JPH0512271Y2 - - Google Patents
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- JPH0512271Y2 JPH0512271Y2 JP1988040081U JP4008188U JPH0512271Y2 JP H0512271 Y2 JPH0512271 Y2 JP H0512271Y2 JP 1988040081 U JP1988040081 U JP 1988040081U JP 4008188 U JP4008188 U JP 4008188U JP H0512271 Y2 JPH0512271 Y2 JP H0512271Y2
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- JP
- Japan
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- hole
- secondary combustion
- sub
- lance
- nozzle
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- Expired - Lifetime
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- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 19
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 26
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Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、製鋼用転炉における炉内二次燃焼反
応を促進して鋼浴に熱を付加することができる転
炉吹錬用ランスノズルに関するものである。
応を促進して鋼浴に熱を付加することができる転
炉吹錬用ランスノズルに関するものである。
（従来の技術）
近年、取鍋精錬、真空精錬等の炉外精錬が盛ん
になるにつれてこれら精錬中における溶鋼温度降
下が新たな問題となつている。そこでこのような
問題に対して、前工程の転炉精錬で採られている
対策に、出鋼時の溶鋼温度を従来より高くする熱
裕度拡大技術がある。これには、熱源補償用の炭
材を添加する方法やスクラツプを予熱したうえで
添加する方法などがあるが、余分の炭材やスクラ
ツプの予熱装置を必要とするためコストが嵩み経
済的に好ましくない。
になるにつれてこれら精錬中における溶鋼温度降
下が新たな問題となつている。そこでこのような
問題に対して、前工程の転炉精錬で採られている
対策に、出鋼時の溶鋼温度を従来より高くする熱
裕度拡大技術がある。これには、熱源補償用の炭
材を添加する方法やスクラツプを予熱したうえで
添加する方法などがあるが、余分の炭材やスクラ
ツプの予熱装置を必要とするためコストが嵩み経
済的に好ましくない。
そこで、近年これに代わる転炉熱裕度拡大技術
として研究・開発されているものに、精錬時、溶
鋼内の脱炭反応に伴う一次燃焼（Ｃ＋１／202→
CO）で発生したCOガスを精錬用の主孔とは別に
設けられた副孔から噴射させた酸素で二次燃焼
（CO＋１／202→CO2）させて、この二次燃焼で
生じた熱を溶鋼に着熱させてやるいわゆる二次燃
焼法がある。
として研究・開発されているものに、精錬時、溶
鋼内の脱炭反応に伴う一次燃焼（Ｃ＋１／202→
CO）で発生したCOガスを精錬用の主孔とは別に
設けられた副孔から噴射させた酸素で二次燃焼
（CO＋１／202→CO2）させて、この二次燃焼で
生じた熱を溶鋼に着熱させてやるいわゆる二次燃
焼法がある。
この二次燃焼用の副孔を備えたランスノズルが
種々提案されている。例えば、特開昭62−161911
号公報および特開昭62−44517号公報には、副孔
を先拡がり形状としたランスノズル、もしくは副
孔内にガス流抵抗体を設けたランスノズルが、特
開昭61−143506号公報には、主孔と副孔を有する
ランスの内部に回転板を設けた上吹ランスノズル
が、また、特開昭61−272308号公報には、羽口ス
ロート部の直径および羽口数を特定した上吹ラン
スノズルが、それぞれ開示されている。
種々提案されている。例えば、特開昭62−161911
