JPS63176414A - 転炉等の吹錬用ノズル - Google Patents
転炉等の吹錬用ノズルInfo
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- JPS63176414A JPS63176414A JP62005679A JP567987A JPS63176414A JP S63176414 A JPS63176414 A JP S63176414A JP 62005679 A JP62005679 A JP 62005679A JP 567987 A JP567987 A JP 567987A JP S63176414 A JPS63176414 A JP S63176414A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- 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】
〔産業上の利用分計〕
本発明は転炉等の吹錬用ノズルに係り、特に２次燃焼を
効率的に行う副ノズルを備えた吹錬用ランスに関し、転
炉や電気炉の分計で使用される。
効率的に行う副ノズルを備えた吹錬用ランスに関し、転
炉や電気炉の分計で使用される。
転炉における炉内反応を特徴づけるものは、上吹きラン
スノズルから供給される酸素ジェットによって生じる鋼
浴の激しい憚拌と急速な反応である。高純度、高エネル
ギーの気体酸素流は火点（酸素ジェットと鋼浴の衝突面
）で脱炭反応に代表されるガス−鋼浴反応を起こさせる
と共に石灰の滓化を促し、脱りんに代表されるスラグ−
鋼浴間反応を同時に進行させる。転炉用原料の溶銑配合
率が９５％前後と高い場合は、溶銑中のＣが溶鋼温度上
昇のための熱源として十分であったが、溶銑配合率を低
下させたりスクラップや鉄鉱石の配合割合を高めると、
何らかの方法で溶鋼温度上昇のための熱源を補償する必
要が生じる。この方法としてコークス等の炭材添加法と
共に、吹錬時脱炭によって発生するＣｏガスを吹錬用と
は別のノズルから噴射した０２で燃焼させ、これを鋼浴
に伝達させるいわゆる２次燃焼法がある。
スノズルから供給される酸素ジェットによって生じる鋼
浴の激しい憚拌と急速な反応である。高純度、高エネル
ギーの気体酸素流は火点（酸素ジェットと鋼浴の衝突面
）で脱炭反応に代表されるガス−鋼浴反応を起こさせる
と共に石灰の滓化を促し、脱りんに代表されるスラグ−
鋼浴間反応を同時に進行させる。転炉用原料の溶銑配合
率が９５％前後と高い場合は、溶銑中のＣが溶鋼温度上
昇のための熱源として十分であったが、溶銑配合率を低
下させたりスクラップや鉄鉱石の配合割合を高めると、
何らかの方法で溶鋼温度上昇のための熱源を補償する必
要が生じる。この方法としてコークス等の炭材添加法と
共に、吹錬時脱炭によって発生するＣｏガスを吹錬用と
は別のノズルから噴射した０２で燃焼させ、これを鋼浴
に伝達させるいわゆる２次燃焼法がある。
この２次燃焼用の０２吹込みランスとして種々提案され
ているが、その目的とするところは、従来の吹錬用０２
噴出用主ノズルに加えて、例えば特開昭５３−１０２２
５に示す如く、主ノズルの上方に２次燃焼用副ノズルを
備えたものである。本発明者らは特願昭６０−１８２４
８７において、第４図、第５図、第６図（Ａ）、（Ｂ）
、第７図（Ａ）〜（Ｅ）に示す如き副ノズルを提案して
いる。これら−の副ノズル２は噴出流速がＬｏｏｍ／ｓ
程度の亜音速域になる如く先広がりの形状もしくは内部
に多孔板４、流路断面変更板６等のガス流抵抗体等を設
けた形状もしくはこれらを組合せた形状であり、ランス
チップから２〜３ｍ範囲で２次燃焼炎を形成し、高効率
の２次燃焼率を得ている。これらの副ノズルから供給さ
れた酸素はほぼ完全に２次燃焼に供給され目標通りの結
果を得ている。
ているが、その目的とするところは、従来の吹錬用０２
噴出用主ノズルに加えて、例えば特開昭５３−１０２２
５に示す如く、主ノズルの上方に２次燃焼用副ノズルを
備えたものである。本発明者らは特願昭６０−１８２４
８７において、第４図、第５図、第６図（Ａ）、（Ｂ）
、第７図（Ａ）〜（Ｅ）に示す如き副ノズルを提案して
いる。これら−の副ノズル２は噴出流速がＬｏｏｍ／ｓ
程度の亜音速域になる如く先広がりの形状もしくは内部
に多孔板４、流路断面変更板６等のガス流抵抗体等を設
けた形状もしくはこれらを組合せた形状であり、ランス
チップから２〜３ｍ範囲で２次燃焼炎を形成し、高効率
の２次燃焼率を得ている。これらの副ノズルから供給さ
れた酸素はほぼ完全に２次燃焼に供給され目標通りの結
果を得ている。
しかしながら、これらの２次燃焼用副ノズルは燃焼率、
着熱率については非常な好結果を示すが、形状によって
数チャージあるいは数十チャージで溶損し、極めて寿命
が短く大きな問題となっていた。
着熱率については非常な好結果を示すが、形状によって
数チャージあるいは数十チャージで溶損し、極めて寿命
が短く大きな問題となっていた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、２次
燃焼用副ノズルの溶損を防止できる吹錬用ノズルを提供
するにある。
