JPH08165508A - Top-blowing lance for converter excellent in decarburization characteristic and refining method - Google Patents

Top-blowing lance for converter excellent in decarburization characteristic and refining method

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JPH08165508A
JPH08165508A JP6734895A JP6734895A JPH08165508A JP H08165508 A JPH08165508 A JP H08165508A JP 6734895 A JP6734895 A JP 6734895A JP 6734895 A JP6734895 A JP 6734895A JP H08165508 A JPH08165508 A JP H08165508A
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lance
slit
supply pipe
oxygen supply
gas
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Shinya Kitamura
信也 北村
Kenichiro Naito
憲一郎 内藤
Makoto Kikuchi
真 菊地
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Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To reduce (T.Fe) in slag at the time of stopping blowing and the generation quantity of dust, in a top-bottom combined blowing converter. CONSTITUTION: A top-blowing lance in the top-bottom combined blowing converter-type refining furnace has concentrical polygonal or concentrical circular cross section arranged with two to ten shield plates at the part of the tip opening surface. The ratio B/h of the long side length B (mm) to the short side length (h) (mm) of the individual opening hole part 2 separated by the shield plates 3, is 10 to 225, and it taking R (mm) for the lance diameter, one line of the slit oxygen supplying pipe having 0.4-4 of (B×h)/R, and 1-6 circular nozzles 4 arranged at the inside of the concentrical polygonal series or the concentrical circle and connected with the oxygen supplying piping independent of the slit oxygen supplying pipe, are formed. The lance body and the tip part of the lance containing the lance center point (a) are fitted through the shield plate 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、上底吹き転炉における
脱炭特性に優れた転炉用上吹きランスおよびそれを用い
た精錬方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a converter top blowing lance having excellent decarburization characteristics in a top and bottom blowing converter and a refining method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に転炉の脱炭に必要なものは、高
炭素域ではダストの発生が少なくスラグ形成が速やかに
進むこと、中炭素域では脱炭酸素効率が高いこと、
低炭素域まで酸化鉄の生成を抑制して脱炭が進行するこ
との3つである。このうち、で示した転炉ダストにつ
いては、上吹き酸素と鋼浴とが衝突する面(火点)より
発生し、高温の火点からの鉄の蒸発によるものと、火点
での脱炭反応により、COガスが生成した時の体積膨張
により発生するものとの2つの起源があるとされてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, what is required for decarburization in a converter is that a small amount of dust is generated in a high carbon region, slag formation proceeds rapidly, and a decarbonation efficiency is high in a medium carbon region.
Decarburization proceeds by suppressing the generation of iron oxide to the low carbon region. Of these, the converter dust indicated by is generated from the surface (hot spot) where the top-blown oxygen and the steel bath collide, and is due to the evaporation of iron from the high-temperature hot spot and decarburization at the hot spot. It is said that there are two sources, one of which is generated by volume expansion when CO gas is generated by the reaction.

【0003】従来より、転炉吹錬中に発生するダスト量
を低下させ、鉄歩留を上げようとする方法は種々提案さ
れている。例えば、特開平2−156012号公報で
は、ダスト発生量を低下させるために、ランス高さを上
昇させ、かつ上吹きガスに不活性ガスを混合させる方法
が開示されている。この方法では、ランスの上昇に伴い
2次燃焼率が上がり、着熱効率が低下するため、転炉耐
火物の溶損が激しくなる上に、不活性ガス使用量が多い
ためにコスト的に不利となる。
Conventionally, various methods have been proposed for reducing the amount of dust generated during blowing of a converter and increasing the iron yield. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-156012 discloses a method of increasing the lance height and mixing an inert gas with the top-blown gas in order to reduce the dust generation amount. In this method, as the lance increases, the secondary combustion rate increases and the heat deposition efficiency decreases, so that the melting loss of the converter refractory becomes severe and the amount of inert gas used is large, which is a cost disadvantage. Become.

【0004】また、「材料とプロセス」第7巻(199
4)、p.229には、ダスト発生速度が、酸素供給速
度を火点面積で割った値により支配されることが示され
ている。しかし、火点面積当りの酸素供給速度を低減さ
せるために酸素供給速度を低下させれば生産性が低下
し、火点面積を増すためにノズルを多孔化した場合には
火点が重なってスプラッシュが増加し、またランス高さ
を大きくすると2次燃焼率が上がって着熱効率が低下す
るため転炉耐火物の溶損が激しくなるという問題が生じ
る。
Also, "Materials and Processes" Vol. 7 (199)
4), p. 229 shows that the dust generation rate is governed by the oxygen supply rate divided by the fire point area. However, if the oxygen supply rate is reduced in order to reduce the oxygen supply rate per hot spot area, the productivity will decrease, and if the nozzle is made porous to increase the hot spot area, the hot spots will overlap and splash. When the lance height is increased, the secondary combustion rate is increased and the heat deposition efficiency is lowered, so that the melting loss of the converter refractory becomes severe.

【0005】一方、特開昭62−228424号公報に
は、星型の如き変形度の大きい上吹きランスノズルを用
いることにより、2次燃焼率を上げる技術が開示されて
いる。この技術によるダストやスプラッシュの低減につ
いての効果は何ら記載されていないが、単にこのランス
を適用しただけではダストは低減されない。このような
ダスト低減技術を総括すると、酸素噴流の浴面への到達
流速を低下させること、いわゆるソフトブローにするこ
とである。しかし、ソフトブローにした状態では上吹き
ガスによる攪拌力が小さく、また酸素噴流の浴面への衝
突領域(火点)の温度が低下するため、炭素濃度が高い
領域から脱炭酸素効率が低下し始め、上記の目的を満
たさないという問題がある。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-228424 discloses a technique for increasing the secondary combustion rate by using an upper blowing lance nozzle having a large degree of deformation such as a star shape. No effect of this technique on reducing dust and splash is described, but simply applying this lance does not reduce dust. Summarizing such dust reduction techniques is to reduce the flow velocity of the oxygen jet reaching the bath surface, that is, so-called soft blow. However, in the soft-blown state, the stirring force due to the top-blown gas is small, and the temperature of the collision area (fire point) of the oxygen jet with the bath surface decreases, so the decarbonation efficiency decreases from the high carbon concentration area. However, there is a problem that the above purpose is not satisfied.

【0006】一方、上記に示した低炭素濃度域でも脱
炭酸素効率を高く維持するための技術も提案されてい
る。例えば、特開昭60−131908号公報や特開昭
60−63307号公報では、極低炭素域で上吹き酸素
ガスにArに代表される不活性ガスを混合する技術が開
示されている。しかし、これらの方法では多量のArガ
スが必要となるため、ガスコストが大幅に増加するとい
う問題がある。
On the other hand, there has been proposed a technique for maintaining a high efficiency of decarboxylation even in the low carbon concentration range shown above. For example, JP-A-60-131908 and JP-A-60-63307 disclose a technique of mixing an upper-blown oxygen gas with an inert gas represented by Ar in an extremely low carbon region. However, since these methods require a large amount of Ar gas, there is a problem that the gas cost increases significantly.

【0007】従って、上記〜の目的を満たすには、
高炭素域では大流量の酸素をソフトブローで供給し、中
炭素域では大流量の酸素をハードブローで供給し、さら
に低炭素域では小流量の酸素をハードブローで供給する
ことが最良となる。これに対して、特公昭47−477
0号公報には、上吹きランスの円形酸素ノズルの先端出
口部とスロート部の間に、管路内で上下動し得る作動機
構を有するスピンドルを設けたランスが開示されてい
る。この場合、酸素は円形ノズルとスピンドルの間隙に
生じるスリット部を通して流れるが、間隙を通過した後
の噴流は出口直後に合体して常にハードブローとなるた
め、たとえ間隙を広くしたとしても、ソフトブロー吹錬
は実現できない。
Therefore, in order to satisfy the above-mentioned objects
It is best to supply a large flow of oxygen by soft blow in the high carbon region, a large flow of oxygen in the medium carbon region by hard blow, and a small amount of oxygen in the low carbon region by hard blow. . On the other hand, Japanese Patent Publication No. 47-477
No. 0 discloses a lance provided with a spindle having an actuating mechanism capable of moving up and down in a pipe line between a tip outlet part and a throat part of a circular oxygen nozzle of an upper blowing lance. In this case, oxygen flows through the slit formed in the gap between the circular nozzle and the spindle, but the jets after passing through the gap are always combined into a hard blow immediately after the outlet, so even if the gap is widened, the soft blow Blowing cannot be realized.

