JPH05331518A - 転炉の熱間補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】残留スラグの保護膜を転炉内壁に均一に且つ強
固にコーティングし、保護膜自体も強健で溶損が小さ
く、補修頻度が少なくて生産性の低減を抑制し得る転炉
の熱間補修方法を提供する。 【構成】上底吹き転炉にあって、出鋼終了し、一部排滓
して転炉内にスラグを残留し、乾燥ドロマイト又は軽焼
ドロマイト又は焼石灰等のＭｇＯ又はＣａＯを含有する
添加物を単独で或いは二種以上混合し、それを残留スラ
グ量に対して０〜４０重量％添加し、その添加前又は添
加中又は添加後に、転炉内上方よりランスを介して、酸
素含有量が２５％以下の高圧ガスを吹付けて残留スラグ
を転炉内壁にそって吹上げ、そのエネルギでスラグを内
壁に吹付ける構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は転炉の内壁の溶損を溶融
スラグのコーティングによって補修する転炉の熱間補修
方法に関するものであり、特にトラニオン軸側の転炉内
壁の補修を含めた炉壁全体の補修に適するものである。

【０００２】

【従来の技術】銑鉄行程に使用される転炉は既知のよう
に、ランスによる攪拌や傾動装置による傾動など、非常
に厳しい熱負荷を受けるため、その内壁はスポーリング
等をはじめとする溶損が著しい。こうした内壁の溶損に
対して、不定形耐火物を吹付ガンにより吹き付ける熱間
吹付補修法、ピッチ含有不定形耐火物を損傷部位に投入
し、炉の保有熱又はバーナー等で焼付ける焼付補修法等
が知られている。

【０００３】しかし、熱間吹付補修法は基本的に溶媒と
して水を用いるため、熱間で施工する場合は水の急激な
蒸発を伴い、吹付材料と被付着体との接着強度が低く、
残存寿命が短く、従って高温出鋼の必要な鋼種には効果
が小さい。また、焼付補修法は結合剤としてピッチ，タ
ール等を用い、これを炉の保有熱により軟化，充填，硬
化の過程をとり、従って有機結合剤が有する揮発物のた
め組織の気孔率が高く、耐食性に問題があり、補修剤の
耐用性は多くても１０チャージ程度である。従って、補
修頻度も高く、転炉の稼働率低下を余儀なくされ、補修
費のコスト上昇と生産性の低下をもたらすという問題が
ある。更にこれらの補修法に使用される不定形耐火物は
比較的高価であるため、全体的なコストも大きくなる。

【０００４】これに対して転炉内のスラグを残留し、転
炉を傾動させることによりこの残留スラグを転炉の内壁
にコーティングして保護膜を生成させる転炉傾動補修法
がある。また、この種の転炉内残留スラグを転炉内壁に
コーティングする補修法としては、例えば特開昭６４−
４４１２号公報に記載されるフォーミング補修法や、特
開昭５９−９３８１６号公報に記載される底吹上げ補修
法がある。

【０００５】このうち前者のフォーミング補修法は、転
炉内の残留スラグに発砲剤としての炭剤を添加してフォ
ーミング化し、その発砲作用によりスラグを炉壁の高い
部位まで押上げて内壁全体のコーティング効果を高めよ
うとするものである。また、後者の底吹上げ補修法は、
転炉の底吹羽口より不活性ガスを吹込むことにより残留
スラグを吹き飛ばし、その飛勢で残留スラグを転炉内壁
にランダムにコーティングしようとするものである。

【０００６】これらの残留スラグコーティング補修法で
は、前記不定形耐火物を使用する補修法のように高価な
補修剤を使用しないので、その分だけコストを低減でき
る。また、補修の所要時間も比較的短いため、生産性の
低下を抑制することができる。なお、前記残留スラグコ
ーティング補修法では、一般にＣａＯを含有する焼石灰
や、ＭｇＯを含有する軽焼ドロマイトや乾燥ドロマイト
等が添加される。このうちＣａＯは残留スラグの塩基度
を高めて付着性を向上させる効果があり、ＭｇＯはスラ
グの粘性を高めてれんがへの浸入を減少させ、効率のよ
いスラグ保護膜を形成する効果がある。また、出鋼直後
の残留スラグは高温に過ぎて流動性が高く、内壁への付
着性が弱いため、これらの添加物を残留スラグ中に添加
することにより、残留スラグの温度の低下を促進し、内
壁への付着性を向上するという効果もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記残留
スラグコーティング法のうち、転炉傾動補修法にあって
は転炉はトラニオン軸まわりにしか傾動することができ
ないので、傾動によって転炉内壁のうち装入側と出鋼側
とには残留スラグが十分に付着するもののどうしてもト
ラニオン軸近傍には残留スラグが付着しにくい。ところ
がトラニオン軸近傍は転炉を支持する応力が最も集中す
る箇所であるから、該トラニオン軸近傍への保護膜が薄
くなってそのまわりの炉壁厚が薄くなることは望ましく
ない。トラニオン軸近傍に残留スラグをコーティングす
るためには、残留スラグの体積を大きくする必要があ
り、そのようにすると必要以上に炉底の保護膜が厚くな
って転炉内容積が減少し、これに起因して吹錬時のスロ
ッピングが発生し易くなるという問題が発生する。

