JPS636188Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は転炉ガス燃焼用ノズルに関し、転炉
精錬時の熱付加を効率的に行うことを目的とす
る。

転炉精錬に際しての熱付加は、溶銑使用比率を
減少させスクラツプの使用を多くする所謂高スク
ラツプ操業や、ステンレス鋼等高合金鋼の溶製時
の熱余裕或いは鉄鉱石、マンガン鉱石等酸化物の
還元量の増大等の点から近年益々その重要性が増
しており、これに関する種々の提案がなされ実施
されている。

このような熱付加技術の代表的なものを挙げれ
ば、コークスや石炭或いはFSi合金等の発熱剤を
転炉の中へ投入するか又は上吹き酸素ランスを通
して鋼浴内に吹き込み、温度を上昇させる方法と
上吹き酸素の一部により転炉内で発生するCOガ
スを転炉内で燃焼させ発生する熱を利用する方法
がある。

後者のCOガスを燃焼する方法は２次燃焼法と
して我国において一般的に実施されている。

第１図にこの２次燃焼法の概略を示す。１が転
炉、２が上吹きランスであり、このランス２から
溶鋼ｘに向けて精錬用酸素ジエツトを吹込みＣ＋
１／２O₂→COの反応を行わせる。同時にランス２ の下端側部から２次燃焼用酸素を吹込み、上記反
応により発生した転炉ガス（CO）をCO＋１／２O₂ →CO₂の反応により燃焼させ、この反応熱により
熱付加を行なうものである。

第２図はこの２次燃焼法に用いるランス下端部
の拡大図であり、酸素供給用の内管５とその外側
に設けられた冷却水通路６から成る３重管構造と
なつている。そしてこの３重管構造の下端部に、
精錬用の酸素吹出し孔３が形成され、側部には斜
め下方に伸びる２次燃焼用酸素の吹出し孔４が形
成されている。

しかし、このような従来のランスにおいては、
２次燃焼用酸素の吹出し孔４は単なる円形の孔で
あるため、ここから吹出される酸素ジエツトは水
平方向に広がらず、そのために２次燃焼ゾーンが
全体に行きわたらず着熱効率（CO燃焼による反
応熱が溶鋼に伝わる効率）を低下させる原因にな
つていた。

このような欠点を改善するためには、孔４の数
を多くして酸素の吹出し分布を均一化するか或い
は孔４の形状を工夫して、酸素が水平方向に広が
るようにする方法が考えられるが、前者の場合に
は孔を多数設ける作業が大変である上、強度が低
下する欠点がある。また後者の孔形状の変更は加
工が難しく事実上不可能である。

このような欠点を改善するためにランス下端側
部に若干大きめの孔をあけ、ここに予め所定形状
に成形したノズルを装着することにより２次燃焼
用酸素の広がり角度を任意に調整し得るようにし
たものが本願出願人により開発され、提案されて
いる。

第３図にその構成の一例を示す。この例では孔
４の内周にメネジを形成し、ここに外周にオネジ
を有するノズル１０をねじ込んだ上、溶接し固定
してある。

本考案は上記したような転炉ランスに用いられ
る転炉ガス燃焼用ノズルに関し、噴出する酸素を
水平方向に均一に広げることの出来るノズルを提
供しようとするものであり、転炉ランスの噴出孔
から酸素を導入する酸素導入路と、該酸素導入路
に連設し酸素導入路より大きな断面積を有する拡
大室と、該拡大室と連設し前記酸素導入路より小
さな断面積を有する酸素噴出路とを有することを
基本的な特徴とするものである。

以下本考案の実施例に基づいて説明する。

第４図において、Ａは正断面図、Ｂはその−
′線水平断面図、Ｃは右側面図である（なお第
５図乃至第１１図においても同じである）。１０
はノズル本体であり、１１がその先端、１２が後
端である。先端１１は斜めにカツトされ第３図に
示すようにランス２の側面に露出する。また後端
１２は孔４内にあり、内管５側に対向している。
ノズル本体１０はこの実施例では円筒形をしてお
り、その外周に雄ネジ１３が形成されている。こ
の雄ネジ１３により、ランスの孔４に形成された
雌ネジにねじ込まれて溶接される。

ノズル本体１０には酸素導入路２０、拡大室２
１、酸素噴出口２２が連続的に形成されてる。酸
素導入路２０は後端１２から軸線を中心としてこ
れに沿つて形成され、この実施例では円形孔とな
つている。拡大室２１は導入路２０に連設された
径大の円形孔となつている。即ち拡大室２１の軸
線に直角な断面の面積は導入路２０の軸線に直角
な断面積より大きくなつている。

拡大室２１には酸素噴出口２２が連設され先端
１１において開口している。噴出口２２は単数で
も複数でも良く。この実施例では第４図ｃに示す
ように十字状に５個配設してある。この噴出口２
２の軸線に直角な断面積は酸素導入路２０の前記
断面積より小さくする。噴出口２２が複数の場合
にはその総断面積を導入路２０の断面積より小さ
くする。

このノズル１０をランスの孔４に装着する際に
は噴出口２２ａ，２２ｂが水平方向に横並びにな
るように装着する。

以上の構成において、酸素はランス２の内管５
から孔４を経て後端１２側から酸素導入路２０に
入り拡大室２１に到る。拡大室２１はその断面積
が導入路２０より大きくなつているから、この拡
大室２１で一定の静圧を得ることができる。この
拡大室２１から各噴出口２２へ酸素は供給され、
溶鋼上に噴出されCOの燃焼に供される。この際
拡大室２１で静圧が一定となつているため、均一
な噴射が実現できる。また酸素は水平方向に並ん
だ噴出口２２ａ，２２ｂから噴射されるから、水
平方向に拡がり２次燃焼ゾーンを水平方向に拡大
することができる。またこの実施例では横並びの
噴出口２２ａ，２２ｂの上下に更に２つの噴出口
２２ｃ，２２ｄを設けてあるため、酸素と転炉ガ
スの接触面積を広くすることができ、２次燃焼量
を増やすことができる。

第５図に示す実施例では、左右の噴出口２２
ａ，２２ｂに水平方向に広がり角度を持たせて、
噴出酸素がより水平方向に拡がるように構成して
いる。またこの例では、拡大室２１の形状も先端
１１の斜面形状に倣つた形状としている。

第６図に示す実施例では、噴出口２２を楕円形
状にしている。この場合ノズル本体１０を孔４に
装着する際、楕円噴出口２２の偏平方向を水平方
向にして装着する。このような噴出口２２では酸
素をフラツトな平面状に噴出することができる。
また第７図の実施例では噴出口２２を長方形のス
リツトとしている。この場合も酸素をフラツトな
平面状に噴出することができる。

第８図の実施例は、小径の噴出口２２を３個横
並びに配置し、これを２段設置した構造としてい
る。このように噴出口２２を高さ方向に複数段配
設することにより、前記したように酸素と転炉ガ
スの接触面積を広くすることができ２次燃焼量を
増やすことができる。第９図は楕円の噴出口２２
を高さ方向に２段配設した例を示すもので、この
場合にも同様な効果を得ることができる。

第１０図に示す実施例では、噴出口２２を３個
横並びに配設し、その両側の噴出口２２ａ，２２
ｂの口径を大きくしている。この構成により、噴
出後の酸素全体の噴流の広がりを維持することが
できる。

更に第１１図に示す実施例では、噴出口２２を
下方向に傾斜して形成してある。この傾斜は任意
の角度とする。この構成の場合、構造の決つたラ
ンスに対し、２次燃焼用酸素の上下方向噴射角度
を最適なものにすることが可能である。

なお、この第１１図に示すような傾斜は第４図
〜第１０図の実施例においても適用可能である。

以上述べたように本考案の転炉ガス燃焼用ノズ
ルによれば、噴射する酸素の水平方向の拡がりを
任意に設定することができ、しかも均一な噴射が
可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は２次燃焼法の説明図、第２図は従来の
ランス構造図、第３図はノズル装着状態の説明
図、第４図乃至第１１図は本考案の実施例の説明
図である。 １０……ノズル本体、１１……先端、１２……
後端、１３……雄ネジ、２０……酸素導入路、２
１……拡大室、２２……酸素噴出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 転炉ランスの２次燃焼用酸素噴出孔に装着され
   る転炉ガス燃焼用ノズルにおいて、該噴出孔から
   酸素を導入する酸素導入路と、該酸素導入路に連
   設し酸素導入路より大きな断面積を有する拡大室
   と、該拡大室と連設し前記酸素導入路より小さな
   断面積を有する酸素噴出口とを有することを特徴
   とする転炉ガス燃焼用ノズル。