JPS6299410A - 製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法 - Google Patents
製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法Info
- Publication number
- JPS6299410A JPS6299410A JP23767385A JP23767385A JPS6299410A JP S6299410 A JPS6299410 A JP S6299410A JP 23767385 A JP23767385 A JP 23767385A JP 23767385 A JP23767385 A JP 23767385A JP S6299410 A JPS6299410 A JP S6299410A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- secondary combustion
- oxygen
- heat
- slag
- Prior art date
- 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.)
- Pending
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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
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (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、転炉や溶融還元炉等のように溶融金属とスラ
グを炉内に含む製鉄用精錬炉において２次燃焼ガス顕熱
を効率よく溶融金属に伝熱する方法に関するものである
。
グを炉内に含む製鉄用精錬炉において２次燃焼ガス顕熱
を効率よく溶融金属に伝熱する方法に関するものである
。
転炉や溶融還元炉等のように溶融金属とスラグを炉内に
含む製鉄用精錬炉においては、溶融金属に酸素を下向き
に吹付けることによって精錬を行っているが、この場合
における２次燃焼ガス顕熱をいかに効率よく溶融金属に
伝達するかが製鋼操業上の重要課題となっている。
含む製鉄用精錬炉においては、溶融金属に酸素を下向き
に吹付けることによって精錬を行っているが、この場合
における２次燃焼ガス顕熱をいかに効率よく溶融金属に
伝達するかが製鋼操業上の重要課題となっている。
例えば、第４図に示す転炉（１）では溶銑の脱炭精錬を
行うが、このとき鋼浴（２）から発生ずるＣＯガスノ一
部を炉内で２次燃焼させることによって行われている。
行うが、このとき鋼浴（２）から発生ずるＣＯガスノ一
部を炉内で２次燃焼させることによって行われている。
この２次燃焼のための酸素は炉頂部より炉内中心に挿入
された水冷構造のラノス（３）下端の噴出口（４）（第
５図参照）、１：す斜め下向きｂに噴射され炉内のＣＯ
ガスと反応し発熱する。なお図中、（５）はスラグ層、
（６）は精錬のための主酸素の噴出口で、下向き方向ａ
に噴出される。（７）はランス（３）の最外周部に同心
円状に設けられた冷却水の通路で、矢印方向に冷却水は
流動する。
された水冷構造のラノス（３）下端の噴出口（４）（第
５図参照）、１：す斜め下向きｂに噴射され炉内のＣＯ
ガスと反応し発熱する。なお図中、（５）はスラグ層、
（６）は精錬のための主酸素の噴出口で、下向き方向ａ
に噴出される。（７）はランス（３）の最外周部に同心
円状に設けられた冷却水の通路で、矢印方向に冷却水は
流動する。
上記の上吹き転炉の場合、０発熱量のせいぜい７０％程
度しか鋼浴へ熱が伝達されない、■２次燃焼用として噴
出された酸素は必ずしもすべてが炉内のＣＯとの反応に
使われない等の問題があり、より多くの熱を効率よく鋼
浴へ伝達する技術の開発が待たれていた。
度しか鋼浴へ熱が伝達されない、■２次燃焼用として噴
出された酸素は必ずしもすべてが炉内のＣＯとの反応に
使われない等の問題があり、より多くの熱を効率よく鋼
浴へ伝達する技術の開発が待たれていた。
また、近年において開発さＡ］た直接製鉄法たる溶融還
元炉においても、金属浴から可燃性ガス（ＣＯ及びＨ２
）が発生するが、転炉の場合と全く同じ問題点を内包す
るものであった。
元炉においても、金属浴から可燃性ガス（ＣＯ及びＨ２
）が発生するが、転炉の場合と全く同じ問題点を内包す
るものであった。
すなわち、上吹きランスから溶融金属面に向けて吹付け
られた２次燃焼用の酸素がずへて炉内のＣＯと反応し高
温ガスとなって溶融金属面に衝突するのであれば、衝突
時の対流伝熱により着熱効率が向上するわけであるが、
実際には噴出してから衝突するまでの時間が極めて短く
、シかも噴出した酸素の一部しか反応に寄与しないので