【０００８】これに対して、前記フォーミング補修法に
あってはスラグフォーミングの上昇が転炉内壁全体に及
ぶため、このような保護膜の部分的な厚薄は生じにく
い。しかし、この方法により形成された保護膜ではスラ
グ層に気泡を含むことになり、耐磨耗性，耐衝撃性を低
下させることになる。また、フォーミングによる押上げ
高さの制御も非常に難しいという問題がある。

【０００９】一方、前記底吹上げ補修法にあっては残留
スラグを十分に吹上げるために吹込みガスの圧力や流量
を大きくしなければならないが、そのようにするとスラ
グを吹込みガスが吹抜けてしまう，所謂吹抜け現象が生
じ、残留スラグに対して十分な吹付けのエネルギを与え
ることが難しいという問題がある。本発明はこれらの諸
問題に鑑みて開発されたものであり、残留スラグの保護
膜を転炉内壁に均一にコーティングすることを実現しな
がら、該保護膜の付着力が強固で且つ保護膜自体も強健
で溶損が小さく、補修頻度が少なくて生産性の低減を抑
制し得る転炉の熱間補修方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１に
係る転炉の熱間補修方法は、転炉内の残留溶融スラグを
転炉の内壁にコーティングして炉壁を補修する転炉の熱
間補修方法において、前記残留溶融スラグに対して、転
炉上方よりランスを介して高圧ガスを噴射することを特
徴とするものである。

【００１１】本発明のうち請求項２に係る転炉の熱間補
修方法は、前記残留溶融スラグ中に、ＭｇＯ又はＣａＯ
を含有する添加物を添加し、前記高圧ガスに、酸素を含
有させることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明のうち請求項１に係る転炉の熱間補修方
法では、前記残留溶融スラグに対して、転炉上方よりラ
ンスを介して高圧ガスを噴射することにより、該残留ス
ラグに十分な吹上げ／吹付けのエネルギを与えることが
できるので、このエネルギの大きさと方向を制御すれば
残留スラグを転炉内壁に均一にコーティングすることが
でき、しかもこのエネルギの大きさと方向はランスの容
量及び向き，高圧ガスの圧力／流量で容易に制御するこ
とが可能であり、また高圧ガスの流動による冷却効果に
よって残留スラグの流動性を低下して付着性を向上する
ことができるから、補修に要する時間を短縮して稼働率
を向上し、生産性の低下を抑制することも可能である。

【００１３】本発明のうち請求項２に係る転炉の熱間補
修方法では、前記残留溶融スラグ中に、ＭｇＯ又はＣａ
Ｏを含有する添加物を添加することにより、残留スラグ
の温度を低下させると共に、塩基度を上昇させながらス
ラグの流動性を低下させて付着性を向上させることがで
きる。また前記高圧ガスに、酸素を含有させることによ
り、残留スラグの保有熱により前記添加物を滓化すると
ともに、その間の吸熱作用により該残留スラグの低温化
を更に促進することもできる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の転炉の熱間補修方法について
詳述する。本発明ではまず、出鋼後、必要に応じて一部
排滓してスラグを転炉内に残留する。このスラグの残留
量についてであるが、既知のように転炉で行われる吹錬
行程で精錬される屑鉄は所望する銑鉄に応じて種々のも
のが使用されるため、残留スラグの組成も場合によって
まちまちである。また、所望するスラグ保護膜厚、内壁
の溶損量を始めとし、スラグの温度及びそれに依存する
流動性、後述する添加物の組成，添加量及びそれに依存
する流動性の変化、ランスの容量，吹出口数，吹出方
向、該ランスから吹出される高圧ガスの流量，圧力など
にも依存されるため、ここでは一概に決定できないか
ら、これらの依存要因に鑑みて経験的に決定する必要が
ある。

【００１５】前記添加物として、本発明ではＭｇＯ又は
ＣａＯを含有するものを、前記残留スラグに対して０〜
４０重量％以下添加する。このうちＭｇＯはスラグの粘
性を高めてれんがへの浸入を減少させ、効率のよいスラ
グ保護膜を形成する効果があり、このＭｇＯを多量に含
有する物質としては軽焼ドロマイト，乾燥ドロマイト等
が挙げられる。またＣａＯは残留スラグの塩基度を高め
て付着性を向上させる効果があり、このＣａＯを多量に
含有する物質としては焼石灰等が挙げられる。そして粒
状に形成されたこれらの物質を単独或いは二種以上混合
して、前記残留スラグに対して０〜４０重量％以下添加
する。なお、この種の添加物を残留スラグに対して４０
重量％を越えて添加すると、スラグの滓性が失われ過ぎ
て実補修に際しては転炉内壁への付着力がなくなってし
まう。また、本発明では添加物を加えなくてもよいが、
その理由については後段に詳述する。更に、前記組成を
含有する添加物は前記の三種類に限定されるものではな
いが、現在時点で最も入手し易いものとして列記した。

【００１６】そして、前記添加物の添加前，添加中，又
は添加後に転炉内上方より下方に向け、メインランス等
を用いて高圧ガスを残留スラグに噴射する。この高圧ガ
スの噴射圧及び量によって残留スラグは転炉内壁に沿う
ように吹上げられ、同時に該内壁に吹付けられる。この
吹上げ／吹付けのエネルギは前記ランスの容量，吹出口
数，吹出方向、該ランスから吹出される高圧ガスの流
量，圧力などによって容易に制御可能であるが、その一
方、該転炉内壁の形状や該内壁の溶損状態によって微妙
に変化するものであるから、夫々の場合に応じて決定す
る必要がある。また、本発明ではランスからの高圧ガス
の噴射を前記添加物の添加前，添加中であっても行うこ
とができる。前述のように、この高圧ガスの噴射によっ
て残留スラグは転炉内壁に沿うように吹上げられるか
ら、当該ガスの流動によって残留スラグの保存熱は急激
に奪われ、その温度の低下と共に粘性が上昇し（流動性
が低下し）、同時に転炉内壁への付着性が向上する。従
って、前記添加物の主目的，即ち付着性の向上と残留ス
ラグの低温化は前記添加物の添加前，添加中における高
圧ガスの噴射によって達成されるため、前記添加物を添
加しなくともよいことになる。しかしながら、温度を低
下させるためにその分だけ長時間高圧ガスを噴射しなけ
ればならず、添加物に係るコストは低減できるものの、
消費エネルギは大きくなるという一長一短はある。実際
の補修作業においては両者を両立する最適な条件を設定
する必要がある。

【００１７】更に本発明では、前記高圧ガス中に酸素を
含有することが望ましい。これは例えば完全な不活性ガ
スを用いた場合、前記添加物が滓化せず、粒状のまま残
存してスラグの内壁への付着性が低下するためである。
高圧ガス中に含有された酸素は、残留ガスの保存熱によ
り前記添加物の滓化を促進する。この酸素含有量は添加
物の量により５〜２５％の範囲で制御するのが好まし
く、通常の大気でも使用可能である。しかし、酸素含有
量が大きすぎると、前記吹上げに伴う攪拌作用によって
スラグの酸化が促進し、逆に転炉内壁への付着性が低下
する。また、５％未満となると酸素を混合させる効果が
なくなり、不活性ガス単独吹込みと同じ効果になる。

【００１８】図１は本発明の転炉の熱間補修方法を用い
て熱間補修を行った場合のトラニオン軸まわりの溶損速
度を比較したものである。同図より明らかなように、従
来の補修方法に比して溶損速度が低下していることが分
かる。このことから、本発明により生成されたスラグ保
護膜は付着性が強固で保護膜自体も溶損に対して強健で
あることが分かる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の転炉の熱
間補修方法によれば、残留溶融スラグに対して、転炉上
方よりランスを介して高圧ガスを噴射することにより、
制御可能な十分な吹上げ／吹付けのエネルギを与えて該
残留スラグを転炉内壁に均一にコーティングすることが
でき、また高圧ガスの流動による冷却効果によって残留
スラグの流動性を低下して付着性を向上することができ
るから、補修に要する時間を短縮して稼働率を向上し、
生産性の低下を抑制することも可能となる。また、前記
残留溶融スラグ中に、ＭｇＯ又はＣａＯを含有する添加
物を添加することにより、塩基度を上昇させながらスラ
グの付着性を向上させることができる。また前記高圧ガ
スに、酸素を含有させることにより前記添加物を滓化を
促進することもできる。このようにして、付着力が強固
で、しかも保護膜自体の強度も高いスラグコーティング
を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転炉の熱間補修方法による溶損速度の
比較説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転炉内の残留溶融スラグを転炉の内壁に
   コーティングして炉壁を補修する転炉の熱間補修方法に
   おいて、前記残留溶融スラグに対して、転炉上方よりラ
   ンスを介して高圧ガスを噴射することを特徴とする転炉
   の熱間補修方法。
2. 【請求項２】 前記残留溶融スラグ中に、ＭｇＯ又はＣ
   ａＯを含有する添加物を添加し、前記高圧ガスに、酸素
   を含有させることを特徴とする請求項１に記載の転炉の
   熱間補修方法。