JP2856576B2 - 溶銑の予備処理方法とそのランス - Google Patents
溶銑の予備処理方法とそのランスInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉から出銑した溶銑
を転炉精錬する前に、脱燐・脱硫等の予備処理するに際
し、溶銑中の燐（Ｐ）・硫黄（Ｓ）と気体酸素・処理剤
の反応効率の向上および処理時間の短縮を行う方法とそ
のランスに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】精錬工程でのコスト低減および品質厳格
化に対応するために溶銑の予備処理が盛んに行われてい
る。この処理方法として、例えば特開平３−８９１７９
７号公報に提案のように、溶銑中に浸漬したランス下部
円周方向に設けた複数の螺旋状案内羽根を内蔵したノズ
ルよりＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 等の処理剤をＮ2 のキャリア
ガスと共に旋回しつつ溶銑中に吹き込むことにより溶銑
中に旋回流動を与えて、処理剤の吹き込み量を制限する
ことなく卜ーピード内の溶銑の揺動を低減させる方法が
ある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記、特開平３−８９
１７９７号は、前記のようにランス下部円周方向に等間
隔に設けた４本の螺旋ノズルより同一方向に旋回流を与
えながら溶銑内に吹き込むことにより、図６に示すよう
に溶銑に各螺旋ノズル位置に対応して、同一方向の複数
の上昇流および下降流が発生する。このため、隣合う螺
旋ノズル位置で発生した溶銑の上昇流および下降流相互
が衝突し合う部分、つまり、螺旋ノズル１の位置で発生
した溶銑の下降流Ｓと螺旋ノズル２の位置で発生した溶
銑の上昇流Ｔが衝突するＡ部分が発生し、更に同様に螺
旋ノズル２と３、３と４、４と１の間で各々溶銑の上昇
流Ｗ・Ｘ・Ｚと下降流Ｕ・Ｖ・Ｙが衝突する部分Ｂ〜Ｄ
が発生し、該溶銑の上昇流、下降流が減衰し、溶銑の流
動が小規模なものとなり、トランジトリー反応が規則正
しく行われないために反応効率が悪いものであった。そ
こで本発明は、上記、隣合う螺旋ノズルからの気体酸素
および／又は処理剤の吹き込みにより発生した、各上昇
流および下降流が互いに打ち消し合って減衰することが
ないようにして、反応効率を大幅に改善し、処理時間を
短縮して、処理剤コストの低減を図ることを課題とする
ものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために成されたものであり、その特徴とする手段ｌ
は、ランスの下部に複数のノズルを設け、該ノズルを通
じて処理剤を容器内の溶銑中に吹き込み該溶銑を予備処
理するに際し、前記ノズルをランス下部の外周に開口
し、且つ、円周方向に偶数個設置し、該ノズルからの処
理剤吹込み流は旋回流とし、更に、隣合うノズルの旋回
流関係は互いに逆方向にした予備処理方法である。 【０００５】更に、手段２は下部に複数のノズルを設
け、該ノズルを通じて処理剤を容器内の溶銑中の吹込む
溶銑予備処理用ランスにおいて、前記ノズルをランス下
部外周に開口し、且つ、円周方向に偶数個設置すると共
に処理剤吹込みノズル内に螺旋状案内羽根を設け、その
螺旋方向を隣合うノズル間で逆方向にしたランスである 【０００６】 【作用】本発明者等は、溶銑の予備処理中に螺旋ノズル
により容器内の溶銑全体に大きな旋回流を与えるため種
々試験検討を行った結果、ランス下部の複数の螺旋ノズ
ルにより処理剤、又は、処理剤と気体酸素を旋回しつ
つ、吹き込むことにより発生する旋回流動ａ〜ｄが図５
に示すように各々打ち消し合うことがないようにすれ
ば、容器内の溶銑全体は、安定した大きな上昇流と下降
流を発生し、トランジトリー反応の促進により、反応効
率が向上することが判明した。 【０００７】この溶銑の各旋回流動ａ〜ｄ相互が打ち消
し合うことなく、助長し合うようにするためには、隣合
う螺旋ノズルから吐出される処理剤および／又は気体酸
素の旋回方向を各々逆方向にすれば、図５の溶銑の旋回
流動ａ〜ｄ相互が打ち消し合うことなく、安定した大き
な上昇流と下降流が発生し、トランジトリー反応を促進
すると共に、反応界面積拡大による反応効率を向上する
ことができる。 【０００８】更に、ランス下部に設けた螺旋ノズルを奇
数本にすると該ノズル位置で発生する流動数が奇数個と
なるため、いずれかの該ノズル位置相互で発生した溶銑
の流動の上昇流と下降流の衝突が発生し、その分、容器
内における溶銑全体の流動が小さくなる。これに対し、
前記流動個数を偶数個にすれば、上昇流と下降流が衝突
する位置をなくすることが可能となることから、前記螺
