方法のそれぞれについて、アーク炉21の耐用寿命に達するまでに溶解した全チャージ数に対するガス吹込みを行いながら溶解したチャージ数の比率、すなわち炉底ガス吹込み率を求めて比較した。
The
試験結果を表1に示す。なお、表1では、チャージをchと略記し、外側炉底32および交換炉底31に設けられる羽口43,44を識別するために次のように表記した。実施例における外側炉底32bの羽口43aを外側炉底第1羽口、羽口43bを外側炉底第2羽口、交換炉底31bの羽口44を交換炉底羽口とし、比較例における当初の交換炉底31cの羽口44aを交換炉底第1羽口、羽口44bを交換炉底第2羽口、最終回の交換後の交換炉底31cの羽口44aを交換炉底第3羽口、羽口44bを交換炉底第4羽口とした。以下、羽口43,44の名称を表1中の表記にあわせて試験結果を説明する。
The test results are shown in Table 1. In Table 1, the charge is abbreviated as “ch” and indicated as follows to identify the
実施例の操業方法では、新たな交換炉底31bに交換するまでガス吹込みに使用した外側炉底32aの外側炉底第1羽口43aの耐用寿命が906チャージ、外側炉底第2羽口43bの耐用寿命が880チャージであった。このとき、交換炉底31aの耐用寿命は、外側炉底32aの外側炉底第1羽口43aと同じ906チャージであった。したがって、操業開始から交換炉底31aの耐用寿命に達するまでのすべての溶解チャージ、すなわち外側炉底第1羽口43aの耐用寿命に達するまでの906チャージについてガスを吹込みながら溶解することができた。
In the operation method of the embodiment, the service life of the outer bottom 1st tuyere 43a of the outer bottom 32a used for gas blowing is 906 charged until the replacement to the
906チャージ目の溶解が終了した後、交換炉底羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換した。このとき交換と同時に外側炉底32aの外側炉底第1および第2羽口43a,43bを補修するとともに閉塞した。交換炉底羽口44を有する新たな交換炉底31bに交換後、交換炉底31bの耐火レンガが耐用寿命に達する前に、285チャージ溶解した時点で交換炉底羽口44が耐用寿命に達した。そこで285チャージ目の溶銑を出湯した後、交換炉底羽口44を補修するとともに閉塞し、286チャージ目以降についてはガスの吹込みを行うことなく溶解を行った。交換炉底31bに交換後、434チャージ溶解したとき、交換炉底31bの耐火レンガ28、すなわち交換炉底31bが耐用寿命に達した。したがって、434チャージと285チャージとの差である149チャージについては、ガス吹込みを行うことなく溶解した。アーク炉の耐用寿命は、交換前に溶解した906チャージに、交換後に溶解した434チャージを加えた1340チャージであった。実施例における炉底ガス吹込み率は、式(1)で与えられ88.9%であった。
88.9%=(906+285)/1340×100 ・・・(1)
After the melting of the 906th charge was completed, it was replaced with a new
88.9% = (906 + 285) / 1340 × 100 (1)
一方、比較例の操業方法では、交換するまでガス吹込みに使用した交換炉底31cの交換炉底第1羽口44aの耐用寿命が385チャージ、交換炉底第2羽口44bの耐用寿命が同じく385チャージであった。交換炉底第1および第2羽口44a,44bが385チャージの溶解で耐用寿命に達したけれども、耐火レンガ28は耐用寿命に余裕のある状態であった。そこで、385チャージ目の溶銑を出湯した後、交換炉底第1および第2羽口44a,44bを補修するとともに閉塞し、386チャージ目以降についてはガスの吹込みを行うことなく溶解を行った。操業開始からの溶解数が488チャージに達したとき、交換炉底31cの耐火レンガ28、すなわち交換炉底31cが耐用寿命に達した。したがって、488チャージと385チャージとの差である103チャージについては、ガス吹込みを行うことなく溶解した。
On the other hand, in the operation method of the comparative example, the service life of the replacement furnace bottom first tuyere 44a of the replacement furnace bottom 31c used for gas blowing is 385 charges, and the service life of the replacement furnace bottom second tuyere 44b is used until the replacement. It was also 385 charges. Although the exchange furnace bottom first and second tuyere 44a and 44b reached the service life due to melting of 385 charges, the
488チャージ目の溶解が終了した後、交換前と同じ位置に交換炉底第3および第4羽口44a,44bを有する新たな交換炉底31cに交換した。新たな交換炉底31cに交換後、ガス吹込みに使用した交換炉底第3羽口44aの耐用寿命が226チャージ、交換炉底第4羽口44bの耐用寿命が126チャージであった。また交換後の新たな交換炉底31cの耐用寿命は、交換炉底第3羽口44aと同じ226チャージであった。したがって、交換後の新たな交換炉底31cの耐用寿命に達するまでのすべての溶解チャージ、すなわち交換炉底第3羽口44aの耐用寿命に達するまでの226チャージについてガスを吹込みながら溶解することができた。アーク炉の耐用寿命は、交換前に溶解した488チャージに、交換後に溶解した226チャージを加えた714チャージであった。比較例における炉底ガス吹込み率は、式(2)で与えられ85.6%であった。
85.6%=(385+226)/714×100 ・・・(2)
