JP2764851B2 - ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 - Google Patents
ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法Info
- Publication number
- JP2764851B2 JP2764851B2 JP4357363A JP35736392A JP2764851B2 JP 2764851 B2 JP2764851 B2 JP 2764851B2 JP 4357363 A JP4357363 A JP 4357363A JP 35736392 A JP35736392 A JP 35736392A JP 2764851 B2 JP2764851 B2 JP 2764851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- oxygen
- lance
- blowing
- furnace
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の溶解、溶融
金属の精錬等に使用される電気炉において、溶融金属内
に上部から酸素を超音速で吹込み、粉体を必要に応じて
吹き込むランスを消耗させない酸素または酸素含有ガス
の吹込み方法に関する。
金属の精錬等に使用される電気炉において、溶融金属内
に上部から酸素を超音速で吹込み、粉体を必要に応じて
吹き込むランスを消耗させない酸素または酸素含有ガス
の吹込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使
用される電気炉として、炉内に装入した金属材料の上方
に配設した電極と、炉底、側壁等の炉壁に取り付けた電
極との間に電流を流し、金属材料の溶解、溶融金属の精
錬を行う直流電気炉、また、炉内に装入した金属材料の
上方に配設した３本の電極間に電流を流し金属材料の溶
解、溶融金属の精錬を行う交流電気炉が知られている。
用される電気炉として、炉内に装入した金属材料の上方
に配設した電極と、炉底、側壁等の炉壁に取り付けた電
極との間に電流を流し、金属材料の溶解、溶融金属の精
錬を行う直流電気炉、また、炉内に装入した金属材料の
上方に配設した３本の電極間に電流を流し金属材料の溶
解、溶融金属の精錬を行う交流電気炉が知られている。
【０００３】この種の電気炉は金属材料の溶解促進、溶
融金属の精錬を行うために、酸素及び粉体をパイプを使
用し、炉内の溶融金属内に吹き込む操業が一般的に行わ
れている。
融金属の精錬を行うために、酸素及び粉体をパイプを使
用し、炉内の溶融金属内に吹き込む操業が一般的に行わ
れている。
【０００４】従来、作業者が酸素及び粉体を吹き込むた
めのパイプを保持し炉内に吹き込む作業を行っていた
が、例えば実開平２−３８４５７号公報に示されるよう
にパイプを自走台車上に搭載させ、機械的に酸素及び粉
体を吹き込むためのパイプを把持、炉内へ送り込む装置
が提案され、作業者の重筋、高温環境下の作業を軽減し
ている。
めのパイプを保持し炉内に吹き込む作業を行っていた
が、例えば実開平２−３８４５７号公報に示されるよう
にパイプを自走台車上に搭載させ、機械的に酸素及び粉
体を吹き込むためのパイプを把持、炉内へ送り込む装置
が提案され、作業者の重筋、高温環境下の作業を軽減し
ている。
【０００５】一方、溶融金属の精錬を行う転炉において
は、たとえば、特開平１−２１９１１６号公報に示され
るように精錬を行うために上部より水冷された非消耗式
ランスを用いて炉内に吹き込んでいる。
は、たとえば、特開平１−２１９１１６号公報に示され
るように精錬を行うために上部より水冷された非消耗式
ランスを用いて炉内に吹き込んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ば実開平２−３８４５７号公報に示される方法では、酸
素及び粉体を吹き込むためのパイプは、通常のパイプを
使用しており、パイプ出口の流速は、音速を超えること
はなく、酸素及び粉体は溶融金属内に十分侵入していか
ない。
ば実開平２−３８４５７号公報に示される方法では、酸
素及び粉体を吹き込むためのパイプは、通常のパイプを
使用しており、パイプ出口の流速は、音速を超えること
はなく、酸素及び粉体は溶融金属内に十分侵入していか
ない。
【０００７】このため、酸素及び粉体の利用効率を上げ
るために溶融金属内に浸漬させて使う必要があり、パイ
プは、徐々に消耗していきパイプの自走台車への供給等
は作業者が行う必要がある。この様な煩雑な作業が発生
するとともに、消耗するパイプのコストも多大なものと
なる。
るために溶融金属内に浸漬させて使う必要があり、パイ