旋ノズル数を偶数個とするものである。 【０００９】また、二重管ノズルの外管と内管の両方の
旋回方向を同方向にすることが、外管のみの旋回に比
べ、より高速の旋回流をえることが可能であり、合わせ
てより広い分散により反応サイト拡大が可能であること
から好ましい。 【００１０】 【実施例】以下、図面に基づき、本発明の一実施例を詳
細に説明する。 【００１１】図１は溶銑鍋６内に収容した溶銑５の脱燐
をし、更に脱硫処理する場合の状態を示したもので、ホ
ッパー１から鉄鉱石粉、ダスト、生石灰、ソーダ灰等の
処理剤をＮ2 をキャリアガスとしてランス４へ導入し、
同時に気体酸素も導入して前記ランス４の先端の螺旋ノ
ズルｌ２より、溶銑５中ヘ上記脱燐・脱硫処理剤および
気体酸素を吹き込み、脱燐・脱硫処理を行う。このラン
ス４と螺旋ノズル１２は図２及び図Зに示すように構成
したものである。ランス４は、耐火物４ｃと耐火物４ｃ
中に設けた前記処理剤とキャリアガスＮ2を導通する外
管４ｂと該外管４ｂ内に設けた前記気体酸素を導入する
内管４ａより構成した２重管である。螺旋ノズル１２は
図ｌに示すようにランス４下端円周方向等間隔に４個設
けており更に、ランス４と同様に２重管構造となってい
る。そして、各ノズル１２の外管８はランス４の外管４
ｂと接続されている。また、各ノズルｌ２の内管１０も
ランス４の内管４ａと接続されている。又、螺旋状案内
羽根９とｌｌは６枚の羽根で構成され各羽根は図４で示
すように角度θが４５゜になるように内設されている。 【００１２】図５は螺旋ノズル１２より溶銑５中へ、気
体酸素および処理剤を吹き込んだ時の溶銑５の流れの状
況を表しており、隣合う螺旋ノズルｌ２から互いに逆方
向に旋回しつつ吹き込むことにより、ぶつかり合う流れ
がなく、安定な上昇下降流を形成することができる。 【００１３】溶銑鍋６に表２に示す成分の溶銑５を３５
０ｔｏｎ収納し、旋回角θ＝４５゜、長さＬ：５０ｍｍ
の案内羽根９、１１を内設した旋回ノズル１２を４本設
置し、気体酸素および処理剤（ＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｃ
ａＦ2 ）を表１の条件で上記溶銑に吹き込み、脱燐・脱
硫処理を行った。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【表２】 【００１６】この際、従来例１として外管に螺旋状案内
羽根を設けたノズル、従来例２として内管に螺旋状案内
羽根を設けたノズル、従来例３として外管及び内管に螺
旋状案内羽根を設けたノズル、従来例４として螺旋状案
内羽根を設けていないノズルを４本設けたランスを使用
し、従来例１〜３は隣合う螺旋ノズルから噴出する気体
酸素・処理剤の旋回方向を同一方向とし、従来例４は気
体酸素・処理剤は旋回しないで溶銑中に吹込んだもので
ある。 【００１７】上記脱燐処理において、溶銑中の燐Ｐが
ｌ．６×１０-2（％）になった際に処理を完了し、この
ときの溶銑成分・脱燐酸素効率・脱硫効率を表３に示
す。 【００１８】これによると、気体酸素および処理剤の吹
き込み条件が同一の基で、本実施例は、従来例に比べ
１．５〜３％の脱燐酸素効率の向上が確認された。ま
た、脱硫効率も多少向上し、更に処理時間も従来より５
〜６％程度短縮された。 【００１９】 【表３】【００２０】この溶銑を表１に示す条件で脱硫処理を行
い、溶銑中の硫黄Ｓが７×ｌＯ-3（％）になった際に、
この処理を完了した。 【００２１】これにより、脱硫効率が向上して処理時間
が従来例に比して１０（％）程度短くなった。 【００２２】かくして、前記脱燐酸素効率、脱硫効率が
向上して、この両処理に必要な処理剤量、酸素量、窒素
量もｌ５〜１６％程度減少し、処理コストを低下するこ
とが出来た。更に、前記両処理にかかる時間が合計ｌ５
〜１６％程度短縮されることから、その分、処理した溶
銑の温度低下を防止出来、転炉での発熱剤（コークス
等）の投入量の低減が図れる。 【００２３】尚、本実施例においては、図１に示すよう
にランス４の下端円周方向に等間隔に４本の螺旋ノズル
１２を設けたが、これに限ることなく、該螺旋ノズルｌ
２を６本、８本、１０本と設けても良い。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、隣
合うノズルから噴出する処理剤、気体酸素の旋回方向を
各々逆方向にすることにより、脱燐酸素効率・脱硫効率
が向上することにより、処理剤、酸素、窒素の使用量の
低減が可能となるため、処理コストを大幅に向上するこ
とが出来、更に、処理時間の短縮により処理後の溶銑温
度の降下量を低減することが出来、この分野に於けるそ
の工業的効果は多大なものである。
