JPH10287909A - Top-blown lance for blowing gas into converter and also melting skull stuck to nose - Google Patents

Top-blown lance for blowing gas into converter and also melting skull stuck to nose

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JPH10287909A
JPH10287909A JP9768997A JP9768997A JPH10287909A JP H10287909 A JPH10287909 A JP H10287909A JP 9768997 A JP9768997 A JP 9768997A JP 9768997 A JP9768997 A JP 9768997A JP H10287909 A JPH10287909 A JP H10287909A
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JP
Japan
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lance
nozzle discharge
converter
oxygen gas
blowing
Prior art date
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Pending
Application number
JP9768997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Sakai
憲 坂井
Tatsuo Kanai
達生 金井
Junichi Tani
潤一 谷
Tamotsu Seki
保 関
Koji Sato
浩司 佐藤
Masahiro Ito
昌弘 伊藤
Original Assignee
Sumitomo Metal Ind Ltd
住友金属工業株式会社
Tatsumi Kogyo Kk
辰巳工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Ind Ltd, 住友金属工業株式会社, Tatsumi Kogyo Kk, 辰巳工業株式会社 filed Critical Sumitomo Metal Ind Ltd
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Publication of JPH10287909A publication Critical patent/JPH10287909A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve such problem as to be difficult to stably melt and remove the metal stuck to furnace opening hole part over long time without accompanying the stopping of operation and the erosion of refractory in a converter in the conventional lance. SOLUTION: In the top-blown lance 1 having a Laval-shaped nozzle spouting holes 2a, 2b arranged in the circular direction toward the downward outside at the tip part and jetting gaseous oxygen toward molten metal surface through the nozzle spouting holes 2a, 2b, the outlet opening hole surfaces 4a, 4b of the nozzle spouting holes 2a, 2b are formed as inclined state in the range of >90 deg. to <=120 deg. to the center axes (m), (n) so that the length (11 ) at the center side of the lance becomes larger than the length (12 ) at the outside of the lance in the nozzle spouting holes 2a, 2b. By this constitution, the jetting gaseous oxygen is directed to the downward center side of the top-blown lance 1 and the secondary conbustion ratio is suitably improved, and the promotion of the melting of skull stuck to the nose and also, the restraint of the erosion of refractory in the converter are obtd.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、精錬プロセスであ
る吹錬時に転炉の炉口に付着する地金を、確実かつ容易
に溶解除去することができる転炉吹錬兼炉口地金溶解用
上吹きランスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a converter blowing and melting furnace slab which is capable of reliably and easily melting and removing metal that adheres to the furnace opening of a converter during blowing, which is a refining process. For upper blowing lance.
【0002】[0002]
【従来の技術】転炉を使った酸素吹錬は、炉口から酸素
吹き込み用のランスを挿入し、このランスから高純度酸
素ガスを転炉内に収容された溶融鉄浴の表面に音速のス
ピードで吹き付けることにより、行われる。このような
酸素吹錬では、溶融鉄浴の表面への高速の酸素ガス吹き
付けによって溶融鉄の一部は上方へ吹き飛ばされ、炉口
近傍において外気に接触することにより急冷されて凝固
し、炉口に付着する。
2. Description of the Related Art In oxygen blowing using a converter, a lance for blowing oxygen is inserted from a furnace opening, and high-purity oxygen gas is supplied from the lance to the surface of a molten iron bath accommodated in the converter at a sonic velocity. This is done by blowing at speed. In such oxygen blowing, part of the molten iron is blown upward by high-speed oxygen gas spraying onto the surface of the molten iron bath, and is rapidly cooled and solidified by contact with outside air in the vicinity of the furnace port, thereby solidifying the furnace port. Adheres to
【0003】このようにして炉口に付着・固化した地金
は、炉口閉塞によるスクラップ装入不能などの操業を阻
害して、転炉生産性を著しく低下させる原因の一つとな
る。一方、このようにして吹き飛ばされた溶融鉄の一部
は転炉内に挿入・配置されたランスにも衝突し、ノズル
を溶損させてランス寿命を短くする原因の一つにもな
る。
[0003] The metal adhered to and solidified in the furnace port in this way hinders operations such as the inability to insert scrap due to blockage of the furnace port, and is one of the factors that significantly reduce converter productivity. On the other hand, a part of the molten iron blown off in this way also collides with the lance inserted and arranged in the converter, which is one of the causes of melting the nozzle and shortening the lance life.
【0004】特に、炉口に付着した地金は、操業を一時
中断して酸素ガス切断を行うことにより除去されてい
た。このような地金除去作業は“炉口地金切り”といわ
れる作業であり、オペレータの目視により操業に支障を
きたすと判断されると、切断器の手動操作により、行わ
れていた。そのため、この“炉口地金切り”は、精錬プ
ロセスにおける生産性低下の大きな要因になっており、
従来より、“炉口地金切り”を軽減しようとする発明が
種々提案されている。例えば、 特開平1−136923号公報には、ランス先端外方に円環
状金属板を取り付け、この円環状金属板を介して略水平
方向に吹き出される酸素ガスを、炉口付着地金に直接吹
き付けることにより溶解除去する発明が、 特開平4−88110 号公報には、ランス先端外方に、酸
素ガス流路が螺旋状となる溝を有するとともに酸素ガス
流により回転し、酸素ガスを略水平方向に吹き出す風車
を設置し、この風車より水平360 度方向へ均等に噴射さ
れる酸素ガスにより、炉口付着地金を溶解除去する発明
が、 特公平3−77248 号公報には、精錬用の主ノズル吐出
孔からは流路を独立させて2次燃焼促進用の副ノズル吐
出孔を設け、この副ノズル吐出孔内にガス流抵抗体を配
置することにより、副ノズル吐出孔からの酸素ガスの噴
出流速を2次燃焼促進に適した亜音速として2次燃焼率
を向上させ、増大した熱量により、炉口付着地金を溶解
除去する発明が、 特開平4−308020号公報には、水平面に対して0°〜
30°の下向き、かつ放射状に配置された複数のラバール
形状の炉口付着地金溶解用ノズルを有するランス用い、
このランスから酸素ガスを噴射することにより炉口付着
地金を溶解除去する発明が、 特開昭61−143507号公報には、長径軸と短径軸との比
が1.2 以上である非円形の開口部形状を呈し、複数配置
された互いに同形のノズル吐出孔を有するランスを用い
て、2次燃焼を促進させることにより炉口付着地金を溶
解除去する発明が、さらに、 特開平8−232010号公報には、ノズル吐出孔のランス
外側180 °もしくは360°の全領域にRの曲率を設け、
溶融金属浴面と90°の方向に流れを作り、転炉炉内の2
次燃焼を促進させるランスを用い、炉口付着地金を溶解
除去する発明が、それぞれ提案されている。
[0004] In particular, ingots adhering to the furnace opening have been removed by temporarily interrupting the operation and cutting oxygen gas. Such a slab removal operation is an operation called "furnace slab cutting", and has been performed by manual operation of a cutter when it is judged visually that the operation is hindered. For this reason, this “furnace slab cutting” has become a major factor in the decline in productivity in the refining process.
Conventionally, various inventions have been proposed to reduce "hearth metal cutting". For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-136923, an annular metal plate is attached to the outside of the lance tip, and oxygen gas blown out in a substantially horizontal direction through the annular metal plate is directly supplied to a furnace port attachment metal. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-88110 discloses that the oxygen gas flow path has a spiral groove outside the tip of the lance and is rotated by the oxygen gas flow so that the oxygen gas is substantially horizontal. Japanese Patent Publication No. 3-77248 discloses an invention that installs a wind turbine that blows out in the direction, and dissolves and removes the metal attached to the furnace port using oxygen gas that is evenly injected in a horizontal 360-degree direction from this wind turbine. A sub-nozzle discharge hole for promoting secondary combustion is provided independently of the flow path from the main nozzle discharge hole, and a gas flow resistor is disposed in the sub-nozzle discharge hole, so that oxygen gas from the sub-nozzle discharge hole is provided. Suitable for promoting secondary combustion Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-308020 discloses an invention in which the secondary combustion rate is improved as a subsonic speed, and the metal that is attached to the furnace opening is dissolved and removed by the increased heat.
