JPH0443964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は酸素転炉に関し、その目的は、炉壁耐
火物の大巾な寿命延長を可能ならしめる転炉を提
供することにある。

（従来技術とその問題点） 周知の如く酸素転炉（以下、単に転炉と云う）
では、高温溶融物を扱うためその耐火物の溶損が
激しく、これを低減するため、従来より耐火物の
品質改善や吹止温度の低減などの対策がなされて
いる。また、特公昭50−40364号および特開昭57
−16111号に示されるように、溶鋼を直接耐火物
に接触しない様に、出鋼後スラグを残して、該ス
ラグを耐火物表面に付着させ、スラグコーテイン
グ層を形成することも積極的に行なわれている。

ところでスラグは元来溶融物であり、コーテイ
ングにより耐火物表面に付着させても、吹錬中溶
鋼温度が上昇してくると溶け出し、特に出鋼温度
の高い場合はその殆んどが剥離し、耐火物が直接
現われる様になる。このため前記従来手段では、
各出鋼終了毎（各チヤージ毎）にスラグコーテイ
ングを実施したり、スラグに生ドロマイト等の煉
瓦保護剤を混合せしめ、コーテイング層の溶融温
度を高めることによつて、その耐用性を高める試
みがなされていた。

しかしながら前記各チヤージ毎に、スラグコー
テイングを実施する場合、当然のことながら、そ
れを実施するために余分な時間が必要となり、特
に、近年積極的に採用されている製鋼工程と、連
続鋳造工程を直結した製造プロセスでは、前記時
間が大きな問題となつていた。

加えて前述の如く、吹錬途中でもコーテイング
層が剥離することが多く、炉壁耐火物の充分な保
護機能を発揮することはできなかつた。又スラグ
中に耐火物等を混合せしめる手段でも、溶融温度
を高めることには限界があり、吹錬中の極めて高
温に、長時間耐用できるものとはなり得ないのが
実情であつた。

（発明の目的） 本発明は、前記従来のスラグコーテイングにお
ける問題点の抜本的な解決を図るもので、耐用性
に優れ、炉壁耐火物の確実な保護機能を発揮しう
るスラグコーテイング層を形成可能な装置を提供
するものである。

（発明の構成） 本発明の要旨は、転炉炉壁易溶損部の耐火物に
スラグコーテイング層を設けた酸素転炉におい
て、転炉炉壁易溶損部にスラグコーテイング形成
用吹込羽口を任意数装着し、該羽口に冷却ガス吹
込量制御装置を介して、冷却ガス供給管を接続し
たことを特徴とするものである。

以下、実施例を示す図に基づき本発明を詳述す
る。

第１図は、本発明に基づく上吹酸素転炉の一実
施例を示す断面構造図である。図において、１は
転炉々体の鉄皮を示し、２は鉄皮１の内側に構築
された炉壁耐火物（以下耐火物と云う）である。
耐火物２のうちスラグライン部ａ、側壁と底壁と
のコーナー部ｂおよび底壁部分が、他の部分より
一般に激しく溶損する。このため従来、該部分の
溶損によつて、耐火物２の全体的な寿命が決定さ
れることが普通であつた。

而して本発明においては、前記溶損の激しい部
分（該溶損の激しい部分を本発明では易溶損部と
云う）の耐火物２中に、スラグコーテイング形成
用吹込羽口（以下羽口と云う）３が、その先端吹
込口３０が炉内に露出するように装着されてい
る。該羽口３には、冷却がス供給管４が、冷却ガ
ス吹込量制御装置（以下、制御装置と云う）５を
介して接続されている。

次に本発明の転炉におけるスラグコーテイング
手段について説明する。まず、吹錬が終り、溶鋼
およびスラグの排出、つまり出鋼に際し、炉内に
所定量のスラグを残留せしめて前記出鋼作業を終
了する。次いで、上吹ランス６より攪拌ガスを噴
射するが、あるいは転炉本体７をトラニオン軸８
を中心として揺動させるなどして、前記炉内に残
留せしめた溶融状態のスラグを、耐火物２の表面
に付着せしめ、スラグコーテイング層９を形成す
る。

