JPH11293319A - 炉内地金付着のない転炉製鋼方法 - Google Patents
炉内地金付着のない転炉製鋼方法Info
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- JPH11293319A JPH11293319A JP10247898A JP10247898A JPH11293319A JP H11293319 A JPH11293319 A JP H11293319A JP 10247898 A JP10247898 A JP 10247898A JP 10247898 A JP10247898 A JP 10247898A JP H11293319 A JPH11293319 A JP H11293319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炉口付着地金が少なく、地金除去作業による
稼働率の低下を招くことなく高稼働率な転炉吹錬を可能
とする転炉製鋼方法を提供する。 【解決手段】 上底吹き転炉精錬において、酸素ガス上
吹き中の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、お
よび／または空間部温度を１４００℃〜１７００℃の範
囲に制御することを特徴とする炉内地金付着のない転炉
製鋼方法。
稼働率の低下を招くことなく高稼働率な転炉吹錬を可能
とする転炉製鋼方法を提供する。 【解決手段】 上底吹き転炉精錬において、酸素ガス上
吹き中の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、お
よび／または空間部温度を１４００℃〜１７００℃の範
囲に制御することを特徴とする炉内地金付着のない転炉
製鋼方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は転炉吹錬において、
炉口付着地金が少なく、地金除去作業による稼働率の低
下を招くことなく高稼働率を可能とし、また、ＯＧフー
ドと炉口を接触締結させることによる密閉化や炉内加圧
化を安定的に実施することを可能とする転炉製鋼方法に
関する。
炉口付着地金が少なく、地金除去作業による稼働率の低
下を招くことなく高稼働率を可能とし、また、ＯＧフー
ドと炉口を接触締結させることによる密閉化や炉内加圧
化を安定的に実施することを可能とする転炉製鋼方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】転炉操業においては、炉口部１３（図１
参照）に地金が堆積するため、傾動出鋼時に炉体とＯＧ
フードが接触するトラブルが発生したり、炉口形状が平
滑でなくなるためにＯＧフードと炉口を接触締結させる
ことによる密閉化や炉内加圧化が困難になるといった問
題を生じていた。
参照）に地金が堆積するため、傾動出鋼時に炉体とＯＧ
フードが接触するトラブルが発生したり、炉口形状が平
滑でなくなるためにＯＧフードと炉口を接触締結させる
ことによる密閉化や炉内加圧化が困難になるといった問
題を生じていた。
【０００３】一般に炉口付着地金は、１０〜２０チャー
ジに１回程度の頻度で、スクラップシュートを炉口に激
突させ衝撃で落下させたり、スクラップシュートを炉口
に接触させて上下運動させることで機械的に剥離させる
方法で除去させているが、地金除去作業に時間を要する
ため転炉の稼働率を大幅に低下させていた。
ジに１回程度の頻度で、スクラップシュートを炉口に激
突させ衝撃で落下させたり、スクラップシュートを炉口
に接触させて上下運動させることで機械的に剥離させる
方法で除去させているが、地金除去作業に時間を要する
ため転炉の稼働率を大幅に低下させていた。
【０００４】これに対して、特開平６−２４８３２３号
公報には、転炉吹錬中に、吹錬用主ランスの側壁に設け
られた少なくとも１つの２次燃焼用酸素供給ノズルから
湯面に向けて２次燃焼用酸素を吹き付け、転炉排ガスを
転炉内で燃焼させて炉口周辺にて温度を上昇させ転炉炉
口に付着した地金を除去する方法であって、２次燃焼用
酸素供給ノズルの開口部と湯面間の距離を吹錬用主ラン
スの開口部と湯面間の距離の２. ０〜３. ０倍となるよ
うに設定し、吹錬用酸素流量に対して７〜１５％の２次
燃焼用酸素を前記２次燃焼用酸素供給ノズルによって吹
錬用主ランス軸に対して２５度〜４０度の角度で下向き
に吹き付け、２次燃焼用酸素流量は吹錬中期から末期に
かけてその流量を増加させて吹錬用酸素とは独立して制
御することを特徴とする転炉における炉口付着地金の除
去方法が開示されている。
公報には、転炉吹錬中に、吹錬用主ランスの側壁に設け
られた少なくとも１つの２次燃焼用酸素供給ノズルから
湯面に向けて２次燃焼用酸素を吹き付け、転炉排ガスを
転炉内で燃焼させて炉口周辺にて温度を上昇させ転炉炉
口に付着した地金を除去する方法であって、２次燃焼用
酸素供給ノズルの開口部と湯面間の距離を吹錬用主ラン
スの開口部と湯面間の距離の２. ０〜３. ０倍となるよ
うに設定し、吹錬用酸素流量に対して７〜１５％の２次
燃焼用酸素を前記２次燃焼用酸素供給ノズルによって吹
錬用主ランス軸に対して２５度〜４０度の角度で下向き
に吹き付け、２次燃焼用酸素流量は吹錬中期から末期に
かけてその流量を増加させて吹錬用酸素とは独立して制
御することを特徴とする転炉における炉口付着地金の除
去方法が開示されている。
【０００５】この方法では２次燃焼を利用して酸素を下
向きに吹き付けるため、炉内全体の排ガス温度が上昇