プは、徐々に消耗していきパイプの自走台車への供給等
は作業者が行う必要がある。この様な煩雑な作業が発生
するとともに、消耗するパイプのコストも多大なものと
なる。
【０００８】一方、溶融金属の精錬を行う転炉において
は、上部より水冷されたランスを用いて炉内に吹き込ん
でおり、非消耗式ランスが実用化されているが、転炉に
おいては、湯面から開口部までの高さが、１０ｍ以上も
あり、溶融金属、スラグの飛散があまり問題にならな
い。
は、上部より水冷されたランスを用いて炉内に吹き込ん
でおり、非消耗式ランスが実用化されているが、転炉に
おいては、湯面から開口部までの高さが、１０ｍ以上も
あり、溶融金属、スラグの飛散があまり問題にならな
い。
【０００９】しかし、電気炉では、炉蓋までの高さが約
２ｍ程度であり、転炉で実用化されている非消耗式のラ
ンスをそのまま適用することはできず、また、電気炉で
は、金属材料の溶解促進のために使用することを考慮す
ればランスは作業口から装入する方式となり、転炉での
使用の仕方と大きく異なり、転炉の非消耗式ランスによ
る吹込み方法をそのまま電気炉に適用することは、困難
である。
２ｍ程度であり、転炉で実用化されている非消耗式のラ
ンスをそのまま適用することはできず、また、電気炉で
は、金属材料の溶解促進のために使用することを考慮す
ればランスは作業口から装入する方式となり、転炉での
使用の仕方と大きく異なり、転炉の非消耗式ランスによ
る吹込み方法をそのまま電気炉に適用することは、困難
である。
【００１０】本発明の目的は、従来の煩雑な作業の廃
止、消耗パイプコストの削減のメリットを享受できると
ともに、酸素または酸素含有ガス及び炭粉の利用効率を
飛躍的に向上させ、溶融金属、スラグの飛散を最小限に
とどめ安全に操業できるランスを消耗させない酸素また
は酸素含有ガスの吹込み方法を提供することである。
止、消耗パイプコストの削減のメリットを享受できると
ともに、酸素または酸素含有ガス及び炭粉の利用効率を
飛躍的に向上させ、溶融金属、スラグの飛散を最小限に
とどめ安全に操業できるランスを消耗させない酸素また
は酸素含有ガスの吹込み方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のランスを消耗さ
せない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法は、電流を
流し、金属材料の溶解・溶融金属の精錬を行う電気炉
で、該電気炉内の溶融金属内に上部から酸素または酸素
含有ガスを吹き込む吹込み方法において、溶融金属の表
面から酸素または酸素含有ガス用ランスの吹き出し位置
までの高さｈが３００ｍｍから７００ｍｍの範囲で、か
つ溶融金属の表面と酸素含有ガス用ランスの吹き出し方
向の成す角度θが３０度以上で、かつ下記計算式を用い
て吹込み点での吹込みによる溶融金属のへこみ深さＬと
溶融金属の浴深さとの比率を０．４から０．７の範囲と
なるように吹き込むことを特徴とする。
せない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法は、電流を
流し、金属材料の溶解・溶融金属の精錬を行う電気炉
で、該電気炉内の溶融金属内に上部から酸素または酸素
含有ガスを吹き込む吹込み方法において、溶融金属の表
面から酸素または酸素含有ガス用ランスの吹き出し位置
までの高さｈが３００ｍｍから７００ｍｍの範囲で、か
つ溶融金属の表面と酸素含有ガス用ランスの吹き出し方
向の成す角度θが３０度以上で、かつ下記計算式を用い
て吹込み点での吹込みによる溶融金属のへこみ深さＬと
溶融金属の浴深さとの比率を０．４から０．７の範囲と
なるように吹き込むことを特徴とする。
【００１２】
【数２】
【００１３】
【作用】転炉のランス等で用いられている末広ノズルを
用いることにより超音速のジェットを得ることができ
る。反応だけを考えると酸素の超音速ジェットによる溶
融金属のへこみが大きいほど酸素の利用効率は向上し、
かつ溶融金属浴の攪拌は激しくなり、溶融金属のへこみ
が大きいほど良いこととなる。
用いることにより超音速のジェットを得ることができ
る。反応だけを考えると酸素の超音速ジェットによる溶
融金属のへこみが大きいほど酸素の利用効率は向上し、
かつ溶融金属浴の攪拌は激しくなり、溶融金属のへこみ
が大きいほど良いこととなる。
【００１４】しかしながら、溶融金属のへこみ深さＬが
深くなりすぎると炉底まで達し、炉底の耐火物が侵食さ
れて問題となるが、その関係を図２に示す。本図でわか
るように溶融金属のへこみ深さ（Ｌ）／溶融金属の浴深
（Ｈ）が大きくなるに従い、炉底の耐火物の損耗は大き
くなり、特にＬ／Ｈが０．７を超えると炉底の耐火物の
損耗は著しく大きくなる。このため、Ｌ／Ｈを０．７以
下にすることにより超音速ジェットの吹込みによる炉底
の耐火物の損耗を抑えることができる。
深くなりすぎると炉底まで達し、炉底の耐火物が侵食さ
れて問題となるが、その関係を図２に示す。本図でわか
るように溶融金属のへこみ深さ（Ｌ）／溶融金属の浴深
（Ｈ）が大きくなるに従い、炉底の耐火物の損耗は大き
くなり、特にＬ／Ｈが０．７を超えると炉底の耐火物の
損耗は著しく大きくなる。このため、Ｌ／Ｈを０．７以
下にすることにより超音速ジェットの吹込みによる炉底
の耐火物の損耗を抑えることができる。
【００１５】また、従来のパイプによる酸素、粉体を炉
内へ吹き込む場合のパイプの溶融金属への浸漬深さは、
パイプが溶損するためせいぜい溶融金属の浴深の０．３
〜０．４程度であり、非消耗式ランスのメリットをパイ
プコストの削除、パイプの供給等の煩雑な作業の廃止お
よび酸素、粉体の利用効率の向上を得るためには、Ｌ／
Ｈが０．４以上となる必要があり、このため、溶融金属
のへこみ深さと溶融金属の浴深の比率は０．４から０．
７程度の範囲が適正である。
内へ吹き込む場合のパイプの溶融金属への浸漬深さは、
パイプが溶損するためせいぜい溶融金属の浴深の０．３
〜０．４程度であり、非消耗式ランスのメリットをパイ
プコストの削除、パイプの供給等の煩雑な作業の廃止お
よび酸素、粉体の利用効率の向上を得るためには、Ｌ／
Ｈが０．４以上となる必要があり、このため、溶融金属
のへこみ深さと溶融金属の浴深の比率は０．４から０．
７程度の範囲が適正である。
【００１６】一方、吹込みの条件によっては、溶融金属
またはスラグの飛散が激しくなり、歩留まりの悪化のみ
ならず、操業に支障をきたす結果となる。溶融金属また
はスラグの飛散は、吹込み方向の炉壁（水平）方向と上
方向に主に発生する。吹込み方向の炉壁（水平）方向へ
の溶融金属またはスラグの飛散は、溶融金属の表面と酸
素用ランスの吹き出し方向の成す角度θ（以下、吹込み
角度という）が支配的であり、その関係を図３に示す。
本図からわかるように吹込み角度θが小さくなるにつ
れ、炉壁側への溶融金属の飛散が大きくなり、炉壁の損
耗が激しくなり、特に吹込み角度３０度を下回る炉壁の
耐火物または、水冷ボックスの損耗は著しく大きくな
る。
またはスラグの飛散が激しくなり、歩留まりの悪化のみ
ならず、操業に支障をきたす結果となる。溶融金属また
はスラグの飛散は、吹込み方向の炉壁（水平）方向と上
方向に主に発生する。吹込み方向の炉壁（水平）方向へ
の溶融金属またはスラグの飛散は、溶融金属の表面と酸
素用ランスの吹き出し方向の成す角度θ（以下、吹込み
角度という）が支配的であり、その関係を図３に示す。
本図からわかるように吹込み角度θが小さくなるにつ
れ、炉壁側への溶融金属の飛散が大きくなり、炉壁の損
耗が激しくなり、特に吹込み角度３０度を下回る炉壁の
耐火物または、水冷ボックスの損耗は著しく大きくな
る。
【００１７】溶融金属またはスラグの上方向の飛散は、
溶融金属の表面から酸素ランスの末広ノズルの吹き出し
位置までの高さｈ（以下吹込み高さという）が支配的で
あり、その関係を図４に示す。同一ガス流量でランスを
浴面に近づけていくと徐々に飛散高さは高くなるが、あ
るランス高さで飛散高さはピークを迎えるまでの溶融金
属のへこみはなめらかな凹形状である。
溶融金属の表面から酸素ランスの末広ノズルの吹き出し
位置までの高さｈ（以下吹込み高さという）が支配的で
あり、その関係を図４に示す。同一ガス流量でランスを
浴面に近づけていくと徐々に飛散高さは高くなるが、あ
るランス高さで飛散高さはピークを迎えるまでの溶融金
属のへこみはなめらかな凹形状である。
【００１８】さらにランスを浴面に近づけていくと飛散
高さは低下してくるが、これは、飛散高さがピークをむ
かえた以後は溶融金属のへこみ部のなめらかな凹形状が
崩れ、へこみ部に気泡の巻き込みが発生し、ガスの持つ
運動エネルギーを効率よく溶融金属側へ伝えるためであ
る。
高さは低下してくるが、これは、飛散高さがピークをむ
かえた以後は溶融金属のへこみ部のなめらかな凹形状が
崩れ、へこみ部に気泡の巻き込みが発生し、ガスの持つ
運動エネルギーを効率よく溶融金属側へ伝えるためであ
る。
【００１９】つまり、へこみ部の形状が変化することに
よりガスの持つ運動エネルギーの溶融金属の攪拌に寄与
する割合が増加し、溶融金属等の飛散に費やすエネルギ
ーが相対的に減少するためである。
よりガスの持つ運動エネルギーの溶融金属の攪拌に寄与
する割合が増加し、溶融金属等の飛散に費やすエネルギ
ーが相対的に減少するためである。
【００２０】炉蓋までの高さが約２ｍ程度の電気炉への
吹込みにおいて、本図から分かるように飛散高さを約２
以下で、かつへこみ部に気泡の巻き込みを発生させるた
