JPS63281749A - 底吹き羽口 - 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、溶銑等の予備処理炉、二次精錬炉、転炉、連
続製錬炉等の吹錬羽口に用いる底吹き羽口に関する。

［従来の技術］ 従来から、溶融金属などの精錬に際し、脱炭精錬もしく
は反応促進を目的とした溶湯の攪拌等のために、転炉等
の底部に耐火物からなるガス吹込み用耐火物（羽口）を
設けて各種ガスを吹き込むことが広く行なわれている。

この羽口として、所要数のガス吐出用通路が長手方向に
貫設された耐火物よりなる羽口本体と、該羽口本体の基
端側に固設された該ガス吐出用通路に連通ずるガス分配
室とを有するものが知られている。そして、この耐火物
よりなる羽口本体部分の強度を向上させるために、ステ
ンレス等の金属管をガス吐出用通路に内嵌させることが
知られている。

また、従来より上記金属管として、金属製の二重管を用
い、内管より反応性ガス外管より冷却のためのガスもし
くは液体を供給する方式の羽口が底吹転炉に用いられて
いる。また、羽口として、ポーラスな耐火物製としたも
のや、ステンレス等の細管を束ねるようにしたものも知
られている。

第２図は従来の底吹き羽口Ａを示す断面図であり、炉底
耐火物１に孔２が穿設され、底吹き羽口Ａが挿入されて
いる。この底吹き羽口Ａは内部が酸素導入口４となる酸
素導入管５、該酸素導入管５を内嵌し、内部側が冷却剤
導入口６となる冷却剤導入管７を備えている。この冷却
剤としてはガス（Ａｒ、Ｎ２、Ｃｏ、ＣＯ２等）の他、
灯油、ＬＰＧも用いられる。

このような羽口においては、羽口先端面に、羽口Ａおよ
び周辺の耐火物１の保護作用をもつマツシュルーム１２
の付着、生成が必要である。このマツシュルーム１２は
、中心部に酸素流出孔を有し、その周辺に多数の微細な
冷却剤噴出孔をもつ凝固金属塊である。

［発明が解決しようとする問題点］ 而して、かかる羽口において、上記マツシュルームの形
成状態によっては、羽口および周辺の耐火物の損傷が著
しく、酸素、冷却剤の供給状態の変動、閉塞等が発生し
やすく、操業の不安定化、炉底寿命の短縮化をもたらす
等の難点があった。

例えば、第２図の従来例においては、ＬＰＧを用いるこ
とができ、その気化熱が冷却作用に利用できるメリット
があるものの、冷却剤の噴出口６ａの閉塞を防止する必
要から内管（酸素導入管５）と外管（冷却剤導入管７）
のクリアランス（冷却剤導入口６ａ）を小さく設定しな
ければならない、このため、冷却効果は羽口先端のみに
、局部的に集中するので、羽口上部に鉄塊（マツシュル
ーム）を形成するが、形成過程において、ガス流量、炉
内の混合状態などの変動により吹精酸素および冷却剤の
噴出がかたより、正常なマツシュルームの形成が実現せ
ず、酸素ガス噴出が時には横向きあるいは逆方向になり
炉床の局部的な損傷（偏溶損１３）をまねくことがある
。また、時には、吹精酸素および冷却剤の流通がさまた
げられ、著しい場合には閉塞を生じ、製錬反応の不安定
化、冷却能力の借上による炉床の損傷も起る。一旦、正
常なマツシュルームが形成されれば、その後は安定した
操業が可能であるが、特に、初期のマツシュルーム形成
の操業条件が非常に高度なノウハウを要する。

またポーラス状の耐火物を用いる方式の羽口があるが、
酸素等の反応性ガスを供給すると損傷が著しく不活性ガ
スを使用する目的のみに限られている。

更にステンレス等の細管を束ねて、これより酸素等の反
応性ガスを供給する方式の羽口においても、酸素等の反
応性ガスの使用は羽口の損傷が大きくその使用等に限度
がある。またガス供給の安定性にも問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、酸素等を炉底か
ら溶湯中に吹込み精錬をおこなう溶銑等の予備処理炉、
二次精錬炉、転炉、連続製錬炉において酸素等の吹込羽
口部の耐火物溶損を低減し、操業の安定化を計ることを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の底吹き羽口は、反応ガスの吐出管の周囲を、冷
却ガスを流通させるための通気性耐火物で囲んだもので
ある。

［作　用］ かかる底吹き羽口においては、吹錬時に通気性耐火物に
冷却ガスを流通させる。この冷却ガスは羽口の先端面か
ら均一に噴出される。そのため、該羽口の先端面及びそ
の近傍にマツシュルームを安定に形成することが可能に
なる。

即ち、本発明による羽口では、冷却剤の噴出が広い範囲
で行われ、溶湯と通気性耐火物との間に広い非接触空間
が生じ、耐火物の保護を行う。

従って、従来法と異なり、マツシュルームの形成は一義
的な必要条件でなく、操業ノウハウは非常に容易となる
。

その結果、炉内の製錬反応は非常に安定し、炉床の損耗
も平均して進行するので、耐火物の総合寿命が長くなる
。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例を参照しながら、本発明につい
てさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る羽口の構成を示す断面図
である。第１図に示すように、吹錬炉の炉底耐火物１に
、外側に広がりをもつ孔２をあける。通気性耐火物３を
炉底耐火物の孔２に合わせて円錐台形に製作し、中心部
に酸素ガスを導入する管５を設け、その外側に、冷却剤
ガスを導入するための管７を設ける。冷却剤ガスが通気
性耐火物３の内部を平均して通過するように、底部にガ
ス溜め室８を設ける。ガス溜め室８の周囲には、冷却剤
ガスが炉底の外側へ逃げて炉外へ洩れるのを防ぐために
、ガス箱９を設ける。ガス箱９の後方（下部）には不定
形耐火物１０で裏打ちをし、羽口の交換を容易にする。

この羽口に・よれば、冷却剤ガスは通気性耐火物３を通
過し、吹錬炉内の溶湯１？中へ噴出するが、酸素導入管
５の周囲の通気性耐火物３の全面から均一に噴出するた
め第、°２図に示すような、従来の二重管式による不安
定なマツシュルーム１２が形成されず、酸素導入管５お
よび周囲の炉底耐火物の偏溶損が起こらない。

本発明による底吹き機構は、あらかじめ一体化して製作
しておくため、吹錬炉の冷却を待たず、熱間で容易に交
換可能である。マツシュルームに要求される機能を初め
から備えた底吹き羽口といえる。

実験例 次の操業実験を実施して、従来法と比較した。

実験条件をできる限り、合わせるために、底吹炉には５
０ｋｇ用Ｍｇｏ製るつぼを使用し、長時間操業を行って
も炉内寸法の変化が少ないように配慮した。

るつぼの底部に孔をあけ、本発明による通気性耐火物で
構成した底吹き羽口を組み込んだ。また比較のため、第
２図に示した従来法による二重管羽口による操業実験も
併せて実施した。

詳細な実験条件及び結果を表１に示す。

［発明の効果］ 以上の実験例からも明らかな通り、本発明の底吹き羽口
によれば炉底の耐火材溶損量を最小限に押えることがで
き、操業が安定して行えることから特に連続製錬炉用に
適している。また従来の羽口より浴の攪拌能力がすぐれ
、より炉内均一化と反応の効率化を推進することができ
る。さらに、羽口の製作および交換が容易である。加え
て、本発明によれば羽口耐火物の偏溶損が防止されるの
で、耐火物の寿命が長くなり、耐火物の原単位が著しく
低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る底吹き羽口を示す断面図
、第２図は従来例を示す断面図である。 １・・・炉底耐火物、　　　　３・・・通気性耐火物、
８・・・冷却剤溜め室、　　１２・・・マツシュルーム
。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属を、反応ガスの底吹きにより吹錬するた
   めの底吹き羽口において、該反応ガスの吐出管の周囲を
   、冷却ガスを流通させる通気性耐火物で囲んでなること
   を特徴とする底吹き羽口。
2. （２）吐出管は羽口の長手方向に貫通設置され、該羽口
   の先端側において前記通気性耐火物が吐出管周囲を囲み
   、該羽口の基端側においては非通気性耐火物が吐出管周
   囲を囲み、かつ該非通気性耐火物を貫通して前記通気性
   耐火物への冷却ガス供給管が設けられている特許請求の
   範囲第１項に記載の底吹き羽口。
3. （３）前記通気性耐火物と非通気性耐火物との境界部に
   冷却ガスの溜め室が設けられており、前記冷却ガス供給
   管は該溜め室に接続されている特許請求の範囲第２項に
   記載の底吹き羽口。