JPS62142730A - 屑鉄溶解用バ−ナ−ランス - Google Patents
屑鉄溶解用バ−ナ−ランスInfo
- Publication number
- JPS62142730A JPS62142730A JP60282052A JP28205285A JPS62142730A JP S62142730 A JPS62142730 A JP S62142730A JP 60282052 A JP60282052 A JP 60282052A JP 28205285 A JP28205285 A JP 28205285A JP S62142730 A JPS62142730 A JP S62142730A
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- JP
- Japan
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- lance
- nozzle
- flow path
- gaseous
- angle
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、微粉炭等の炭素含有物質の酸化反応熱により
屑鉄を溶解して製鋼用溶銑を得るために使用するバーナ
ーランスで、特に炭素含有物質の持つエネルギーを効率
的に屑鉄に供給できるバーナーランスに関するものであ
る。
屑鉄を溶解して製鋼用溶銑を得るために使用するバーナ
ーランスで、特に炭素含有物質の持つエネルギーを効率
的に屑鉄に供給できるバーナーランスに関するものであ
る。
（従来の技術）
近年、屑鉄を溶解する方法として、例えば、特開昭５８
−１４４４０９号公報では、電気エネルギーを用いすに
、炭素含有物質を酸素ガスにより燃焼させて、その酸化
反応熱により屑鉄を加熱・溶解する方法提案されている
。
−１４４４０９号公報では、電気エネルギーを用いすに
、炭素含有物質を酸素ガスにより燃焼させて、その酸化
反応熱により屑鉄を加熱・溶解する方法提案されている
。
この方法は、ランスを介して粒状無煙炭と酸素ガスを、
屑鉄を所定量大れた金属浴の上方より供給して、屑鉄を
溶解するものである。この方法では、ランス出口から金
属浴の間では粒状無煙炭と酸素ガスとの混合と反応はあ
まり進まず、粒状前と前記ランスに設けたられた２次燃
焼用酸素ノズルから供給される酸素ガスにより金属浴上
方でＣＯ＋−Ｏ２→ＣＯ□なる発熱反応が生じ、この発
熱圧応により金属浴中の屑鉄を溶解するために必要な熱
量を与えている。
屑鉄を所定量大れた金属浴の上方より供給して、屑鉄を
溶解するものである。この方法では、ランス出口から金
属浴の間では粒状無煙炭と酸素ガスとの混合と反応はあ
まり進まず、粒状前と前記ランスに設けたられた２次燃
焼用酸素ノズルから供給される酸素ガスにより金属浴上
方でＣＯ＋−Ｏ２→ＣＯ□なる発熱反応が生じ、この発
熱圧応により金属浴中の屑鉄を溶解するために必要な熱
量を与えている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、この方法での問題点は、屑鉄の他に溶を与える
ことができず、また、反応領域が反応容器の耐火物の近
傍であるために耐火物が局所的に溶損して、経済的な操
業を行うことができないことである。
ことができず、また、反応領域が反応容器の耐火物の近
傍であるために耐火物が局所的に溶損して、経済的な操
業を行うことができないことである。
本発明は、炭素含有物質の持つエネルギーを効率良く屑
鉄に供給し、屑鉄のみから短時間で屑鉄を溶解できるバ
ーナーランスを提供することを目的とする。
鉄に供給し、屑鉄のみから短時間で屑鉄を溶解できるバ
ーナーランスを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明者等は、転炉状の反応容器内に装入された屑鉄へ
効率的に熱を与えることについて鋭意検討した結果、ラ
ンスの出口近傍で微粉炭、粉状コークス等の炭素含有物
質の吐出流に酸素ガス流を衝突させて混合する際、酸素
ガスに旋回流を与えて混合を強化させると燃焼性が高め
られるという知見を得た。
効率的に熱を与えることについて鋭意検討した結果、ラ
ンスの出口近傍で微粉炭、粉状コークス等の炭素含有物
質の吐出流に酸素ガス流を衝突させて混合する際、酸素
ガスに旋回流を与えて混合を強化させると燃焼性が高め
られるという知見を得た。
、この知見に基いて、本発明では、第１ａ図および第１
ｂ図に示すように炭素含有物質の流路１と、該流路を取
り囲む酸素ガス流路２の先端に設けたノズル３の角度を
炭素含有物質の流路の中心軸に対して２０°以上、７０
°未満になるようして、かつ該ノズルに旋回羽根４を取
り付けたバーナーランスにした。
ｂ図に示すように炭素含有物質の流路１と、該流路を取
り囲む酸素ガス流路２の先端に設けたノズル３の角度を
炭素含有物質の流路の中心軸に対して２０°以上、７０
°未満になるようして、かつ該ノズルに旋回羽根４を取
り付けたバーナーランスにした。
また、旋回羽根は第１ｂ図に示すように各々の旋回羽根
の中心線（Ｉと１′を結ぶ直線）とランス中心■と旋回
羽根中心Ｉと結ぶ直線のなす角度（ねじれ角度）αが５
′以上６０°未満になるように取り付けると良い。
の中心線（Ｉと１′を結ぶ直線）とランス中心■と旋回
羽根中心Ｉと結ぶ直線のなす角度（ねじれ角度）αが５
′以上６０°未満になるように取り付けると良い。
このような構造のバーナーランスでは、ランス出口と屑
鉄の間の炭素含有物質と酸素ガスの混合噴流内でＣ＋０
□→ＣＯ□なる発熱反応が大半を占め、供給した炭素含
有物質の持つエネルギーの大部分が屑鉄に伝達される。
鉄の間の炭素含有物質と酸素ガスの混合噴流内でＣ＋０
□→ＣＯ□なる発熱反応が大半を占め、供給した炭素含
有物質の持つエネルギーの大部分が屑鉄に伝達される。
（作 用）
５トン転炉を用いて、配管内での燃焼や爆発を回避する
ために不活性ガス空気を用いても問題はないと共に炭素
含有物質を第１ａ図および第１ｂ図に示すバーナーラン
スの流路ｌから噴出させ、一方酸素ガスを旋回羽根４を
取り付けであるノズル３から噴出させて転炉内に装入し
た屑鉄を溶解した。
ために不活性ガス空気を用いても問題はないと共に炭素
含有物質を第１ａ図および第１ｂ図に示すバーナーラン
スの流路ｌから噴出させ、一方酸素ガスを旋回羽根４を
取り付けであるノズル３から噴出させて転炉内に装入し
た屑鉄を溶解した。
この際、酸素ガス流路２の先端に設けたノズルと炭素含
有物質の流路１の中心軸のなす角度θ（以下衝突角度θ
という）および旋回羽根のねじれ角度α（以下旋回羽根
角度αという）を変えて、バーナーランス先端から溶鉄
までの間でサンプルを採取して燃焼状況を調査した結果
を第２図に示す。この図から判るように、吹き込んだ炭
素含有物質に対する未燃焼炭素含有物質の割合は衝突角
度θが大きく、旋回羽根角度αが大きい程少ないことが
判る。
有物質の流路１の中心軸のなす角度θ（以下衝突角度θ
という）および旋回羽根のねじれ角度α（以下旋回羽根
角度αという）を変えて、バーナーランス先端から溶鉄
までの間でサンプルを採取して燃焼状況を調査した結果
を第２図に示す。この図から判るように、吹き込んだ炭
素含有物質に対する未燃焼炭素含有物質の割合は衝突角
度θが大きく、旋回羽根角度αが大きい程少ないことが
判る。
また、５トン転炉に屑鉄を５トン装入して、屑鉄を全量
溶解するのに必要な時間とバーナーランスの衝突角度θ
および旋回羽根角度αとの関係を調査した結果を第３図
に示す。この図から判るように、衝突角度θが大きく、
旋回羽根角度αが大きいバーナーランスを用いると溶解
時間を短縮できることが判る。
溶解するのに必要な時間とバーナーランスの衝突角度θ
および旋回羽根角度αとの関係を調査した結果を第３図
に示す。この図から判るように、衝突角度θが大きく、
旋回羽根角度αが大きいバーナーランスを用いると溶解
時間を短縮できることが判る。
前述の衝突角度θと旋回羽根角度αの最適値は炭素含有
物質の流路先端の口径によって異なるが、炭素含有物質
の燃焼火炎の広がり角度等を考慮すると衝突角度θを２
０°以上、７０°未満、旋回羽根角度αを６０°未満と
することが望ましい。また、衝突角度θと旋回羽根角度
αを前記の範囲内にすると炉の耐火物を溶損させること
がなくなる。
物質の流路先端の口径によって異なるが、炭素含有物質
の燃焼火炎の広がり角度等を考慮すると衝突角度θを２
０°以上、７０°未満、旋回羽根角度αを６０°未満と
することが望ましい。また、衝突角度θと旋回羽根角度
αを前記の範囲内にすると炉の耐火物を溶損させること
がなくなる。
（実施例）
酸素ガスを底吹きできる５トン規模の第４図に示す反応
器７あるいは第５図に示す上底吹転炉１２とバーナーラ
ンス６を使用して、実験を行った。
器７あるいは第５図に示す上底吹転炉１２とバーナーラ
ンス６を使用して、実験を行った。
第５図に示す上底吹転炉１２を使用して実験を行った場
合について述べる。
合について述べる。
この上底吹転炉１２は、酸素ガスと羽口冷却用プロパン
ガスを供給する底吹羽口１０を備えており、炭素含有物
質として微粉炭を貯蔵し本発明のバーナーランス６に窒
素ガスとともに微粉炭を送るディスペンサー１３を設け
である。また、上底吹転炉内の１５は水冷ランスであり
、その先端部には耐熱ガラスで保護されたファイバース
コープの受光部を配置し、ここからの信号を光フアイバ
ーケーブルを用いてランス上部に設けたテレビカメラ１
６に送り、テレビカメラから同軸ケーブルを介してモニ
ターテレビＩ７およびビデオデツキＩ８に送り炉内状況
を観察できるようにしである。上述のバーナーランス６
は炭素含有物質の噴流と酸素ガスの噴流の衝突角度θを
４５°とし、酸素ガスに旋回流を与える旋回羽根角度α
を３０°とし、旋回羽根の枚数を１２枚とした。
ガスを供給する底吹羽口１０を備えており、炭素含有物
質として微粉炭を貯蔵し本発明のバーナーランス６に窒
素ガスとともに微粉炭を送るディスペンサー１３を設け
である。また、上底吹転炉内の１５は水冷ランスであり
、その先端部には耐熱ガラスで保護されたファイバース
コープの受光部を配置し、ここからの信号を光フアイバ
ーケーブルを用いてランス上部に設けたテレビカメラ１
６に送り、テレビカメラから同軸ケーブルを介してモニ
ターテレビＩ７およびビデオデツキＩ８に送り炉内状況
を観察できるようにしである。上述のバーナーランス６
は炭素含有物質の噴流と酸素ガスの噴流の衝突角度θを
４５°とし、酸素ガスに旋回流を与える旋回羽根角度α
を３０°とし、旋回羽根の枚数を１２枚とした。
まず、炉内を十分に予熱して炉内壁温度９００℃とした
のち、約５トンの屑鉄８を装入した。この屑鉄の銘柄、
種類は問わないが、この実験では製鉄所内で発生した熱
延板のトリミング屑、スラブの切断片等を用いた。つぎ
に、炉を垂直にして炉底羽口１０から酸素を５Ｎｍ”７
ｍＩｎ 、羽口冷却用プロパンガス１４を０．４Ｎｍ３
７ｍｉｎ供給すると同時に前述のバーナーランス６とフ
ァイバーコープを内蔵した水冷ランス１５を下降させ、
バーナーランスから微粉炭を２５ｋｇ／ｍｉｎ、酸素ガ
スを１７．５Ｎｍ’／ｍｉｎ供給し、発生した微粉炭燃
焼火炎９が屑鉄８に当る位置で固定した。この状態で装
入された屑鉄が全て溶解するまで、バーナーランス６か
ら微粉炭と酸素ガスを噴出し続けた。溶解の（ａＢ？２
はモニターテレビ１７により行い、その直後炉を傾動し
て目視により溶解を再確認した。溶解時間は１６ヒート
の平均で３５分であった。
のち、約５トンの屑鉄８を装入した。この屑鉄の銘柄、
種類は問わないが、この実験では製鉄所内で発生した熱
延板のトリミング屑、スラブの切断片等を用いた。つぎ
に、炉を垂直にして炉底羽口１０から酸素を５Ｎｍ”７
ｍＩｎ 、羽口冷却用プロパンガス１４を０．４Ｎｍ３
７ｍｉｎ供給すると同時に前述のバーナーランス６とフ
ァイバーコープを内蔵した水冷ランス１５を下降させ、
バーナーランスから微粉炭を２５ｋｇ／ｍｉｎ、酸素ガ
スを１７．５Ｎｍ’／ｍｉｎ供給し、発生した微粉炭燃
焼火炎９が屑鉄８に当る位置で固定した。この状態で装
入された屑鉄が全て溶解するまで、バーナーランス６か
ら微粉炭と酸素ガスを噴出し続けた。溶解の（ａＢ？２
はモニターテレビ１７により行い、その直後炉を傾動し
て目視により溶解を再確認した。溶解時間は１６ヒート
の平均で３５分であった。
また、モニターテレビ１７により微粉炭燃焼火炎を観察
した結果、バーナーランス６の先端部から約１００ｍｍ
の位置で着火しているのが観察され、酸素ガス噴流に旋
回流を与えているために良好な微粉炭燃焼火炎９が発生
し、この火炎が旋回しながら屑鉄８にぶつかる様子が明
確に確認できた。
した結果、バーナーランス６の先端部から約１００ｍｍ
の位置で着火しているのが観察され、酸素ガス噴流に旋
回流を与えているために良好な微粉炭燃焼火炎９が発生
し、この火炎が旋回しながら屑鉄８にぶつかる様子が明
確に確認できた。
実験後、炉体の耐火物の溶損を調査したが、溶解時間が
短いことと微粉炭燃焼火炎９を直接耐火物に当てないよ
うにしたために、部位による溶損量の差位は殆どなく、
１ヒート平均４ ｍｍであった。
短いことと微粉炭燃焼火炎９を直接耐火物に当てないよ
うにしたために、部位による溶損量の差位は殆どなく、
１ヒート平均４ ｍｍであった。
以上の実験で使用した主副原料の重量を１６ヒートの平
均値で第１表に示す。同表中の生石灰は、微粉炭中の灰
分がＡ ｌ ２０３． ＳｉＯ□を主成分とし、また屑
鉄中のシリコンが酸化されて５１０２となるので、塩基
性耐・大物保護の目的で添加した。
均値で第１表に示す。同表中の生石灰は、微粉炭中の灰
分がＡ ｌ ２０３． ＳｉＯ□を主成分とし、また屑
鉄中のシリコンが酸化されて５１０２となるので、塩基
性耐・大物保護の目的で添加した。
第１表
（＊屑鉄ｌ上当り溶解するのに使用した原料原単位）ま
た、実験後の溶解成分と温度を第２表に示す。
た、実験後の溶解成分と温度を第２表に示す。
第２表
■
同表中のＳｉ、 Ｍｎ、 Ｐは主として屑鉄に起因し、
Ｓは屑鉄と微粉炭から大量に溶鉄中に入るが、添加する
生石灰の堡を調整して塩基度を２以上にした場合に８１
度を低くできた。しかし、物質収支をとると不明の８分
が多く、系外に進数したものと考えられる。
Ｓは屑鉄と微粉炭から大量に溶鉄中に入るが、添加する
生石灰の堡を調整して塩基度を２以上にした場合に８１
度を低くできた。しかし、物質収支をとると不明の８分
が多く、系外に進数したものと考えられる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、安価で豊富なエネ
ルギー源である石炭を使用して、一定量の溶鉄を使用せ
ずに屑鉄のみから溶鉄が経済的に得られる。
ルギー源である石炭を使用して、一定量の溶鉄を使用せ
ずに屑鉄のみから溶鉄が経済的に得られる。
第１ａ図は本発明のバーナーランスの先端部を示す図で
あり、第１ｂ図は第１ａ図のＡ−Ａ’視図である。 第２図は炭素含有物質と酸素ガス噴流の衝突角度および
旋回羽根角度と未燃焼炭素含有物質の関係を示す図であ
る。 第３図は炭素含有物質と酸素ガス噴流の衝突角度および
旋回羽根角度と屑鉄の溶解時間の関係を示す図である。 第４図は反応容器で、第５図は上底吹転炉で本発明のバ
ーナーランスを用いて操業している状態を示す図である
。
あり、第１ｂ図は第１ａ図のＡ−Ａ’視図である。 第２図は炭素含有物質と酸素ガス噴流の衝突角度および
旋回羽根角度と未燃焼炭素含有物質の関係を示す図であ
る。 第３図は炭素含有物質と酸素ガス噴流の衝突角度および
旋回羽根角度と屑鉄の溶解時間の関係を示す図である。 第４図は反応容器で、第５図は上底吹転炉で本発明のバ
ーナーランスを用いて操業している状態を示す図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素含有物質の流路と、該流路を取り囲むように設
けられた酸素ガスの流路と、該酸素ガス流路の先端に設
けられたノズルと、該ノズルに設けた旋回羽根からなり
、該炭素含有物質の流路の中心軸に対する該ノズルの角
度θを２０°≦θ＜７０°にした屑鉄溶解用バーナーラ
ンス。 ２、旋回羽根のねじれ角度αが５°以上６０°未満であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の屑鉄溶
解用バーナーランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28205285A JP2549622B2 (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 屑鉄溶解用バ−ナ−ランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28205285A JP2549622B2 (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 屑鉄溶解用バ−ナ−ランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142730A true JPS62142730A (ja) | 1987-06-26 |
| JP2549622B2 JP2549622B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17647534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28205285A Expired - Fee Related JP2549622B2 (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 屑鉄溶解用バ−ナ−ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2549622B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233503A (ja) * | 1988-06-16 | 1990-02-02 | Shell Internatl Res Maatschappij Bv | 部分燃焼バーナー |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144409A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-08-27 | アルベツト・ソシエテ・アノニム | 固体冷却材料を容れた金属浴の精錬方法およびその装置 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28205285A patent/JP2549622B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144409A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-08-27 | アルベツト・ソシエテ・アノニム | 固体冷却材料を容れた金属浴の精錬方法およびその装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233503A (ja) * | 1988-06-16 | 1990-02-02 | Shell Internatl Res Maatschappij Bv | 部分燃焼バーナー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2549622B2 (ja) | 1996-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |