JPH02179810A - 上底吹転炉の操業方法 - Google Patents

上底吹転炉の操業方法

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JPH02179810A
JPH02179810A JP33382588A JP33382588A JPH02179810A JP H02179810 A JPH02179810 A JP H02179810A JP 33382588 A JP33382588 A JP 33382588A JP 33382588 A JP33382588 A JP 33382588A JP H02179810 A JPH02179810 A JP H02179810A
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高本 久
Kimitoshi Yonezawa
米澤 公敏
Sadaji Kugimiya
釘宮 貞二
Kiyoshi Ochi
越智 清
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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】 〔産業上の利用分舒〕 本発明は炉底径4 、000〜8,000 m、処理溶
銑量250〜380 Ton /chの大型上底吹転炉
の操業方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、前記の如き大型の上底吹転炉においては底吹ガス
による溶鋼撹拌効果改善の為、ガス流量の増大、ガス種
の選択、羽口配置の最適化等の検討が行われている。一
般に大型の上底吹転炉では底吹ガス総流量を0,1Nボ
/1−mln以上にし上吹からの02ガス量に対する底
吹からの吹込ガス量との比率を0.05〜0.20とし
て操業し転炉内冶金反応向上効果を得ている。又、羽口
配置については、特公昭5B−16013号公報に、上
吹火点内に複数羽口を配置し、溶鋼撹拌力を向上させる
方法や、特公昭61−36050号公報に上吹火点内外
に各々2本ずつ羽口を配置し脱Pを促進させる方法等が
、提案されている。しかし従来は各羽口とも同一流量が
前提であり、火点内外の底吹ガス流量比については触れ
られていない。
(発明が解決しようとする課題〕 前記の上底吹転炉の操業下において、吹錬末期でのマン
ガン、鉄の酸化ロスによる歩留低減を抑制する為には底
吹ガス量の増大による火点内外への旦供給促進を図るの
が有効であることは周知の事実である。しかし、羽口径
拡大のみを実施すると、第2図に羽口溶損指数との関係
で示し、第3図に炉壁溶損指数との関係で示す如く、吐
出ガスのバックアタックによる羽口周辺耐火物の溶損。
炉壁耐火物の溶損量が増大し耐火物コストを著しく上昇
させる。
尚、羽口溶損指数とは吹錬1チャージ当りの羽口溶損量
(mm/ch)について基準となる羽口径での溶損量を
1とした時の比率で表わし、炉壁溶損指数とは、吹錬1
チャージ当りの炉壁溶損量について基準となる羽口径で
の溶損量を1とした時の比率で定義されるパラメータで
ある。
また、羽口本数を増大させることは羽口間が近接し、該
バックアタックによる羽口間耐火物溶損を助長し耐火物
寿命を低減させるため、限られた炉底面積内での羽口本
数増大には限界がある。−方では底吹ガス流量の増大に
伴い吹込ガスコストの増大、吹込ガスの抜熱による溶鋼
温度の低下(熱裕度低下)等の問題も生じ、吹込ガスの
有効活用が必要となる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前記課題を解決するもので、その要旨とすると
ころは下記のとおりである。
(1)炉底に設けられた単管あるいは2重管の底吹羽口
から鋼浴中に0. I Nrd/ t−mln以上の撹
拌用ガスを吹込むとともに鋼浴面に水冷した上吹多孔ラ
ンスにより酸素ガスジェットを吹付け、この上底吹ガス
流量比率を0.05〜0.20にした上底吹転炉操業に
おいて、吹錬末期のランス高さ条件下における火点投影
面の内側に配置した底吹羽口からのガス流量を外側に配
置した羽口からの総ガス流量に対する比率を1.2〜2
.0にて操業することを特徴とする上底吹転炉の操業方
法。
(2)前記火点投影面の内側に配置した底吹羽口数と外
側に配置した底吹羽口数が同本数で且つ火点内羽口の直
径を火点外層口の直径より大きくすることを特徴とする
前項工記載の上底吹転炉の操業方法。
(3)火点的本数と火点外来数を同数とし且つ羽口径を
火点外層口より火点内羽口を大きくし、各羽口から鋼浴
中に吹込むガス流量を独立制御および独立設定値とする
こと、若しくは、異径オリフィス等を用いて制御するこ
とを特徴とする前項1または2記載の上底吹転炉の操業
方法。
本発明において、底吹ガス流量とは二重管羽口の場合は
内管から単管羽口はその全体から噴出するガス流量をい
う。
〔作 用〕
従来、前記大型の上底吹転炉において溶鋼の撹拌力は、
上吹及び底吹、各々総ガス流量により決定され、通常前
記の如く底吹ガス流量を0.INrrr/ t−mln
以上にし上底吹ガス流量比率を0.05〜0.20で操
業することは周知の事実であるが、各底吹羽口からの底
吹ガスの吹込み方法による炉底における底吹ガス流量分
布のあり方については、これまで明らかにされていない
。そこで水モデル実験による底吹ガス吹込み方法の違い
による撹拌力への影響について調査したところ第4図に
示す様に同一底吹ガス総流量下において、上吹ガスによ
る火点内に相当する中央部に配置した羽口の径を火点外
に配置した羽口の径より大にしガス量を火点外より増大
させ火点内・外法量比率を所定範囲にすることにより、
撹拌力の増大が図れ、均一混合時間を短縮させることが
できる知見を得た。
更に、実機での上底吹転炉における底吹ガス吹込につい
て検討した結果、以下の様に火点内外の羽口からの吹込
ガス流量を各々独立に設定することが有効であることを
見出した。すなわち、スラグ−メタル間の反応促進の為
には、火点外の撹拌によるスラグ−メタル混合強化が有
効であり、方で上吹酸素ジェットにより生成されるFe
O,Mn0等酸化物の還元及び酸化の抑制の為には、火
点内での撹拌が有効であるとの知見を得た。これらの観
点から本発明者等は特に溶銑予備処理により脱P、脱S
tを施した溶銑にMn鉱石を10kg/を以上投入する
スラグレス吹錬下(炉内スラグ量≦50kg/l)にお
いては、吹錬末期には火点外におけるスラグ−メタル界
面でのスラグ中MnOの還元による鋼中Mnの増加と、
火点内でのMnの酸化ロスが同時に生じていることに着
目し、炉内でのMn歩留を向上させる為、実機転炉を用
い、火点内外の底吹ガス量の最適値について更に詳細に
検討した。
すなわち、第5図に示す様に3例(×、Δ、・)の同一
底吹ガス総流量下において火点内紛ガス量の比率を増加
すると溶鋼撹拌力の増大効果に加え前記Mn酸化ロス低
減効果により炉内Mn歩留が向上するとともにスラグ中
のT、Feは著しく低減する。
しかし、更に火点内ガス比率を増大していくとスラグ−
メタル撹拌効果が薄れ逆にMn歩留は低下するとともに
スラグ中のT、F eは急増する。つまり前記火点内紛
ガス流量比が1.2〜2.0が最も底吹ガスの吹込み方
法として適していることが判明したのである。
前記した最適吹込み方法を達成する手段として、同径羽
口とし火点内外の配置数を変更すれば可能である。又耐
火物溶損等により羽口配置数に限界がある場合には、火
点内外に位置する羽口の径を火点内〉火点外に変える(
以下異径化と称する)ことにより火点内〉火点外のガス
流量調整が可能である。
各羽口の流量設定が独立して可能でない流量−括制御方
弐の場合には、羽口径毎に適正なオリフィスを供給配管
途中に設置することにより、羽口異径化に応じたガス流
量の変更が可能となる。而して、該火点内・外の吹込ガ
ス流量比率は、操業中に羽口先へのマツシュルーム付着
により通常0.8以下の開孔率となり微妙に変化するの
でその変動分を加味して1.2〜2.0となるように初
期設定値を決定することが好ましいい第6図に羽口閉塞
時の羽口間流量偏差の一例を示すが、流量−括制御の場
合、第1表に示す各羽口径に応じたオリフィスを設置す
ることにより、羽口先マツシュルーム圧損変化による流
量変動によって生じる羽口間流量偏差は高々6%程度で
ある(内管背圧±10%時)。
尚、第6図は羽口開孔率が小さい方向に変動した場合(
閉塞気味と称しである)の各羽口間の流量を示したもの
であり、流量偏差は各明日毎の基準値を100%とした
時の百分率にて表しである。
第1表 吹転炉を用い、上吹酸素量は初期〜中期は3〜4Nrr
f/ t −min 、末期は2〜3 Nnr/ t 
・min 。
吹錬末期のランスル湯面間距離は2.5〜3.0mとし
た。また溶銑は第2表に示す温度・成分に代表される、
事前に脱Si、脱P、脱S処理を施した予備処理溶銑を
用い、転炉内スラグ量を50kg/を以下とした。
第2表 〔実施例〕 本発明の実施例を以下に示す。
炉はいずれも炉底径6.200 mmの3407on上
底底吹羽口は、同時稼動羽口を最大6本とし、火点的羽
口流量、火点外羽口流量の比率を0.7〜2、1とし、
底吹ガス総流量ハ0.16〜0.18 Nnf/ t−
winの間の各水準にて試験を実施した。各水準での底
吹条件を第3表に示す。尚、吹錬は初期にMn鉱石を5
〜35kg/を投入し、Mn鉱石の脈石分に見合う塩基
度調整用として生石灰を1〜8kg/む投入した。
第7図、第8図に冶金効果の一例として吹止スラグ中(
T、Fe)と転炉内Mn歩留の向上効果を示す。
ここで第7図には横軸に吹止(C)量を、縦軸に吹止め
スラグの(T、Fe)を示す。又第8図には横軸に炉内
装入全Mn量を、縦軸に炉内Mn歩留を示す。
φ22X4  (0,15Nrrf/ t −min 
)からφ24X4 (0,18Nrrf/l −min
 )に底吹ガス総流量を増加させることによりT、Fe
の低減効果(第7図)が、又Mn歩留向上効果(第8図
)が各々認められる。
底吹ガス総流量の等しい比較例7と実施例5とを比較す
ると吹止(Mn)0.6〜0.8%においてT、F e
で0.8%の低減、Mn歩留で4%の向上効果が認めら
れた。他の条件下の実施例1〜3及び比較例1〜6の冶
金効果向上化については第5図に一括して示す。
また、二重管羽口を用いるに当たっては火点内洞口の大
径化による羽口溶損量増大を抑制するため、外管冷却ガ
スをt、pc+cozの混合ガスとし、外管ガスの線流
速を気泡後退消滅領域まで上昇させる方式を新たに取り
入れた。
一方、単管での不活性ガス吹込みによる撹拌の場合にも
同様の効果が得られることを確認している。
〔発明の効果〕
前記した様に本発明により同一底吹ガス量にて炉内Mn
歩留の大幅な向上が得られ高価なMn合金の削減が可能
となる。またスラグ中の鉄分濃度(T。
Fe)を大幅に低減させ鉄歩留を向上させる。
一方では火点外である外周部の吹込ガス量を低減させる
ことにより、炉壁部耐火物の溶損量低減も同時に可能と
なる。また溶損量の大きい部位の羽口径を小さくするこ
とにより複数羽口の寿命を均等化することも可能である
。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための上底吹転炉の−例を示
す模式的な縦断面図、第2図、第3図は羽口径と各部位
溶損速度を示す図、第4図は1/10の水モデル実験に
おいて火点内及び火点外を想定した位置に、両者の流量
比が1.1.4となる様に4本の羽口を配置した場合の
均一混合時間の比較を行った結果を示した図、第5図は
各底吹ガス総流量下での、火点内、火点外の流量比の冶
金効果に及ぼす影響を示したものであり、実機上底吹転
炉での結果を示す図、第6図は各羽口の羽口径を変えた
場合、ノズル先開孔率の変化が各羽口流量に及ぼす影響
を計算して示した図、第7図、第8図は実施例の一例で
底吹総ガスito、18Nrrr/1−mln時に火点
内流量/火点外流量を1.1.4とした際の両者の実機
上底吹転炉での結果を比較した図である。 H1歩留 (o7o) 第1図 上ψシに冷うンズ 上ぐ酸座ジェット 火点 ズテグ 5″!A4!4 c大点力剥ロ ア火5色外用口 第2図 頃へりグズ波量(N4rネ9 第3図 吹込ガズ#、t(Nm’=浄1.本9 ψ16   硲  −斜 −28 羽口径C型υ #/6   φ2D p−ψJ 朋コ外rゆあつ 第6図 一@利口の力゛ス咲達絵」【 第7図 吹止(C) (Z) 第8図 炉内全兼入Mn量(x/(7−’Z)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炉底に設けられた単管あるいは2重管の底吹羽口
    から鋼浴中に0.1Nm^3/t・min以上の撹拌用
    ガスを吹込むとともに鋼浴面に水冷した上吹多孔ランス
    により酸素ガスジェットを吹付け、この上底吹ガス流量
    比率を0.05〜0.20にした上底吹転炉操業におい
    て、吹錬末期のランス高さ条件下における火点投影面の
    内側に配置した底吹羽口からのガス流量を外側に配置し
    た羽口からの総ガス流量に対する比率を1.2〜2.0
    にて操業することを特徴とする上底吹転炉の操業方法。
  2. (2)前記火点投影面の内側に配置した底吹羽口数と外
    側に配置した底吹羽口数が同本数で且つ火点内羽口の直
    径を火点外羽口の直径より大きくすることを特徴とする
    請求項1記載の上底吹転炉の操業方法。
  3. (3)火点内本数と火点外本数を同数とし且つ羽口径を
    火点外羽口より火点内羽口を大きくし、各羽口から鋼浴
    中に吹込むガス流量を独立制御および独立設定値とする
    こと、若しくは、異径オリフィス等を用いて制御するこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の上底吹転炉の操
    業方法。
JP33382588A 1988-12-28 1988-12-28 上底吹転炉の操業方法 Expired - Lifetime JPH068450B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016223007A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 Jfeスチール株式会社 転炉の炉体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016223007A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 Jfeスチール株式会社 転炉の炉体

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