JPH08327253A - 鋼スクラップ溶解炉及び溶解方法 - Google Patents

鋼スクラップ溶解炉及び溶解方法

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JPH08327253A
JPH08327253A JP13702095A JP13702095A JPH08327253A JP H08327253 A JPH08327253 A JP H08327253A JP 13702095 A JP13702095 A JP 13702095A JP 13702095 A JP13702095 A JP 13702095A JP H08327253 A JPH08327253 A JP H08327253A
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JP
Japan
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furnace
gas
melting
steel scrap
tap hole
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Application number
JP13702095A
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English (en)
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Kyoji Okumura
恭司 奥村
Akio Kasama
昭夫 笠間
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設備の小規模化と共に出鋼孔の地金切り、ガ
ス吹き込み羽口の閉塞防止及び炉内の温度調整並びに炉
内への窒素侵入を防止できる鋼スクラップ溶解炉及び溶
解方法を提供すること。 【構成】 電炉又は転炉型鋼スクラップ溶解炉におい
て、炉内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔とガス導入管の
一部との間が接続され、しかも、ガス導入管の一方の端
と出湯孔と炉外側とが脱着可能に接続されていることを
特徴とする鋼スクラップ溶解炉及び溶解方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼スクラップ溶解炉及
び溶解方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、上底吹き転炉を用いて必要に応じ
て炉内に種湯(溶銑又は溶鋼)を供給すると共に、鋼ス
クラップを上部から、炭材を上部あるいは底吹き羽口か
ら装入し、上吹きランスから吹酸して炭材を燃焼させ、
この燃焼熱により鋼スクラップを溶解して、所定の溶銑
量に達した後出湯する鋼スクラップの溶解方法が提案さ
れている。例えば「最近のアーク炉製鋼法の進歩」(昭
和61年6月21日、日本鉄鋼協会発行)第212〜2
16頁記載のKS転炉法や特開平2−141511号後
方などがある。これらの鋼スクラップ溶解法において、
炉内における炭材の酸素による燃焼率を一次燃焼(CO
化)のみならず、二次燃焼まで行った方が発生熱量が大
きく、スクラップ溶解に必要な炭材量を低減する上で有
利である。しかしこの場合、炉内発生ガスの温度も高く
なってしまい、このガスが炉外に流出する際に炉内壁耐
火物表面に接触して加熱し、耐火物の損耗が大きくなる
という弊害もあった。
【0003】この対策として、特願平5−272897
号のように、C含有酸化物系レンガで内張りしたガスを
上底吹きできる冶金炉で、炭材と酸素含有ガスを熱源と
して、超高二次燃焼率にてスクラップを溶解して溶融鉄
合金を得る方法において、炉内スラグ量を下記(1)式
にて定格溶融金属量と底吹きガス量とによって規定する
と共に、スラグ中のMgOを5%以上とし、かつスラグ
中のT.Feを3.5%未満、底吹き窒素ガス量は下記
(2)式を満足し、同時に炉内ガスの水分濃度を5%以
下、炉内の空間に窒素ガスを、全ガス発生の5〜15v
ol%吹き込むことを特徴とする超高二次燃焼によるス
クラップ溶解での耐火物の損耗抑制操業法。
【0004】 Sw≧1/7×[MMAX +(Bgas /20)] … (1) Bgas (Nm3 /h)≦MMA(t)×20 … (2) ただし、 Sw(t):炉内スラグ量 MMAX (t):定格の溶融金属量(排出直前の最大存在
量) Bgas (Nm3 /h):底吹きガス量 が紹介されている。このうち炉内空間に希釈ガスとして
窒素ガスを吹き込む具体的な方法として、炉壁レンガ
に孔を開ける方法、炉上から炉内にパイプを挿入して
耐火物表面に吹き付ける方法、ガス吹き込み孔を有す
るレンガを炉壁耐火物として配して吹き込む方法、上
吹きランスから吹き込む方法が挙げられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したの問題点
は、炉壁羽口損傷時には修理完了までの間、溶解操業が
不可能になる。については、炉上方から炉内に挿入す
るものとして、送酸ランス、測温用サブランス、炉内監
視用プローブなどが既に在り、更にパイプを挿入するの
は操業上支障がある場合がある。についてもレンガの
孔が閉塞したり、孔を起因に亀裂が入る。は火点で発
生する高温ガスにより冷却ガスが加熱され、冷却用ガス
量が多く必要となる等の問題が発生する場合があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な問題を解消し、出鋼孔とガス導入管を併用することに