し、炉口付着地金を溶解するには、地金付着の少ない転
炉炉復部の耐火物に激しいダメージをもたらすという問
題がある。また、排ガス中のＣＯ濃度が低下するためカ
ロリーが低下し排ガスの副産物としての経済効果が減る
という欠点も有する。
向きに吹き付けるため、炉内全体の排ガス温度が上昇
し、炉口付着地金を溶解するには、地金付着の少ない転
炉炉復部の耐火物に激しいダメージをもたらすという問
題がある。また、排ガス中のＣＯ濃度が低下するためカ
ロリーが低下し排ガスの副産物としての経済効果が減る
という欠点も有する。
【０００６】一方、特開昭５６−３６１５号公報には、
鉛直軸線を有し昇降されるランス本体の下端に、精錬用
ノズルと、地金溶断用ノズルとを形成するランスにおい
て、前記精錬用ノズルに連通する精錬用酸素流路と、地
金溶断用ノズルに連通する地金溶断用酸素流路とを前記
軸線に沿って設け、これら各酸素流路に個別的な制御弁
を介して酸素供給源を接続し、ランス全外周にわたって
冷却媒体流路を形成したことを特徴とするランスが開示
されている。この方法では、地金溶断ノズルと精錬用ノ
ズルとが同一のランスチップに設置されており、位置が
接近しているため、地金を除去する場合には、出鋼後に
当該ランスのチップを炉口付近の位置に配して地金溶断
ズルからガスを噴射する必要がある。従って、精錬時間
に加えて地金溶流のための処理時間が必要となり、転炉
の生産性を著しく阻害する。
鉛直軸線を有し昇降されるランス本体の下端に、精錬用
ノズルと、地金溶断用ノズルとを形成するランスにおい
て、前記精錬用ノズルに連通する精錬用酸素流路と、地
金溶断用ノズルに連通する地金溶断用酸素流路とを前記
軸線に沿って設け、これら各酸素流路に個別的な制御弁
を介して酸素供給源を接続し、ランス全外周にわたって
冷却媒体流路を形成したことを特徴とするランスが開示
されている。この方法では、地金溶断ノズルと精錬用ノ
ズルとが同一のランスチップに設置されており、位置が
接近しているため、地金を除去する場合には、出鋼後に
当該ランスのチップを炉口付近の位置に配して地金溶断
ズルからガスを噴射する必要がある。従って、精錬時間
に加えて地金溶流のための処理時間が必要となり、転炉
の生産性を著しく阻害する。
【０００７】同様に、特開平４−３５４８１４号公報に
は、下部に、酸素を噴出させる複数のノズル孔が内側か
ら外側に向けて横方向に且つ放射状に設けられたノズル
孔群を鉛直方向に複数段配設させたことを特徴とする転
炉口付着地金溶解用ランスが開示されている。この方法
では、地金溶解用ノズルと精錬用ノズルとは別々のラン
スであるため、地金を除去する場合には、出鋼後にラン
スを交換して地金溶解用ノズルからガスを噴射する必要
がある。従って、精錬時間に加えて地金溶流のための処
理時間が必要となり、転炉の生産性を著しく阻害する。
は、下部に、酸素を噴出させる複数のノズル孔が内側か
ら外側に向けて横方向に且つ放射状に設けられたノズル
孔群を鉛直方向に複数段配設させたことを特徴とする転
炉口付着地金溶解用ランスが開示されている。この方法
では、地金溶解用ノズルと精錬用ノズルとは別々のラン
スであるため、地金を除去する場合には、出鋼後にラン
スを交換して地金溶解用ノズルからガスを噴射する必要
がある。従って、精錬時間に加えて地金溶流のための処
理時間が必要となり、転炉の生産性を著しく阻害する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スクラップ
シュートで機械的に剥離させる方法の、地金除去作業に
時間を要するため転炉の稼働率を大幅に低下させるとい
う問題、特開平６−２４８３２３号公報に開示されてい
る方法の、炉内全体の排ガス温度が上昇し地金付着の少
ない転炉炉復部の耐火物に激しいダメージをもたらすと
いう問題、および、特開平４−３５４８１４号公報や特
開昭５６−３６１５号公報に開示されている方法の、精
錬時間に加えて地金溶流のための処理時間が必要とな
り、転炉の生産性を著しく阻害するという、地金除去作
業による問題を解決し、炉口付着地金が少なく稼働率の
低下を招くことなく高稼働率を可能とする方法を提供す
るものである。
シュートで機械的に剥離させる方法の、地金除去作業に
時間を要するため転炉の稼働率を大幅に低下させるとい
う問題、特開平６−２４８３２３号公報に開示されてい
る方法の、炉内全体の排ガス温度が上昇し地金付着の少
ない転炉炉復部の耐火物に激しいダメージをもたらすと
いう問題、および、特開平４−３５４８１４号公報や特
開昭５６−３６１５号公報に開示されている方法の、精
錬時間に加えて地金溶流のための処理時間が必要とな
り、転炉の生産性を著しく阻害するという、地金除去作
業による問題を解決し、炉口付着地金が少なく稼働率の
低下を招くことなく高稼働率を可能とする方法を提供す
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は、以下の通りである。 （１） 上底吹き転炉精錬において、酸素ガス上吹き中
の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、および／
または炉体絞り部から炉口までの炉内空間部温度を１４
００〜１７００℃の範囲に制御することを特徴とする、
炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （２） 前記耐火物表面温度および／または空間部温度
の制御を、上吹きランスに組み込まれた複数のノズルか
