JPH0535842U

JPH0535842U - 転炉型冶金反応炉

Info

Publication number: JPH0535842U
Application number: JP8135691U
Authority: JP
Inventors: 雅之荒井; 博美石井; 法行升光; 隆井上
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は転炉型冶金容器において炉底及び炉
腹部にタップホールを設置し、出湯は炉底にて行うこと
でスラグ量を確保し、スラグによる溶湯の遮断によりダ
ストの低減を目的とする転炉型冶金反応炉を提供する。【構成】本考案は傾動機能を有する転炉状容器で、そ
の炉底部に溶湯及び溶融スラグを排出可能なタップホー
ルを有し、炉腹部に炉内溶融スラグを一定レベルに保持
すべくスラグ排出用のタップホールを有することを特徴
とする転炉型冶金容器である。さらに該炉腹部タップホ
ールからのスラグの排出時、溶鉄の流出を防止すべくタ
ップホール近傍の耐火レンガ構造を堰状にすることを特
徴とする。本考案に従い、炉底出湯方式を採用すること
により基本的にはスラグの排出を行わないことでスラグ
のカバー効果によるダスト発生量の抑制を行い、適正な
スラグ厚みを保持する転炉構造とすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄鋼製造業における転炉型精錬炉内の溶融金属及びスラグの排出方法と転炉の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、転炉型精錬炉では溶融金属の排出方法は、特公昭５７−１４４０４号公報記載の如く炉を傾動させることにより炉腹部に設置されている特定のタップホールから排出する方法が採用されている。また、スラグの排出も炉傾動により行われ、前述のタップホール側とは逆側に傾動して炉口より排出する方式が一般的に採用されている。

【０００３】電気炉においては、従来は転炉方式と同様に炉傾動による溶融金属の排出が一般的であったが、近年熱裕度の向上、スラグの混入抑制による品質の向上の観点より、炉底排出方式の採用が広く行われるようになってきた。また、この炉底排出方式は前記メリットにより転炉型精錬炉にも適用が進められつつある。従来報告されている転炉の炉底排出技術の例として、無倒炉出鋼式の転炉構造（特開平１−２６３２１４号公報）、溶融金属精錬炉の炉底出湯口閉塞装置（特開平２−６６１１０号公報）、密閉形冶金炉における炉底出鋼方法及び出鋼装置（特開平２−１０１１０７号公報）、転炉炉底構造（実開平１−１４７２４１号公報）等が報告されている。この炉底排出方式の場合、溶融金属またはスラグの排出用タップホールは炉底のみにしか配置されていない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで近年において、特に上底吹転炉を利用したスクラップの多量溶解、鉱石の溶融還元等の転炉機能の拡大が進みつつあり、炭材の大量使用により転炉内で溶銑を製造する技術の開発が行われるようになってきた。このため、溶銑内炭素濃度の上昇により、従来転炉精錬で溶鋼を製造していた場合には予想されなかったダスト発生量の増大が引き起こされることとなった。即ち、転炉でのダスト発生量は、溶鉄中炭素濃度に依存し、炭素濃度上昇とともに増大することが従来から多くの研究者によって報告されている。

【０００５】ダスト発生量を抑制する１つの方策として、溶鉄上の溶融スラグによるカバー効果の採用が提唱されている。これは、溶鉄上の溶融スラグ層の厚みを従来より大量かつ適正に保持することにより、上吹ランスからの酸素ジェット及び底吹ガスによる溶鉄浴面の盛り上がり暴露が遮断され、溶湯面が上吹酸素に曝されず、ダストの低減が可能となるという知見である（例えば、松尾ら；鉄と鋼７６（１９９０）、Ｐ１８７１）。しかしこの知見を活かすために、大量のスラグを炉内に残留させた場合、従来のように図４に示す如く炉腹部のタップホールより出湯する方式では、炉口からスラグが溢れだす危険性がある。また、出湯前に炉腹部のタップホール側とは逆側に傾動してスラグだけを炉口より先に排出する方法が考えられるが、その間の溶湯温度の低下、次チャージ以降のスラグ量の不足による造滓材の再投入が必要となるなど、現状の転炉構造では種々の問題点がある。

【０００６】本考案の目的は、炉内に大量のスラグを保持した状態での出湯を可能とし、さらにこのダスト発生防止のためのスラグ層厚みの精度の良いコントロールを可能とする転炉構造を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の要旨とするところは、下記のとおりである。（１）傾動機能を有する転炉状容器で、その炉底部には溶湯及び溶融スラグ排出用のタップホールと、炉腹部には溶融スラグ排出用のタップホールとを組み合わせて有することを特徴とする転炉型冶金反応炉。

【０００８】（２）炉腹部タップホールの容器内側周辺に堰を有することを特徴とする前項１記載の転炉型冶金反応炉。以下、本考案を図１〜図３に示す図面に基づいて詳細に説明する。本考案者らは、スラグのカバー効果によるダスト発生量低減の利点を最大限に享受するために、上述した問題点に鑑み最適な転炉構造を探索した。

【０００９】図１は、本考案の底部及び炉腹部にタップホールを設置した上底吹機能を有する転炉型精錬炉の断面図である。図面において、１は転炉炉底部に開設された溶湯及びスラグ排出用のタップホール、２は転炉炉腹部に開設されたスラグ排出用タップホールを示している。ここで、吹送酸速度、底吹ガス流量等操業条件により、ダスト抑制のための必要最適スラグ層厚みが異なるため、炉腹部のスラグタップホールの位置はこれら操業条件に準じて決定すればよい。

【００１０】溶解精錬終了後、炉内溶湯の排出は図２に示す如く炉底に開設したタップホール１を開孔することで炉傾動を行わずに容易に排出することが可能となり、前述した炉口からのスラグの流出を防止できる。また、炉内の残留スラグは、炉内に添加した副原料及び炭材中の灰分により、吹錬チャージ数とともに増加することから、適正スラグ層厚みを保持するためにスラグの排出を実施する必要がある。この適正スラグ厚みのコントロールは図３に示す如く、炉腹部のタップホール２から不要量のスラグを排出することにより、炉口より排出していた従来法に比較して、極めて精度よく炉内残留スラグ量を調節することが可能となる。ここで、炉底部のタップホール位置は常に最低部である必要はなく、湯溜まり部の横方向であってもよい。

【００１１】また連続残湯方式のように炉内溶鉄を保持した状態で炉腹部タップホールよりスラグを排出するような場合、炉傾動角度が大き過ぎると炉内溶湯の流出が起こる。そこで図５に示すように炉腹部タップホールの炉内側周辺に耐火レンガで堰１１を設けることにより溶鉄の流出を防止できる。

【００１２】

【実施例】

炉底部及び炉腹部にタップホールを設置した炉傾動機能及び上底吹機能を有する転炉型精錬炉において、炉内にあらかじめ種湯として保持した溶銑内に大量のスクラップを装入し、底吹ノズルより微粉炭及び酸素を、上吹ランスより酸素を吹き込み、加炭溶解した後、炉内溶銑の約半分を出銑し、炉内に溶銑を常に残湯させる溶銑製造プロセスにて本考案を適用した操業の実施例について説明する。

【００１３】吹錬は従来どうりに行い、吹錬終了後炉内溶銑の出銑は炉底部に設置された出銑孔を開孔し、炉を垂直にした状態で行った。この時、本実施例は連続残湯方式に採用した例であるのでスラグの溶銑への混入排出は１００％防止可能であった。また操業チャージ数が進むにつれ炉内のスラグ量が増加したが、炉底出銑方式を採用したことで前述したダスト抑制の観点より、基本的に操業上過多と判断される段階まで炉内スラグを排出しなかった。しかし炉内スラグ量が過多になると炉口からのスロッピングあるいは溶銑の昇熱速度の低下等の弊害が発生するため、適当なタイミングでスラグの排出を炉腹部に設置したタップホールから炉傾動することにより行った。連続残湯方式の場合、常に炉内には溶銑が保持されていることから炉傾動角度が大き過ぎると炉内溶銑もスラグと共に排出される危険性があるが、本発明では、わずかな傾動角度でスラグのみの排出が可能なことにより溶銑のスラグ中への混入、排出が防止された。さらに、炉内スラグ量が適正にコントロールされ、かつ炉内のスラグ及び溶鉄の温度降下が防止された。

【００１４】

【考案の効果】

本考案の転炉を採用することにより、下記の効果を享受することができる。（１）炉底出湯方式を採用したことで出湯前作業としてのスラグの排出が基本的には不要となり、操業上支障をきたすまで炉内に残留させることで効果的にスラグのカバー効果によるダスト発生抑制メリットを享受できる。

【００１５】（２）連続残湯方式の溶銑製造プロセスに適用することで出銑時のスラグの混入を１００％防止でき、炉底出銑のメリットを最大限に享受できる。（３）スラグ排出時、炉腹部のタップホールを利用することで炉内残留スラグ量を精度よく調節できる。（４）さらに、スラグ排出時、炉腹部のタップホールを利用することで溶銑のスラグ中への混入、排出が防止され、鉄分歩留りの低下が防止される。また、炉内のスラグ及び溶銑の温度降下が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した上底吹転炉の実施例を示す断
面図である。

【図２】本考案を適用した上底吹転炉の出湯方法を示す
断面図である。

【図３】本考案を適用した上底吹転炉の排滓方法を示す
断面図である。

【図４】従来法による出湯方法を示す断面図である。

【図５】炉腹部タップホール周辺の構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１出湯用タップホール２スラグ排出用タップホール３上吹ランス４溶融スラグ５溶融鉄６底吹ガス配管７底吹ノズル８転炉炉体９取鍋１０転炉耐火レンガ１１堰

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者井上隆北海道室蘭市仲町12番地新日本製鐵株式会社室蘭製鐵所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】傾動機能を有する転炉状容器で、その炉
底部には溶湯及び溶融スラグ排出用のタップホールと、
炉腹部には溶融スラグ排出用のタップホールとを組み合
わせて有することを特徴とする転炉型冶金反応炉。
【請求項２】炉腹部タップホールの容器内側周辺に堰
を有することを特徴とする請求項１記載の転炉型冶金反
応炉。