JPH02111809A - 転炉吹錬法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、上吹及び上底吹転炉において溶鉄の精錬を実
施する際に、スピッティング・ダスト発生量を抑制し、
かつ上吹ランスにより効率良く溶鉄を撹拌する転炉吹錬
法に関するものである。

〈従来技術〉 従来の転炉吹錬法は、第１図に示す如く転炉炉体ｌに溶
鉄４及び造滓材３を挿入し、上吹ランス２より酸素噴流
を吹きつけることで行われている。

この吹錬法によるダスト発生機構は、第１図のように上
吹酸素噴流が直接溶鉄４に衝突し、非常に高温（２００
０〜２５００°Ｃ）となっている火点５における鉄分の
蒸発によるヒユームダスト６と、脱炭反応によるＣＯガ
ス発生にともないＣＯ気泡がバーストする際のバブルバ
ーストダストがある。

一方スピッティング７は、上記のバブルバーストや上吹
酸素噴流が形成する溶鉄キャビティーのリップ部から溶
鉄が飛散することで発生し、さらに飛散中のスピッティ
ング溶鉄粒子が脱炭され、細かい粒子にバーストするこ
とでダスト発生源となる。このようにスピッティング・
ダストの発生は、転炉吹錬における歩留を低下させる〆
ともに、炉口やフード・ランス等に付着することで操業
トラブルの原因の１つとなっている。

スピッティング・ダストの発生を抑制する従来技術とし
ては、特開昭５８−１９３３０９号公報に示されるよう
に、上吹ランス酸素ノズル出口部に連通する通孔から、
ＣＯｚ　、　ＣａＣ０：＋　、水蒸気、水、　Ｍｎ鉱石
。

鉄鉱石等の冷却剤の１種以上の混合物を吹込む技術があ
った。転炉吹錬にこの技術を適用することで、上記のよ
うな火点での鉄分蒸発によるヒユームダスト≠＃＃の発
生量を抑制することができる。

しかしながら火点を冷却するにはかなりの大量の冷却剤
を吹込む必要があり、冷却剤コストが高い上に、冷却剤
を吹込むことて吹錬の熱源が減少し、熱的な自由度が縮
小されるという欠点があった。

またバブルバーストダスト及びスピッティング発生に対
しては抑制効果が得られないという欠点もあった。

また溶鉄を効率良く撹拌する技術として、炉底より酸素
、不活性ガス、粉体等を吹込んで撹拌することにより、
大きな冶金効果を得ることができる技術があった。しか
しながら底吹技術は、転炉炉底耐大物の溶損量の管理や
炉底コーティングの強化等の対策のため、操業上の制約
を受けるという欠点があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、耐火物溶損
の減少ならびに冶金効果の向上を図りうる転炉吹錬法を
提供する。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の要旨は、上吹及び上底吹転炉において溶鉄の精
錬を実施する際に、ＬＤ／＞２で求められるキャビティ
ー深さＬとキャビティー径りの比率を２以上確保するよ
うな上吹条件で吹錬することを特徴とする転炉吹錬法で
ある。

ただしここでＤはキャビティー径（Ｉｌｌ）、Ｌはキャ
ビティー深さ（ｍ）である。

すなわち本発明は、上吹及び上底吹転炉で溶鉄を精錬す
る際に、上吹ランス高さを適正な範囲に調整することで
容易かつ安価にスピッティング・ダスト発生によるメタ
ルロスを抑制するとともに、上吹運動エネルギーを効率
良く溶鉄に伝達することで鉄浴及びスラグ・メタルを強
撹拌し、良好な冶金効果を確保しうる転炉吹錬方法であ
る。

転炉におけるスピッティング発生に消費されるエネルギ
ー５．Ｐは上吹酸素噴流の運動エネルギー５７に比例し
、その比例係数αは第２図に示すようにキャビティー深
さＬとキャビティー径りの比Ｌ／Ｄで表される。

εｓＰ＝αε！　　　　　・・・（１）α　＝ｆ　（Ｌ
／Ｄ）　　・・・（２）ここでＬ／Ｄを大きくとること
でαは小さくなり、特にＬ／Ｄ＞２とすることで象、速
にαが低下し１０−４以下となることから、上吹運動エ
ネルギーの内スピッティング発生に使用されるエネルギ
ーの比率は非常に小さくなる。

一方上吹酸素噴流の運動エネルギーＣＴのうち鉄浴及び
スラグ・メタル相の撹拌ε、に使用される割合βとＬ／
Ｄの関係は、第３図に示すように単調増加の関係となっ
ている。ところがＬ／Ｄが２を超えるあたりからβの上
昇は鈍くなり、溶鉄の撹拌力向上効果が飽和してくる。