【0008】また、特開平1−123016号公報に
は、酸素を供給するノズルの外にAr、もしくはCO2
等の不活性ガス用ノズルを有するランスが開示されてい
る。この場合には、酸素流量を低下させても不活性ガス
により噴流の浴面への到達流速は低下しないとされてい
るものの、酸素ガスは1種類のノズルからしか供給され
ないため、酸素流量を大幅に低下させた場合にはノズル
への地金付着による閉塞が起こる。従って、酸素流量や
酸素噴流の浴面への到達流速を大幅には変えることはで
きない。
Further, in JP-A-1-123016, Ar or CO 2 is provided outside the nozzle for supplying oxygen.
A lance having a nozzle for an inert gas, such as In this case, even if the oxygen flow rate is decreased, the flow velocity of the jet flow reaching the bath surface is not decreased by the inert gas, but since the oxygen gas is supplied from only one type of nozzle, the oxygen flow rate is greatly reduced. If it is lowered to 1, the clogging occurs due to the adhesion of metal to the nozzle. Therefore, the oxygen flow rate and the velocity of the oxygen jet reaching the bath surface cannot be changed significantly.

【0009】また、特開平1−219116号公報に
は、主孔と、主孔とは独立な酸素供給配管に連結された
副孔を有するランスが開示されているが、ノズルへの地
金付着による閉塞の問題から酸素流量は大きくは低下さ
せられず、また主孔、副孔のいずれからも酸素ガスを供
給しているため、酸素流量や酸素噴流の浴面への到達流
速を大きくは変えることはできない。
Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-219116 discloses a lance having a main hole and a sub hole connected to an oxygen supply pipe independent of the main hole. The oxygen flow rate cannot be greatly reduced due to the problem of blockage due to the flow of oxygen, and since oxygen gas is supplied from both the main and auxiliary holes, the oxygen flow rate and the velocity of the oxygen jet reaching the bath surface can be greatly changed. It is not possible.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平2−
156012号公報、特開昭60−131908号公報
および特開昭60−063307号公報に開示された方
法では不活性ガス使用量が多いためにコストが増大する
という問題や、特開昭62−228424号公報に示さ
れた方法のみではダストは低減されず、また中炭素濃度
域での鉄の酸化ロスが大きくなるという問題、および特
公昭47−4770号公報に記載された方法のみではソ
フトブロー吹錬ができないためにダストは低減されない
という問題、および特開平1−123016号公報や特
開平1−219116号公報に開示された方法では酸素
流量や酸素噴流の浴面への到達流速を大きくは変えるこ
とができないという問題を解決することを目的とするも
のである。
The present invention is disclosed in JP-A-2-
In the methods disclosed in JP-A-156012, JP-A-60-131908 and JP-A-60-063307, there is a problem that the cost increases due to the large amount of inert gas used, and JP-A-62-228424. Dust is not reduced only by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. JP-A No. 2004-187, and the problem that the iron oxidation loss in the medium carbon concentration range is large, and the method described in Japanese Patent Publication No. 47470/1972 only allows soft blow blowing. In the method disclosed in JP-A-1-123016 and JP-A-1-219116, the flow rate of oxygen and the flow velocity of oxygen jet reaching the bath surface are greatly changed. The purpose is to solve the problem of being unable to.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、長辺と短辺の
比が大きく適正な噴出孔形状を持った、いわゆる細長い
噴出孔から出たガスは、円形孔から出たガスに比べて、
噴出直後にガス流速の大きな減衰が起こりソフトブロー
が可能になることと、細長い噴出孔から出たガスと別の
円形ノズルから出たガスを適正条件により合体させるこ
とでハードブローが可能となることの、2つの新しい知
見に基づいてなされたものであり、その要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。
According to the present invention, a gas emitted from a so-called elongated ejection hole having a large long-side to short-side ratio and an appropriate ejection hole shape is compared with a gas emitted from a circular hole. ,
A large decrease in the gas flow velocity immediately after the ejection causes soft blowing, and hard blowing is possible by combining the gas ejected from the elongated ejection hole with the gas ejected from another circular nozzle under appropriate conditions. It was made based on two new findings, and the summary is as follows.

【0012】(1)ガスにより鋼浴を攪拌せしめる上底
吹き転炉型精錬炉における上吹きランスにおいて、同心
の3〜16角形の多角形または同心円の断面を有する1
条のスリット状の酸素供給管の先端開口面の一部に2〜
10個の遮蔽板を配した酸素供給管と、前記スリット状
酸素供給管とは独立な酸素供給配管に連結された前記同
心多角形または同心円の酸素供給管の内側に設けられた
1〜6個の円形ノズルを有し、ランス本体とランス中心
点を含むランス先端部は当該遮蔽板を介して固着されて
いることを特徴とする脱炭特性に優れた転炉用上吹きラ
ンス。
(1) In a top-blown lance in a bottom-blown converter type refining furnace in which a steel bath is agitated by gas, a cross section of concentric 3 to 16 polygons or concentric circles 1
2 to a part of the opening surface of the tip of the slit-shaped oxygen supply pipe
1 to 6 provided inside the concentric polygonal or concentric oxygen supply pipe connected to an oxygen supply pipe having 10 shielding plates and an oxygen supply pipe independent of the slit-shaped oxygen supply pipe An upper-blown lance for a converter having excellent decarburization characteristics, characterized in that the lance main body and the lance tip including the lance center point are fixed through the shielding plate.

【0013】(2)遮蔽板で分離された個々の前記先端
開口面の長辺長さB(mm)と短辺長さh(mm)の比
B/hが10〜225、ランス直径をR(mm)とした
場合に(B×h)/Rが0.4〜4で、隣接する2個の
前記先端開口面の、互いに最も接近した周上の点と、ラ
ンス中心点とのなす角度ωが10〜60度であることを
特徴とする前記(1)記載の脱炭特性に優れた転炉用上
吹きランス。
(2) The ratio B / h of the long side length B (mm) to the short side length h (mm) of each of the tip opening surfaces separated by the shielding plate is 10 to 225, and the lance diameter is R. (B × h) / R is 0.4 to 4 in the case of (mm), and the angle between the lance center point and the points of the two adjacent front end opening surfaces that are closest to each other. [omega] is 10 to 60 degrees, and the upper blowing lance for a converter is excellent in decarburization characteristics according to the above (1).

【0014】(3)遮蔽板の厚さが、酸素供給管のスリ
ット部長さLに対して、1mm〜0.5Lであることを
特徴とする前記(1)または(2)記載の脱炭特性に優
れた転炉用上吹きランス。 (4)スリット状酸素供給管のランス中心線に対する傾
斜角度θと、円形ノズル中心線のランス中心線に対する
傾斜角度φの差(θ−φ)が5〜35度であることを特
徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の脱
炭特性に優れた転炉用上吹きランス。
(3) The decarburization characteristic as described in (1) or (2) above, wherein the thickness of the shielding plate is 1 mm to 0.5 L with respect to the length L of the slit portion of the oxygen supply pipe. Excellent top blowing lance for converter. (4) The difference (θ−φ) between the inclination angle θ of the slit-shaped oxygen supply pipe with respect to the lance center line and the inclination angle φ of the circular nozzle center line with respect to the lance center line is 5 to 35 degrees. An upper-blown lance for a converter excellent in decarburization characteristics according to any one of (1) to (3).

【0015】(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項
に記載の転炉用上吹きランスを用いて、炭素濃度が0.
5〜2.5%よりも高い領域では、スリット状酸素供給
管より150〜300Nm3 /Hr/tonの酸素を、
円形ノズルからは5〜40Nm3 /Hr/tonの2酸
化炭素または窒素ガスを供給し、それ以降の脱炭反応領
域では、スリット状酸素供給管より100〜250Nm
3 /Hr/tonの酸素を、円形ノズルからはスリット
状酸素供給管から供給される酸素ガスの10〜50%の
酸素ガスを供給することを特徴とする脱炭特性に優れた
精錬方法。
(5) Using the upper blowing lance for a converter as described in any one of (1) to (4) above, the carbon concentration is 0.1.
In a region higher than 5 to 2.5%, 150 to 300 Nm 3 / Hr / ton of oxygen is supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe,
From the circular nozzle, carbon dioxide or nitrogen gas of 5 to 40 Nm 3 / Hr / ton was supplied, and in the subsequent decarburization reaction region, 100 to 250 Nm from the slit-shaped oxygen supply pipe.
A refining method having excellent decarburization characteristics, which comprises supplying oxygen of 3 / Hr / ton and 10 to 50% of oxygen gas supplied from a slit-shaped oxygen supply pipe from a circular nozzle.

