JP2015101734A - Converter blowing top-blow lance - Google Patents
Converter blowing top-blow lance Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015101734A JP2015101734A JP2013240864A JP2013240864A JP2015101734A JP 2015101734 A JP2015101734 A JP 2015101734A JP 2013240864 A JP2013240864 A JP 2013240864A JP 2013240864 A JP2013240864 A JP 2013240864A JP 2015101734 A JP2015101734 A JP 2015101734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- lance
- nozzles
- axis
- blowing
- 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
- 238000007664 blowing Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 27
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、製鋼用転炉において精錬用ガスおよび粉体を溶銑浴面に吹き付けて吹錬する際に用いる上吹きランスに関する。 The present invention relates to an upper blowing lance used when a refining gas and powder are sprayed onto a hot metal bath surface in a steelmaking converter.
高炉を用いない製鉄方法として溶融還元製鉄法がある。この溶融還元製鉄法の一類型として、上底吹き型転炉容器を用いる方法がある。この方法の中には、製造した溶銑を次のチャージの湯種として一部を残し、そこに鉄鉱石と石炭等の熱源とを装入し、上吹きランスから酸素を溶銑に吹きつけて熱の付与を行う方法がある。 There is a smelting reduction iron making method as an iron making method without using a blast furnace. As one type of the smelting reduction iron manufacturing method, there is a method using an upper bottom blowing type converter vessel. In this method, the hot metal produced is partly left as hot water for the next charge, iron ore and a heat source such as coal are charged into it, and oxygen is blown into the hot metal from the top blowing lance. There is a method of granting.
上吹きランスとしては、通常の転炉で用いられるランスを使用することも可能であるが、上吹きの主目的は溶銑の脱炭反応ではなく、石炭等の熱源から供給されるCとHとを酸化させ、かつ、二次燃焼を活発に起こして熱付与を行うことであり、二次燃焼を促進できる特徴を有することが求められる。 Although it is possible to use a lance used in a normal converter as the top blowing lance, the main purpose of the top blowing is not decarburization reaction of hot metal, but C and H supplied from a heat source such as coal. It is required to have characteristics that can promote the secondary combustion, by causing the secondary combustion to actively generate secondary combustion and applying heat.
例えば、特許文献1(特開平5−239525号公報)、特許文献2(特開平11−21610号公報)等にて二次燃焼・熱付与効率を向上できるノズルが提案されている。これらのランスは、通常の転炉で用いられているランスとノズル形状が異なっている。特許文献1で提案されているランスノズルは非円形であり、また、特許文献2で提案されているノズルは旋回流をジェットに与えるための特殊構造を有している。そのため、これらの特許文献で提案されているランスは通常の転炉で使用されるランスに比べて非常に高価になってしまう。
For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-239525), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-21610), and the like have proposed nozzles that can improve secondary combustion / heat application efficiency. These lances are different in nozzle shape from the lances used in ordinary converters. The lance nozzle proposed in
また、二次燃焼を利用して高速吹錬時の操業の安定化を図るため、ノズルから吹き付けられるジェットの減衰を抑制する検討がなされている。例えば特許文献3(特開2006−328432号公報)には、メインノズルの周囲に副ノズルを配置させたランスが提案されている。特許文献3によれば、副ノズルから噴出されるジェットが二次燃焼により高温帯を形成するため、メインノズルから噴出されるジェット周囲の雰囲気ガスの密度が低下し、メインノズルから噴出されるジェットへ巻き込まれる雰囲気ガス量が低減してジェットの減衰が抑制され、ジェットの動圧を増加させるというものである。
In addition, in order to stabilize the operation at the time of high-speed blowing using secondary combustion, studies have been made to suppress the attenuation of the jet sprayed from the nozzle. For example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-328432) proposes a lance in which a sub nozzle is arranged around a main nozzle. According to
しかし、特許文献3で開示されているランスでは二次燃焼帯が副ノズル直下に形成されて、浴への着熱効率が低く、耐火物溶損が悪化する場合もあった。副ノズルを設けることは、ジェットの側面積が増加することになるため、二次燃焼の増加には効果がある場合があるが、副ノズルから噴出されるジェットが非常に二次燃焼を起こしやすいことが前述のような着火効率の低下や耐火物溶損の悪化という問題の原因である。また、特許文献3に記載の発明では、メインノズルから噴出されるジェットへの雰囲気ガスの巻き込みを低減するため、ノズル直下でのみ二次燃焼を増加させているのであり、転炉全体での二次燃焼率の増加はあまり見込めないものと考えられる。
However, in the lance disclosed in
本発明の課題は、通常の転炉用上吹きランスと比べた場合に製作コストの大幅増加を抑制でき、二次燃焼の促進が可能な転炉吹錬用上吹きランスを提供することである。 An object of the present invention is to provide an upper blowing lance for converter blowing that can suppress a significant increase in manufacturing cost when compared with an ordinary blowing upper lance for converter and can promote secondary combustion. .