号公報および特開昭62−44517号公報には、副孔
を先拡がり形状としたランスノズル、もしくは副
孔内にガス流抵抗体を設けたランスノズルが、特
開昭61−143506号公報には、主孔と副孔を有する
ランスの内部に回転板を設けた上吹ランスノズル
が、また、特開昭61−272308号公報には、羽口ス
ロート部の直径および羽口数を特定した上吹ラン
スノズルが、それぞれ開示されている。
確かに、これら特許に開示されているランスノ
ズルを使用することで二次燃焼比率は向上する
が、その向上は現在のところ高々35〜40％程度で
ある。
ズルを使用することで二次燃焼比率は向上する
が、その向上は現在のところ高々35〜40％程度で
ある。
（考案が解決しようとする課題）
本考案の課題は、二次燃焼比率を70％近くまで
高めることができる二次燃焼用の副孔を備えた転
炉吹錬用ランスノズルを提供することにある。
高めることができる二次燃焼用の副孔を備えた転
炉吹錬用ランスノズルを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本考案の要旨は、「精錬用の主孔の他に二次燃
焼用の副孔を備えた転炉吹錬用ランスノズルにお
いて、主孔がラバール形状、副孔がストレート形
状で且つ副孔スロート部の長さと半径が下記(1)式
の関係を満たす転炉吹錬用ランスノズル」にあ
る。
焼用の副孔を備えた転炉吹錬用ランスノズルにお
いて、主孔がラバール形状、副孔がストレート形
状で且つ副孔スロート部の長さと半径が下記(1)式
の関係を満たす転炉吹錬用ランスノズル」にあ
る。
ｈ／ｒ＝2.5〜3.5 ……(1)
但し、
ｈ：副孔スロート部の長さ（mm）
ｒ：副孔スロート部の半径（mm）
（作用）
上記のようにランスノズルの主孔をラバール形
状とすることで、精錬用酸素ジエツトは超音速で
噴射され溶鋼深く侵入するので効率よく一次燃焼
を行わせることができる。また、副孔をストレー
ト形状とし、且つそのスロート部を前記(1)式で特
定する範囲のものとすることで、二次燃焼用酸素
ジエツトは音速程度で適度の直進性をもつて噴射
されるので二次燃焼用酸素ジエツトは溶鋼深く侵
入することなく、二次燃焼の起こる溶鋼上で転炉
炉内円周方向に均一で一様に拡がり効率良く二次
燃焼を行わせることができる。
状とすることで、精錬用酸素ジエツトは超音速で
噴射され溶鋼深く侵入するので効率よく一次燃焼
を行わせることができる。また、副孔をストレー
ト形状とし、且つそのスロート部を前記(1)式で特
定する範囲のものとすることで、二次燃焼用酸素
ジエツトは音速程度で適度の直進性をもつて噴射
されるので二次燃焼用酸素ジエツトは溶鋼深く侵
入することなく、二次燃焼の起こる溶鋼上で転炉
炉内円周方向に均一で一様に拡がり効率良く二次
燃焼を行わせることができる。
（実施例）
以下、図面に示した本考案の転炉精錬用ランス
ノズルについて詳細に説明する。
ノズルについて詳細に説明する。
第１図は、本考案の一実施例を示すランスノズ
ルであつて、図Ａは図Ｂのｂ−ｂ線断面図、図Ｂ
は図Ａのａ−ａ線断面図である。
ルであつて、図Ａは図Ｂのｂ−ｂ線断面図、図Ｂ
は図Ａのａ−ａ線断面図である。
ランスノズル１は、図Ｂに示すように中央部に
穿設された精錬用の主孔２とその外側に一定間隔
をもつて穿設された二次燃焼用の副孔３とを備え
ており、主孔２は一端が収縮し、それに続く部位
が拡大したラバール形状で、副孔３はストレート
形状である。
穿設された精錬用の主孔２とその外側に一定間隔
をもつて穿設された二次燃焼用の副孔３とを備え
ており、主孔２は一端が収縮し、それに続く部位
が拡大したラバール形状で、副孔３はストレート
形状である。
図示例では主孔２の数が３孔、副孔３の数が６
孔穿設されているものを示したが、本考案のラン
スノズル１は、主孔２の数が３孔以上、副孔３の
数が４孔以上、主孔２と副孔３の合計が７孔以上
あるランスノズルとするのが望ましい。主孔２の
数を３孔以上のものとすれば、容量の大きな転炉
にも使用することができるとともに孔数の少ない
ものよりも効率良く一次燃焼を行わせることがで
きる。副孔３の数を４孔以上のものとすれば、二
次燃焼用の酸素ジエツトを転炉炉内円周方向に均
一に噴射することができて高い二次燃焼比率を得
ることができる。
孔穿設されているものを示したが、本考案のラン
スノズル１は、主孔２の数が３孔以上、副孔３の
数が４孔以上、主孔２と副孔３の合計が７孔以上
あるランスノズルとするのが望ましい。主孔２の