ら、加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給するこ
とにより行うことを特徴とする、上記（１）に記載の炉
内地金付着のない転炉製鋼方法。 （３） 前記耐火物表面温度および／または空間部温度
の制御を、炉体壁面に設けられた複数のノズルから、加
熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給することによ
り行うことを特徴とする、上記（１）に記載の炉内地金
付着のない転炉製鋼方法。 （４） 上吹きランスを外筒部と中子部の２重構造と
し、かつ、外筒部と中子部を独立に上下駆動可能な構造
とし、中子部先端に１個または２個以上配したノズルよ
り脱炭吹錬に用いる酸素ガスを供給し、外筒部に配した
複数個のノズルより加熱用ガスおよび／または冷却用ガ
スを供給することにより、前記耐火物表面温度および／
または空間部温度の制御を行うことを特徴とする、上記
（１）に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （５） 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給す
る前記ノズルを、炉体絞り部から炉口までの間の高さ位
置に設置することを特徴とする、上記（２）ないし
（４）のいずれか１項に記載の炉内地金付着のない転炉
製鋼方法。 （６） 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給す
る前記ノズルを、水平方向に対して、当該ノズル中心軸
が上方に０〜６０度の範囲に向くように設置することを
特徴とする、上記（２）又は（４）に記載の炉内地金付
着のない転炉製鋼方法。 （７） 前記加熱ガスとして、酸素ガス、または、酸化
性ガスと助燃ガスを用いることを特徴とする、上記
（２）ないし（６）のいずれか１項に記載の炉内地金付
着のない転炉製鋼方法。 （８） 前記冷却用ガスとして、非酸化性ガス、炭化水
素ガス、水蒸気の１種または２種、および／または、非
酸化性ガスをキャリアーガスとして炭酸カルシウム、炭
材、炭酸マグネシウムの１種または２種以上の粉体を供
給することを特徴とする、上記（２）ないし（７）のい
ずれか１項に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （９） 上吹き送酸時間の少なくとも３０％以上の期間
に炉内圧を１. ５kgf/cm2 以上とすることを特徴とす
る、上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の炉
内地金付着のない転炉製鋼方法。
の本発明の要旨は、以下の通りである。 （１） 上底吹き転炉精錬において、酸素ガス上吹き中
の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、および／
または炉体絞り部から炉口までの炉内空間部温度を１４
００〜１７００℃の範囲に制御することを特徴とする、
炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （２） 前記耐火物表面温度および／または空間部温度
の制御を、上吹きランスに組み込まれた複数のノズルか
ら、加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給するこ
とにより行うことを特徴とする、上記（１）に記載の炉
内地金付着のない転炉製鋼方法。 （３） 前記耐火物表面温度および／または空間部温度
の制御を、炉体壁面に設けられた複数のノズルから、加
熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給することによ
り行うことを特徴とする、上記（１）に記載の炉内地金
付着のない転炉製鋼方法。 （４） 上吹きランスを外筒部と中子部の２重構造と
し、かつ、外筒部と中子部を独立に上下駆動可能な構造
とし、中子部先端に１個または２個以上配したノズルよ
り脱炭吹錬に用いる酸素ガスを供給し、外筒部に配した
複数個のノズルより加熱用ガスおよび／または冷却用ガ
スを供給することにより、前記耐火物表面温度および／
または空間部温度の制御を行うことを特徴とする、上記
（１）に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （５） 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給す
る前記ノズルを、炉体絞り部から炉口までの間の高さ位
置に設置することを特徴とする、上記（２）ないし
（４）のいずれか１項に記載の炉内地金付着のない転炉
製鋼方法。 （６） 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給す
る前記ノズルを、水平方向に対して、当該ノズル中心軸
が上方に０〜６０度の範囲に向くように設置することを
特徴とする、上記（２）又は（４）に記載の炉内地金付
着のない転炉製鋼方法。 （７） 前記加熱ガスとして、酸素ガス、または、酸化
性ガスと助燃ガスを用いることを特徴とする、上記
（２）ないし（６）のいずれか１項に記載の炉内地金付
着のない転炉製鋼方法。 （８） 前記冷却用ガスとして、非酸化性ガス、炭化水
素ガス、水蒸気の１種または２種、および／または、非
酸化性ガスをキャリアーガスとして炭酸カルシウム、炭
材、炭酸マグネシウムの１種または２種以上の粉体を供