本発明では、特許文献3に開示されているランスのような二次燃焼促進用の副ノズルを設けずに、二次燃焼効率を上げる検討を行った。その結果、ジェット同士の干渉を2つのノズルから噴出されるジェットによって起こす知見を得た。
In the present invention, the secondary combustion efficiency was examined without increasing the secondary combustion promoting sub nozzle like the lance disclosed in
このようにすることによって、副ノズルのようにノズル直下での二次燃焼が抑制される一方、ノズル直下よりも下流(スラグ近傍)にてジェットが干渉して二次燃焼を活発化させることができる。従来の多孔ランスでは、全てのノズルから噴出されるジェットが干渉する場合、ジェットが一つに縮合してしまうため、ジェットの側面積が小さくなってしまい、その効果で二次燃焼率の増加が抑制されてしまう。 By doing so, secondary combustion just below the nozzle is suppressed like the sub nozzle, while the jet interferes downstream from the nozzle just below (near the slag) and activates secondary combustion. it can. In conventional porous lances, when jets from all nozzles interfere with each other, the jets condense into one, so the side area of the jet is reduced and the secondary combustion rate is increased due to the effect. It will be suppressed.
そこで、本発明を完成するために、隣り合う2つのジェットをペアにして干渉させつつ、全てのジェットが一つに縮合しないことで側面積の低下を抑えて、二次燃焼率を高める形状を検討した。 Therefore, in order to complete the present invention, a shape that increases the secondary combustion rate by suppressing the reduction of the side area by preventing all the jets from condensing together while causing two adjacent jets to interfere with each other. investigated.
その結果、ノズルの総数は、2孔の場合には炉内のガスの流れの対称性が無くなって耐火物溶損速度を増してしまうことがあるため、少なくとも4孔以上である知見を得た。 As a result, the knowledge that the total number of nozzles is at least 4 or more is obtained because the gas flow in the furnace is not symmetrical in the case of 2 holes and the refractory melting rate may be increased. .
ランスから噴出するジェットの対称性を高めるため、各ノズルはランスの中心軸を中心とする同一円周上に配置されていることが望ましい。 In order to increase the symmetry of the jet ejected from the lance, it is desirable that the nozzles be arranged on the same circumference with the central axis of the lance as the center.
また、ランスの冷却水路断面積確保の観点から、また、ランス製作難易度が増大することを回避するために、同一円周上にあるノズルの総数は16孔以下、xy平面への該ノズルの中心軸の投影直線とx軸のなす角度をねじれ角α(deg)としたとき、ねじれ角αは60°以下であることが望ましい。 Also, from the viewpoint of securing the cross-sectional area of the cooling water channel of the lance, and in order to avoid an increase in the difficulty of manufacturing the lance, the total number of nozzles on the same circumference is 16 holes or less, and the nozzles to the xy plane When the angle formed by the projected straight line of the central axis and the x axis is the twist angle α (deg), the twist angle α is preferably 60 ° or less.
さらに、同様に上記の両観点から、各ノズルにおいて、該ノズルの中心軸と該ノズルの出口の中心を通るz軸と平行な直線とのなす角度を傾斜角β(deg)としたとき、傾斜角βは30°以下であることが望ましい。 Further, similarly from the above viewpoints, in each nozzle, when the angle between the central axis of the nozzle and a straight line parallel to the z-axis passing through the center of the outlet of the nozzle is an inclination angle β (deg), the inclination is The angle β is preferably 30 ° or less.
ノズル径、傾斜角βについては、2種類のノズルで同一であることが、ランス製作が平易であることから望ましく、あえて差異を設ける必要はない。 As for the nozzle diameter and the inclination angle β, it is desirable that the two types of nozzles be the same because the lance is easily manufactured, and there is no need to provide a difference.
上吹きランスには、ランス中心部への地金付着を防止するため、中心孔を設ける場合がある。中心孔のスロート断面積を大きくした場合には、周囲孔との干渉を引き起こしてジェットを一つに合体させてしまう。このため、全ノズルのスロート総断面積に占める中心孔のスロート断面積の割合は5.0%以下であることが望ましい。 A center hole may be provided in the top blowing lance in order to prevent adhesion of the metal to the center of the lance. When the throat cross-sectional area of the center hole is increased, the jets are united together by causing interference with the surrounding holes. For this reason, it is desirable that the ratio of the throat cross-sectional area of the central hole to the total throat cross-sectional area of all nozzles is 5.0% or less.
本発明は、上記の着想から考案された。
すなわち、本発明は、(1)複数のノズルを有するノズル部を備える転炉吹錬用上吹きランスにおいて、前記各ノズルにおいて、前記転炉吹錬用上吹きランスの中心軸がz軸となるようにし、該z軸の正の方向が前記ノズルの出口から噴出する上吹きガスの上流側になるようにし、前記ノズルの出口がx軸上の正側に位置するようにして定めた右手系のxyz直交座標系において、xy平面への該ノズルの中心軸の投影直線とx軸のなす角をαと定めた場合に、αの角度を有するノズルと−αの角度を有するノズルの2種類のノズルが、交互に各々2個以上配置されたことを特徴とする、転炉吹錬用上吹きランスである。
The present invention has been devised from the above idea.
That is, according to the present invention, (1) in an upper blowing lance for converter blowing comprising a nozzle portion having a plurality of nozzles, the central axis of the upper blowing lance for converter blowing is the z axis in each nozzle. A right-hand system determined such that the positive direction of the z-axis is on the upstream side of the upper blowing gas ejected from the outlet of the nozzle, and the outlet of the nozzle is positioned on the positive side of the x-axis In the xyz Cartesian coordinate system, when the angle formed by the projection axis of the central axis of the nozzle on the xy plane and the x axis is defined as α, two types of nozzles having an angle of α and a nozzle having an angle of −α No. 2 nozzles are alternately disposed, and the top blowing lance for converter blowing is characterized by the above.
なお、本発明において、αは0°を含まない。
本発明の好ましい態様としては、(2)前記αは0°超60°以下であることを特徴とする、上記(1)に記載の、転炉吹錬用上吹きランスである。
In the present invention, α does not include 0 °.
As a preferred embodiment of the present invention, (2) the upper blowing lance for converter blowing according to the above (1), wherein α is more than 0 ° and not more than 60 °.
(3)前記各ノズルにおいて、該ノズルの出口の中心を通るz軸と平行な直線と該ノズルの中心軸のなす角度を傾斜角β(deg)としたとき、傾斜角βは30°以下であることを特徴とする、上記(1)または上記(2)に記載の、転炉吹錬用上吹きランスである。 (3) In each nozzle, when the angle formed by a straight line passing through the center of the nozzle outlet and the z-axis and the central axis of the nozzle is an inclination angle β (deg), the inclination angle β is 30 ° or less. The top blowing lance for converter blowing according to (1) or (2) above, wherein
(4)前記各ノズルの傾斜角βは同一であることを特徴とする、上記(3)に記載の、転炉吹錬用上吹きランスである。 (4) The upper blowing lance for converter blowing according to (3) above, wherein the inclination angles β of the nozzles are the same.
(5)前記各ノズルのノズル形状は同一であることを特徴とする、上記(1)から上記(4)に記載のいずれか1つである、転炉吹錬用上吹きランスである。 (5) The upper blow lance for converter blowing, which is any one of (1) to (4) above, wherein the nozzles have the same nozzle shape.
(6)前記各ノズルは前記転炉吹連用上吹きランスの中心軸を中心とする同一円周上に配置されていることを特徴とする、上記(1)から上記(5)に記載のいずれか1つである、転炉吹錬用上吹きランスである。 (6) Each said nozzle is arrange | positioned on the same circumference centering on the center axis | shaft of the said upper blowing lance for converter blowing continuous, Any of said (1) to said (5) characterized by the above-mentioned. It is an upper blowing lance for converter blowing.
(7)前記転炉吹錬用上吹きランスは中心孔を備え、前記中心孔は中心軸が前記転炉吹錬用上吹きランスの中心軸と重なるように前記ノズル部に配置されていることを特徴とする、上記(1)から上記(6)に記載のいずれか1つである、転炉吹錬用上吹きランスである。 (7) The converter blowing upper lance has a center hole, and the center hole is arranged in the nozzle portion so that the center axis overlaps the center axis of the converter blowing upper lance. A top blow lance for converter blowing, which is any one of (1) to (6) above.
