JP3589824B2 - タンディッシュ内溶鋼の加熱方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンディッシュ内溶鋼の加熱方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
タンディッシュ内の溶鋼は、鋳込時間の経過とともに温度が低下するため、タンディッシュ内の溶鋼を所定温度(たとえば、1550℃)に維持する必要がある。
そのため、従来、図4に示すように、タンディッシュTの蓋体20にプラズマトーチ30を取り付けて、プラズマジェットによる対流加熱(衝突噴流)を利用して溶鋼Wを加熱していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラズマトーチは高価であり、かつ、そのノズル部は、熱負荷が大きくて損傷しやすく、また、対流加熱を利用するため、ノズル部を溶鋼に接近させる必要がある。したがって、溶鋼の残量に対処するため、プラズマトーチをタンディッシュの蓋体に昇降装置40を介して取り付けており、昇降装置の設置分だけ設置スペースが大きくなるとともに設備費が高価になるという課題を有していた。また、溶鋼の酸化防止のためにタンディッシュ内にN2ガス等を供給する必要があった。
本発明は、加熱手段を酸素−ガス燃料バーナとし、しかも溶鋼の酸化をタンディッシュ内雰囲気を還元性燃焼ガスにより防止して溶鋼を輻射伝熱で加熱することにより前記課題を解決するタンディッシュ内溶鋼の加熱方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、連続鋳造用タンディッシュ内の溶鋼を加熱するに際し、タンディッシュの蓋体に酸素−ガス燃料バーナを配設し、該酸素−ガス燃料バーナによる燃焼ガス成分がH2/H2O≧1、CO/CO2≧3.8で、かつ、理論断熱火炎温度が2000℃以上からなる燃焼状態を維持しながら加熱するようにしたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明においては、溶鋼加熱手段として酸素−ガス燃料バーナを使用して、溶鋼温度を1550℃前後の還元雰囲気に保持する必要がある。
そのためには、酸素−ガス燃料バーナの加熱時における燃焼状態は、その燃焼ガス成分が、H2/H2O≧1、CO/CO2≧3.8であり、かつ、理論断熱火炎温度が2000℃以上とする必要がある。
【0006】
その理由は以下の通りである。
すなわち、本発明における加熱方法では、酸素−ガス燃料バーナからの火炎および燃焼ガスからの輻射伝熱が加熱の主体をなすため、溶鋼温度を1550℃前後に維持するには、理論断熱火炎温度を2000℃以上にする必要がある。
また、酸素−ガス燃料バーナで加熱中、溶鋼の酸化を防止するためには、タンディッシュT内雰囲気を還元領域にする必要があるが、図1に示す鉄の酸化、還元平衡状態図からみて1550℃前後の溶鋼に対する還元領域は、H2/H2O≧1、CO/CO2≧3.8である。
【0007】
なお、燃料ガスとして一般に使用されるLPGを使用する場合、LPGのCO,CO2,H2,H2O構成分(VOL%)と、理論火炎温度・O2比との関係は図2に示される通りである。
したがって、燃料ガスとしてLPGを使用する場合、前述の条件H2/H2O≧1からO2比≦0.54とする必要がある。そして、そのときの理論火炎温度は約2780℃であり、H2/H2O=1のときCO/CO2≒35/4.9≒7.14で、CO/CO2≧3.8を満足する。以上よりO 2 比の上限は0.54となる。次に下限については0.54以下であれば燃焼ガス成分はより還元方向となるため、理論断熱火炎温度が2000℃確保できることが条件となる。因みにO 2 比≦0.42の理論断熱火炎温度は2131℃となる。
このことにより、O 2 比は、図2の斜線部分に相当する0.42から0.54の範囲であれば前述の条件(溶鋼の酸化防止と溶鋼温度の維持)を満足することができる。
【0008】
なお、燃焼時におけるO2比は、燃料ガスの種類により異なるため、使用燃料ガスによって前記O2比を適宜選定することは勿論である。たとえば、13AガスではO2比を0.40〜0.50で燃焼すればよい。
酸素−ガス燃料バーナを前記条件で燃焼すればよいが、そのためには酸素ガスと燃料ガスとを確実に混合して燃焼する必要がある。
【0009】
つぎに、本発明の加熱方法に適用される酸素−ガス燃料バーナを図3にしたがって説明する。
図において、1は内部に冷却水通路2を有する筒状のバーナチップで、このバーナチップ1の中央部には、先端に冷却室5を有するノズル本体4を備えた冷却管3が位置している。なお、6は前記冷却管3内に位置し、先端が前記ノズル本体4の冷却管5内に至る冷却水供給用内管である。