このスラグコーテイング実施中には、羽口３よ
り、所定量あるいは所定以上の冷却ガス吹込みを
継続して実施する。例えば羽口３の吹出口３０
に、スラグコーテイング実施中におけるスラグが
浸入しない程度の低圧の吹込みを行うと、第２図
に示すように羽口３の表面にも、スラグコーテイ
ング層９が形成される。

この際羽口３より吹込まれる冷却ガスは、スラ
グコーテイング層９に、生成される亀裂部１０等
を流通して、炉内へ噴出する。このため、羽口３
の近傍のスラグコーテイング層９は急冷され、強
固なものとなる。

さて、前記スラグコーテイングが終了したら、
通常の操業に移行できるが、本発明の転炉におい
ては、溶湯の注入から出鋼までの操業中に、羽口
３より任意に冷却ガスを吹込むことができる。即
ち前記操業中に、冷却ガスを吸込むことによつ
て、前記スラグコーテイング実施中のときと同様
に、冷却ガスは、亀裂部１０を流通して炉内へ吹
込まれ、羽口３近傍のスラグコーテイング層９を
冷却する。

冷却ガスの吹込量は、その量が多くなり過ぎる
と冷却過多となり、スラグコーテイング層９が肥
大化して、操業に支障を与える恐れがある。逆に
少な過ぎると、前記亀裂部１０や吹込口３０がス
ラグ詰りを生じたり、冷却不足となり、冷却ガス
の吹込みができなくなつたり、スラグコーテイン
グ層９が溶損し、耐火物２の保護機能を失う等の
問題がある。

而して冷却ガスの吹込量は、その吹込時の状
況、例えばスラグコーテイング実施中か否か、あ
るいは炉内温度の変動等に応じて、適宜調整する
必要があり、本発明では制御装置５によつて、前
記吹込量制御あるいは必要に応じて吹込圧制御を
行わしめた。

制御装置５としては、例えば、前記吹込時の状
況を作業者が判断し、人力で操作する装置、ある
いは、炉内の温度を連続的に検出し、その検出値
に応じて自動的に制御しうる装置のいずれでも適
用可能である。

又、羽口３は、設定範囲の前記冷却ガス吹込量
制御あるいは吹込圧制御が実施可能なものであれ
ば、その構造を特に限定するものではなく、例え
ば第１図に示すように、耐火煉瓦に金属管３１を
埋設して構成したもの、あるいは第２図に示すよ
うに、耐火煉瓦に複数の吹込口３０を形成した羽
口３ａあるいは、図示はしないけれども、耐火物
２中に金属管を直接、埋設して構成したもの等を
用いればよい。本発明者等の経験では、吹込口３
０の大きさは、５mmφ以下にすることが、少量吹
込みに対しても正確な流量制御ができるうえに、
スラグ浸入も生じ難いことから効果的であつた。

羽口３（前記各種の羽口を総称して云うときは
羽口３と云う）の装着数は、転炉の炉容、易溶損
部の広さ、および羽口３の構造等に応じて任意に
設定すればよい。例えば第３図に示すように、１
個の羽口３から吹込まれる冷却ガスによる冷却可
能範囲ｙは、予め調査することが可能である。

前記第２図に示す羽口３ａでは、その径Ｄに対
し、５〜７倍の範囲が冷却可能範囲ｙであつた。
而して前記冷却可能範囲ｙが、若干重なる程度に
羽口３を配設すれば、易溶損部の効率的な冷却が
可能となる。

さて、前記易溶損部に装着された羽口３に、冷
却ガスを供給する冷却ガス供給管４は、例えば第
１図に示すように、炉外のガス供給装置１１に連
結させると共に、トラニオン軸８を貫通し、鉄皮
１の外周に沿つて配設して、個々の羽口３に接続
すればよい。

第１図の実施例では、供給本管４１に制御装置
５を介設すると共に、該供給本管４１より、各羽
口３に接続する枝管４２を分岐せしめ、該枝管４
２より各羽口３に冷却ガスを供給するよう構成し
たもので、冷却ガス吹込量の制御は、供給本管４
１で集中的に行われる。このため各羽口３から吹
込まれる冷却ガス量は、いずれも同一となる。

