JPH06287624A - 電気炉における酸素吹精方法及び装置 - Google Patents

電気炉における酸素吹精方法及び装置

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JPH06287624A
JPH06287624A JP4171159A JP17115992A JPH06287624A JP H06287624 A JPH06287624 A JP H06287624A JP 4171159 A JP4171159 A JP 4171159A JP 17115992 A JP17115992 A JP 17115992A JP H06287624 A JPH06287624 A JP H06287624A
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JP
Japan
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oxygen
lance
electric furnace
blowing
furnace
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JP4171159A
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English (en)
Inventor
Takayuki Ogata
隆之 緒方
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Nikko KK
Original Assignee
Nikko KK
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消耗型ランスパイプの不要化によるコスト低
下、作業者の大幅な労力低減及び危険な炉前作業からの
解放、生産性向上及びカーボン粉使用量半減によるコス
ト低下を図る。 【構成】 製鋼用電気炉1 に酸素とカーボン粉23を水冷
された非消耗型ランス13,14 により同時に吹込む吹精装
置6 であって、電気炉1 の炉前側方にアーム支持台10を
配設し、該台10上にランス保持アーム12を旋回軸21軸心
回りに旋回可能に設け、前記アーム12の先端に前記ラン
ス13,14 を取付け、該ランス13,14 を炉1内に出退自在
とすると共に炉前側方の待機位置に収納する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼用電気炉に酸素を
吹精する方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、製鋼用電気炉において、炉内に酸
素を吹き込む場合、ランスパイプと称する表面をカロラ
イズした消耗型のパイプが使用されている。図3は、作
業者による酸素吹精状態を示しており、電気炉31の吹精
作業開口32から、ゴムホース33が接続された3本の消耗
型ランスパイプ34を、夫々3人の作業者35が手で持って
電気炉31内に挿入し、湯だまり36上方の赤熱したスクラ
ップ37に吹精し、スクラップ37を加熱、切断している。
【0003】そして、普通サイズの電気炉 (例えば70ト
ン炉) の場合、1ヒートが70トン出鋼するまでに約1時
間を要し、その際に使用されるランスパイプ(32A型
5.5m長) は、3〜5本程度であり、消耗残のランスパイ
プと新規ランスパイプの接続作業も、作業者が炉前で行
っている。また、最近、図4に示すように、消耗型ラン
スパイプ34を使用したランスパイプ自動送り装置 (ラン
スマニピュレータ) 38が開発され、使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、酸素吹精作
業を人力により行なう場合、消耗型ランスパイプ34は1
人で1本しか操作できず、作業者は1ヒート中約30分間
危険でかつ熱い炉前に立って作業しなければならず、厳
しい作業環境下のため健康上の問題もあり、炉前作業者
の確保が困難な状況にある。また、前記ランスパイプ自
動送り装置38を炉前に設置すると、作業範囲が広いため
大掛りな装置となり、通常でも狭い炉前が狭くなって他
の作業に悪影響を及ぼし作業性を損ねるという問題があ
る。
【0005】さらに、消耗型ランスパイプの消費量が多
いため、その費用も多額なものとなり、コストアップ要
因の1つになっている。本発明は、上述のような実状に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、非消
耗型ランスを使用して吹精作業の自動化を図り、作業者
の危険な炉前作業からの解放、炉前作業スペースの活用
及び大幅なコスト低下を図ることができる電気炉におけ
る酸素吹精方法及び装置を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、第1
発明では、製鋼用電気炉に酸素を吹精するに際し、水冷
された非消耗型ランスで酸素を炉内に吹き込むことを特
徴としている。また、第2発明では、製鋼用電気炉への
酸素吹精及びカーボン粉の吹込みを、夫々水冷された非
消耗型ランスで同時に行なうことを特徴としている。
【0007】そして、第3発明は、製鋼用電気炉に酸素
とカーボン粉を同時に吹込む吹精装置であって、前記電
気炉の炉前側方にアーム支持台を配設し、該台にランス
保持アームを垂直旋回軸心回りに旋回可能に設け、前記
アームの先端に酸素用及びカーボン粉吹込み用の水冷さ
れた非消耗型ランスを取付けたことを特徴としている。
【0008】さらに、第4発明は、前記ランスが左右及
び上下方向に移動又は傾動可能とされていることを特徴
としている。
【0009】
【作用】第1発明によれば、電気炉内に水冷された非消
耗型ランスから酸素を吹精するので、ランスの消耗はな
く、セットされた位置に保持されると共にランス交換作
業が不要であり、作業者が炉前から解放される。第2発
明によれば、カーボン粉が水冷された非消耗型ランスか
ら、酸素と同時に自動的に吹き込まれるので、溶解初期
にはカーボン粉が燃焼に寄与してスクラップの溶解に効
果を発揮し、溶解中期及び精錬期には、直接酸素吹精炎
により強力に溶鋼と反応し、フォーミースラグ効果及び
加炭効果を発揮する。
【0010】また、第3発明によれば、酸素及びカーボ
ン粉用非消耗型ランスが旋回アームに取付けられている
ので、炉前側方から吹精作業開口に挿入しかつ抜き出し
て待機位置に収納させることができ、炉前スペースを有
効に活用でき、カーボン粉が酸素炎と直接混合されスラ
グ及び溶鋼とより強く反応し大幅な歩留り向上につなが
る。
【0011】さらに、第4発明によれば、ランス先端を
左右又は/及び上下方向に移動或いは傾動させて、スラ
グ及び溶鋼に対して適切な位置及び角度で酸素吹精及び
カーボン吹込みができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図3及び図4は本発明装置の実施例を示し、電気炉
への酸素吹精を単独で行ないうると共に、カーボン粉の
吹込みを酸素吹精と同時に行ないうるようになってい
る。
【0013】図4,図5において、1 は製鋼用電気炉、
2 は炉体側壁に設けられた吹精作業開口、3 は作業扉、
4 は水冷炉壁、5 は炉前作業床であり、6 は酸素吹精装
置、7 は溶鋼、8 はスラグ、9 はスクラップである。酸
素吹精装置6 は、炉前側方の作業床5 上に設置されたラ
ンス支持台10と、該支持台10上に上下方向傾動可能に取
付けられた傾動台11と、該傾動台11上に垂直軸心回りに
旋回可能に取付けられたランス保持アーム12と、ランス
保持アーム12の先端に水平方向に所定の角度θ (例えば
15〜20度) 首振り傾動可能に装着された酸素吹精ランス
13及びカーボン粉吹込みランス14と、傾動台11の駆動手
段15及びアーム旋回駆動手段16と、ランス冷却用給水ホ
ース17及び排水ホース18と、酸素供給ホース19及びカー
ボン粉供給ホース20から成っている。
【0014】前記傾動台11は、その駆動手段15によって
ランス13,14 先端が共に100 〜150mm程度上下動可能と
され、前記ランス13,14 の左右方向への首振り傾動 (15
〜20度) と相俟って、溶鋼及びスラグ面に対して最適な
位置にかつ適正な角度で効果的な吹精が行ないうるよう
になっている。前記ランス保持アーム12の基端12A は、
傾動台11上に旋回軸21を介して取付けられ、旋回駆動手
段16によって回動されるようになっている。
【0015】前記ランス13,14 は、水冷構造となってお
り、前記給水ホース17及び排水ホース18が基端に接続さ
れ、酸素吹精ランス13の先端はカーボン粉吹込みランス
14の先端よりも前方に位置すると共に、両ランス先端は
熱負荷に対して強い材料例えば純銅又は銅鋳物等で構成
され、さらに、酸素吹精ランス13の先端ノズルは水平面
(溶鋼面) に対して約45度前後の下向き角度で酸素炎22
を吹込み、スクラップ9 の溶解と、スラグライン及び溶
鋼面に対する酸素吹精を効果的に行ないうるようにして
ある。
【0016】なお、カーボン粉吹込みランス14の先端
を、吹精ランス13の先端よりも後退させておくことによ
り、熱負荷を少なくすると共に酸素炎の適正位置にカー
ボン粉23を吹込むことができる。上記実施例において、
酸素と同時にカーボン粉を炉1 内に吹込む第2発明実施
の場合は、図2に2点鎖線124 で示す待機位置に収納さ
れているランス保持アーム12を、旋回駆動手段16により
同図中2点鎖線123,122,121 で示すように順次旋回さ
せ、図2に実線で示すように両ランス13,14 の先端を炉
1 内にその作業開口2 から挿入し、適正位置にセットし
た後、水冷されている各ランス13,14 から酸素及びカー
ボン粉を同時に吹込む。
【0017】酸素吹精と同時に吹込んだカーボン粉23
が、酸素吹精炎22の中に混合され、溶解初期には燃焼に
寄与してスクラップの溶解を促進し、溶解中期及び精錬
期には、直接酸素吹精炎22により強力に溶鋼に反応し、
フォーミースラグ効果及び加炭効果を発揮する。したが
って、製鋼用副資材であるカーボン粉の使用量が半減し
コスト低下が図れる。
【0018】そして、酸素吹精ランス13及びカーボン粉
吹込みランス14は、共に冷却水により冷却され、消耗し
ないので、各ランス13,14 の先端位置を吹精終了までセ
ット状態のまゝ保持することができ、吹精効率を高める