【0016】(6)炭素濃度が0.05〜0.3%より
も低い領域では、スリット状酸素供給管より10〜50
Nm3 /Hr/tonの2酸化炭素またはArガスを、
円形ノズルからは20〜90Nm3 /Hr/tonの酸
素ガスを供給することを特徴とする前記(5)記載の脱
炭特性に優れた精錬方法。ここで、酸素供給管のスリッ
ト部長さLとは、ランス断面におけるスリット状酸素供
給管の長さと定義する。なお、スリット状酸素供給管に
酸素を供給する、スリット状酸素供給管より上部の配管
は、圧損の少ない通常の円形断面を有する管であること
が望ましい。
(6) In the region where the carbon concentration is lower than 0.05 to 0.3%, 10 to 50 is supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe.
Nm 3 / Hr / ton carbon dioxide or Ar gas,
The refining method excellent in decarburization characteristics according to (5) above, wherein oxygen gas of 20 to 90 Nm 3 / Hr / ton is supplied from the circular nozzle. Here, the slit portion length L of the oxygen supply pipe is defined as the length of the slit-shaped oxygen supply pipe in the lance cross section. The pipe above the slit-shaped oxygen supply pipe for supplying oxygen to the slit-shaped oxygen supply pipe is preferably a pipe having a normal circular cross section with a small pressure loss.

【0017】[0017]

【作用】図1は本発明の実施態様を示したものであり、
図2は図1のA−A′断面を示したものである。ノズル
から出たガスの流速を減衰させてソフトブローを可能と
するには、ノズルを円形ではなく適正形状を持った細長
い形にすることが重要である。また、細長いノズルから
噴出したガスであっても、他のノズルから出たガスと合
体した場合には合体した時点で減衰しにくくなり、ハー
ドブローとなる。この特性を利用したのが本発明であ
り、ソフトブローを可能とする細長形ノズル形状の適正
化と、合体を適正に行わせるための細長形ノズルと内側
円形ノズルとの関係の、2つの要素から構成されてい
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA 'of FIG. In order to attenuate the flow velocity of the gas discharged from the nozzle to enable soft blow, it is important that the nozzle has an elongated shape with a proper shape instead of a circular shape. Further, even if the gas ejected from the elongated nozzle is combined with the gas ejected from another nozzle, it is hard to be attenuated at the time of combination, and hard blow occurs. It is the present invention that utilizes this characteristic, and two elements of the optimization of the shape of the elongated nozzle that enables soft blow and the relationship between the elongated nozzle and the inner circular nozzle for properly performing the coalescence. It consists of

【0018】まず、噴出孔から出たガスの流速を減衰さ
せる方法についての本発明者らによる詳細な実験検討に
よれば、下記の点が重要である。 1)遮蔽板で分離された個々のスリット状酸素供給管の
先端開口面の長辺(B)と短辺(h)の比が大きい、い
わゆる細長い噴出孔とすること。これは、円形孔から出
たガスに比べて噴流断面の周長が長くなり、噴流外の気
体との相互作用を大きく受けるためであり、噴流がノズ
ルを出た直後に大きな減衰効果が得られる。この効果
は、B/hにして10以上あれば得られる。また、B/
hが225よりも大きいものはランス冷却水の配管が困
難となり現実的ではない。
First, according to a detailed experimental study conducted by the present inventors regarding a method of attenuating the flow velocity of the gas discharged from the ejection holes, the following points are important. 1) A so-called elongated ejection hole having a large ratio of the long side (B) to the short side (h) of the tip opening surface of each slit-shaped oxygen supply pipe separated by the shielding plate. This is because the circumferential length of the jet cross section is longer than that of the gas emitted from the circular hole, and it is greatly affected by the interaction with the gas outside the jet, and a large damping effect is obtained immediately after the jet leaves the nozzle. . This effect is obtained when B / h is 10 or more. Also, B /
If h is larger than 225, piping of lance cooling water becomes difficult, which is not realistic.

【0019】2)細長い形状のノズルから出たガスは、
噴出された直後は大きく減衰するが、それ以後は、ノズ
ル先端からの距離の1/2乗でしか減衰しない特徴を有
する。これに対して、円形ノズルから出たガスは噴出直
後の減衰は小さいが、それ以後は、ノズル先端からの距
離の1乗で減衰する。従って、噴出直後に大きく減衰す
るという前記1)の特性を活かしつつ、その後の減衰を
大きくするためには、ノズルから出た後、噴流を細長い
形状から円形断面形状へと変換させる必要がある。この
条件は、ランス直径をR(mm)とした場合に(B×
h)/Rを4以下とすることである。また、(B×h)
/Rが0.4よりも小さい場合には、ノズルの加工精度
を保つことが困難となり現実的ではない。
2) The gas emitted from the elongated nozzle is
It has a characteristic that it is greatly attenuated immediately after it is ejected, but thereafter it is attenuated only at the 1/2 power of the distance from the nozzle tip. On the other hand, the gas emitted from the circular nozzle has a small attenuation immediately after being ejected, but thereafter, it attenuates at the first power of the distance from the nozzle tip. Therefore, it is necessary to convert the jet flow from the elongated shape to the circular cross-sectional shape after exiting from the nozzle in order to increase the subsequent attenuation while utilizing the characteristic of the above 1) that it greatly attenuates immediately after ejection. This condition is (B x
h) / R is to be 4 or less. Also, (B × h)
If / R is smaller than 0.4, it becomes difficult to maintain the machining accuracy of the nozzle, which is not realistic.

【0020】3)前記1)と2)の条件を満たすノズル
を複数個設けた多孔ノズルの場合、隣接するノズルから
出た噴流を合体させないことが重要であり、その条件の
1つは、隣接する2個のノズルの、互いに最も接近した
点と、ランス中心点とのなす角度ωを10〜60度とす
ることである。この角度ωが10度よりも小さい場合に
は、長辺方向に広がった噴流同士が合体し、合体した以
降は減衰が起こりにくくなり、また60度よりも大きい
と、開口面積が小さくなってガス流量が充分に確保でき
なくなる。また、後に述べるように、個々のノズルとノ
ズルの間は、厚みの限定された遮蔽板で分離されるた
め、この角度ωが60度よりも大きいと、遮蔽板面積が
大きくなって遮蔽板の受熱量が大きくなり、溶損する傾
向が大きくなる。
3) In the case of a multi-hole nozzle provided with a plurality of nozzles satisfying the above conditions 1) and 2), it is important not to combine jets from adjacent nozzles. One of the conditions is that The angle ω formed by the lance center point and the point of the two nozzles closest to each other is 10 to 60 degrees. If the angle ω is smaller than 10 degrees, the jets spread in the long-side direction merge with each other, and damping is less likely to occur after they merge, and if larger than 60 degrees, the opening area becomes small and the gas becomes smaller. The flow rate cannot be secured sufficiently. Further, as will be described later, since the individual nozzles are separated from each other by a shield plate having a limited thickness, if the angle ω is larger than 60 degrees, the shield plate area becomes large and the shield plate The amount of heat received becomes large, and the tendency of melting loss increases.