めには、ランス高さは７００ｍｍ以下とする必要があ
る。このことにより、溶融金属またはスラグの飛散を抑
え、かつ溶融金属の攪拌を強化することができる。
吹込みにおいて、本図から分かるように飛散高さを約２
以下で、かつへこみ部に気泡の巻き込みを発生させるた
めには、ランス高さは７００ｍｍ以下とする必要があ
る。このことにより、溶融金属またはスラグの飛散を抑
え、かつ溶融金属の攪拌を強化することができる。
【００２１】また、吹込み高さｈを７００ｍｍ以下とす
ることにより、ノズルの吹き出し位置がフォーミングし
たスラグ中に浸漬するため、スラグがフォーミングして
いる場合には、溶融金属の飛散をスラグにより捕捉、減
少させる効果も派生する。
ることにより、ノズルの吹き出し位置がフォーミングし
たスラグ中に浸漬するため、スラグがフォーミングして
いる場合には、溶融金属の飛散をスラグにより捕捉、減
少させる効果も派生する。
【００２２】他方、吹込みによる溶融金属の大きな塊が
定常的にランスに飛散してこないための必要高さは約３
００ｍｍであり、この高さ以下にした場合、ランス自体
の損傷を引き起こし寿命の短縮をまねくことになり、ラ
ンス先端部の補修、またはランス自体の交換の頻度が多
くなり、非消耗式ランスのメリットの１つである煩雑な
作業の廃止のメリットが十分に享受できなくなるため、
吹込み高さは３００ｍｍ以上必要である。
定常的にランスに飛散してこないための必要高さは約３
００ｍｍであり、この高さ以下にした場合、ランス自体
の損傷を引き起こし寿命の短縮をまねくことになり、ラ
ンス先端部の補修、またはランス自体の交換の頻度が多
くなり、非消耗式ランスのメリットの１つである煩雑な
作業の廃止のメリットが十分に享受できなくなるため、
吹込み高さは３００ｍｍ以上必要である。
【００２３】ランスを消耗せず溶融金属内に上部から酸
素または酸素含有ガスを吹き込む吹込み方法において、
溶融金属の表面から酸素用ランスの吹き出し位置までの
高さｈが３００ｍｍから７００ｍｍの範囲で、かつ溶融
金属と酸素用ランスの吹き出し方向の成す角度θが３０
度以上で、かつ吹込み点での吹込みによる溶融金属のへ
こみ深さＬと溶融金属の浴深さとの比率を０．４から
０．７の範囲となるように吹き込むことにより、従来の
煩雑な作業の廃止、消耗パイプコストの削除メリットを
享受できるとともに、酸素または酸素含有ガスの利用効
率を飛躍的に向上させ、溶融金属、スラグの飛散を最小
限にとどめ安全に操業できる画期的なランスを消耗させ
ない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法を提供するこ
とが可能となる。
素または酸素含有ガスを吹き込む吹込み方法において、
溶融金属の表面から酸素用ランスの吹き出し位置までの
高さｈが３００ｍｍから７００ｍｍの範囲で、かつ溶融
金属と酸素用ランスの吹き出し方向の成す角度θが３０
度以上で、かつ吹込み点での吹込みによる溶融金属のへ
こみ深さＬと溶融金属の浴深さとの比率を０．４から
０．７の範囲となるように吹き込むことにより、従来の
煩雑な作業の廃止、消耗パイプコストの削除メリットを
享受できるとともに、酸素または酸素含有ガスの利用効
率を飛躍的に向上させ、溶融金属、スラグの飛散を最小
限にとどめ安全に操業できる画期的なランスを消耗させ
ない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法を提供するこ
とが可能となる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図面をもとに
詳しく説明する。図１は本発明を適用した直流電気炉の
断面図、図２は吹込みによる溶融金属のへこみ深さ
（Ｌ）／溶融金属の浴深（Ｈ）と炉底耐火物の損耗指数
の関係図、図３は溶融金属表面と酸素ランスの吹き出し
方向の成す角度θと炉壁の損耗指数の関係図である。
詳しく説明する。図１は本発明を適用した直流電気炉の
断面図、図２は吹込みによる溶融金属のへこみ深さ
（Ｌ）／溶融金属の浴深（Ｈ）と炉底耐火物の損耗指数
の関係図、図３は溶融金属表面と酸素ランスの吹き出し
方向の成す角度θと炉壁の損耗指数の関係図である。
【００２５】図１に示した直流電気炉１は耐火物２と水
冷ボックス３とで覆われた炉本体４、その上部に配設さ
れた炉蓋５からなり、炉蓋５の中心部から昇降自在な上
部電極６と炉底に配設された炉底電極７とに供給される
直流電流により、主に直流電気炉内に装入されたスクラ
ップの溶融金属８と上部電極６の先端との間に形成され
るアークでもってスクラップを溶解、または、溶融金属
８を加熱する。溶融金属８の加熱補助、精錬を行うため
に、炉本体４に配設された作業口９より水冷された酸素
吹込み用ランス１０と酸素吹込み用ランス１０の下部に