ことができる。吹精作業が終了すると、前記アーム旋回
駆動手段16により、ランス保持アーム12を図2に2点鎖
線121,122,123,124 で示すように順次旋回させて待機位
置124に収納する。この収納状態では、両ランス13,14
が炉前の側方に位置しているので、炉前作業スペースが
広く、炉前での作業がし易くスペースの有効利用が図れ
る。
【0019】なお、上記実施例において、第1発明の実
施、即ち、酸素吹精のみを行なう場合は、カーボン粉吹
込みランス14からのカーボン粉吹込みを中止して水冷の
みしておくか、又は該ランス14を後退させて熱影響を受
けないようにし或いは取外しておき、前述のように酸素
吹精作業を行えばよい。また、上記実施例における傾動
台11の傾動、ランス保持アーム12の旋回、ランス13,14
の左右首振傾動操作及びランス冷却制御はすべて自動化
することができる。
【0020】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、例えばアーム支持台は移動可能にすることがで
き、傾動台を省略してランス保持アームの先端にランス
上下傾動手段を設けることができる。
【0021】
【発明の効果】請求項1の第1発明は、製鋼用電気炉に
酸素を吹精するに際し、水冷された非消耗型ランスで酸
素を炉内に吹き込むことを特徴とするものであるから、
消耗型ランスが不要でコスト低下を図れると共に、作業
者の大幅な労力低減及び危険な炉前作業からの解放を実
現でき、労働条件が改善され、製鋼時間の短縮による生
産性の向上を図ることができる。
【0022】また、請求項2の第2発明は、製鋼用電気
炉への酸素吹精及びカーボン粉の吹込みを、夫々水冷さ
れた非消耗型ランスで同時に行なうことを特徴とするも
のであるから、酸素吹精炎とカーボン粉の直接混合によ
る大幅な歩留向上が期待でき、カーボン粉の使用量が半
減すると共に、消耗型ランスパイプが不要であるから大
幅なコスト低下を図ることができ、フォーミースラグ効
果及び加炭効果を発揮させることがきる。
【0023】さらに、請求項3の第3発明は、製鋼用電
気炉に酸素とカーボン粉を同時に吹込む吹精装置であっ
て、前記電気炉の炉前側方にアーム支持台を配設し、該
台にランス保持アームを垂直旋回軸心回りに旋回可能に
設け、前記アームの先端に酸素用及びカーボン粉吹込み
用の水冷された非消耗型ランスを取付けたことを特徴と
するものであるから、酸素吹精及びカーボン粉吹込み作
業を自動化でき、作業者を危険な炉前作業から解放で
き、吹精終了後は炉前から待機位置に収納して炉前スペ
ースを広くして有効活用でき、消耗型ランスを使用しな
いのでコスト低下を図ることができ、カーボン粉を酸素
吹精炎中に直接混合させ、補助燃焼効率の向上、カーボ
ン粉使用量低減等を図ることができる。
【0024】そして、請求項4の第4発明は、前記ラン
スが左右及び上下方向に移動又は傾動可能とされている
ことを特徴とするものであるから、各ランスの先端を炉
内のスラグライン、溶鋼面に対して適正な位置及び角度
にセットでき、より効果的な酸素吹精を行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の実施例を示す一部破断側面図であ
る。
【図2】同実施例の要部拡大平面図である。
【図3】従来例を示す一部破断斜視図である。
【図4】他の従来例を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
1 電気炉 6 酸素吹精装置 10 アーム支持台 12 ランス保持アーム 13 酸素吹精用非消耗型ランス 14 カーボン粉吹込み用非消耗型ランス 21 旋回軸 22 酸素吹精炎 23 カーボン粉
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図4】
【図3】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製鋼用電気炉に酸素を吹精するに際し、
    水冷された非消耗型ランスで酸素を炉内に吹き込むこと
    を特徴とする電気炉における酸素吹精方法。
  2. 【請求項2】 製鋼用電気炉への酸素吹精及びカーボン
    粉の吹込みを、夫々水冷された非消耗型ランスで同時に
    行なうことを特徴とする電気炉における酸素吹精方法。
  3. 【請求項3】 製鋼用電気炉に酸素とカーボン粉を同時
    に吹込む吹精装置であって、前記電気炉の炉前側方にア
    ーム支持台を配設し、該台にランス保持アームを垂直旋
    回軸心回りに旋回可能に設け、前記アームの先端に酸素
    用及びカーボン粉吹込み用の水冷された非消耗型ランス
    を取付けたことを特徴とする電気炉における酸素吹精装
    置。
  4. 【請求項4】 前記ランスが左右及び上下方向に移動又
    は傾動可能とされていることを特徴とする請求項3の電
    気炉における酸素吹精装置。
JP4171159A 1992-06-29 1992-06-29 電気炉における酸素吹精方法及び装置 Pending JPH06287624A (ja)

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