JPS5935615A - 粉体上吹精錬用ランス - Google Patents
粉体上吹精錬用ランスInfo
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- JPS5935615A JPS5935615A JP14377882A JP14377882A JPS5935615A JP S5935615 A JPS5935615 A JP S5935615A JP 14377882 A JP14377882 A JP 14377882A JP 14377882 A JP14377882 A JP 14377882A JP S5935615 A JPS5935615 A JP S5935615A
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- Japan
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- powder
- lance
- pipe
- gas
- molten metal
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances 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)
- Furnace Charging Or Discharging (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、減圧下にある溶融金属中にフラックス粉末
等の粉体を吹込んで精錬を行う際に使用する粉体上吹精
錬用ランスに関するものである。
等の粉体を吹込んで精錬を行う際に使用する粉体上吹精
錬用ランスに関するものである。
近年、金属材料の高級化の要望が増々高く々ってきてお
り、このため減圧下に溶融金属を保持するとともにこれ
にフラックス等の精錬粉末を吹込んで、より高級な材料
を得ようとする金属精錬技術が頻繁に採用されるように
なってきた。
り、このため減圧下に溶融金属を保持するとともにこれ
にフラックス等の精錬粉末を吹込んで、より高級な材料
を得ようとする金属精錬技術が頻繁に採用されるように
なってきた。
ところで、このよう々精錬に使用される粉体上吹用ラン
スは、溶鋼内に精錬粉末を侵入させることを目的として
いるので、内部を通過する粉体の流速をできるだけ増大
させるような構造のものが必要とされている。しかしな
がら、一般に粉体を輸送する管体においては、その内径
が急激に変化している部分や曲管部での管内摩耗が極め
て大きいとされており、通過する粉体の流速が増大する
ほど摩耗も大きくなるので、従来は、粉体上吹用ランス
には直管（パイプ）が採用されていた。
スは、溶鋼内に精錬粉末を侵入させることを目的として
いるので、内部を通過する粉体の流速をできるだけ増大
させるような構造のものが必要とされている。しかしな
がら、一般に粉体を輸送する管体においては、その内径
が急激に変化している部分や曲管部での管内摩耗が極め
て大きいとされており、通過する粉体の流速が増大する
ほど摩耗も大きくなるので、従来は、粉体上吹用ランス
には直管（パイプ）が採用されていた。
そして、このような従来のランスでは、粉体の流速を増
大させるためにその搬送ガス流速を大きくする操作が種
々行われていたが、直管構造のランスでガス流速を加速
したとしてもその流速には限界（せいぜいマツハ１であ
る）があり、これに伴う粉体の流速も必然的にマツノ・
１未満の値しか得られないばかりでなく、粉体流速が増
すにつれて管内摩耗が増大するという問題点があった。
大させるためにその搬送ガス流速を大きくする操作が種
々行われていたが、直管構造のランスでガス流速を加速
したとしてもその流速には限界（せいぜいマツハ１であ
る）があり、これに伴う粉体の流速も必然的にマツノ・
１未満の値しか得られないばかりでなく、粉体流速が増
すにつれて管内摩耗が増大するという問題点があった。
しかも、減圧下（例えばＶＯＤ精錬下）で粉体を」二次
する場合のランスは、熱損傷を考慮しである特定の高さ
以上の位置から」二次する必要があるため、粉体が溶鋼
表面に到達するときの流速は一層低下してし甘い、粉体
を溶融金属内へ十分に侵入させ得ないという不都合をも
有していた。即ち、従来の直管型ランスは、 ■ 粉体流速を高めようとしても、越えることのできな