【0021】4)さらに、より完全に合体を防ぐために
は、噴出孔を前記1)、2)で規定した形状とする領域
は、ノズル出口部先端のみに限定する点である。つま
り、例えば先端部の外観は図1と同一であっても、図1
のA−A′断面に示されるように、酸素供給管全体を前
記1)、2)で規定した断面形状とするのではなく、酸
素供給管自体は単純な同心多角形、もしくは同心円形の
断面を有するスリット形状としてその先端部に薄い遮蔽
板を設置し、ノズル先端のみを前記1)、2)で規定し
た断面形状とすることが重要である。この場合には、出
口直前でガスの流れが乱され、長辺方向からノズルの内
側へ向かう流れが形成されるため、噴出直後に長辺方向
にあまり広がらないという効果を有する。遮蔽板の厚み
については、酸素供給管のスリット部長さLに対して、
0.5L以下である必要があり、これよりも厚い場合に
は、出口直前での乱流化効果が見られない。また、下限
は、遮蔽板強度で決まり、実質的には1mm以上である
ことが望ましい。
4) Further, in order to prevent the coalescence more completely, the region where the ejection holes have the shapes defined in the above 1) and 2) is limited to only the tip of the nozzle outlet. That is, even if the outer appearance of the tip is the same as that of FIG.
As shown in the section A-A 'of FIG. 3, the oxygen supply pipe itself does not have the cross-sectional shape defined in 1) and 2) above, but the oxygen supply pipe itself has a simple concentric polygonal or concentric circular cross-section. It is important that a thin shield plate is installed at the tip of the slit having the shape of, and only the tip of the nozzle has the cross-sectional shape defined in 1) and 2) above. In this case, the gas flow is disturbed just before the outlet, and a flow from the long side direction toward the inside of the nozzle is formed, so that there is an effect that the gas does not spread so much in the long side direction immediately after ejection. Regarding the thickness of the shielding plate, with respect to the slit portion length L of the oxygen supply pipe,
It needs to be 0.5 L or less, and if it is thicker than this, the turbulent flow effect just before the exit is not seen. Further, the lower limit is determined by the strength of the shielding plate, and it is desirable that it is substantially 1 mm or more.

【0022】なお、酸素供給管の断面は、同心多角形ま
たは同心円で囲まれたスリットであり、同心多角形は3
〜16角形の範囲である。これは、多角形としては2角
形は存在せず、また16角形よりも角数を増した場合に
は加工が困難となるためである。遮蔽板の個数が2個よ
りも少ない場合には、長辺(B)が非常に大きくなり、
また10個よりも多い場合には、長辺(B)が非常に小
さくなるため、いずれの場合においても、B/hとB×
hが適正範囲に入らず、効果は得られない。
The cross section of the oxygen supply pipe is a concentric polygon or a slit surrounded by concentric circles, and the concentric polygon is 3
The range is from a hexagon. This is because a polygon does not have a digon, and if the number of angles is larger than that of a hexagon, machining becomes difficult. When the number of shields is less than two, the long side (B) becomes very large,
If the number is more than 10, the long side (B) becomes very small, so in any case, B / h and B ×
h does not fall within the proper range, and no effect is obtained.

【0023】また、本発明ではランス本体1とランス中
心点aを含むランス先端部は遮蔽板3を介して固着され
ており、中心点aはランス本体1に対して相対的に上下
方向に移動することはない。このため、従来技術にある
中心点aを含むランス先端部を中子としてランス本体と
分割し、中子のみを上下に移動させる技術に伴った、複
雑な駆動機構を設ける必要がなく、簡単な構造でランス
が製作できるという大きな利点を有している。
In the present invention, the lance body 1 and the tip of the lance including the lance center point a are fixed to each other via the shield plate 3, and the center point a moves vertically with respect to the lance body 1. There is nothing to do. Therefore, it is not necessary to provide a complicated drive mechanism according to the technique of dividing the lance tip portion including the center point a in the prior art into a lance body as a core and moving only the core up and down. The structure has the great advantage that the lance can be manufactured.

【0024】このような、適正形状を有した状態で転炉
吹錬を実施すると、従来の円形多孔ランスでは得られな
いソフトブローが可能となるため、ダストの大幅な低減
という冶金効果が得られる。これは、ダスト発生の原因
の1つである、ノズルから出たガスが湯面に衝突する際
に、その運動エネルギーで溶鋼が飛散することに起因し
たもの(スプラッシュ系ダスト)の発生が、本発明によ
り極めてソフトブローが可能となったことで回避できた
ためである。
When the converter blowing is carried out in such an appropriate shape, soft blow which cannot be obtained by the conventional circular porous lance is possible, and therefore, the metallurgical effect of drastically reducing the dust can be obtained. . This is one of the causes of dust generation, that is, when the gas emitted from the nozzle collides with the molten metal surface, the kinetic energy causes the molten steel to scatter (splash-based dust). This is because the invention made it possible to avoid the soft blow.

【0025】しかし、ソフトブローの状態を1%以下の
炭素濃度域まで続けた場合には、鉄の酸化が多くなるた
め、このような中炭素域では噴流強度をハードブローと
しなければならない。これには、ランス中心部の円形ノ
ズルからガスを供給し、この噴流とスリット状酸素供給
管からの噴流とを合体させる必要があり、図3に示すよ
うに、スリット状酸素供給管のランス中心線に対する傾
斜角度θと、円形ノズル中心線のランス中心線に対する
傾斜角度φの差(θ−φ)を5〜35度とすることでな
しとげられる。
However, if the soft blow state is continued up to a carbon concentration range of 1% or less, the oxidation of iron will increase. Therefore, in such a medium carbon range, the jet strength must be hard blow. For this purpose, it is necessary to supply gas from the circular nozzle at the center of the lance and combine this jet flow with the jet flow from the slit-shaped oxygen supply pipe. As shown in FIG. This can be achieved by setting the difference (θ−φ) between the inclination angle θ with respect to the line and the inclination angle φ with respect to the lance center line of the circular nozzle center line to 5 to 35 degrees.

【0026】ここで、(θ−φ)が5度よりも小さい場
合には、スリット状酸素供給管と円形ノズルから出た噴
流はノズル出口直後で合体するので単孔ノズルを用いた
場合と殆ど同等の噴流特性となるため、ハードブローは
可能なものの激しいスプラッシュやスロッピングが発生
するという問題が生じる。また、(θ−φ)が35度よ
りも大きい場合には、スリット状酸素供給管と円形ノズ
ルから出た噴流は、殆ど合体せず、ハードブロー効果を
得られない。
Here, when (θ-φ) is smaller than 5 degrees, the slit-like oxygen supply pipe and the jet flow coming out of the circular nozzle are united immediately after the nozzle exit. Since the jet characteristics are the same, hard blow is possible, but there is a problem that violent splash and sloping occur. Further, when (θ-φ) is larger than 35 degrees, the jet flows from the slit-shaped oxygen supply pipe and the circular nozzle are hardly combined, and the hard blow effect cannot be obtained.

【0027】このように、細長いスリット状酸素供給管
から出た噴流と円形ノズルから出た噴流を合体させた場
合には、噴流はそれ自体が持つ強い吸引力で単一の噴流
になろうとするが、噴流中心部は円形ノズルの特性を維
持したハードブローであるにもかかわらず、噴流外周部
は細長いスリット状酸素供給管から出た噴流の特性を持
ち広がりが大きいため、火点面積が大きくなるという特
性を有する。これにより、ハードブローでありながらダ
ストが少ないという効果が生じる。
In this way, when the jet flow from the elongated slit-shaped oxygen supply pipe and the jet flow from the circular nozzle are combined, the jet flow tends to become a single jet due to its strong suction force. However, even though the center of the jet is a hard blow that maintains the characteristics of a circular nozzle, the outer periphery of the jet has the characteristics of the jet from the elongated slit-shaped oxygen supply pipe and has a large spread, so the fire point area is large. It has the property of becoming. As a result, there is an effect that the amount of dust is small even though it is a hard blow.

【0028】次に、上記の適正条件を持った上吹きラン
スを用いた場合の、最も高い精錬特性を得る吹錬条件に
ついて詳細を示す。まず、高炭素濃度域では、浴内には
充分な炭素が存在しているため、ソフトブローであって
も高い脱炭酸素効率が得られる。従って、ダストの低減
とスラグの滓化促進を目的としてソフトブロー吹錬を実
施するのが最適となる。
Next, the blowing conditions for obtaining the highest refining characteristics when using the above-mentioned top blowing lance having the appropriate conditions will be described in detail. First, in the high carbon concentration range, since sufficient carbon is present in the bath, a high decarboxylation efficiency can be obtained even by soft blowing. Therefore, it is optimal to carry out soft blow blowing for the purpose of reducing dust and promoting slag slag formation.

【0029】具体的には、炭素濃度が0.5〜2.5%
よりも高い領域では、スリット状酸素供給管より150
〜300Nm3 /Hr/tonの酸素を流すこととな
る。また、この状態では中心部の円形ノズルからはガス
を流す必要は冶金的にはないが、飛散地金やスラグによ
りノズルが詰まることを防ぐため、円形ノズルからは5
〜40Nm3 /Hr/tonの2酸化炭素または窒素ガ
スを供給する。
Specifically, the carbon concentration is 0.5 to 2.5%.
In the region higher than the above, it is 150
Oxygen of about 300 Nm 3 / Hr / ton will be supplied. Further, in this state, it is not necessary to flow gas from the circular nozzle in the center part, but in order to prevent the nozzle from being clogged with scattered metal or slag, it is possible to use 5 times from the circular nozzle.
Supply carbon dioxide or nitrogen gas of -40 Nm 3 / Hr / ton.

【0030】ここで、炭素濃度が0.5%よりも低い濃
度で後述する中炭素濃度域の精錬方法にした場合には鉄
の酸化ロスが大きくなり、また2.5%よりも高い濃度
で後述する中炭素濃度域の精錬方法にした場合にはダス
ト量が多くなるという問題を生じる。スリット状酸素供
給管より流す酸素が150Nm3 /Hr/tonよりも
低い場合には、脱炭速度が遅いため生産性が悪く、また
300Nm3 /Hr/tonよりも多い場合にはCO発
生速度が大きくなって炉内のガス上昇流速が大きくなる
ためスプラッシュ量が多くなる。また、円形ノズルから
のガスが5Nm3 /Hr/tonよりも低い場合には、
飛散地金やスラグによりノズルが詰まり、40Nm3
Hr/tonよりも大きい場合には、スリット状酸素供
給管から供給されるガスと干渉、合体し、ソフトブロー
効果が得られなくなるという問題がある。
Here, when the carbon concentration is lower than 0.5% and the refining method in the medium carbon concentration region, which will be described later, is used, the oxidation loss of iron becomes large, and at a concentration higher than 2.5%. When the refining method in the medium carbon concentration range, which will be described later, is used, there arises a problem that the amount of dust increases. When the oxygen flowing from the slit-shaped oxygen supply pipe is lower than 150 Nm 3 / Hr / ton, the decarburization rate is slow and the productivity is poor, and when it is higher than 300 Nm 3 / Hr / ton, the CO generation rate is high. As the gas flow rate rises in the furnace, the amount of splash increases. When the gas from the circular nozzle is lower than 5 Nm 3 / Hr / ton,
Nozzles are clogged with scattered metal or slag, 40 Nm 3 /
If it is larger than Hr / ton, there is a problem that the gas supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe interferes with and coalesces, and the soft blow effect cannot be obtained.

【0031】なお、円形ノズルから供給されるガスは脱
炭反応等の冶金特性に影響を及ぼさず、かつ安価である
ことから、2酸化炭素または窒素ガスとした。冶金特性
的にはArでも可能だが、ガスコストが高くなり非現実
的である。次に、前記炭素濃度が0.5〜2.5%より
低くなり脱炭反応が進行した中炭素濃度域では、浴内の
炭素が減少し始めるためソフトブローをした場合には攪
拌が弱く、火点温度が下がるため鉄の酸化ロスが増大し
てしまう。従って、鉄の酸化を防止することを目的とし
てハードブロー吹錬を実施するのが最適となる。
The gas supplied from the circular nozzle is carbon dioxide or nitrogen gas because it does not affect metallurgical properties such as decarburization reaction and is inexpensive. From the metallurgical point of view, Ar is also possible, but it is unrealistic because of high gas cost. Next, in the middle carbon concentration range in which the carbon concentration becomes lower than 0.5 to 2.5% and the decarburization reaction proceeds, carbon in the bath begins to decrease, so that stirring is weak when soft blowing is performed. As the flash point temperature decreases, the iron oxidation loss increases. Therefore, it is optimal to carry out hard blow blowing for the purpose of preventing the oxidation of iron.

【0032】具体的には、それ以降の炭素濃度領域で
は、スリット状酸素供給管より100〜250Nm3
Hr/tonの酸素を、円形ノズルからはスリット状酸
素供給管から供給される酸素ガスの10〜50%の酸素
ガスを供給することになる。ここで、スリット状酸素供
給管より供給する酸素が100Nm3 /Hr/tonよ
りも小さい場合には、スリット状酸素供給管から出た噴
流が弱くなり過ぎるため、円形ノズルから出た噴流と合
体させたとしてもハードブローの効果は得られず、また
250Nm3 /Hr/tonよりも大きい場合には、ス
リット状酸素供給管と円形ノズルから出た噴流を合わせ
た流速が大きくなり過ぎるため、スピッティングが激し
くなる。また、図4に示すように、円形ノズルから供給
される酸素ガスがスリット状酸素供給管から供給される
酸素ガスの10%よりも少ない場合には、合体させる力
が弱いためハードブロー効果が得られず、50%よりも
大きい場合には、合体後の流速が大きくなり過ぎるため
スピッティングが激しくなる。
Specifically, in the subsequent carbon concentration region, 100 to 250 Nm 3 /
The oxygen of Hr / ton is supplied from the circular nozzle, and 10 to 50% of the oxygen gas supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe is supplied. Here, if the oxygen supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe is smaller than 100 Nm 3 / Hr / ton, the jet flow from the slit-shaped oxygen supply pipe becomes too weak, and the jet flow from the circular nozzle is combined. Even if it does, the effect of hard blow is not obtained, and when it is more than 250 Nm 3 / Hr / ton, the combined flow velocity of the slit-shaped oxygen supply pipe and the jet flow from the circular nozzle becomes too high, so spitting Becomes fierce. Further, as shown in FIG. 4, when the oxygen gas supplied from the circular nozzle is less than 10% of the oxygen gas supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe, the force for coalescing is weak and a hard blow effect is obtained. If it is not larger than 50% and the flow rate after coalescence is too high, spitting becomes violent.

【0033】なお、円形ノズルが7個以上の場合には、
個々のノズルから出るガスの流速が低下して合体の効果
が得られないため、円形ノズルは1〜6個である必要が
ある。ここで、B/h、(B×h)/Rの条件を満た
し、スリット状酸素供給管によるソフトブロー効果を最
大としつつ、多量の酸素ガスを供給可能な開口断面積を
確保するには、同心円の平均直径または同心多角形外接
円の平均直径を大きくしてhを小さくする必要がある。
このため、ランスの外側にスリット状酸素供給管を配
し、内側に円形ノズルを設けることが望ましい。また、
円形ノズルの直径D(mm)は、ノズル個数をn、スリ
ット状酸素供給管の先端開口部面積の合計をA(mm)
とした場合(1)式で与えられ、αが0.05〜0.5
であることが望ましい。
When the number of circular nozzles is 7 or more,
The number of circular nozzles needs to be 1 to 6 because the flow rate of the gas discharged from each nozzle is reduced and the effect of coalescence cannot be obtained. Here, in order to satisfy the conditions of B / h and (B × h) / R and maximize the soft blow effect by the slit-shaped oxygen supply pipe while ensuring an opening cross-sectional area capable of supplying a large amount of oxygen gas, It is necessary to increase the average diameter of the concentric circles or the average diameter of the concentric polygon circumscribing circles to reduce h.
Therefore, it is desirable to dispose the slit-shaped oxygen supply pipe on the outer side of the lance and to provide the circular nozzle on the inner side. Also,
The diameter D (mm) of the circular nozzle is n (the number of nozzles), and the total area of the tip opening of the slit-shaped oxygen supply pipe is A (mm).
Is given by the equation (1), and α is 0.05 to 0.5
It is desirable that

【0034】 D={4α×A/(3.14×n)}1/2 (1) また、円形ノズルを複数個設けた場合には、各ノズル中
心点はランス中心に対して対称に配し、各ノズル中心点
を通る円周長Wに対し該円周上の開口部の総長VがV/
Wで0.3〜0.7であるように配置することが望まし
い。さらに、この適正条件を持った上吹きランスを用い
て、一層の低炭素濃度域まで吹錬する場合の、最も高い
精錬特性を得る吹錬方法を示す。つまり、炭素濃度が
0.05〜0.3%よりも低い領域では、スリット状酸
素供給管より10〜50Nm3 /Hr/tonの2酸化
炭素またはArガスを、円形ノズルからは20〜90N
3 /Hr/tonの酸素ガスを供給することである。
D = {4α × A / (3.14 × n)} 1/2 (1) When a plurality of circular nozzles are provided, the center points of the nozzles are arranged symmetrically with respect to the lance center. However, the total length V of the openings on the circumference is V /
It is desirable to arrange so that W is 0.3 to 0.7. Furthermore, a blowing method for obtaining the highest refining characteristics in the case of blowing to a further low carbon concentration range by using an upper blowing lance having this appropriate condition is shown. That is, in a region where the carbon concentration is lower than 0.05 to 0.3%, 10 to 50 Nm 3 / Hr / ton of carbon dioxide or Ar gas is supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe, and 20 to 90 N is supplied from the circular nozzle.
Supplying oxygen gas of m 3 / Hr / ton.

【0035】ここで、炭素濃度が0.05%よりも低い
濃度で上記適正条件へ変更した場合には鉄の酸化ロスが
大きくなり、また0.3%よりも高い濃度で上記適正条
件へ変更した場合には吹錬時間が大幅に延びるために現
実的ではない。円形ノズルから供給する酸素ガスが20
Nm3 /Hr/tonよりも少ない場合には、吹錬時間
が大幅に延びるために現実的ではなく、また90Nm3
/Hr/tonよりも多い場合には、鉄の酸化ロスが大
きくなる。
Here, when the carbon concentration is changed to the above-mentioned proper conditions at a concentration lower than 0.05%, the oxidation loss of iron becomes large, and at the concentration higher than 0.3%, the above-mentioned proper conditions are changed. If you do, it is not realistic because the blowing time will be greatly extended. Oxygen gas supplied from the circular nozzle is 20
When it is less than Nm 3 / Hr / ton, it is not realistic because the blowing time is greatly extended, and it is 90 Nm 3
When it is larger than / Hr / ton, the iron oxidation loss becomes large.

【0036】スリット状酸素供給管からのガス供給は冶
金的には必要ないが、ノズル詰まりを防止するために必
要である。スリット状酸素供給管からのガス供給が10
Nm 3 /Hr/tonよりも少ない場合にはノズル詰ま
りが発生し、50Nm3 /Hr/tonよりも多い場合
にはガスコストがかかるため現実的ではない。また、ガ
スとしては、窒素は溶鋼中の窒素濃度が上がるために用
いることができず、2酸化炭素またはArガスが適正で
ある。
The gas supply from the slit-shaped oxygen supply pipe is
This is not necessary for money, but it is necessary to prevent nozzle clogging.
It is important. Gas supply from slit-shaped oxygen supply pipe is 10
Nm 3If less than / Hr / ton, nozzle clogging
Occurs, 50 Nm3If more than / Hr / ton
Is expensive because it costs gas. Also,
As a gas, nitrogen is used to increase the nitrogen concentration in molten steel.
Cannot be used, and carbon dioxide or Ar gas is appropriate
is there.

【0037】本発明を用いることにより、高炭素域での
ダスト低減、中炭素域での高い脱炭酸素効率、低炭素濃
度までの脱炭が可能となった。
By using the present invention, it becomes possible to reduce dust in a high carbon range, high decarboxylation efficiency in a medium carbon range, and decarburize to a low carbon concentration.

【0038】[0038]

【実施例】【Example】

実施例1 実施例は350トン上底吹き転炉を用いた。底吹きガス
は酸素と羽口冷却用ガスの混合ガスを用い、上吹きラン
スより酸素ガスを供給した。上吹きランスは、図1に示
した形状を基本とし、ノズル(開口部)の数、形状、間
隔、遮蔽板厚みを変化させた。ランス先端と浴面との距
離は1〜2.5mとし、吹錬中のダスト濃度は集塵水中
のダスト量から測定し吹錬時間当たりの平均発生速度で
評価した。いずれの場合も、ランス本体が遮蔽板を介し
てランス中心点を含むランス先端部と固着されているラ
ンスを用いた。
Example 1 The example used a 350 ton top and bottom blowing converter. As the bottom blowing gas, a mixed gas of oxygen and a tuyere cooling gas was used, and oxygen gas was supplied from a top blowing lance. The top blowing lance was based on the shape shown in FIG. 1, and the number of nozzles (openings), shape, spacing, and shield plate thickness were changed. The distance between the tip of the lance and the bath surface was 1 to 2.5 m, the dust concentration during blowing was measured from the amount of dust in the dust collecting water, and the average generation rate per blowing time was evaluated. In each case, the lance was used in which the lance body was fixed to the tip of the lance including the lance center point through the shield plate.

【0039】試験番号1は図1に示したランス(B=1
00mm、h=2mm、B/h=50、(B×h)/R
=1.2、遮蔽板=4個、ω=25度、遮蔽板厚み=
0.25×L、θ−φ=12度、円形ノズル=3個、
(1)式のα=0.2、V/W=0.4)を用い、炭素
濃度が1〜1.5%よりも高い領域(I期)ではスリッ
ト状酸素供給管より200〜250Nm3 /Hr/to
nで酸素を供給するとともに円形ノズルからは15Nm
3 /Hr/tonで窒素を供給し、炭素濃度がそれ以下
の領域(II期)ではスリット状酸素供給管より150〜
200Nm3 /Hr/tonで酸素を供給するとともに
円形ノズルからも40〜70Nm3 /Hr/tonで酸
素を供給し、0.04〜0.07%の炭素濃度で吹止め
た。
Test No. 1 is the lance (B = 1 shown in FIG.
00 mm, h = 2 mm, B / h = 50, (B × h) / R
= 1.2, shielding plate = 4 pieces, ω = 25 degrees, shielding plate thickness =
0.25 × L, θ−φ = 12 degrees, circular nozzle = 3,
Using the equation (1) α = 0.2, V / W = 0.4), in the region where the carbon concentration is higher than 1 to 1.5% (phase I), 200 to 250 Nm 3 from the slit-shaped oxygen supply pipe. / Hr / to
15Nm from the circular nozzle while supplying oxygen with n
Nitrogen is supplied at 3 / Hr / ton, and in a region where the carbon concentration is lower than that (stage II), the slit-like oxygen supply pipe supplies 150 to
Oxygen is supplied in even 40~70Nm 3 / Hr / ton from a circular nozzle supplies oxygen at 200Nm 3 / Hr / ton, was stopped blowing in carbon concentration of 0.04 to 0.07%.

【0040】その結果、ダスト発生量は0.81〜0.
95kg/(分・ton)と少なく、II期の平均脱炭酸
素効率は85〜90%と高く、吹止めの(T・Fe)は
8〜12%と低かった。同様な結果は、円形ノズルを1
個(試験番号2:(1)式のα=0.2)、6個(試験
番号3:(1)式のα=0.2、V/W=0.4)の場
合にも得られた。さらに、同様な吹錬パターンで図5に
示す同心多角形のスリット状酸素供給管を用いた場合
(試験番号4〜7:B、h、遮蔽板数、ω、遮蔽板厚
み、θ−φ、円形ノズル数、(1)式のα、V/Wは試
験番号1と同一)も、ほぼ上記と同等の冶金特性が得ら
れた。
As a result, the amount of dust generated is 0.81 to 0.
It was as low as 95 kg / (min · ton), the average decarboxylation efficiency in Phase II was high at 85 to 90%, and the (T · Fe) at the blowing stop was low at 8 to 12%. Similar results can be achieved with 1 circular nozzle
Also obtained in the case of 6 pieces (test number 2: α of formula (1) = 0.2), 6 pieces (test number 3: α of formula (1) = 0.2, V / W = 0.4) It was Further, when the concentric polygonal slit-shaped oxygen supply pipe shown in FIG. 5 is used in the same blowing pattern (test numbers 4 to 7: B, h, the number of shielding plates, ω, the shielding plate thickness, θ−φ, The number of circular nozzles, α in Formula (1), and V / W are the same as those in Test No. 1), and metallurgical characteristics substantially equivalent to the above were obtained.