より、設備的に小規模とし、出鋼孔に地金が付着して
も、その後酸素ガスを吹き付けにて地金切りをし、その
後のガス種を変えて空間ガスを冷却することが出来、ま
た、ガス吹き込み羽口の閉塞が防止される鋼スクラップ
溶解炉及び溶解方法を提供するものである。その発明の
要旨とするところは、 (1)電炉又は転炉型鋼スクラップ溶解炉において、炉
内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔とガス導入管の一部と
の間が接続されていることを特徴とする鋼スクラップ溶
解炉。
【0007】(2)ガス導入管の一方の端と出湯孔の炉
外側とが脱着可能に接続されていることを特徴とする
(1)記載の鋼スクラップ溶解炉。 (3)電炉又は転炉型鋼スクラップ溶解炉において、炉
内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔に装入自在なランスを
有することを特徴とする(1)又は(2)記載の鋼スク
ラップ溶解炉。 (4)(1)〜(3)のいずれか1項に記載の鋼スクラ
ップ溶解炉を用いる方法において、鋼スクラップの溶解
中は出湯孔にガス導入管又はガス吹き込みランスを用い
てガスを吹き込み、炉内空間の温度を1550℃以下に
することを特徴とする鋼スクラップの溶解方法。
【0008】(5)出湯孔にN2 ,CO2 ,CO,空気
及びそれらの1種又は2種以上に微粉炭を追加したもの
の1種又は2種以上を吹き込むことを特徴とする請求項
4記載の鋼スクラップの溶解方法。 (6)(1)又は(2)記載の鋼スクラップ溶解炉を用
いる溶解方法において、鋼スクラップの溶解中は出湯孔
に接続されたガス導入管を通して、炉内空間に存在する
1350℃以上のガスを吸引して、該炉内の温度を15
50℃以下に保つことを特徴とする鋼スクラップの溶解
方法。 (7)出湯孔に対して炉内壁の反対側に少なくとも1つ
配置された横吹き羽口からガスを水平又は斜め下向きに
吹き込むことを特徴とする(6)記載の鋼スクラップの
溶解方法にある。
【0009】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図1は本発明に係る鋼スクラップの溶解炉を示す
縦断面図である。図1に示すように、転炉1に酸素上吹
きランス2を備え、酸素上吹きランス2から酸素ガスを
溶融金属3上の溶融スラグ4に吹き付ける。コークスな
どの炭材及びスクラップは炉上方から炉内の溶融スラグ
4上に装入される。これらの炭材の燃焼発生ガスを有効
に溶融スラグに伝えるために炉底からの底吹き羽口6よ
り攪拌ガスを吹込むことによって溶融金属を攪拌して良
好な伝熱を行う。一方、炉内の炉肩又は炉腹に設けた出
湯孔5とガス導入管7が接続され、しかも、ガス導入管
7は出湯孔5と脱着可能に接続されているように構成す
る。また、同時に炉内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔5
に装入自在なランス(図示しない)を有することも可能
な構造とする。すなわち、クレーン吊り、専用塔を有す
る昇降ランス及び移動ランス台車等を用いて装入自在な
ランスを構成し、このランスを用いて出湯孔からガス吹
き込むような構成を成す。
【0010】図2は本発明に係る出湯孔とガス吹込み管
との接続部の拡大図である。図2に示すように、出湯孔
5に湯垂れ防止板8を設け、この湯垂れ防止板8にガス
導入管7が接続され、しかも、このガス導入管7は出湯
孔5と脱着可能に湯垂れ防止板8との間に嵌合溝9に嵌
合するように構成する。このような構成のもとに、出湯
・出滓しない時間は、この出湯孔5をガス吹き込み孔と
して利用して、ここからN2 ,CO2 ,CO,空気など
の冷却ガスを、場合によって微粉炭を追加したものを吹
き込み、炉内壁の耐火物に接触する炉内発生高温ガスの
温度と量を低減させて炉内壁耐火物の損耗を防止する。
【0011】また、鋼スクラップの溶解中は出湯孔に接
続されたガス吹込み管を通して、炉内空間に存在する1
350℃以上のガスを吸引して、この炉内の温度を炉内
壁の耐火物損耗温度である1550℃以下にする。すな
わち、転炉あるいは溶解炉の上方にある炉口に蓋を配し
て密閉した場合には、送酸量や底吹きガス量の和以上に
炉内発生ガスを吸引することにより、炉内を減圧化して
温度を下げることが可能となる。
【0012】更には、出鋼孔5から高温ガスを吸引しな
がら、出鋼孔5に対して炉内壁の反対側に配置された横
吹き羽口から冷却用のガスを水平又は斜め下向きに吹き
込めば、冷却用ガス吹き込みにより炉内空間に出湯孔5
に向かう流動を発生・維持することが可能となって、ガ
ス吸引装置の負担を軽減することが出来る上、炉内ガス
吸引がない場合に比べて、必要冷却ガス量を低減するこ
ともできる。この時、炉肩に設けた出鋼孔5に対して横
吹き羽口位置(図示しない)を極力上吹きランス2下端
に近づけると、火点で発生する高温ガスが横吹き羽口と
出鋼孔5とを結ぶ直線より上方に至ることを防止でき、
耐火物寿命を伸ばすことが出来る。
【0013】更に、出鋼孔5にガス導入管7あるいは吸
引管を脱着する際に、出鋼時に出鋼孔5周囲に付着した
地金を除去することも出来る。出鋼直後にガス導入管7
を出鋼孔5に近づけた後、ガス導入管7から酸素ガスを
吹き付けることにより、高温の付着地金は容易に液化し
て除去できる。また、ガス導入管7や横吹き羽口から吹
き込むガス種を廃棄していた炉内発生ガスを冷却して得
られる二酸化炭素に限定すれば、溶湯の窒素濃度が上が
るのを防止できるし、窒素ガスが不要となる。
【0014】
【実施例】図1に示す転炉の炉肩にある300mmφ出
湯孔に対して、その炉外側で外周から100mmの円状
の湯垂れ防止堰を配し、その更に200mm外周に嵌合
溝を付け、そこに窒素ガスの元管との連結管を容易脱着
させ得る機構とした。ここから炉内に冷却用窒素ガスを
3000Nm3 /h(送酸速度の10%)吹き込んで炉
内排ガスを1700℃から1530℃にした。これで耐
火物損耗速度は1700℃の時に比較して0.2mm/
hから0.1mm/hに低減した。このように、炉内の
炉肩又は炉腹に設けた出湯孔とガス導入管を接続させ、
この出湯孔からガス導入管を用いてガスを吹き込み、炉
内空間の温度を低下させることによって耐火物の損耗を
防止すると共に、出湯孔に地金が付着しても、ガス導入
管と出鋼孔の脱着前に限りガス導入管からのガスを酸素
に切替え、酸素ガスを吹いて地金切りをし、ガス吹き込
み羽口の閉塞防止を図ることも出来る。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による炉内の
炉肩又は炉腹に設けた出湯孔とガス導入管を脱着可能に
接続させ、この出湯孔からガス吹込み又は吸引管を用い
てガスを吹き込み又は吸引可能に構成して、出鋼孔とガ
ス吹き込み又は吸引孔を併用することにより、設備の小
規模化と共に出鋼孔の地金切り、ガス吹き込み羽口の閉
塞防止及び炉内の温度調整並びに炉内への窒素侵入の防
止を図ることが出来る等極めて優れた効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋼スクラップの溶解炉を示す縦断
面図、
【図2】本発明に係る出湯孔とガス吹込み管との接続部
の拡大図である。
【符号の説明】
1 転炉 2 酸素上吹きランス 3 溶融金属 4 溶融スラグ 5 出湯孔 6 底吹き羽口 7 ガス導入管 8 湯垂れ防止板 9 嵌合溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F27B 3/22 F27B 3/22 F27D 3/16 F27D 3/16 A

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電炉又は転炉型鋼スクラップ溶解炉にお
    いて、炉内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔とガス導入管
    の一部との間が接続されていることを特徴とする鋼スク
    ラップ溶解炉。
  2. 【請求項2】 ガス導入管の一方の端と出湯孔の炉外側
    とが脱着可能に接続されていることを特徴とする請求項
    1記載の鋼スクラップ溶解炉。
  3. 【請求項3】 電炉又は転炉型鋼スクラップ溶解炉にお
    いて、炉内の炉肩又は炉腹に設けた出湯孔に装入自在な
    ランスを有することを特徴とする請求項1又は2記載の
    鋼スクラップ溶解炉。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の鋼
    スクラップ溶解炉を用いる方法において、鋼スクラップ
    の溶解中は出湯孔にガス導入管又はガス吹き込みランス
    を用いてガスを吹き込み、炉内空間の温度を1550℃
    以下にすることを特徴とする鋼スクラップの溶解方法。
  5. 【請求項5】 出湯孔にN2 ,CO2 ,CO,空気及び
    それらの1種又は2種以上に微粉炭を追加したものの1
    種又は2種以上を吹き込むことを特徴とする請求項4記
    載の鋼スクラップの溶解方法。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2記載の鋼スクラップ溶解
    炉を用いる溶解方法において、鋼スクラップの溶解中は
    出湯孔に接続されたガス導入管を通して、炉内空間に存
    在する1350℃以上のガスを吸引して、該炉内の温度
    を1550℃以下に保つことを特徴とする鋼スクラップ
    の溶解方法。
  7. 【請求項7】 出湯孔に対して炉内壁の反対側に少なく
    とも1つ配置された横吹き羽口からガスを水平又は斜め
    下向きに吹き込むことを特徴とする請求項6記載の鋼ス
    クラップの溶解方法。
JP13702095A 1995-06-02 1995-06-02 鋼スクラップ溶解炉及び溶解方法 Withdrawn JPH08327253A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732840C1 (ru) * 2019-08-29 2020-09-23 Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2756679C1 (ru) * 2021-04-27 2021-10-04 Юрий Александрович Пузырев Способ комбинированной продувки расплава в конвертере

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RU2732840C1 (ru) * 2019-08-29 2020-09-23 Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») Способ выплавки стали в кислородном конвертере
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Effective date: 20020806