JP2984038B2 - 金属浴中ガス吹き込み方法及び装置 - Google Patents

金属浴中ガス吹き込み方法及び装置

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JP2984038B2
JP2984038B2 JP2206868A JP20686890A JP2984038B2 JP 2984038 B2 JP2984038 B2 JP 2984038B2 JP 2206868 A JP2206868 A JP 2206868A JP 20686890 A JP20686890 A JP 20686890A JP 2984038 B2 JP2984038 B2 JP 2984038B2
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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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、電気炉製鋼の操業に用いて好適な金属浴中
ガス吹き込み方法及び装置に関する。
[従来の技術] 電気炉製鋼においては、溶解期或いは酸化精練期に、
鋼浴中に酸素ガス等を吹き込んでいる。
従来のガス吹き込み方法は、炉前の人力により、炉の
挿入口ののぞき穴から炉内に挿入したランスパイプを支
え、該ランスパイプにて酸素ガス等の吹き込みを行なっ
ている。この時、鋼浴中に挿入したランスパイプの先端
部は経時的に溶損していくため、適宜ランスパイプを鋼
浴中に送り込む作業が必要である。従来、この作業はオ
ペレータの経験と知覚に基づいて行なわれているに過ぎ
ない。
[発明が解決しようとする課題] 然しながら、従来技術では、ランスパイプの送り込み
作業を上述の如く、オペレータの経験と知覚に基づいて
行なうものであるため、ランスパイプの鋼浴中への正確
な挿入深さの検出がなされない。このため、ランスパイ
プが鋼浴の上方に出てしまってガスの無駄吹かしを生じ
たり、ランスパイプが鋼浴中に過度に突っ込まれて著し
く溶損しパイプ原単位増を生ずる等の不都合がある。
本発明は、金属浴に対するランスパイプの挿入深さを
正確に制御することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 請求項1に記載の本発明は、ランスパイプの先端部を
炉内の金属浴に対して挿入し、ランスパイプに供給され
るガスを金属浴中に噴出する金属浴中ガス吹き込み方法
において、ランスパイプの溶損速度を事前に測定し、そ
の値を上回らないようにランスパイプを送り込む速度を
制御することによってランスパイプの挿入深さを所定深
度に自動修正するようにしたものである。
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、ラン
スパイプを一定時間経過毎に金属浴から引抜き、再度、
金属浴に対して挿入する過程で、該ランスパイプの浸漬
開始位置を検出し、該ランスパイプの再挿入深さを上記
浸漬開始位置を基準として所定深度に再設定するように
したものである。
請求項3に記載の本発明は、ランスパイプの先端部を
炉内の金属浴に対して挿入する送り込み装置を有し、ラ
ンスパイプに供給されるガスを金属浴中に噴出する金属
浴中ガス吹き込み装置において、送り込み装置を制御す
る制御装置を有し、制御装置は、事前に測定されたラン
スパイプの溶損速度を上回らないようにランスパイプを
送り込む速度を制御することによってランスパイプの挿
入深さを所定深度に自動修正するようにしたものであ
る。
請求項4に記載の本発明は、請求項3において、金属
浴に対して挿入されるランスパイプの浸漬開始位置を該
ランスパイプの挿入過程で検出する挿入検出器を有し、
制御装置は、送り込み制御を制御し、ランスパイプを一
定時間経過毎に金属浴から引抜き、再度、金属浴に対し
て挿入する過程で、上記挿入検出器により該ランスパイ
プの浸漬開始位置を検出し、該ランスパイプの再挿入深
さを上記浸漬開始位置を基準として所定深度に再設定す
るようにしたものである。
[作用] 本発明の金属浴中ガス吹き込み方法及び装置によれ
ば、ランスパイプの挿入深さを、事前に測定された該ラ
ンスパイプの溶損速度に基づいて所定深度に自動修正す
るものであるため、該ランスパイプの先端部が経時的に
溶損していくにも拘らず、金属浴に対する該ランスパイ
プの挿入深さを正確に制御できる。従って、ランスパイ
プが金属浴の上方へ出てガスの無駄吹かしを生じたり、
ランスパイプが金属浴中に過度に突っ込まれて著しく溶
損する等を防止できる。
また、本発明の金属浴中ガス吹き込み方法及び装置に
よれば、ランスパイプを一定時間経過毎に金属浴中から
引抜き、再挿入し、かつその再挿入深さをランスパイプ
の浸漬開始位置を基準として所定深度に再設定するもの
である。従って、ランスパイプの実溶損速度を定期的に
校正する如くとなり、該ランスパイプの挿入深さを常時
正確に制御できる。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例に係るガス吹き込み装置を
示す側面図、第2図は第1図の平面図、第3図(A)〜