After the dissolution of the 488th charge, the exchange was performed with a new exchange furnace bottom 31c having exchange furnace bottom third and fourth tuyere 44a and 44b at the same position as before the exchange. After replacement with the new replacement furnace bottom 31c, the service life of the replacement furnace bottom third tuyere 44a used for gas blowing was 226 charges, and the service life of the replacement furnace bottom fourth tuyere 44b was 126 charges. Further, the useful life of the new exchange furnace bottom 31c after the exchange was 226 charges, which is the same as that of the exchange furnace bottom third tuyere 44a. Therefore, all the melting charges until the service life of the new replacement furnace bottom 31c after the replacement is reached, that is, the 226 charges until the service life of the third tuyere 44a of the replacement furnace is reached, are dissolved while blowing gas. I was able to. The service life of the arc furnace was 714 charges, which was 488 charges dissolved before replacement plus 226 charges dissolved after replacement. The furnace bottom gas blowing rate in the comparative example was given by the formula (2) and was 85.6%.
85.6% = (385 + 226) / 714 × 100 (2)
このように、交換炉底31aを交換するまでは、外側炉底32に設けられる外側炉底第1および第2羽口43a,43bからガスを吹込み、新たな交換炉底31bに交換した後は、新たな交換炉底31bに設けられる交換炉底羽口44からガスを吹込む操業方法とすることによって、炉底ガス吹込み率を向上することができた。また、交換炉底を最終回に交換するまでは、外側炉底32に設けられる外側炉底第1および第2羽口43a,43bのみからガスを吹込み、交換炉底31aからガスを吹込まないようにすることによって、羽口を有しない交換炉底31aの耐用寿命も延ばすことができた。その結果、従来炉底に羽口を有することでアーク炉寿命のボトルネックが炉底になっていたけれども、アーク炉の操業方法を適用することにより、アーク炉全体の耐用寿命延長効果も発現することができた。
Thus, until the replacement furnace bottom 31a is replaced, gas is blown from the outer furnace bottom first and second tuyere 43a, 43b provided on the outer furnace bottom 32 and replaced with a new
なお、実施例では交換後の新たな交換炉底31bの耐用寿命が、比較例の交換後の新たな交換炉底31cの耐用寿命に比べて長くなっている。これは交換後の新たな交換炉底に設けられる羽口が1つと2つとの差異であると考えられる。比較例のように交換炉底第3および第4羽口44a,44bを2つ設けると、2つの交換炉底第3および第4羽口44a,44bから吹込まれるガスの干渉により、羽口周辺に設けられる耐火レンガ28の損耗が促進され、実施例のような交換炉底羽口44が1つの場合に比べて寿命が短くなったものと考えられる。したがって、仮に実施例で新たな交換炉底に羽口を2つ設けるとすれば、交換後の新たな交換炉底の耐用寿命は、比較例の場合と同等水準になるものと推定される。しかし、この場合でも実施例のアーク炉全体の耐用寿命は少し短くなるが、交換炉底を交換した後のガスを吹込むことができない溶解チャージ数が減少することから、底ガス吹込み率については逆に増加することになり、目的とする効果については変わりないと考えられる。
In the embodiment, the service life of the new
以上で説明しているように、本実施例では、アーク炉の操業方法を、アーク炉の炉底の耐用寿命を通じて交換炉底を1回交換する場合に用いている。しかしながら、これに限定されることなく、炉底の耐用寿命を通じて交換炉底を複数回交換する場合においても、炉底ガス吹込み率を向上するために有効に用いることができる。 As described above, in this embodiment, the arc furnace operating method is used when the replacement furnace bottom is replaced once throughout the useful life of the arc furnace bottom. However, the present invention is not limited to this, and even when the replacement furnace bottom is replaced a plurality of times throughout the useful life of the furnace bottom, it can be effectively used to improve the furnace bottom gas blowing rate.