、対流による伝熱量増加はあまり期待することができな
い。
られた２次燃焼用の酸素がずへて炉内のＣＯと反応し高
温ガスとなって溶融金属面に衝突するのであれば、衝突
時の対流伝熱により着熱効率が向上するわけであるが、
実際には噴出してから衝突するまでの時間が極めて短く
、シかも噴出した酸素の一部しか反応に寄与しないので
、対流による伝熱量増加はあまり期待することができな
い。
逆に、噴出速度を遅くずろと、当然に反応時間も長くな
るが、このときは衝突時の熱伝達係数が小さくなるため
、結局、伝熱量はあまり増加しないという問題点があっ
た。
るが、このときは衝突時の熱伝達係数が小さくなるため
、結局、伝熱量はあまり増加しないという問題点があっ
た。
また、オキンフユエルバ−すにより高温燃焼ガスをつく
り、対流で溶融金属に熱を与える方法は公知であるが、
このときに使用している燃料は重油あるいは炭化水素系
燃料であり、これらのガスでは燃焼ガス中にＣＯ２が沢
山台まれる乙とになり、かえって炉から発生ずるガスを
カロリーダウンすることとなっていた。
り、対流で溶融金属に熱を与える方法は公知であるが、
このときに使用している燃料は重油あるいは炭化水素系
燃料であり、これらのガスでは燃焼ガス中にＣＯ２が沢
山台まれる乙とになり、かえって炉から発生ずるガスを
カロリーダウンすることとなっていた。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明に係る
製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法は、２次
燃焼用酸素と炉内ガスとの反応熱を効率よく溶融金属に
伝達させるために、溶融金属を覆うスラグ層に炉側壁か
らの酸素噴射のみによって反応熱を伝達するとともに、
このスラグ層に強制的に縦方向の循環流を生成せしめ、
このスラグ循環流を熱媒体として作用させ溶融金属に伝
熱させるものである。すなわち、本発明方法は、スラグ
循環流の発生手段及びスラグ循環流への伝熱手段は、炉
側壁に設けられたスラグ層中に開口する羽口より２次燃
焼用酸素を斜め下向きに噴射することによってのみ行わ
れるものである。
製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法は、２次
燃焼用酸素と炉内ガスとの反応熱を効率よく溶融金属に
伝達させるために、溶融金属を覆うスラグ層に炉側壁か
らの酸素噴射のみによって反応熱を伝達するとともに、
このスラグ層に強制的に縦方向の循環流を生成せしめ、
このスラグ循環流を熱媒体として作用させ溶融金属に伝
熱させるものである。すなわち、本発明方法は、スラグ
循環流の発生手段及びスラグ循環流への伝熱手段は、炉
側壁に設けられたスラグ層中に開口する羽口より２次燃
焼用酸素を斜め下向きに噴射することによってのみ行わ
れるものである。
もつとも、スラグ循環流の回流面は鉛直面から±６０°
位の範囲が適当であろう。
位の範囲が適当であろう。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明方法を実施するための製鉄用精錬炉の概
略構成図である。図中、第４図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、説明は省略する。
略構成図である。図中、第４図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、説明は省略する。
この製鉄用精錬炉の炉体（１）の側壁には２次燃焼用酸
素をスラグ層（５）に対し斜め下向きＣに噴射するため
の羽口（１０）が複数個設けられている。羽口（１０）
の位置は常にスラグ層（５）の中間位置にくるよう出銑
量及び原料供給量を制御する。なお、出銑口及び原料供
給口はいずれも図示されていないが、公知の手段で設け
られる。
素をスラグ層（５）に対し斜め下向きＣに噴射するため
の羽口（１０）が複数個設けられている。羽口（１０）
の位置は常にスラグ層（５）の中間位置にくるよう出銑
量及び原料供給量を制御する。なお、出銑口及び原料供
給口はいずれも図示されていないが、公知の手段で設け
られる。
炉側壁からの２次燃焼用酸素の噴出方向Ｃは、上述のＪ
：うにスラグＮ（５）に縦方向の循環流ｄを生成するよ
うに下向き角度をもたせる。そして、この２次燃焼用酸
素の噴射によってスラグ層（５）中を上昇するＣＯガス
と反応し、その反応熱がスラグ層（５）に伝達されると
ともに、縦方向のスラグ循環流ｄを生成せしめこれが下
方向へ回流してきたときに溶融金属（２）に着熱される
。
：うにスラグＮ（５）に縦方向の循環流ｄを生成するよ
うに下向き角度をもたせる。そして、この２次燃焼用酸
素の噴射によってスラグ層（５）中を上昇するＣＯガス
と反応し、その反応熱がスラグ層（５）に伝達されると
ともに、縦方向のスラグ循環流ｄを生成せしめこれが下
