JPH11209813A - 粉体吹き込み用ランス及びその使用方法 - Google Patents
粉体吹き込み用ランス及びその使用方法Info
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- JPH11209813A JPH11209813A JP10012543A JP1254398A JPH11209813A JP H11209813 A JPH11209813 A JP H11209813A JP 10012543 A JP10012543 A JP 10012543A JP 1254398 A JP1254398 A JP 1254398A JP H11209813 A JPH11209813 A JP H11209813A
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- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、溶銑の脱燐処理に際して、溶銑に吹
込む酸素ガス比率を従来より増加可能な粉体吹込み用ラ
ンス及びその使用方法を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】溶銑の脱燐に使用され、粉粒状の脱燐用フ
ラックス及び酸化鉄をキャリア・ガスで搬送させる内管
と、該内管との隙間に冷却ガスを流す流路を形成する外
管とで２重管構造を形成し、該外管の一部の表面を耐火
物で覆ってなる粉体吹込み用ランスであって、前記内管
は、前記フラックス、酸化鉄及びキャリア・ガスを混合
供給する配管とフランジ接合され、前記外管の溶銑中に
浸漬しない側の端部は、内管表面で閉じられると共に、
該端部に前記冷却ガスを導入する開口と、該開口に該冷
却ガスの供給配管を接続する継手とを設けた。
込む酸素ガス比率を従来より増加可能な粉体吹込み用ラ
ンス及びその使用方法を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】溶銑の脱燐に使用され、粉粒状の脱燐用フ
ラックス及び酸化鉄をキャリア・ガスで搬送させる内管
と、該内管との隙間に冷却ガスを流す流路を形成する外
管とで２重管構造を形成し、該外管の一部の表面を耐火
物で覆ってなる粉体吹込み用ランスであって、前記内管
は、前記フラックス、酸化鉄及びキャリア・ガスを混合
供給する配管とフランジ接合され、前記外管の溶銑中に
浸漬しない側の端部は、内管表面で閉じられると共に、
該端部に前記冷却ガスを導入する開口と、該開口に該冷
却ガスの供給配管を接続する継手とを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の予備処理プ
ロセスに係わり、特に、溶銑の脱燐を行う際に使用する
粉体吹き込み用ランスとその使用方法に関する。
ロセスに係わり、特に、溶銑の脱燐を行う際に使用する
粉体吹き込み用ランスとその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉で溶製された溶銑を転炉精錬する前
段階として行う所謂溶銑予備処理には、溶銑の脱珪、脱
燐及び脱硫処理が含まれている。そのうち、特に、溶銑
の脱燐処理は、後工程の製鋼で使用する精錬剤の量が削
減でき、これにより製鋼で形成されるスラグの量を低減
できる効果がある。また、転炉に持ち込まれる溶銑中の
燐濃度が低下するので、高純度で且つ高清浄度の鋼を、
容易に且つ経済的に溶製できるようになる。かかる利点
があるので、我国では、高炉−転炉設備を有するほとん
どの一貫製鉄所が、該溶銑予備処理を実施している。そ
の実施形態は、多種存在するが、トピード・カーや溶銑
鍋等の溶銑搬送容器を用いるものと、製鋼用転炉自体を
用いるものとに大別できる。
段階として行う所謂溶銑予備処理には、溶銑の脱珪、脱
燐及び脱硫処理が含まれている。そのうち、特に、溶銑
の脱燐処理は、後工程の製鋼で使用する精錬剤の量が削
減でき、これにより製鋼で形成されるスラグの量を低減
できる効果がある。また、転炉に持ち込まれる溶銑中の
燐濃度が低下するので、高純度で且つ高清浄度の鋼を、
容易に且つ経済的に溶製できるようになる。かかる利点
があるので、我国では、高炉−転炉設備を有するほとん
どの一貫製鉄所が、該溶銑予備処理を実施している。そ
の実施形態は、多種存在するが、トピード・カーや溶銑
鍋等の溶銑搬送容器を用いるものと、製鋼用転炉自体を
用いるものとに大別できる。
【０００３】本願発明は、前者に関するもので、まず、
高炉溶銑を製鋼工場に搬送する途中で、トピード車や溶
銑搬送鍋内の溶銑に対し、生石灰、ダスト、熱延工程か
ら発生する鉄スケール、鉄鉱石等を混合した粉粒状物を
吹き込む。その際、該粉粒状物の吹き込みに利用するキ
ャリア・ガスには、窒素ガス、空気が用いられていた。
しかし、最近は、酸素ガスを別途吹き込んだり、あるい
は混合して吹込むようになった。それは、以下に説明す
るように、溶銑の脱燐にとって非常に重要なことであ
る。
高炉溶銑を製鋼工場に搬送する途中で、トピード車や溶
銑搬送鍋内の溶銑に対し、生石灰、ダスト、熱延工程か
ら発生する鉄スケール、鉄鉱石等を混合した粉粒状物を
吹き込む。その際、該粉粒状物の吹き込みに利用するキ
ャリア・ガスには、窒素ガス、空気が用いられていた。
しかし、最近は、酸素ガスを別途吹き込んだり、あるい
は混合して吹込むようになった。それは、以下に説明す
るように、溶銑の脱燐にとって非常に重要なことであ
る。
【０００４】すなわち、脱燐反応は、酸化反応であり、
酸素の存在が必須である。ところが、前記したように、
ダスト、熱延工程から発生する鉄スケール、鉱石等、固
体状の酸化鉄を酸素源に使用すると、それらの溶銑中炭
素による還元が大きな吸熱反応であるのに加え、溶銑温
度までの顕熱が大きいので、溶銑の温度を低下させてし
まう。そのため、次工程の転炉精錬で熱不足が生じ、円
滑な操業ができなくなるという問題が発生した。そこ
で、溶銑中に供給する酸素源の一部を、温度上昇のため
の顕熱が小さく、還元吸熱の無い酸素ガスに置き換え
て、前記キャリア・ガスと共に溶銑中に供給するように
なったのである。
酸素の存在が必須である。ところが、前記したように、
ダスト、熱延工程から発生する鉄スケール、鉱石等、固
体状の酸化鉄を酸素源に使用すると、それらの溶銑中炭
素による還元が大きな吸熱反応であるのに加え、溶銑温
度までの顕熱が大きいので、溶銑の温度を低下させてし
まう。そのため、次工程の転炉精錬で熱不足が生じ、円
滑な操業ができなくなるという問題が発生した。そこ
で、溶銑中に供給する酸素源の一部を、温度上昇のため
の顕熱が小さく、還元吸熱の無い酸素ガスに置き換え
て、前記キャリア・ガスと共に溶銑中に供給するように
なったのである。
【０００５】また、吹込みに粉粒状物を用いるのは、精
錬時にそれらの溶融が瞬時に起こるのに加え、溶銑との
反応界面積が大きくなり、反応速度が大きくなって、精
錬効率が良くなるからである。さらに、溶銑の搬送容
器、特にトピード・カーのような形状の容器を使用する
と、溶銑の表面上に存在する所謂トップ・スラグと溶銑
との混合があまり期待できず、反応効率も低いので、吹
き込み物は、粉粒状にするのが通例である。
錬時にそれらの溶融が瞬時に起こるのに加え、溶銑との
反応界面積が大きくなり、反応速度が大きくなって、精
錬効率が良くなるからである。さらに、溶銑の搬送容
器、特にトピード・カーのような形状の容器を使用する
と、溶銑の表面上に存在する所謂トップ・スラグと溶銑
との混合があまり期待できず、反応効率も低いので、吹
き込み物は、粉粒状にするのが通例である。
【０００６】かかる搬送容器を用いた溶銑の予備脱燐処
理に関しては、例えば、鉄と鋼、ｖｏｌ．７６，Ｎｏ．
１１、ｐ．１８０１〜１８０８に、詳細が報告されてい
る。また、特開昭６０−１６２７１２号公報は、２重管
構造のランスを用い、造滓剤と酸化鉄をそれぞれ異なる
流路で吹込み、且つ造滓剤（生石灰等）のキャリア・ガ
スとして酸素ガスを用いる方法を開示している。さら
に、本出願人は、特開昭５８−２２１２１０号公報で、
先に、酸素源として粉粒状物と酸素ガスを併用する際
に、ランスを２重管構造とし、内管と外管の間隙に炭化
水素ガスを供給し、この炭化水素ガスの分解による吸熱
反応によりランス先端を冷却保護する方法を提案してい
る。
理に関しては、例えば、鉄と鋼、ｖｏｌ．７６，Ｎｏ．
１１、ｐ．１８０１〜１８０８に、詳細が報告されてい
る。また、特開昭６０−１６２７１２号公報は、２重管
構造のランスを用い、造滓剤と酸化鉄をそれぞれ異なる
流路で吹込み、且つ造滓剤（生石灰等）のキャリア・ガ
スとして酸素ガスを用いる方法を開示している。さら
に、本出願人は、特開昭５８−２２１２１０号公報で、
先に、酸素源として粉粒状物と酸素ガスを併用する際
に、ランスを２重管構造とし、内管と外管の間隙に炭化
水素ガスを供給し、この炭化水素ガスの分解による吸熱
反応によりランス先端を冷却保護する方法を提案してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粉体吹き込み用ランスには、次のような問題点があっ
た。それは、吹き込み用ランスのガス吹出口近傍の溶銑
中で、酸素ガスと溶銑とが直接反応し、大きな発熱が生
じ、ランスの先端を溶損して本来の粉体吹き込み機能を
果たせなくなることである。
粉体吹き込み用ランスには、次のような問題点があっ
た。それは、吹き込み用ランスのガス吹出口近傍の溶銑
中で、酸素ガスと溶銑とが直接反応し、大きな発熱が生
じ、ランスの先端を溶損して本来の粉体吹き込み機能を
果たせなくなることである。
【０００８】この問題点を解決するため、以前は、ラン
スの構造を、図２（ｂ）のように、２重管の外管１と内
管２の隙間３から酸化鉄４を供給するようにし、内管２
からの酸素ガス５に起因するランス先端６の溶損を酸化
鉄４による冷却で防止するようにしていた。しかしなが
ら、このランス構造では、外管１と内管２の隙間３に粉
体が閉塞するトラブルが頻発した。また、粉粒状物（脱
燐用フラックス）７及びキャリア・ガス８を供給する配
管９を、内外管それぞれに直接連結する構造であるた
め、溶接で連結せざるを得なかった（図２（ｂ）の１
０、１１の部位）。さらに、前記配管９もランスと一緒
にハンドリングせねばならず、耐火物１３を伴うランス
重量が非常に大きくなった。そのため、ランスの交換に
時間がかかったり、大がかりなランスの支持機構、交換
装置などが必要になる等の問題点もあった。
スの構造を、図２（ｂ）のように、２重管の外管１と内
管２の隙間３から酸化鉄４を供給するようにし、内管２
からの酸素ガス５に起因するランス先端６の溶損を酸化
鉄４による冷却で防止するようにしていた。しかしなが
ら、このランス構造では、外管１と内管２の隙間３に粉
体が閉塞するトラブルが頻発した。また、粉粒状物（脱
燐用フラックス）７及びキャリア・ガス８を供給する配
管９を、内外管それぞれに直接連結する構造であるた
め、溶接で連結せざるを得なかった（図２（ｂ）の１
０、１１の部位）。さらに、前記配管９もランスと一緒
にハンドリングせねばならず、耐火物１３を伴うランス
重量が非常に大きくなった。そのため、ランスの交換に
時間がかかったり、大がかりなランスの支持機構、交換
装置などが必要になる等の問題点もあった。
【０００９】かかるランスとしては、図２（ａ）に示す
ように、粉粒状物７やキャリア・ガス８の配管９に工夫
を凝らし、構造を比較的簡単にしたものもあった。しか
しながら、このランスでは、キャリア・ガス８に混合す
る酸素ガス５の比率を増加していくと、ランス先端６の
溶損が顕著になるという問題は解消できなかった。つま
り、このランスでは、ガス吹き出し口が容易に高温とな
るため、ランスの溶損が発生し、安定した溶銑脱燐操業
ができなかったのである。
ように、粉粒状物７やキャリア・ガス８の配管９に工夫
を凝らし、構造を比較的簡単にしたものもあった。しか
しながら、このランスでは、キャリア・ガス８に混合す
る酸素ガス５の比率を増加していくと、ランス先端６の
溶損が顕著になるという問題は解消できなかった。つま
り、このランスでは、ガス吹き出し口が容易に高温とな
るため、ランスの溶損が発生し、安定した溶銑脱燐操業
ができなかったのである。
【００１０】なお、前記特開昭５８−２２１２１０号公
報は、２重管方式としたランスの外管と内管の間に炭化
水素ガスを供給することで、ランス先端の溶損問題を回
避する提案をしている。しかしながら、該公報には、ラ
ンスの構造に関する詳細な記載がないためか、実際に実
施されたことはない。本発明は、かかる事情に鑑み、溶
銑の脱燐処理に際して、溶銑に吹込む酸素ガス比率を従
来より増加可能な粉体吹込み用ランス及びその使用方法
を提供することを目的としている。
報は、２重管方式としたランスの外管と内管の間に炭化
水素ガスを供給することで、ランス先端の溶損問題を回
避する提案をしている。しかしながら、該公報には、ラ
ンスの構造に関する詳細な記載がないためか、実際に実
施されたことはない。本発明は、かかる事情に鑑み、溶
銑の脱燐処理に際して、溶銑に吹込む酸素ガス比率を従
来より増加可能な粉体吹込み用ランス及びその使用方法
を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、前記従来技術を見直すため、溶銑に供給す
る全酸素源（固体酸化鉄も含める）のうちの酸素ガス比
率を変更した溶銑脱燐の試験操業を行った。そして、図
３に示すような、この酸素ガス比率と脱燐石灰効率との
関係を得た。ここで、脱燐石灰効率とは、脱燐反応の生
成物が３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 であると仮定して計算され、
溶銑中に供給した石灰の全量に対する脱燐反応に利用さ
れた量の割合である。
成するため、前記従来技術を見直すため、溶銑に供給す
る全酸素源（固体酸化鉄も含める）のうちの酸素ガス比
率を変更した溶銑脱燐の試験操業を行った。そして、図
３に示すような、この酸素ガス比率と脱燐石灰効率との
関係を得た。ここで、脱燐石灰効率とは、脱燐反応の生
成物が３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 であると仮定して計算され、
溶銑中に供給した石灰の全量に対する脱燐反応に利用さ
れた量の割合である。
【００１２】この図３によれば、酸素ガスの比率が８０
％になるまでの範囲では、該酸素ガス比率を大きくすれ
ば、前記脱燐石灰効率が増加することがわかる。すなわ
ち、多量の酸素ガスの使用で、少ない石灰量で脱燐反応
が起こったわけであり、精錬コストもスラグ処理コスト
も共に低減できることが期待される。ところが、図４に
示すように、この酸素ガス比率を増大すると、吹き込み
用ランスの寿命が顕著に短くなった。それは、酸素ガス
と溶銑との発熱反応でランスのガス吹き出し口の溶損が
激しくなるためであり、特に、酸素ガス比率が３０％を
超えると、１本のランスで１チャージ分のトピード・カ
ー内の溶銑を処理できなくなり、実操業として成立しな
いことも知見した。
％になるまでの範囲では、該酸素ガス比率を大きくすれ
ば、前記脱燐石灰効率が増加することがわかる。すなわ
ち、多量の酸素ガスの使用で、少ない石灰量で脱燐反応
が起こったわけであり、精錬コストもスラグ処理コスト
も共に低減できることが期待される。ところが、図４に
示すように、この酸素ガス比率を増大すると、吹き込み
用ランスの寿命が顕著に短くなった。それは、酸素ガス
と溶銑との発熱反応でランスのガス吹き出し口の溶損が
激しくなるためであり、特に、酸素ガス比率が３０％を
超えると、１本のランスで１チャージ分のトピード・カ
ー内の溶銑を処理できなくなり、実操業として成立しな
いことも知見した。
【００１３】そこで、発明者は、前記した従来の粉体吹
込みランスの改良を試み、該ランスに簡単で費用のかか
らない工夫を加え、本発明を完成させた。すなわち、本
発明は、溶銑の脱燐に使用され、粉粒状の脱燐用フラッ
クス及び酸化鉄をキャリア・ガスで搬送させる内管と、
該内管との隙間に冷却ガスを流す流路を形成する外管と
で２重管構造を形成し、該外管の一部の表面を耐火物で
覆ってなる粉体吹込み用ランスであって、前記内管は、
前記フラックス、酸化鉄及びキャリア・ガスを混合供給
する配管とフランジ接合され、前記外管の溶銑中に浸漬
しない側の端部は、内管表面で閉じられると共に、該端
部に前記冷却ガスを導入する開口と、該開口に該冷却ガ
スの供給配管を接続する継手とを設けたことを特徴とす
る粉体吹き込み用ランスである。
込みランスの改良を試み、該ランスに簡単で費用のかか
らない工夫を加え、本発明を完成させた。すなわち、本
発明は、溶銑の脱燐に使用され、粉粒状の脱燐用フラッ
クス及び酸化鉄をキャリア・ガスで搬送させる内管と、
該内管との隙間に冷却ガスを流す流路を形成する外管と
で２重管構造を形成し、該外管の一部の表面を耐火物で
覆ってなる粉体吹込み用ランスであって、前記内管は、
前記フラックス、酸化鉄及びキャリア・ガスを混合供給
する配管とフランジ接合され、前記外管の溶銑中に浸漬
しない側の端部は、内管表面で閉じられると共に、該端
部に前記冷却ガスを導入する開口と、該開口に該冷却ガ
スの供給配管を接続する継手とを設けたことを特徴とす
る粉体吹き込み用ランスである。
【００１４】また、本発明は、前記キャリア・ガスを、
不活性ガス及び／又は酸素ガスとしたり、あるいは、前
記冷却ガスを、炭化水素系ガス及び／又は不活性ガスと
することを特徴とする粉体吹込み用ランスである。さら
に、本発明は、粉粒状の脱燐用フラックス及び酸化鉄を
キャリア・ガスで搬送させる内管と、該内管との隙間に
冷却ガスを流す流路を形成する外管とで２重管構造を形
成し、該外管の一部の表面を耐火物で覆ってなる粉体吹
込み用ランスを、溶銑の脱燐に使用するに際して、前記
内管から供給する酸化鉄中の酸素と該酸化鉄を搬送する
ガス中に含まれる酸素ガスとの合計重量に対する酸素ガ
ス重量の比率を０．３以上０．８以下とし、内管と外管
の隙間から供給する冷却ガスの流量を、前記酸素ガスの
流量に対し０．０１以上０．１０以下とすることを特徴
とする粉体吹込み用ランスの使用方法である。
不活性ガス及び／又は酸素ガスとしたり、あるいは、前
記冷却ガスを、炭化水素系ガス及び／又は不活性ガスと
することを特徴とする粉体吹込み用ランスである。さら
に、本発明は、粉粒状の脱燐用フラックス及び酸化鉄を
キャリア・ガスで搬送させる内管と、該内管との隙間に
冷却ガスを流す流路を形成する外管とで２重管構造を形
成し、該外管の一部の表面を耐火物で覆ってなる粉体吹
込み用ランスを、溶銑の脱燐に使用するに際して、前記
内管から供給する酸化鉄中の酸素と該酸化鉄を搬送する
ガス中に含まれる酸素ガスとの合計重量に対する酸素ガ
ス重量の比率を０．３以上０．８以下とし、内管と外管
の隙間から供給する冷却ガスの流量を、前記酸素ガスの
流量に対し０．０１以上０．１０以下とすることを特徴
とする粉体吹込み用ランスの使用方法である。
【００１５】加えて、本発明は、前記冷却ガスの供給配
管に、フレキシブル管を用いることを特徴とする粉体吹
込み用ランスの使用方法でもある。本発明に係るランス
を溶銑の脱燐処理に使用すれば、溶銑に吹込む酸素ガス
比率を従来より大幅に増加しても、ランス先端の溶損が
抑制されるようになる。また、該ランスは、重量が小さ
いので、その交換作業負荷が減少し、従来より短時間に
脱燐処理ができるようになる。さらに、吹込み酸素源の
酸素ガス比率を従来より大幅に増加できるようになるの
で、溶銑脱燐石灰効率が向上するようになる。
管に、フレキシブル管を用いることを特徴とする粉体吹
込み用ランスの使用方法でもある。本発明に係るランス
を溶銑の脱燐処理に使用すれば、溶銑に吹込む酸素ガス
比率を従来より大幅に増加しても、ランス先端の溶損が
抑制されるようになる。また、該ランスは、重量が小さ
いので、その交換作業負荷が減少し、従来より短時間に
脱燐処理ができるようになる。さらに、吹込み酸素源の
酸素ガス比率を従来より大幅に増加できるようになるの
で、溶銑脱燐石灰効率が向上するようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明に係
る粉体吹込み用ランス（以下、ランスという）及びその
使用方法の実施の形態を説明する。本発明のランスは、
図１に示すように、冷却ガス１２を流す外管１の長さ
が、従来の２重管構造のランス（例えば、図２（ｂ））
に比べて短い。そして、該外管１と内管２とが形成する
冷却ガス１２を流す通路３は、溶銑中に浸漬させない側
の外管端部１４で閉じてあり、冷却ガス１２の該通路３
への導入は、該端部１４に設けた開口１５から行うよう
にしてある。この開口１５には、冷却ガス１２の供給配
管１６との接続、あるいは取り外しの便を配慮して、継
手１７を設けてある。従って、本発明のランスは、本発
明は、粉粒状の脱燐用フラックス７及び酸化鉄４をキャ
リア・ガス８で搬送させる内管２を、それらの配管９と
前記フランジ１８で外し、外管１を前記継手１７で外せ
ば、非常にコンパクトになり、重量が従来の８０％と、
軽くなる。つまり、従来のランスより、配管の接合、取
り外しが簡便であり、ランス交換が容易であるので、ラ
ンス交換装置などが簡単な構造ですむ。
る粉体吹込み用ランス（以下、ランスという）及びその
使用方法の実施の形態を説明する。本発明のランスは、
図１に示すように、冷却ガス１２を流す外管１の長さ
が、従来の２重管構造のランス（例えば、図２（ｂ））
に比べて短い。そして、該外管１と内管２とが形成する
冷却ガス１２を流す通路３は、溶銑中に浸漬させない側
の外管端部１４で閉じてあり、冷却ガス１２の該通路３
への導入は、該端部１４に設けた開口１５から行うよう
にしてある。この開口１５には、冷却ガス１２の供給配
管１６との接続、あるいは取り外しの便を配慮して、継
手１７を設けてある。従って、本発明のランスは、本発
明は、粉粒状の脱燐用フラックス７及び酸化鉄４をキャ
リア・ガス８で搬送させる内管２を、それらの配管９と
前記フランジ１８で外し、外管１を前記継手１７で外せ
ば、非常にコンパクトになり、重量が従来の８０％と、
軽くなる。つまり、従来のランスより、配管の接合、取
り外しが簡便であり、ランス交換が容易であるので、ラ
ンス交換装置などが簡単な構造ですむ。
【００１７】一方、冷却ガスは、特開昭５８−２２１２
１０号公報記載の技術と同様に、炭化水素系ガスを使用
すれば良い。炭化水素系ガスは、比較的低温で熱分解
し、その分解吸熱が大きいので、製鋼プロセスで広く使
用されているからである。例えば、プロパン（Ｃ3 Ｈ
8 ）、メタン（ＣＨ4 ）、エタン（Ｃ2 Ｈ6 ）、ブタン
（Ｃ4 Ｈ10）等が利用し易い。本発明のランスでは、こ
れらを単独でも、他の非酸化性ガス（例えば、窒素、ア
ルゴン、ＣＯ等）との混合で使用しても良い。従って、
内管２を介して多量の酸素ガス５を含む粉粒状フラック
ス７等のキャリア・ガス８を溶銑に吹込んでも、これら
冷却ガスが分解して吸熱するので、ランス先端６は冷却
されて、溶損はほとんど生じなくなる。なお、本発明の
ランスを使用するに際しては、冷却ガス１２の供給配管
１６をフレキシブル管とすれば、非常に接合、取り外し
作業が円滑に行えた。
１０号公報記載の技術と同様に、炭化水素系ガスを使用
すれば良い。炭化水素系ガスは、比較的低温で熱分解
し、その分解吸熱が大きいので、製鋼プロセスで広く使
用されているからである。例えば、プロパン（Ｃ3 Ｈ
8 ）、メタン（ＣＨ4 ）、エタン（Ｃ2 Ｈ6 ）、ブタン
（Ｃ4 Ｈ10）等が利用し易い。本発明のランスでは、こ
れらを単独でも、他の非酸化性ガス（例えば、窒素、ア
ルゴン、ＣＯ等）との混合で使用しても良い。従って、
内管２を介して多量の酸素ガス５を含む粉粒状フラック
ス７等のキャリア・ガス８を溶銑に吹込んでも、これら
冷却ガスが分解して吸熱するので、ランス先端６は冷却
されて、溶損はほとんど生じなくなる。なお、本発明の
ランスを使用するに際しては、冷却ガス１２の供給配管
１６をフレキシブル管とすれば、非常に接合、取り外し
作業が円滑に行えた。
【００１８】次に、本発明に係る上記ランスの使用方法
であるが、それは、前記内管２から供給する酸化鉄４中
の酸素と該酸化鉄４を搬送するキャリア・ガス８中に含
まれる酸素ガス５との合計重量に対する酸素ガス重量の
比率を０．３以上０．８以下とし、内管２と外管１との
隙間３から流す冷却ガス１２の流量を、前記酸素ガス５
の流量に対し０．０１以上０．１０以下とすることであ
る。つまり、冷却ガス１２として外管１から吹込む炭化
水素系ガスの使用量を、内管２から吹込む酸素ガス５の
量に応じて変更させ、酸素ガス５の吹込み量増大に伴う
ランス先端６の溶損防止を図ることである。例えば、冷
却ガス１２にプロパンを使用する場合には、内管２から
供給する酸素ガス流量の３〜８％の少量で良い。
であるが、それは、前記内管２から供給する酸化鉄４中
の酸素と該酸化鉄４を搬送するキャリア・ガス８中に含
まれる酸素ガス５との合計重量に対する酸素ガス重量の
比率を０．３以上０．８以下とし、内管２と外管１との
隙間３から流す冷却ガス１２の流量を、前記酸素ガス５
の流量に対し０．０１以上０．１０以下とすることであ
る。つまり、冷却ガス１２として外管１から吹込む炭化
水素系ガスの使用量を、内管２から吹込む酸素ガス５の
量に応じて変更させ、酸素ガス５の吹込み量増大に伴う
ランス先端６の溶損防止を図ることである。例えば、冷
却ガス１２にプロパンを使用する場合には、内管２から
供給する酸素ガス流量の３〜８％の少量で良い。
【００１９】炭化水素系ガスの使用量を酸素ガス５の流
量に対して０．０１以上０．１以下としたのは、０．１
を超えて冷却ガス１２をあまり大量に供給すると、冷却
が過度になり、ランス先端６に溶銑の凝固物が付着して
ランスの閉塞を招くし、０．０１未満では、ほとんど冷
却効果がないからである。また、内管２から供給する酸
素ガス５の酸化鉄中の酸素との合計量に対する比率を、
０．３以上０．８以下としたのは、前記図３で明らかに
したように、０．８までの範囲なら、該酸素ガス比率が
大きければ大きいほど脱燐石灰効率が高くなるからであ
る。下限を０．３としたのは、従来のランスでも、１チ
ャージの操業で１本の消耗を覚悟すれば、０．３までは
操業可能であるため、その領域を外したのである。した
がって、本発明のランスを使用する優位性は、従来のラ
ンスを使用しては操業できない酸素ガス比率が０．３超
えで特に顕著と言える。
量に対して０．０１以上０．１以下としたのは、０．１
を超えて冷却ガス１２をあまり大量に供給すると、冷却
が過度になり、ランス先端６に溶銑の凝固物が付着して
ランスの閉塞を招くし、０．０１未満では、ほとんど冷
却効果がないからである。また、内管２から供給する酸
素ガス５の酸化鉄中の酸素との合計量に対する比率を、
０．３以上０．８以下としたのは、前記図３で明らかに
したように、０．８までの範囲なら、該酸素ガス比率が
大きければ大きいほど脱燐石灰効率が高くなるからであ
る。下限を０．３としたのは、従来のランスでも、１チ
ャージの操業で１本の消耗を覚悟すれば、０．３までは
操業可能であるため、その領域を外したのである。した
がって、本発明のランスを使用する優位性は、従来のラ
ンスを使用しては操業できない酸素ガス比率が０．３超
えで特に顕著と言える。
【００２０】
【実施例】３５０ｔｏｎ容量のトピード・カーに、高炉
鋳床にて脱珪された表１に組成を示す溶銑を２８５ｔｏ
ｎ受け、溶銑予備処理所に搬入した。該溶銑の測温とサ
ンプル採取後、直ちに表２に示す組成の脱燐剤７をラン
スを介して、該溶銑中に吹き込みを行い、溶銑の脱燐処
理を行った。使用したランスは、本発明の実施では、図
１に示したものであり、成績比較のため行った処理（比
較例）では、図２（ａ）に示した従来のランスである。
なお、表２の脱燐剤７には、固体酸素源としてのミルス
ケールが含まれている。
鋳床にて脱珪された表１に組成を示す溶銑を２８５ｔｏ
ｎ受け、溶銑予備処理所に搬入した。該溶銑の測温とサ
ンプル採取後、直ちに表２に示す組成の脱燐剤７をラン
スを介して、該溶銑中に吹き込みを行い、溶銑の脱燐処
理を行った。使用したランスは、本発明の実施では、図
１に示したものであり、成績比較のため行った処理（比
較例）では、図２（ａ）に示した従来のランスである。
なお、表２の脱燐剤７には、固体酸素源としてのミルス
ケールが含まれている。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】上記脱燐剤の吹き込み速度は、３５０〜４
００ｋｇ／ｍｉｎであり、ランスの内管２を通して、酸
素ガス５を３０（Ｎｍ3 ／ｍｉｎ）供給した。この酸素
ガス５は、全酸素源に対して５０％の酸素ガス比率であ
る。この酸素ガス比率に対して、本発明に係るランスを
使用した場合には、内外管の隙間３を通してプロパン・
ガスと窒素ガスをそれぞれ１Ｎｍ3 ／ｍｉｎ混合した冷
却ガスを流した。
００ｋｇ／ｍｉｎであり、ランスの内管２を通して、酸
素ガス５を３０（Ｎｍ3 ／ｍｉｎ）供給した。この酸素
ガス５は、全酸素源に対して５０％の酸素ガス比率であ
る。この酸素ガス比率に対して、本発明に係るランスを
使用した場合には、内外管の隙間３を通してプロパン・
ガスと窒素ガスをそれぞれ１Ｎｍ3 ／ｍｉｎ混合した冷
却ガスを流した。
【００２４】まず、従来ランスを使用した脱燐処理で
は、これらの冷却ガス１２は供給できないので、処理開
始１５分後にランスの先端が溶損してしまい、操業の継
続が不可能となった。つまり、１チャージを１本のラン
スで処理できず、操業を中断することになった。これに
対して、本発明に係るランスを使用した場合には、予定
量の脱燐剤を２５分間吹き込み、途中で溶銑温度の降下
やランス先端６の溶損を起こさず、脱燐処理を円滑に終
了することができた。得られた溶銑の組成は、表１に示
してあるように、通常の溶銑脱燐での成績と遜色がな
い。
は、これらの冷却ガス１２は供給できないので、処理開
始１５分後にランスの先端が溶損してしまい、操業の継
続が不可能となった。つまり、１チャージを１本のラン
スで処理できず、操業を中断することになった。これに
対して、本発明に係るランスを使用した場合には、予定
量の脱燐剤を２５分間吹き込み、途中で溶銑温度の降下
やランス先端６の溶損を起こさず、脱燐処理を円滑に終
了することができた。得られた溶銑の組成は、表１に示
してあるように、通常の溶銑脱燐での成績と遜色がな
い。
【００２５】そこで、本発明に係るランスを使用した脱
燐処理を、８チャージ継続して実施した。その結果、石
灰原単位の平均は、１１．５ｋｇ／ｔｏｎ−溶鋼と少量
であり、この数値は、前記脱燐石灰効率で２４％に相当
する。また、本発明に係るランスは、この間の継続使用
に耐え、その寿命が従来に比べて大幅に延長した。
燐処理を、８チャージ継続して実施した。その結果、石
灰原単位の平均は、１１．５ｋｇ／ｔｏｎ−溶鋼と少量
であり、この数値は、前記脱燐石灰効率で２４％に相当
する。また、本発明に係るランスは、この間の継続使用
に耐え、その寿命が従来に比べて大幅に延長した。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、溶銑
の脱燐において、酸素ガスの多量吹込みが円滑に行える
ようになり、脱燐のための石灰利用効率が従来の２倍と
なった。また、ランスの溶銑が殆ど無くなったので、操
業時にランスを交換する作業もなくなり、短時間内に確
実に溶銑の脱燐処理ができるようになった。加えて、酸
素ガスを適切に使用することにより、溶銑の温度効果も
従来に比べて非常に小さくなった。
の脱燐において、酸素ガスの多量吹込みが円滑に行える
ようになり、脱燐のための石灰利用効率が従来の２倍と
なった。また、ランスの溶銑が殆ど無くなったので、操
業時にランスを交換する作業もなくなり、短時間内に確
実に溶銑の脱燐処理ができるようになった。加えて、酸
素ガスを適切に使用することにより、溶銑の温度効果も
従来に比べて非常に小さくなった。
【００２７】酸素ガスを多量に使用すれば、これらの効
果が得られることは従来からわかっていたが、それを実
現する手段を持っていなかった。本発明により、それが
実現され、経済的に大きな効果が得られるようになっ
た。また、使用する石灰量が少なくなり、我国の石灰資
源確保のためにも有効である。生石灰使用量が減少でき
ることは、生石灰が石灰石の焼成により製造することを
考えると、この焼成時に発生するＣＯ2 の低減にも繋が
る。
果が得られることは従来からわかっていたが、それを実
現する手段を持っていなかった。本発明により、それが
実現され、経済的に大きな効果が得られるようになっ
た。また、使用する石灰量が少なくなり、我国の石灰資
源確保のためにも有効である。生石灰使用量が減少でき
ることは、生石灰が石灰石の焼成により製造することを
考えると、この焼成時に発生するＣＯ2 の低減にも繋が
る。
【図１】本発明に係る粉体吹き込み用ランスを示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】従来の粉体吹き込み用ランスを示す縦断面図で
あり、（ａ）は単管構造のもの、（ｂ）は２重管構造の
ものである。
あり、（ａ）は単管構造のもの、（ｂ）は２重管構造の
ものである。
【図３】溶銑脱燐時の酸素ガス比率と脱燐石灰効率との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】従来の吹き込み用ランスの寿命に及ぼす酸素ガ
ス比率の影響を示す図である。
ス比率の影響を示す図である。
１ 外管 ２ 内管 ３ 隙間（通路） ４ 酸化鉄 ５ 酸素ガス ６ ランス先端 ７ 粉粒状物（脱燐用フラックス） ８ キャリア・ガス ９ 配管 １０ 外管溶接部 １１ 内管溶接部 １２ 冷却ガス １３ 耐火物 １４ 外管端部 １５ 開口 １６ 供給配管 １７ 継手 １８ フランジ
Claims (5)
- 【請求項１】 溶銑の脱燐に使用され、粉粒状の脱燐用
フラックス及び酸化鉄をキャリア・ガスで搬送させる内
管と、該内管との隙間に冷却ガスを流す流路を形成する
外管とで２重管構造を形成し、該外管の一部の表面を耐
火物で覆ってなる粉体吹込み用ランスであって、 前記内管は、前記フラックス、酸化鉄及びキャリア・ガ
スを混合供給する配管とフランジ接合され、前記外管の
溶銑中に浸漬しない側の端部は、内管表面で閉じられる
と共に、該端部に前記冷却ガスを導入する開口と、該開
口に該冷却ガスの供給配管を接続する継手とを設けたこ
とを特徴とする粉体吹き込み用ランス。 - 【請求項２】 前記キャリア・ガスを、不活性ガス及び
／又は酸素ガスとすることを特徴とする請求項１記載の
粉体吹込み用ランス。 - 【請求項３】 前記冷却ガスを、炭化水素系ガス及び／
又は不活性ガスとすることを特徴とする請求項１又は２
記載の粉体吹込み用ランス。 - 【請求項４】 粉粒状の脱燐用フラックス及び酸化鉄を
キャリア・ガスで搬送させる内管と、該内管との隙間に
冷却ガスを流す流路を形成する外管とで２重管構造を形
成し、該外管の一部の表面を耐火物で覆ってなる粉体吹
込み用ランスを、溶銑の脱燐に使用するに際して、 前記内管から供給する酸化鉄中の酸素と該酸化鉄を搬送
するガス中に含まれる酸素ガスとの合計重量に対する酸
素ガス重量の比率を０．３以上０．８以下とし、内管と
外管の隙間から供給する冷却ガスの流量を、前記酸素ガ
スの流量に対し０．０１以上０．１０以下とすることを
特徴とする粉体吹込み用ランスの使用方法。 - 【請求項５】 前記冷却ガスの供給配管に、フレキシブ
ル管を用いることを特徴とする請求項４記載の粉体吹込
み用ランスの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01254398A JP3858413B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 粉体吹き込み用ランスの使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01254398A JP3858413B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 粉体吹き込み用ランスの使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209813A true JPH11209813A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3858413B2 JP3858413B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=11808262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01254398A Expired - Fee Related JP3858413B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 粉体吹き込み用ランスの使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3858413B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079260A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jfe Steel Kk | 酸素ガス吹き込みランス及び溶銑の脱珪処理方法 |
| KR200447555Y1 (ko) * | 2008-04-25 | 2010-02-03 | 현대제철 주식회사 | 전기로의 랜스 결합용 라인 호스 조립체 |
| JP2011241443A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | ガス吹き込みランス |
| JP2017082308A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
| CN109055666A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-21 | 郑州市晟火冶金节能材料有限公司 | 一种脱磷喷枪及其专用预制料 |
-
1998
- 1998-01-26 JP JP01254398A patent/JP3858413B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079260A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jfe Steel Kk | 酸素ガス吹き込みランス及び溶銑の脱珪処理方法 |
| KR200447555Y1 (ko) * | 2008-04-25 | 2010-02-03 | 현대제철 주식회사 | 전기로의 랜스 결합용 라인 호스 조립체 |
| JP2011241443A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | ガス吹き込みランス |
| JP2017082308A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
| CN109055666A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-21 | 郑州市晟火冶金节能材料有限公司 | 一种脱磷喷枪及其专用预制料 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3858413B2 (ja) | 2006-12-13 |
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