【0010】
7は、前記ノズル本体4に図示しないリブ等で一体化された筒部で、この筒部7と前記バーナチップ1との間には亜音速で供給される酸素供給通路8が形成され、筒部7の先端はバーナチップ1の端面と同一面となっている。9は旋回羽根である。
また、前記筒部7と冷却管3との間は燃料ガス供給通路10となっており、11はノズル本体の保持部材である。
【0011】
なお、前記酸素供給通路8の出口8aはバーナの軸線に対して0〜10°外方に向いており、燃料ガス供給通路10の出口10aは前記酸素供給通路8の出口に対して90〜100°の角度で交差するようになっている。
12はノズル本体4の前端面に燃焼還元ガスが接触してカーボンが析出するのを防止する防冷板である。
【0012】
つぎに、前記構成からなる還元性ガス発生バーナの操業について説明する。
まず、バーナチップ1とノズル本体4内に冷却水を供給して冷却しつつ、酸素供給通路8から純酸素を、燃料ガス供給通路10からたとえばLPG等の燃料ガスを供給する。
【0013】
なお、供給する純酸素は、理論燃焼酸素当量の0.3〜0.5で、この酸素は旋回羽根9により旋回しつつ出口8aから超音速あるいは亜音速で燃焼空間13(タンディッシュT内)に供給される。一方、燃料ガスは前記酸素の流れに対し90°〜100°の角度で吐出口10aから交差するように供給され、前記旋回流とともに確実に混合され、燃焼空間13にて燃焼し、1500〜2600℃の所望の還元ガスとなる。
【0014】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、タンディッシュ内の溶鋼の加熱は輻射伝熱を主体とするため、溶鋼量に追随させる必要がなく、そのため、従来方式のようにタンディッシュの蓋体に昇降装置を介して取り付ける必要はなく、設置スペースも小さく、かつ安価である。また、溶鋼を還元雰囲気で加熱するため、溶鋼の酸化を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】鉄の酸化・還元平衡状態図。
【図2】LPGのCO,CO2,H2,H2O構成分と理論火炎温度・O2比との関係図。
【図3】酸素−ガス燃料バーナの断面図。
【図4】従来のタンディッシュ内溶鋼の加熱方法を示す断面図。
【符号の説明】
1…バーナチップ、2…冷却水通路、4…ノズル本体、5…冷却管、7…筒部、8…酸素供給通路、10…燃料ガス供給通路。
Claims (1)
- 連続鋳造用タンディッシュ内の溶鋼を加熱するに際し、タンディッシュの蓋体に酸素−ガス燃料バーナを配設し、該酸素−ガス燃料バーナによる燃焼ガス成分がH2/H2O≧1、CO/CO2≧3.8で、かつ、理論断熱火炎温度が2000℃以上からなる燃焼状態を維持しながら加熱することを特徴とするタンディッシュ内溶鋼の加熱方法。
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---|---|---|---|
JP00741897A JP3589824B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00741897A JP3589824B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10202347A JPH10202347A (ja) | 1998-08-04 |
JP3589824B2 true JP3589824B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=11665332
Family Applications (1)
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JP00741897A Expired - Fee Related JP3589824B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3589824B2 (ja) |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP00741897A patent/JP3589824B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH10202347A (ja) | 1998-08-04 |
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