と、　＝βε７　　　　・・・（３） β　＝ｆ　（Ｌ／Ｄ）　　・・・（４）以上より上吹酸
素噴流により形成されるキャビティーでＬ／Ｄの値を２
以上に大きくとることで、上吹噴流の持つ運動エネルギ
ーのうちスピッティング発生に消費される比率が減少し
、反対に鉄浴及びスラグ・メタル相の撹拌に消費される
比率が増加する。すなわち鉄分のスピッティング・ダス
ト発生によるロス分を低減することができ、さらにスラ
グ・メタルを強撹拌することで高い冶金効果が得られる
という理想的な転炉吹錬を実現できる。

ここでＬ／Ｄの値を大きくとるには第４図に示すように
上吹ランス２の高さを下げることが効果的である。

次に本願発明に用いるＤ及びＬの求め方について説明す
る。求め方は種々あるが１例として述べると、 Ｄ　＝０．４２５ｈ　　　　　　　　　　・・・（５）
２．０８　Ｘ　１０−　”　（Ｑ／ｄ）　２・Ｌ（Ｌ＋
ｈ）”　・・・（６）の式で求めると簡易に求められ有
利である。

ただしここで、ｈは上吹ランス高さ（ｍ）、Ｑはランス
ノズル１個当たりの送酸速度（Ｎ／Ｉｌｒ／本）、ｄは
ランスノズル径（ｍ）である。

当然他の方法でＤ及びＬを算出しても良い。どのような
算出方法でＤ及びＬを求めても、第５図に示すＬ／Ｄと
ランス高さの関係はほぼ同等となり、どのような算出方
法を用いてもよいものである。

〈実施例〉 第５図は２５０Ｔ転炉において、４孔４０Φの上吹ラン
スより５００００　Ｎｍ’／Ｈｒの送酸速度で吹錬を実
施した場合の上吹ランス高さとＬ／Ｄの関係を示したも
のである（　（５）（６）式を用いてＬ及びＤを求めた
）。この図よりＬ／Ｄを大きくとるにはランス高さを低
くすることが有効であり、かつＬ／Ｄ＞２を達成するた
めには、ランス高さを従来操業領域の２ｍ以上から９０
０ｍｍ以下に下げる必要があることがわかる。さらに第
６図にこの転炉にて上底吹操業を実施した場合のランス
高さとダスト発生量の関係を示す。ランスを下げＬ／Ｄ
を大きくとることでダスト発生量を従来の約１／２に抑
制できる。

また撹拌力については、第７図に示すように低炭酸（０
，０３〜０４０５χ）における吹止時のスラグ中の（Ｔ
、Ｆｅ）は本発明の条件で吹錬をした場合、底吹をとも
なわなくとも従来の上底吹転炉とほぼ同等のレベルに抑
制されており、撹拌力の強さがうかがえる。さらには本
発明の条件を上底吹転炉に適用することでより強力な撹
拌が得られ、（Ｔ、Ｆｅ）をさらに低減することが可能
である。

〈発明の効果〉 本発明は、上記のごとく上吹あるいは上底吹転炉におい
て、上吹ランス高さを適正な範囲に調整することで容易
かつ安価にスピッティング・ダストの発生を従来の約半
分に抑制してメタルロスを減少するとともに、上底吹転
炉の底吹撹拌に相当する撹拌力を上吹ランスより与える
ことで炉底耐火物溶損の少ない上吹転炉にて大きな冶金
効果を得ることができ、さらに上底吹転炉に本発明を適
用することで、従来の上底吹転炉以上の強撹拌により大
きな冶金効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な上吹転炉で溶鉄を吹錬する際の模式断
面図、第２図はＬ／Ｄとスピッティング・ダスト発生に
消費される上吹酸素噴流の運動エネルギーの比率αの関
係の１例を示す図面、第３図はＬ／Ｄとスラグ・メタル
撹拌に消費される上吹酸素噴流の運動エネルギーの比率
βの関係の１例を示す図面、第４図は本発明による転炉
操業法で溶鉄を上吹吹錬する際の模式断面図、第５図は
２５０Ｔの大型転炉における上吹ランス高さとＬ／Ｄの
関係の１例を計算にて求めた図面、第６図は２５０Ｔの
大型転炉におけるＬ／Ｄとダスト発生量の関係を調査し
た結果の１例を示す図面、第７図は同じ＜２５０７の大
型転炉におけるＬ／Ｄと吹止時の（Ｔ、Ｆｅ）の関係を
調査した結果の１例である。 １・・・転炉本体、２・・・上吹ランス、３・・・造滓
材、４・・・溶鉄、５・・・火点、６・・・ヒユームダ
スト、７・・・スピッティング 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 １／Ｄ　（−） ７１４図 第５図 う）ズ高さ（ＴｒＬ） 第６図 １／Ｄ　（−）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上吹及び上底吹転炉において溶鉄の精錬を実施する際に
   、Ｌ／Ｄ＞２で求められるキャビティー深さＬとキャビ
   ティー径Ｄの比率を２以上確保するような上吹条件で吹
   錬することを特徴とする転炉吹錬法。 ただしＤ：キャビティー径（ｍ） Ｌ：キャビティー深さ（ｍ）