数を３孔以上のものとすれば、容量の大きな転炉
にも使用することができるとともに孔数の少ない
ものよりも効率良く一次燃焼を行わせることがで
きる。副孔３の数を４孔以上のものとすれば、二
次燃焼用の酸素ジエツトを転炉炉内円周方向に均
一に噴射することができて高い二次燃焼比率を得
ることができる。
更に、本考案のランスノズル１において、副孔
３をランス軸に対して15〜40°前後の傾斜角度に
しているため、二次燃焼用酸素ジエツトを溶鋼上
に広く拡げることができるので二次燃焼比率を更
に高めることができる。
３をランス軸に対して15〜40°前後の傾斜角度に
しているため、二次燃焼用酸素ジエツトを溶鋼上
に広く拡げることができるので二次燃焼比率を更
に高めることができる。
本考案のランスノズル１において、副孔３は、
前記のストレートノズル形状をしたものである
が、そのスロート部は前記(1)式の関係を満たさな
ければならない。即ち、副孔３のスロート部の長
さをｈ、半径をｒとすれば、ｈ／ｒで2.5〜3.5の
範囲に調整するのである。なお、副孔３のスロー
ト部とは、変形ｒが一定の部分を意味する。
前記のストレートノズル形状をしたものである
が、そのスロート部は前記(1)式の関係を満たさな
ければならない。即ち、副孔３のスロート部の長
さをｈ、半径をｒとすれば、ｈ／ｒで2.5〜3.5の
範囲に調整するのである。なお、副孔３のスロー
ト部とは、変形ｒが一定の部分を意味する。
二次燃焼用酸素ジエツトを二次燃焼が起こる溶
鋼上に確実に且つ必要な量だけ供給するためには
副孔３スロート部をｈ／ｒで2.5〜3.5の範囲に調
整した副孔３とすることが重要となる。
鋼上に確実に且つ必要な量だけ供給するためには
副孔３スロート部をｈ／ｒで2.5〜3.5の範囲に調
整した副孔３とすることが重要となる。
ランスノズルにおいて、副孔３のｈ／ｒ比が大
きくなると二次燃焼用酸素ジエツトの直進性が良
くなる。直進性が良いと二次燃焼の起こる溶鋼上
に二次燃焼用酸素ジエツトを確実に供給すること
ができる。しかし、ｈ／ｒ比で3.5を超えると直
進性が過度になつて、二次燃焼用酸素ジエツトを
炉内円周方向に均一に供給することができず、二
次燃焼用酸素ジエツトが一定の所に集中するため
に二次燃焼用比率の向上が小さい。また、ｈ／ｒ
比が大きくなれば副孔３の径が必然的に小さくな
る。副孔３の径が小さくなれば二次燃焼に必要な
十分な量の酸素を供給することが困難となつて二
次燃焼効率が低下する。
きくなると二次燃焼用酸素ジエツトの直進性が良
くなる。直進性が良いと二次燃焼の起こる溶鋼上
に二次燃焼用酸素ジエツトを確実に供給すること
ができる。しかし、ｈ／ｒ比で3.5を超えると直
進性が過度になつて、二次燃焼用酸素ジエツトを
炉内円周方向に均一に供給することができず、二
次燃焼用酸素ジエツトが一定の所に集中するため
に二次燃焼用比率の向上が小さい。また、ｈ／ｒ
比が大きくなれば副孔３の径が必然的に小さくな
る。副孔３の径が小さくなれば二次燃焼に必要な
十分な量の酸素を供給することが困難となつて二
次燃焼効率が低下する。
一方、ｈ／ｒ比が小さくなるに従い二次燃焼用
酸素ジエツトの直進性が悪くなるが、二次燃焼用
酸素ジエツトは逆に炉内円周方向に拡がる傾向と
なる。また、副孔３の径も大きくなるので二次燃
焼に必要な十分な量の酸素を供給することができ
る。このようにｈ／ｒ比を小さくすることは二次
燃焼比率を高めるためには好ましいことである。
しかし、ｈ／ｒ比が2.5未満となると二次燃焼用
酸素ジエツトが必要以上に炉内円周方向に拡が
り、二次燃焼比率の向上が飽和するとともに酸素
の消費量が多くなつて経済的に好ましくない。
酸素ジエツトの直進性が悪くなるが、二次燃焼用
酸素ジエツトは逆に炉内円周方向に拡がる傾向と
なる。また、副孔３の径も大きくなるので二次燃
焼に必要な十分な量の酸素を供給することができ
る。このようにｈ／ｒ比を小さくすることは二次
燃焼比率を高めるためには好ましいことである。
しかし、ｈ／ｒ比が2.5未満となると二次燃焼用
酸素ジエツトが必要以上に炉内円周方向に拡が
り、二次燃焼比率の向上が飽和するとともに酸素
の消費量が多くなつて経済的に好ましくない。
なお、第１図において符号４は酸素流路、符号
５はランスノズル１を冷却するための冷却水通路
である。
５はランスノズル１を冷却するための冷却水通路
である。
本考案のランスノズルは以上の構成からなるも
のである。このランスノズルを160ton上下転炉に
