JPS6211045B2

JPS6211045B2 -

Info

Publication number: JPS6211045B2
Application number: JP55151787A
Authority: JP
Inventors: Shuji Oozu
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1987-03-10
Also published as: JPS5776117A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は上底吹き転炉等底吹き機能を有する
転炉における底吹きガスの制御装置に関するもの
である。

周知のように、転炉製鋼法においてはスラグの
滓化を促進するとともにスラグと溶鋼との接触界
面の増大を図ることが好ましく、そのような吹錬
を行なう転炉として、上吹きランスから酸素を吹
込むと同時に炉底羽口から酸素等の酸化性ガスや
窒素等の不活性ガスを吹込むように構成した上底
吹き転炉、あるいは炉底羽口から酸素ガスや酸素
ガスと石灰等の造滓剤を吹込むように構成した底
吹き転炉（Ｑ―BOP）が知られている。このよ
うな底吹き機能を有する転炉においては、スラグ
中鉄分濃度（Ｔ，Fe）が低くなつて鉄歩留りが
向上し、また脱燐特性も良い等純酸素上吹き転炉
（LD転炉）に比べて優れた特性を有しているが、
その反面底吹き羽口から純酸素等酸化性ガスを連
続的に吹込んだ場合には、溶鋼中の炭素や珪素あ
るいは鉄等が酸化反応するに伴う発熱により羽口
先端部が溶損する問題があり、また溶鋼を撹拌す
る目的で不活性ガスを連続的に吹込んだ場合に
は、不活性ガスの顕熱による冷却作用によつて羽
口先端部に鉄が凝固し、羽口の閉塞を生じる問題
がある。

このような問題を解決するために、従来、底吹
き羽口から吹込むガスを酸素と不活性ガスとの混
合ガスとするとともに、その混合比を予め一定値
に設定しておく方式や、底吹きガスの流量をガス
供給管内の圧力の変動に基づいて変化させる方式
等が提案されているが、混合ガスの混合比を予め
一定値に設定しておく方式では、主原料や副原料
あるいは造滓剤の量等に応じて混合ガスの混合比
を逐一新たに設定しなければならず、また底吹き
ガス流量を変化させる方式では、鋼浴の撹拌効果
が不足したり、あるいは逆に過大になつて鋼浴が
大きく振動したりする等のおそれがあり、いずれ
にしても従来の底吹きガスの制御方式は操業の容
易性や底吹きガス量の安定化等の点で十分なもの
とは言い得なかつた。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
底吹き羽口の溶損および閉塞を防止することがで
き、かつ底吹きガス流量を安定させることのでき
る底吹きガス制御装置を提供することを目的とす
るものである。

以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
ると、第１図はこの発明の一実施例を示す模式図
であつて、転炉１の底部を貫通して底吹き羽口２
が設けられるとともに、この羽口２に底吹きガス
供給管３が接続され、さらにこの底吹きガス供給
管３は酸化性ガス供給管４と不活性ガス供給管５
との各々に接続されている。前記底吹きガス供給
管３にはその内部圧力を検出して信号を制御器６
に出力する圧力検出器７が取付けられ、また前記
酸化性ガス供給管４と不活性ガス供給管５とには
制御器６によつて開度が調整される流量調整弁
８，９がそれぞれ介装されており、さらに前記測
定器６には転炉１内の溶鋼１０の温度を測定して
制御器６に信号を出力する温度制御器１１が接続
して設けられている。前記制御器６は流量指示演
算器６ａとこの流量指示演算器６ａに基準ガス圧
力値および基準温度値を入力する設定器６ｂとか
らなり、前記圧力検出器７による検出値が基準ガ
ス圧力値よりも高い場合には、酸化性ガス供給管
４に介装した流量調整弁８の開度を大きくすると
ともに不活性ガス供給管５に介装した流量調整弁
９の開度を小さくすることにより底吹きガス中の
酸化性ガスの比率を高くし、また前記温度測定器
１１による測定値が基準温度値よりも高い場合に
は、前記各流量調整弁８，９を上記の場合とは逆
に制御して底吹きガス中の不活性ガスの比率を高
くするように構成されている。

つぎに上記のように構成された底吹きガス制御
装置の作用について説明すると、まず前記流量指
示演算器６ａに基準ガス圧力値および基準温度値
を設定器６ｂにより入力しておく。この基準ガス
圧力値としては羽口２が完全に開放している状態
で転炉１内の溶鋼静圧と同等もしくはそれより若
干高い圧力とし、また基準温度値としては羽口２
に用いる金属管（通常はステンレス管）の融点と
同等もしくは羽口２の先端部における局部過熱を
考慮して前記金属管の融点より若干低い温度とす
る。また、前記各流量調整弁８，９の開度は、酸
化性ガスもしくは不活性ガス単独あるいはこれら
の混合ガスである底吹きガスの流量が吹錬に必要
な流量（例えば200Nm³／min）となるよう設定し
ておく。そして例えば酸化性ガスのみを溶鋼１０
中に吹込んで吹錬を行なうと、溶鋼１０中の炭素
や珪素等が酸化反応して溶鋼１０の温度が上昇す
るが、前記温度測定器１１にて溶鋼１０の温度を
常時もしくはサブランスの測温サイクル（２分程
度）の範囲内で可及的に頻繁に測定し、その測定
値が流量指示演算器６ａに予め入力した基準温度
値に達すると、流量指示演算器６ａからの出力信
号により酸化性ガス供給管４に介装した流量調整
弁８の開度が小さくなるとともに不活性ガス供給
管５に介装した流量調整弁９の開度が大きくな
り、その結果底吹きガスの流量を一定に保つたま
ま底吹きガス中の不活性ガスの比率が高くなる。
底吹きガスの成分がこのように変わると、溶鋼１
０中の酸化反応が抑えられて発熱量が下がるとと
もに不活性ガスの顕熱による冷却作用が生じ、そ
れに伴つて溶鋼１０の温度が下がり、その結果羽
口２の溶損が未然に防止される。底吹きガスの混
合比を上記のように変化させ、その混合比が溶鋼
１０中における発熱と冷却とをバランスさせ得る
ものであれば、溶鋼１０の温度をほぼ一定に保つ
たまま吹錬を行なうことができ、したがつて羽口
２の溶損、閉塞が共に生じない。そして、溶鋼１
０中の珪素濃度や炭素濃度が低下するなどのこと
により発熱量が低下すると、溶鋼１０の温度が下
がり、それに伴つて、不活性ガスによる冷却作用
が最も顕著な羽口２の先端部に鉄が凝固し始め
る。凝固した鉄により羽口２の先端部における開
口面積が狭くなり始めると底吹きガス供給管３内
の圧力が上昇し始め、その圧力が前記流量指示演
算器６ａに入力した基準ガス圧力値に達すると、
酸化性ガス供給管４に介装した流量調整弁８の開
度が大きく、また不活性ガス供給管５に介装した
流量調整弁９の開度が小さくなるよう各流量調整
弁８，９が流量指示演算器６ａにより制御され、
その結果底吹きガスの流量が一定に保たれたまま
底吹きガス中の酸化性ガスの比率が高くなり、そ
れに伴つて溶鋼１０中の発熱反応が盛んになり、
羽口２の先端部付近に凝固した鉄が溶融し、羽口
２の閉塞が防止される。

このように、上記底吹きガス制御装置によれ
ば、底吹きガス供給管３内の圧力と溶鋼１０の温
度とを測定し、その測定値に基づいて底吹きガス
中の酸化性ガスと不活性ガスとの混合比を変える
ものであるから、底吹きガスの流量が変動するこ
となく羽口２の溶損および閉塞を防止することが
できる。特に、上記底吹きガス制御装置にあつて
は、溶鋼１０の温度を測定し、羽口２が溶損する
おそれのある温度になる直前に不活性ガスの比率
を多くして冷却作用を行なわせるものであつて、
羽口が溶損することに伴う底吹きガス供給管内の
圧力低下により底吹きガスを制御する従来装置と
は異なり、羽口が溶損した場合に始めて底吹きガ
スを制御するものではないから、羽口の溶損を未
然に防止することができる。

なお、上記実施例では溶鋼の吹精を行なう場合
について説明したが、羽口２の溶損と閉塞とは溶
鋼１０の温度に係わるものであるから、羽口２の
溶損および閉塞を生じないよう底吹きガスを吹込
むことは、溶鋼１０を一定の温度範囲内に保持す
ることにもなり、したがつてこの発明の底吹きガ
ス制御装置は、例えば上底吹き転炉において停電
時等の非常時に溶鋼を収容した転炉を傾動し得な
くなつた際に転炉を垂直に保持したまま保安を図
る等の場合にも応用することができる。

また、上記の実施例では特に説明しなかつた
が、この発明を実施するにあたつて、単管構造の
底吹き羽口やポーラスプラグからなる底吹き羽口
にあつては、その羽口に接続されたガス供給管か
ら酸化性ガスおよび不活性ガスからなる混合ガス
を供給するとともに、それらのガスの混合比を前
述した如く制御すればよく、また底吹き転炉等に
おける羽口のように二重管構造の底吹き羽口にあ
つては、その内管に酸化性ガス供給管と不活性ガ
ス供給管とを接続し、これらの供給管を介して供
給する酸化性ガスおよび不活性ガスの流量を調整
することにより、これらのガスの混合比を前述し
た如く制御すればよい。なお、この場合、外管か
ら吹き込む冷却用外被ガスの流量は、特に変化さ
せることなく一定に保つていてもよい。いずれに
しても、この発明は単管構造の底吹き羽口を有す
る転炉および二重管構造の底吹き羽口を有する転
炉のいずれにも適用することができる。

以上説明したようにこの発明の底吹きガス制御
装置によれば、底吹きガス供給管内の圧力と転炉
内の溶湯の温度とを検出し、これらの検出結果に
基づいて酸化性ガス供給管と不活性ガス供給管と
に介装した流量調整弁の開度を制御することによ
り酸化性ガスと不活性ガスとの混合比を調整する
ように構成したから、羽口先端部の過熱により羽
口の溶損および羽口先端部に鉄が凝固することに
よる羽口の閉塞を防止することができ、特に溶湯
温度を測定することにより溶湯温度が羽口の融点
に達する以前に底吹きガス中の不活性ガスの比率
を高めてもの顕熱による冷却作用をさせることが
できるから、羽口の溶損を未然にかつ完全に防止
することができ、しかも底吹きガスの流量を変え
ずに酸化性ガスと不活性ガスとの混合比を変える
ものであるから、溶湯の吹錬、撹拌を安定して行
なうことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す模式図であ
る。１…転炉、２…底吹き羽口、３…底吹きガス供
給管、４…酸化性ガス供給管、５…不活性ガス供
給管、６…制御器、７…圧力検出器、８，９…流
量調整弁、１０…溶鋼、１１…温度測定器。

Claims

【特許請求の範囲】

１炉底に形成された羽口からこの羽口に接続さ
れた底吹きガス供給管を介して供給される底吹き
ガスを転炉内に吹込むようにした底吹き機能を有
する転炉において、前記転炉内の溶湯温度を測定
して信号を出力する温度測定器を設けるととも
に、前記底吹きガス供給管に圧力検出器を取付
け、また前記底吹きガス供給管に酸化性ガス供給
管と不活性ガス供給管とを接続するとともに、こ
れら酸化性ガス供給管と不活性ガス供給管とのそ
れぞれに遠隔操作可能な流量調整弁を介装し、さ
らに前記温度測定器からの出力信号及び前記圧力
検出器からの出力信号により前記各流量調整弁の
開度を調整する制御器を設け、底吹きガス流量を
一定に保ちつつ前記ガス供給管内の圧力が予め設
定した圧力以上になつたときに底吹きガス中の酸
化性ガスの比率を高くし、また溶湯温度が予め設
定した温度以上になつたときに底吹きガス中の不
活性ガスの比率を高くするよう前記各流量調整弁
の開度を前記制御器により制御するよう構成した
ことを特徴とする底吹き機能を有する転炉におけ
る底吹きガス制御装置。