TW558568B - Method for observing inside of molten iron refining furnace and tuyere for observing inside of furnace - Google Patents

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558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 本發明係有關於一種溶鐵精鍊爐之爐内觀察方法及爐 内觀察用風口，係一用以對轉爐、AOD、RH等精鍊爐内炫 鐵之溫度及/或組成，進行非接觸性之觀察之單管風口， 即’可利用由該溶鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐火物 質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之電磁波，並 使該風口開口安定之觀察方法。 以轉爐為代表之精鍊爐内熔鐵之溫度或組成，以往所 知，係利用由爐壁或爐底貫通耐火物質之管，以非接觸性 之觀察方法測知。 關於精鍊爐内熔鐵之溫度之測定，舉例言之，有如曰 本特開平11— 142246號公報所揭示之使用影像纖維之方 法，及，如日本特開平01 —314928號公報所揭示之使用光 纖之方法，此外，關於精鍊爐内熔鐵成分之測定，則有如 日本特開昭60—42644號公報所揭示之使用雷射光之方法。 該等技術中，係以觀察用風口隨時開口為觀察之前 提。一般由風口向溶鐵供給氣體時，由於風口前端凝固生 成一種稱為兹狀凝鐵之固艘鐵而使風口閉塞，以致無法進 行觀察。又’若藉由供給氧氣而產生發熱反應以使之開口 時’由於風口前面隨著氧化發熱而成高溫狀態，以致無法 進行溫度之測定，且，亦無法藉由氧氣測定接受吸收之輕 元素之成分。該菇狀凝鐵之生成狀況不僅受到由管所供給 之氣體之組成或流量的影響，亦受到熔鋼之溫度、成分很 大的影響，但關於適當之控制條件其清楚之實際資訊則全 然不可測知。如此一來，習知技術中，由於有關用以使觀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） · -------------- -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 558568 五、發明說明（2 ) 察用風口隨時開口之條件完全不可測知，則有無法於精鍊 中使風口安定以觀察爐内之問題。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係提供一種可依照精鍊之狀況而使觀察用風口 隨時開口，並可觀察開口安定之精鍊爐内熔鐵之溫度及/ 或組成的方法及觀察用風口。本發明之要旨即在於以下之 各方法。 (1) 種溶融金屬精鍊爐之爐内觀察方法，係使用單 管風口對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性 之觀察，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐 火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之電磁 波，且，於檢測時並依風口前端之開口狀況，將惰性氣體 與氧化性氣體單獨或混合使用者。此處，惰性氣體係表示 Ar、氮、C0，而氧化性氣體係表示氧、空氣、c〇2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (2) 如（1)之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法，其中前 述單管風口之開口率（％)，係於依風口内直徑r (咖）以 式（1 )計算之α以下時，供給惰性氣體與氧化性氣體之混 合氣體’或僅供給氧化性氣體（開口期），而開口率較α 大時（正常期）則僅供給惰性氣體。 α= 765 / r2··· ( 1 ) 於此，開口期係依據所測定之風口前端之熔鐵溫度達 1800°C以上來判斷而結束。又，開口率之上限雖無特別之 規定，但為防止風口熔損，則以在95%以下為宜。 (3) —種熔融金屬精鍊爐之爐内觀察方法，係使用單 管風口對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5· 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 之觀察’即’利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐 火物質之管’檢測其風口前端之溶融金屬所放射之電磁 波，且，於檢測時並依風口前端之開口狀況，控制惰性氣 體流量者。此處，惰性氣體係表示Ar、氮、C0。 (4) 如（3)之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法，其係因 應前述熔鐵之溫度與組成而控制惰性氣體之流量，使前述 單管風口之開口率（％)在依風 口内直徑r( mm)以式（1) 计鼻之α以上且在9 5 %以下者。 (5) —種熔融金屬精鍊爐之爐内觀察用風口，係一用 以對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之觀 察之單管風口，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底 貫通耐火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之 電磁波者，且，該單管風口具有控制機能，係可依照具有2 腿〜6mm内徑之風管前端之開口狀況，單獨或混合使用惰性 氣體與氧化性氣體。 (6) —種熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法，該方法係利用 由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐火物質之管，檢測 風口前端之熔鐵所放射之電磁波，以對該精鍊爐内熔鐵之 溫度及/或組成，進行非接觸性之觀察者；該熔鐵精鍊爐 之爐内觀察方法之特徵在於：利用2層單管風口，檢測内管 風口前端之開口率，並依開口率之變化，變更内外管之氣 體流量及/或組成，以控制内管風口前端之菇狀凝鐵大 小，及維持觀察所必須之開口率。 (7) 如前述（6)之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法，該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · --------^訂、--------線 (請b閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -6-

558568 五、發明說明（4 ) 方法係根據熔鐵之溫度與組成而估計内管風口前端之菇狀 凝鐵大小，並依該估計結果變更外管之風口冷卻氣體、惰 性氣體、氧化性氣體之氣體流量及/或組成，而控制該内 官風口前端之菇狀凝鐵大小，以使風口之開口率（％)維 持在式（5)之α(%)以上，且在95 %以下之範圍内者。 此處，r係指内管風口内直徑（腿）。 α= 850 / γ2··· ( 5 ) (8) 如前述（6)之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法，其 中該風口之開口率小於式（5)之α(%)時，即設定一風 口開口期’係可自内管供給惰性氣體與氧化性氣體之混合 氣體’或僅供給氧化性氣體，以使開口率增加者，並除該 風口開口期外，内管僅供給惰性氣體。 (9) 如前述（6)〜（8)中任一項之熔鐵精鍊爐之爐 内觀察方法，若由内管隨時供給惰性氣體，且風口之開口 率小於式（5 )所示之α時，即設定一風口開口期，係可自 外管供給惰性氣體與氧化性氣體之混合氣體，或僅供給氧 化性氣趙，以使開口率增加者，並除該風口開口期外，由 外管單獨或混合供給風口冷卻氣體及惰性氣體。 (10) —種熔鐵精鍊爐之爐内觀察用風口，該風口係 一用以對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性 之觀察之2層管風口，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或 爐底貫通耐火物質之管，檢測其風口前端之熔鐵所放射之 電磁波者’且，該風口具有配管構造及控制系統，係可於 每個内外管獨立控制内外管之氣體流量及/或組成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558568 A7 一_B7____ 五、發明說明 （5 ) (ίΐ)如前述（10)之熔鐵精鍊爐之爐内觀察用風口， 六Τ該内管風口内直徑Γ係在5腿〜20删之範圍内。 以下為圖示之簡單說明。 第1圖所示者係觀察用風口之開口部直徑（Κ)、風口 前端所生成之菇狀凝鐵之直徑（Μ)，及内管風口内直徑 (r )之關係圖。 第2圖所示者係使用内直徑5臟之風口時之參數(X、風 口内直徑r與放射測溫精度之關係之實驗結果。 第3圖所示者係使用内直徑l〇mm之風口時之開口率與 放射測溫精度之關係圖。 第4圖係本發明之觀察用單管風口之模式圖。 第5圖係本發明之爐内觀察用2層管風口之模式圖。 本發明係根據觀察用風口之開口面積，與生成於風口 前端之菇狀凝鐵之大小間具有關連關係，並可以控制菇狀 凝鐵大小來控制開口面積等新發現而進行者。第！圖中，係 顯示本發明人等所進行之使用1噸規模之熔煉爐的詳細實 驗結果，若風口内管内直徑為Γ，觀察用風口之開口部直徑 為K，而生成於風口前端之菇狀凝鐵之直徑為μ，則μ/γ 及Κ / γ間即如第！圖所示具有強大之相關關係。換言之， 為控制風口之觀察所必須之開口率，則可變更氣體之流量 與組成以控制菇狀凝鐵大小。 於此’前述電磁波，係放射測溫中之光，或雷射發光 分析中具有固定波長之發射光的總稱，且本發明中，作成 單管風口者’因單獨之氣體組成系統而使設備投資額 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------- -------- (請4?閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8· 558568 严 A7 —_ B7 五、發明說明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而，作成2層管風口者，則可獨立控制内外管之氣體組成與 流量。内外管所使用之氣體，係將風口冷卻氣體、惰性氣 體、氧化性氣體單獨或2種以上混合使用，而作為外管之風 口冷卻氣體者，有以LPG為代表之可藉由氣體之分解而得 到積極性冷卻效果的氣體，且，作為惰性氣體者有Ar、氮、 一氧化碳氣體，而作為氧化性氣體者則有氧、空氣、二氧 化碳。又，作為内管之惰性氣體者，有ΑΓ、氮、一氧化碳 氣體，而作為氧化性氣體者有氧、空氣、二氧化碳。 本發明之第1項係一種熔融金屬精鍊爐之爐内觀察方 法，係使用單管風口，對以轉爐、電爐、A〇D為代表之熔 鐵精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之觀察， 即，利用由該精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐火物質之 管，檢測風口前端之熔融金屬所放射之電磁波，且，於檢 測時並依其風口前端之開口狀況，將惰性氣體與氧化性氣 體单獨或混合使用者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該單管風口中，係依照風口前端之開口狀況，將惰性 氣體與氧化性氣體單獨或混合使用。換言之，觀察係檢測 風口前端之熔鐵面與吹入之氣體氣泡之界面所放射之電磁 波，並係以氣體組成控制風口前端之開口率，以使電磁波 之強度達到依觀察方法決定之強度。此處，惰性氣體係表 示Ar、氮、C0，，氧化性氣體係表示氧、空氣、c〇2。意即， 風口前端之開口率過小時將使觀察精度降低，則於惰性氣 體中混合氧化性氣體，使風口前端所生成之菇狀凝鐵熔 解’反之’由於該風口前端之開口率過大時將使風口熔損 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 增大’因此將單獨使用惰性氣體，而於不使觀察精度降低 之範圍内生成菇狀凝鐵。 本發明之第2項係一種炫鐵精鍊爐之爐内觀察方法，係 用以規疋第1發明中之具體控制方法者。於此，觀察所必須 之開口面積’於觀察對象為溫度時般電磁波強度大時，及 於用以做成分分析之雷射發射光般電磁波微弱時不同，更 且，並依風口内徑、風口長度而有所不同。經實驗得知， 該風口長度，一般而言若考慮到大型轉爐之耐火物質厚 度，則約在lm〜2m左右，而此時需要之觀察面積為6麵2。 將此公式化後即為式（1)。因此，該風口之開口率（％)， 係於依風口内直控r (麵）以式（1 )計算之α以下時，供給 惰性氣體與氧化性氣體之混合氣體’或僅供給氧化性氣趙 (開口期）’而在開口率較α大時（正常期），則僅供給 惰性氣體。 a= 765 /r2... (1) 於此，該開口率，係將風口前端未被菇狀凝鐵覆蓋之 開口領域面積除以風口截面積之值，以參數表示者，係可 於預先測定開口率與氣體反壓之關係時，依氣體反壓之變 化測知，此外，亦可藉由風口之鐵皮側前端所設置之影像 纖維之觀察而直接檢測。 第2圖係將本發明應用於使用影像纖維之放射測溫上 之實例，且縱軸之精度係對應於測定後之溫度之2σ ( σ為 標準偏差）^由此可知’ ax r2在765以上時將可精確觀察溫 度’而在a X r較7 6 5小時’由於堵塞而縮小銳察視野，將使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） * --------^--------- (請b閱讀背♦面之注意事項再填寫本頁) -10- 558568

1Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 觀察精度降低。 具體而言，風口之開口率係觀測所必須之臨界值，在 a r較765小時，乃依據風管内徑、熔鐵溫度及熔鐵碳濃 度，對1種或2種以上之氧、空氣、c〇2之氧化性氣體流量， 及Ar、氮、C0之惰性氣體流量進行調整，並控制開口率。 作為控制的指標之風口前端之菇狀凝鐵直徑，係可以 以下各項目之熱平衡計算，並可於該菇狀凝鐵直徑與開口 率間求得實驗性關係而控制。 1) 氣體顯熱之冷卻指數（ul) ··氣體比熱之函數 2) 氣體潛熱之冷卻指數（w2) ··氣體反應熱之函數 3) 對菇狀凝鐵之熔鐵之受熱指數（κ ) 若使該菇狀凝鐵為半球狀，則以下熱平衡即成立。 /C =Μ2χ(Τ - Ts)x Qn=a+bx( u 1+ y2)…（2) 於此，a、b、η係常數，Q係全部氣體流量（/ h / t) ’ T係熔鐵溫度（°c )，Ts係固相線溫度（°c )。u 1、 u 2係可根據使用後之氣體之物性與反應熱，經實驗決定對 菇狀凝鐵之助長率而計算，又，Ts係可藉由狀態圖等而求 得。若將其等代入式（2)與實驗所得之菇狀凝鐵直徑合算 而使常數確定，則可得實際機器上之菇狀凝鐵直徑之估計 式。另，關於反應熱之助長率，於本發明人等之實驗中發 現，氧（亦包含空氣中之含氧量）對於以2Fe+ 02= FeO之 反應所計算之FeO之生成反應之潛熱有70〜80 %之助長 率，若為C02時，對於以C02+[C]=2C0之反應所計算之 潛熱則僅有2〜5%之助長率。更且，於本發明人等之實驗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 訂 線 -11- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（9 ) 中可得到，關於菇狀凝鐵直徑M ( mm )、風口内直徑Γ (删） 及開口部之圓相當直徑K ( mm )，係具有如式（3 )之關係。 (Κ/r) =β—0.165χ (Μ/γ)…（3) 此處，β係取1.0〜0.3之值。 本發明之第3項係一種熔融金屬精鍊爐之爐内觀察方 法，係使用單管風口對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成 進行非接觸性之觀察，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/ 或爐底貫通耐火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所 放射之電磁波，亦即，以控制惰性氣體流量而控制菇狀凝 鐵之大小者。換言之，該風口前端之開口率過小時觀察精 度即降低，則使惰性氣體流量減少且使氣體顯熱之冷卻能 力下降，而使生成於風口前端之菇狀凝鐵熔解，反之，由 於風口前端之開口率過大時該風口之熔損大，因此惰性氣 體流量即增大並使氣體顯熱之冷卻能力增加，而於不使觀 察精度降低之範圍内生成菇狀凝鐵。 舉例言之’此係於觀察以雷射等發光之碳或磷等短波 長之發射光時，為使配管内之氧之吸收大，且不使發射光 衰減而傳送’而需隨時使管内保持惰性氣體環境時所必須 者，且由本發明人等所發現，縱使隨時為惰性氣體，亦可 控制該風口之開口率。 本發明之第4、第5項係一種溶鐵精鍊爐之爐内觀察方 法’係用以規定第3發明中之具體控制方法者，即，以控制 惰性氣體流量，且，因應前述熔鐵之溫度與組成而控制惰 性氣體之流量’使前述風口之開口率（％ )，在依風口内 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） · I-------ί — ！訂· -----I I ** (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •12- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----------- --- 五、發明說明（1〇 ) 直從r(mm)以式（丨）計算之α以上且在95%以下者。特別 由於開口率較95 %大時，該風口前端之兹狀凝鐵將過 小而無法保護風口，且使風口之壽命縮短。 本發明之第5項中，碳濃度係可以裝入熔鐵之碳濃度為 基準，而由送氧量與經驗所知之脫碳氧效率計算之方法， 或由排氣分析或熔鐵之直接取樣而推算之方法中之任一種 推算，或，可將其等組合而推算。且，溫度亦可以直接連 續或半連續測溫得知之方法，或以裝入熔鐵之溫度為基 準，而由經驗所知之增溫效率計算之方法中之任一種推 算，或，可將其等組合而推算。又，依熔鐵之溫度與組成 控制前述惰性氣體流量之理由，係由於熔鐵溫度與熔鐵之 固相線溫度之差對菇狀凝鐵之大小有極大的影響，因此必 須一面檢測熔鐵溫度及由熔鐵組成（特別是碳濃度）所決 定之固相線溫度之差，並一面依據該值而增減惰性氣體之 流量。 於此’作為控制的指標之風口前端之菇狀凝鐵直徑， 亦可以以下各項目之熱平衡計算，並可於該菇狀凝鐵直徑 與開口率間求得之實驗性關係而控制。 1) 氣體顯熱之冷卻指數（u 1):氣趙比熱之函數 2) 對菇狀凝鐵之熔鐵之受熱指數（凡） 若使該菇狀凝鐵為半球狀，則以下之熱平衡即成立。 κ =M2x (T-Ts) x Qn=a+bx2； 1··· (4) 此處，a、b、η係常數，q係全部氣體流量（Nm3 / h / t)，T係熔鐵溫度（t )，Ts係固相線溫度（°c )。u 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _________Β7 __ 五、發明說明（11 ) 係可由使用後之氣體之物性計算，且，丁8係可藉由狀態圖 等而求得。若將其等代入式（4)與實驗所得之菇狀凝鐵直 徑合算而使常數確定，則可得實際機器上之菇狀凝鐵直徑 之估計式。又，該菇狀凝鐵直徑Μ與開口部之圓相當直徑K 之關係則可以式（3 )計算。 此外’關於前述風口，係一種熔融金屬精鍊爐之爐内 觀察用風口，如第4圖所示之一樣態，係一用以對熔鐵精鍊 爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之觀察之單管風 口，即，利用由該精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐火物質 之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之電磁波，且， 該風口具有控制機能，係可因應風口前端之開口狀況，將 惰性氣體與氧化性氣體單獨或混合使用。 此時，關於觀察用風口之内徑，係使風管之内徑成2 腿〜6mm。内徑較2mm小時，為確保觀察所必須之開口面積， 而無法生成菇狀凝鐵，則風口之壽命將縮短。另，若内徑 較6腿大時，由於氣體流量之增大而使氣體成本耗費，則不 符合經濟的效益。 繼之，說明本發明中採用2層管風口之情形。 本發明之第6項之觀察，係檢測内管風口前端之熔鐵面 與吹入之氣體氣泡之界面所放射之電磁波，且，必須以内 外管之氣體組成與流量控制内外管風口前端之開口率，以 使電磁波之強度達到依觀察方法所要求之強度，因此，乃 可藉由氣體反壓之變化，或設置於風口之鐵皮側前端之影 像纖維之觀察而檢測開口率。本發明之第7項係上述第6項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . --------^訂-·--------線 (請4?閱讀背，面之注意事項再填寫本頁) -14- 558568 A7 B7

IF 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（Π ) 發明之具體控制方法，即依照熔鐵之溫度與組成控制外管 之冷卻能力，而使該風口之開口率可經常維持在較觀察所 必須之臨界值大之方法。換言之，係因應根據熔鐵之溫度 與組成而估計之菇狀凝鐵大小，變更外管之風口冷卻氣 體、惰性氣體、氧化性氣體之氣體流量及/或組成，而使 該風口之開口率（％)維持在式（5)之α(%)以上，且 在95%以下之範圍内。 α= 850 / γ2··· ( 5 ) 此處，r係内管風口内直徑（腿），由於Γ以在3咖以上 為宜，則α係取較95%小之值。更且，此時，宜於該内管 隨時供給惰性氣體。又，前述開口率，係將風口前端未被 益狀凝鐵覆蓋之開口領域面積除以風口截面積之值，以百 分比表示者。 前述開口率之臨界值，於觀察對象為溫度時般電磁波 強度大時’及於用以作成分分析之雷射發射光般電磁波微 弱時不同，更且，並依風口内徑、風口長度而有所不同。 經實驗得知，該風口長度，一般而言若考慮到大型轉爐之 耐火物質厚度，則約在lm〜2m左右，而此時即需要6刪2 以上之觀察面積。將此公式化後即為式（5)。換言之，内 直徑r(腿）之風口，為使其前端具有Rmm 2之觀察面積，則 開口率需在以式（6)計算之ex以上。 a = R/ (πχ (Γ/2) 2) X 100=127xR/r2 (%)…（6) 於此，若將上述之6mm2以上之值作為r代入則可得式 (5)。於開口率較06小時，由於風口前端之開口面積小而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^-----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

. -------- (請心閲讀背•面之注意事項再填寫本頁) A7 ------------ 五、發明說明（13 ) ^ ' — 使觀察精度降低，而開口率較95%大時，由於該風口前端 之純凝鐵過小而無法保護風口，將使風口壽命縮短。第3 圖隸用内直徑為10咖之影像纖維進行放射測溫之測溫精 度之實例，且縱軸之精度係對應於測定後之溫度之2口（ α 為標準偏差）。纟此可知，該開口率在8·5%(相當於式⑴ 中之）以上時可精確地觀察溫度，而在8·5%以下時，則因 堵塞縮小觀察視野而使觀察精度降低，反之，若開口率較 95%大時’將因開口率過大而無法生成絲凝鐵，則使風 口之熔損增大。 本發明係根據-新發現而達成者，即，與觀察用風口 之開口面積具有密切關係，且生成於風口前端之純凝鐵 之大小，受到外管氣體之影響大於内管氣體。因此，為控 制風口之開口率則需控制外管之氣鱧流量及/或組成。舉 例言之，可作為外管之風口冷卻氣體者有Lp(}，可作為惰 性氣體者有Ar、氮、-氧化碳氣體，而可作為氧化性氣體 者有氧、空氣、二氧化碳。具體而言，要令開口率在以以 上時，則以下①〜④之動作中，需實行丨個以上，並使風口 外管别端之溫度上昇而熔解菇狀凝鐵。於此，若使内管經 常為惰性氣體，對電磁波之測定亦無任何影響。 ① 降低惰性氣體流量。 ② 於惰性氣體中混合氧化性氣體。 ③ 於惰性氣體與氧化性氣體之混合氣體中，使合計流 量為一定而提高氧化性氣體之混合比例，或，使惰性氣體 流量為一定而提高氧化性氣體之流量。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •16· 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 ------— B7___ 五、發明說明（I4 ) ④僅吹入氧化性氣體。 反之，使開口率在95%以下時，則以下①〜③之動作 中，需貫行1個以上，並降低風口外管前端之溫度，使菇狀 凝鐵長成而保護風口。於此，若使内管經常為惰性氣體， 對電磁波之測定亦無任何影響。 ① 增加惰性氣體流量。 ② 於惰性氣體中混合風口冷卻氣體。 ③ 於惰性氣體與風口冷卻氣體之混合氣體中，使合計 流量為一定而提高風口冷卻氣體之混合比例，或，使惰性 氣體流量為一定而提高風口冷卻氣體之流量。 又，兹狀凝鐵之生成活動係依熔鐵之組成與溫度而大 觉影響，因此因應熔鐵之組成與溫度之控制乃為必要。此 處’該熔鐵之組成及溫度，以使用根據利用該觀察用風口 所得之電磁波而測定之結果最為合理，而碳濃度係可以裝 入溶鐵之碳濃度為基準，而由送氧量與經驗所知之脫碳氧 效率計算之方法，或由排氣分析或熔鐵之直接取樣而推算 之方法中之任一種推算，或，可將其等組合而推算。且， 溫度亦可以裝入熔鐵之溫度為基準，而由經驗所知之增熱 效率計算之方法推算。 具體而言，根據第1圖所示之關係，係使生成於風口前 端之兹狀凝鐵之直徑Μ為Μ / Γ而控制。該菇狀凝鐵直徑Μ 之推算，則可以以下1)〜4)中各項目之熱平衡計算。 1 )外管氣體顯熱之冷卻指數（υ 1 )··外管氣體比熱 之函數 本紙張過用中國國家標準（CNsTXT— (210 X 297公釐） I — — — — — — — — · 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · · i線. -17- 558568 A7 B7 五、發明說明（15 ) 2) 外管氣體潛熱之冷卻指數（U2):外管氣體反應 熱之函數 3) 内管氣體顯熱之冷卻指數（U3):内管氣體比熱 之函數 4) 對菇狀凝鐵之熔鐵之受熱指數（/c ) 若使該兹狀凝鐵為半球狀，則以下之熱平衡即成立。 κ =M2x (T —Ts) X Qn=a + bx (yl+^2+^3) ··· (7) 此處，a、b、n係常數，Q係全部氣體流量（Nm3 / h /t) ，T係熔鐵溫度（°C) ，Ts係依熔鐵之組成而定之固 相線溫度（C) 3係可根據使用後之氣體之物 性與反應熱，經實驗決定對菇狀凝鐵生成之助長率而計算，且， Ts係可藉由狀態圖等而求得。若將其等代入式（？）與實驗所得之 菇狀凝鐵直徑合算而使常數確定，則可得實際機器上之菇狀凝鐵直 徑之估計式。 本發明之第8項係於風口閉塞時由内管供給氧化性氣 體而使之開口之方法。即，風口之開口率較式（5)中之α (% )小時，則設定一風口開口期，係由内管供給惰性氣 體與氧化性氣體之混合氣體，或，僅供給氧化性氣體，以 使開口率增加者，並除該開口期外，内管僅供給惰性氣體。 此處，所謂的風口開口期，係指由開口率較α小而實行用 以開口之動作後，至開口率達95%以上之時刻，且於該風 口前端溫度高而無法測定開口率時，根據本發明人等之發 現，以風口前端溫度達180(rc以上判定為開口而可結束風 口開口期。用以開口之動作，係實行以下之①、②動作中 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公^ f靖先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) --------訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ^--------B7_ 五、發明說明（I6 ) 的1個以上’並使風口前端之溫度上昇而熔解菇狀凝鐵。 ① 於内管為惰性氣體與氧化性氣體之混合氣體時，使 合計流量為一定而提高氧化性氣體之混合比例，或，使惰 性氣體流量為一定而提高氧化性氣體之流量。 ② 由内管僅吹入氧化性氣體。 於此’由内管實行開口之動作之理由，係由於可增加 氣體流量而可於短時間内確實開口。 具體而言，由第1圖可之，若M / r在2以下則K / r在1 以上。K / r為1係指開口直徑與風口直徑為一致，即完全 開口之意。因此，於堵塞時，利用使M / r在2以下之動作， 使K / r在1以上而令其開口。該菇狀凝鐵直徑μ之估算，係 可以以下各項目之熱平衡而計算。 1 )外管氣體顯熱之冷卻指數（U 1，）：外管氣體比熱 之函數 2) 外管氣體潛熱之冷卻指數2，）：外管氣體反應 熱之函數 3) 内管氣體顯熱之冷卻指數3，）：内管氣體比熱 之函數 4) 内管氣體潛熱之冷卻指數（^4，）：内管氣體反應 熱之函數 5) 對菇狀凝鐵之熔鐵之受熱指數（κ，） 若使該菇狀凝鐵為半球狀，則以下之熱平衡即成立。 /c’ = M2x(T-Ts) xQn = a，+ b，x“ Γ + 心，+ υ3，+ “，）".（8) 此處，a’、b’、n係常數，Q係全部氣體流量（Nm3/h 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^---------Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- 558568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（17 ) /〇 ，T係溶鐵溫度（°c) ，Ts係依炫鐵之組成而定之固 相線溫度（°C )。υ Γ、u 2’、z; 3 ’、D 4,係可根據使用後 之氣體之物性與反應熱，經實驗決定對菇狀凝鐵生成之助 長率而計算，且，Ts係可由狀態圖等而求得。若將其等代 入式（8)與實驗所得之菇狀凝鐵直徑合算而使常數確定， 則可得實際機器上之菇狀凝鐵直徑之估計式。於此，經本 發明人等之發現可知，内管氧之發熱量對菇狀凝鐵直徑之 助長率不超過反應熱之3%，且，内管氣體潛熱之助長率亦 不超過30%。 本發明之第9項所示者係風口閉塞時之另一開口方 法，即，於内管隨時供給惰性氣體，且風口之開口率較式 (5 )所示之α小時，則設一風口開口期，係由外管供給惰 性氣體與氧化性氣體之混合氣體，或，僅供給氧化性氣體， 以使開口率增加者，並除該風口開口期外，由外管單獨或 混合供給風口冷卻氣體及惰性氣體。用以開口之動作，係 實行以下①〜③之動作中之1個以上，並使風口前端之溫度 上昇而溶解菇狀凝鐵。 ① 於外管之惰性氣體中混合氧化性氣體。 ② 將外管之風口冷卻氣鱧轉換為氧化性氣體。 ③ 使外管之氣體僅有氧化性氣體。 於此’使内管隨時為惰性氣體，而以外管開口之理由 如下。舉例言之，即，於觀察以雷射等發光之碳或磷等短 波長之發射光時，為使配管内之氧之吸收大，且不使發射 光衰減而傳送’而需隨時使内管保持惰性氣體環境。經本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ---------------------- ^---------線 Ψ d (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 558568 A7

五、發明說明（1S ) 發明人等發現，縱使由内管隨時供給惰性氣體，亦可以控 制外官之氣體組成而使風口開口。 具體而言，與前述（8)之發明相同，根據第1圖所示 之關係’若使生成於風口前端之菇狀凝鐵之直徑馗以Μ / r ’則在2以下。該菇狀凝鐵直徑Μ之估算，係可以以下各 項目之熱平衡計算。 1 )外管氣體顯熱之冷卻指數（y丨，，）··外管氣體比熱 之函數 2)外管氣體潛熱之冷卻指數2，，）：外管氣體反應 熱之函數 外管氣體顯熱之冷卻指數（y 3”）：内管氣鱧比熱 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之函數 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4)對菇狀凝鐵之熔鐵之受熱指數（κ”） 若使該菇狀凝鐵為半球狀，則以下之熱平衡即成立。/c” = M2x (Τ-Ts) X Qn = a，，+ b，，x ( υ 1，，+ u2，，+ u3”）…（9) 此處，a”、b”、n係常數，Q係全部氣體流量（Nm3/ h /t) ，T係熔鐵溫度（°c) ，Ts係依熔鐵之組成而定之固 相線溫度（°C ) 。u 1”、u 2”、w 3，，係可由使用後之氣體 之物性與反應熱，經實驗決定對菇狀凝鐵生成之助長率而 計算’且，Ts係可藉由狀態圖等而求得。若將其等代入式 (9)與實驗所得之菇狀凝鐵直徑合算而使常數確定，則可 得實際機器上之菇狀凝鐵直徑之估計式。於此，根據本發 明人等之發現可知，外管氧之發熱量對菇狀凝鐵直徑之助 長率為反應熱之75%，而外管氣體顯熱之助長率為100%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21- 558568

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之第10項係提供一種用以實施本發明之爐内觀 察方法之風口。第4圖係本發明之爐内觀察用風口為單管時 之風口構造之橫截面模式圖，第5圖係本發明之爐内觀察用 風口為2層管時之風口構造之橫截面模式圖。第4圖及第5 圖中’風口係於精鍊爐鐵皮7之爐内側，且無論該風口為單 時’或以内管2及外管3構成風口之2層管時，皆配置成 貫通鑲於前述精鍊爐鐵皮7之爐内側之精鍊爐耐火物質 F，並通過風口碑4而達到熔鐵E。用以供給風口之氣鱧供 給裝置在任何狀態下皆設置於精鍊爐鐵皮7之外側。該氣體 供給裝置之構成，於第4圖之單管時，係利用供給用配管8 將惰性氣禮等供給於風口。另外，該供給用配管8之延長部 上係連接有軟管13，且於該軟管13内穿過用以觀察風口狀 況之影像纖維12 ’同時為防止前述影像纖維12之過熱，於 該軟管13内送入影像纖維冷卻用氣體〇，並由出側配管14 排出，使冷卻用氣體D循環，而可隨時正確觀察風口内之 狀況。於前述軟管13之末端部係構造成可使該影像纖維12 之前端位置11到達之狀態，並於該前端位置U所到達之部 位上以緊壓夾具15將氣體供給裝置端部固定。由上述風口 供給氣體時，該風口前端部隨著氣泡之生成而形成塊狀之 蒜狀凝鐵5。為了盡可能抑制該菇狀凝鐵5之形成，乃進行 前述風口之觀察。本發明中，將風口構造形成2層管風口係 用以使内外管之氣體組成及流量可獨立控制。除使風口構 造成2層管風口外，基本上係與第4圖具有相同之構造。如 第5圖所示之2層管風口中，檢測内管之風口前端之開口 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^訂·--------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •22· 物568

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 率，並根據該資訊而控制風口 2層營内荟 尽& 風口2層管外管 3Λ氣體流量及/或組成，具體而言係與如第4圖之風管為 皁管1之狀態不同，而以前述風口 2層管内管2與風口 2層管 外管3構成，且形成分別獨立之2層管構造之配管，補: 與氣體組成及流量之控制裝置（未圖示）獨立連結之内9管 氣體供給用配管9與外管氣體供給用配管1〇，而可獨立控制 内管氣體Β、外管氣體C之氣體流量及/或組成。此外p該 觀察風口之内徑係規定在5mm〜2〇mm之範圍内。較5mm小 時，為確保觀察所必須之開口面積而不可使菇狀凝鐵生 成，則風口之壽命將縮短。又，較20刪大時，由於氣體流 量便多而耗費氣體成本，則不符合經濟之效益。 實施例中係使用3噸規模之頂吹轉爐而實行者。觀察用 風口係使用設置於爐底之直徑4mm之單管風口（代入式（1 ) 中則α為47.8。）。並由風口將氮單獨使用，或，與Ar及氧 之混合氣鱧混合使用。將[C]佔4.2%、[Μη]佔0.16%、[Si] 佔0.21 %、[P]佔0.085%之溶鐵裝入，並進行送氧脫碳之動 作。而吹氧開始時之熔鐵溫度為1315它。此處％係質量百 分比之意，且以下皆同。停爐之成分係[c]佔〇 04%、[Mn] 佔 0.07%、[Si]佔 0.01%、[p]佔 0·017%，且溫度為 1657。(：。 利用觀察用風口由影像纖維實行放射測溫，且透過該風口 以雷射照射，觀察碳之發射光並測定碳濃度。再由影像纖 維觀察所得之畫面測定開口率，並依其變化而控制氣體之 組成與流量。 實施例1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •23· 558568 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 五、發明說明（21 ) 以表1所示之條件，適當控制每階段之碳濃度與溫度之 Ar流量。其結果可於全部精鍊期間進行正確之測溫與碳濃 度之分析。 表1 碳 (%) 溫度 (°C ) 内管：Nm3 / s 開口率 % 測溫時 2 σ Ar 氧 4 〜2.5 1350〜1425 0.0035 〜0·0050 0 68 〜76 2.5 〜3.1 2.5 〜1.0 1425〜1525 0.0036〜0.0050 0 75 〜88 2.2 〜3.3 1·0 〜0.5 1525〜1600 0.0027〜0.0036 0 79 〜90 1·9 〜2.9 0.5〜0·05 1600〜1650 0.0024〜0.0027 0 60 〜72 2.1 〜3.1 實施例2 初期之昇溫速度慢，並於[C]約佔〇·〇5%，溫度= 1600 C時閉塞（表2之①）。因此，以表2之②所示之條件控制 氣體組成與流量之結果，將再度開口，其後並可於全部精 鍊期間進行正確之測溫及碳濃度之分析。 表2 碳 (%) 溫度 (°C ) 内管·· NmJ / s 開口率 % 測溫時 2σ Ar 氧 ①比較例 0.05 1600 0.0024 0 42〜0 無法測定 ②本發明 0.05 1600 0.0024 0.00012 84 〜93 2.2 〜3.5 比較例1 比較例1係以表3所示之條件，不按照碳濃度與溫度而 以一定之Ar流量而操作。其結果，將於精鍊末期使開口率 降低並使觀察無法進行。 -----------I I ---I----^訂------I I (請I閱讀f·面之注意事項再填寫本頁) 消 費 合 作 社 印 製 本紙張尺度+關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -24- 558568 Α7 Β7 五、發明說明（22 ) 表3 碳 (%) 溫度 (°C ) 内管：Nm3 / s 開口率 % 測溫時 2σ Ar 氧 4 〜2.5 1350〜1425 0.0050 0 78 〜98 2·4 〜3.3 2.5 〜1·0 1425〜1525 0.0050 0 68 〜82 2·9 〜3.6 1.0 〜0·5 1525〜1600 0.0050 0 43 〜61 4.8 〜8·5 〇·5〜0·05 1600〜1650 0.0050 0 39〜0 無法測定 實施例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例3係使用3噸規模之頂吹轉爐而實行者。觀察用 風口係使用設置於爐底之2層管風口，該風口之内管風口内 直徑為1 Omm〜15mm，而内管與外管之間隙為1 mm。於内管中 使用氮及/或氧，並於外管中使用氮、氧、LPG之一種或 二種以上。再將[C]佔 4.2%、[Μη]佔 0.16%、[Si]佔 0.21%、 [P]佔0.085%之熔鐵裝入，並進行送氧脫碳之動作。而吹 氧開始時之熔鐵溫度為1315°C。此處，％係質量百分比之 意。停爐之成分係[C]佔0.04%、[Μη]佔0.07%、[Si]佔0.01 %、[P]佔0.017% ,且溫度為1657。(：。利用觀察用風口由 影像纖維實行放射測溫，且透過該風口以雷射照射，觀察 碳之發射光並測定碳濃度。再由影像纖維觀察所得之畫面 測定開口率，並依其變化而變更内外管之氣體組成與流 量’以控制内管風口前端之菇狀凝鐵大小。 使用内管風口内直徑為15麵之2層管風口，並以表4所 示之條件，因應測得之開口率之變化，一面估算每階段之 石厌瀵度與溫度之菇狀凝鐵大小，一面並適當控制外管之氮 流量。其結果，將可於全部精鍊期間進行正確之測溫（以 表中之2χσ顯示）及碳濃度之分析。此外，内管流量係以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1111. 一-*ΒΤ · · --線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐）

* ϋ H -25- 558568

五、發明說明（23 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 插入臨界流量之1.5倍且控制為一定。又，式（5)之以由於 内直徑為15腿而為3.8%。 表4

F = 5.5x ( pg / Ρι) ·5/8χ (l + H/ 1.48) 3/8χ (r / looo) 5/2 (1〇) p g係氣體後度（kg / m ) ’ pi係溶鐵密度（kg /历3 ), H係浴深（m)。 實施例4 實施例4係以與實施例3相同之前提條件，而使用内管 風口内直徑為10麵之2層管風口，並以表5所示之條件，因 應測得之開口率之變化，一面估算每階段之碳濃度與溫度 之菇狀凝鐵大小，一面並適當控制外管之氣體組成及流 量。其結果，將可於全部精鍊期間進行正確之測溫與碳濃 度之分析。此外，内管流量係插入臨界流量之1.5倍且控制 為一定。又，式（5)之α由於内直徑為lOmm而為8.5%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） , --------- -------- (請b閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -26-

--------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ι^τ. --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558568

實施例5係以與實施例3相同之前提條件，而使用内管 風口内直徑為10腿之2層管風口，但初期之昇溫速度慢，並 於[C]約佔2.4%，溫度=約1400¾時閉塞（表6之①）。因 此，以表6之①，或②所示之條件，變更外管氣體組成與流 罝以控制内管風口刖端之兹狀凝鐵大小之結果，將再度開 口 ’其後並可於全部精鍊期間進行正確之測溫與碳濃度之 分析。 表6 rjif 溫度 内管：Nm3 / h / t 外管：Nm3/h/t 開口率 測溫時 2σ (%) (°C) 氮 氧 氮 氧 % ①比較例 2.4 1400 0 0.01 0 0 無法測定 ②本發明 2.4 1400 0.036 0 0.01 0.0018 82 〜93 2 ·6 〜3.4 $本發明_ 2.4 1400 0.036 0.6 0.01 0 84 〜91 2.8 〜3.3 比較例2 比較例2係使用内管風口内直徑為丨5臓之2層管風口， 並以表7所示之條件，不按照碳濃度與溫度而以一定之外管 氮流量而操作。其結果，將於精鍊中期使開口率降低而無 法觀察’且，於精鍊末期使菇狀凝鐵溶解並使觀察用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） •27- 558568

五、發明說明（25 ) 熔損 表7 碳 (%) 溫度 (°C ) 内管：Νι m3/h/t 外管：Nm3/li/t 開口 率 % 測溫時 2 σ 氮 氧 氮 氧 4-2.5 1350〜1425 0 0.02 0 22〜0 5.2—無法測溫 2.5 〜1·〇 1425〜1525 0.098 0 0.02 0 0〜33 無法測溫—7.2 1 ·0 〜0.5 1525〜1600 0.098 0 0.02 〇 48 〜81 3 8-6 9 〇·5〜〇.〇5 1600〜1650 0.098 0 0.02 0 88 〜98 風口溶損 藉由本發明’乃可因應精鍊之狀況而使觀察用風口隨 時開口，並可觀察開口安定之精鍊爐内熔鐵之溫度及/或 組成。 【元件標號對照表】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A…惰性氣體等 6…氣泡 B…内管氣體 7···精鍊爐鐵皮 c…外管氣體 8…供給用配管 D…影像纖維冷卻用氣體 9…内管氣體供給用配管 E…熔鐵 1〇···外管氣體供給用配管 F···精鍊爐耐火物質 11···前端位置 1···單管 12···影像纖維 2···(風口 2層管）内管 13…軟管 3···(風口 2層管）外管 14···出側配管 4."風口碑 15···緊壓夾具 5…益狀凝鐵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -28-

Claims (1)

1. 558568 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種熔融金屬精鍊爐之爐内觀察方法，係使用單管風口 對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之 觀察，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐 火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之電磁 波’且’於檢測時並依風口前端之開口狀況，將惰性氣 體與氧化性氣體單獨或混合使用者。 2·如申請專利範圍第1項之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法， 其中該風口之開口率（％)，係於依風口内直徑Γ (麵） 以式（1)計算之α以下時，供給惰性氣體與氧化性氣體 之混合氣體，或僅供給氧化性氣體，而在開口率較〇6大 時則僅供給惰性氣體； α= 765 / r2··· ( 1 ) 〇 3· —種溶融金屬精鍊爐之爐内觀察方法，係使用單管風口 對該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之 觀察，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐 火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射之電磁 波，且，於檢測時並依風口前端之開口狀況，控制惰性 氣體流量者。 4.如申請專利範圍第3項之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法， 其係因應前述熔鐵之溫度與組成而控制惰性氣體之流 量，使前述單管風口之開口率（％)在依風口内直徑r (mm)以式（1)計算之α以上且在95%以下者。 5· —種溶融金屬精鍊爐之爐内觀察用風口，係一用以對該 精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之觀察 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 t 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 558568 Α8 Β8 C8 D8

   # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 之單管風口，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或爐底 貫通耐火物質之管，檢測其風口前端之熔融金屬所放射 之電磁波者，且，該單管風口具有控制機能，係可因應 具有2腿〜6mm内徑之風管前端之開口狀況，單獨或混合 使用惰性氣體與氧化性氣體。 6· —種溶鐵精鍊爐之爐内觀察方法，該方法係利用由熔鐵 精鍊爐之爐壁及/或爐底貫通耐火物質之管，檢測風口 前端之熔鐵所放射之電磁波，以對該精鍊爐内熔鐵之溫 度及/或組成，進行非接觸性之觀察者；該熔鐵精鍊爐 之爐内觀察方法之特徵在於··利用2層單管風口，檢測 内管風口前端之開口率，並依開口率之變化，變更内外 管之氣體流量及/或組成，以控制内管風口前端之菇狀 凝鐵大小，及維持觀察所必須之開口率。 7·如申請專利範圍第6項之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法， 該方法係根據熔鐵之溫度與組成而估計内管風口前端 之菇狀凝鐵大小，並依該估計結果變更外管之風口冷卻 氣體、惰性氣鱧、氧化性氣體之氣體流量及/或組成， 而控制該内管風口前端之菇狀凝鐵大小，以使風口之開 口率（％)維持在式（5)之α(%)以上，且在95 %以 下之範圍内者，此處，Γ係指内管風口内直徑（醒）； ct=850 / r2··· (5) 〇 8·如申請專利範圍第6項之熔鐵精鍊爐之爐内觀察方法， 其中該風口之開口率小於式（5)之α(%)時，即設定 一風口開口期，係可自内管供給惰性氣體與氧化性氣體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 >c 297公釐） --------^---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558568 A8 B8 C8 ___________D8__ 六、申請專利範圍 之混合氣體，或僅供給氧化性氣體，以使開口率增加 者，並除該風口開口期外，内管僅供給惰性氣體。 9·如申請專利範圍第6〜8項中任一項之熔鐵精鍊爐之爐 内觀察方法，若由内管隨時供給惰性氣體，且風口之開 口率小於式（5 )所示之α時，即設定一風口開口期，係 可自外管供給惰性氣體與氧化性氣體之混合氣體，或僅 供給氧化性氣體，以使開口率增加者，並除該風口開口 期外’由外管單獨或混合供給風口冷卻氣體及惰性氣 體。 10· —種熔鐵精鍊爐之爐内觀察用風口，該風口係一用以對 該精鍊爐内熔鐵之溫度及/或組成進行非接觸性之觀 察之2層管風口，即，利用由熔鐵精鍊爐之爐壁及/或 爐底貫通耐火物質之管，檢測其風口前端之熔鐵所放射 之電磁波者，且，該風口具有配管構造及控制系統，係 可於每個内外管獨立控制内外管之氣體流量及/或組 11·如申請專利範圍第10項之熔鐵精鍊爐之爐内觀察用風 口，其中該内管風口内直徑r係在5mm〜20腿之範圍内。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I — — — — — — I— ^-1111111 Aw- · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -31·