JPH01123015A - 転炉の２次燃焼促進方法 - 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、なかでも底吹き又は上底吹き転炉を用
いる溶鉄の脱炭精錬の改良に関し特にこの明細書で述べ
る技術内容は、該脱炭精錬によって炉体内部に発生する
ＣＯガスの溶鉄加熱のための熱源としての利用に関する
ものである。

〈従来の技術〉 転炉の反応生成ガスであるＣＯは、従来ＣＯ□への２次
燃焼を転炉内でおこさずそのまま炉口から放出し、未燃
焼ガスとしてのＣＯのを回収するか、又はその後燃焼さ
せて大気に放散するを例とする。

しかるに最近、転炉の原料成分中のスクラップや鉱石な
どの配合率が増加し、そのために、大量の熱源が必要と
なってきたが、鋼浴を用いた鉱石の？８融還元を経済的
に成立せしめるためにも安価な熱源が必要である。

ここに、まずコークス、石炭などの炭素源を炉内に投入
して燃焼させることにより溶鋼を昇温させる方法がある
。しかしこの方法は必然的に吹錬時間の延長をもたらし
て生産性阻害の要因となる。

これに対し溶鉄の脱炭精錬で発生ずるＣＯガスを炉内で
２次燃焼させて溶鋼の昇熱を行うことも試みられている
０例えば間材ら、「鉄と鋼Ｊ　６９（１９Ｂ３）Ｓ　１
０１７にｔよ、上吹きランスに、そのメインノズルであ
るラバールノズルとは別に炉内のＣＯガスを２次燃焼さ
せるためのノズルを付設することが開示されている。し
かるにこの方法では２次燃焼用のノズルからのガスの勢
いが大きい場合には２次燃焼熱で炉壁の耐火物を溶損さ
せ、これに反して勢いが弱い場合には溶鋼から発生する
ｃＯガスがその上昇流によって十分に溶鋼への着熱に寄
与し得ないまま炉口から放出されてしまう。

また、ノズルから噴射し酸素ガスが周囲のｃｏと反応し
てＣＯｔ　となったとしても、そのガスは溶鋼表面に吹
きつけられて、Ｃ＋ＣＯｚ　−２ｃｏｔの吸熱反応が生
じて、溶鋼の昇温を減殺してしまう、また、特開昭６０
−１６９５０７号公報にＣＯガスの炉内での２次燃焼を
増加させるために上吹きの補助ランスから、酸素を吹き
付ける方法が開示されている。

しかし、この方法は補助ランスからの酸素ガスジェット
の勢いが強い場合、いわゆるハードブローとすれば、ス
ラグ層を通過し鋼浴面に衝突するために気相のＣＯと０
２のＣＯ＋　−Ｏ□→ＣＯ，の２次燃焼反応が生ぜず、
ｃ　＋　−０，→Ｃｏの反応となってしまうために、高
い２次燃焼率を得ることができないという欠点があった
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、上記のような欠点を木質的になくして、きわ
めて効率よく、２次燃焼率の増大を図り、溶鋼中へ燃焼
熱を吸収させることを可能ならしめるためになされたも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、転炉内における発生ＣＯガスの２次燃焼
率の高い方法について鋭意研究を重ねた結果、炉腹に設
けた横吹き羽口から酸素または酸化性ガスを吹きつける
こと、特にその横吹き羽口の位置、その軸心方向を規定
することによって目的を達成できるとの知見をえ、この
知見にもとづいて本発明をなすに至った。

本発明は、■底吹きまたは上底吹き転炉の炉腹部に横吹
き羽口を設け、一酸化炭素を含む炉内発生ガスに向けて
、該羽口からスラグ中に酸素を吹きこむことを特徴とす
る転炉の２次燃焼促進方法、■横吹き羽口中心軸の水平
方向成分と、横吹き羽口出口ならびに底吹き羽口出口を
結ぶ線の水平方向成分が形成する角度を４０°以内とし
、かつ底吹き羽口出口と横吹き羽口出口間の水平距離が
、横吹き羽口設置位置の炉腹内半径以内である横吹き羽
口から酸素を吹きつけることを特徴とする第０項記載の
方法である。ただし、ここでいう水平とは転炉々体が標
準的な吹錬位置にある、いわゆる「立っている」状態に
おける水平のことを指すものとする。

すなわち、転炉内に収容した溶鉄の浴面下に開口する底
吹き羽口、又はさらに該浴面上に垂下する上吹きランス
により、酸化性ガスを供給して溶鉄の脱炭精錬あるいは
炭材を供給しつつ復炭と発熱とを行うに当り、溶鉄の浴
面の上方で炉腹部の鉄皮および耐火物を貫通して設けら
れた横吹き羽口から噴射される酸素または酸化性ガスと
、底吹き羽口の一部またはすべてから供給される０□が
溶鉄中の炭素と反応して生成し浮上するＣＯガスが溶鉄
の上方で燃焼してＣＯｚガスになりやすいように、横吹
き羽口からの酸素または酸化性ガスを該ＣＯガスに吹き
つけるものである。そのためには、底吹き羽口先端と横
吹き羽口先端との位置関係を平面図で見た場合に近接し
ておくことが肝要である。

一方、本方法によれば、横吹き羽口からの０２はスラグ
層を通過するのみであるので、ジエ’７トの勢いの強弱
によって２次燃焼率が変わることはほとんどない、すな
わち、特開昭６０−１６９５０７の欠点は完全に解決さ
れたのである。

く作　　用〉 上底吹き転炉の継断面図を第１図に示す。２図中１は転
炉耐火物、２は鉄皮、３は横吹き羽口、４は上吹きラン
ス（なくてもよい）、５は炉口、６は底吹き羽口、７は
溶鉄、８は溶滓である。横吹き羽口３から噴射された酸
化性ガス１２が底吹き羽口６から噴射された酸化性ガス
から生成したｃｏを含むガス気泡９と衝突する。衝突す
ることによっ■ てＣＯと０２がＣＯ＋　−Ｏ□→ＣＯ，の燃焼反応を止
し、ＣＯｚ→スラグ層→溶鉄へと熱が伝達されることに
よって高い着熱率が得られるのである。もちろんこれは
、スラグまたは溶鋼の撹拌によって効果的になされるも
のであり、底吹きまたは横吹きのガス撹拌はそれを保証
しているのである。

第２図は第１図のＡ−Ａ視断面図であるが、底吹き羽口
の位置は１２の斜線部内の位置、例えば６の位置に置け
ばよく、横吹き羽口中心軸の水平方向成分と、横吹き羽
口出口ならびに底吹き羽口出口を結ぶ線の水平方向成分
が形成する角度が４０″以内時に効果が持続する。

なお、６′は本特許の比較例となる羽口位置である。

本発明によれば、底吹きからのＣＯガスと横吹きからの
０２がスラグ層で効率よく燃焼し、その燃焼熱がスラグ
層での強撹拌によって鋼浴層へ効率よく伝達される。

〈実施例〉 ５を転炉は炉底径１．４ｍ、炉腹径１．８ｍ、炉底から
炉口までの高さ３．５ｍであり、この転炉には底吹き羽
口として、内管内径０．０１　ｍ、外管の間隙０．００
０８ｍの２重管羽口を、また上吹きランスとして、スロ
ート径０．０１　ｍ、鉛直方向からの拡がり角度１２°
の３孔のラバールノズルとともに配設した。

またこの上吹きランスを用いる場合のランス高さ（静止
浴面〜ランス先端間の距離）は０，５ｍとした。上吹き
Ｏｔ流量は１５Ｎｍ３／ｍｉｎである。炉腹部に設置し
た横吹き羽口の設置本数は１〜２本とし、２本の場合は
等間隔とし、羽口内径は０．００８ｍ、また底吹きから
上記羽口までの高さは１ｍとし、溶鋼深さは約５も装入
した場合に約０．５ｍとなる。

上記転炉に溶銑を約５を装入して、底吹き羽口６または
さらに上吹きランスをも用いて第１の条件で吹錬を行い
、横吹き羽口３からも酸素を噴射したところ、所定の溶
鋼成分Ｃ＝０．０５％、温度１７００°Ｃを得るのに要
したスクラップ量からこの発明の効果がわかる。なおこ
の時の泡立ったスラグ厚みは約１ｍであり、このスラグ
厚みを制御するには例えば炭素源を添加するのが有効で
ある。

なお、ここに溶銑成分はＣ−４，４〜４．６％、Ｓｉ−
０，１５〜　０．２、Ｍｎ＝　　０．４〜０．５、　Ｐ
　−０，１〜０．１１、−５２＝０．０１〜０．０１５
装入後の溶銑温度は１２５０〜１２６０゛Ｃとし、溶鋼
成分は一〇−０，０４〜０．０５、温度１７００〜１７
１０°Ｃとした。また、比較例として、サブランス（内
径０．００６　ｍφ、２孔、傾角１０°）を２本設置し
てランス高さ０．６ｍの位置で上吹き、底吹きと同時に
吹錬を行った。

結果は、第１表かられかるように横吹き羽口の軸心に対
して底吹き羽口の位置を±４０°以内で同時に底吹き羽
口出口と横吹き羽口出口の水平距離が炉腹半径以内とす
る場合に著しい効果をもち、比較例■、■で示されるよ
うに±４０°以上では２次燃焼率の増加は著しくない、
また比較例■、■は上吹きサブランスから４　Ｎｍ’／
ａ＋ｉｎ　の０□を吹き込んだ例であり、これから判る
ように上吹きサブランスからの０２による２次燃焼率増
大効果は実施例はどではない。これは本発明のほぼ水平
の場合に較ベスラグ中への着熱が少ないことによる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、転炉内２次燃焼率が著しく向上すると
ともに、溶鉄への着熱効果による鉱石の溶融還元、高ス
クラップ操業、低Ｓｉ操業が支障なく行われた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、上底吹き転炉の縦断面図、第２図は、第１図
のＡ−Ａ挽断面図である。 １・・・転炉耐火物、　　　２・・・鉄皮、３・・・２
次燃焼用羽口、　　４・・・上吹きランス、５・・・炉
口、　　　　　　　６・・・底吹き羽口、６′・・・底
吹き羽口（比較例）、 ７・・・溶鋼、　　　　　　　８・・・スラグ、９・・
・ＣＯを含む気泡、　　１０・・・酸化性ガス、１１・
・・炉底中心、 １２・・・許容される底吹き羽口位置。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）底吹きまたは上底吹き転炉の炉腹部に横吹き羽口
   を設け、一酸化炭素を含む炉内発生ガスに向けて、該羽
   口からスラグ中に酸素を吹きこむことを特徴とする転炉
   の２次燃焼促進方法。
2. （２）横吹き羽口中心軸の水平方向成分と横吹き羽口出
   口ならびに底吹き羽口出口を結ぶ線の水平方向成分が形
   成する角度を４０°以内とし、かつ底吹き羽口出口と横
   吹き羽口出口間の水平距離が、横吹き羽口設置位置の炉
   腹内半径以内である横吹き羽口から酸素を吹きつけるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。