JPH0339410A - 金属精錬炉 - 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、ガス底吹きにより溶湯を攪拌しつつ湯面に酸
素ガスを吹き付けて精錬する金属精錬炉に係り、特に、
複合吹錬用の転炉に関する。

［従来の技術］ 複合吹錬炉においては、吹錬効率の向上を図るために、
炉底部の羽目を介して溶湯にガスを吹き込み、攪拌する
。炉内の溶湯は、酸素ガス上吹き及びガス底吹きにより
十分に攪拌される。この結果、スラグ・メタル反応が促
進され、溶銑が短時間で良質の溶鋼になる。

第７図に示すように、従来の複合吹錬炉１は、炉口部を
除き、炉底部から炉上部に至るまでがほぼ同じ内径であ
り、その縦断面が全体として西洋梨に似た形状をなす。

炉底部の鉄皮２及び耐火物３を貫通して複数の底吹き羽
口４が炉内に開口し、これらの羽口４を介して溶鋼５に
攪拌ガスが吹き込まれるようになっている。

しかしながら、このような炉底形状の転炉においては、
炉底部がほぼ平坦で面積が広いので、少量の溶湯が装入
されると、ガス吹き込み口から湯面までの距離が短くな
り、攪拌ガスが溶湯を通過する長さが不足して、下記に
示すような種々の問題点を生じる。

（１）吹き込みガス量を少量に制限した場合であっても
、溶湯にガスの空洞（湯面へのガスの吹き抜け）が生じ
、スラグがフォーミングしゃすくなる。

（２）溶湯が十分に攪拌されず、精錬時間が長引く。

（３）攪拌不十分のために、溶湯成分に偏在が生じる。

そこで、第８図に示すように、炉底部の内張り耐火物７
を多段構造として炉底面積を狭め、少量の溶湯を吹錬す
る場合でも滞留部における溶湯深さが増すように転炉６
の構造が改善されている。

このような転炉６によれば、同量の溶湯を装入した場合
に、その溶湯深さＬ２が上記の転炉１の溶湯深さり、よ
り深くなり、ガスの行路が延長されるので、ガス吹き込
み量を増加しても溶湯に空洞を生じ難くなってガス攪拌
力が向上する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の炉底部を多段構造とした転炉にお
いては、炉底部の耐火物７の厚さが必要以上に厚くなり
、転炉全体の耐火物使用量が増大する。このため、耐火
物コストが大幅に上昇するという問題点がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、
吹き込みガスの空洞を生じることなく、少量の溶湯を十
分に攪拌することができ、かつ、耐火物コストを低減す
ることができる金属精錬炉を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 転炉の吹錬効率の向上を図るには、場面の面積を可能な
限り広くとり、酸素ガスおよび溶鋼の反応界面積を増大
する一方で、溶鋼の深さを深くして、吹き込みガスの行
路を長くすること必要である。一方、転炉は大型のもの
で３５０トンの容量をもつものであり、その内張りに使
用される耐火物は膨大な量に及ぶ。

発明者等は、従来の多段構造炉底部の転炉につき種々検
討を重ねた結果、西洋梨型の鉄皮構造のままでは炉底部
の内張り耐火物が過剰に厚くなり、多くの無駄が生じる
ことを回避できないことを見出だした。そこで、発明者
等は、炉底部の鉄皮構造を変更し、内張り耐火物の使用
量を低減する一方で、ガス攪拌力の向上を図ることにつ
き、実用化のための研究を種々重ねた。

この発明に係る金属精錬炉は、ガス底吹きにより溶湯を
攪拌しつつ湯面に酸素ガスを吹き付けて精錬する金属精
錬炉であって、溶湯滞留部の横断面積が湯面より炉底に
向かって徐々に減少し、溶湯滞留部の内壁が全体として
滑らかに形成されていることを特徴とする。

［作用］ この発明に係る金属精錬炉においては、溶湯滞留部の横
断面積が場面より炉底に向かって徐々に減少し、溶湯滞
留部の内壁が全体として滑らかに形成されている。この
ため、溶湯装入量が少量であっても溶湯深さが深く、ガ
ス吹き込み口から場面までの距離が長くなり、吹き込み
ガスの行路が延長される。また、溶湯収容領域の内壁が
全体として滑らかに形成されているので、内張り耐火物
の使用量が低減される。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について具
体的に説明する。

第１図は、本発明の実施例に係る金属精錬炉としての複
合吹錬用転炉を模式的に示す縦断面図、第２図はその横
断面図である。転炉１ｏは、外側が鉄皮１１で覆われ、
その内側に耐火物１２が内張すされている。転炉１０の
炉体は、炉腹部にて内径が最大であり、炉口及び溶湯滞
留部（炉底部）１３がそれぞれ絞られて全体として卵形
状をなしている。複数の底吹き羽口１４が滞留部１３の
最下部に設けられ、不活性ガスを主成分とする攪拌ガス
が溶湯５に吹き込まれるようになっている。

第２図に示すように、複数個の羽口１４が滞留部１３の
適所に開口している。

次に、第３図を参照しながら、上記の転炉を用いて複合
吹錬する場合について説明する。

羽口１４に若干量のガスを供給しっ゛っ、転炉１０内に
鍋から溶銑を装入する。これに石灰等の副原料を添加投
入し、場面にランス１６から酸素ガスの吹き付けを開始
する。このとき、羽口１４への底吹きガス供給量をに増
量して、溶銑を攪拌する。溶銑中［Ｃ］が酸素ガスの吹
き付けにより燃焼し、この反応熱により副原料が溶融滓
化する。

第４図は、横軸に転炉内張りレンガの内径りをとり、縦
軸に鋼浴の深さをとって、溶湯装入時の両者の関係を示
すグラフ図である。

第５図は、横軸に転炉内張りレンガの内径りをとり、縦
軸に炉内平均空塔速度（場面に吹き抜けが生じるガス吹
き込み速度）をとって、両者の関係についいて種々調べ
た結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ｆは、例えば
溶湯装入量を１００トンとしてガス吹き込み量を毎時８
ＯＮｍ３としたときの結果を示す。

第６図は、横軸に羽目入口におけるガス圧力Ｐをとり、
縦軸に吹き込みガスｆｆ１Ｑをとって、羽口の内径φを
１０．０〜３０．０ｉＩＩの範囲で種々変更して、ガス
の吹き抜けが生じる鋼浴の最小深さ（吹き抜は限界値Ｈ
；単位ｍ）をそれぞれ示すグラフ図である。

上記第４図乃至第６図から明らかなように、上記実施例
の転炉においては鋼浴の深さを深くすることができるの
で、吹き込みガス量Ｑを増量することができる。このた
め、底吹ガスによる攪拌力が大幅に向上し、従来型の転
炉では少量の溶銑を複合吹錬すると、ガスが湯面に吹き
抜けてスラグがフォーミング化してスロッピングが発生
していたが、これを有効に回避することができた。

また、上記実施例の転炉によれば、内張リレンガニ２の
使用量を従来の多段炉底構造の転炉に比較して約３０％
低減することができ、耐火物コストを大幅に低減するこ
とができた。

［発明の効果］ 本発明によれば、底吹ガスの行路が長くなるので、装入
溶湯が少量であってもガスの吹き抜けが生じなくなり、
ガスによる溶湯の攪拌力を大幅に向上させることができ
る。このため、溶湯およびスラグの間の反応が促進され
、複合吹錬時間を大幅に短縮することができる。

また、ガスの吹き抜けが生じなくなるので、スラグの過
剰のフォーミング化が回避され、スロッピング等の問題
が生じなくなる。

更に、炉底部のデザインを変更することにより、従来よ
りも内張り耐火物の使用量を約３０％低減することがで
きるので、耐火物コストが大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る金属精錬炉を模式的に示
す縦断面図、第２図は金属精錬炉の横断面図、第３図は
複合吹錬中の金属精錬炉を模式的に示す縦断面図、第４
図乃至第６図はそれぞれ発明の詳細な説明するためのグ
ラフ図、第７図及び第８図はそれぞれ従来の複合吹錬炉
を示す縦断面図である。 １０；転炉、１１；鉄皮、１２；耐火物、１３；溶湯滞
留部、１４；羽口、１６；ランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス底吹きにより溶湯を攪拌しつつ湯面に酸素ガスを吹
   き付けて精錬する金属精錬炉であって、溶湯滞留部の横
   断面積が湯面より炉底に向かって徐々に減少し、溶湯滞
   留部の内壁が全体として滑らかに形成されていることを
   特徴とする金属精錬炉。