配設した水冷された粉体吹込み用ランス１１を炉内に装
入してある。ランス１０，１１は、駆動装置（図示せ
ず）により炉内での位置調整、または炉内より退避を行
える。
冷ボックス３とで覆われた炉本体４、その上部に配設さ
れた炉蓋５からなり、炉蓋５の中心部から昇降自在な上
部電極６と炉底に配設された炉底電極７とに供給される
直流電流により、主に直流電気炉内に装入されたスクラ
ップの溶融金属８と上部電極６の先端との間に形成され
るアークでもってスクラップを溶解、または、溶融金属
８を加熱する。溶融金属８の加熱補助、精錬を行うため
に、炉本体４に配設された作業口９より水冷された酸素
吹込み用ランス１０と酸素吹込み用ランス１０の下部に
配設した水冷された粉体吹込み用ランス１１を炉内に装
入してある。ランス１０，１１は、駆動装置（図示せ
ず）により炉内での位置調整、または炉内より退避を行
える。
【００２６】酸素吹き込み用ランス１０に末広ノズルを
用いることにより超音速のジェットを得ることができ
る。反応だけを考えると酸素の超音速のジェットによる
溶融金属８のへこみが大きいほど酸素の利用効率は向上
し、かつ溶融金属８の攪拌は激しくなり、溶融金属８の
へこみが大きいほど良いことになる。
用いることにより超音速のジェットを得ることができ
る。反応だけを考えると酸素の超音速のジェットによる
溶融金属８のへこみが大きいほど酸素の利用効率は向上
し、かつ溶融金属８の攪拌は激しくなり、溶融金属８の
へこみが大きいほど良いことになる。
【００２７】しかしながら、溶融金属８のへこみ深さＬ
が深くなり過ぎると炉底まで達し、炉底の耐火物２が侵
食されて問題となるが、その関係を図２に示す。本図か
らわかるようにＬ／Ｈが大きくなるに従い炉底の耐火物
２の損耗は大きくなり、特にＬ／Ｈが０．７を超えると
炉底の耐火物２の損耗は著しく大きくなる。このため、
Ｌ／Ｈを０．７以下にすることにより超音速のジェット
の吹込みによる炉底の耐火物２の損耗を抑えることがで
きる。
が深くなり過ぎると炉底まで達し、炉底の耐火物２が侵
食されて問題となるが、その関係を図２に示す。本図か
らわかるようにＬ／Ｈが大きくなるに従い炉底の耐火物
２の損耗は大きくなり、特にＬ／Ｈが０．７を超えると
炉底の耐火物２の損耗は著しく大きくなる。このため、
Ｌ／Ｈを０．７以下にすることにより超音速のジェット
の吹込みによる炉底の耐火物２の損耗を抑えることがで
きる。
【００２８】また、従来のパイプによる酸素、粉体を炉
内へ吹込む場合のパイプの溶融金属への浸漬深さは、パ
イプが溶損するためせいぜい溶融金属の浴深の０．３〜
０．４程度であり、非消耗式ランスのメリットをパイプ
コストの削除、パイプの供給等の煩雑な作業の廃止およ
び酸素、粉体の利用効率の向上を得るためには、Ｌ／Ｈ
は０．４以上となる必要があり、このため、溶融金属８
のへこみ深さＬと溶融金属８の浴深Ｈの比率は０．４か
ら０．７程度の範囲が適正である。
内へ吹込む場合のパイプの溶融金属への浸漬深さは、パ
イプが溶損するためせいぜい溶融金属の浴深の０．３〜
０．４程度であり、非消耗式ランスのメリットをパイプ
コストの削除、パイプの供給等の煩雑な作業の廃止およ
び酸素、粉体の利用効率の向上を得るためには、Ｌ／Ｈ
は０．４以上となる必要があり、このため、溶融金属８
のへこみ深さＬと溶融金属８の浴深Ｈの比率は０．４か
ら０．７程度の範囲が適正である。
【００２９】一方、吹込みの条件によっては、溶融金属
８またはスラグの飛散が激しくなり、歩留まりの悪化の
みならず、操業に支障をきたす結果となる。溶融金属８
またはスラグの飛散は、吹込み方向の炉壁（水平）方向
と上方向に主に発生する。吹込み方向の炉壁（水平）方
向への溶融金属８またはスラグの飛散は、溶融金属８の
表面と酸素吹込み用ランス１０の吹き出し方向の成す角
度θ（以下、吹込み角度という）が支配的であり、その
関係を図３に示す。本図からわかるように吹込み角度θ
が小さくなるにつれ、炉壁側への溶融金属の飛散が大き
くなり、炉壁の損耗が激しくなり、特に吹込み角度が３
０度を下回ると炉壁の耐火物または、水冷ボックス３の
損耗は著しく大きくなる。
８またはスラグの飛散が激しくなり、歩留まりの悪化の
みならず、操業に支障をきたす結果となる。溶融金属８
またはスラグの飛散は、吹込み方向の炉壁（水平）方向
と上方向に主に発生する。吹込み方向の炉壁（水平）方
向への溶融金属８またはスラグの飛散は、溶融金属８の
表面と酸素吹込み用ランス１０の吹き出し方向の成す角
度θ（以下、吹込み角度という）が支配的であり、その
関係を図３に示す。本図からわかるように吹込み角度θ
が小さくなるにつれ、炉壁側への溶融金属の飛散が大き
くなり、炉壁の損耗が激しくなり、特に吹込み角度が３
０度を下回ると炉壁の耐火物または、水冷ボックス３の
損耗は著しく大きくなる。
【００３０】溶融金属８はたはスラグの上方向の飛散
は、溶融金属８の表面から酸素ランスの末広ノズルの吹
き出し位置までの高さｈ（以下、吹込み高さという）が
支配的であり、その関係を図４に示す。同一ガス流量で
ランスを浴面に近づけていくと徐々に飛散高さは高くな
るが、あるランス高さで飛散高さはピークを持ち、さら
にランスを浴面に近づけていくと飛散高さは低下してく
る。
は、溶融金属８の表面から酸素ランスの末広ノズルの吹
き出し位置までの高さｈ（以下、吹込み高さという）が
支配的であり、その関係を図４に示す。同一ガス流量で
ランスを浴面に近づけていくと徐々に飛散高さは高くな
るが、あるランス高さで飛散高さはピークを持ち、さら
にランスを浴面に近づけていくと飛散高さは低下してく
る。
【００３１】飛散高さがピークを迎えるまでの溶融金属
８のへこみはなめらかな凹形状である。さらにランスを
浴面に近づけていくと飛散高さは低下してくるが、これ
は、飛散高さがピークを迎えた以後は溶融金属８のへこ
み部のなめらかな凹形状が崩れ、へこみ部に気泡の巻き
込みが発生し、ガスの持つ運動エネルギーを効率よく溶
融金属８側へ伝えるためである。
８のへこみはなめらかな凹形状である。さらにランスを
浴面に近づけていくと飛散高さは低下してくるが、これ
は、飛散高さがピークを迎えた以後は溶融金属８のへこ
み部のなめらかな凹形状が崩れ、へこみ部に気泡の巻き
込みが発生し、ガスの持つ運動エネルギーを効率よく溶
融金属８側へ伝えるためである。
【００３２】つまり、へこみ部の形状が変化することに
よりガスのもつ運動エネルギーの溶融金属８の攪拌に寄
与する割合が増加し、溶融金属８等の飛散に費やすエネ
ルギーが相対的に減少するためである。
よりガスのもつ運動エネルギーの溶融金属８の攪拌に寄
与する割合が増加し、溶融金属８等の飛散に費やすエネ
ルギーが相対的に減少するためである。
【００３３】飛散高さを約２ｍ以下で、かつへこみ部に
気泡を発生させるためには、吹込み高さ７００ｍｍ以下
とする必要がある。このことにより溶融金属またはスラ
グの飛散を抑え、かつ溶融金属の攪拌を強化することが
できる。
気泡を発生させるためには、吹込み高さ７００ｍｍ以下
とする必要がある。このことにより溶融金属またはスラ
グの飛散を抑え、かつ溶融金属の攪拌を強化することが
できる。
【００３４】また、吹込み高さｈを７００ｍｍ以下とす
ることにより、ノズルの吹き出し位置がフォーミングし
たスラグ中に浸漬するため、スラグがフォーミングして
いる場合には、溶融金属の飛散をスラグにより捕捉、減
少させる効果も派生する。
ることにより、ノズルの吹き出し位置がフォーミングし
たスラグ中に浸漬するため、スラグがフォーミングして
いる場合には、溶融金属の飛散をスラグにより捕捉、減
少させる効果も派生する。
【００３５】一方、吹込みによる溶融金属８の大きな塊
が定常的にランスに飛散してこないための必要高さは約
３００ｍｍであり、この高さ以上にすれば、ランス自体
の損傷をまねくことなくランスを使用できる。
が定常的にランスに飛散してこないための必要高さは約
３００ｍｍであり、この高さ以上にすれば、ランス自体
の損傷をまねくことなくランスを使用できる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のランスを
消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法は、
溶融金属８内に上部から酸素または酸素含有ガスを吹き
込む吹込み方法において、溶融金属の表面から酸素吹込
み用ランス９の吹き出し位置までの高さｈが３００ｍｍ
から７００ｍｍの範囲で、かつ溶融金属８の表面と酸素
吹き込み用ランス９の吹き出し方向の成す角度θが３０
度以上で、かつ吹込み点での吹込みによる溶融金属８の
へこみ深さＬと溶融金属の浴深との比率を０．４から
０．７の範囲となるように吹き込むことにより、従来消
耗品であった酸素、粉体吹き込み用パイプを非消耗式に
かえることができ、消耗するパイプのコストをなくすと
ともに、パイプの台車等への供給作業等の煩雑な作業を
廃止できる。
消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法は、
溶融金属８内に上部から酸素または酸素含有ガスを吹き
込む吹込み方法において、溶融金属の表面から酸素吹込
み用ランス９の吹き出し位置までの高さｈが３００ｍｍ
から７００ｍｍの範囲で、かつ溶融金属８の表面と酸素
吹き込み用ランス９の吹き出し方向の成す角度θが３０
度以上で、かつ吹込み点での吹込みによる溶融金属８の
へこみ深さＬと溶融金属の浴深との比率を０．４から
０．７の範囲となるように吹き込むことにより、従来消
耗品であった酸素、粉体吹き込み用パイプを非消耗式に
かえることができ、消耗するパイプのコストをなくすと
ともに、パイプの台車等への供給作業等の煩雑な作業を
廃止できる。
【００３７】さらに溶融金属８、スラグの飛散を最小限
にとどめ炉壁の損耗を抑え、また、ランスへの溶融金属
の大きな塊の定常的な飛散を抑え、ランス自体の損傷を
抑える。さらに、酸素及び炭粉を溶融金属内に深く吹き
込むことができるために酸素及び炭粉の利用効率を飛躍
的に向上させ、安全に操業でき、作業の自動化のみなら
ず生産性の向上、エネルギーコストの低減に大きく貢献
するもので、その効果は極めて大きい。
にとどめ炉壁の損耗を抑え、また、ランスへの溶融金属
の大きな塊の定常的な飛散を抑え、ランス自体の損傷を
抑える。さらに、酸素及び炭粉を溶融金属内に深く吹き
込むことができるために酸素及び炭粉の利用効率を飛躍
的に向上させ、安全に操業でき、作業の自動化のみなら
ず生産性の向上、エネルギーコストの低減に大きく貢献
するもので、その効果は極めて大きい。
【図１】本発明を適用した直流電気炉の断面図である。
【図２】吹込み溶融金属のへこみ深さ（Ｌ）／溶融金属
の浴深（Ｈ）と炉底耐火物の損耗指数の関係図である。
の浴深（Ｈ）と炉底耐火物の損耗指数の関係図である。
【図３】溶融金属の表面と酸素ランスの吹き出し方向の
成す角度θと炉壁の損耗指数の関係図である。
成す角度θと炉壁の損耗指数の関係図である。
【図４】溶融金属の表面から酸素用ランスの吹き出し位
置までの高さｈと溶融金属の飛散高さの関係図である。
置までの高さｈと溶融金属の飛散高さの関係図である。
１ 直流電気炉 ２ 耐火物 ３ 水冷ボックス ４ 炉本体 ５ 炉蓋 ６ 上部電極 ７ 炉底電極 ８ 溶融金属 ９ 作業口 １０ 酸素吹込み用ランス １１ 粉体吹込み用ランス
フロントページの続き (72)発明者 洞 史朗 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (72)発明者 日高 弘基 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 昭62−164808（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−52212（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 5/52 C21C 5/32 C21C 5/46 101 C22B 9/04 F27D 3/16
Claims (1)
- 【請求項１】電流を流し、金属材料の溶解・溶融金属の
精錬を行う電気炉で、該電気炉内のの溶融金属内に上部
から酸素または酸素含有ガスを吹き込む吹込み方法にお
いて、溶融金属の表面から酸素または酸素含有ガス用ラ
ンスの吹き出し位置までの高さｈが３００ｍｍから７０
０ｍｍの範囲で、かつ溶融金属の表面と酸素含有ガス用
ランスの吹き出し方向の成す角度θが３０度以上で、か
つ下記計算式を用いて吹込み点での吹込みによる溶融金
属のへこみ深さＬと溶融金属の浴深さＨとの比率を０．
４から０．７の範囲となるように吹き込むことを特徴と
するランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹
込み方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357363A JP2764851B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357363A JP2764851B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192718A JPH06192718A (ja) | 1994-07-12 |
| JP2764851B2 true JP2764851B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=18453754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4357363A Expired - Fee Related JP2764851B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764851B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249563A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nippon Steel Corp | アーク炉における酸素または酸素含有ガスの吹き込み方法 |
