JPS59182909A - 製鋼精錬用ランス - Google Patents

製鋼精錬用ランス

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JPS59182909A
JPS59182909A JP5672983A JP5672983A JPS59182909A JP S59182909 A JPS59182909 A JP S59182909A JP 5672983 A JP5672983 A JP 5672983A JP 5672983 A JP5672983 A JP 5672983A JP S59182909 A JPS59182909 A JP S59182909A
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JP
Japan
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lance
nozzles
axis
spitting
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP5672983A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiko Nishimura
西村 光彦
Kenichi Baba
馬場 賢一
Hideki Ishikawa
英毅 石川
Tsutomu Saito
力 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPS59182909A publication Critical patent/JPS59182909A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 溶銑)の脱炭精錬用ランスに関するものである。
近年溶銑の予備処理法あるいは上底吹複合吹錬法が活発
に収り入扛られ,従来の転炉製鋼法が大きく変わりつつ
ある。
とくに溶銑予備処理として,脱Si 、脱p,s処理ま
で行なった場合は製鋼炉における反応は脱0のみとなり
,基本的には造滓材不要となる.このスラグレスの状態
での脱0については現在まであ″1シ言及さ扛た報告が
ないが,二三の例をあげると次のとお9である。
(1)  カバースラグがないためスピッティングある
いはヒューム,ダストが多く、鉄ロスが増加する。
(2)  反応面ではスラグがないことによる脱O酸素
効率の向上、さらにMn 、 Orの歩留向上が認めら
nる。
ここで、(1)についての対策としては、例え□ば特願
昭53−162538号,特願昭5 4 − 1780
号、特開昭57−60004号がある。しかしいずれの
場合も上吹きランスのンフトブロー化と底吹ガス攪拌方
式の組合せによる解決法が示されているだけであり,具
体的な上吹きランスノズルの形状については述べられて
いない。
そこで本発明者らはスラグレス脱炭精錬用ランスについ
て水モデル試験及び実湯試験を種々重ねて最適なランス
ノズル形状を見い出し本発明を成すに至った。
即ち1本発明は種々の試験の結果、ノズル孔エク噴出す
る気体ジェットが、浴面に衝突して凹みをつくる範囲(
以下火点領域と呼ぶ)が重複せず。
かつ互に密接するような多孔ノズルケ使用することによ
り、スピッティングの発生が著しく低減するという発見
に基づくものである。また、火点領域が重複しても、そ
の重複する部分が、火点領域の20%程度以下ならば、
スピッティング低減の効果が維持されることも明らかに
なった。
多孔ノズルで、このように火点領域の重複が20X程度
以下で、互に密接するような条件を得るためには、ノズ
ル孔が4孔以上で、そnらがランス中心軸に対してお\
むね対象に配置さn、かつ各ノズル孔の中心線がランス
軸に対し16°〜24°の範囲に傾いていることが必要
である。
このような火点領域の重複の少ない多孔ノズルでは、同
一形状で火点が重複する多孔ノズルと比して、浴面に生
成する凹みの深さは浅くなり、いわゆるソフト・ブロー
化の効果を示す。しかしながら、ソフト・ブローになっ
ても精錬反応上の効果5例えば、酸素の利用効果や、ス
ラグ中のFe酸化物濃度などが、・・−ドゾローの場合
とそん色なく、かつスピッティングを低減しうろことが
明らかになった。
火点重複が少なく、かつ火点領域が浴面全十分にカバー
するような多孔ノズルとしては、例えば、4孔ノズル(
同一円周上配置)、5孔ノズル〔中心1ケ、外周4ケ)
、6孔ノズル(外周6ケ)。
7孔ノズル(中心1ヶ、外周6ケ)、12.R1ノズル
(内周4ケ、外周8ケ)などが有力である。多孔化する
ほどスピッティングを低減する効果も大きくなるが、あ
る程度の孔数以上ではその効果は頭打ちになp、ランス
ノズルの製作の難度のみが増大してくる。このような理
由から、実用上最も優れているのは7孔ノズル(中央1
ケ、外周6ケ)である。
即ち5本発明は、ランス先端部のノズル数が4個以上で
、ランス中心軸に対して対象に配置され、各ノズル孔の
2ンス軸との傾斜角が16°〜24゜の範囲であること
全特徴とする製鋼精錬用ランス。
および、2レス先端部のノズル数が中央に1個、外周に
6個、計7個で、かつ外周の6個は、各606づつの等
間隔を保ち、さらにその2ンス軸との傾斜角が16°〜
24°の範囲であることを特徴とする製鋼精錬用ランス
である。
以下、さらに詳細に本発明ta明する。
予備処理後溶銑(脱Si 、脱p、s後溶銑)は基本的
にはスラグレスの状態で脱Oi行なうことになシ、前述
のとお9通常の上吹酸素条件(L/L。
≧08.ここでLo:静止浴深さ、L:上吹酸素ジェッ
トによって出来る湯面凹み深さ)ではスピッティングあ
るいはヒユーム、ダストが多くなる。スピッティングを
減少するためには従来エフ周知のソフトゾロ−化(L/
L、≦02)と底吹ガス攪拌を併用するのがよい。そこ