を転炉精錬する前に、脱燐・脱硫等の予備処理するに際
し、溶銑中の燐（Ｐ）・硫黄（Ｓ）と気体酸素・処理剤
の反応効率の向上および処理時間の短縮を行う方法とそ
のランスに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】精錬工程でのコスト低減および品質厳格
化に対応するために溶銑の予備処理が盛んに行われてい
る。この処理方法として、例えば特開平３−８９１７９
７号公報に提案のように、溶銑中に浸漬したランス下部
円周方向に設けた複数の螺旋状案内羽根を内蔵したノズ
ルよりＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 等の処理剤をＮ2 のキャリア
ガスと共に旋回しつつ溶銑中に吹き込むことにより溶銑
中に旋回流動を与えて、処理剤の吹き込み量を制限する
ことなく卜ーピード内の溶銑の揺動を低減させる方法が
ある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記、特開平３−８９
１７９７号は、前記のようにランス下部円周方向に等間
隔に設けた４本の螺旋ノズルより同一方向に旋回流を与
えながら溶銑内に吹き込むことにより、図６に示すよう
に溶銑に各螺旋ノズル位置に対応して、同一方向の複数
の上昇流および下降流が発生する。このため、隣合う螺
旋ノズル位置で発生した溶銑の上昇流および下降流相互
が衝突し合う部分、つまり、螺旋ノズル１の位置で発生
した溶銑の下降流Ｓと螺旋ノズル２の位置で発生した溶
銑の上昇流Ｔが衝突するＡ部分が発生し、更に同様に螺
旋ノズル２と３、３と４、４と１の間で各々溶銑の上昇
流Ｗ・Ｘ・Ｚと下降流Ｕ・Ｖ・Ｙが衝突する部分Ｂ〜Ｄ
が発生し、該溶銑の上昇流、下降流が減衰し、溶銑の流
動が小規模なものとなり、トランジトリー反応が規則正
しく行われないために反応効率が悪いものであった。そ
こで本発明は、上記、隣合う螺旋ノズルからの気体酸素
および／又は処理剤の吹き込みにより発生した、各上昇
流および下降流が互いに打ち消し合って減衰することが
ないようにして、反応効率を大幅に改善し、処理時間を
短縮して、処理剤コストの低減を図ることを課題とする
ものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために成されたものであり、その特徴とする手段ｌ
は、ランスの下部に複数のノズルを設け、該ノズルを通
じて処理剤を容器内の溶銑中に吹き込み該溶銑を予備処
理するに際し、前記ノズルをランス下部の外周に開口
し、且つ、円周方向に偶数個設置し、該ノズルからの処
理剤吹込み流は旋回流とし、更に、隣合うノズルの旋回
流関係は互いに逆方向にした予備処理方法である。 【０００５】更に、手段２は下部に複数のノズルを設
け、該ノズルを通じて処理剤を容器内の溶銑中の吹込む
溶銑予備処理用ランスにおいて、前記ノズルをランス下
部外周に開口し、且つ、円周方向に偶数個設置すると共
に処理剤吹込みノズル内に螺旋状案内羽根を設け、その
螺旋方向を隣合うノズル間で逆方向にしたランスである 【０００６】 【作用】本発明者等は、溶銑の予備処理中に螺旋ノズル
により容器内の溶銑全体に大きな旋回流を与えるため種
々試験検討を行った結果、ランス下部の複数の螺旋ノズ
ルにより処理剤、又は、処理剤と気体酸素を旋回しつ
つ、吹き込むことにより発生する旋回流動ａ〜ｄが図５
に示すように各々打ち消し合うことがないようにすれ
ば、容器内の溶銑全体は、安定した大きな上昇流と下降
流を発生し、トランジトリー反応の促進により、反応効
率が向上することが判明した。 【０００７】この溶銑の各旋回流動ａ〜ｄ相互が打ち消
し合うことなく、助長し合うようにするためには、隣合
う螺旋ノズルから吐出される処理剤および／又は気体酸
素の旋回方向を各々逆方向にすれば、図５の溶銑の旋回
流動ａ〜ｄ相互が打ち消し合うことなく、安定した大き
な上昇流と下降流が発生し、トランジトリー反応を促進
すると共に、反応界面積拡大による反応効率を向上する
ことができる。 【０００８】更に、ランス下部に設けた螺旋ノズルを奇
数本にすると該ノズル位置で発生する流動数が奇数個と
なるため、いずれかの該ノズル位置相互で発生した溶銑
の流動の上昇流と下降流の衝突が発生し、その分、容器
内における溶銑全体の流動が小さくなる。これに対し、
前記流動個数を偶数個にすれば、上昇流と下降流が衝突
する位置をなくすることが可能となることから、前記螺
旋ノズル数を偶数個とするものである。 【０００９】また、二重管ノズルの外管と内管の両方の
旋回方向を同方向にすることが、外管のみの旋回に比
べ、より高速の旋回流をえることが可能であり、合わせ
てより広い分散により反応サイト拡大が可能であること