給することを特徴とする、上記（２）ないし（７）のい
ずれか１項に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 （９） 上吹き送酸時間の少なくとも３０％以上の期間
に炉内圧を１. ５kgf/cm2 以上とすることを特徴とす
る、上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の炉
内地金付着のない転炉製鋼方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】転炉の炉内付着地金は、上吹き酸
素吹酸に伴い発生するスプラッシュが耐火物表面に付着
凝固して形成される。従って、耐火物表面が十分に高温
であればスプラッシュが付着しても凝固せず、溶融状態
のまま流れ落ちるため炉内付着地金の成長は無い。スプ
ラッシュ粒子中の炭素濃度は溶鋼中の炭素濃度が高い場
合であっても常に低く、０. １％以下とほぼ一定の炭素
濃度を示している。これは、溶鋼中の炭素濃度が高い場
合には、スプラッシュ粒子中の炭素が飛散中に上吹き酸
素ガスと反応し脱炭（２次バースト）するためである。
従って、スプラッシュ粒子の凝固温度（固相線）は吹酸
中常に一定で約１５００℃である。
素吹酸に伴い発生するスプラッシュが耐火物表面に付着
凝固して形成される。従って、耐火物表面が十分に高温
であればスプラッシュが付着しても凝固せず、溶融状態
のまま流れ落ちるため炉内付着地金の成長は無い。スプ
ラッシュ粒子中の炭素濃度は溶鋼中の炭素濃度が高い場
合であっても常に低く、０. １％以下とほぼ一定の炭素
濃度を示している。これは、溶鋼中の炭素濃度が高い場
合には、スプラッシュ粒子中の炭素が飛散中に上吹き酸
素ガスと反応し脱炭（２次バースト）するためである。
従って、スプラッシュ粒子の凝固温度（固相線）は吹酸
中常に一定で約１５００℃である。
【００１１】転炉吹錬において、吹錬初期は耐火物表面
温度が低いためスプラッシュ粒子は耐火物表面に付着堆
積し、吹酸末期は排ガス温度が上昇するため、やや溶解
する傾向にある。
温度が低いためスプラッシュ粒子は耐火物表面に付着堆
積し、吹酸末期は排ガス温度が上昇するため、やや溶解
する傾向にある。
【００１２】また、スプラッシュ粒子の大きさは溶鋼面
に近い方が大きく、このため、溶鋼面に近い炉壁部は、
溶鋼からの輻射熱が大きく、また、スプラッシュ粒子は
飛散時間が短いことと熱容量が大きいため、ほとんど溶
融状態で耐火物に付着するため、付着しても凝固しにく
く地金の堆積は無い。これに対して、絞り部より上部
は、溶鋼からの輻射熱が少ない上に、スプラッシュ粒子
は飛散時間が長く、かつ、粒子径が小さく熱容量が小さ
いため、半凝固状態で耐火物に付着するため、激しい地
金の堆積が生じる。
に近い方が大きく、このため、溶鋼面に近い炉壁部は、
溶鋼からの輻射熱が大きく、また、スプラッシュ粒子は
飛散時間が短いことと熱容量が大きいため、ほとんど溶
融状態で耐火物に付着するため、付着しても凝固しにく
く地金の堆積は無い。これに対して、絞り部より上部
は、溶鋼からの輻射熱が少ない上に、スプラッシュ粒子
は飛散時間が長く、かつ、粒子径が小さく熱容量が小さ
いため、半凝固状態で耐火物に付着するため、激しい地
金の堆積が生じる。
【００１３】炉内付着地金を安定して付着させないため
には、吹錬初期に絞り部よりも上方の耐火物表面温度を
上げることが重要であるが、スプラッシュの発生量、粒
径分布、耐火物温度等の要因は一定ではないため、地金
の付着堆積状況に応じて耐火物温度を制御することが望
ましい。
には、吹錬初期に絞り部よりも上方の耐火物表面温度を
上げることが重要であるが、スプラッシュの発生量、粒
径分布、耐火物温度等の要因は一定ではないため、地金
の付着堆積状況に応じて耐火物温度を制御することが望
ましい。
【００１４】本発明は、上記の知見に基づき詳細な実験
を実施した結果得られたものであり、酸素ガス上吹き中
の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、および／
または空間部温度を１４００℃〜１７００℃の範囲に制
御することで炉内地金の付着を防ぐ方法である。
を実施した結果得られたものであり、酸素ガス上吹き中
の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、および／
または空間部温度を１４００℃〜１７００℃の範囲に制
御することで炉内地金の付着を防ぐ方法である。
【００１５】図５は実験結果を示したものであるが、１
４００℃よりも低い場合には地金の付着堆積が生じ、１
７００℃よりも高温の場合には耐火物に著しい損耗を与
える。ここで、１４００℃では耐火物表面温度はスプラ
ッシュ粒子の凝固温度より低いが試験結果によれば、付
着堆積することなく壁面で溶融して流れ落ちている。こ
の理由は、溶鋼から最初に比較的粗大な粒子が飛散した
後、上部空間の酸素ガスにより再度、脱炭され、その時
のＣＯ気泡の発生により、微細に分裂してスプラッシュ
粒子となるが、この脱炭時に発熱し、スプラッシュ粒子
は溶鋼温度よりも高温となっているためである。また、
１７００℃よりも高温にすると耐火物が激しく溶損す
る。耐火物表面温度は耐火物内部に埋め込んだ熱電対で
測定する方法や、炉内にサブランス等を用いて光ファイ
バーを挿入し、耐火物面を観察する方法等があるが、定
常状態であれば、耐火物表面温度は空間部温度と同一で
あるという知見を得ているため、サブランスにより熱電