(D)はランスパイプの送り込み状態を示す模式図、第
4図は制御ブロック図である。
ガス吹き込み装置10は、ランスパイプ11の先端部を炉
1の鋼浴に対して挿入し、ランスパイプ11に供給される
ガス(酸素ガス又は微粉カーボン等)を鋼浴中に噴出す
る。
ここで、ガス吹き込み装置10は、炉1に対して接近、
退避する台車12を有し、この台車12に設けた3基の支持
台13のそれぞれに傾動自在に連結される各傾動台14を互
いに並列的に備えている。そして、支持台13と傾動台14
との間に電動シリンダ15を設け、電動シリンダ15の作動
により傾動台14の傾角を調整可能としている。
ガス吹き込み装置10は、各傾動台14の前部にパイプガ
イド16を備え、かつ各傾動台14の上部にパイプ送り込み
装置17を備えている。パイプ送り込み装置17は、傾動台
14の前部〜後部を移動できるパイプクランプ18と、パイ
プクランプ18に接続されて周回状をなすチェーン19と、
チェーン19を駆動する電動モータ20とを有して構成され
ている。
ガス吹き込み装置10は、台車12上の3基の支持台13の
うち、両側の2基の支持台13を台車12に設けた旋回軸21
まわりに旋回可能としている。台車12と各支持台13との
間には、支持台13を旋回させるための電動シリンダ22が
設けられている。
この時、電動シリンダ15、22、及び電動モータ20は制
御装置23にて制御される。そして、各傾動台14のパイプ
ガイド16に挿通されるランスパイプ11をパイプ送り込み
装置17のパイプクランプ18にてクランプし、パイプ送り
込み装置17の電動モータ20を駆動することにて、ランス
パイプ11を移動し、その挿入深さを調整可能とする。ま
た、電動シリンダ15の駆動によりランスパイプ11の上下
方向での挿入角度を調整可能とし、電動シリンダ22の駆
動により両側のランスパイプ11の水平方向での挿入角度
を調整可能とする。
然るに、ランスパイプ11の挿入位置は、第1図に示す
如く、ランスパイプ11の先端部が鋼浴2に対する鉛直距
離をx、スラグ3の厚みをtとする時、0<x<t/2に
設定されるのが好ましいこととされている。x>t/2で
はランスパイプ11からの吹き込みガスが外部に放出する
こととなって無駄吹かしとなり、x<0ではランスパイ
プ11の先端部が鋼浴2中に突っ込みすぎて溶損が著しく
なるのである。通常、スラグの厚みtは150mm程度、挿
入角度θは約20度である。
尚、第1図において、24はガス供給ホース、25はコネ
クタである。そして、コネクタ25は集音装置26を内蔵し
ており、制御装置23は、集音装置26の検出結果を得て、
鋼浴2に対して挿入されるランスパイプ11の浸漬開始位
置を該ランスパイプ11の挿入過程で検出できる。
然るに、本発明において、制御装置23は以下の如くに
より、ランスパイプ11の挿入深さを制御する。
(1)パイプ送り込み装置17によりランスパイプ11を送
り出し、ランスパイプ11の先端部がスラグ3の直上に達
した時にガスを送り、該ランスパイプ11の先端部がスラ
グ3に浸漬開始した時、集音装置26により浸漬開始位置
を知り(第3図(A)参照)、その後、パイプを送り込
み装置17の電動モータ20により該ランスパイプ11を所定
深度(x=h1)に挿入する(第3図(B)参照)。電動
モータ20による送り量はパルス発生器27にて検出され
る。
(2)ランスパイプ11の先端部は経時的にある略一定の
溶損速度v1で溶損していく。そこで、パイプ送り込み装
置17によりランスパイプ11を、溶損速度v1よりも若干遅
い速度v2で送り込む。これにより、ランスパイプ11の先
端位置は、△v=v1−v2の速度で鋼浴2から遠ざかる方
向に後退していく(第3図(C)参照)。
今、ランスパイプ11の先端位置が鋼浴2に対してなす
鉛直距離xを、h1〜h2の間にて制御しようとすると、ラ
ンスパイプ11の先端位置は、上記(1)にてh1に初期設
定された後、下記式で定まる△t時間後に、h2に到達す
る。
△t=(h2−h1)/(△v・sinθ) (3)そこで、上記(1)による初期設定後△t時間後
に、ランスパイプ11を高速で引抜き(第3図(D)参
照)、ランスパイプ11の先端部がスラグ3より出た瞬間
にその引抜き動作を停止し、再度ランスパイプ11の先端
部をスラグ3に対して挿入する過程で、該ランスパイプ
11の浸漬開始位置を前述の集音装置26にて検出し、ラン
スパイプ11の再挿入深さを上記浸漬開始位置を基準とし
て所定深度(h1)に再設定する。
制御装置23は、上記(1)〜(3)をくり返し、ラン
スパイプ11の先端部をスラグ3中の所定深度(h1〜2hの
範囲)に維持する。
尚、上記(3)の制御動作は、ランスパイプ11の実溶
損速度v1が不知であるための校正動作であり、ランスパ
イプ11の引抜き量(第3図(D)参照)から正確なh2
を知り、溶損速度v1にフィードバックし、最適な送り込
み速度v2を定めることができる。
尚、本発明の実施において、集音装置26は、ガス圧力
変動検出器等にて代替できる。
次に、上記実施例の作用について説明する。
ガス吹き込み装置10によれば、ランスパイプ11の挿入
深さを、該ランスパイプ11の溶損速度v1に基づいて所定
深度(h1〜h2の範囲)に自動修正するものであるため、
