JPS5856001B2 - 転炉操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、転炉操業方法、特に、転炉の後熱時の炉口ガ
スを回収から放散に切換える際、送酸量に対して適切な
排ガス吸引条件を与えて爆発限界を外れたガス紐取に調
整するようにした転炉操業方法に関する。

転炉操業において炉口から発生する排ガス（炉口ガス）
は、ランスから吹き込まれた酸素と溶銑の炭素とが反応
して大量のＣＯを含んだガスとなるので、通常吹錬開始
後排ガスを回収して熱源の有効利用を図っている。

しかし、転炉吹錬終了前の後熱においては、排ガスの回
収を放散に切換えるとともに、炉口の炉口フード（スカ
ート）を上げて空気を一緒に吸引し炉口ガス中のＣＯの
一部を燃焼させる。

この場合、煙道においてＣＯを多く含む燃焼性の高いガ
スと空気との混合による爆発の可能性を避けるため、両
者の間に爆発範囲を外れたＣＯ含有量１３．５％以下、
０２含有量５．５％以下の不活性領域を形成させる必要
がある。

通常の鋼種の吹錬では、上述の吸引する空気量は時間と
ともに増大させて行き、ある一定時間で設定量まで炉口
ガスと空気との混合ガスを吸引する。

吸引操作は煙道に設けた排風機によって行なう。

しかし約０．２％以上の炭素を含むいわゆる高Ｃ状態で
の吹錬終了の場合は、吹錬で送酸（吹込）した酸素が脱
炭に消費される率即ち酸素効率が高く、ＣＯの低下が遅
く、送酸停止までＣＯが所定の値（上述の１３．５％）
以下にならず、送酸停止（吹止）と同時に空気が直ちに
混入するので爆発の危険がある。

これを避けるために従来の操業では送酸停止直前にＮ２
を吹込んでＣＯと空気とを希釈しているが、このような
方法では煙道内が充分爆発範囲外の雰囲気とするために
は多量のＮ２が必要となり、またＮ２吹込みの操作もや
っかいであった。

本発明は、上述した従来の不具合をなくし、後熱期間中
にＮ２を吹込まずに、送酸量に対して排風ガス量を適切
に調整しながら燃焼させて爆発範囲外のガス層を生威し
、このガス層によってＣＯの高い炉口ガスと送酸停止後
の炉口フード（スカ−ト）からの吸引空気とを分離する
ようにした転炉操業方法を提供することを目的とするも
のである。

以下、本発明を、図面を参照して従来の方法と比較しな
がら、実施例について説明する。

第１図は通常の転炉およびこれに連結される煙道を示し
た概略図である。

転炉１内の溶銑は上吹きあるいは底吹きの送酸によって
吹込まれた酸素と反応し、ＣＯを含む大量の炉口ガス（
排ガス）が炉口２から炉口フード（スカート）３、煙道
４を通して排風機５によって吸引され、回収通路６へ送
られる。

後熱状態に入ると、ガス通路が切換えられて炉口ガスは
放散塔７から排出される。

このとき、炉口フード（スカート）３を上昇させてその
炉口２と炉口フード３の隙間部３ａから空気を煙道内に
吸引し、その吸引空気中の酸素０２でＣＯの高い炉口ガ
スの一部を燃焼させてＣＯ濃度を低下させる。

この場合、従来の操業では、第２図に示すように、放散
切換えから吹止めまでの送酸量即ち残り酸素量１５００
Ｎｍ３において、後熱開始から送酸停止までの１３０
秒間にわたって排風機５による排風量を１０ Ｘ １０
４Ｎｍ’／ｈから約１８ Ｘ １０’Ｎｍ’／ｈまで直
線的に増加させている。

しかしこれでは第３図に示すように、排ガス中のＣＯは
、送酸停止時でも１５％程度にしか下がらず、煙道内は
ＣＯ＜１３．５％、０２＜５．５％の不活性領域になら
ない場合があり、爆発等の危険がある。

このため従来は送酸停止前にＮ２を吹込んでＣＯと０２
の混合排ガスの希釈をしている。

このような方法はＮ２吹込みなど多量のＮ２が必要であ
るとともに、回収可能な領域から放散になってしまうと
いう無駄も起り易い。

本発明では、送酸量に対して適切な排風条件を与え、こ
れによって爆発範囲を外れたガス層を形成し、これを成
る時間持続させることにより、この不活性なガス層で炉
口２から放散塔７までの煙道な満たすようにする。

次にこの爆発に対して不活性なガス層を形成する排風条
件を説明する。

後熱開始時の残り酸素量をＡ（Ｎｍ３）、後熱時送酸量
をＢ （Ｎｍ３／ ｍｉ ｎ ）、後熱時吸引ガス量（
排風機による総排風ガス量）をＷ （Ｎｍ３．／ｍｉ
ｎ ）、酸素効率をηとすると、炉口と炉口フード（ス
カート）との隙間から侵入する吸引空気量は（Ｗ２η・
Ｂ）×ｏ、７９であり、このうちの酸素の量０．２１ は（Ｗ−２η・Ｂ）Ｘ 燃焼ＣＯ量は０．７９
’ ２ＣＯ＋０２→２ＣＯ２から（Ｗ−２η・Ｂ）ｘｏ、２
１ ゜、７９×２となる。

したがって （１）、（２）式から 後熱に入ってから成る時刻ｔで排風ガス量をＷにし、ｔ
から送酸終了まで３０秒以上あるようにするには であるが、排風量を上式（３）に入るように急激にダン
パーを開くと、急激なガス量変動となるため、排風機に
無理が生じ、また急激な増加は一種の爆発状態となるの
でｔｓｅｃ （秒）前から徐々に排風ガス量を増加させ
る。

本実施例では安全上ｔ＝１２０ＳｅＣ（秒）としている
。

なお、酸素効率ηは０．８〜１．０である。

第４図は、上述の実施例について排風ガス量Ｗを調整し
た場合を示したものである。

即ち酸素効率ηを１．０として残り酸素量１２０ＯＮｍ
３で送酸量Ｂが６００ （Ｎｍ３／ｆＴ１ｉｎ）の場合
に、後熱開始時の排風量Ｗを１０ Ｘ １ Ｏ４Ｎｍ３
／ｈから増加させ、直線Ｉと■とで囲まれた領域に排風
ガスレベルが入るように、例えば図中■で示す排風ガス
レベルに設定すれば第５図に示すように後熱開始後９０
秒で爆発範囲を外れたガス量が生成され、最低３０秒間
この状態が持続される。

なお、第４図、第５図とも、図中斜線で示した領域が爆
発範囲を外れた領域である。

ＣＯは第５図の■′で示す濃度以下に、０２は■′で示
す濃度以下となる。

第５図中の■′の部分は、第４図の直線■の排風量を上
述の範囲で調整した場合のＣＯの推移を示したものであ
る。

なお、ここでは成る特定の送酸量に対して排風機による
排風ガス量を上限および下限を定めた範囲で示したが、
排風機の容量および運転動力を考えてなるべく下限に近
いところ（第４図の直線■に近い部分）で操作するのが
よい。

第６図は酸素効率ηが１．０および０．８の場合の後添
開始後の経過時間と排風ガス量（吸引ガス量）との関係
を示した図である。

第４図でも説明した如くη−１，０の場合の排風ガスレ
ベルの線■、■の安全範囲と、η−０，８の場合の排風
ガスレベルの線■、■の安全範囲の共通部分は第６図の
斜線内の部分であり、Ｂに対しこの範囲に入るように排
風ガス量を増加させれば、η−１．０１η−０．８のい
ずれの場合も爆発限界を外れている。

したがって吹錬において放散期間中の酸素効率ηが１．
０〜０．８であるとして第６図の斜線部分内に入るよう
に予めプログラムを立て排風ガスの排風操作をパターン
化しておくことができ、これによって転炉操業が極めて
簡略になり、かつ高い安全性を確保することができる。

なお、本発明は吹錬末期までＣＯガス発生量が多くて吹
止め時に急激にＣＯガス発生量が減少する場合に適用し
て特に有効であるが、ηが小さい場合でもηは一般に成
る転炉、成る鋼種によって成る巾の中にあることが確め
られており、第６図で述べたようにして排風操作のプロ
グラム化が可能である。

このように本発明では、徒然に入ったとき送酸量に対し
て成る巾をもった適切な排風条件を与えることにより煙
道内を一定時間爆発限界を外れた組成のガスで置換する
ことができ、従来のように排ガス希釈用としてＮ２など
を新たに吹込む必要はなくなる。

なお高Ｃ吹止めのときは酸素効率ηはほぼ１００％であ
るためガス組成は非常に正確に推定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は転炉およびこれに連結される煙道を示した概略
的な側同図、第２図は従来の転炉操業方法による後添開
始後の経過時間と排風ガス量との関係を示した図、第３
図は従来の方法による後添開始後の排ガス中のＣＯの減
少状態を示した図、第４図は本発明の実施例による後添
開始後の経過時間と排風ガス量との関係を示した図、第
５図は本発明の方法による後添開始後の排ガス中のＣＯ
および０２の減少状態を示した図である。 第６図は酸素効率が変化する場合の本発明による排風ガ
ス量（吸引ガス量）の設定領域の１例を示した図である
。 １・・・・・・転炉、３・・・・・・炉口フード（スカ
ート）、４・・・・・・煙道、５・・・・・・排風機、
６・・・・・・排ガス回収通路、Ｔ・・・・・・放散塔
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転炉吹錬終了前に炉口ガスを回収から放散に切換え
   て炉口からの吸引空気とともに炉口ガスの一部を燃焼さ
   せる転炉操業方法において、後熱時の排ガスを爆発限界
   を外れた組成にするように送酸量Ｂに対して排風ガス量
   Ｗを、 ４．６Ｂ・η≦Ｗ≦７．３Ｂ・η （ただしηは酸素効率） の範囲になるように設定して燃焼させることを特徴とす
   る転炉操業方法。