JPH052724B2 - - Google Patents
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- JPH052724B2 JPH052724B2 JP26147885A JP26147885A JPH052724B2 JP H052724 B2 JPH052724 B2 JP H052724B2 JP 26147885 A JP26147885 A JP 26147885A JP 26147885 A JP26147885 A JP 26147885A JP H052724 B2 JPH052724 B2 JP H052724B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
底吹き転炉又はこれに類する精錬とりべの如
き、金属精錬用反応容器による吹錬の熱源を補償
するために、炭素質粉状物質の気送供給流とこれ
を取囲む酸素気流との反応容器内での接触によ
る、容器内装入物に向う火炎放射が有用である
が、このような燃焼用ランスに関連してこの明細
書では、該ランスの耐久性向上を構造の簡易化に
あわせ成就することについての研究開発の成果に
関して以下に述べる。
き、金属精錬用反応容器による吹錬の熱源を補償
するために、炭素質粉状物質の気送供給流とこれ
を取囲む酸素気流との反応容器内での接触によ
る、容器内装入物に向う火炎放射が有用である
が、このような燃焼用ランスに関連してこの明細
書では、該ランスの耐久性向上を構造の簡易化に
あわせ成就することについての研究開発の成果に
関して以下に述べる。
（従来の技術）
金属精錬用反応容器での精錬・燃焼用ランスに
ついて特開昭58−144409号公報には、炭素質粉状
物質としての炭素微粉をランスの中心通路から、
酸素ガスはその周辺通路からそれぞれ噴射させる
ことが開示されているが、この中心通路を囲繞し
た冷却流体通路を必要とするので構造が複雑な
上、耐久性にも難があつた。
ついて特開昭58−144409号公報には、炭素質粉状
物質としての炭素微粉をランスの中心通路から、
酸素ガスはその周辺通路からそれぞれ噴射させる
ことが開示されているが、この中心通路を囲繞し
た冷却流体通路を必要とするので構造が複雑な
上、耐久性にも難があつた。
（発明が解決しようとする問題点）
金属精錬用反応容器内の装入物に対し炭素質粉
状物質の気送供給流とこれを取囲む酸素気流との
接触による火炎放射を行つて該装入物の精錬を助
成するのに用いる燃焼用ランスの耐久性向上を構
造の簡易化にあわせ成就することがこの発明の目
的であつて、その達成によりランス交換の頻度軽
減による操業の円滑化と生産能率の向上に資せん
とするものである。
状物質の気送供給流とこれを取囲む酸素気流との
接触による火炎放射を行つて該装入物の精錬を助
成するのに用いる燃焼用ランスの耐久性向上を構
造の簡易化にあわせ成就することがこの発明の目
的であつて、その達成によりランス交換の頻度軽
減による操業の円滑化と生産能率の向上に資せん
とするものである。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、金属精錬用反応容器の上方から反
応容器内の装入物に向けて、炭素質粉状物質の気
送供給流とこれを取囲む酸素気流との接触による
火炎放射を行う燃焼用ランスにおいて、炭素質粉
状物質の気送供給を司るノズルが耐熱性、耐摩耗
性のセラミツク耐火材料のライニングを有するこ
とを特徴とする、精錬・燃焼用ランスである。
応容器内の装入物に向けて、炭素質粉状物質の気
送供給流とこれを取囲む酸素気流との接触による
火炎放射を行う燃焼用ランスにおいて、炭素質粉
状物質の気送供給を司るノズルが耐熱性、耐摩耗
性のセラミツク耐火材料のライニングを有するこ
とを特徴とする、精錬・燃焼用ランスである。
発明者らは上記ランス内の炭素質粉状物質の噴
射流路についてその材質と構造を種々検討した結
果、該流路のノズルが耐熱性、耐摩耗性に優れた
セラミツク耐火材料のライニングを有するものと
して、次の利点のあることを究明した。
射流路についてその材質と構造を種々検討した結
果、該流路のノズルが耐熱性、耐摩耗性に優れた
セラミツク耐火材料のライニングを有するものと
して、次の利点のあることを究明した。
(1) ノズル冷却が不要でランス構造の簡易化が可
能となること、 (2) ノズルの耐摩耗性が改善されランスの耐久性
が向上すること、 なおノズルの内周に沿い測温に兼ねて摩損検出
に役立つ熱電対を配設して摩損検知も可能にな
る。
能となること、 (2) ノズルの耐摩耗性が改善されランスの耐久性
が向上すること、 なおノズルの内周に沿い測温に兼ねて摩損検出
に役立つ熱電対を配設して摩損検知も可能にな
る。
さて第１図にこの発明に従う精錬・燃焼用ラン
スの断面を示す。
スの断面を示す。
図中１は炭素質粉状物質の流路であり、この流
路１を含む配管内での燃焼又は爆発を回避するた
めに通常は不活性ガス又は該物質中の炭素との反
応が起こりにくい非酸化性ガスを搬送気体とす
る、気送供給流を導く。
路１を含む配管内での燃焼又は爆発を回避するた
めに通常は不活性ガス又は該物質中の炭素との反
応が起こりにくい非酸化性ガスを搬送気体とす
る、気送供給流を導く。
２は炭素質粉状物質の流路１が該物質との接触
による摩耗および摩擦熱あるいは反応容器内の高
温雰囲気、から保護されるべく設ける、耐熱性、
耐摩耗性に優れるセラミツク耐火材料のライニン
グである。該セラミツク耐火材料には、BC、
WC、TiC、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiCなどを用
いる。
による摩耗および摩擦熱あるいは反応容器内の高
温雰囲気、から保護されるべく設ける、耐熱性、
耐摩耗性に優れるセラミツク耐火材料のライニン
グである。該セラミツク耐火材料には、BC、
WC、TiC、Al2O3、ZrO2、SiO2、SiCなどを用
いる。
３は炭素質粉状物質の流路配管であり、外周面
は酸素ガスに接するので酸化性雰囲気でも耐え得
るステンレス鋼管又は銅管などを用いる。
は酸素ガスに接するので酸化性雰囲気でも耐え得
るステンレス鋼管又は銅管などを用いる。
４は流路１からの炭素質粉状物質の噴出口とな
るマウスピース５の温度測定を司る熱電対であ
り、この熱電対のリード線は、ライニング２に摩
耗による穴があいた際に露出して炭素質粉状物質
による断線をきたし、これによつてライニングの
穴あき検知を行うことができランスの異常を早急
に検知し、ランスの損傷ならびに大事故を未然に
防ぐのに用いる。なお熱電対４はライニング２の
外周面に巻き付けるか、又はライニング２の長手
方向に沿つて設置し、熱電対４の先端部４′とマ
ウスピース５との接触を良好にしマウスピース５
の温度を正確に測定する。
るマウスピース５の温度測定を司る熱電対であ
り、この熱電対のリード線は、ライニング２に摩
耗による穴があいた際に露出して炭素質粉状物質
による断線をきたし、これによつてライニングの
穴あき検知を行うことができランスの異常を早急
に検知し、ランスの損傷ならびに大事故を未然に
防ぐのに用いる。なお熱電対４はライニング２の
外周面に巻き付けるか、又はライニング２の長手
方向に沿つて設置し、熱電対４の先端部４′とマ
ウスピース５との接触を良好にしマウスピース５
の温度を正確に測定する。
上記ライニング２、流路配管３およびマウスピ
ース５から、炭素質粉状物質の気送供給を司るノ
ズル６が構成されている。
ース５から、炭素質粉状物質の気送供給を司るノ
ズル６が構成されている。
またマウスピース５はノズル６の先端部にあつ
て最も高温、酸化性雰囲気にさらされる部分であ
るから、耐熱性、非酸化性のAl2O3、SiO2、ZrO2
等のセラミツク耐火材料を使用する。
て最も高温、酸化性雰囲気にさらされる部分であ
るから、耐熱性、非酸化性のAl2O3、SiO2、ZrO2
等のセラミツク耐火材料を使用する。
７は炭素質粉状物質燃焼用の炭素ガス流路であ
り、ノズル６先端部のマウスピース５で酸素ガス
の吹出し方向を炭素質粉状物質の気送供給流に衝
突するように向け、炭素質粉状物質の燃焼性を高
める。酸素気流と炭素質粉状物質の気送供給流と
の各々の中心線の交角は、炭素質粉状物質中の揮
発分割合や噴出速度によつて最適値が異なるが、
30〜75度の範囲で適合する。
り、ノズル６先端部のマウスピース５で酸素ガス
の吹出し方向を炭素質粉状物質の気送供給流に衝
突するように向け、炭素質粉状物質の燃焼性を高
める。酸素気流と炭素質粉状物質の気送供給流と
の各々の中心線の交角は、炭素質粉状物質中の揮
発分割合や噴出速度によつて最適値が異なるが、
30〜75度の範囲で適合する。
８はランス外筒および先端部の冷却流体流路
で、高温の反応容器内で使用されるランスの耐久
性を向上するために必要不可欠である。
で、高温の反応容器内で使用されるランスの耐久
性を向上するために必要不可欠である。
（作用）
ノズルの流路配管には非酸化性物質を用い、該
流路配管の内周のライニングには耐熱性、耐摩耗
性のセラミツク耐火材料を採用する選択使用がで
き、流路の寿命延長、さらにはランスの寿命延
長、構造の簡易化を図り得る。
流路配管の内周のライニングには耐熱性、耐摩耗
性のセラミツク耐火材料を採用する選択使用がで
き、流路の寿命延長、さらにはランスの寿命延
長、構造の簡易化を図り得る。
（実施例）
反応容器として酸素ガスを底吹きできる5ton規
模の転炉を燃焼用ランスとともに備える第２図の
設備によつて精錬を行つた。
模の転炉を燃焼用ランスとともに備える第２図の
設備によつて精錬を行つた。
第２図中９は精錬・燃焼用ランス、１０は上底
吹き転炉、１１は酸素と羽口冷却用のプロパンを
供給する底吹き羽口、１２は装入された溶銑、１
３は炭素質粉状物質（微粉炭）を貯蔵し気体輸送
するデイスペンサー、１４は粉状クロム鉱石のデ
イスペンサーである。
吹き転炉、１１は酸素と羽口冷却用のプロパンを
供給する底吹き羽口、１２は装入された溶銑、１
３は炭素質粉状物質（微粉炭）を貯蔵し気体輸送
するデイスペンサー、１４は粉状クロム鉱石のデ
イスペンサーである。
また燃焼用ランス８の構造は先に第１図で示し
たとおりで、流路配管にはステンレス鋼管を用
い、該管の内周にマウスピース温度測定用のPt
−Pt13wt％Rhの熱電対を巻き付け、またライニ
ングとして高アルミナ焼結体の3.5mm厚のパイプ
を接着剤で固定し、さらにマウスピースにも高ア
ルミナ焼結体を用いた。
たとおりで、流路配管にはステンレス鋼管を用
い、該管の内周にマウスピース温度測定用のPt
−Pt13wt％Rhの熱電対を巻き付け、またライニ
ングとして高アルミナ焼結体の3.5mm厚のパイプ
を接着剤で固定し、さらにマウスピースにも高ア
ルミナ焼結体を用いた。
操業手順は、まず、転炉内を十分に予熱し該炉
内壁温度を約900℃とした後、1250℃の溶銑を約
4.5ton装入した。
内壁温度を約900℃とした後、1250℃の溶銑を約
4.5ton装入した。
次に炉を垂直にし、炉底羽口１０から酸素を
7.5Nm3／minおよび羽口冷却用のプロパンガスを
0.45Nm3／min供給した。同時に炉の上方から燃
焼用ランス９を下降し、炭素質粉状物質として微
粉炭35Kg／min、酸素を17.5Nm3／min供給しラ
ンスのノズル出口で微粉炭を燃焼させ、発生した
火炎が溶銑に当たる位置でランス９を固定した。
7.5Nm3／minおよび羽口冷却用のプロパンガスを
0.45Nm3／min供給した。同時に炉の上方から燃
焼用ランス９を下降し、炭素質粉状物質として微
粉炭35Kg／min、酸素を17.5Nm3／min供給しラ
ンスのノズル出口で微粉炭を燃焼させ、発生した
火炎が溶銑に当たる位置でランス９を固定した。
この状態で溶銑温度が1600℃に達するまで保持
した後、さらに60分間デイスペンサー１４から粉
状クロム鉱石を25Kg／minで供給して配管の途中
で微粉炭と合流させ、燃焼ランス９から溶銑中に
粉状クロム鉱石を添加した。この後炉を傾動して
ランスノズルの損耗の度合を確認し、溶銑のサン
プリングを行つた。
した後、さらに60分間デイスペンサー１４から粉
状クロム鉱石を25Kg／minで供給して配管の途中
で微粉炭と合流させ、燃焼ランス９から溶銑中に
粉状クロム鉱石を添加した。この後炉を傾動して
ランスノズルの損耗の度合を確認し、溶銑のサン
プリングを行つた。
以上の実験を全102ヒート行い、微粉炭約
300ton、クロム鉱石約160tonの合計約460tonの粉
体を燃焼用ランスを介して炉内に添加したが、ラ
ンスのノズルおよびマウスピースに何らの影響も
みられなかつた。
300ton、クロム鉱石約160tonの合計約460tonの粉
体を燃焼用ランスを介して炉内に添加したが、ラ
ンスのノズルおよびマウスピースに何らの影響も
みられなかつた。
またライニングの摩耗量を調査するためにライ
ニングをノズルからはずしその重量を10ヒート毎
に測定した結果を、粉体通過量ゼロのときのライ
ニング重量（Ws）に対する使用後のライニング
重量（Wm）の変化率、すなわち摩綿率と粉体使
用量の関係として第３図に実線で示す。
ニングをノズルからはずしその重量を10ヒート毎
に測定した結果を、粉体通過量ゼロのときのライ
ニング重量（Ws）に対する使用後のライニング
重量（Wm）の変化率、すなわち摩綿率と粉体使
用量の関係として第３図に実線で示す。
第３図から、72500Kg程度の粉体の通過ではラ
イニングはほとんど摩耗しないことがわかる。
イニングはほとんど摩耗しないことがわかる。
さらに操業中のマウスピースの温度測定の結
果、ノズル先端付近の温度は最高でも1650℃であ
り、高アルミナ焼結体の融点が2030℃であること
から十分な耐久性を備えていることがわかり、操
業後のノズル観察結果でも何らの変化もみられな
かつた。
果、ノズル先端付近の温度は最高でも1650℃であ
り、高アルミナ焼結体の融点が2030℃であること
から十分な耐久性を備えていることがわかり、操
業後のノズル観察結果でも何らの変化もみられな
かつた。
比較例
実施例と同様の方法、同一の設備によつて全60
ヒートの操業を行つた。ただし燃焼用ランスはラ
イニングを備えず、ステンレス鋼管を流路とし、
マウスピースにもステンレス鋼を用いた。
ヒートの操業を行つた。ただし燃焼用ランスはラ
イニングを備えず、ステンレス鋼管を流路とし、
マウスピースにもステンレス鋼を用いた。
すなわち燃焼用ランスを介して微粉炭35Kg／
minと酸素ガス17.5Nm3／minを転炉内の鉄浴に
供給し鉄浴温度を1600℃に昇温した後、粉状クロ
ム鉱石を25Kg／minの割合で微粉炭は約165ton、
粉状クロム鉱石は約95tonの合計約260tonの粉体
をランス内のステンレス鋼管の流路に通過させ
た。
minと酸素ガス17.5Nm3／minを転炉内の鉄浴に
供給し鉄浴温度を1600℃に昇温した後、粉状クロ
ム鉱石を25Kg／minの割合で微粉炭は約165ton、
粉状クロム鉱石は約95tonの合計約260tonの粉体
をランス内のステンレス鋼管の流路に通過させ
た。
このときの粉体流路の摩耗率と粉体通過量の関
係を実施例と比較するため、第３図に破線で示し
た。第３図から、比較例では耐摩耗性のライニン
グを使用していないため、実施例よりも摩耗率が
高いことがわかる。また全ヒートのうち９ヒート
でマウスピースが一部溶損するという現象も確認
した。
係を実施例と比較するため、第３図に破線で示し
た。第３図から、比較例では耐摩耗性のライニン
グを使用していないため、実施例よりも摩耗率が
高いことがわかる。また全ヒートのうち９ヒート
でマウスピースが一部溶損するという現象も確認
した。
（発明の効果）
この発明ではランスのノズルが耐熱性、耐摩耗
性に優れたセラミツク耐火材料のライニングを備
えているため、ノズル用冷却流体が不要となりラ
ンスの構造も簡易化できる。
性に優れたセラミツク耐火材料のライニングを備
えているため、ノズル用冷却流体が不要となりラ
ンスの構造も簡易化できる。
またノズルの内周に沿いライニング背面に面し
て熱電対を配置することによつて、ノズル先端の
測温が可能な上、摩耗によるライニングの穴あき
を検知することができる。
て熱電対を配置することによつて、ノズル先端の
測温が可能な上、摩耗によるライニングの穴あき
を検知することができる。
第１図はランスの断面図、第２図は精錬設備の
説明図、第３図は摩耗率と粉体通過量との関係を
示すグラフである。 １……流路、２……ライニング、３……流路配
管、４……熱電対、６……ノズル。
説明図、第３図は摩耗率と粉体通過量との関係を
示すグラフである。 １……流路、２……ライニング、３……流路配
管、４……熱電対、６……ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属精錬用反応容器内の装入物に向けて、炭
素質粉状物質の気送供給流とこれを取囲む酸素気
流との接触による火炎放射を行う燃焼用ランスに
おいて、 炭素質粉状物質を気送供給するノズルが耐熱
性、耐摩耗性のセラミツク耐火材料のライニング
を有することを特徴とする、精錬・燃焼用ラン
ス。 ２ ノズルの内周に沿いライニング背面に面して
配置した熱電対をそなえる特許請求の範囲第１項
記載のランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26147885A JPS62124211A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 精錬・燃焼用ランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26147885A JPS62124211A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 精錬・燃焼用ランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124211A JPS62124211A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH052724B2 true JPH052724B2 (ja) | 1993-01-13 |
Family
ID=17362458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26147885A Granted JPS62124211A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 精錬・燃焼用ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124211A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03164549A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | ２サイクルエンジンのエンジン制御装置 |
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-
1985
- 1985-11-22 JP JP26147885A patent/JPS62124211A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62124211A (ja) | 1987-06-05 |
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