方向へ回流してきたときに溶融金属（２）に着熱される
。
表１は溶融還元炉における従来法と本発明方法との比較
データであり、この結果からも明らがなように、本発明
方法においては、従来法に比し、着熱効率（燃焼ガスの
顕熱が溶融金属に伝達される割合）が高い。
データであり、この結果からも明らがなように、本発明
方法においては、従来法に比し、着熱効率（燃焼ガスの
顕熱が溶融金属に伝達される割合）が高い。
表１
注）
次に、第２図及び第３図（，１そＡ１そ１を羽に自１０
）の構成をブラズフイノジエ々シＦ、Ｉツタイブのノズ
ル、刈キンーノユエノＬバーフクイーノ°のノスノ！と
じた場合を示すものである。
）の構成をブラズフイノジエ々シＦ、Ｉツタイブのノズ
ル、刈キンーノユエノＬバーフクイーノ°のノスノ！と
じた場合を示すものである。
第２図において、（１１） ＋、ｔ−１＝−ノ【マイＪ
ごエクションタイーｊのノズ刀、てあり、（１２）は＋
２４働、（＋３）Ｉ；１陽極である。主酸素）Ｊ陽極（
＋３）の外側に同心円状−７＝ に設けられた環状通ＦｅＪ（＋５１を通り、さらにその
通路（１５）の下部に分岐して設けられた大口径の主酸
素噴出＋１（１Ｂ）がやや外側に向は開１」シており、
小口径の２次燃焼用酸素噴出口（１７）は５ノズ７ｂ（
１１）中心のガラズーｚｐ（１４，）寄りに内側に向は
開口している。なお、（１８）はノズ７＋、、（＋１）
の最外周部に設けられた冷却水通路である。
ごエクションタイーｊのノズ刀、てあり、（１２）は＋
２４働、（＋３）Ｉ；１陽極である。主酸素）Ｊ陽極（
＋３）の外側に同心円状−７＝ に設けられた環状通ＦｅＪ（＋５１を通り、さらにその
通路（１５）の下部に分岐して設けられた大口径の主酸
素噴出＋１（１Ｂ）がやや外側に向は開１」シており、
小口径の２次燃焼用酸素噴出口（１７）は５ノズ７ｂ（
１１）中心のガラズーｚｐ（１４，）寄りに内側に向は
開口している。なお、（１８）はノズ７＋、、（＋１）
の最外周部に設けられた冷却水通路である。
少量の２次燃焼用酸素が噴出口（１７）及びプラズマ口
（１４）より噴出している間に、これに陰極（１２）、
陽極（１３）間に印加された放電電圧によるプラズマが
スラグ７「ｌ （１４，）より突出すると、２次燃焼用
酸素の一部がイオン化される。このようにしてイオン化
さ第１た酸素が少量存在することにより、スラグ゛７を
注入されない酸素に比し、燃焼反応速度が急油に促進さ
ｔ′するので、２次燃焼効率を向上させろことができる
。
（１４）より噴出している間に、これに陰極（１２）、
陽極（１３）間に印加された放電電圧によるプラズマが
スラグ７「ｌ （１４，）より突出すると、２次燃焼用
酸素の一部がイオン化される。このようにしてイオン化
さ第１た酸素が少量存在することにより、スラグ゛７を
注入されない酸素に比し、燃焼反応速度が急油に促進さ
ｔ′するので、２次燃焼効率を向上させろことができる
。
次に第３図においｃ、（２］）はオキンフユエルバ−ナ
タイーノ°のノズルであり、（２２）はノズノｃ、（２
１）中心に設けられた水素分を多く含むｎＪ燃物の噴出
１」で、（２３）はこの噴出「Ｊ（２２）の外側に同心
円状に設けられた２次燃焼用酸素噴出１■１である。さ
らに２次燃焼用酸素噴出「１（２３）の外側には主酸素
噴出「−」（２４）がやや外側に向は開［」シている。
タイーノ°のノズルであり、（２２）はノズノｃ、（２
１）中心に設けられた水素分を多く含むｎＪ燃物の噴出
１」で、（２３）はこの噴出「Ｊ（２２）の外側に同心
円状に設けられた２次燃焼用酸素噴出１■１である。さ
らに２次燃焼用酸素噴出「１（２３）の外側には主酸素
噴出「−」（２４）がやや外側に向は開［」シている。
（２５）ばノズ７ｐ（２１１の最少１周部に設けらｔｌ
ｌ、：冷却水通路である。
ｌ、：冷却水通路である。
このＡキシフユエ刀バージ“タイプの、ノズノ＋、、（
２］）を使用ずろ場合であってＶ）、に述した」、うに
か側壁から２次燃焼用酸素が噴射され炉内ガスとの反応
熱カスラグ層（５）に伝達されるとともに、加熱された
スラグ循環流ｄを介１７て溶融金属（２）に着熱される
ので、着熱効率を向−１ニさせることができろ。
２］）を使用ずろ場合であってＶ）、に述した」、うに
か側壁から２次燃焼用酸素が噴射され炉内ガスとの反応
熱カスラグ層（５）に伝達されるとともに、加熱された
スラグ循環流ｄを介１７て溶融金属（２）に着熱される
ので、着熱効率を向−１ニさせることができろ。
以上のように、本発明によれば、一般的な製鉄用精錬炉
において炉側壁からスラグ層１月と２次燃焼用酸素を斜
めＦ向きに噴射することによって、炉内ガスとの反応熱
をスラグ層に伝達し、かつ、スラグ層に縦方向の循環流
を生成せ（７め、もってとのスラグ循環流を介して溶融
金属に伝熱するものであるため１．ｉ′Ｊ熱効率が著冒
、く向上するという効果を秦する。
において炉側壁からスラグ層１月と２次燃焼用酸素を斜
めＦ向きに噴射することによって、炉内ガスとの反応熱
をスラグ層に伝達し、かつ、スラグ層に縦方向の循環流
を生成せ（７め、もってとのスラグ循環流を介して溶融
金属に伝熱するものであるため１．ｉ′Ｊ熱効率が著冒
、く向上するという効果を秦する。
第１図は本発明を実施する製鉄用精錬炉の概略構成図、
第２図はガラズマイ、／ジエクンヨンタイブノズノ１の
概略構成図、第３図はオキシフユエルバーナクイゴノズ
ルの概略構成図、第４図は従来例の概略構成図、第５図
は第４図Ａ部の拡大断面図である。 （１）：製鉄用精錬炉の炉体 （２）：溶融金属 （５）：スラグ層（１０
）：羽［１ （１１）： プラズマイノジ工りンヨンタイゴのノズル
（２＋）： オキシツユエルバーナタイプのノズル代理
人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 １：製４大用ｆＮ便の１戸り艮 ２：；ｉ砂含為 ５；スラク゛眉 １０＋ ｉ；ｑ口 第２図 第３図 第５図
第２図はガラズマイ、／ジエクンヨンタイブノズノ１の
概略構成図、第３図はオキシフユエルバーナクイゴノズ
ルの概略構成図、第４図は従来例の概略構成図、第５図
は第４図Ａ部の拡大断面図である。 （１）：製鉄用精錬炉の炉体 （２）：溶融金属 （５）：スラグ層（１０
）：羽［１ （１１）： プラズマイノジ工りンヨンタイゴのノズル
（２＋）： オキシツユエルバーナタイプのノズル代理
人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 １：製４大用ｆＮ便の１戸り艮 ２：；ｉ砂含為 ５；スラク゛眉 １０＋ ｉ；ｑ口 第２図 第３図 第５図
Claims (3)
- （１）溶融金属とスラグを炉内に含む製鉄用精錬炉にお
いて、２次燃焼用酸素をスラグ層中に開口する炉側壁の
羽口より斜め下向きに噴射することにより炉内ガスとの
反応熱をスラグ層に伝達し、かつ、該スラグ層に循環流
を生成せしめ、このスラグ循環流を介して前記２次燃焼
用酸素と炉内ガスとの反応熱を溶融金属に伝達すること
を特徴とする製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱
方法。 - （２）２次燃焼用酸素としてプラズマを注入された酸素
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の伝熱方法。 - （３）２次燃焼用酸素として酸素と水素分を多く含む可
燃物であって酸素過剰のものを用いることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の伝熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23767385A JPS6299410A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23767385A JPS6299410A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299410A true JPS6299410A (ja) | 1987-05-08 |
Family
ID=17018812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23767385A Pending JPS6299410A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 製鉄用精錬炉における燃焼ガス顕熱の伝熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299410A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110296415A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-10-01 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种防止等离子体熔融设备结渣的方法 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23767385A patent/JPS6299410A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110296415A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-10-01 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种防止等离子体熔融设备结渣的方法 |
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