Using a lance having a plurality of Laval-shaped furnace port attached metal ingot melting nozzles that are downwardly oriented at 30 ° and radially arranged,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-143507 discloses a non-circular shape in which the ratio between the major axis and the minor axis is 1.2 or more. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-232010 discloses an invention in which a lance having an opening shape and having a plurality of nozzle discharge holes having the same shape is used to promote secondary combustion to dissolve and remove a metal attached to a furnace port. In the publication, a curvature of R is provided in the entire area of 180 ° or 360 ° outside the lance of the nozzle discharge hole,
A flow is created in the direction of 90 ° with the surface of the molten metal bath.
Inventions have been proposed in which a lance that promotes the next combustion is used to dissolve and remove metal from the furnace port.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平1−
136923号公報,特開平4−88110 号公報または特開
平4−308020号公報により提案された発明では、地金溶
解専用のランスを用いるため、炉口地金切りを行うには
操業を一時的にしろ停止しなければならない。そのた
め、転炉操業ピッチが低下し、生産性の低下は免れな
い。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei.
In the inventions proposed in JP-A-136923, JP-A-4-88110, or JP-A-4-308020, a lance exclusively used for melting metal is used. You have to stop. For this reason, the converter operation pitch is reduced, and a decrease in productivity is inevitable.
【0006】特公平3−77248 号公報により提案され
た発明では、吹錬中に炉口付着地金を溶解することは可
能となるものの、炉口付着地金とともに転炉の耐火物に
も酸素ガスが不可避的に噴射されるため、耐火物の溶損
をきたし、転炉寿命を低下させてしまう。
According to the invention proposed in Japanese Patent Publication No. 3-77248, although it is possible to dissolve the metal attached to the furnace port during blowing, oxygen is contained in the refractory of the converter together with the metal attached to the furnace port. Since the gas is inevitably injected, the refractory is melted and the life of the converter is shortened.
【0007】特開昭61−143507号公報により提案され
た発明では、2次燃焼が促進されるものの、2次燃焼の
促進によりかえって転炉耐火物の溶損が発生し、転炉寿
命を低下させてしまう。
In the invention proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-143507, although the secondary combustion is promoted, the promotion of the secondary combustion rather causes the melting of the converter refractory and shortens the life of the converter. Let me do it.
【0008】特開平8−232010号公報により提案され
た発明によれば、確かに、2次燃焼率の上昇による炉口
付着地金溶解促進と転炉耐火物溶損抑制とをいずれも図
ることができる。しかし、本発明者らがより一層の改善
を図ってさらに検討を重ねた結果、長期間の使用に伴っ
て、R部の曲率の変形や損耗による噴流特性の変化が発
生するおそれがあることが判明した。したがって、この
発明によっても、長期間にわたって炉口付着地金溶解促
進と転炉耐火物溶損抑制とを安定的に持続することは難
しい。
According to the invention proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-232010, it is certain that both the promotion of melting of the metal at the furnace opening and the suppression of the melting of the refractory in the converter due to the increase in the secondary combustion rate. Can be. However, as a result of further study by the present inventors for further improvement, there is a possibility that the jet characteristics may be changed due to deformation or wear of the curvature of the R portion with long-term use. found. Therefore, according to the present invention as well, it is difficult to stably promote the melting of the core metal adhered to the furnace port and the suppression of the melting of the refractory in the converter over a long period of time.
【0009】このように、従来の発明によっても、操業
一次中断や転炉耐火物溶損を伴わず、さらに長期間にわ
たって安定的に、炉口付着地金の溶解除去を図ることは
難しかったのである。
As described above, according to the conventional invention, it is difficult to stably dissolve and remove the metal deposited on the furnace port over a long period of time without causing a primary interruption of operation or melting of the converter refractory. is there.
【0010】ここに、本発明の目的は、転炉吹錬兼炉口
地金溶解用上吹きランスを用いる転炉の生産性を向上さ
せる技術を開発することである。さらに、本発明の別の
目的は、2次燃焼による炉口付着地金溶解促進と転炉耐
火物溶損の抑制という相反する要求を、製造コストの上
昇を伴わずに長期間安定して満足することができる技術
を開発することである。
[0010] Here, an object of the present invention is to develop a technique for improving the productivity of a converter using an upper blowing lance for melting and melting of a converter mouth metal. Furthermore, another object of the present invention is to stably satisfy the conflicting demands of promoting melting of metal at the furnace mouth by secondary combustion and suppressing erosion of converter refractories for a long period of time without increasing production costs. Is to develop technologies that can do that.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成すべく、特開平6−57320 号公報 (特願平3−
90915 号) に開示されたような溶融金属精錬用の低スピ
ッティング型上吹きランスに着目した。この低スピッテ
ィング型上吹きランスによれば、確かに、炉口付着地金
量が減少する効果が得られるものの、完全に解消するこ
とは難しい。
Means for Solving the Problems The present inventors have disclosed Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-57320 (Japanese Patent Application No.
No. 90915) focused on a low spitting type upper blowing lance for molten metal refining. According to this low-spitting lance, although the effect of reducing the amount of metal attached to the furnace opening can be obtained, it is difficult to completely eliminate it.
【0012】そこで、本発明者らは、転炉内における2
次燃焼を、炉口付着地金溶解促進および転炉耐火物溶損
抑制の双方の観点から最適な程度に制御することによ
り、上述した目的を達成できないかと考え、ランスから
溶融金属浴面へ向けて噴出される酸素ガスの噴流特性に
ついて、詳細に検討した。
Therefore, the inventors of the present invention have proposed that 2
By controlling the next combustion to the optimum degree from the viewpoint of both melting of the metal at the furnace mouth and suppression of melting of the refractory of the converter, it is thought that the above-mentioned object can be achieved. The characteristics of the jet of oxygen gas ejected from the jet were studied in detail.
【0013】従来のランスでは、超音速ジェット噴流を
形成するため、ランス下方外向きに複数円周配置される
ノズル吐出孔の中心軸と出口開口面とは垂直の位置関係
にあるが、この従来のランスとは異なり、ノズル吐出孔
の出口開口面がその中心軸(酸素ガスジェットの中心)
に対して斜めに傾斜して形成されたランスについて、酸
素ガスの噴流特性(特に噴流方向)を検討した。
In the conventional lance, in order to form a supersonic jet jet, the center axis of a plurality of nozzle discharge holes arranged outward and downward from the lance has a vertical positional relationship with the outlet opening surface. Unlike the lance, the exit opening surface of the nozzle discharge hole is the central axis (the center of the oxygen gas jet)
The jet characteristics (especially the jet direction) of oxygen gas were examined for the lance formed obliquely with respect to.
【0014】その結果、傾斜面の形成向きを適宜設定す
ることにより、ノズル吐出孔の延長方向であるランス下
方外向きへの従来の噴流特性とは異なり、ランス下方中
心側向きに噴流特性が変化し、噴流特性のこの変化によ
り、転炉内における2次燃焼が、炉口付着地金溶解およ
び転炉耐火物溶損抑制の双方の観点から最適化され、炉
口付着地金を溶解させるとともに転炉耐火物溶損抑制を
図りながら、転炉吹錬を行うことができ、上述した目的
が達成されることを知り、本発明を完成させた。
As a result, by appropriately setting the direction in which the inclined surface is formed, the jet characteristic changes toward the central side below the lance unlike the conventional jet characteristic toward the lance downward and outward, which is the extension direction of the nozzle discharge hole. Due to this change in the jet characteristics, the secondary combustion in the converter is optimized from the viewpoint of both melting of the slab metal adhered to the furnace mouth and suppression of erosion of the refractory of the converter, thereby melting the metal sunk to the furnace mouth. The inventors of the present invention have found that it is possible to perform converter blowing while suppressing the converter refractory erosion and achieve the above-mentioned object, and thus completed the present invention.
【0015】ここに、本発明の要旨とするところは、先
端に下方外側へ向けて円周配置された複数のノズル吐出
孔を有し、ノズル吐出孔を介して酸素ガスを溶融金属浴
面へ向けて噴出する転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きラ
ンスにおいて、少なくとも一つのノズル吐出孔の出口開
口面が、噴出される酸素ガスが転炉吹錬兼炉口地金溶解
用上吹きランスの下方中心側に向かうように、ノズル吐
出孔の中心軸に対して傾斜して形成されることを特徴と
する転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランスである。
Here, the gist of the present invention is that a tip has a plurality of nozzle discharge holes circumferentially arranged downward and outward, and oxygen gas is supplied to the molten metal bath surface through the nozzle discharge holes. In the upper blowing lance for blowing the converter and melting the furnace mouth metal, the outlet opening surface of at least one nozzle discharge hole is used to prevent the oxygen gas to be blown out from the converter blowing and melting the furnace metal. An upper-blowing lance for converter blowing and furnace port metal melting, characterized in that it is formed to be inclined with respect to the central axis of the nozzle discharge hole so as to head toward the lower center side of the blowing lance.
【0016】上記の本発明の好適実施態様によれば、ノ
ズル吐出孔の出口開口面が、ノズル吐出孔がラバール形
状である場合は、ノズル吐出孔のランス中心部側長さが
ノズル吐出孔のランス外部側長さよりも大きくなるよう
に、中心軸に対して90°超120 °以下の範囲で傾斜して
形成され、ノズル吐出孔がストレート形状である場合に
は、ノズル吐出孔の出口開口面が、ノズル吐出孔のラン
ス中心部側長さがランス外部側長さよりも小さくなるよ
うに、中心軸に対して60°以上90°未満の範囲で傾斜し
て形成されるようにしてもよい。
According to the preferred embodiment of the present invention, when the outlet opening surface of the nozzle discharge hole has a Laval shape, the length of the nozzle discharge hole on the lance center portion side is equal to that of the nozzle discharge hole. When the nozzle discharge hole has a straight shape, the outlet opening surface of the nozzle discharge hole is formed so as to be larger than 90 ° and not more than 120 ° with respect to the central axis so as to be longer than the outer length of the lance. However, the nozzle discharge hole may be formed so as to be inclined in a range of 60 ° or more and less than 90 ° with respect to the central axis so that the length of the lance center portion side of the nozzle discharge hole is smaller than the length of the lance outside side.
【0017】この好適実施態様は、換言すれば、ラバ
ール形状のノズル吐出孔については、上記範囲を満足す
るようにして、出口開口面をランス下方外側向きに傾斜
させ、ストレート形状のノズル吐出孔については、上
記範囲を満足するようにして、出口開口面をランス下方
中心側向きに傾斜させるものである。
In other words, in this preferred embodiment, the outlet opening surface of the Laval-shaped nozzle discharge hole is inclined downward and outward so as to satisfy the above range, so that the straight-shaped nozzle discharge hole is formed. Is to incline the outlet opening surface toward the center side below the lance so as to satisfy the above range.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる転炉吹錬兼
炉口地金溶解用上吹きランスの実施形態を、添付図面を
参照しながらさらに具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of an upper-blowing lance for converter blowing and melting of slab metal according to the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
【0019】図1は、本実施形態の転炉吹錬兼炉口地金
溶解用上吹きランス1の先端部分を抽出して示す説明図
であって、図1(a)は正面図,図1(b)は断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a tip portion of an upper blowing lance 1 for converter blowing and melting of a furnace mouth metal in the present embodiment. FIG. 1 (a) is a front view, and FIG. 1 (b) is a sectional view.
【0020】本実施形態のランス1の先端部分には、下
方外側へ向けてノズル吐出孔2a,2b,3a,3bが円周状に
配置される。ノズル吐出孔2a,2bは、出口開口面4a,4b
に向かうにつれて内径がリニアに増加するラバール形状
であり、一方、ノズル吐出孔3a,3bは、出口開口面5a,
5bまで内径が一定であるストレート形状である。
At the tip of the lance 1 of the present embodiment, nozzle discharge holes 2a, 2b, 3a, 3b are arranged circumferentially downward and outward. The nozzle discharge holes 2a, 2b are provided at the outlet opening surfaces 4a, 4b.
The nozzle discharge holes 3a and 3b have outlet opening surfaces 5a and 3b, respectively.
Straight shape with constant inner diameter up to 5b.
【0021】酸素ガスは、図示しない酸素供給装置から
ランス1の先端に供給され、図1(b)中に白抜き矢印によ
り示すようにして、ノズル吐出孔2a〜3bを介して、ノズ
ル吐出孔2a〜3bの前方に収容されている溶融金属(図示
しない)の表面へ向けて噴出される。
Oxygen gas is supplied to the tip of the lance 1 from an oxygen supply device (not shown), and through the nozzle discharge holes 2a to 3b, as indicated by white arrows in FIG. It is ejected toward the surface of the molten metal (not shown) accommodated in front of 2a to 3b.
【0022】本実施形態では、ノズル吐出孔2a,2bおよ
びノズル吐出孔3a,3bのそれぞれについて、中心軸mに
対して傾斜角αを有して傾斜するように出口開口面4a,
4bを形成し、また中心軸nに対して傾斜角αを有して傾
斜するように出口開口面5a,5bを形成した。出口開口面
4a,4b,5a,5b の形成は、ランス1の先端部を適宜加工す
ることにより、行った。
In the present embodiment, the outlet opening surfaces 4a, 4b are inclined so that each of the nozzle discharge holes 2a, 2b and the nozzle discharge holes 3a, 3b is inclined at an inclination angle α with respect to the central axis m.
4b, and the outlet opening surfaces 5a and 5b were formed so as to be inclined with an inclination angle α with respect to the central axis n. Exit opening surface
The formation of 4a, 4b, 5a, 5b was performed by appropriately processing the tip of the lance 1.
【0023】ここで、設定した傾斜角αの値を表1にま
とめて示す。
Here, the set values of the inclination angle α are shown in Table 1.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】なお、図1(b)は、傾斜角αが90°を超えて
いる場合を例示しており、図1(b)における一点鎖線は傾
斜角αが90°未満である場合のランス1の先端部外郭形
状を示している。
FIG. 1 (b) illustrates a case where the inclination angle α exceeds 90 °, and a dashed line in FIG. 1 (b) indicates a lance when the inclination angle α is less than 90 °. 1 shows the outer shape of the tip portion.
【0026】試料No.1〜試料No.13 のランス1につい
て、酸素ガスを噴出させた場合における酸素ガスの噴流
特性、すなわち酸素ガスの噴流方向(噴流挙動)を調べ
た。なお、ノズル吐出孔2a,2b から酸素ガスを噴出させ
る場合にはノズル吐出孔3a,3bに栓をして閉塞し、ノズ
ル吐出孔3a,3b から酸素ガスを噴出させる場合にはノズ
ル吐出孔2a,2b に栓をして閉塞することにより、ノズル
吐出孔の形状(ラバール形状またはストレート形状)毎
に調査した。
With respect to the lances 1 of Sample Nos. 1 to 13, the jet characteristics of the oxygen gas when the oxygen gas was jetted, that is, the jet direction (jet flow behavior) of the oxygen gas were examined. When oxygen gas is ejected from the nozzle discharge holes 2a and 2b, the nozzle discharge holes 3a and 3b are plugged and closed, and when oxygen gas is ejected from the nozzle discharge holes 3a and 3b, the nozzle discharge hole 2a is discharged. , 2b were plugged and closed to investigate each nozzle discharge hole shape (Laval or straight).
【0027】噴流特性の評価方法の概要を図2に模式的
に示す。図2において、テストノズル30からN2ガスを吹
き込み、針31をトラバーサー32によりテストノズル30中
心から外側に向かって移動させ、針31を水を入れたU字
管33につなげて圧力分布を簡易的に測定し、これによっ
て噴流特性を評価した。
FIG. 2 schematically shows a method for evaluating the jet characteristics. In FIG. 2, N 2 gas is blown from the test nozzle 30, the needle 31 is moved outward from the center of the test nozzle 30 by the traverser 32, and the needle 31 is connected to the U-shaped pipe 33 filled with water to simplify the pressure distribution. And the jet characteristics were evaluated.
【0028】図3は、試料No.1, 試料No.4および試料N
o.7について測定した噴流特性を示すグラフである。同
図に示すグラフにおいて、高さ:h(mm)はテストノズル30
中心からの距離を意味し、圧力指数は相対的圧力値を意
味する。また、図3に示すグラフにおける●印は試料N
o.1を、■印は試料No.4を、さらに▲印は試料No.7をそ
れぞれ示す。
FIG. 3 shows sample No. 1, sample No. 4 and sample N.
14 is a graph showing the jet characteristics measured for o.7. In the graph shown in the figure, the height: h (mm) is the test nozzle 30
The distance from the center means the pressure index, and the pressure index means the relative pressure value. In the graph shown in FIG.
o.1 indicates a sample No.4, and a triangle indicates a sample No.7.
【0029】図3に示すグラフでは、各測定値が左方に
向かうことは、ノズル吐出孔から噴出される酸素ガス
が、ランスの下方中心側に向けて曲げられて噴流するこ
とを示す。
In the graph shown in FIG. 3, the fact that each measured value is directed to the left indicates that the oxygen gas ejected from the nozzle discharge hole is bent toward the lower center side of the lance and ejected.
【0030】図3に示すグラフから、試料No.1の従来ラ
ンス(●印)に比較すると、試料No.4のランス(■印)
はランスの下方外側に酸素ガスの噴流方向が変更され、
試料No.7のランス (▲印) はランスの下方内側に変更さ
れることがわかる。すなわち、ラバール形状のノズル吐
出孔2a,2b の出口開口面4a,4b を、ノズル吐出孔2a,2b
の中心軸mに対する傾斜面とすると、ランス1の下方中
心側を指向する傾斜面である場合(試料No.2〜試料No.
4) には酸素ガスはランス1の下方外側に向けて噴流
し、ランス1の下方外側を指向する傾斜面である場合
(試料No.5〜試料No.7) には酸素ガスはランス1の下方
中心側に向けて噴流する。
From the graph shown in FIG. 3, when compared with the conventional lance of sample No. 1 (marked by ●), the lance of sample No. 4 (marked by Δ)
The direction of the jet of oxygen gas is changed to the lower outside of the lance,
It can be seen that the lance (▲) of sample No. 7 is changed to the lower inner side of the lance. That is, the outlet opening surfaces 4a, 4b of the Laval-shaped nozzle discharge holes 2a, 2b are connected to the nozzle discharge holes 2a, 2b.
When the inclined surface is directed to the lower center side of the lance 1 (sample No. 2 to sample no.
In 4), the oxygen gas is jetted downward and outward of the lance 1. When the inclined surface is directed downward and outward of the lance 1 (sample Nos. 5 to 7), the oxygen gas is discharged from the lance 1. It jets toward the lower center side.
【0031】一方、試料No.8〜試料No.13 のストレート
形状のランス1では、この結果とは正反対の結果が得ら
れた。すなわち、ノズル吐出孔3a,3b の出口開口面5a,5
b を、ノズル吐出孔3a,3b の中心軸nに対する傾斜面と
すると、ランス1の下方中心側を指向する傾斜面である
場合(試料No.8〜試料No.10)には酸素ガスはランス1の
下方中心側に向けて噴流し、ランス1の下方外側を指向
する傾斜面である場合(試料No.11 〜試料No.13)には酸
素ガスはランス1の下方外側に向けて噴流する。
On the other hand, with the straight lances 1 of Sample Nos. 8 to 13, the opposite result was obtained. That is, the outlet opening surfaces 5a, 5 of the nozzle discharge holes 3a, 3b
Assuming that b is an inclined surface with respect to the central axis n of the nozzle discharge holes 3a and 3b, if the inclined surface is directed toward the lower center side of the lance 1 (sample No. 8 to sample No. 10), the oxygen gas is In the case where the inclined surface is directed toward the lower center side of the lance 1 and directed downward and outside the lance 1 (sample Nos. 11 to 13), the oxygen gas is jetted toward the lower outer side of the lance 1 .
【0032】このように、ノズル吐出孔2a,2b の出口開
口面4a,4b を中心軸mに対する傾斜面とすること、また
はノズル吐出孔3a,3b の出口開口面5a,5b を中心軸nに
対する傾斜面とすることにより、酸素ガスの噴流方向が
変更される理由を、図4および図5を参照しながら説明
する。
As described above, the outlet opening surfaces 4a and 4b of the nozzle discharge holes 2a and 2b are inclined with respect to the center axis m, or the outlet opening surfaces 5a and 5b of the nozzle discharge holes 3a and 3b are set with respect to the center axis n. The reason why the inclined plane changes the jet direction of the oxygen gas will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
【0033】図4は、ノズル吐出孔から噴出される酸素
ガスの噴流方向が、ノズル吐出孔の出口圧力P2 と炉内
圧力Pa との関係により、曲げられる理由を模式的に示
す説明図であって、図4(a) はP2 >Pa の場合を示
し、図4(b) はP2 <Pa の場合を示す。
[0033] Figure 4, the jet direction of the oxygen gas ejected from the nozzle discharge hole is, the relationship between the outlet pressure P 2 and the inner pressure P a of the nozzle discharge hole, illustration why bent schematically showing a is, FIG. 4 (a) shows the case where P 2> P a, FIG. 4 (b) shows a case of P 2 <P a.
【0034】図4(a) ,図4(b) に示すように、酸素ガ
スは、P2 >Pa の場合はノズル吐出孔の短い壁面側に
曲げられ、P2 <Pa の場合にはノズル吐出孔の長い壁
面側に曲げられる。これは、ノズル吐出孔の出口圧力P
2 が炉内圧力Pa よりも高い場合には短い側から噴出さ
れた酸素ガスは直ぐに膨張し、一方、ノズル吐出孔の出
口圧力P2 が炉内圧力Pa よりも低い場合には短い側か
ら噴出された酸素ガスは収縮するために発生する現象で
ある、と考えられる。
[0034] FIG. 4 (a), the as shown in FIG. 4 (b), oxygen gas, in the case of P 2> P a bent short side wall surface of the nozzle discharge hole, in the case of P 2 <P a Is bent toward the long wall surface side of the nozzle discharge hole. This corresponds to the outlet pressure P of the nozzle discharge hole.
2 is an oxygen gas ejected from the short side if higher than the furnace pressure P a inflated immediately, whereas short side if the outlet pressure P 2 of the nozzle discharge hole is less than the furnace pressure P a It is considered that the oxygen gas ejected from is a phenomenon caused by contraction.
【0035】さらに、図5は、ランス1のノズル吐出孔
から噴出された酸素ガスの噴流方向を模式的に示す説明
図であって、図5(a) は試料No.1を、図5(b) は試料N
o.4を、図5(c) は試料No.7を示す。また、図5(d) は
試料No.1' を、図5(e) は試料No.8を、図5(f) は試料
No.11 を示す。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the jetting direction of oxygen gas ejected from the nozzle discharge hole of the lance 1. FIG. 5 (a) shows the sample No. 1 and FIG. b) is sample N
o.4 and Fig. 5 (c) shows sample No.7. 5 (d) shows sample No. 1 ', FIG. 5 (e) shows sample No. 8, and FIG.
No.11 is shown.
【0036】本実施形態は、前述した図4(b) に示す、
ノズル吐出孔の出口圧力P2 <炉内圧力Pa の場合であ
り、ノズル吐出孔からの酸素ガスは、以下に説明するよ
うな噴流特性を示す。
In the present embodiment, as shown in FIG.
Is the case of the outlet pressure P 2 <furnace pressure P a of the nozzle discharge hole, the oxygen gas from the nozzle discharge hole of a jet characteristics as described below.
【0037】すなわち、図5(a) 〜図5(c) に示すよう
に、ラバール形状のノズル吐出孔2a,2b の場合には、通
過する酸素ガスは、ノズル吐出孔2a,2b を通過するにし
たがって圧力が低下していき、膨張していく。酸素ガス
が出口開口面4aから噴流される際には、ノズル吐出孔2
a,2b の内壁面のうちの長さが短い壁面側(図5(b) に
おける壁面7,図5(c) における壁面6)を流れる酸素
ガスは、長さが長い壁面側(図5(b) における壁面6,
図5(c) における壁面7)を流れる酸素ガスよりも圧力
の低下程度が小さいために、酸素ガス流れに乱れが発生
し、全体として、長さが長い壁面側(図5(b) における
壁面6,図5(c) における壁面7)に噴流方向が曲げら
れる。したがって、ラバール形状のノズル吐出孔2a,2b
の場合には、出口開口面4aが指向する方向と反対方向
へ、酸素ガスが噴流される。
That is, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), in the case of the Laval-shaped nozzle discharge holes 2a, 2b, the passing oxygen gas passes through the nozzle discharge holes 2a, 2b. As the pressure decreases, it expands. When oxygen gas is jetted from the outlet opening surface 4a, the nozzle discharge hole 2
The oxygen gas flowing on the shorter inner wall surface of the inner wall surfaces a and 2b (wall surface 7 in FIG. 5 (b) and wall surface 6 in FIG. 5 (c)) flows on the longer wall surface side (FIG. 5 (c)). wall at b) 6,
Since the degree of the pressure drop is smaller than that of the oxygen gas flowing on the wall 7 in FIG. 5C, the flow of the oxygen gas is disturbed, and as a whole, the longer wall (the wall in FIG. 5B) 6, the jet direction is bent to the wall surface 7) in FIG. 5 (c). Therefore, the Laval-shaped nozzle discharge holes 2a, 2b
In this case, oxygen gas is jetted in a direction opposite to the direction in which the outlet opening surface 4a is directed.
【0038】一方、図5(d) 〜図5(f) に示すように、
ストレート形状のノズル吐出孔3a,3b の場合には、通過
する酸素ガスは、ノズル吐出孔3a,3b のどの位置におい
ても酸素ガスの流速は同じであり、酸素ガスが出口開口
面5aから噴流される際に圧力の急激な低下が発生す
る。そのため、長さが長い壁面側(図5(e) における壁
面8,図5(f) における壁面9)を流れてきた酸素ガス
は、長さが短い壁面側(図5(e) における壁面9,図5
(f) における壁面8)を流れてきた酸素ガスよりも圧力
の低下程度が小さいために、酸素ガス噴流に乱れが発生
し、全体として、長さが短い壁面側(図5(e) における
壁面9,図5(f) における壁面8)に噴流方向が曲げら
れる。したがって、ストレート形状のノズル吐出孔3a,3
b の場合には、出口開口面5aが指向する方向と同じ方向
へ、酸素ガスが噴流される。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 (d) to 5 (f),
In the case of the straight nozzle discharge holes 3a and 3b, the flow rate of the passing oxygen gas is the same at any position of the nozzle discharge holes 3a and 3b, and the oxygen gas is jetted from the outlet opening surface 5a. A sudden drop in pressure occurs. For this reason, the oxygen gas flowing on the long wall surface side (wall surface 8 in FIG. 5 (e), wall surface 9 in FIG. 5 (f)) loses the oxygen gas flowing on the short wall surface side (wall surface 9 in FIG. 5 (e)). , FIG.
Since the pressure drop is smaller than that of the oxygen gas flowing through the wall 8) in (f), turbulence occurs in the oxygen gas jet, and as a whole, the shorter wall surface (the wall in FIG. 5 (e)) 9, the jet direction is bent to the wall surface 8) in FIG. 5 (f). Therefore, the straight nozzle discharge holes 3a, 3
In the case of b, the oxygen gas is jetted in the same direction as the direction in which the outlet opening surface 5a is directed.
【0039】本実施形態では、以上詳細に説明したノズ
ル吐出孔の出口開口面の傾斜と酸素ガスの噴流方向との
関係を利用して、ランス1の下方外側へ向けて円周配置
された複数のノズル吐出孔からその延長方向に向けて噴
出されるべき酸素ガスを、ランス1の下方中心側に向か
わせる。これにより、炉内における2次燃焼を適度に増
加させる。換言すれば、ランス1に形成されたノズル吐
出孔の出口開口面に、噴出される酸素ガスをランスの下
方中心側に向かわせる傾斜面を設けるものである。した
がって、前述した表1においては、試料No.5〜試料No.7
がラバール形状のノズル吐出孔における本発明例であ
り、試料No.8〜試料No.10 がストレート形状のノズル吐
出孔における本発明例である。
In the present embodiment, a plurality of circumferentially arranged lances 1 are provided by utilizing the relationship between the inclination of the outlet opening surface of the nozzle discharge hole and the jet direction of the oxygen gas described above in detail. The oxygen gas to be ejected from the nozzle discharge hole in the extension direction is directed to the lower central side of the lance 1. Thereby, the secondary combustion in the furnace is appropriately increased. In other words, an inclined surface which directs the jetted oxygen gas toward the lower center side of the lance is provided on the outlet opening surface of the nozzle discharge hole formed in the lance 1. Therefore, in Table 1 described above, Sample No. 5 to Sample No. 7
Are examples of the present invention in a Laval nozzle discharge hole, and Sample Nos. 8 to 10 are examples of the present invention in a straight nozzle discharge hole.
【0040】試料No.2〜試料No.4または試料No.11 〜試
料No.13 では、酸素ガスがランス1の下方外側に向けて
噴出されるため、2次燃焼率の増加は望めない。
In sample No. 2 to sample No. 4 or sample No. 11 to sample No. 13, an increase in the secondary combustion rate cannot be expected because oxygen gas is jetted downward and outside the lance 1.
【0041】図6は、ラバール形状のノズル吐出孔2a,2
b を有するランス1について、ノズル吐出孔2a,2b の出
口開口面4a,4b に、ノズル吐出孔2a,2b のランス中心部
側長さl1 がランス外部側長さl2 よりも大きくなるよ
うに、中心軸m,n に対して傾斜する傾斜面を形成した状
況を、酸素ガスの噴流特性の変化とともに示す説明図で
ある。
FIG. 6 shows Laval nozzle discharge holes 2a and 2a.
b, the length l 1 of the nozzle discharge holes 2a, 2b on the lance center side on the outlet opening surfaces 4a, 4b of the nozzle discharge holes 2a, 2b is larger than the length l 2 on the outside of the lance. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which an inclined surface inclined with respect to the center axis m, n is formed, together with changes in the jet characteristics of oxygen gas.
【0042】このランス1は、一点鎖線で示す外形を呈
する従来のランスの先端部を、実線で示すように切削加
工することにより、形成されている。
The lance 1 is formed by cutting the tip of a conventional lance having an outer shape shown by a chain line as shown by a solid line.
【0043】同図に示すように、ノズル吐出孔2a,2b を
通過した酸素ガスは、破線で示す従来の噴流特性とは異
なり、ランス1の下方中心側に向かい、これにより、転
炉耐火物溶損を伴うことなく、転炉内における2次燃焼
効果が増大する。
As shown in the figure, the oxygen gas that has passed through the nozzle discharge holes 2a and 2b is directed toward the lower center side of the lance 1 unlike the conventional jet flow characteristics indicated by the broken line, and the The secondary combustion effect in the converter increases without erosion.
【0044】本実施形態においては、ラバール形状のノ
ズル吐出孔2a,2b の出口開口面4a,4b と中心軸mとのな
す角度αは、90°超120 °以下の範囲が望ましい。角度
αが90°以下であると酸素ガスがランス1の下方外側に
向かってしまい、一方角度αが120 °超であると所望の
2次燃焼率よりも大きくなり耐火物溶損を増大させるお
それがあり、いずれの場合にも2次燃焼を適度に制御で
きなくなるおそれがある。
In the present embodiment, the angle α between the outlet opening surfaces 4a, 4b of the Laval-shaped nozzle discharge holes 2a, 2b and the central axis m is desirably in the range of more than 90 ° and 120 ° or less. If the angle α is less than 90 °, the oxygen gas is directed toward the lower outside of the lance 1. On the other hand, if the angle α is more than 120 °, the secondary combustion rate becomes larger than the desired secondary combustion rate, and the refractory erosion may increase. In any case, the secondary combustion may not be able to be controlled appropriately.
【0045】また、ストレート形状のノズル吐出孔3a,3
b の出口開口面5a,5b と中心軸nとのなす角度αも、同
様の理由により、60°以上90°未満が望ましい。
The straight nozzle discharge holes 3a, 3
The angle α between the outlet opening surfaces 5a and 5b of b and the central axis n is desirably 60 ° or more and less than 90 ° for the same reason.
【0046】図7は、本実施形態のランス1により、転
炉10の内部における2次燃焼によって炉口付着地金11が
溶解される状況を模式的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a situation in which the lance 1 attached metal is melted by the secondary combustion inside the converter 10 by the lance 1 of the present embodiment.
【0047】転炉10には、溶融鉄12が収容されており、
その表面にはスラグ13が形成されている。また、転炉10
の炉口からランス1が、横行台車に搭載された昇降装置
(いずれも図示しない)により保持されており、先端が
転炉10内の吹錬位置に配置されるように、垂下されてい
る。
The converter 10 contains molten iron 12,
A slag 13 is formed on the surface. The converter 10
A lance 1 is held by a lifting device (both not shown) mounted on a traversing carriage from the furnace port, and is suspended so that the tip is located at a blowing position in the converter 10.
【0048】ランス1の先端から溶融鉄12の表面に向け
て酸素ガスを噴流すると、酸素ガスは、前述した図6に
も示すように、ランス1の下方中心側に向けて曲げられ
て噴流される。このため、ランス1の略鉛直下方付近に
おける2次燃焼効果が増加する。
When oxygen gas is jetted from the tip of the lance 1 toward the surface of the molten iron 12, the oxygen gas is bent and jetted toward the lower center side of the lance 1 as shown in FIG. You. For this reason, the secondary combustion effect in the vicinity substantially vertically below the lance 1 increases.
【0049】この2次燃焼は、下記式 CO+1/2 O2= CO2+Q(発熱量) ・・・・・ により表される。This secondary combustion is represented by the following equation: CO + 1/2 O 2 = CO 2 + Q (calorific value).
【0050】すなわち、本実施形態によれば、転炉を構
成する耐火物から最も離れた転炉10中央部付近におけ
る発熱量Qを増加して2次燃焼を促進することができ
る。2次燃焼の促進は、主に炉口付着地金の溶解に有効
な程度であって、転炉耐火物を溶損する程著しいもので
はない。すなわち、本実施形態のランス1は、いわば
「弱2次燃焼促進型ランス」であり、着熱効率を上昇さ
せるものではないため、発熱量Qの増加により炉口付着
地金の溶解を耐火物を損傷することなく行うことができ
る。
That is, according to the present embodiment, the amount of heat Q near the center of the converter 10 farthest from the refractory constituting the converter can be increased to promote secondary combustion. The promotion of the secondary combustion is mainly effective for melting the slab metal adhered to the furnace opening, and is not so significant as to melt the converter refractory. In other words, the lance 1 of the present embodiment is a so-called “weak secondary combustion promotion type lance” and does not increase the heating efficiency. It can be done without damage.
【0051】また、同時に溶融鉄12へも酸素ガスを噴射
するために酸素吹錬による精錬も行うことができ、精錬
特性を損なうこともない。
At the same time, refining by oxygen blowing can be performed to inject oxygen gas to the molten iron 12 without impairing refining characteristics.
【0052】[0052]
【実施例】さらに、本発明を実験データを参照しなが
ら、より具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to experimental data.
【0053】図8は、本実施例で用いたランス21の先端
形状を示す説明図であって、図8(a) は正面図,図8
(b) は図8(a) におけるA−A断面図である。また、表
2には、このランス21の諸元をまとめて示す。
FIG. 8 is an explanatory view showing the tip shape of the lance 21 used in the present embodiment. FIG. 8 (a) is a front view, and FIG.
FIG. 8B is a sectional view taken along the line AA in FIG. Table 2 summarizes the specifications of the lance 21.
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】図8および表2に示すように、本実施例の
ランス21は、入口部径D1:44(mm),出口部径D2:59.17
(mm) の先拡がりのラバール形状のノズル吐出孔22a 〜2
2f を等間隔で6孔配置されるとともに、その中心部に2
0(mm)のストレート形状の中心孔23を配置された転炉吹
錬兼炉口地金溶解用上吹きランスである。
As shown in FIG. 8 and Table 2, the lance 21 of this embodiment has an inlet diameter D 1 : 44 (mm) and an outlet diameter D 2 : 59.17.
(mm) Spreading Laval nozzle outlets 22a-2a
6 holes are arranged at equal intervals and 2
This is a top blowing lance for converter blowing and furnace mouth metal melting in which a straight central hole 23 of 0 (mm) is arranged.
【0056】円周状に配置された全てのノズル吐出孔22
a 〜22f の出口開口面22a 〜22f が、中心軸m,n に対す
る傾斜角αが100 °になる傾斜面として、形成されてい
る。
All of the nozzle discharge holes 22 arranged in a circle
The outlet opening surfaces 22a to 22f of a to 22f are formed as inclined surfaces having an inclination angle α of 100 ° with respect to the central axis m, n.
【0057】本実施例では、このランス21を用い、250
トン転炉において約1000チャージの酸素精錬を行った。
一方、従来例のランスは、ノズル吐出孔の出口開口面と
中心軸とのなす角度が90°であること以外は、図8に示
すランス21と全く同一である。
In this embodiment, the lance 21 is used to
Approximately 1000 charges of oxygen refining were performed in a ton converter.
On the other hand, the lance of the conventional example is exactly the same as the lance 21 shown in FIG. 8 except that the angle between the exit opening surface of the nozzle discharge hole and the central axis is 90 °.
【0058】本実施例のランス21では、通常60000Nm3/h
r 送酸した時にノズル吐出孔22a 〜22f の出口圧力が炉
内圧 (≒1気圧) になるように設計されている。このた
め、本実施例の送酸量では、出口圧力は1気圧以下にな
る。すなわち、出口において、ノズル吐出孔22a 〜22f
のうちの長さが短い内壁面側を通過した酸素ガスは、長
い内壁面側を通過した酸素ガスに比較すると、過剰に膨
張するため、噴流される酸素ガスは長い内壁面側(すな
わちランス21の中心部側) に曲げられる。したがって、
転炉内部(すなわちランス21の下方中心部側) におい
て、6個のノズル吐出孔22a 〜22f それぞれから噴流さ
れる酸素ガスが互いに衝突しあって酸素ガスの乱れが発
生し、これにより若干2次燃焼が発生し、炉口付着地金
が溶解される。
In the lance 21 of the present embodiment, usually 60000 Nm 3 / h
r It is designed so that the outlet pressure of the nozzle discharge holes 22a to 22f becomes the furnace pressure (≒ 1 atm) when acid is supplied. For this reason, the outlet pressure is 1 atm or less with the acid supply amount of the present embodiment. That is, at the outlet, the nozzle discharge holes 22a to 22f
Of the oxygen gas, the oxygen gas that has passed through the shorter inner wall surface expands excessively as compared with the oxygen gas that has passed through the longer inner wall surface. Bend to the center. Therefore,
Inside the converter (i.e., the lower central portion of the lance 21), oxygen gas jetted from each of the six nozzle discharge holes 22a to 22f collides with each other, causing turbulence of the oxygen gas. Combustion occurs, and the metal on the furnace mouth is melted.
【0059】本実施例における酸素吹錬の結果を、図9
〜図11と、表3および表4とにまとめて示す。
FIG. 9 shows the results of oxygen blowing in this embodiment.
11 to FIG. 11 and Tables 3 and 4.
【0060】[0060]
【表3】 [Table 3]
【0061】[0061]
【表4】 [Table 4]
【0062】以下、酸素吹錬の結果を、精錬特性,転炉
耐火物溶損,および2次燃焼率と炉口地金切りの項目に
ついて、分析する。
Hereinafter, the results of oxygen blowing will be analyzed with respect to refining characteristics, converter refractory erosion, secondary burning rate, and furnace port metal cutting.
【0063】(1) 精錬特性 図9は、終点[C] と終点[O] (転炉吹き止め鋼中酸素濃
度) との関係により精錬特性を示すグラフであり、図1
0は、終点[C] とスラグ中(T-Fe)(スラグ中トータル
鉄) との関係により精錬特性を示すグラフであり、さら
に図11は、吹錬時間と集塵水中ダスト[Fe]分量 (集塵
水中ダスト中鉄分ロス) との関係を示すグラフである。
なお、●印又は■印は本発明例を、○印は従来例をそれ
ぞれ示す。
(1) Refining Characteristics FIG. 9 is a graph showing the refining characteristics according to the relationship between the end point [C] and the end point [O] (oxygen concentration in the converter blow-off steel).
0 is a graph showing refining characteristics according to the relationship between the end point [C] and (T-Fe) in slag (total iron in slag), and FIG. 11 shows the blowing time and the amount of dust [Fe] in dust collection water. 7 is a graph showing a relationship with (iron loss in dust in collected dust water).
In addition, the mark ● or Δ indicates the example of the present invention, and the mark ○ indicates the conventional example.
【0064】図9〜図11に示すグラフにより、本発明
例と従来例との間には、吹錬特性の差は殆ど発生してい
ないことがわかり、本発明例のランスを用いても、操業
上何ら問題ないことがわかる。
From the graphs shown in FIGS. 9 to 11, it can be seen that there is almost no difference in blowing characteristics between the present invention and the conventional example. It turns out that there is no problem in operation.
【0065】(2) 転炉耐火物溶損 表3には、ランスの影響を受ける転炉レンガ10〜40段で
の炉壁溶損速度(レンガ溶損速度)の測定結果を示す。
(2) Converter refractory erosion Table 3 shows the measurement results of the furnace wall erosion rate (brick erosion rate) at 10 to 40 stages of converter bricks affected by the lance.
【0066】表3に示すデータより、本発明例の炉壁溶
損速度は従来例と何ら変化がないことがわかり、本発明
例のランスを用いても、操業上何ら問題ないことがわか
る。
From the data shown in Table 3, it can be seen that the furnace wall erosion rate of the example of the present invention does not change at all from that of the conventional example, and that there is no problem in operation even if the lance of the example of the present invention is used.
【0067】(3) 2次燃焼率と炉口地金切り 表4には、2次燃焼率と炉口地金切り頻度とをあわせて
示す。
(3) Secondary Burning Rate and Furnace Metal Cutting Table 4 shows the secondary burning rate and the frequency of furnace metal cutting.
【0068】表4に示すデータより、2次燃焼率は約1.
5 %上昇することがわかる。この2次燃焼率の適度な上
昇により、効率的に炉口付着地金を溶解・除去すること
ができたため、炉口地金切り作業の頻度を約1/15に著し
く低減することができた。
From the data shown in Table 4, the secondary combustion rate is about 1.
You can see that it rises by 5%. This modest increase in the secondary combustion rate enabled efficient melting and removal of the slab metal from the furnace mouth, thus significantly reducing the frequency of furnace slab cutting work to about 1/15. .
【0069】さらに、これらの効果は、前述したよう
に、約1000チャージにおいて維持されており、このこと
から、本発明のランスは充分実用的な耐久性をも備えて
いることがわかる。
Further, as described above, these effects are maintained at about 1000 charges, which indicates that the lance of the present invention has sufficient practical durability.
【0070】[0070]
【変形形態】以上詳細に説明してきた実施形態では、ラ
ンスに設けられた6つのノズル吐出孔の全てに、出口開
口面を中心軸に対する傾斜面とした場合を例にとった
が、本発明にかかる転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きラ
ンスはこのような実施形態のみに限定されるものではな
く、少なくとも一つのノズル吐出孔の出口開口面を傾斜
面とする実施形態も包含される。
[Modification] In the embodiment described in detail above, all six nozzle discharge holes provided in the lance have an example in which the outlet opening surface is inclined with respect to the center axis. Such a top blowing lance for melting and melting the converter core metal is not limited to only such an embodiment, and also includes an embodiment in which the outlet opening surface of at least one nozzle discharge hole is an inclined surface. You.
【0071】また、実施形態では、ランスに対するノズ
ル吐出孔の設置数は、中心孔を除いて6つであるが、本
発明にかかる転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランス
は、このような実施形態には限定されず、ノズル吐出孔
が2以上設けられたランスも本発明に包含される。
Further, in the embodiment, the number of nozzle discharge holes provided to the lance is six except for the center hole. The present invention is not limited to such an embodiment, but includes a lance provided with two or more nozzle ejection holes.
【0072】また、実施形態では、ノズル吐出孔がラバ
ール形状である場合を主体に説明を行った。これは、酸
素ガスの速度や送酸量等を所定の値とするために通常ラ
バール形状のノズル吐出孔が用いられるためであるが、
本発明にかかる転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランス
はこの実施形態に限定されるものではなく、ノズル吐出
孔の出口開口面を中心軸に対して適宜傾斜させて形成す
ることにより、噴出される酸素ガスを転炉吹錬兼炉口地
金溶解用上吹きランスの下方中心側に向かわせ、これに
より2次燃焼率を増加させて炉口付着地金の溶解除去を
行うランスであれば、等しく包含される。
In the embodiment, the case where the nozzle discharge hole has a Laval shape has been mainly described. This is because a Laval-shaped nozzle ejection hole is usually used to set the oxygen gas speed, the amount of acid supply, and the like to predetermined values.
The upper blowing lance for converter blowing and furnace port metal melting according to the present invention is not limited to this embodiment, and the outlet opening surface of the nozzle discharge hole may be appropriately inclined with respect to the central axis. As a result, the jetted oxygen gas is directed to the lower center side of the upper blowing lance for converter blowing and melting of the furnace mouth metal, thereby increasing the secondary burning rate and dissolving and removing the metal sticking to the furnace mouth. Lances are equally included.
【0073】さらに、実施形態では、ノズル吐出孔の出
口開口面を平面状の傾斜面としたが、本発明にかかる転
炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランスは、このような実
施形態に限定されるものではなく、出口開口面を曲面状
の傾斜面としたノズル吐出孔を有するランスをも、等し
く包含する。この場合、傾斜面は上に凸の曲面または下
に凸の曲面のいずれであってもよく、曲面状の傾斜面の
開始位置と終了位置とを結ぶ線分によって、前述した傾
斜角α等が決定される。
Further, in the embodiment, the outlet opening surface of the nozzle discharge hole is a flat inclined surface. However, the upper blowing lance for converter blowing and melting the furnace port base metal according to the present invention has such a configuration. The present invention is not limited to the embodiment, and equally includes a lance having a nozzle discharge hole having an outlet opening surface with a curved inclined surface. In this case, the inclined surface may be either an upwardly convex curved surface or a downwardly convex curved surface, and the above-described inclination angle α or the like is determined by a line connecting the start position and the end position of the curved inclined surface. It is determined.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランスにおけるノ
ズル吐出孔の出口開口面を適宜な傾斜面として、噴出さ
れる酸素ガスを転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランス
の下方中心側に向かわせるという極めて簡単な構成であ
るにもかかわらず、(1) 転炉生産性の著しい阻害要因で
ある炉口付着地金を吹錬時に溶解・除去すること、(2)
吹錬特性に何ら変化・悪影響を与えないこと、(3) 炉口
付着地金を溶解させ、かつ転炉耐火物を溶損させない程
度に、適度に2次燃焼率を向上させることができるこ
と、(4) 上記(3)項における適度に向上する2次燃焼
率(弱2次燃焼)により、吹錬中に炉口付着地金を溶解
し、非製鋼時間を必要とする炉口地金切り時間 (平均3.
7 分/ch) を激減でき、製造コストを低減できること、
さらには、(5) 実用上充分な期間にわたって、上記(1)
〜(4) の効果を維持することができることという効果を
得ることができた。
As described above, according to the present invention, the nozzle is discharged with the outlet opening surface of the nozzle discharge hole in the upper blowing lance for converter blowing and melting of the slab metal as an appropriate inclined surface. Despite its extremely simple structure, in which oxygen gas is directed toward the lower center side of the upper blowing lance for blowing and melting the metal at the converter mouth, (1) the furnace, which is a significant impediment to converter productivity Dissolving / removing the sticking metal during blowing, (2)
(3) that the secondary combustion rate can be appropriately improved to such an extent that it does not melt the metal adhered to the furnace opening and does not melt down the converter refractory, (4) Due to the moderately improved secondary combustion rate (weak secondary combustion) in the above item (3), the slab metal adhered to the furnace port is melted during blowing, and the furnace port slab cutting that requires no steelmaking time Time (average 3.
7 min / ch), and the production cost can be reduced.
Further, (5) for a period sufficient for practical use, (1)
The effect of being able to maintain the effects of (4) could be obtained.
【0075】かかる効果を有する本発明の実用上の意義
は、極めて著しい。
The practical significance of the present invention having such an effect is extremely remarkable.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】実施形態の転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きラ
ンスの先端部分を抽出して示す説明図であって、図1(a)
は正面図,図1(b)は断面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view extracting and showing a tip portion of an upper blowing lance for melting and melting a converter mouth metal in an embodiment.
Is a front view, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view.
【図2】実施形態において、噴流特性の評価方法の概要
を模式的に示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a method for evaluating jet characteristics in the embodiment.
【図3】実施形態において、試料No.1, 試料No.4および
試料No.7について測定した噴流特性を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing jet characteristics measured for Sample No. 1, Sample No. 4 and Sample No. 7 in the embodiment.
【図4】ノズル吐出孔から噴出される酸素ガスの噴流方
向が、ノズル吐出孔の出口圧力P2 と炉内圧力Pa との
関係により、曲げられる理由を模式的に示す説明図であ
って、図4(a) はP2 >Pa の場合を示し、図4(b) は
2 <Pa の場合を示す。
[4] the jet direction of the oxygen gas ejected from the nozzle discharge hole is, the relationship between the outlet pressure P 2 and the inner pressure P a of the nozzle discharge hole, the reason to be bent an explanatory view schematically showing , 4 (a) shows a case of P 2> P a, FIG. 4 (b) shows a case of P 2 <P a.
【図5】実施形態において、ランスのノズル吐出孔から
噴出された酸素ガスの噴流方向を模式的に示す説明図で
あって、図5(a) は試料No.1を、図5(b) は試料No.4
を、図5(c) は試料No.7を、図5(d) は試料No.1' を、
図5(e) は試料No.8を、図5(f) は試料No.11 を、それ
ぞれ示す。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a jet direction of oxygen gas ejected from a nozzle discharge hole of a lance in the embodiment. FIG. 5 (a) shows a sample No. 1 and FIG. Is sample No.4
FIG. 5 (c) shows sample No. 7, FIG. 5 (d) shows sample No. 1 ',
FIG. 5E shows sample No. 8, and FIG. 5F shows sample No. 11.
【図6】実施形態において、ラバール形状のノズル吐出
孔を有するランスについて、ノズル吐出孔の出口開口面
に、ノズル吐出孔のランス中心部側長さl1 がランス外
部側長さl2 よりも大きくなるように、中心軸m,n に対
して傾斜する傾斜面を形成した状況を、酸素ガスの噴流
特性の変化とともに示す説明図である。
FIG. 6 shows an embodiment in which a lance having a Laval-shaped nozzle discharge hole has a lance center side length l 1 of the nozzle discharge hole larger than a lance outer side length l 2 on an outlet opening surface of the nozzle discharge hole. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which an inclined surface that is inclined with respect to the central axes m and n is formed so as to be larger, together with a change in the oxygen gas jet characteristics.
【図7】実施形態のランスにより、転炉の内部における
2次燃焼によって炉口付着地金が溶解される状況を模式
的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing a situation in which the metal adhered to the furnace opening is melted by the secondary combustion inside the converter by the lance of the embodiment.
【図8】実施例で用いたランスの先端形状を示す説明図
であって、図8(a) は正面図,図8(b) は図8(a) にお
けるA-A 断面図である。
8A and 8B are explanatory views showing the tip shape of the lance used in the embodiment, wherein FIG. 8A is a front view, and FIG. 8B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 8A.
【図9】実施例において、終点[C] と終点[O] (転炉吹
き止め鋼中酸素濃度) との関係により精錬特性を示すグ
ラフである。
FIG. 9 is a graph showing the refining characteristics according to the relationship between the end point [C] and the end point [O] (oxygen concentration in converter blow-off steel) in Examples.
【図10】実施例において、終点[C] とスラグ中(T-F
e)(スラグ中トータル鉄) との関係により精錬特性を示
すグラフである。
FIG. 10 shows an example in which the end point [C] and the slag (TF
5 is a graph showing refining characteristics in relation to e) (total iron in slag).
【図11】実施例において、吹錬時間と集塵水中ダスト
[Fe]分量 (集塵水中ダスト中鉄分ロス) との関係を示す
グラフである。
FIG. 11 shows the blowing time and the dust in the dust collection water in the embodiment.
4 is a graph showing a relationship with [Fe] content (iron loss in dust in collected dust water).
【符合の説明】[Description of sign]
1 本発明にかかる転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きラ
ンス 2a,2b ラバール形状のノズル吐出孔 3a,3b ストレート形状のノズル吐出孔 4a,4b,5a,5b 出口開口面 10 転炉 11 炉口付着地金 12 溶融鉄 m,n 中心軸 α 傾斜角
DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS 1 Top blowing lance 2a, 2b Laval nozzle discharge hole 3a, 3b Straight nozzle discharge hole 4a, 4b, 5a, 5b Outlet opening surface 10 Converter according to the present invention 11 Metal at the furnace port 12 Molten iron m, n Central axis α Tilt angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 潤一 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 関 保 大阪府茨木市大字左保48番地 辰巳工業株 式会社内 (72)発明者 佐藤 浩司 大阪府茨木市大字左保48番地 辰巳工業株 式会社内 (72)発明者 伊藤 昌弘 大阪府茨木市大字左保48番地 辰巳工業株 式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Tani, 3F, Oji, Kashima-shi, Ibaraki Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima Works, Ltd. In-house (72) Inventor Koji Sato 48, Izaho, Ibaraki-shi, Osaka Tatsumi Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Ito 48, Sazaho, Ibaraki-shi, Osaka Tatsumi Industrial Co., Ltd.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 先端に下方外側へ向けて円周配置された
    複数のノズル吐出孔を有し、当該ノズル吐出孔を介して
    酸素ガスを溶融金属浴面へ向けて噴出する転炉吹錬兼炉
    口地金溶解用上吹きランスにおいて、少なくとも一つの
    前記ノズル吐出孔の出口開口面は、噴出される前記酸素
    ガスが前記転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランスの下
    方中心側に向かうように、前記ノズル吐出孔の中心軸に
    対して傾斜して形成されることを特徴とする転炉吹錬兼
    炉口地金溶解用上吹きランス。
    1. A converter blower having a plurality of nozzle discharge holes circumferentially arranged downward and outward at a tip thereof, and blowing oxygen gas toward a molten metal bath surface through the nozzle discharge holes. In the furnace mouth metal melting top blowing lance, the outlet opening surface of at least one of the nozzle discharge holes is formed such that the jetted oxygen gas is at the lower center side of the converter blowing and furnace mouth metal melting upper blowing lance. Characterized in that it is formed obliquely with respect to the central axis of the nozzle discharge hole so as to be directed toward the nozzle.
  2. 【請求項2】 前記ノズル吐出孔がラバール形状である
    場合は、前記出口開口面は、前記ノズル吐出孔のランス
    中心部側長さが前記ノズル吐出孔のランス外部側長さよ
    りも大きくなるように、前記中心軸に対して90°超120
    °以下の範囲で傾斜して形成され、前記ノズル吐出孔が
    ストレート形状である場合には、前記出口開口面は、前
    記ランス中心部側長さが前記ランス外部側長さよりも小
    さくなるように、前記中心軸に対して60°以上90°未満
    の範囲で傾斜して形成されることを特徴とする請求項1
    記載の転炉吹錬兼炉口地金溶解用上吹きランス。
    2. When the nozzle discharge hole has a Laval shape, the outlet opening surface is such that the length of the nozzle discharge hole on the center of the lance is larger than the length of the nozzle discharge hole on the outside of the lance. More than 90 ° with respect to the central axis 120
    ° or less, and when the nozzle discharge hole is straight, the outlet opening surface is such that the lance center portion side length is smaller than the lance outside side length, 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the main body is formed to be inclined at an angle of 60 ° or more and less than 90 ° with respect to the central axis.
    The above described blowing lance for converter blowing and furnace mouth metal melting.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009516070A (en) * 2005-11-10 2009-04-16 タータ スチール リミテッド Improved lance for LD steelmaking
KR101709137B1 (en) * 2015-08-13 2017-02-23 주식회사 포스코 The converter operation method
TWI665308B (en) * 2017-08-21 2019-07-11 日商新日鐵住金股份有限公司 Top-blowing spray gun for converter blowing and refining method of molten iron

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