い限界がある、 ■ ランス先端での粉末飛散が大きい、■ 粉体の溶融
金属表面への衝突面積が広くなり（粉体が散らばる）、
粉体が溶融金属内へ侵入する深さにも限度がある、 等の欠点を有するものであって、このようなランスでは
、粉体と溶融金属との諸反応をそれ以上促進させること
が困難であった。
する場合のランスは、熱損傷を考慮しである特定の高さ
以上の位置から」二次する必要があるため、粉体が溶鋼
表面に到達するときの流速は一層低下してし甘い、粉体
を溶融金属内へ十分に侵入させ得ないという不都合をも
有していた。即ち、従来の直管型ランスは、 ■ 粉体流速を高めようとしても、越えることのできな
い限界がある、 ■ ランス先端での粉末飛散が大きい、■ 粉体の溶融
金属表面への衝突面積が広くなり（粉体が散らばる）、
粉体が溶融金属内へ侵入する深さにも限度がある、 等の欠点を有するものであって、このようなランスでは
、粉体と溶融金属との諸反応をそれ以上促進させること
が困難であった。
本発明者等は、」二連のような観点から、上吹する粉体
が溶融金属表面に衝突するときの流速を増大させ、該粉
体が溶融金属内に深く侵入できるようにすれば、 ■ 粉体を、溶融金属の温度において十分な時間、該溶
融金属と接触させることができ、反応界面積も実質的に
増大する、 ■ 従って、粉体と溶融金属との反応速度が向上し、減
圧下での精錬時間が短縮される、との認識のもとに、溶
融金属表面に衝突するときの粉体の速度をより増大させ
得る上吹精錬用ランスを提供すべく研究を行った結果、 （ａ） 粉体の流速を増大させるには、搬送ガスの流
速を操作しても限界があるので、とれとは別に粉体加速
用ガス配管を設け、粉体が導管外に吐出された後の減圧
雰囲気下で加速するのが極めて有効であること、 （ｂ） そのためには、粉体上吹精錬用ランスを二重
管構造とし、内管には従来どおりの粉体を含むガス（搬
送ガス）を流し、外管のガスはランス先端の複数個のラ
バール型ノズルｃランス中心軸とは一定角度で傾斜した
中心軸をもった孔を有するノズル）からジェットガス流
として噴出するようにすれば良く、これによって、粉体
はノズルから吐出後、減圧上雰囲気のもとて加速収斂さ
れて溶融金属内に深く侵入するようになること、（ｃ）
このようにすれば、粉体の輸送と、粉体の流速上昇
との機能を別の配管系ガスで行うことができるため、制
御性に富むこと、 以上（ａ）〜（ｃ）ＶＣ示した如き知見を得るに至った
のである。
が溶融金属表面に衝突するときの流速を増大させ、該粉
体が溶融金属内に深く侵入できるようにすれば、 ■ 粉体を、溶融金属の温度において十分な時間、該溶
融金属と接触させることができ、反応界面積も実質的に
増大する、 ■ 従って、粉体と溶融金属との反応速度が向上し、減
圧下での精錬時間が短縮される、との認識のもとに、溶
融金属表面に衝突するときの粉体の速度をより増大させ
得る上吹精錬用ランスを提供すべく研究を行った結果、 （ａ） 粉体の流速を増大させるには、搬送ガスの流
速を操作しても限界があるので、とれとは別に粉体加速
用ガス配管を設け、粉体が導管外に吐出された後の減圧
雰囲気下で加速するのが極めて有効であること、 （ｂ） そのためには、粉体上吹精錬用ランスを二重
管構造とし、内管には従来どおりの粉体を含むガス（搬
送ガス）を流し、外管のガスはランス先端の複数個のラ
バール型ノズルｃランス中心軸とは一定角度で傾斜した
中心軸をもった孔を有するノズル）からジェットガス流
として噴出するようにすれば良く、これによって、粉体
はノズルから吐出後、減圧上雰囲気のもとて加速収斂さ
れて溶融金属内に深く侵入するようになること、（ｃ）
このようにすれば、粉体の輸送と、粉体の流速上昇
との機能を別の配管系ガスで行うことができるため、制
御性に富むこと、 以上（ａ）〜（ｃ）ＶＣ示した如き知見を得るに至った
のである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって
、粉体上吹精錬用ランスを、粉体及びその搬送ガスの導
通内管と、粉体の加速用ガスの導通外管との二重管で構
成し、しかも前記外管先端は複数個のラバール型ノズル
孔を介してのみ開口せしめたことに特徴を有するもので
ある。
、粉体上吹精錬用ランスを、粉体及びその搬送ガスの導
通内管と、粉体の加速用ガスの導通外管との二重管で構
成し、しかも前記外管先端は複数個のラバール型ノズル
孔を介してのみ開口せしめたことに特徴を有するもので
ある。
なお、ラバール型ノズル孔は、ラノく一ル型ノズルから
出るガスがそれぞれ、ランス直下に集まるような角度と
し、粉体が収斂するようにするの７５玉よい。
出るガスがそれぞれ、ランス直下に集まるような角度と
し、粉体が収斂するようにするの７５玉よい。
つぎに、図面によってこの発明の粉体上吹ｆ青線用ラン
スを具体的に説明する。
スを具体的に説明する。
第１図は、この発明の粉体上吹精錬用ランスの１例の概
略構成図であシ、第１図（ｂ）はその先端方向から見た
外観図、第１図ら）は第１図（ｂ’ｌのＡ−Ａ断面図で
ある。このランス１は粉体及びその搬送ガス導通内管２
と、粉体加速用ガス導通外管３とから成っており、外管
３の先端４は３個のラノ（−ル型ノズル孔５を介しての
み開口するとともに、ノズル孔５の中心軸はランスの中
心方向に向ってわずかに傾斜している。
略構成図であシ、第１図（ｂ）はその先端方向から見た
外観図、第１図ら）は第１図（ｂ’ｌのＡ−Ａ断面図で
ある。このランス１は粉体及びその搬送ガス導通内管２
と、粉体加速用ガス導通外管３とから成っており、外管
３の先端４は３個のラノ（−ル型ノズル孔５を介しての
み開口するとともに、ノズル孔５の中心軸はランスの中
心方向に向ってわずかに傾斜している。
このようなランスにおいて、内管２からフラックス等の
精錬剤粉末を随伴したＡｒ等の搬送ガスを吐出させると
ともに、外管３のラノ（−ル型ノズル孔５からＡｒ等の
加速用ガスを噴出させれば、粉体は加速用ガスによって
加速されるとともに収斂され、溶融金属内深くまで侵入
することとなるのである。
精錬剤粉末を随伴したＡｒ等の搬送ガスを吐出させると
ともに、外管３のラノ（−ル型ノズル孔５からＡｒ等の
加速用ガスを噴出させれば、粉体は加速用ガスによって
加速されるとともに収斂され、溶融金属内深くまで侵入
することとなるのである。
第２図は、従来の直管型ランスを使用した場合と、本発
明のランスを使用した場合との粉体上吹状況を比較して
示した概念図であるが、従来のランスを用いた場合〔第
２図（ａ））では粉イ木の飛散を生じ、溶融金属６への
浸入領域７も残く、これに苅して本発明のランスを使用
した場合〔第２図（ｂ）〕では、粉体は噴出後飛散する
ことなく収斂し、溶融金属６表面での衝突面積は小さく
なっている。
明のランスを使用した場合との粉体上吹状況を比較して
示した概念図であるが、従来のランスを用いた場合〔第
２図（ａ））では粉イ木の飛散を生じ、溶融金属６への
浸入領域７も残く、これに苅して本発明のランスを使用
した場合〔第２図（ｂ）〕では、粉体は噴出後飛散する
ことなく収斂し、溶融金属６表面での衝突面積は小さく
なっている。
そして、粉体は溶融金属内に深く侵入しているように観
察された。なお、この場合の粉体の溶融金底内侵入状況
については、水モデル実験結果から推定したものである
。
察された。なお、この場合の粉体の溶融金底内侵入状況
については、水モデル実験結果から推定したものである
。
つき−に、この発明全実施例によって説明する。
実施例
第３図に示すような２．５１−ン高周波真空精錬炉を用
いて、１９％Ｃｒ鋼のｖ ＯＤ ｌｉ錬と粉体上吹脱硫
実験を行った。第３図において、１１は測温サンプリン
グ装置、１２は排気ダクト％ １３は高周波コイル、１
４は容器、１５はポーラスプラグ、１６は添加物収容ホ
ツノクーである。
いて、１９％Ｃｒ鋼のｖ ＯＤ ｌｉ錬と粉体上吹脱硫
実験を行った。第３図において、１１は測温サンプリン
グ装置、１２は排気ダクト％ １３は高周波コイル、１
４は容器、１５はポーラスプラグ、１６は添加物収容ホ
ツノクーである。
なお、このとき使用した１９％Ｃｒ鋼の粗溶鋼成分と、
粉体上吹前後の粗溶鋼成分は、第１表に示すとおりのも
のであった。
粉体上吹前後の粗溶鋼成分は、第１表に示すとおりのも
のであった。
第 １ 表
ｉ ｆｔ、粉体としては、Ｃ！ａｏニア４重量％ 、
０ａＦ２：１６重量％ 、 ５ｉ０２ ：１０重量％
ｒ、有する混合フラックス粉体を用いた。
０ａＦ２：１６重量％ 、 ５ｉ０２ ：１０重量％
ｒ、有する混合フラックス粉体を用いた。
使用した粉体上吹精錬用う／スは、第１図に示すような
特殊な４孔のノズルからできており、１に径：５ｍｍの
ストレート型ノズルの中心孔７５−ら、搬送ガスとして
Ａｒ ｆ ０．３ Ｎ ｍ”／―・ｔの量で、そしてこ
れに随伴するフラックス粉体ｋ ２ Ｋｇ／−・ｔの量
で流出させた。そして５周囲の３孔は、直径：２晒で、
内向に３°だけ中心軸を傾けたラノ（−ル型ノズルであ
るが、これからは０．４５ Ｎ ｔｒ？／ ｍ・ｔの量
のＡｒガスを音速の３．８倍で噴出させて粉体をカロ速
するのに用いた。このときの雰囲気圧力は２０ ｔｏｒ
ｒであった。また、粉体上吹実験中の溶鋼温度は１６０
０℃に調節し、真空度は２０ｔｏｒｒ、上吹ランスと溶
鋼表面寸ての距離は６００脳に調節して一定とした。
特殊な４孔のノズルからできており、１に径：５ｍｍの
ストレート型ノズルの中心孔７５−ら、搬送ガスとして
Ａｒ ｆ ０．３ Ｎ ｍ”／―・ｔの量で、そしてこ
れに随伴するフラックス粉体ｋ ２ Ｋｇ／−・ｔの量
で流出させた。そして５周囲の３孔は、直径：２晒で、
内向に３°だけ中心軸を傾けたラノ（−ル型ノズルであ
るが、これからは０．４５ Ｎ ｔｒ？／ ｍ・ｔの量
のＡｒガスを音速の３．８倍で噴出させて粉体をカロ速
するのに用いた。このときの雰囲気圧力は２０ ｔｏｒ
ｒであった。また、粉体上吹実験中の溶鋼温度は１６０
０℃に調節し、真空度は２０ｔｏｒｒ、上吹ランスと溶
鋼表面寸ての距離は６００脳に調節して一定とした。
このときの脱硫状況を測定して、従来の直管型う／スを
使用したものと比較しながら、第４図にその結果を示し
た。
使用したものと比較しながら、第４図にその結果を示し
た。
第４図に示される結果及び第１表に示される結果からも
、本発明のランスを使用することによって脱硫反応速度
が格段に向上し、かつ到達〔Ｓ〕濃度も十分に低くでき
ることが明らかである。
、本発明のランスを使用することによって脱硫反応速度
が格段に向上し、かつ到達〔Ｓ〕濃度も十分に低くでき
ることが明らかである。
」二連ノように、この発明によれば、粉体流［ヨる配管
系の摩耗や粉体の飛散を生ずることなく。
系の摩耗や粉体の飛散を生ずることなく。
溶融金属に衝突する際の粉体流速を格段に高めることの
できる粉体上吹精錬用ランスを得ることが −でき、溶
融金属精錬時間を短縮することが可能となるとともに、
到達純度をも向上することができるなど、工業」１有用
な効果がもたらされるのである。
できる粉体上吹精錬用ランスを得ることが −でき、溶
融金属精錬時間を短縮することが可能となるとともに、
到達純度をも向上することができるなど、工業」１有用
な効果がもたらされるのである。
第１図は本発明の粉体上吹精錬用ランスの１例を示す概
略構成図であり、第１図（ａ）は第１図（ｂ）のＡ−Ａ
断面図、第１図（ｂ）はランスを先端方向から見た外観
図、第２図はランスによる粉体上吹状況を示した概念図
であシ、第２図←）は従来のランスを用いたもので、第
２図（ｂ）は本発明のランスを用いたもの、第３図は高
周波真空精錬炉内で粉体上吹精錬を実施している状況を
示す概念図、第４図は粉体上吹精錬を実施した際の溶鋼
脱硫状況を示す線図である。 図面において、 １・・・ランス、 ２・・・内管′。 ３・・外管、 ４・・・外管の先端部、５・
・・ラバール型ノズル孔。 ６・・・溶融金属、 ７・・・粉体侵入領域。 １１・・・測温サンプリング装置、 １２・・・排気ダクト、 １３・・・高周波コイル、
１４・・・容器、 １５・・・ポーラスプラグ
、１６・・・添加物収容ホッパー。 第 １ 図 華２図
略構成図であり、第１図（ａ）は第１図（ｂ）のＡ−Ａ
断面図、第１図（ｂ）はランスを先端方向から見た外観
図、第２図はランスによる粉体上吹状況を示した概念図
であシ、第２図←）は従来のランスを用いたもので、第
２図（ｂ）は本発明のランスを用いたもの、第３図は高
周波真空精錬炉内で粉体上吹精錬を実施している状況を
示す概念図、第４図は粉体上吹精錬を実施した際の溶鋼
脱硫状況を示す線図である。 図面において、 １・・・ランス、 ２・・・内管′。 ３・・外管、 ４・・・外管の先端部、５・
・・ラバール型ノズル孔。 ６・・・溶融金属、 ７・・・粉体侵入領域。 １１・・・測温サンプリング装置、 １２・・・排気ダクト、 １３・・・高周波コイル、
１４・・・容器、 １５・・・ポーラスプラグ
、１６・・・添加物収容ホッパー。 第 １ 図 華２図
Claims (1)
- 粉体及びその搬送ガス導通内管と、加速用ガス導通外管
との二重管から成り、前記外管先端は複数個のラバール
型ノズル孔を介してのみ開口していることを特徴とする
減圧下における粉体上吹精錬用ランス。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14377882A JPS5935615A (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | 粉体上吹精錬用ランス |
| US06/451,046 US4426224A (en) | 1981-12-25 | 1982-12-20 | Lance for powder top-blow refining and process for decarburizing and refining steel by using the lance |
| SE8207331A SE451199B (sv) | 1981-12-25 | 1982-12-22 | Sett att avkola och raffinera stal i vakuum |
| DE19823247757 DE3247757A1 (de) | 1981-12-25 | 1982-12-23 | Blaslanze zur pulver-aufblase-veredlung und verfahren zur entkohlung und veredlung (raffination) von stahl unter einsatz derselben |
| GB08236589A GB2112914B (en) | 1981-12-25 | 1982-12-23 | Lance for powder top-blow refining and process for decarburizing and refining steel |
| FR8221804A FR2519024B1 (fr) | 1981-12-25 | 1982-12-27 | Lance pour l'affinage par soufflage de poudre au-dessus d'un bain de metal fondu et procede de decarburation et d'affinage de l'acier avec une telle lance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14377882A JPS5935615A (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | 粉体上吹精錬用ランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935615A true JPS5935615A (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=15346788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14377882A Pending JPS5935615A (ja) | 1981-12-25 | 1982-08-19 | 粉体上吹精錬用ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935615A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021152192A (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 日本製鉄株式会社 | 溶銑予備処理方法及び溶銑予備処理ランス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623657B1 (ja) * | 1971-02-24 | 1981-06-01 |
-
1982
- 1982-08-19 JP JP14377882A patent/JPS5935615A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623657B1 (ja) * | 1971-02-24 | 1981-06-01 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021152192A (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 日本製鉄株式会社 | 溶銑予備処理方法及び溶銑予備処理ランス |
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