用いて精錬を行つたときの二次燃焼比率とスラグ
中のトータルFeを調べた。その結果を第２図お
よび第３図に示す。
のである。このランスノズルを160ton上下転炉に
用いて精錬を行つたときの二次燃焼比率とスラグ
中のトータルFeを調べた。その結果を第２図お
よび第３図に示す。
第２図は、二次燃焼比率を調べた結果を示した
ものであつて、ｈ／ｒと二次燃焼比率との関係で
まとめたグラフである。
ものであつて、ｈ／ｒと二次燃焼比率との関係で
まとめたグラフである。
調査は下記の条件に従つて行つた。
主孔……ラバール形状
孔数：３
ノズル径：31〜42mm
ノズル角度：10°
酸素流量：0.69〜0.87Nm3／mm
副孔……ストレート形状
孔数：６
スロート部長さ：86.5mm
スロート部半径：15〜42mm
ｈ／ｒ：2.0〜5.8
ノズル角度：30°
酸素流量：1.39〜3.19Nm3／mm
ランス高さ……3m
第２図か明らかなように、主孔がラバール形
状、副孔がストレート形状で且つ副孔スロート部
がｈ／ｒで2.5〜3.5である本考案のランスノズル
の場合、50〜70％と高い二次燃焼比率である。
状、副孔がストレート形状で且つ副孔スロート部
がｈ／ｒで2.5〜3.5である本考案のランスノズル
の場合、50〜70％と高い二次燃焼比率である。
第３図は、上記の条件下での精錬において本考
案のランスノズルを使用した場合と、副孔を有し
ないノズル形状がストレートの精錬用主孔のみで
ある孔数が９の従来のソフトブローランスを使用
した場合のスラグ中のトータルFeを調べた結果
を示したものであつて、鋼中〔Ｃ〕とスラグ中の
トータルFeとの関係でまとめたグラフである。
案のランスノズルを使用した場合と、副孔を有し
ないノズル形状がストレートの精錬用主孔のみで
ある孔数が９の従来のソフトブローランスを使用
した場合のスラグ中のトータルFeを調べた結果
を示したものであつて、鋼中〔Ｃ〕とスラグ中の
トータルFeとの関係でまとめたグラフである。
なお、ソフトブローランスはノズル径：28mm
φ、ノズル角度：20〜30°、酸素流量：約20000N
m3／mm、吐出圧力：６Kg／cm2とした。
φ、ノズル角度：20〜30°、酸素流量：約20000N
m3／mm、吐出圧力：６Kg／cm2とした。
第３図からわかるように、本考案のランスノズ
ルは二次燃焼比率を高めることができるだけでは
なく、スラグ中のトータルFeをも減少させるこ
とができる。従つて、溶鋼歩留が大きく向上す
る。
ルは二次燃焼比率を高めることができるだけでは
なく、スラグ中のトータルFeをも減少させるこ
とができる。従つて、溶鋼歩留が大きく向上す
る。
なお、本考案のランスノズルを用いて精錬を行
う場合、ランスノズルを鋼浴面からランスノズル
先端までの距離（ランス高さ）で3m以上となる
ように設置して精錬するのが望ましい。ランス高
さを3m以上にとれば、二次燃焼用酸素ジエツト
を鋼浴上により均一に拡散させることができるの
で、二次燃焼がさらに促進される。
う場合、ランスノズルを鋼浴面からランスノズル
先端までの距離（ランス高さ）で3m以上となる
ように設置して精錬するのが望ましい。ランス高
さを3m以上にとれば、二次燃焼用酸素ジエツト
を鋼浴上により均一に拡散させることができるの
で、二次燃焼がさらに促進される。
（考案の効果）
以上説明したように、本考案のランスノズルは
精錬用の主孔がラバール形状とし、二次燃焼用の
副孔がストレート形状で且つ副孔スロート部の長
さおよび半径を特定したことによつて、主孔から
噴射される精錬用酸素ジエツトで効率良く精錬を
行うことができるとともに、副孔から噴射される
二次燃焼用酸素ジエツトを転炉炉内円周方向に均
一に供給することができるので、一次燃焼で発生
したCOガスを効率良く二次燃焼させることがで
きる。さらには、必要な量だけ酸素を供給して二
次燃焼させることができるので無駄の無い二次燃
焼用を行うことができる。
精錬用の主孔がラバール形状とし、二次燃焼用の
副孔がストレート形状で且つ副孔スロート部の長
さおよび半径を特定したことによつて、主孔から
噴射される精錬用酸素ジエツトで効率良く精錬を
行うことができるとともに、副孔から噴射される
二次燃焼用酸素ジエツトを転炉炉内円周方向に均
一に供給することができるので、一次燃焼で発生
したCOガスを効率良く二次燃焼させることがで
きる。さらには、必要な量だけ酸素を供給して二
次燃焼させることができるので無駄の無い二次燃
焼用を行うことができる。
第１図は、本考案にかかるランスノズルの一実
施例を示す図であつて、図Ａは図Ｂのｂ−ｂ線断
面図、図Ｂは図Ａのａ−ａ線断面図、第２図は
ｈ／ｒと二次燃焼比率との関係を示したグラフ、
第３図は本考案のランスノズルとソフトブローラ
ンスにおける鋼中〔Ｃ〕とスラグ中のトータル
Feとの関係を示したグラフ、である。 １……ランスノズル、２……主孔、３……副
孔、４……酸素流路、５……冷却水通路。
施例を示す図であつて、図Ａは図Ｂのｂ−ｂ線断
面図、図Ｂは図Ａのａ−ａ線断面図、第２図は
ｈ／ｒと二次燃焼比率との関係を示したグラフ、
第３図は本考案のランスノズルとソフトブローラ
ンスにおける鋼中〔Ｃ〕とスラグ中のトータル
Feとの関係を示したグラフ、である。 １……ランスノズル、２……主孔、３……副
孔、４……酸素流路、５……冷却水通路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 精錬用の主孔の他の二次燃焼用の副孔を備えた
転炉吹錬用ランスノズルにおいて、主孔がラバー
ル形状、副孔がランス主軸に対して下記αの傾斜
角度を有するストレート形状で且つ副孔スロート
部の長さと半径が下記式の関係を満たすことを特
徴とする転炉吹錬用ランスノズル。 α＝15〜40° ｈ／ｒ＝2.5〜3.5 但し、 α：副孔のランス主軸に対する傾斜角度 ｈ：副孔スロート部の長さ（mm） ｒ：副孔スロート部の半径（mm）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988040081U JPH0512271Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988040081U JPH0512271Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142441U JPH01142441U (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0512271Y2 true JPH0512271Y2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=31266556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988040081U Expired - Lifetime JPH0512271Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512271Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272308A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Nippon Steel Corp | 上吹吹錬用ランス |
| JPS6233710B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1987-07-22 | Tokyo Electric Co Ltd |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0333290Y2 (ja) * | 1985-08-15 | 1991-07-15 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP1988040081U patent/JPH0512271Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272308A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Nippon Steel Corp | 上吹吹錬用ランス |
| JPS6233710B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1987-07-22 | Tokyo Electric Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01142441U (ja) | 1989-09-29 |
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