JP2604817B2 - 精錬炉用底吹羽口の冷却方法 - Google Patents
精錬炉用底吹羽口の冷却方法Info
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- JP2604817B2 JP2604817B2 JP63193261A JP19326188A JP2604817B2 JP 2604817 B2 JP2604817 B2 JP 2604817B2 JP 63193261 A JP63193261 A JP 63193261A JP 19326188 A JP19326188 A JP 19326188A JP 2604817 B2 JP2604817 B2 JP 2604817B2
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- Japan
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- gas
- tuyere
- mushroom
- molten steel
- pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は底吹転炉あるいは上底吹転炉等の精錬炉にお
ける底吹ガスの効果的吹込み羽口の冷却方法に関するも
のである。
ける底吹ガスの効果的吹込み羽口の冷却方法に関するも
のである。
［従来の技術］ 精錬炉内の鋼浴面下に二重管羽口を有する転炉には底
吹転炉あるいは上底吹転炉があり、底吹転炉は精錬用酸
素ガスの全量を上記二重管から吹込む方式であり、上底
吹転炉は精錬用酸素ガスの１部を二重管から吹込む方式
である。
吹転炉あるいは上底吹転炉があり、底吹転炉は精錬用酸
素ガスの全量を上記二重管から吹込む方式であり、上底
吹転炉は精錬用酸素ガスの１部を二重管から吹込む方式
である。
いずれの場合も二重管の内管から精錬用酸素ガスを吹
込み鋼浴中のC,Si,P等を燃焼させ除去して鋼を精錬する
ことから、極めて激しい発熱反応を生じ、上記二重管の
吹込みガス先端は高温となり、通常鋼管で製作されてい
る二重管の先端は急速な溶損をすることになる。そこで
これ等二重管羽口には例えば特開昭49−113714号公報の
ように外管に炭化水素をガスあるいは液状で供給する
か、又特開昭58−144410号公報のように羽口保護ガスと
してAr,N2等の不活性ガスや炭化水素、CO2ガスの単体
か、もしくはこれ等の混合ガスを用いて該羽口の冷却保
護を図っている。
込み鋼浴中のC,Si,P等を燃焼させ除去して鋼を精錬する
ことから、極めて激しい発熱反応を生じ、上記二重管の
吹込みガス先端は高温となり、通常鋼管で製作されてい
る二重管の先端は急速な溶損をすることになる。そこで
これ等二重管羽口には例えば特開昭49−113714号公報の
ように外管に炭化水素をガスあるいは液状で供給する
か、又特開昭58−144410号公報のように羽口保護ガスと
してAr,N2等の不活性ガスや炭化水素、CO2ガスの単体
か、もしくはこれ等の混合ガスを用いて該羽口の冷却保
護を図っている。
［発明が解決しようとする課題］ 溶鋼の精錬中、外管から吹込まれた炭化水素により二
重管羽口先端には前述のマッシュルームが形成されて羽
口先端を保護しているが、上記マッシュレームは鋼浴の
激しい撹拌により離脱する。即ち精錬中上記マッシュル
ームは離脱と形成を繰り返すことになる。
重管羽口先端には前述のマッシュルームが形成されて羽
口先端を保護しているが、上記マッシュレームは鋼浴の
激しい撹拌により離脱する。即ち精錬中上記マッシュル
ームは離脱と形成を繰り返すことになる。
羽口先端に形成されたマッシュルームは第２図の如
く、内管と外管の鋼管に固着した形状をしており、吹込
まれた炭化水素が通過する微細な貫流した気泡を形成し
ている。
く、内管と外管の鋼管に固着した形状をしており、吹込
まれた炭化水素が通過する微細な貫流した気泡を形成し
ている。
上記マッシュルーム内気泡は微細な由に炭化水素の分
解吸熱を効率的に行なわしめることができる。又マッシ
ュルーム上方にある溶鋼も上記気泡内に侵入することが
できず、正常なガス通路が確保できるのである。このよ
うに羽口の上端にマッシュルームが形成された状態下で
吹錬される正常操業においてはマッシュルーム上方にあ
る溶鋼はマッシュルームの微細気泡にはばまれて羽口外
管には侵入できず、羽口から吹込まれた炭化水素ガスは
羽口およびマッシュルーム内で連続的な吸熱分解をする
ことになり結果として羽口の溶損は避けられるのであ
る。
解吸熱を効率的に行なわしめることができる。又マッシ
ュルーム上方にある溶鋼も上記気泡内に侵入することが
できず、正常なガス通路が確保できるのである。このよ
うに羽口の上端にマッシュルームが形成された状態下で
吹錬される正常操業においてはマッシュルーム上方にあ
る溶鋼はマッシュルームの微細気泡にはばまれて羽口外
管には侵入できず、羽口から吹込まれた炭化水素ガスは
羽口およびマッシュルーム内で連続的な吸熱分解をする
ことになり結果として羽口の溶損は避けられるのであ
る。
しかしながら該マッシュルームは前述の如く、溶鋼の
吹錬中離脱と形成を絶ず繰返しており、このため形成時
は羽口への溶鋼侵入もなく極めて良好であるが、マッシ
ュルームが離脱すると瞬時、羽口外管先端圧力は低下
し、羽口上方の溶鋼は外管スリット内に侵入し凝固閉塞
することになる。このため、羽口の冷却剤である炭化水
素ガスは十分な流量を流し得ずその結果羽口先端は加熱
され溶損することになる。又他方、マッシュルームが離
脱した際、羽口上方の溶鋼が侵入しない程度の十分な炭
化水素ガスを流しておく方法も考えられるが多量の炭化
水素ガスを流す場合には羽口およびマッシュルーム過冷
却となり羽口周囲の耐火物との温度差が大きくなって耐
火物にクラックを発生させ、これにより耐火物が剥離し
て寿命を大幅に短めることとなる。又、炭化水素中の水
素が溶鋼に多量に入り鋼をもろくする等の問題がある。
吹錬中離脱と形成を絶ず繰返しており、このため形成時
は羽口への溶鋼侵入もなく極めて良好であるが、マッシ
ュルームが離脱すると瞬時、羽口外管先端圧力は低下
し、羽口上方の溶鋼は外管スリット内に侵入し凝固閉塞
することになる。このため、羽口の冷却剤である炭化水
素ガスは十分な流量を流し得ずその結果羽口先端は加熱
され溶損することになる。又他方、マッシュルームが離
脱した際、羽口上方の溶鋼が侵入しない程度の十分な炭
化水素ガスを流しておく方法も考えられるが多量の炭化
水素ガスを流す場合には羽口およびマッシュルーム過冷
却となり羽口周囲の耐火物との温度差が大きくなって耐
火物にクラックを発生させ、これにより耐火物が剥離し
て寿命を大幅に短めることとなる。又、炭化水素中の水
素が溶鋼に多量に入り鋼をもろくする等の問題がある。
本発明はこれ等従来の冷却法の欠点を解決した極めて
自己冷却制御性の高い羽口冷却方法の提供にある。
自己冷却制御性の高い羽口冷却方法の提供にある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の精錬用底吹二重管あるいは多重管（以下単に
二重管と称する）羽口の外管の噴出ガス制御は羽口の十
分な冷却と溶鋼の侵入を防止し、羽口寿命を長めるため
に、羽口の冷却ガスである炭化水素ガスを一定量の流量
制御をし、CO2,Ar,N2のいずれかあるいはこれ等の混合
ガスを一定圧力に制御するとともに、これ等のガスを炭
化水素ガスに混合して外管に供給することを特徴とする
ものである。
二重管と称する）羽口の外管の噴出ガス制御は羽口の十
分な冷却と溶鋼の侵入を防止し、羽口寿命を長めるため
に、羽口の冷却ガスである炭化水素ガスを一定量の流量
制御をし、CO2,Ar,N2のいずれかあるいはこれ等の混合
ガスを一定圧力に制御するとともに、これ等のガスを炭
化水素ガスに混合して外管に供給することを特徴とする
ものである。
［作用］ 本発明の二重管外管には羽口の冷却に供されるプロパ
ンガス等の炭化水素ガスと開孔部に溶鋼の侵入を防ぐた
めCO2,Ar,N2のいずれかのガスが混合して流されてい
る。
ンガス等の炭化水素ガスと開孔部に溶鋼の侵入を防ぐた
めCO2,Ar,N2のいずれかのガスが混合して流されてい
る。
炭化水素ガスは低級炭化水素ガスに分解する時激しい
吸熱を伴なうため金属管で製作されている二重管羽口を
冷却するとともに羽口先端の溶鋼をも冷却して羽口に固
着するいわゆるマッシュルームが形成され、このマッシ
ュルームが羽口先端と溶鋼との直接接触を防いで、羽口
の溶損を著しく小さくしている。
吸熱を伴なうため金属管で製作されている二重管羽口を
冷却するとともに羽口先端の溶鋼をも冷却して羽口に固
着するいわゆるマッシュルームが形成され、このマッシ
ュルームが羽口先端と溶鋼との直接接触を防いで、羽口
の溶損を著しく小さくしている。
このようにマッシュルームは底吹羽口にとっては極め
て重要なものであり、その形状や大きさは入念にコント
ロールされなければならずこのため適正な炭化水素ガス
を一定量流量制御しているものである。他方この炭化水
素ガスに混合するAr,N2あるいはCO2等の単体もしくは混
合ガスはサポートガスという性格のガスであり一定圧力
に制御されている。
て重要なものであり、その形状や大きさは入念にコント
ロールされなければならずこのため適正な炭化水素ガス
を一定量流量制御しているものである。他方この炭化水
素ガスに混合するAr,N2あるいはCO2等の単体もしくは混
合ガスはサポートガスという性格のガスであり一定圧力
に制御されている。
このサポートガスの狙いとするところは吹錬中、マッ
シュルームが健全に形成されている時にはマッシュルー
ム自体の圧損により羽口先端部の圧力が一定に制御され
ているためガス流量は少量でバランスしている。
シュルームが健全に形成されている時にはマッシュルー
ム自体の圧損により羽口先端部の圧力が一定に制御され
ているためガス流量は少量でバランスしている。
しかしながら吹錬中にマッシュルームが離脱した場合
には羽口先端は直接溶鋼に接触し、転炉内溶鋼の深さに
応じた圧力を受けることとなるが、この際でも羽口先端
の圧力は一定圧力に保持されているため、ガス流量は瞬
時に増加し、溶鋼の静圧に打ち勝って流れることにな
る。そのため羽口外管開孔部には溶鋼の侵入はなく、羽
口全周に亘り冷却ガスである炭化水素ガスが供給される
結果、羽口先端には再度良好なマッシュルームが形成さ
れることになり、羽口の溶損は極めて少ないのである。
これに対してサポートガスであるCO2等を一定量−流量
制御する方法も考えられるが、この場合マッシュルーム
が離脱した際に溶鋼の侵入を防ぎ得るガス流量を常時流
しておかなくてはならずマッシュルームが大きくなり圧
損が増えた場合にはマッシュルームにかかる圧力も高く
なり、その圧力に抗しきれずマッシュルームは離脱する
こともある。又更に圧力が昇れば配管に設置されている
安全弁が作動しサポートガスを放散することとなり高価
なガスを消費することとなる。
には羽口先端は直接溶鋼に接触し、転炉内溶鋼の深さに
応じた圧力を受けることとなるが、この際でも羽口先端
の圧力は一定圧力に保持されているため、ガス流量は瞬
時に増加し、溶鋼の静圧に打ち勝って流れることにな
る。そのため羽口外管開孔部には溶鋼の侵入はなく、羽
口全周に亘り冷却ガスである炭化水素ガスが供給される
結果、羽口先端には再度良好なマッシュルームが形成さ
れることになり、羽口の溶損は極めて少ないのである。
これに対してサポートガスであるCO2等を一定量−流量
制御する方法も考えられるが、この場合マッシュルーム
が離脱した際に溶鋼の侵入を防ぎ得るガス流量を常時流
しておかなくてはならずマッシュルームが大きくなり圧
損が増えた場合にはマッシュルームにかかる圧力も高く
なり、その圧力に抗しきれずマッシュルームは離脱する
こともある。又更に圧力が昇れば配管に設置されている
安全弁が作動しサポートガスを放散することとなり高価
なガスを消費することとなる。
かかるへい害を防ぐためサポートガスを一定圧力に制
御しマッシュルームの性状の変化に対しても常時一定圧
力でマッシュルームを保持し、マッシュルームが容易に
離脱しないようにしており、しかもマッシュルームが離
脱した場合には羽口上方の溶鋼の侵入を防止することが
できる。
御しマッシュルームの性状の変化に対しても常時一定圧
力でマッシュルームを保持し、マッシュルームが容易に
離脱しないようにしており、しかもマッシュルームが離
脱した場合には羽口上方の溶鋼の侵入を防止することが
できる。
ここで炭化水素系のガスは羽口の熱負荷に応じた通常
の所定量を一定流量で供給し、サポートガスである不活
性ガスあるいはCO2ガス／これ等の混合ガスのいずれか
は５〜9kg/cm2の範囲において一定圧力制御で供給され
る。これより高いとマッシュルームの離脱を生じ易く、
逆に低いと溶鋼の侵入を招くことになる。
の所定量を一定流量で供給し、サポートガスである不活
性ガスあるいはCO2ガス／これ等の混合ガスのいずれか
は５〜9kg/cm2の範囲において一定圧力制御で供給され
る。これより高いとマッシュルームの離脱を生じ易く、
逆に低いと溶鋼の侵入を招くことになる。
［実 施 例］ 第１図に示す350t/chの上底吹転炉１の炉底に内径φ2
0の二重管羽口３を６本使用し、内管からは酸素ガス２
を噴出させ、外管からはプロパンガス01とCO2ガス02の
混合ガスを噴出させた。
0の二重管羽口３を６本使用し、内管からは酸素ガス２
を噴出させ、外管からはプロパンガス01とCO2ガス02の
混合ガスを噴出させた。
第２図は二重管羽口の断面図を示し内管３−１、外管
３−２材質は共にSUS 30Cを使用し、外管のスリットは
1.5mmとした。
３−２材質は共にSUS 30Cを使用し、外管のスリットは
1.5mmとした。
上記羽口３を使用し、プロパンガス01は羽口１本当り
15Nm3/Hrの一定量の流量制御をし、CO2ガス02は7kg/cm2
の一定圧力に圧力制御をして吹錬を行なった。第１図中
５はプロパンガス01の流量調節弁であり、６はCO2ガス0
2の圧力調節弁である。吹錬期間中、羽口の圧力計７は
常時7kg/cm2であるが同時に測定したCO2ガス02の流量は
10〜70Nm3/Hrと変化し、マッシュルームが変化している
ことを示した。又CO2ガス02の流量が120Nm3/Hrと極短時
間流れた場合があり、この時にマッシュルームが離脱し
たものと思われる。しかしながらその後速かに回復して
おりマッシュルームの再形成がスムーズに行なわれたこ
とを示している。又、外管のスリットｃ内への溶鋼４の
侵入も全く認められなかった。
15Nm3/Hrの一定量の流量制御をし、CO2ガス02は7kg/cm2
の一定圧力に圧力制御をして吹錬を行なった。第１図中
５はプロパンガス01の流量調節弁であり、６はCO2ガス0
2の圧力調節弁である。吹錬期間中、羽口の圧力計７は
常時7kg/cm2であるが同時に測定したCO2ガス02の流量は
10〜70Nm3/Hrと変化し、マッシュルームが変化している
ことを示した。又CO2ガス02の流量が120Nm3/Hrと極短時
間流れた場合があり、この時にマッシュルームが離脱し
たものと思われる。しかしながらその後速かに回復して
おりマッシュルームの再形成がスムーズに行なわれたこ
とを示している。又、外管のスリットｃ内への溶鋼４の
侵入も全く認められなかった。
しかして本発明方法の採用によって羽口寿命が大幅に