該ランスパイプ11の先端部が経時的に溶損していくにも
拘らず、鋼浴2に対する該ランスパイプ11の挿入深さを
正確に制御できる。従って、ランスパイプ11がスラグ3
の上方へ出てガスの無駄吹かしを生じたり、ランスパイ
プ11が鋼浴2中に過度に突っ込まれて著しく溶損する等
を防止できる。
また、上記実施例によれば、ランスパイプ11を一定時
間経過毎に鋼浴2から引抜き、再挿入し、かつその再挿
入深さをランスパイプ11の浸漬開始位置を基準として所
定深度に再設定するものである。従って、ランスパイプ
11の実溶損速度を定期的に校正する如くとなり、該ラン
スパイプ11の挿入深さを常時正確に制御できる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、金属浴に対するランス
パイプの挿入深さを正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るガス吹き込み装置を示
す側面図、第2図は第1図の平面図、第3図(A)〜
(D)はランスパイプの送り込み状態を示す模式図、第
4図は制御ブロック図である。 1……炉、 2……鋼浴、 3……スラグ、 10……ガス吹き込み装置、 11……ランスパイプ、 17……パイプ送り込み装置、 23……制御装置、 26……集音装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 貞之 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者 市川 文彦 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (72)発明者 塚本 尚能 神奈川県逗子市山の根3丁目8番地15号 (72)発明者 入沢 昭三 北海道札幌市西区発寒10条13丁目1番1 号 豊平製鋼株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−66613(JP,A) 特開 平1−242752(JP,A) 特公 昭62−37753(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 5/52 F27B 3/22 F27D 3/16 F27D 7/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ランスパイプの先端部を炉内の金属浴に対
    して挿入し、ランスパイプに供給されるガスを金属浴中
    に噴出する金属浴中ガス吹き込み方法において、ランス
    パイプの溶損速度を事前に測定し、その値を上回らない
    ようにランスパイプを送り込む速度を制御することによ
    ってランスパイプの挿入深さを所定深度に自動修正する
    ことを特徴とする金属浴中ガス吹き込み方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、ランスパイプを一定時
    間経過後に金属浴から引抜き、再度、金属浴に対して挿
    入する過程で、該ランスパイプの浸漬開始位置を検出
    し、該ランスパイプの再挿入深さを上記浸漬開始位置を
    基準として所定深度に再設定することを特徴とする金属
    浴中ガス吹き込み方法。
  3. 【請求項3】ランスパイプの先端部を炉内の金属浴に対
    して挿入する送り込み装置を有し、ランスパイプに供給
    されるガスを金属浴中に噴出する金属浴中ガス吹き込み
    装置において、送り込み装置を制御する制御装置を有
    し、制御装置は、事前に測定されたランスパイプの溶損
    速度を上回らないようにランスパイプを送り込む速度を
    制御することによってランスパイプの挿入深さを所定深
    度に自動修正することを特徴とする金属浴中ガス吹き込
    み装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、金属浴に対して挿入さ
    れるランスパイプの浸漬開始位置を該ランスパイプの挿
    入過程で検出する挿入検出器を有し、制御装置は、送り
    込み装置を制御し、ランスパイプを一定時間経過毎に金
    属浴から引抜き、再度、金属浴に対して挿入する過程
    で、上記挿入検出器により該ランスパイプの浸漬開始位
    置を検出し、該ランスパイプの再挿入深さを上記浸漬開
    始位置を基準として所定深度に再設定することを特徴と
    する金属浴中ガス吹き込み装置。
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WO2007100113A1 (ja) * 2006-02-27 2007-09-07 Jfe Steel Corporation 精錬用吹き込みランス、精錬用吹き込みランス設備、溶銑の脱珪処理方法及び溶銑の予備処理方法
JP4923623B2 (ja) * 2006-02-28 2012-04-25 Jfeスチール株式会社 精錬用吹き込みランス設備及び溶銑の脱珪処理方法

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