JPS63206420A - 転炉等の吹錬用ランス - 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〕 本発明は転炉等の吹錬用ランスに係り、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′Ｒ気炉の分野で使用される。

〔従来の技術〕

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
浴の激しい攪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。乙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Ｏ吸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
射用主ノズル【こ加えて、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３図、第４図、第５図（Ａ）、（Ｂ）
、第６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。第３図に示す急拡大管ノズルを
使用した実験で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、このような副ノズルは従来の副ノズルに
比して、ノズル出口部初速が遅く、２次燃焼しやすいこ
とから、ノズル出口部が主ノズルよりも溶損しやすく、
ランスの寿命を短縮していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、副ノ
ズル出口部の溶損を防止し、ランス全体の寿命を延長で
きる転炉等の吹錬用ランスを提供するにある。

〔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。

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ランスにおいて
、前記副ノズルの先端部近傍は金属もしくはセラミック
ス等の耐熱材料でライニングされていることを特徴とす
る転炉等の吹錬用ランスである。

ノズル出口部初速を１５０ｓ／ｓ理下の亜音速に制御で
きる副ノズルの損傷を調査したところ、ノズル先端部に
おいてＣＯガス巻き込みにより燃焼を生じ、その高温に
より銅製のランスチップが溶損したと推測されるので、
乙の溶損を防止するにはノズル先端部をＣＯガスの燃焼
に耐える材質で保護する必要がある。

これらの保護をする耐熱材料およびライニングの方法と
して次の如き例が考えられるが、これらに限定されるも
のではない。

（イ）　クロームめっきを行う。

（ロ）　　ＺｒＯ２をコーテングする。

（ハ）　　ＡＩＮ基材のセラミックスを溶射張り付けす
る。

本発明の詳細を第１．２図に示す実施例により説明する
。一般には銅製のランスチップ８には精錬用の主ノズル
１０と２次燃焼用の副ノズル２が交互に設けられ、それ
らは炉内では溶鋼垂直面に角度θを成している。副ノズ
ル２の先端部近傍にライニングされる耐熱材料１２のラ
イニングの範囲は、内面については先端部から内側５０
＋ｗ程度、外面については副ノズル内径をｄとした場合
、ｄ／２＋（１００〜１５０）ｍｍを径とする円の範囲
とすれば、溶損を防止できる。

耐熱材料のライニング厚さｔは、めっきの場合は最大０
．５胴、コーティングの場合ば２趨程度、セラミックス
の溶射張り付けの場合は５隠程度とするのが技術面から
合理的である。

これら各種のライニング法を比較すると、めっきおよび
コーティングが技術的に容易でコストも低廉であり、セ
ラミックスの溶射法は高度の技術を必要としコストも割
高であるが溶損防止効果は最も大きい。経済性および施
工性からみると、ＺｒＯ□コーティングが最も実用的で
ある。

なお、本発明の副ノズルのノズル出口部初速を１５０ｔ
ｍｌｓｊＪ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
〜３ｍの範囲を外れるので、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〕

供試例Ｎａ　１〜３は、第１表に示す如く副ノズルの先
端部近傍に第２図の範囲でそれぞれクロムめっき、Ｚ「
０□コーテイングおよびセラミックス溶射を施工し、こ
れらの本発明実施例の吹錬用ランスを実炉に使用してそ
の寿命を調査し、その結果を同じく第１表に示した。供
試例＆４は副ノズルの先端部近傍になんらの処置も行わ
ない従来例であって、実炉における寿命を同じく第１表
に示した。

第１表 なお、第１表の供試例Ｎｏ、　３のランスの寿命８００
チヤージは副ノズルに起因するものではなく、ランスチ
ップの副ノズル理外の部分の損傷で使用を中止したもの
である。

第１表から明らかな如く、本発明実施例は従来例に比し
てランス使用寿命が著しく延長され、本発明の実用的効
果は大きい。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例からも明らかな如く、副ノズル先端
部近傍を金属もしくはセラミックス等の耐熱材料でライ
ニングすることによって、副ノズル出口部の溶損を防止
し、吹錬用ランスの使用寿命を著しく延長する効果を挙
げろことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は主ノズルと副ノズルの配置を示すランスチップ
の平面図、第２図は本発明実施例を示す副ノズルの断面
図、第３図は急拡大管形の副ノズルの断面図、第４図は
光拡がりの副ノズルの断面図、第５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−ＢＲ矢視断面図、第６図
（Ａｌ−（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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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ランスにおいて、前
   記副ノズルの先端部近傍は金属もしくはセラミック等の
   耐熱材料でライニングされていることを特徴とする転炉
   等の吹錬用ランス。