【0041】これに対して、図6に示すような大径と小
径を組み合わせた円形多孔ランスを用いた場合(試験番
号8:大径ノズルの全開口面積は試験番号1のスリット
状酸素供給管の全開口面積と同一で、小径ノズルの全開
口面積は試験番号1の円形ノズルの全開口面積と同一と
した)には、試験番号1と同一の炭素濃度範囲で、大径
ノズルから試験番号1のスリット状酸素供給管と同一の
流量で酸素を供給したにもかかわらず、ダスト発生量は
2.21〜2.35kg/(分・ton)と多く、吹止
めの(T・Fe)は10〜13%であったもののスプラ
ッシュが激しく、操業上の問題が生じた。さらに、図1
のランスで中心の円形ノズルを設置しない場合(試験番
号9)や、円形ノズルを7個にした場合(試験番号1
0)には、ダスト発生量は0.81 〜0.97kg/
(分・ton)と少ないものの、II期の平均脱炭酸素効
率が65〜75%と低く、吹止めの(T・Fe)も21
〜27%と高かった。
On the other hand, when a circular porous lance having a combination of large and small diameters as shown in FIG. 6 is used (test number 8: the total opening area of the large diameter nozzle is the slit-shaped oxygen supply pipe of test number 1). The total opening area of the small-diameter nozzle is the same as the total opening area of the circular nozzle of test number 1). Although the oxygen was supplied at the same flow rate as the slit-shaped oxygen supply pipe of No. 1, the dust generation amount was as large as 2.21 to 2.35 kg / (min · ton), and the blow-stop (T · Fe) was Although it was 10 to 13%, the splash was severe and a problem in operation occurred. Furthermore, FIG.
When the center circular nozzle is not installed with the lance (Test No. 9) or when the number of circular nozzles is 7 (Test No. 1)
0), the amount of dust generated is 0.81 to 0.97 kg /
Although it is as small as (min / ton), the average decarboxylation efficiency in Phase II is low at 65-75%, and the blow-stop (T / Fe) is also 21.
It was as high as ~ 27%.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】実施例2 試験番号11〜22は、図1に示したランスを用い、炭
素濃度が4〜3%でのダスト発生量を比較した本発明例
を示すのであり、酸素供給速度は200〜250Nm3
/Hr/tonで円形ノズルは試験番号1と同一の条件
とした。試験番号11〜17のように、遮蔽板の角度、
および開口部のB/h、(B×h)/Rがいずれも請求
項2の規定範囲にある場合には、一層のダスト量低減が
なしとげられている。これに対して、試験番号18〜2
2のように、遮蔽板の角度、および開口部のB/h、
(B×h)/Rのいずれかが請求項2の規定範囲を外れ
るとダスト発生量が増加することがわかる。
Example 2 Test Nos. 11 to 22 show examples of the present invention in which the lances shown in FIG. 1 were used to compare the amount of dust generated when the carbon concentration was 4 to 3%, and the oxygen supply rate was 200. ~ 250 Nm 3
/ Hr / ton, the circular nozzle was under the same conditions as Test No. 1. As in test numbers 11 to 17, the angle of the shielding plate,
Further, when both B / h and (B × h) / R of the opening are within the specified range of claim 2, further reduction of the dust amount is achieved. On the other hand, test numbers 18-2
2, the angle of the shielding plate and B / h of the opening,
It can be seen that if any of (B × h) / R deviates from the specified range of claim 2, the dust generation amount increases.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】実施例3 実施例3は実施例2の試験番号11の条件(B=100
mm、h=2mm、ω=25度、遮蔽板個数=4、円形
ノズルは試験番号1と同一)で図2の構造で遮蔽板厚さ
を変化させたものであるが、試験番号23〜25のよう
に厚みを適正にした方が試験番号26よりもダスト低減
効果が大きいことがわかる。
Example 3 In Example 3, the condition of test No. 11 of Example 2 (B = 100) was used.
mm, h = 2 mm, ω = 25 degrees, the number of shield plates = 4, the circular nozzle is the same as the test number 1), and the shield plate thickness is changed in the structure of FIG. It can be seen that the effect of reducing the dust is greater when the thickness is appropriate as in the case of Test No. 26.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】実施例4 実施例4は、スリット状酸素供給管のランス中心線に対
する傾斜角度θと、円形ノズル中心線のランス中心線に
対する傾斜角度φの差(θ−φ)を種々変化させた場合
の吹止め(T・Fe)とスプラッシュ挙動を整理したも
のである。スプラッシュについては精錬後の炉口地金付
着状況から判断した。スリット状酸素供給管は実施例3
の試験番号24とし、角度のみを変化させた。円形ノズ
ルは試験番号1と同一とした。試験番号27〜30のよ
うに角度を適正にした場合に比べて、角度が小さい試験
番号31はスプラッシュが多く、また角度が大きい試験
番号32は吹止め(T・Fe)が高くなっていることが
わかる。
Example 4 In Example 4, the difference (θ−φ) between the inclination angle θ of the slit-shaped oxygen supply pipe with respect to the lance center line and the inclination angle φ of the circular nozzle center line with respect to the lance center line was variously changed. This is a summary of the spray stop (T / Fe) and splash behavior in the case. The splash was judged from the adhesion of the metal at the furnace mouth after refining. The slit-shaped oxygen supply pipe is the third embodiment.
No. 24 of Test No., and only the angle was changed. The circular nozzle was the same as test number 1. Test number 31 with a small angle has a large amount of splash, and test number 32 with a large angle has a higher blow stop (T / Fe), compared to the case where the angle is appropriate as in test numbers 27 to 30. I understand.

【0048】[0048]

【表4】 [Table 4]

【0049】実施例5 次に、本発明を用いた吹酸方法についての実施例を示
す。ランスは試験番号28で使用したものを用いた。ス
リット状酸素供給管より酸素、円形ノズルより2酸化炭
素または窒素を供給する領域をI期、スリット状酸素供
給管、円形ノズルの両方から酸素を供給する領域をII期
とした。また、吹止め炭素濃度は0.03〜0.06%
とした。試験番号33〜40は適正条件の試験である
が、ダスト発生量、吹止め(T・Fe)ともに極めて低
いことがわかる。
Example 5 Next, an example of a method of blowing acid using the present invention will be described. The lance used was that used in Test No. 28. The region where oxygen was supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe and carbon dioxide or nitrogen was supplied from the circular nozzle was designated as stage I, and the region where oxygen was supplied from both the slit-shaped oxygen supply pipe and the circular nozzle was designated as stage II. In addition, the concentration of blowout carbon is 0.03 to 0.06%
And Test Nos. 33 to 40 are tests under appropriate conditions, but it is understood that both the dust generation amount and the blow stop (T / Fe) are extremely low.

【0050】[0050]

【表5】 [Table 5]

【0051】実施例6 試験番号28のランスで円形ノズルの条件を種々変化さ
せた場合の結果を以下に示す。吹酸条件は試験番号の3
3と同一としたが、いずれの場合も優れた冶金特性が得
られた。
Example 6 The results obtained when various conditions of the circular nozzle were changed with the lance of test No. 28 are shown below. The propellant conditions are test number 3
Although the same as No. 3 was used, excellent metallurgical properties were obtained in all cases.

【0052】[0052]

【表6】 [Table 6]

【0053】実施例7 試験番号33の条件で、より低炭素域まで吹錬を続けた
結果を以下に示す(吹止め炭素濃度は150〜250p
pm)。ここで、スリット状酸素供給管、円形ノズルの
両方から酸素を供給する領域をII期、スリット状酸素供
給管より2酸化炭素またはArを、円形ノズルから酸素
を供給する領域を III期とした。試験番号53〜57は
適正条件の試験であるが、吹止め炭素濃度を極めて低く
したにもかかわらず、(T・Fe)は増加していないこ
とがわかる。
Example 7 The result of continuing blowing to a lower carbon region under the condition of Test No. 33 is shown below (the carbon concentration of blow-stopping is 150 to 250 p
pm). Here, the region in which oxygen is supplied from both the slit-shaped oxygen supply pipe and the circular nozzle was set as stage II, and the region in which carbon dioxide or Ar was supplied from the slit-shaped oxygen supply pipe and oxygen was supplied from the circular nozzle was set as stage III. Test Nos. 53 to 57 are tests under appropriate conditions, but it can be seen that (T · Fe) does not increase even though the blowing carbon concentration is extremely low.