一方、第４図は、上底吹酸素転炉に、本発明を
実施した断面構造図を示すもので、本実施例で
は、各羽口３に接続された冷却ガス供給管４に
も、適宜制御装置５０を介設せしめた。

而して本実施例では、各羽口３からの吹込量
を、単独に制御することも可能となることから、
羽口３の装着部位における熱負荷量等に応じて、
適宜制御すればよい。冷却ガスとしては、前記冷
却機能を発揮し、溶鋼に悪影響を与えないものの
なかから選択すればよく、例えばCO₂、N₂、Ar、
He等を単味で、あるいはそれらを適宜組合せて
使用することが可能である。

（実施例） 第１図に示す如き、170t上吹転炉において、本
発明を実施した。羽口３としては、内径４mmの金
属管を、耐火物２中に直接埋設した単管状とした
ものを用いスラグラインａより下方の側壁および
底壁に25個装着した。

而してまず出鋼に際し、スラグを10t残し、炉
体７を揺動させながらスラグコーテイングを実施
した。このスラグコーテイング実施中には、羽口
３より冷却ガスとしてCO₂を用い、１Kg／cm²以上
の圧力で、８分間その吹込みを行ない、スラグコ
ーテイング層９の冷却速度を高めると共に、羽口
３へのスラグ浸入防止を図つた。

次いで通常の操業に移行したら、各羽口３より
冷却ガスとして、CO₂を10Nm³／Hrの流量で吹
込んだ。この操業中におけるCO₂吹込みによる効
果を確認するために、第５図に示すように、熱電
対１２ａ〜１２ｄを埋込んだ耐火煉瓦１３を、易
溶損部の底壁に装着し、耐火物２の温度推移を調
査した。

第６図は、その調査結果を示すもので、第６ｂ
図が、本発明の冷却ガス吹込みを実施したときの
温度推移、第６ａ図が従来手段のスラグコーテイ
ングのみの温度推移である。

第６図から明らかなように、本発明を実施する
ことにより、操業中における耐火物２の温度上昇
は殆んど見られないが、従来手段では、吹錬の開
始と共に耐火物２の温度が著しく上昇することが
確認された。この結果、200チヤージの耐用期間
内の耐火物溶損温度は、従来手段では、0.2〜0.3
mm／チヤージにも達していたものが、本発明の実
施で、0.1mm／チヤージ以下となり、耐火物２の
耐用性が飛躍的に向上した。

（発明の効果） 以上のように、本発明の転炉では、強固なスラ
グコーテイング層９を形成することが可能とな
り、又操業中に、炉内温度が上昇した際にも、前
記スラグコーテイング層９の温度を、低温に維持
できるようになつた。このためスラグコーテイン
グ９の耐用性が著しく向上し、耐火物２の優れた
保護機能を発揮し、転炉における炉材原単位を大
巾に減少させることができた。以上のように本発
明の工業的効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すもので、第１図は
上吹転炉の断面構造図、第２図は羽口近傍の部分
断面図、第３図は羽口の冷却可能範囲を示す平面
図、第４図は上底吹転炉の断面構造図、第５図は
熱電対を埋設した耐火煉瓦の断面図、第６図は耐
火物の温度推移状況を示す線図で、第６ｂ図が本
発明に基づく温度推移、第６ａ図が従来手段によ
る温度推移の線図である。 １……鉄皮、２……炉壁耐火物、３……スラグ
コーテイング形成用吹込羽口、４……冷却ガス供
給管、５，５０……冷却ガス吹込量制御装置、６
……上吹ランス、７……転炉本体、８……トラニ
オン軸、９……スラグコーテイング層、１０……
亀裂部、１１……ガス供給装置、１２ａ〜１２ｄ
……熱電対、１３……耐火煉瓦、３０……吹込
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 転炉炉壁易溶損部の耐火物にスラグコーテイ
   ング層を設けた酸素転炉において、転炉炉壁易溶
   損部にスラグコーテイング形成用吹込羽口を任意
   数装着し、該羽口に冷却ガス吹込量制御装置を介
   して、冷却ガス供給管を接続したことを特徴とす
   る酸素転炉。