(8)前記中心孔のスロート断面積は、全ノズルのスロート総断面積に対して5.0%以下であることを特徴とする、上記(7)に記載の、転炉吹錬用上吹きランスである。 (8) The blast cross-sectional area of the central hole is 5.0% or less with respect to the total throat cross-sectional area of all nozzles, and the top blow for converter blowing according to (7) above Lance.
本発明に係る転炉吹錬用上吹きランスを使用することにより、隣り合う2つのジェットの間に干渉を生じさせつつ、全てのジェットが一つに縮合しないことでジェットの側面積の低下を抑えて、二次燃焼率を飛躍的に高められる。 By using the top blowing lance for converter blowing according to the present invention, while causing interference between two adjacent jets, all the jets are not condensed into one, thereby reducing the side area of the jets. Suppressing the secondary combustion rate can be dramatically increased.
本発明に係る転炉吹錬用上吹きランスは、主に酸素含有ガスであるジェットを転炉に装入した溶銑に吹き付けて吹錬する際に用いる。以下、本発明の上吹きランスを図1を用いて詳述する。 The top blowing lance for converter blowing according to the present invention is used when a jet, which is mainly an oxygen-containing gas, is sprayed on the hot metal charged in the converter and blown. Hereinafter, the top blowing lance of this invention is explained in full detail using FIG.
図1は、本発明の上吹きランス1の先端部分の断面概略図であり、図1(a)は本発明の上吹きランス1の平面図、図1(b)は図1(a)のb−b’断面図、図1(c)は図1(a)のc−c’断面図、図1(d)は図1(a)のd−d’断面図である。なお、図1(b)、図1(c)および図1(d)では、6孔の上吹きランス1について、説明しやすいように1つのノズルAが図示されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tip portion of an upper blowing
図1(a)に示すように、上吹きランス1は複数のノズルA、A’を有するノズル部1aを備え、具体的にはノズル部1aに2種類のノズルA、ノズルA’を3組有する。また、図1(b)、図1(c)および図1(d)に示すように、上吹きランス1はノズル部1aの他にランス内管1bを有する。ランス内管1bは転炉型精錬容器に収容された溶銑に吹き付ける酸素含有ガス等の流路を有する。流路は、ノズル部1aに至るまで、ほぼ均一の内径を有する管状となっており、ガス及び粉体の進行方向に対して、流路の断面積が急激に変化しないような形状に、一般的に製作されている。ノズル部1aのノズルAは、ノズル内管1bの流路と連通するように延設されている。流路を通過した酸素含有ガスはノズルAの入口2から進入して出口3から溶鋼へ向けて噴出される。
As shown in FIG. 1A, the
上吹きランス1は、図1(a)〜図1(d)に示すように、ノズルAにおいて、上吹きランス1の中心軸がz軸となるようにし、z軸の正の方向がノズルAの出口3から噴出する上吹きガスの上流側となるようにし、ノズルAの出口3がx軸上の正側に位置するようにして定めた右手系のxyz直交座標系において、xy平面へのノズルAの中心軸の投影直線とx軸のなす角をαと定めた場合に、αの角度を有するノズルAと−αの角度を有するノズルA’の2種類のノズルが、交互に各々2個以上配置されている。
As shown in FIGS. 1A to 1D, the
上吹きランス1は、図1(a)および図1(d)に示すように、α(以下、適宜、「ねじれ角α」という。)および傾斜角βを有する3つのノズルAと、ねじれ角−αおよび傾斜角βを有する3つのノズルA’が、交互に同一円周上に配置されている。そして、ねじれ角がαであるノズルAとねじれ角が−αであるノズルA’が隣り合う位置に配置されている。ノズルAとノズルA’の中心軸は交差するため、各ノズルから噴射されるジェット同士も干渉して揺動が大きくなる。これとともに、上吹きランス1はこのようなノズルAおよびA’の組を3組有する。したがって、ジェット同士が干渉するとともにジェットの側面積の減少が最小限に留められることから、二次燃焼率は飛躍的に向上する。
As shown in FIGS. 1A and 1D, the
ねじれ角αは、ノズルから噴射するジェット同士を干渉させるため、0°より大きい。また、ジェット同士が干渉する位置は、ノズル直下よりも下流側であるスラグ近傍であることが、二次燃焼を活発化させる点で望ましい。このため、ねじれ角αは10°以上であることが望ましい。また、ランスの外筒に配管されている冷却水路の断面積を確保し、ランス製作難易度が増大することを回避するため、ねじれ角αは60°以下であることが望ましい。 The twist angle α is larger than 0 ° in order to cause the jets ejected from the nozzles to interfere with each other. In addition, it is desirable that the position where the jets interfere with each other is in the vicinity of the slag, which is downstream of the nozzles, from the viewpoint of activating secondary combustion. For this reason, the twist angle α is desirably 10 ° or more. Moreover, in order to ensure the cross-sectional area of the cooling water channel currently piped by the outer cylinder of a lance, and to avoid that the difficulty of lance manufacture increases, it is desirable that the twist angle (alpha) is 60 degrees or less.
また、各ノズルは、ノズルの出口の中心を通るz軸と平行な直線とノズルの中心軸のなす角度を傾斜角β(deg)としたとき、傾斜角βは30°以下であることが望ましい。この角度を設けることによって、ランスの冷却水路の断面積を確保し、また、ランス製作難易度が増大することを回避することが可能となる。各ノズルの傾斜角βは、ランス製作難易度を低減するために同一であることが望ましい。 Each nozzle preferably has an inclination angle β of 30 ° or less, where an angle formed by a straight line parallel to the z-axis passing through the center of the nozzle outlet and the central axis of the nozzle is an inclination angle β (deg). . By providing this angle, it is possible to secure the cross-sectional area of the cooling water channel of the lance and avoid an increase in the difficulty of manufacturing the lance. It is desirable that the inclination angle β of each nozzle is the same in order to reduce the difficulty of manufacturing the lance.
上吹きランス1が有するノズルの総数は4以上である必要がある。本発明の上吹きランス1を用いると、隣り合う2つのジェットの間に干渉を生じさせつつ、全てのジェットが一つに縮合しないことで側面積の低下を抑えて二次燃焼率を高めることができる。また、同一円周上にあるノズルの総数は、2孔の場合には炉内のガスの流れの対称性が無くなって耐火物溶損速度を増してしまうため、干渉する一組のジェットを2組以上有する必要がある。したがって、上吹きランス1は、ジェットを干渉させるための2種類のノズルが各々2個以上、つまりノズルの総数は4個以上であることを要する。また、ランスの外筒に配管されている冷却水路の断面積を確保し、ランス製作難易度が増大することを回避するため、ノズル総数は16孔以下であることが望ましい。
The total number of nozzles of the
ノズルAおよびA’の形状は、円筒形(ストレートノズル)であってもよく、いわゆるラバール形(ラバールノズル)であってもよい。円筒形の場合、横断面の面積は図1(b)〜図1(d)の入口2から出口3までのいずれかの位置での横断面の面積である。上吹きランスにおいて慣用されているラバール形の場合、ノズルスロート部の断面積をノズルAの横断面の面積とする。各ノズルのノズル形状は、ランス製作難易度を低減するために同一であることが望ましい。また各ノズルは、ランスから噴出するジェットの対称性を高めて生産性を向上させるため、上吹きランス1の中心軸を中心とする同一円周上に配置されていることが望ましい。
The shape of the nozzles A and A ′ may be a cylindrical shape (straight nozzle) or a so-called Laval shape (Laval nozzle). In the case of a cylindrical shape, the area of the cross section is the area of the cross section at any position from the
本発明の上吹きランス1は、図1(a)に示すように、ランス中心部への地金付着を防止するため、中心孔4を設ける場合がある。中心孔4は、ノズルA、A’と同様に、ランス内管1bの流路と連通して延設されている。中心孔4は、ランス製作難易度の増大を回避するため、ノズルAと同様に円筒形やラバール形であってもよい。横断面の面積はノズルAおよびA’と同様である。また、中心孔4は、中心軸が上吹きランス1の中心軸と重なるようにノズル部1aに配置されている。中心孔の断面積が大きい場合には、周囲孔との干渉を引き起こしてジェットを一つに合体させてしまう。このため、中心孔4の断面積は、全ノズルAの総断面積に対して5.0%以下であることが望ましい。
As shown in FIG. 1A, the
2.5t試験転炉に、種湯となる1400℃の溶銑2.0t、副原料として塊生石灰10kg、塊硅石6kgを装入し、この溶銑に対して上吹きランスから酸素を吹付けながら、溶銑温度が1400℃〜1450℃の範囲に留まるように、吹錬前半に炉上から塊コークスと塊鉄鉱石を都度添加した。 A 2.5t test converter was charged with 2.0t of hot metal at 1400 ° C as seed water, 10kg of lump lime as auxiliary materials, and 6kg of lump meteorite, and while blowing oxygen from the top blowing lance against this hot metal, Lump coke and lump iron ore were added each time from the top of the furnace in the first half of blowing so that the hot metal temperature remained in the range of 1400 ° C to 1450 ° C.
種湯とした溶銑の成分は、[C]=4.3mass%、[Si]<0.01mass%、[Mn]=0.03mass%、[P]=0.03mass%である。また、底吹き羽口から、溶銑の攪拌のためにArガスを0.5Nm3/minで吹きこんだ。上吹きランスには、通常のランスを用いた場合(比較例)と本発明に係るランスを用いた場合(実施例)について、本吹錬を別個に行った。比較例、および実施例で用いたランスの形状、および吹錬中のランス先端と浴面間の距離(ランス高さ)を表1に示す。 The components of the hot metal used as the seed bath are [C] = 4.3 mass%, [Si] <0.01 mass%, [Mn] = 0.03 mass%, and [P] = 0.03 mass%. In addition, Ar gas was blown from the bottom blowing tuyere at 0.5 Nm 3 / min for stirring the molten iron. The upper blowing lance was separately blown for the case where a normal lance was used (comparative example) and the case where the lance according to the present invention was used (example). Table 1 shows the shape of the lance used in the comparative examples and the examples, and the distance between the tip of the lance and the bath surface (lance height) during blowing.
酸素流量は4.0Nm3/minとし、上吹き攪拌強度の指標としてのジェットによる浴の凹み深さLと浴深L0の比L/L0が0.16になるよう、ランス高さはランスによって各々の高さに調整した。なお、凹み深さLは(1)式で求めた。 The oxygen flow rate is 4.0 Nm 3 / min, and the lance height is set so that the ratio L / L 0 of the bath dent depth L to the bath depth L 0 by the jet as an index of the top blowing stirring strength is 0.16. Each height was adjusted with a lance. In addition, the dent depth L was calculated | required by (1) Formula.
vd=0.73(L+h)L1/2 (1)
ここで、v:ノズル先端での見掛け噴射速度の鉛直成分(m/s)、d:ノズル直径(mm)、L:凹み深さ(mm)、h:ランス高さ(mm)である。
vd = 0.73 (L + h) L 1/2 (1)
Here, v: vertical component (m / s) of the apparent jet velocity at the nozzle tip, d: nozzle diameter (mm), L: depth of recess (mm), and h: lance height (mm).
各比較例、および実施例において、吹錬は15分間実施し、吹錬後は添加した塊鉄鉱石と塊コークスが未反応で残存していないことを確認し、吹錬中に供給した酸素ガス量、および吹錬前と吹錬後の溶銑、スラグ組成でマスバランスをとって吹錬中の平均の二次燃焼率を計算した。表1に平均の二次燃焼率を示す。 In each of the comparative examples and examples, the blowing was performed for 15 minutes, and after the blowing, it was confirmed that the added lump ore and lump coke did not remain unreacted, and the oxygen gas supplied during blowing The average secondary combustion rate during blowing was calculated by mass balance with the amount, hot metal before and after blowing, and slag composition. Table 1 shows the average secondary combustion rate.
比較例1〜6では、ねじれ角αがいずれも0°であるために二次燃焼率が30%台であったのに対し、本発明に係る上吹きランスを用いた実施例ではねじれ角αが10〜60°であるために二次燃焼率を40%台まで高めることができた。また、比較例と実施例で耐火物の溶損速度に差異は見られなかった。 In Comparative Examples 1 to 6, the torsion angle α was 0 °, so the secondary combustion rate was in the 30% range, whereas in the examples using the top blowing lance according to the present invention, the torsion angle α Was 10 to 60 °, the secondary combustion rate could be increased to the 40% range. Moreover, the difference was not looked at by the melting rate of the refractory by the comparative example and the Example.
1 上吹きランス
2 ノズルの入口
3 ノズルの出口
4 中心孔
5 ノズル中心軸
6 ノズルの出口の中心を通るz軸と平行な直線
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記各ノズルにおいて、前記転炉吹錬用上吹きランスの中心軸がz軸となるようにし、該z軸の正の方向が前記ノズルの出口から噴出する上吹きガスの上流側になるようにし、前記ノズルの出口がx軸上の正側に位置するようにして定めた右手系のxyz直交座標系において、
xy平面への該ノズルの中心軸の投影直線とx軸のなす角をαと定めた場合に、
αの角度を有するノズルと−αの角度を有するノズルの2種類のノズルが、交互に各々2個以上配置されたことを特徴とする、転炉吹錬用上吹きランス。 In an upper blowing lance for converter blowing comprising a nozzle portion having a plurality of nozzles,
In each of the nozzles, the central axis of the converter blowing upper blow lance is the z axis, and the positive direction of the z axis is upstream of the upper blown gas ejected from the outlet of the nozzle. In the right-handed xyz orthogonal coordinate system determined so that the outlet of the nozzle is positioned on the positive side on the x-axis,
When the angle formed by the projection axis of the central axis of the nozzle on the xy plane and the x axis is defined as α,
An upper blowing lance for converter blowing, wherein two or more nozzles having an angle of α and a nozzle having an angle of −α are alternately arranged in two or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013240864A JP6201676B2 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Top blowing lance for converter smelting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013240864A JP6201676B2 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Top blowing lance for converter smelting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015101734A true JP2015101734A (en) | 2015-06-04 |
JP6201676B2 JP6201676B2 (en) | 2017-09-27 |
Family
ID=53377709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013240864A Active JP6201676B2 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Top blowing lance for converter smelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6201676B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021014918A1 (en) | 2019-07-22 | 2021-01-28 | Jfeスチール株式会社 | Molten iron dephosphorization method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001714A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Top-blown lance for refining molten metal |
JP2010163658A (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Top-blowing lance for refinement of molten metal |
JP2011001585A (en) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for dephosphorization of molten iron |
-
2013
- 2013-11-21 JP JP2013240864A patent/JP6201676B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001714A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Top-blown lance for refining molten metal |
JP2010163658A (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Top-blowing lance for refinement of molten metal |
JP2011001585A (en) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for dephosphorization of molten iron |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021014918A1 (en) | 2019-07-22 | 2021-01-28 | Jfeスチール株式会社 | Molten iron dephosphorization method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6201676B2 (en) | 2017-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5553179B2 (en) | Reduction method of spitting in converter decarburization refining. | |
JP5353463B2 (en) | How to remove hot metal | |
JP5510508B2 (en) | Top blowing lance for hot metal blowing and decarburization method for hot metal and dephosphorization | |
JP5277979B2 (en) | Top blowing lance for molten metal refining | |
JP6201676B2 (en) | Top blowing lance for converter smelting | |
JP2014221928A (en) | Converter blowing method | |
JP2021191885A (en) | Oxygen blowing lance and oxygen blowing method | |
JP6358454B2 (en) | Operation method of top-bottom blowing converter | |
JP3496522B2 (en) | Top blowing lance for refining molten metal | |
JP6451364B2 (en) | Top blowing lance for molten metal refining | |
JP2007239082A (en) | Method for oxidize-refining molten metal and top-blown lance for refining | |
JP2014037599A (en) | Method of refining molten iron | |
JP6721129B2 (en) | Top blowing lance for converter blowing and refining method of hot metal | |
JP7003947B2 (en) | Top-blown lance and molten iron refining method | |
JP6191437B2 (en) | Hot metal refining method | |
JP5915568B2 (en) | Method of refining hot metal in converter type refining furnace | |
JP2012082492A (en) | Converter refining method | |
JP6398306B2 (en) | Converter melting method of iron-containing raw materials | |
JP6515335B2 (en) | Converter melting method of iron containing materials | |
JP5884197B2 (en) | Converter refining method | |
JP2013091847A (en) | Blowing method of converter | |
JP6747100B2 (en) | Oxygen blowing lance and oxygen blowing method | |
JP6171776B2 (en) | Hot metal refining method | |
JP5573721B2 (en) | Method for suppressing refractory melt damage in vacuum degassing equipment | |
JP2001011524A (en) | Top-blown lance for dephosphorizing molten iron and method for dephosphorizing molten iron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20151016 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170418 |
|
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: 20170801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170814 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6201676 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
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 |