燃焼用副ノズルの溶損を防止できる吹錬用ノズルを提供
するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の要
旨とするところは次の如くである。
旨とするところは次の如くである。
すなわち、精錬用の主ノズルのほかにノズル出口部初速
を１５０ｍ／ｓ以下の亜音速域に制御できる２次燃焼用
の副ノズルを有して成る転炉等の吹錬用ノズルにおいて
、前記副ノズルは先端切断面とノズル横断面とのなす角
度が１５度以下であることを特徴とする転炉等の吹錬用
ノズルである。
を１５０ｍ／ｓ以下の亜音速域に制御できる２次燃焼用
の副ノズルを有して成る転炉等の吹錬用ノズルにおいて
、前記副ノズルは先端切断面とノズル横断面とのなす角
度が１５度以下であることを特徴とする転炉等の吹錬用
ノズルである。
本発明者らは副ノズルの溶損について検討した結果、溶
損は副ノズル先端部の形状に起因することが判明した。
損は副ノズル先端部の形状に起因することが判明した。
すなわち、第１図において主ノズルの横断面ｉと副ノズ
ルの横断面ｍとのなす角度をθ１、副ノズル先端切断面
ｎと副ノズルの横断面ｍとのなす角度を０２とすると、
θ２が大きくなる程ノズル先端部（イ）の溶損が激しく
なることが判明した。この原因は噴流形成域であるノズ
ル先端部（イ）、（ｔｌ）、間の噴出方向の距ｆｉＡが
大きくなると、噴出する酸素流が高速であればエジェク
ト効果により先端部（ロ）付近では（イ）付近より負圧
域となり、炉内ガスすなわち、ＣＯがすの巻き込み現象
を生ずる。この時副ノズルからの酸素噴流最外面域は燃
焼時の火炎伝播速度以下であるから酸素噴流に巻き込ま
れたＣＯガスは直ちに燃焼する。その結果、いかにノズ
ルチップ部は熱伝導性の高い銅等の金属を使用し内部を
水冷しているとはいえ、２０００℃程度の燃焼温度にさ
らされることになり、ノズル先端部（イ）に溶損を生ず
る。実際の溶損の状態はノズルの側方から下方にかけて
火炎になめられた状態を呈している。
ルの横断面ｍとのなす角度をθ１、副ノズル先端切断面
ｎと副ノズルの横断面ｍとのなす角度を０２とすると、
θ２が大きくなる程ノズル先端部（イ）の溶損が激しく
なることが判明した。この原因は噴流形成域であるノズ
ル先端部（イ）、（ｔｌ）、間の噴出方向の距ｆｉＡが
大きくなると、噴出する酸素流が高速であればエジェク
ト効果により先端部（ロ）付近では（イ）付近より負圧
域となり、炉内ガスすなわち、ＣＯがすの巻き込み現象
を生ずる。この時副ノズルからの酸素噴流最外面域は燃
焼時の火炎伝播速度以下であるから酸素噴流に巻き込ま
れたＣＯガスは直ちに燃焼する。その結果、いかにノズ
ルチップ部は熱伝導性の高い銅等の金属を使用し内部を
水冷しているとはいえ、２０００℃程度の燃焼温度にさ
らされることになり、ノズル先端部（イ）に溶損を生ず
る。実際の溶損の状態はノズルの側方から下方にかけて
火炎になめられた状態を呈している。
これらの溶損の程度はノズル先端部（イ）、（ｖ）間の
噴出方向の距ｇｌＡが小さい程、ノズルの噴出酸素流に
よる炉内ガスの巻き込みが少なくなり軽減される。副ノ
ズルの先端切断面ｍとのなす角度θが１５度以下になる
と上記Ａが縮少し溶損を防止できるので、本発明では角
度θ２を１５度以下に限定したが、１０度以下であれば
より安全である。
噴出方向の距ｇｌＡが小さい程、ノズルの噴出酸素流に
よる炉内ガスの巻き込みが少なくなり軽減される。副ノ
ズルの先端切断面ｍとのなす角度θが１５度以下になる
と上記Ａが縮少し溶損を防止できるので、本発明では角
度θ２を１５度以下に限定したが、１０度以下であれば
より安全である。
ノズル先端部のランス形成面は平面である必要はなく、
θ２が１５度以下であれば曲面、凹凸面いずれでも同等
である。
θ２が１５度以下であれば曲面、凹凸面いずれでも同等
である。
なお、本発明の副ノズルのノズル出口部初速を１５０■
／Ｓ以下の亜音速域に限定したのは次の理由による。す
なわち、ノズル出口部初速が１５０ｍ／ｓを越すと２次
燃焼炎の形成位置が目標とするランスチップより２〜３
ｍの範囲で外れるので、これを避けて高効率の２次燃焼
率と着熱率を得るためである。
／Ｓ以下の亜音速域に限定したのは次の理由による。す
なわち、ノズル出口部初速が１５０ｍ／ｓを越すと２次
燃焼炎の形成位置が目標とするランスチップより２〜３
ｍの範囲で外れるので、これを避けて高効率の２次燃焼
率と着熱率を得るためである。
実施例１
複合吹錬転炉において、第４図に示す如き急拡大管形副
ノズルを備え、その副ノズルが第２図に示す如く先端切
断面とノズル横断面とのなす角度θ２がゼロである形状
の吹錬用ノズルを使用して吹錬した結果、燃焼率や着熱
率を損うことなく、従来の副ノズルを備えない吹錬用ノ
ズルと同等の８００チヤージの長寿命を保つことができ
た。
ノズルを備え、その副ノズルが第２図に示す如く先端切
断面とノズル横断面とのなす角度θ２がゼロである形状
の吹錬用ノズルを使用して吹錬した結果、燃焼率や着熱
率を損うことなく、従来の副ノズルを備えない吹錬用ノ
ズルと同等の８００チヤージの長寿命を保つことができ
た。
実施例２
第３図に示す如く２次燃焼用副ノズルの先端がランス胴
部で開孔し先端切断面とノズル横断面との角度θ２がゼ
ロである吹錬ノズルを使用して吹錬した結果、ノズル先
端部の溶損を防止し長寿命を得ることができた。
部で開孔し先端切断面とノズル横断面との角度θ２がゼ
ロである吹錬ノズルを使用して吹錬した結果、ノズル先
端部の溶損を防止し長寿命を得ることができた。
なお、第３図に示したノズルの外側の厚さＳをある程度
確保しないと、前記の負圧域が発生し、・ノズル先端部
の溶損が発生する懸念がある。また更に副ノズル先端切
断面とノズル横断面とのなす角度θ２を小さくすること
によりランス胴部から突出する結果となり、炉内にて吹
錬中に副ノズル背面部Ｃに発生スプラッシュ等が付着し
溶損するおそれもある。
確保しないと、前記の負圧域が発生し、・ノズル先端部
の溶損が発生する懸念がある。また更に副ノズル先端切
断面とノズル横断面とのなす角度θ２を小さくすること
によりランス胴部から突出する結果となり、炉内にて吹
錬中に副ノズル背面部Ｃに発生スプラッシュ等が付着し
溶損するおそれもある。
本発明は上記実施例からも明らかな如（、副ノズルの先
端切断面とノズル横断面とが形成する角度を１５度以下
に限定することにより、副ノズルの溶損を防止し、吹錬
用ノズルの寿命を延長することができた。
端切断面とノズル横断面とが形成する角度を１５度以下
に限定することにより、副ノズルの溶損を防止し、吹錬
用ノズルの寿命を延長することができた。
第１図は副ノズルの形状の詳細を示す断面図、第２図は
本発明実施例の副ノズルを示す断面図、第３図は本発明
のその他の実施態様を示す副ノズルの断面図、第５図は
先広がりの副ノズルの断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は
いずれも流体抵抗体を設けた副ノズルを示し、 （Ａ）
は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ、Ｉｊ矢視断面図、
第７図（Ａ）〜（Ｅ）はいずれも流体抵抗体を設けた副
ノズルを示しくＡ）は断面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は（Ａ）
の各部の断面図である。 ２・・・副ノズル ｍ・・・副ノズル構断面ｎ・・
・副ノズルの先端切断面
本発明実施例の副ノズルを示す断面図、第３図は本発明
のその他の実施態様を示す副ノズルの断面図、第５図は
先広がりの副ノズルの断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は
いずれも流体抵抗体を設けた副ノズルを示し、 （Ａ）
は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ、Ｉｊ矢視断面図、
第７図（Ａ）〜（Ｅ）はいずれも流体抵抗体を設けた副
ノズルを示しくＡ）は断面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は（Ａ）
の各部の断面図である。 ２・・・副ノズル ｍ・・・副ノズル構断面ｎ・・
・副ノズルの先端切断面
Claims (1)
- （１）精錬用の主ノズルのほかにノズル出口部初速を１
５０ｍ／ｓ以下の亜音速域に制御できる２次燃焼用の副
ノズルを有して成る転炉等の吹錬用ノズルにおいて、前
記副ノズルは先端切断面とノズル横断面とのなす角度が
１５度以下であることを特徴とする転炉等の吹錬用ノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005679A JPS63176414A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 転炉等の吹錬用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005679A JPS63176414A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 転炉等の吹錬用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176414A true JPS63176414A (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=11617780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005679A Pending JPS63176414A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 転炉等の吹錬用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63176414A (ja) |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62005679A patent/JPS63176414A/ja active Pending
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