から好ましい。 【００１０】 【実施例】以下、図面に基づき、本発明の一実施例を詳
細に説明する。 【００１１】図１は溶銑鍋６内に収容した溶銑５の脱燐
をし、更に脱硫処理する場合の状態を示したもので、ホ
ッパー１から鉄鉱石粉、ダスト、生石灰、ソーダ灰等の
処理剤をＮ2 をキャリアガスとしてランス４へ導入し、
同時に気体酸素も導入して前記ランス４の先端の螺旋ノ
ズルｌ２より、溶銑５中ヘ上記脱燐・脱硫処理剤および
気体酸素を吹き込み、脱燐・脱硫処理を行う。このラン
ス４と螺旋ノズル１２は図２及び図Зに示すように構成
したものである。ランス４は、耐火物４ｃと耐火物４ｃ
中に設けた前記処理剤とキャリアガスＮ2を導通する外
管４ｂと該外管４ｂ内に設けた前記気体酸素を導入する
内管４ａより構成した２重管である。螺旋ノズル１２は
図ｌに示すようにランス４下端円周方向等間隔に４個設
けており更に、ランス４と同様に２重管構造となってい
る。そして、各ノズル１２の外管８はランス４の外管４
ｂと接続されている。また、各ノズルｌ２の内管１０も
ランス４の内管４ａと接続されている。又、螺旋状案内
羽根９とｌｌは６枚の羽根で構成され各羽根は図４で示
すように角度θが４５゜になるように内設されている。 【００１２】図５は螺旋ノズル１２より溶銑５中へ、気
体酸素および処理剤を吹き込んだ時の溶銑５の流れの状
況を表しており、隣合う螺旋ノズルｌ２から互いに逆方
向に旋回しつつ吹き込むことにより、ぶつかり合う流れ
がなく、安定な上昇下降流を形成することができる。 【００１３】溶銑鍋６に表２に示す成分の溶銑５を３５
０ｔｏｎ収納し、旋回角θ＝４５゜、長さＬ：５０ｍｍ
の案内羽根９、１１を内設した旋回ノズル１２を４本設
置し、気体酸素および処理剤（ＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｃ
ａＦ2 ）を表１の条件で上記溶銑に吹き込み、脱燐・脱
硫処理を行った。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【表２】 【００１６】この際、従来例１として外管に螺旋状案内
羽根を設けたノズル、従来例２として内管に螺旋状案内
羽根を設けたノズル、従来例３として外管及び内管に螺
旋状案内羽根を設けたノズル、従来例４として螺旋状案
内羽根を設けていないノズルを４本設けたランスを使用
し、従来例１〜３は隣合う螺旋ノズルから噴出する気体
酸素・処理剤の旋回方向を同一方向とし、従来例４は気
体酸素・処理剤は旋回しないで溶銑中に吹込んだもので
ある。 【００１７】上記脱燐処理において、溶銑中の燐Ｐが
ｌ．６×１０-2（％）になった際に処理を完了し、この
ときの溶銑成分・脱燐酸素効率・脱硫効率を表３に示
す。 【００１８】これによると、気体酸素および処理剤の吹
き込み条件が同一の基で、本実施例は、従来例に比べ
１．５〜３％の脱燐酸素効率の向上が確認された。ま
た、脱硫効率も多少向上し、更に処理時間も従来より５
〜６％程度短縮された。 【００１９】 【表３】【００２０】この溶銑を表１に示す条件で脱硫処理を行
い、溶銑中の硫黄Ｓが７×ｌＯ-3（％）になった際に、
この処理を完了した。 【００２１】これにより、脱硫効率が向上して処理時間
が従来例に比して１０（％）程度短くなった。 【００２２】かくして、前記脱燐酸素効率、脱硫効率が
向上して、この両処理に必要な処理剤量、酸素量、窒素
量もｌ５〜１６％程度減少し、処理コストを低下するこ
とが出来た。更に、前記両処理にかかる時間が合計ｌ５
〜１６％程度短縮されることから、その分、処理した溶
銑の温度低下を防止出来、転炉での発熱剤（コークス
等）の投入量の低減が図れる。 【００２３】尚、本実施例においては、図１に示すよう
にランス４の下端円周方向に等間隔に４本の螺旋ノズル
１２を設けたが、これに限ることなく、該螺旋ノズルｌ
２を６本、８本、１０本と設けても良い。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、隣
合うノズルから噴出する処理剤、気体酸素の旋回方向を
各々逆方向にすることにより、脱燐酸素効率・脱硫効率
が向上することにより、処理剤、酸素、窒素の使用量の
低減が可能となるため、処理コストを大幅に向上するこ
とが出来、更に、処理時間の短縮により処理後の溶銑温
度の降下量を低減することが出来、この分野に於けるそ
の工業的効果は多大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の全体概略断面図。
【図２】図１のＧ−Ｇ矢視図。
【図３】本実施例のランス下端のノズル部の側断面図。
【図４】螺旋ノズルの正面図。
【図５】本実施例による溶銑の流動状況図。
【図６】従来の溶銑の流動状況図。
【符号の説明】
１…ホッパー ２…上方添加ホ
ッパー ３…下端開放型浸漬 ４…ランス ５…溶銑 ６…溶銑鍋 ７…上方添加投入口 ８…外管 ９…外螺旋状案内羽根 １０…内管 １１…内螺旋状案内羽根 １２…螺旋ノズ
ル １３…外空隙部 １４…内空隙部
ッパー ３…下端開放型浸漬 ４…ランス ５…溶銑 ６…溶銑鍋 ７…上方添加投入口 ８…外管 ９…外螺旋状案内羽根 １０…内管 １１…内螺旋状案内羽根 １２…螺旋ノズ
ル １３…外空隙部 １４…内空隙部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松尾慎二
大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株
式会社大分製鐵所内
(56)参考文献 特開 平４−99212（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−49166（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
C21C 1/02 107
C21C 1/02 110
C21C 7/072
F27D 3/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項ｌ】 ランスの下部に複数のノズルを設け、該
ノズルを通じて処理剤を容器内の溶銑中に吹き込み該溶
銑を予備処理するに際し、前記ノズルをランス下部の外
周に開口し、且つ、円周方向に偶数個設置し、該ノズル
からの処理剤吹込み流は旋回流とし、更に、隣合うノズ
ルの旋回流関係は互いに逆方向に旋回したことを特徴と
する溶銑の予備処理方法。 【請求項２】 下部に複数のノズルを設け、該ノズルを
通じて処理剤を容器内の溶銑中の吹込む溶銑予備処理用
ランスにおいて、前記ノズルをランス下部外周に開口
し、且つ、円周方向に偶数個設置すると共に処理剤吹込
みノズル内に螺旋状案内羽根を設け、その螺旋方向を隣
合うノズル間で逆方向にしたことを特徴とする溶銑の予
備処理ランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22003891A JP2856576B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 溶銑の予備処理方法とそのランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22003891A JP2856576B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 溶銑の予備処理方法とそのランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559418A JPH0559418A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2856576B2 true JP2856576B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16744954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22003891A Expired - Lifetime JP2856576B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 溶銑の予備処理方法とそのランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856576B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5332487B2 (ja) * | 2008-10-15 | 2013-11-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の脱珪処理方法 |
| JP6332233B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2018-05-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP22003891A patent/JP2856576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559418A (ja) | 1993-03-09 |
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