| CN103014231B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-03-11 | 攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司 | 电弧炉冶炼渣钢渣铁的供氧方法 |
| KR20200052553A (ko) * | 2018-11-07 | 2020-05-15 | 에이블맥스(주) | 전기로에서 산소랜스 끝단의 위치제어장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152212A (ja) * | 1985-07-17 | 1986-03-14 | ヤンマー農機株式会社 | コンバインの穀稈搬送装置 |
| JPS62164808A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-21 | Nippon Steel Corp | 溶銑予備処理方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4357363A patent/JP2764851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06192718A (ja) | 1994-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6458531B2 (ja) | アーク式底吹き電気炉における撹拌方法 | |
| JP2764851B2 (ja) | ランスを消耗させない酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 | |
| CN1043055C (zh) | 在电弧炉内生产钢的方法及其电弧炉 | |
| JP2824955B2 (ja) | 電気炉の酸素吹込み装置 | |
| JP3247781B2 (ja) | 電気炉の操業方法 | |
| JP3148966B2 (ja) | 電気炉内へ酸素ガスを吹込むランスのノズル構造 | |
| JP2851554B2 (ja) | 酸素吹き込み用ランス | |
| JP2851553B2 (ja) | 酸素吹き込み用ランス | |
| JPH0712466A (ja) | 電気炉内への非消耗型ランスによる酸素または酸素含有ガスの吹込み方法 | |
| JPH11302717A (ja) | 電気炉の水冷ランス構造 | |
| JPH0892630A (ja) | 電気炉用酸素ガス吹き込み装置 | |
| JP2851552B2 (ja) | 酸素吹き込み用ランス | |
| JP2908268B2 (ja) | 酸素吹き込み用ランス | |
| JP3752051B2 (ja) | スクラップ溶解方法及びスクラップ溶解用ランス | |
| WO2021241538A1 (ja) | 固定型電気炉の操業方法 | |
| JPH07138632A (ja) | 電気炉内へ酸素ガスを吹込むランスのノズル構造 | |
| JPH06145761A (ja) | 電気炉の羽口配置構造 | |
| JP3744113B2 (ja) | 金属酸化物の溶融還元方法 | |
| JP2000345230A (ja) | 電気炉の操業方法 | |
| JP2003253322A (ja) | 電気炉におけるステンレス鋼の溶解方法 | |
| JP3033036B2 (ja) | 電気炉の酸素及び粉体の吹込み装置 | |
| JP3655512B2 (ja) | 中高炭素鋼の吹酸昇熱方法 | |
| JPH08109408A (ja) | 電気炉による製鋼方法 | |
| JP2003201509A (ja) | 溶融金属への酸化性ガスの吹込み方法 | |
| JPH07804B2 (ja) | スクラツプ溶解法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980210 |
|
| 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 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100403 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100403 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110403 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |