JPH04308020A - 転炉々口付着地金除去用ランス - 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、転炉々口に付着した地
金を酸素噴射によって溶解し、これを除去するための専
用ランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】転炉製鋼においては、吹錬中にスピッテ
ィングなどによる溶鋼の飛散があり、この飛散物が転炉
の炉口に付着し凝固する。そして、この凝固物（地金）
が成長し、その厚さが或る限度以上になると、溶銑の装
入やスクラップの装入等に支障を来したり、又、時には
これが剥離して落下し、温度低下による精錬の急激な乱
れや炉の耐火物を損傷したりすることもある。従って、
地金の厚さが或る限度に達した場合、転炉の操業を一時
中止し、地金の除去作業を実施する。

【０００３】従来の炉口地金を除去する技術としては、
特開平１−１３６９２３号公報に示されたものがある。 この技術においては、吹錬用主ランスの下部に特別の治
具を取付け、炉口に付着した地金に酸素を噴射できるよ
うにしている。図８及び図９は吹錬用主ランスに治具を
取り付けた状態を示し、図８は縦断面図、図９は下面図
である。２０は吹錬用主ランスを示す。治具３０は、吹
錬用主ランス２０に着脱が可能な構成になっており、円
板３１と環状体３２との間に放射状に配置された複数の
スペ−サ−３３よりなる。そして、治具３０は吹錬用主
ランス２０の酸素噴出孔３４に挿通されたフックボルト
３５によって取り付けられている。３６はナットであり
、白抜きの矢印は酸素の流れ方向を示す。

【０００４】上記のような治具３０が取り付けられた吹
錬用主ランス２０においては、その酸素噴出孔３４から
下方に向けて噴出した酸素は、円板３１に衝突してその
流れ方向を横方向に変え、円板３１と環状体３２の間隙
から放射状に噴射される。

【０００５】上記のような治具３０を取り付けた吹錬用
主ランス２０を用いて、転炉々口に付着した地金を除去
する場合、上記ランス２０を炉口の所定位置位置まで挿
入し、酸素を噴射して地金の溶解を開始する。上記ラン
ス２０を段階的に引上げ、所定範囲毎の地金を順次溶解
して除去する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】地金を酸素ガスによっ
て溶断する場合、酸素ガスは高流速で噴射されることが
望ましい。

【０００７】しかし、上記従来技術においては、酸素の
噴射流速が小さく、付着地金の溶解に長時間を要する。

【０００８】即ち、吹錬用主ランス２０の酸素噴出孔３
４から供給された酸素は、円板３１、環状体３２及びス
ペ−サ−３３で囲われたノズル孔状の空間から噴射され
るが、吹錬用主ランス２０に設けられている酸素噴出孔
３４の数が少ないので、（挿通されるフックボルト３５
の数と同じ）、酸素の噴射流速を或る流速以上にするこ
とはできない。

【０００９】又、仮に、スペ−サ−３３の取付け数を増
やして上記ノズル孔状の空間を狭めようとしても、吹錬
用主ランスの酸素噴出孔３４に対するスペ−サ−３３の
位置がランダム配置になり、これによって、酸素の噴流
に乱れが生じたり、各ノズル孔状の空間から噴射される
酸素流量がそれぞれ異なったりし、酸素を転炉々口の全
周に亘って均一に噴射させることはできない。

【００１０】このため、炉口に付着した地金の溶解除去
に長時間を要したり、或いは、炉口の特定部分に過剰な
酸素噴射が行われて耐火物や鉄皮を損傷してしまう状態
が発生することもある。

【００１１】本発明は、転炉々口に付着した地金を短時
間で効率よく溶解することができる地金除去用ランスを
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、その下部に、酸素を噴射させ
る複数のノズル孔を内側から外側に向けて放射状に設け
、且つこのノズル孔の勾配が内側から外側に向けて下向
きに０°から３０°の範囲にしている。

【００１３】上記ノズル孔の形状はラバルノズルである
のがよい。又、その外面にクロ−ムめっきが施されてい
るのが望ましい。

【００１４】

【作用】本発明のランスは地金除去専用であるので、そ
の下部に地金溶解用の酸素を噴射させる専用のノズル孔
が設けられている。このノズル孔については、その配置
数、その内径を適宜に選定することができ、転炉々口の
全周に亘って均一に酸素を噴射させることができる。

【００１５】ノズル孔は少なくとも水平であることを要
し、通常は外側（酸素噴射方向）に向けて下向きの勾配
をつける必要がある。これは、転炉々口の上端部に付着
した地金を溶解する場合には、ノズル孔が少なくとも水
平でないと、付着地金に酸素を噴射できないためである
。

【００１６】又、ノズル孔を下向きに形成させると、酸
素が付着地金に対して上部斜め方向から噴射される。こ
のため、同じ位置から酸素を噴射しても、広範囲の地金
を斜めに削り落とすように溶解させることができ、地金
の除去時間が短縮される。そして、このように地金を削
り落とすように溶解させるためには、ノズル孔の勾配（
角度）を適切な範囲にする必要があり、ノズル孔の勾配
は３０°を超えない範囲にするのがよい。ノズル孔の勾
配が３０°を超えたランスを使用して地金の溶解を行う
と、酸素が、既に地金が除去されている耐火物にまで噴
射され、耐火物が損傷される。

【００１７】そして、酸素の噴射流速は超音速域である
のが望ましいので、ノズル孔の形状はラバルノズル（中
細ノズル）であるのがよい。

【００１８】更に、地金の除去操作であっても、溶解し
た地金のスプラッシュが地金除去用のランスに付着する
が、外面にクロ−ムめっきを施してあると、この付着が
防止できる。

【００１９】

【実施例】図１及び図２は本発明に係る一実施例の下部
を示し、図１は概略断面図、図２は図１におけるＩ−Ｉ
矢視図である。図１及び図２において、地金溶解用ラン
ス１は、外筒２、中筒３、内筒４よりなり、底付きの水
冷構造になっている。５は酸素の流路、６は冷却水の入
口流路、７は冷却水の出口流路である。又、その下部に
は、外筒２、中筒３、内筒４を貫通させ、酸素を噴射さ
せるノズル孔８が多数設けられている。このノズル孔８
は内側から外側に向けて放射状に設けられている。従っ
て、このランス１はノズル孔８を含めた全体が水冷にな
っている。

【００２０】ノズル孔８は、少なくとも水平に設けられ
、その勾配（角度）は通常はランスの内側から外側（酸
素噴射方向）に向けて下向きに傾斜させて設けられてい
る。そして、角度θは３０°を超えない範囲にする。

【００２１】地金溶解のための酸素は高流速で噴射させ
るのがよく、好適な酸素噴射流速はノズル孔８の出口で
４００ｍ／ｓｅｃから５００ｍ／ｓｅｃ程度である。こ
のように、酸素噴射が超音速領域の流速で行われるため
、ノズル孔８の形状はラバルノズルであるのがよい。 従って、ノズル孔８の口径は、酸素噴射流速が上記の範
囲内になるようにする。

【００２２】ノズル孔８の配置数は、ランス１の大きさ
、ノズル孔８の口径、転炉の規模等によって異なる。 しかし、一般には、ラバルノズルから噴射されるガス流
の広がり角度は、その片側が１０°から１３°（両側２
０°から２６°）程度であるので、噴射されるガス流を
炉口の全周（３６０°）に切れ目なく吹き付けるために
は、ノズル孔８の数は１４から１８程度にする必要であ
る。

【００２３】そして、図示してはいないが、外筒２の外
面にはクロ−ムめっきを施しておくのが望ましい。クロ
−ムめっきを施してあると、その表面に緻密なクロ−ム
酸化層ができてランスが保護される。又、前述のように
、地金の除去操作時にも、溶解した地金の飛散があるが
、クロ−ムは熱伝達率が大きいので、飛散物は瞬間的に
凝固してしまい、ランス１に融着することはない。

【００２４】なお、図中、ノズル孔８の形状はラバルノ
ズルで示されているが、その形状はラバルノズルに限定
されるものではなく、酸素噴射が音速を超えるような高
流速でない場合には、普通の直管状ノズルでよい。

【００２５】上記実施例の地金溶除去用ランスを使用す
る炉口地金の溶解操作は、次のように行う。付着した地
金の下端部まで酸素が吹き付けられる位置まで（ノズル
孔の傾斜角度を考慮して）地金溶解ランスを挿入し、酸
素を噴射して付着地金を溶解を開始する。そして、上記
ランスを段階的に引上げ、所定範囲毎の地金を順次溶解
して除去する。

【００２６】前述のように、本発明のランスは付着地金
除去専用ランスであり、その使用方法について説明する
。図３は吹錬中における地金除去用ランスの準備状況の
説明図であり、図４は地金溶解状況の説明図である。 図３及び図４において、１は地金除去用ランス、２０は
吹錬用主ランス、４０は横行台車、４１は昇降台車、４
２は昇降台車のガイド、４３はランスの巻上機である。 又、２１は転炉であり、２２は付着地金、２３は溶鋼を
示す。

【００２７】図３のように、横行台車４０の予備吊り箇
所には地金溶解用ランス１を常時セットしておき、炉口
に付着した地金２２の量が増し、その除去が必要な状況
になった場合には、直ちに除去作業が実施できる状態に
しておく。

【００２８】そして、吹錬終了後、吹錬用主ランス２０
を引上げ、地金溶解用ランス１を所定の位置まで挿入し
、酸素を噴射して地金２２の溶解を開始する。

【００２９】なお、図３及び図４においては、１台の横
行台車４０に地金溶解用ランス１と吹錬用主ランス２０
を取り付ける場合について説明したが、地金溶解用ラン
ス１を使用するための取付けは別の横行台車であっても
よい。

【００３０】次に、図１及び図２による地金溶解用ラン
スを使用し、精錬処理能力２５０Ｔ／ｈｅａｔの転炉々
口に付着した地金を除去した結果について説明する。

【００３１】（実施例１）ノズルの構成は次のごとくに
し、又、この際のランスの挿入位置（転炉々口上端から
ノズル孔までの距離）や酸素供給量（送酸量）の実施条
件を図５に示すようにし、約４０Ｔの付着地金を溶解除
去した。又、ノズル孔における背圧は４ｋｇ／ｃｍ２か
ら７ｋｇ／ｃｍ２程度に調節した。

【００３２】ノズルの構成 ノズル孔の形状　　　　　　　　　　　　　　　　ラバ
ルノズルノズル孔の数　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１６本ノズル孔のスロ−ト部内径　　　　　　１
５ｍｍノズル孔の角度θ　　　　　　　　　　　　　　
　　５°

【００３３】図５は実施条件及び地金溶解終了
時間を示した図であるが、この図に記入されているよう
に、地金溶解に要した時間は僅か７分であった。更に、
付着地金の溶解は全面が均一になされていた。

【００３４】（実施例２）ノズルの構成は次のごとくに
し、又、この際のランスの挿入位置や送酸量の実施条件
を図６に示すようにし、約４０Ｔの付着地金を溶解除去
した。又、ノズル孔における背圧は４ｋｇ／ｃｍ２から
７ｋｇ／ｃｍ２程度に調節した。

【００３５】ノズルの構成 ノズル孔の形状　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　ラバルノズルノズル孔の数及びノズル孔の角度
θ　　　　１０°のノズル孔　　６本２５°のノズル孔
　　６本を交互に配置ノズル孔のスロ−ト部内径　　　
　　　　　　　　　１４．５ｍｍ

【００３６】図６は実
施条件及び地金溶解終了時間を示した図であるが、この
図に記入されているように、地金の溶解は１０分で終了
した。付着地金の溶解は全面均一であった。

【００３７】（従来例）図８及び図９に示した治具を取
り付けたランスを使用し、ランスの挿入位置や送酸量の
実施条件を図７に示すようにし、約４０Ｔの付着地金を
溶解除去した。この結果、図７にも記入してあるように
、付着地金を溶解除去するのに１５分を要し、実施例１
の場合に対し、約２倍の時間が必要であった。又、炉口
の一部に煉瓦の損傷が認められた。

【００３８】

【発明の効果】本発明においては、その下部に、酸素を
噴射させる複数のノズル孔を放射状に設けているので、
転炉々口の全周に亘って均一に酸素を噴射させることが
できる。且つ、このノズル孔の勾配が下向きに０°から
３０°にしてあるので、上方から広範囲の地金を斜めに
削り落とすように溶解することができ、地金の除去時間
が著しく短縮されると共に、耐火物の損傷が避けられる
。

【００３９】又、上記ノズル孔の形状をラバルノズルに
すると、酸素噴射流速を地金の溶断に好適な超音速領域
にすることができ、地金除去時間の一層の短縮が図れる
。

【００４０】更に、ランスの表面にクロ−ムめっきを施
すと、溶解した飛散地金の融着が起こらず、ランス寿命
が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の下部を示す概略断面図
である。

【図２】図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。

【図３】吹錬中における地金溶解用ランスの準備状態を
示す説明図である。

【図４】吹錬終了後に、本発明の地金溶解用ランスによ
って地金を溶解する状況を示す説明図である。

【図５】実施例１における実施条件及び地金溶解終了時
間を示した図である。

【図６】実施例２における実施条件及び地金溶解終了時
間を示した図である。

【図７】従来例における実施条件及び地金溶解終了時間
を示した図である。

【図８】吹錬用主ランスに治具を取り付けた状態を示す
縦断面図である。

【図９】図８における下面図である。

【符号の説明】

１　　地金除去用ランス ５　　酸素の流路 ８　　ノズル孔 ２１　　転炉 ２２　　炉口に付着した地金

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下部に、酸素を噴射させる複数のノズ
   ル孔が内側から外側に向けて放射状に設けられ、且つこ
   のノズル孔の勾配が内側から外側に向けて下向きに０°
   から３０°の範囲である転炉々口付着地金除去用ランス
   。
2. 【請求項２】ノズル孔の形状がラバルノズルである請求
   項１記載の転炉々口付着地金除去用ランス。
3. 【請求項３】外面にクロ−ムめっきが施された請求項１
   又は請求項２記載の転炉々口付着地金除去用ランス。