対や光ファイバーを炉内空間に保持して測定する方法で
も良い。また、スラグ量は５０kg/t以下が望ましい。こ
の理由は、スラグが多い場合には、高融点のスラグ粒子
が飛散・付着・堆積するためであり、この場合には上記
適正範囲に温度を制御しても付着量をゼロにすることは
困難となる。上記温度に制御する領域は、炉口から炉体
絞り部までの範囲である。炉口よりも上部は排ガス処理
装置の水冷フードであるため、常に水冷されており、上
記範囲にその表面を温度制御すると冷却水温度が上昇し
設備トラブルを引き起こす。炉体絞り部より下部は付着
地金が少ないため温度制御を実施する必要は無い。
４００℃よりも低い場合には地金の付着堆積が生じ、１
７００℃よりも高温の場合には耐火物に著しい損耗を与
える。ここで、１４００℃では耐火物表面温度はスプラ
ッシュ粒子の凝固温度より低いが試験結果によれば、付
着堆積することなく壁面で溶融して流れ落ちている。こ
の理由は、溶鋼から最初に比較的粗大な粒子が飛散した
後、上部空間の酸素ガスにより再度、脱炭され、その時
のＣＯ気泡の発生により、微細に分裂してスプラッシュ
粒子となるが、この脱炭時に発熱し、スプラッシュ粒子
は溶鋼温度よりも高温となっているためである。また、
１７００℃よりも高温にすると耐火物が激しく溶損す
る。耐火物表面温度は耐火物内部に埋め込んだ熱電対で
測定する方法や、炉内にサブランス等を用いて光ファイ
バーを挿入し、耐火物面を観察する方法等があるが、定
常状態であれば、耐火物表面温度は空間部温度と同一で
あるという知見を得ているため、サブランスにより熱電
対や光ファイバーを炉内空間に保持して測定する方法で
も良い。また、スラグ量は５０kg/t以下が望ましい。こ
の理由は、スラグが多い場合には、高融点のスラグ粒子
が飛散・付着・堆積するためであり、この場合には上記
適正範囲に温度を制御しても付着量をゼロにすることは
困難となる。上記温度に制御する領域は、炉口から炉体
絞り部までの範囲である。炉口よりも上部は排ガス処理
装置の水冷フードであるため、常に水冷されており、上
記範囲にその表面を温度制御すると冷却水温度が上昇し
設備トラブルを引き起こす。炉体絞り部より下部は付着
地金が少ないため温度制御を実施する必要は無い。
【００１６】温度制御のためには、上吹きランス１に組
み込まれた複数のノズルから、加熱用ガスおよび／また
は冷却用ガスを供給する方法（図２）、炉体壁面に設け
られた複数のノズルから、加熱用ガスおよび／または冷
却用ガスを供給する方法（図３）、上吹きランスを外筒
部と中子部の２重構造で、外筒部と中子部を独立に上下
駆動可能な構造とし、中子部先端にに１個または２個以
上配したノズルより脱炭吹錬に用いる酸素ガスを供給
し、外筒部に配した複数個のノズルより加熱用ガスおよ
び／または冷却用ガスを供給する方法（図４）がある。
ここで、脱炭用酸素ガスを吹き込むノズルについては、
垂直軸とノズル中心軸の角度θを下向きに５〜２５度に
することが望ましい。θが５度よりも小さい場合には各
ノズルから出た酸素噴流が合体してハードブローとなる
ため地金の飛散が多くなり、２５度よりも大きい場合に
は、脱炭により発生したＣＯガスと広い面で接触するた
め２次燃焼率が上がり耐火物溶損が大きくなる。
み込まれた複数のノズルから、加熱用ガスおよび／また
は冷却用ガスを供給する方法（図２）、炉体壁面に設け
られた複数のノズルから、加熱用ガスおよび／または冷
却用ガスを供給する方法（図３）、上吹きランスを外筒
部と中子部の２重構造で、外筒部と中子部を独立に上下
駆動可能な構造とし、中子部先端にに１個または２個以
上配したノズルより脱炭吹錬に用いる酸素ガスを供給
し、外筒部に配した複数個のノズルより加熱用ガスおよ
び／または冷却用ガスを供給する方法（図４）がある。
ここで、脱炭用酸素ガスを吹き込むノズルについては、
垂直軸とノズル中心軸の角度θを下向きに５〜２５度に
することが望ましい。θが５度よりも小さい場合には各
ノズルから出た酸素噴流が合体してハードブローとなる
ため地金の飛散が多くなり、２５度よりも大きい場合に
は、脱炭により発生したＣＯガスと広い面で接触するた
め２次燃焼率が上がり耐火物溶損が大きくなる。
【００１７】温度を上昇させるためには、加熱ガスとし
て、酸素ガス、または、酸化性ガスと助燃ガスを用いる
方法がある。酸素ガスは脱炭で生成したＣＯガスをＣＯ
2 へ燃焼させる際の発熱を利用するもので、酸化性ガス
と助燃ガスを用いる場合には、助燃ガスの燃焼による発
熱を利用するものである。酸化性ガスとしては酸素、空
気があり、助燃ガスとしてはプロパンガス、天然ガスが
ある。
て、酸素ガス、または、酸化性ガスと助燃ガスを用いる
方法がある。酸素ガスは脱炭で生成したＣＯガスをＣＯ
2 へ燃焼させる際の発熱を利用するもので、酸化性ガス
と助燃ガスを用いる場合には、助燃ガスの燃焼による発
熱を利用するものである。酸化性ガスとしては酸素、空
気があり、助燃ガスとしてはプロパンガス、天然ガスが
ある。
【００１８】温度を低下させるためには、冷却用ガスと
して、非酸化性ガス、炭化水素ガス、水蒸気の１種また
は２種、および／または、非酸化性ガスをキャリアーガ
スとして炭酸カルシウム、炭材、炭酸マグネシウムの１
種または２種以上の粉体を供給する方法がある。非酸化
性ガスとしては窒素、Ａｒ、ＣＯ、ＣＯ2 の１種または
２種以上の混合ガスであり、ガス顕熱により冷却するも
のであり、炭化水素ガスとしてはプロパンガス、天然ガ
スがあり、分解による吸熱反応を利用している。炭酸カ
ルシウムや炭酸マグネシウムは分解による吸熱を利用
し、炭材は揮発分の分解吸熱と、排ガス中のＣＯ2 をＣ
Ｏへ還元する際の吸熱を利用している。
して、非酸化性ガス、炭化水素ガス、水蒸気の１種また
は２種、および／または、非酸化性ガスをキャリアーガ
スとして炭酸カルシウム、炭材、炭酸マグネシウムの１
種または２種以上の粉体を供給する方法がある。非酸化
性ガスとしては窒素、Ａｒ、ＣＯ、ＣＯ2 の１種または
２種以上の混合ガスであり、ガス顕熱により冷却するも
のであり、炭化水素ガスとしてはプロパンガス、天然ガ
スがあり、分解による吸熱反応を利用している。炭酸カ
ルシウムや炭酸マグネシウムは分解による吸熱を利用
し、炭材は揮発分の分解吸熱と、排ガス中のＣＯ2 をＣ
Ｏへ還元する際の吸熱を利用している。
【００１９】加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供
給するノズルは炉体絞り部から炉口までの間の高さ位置
に設置する必要がある。炉体絞り部より下方に設置した
場合には、炉体絞り部から炉口までを適正温度に制御す
るには、炉腹部の温度が大幅に上昇するため耐火物溶損
が激しく、炉口よりも上部に設置すると、水冷フード部
の排ガス温度が上昇し冷却水温が上昇し設備トラブルを
引き起こす。
給するノズルは炉体絞り部から炉口までの間の高さ位置
に設置する必要がある。炉体絞り部より下方に設置した
場合には、炉体絞り部から炉口までを適正温度に制御す
るには、炉腹部の温度が大幅に上昇するため耐火物溶損
が激しく、炉口よりも上部に設置すると、水冷フード部
の排ガス温度が上昇し冷却水温が上昇し設備トラブルを
引き起こす。
【００２０】加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供
給するノズルのうち、上吹きランスに組み込まれたノズ
ル、又は上吹きランス外筒部に配したノズルは、水平方
向に対して、当該ノズル中心軸を上方に０〜６０度
（ω）の範囲に向かせると好適である。０度よりも小さ
い、つまり、下方に向けた場合には、炉腹部の温度が大
幅に上昇するため耐火物溶損が激しく、６０度よりも大
きい場合にはランスへの熱負荷が大きくなりランス寿命
が低下する。
給するノズルのうち、上吹きランスに組み込まれたノズ
ル、又は上吹きランス外筒部に配したノズルは、水平方
向に対して、当該ノズル中心軸を上方に０〜６０度
（ω）の範囲に向かせると好適である。０度よりも小さ
い、つまり、下方に向けた場合には、炉腹部の温度が大
幅に上昇するため耐火物溶損が激しく、６０度よりも大
きい場合にはランスへの熱負荷が大きくなりランス寿命
が低下する。
【００２１】本発明は、上吹き送酸時間の少なくとも３
０％以上の期間に炉内圧を１. ５kgf/cm2 以上とする転
炉製鋼方法に適用すると好適である。なぜならば、炉内
圧を上昇するために炉口と排ガス処理設備の水冷フード
とを、密着し締結させるため、炉口とフードとの間隙か
らの放熱が無く、温度制御性が向上するためである。本
発明においては、地金の付着堆積状況に応じて耐火物表
面、及び／又は、空間部温度を制御することが望まし
い。つまり、前チャージ吹錬後に炉内付着地金状況を観
察し、付着が激しい場合には、次チャージ吹酸開始時点
から耐火物表面、及び／又は、空間部温度を１５５０〜
１７００℃に加熱し地金を高速溶解除去し、吹錬中の付
着状況を炉内に挿入された光ファイバー等により観察し
た結果、付着地金が除去されたことを確認した時点以降
は、耐火物表面、及び／又は、空間部温度を１４００〜
１５４０℃に制御して、耐火物への熱負荷を低減させつ
つ地金付着を抑制する操業へ移行することが、炉寿命を
確保した上で地金付着を抑制するには最も良い制御方法
となる。
０％以上の期間に炉内圧を１. ５kgf/cm2 以上とする転
炉製鋼方法に適用すると好適である。なぜならば、炉内
圧を上昇するために炉口と排ガス処理設備の水冷フード
とを、密着し締結させるため、炉口とフードとの間隙か
らの放熱が無く、温度制御性が向上するためである。本
発明においては、地金の付着堆積状況に応じて耐火物表
面、及び／又は、空間部温度を制御することが望まし
い。つまり、前チャージ吹錬後に炉内付着地金状況を観
察し、付着が激しい場合には、次チャージ吹酸開始時点
から耐火物表面、及び／又は、空間部温度を１５５０〜
１７００℃に加熱し地金を高速溶解除去し、吹錬中の付
着状況を炉内に挿入された光ファイバー等により観察し
た結果、付着地金が除去されたことを確認した時点以降
は、耐火物表面、及び／又は、空間部温度を１４００〜
１５４０℃に制御して、耐火物への熱負荷を低減させつ
つ地金付着を抑制する操業へ移行することが、炉寿命を
確保した上で地金付着を抑制するには最も良い制御方法
となる。
【００２２】
【実施例】実施例は６トン規模の上底吹き転炉を用いて
実施した。上吹きランスは１２φの４孔ランスを用い、
酸素供給速度は１８００〜３６００Nm3/Hrとした。底吹
きは酸素と冷却用プロパンガスの２重管羽口を用い酸素
を約１００Nm3/Hr供給した。耐火物表面温度は、円周方
向に８箇所、厚み方向に３箇所埋め込んだ熱電対からの
測温データをもとに伝熱方程式を用いて外挿して求めた
値と、光ファイバーによる耐火物表面温度の直接測定結
果から評価した。耐火物表面温度の制御は図２に示した
上吹きランスに組み込んだノズルを用い、加熱時には天
然ガス（１０〜２０Nm3/Hr）と酸素（５０〜７５Nm3/H
r）をバーナーとして供給し、冷却時は窒素ガスを１０