【0054】[0054]

【表7】 [Table 7]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明を用いることにより、上底吹き転
炉精錬における、高炭素域でのダスト低減、中炭素域で
の高い脱炭酸素効率と吹止め(T・Fe)の低減、低炭
素濃度までの脱炭が可能となった。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the present invention, in upper and bottom blown converter refining, reduction of dust in high carbon region, high decarboxylation efficiency in middle carbon region and reduction of blowing stop (T / Fe), low It became possible to decarburize up to the carbon concentration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づくランスノズルの一例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a lance nozzle according to the present invention.

【図2】図1のA−A′断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along the line AA ′ of FIG.

【図3】スリット状酸素供給管のランス中心線に対する
傾斜角度θと、円形ノズル中心線のランス中心線に対す
る傾斜角度φの差(θ−φ)と吹止め時の(T・Fe)
の関係を示す図であり、ここで吹止め炭素濃度は0.0
4〜0.06%とした。
FIG. 3 is a difference (θ−φ) between an inclination angle θ of the slit-shaped oxygen supply pipe with respect to the lance center line and an inclination angle φ of the circular nozzle center line with respect to the lance center line, and (T · Fe) at the time of blowing stop.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship of, where the blowout carbon concentration is 0.0
It was 4 to 0.06%.

【図4】吹止め時の(T・Fe)に及ぼす、円形ノズル
から供給される酸素ガス流量の、スリット状酸素供給管
から供給される酸素ガス流量に対する比率の影響を示す
図であり。ここで吹止め炭素濃度は0.04〜0.06
%とした。
FIG. 4 is a diagram showing the influence of the ratio of the flow rate of oxygen gas supplied from a circular nozzle to the flow rate of oxygen gas supplied from a slit-shaped oxygen supply pipe, which affects (T · Fe) at the time of blowing off. Here, the concentration of blow-off carbon is 0.04 to 0.06.
%.

【図5】同心多角形のスリット状酸素供給管を有した場
合の本発明に基づくランスノズルの他の例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the lance nozzle according to the present invention in the case of having a concentric polygonal slit-shaped oxygen supply pipe.

【図6】比較例である大径ノズルと小径ノズルを組み合
わせた多孔ランスを示す図である。
FIG. 6 is a view showing a porous lance in which a large diameter nozzle and a small diameter nozzle are combined as a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランス本体 2 スリット状酸素供給管からのガス噴出用開口部 3 遮蔽板 4 円形ノズル B 遮蔽板で分離された個々の開口部の長辺長さ h 遮蔽板で分離された個々の開口部の短辺長さ a ランス中心点 ω 隣接する2個の開口部の、互いに最も接近した開口
部周上の点と、ランス中心点とのなす角度 12 酸素供給スリット管 13 遮蔽板 14 円形ランス L 酸素供給スリット管長さ 21 ランス 22 大径ノズル 23 小径ノズル
1 Lance body 2 Gas ejection opening from slit-shaped oxygen supply pipe 3 Shielding plate 4 Circular nozzle B Long side length of each opening separated by a shielding plate h Each opening separated by a shielding plate Short side length a Lance center point ω Angle between the lance center point and the point on the circumference of the two adjacent openings that are closest to each other 12 Oxygen supply slit tube 13 Shielding plate 14 Circular lance L Oxygen Supply slit pipe length 21 Lance 22 Large diameter nozzle 23 Small diameter nozzle

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスにより鋼浴を攪拌せしめる上底吹き
転炉型精錬炉における上吹きランスにおいて、同心の3
〜16角形の多角形または同心円の断面を有する1条の
スリット状の酸素供給管の先端開口面の一部に2〜10
個の遮蔽板を配した酸素供給管と、前記スリット状酸素
供給管とは独立な酸素供給配管に連結された前記同心多
角形または同心円の酸素供給管の内側に設けられた1〜
6個の円形ノズルを有し、ランス本体とランス中心点を
含むランス先端部は当該遮蔽板を介して固着されている
ことを特徴とする脱炭特性に優れた転炉用上吹きラン
ス。
1. An upper blowing lance in an upper bottom blowing converter type refining furnace in which a steel bath is agitated by a gas, the concentric 3
~ 2 to 10 in a part of the front end opening surface of one slit-shaped oxygen supply pipe having a hexagonal polygonal or concentric cross section
Oxygen supply pipe where each shielding plate is arranged, and the slit-shaped oxygen supply pipe are provided inside the concentric polygonal or concentric oxygen supply pipes connected to an oxygen supply pipe independent from 1 to 1.
An upper blowing lance for a converter having excellent decarburizing characteristics, which has six circular nozzles, and a lance main body and a lance tip including a lance center point are fixed to each other through the shielding plate.
【請求項2】 遮蔽板で分離された個々の前記先端開口
面の長辺長さB(mm)と短辺長さh(mm)の比B/
hが10〜225、ランス直径をR(mm)とした場合
に(B×h)/Rが0.4〜4で、隣接する2個の前記
先端開口面の、互いに最も接近した周上の点と、ランス
中心点とのなす角度ωが10〜60度であることを特徴
とする請求項1記載の脱炭特性に優れた転炉用上吹きラ
ンス。
2. A ratio B / of a long side length B (mm) and a short side length h (mm) of each of the tip opening surfaces separated by a shield plate.
When h is 10 to 225 and the lance diameter is R (mm), (B × h) / R is 0.4 to 4, and the two adjacent tip opening surfaces are on the circumferences closest to each other. The upper blowing lance for a converter having excellent decarburizing characteristics according to claim 1, wherein an angle ω between the point and the center point of the lance is 10 to 60 degrees.
【請求項3】 遮蔽板の厚さが、酸素供給管のスリット
部長さLに対して、1mm〜0.5Lであることを特徴
とする請求項1または2記載の脱炭特性に優れた転炉用
上吹きランス。
3. The transfer having excellent decarburization characteristics according to claim 1, wherein the thickness of the shielding plate is 1 mm to 0.5 L with respect to the slit portion length L of the oxygen supply pipe. Top blowing lance for furnace.
【請求項4】 スリット状酸素供給管のランス中心線に
対する傾斜角度θと、円形ノズル中心線のランス中心線
に対する傾斜角度φの差(θ−φ)が5〜35度である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
脱炭特性に優れた転炉用上吹きランス。
4. The difference (θ−φ) between the inclination angle θ of the slit-shaped oxygen supply pipe with respect to the lance center line and the inclination angle φ of the circular nozzle center line with respect to the lance center line is 5 to 35 degrees. The upper blowing lance for a converter excellent in decarburization characteristics according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の転
炉用上吹きランスを用いて、炭素濃度が0.5〜2.5
%よりも高い領域では、スリット状酸素供給管より15
0〜300Nm3 /Hr/tonの酸素を、円形ノズル
からは5〜40Nm3 /Hr/tonの2酸化炭素また
は窒素ガスを供給し、それ以降の脱炭反応領域では、ス
リット状酸素供給管より100〜250Nm3 /Hr/
tonの酸素を、円形ノズルからはスリット状酸素供給
管から供給される酸素ガスの10〜50%の酸素ガスを
供給することを特徴とする脱炭特性に優れた精錬方法。
5. Using the upper blowing lance for a converter according to claim 1, the carbon concentration is 0.5 to 2.5.
15% higher than the slit-shaped oxygen supply pipe in the region higher than
Oxygen 0~300Nm 3 / Hr / ton, from the circular nozzle to supply carbon dioxide or nitrogen gas 5~40Nm 3 / Hr / ton, in the subsequent decarburization region, from a slit-shaped oxygen supply pipe 100-250 Nm 3 / Hr /
A refining method having excellent decarburization characteristics, characterized in that 10 to 50% of oxygen gas supplied from a slit-shaped oxygen supply pipe is supplied from a ton of oxygen from a circular nozzle.
【請求項6】 炭素濃度が0.05〜0.3%よりも低
い領域では、スリット状酸素供給管より10〜50Nm
3 /Hr/tonの2酸化炭素またはArガスを、円形
ノズルからは20〜90Nm3 /Hr/tonの酸素ガ
スを供給することを特徴とする請求項5記載の脱炭特性
に優れた精錬方法。
6. In a region where the carbon concentration is lower than 0.05 to 0.3%, 10 to 50 Nm from the slit-shaped oxygen supply pipe.
3 / The Hr / 2 carbon dioxide or Ar gas ton, refining method having excellent decarburization characteristic of claim 5, wherein the supply of oxygen gas 20 to 90 nm 3 / Hr / ton from a circular nozzle .
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