1,21 アーク炉
2,22 炉体
3 電極
4,23 殻体
5,26 耐火物
6,25 炉底
7,43,44 羽口
31 交換炉底
1,21
Claims (2)
交換炉底を最終回に交換するまでは、外側炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込み、
交換炉底を最終回に交換の後は、交換炉底に設けられる羽口のみからガスを吹込むことを特徴とするアーク炉の操業方法。 An exchange furnace bottom including a central part of the furnace bottom and configured to be exchangeable and an outer furnace bottom that is a furnace bottom part outside the exchange furnace bottom are provided. In the operation method of the arc furnace to be replaced once or several times,
Until the bottom of the exchange furnace is changed to the final round, gas is blown only from the tuyere provided at the outer furnace bottom,
A method of operating an arc furnace, characterized in that after the exchange furnace bottom is replaced in the final round, gas is blown only from tuyere provided at the exchange furnace bottom.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008036511A JP5311614B2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Arc furnace operation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008036511A JP5311614B2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Arc furnace operation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009191347A true JP2009191347A (en) | 2009-08-27 |
JP5311614B2 JP5311614B2 (en) | 2013-10-09 |
Family
ID=41073630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008036511A Active JP5311614B2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Arc furnace operation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5311614B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04235209A (en) * | 1991-01-11 | 1992-08-24 | Kawasaki Steel Corp | Method for operating steelmaking furnace and steelmaking furnace using this method |
JPH0587458A (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Replacing method for tuyere brick for blowing gas from furnace bottom into electric furnace |
JPH07316624A (en) * | 1994-05-18 | 1995-12-05 | Shinagawa Refract Co Ltd | Method for repairing hot furnace bottom of bottom-blowing or combined-blowing converter and structure for repairing furnace bottom |
-
2008
- 2008-02-18 JP JP2008036511A patent/JP5311614B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04235209A (en) * | 1991-01-11 | 1992-08-24 | Kawasaki Steel Corp | Method for operating steelmaking furnace and steelmaking furnace using this method |
JPH0587458A (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Replacing method for tuyere brick for blowing gas from furnace bottom into electric furnace |
JPH07316624A (en) * | 1994-05-18 | 1995-12-05 | Shinagawa Refract Co Ltd | Method for repairing hot furnace bottom of bottom-blowing or combined-blowing converter and structure for repairing furnace bottom |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5311614B2 (en) | 2013-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101412109B (en) | Building and laying method capable of extending service lifetime of RH ladle working lining | |
JP5726614B2 (en) | Refractory brick cooling structure and method for converter | |
JP5311614B2 (en) | Arc furnace operation method | |
JP5527337B2 (en) | Converter bottom structure and tuyere replacement method | |
JP5419554B2 (en) | Refractory management method for molten iron containers | |
JP2768785B2 (en) | Method of lining and repair of molten steel pot | |
JP6547815B2 (en) | Operation method of converter type smelting furnace | |
JP5920026B2 (en) | Hot installation method of converter bottom blowing tuyere | |
JP5411466B2 (en) | Iron bath melting furnace and method for producing molten iron using the same | |
JPWO2021045174A1 (en) | Manufacturing method of low carbon ferrochrome | |
JP5087937B2 (en) | Refractory coated lance and repair method thereof | |
KR100825637B1 (en) | A cooler for the end of life type in furnace | |
JP2013036052A (en) | Method for repairing damaged part of blast furnace body | |
JP6201970B2 (en) | Refining furnace core temperature control method | |
JPH05209213A (en) | Method for repairing bottom-blowing tuyere | |
JP4238141B2 (en) | Method of inserting cooling member into blast furnace | |
JP2000146452A (en) | Fixed smelting furnace | |
JP2011191043A (en) | Method of extending service life of electric furnace tap hole | |
JP6471526B2 (en) | A method for melting auxiliary materials in an arc bottom-blown electric furnace. | |
JPH0978117A (en) | Operation of converter | |
JPH03134487A (en) | Construction method for castable refractory | |
JP2021134427A (en) | Method for suppressing temperature change of refractory, method for operating vacuum degassing facility, and method for producing molten steel | |
JP2005152908A (en) | Castable refractory for lining tundish | |
KR20120001833A (en) | Electric furnace | |
Nesterov et al. | Experience of using dry mixes for the working layer of intermediate ladle linings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130513 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130612 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130701 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130701 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5311614 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |