JPH04221009A - ガス吹錬炉における付着地金溶融除去装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，炉内の溶解金属中に吹
錬用ガスを吹き込む形式のガス吹錬炉における付着地金
溶融除去装置に関する。

【０００２】

【従来技術】鋼の精錬を行うための炉の１つとして，ガ
ス吹錬炉がある。該ガス吹錬炉は，図６に示すごとく，
炉本体部９１と蓋体部９２とよりなり，該蓋体部９２に
は装入口９３を形成している。該炉本体部９１及び蓋体
部９２の内壁は，耐火れんが９５を積層させて形成して
いる。上記炉本体部９１内には，溶解金属８が貯溜され
る。また炉本体部９１の下部には，複数の羽口９４を設
けており，該羽口９４より上記溶解金属８の内部に酸素
ガス等の吹錬用ガスを吹き込むようにしている。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来のガス吹
錬炉においては，図６に示すごとく，炉内壁上部に付着
地金８１が形成される。これは，同図に示すごとく，炉
内の溶解金属８が，上記ガス吹き込みによって，いわゆ
るスプラッシュとして飛散し，その地金が炉内壁に付着
するためである。この付着地金８１の付着量は多く，例
えば７０トンのガス吹錬炉の場合，３０トンにも達する
。従来は，上記耐火れんが９５の取替え作業は，付着地
金８１が耐火レンガ９５に付着しているままで行い，付
着地金８１をスクラップとして処分している。そのため
，精錬における製鋼歩留を著しく低下させている。特に
，ステンレス鋼のように高価な地金の場合，製造コスト
に大きく影響する。また，上記付着地金８１が精錬中に
溶け出して成分の異なる溶解金属中に混入する場合があ
る。付着地金８１が空になった炉内に落下する場合もあ
る。その結果，精錬された製鋼の成分のコントロールが
できなくなり，品質低下を招く。更には，上記蓋体部９
２を取り外すには，炉本体部９１と蓋体部９２との接合
部９６に沿って，付着地金８１の一部を除去する必要が
ある。この付着地金８１を除去する際に，上記耐火れん
が９５を損傷させてしまう。そのため，ガス吹錬炉の耐
久性が低下する。加えて，付着地金８１の除去作業はオ
ンラインで耐火レンガ９５や付着地金８１の温度が常温
まで下がった後，作業者がクレーンやピックまたガス溶
断器を使って行うが，安全面でも極めて危険な作業であ
る。本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，炉内壁にお
ける付着地金の形成を最小限に抑えることができる，ガ
ス吹錬炉における付着地金溶融除去装置を提供しようと
するものである。

【０００４】

【課題の解決手段】本発明は，炉内に貯溜した溶解金属
の内部に吹錬用ガスを吹き込む形式のガス吹錬炉におい
て，前記炉内の上方には酸素噴出パイプを挿入してなり
，上記酸素噴出パイプはその下部に炉内壁に向けた酸素
噴出口を有し，かつ該酸素噴出パイプは移動制御装置に
連結されて，炉内の溶解金属の液面よりも上方において
昇降及び旋回可能に配置されていることを特徴とするガ
ス吹錬炉における付着地金溶融除去装置にある。本発明
において最も注目すべきことは，炉内壁に形成された付
着地金を除去するための酸素を噴出する酸素噴出パイプ
を，移動制御装置により昇降可能かつ旋回可能に設けた
ことにある。本発明におけるガス吹錬炉としては，例え
ばＡＯＤ炉，転炉がある。このＡＯＤ炉は，酸素ガスと
共にＡｒ，Ｎ２　等の不活性ガスを溶解金属中に吹き込
むことにより，ＣＯ分圧を低下させＣｒ等の酸化損失を
抑えながら脱炭を行うものである。ＡＯＤ炉による精錬
は，合金鋼，特にステンレス鋼に適用される。また，転
炉は，酸素ガスにより脱炭を行うものであり，主に鉄鋼
の精錬に適用される。本発明において，吹錬用ガスとは
，上記酸素ガス，不活性ガス等をいう。この吹錬用ガス
は，炉側壁又は炉底に設けた複数の羽口，及び上部から
の吹錬用水冷ランスパイプの両方若しくはいずれかによ
り吹き込む。上記酸素噴出パイプは，前記付着地金に向
けて酸素ガスを吹き付けるためのパイプであり，炉内壁
に向けた酸素噴出口を有する。この酸素噴出パイプは，
２重構造とし，外側に冷却水を流し，内側に酸素ガスを
流すようにすることが望ましい（図２及び図４参照）。 該酸素噴出パイプに供給するための酸素ガスは，上記吹
錬用ガスの一部を利用することが可能である。酸素ガス
の噴出は，連続的或いは間欠的に行う。上記移動制御装
置は，酸素噴出パイプを昇降及び旋回操作するための装
置である。この移動制御装置としては，モータ，滑車，
シリンダ等を利用したものがある（図１参照）。

【０００５】

【作用及び効果】本発明においては，移動制御装置を操
作して酸素噴出パイプを昇降及び旋回させる。これによ
り，炉内壁に形成されようとしている付着地金に対して
，酸素噴出パイプの下部を位置合わせすると共に，該酸
素噴出パイプの下部に設けた酸素噴出口を付着地金に向
ける。そして，付着地金に対して酸素噴出口より酸素ガ
スを吹き付ける。これにより，酸素ガスと付着地金中の
Ｃ，Ｃｒ等とが反応して，付着地金が発熱する。その結
果，該付着地金が溶解して，炉内の溶解金属中へ落下す
る。なお，この反応に必要な熱は，高温の炉内雰囲気ガ
スによっても供給される。それ故，本発明によれば，炉
内壁における付着地金の形成を最小限に抑えることが可
能な，ガス吹錬炉における付着地金溶融除去装置を提供
することができる。

【０００６】

【実施例】実施例１ 本発明の実施例にかかるガス吹錬炉における付着地金溶
融除去装置につき，図１〜図３を用いて説明する。本例
は，ステンレス鋼を精錬する場合のガス吹錬炉について
，適用したものである。本例においては，図１に示すご
とく，炉内の上方に酸素噴出パイプ１を挿入してある。 該酸素噴出パイプ１は，その下部に炉内壁に向けた酸素
噴出口１０を有する。該酸素噴出パイプ１は移動制御装
置２に連結されて，炉内の溶解金属８の液面８０よりも
上方において昇降及び旋回可能に配置されている。 この昇降及び旋回は，移動制御装置２のコントローラ（
図示略）に指示を与えることにより行う。上記酸素噴出
パイプ１は，同図に示すごとく，装入口９３より炉内に
挿入してある。そして，該酸素噴出パイプ１の下部は，
直角状に屈曲形成してあり，その先端部に上記酸素噴出
口１０を形成している。一方，酸素噴出パイプ１の上部
は，上記移動制御装置２に連結してある。また，該酸素
噴出パイプ１は，図２及び図３に示すごとく，外側パイ
プ１１と内側パイプ１２及び仕切り板１５とよりなり，
２重構造を構成している。そして，外側パイプ１１と内
側パイプ１２との間に，冷却水の流路１３を形成してい
る。該流路１３における上記酸素噴出口１０側の端部は
，閉塞してあり，冷却水は仕切り板１５の外側と外側パ
イプ１１との間より強制的に水圧３ｋｇ／ｃｍ２　以上
で給水される。また，上記冷却水は，端部で仕切り板１
５と内側パイプ１２との間に流入し，排水され循環しな
がら酸素噴出パイプ１を冷却する構造としている。なお
，パイプは一体物でも，先端近傍でのジョイントタイプ
でも良い。また，内側パイプ１２内には，酸素ガスの流
路１４を形成している。この流路１４は，吹錬用ガスと
して用いる酸素ガスの配管に接続し，吹錬用ガスをその
まま利用するようにしている。なお，先端の酸素噴出口
１０は，いわゆるストレートタイプのものであり，音速
以下の速度で酸素ガスを噴出させることを特徴とする。 上記移動制御装置２は，図１に示すごとく，ケーシング
２を有する。該ケーシング２は，チェーン２６を介して
滑車装置（図示略）に連結してあり，該滑車装置により
ケーシング２を昇降するようにしている。そして，該ケ
ーシング２内には，駆動モータ２５を配設している。該
駆動モータ２５の出力軸には，ギヤ２４を軸支してある
。また，上記酸素噴出パイプ１の上部には，ギヤ２２を
取り付けてあり，該ギヤ２２と上記ギヤ２４との間は，
チェーン２３を介して連結している。その他は，前記従
来例と同様である。なお，図１において，２７はベアリ
ングを示す。本例のガス吹錬炉は，上記のように構成さ
れているので，次の作用効果を呈する。即ち，精錬に当
たっては，炉内に溶解金属８を貯溜させた状態において
，羽口９４より溶解金属８の内部に酸素ガス，Ａｒ等の
吹錬用ガスを吹き込む。このとき，スプラッシュが生じ
，炉内壁に付着地金８１が形成されようとする。 そこで，移動制御装置２を操作して，酸素噴出パイプ１
の酸素噴出口１０を付着地金８１の付着付近に位置合わ
せさせて，酸素ガスを常時噴出させる。具体的には，コ
ントローラより滑車装置に制御信号を送る。そして，滑
車装置によりケーシング２を昇降させて，まず上下方向
の位置合わせを行う。次に，駆動モータ２５を作動させ
る。該駆動モータ２５の動力は，ギヤ２４及びチェーン
２３を介してギヤ２２に伝達され，酸素噴出パイプ１を
旋回させる。これにより，旋回方向の位置合わせを行う
。この位置合わせ作業により，酸素噴出口１０が付着地
金８１に向く。そこで，付着地金８１に対して酸素噴出
口１０より酸素ガスを常時吹き付ける。これにより，酸
素ガスと付着地金８１に含有されているＣ，Ｃｒ等とが
反応して，付着地金８１が発熱する。この反応に必要な
熱は高温の炉内雰囲気ガスからも供給される。その結果
，付着地金８１が溶解して，炉内の溶解金属８の中へ落
下する。このように，本例によれば，炉内壁に形成され
ようとする付着地金８１は，上記のごとく酸素噴出パイ
プ１から常時噴出される酸素ガスによって，落下させら
れる。それ故，付着地金８１の形成を最少限に抑えるこ
とができる。そのため，精錬における製鋼の歩留りが良
くなり，品質も向上する。更には，ガス吹錬炉の耐久性
も向上する。なお，炉内壁に沿って３６０度角に亘って
付着地金が形成されようとする場合には，酸素噴出パイ
プ１を旋回させながら，酸素噴出口１０より常時酸素ガ
スを噴出させる。これにより，効率良く付着地金８１の
除去を行うことができる。また，酸素ガスの噴出は，例
えば一定時間毎の間欠噴射であっても良い。更には，上
記移動制御装置２のコントローラに所望の昇降及び旋回
条件をプログラミングしておくと良い。これにより，付
着地金が形成されようとする部位の全域に亘って自動的
に酸素ガスを吹き付けることができる。また，付着地金
８１が一定量形成される毎に，挿入してあるパイプ又は
その都度挿入したパイプを昇降及び旋回させながら酸素
ガスを噴出させて，付着地金８１を除去することもでき
る。

【０００７】実施例２ 本例のガス吹錬炉につき，図４及び図５を用いて説明す
る。前記実施例１の酸素噴出パイプ１がいわゆるストレ
ートタイプであったのに対して，本例の酸素噴出パイプ
３はいわゆる複数孔タイプとなっている。即ち，酸素噴
出パイプ３は，図４及び図５に示すごとく，先端部に複
数の酸素噴出口３０を形成している。これらの酸素噴出
口３０は，図４に示すごとく，軸線に対して所定角度θ
だけ傾斜させてある。そのため，該酸素噴出口３０より
炉内壁に向けて広範囲にかつ効率良く酸素ガスを噴出す
ることができる。その他は，前記実施例１と同様である
。したがって，前記実施例１と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかるガス吹錬炉の側面断面図，

【
図２】実施例１の酸素噴出パイプの側面断面図，

【図３
】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図，

【図４】実施例２
の酸素噴出パイプの側面断面図，

【図５】図４における
Ｂ−Ｂ線矢視断面図，

【図６】従来のガス吹錬炉の側面
断面図，

【符号の説明】

１．．．酸素噴出パイプ， １０．．．酸素噴出口， ２．．．移動制御装置， ３．．．酸素噴出パイプ， ３０．．．酸素噴出口， ８．．．溶解金属， ９４．．．羽口，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　炉内に貯溜した溶解金属の内部に吹錬
   用ガスを吹き込む形式のガス吹錬炉において，前記炉内
   の上方には酸素噴出パイプを挿入してなり，上記酸素噴
   出パイプはその下部に炉内壁に向けた酸素噴出口を有し
   ，かつ該酸素噴出パイプは移動制御装置に連結されて，
   炉内の溶解金属の液面よりも上方において昇降及び旋回
   可能に配置されていることを特徴とするガス吹錬炉にお
   ける付着地金溶融除去装置。