JPS60228930A - 転炉炉内観測方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は転炉を用いた鉄鋼精錬において、転炉内の状況
を直接観測する方法に関するものである。

従来技術 転炉における溶銑赤溶鋼の精錬は、転炉の炉口から炉内
に挿入されたランスより噴出させる純酸素ガスを溶鋼に
吹付けて溶鋼を攪拌しり＼脱炭し、さらに転炉内に投入
された造倖剤により滓化生成する溶融スラグとの反応に
より脱燐脱硫等を行うものであるが、この滓化の過程で
スラグ組成、粘性、スラブ中の酸素量等の諸条件により
スラグがフォーミング化し、これが過度に進行するとス
ラグさらには溶鋼までも炉口より供出するいわゆるスロ
ッピングが発生することがある。このスロッピングが発
生すると、溶鋼成分、製鋼歩留り等に大きな影響を与え
ると共に、作業効率、の低下、回収ガスのカロリー低下
、赤煙の発生などの作業環境の悪化、装置の損傷など、
種々の問題を惹起する。したがってスロッピングの発、
生を極力抑制する必要がある。

したがって転炉炉内の状況をいち早く予測し、スロッピ
ングの発生を防止するなどの適正な転炉操業を行う必要
があり、転炉炉況の把握のため従来種々の提案が行われ
ている。

すなわち、特開昭５２−１０１８１８号においては、転
炉製鋼法において吹錬中の排ガス情報をもとに酸素バラ
ンスを計算して炉内の生成酸化物すなわち溶滓量を推定
する方式が開示されている。この方式では、分析・解析
による時間のおくれは避けられず、またスロッピングの
発生要因は溶滓量のみによるものではないので、スロッ
ピング発生予知精度は低いものであった。

また物理的測定方法によってスラグレベルを検知しよう
とする試みも種々なされ、ふいて、音響測定法（特開昭
５４−３３７９０号）、振動測定法（特開昭５４−１１
４４１４号）、炉内圧測定法（特開昭５５−１０４４１
７号）、マイクロ波測定法（特開昭５７−１４０８１２
号）、炉体表面温度測定法（特開昭５８−４８８１５号
）などが提案されている。

音響測定法は吹錬中に炉内より発生する音響の周波数お
よび強度の変化を把えて、スラグレベルを推定してスロ
ッピング発生を予知しようとするものであり、振動測定
法は吹錬中のランスの振動の変化、波形の推移を把えて
スラグレベル又はスラグの状態を推定してスロッピング
発生を予知しようとするものであり、炉内圧測定法は吹
錬中の炉口排ガス噴出圧の変動を把えて、スロッピング
発生を予知しようとするものであり、マイクロ波測定法
は吹錬中に炉内にマイクロ波を直接投射してＦＭレーダ
ーの原理によりスラブレベルを直接測定してスロッピン
グ発生を予知しようとするものであり、炉体表面温度測
定法は炉体の上部および下部の放射エネルギーを温度と
して把え、その温度変化、ピーク値などからスロッピン
グの発生とその量を検知しようとするものである。

上述した音響測定法、振動測定法、炉内圧測定法、炉体
表面温度測定法はいずれも間接的測定法であり、スラグ
レベルおよびスラグの状態を定量的に把握することがで
きず、スロッピングの予知精度は低い。マイクロ波測定
法は、スラグレベルの直接的測定が可能であるが、吹錬
中の転炉内は、溶湯、スラグ、ガス等が極めて複雑な動
きをしているため、異常を検出あるいは推定することは
容易でないうえ、信号処理等にも高度な技術が必要であ
るため、装置が高価になることは避けられなかった。

これらに対し本出願人は前記問題点を根本的に解決する
ために、炉内光の強度または、波長変化もしくはその双
方を検出して転炉異常反応を検出する方法を発明し、先
に特願昭５８−３７８７２号として出願した。

発明の目的 本発明は、該先願のさらに改良を図るもので、観測孔の
閉塞を防止しつつ吹錬中の炉内の滓化状況を必要な時期
に、より精確に、より速く、直接的に観測する方法を提
供しようとするものである。

発明の構成・作用 本発明の構成は、筒状先導体検出プローブを内蔵したガ
ス吹込管を転炉炉体に設けられた炉内観測孔に挿入離脱
自在に臨ませ、炉内内容物による前記観測孔の閉塞を該
ガス吹込管からの酸素ガスを含有するガス吹込によって
防止しつつ炉内観測を行うことを特徴とする転炉炉内観
測方法である。

以下本発明の方法を図面に基いて具体的に説明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の全体の一例を模
式的に示した説明図である。

第１図に示すように転炉ｌの炉体２に炉内観測孔４を設
ける。この観測孔には、例えば移動装置８によって架台
５に沿って移動できるようにしたガス吹込管６が挿入離
脱自在に臨まされ、ガス吹込管６は第２図に示すように
先導体検出プローブを内蔵し、光導体で伝送される炉内
の高温物質の放射光は、炉内の苛酷な環境から離れた場
所で、例えば光電変換素子ｌＯで電気信号に変換され、
画像処理装置１１を通して炉内状況ディスプレイ装置１
２、スラグレベルディスプレイ装置１３に送られ、これ
らにより炉内の状況が観測できるのである。

こ−に光導体とは、例えば石英系光フ、アイバーのごと
く、高温物体から放射される放射光を、低損失で伝送す
る導体を言い、本発明の先導体検出プローブとは、前述
の光導体を内蔵する筒状物であって、最も一般的には２
重管とし、内管に光導体を蔵し、外管と内管との空隙に
は例えば不活性ガスを通して光導体を冷却保護する構造
を有する。

炉内観測孔は、吹錬時常に溶湯に浸漬されている底部を
除けば任意の炉壁部分を選ぶことができるが、炉の傾動
や、出鋼時に溶湯に浸漬されない非浸漬部分に設けられ
ることが望ましい。

しかしてこのような一連の装置において保守管理上置も
考慮すべき部分は、炉内の高温と著るしい粉塵および炉
内内容物の飛散等の苛酷な環境にある先導体検出プロー
ブを内蔵したガス吹込管の特に先端部分と観測孔である
。

本発明の方法によれば前者については、ガス吹。

造管を観測孔に挿入離脱自在にしであるので、実際に炉
内状況を観察する必要のあるときのみ挿入し、吹錬が行
なわれないが炉内が高温である出鋼時や次回の吹錬まで
の待時間、原材料チャージの時間帯などには離脱して不
要の熱負荷や粉塵などの悪環境から免れることができる
。また後に詳細に述べるように、挿入時には吹込管に冷
却用ガスを先端部分に送って冷却保護することができる
。

後者すなわち観測孔についての最大の問題は閉塞である
。閉塞の原因は、炉内内、官物の観測孔への付着であっ
て、これを防止するためガスをブローすることは容易に
考えられることであるが、単に窒素ガス（Ｎ２　）　、
炭酸ガス（ＣＯ２）　、アルゴンガス（Ａｔ）の如き不
活性ガスをブローすればよいというものではゲい。何故
ならば、これらのガスは観測孔の内壁を冷却することに
なり、かえって閉塞を促進する結果にもなるからである
。

吹込ガスについて種々に検討した結果後述の実施例で明
らかなように、吹込ガス中に酸素ガスを混入することが
好適であることがわかった。前述の先導体検出プローブ
の先端部分は、冷却ならびに除塵されればよいのでほぼ
一定量のガスを流せば足りるのに対し、閉塞防止用のガ
スは、観測孔の位置や炉内内容物の質や量、温度等の炉
内状況によって千差万別であって一義的には決定できな
いので、例えば第３図つ如きガス配管系で対応するのが
望ましい。

第３図において矢印Ａより送入される不活性ガスは配管
系２０．３０に分けられ、止弁２１、減圧弁２２、オリ
フィスと止弁とで構成される流量調節装置２３、止弁２
４の順に連なる一連の配管系を通り、第２図の先導体検
出プローブ８１の外部を冷却すべく作られた内筒６２の
ガス入口６３に連結されるフレ　１キシプルホース２５
を経て、内筒８２内を流れ、先導体検出プローブ６１に
ネジ込まれた先端チップ４０の小孔４１を通って先導体
検出プローブ８１の前面ガラス６７の表面のくもりや粉
塵による汚れを防止しつつチップ開口部４２より炉内に
放出される。

他方配管系３０に分けられた不活性ガスは、配管系５０
に送られる矢印Ｂからの酸素ガスと配合されその混合ガ
スはフレキシブルホース２６を経て、第２図の内筒６２
の外部および先端チップ４０を冷却すると共に、前記チ
ップ開口部４２から放出される不活性ガスとともに、炉
体に開孔された観測孔の閉塞を防止すべく作られた外筒
６４のガス入口６５に流入し、先端チップと外筒との間
に形成されるガス出口６６より炉内に放出される。なお
配管系３０．５０には不活性ガスと酸素ガスとの流量比
を調整する比率設定器１８が連結され、また両配管の合
流前にそれぞれ逆Ｚ記号で示した逆止弁が取付けられる
。

以下実施例によりガス吹込による閉塞防止について述べ
る。

実施例 外径的７ｍ、炉底から炉口までの高さ約８ｍの転炉の炉
体の、炉底より約４ｍの高さの位置に炉内観測孔径１５
０ｍ５＋を穿ち、外径８０ｍ■の吹込管を挿入した。こ
の吹込管は外径４０層膳の先導体検出プローブを第２図
の如く内蔵し、光導体は前述の如く光電変換素子１０、
画像処理装置１１を通して炉内状況ディスプレイ装置１
２又はスラグレベルディスプレイ装置１３に連結した。

吹込管は第２図で説明した構造を有し、第３図で説明し
たガス配管を吹込管に連結した。不活性ガスには炭酸ガ
スを用い、配管系２０には一定量のガスを、配管、系３
０の炭酸ガスと配管系５０の酸素ガスは比率設定器１８
により流量を変えてブローし、観測孔の閉塞状況を調査
した。この結果を第１表に示す。

第１表より、吹込ガス中に酸素ガスを含有させない場合
は不活性ガスを多量に流しても観測孔の閉塞は防止でき
ないこと、酸素ガスの濃度を上げすぎると観測孔の周囲
の炉内レンガが溶失すること、したがって適度の酸素濃
度が存在し、この濃度、好ましくは３０〜４５容量％、
になるよう酸素ガスを混入してブローすれば、観測孔の
閉塞ならびにレンガの溶損のトラブルを起すことなく、
本発明の方法でくりかえし炉内の観測が可能であること
が明らかになった。なお本実施例による混合ガスのブロ
ーにより、吹錬操作ならびに出鋼品質に何ら悪影響はな
かった。

第１表 本　配管系２０　木本　配管系３０ 発明の効果 以上詳述したように、本発明の方法によれば先導体検出
プローブを内蔵したガス吹込管を、炉体に設けた観測孔
に挿入した際、ガス吹込管からのガス吹込によって観測
孔の保全が図られ、炉内観測が確実に行なわれることに
より、効率的かつ安定した転炉操業が可能になり、鉄鋼
精練技術に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は本発明のガス
吹込管の一例を示す一部断面説明図、第３図は吹込ガス
の配管の一例を示す図である。 １１１’ｌｌ＠転炉、２ＩＩ＋１＠炉体、３　＊　＊　
＊炉内、４・・・炉内観測孔、５ｅ・・架台、６・・・
ガス吹込管、８・俸・移動装置、９・・台コネクタ、１
０・・・光電変換素子、１１・・・画、像処理装置、１
２・φΦ炉内状況ディスプレイ装置、１３・奉・スラグ
レベルディスプレイ装置、１６・・・スラグ、−１７・
−・溶湯、１８・φ・比率設定器、１８・・ｅランス、
２０・・・配管系、２１・・会止弁、２２・・・減圧弁
、２３・・・流量調節装置、２４・・・止弁、２５・・
・フレキシブルホース、３０・・・配管系、４０・・・
先端チップ、４１・・・小孔、４２・・・チップ開口部
、５０・・・配管系、６１・・・先導体検出プローブ、
８２・・・内筒、８３ＩＩ・・ガス入口、６４・φ・外
筒、８５・ｅ・ガス入口、８６・・・ガス出口、６７・
Φ・前面ガラス。 特許出願人　新日本製鐵株式会社 代理人　弁理士　井　上　雅　生 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒状先導体検出プローブを内蔵したガス吹込管を転炉炉
   体に設けられた炉内観測孔に挿入離脱自在に臨ませ、炉
   内内容物による前記観測孔の閉塞を該ガス吹込管からの
   酸素ガスを含有するガス吹込によって防止しつつ炉内観
   測を行うことを特徴とする転炉炉内観測方法。