長くなり、1ch当りの羽口溶損量は従前のプロパンガス
のみの流量制御方式では0.4mmであったものが、本発明
の方法によってその溶損量は0.18mmと半減した。
長くなり、1ch当りの羽口溶損量は従前のプロパンガス
のみの流量制御方式では0.4mmであったものが、本発明
の方法によってその溶損量は0.18mmと半減した。
［発明の効果］ 本発明方法は、羽口の自己制御性の向上による羽口溶
損量の大幅な低減により羽口の交換費用や炉底の補修費
用が大幅に低減でき又羽口の異常溶損の懸念に対する精
錬炉作業者の羽口管理負荷の軽減も計られる等顕著な効
果がある。
損量の大幅な低減により羽口の交換費用や炉底の補修費
用が大幅に低減でき又羽口の異常溶損の懸念に対する精
錬炉作業者の羽口管理負荷の軽減も計られる等顕著な効
果がある。
第１図は本発明を採用した上底吹転炉の模式図、第２図
は羽口（第１図のＡ部）の拡大図である。 １……上底吹転炉、２……酸素ガス 01……プロパンガス、02……CO2ガス ３−１……羽口内管、３−２……羽口外管 ４……溶鋼、５……圧力調節弁 ６……圧力調節弁、７……圧力計 ｃ……スリット
は羽口（第１図のＡ部）の拡大図である。 １……上底吹転炉、２……酸素ガス 01……プロパンガス、02……CO2ガス ３−１……羽口内管、３−２……羽口外管 ４……溶鋼、５……圧力調節弁 ６……圧力調節弁、７……圧力計 ｃ……スリット
Claims (1)
- 【請求項１】内管に酸素もしくは酸素を含む、可燃ガス
を供給し、外管に冷却ガスを供給する底吹羽口におい
て、冷却ガスを炭化水素と不活性ガス、あるいはCO2と
の混合ガスとするとともに、炭化水素を一定流量制御
し、且つ供給される不活性ガスあるいはCO2ガスを圧力
制御することを特徴とした精錬炉用底吹羽口の冷却方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193261A JP2604817B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 精錬炉用底吹羽口の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193261A JP2604817B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 精錬炉用底吹羽口の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243312A JPH0243312A (ja) | 1990-02-13 |
| JP2604817B2 true JP2604817B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16305002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63193261A Expired - Lifetime JP2604817B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 精錬炉用底吹羽口の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604817B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT403928B (de) * | 1996-09-17 | 1998-06-25 | Holderbank Financ Glarus | Verfahren zum aufarbeiten von verbrennungsrückständen |
| JP4497004B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2010-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉底吹き羽口の監視・圧力制御方法 |
| CN105907914B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-03-27 | 北京科技大学 | 一种利用co2延长底吹氧气转炉寿命的炼钢方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109918A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-05-21 | Nippon Steel Corp | 底吹精錬炉の多重管羽口の冷却法 |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63193261A patent/JP2604817B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243312A (ja) | 1990-02-13 |
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