JP7406096B2 - 転炉における吹錬方法 - Google Patents
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(1)式を満たすように設計された前記上吹きランスを用い、且つ、前記ノズル孔の出口が前記溶銑浴面に形成される火点から受ける輻射熱量Eが(2)式を満たすようにランス高さを設定して前記ノズル孔から前記溶銑浴面に前記酸素ガスを吹き付ける。
100×SN/SL<20%・・・(1)
但し、(1)式において、SNはノズル孔の出口の総断面積(m2)、SLはノズル部下面の面積(m2)である。
E=QHOT×N×SN<12kW・・・(2)
但し、(2)式において、QHOTは、火点の熱放射強度(kW/m2)、Nは火点の数、SNはノズル孔の出口の総断面積(m2)である。
前記外管の外径D1と前記外管の内径d1との差が0.025m以下となるように設計された前記上吹きランスを用い、且つ、(3)式で求められる前記冷媒流路を流れる冷媒の流速Vが2.0m/sec以上となるように流量Wを設定すると共に、前記冷媒流路に供給する前記冷媒の温度を60℃以下に設定して前記ノズル孔から前記溶銑浴面に前記酸素ガスを吹き付ける。
V=W/((d1 2-D2 2)×π×900)・・・(3)
但し、(3)式において、Wは冷媒の流量(m3/hr)、d1は外管の内径(m)、D2は中管の外径(m)である。
なお、本発明は上記構成に限定されない。例えば、ノズル孔36は、入口から中間部までの部分が同一孔径とされてもよい。
以下の(1)式を満たすように設計された上吹きランス20を用い、且つ、ノズル孔36の出口が溶銑50の浴面に形成される火点52から受ける輻射熱量Eが以下の(2)式を満たすようにランス高さHを設定してノズル孔36から溶銑50の浴面に酸素ガスGを吹き付ける。
100×SN/SL<20%・・・(1)
但し、(1)式において、SNはノズル孔36の出口の総断面積(m2)、SLはノズル部24の下面の面積(m2)である。なお、ノズル部24の下面の面積は、投影面積である。
SN=N×πdE 2/4・・・(1-1)
但し、(1-1)式において、dEはノズル孔36の出口径(m)である。
SL=πD1 2/4・・・(1-2)
但し、(1-2)式において、D1はランス外径、すなわち、外管30の外径(m)である。
E=QHOT×N×SN<12kW・・・(2)
但し、(2)式において、QHOTは火点の熱放射強度(kW/m2)、Nは火点の数(本実施形態では、隣接する火点が重ならないため、ノズル孔36の数と同じ)、SNはノズル孔36の出口の総断面積(m2)である。
QHOT=ε×T4×σ×A/3600/π/R2・・・(2-1)
但し、(2-1)式において、εは放射率(本実施形態では、1.0)、Tは火点における温度(℃)、σはステファンボルツマン係数=20.4×10-8(KJ×m-2×K-4×h-1)、Aは火点面積(m2)、Rは火点52からノズル部24先端までの距離(m)である。なお、距離RはR=H/cosθで求められる。また、火点温度Tは、2000℃で一定とした。
外管30の外径D1と外管30の内径d1との差が0.025m以下となるように設計された上吹きランス20を用い、且つ、(3)式で求められる冷媒流路26を流れる冷媒Cの流速Vが2.0m/sec以上となるように流量Wを設定すると共に、冷媒流路26に供給する冷媒Cの温度を60℃以下に設定してノズル孔36から溶銑50の浴面に酸素ガスGを吹き付ける。
V=W/((d1 2-D2 2)×π×900)・・・(3)
但し、(3)式において、Wは冷媒Cの流量(m3/hr)、d1は外管30の内径(m)、D2は中管32の外径(m)である。
試験は、脱炭酸素効率ηCが上吹きランスの使用開始直後から10%低下した際の使用回数を持って評価した。評価基準は、10%低下した際の使用回数が300回以上なら「〇」、300回未満なら「×」として評価した。なお、ランス使用回数については、炭素濃度3.0質量%以上の溶鉄を0.3質量%以下まで脱炭する処理を1回と数えるものとする。すなわち、脱りん専用の吹錬は1回と数えないものとする。評価結果については表1に示す通りである。
ランス高さHは、吹錬中に変更することがあるため、吹錬中の平均ランス高さをランス高さとしている。また、供試上吹きランスとして、外管の外径D1と内径d1との差が0.01mmのランスを使用した。
すなわち、比較例1~4では、SN/SL<20%を満たし且つ輻射熱量Eが12kw以下となるようにランス高さHを設定していないため、実施例1~11と比べて、上吹きランスの使用回数の増加によるノズル部の損耗を抑制する効果が低いものと推定される。
22 本体部
24 ノズル部
24A 下面
26 冷媒流路
28 ガス供給路
30 外管
32 中管
34 内管
36 ノズル孔
50 溶銑
52 火点
C 冷媒
G 酸素ガス
R 距離
S1 間隙
S2 間隙
dE 出口径
Claims (2)
- 冷媒流路とガス供給路とが形成された筒状の本体部と、前記本体部の下端に接合され、前記ガス供給路と連通するノズル孔が複数形成されたノズル部と、を備えた上吹きランスを用い、前記上吹きランスの前記ノズル孔から転炉内の溶銑浴面に酸素ガスを吹き付ける吹錬方法であって、
(1)式を満たすように設計された前記上吹きランスを用い、且つ、前記ノズル孔の出口が前記溶銑浴面に形成される火点から受ける輻射熱量Eが(2)式を満たすようにランス高さを設定して前記ノズル孔から前記溶銑浴面に前記酸素ガスを吹き付ける、転炉における吹錬方法。
100×SN/SL<20%・・・(1)
但し、(1)式において、SNはノズル孔の出口の総断面積(m2)、SLはノズル部の投影面積(m2)である。
E=QHOT×N×SN<12kW・・・(2)
但し、(2)式において、QHOTは、火点の熱放射強度(kW/m2)、Nは火点の数、SNはノズル孔の出口の総断面積(m2)である。 - 前記本体部は、同一軸上に配置された外管と中管と内管とを有し、
前記冷媒流路は、前記外管と前記中管との間隙及び前記中管と前記内管との間隙によって形成され、
前記ガス供給路は、前記内管の内側に形成されており、
前記外管の外径D1と前記外管の内径d1との差が0.025m以下となるように設計された前記上吹きランスを用い、且つ、(3)式で求められる前記冷媒流路を流れる冷媒の流速Vが2.0m/sec以上となるように流量Wを設定すると共に、前記冷媒流路に供給する前記冷媒の温度を60℃以下に設定して前記ノズル孔から前記溶銑浴面に前記酸素ガスを吹き付ける、請求項1に記載の転炉における吹錬方法。
V=W/((d1 2-D2 2)×π×900)・・・(3)
但し、(3)式において、Wは冷媒の流量(m3/hr)、d1は外管の内径(m)、D2は中管の外径(m)である。
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