で(ソフトブローを行なう場合普通は多孔ランスを採用
する、あるいはランス−湯面間距離を長くする、あるい
は送酸量を減少するなどの方法がとらnる。
ランス−湯面間距離は通常1.5〜2.5mに定めら扛
るが、ソフトゾロ−を行なうにはこの距離を長くすれば
よい。しかし製鋼炉の炉高からくる制約は当然ある。
また送酸tを減少する方法は製鋼時間の延長、生産性の
低下につながるため限界がある。
そこで1本発明者らは多孔ランスのノズル形状について
種々の試験、調査を行ない5wl析の結果つぎのような
ことがわかった。
まずスピッティング抑制のため各種ノズル形状について
水モデル試験を行ない、第1図のような結果となった。
この試験では単孔から7孔までのノズルについてスピッ
ティング量の測定を行なっている。ノズル数が増加する
につれスピッティング量が減少していること、及び同じ
7孔でも傾斜角U(ランス軸とノズル孔のなす角度)が
21゜の場合と13.8°の場合とでは非常にスピッテ
ィングa゛が異なることがわかる。θ−21°の場合は
7孔の効果が出てスピッティングが非常に少ないが、一
方、θ−138°の場合はノズルか品出ガスのオーバ−
ラツプのため、はとんど単孔と同程度のスピッティング
量になることがわかったつまシ多孔2ンスのノズル形状
にはノズル数と傾斜角θが重要なことがわかる。
つぎにヒユーム、ダストの抑制には酸素ジェットによっ
て出来る火点面積率R%に影響されることがわかった。
ここで火点面積率R%をつぎのように足義する。
R%= −X 100 Ls S:ノズルから噴射さf″L7を酸素ジェットの浴衣面
への幾伺学的投影面積 Ls:浴艮面槓 種々のノズル数のものについてこの各最大の火点面積率
を計算して1図示したのが第2図である、ただし谷ノズ
ルからの酸素ジェットのオーバーラツプはなく、炉側壁
に酸素ジェットが接触しない範囲でかつ各投影図形はノ
ズル数毎に同一であると仮定した。これより理論上7孔
の火点面積率が最大になることがわかる。
この火点面積率が大な砥どヒユーム、ダストが少なくな
り、かつ00ガスの二次燃焼が多くなるがこれについて
は実施例で述べる・ 次に本発明の数値駆足理由を以下に述べる。
ノズル孔のランス軸との傾斜角θが100未満では前述
のようIC酸素ジェットのオーバーラツプが起こり、7
孔にした効果が薄れ、スピッティングが多(なる。また
θが24°超では酸素ジェットのオーバ−ラツプはなく
なる(計算上σ==24゜でオーバーラツプはなくなる
)がよシリ上のスピッティング防止効果、あるいはより
以上の火点面積の増加も期待できず無効酸素が逆に増え
る0以上より各ノズルの傾斜角は16°〜24°と限定
したも つぎに本発明ランスの使用実施例について詳細に述べる
製鋼炉としては通常上底吹転炉でもよいし、スラグレス
の状態での脱Cであるから取鍋型容器でもよい(本発明
省らの既出願1%願昭56−89333号参照のこと)
。取鍋型容器の場合、上部に着脱式のフリーデートを設
置した方がよい。溶銑の予備処理法は公知の方法で行な
う。
実施例では本発明7孔ランスと通常の3孔ランスを用い
てスラグレス脱On錬試験を行なった。
そnぞnのランス形状を第3図(本発明ランス)、第4
図(従来ランス)に示す。
予備処理後溶銑の平均組成、温度は第1表のとおりであ
る。使用した製鋼炉は80T取鍋型容器で底吹ガスとし
てはAr  を使用した。その実施形態を概念的に示す
と第5図のようである。
製鋼操業条件を第2表に示す。
第 1 茂 第   2   表 また操業結果として第3表に平均の溶鋼成分、温度ケ示
す。こ扛より画法ともあまり差がないことがわかる。つ
ぎに画法の発生ダスト量の差異を第6図に示す0本発明
ランスC7孔ランス)と従来ランス(3孔ランス)では
L/Lo=0.1と同じであるが1本発明ランスの方が
火点面積率Rが大きく発生ダスト址が少ないことがわか
る。
一方吹錬中の冷却材(鉄鉱石)投入量を第4表に示す。
こ扛よp1本発明の7孔ランスの場合、火点面積率が太
きく、00ガスの二次燃焼を積極的に促進させ、冷鉄源
をより多く投入することができるといえる。それに伴な
い溶鋼歩留でみると本発明ランスでは平均97.8%、
従来ランスでは94.5%で大きな歩留向上となってい
る。この中には前述の発生ダストtの減少の寄与もある
ことは当然である。
第 3 表
【図面の簡単な説明】
第1図は水モデル試験によるランス種類とスピッティン
グ債との関係図、第2図はノズル数と火点面積率の関係
図%第3図は本発明の7孔ランスの図、第4図は従来の
3孔ランスの図、第5図は本発明に関わる実施概念図、
第6図は実施例における本発明2ンスと従来法ランスの
発生ダストを比較図である。 l二敗鍋型製鋼炉、2:溶湯、3:ランス、4:攪拌用
ガス吹込羽口、5:着脱式ンリーセード。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他  2名 犯I図 ランス種類 名z図 34567E1  ヲ ノス′°ル教

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ランス先端部のノズル数が4個以上で、ラン
    ス中心軸に対して対象に配置さA、各ノズル孔のランス
    軸との傾斜角が16°〜24°の範囲であることを特徴
    とする製鋼精錬用ランス。 (21う;/ス先端部のノズル数が中央に1個、外周に
    6個、計7個で、かつ外周の6個は、各60°づつの等
    間隔を保ち、さらにそのランス軸との傾斜角が16°〜
    24°の範囲であることを特徴とする製鋼精錬用ランス
JP5672983A 1983-03-31 1983-03-31 製鋼精錬用ランス Pending JPS59182909A (ja)

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