０〜３００Nm3/Hr吹き込んだ。
実施した。上吹きランスは１２φの４孔ランスを用い、
酸素供給速度は１８００〜３６００Nm3/Hrとした。底吹
きは酸素と冷却用プロパンガスの２重管羽口を用い酸素
を約１００Nm3/Hr供給した。耐火物表面温度は、円周方
向に８箇所、厚み方向に３箇所埋め込んだ熱電対からの
測温データをもとに伝熱方程式を用いて外挿して求めた
値と、光ファイバーによる耐火物表面温度の直接測定結
果から評価した。耐火物表面温度の制御は図２に示した
上吹きランスに組み込んだノズルを用い、加熱時には天
然ガス（１０〜２０Nm3/Hr）と酸素（５０〜７５Nm3/H
r）をバーナーとして供給し、冷却時は窒素ガスを１０
０〜３００Nm3/Hr吹き込んだ。
【００２３】（実施例−１）実施例−１では、吹酸開始
時点から約５分間に渡って酸素と天然ガスを吹き、吹き
止め３分前から窒素ガスを供給した。その結果、吹錬中
の、炉体絞り部〜炉口部までの平均耐火物温度は１４０
０〜１７００℃の範囲に制御でき、地金付着量は極めて
少なく（平均厚みで約８mm）、耐火物溶損もなかった。
時点から約５分間に渡って酸素と天然ガスを吹き、吹き
止め３分前から窒素ガスを供給した。その結果、吹錬中
の、炉体絞り部〜炉口部までの平均耐火物温度は１４０
０〜１７００℃の範囲に制御でき、地金付着量は極めて
少なく（平均厚みで約８mm）、耐火物溶損もなかった。
【００２４】（実施例−２）実施例−２では、炉口とフ
ードを密着締結し炉内を約２kgf/cm2 に加圧した上で、
吹酸開始時点から約３分間に渡って酸素とＬＮＧを吹
き、吹き止め２分前から窒素ガスを供給した。その結
果、吹錬中の、炉体絞り部〜炉口部までの平均耐火物温
度は１５００〜１６５０℃の範囲に精度良く制御でき、
地金付着量はほとんど皆無（平均厚みで約４mm）で、耐
火物溶損もなかった。
ードを密着締結し炉内を約２kgf/cm2 に加圧した上で、
吹酸開始時点から約３分間に渡って酸素とＬＮＧを吹
き、吹き止め２分前から窒素ガスを供給した。その結
果、吹錬中の、炉体絞り部〜炉口部までの平均耐火物温
度は１５００〜１６５０℃の範囲に精度良く制御でき、
地金付着量はほとんど皆無（平均厚みで約４mm）で、耐
火物溶損もなかった。
【００２５】（比較例）比較例では温度制御を実施しな
かったため、吹錬中の、炉体絞り部〜炉口部までの平均
耐火物温度は１０００〜１８５０℃の範囲で推移し、地
金付着量は極めて多く（平均厚みで約２５mm）、部分的
には激しい耐火物溶損も生じた。
かったため、吹錬中の、炉体絞り部〜炉口部までの平均
耐火物温度は１０００〜１８５０℃の範囲で推移し、地
金付着量は極めて多く（平均厚みで約２５mm）、部分的
には激しい耐火物溶損も生じた。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、炉口付着地金が少なく、
地金除去作業による稼働率の低下を招くことなく高稼働
率な転炉吹錬が可能となった。また、ＯＧフードと炉口
を接触締結させることによる密閉化や炉内加圧化を安定
的に実施することも可能となった。
地金除去作業による稼働率の低下を招くことなく高稼働
率な転炉吹錬が可能となった。また、ＯＧフードと炉口
を接触締結させることによる密閉化や炉内加圧化を安定
的に実施することも可能となった。
【図１】転炉炉体を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施態様の一例を模式的に示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施態様の別の一例を模式的に示す図
である。
である。
【図４】本発明の実施態様のさらに別の一例を模式的に
示す図である。
示す図である。
【図５】耐火物表面温度と地金付着厚みとの関係を実験
データで示す図である。
データで示す図である。
１ 転炉 ２ 上吹きランス ３ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを吹き込むノ
ズル ４ 脱炭用酸素ガスを吹き込むノズル ５ 酸素ガス ６ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガス ７ 上吹きランスの外筒 ８ 上吹きランスの内筒 ９ 転炉炉壁 １０ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを吹き込む
ノズル １１ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを吹き込む
ノズルの中心軸 １２ 炉体絞り部 １３ 炉口
ズル ４ 脱炭用酸素ガスを吹き込むノズル ５ 酸素ガス ６ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガス ７ 上吹きランスの外筒 ８ 上吹きランスの内筒 ９ 転炉炉壁 １０ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを吹き込む
ノズル １１ 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを吹き込む
ノズルの中心軸 １２ 炉体絞り部 １３ 炉口
Claims (9)
- 【請求項１】 上底吹き転炉精錬において、酸素ガス上
吹き中の炉体絞り部から炉口までの耐火物表面温度、お
よび／または炉体絞り部から炉口までの炉内空間部温度
を１４００〜１７００℃の範囲に制御することを特徴と
する、炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項２】 前記耐火物表面温度および／または空間
部温度の制御を、上吹きランスに組み込まれた複数のノ
ズルから、加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給
することにより行うことを特徴とする、請求項１に記載
の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項３】 前記耐火物表面温度および／または空間
部温度の制御を、炉体壁面に設けられた複数のノズルか
ら、加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを供給するこ
とにより行うことを特徴とする、請求項１に記載の炉内
地金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項４】 上吹きランスを外筒部と中子部の２重構
造とし、かつ、外筒部と中子部を独立に上下駆動可能な
構造とし、中子部先端に１個または２個以上配したノズ
ルより脱炭吹錬に用いる酸素ガスを供給し、外筒部に配
した複数個のノズルより加熱用ガスおよび／または冷却
用ガスを供給することにより、前記耐火物表面温度およ
び／または空間部温度の制御を行うことを特徴とする、
請求項１に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項５】 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを
供給する前記ノズルを、炉体絞り部から炉口までの間の
高さ位置に設置することを特徴とする、請求項２ないし
請求項４のいずれか１項に記載の炉内地金付着のない転
炉製鋼方法。 - 【請求項６】 加熱用ガスおよび／または冷却用ガスを
供給する前記ノズルを、水平方向に対して、当該ノズル
中心軸が上方に０〜６０度の範囲に向くように設置する
ことを特徴とする、請求項２又は請求項４に記載の炉内
地金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項７】 前記加熱ガスとして、酸素ガス、また
は、酸化性ガスと助燃ガスを用いることを特徴とする、
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の炉内地
金付着のない転炉製鋼方法。 - 【請求項８】 前記冷却用ガスとして、非酸化性ガス、
炭化水素ガス、水蒸気の１種または２種、および／また
は、非酸化性ガスをキャリアーガスとして炭酸カルシウ
ム、炭材、炭酸マグネシウムの１種または２種以上の粉
体を供給することを特徴とする、請求項２ないし請求項
７のいずれか１項に記載の炉内地金付着のない転炉製鋼
方法。 - 【請求項９】 上吹き送酸時間の少なくとも３０％以上
の期間に炉内圧を１. ５kgf/cm2 以上とすることを特徴
とする、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載
の炉内地金付着のない転炉製鋼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247898A JPH11293319A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 炉内地金付着のない転炉製鋼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247898A JPH11293319A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 炉内地金付着のない転炉製鋼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293319A true JPH11293319A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14328572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10247898A Withdrawn JPH11293319A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 炉内地金付着のない転炉製鋼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11293319A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350890A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种防止副枪与探头连接处粘结冷钢的方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10247898A patent/JPH11293319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350890A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种防止副枪与探头连接处粘结冷钢的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |