JPH0656692U

JPH0656692U - 製鋼用電気炉

Info

Publication number: JPH0656692U
Application number: JP093131U
Authority: JP
Inventors: 洋一杉原
Original assignee: Aichi Steel Corp
Current assignee: Aichi Steel Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】溶解能力を向上するために酸素ガスを吹き込
みながら操業しても羽口及び炉底耐火物の溶損を生じに
くい，攪拌力に優れた，製鋼用電気炉を提供すること。【構成】製鋼用電気炉１は，底部１１に酸素吹き込み
用の羽口１２を設けてなる。羽口１２は，酸素吹き込み
用の酸素パイプ１２１と，これを挿入配置すると共に第
１冷却ガス５０１を送入するための内周冷却パイプ１２
２を有する。内周冷却パイプ１２２より外方には，内周
冷却パイプ１２２から離隔した位置に第２冷却ガス５０
２を送入するための複数の外周冷却パイプ１２３を有す
る。また，外周冷却パイプ１２３は，二重三重に配設す
ることもできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，溶解能力を向上するために酸素ガスを吹き込みながら操業しても炉底耐火物及び羽口の溶損を生じにくい，製鋼用電気炉に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来，製鋼用電気炉としては，合金鋳物，鋳鋼，金属スクラップ等の各種金属を溶融し，酸化精錬するための溶解炉がある。従来の製鋼用電気炉のうち，図７に示すごとく，製鋼用電気炉９を用いて溶融金属８を充分に攪拌しながら酸化精錬する場合においては，酸素ガス５を底部９１より吹き込みながら溶解を行う場合がある。

【０００３】上記製鋼用電気炉９は，図７〜図１０に示すごとく，ほぼ平坦で浅い底部９１に挿入配置した羽口９２及び炉内に挿入配置した電極９３を有する。この羽口９２は，中央部に配置した酸素吹き込み用の酸素パイプ９２１と，その周囲に配置された冷却ガスパイプ９２２との同芯円状の二重管を有する（例えば，特開昭５８−５５５４１号公報）。

【０００４】酸素ガス（Ｏ₂）５は，上記酸素パイプ９２１より炉内に送入されると共に，冷却用ガス５０が上記冷却ガスパイプ９２２より送入される。上記酸素ガス５は，上記各種金属を溶解させる時，温度を高め溶解を促進すると共に，溶融金属８の成分と温度を均一化させる働きを有する。

【０００５】また，上記溶融金属８中の不純物は，上記酸素ガス５によって酸化されてスラグ８１となり，溶融金属８の表面に浮遊し，作業口９１２より除滓される。

【０００６】上記冷却用ガス５０としては，窒素ガス（Ｎ₂），アルゴンガス（Ａｒ）などの不活性ガス，又は水素ガス（Ｈ₂），メタンガス（ＣＨ₄）などの還元性ガスが用いられる。上記冷却用ガス５０は，図７，図８に示すごとく，羽口９２の上端部９２３近傍の溶融金属８を冷却する。これにより，マッシュルーム６と称する，冷却固化したポーラスな金属又は金属酸化物からなる付着物が形成される。

【０００７】上記マッシュルーム６は，溶融金属８の熱を遮蔽して，炉底耐火物からなる底部９１及び上記羽口９２の溶損を防止する働きを有する。上記マッシュルーム６の働きにより底部９１及び羽口９２の溶損を防止するためには，上記冷却用ガス５０の送入量を増し，マッシュルーム６を大きくすることが好ましい。

【０００８】

【解決しようとする課題】

しかしながら，上記従来技術には次の問題がある。即ち，図９に示すごとく，上記製鋼用電気炉９は転炉に比して底部９１及び溶融金属８の深さが比較的浅いのが通常である。そのため，電気炉９においては，大きなマッシュルームを形成するために転炉と同様に大量の冷却用ガス５０を送入するとガス吹き抜け現象５９を生ずる。この現象が生じると，吹き込んだ酸素ガス５が本来の目的である溶融金属８の攪拌や酸化精錬に寄与しなくなる。

【０００９】また，図１０に示すごとく，溶融金属８が飛び散るスピッティング現象８９を生じる。これにより，炉壁９３や炉蓋９４に溶融金属８が付着する。そのため，溶融金属８を損失すると共に，安全上好ましくない。

【００１０】一方，上記冷却用ガス５０の送入量を，上記現象が生じないように少なくすると，マッシュルーム６が充分な大きさに形成されなくなる。また，図７に示すごとく，溶融金属８中にバックアタック８２と称する溶融金属８中に吹き込まれた酸素ガス５などが吹き戻される現象が生じ易くなる。そのため，底部９１及び羽口９２の溶損を生じる場合がある。

【００１１】本考案は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，溶解能力を向上するために酸素ガスを吹き込みながら操業しても炉底耐火物及び羽口の溶損を生じにくい，製鋼用電気炉を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題の解決手段】

本考案は，底部に酸素吹き込み用の羽口を設けてなる製鋼用電気炉において，上記羽口は，酸素吹き込み用の酸素パイプと該酸素パイプを挿入配置すると共に第１冷却ガスを送入するための内周冷却パイプとを有し，また上記内周冷却パイプより外方には，該内周冷却パイプから離隔した位置に第２冷却ガスを送入するための複数の外周冷却パイプを有することを特徴とする製鋼用電気炉にある。

【００１３】本考案において最も注目すべきことは，酸素パイプを挿入した内周冷却パイプの外方に，第２冷却ガスを送入するための複数の外周冷却パイプを設けたことである。

【００１４】上記羽口は，製鋼用電気炉の底部に挿入配置した酸素吹き込み用の酸素パイプと，該酸素パイプの周囲に配置した内周冷却パイプを有する。また，外周冷却パイプは，内周冷却パイプから離隔した位置に，例えば放射同芯円状に複数個配設する。

【００１５】上記内周冷却パイプとしては，例えば耐熱性，耐久性に優れたステンレス鋼，熱伝導性に優れた銅又は銅合金よりなる金属製パイプを用いる。また，上記外周冷却パイプも同様である。上記羽口内には複数の外周冷却パイプに冷却用ガスを分配するためのガス分配室を配置することが好ましい（図１参照）。これにより，冷却用ガスを複数の外周冷却パイプに均等に分配することができる。

【００１６】上記羽口は，上記酸素パイプと内周冷却パイプと外周冷却パイプを所定の位置に配置して，その周囲に，各種セラミックスからなる不定形耐火物を充填又はライニングすることなどにより構成する。これにより，耐火性，耐久性に優れた，例えば円錐台状の羽口を形成できる（図１）。上記第１冷却ガスとしては，例えばＮ₂，Ａｒなどの不活性ガス，又はＨ₂，ＣＨ₄などの還元性ガスを用いる。上記第２冷却ガスも同様である。

【００１７】

【作用及び効果】

本考案の製鋼用電気炉においては，羽口は酸素パイプを挿入配置すると共に第１冷却ガスを送入する内周冷却パイプを有する。そのため，製鋼用電気炉の底部における羽口の近傍には，マッシュルームが形成される。

【００１８】また，上記内周冷却パイプより外方には，該内周冷却パイプから隔離した位置に第２冷却ガスを送入するための複数の外周冷却パイプを有する。そのため，ガス吹き抜け現象やスピッティング現象を生じないように，第１冷却ガスの送入量を少なくして操業しても第２冷却ガスにより耐火物を保護できる充分な大きさのマッシュルームを形成させることができる。

【００１９】そのため，この充分に大きなマッシュルームにより，バックアタックに対して羽口を保護することができるため羽口及び炉底耐火物の溶損を防止し，これらの寿命を向上させることができる。また，充分な大きさのマッシュルームによってバックアタックに対して羽口を保護することができるため，羽口及び炉底耐火物の溶損を防止することができる。

【００２０】また，冷却用ガスは，上記内周冷却パイプ及び外周冷却パイプより送入するため，炉底耐火物を広い範囲で冷却でき，耐火物の寿命向上に大きな効果を得ることができる。また，このように，冷却用ガスを分散して供給するため，従来例に示したようなガス吹き抜け，スピッティングの発生を起こすことなく，溶融金属を攪拌するバブリング効果も得ることができる。したがって，本考案によれば，酸素吹き込み効果を損なうことなく，羽口及び炉底耐火物の溶損を生じにくい操業が可能な，製鋼用電気炉を提供することができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１本考案の実施例にかかる製鋼用電気炉につき，図１〜図４を用いて説明する。本例の製鋼用電気炉１は，底部１１に酸素吹き込み用の羽口１２を設けてなる。上記羽口１２は，図１，図３，図４に示すごとく，酸素吹き込み用の酸素パイプ１２１と，これを挿入配置すると共に第１冷却ガス５０１を送入するための内周冷却パイプ１２２を有する。

【００２２】また，これより外方には，該内周冷却パイプ１２２から離隔した位置に第２冷却ガス５０１を送入するための複数の外周冷却パイプ１２３を有する。

【００２３】上記製鋼用電気炉１は，図２に示すごとく，比較的平坦で浅い底部１１と，これに挿入配置した羽口１２と，炉蓋１４及びこれに嵌挿した三相電極１３を有する。上記底部１１は，炉底耐火物１１０よりなり，その中央部に上記羽口１２が挿入配置してある。また，図２に示すごとく，底部１１の一端部には，作業口１１１が形成され，他端部には出鋼口１１２が形成してある。

【００２４】上記羽口１２は，図１，図３，図４に示すごとく，中央部に配置した酸素吹き込み用の酸素パイプ１２１と，その周囲に２重管同芯円状に配置した内周冷却パイプ１２２を有する。また，図３に示すごとく，上記内周冷却パイプ１２２より外方には，この内周冷却パイプ１２２から隔離した位置に，該内周冷却パイプ１２２を取り囲むごとく，同芯円状に複数の外周冷却パイプ１２３を有する。

【００２５】上記内周冷却パイプ１２２及び外周冷却パイプ１２３は，耐熱性，耐久性に優れた，ステンレス製パイプよりなる。また，羽口１２は，図１に示すごとく，第２冷却ガス５０２を複数の外周冷却パイプ１２３に分配するためのガス分配室１２５を有する。

【００２６】上記羽口１２は，酸素パイプ１２１，内周冷却パイプ１２２，外周冷却パイプ１２３，ガス分配室１２５の間及びその周囲に，各種セラミックスからなる不定形耐火物１２０を充填し，ライニングすることにより構成されている。

【００２７】上記セラミックスは，マグネシア，アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪素，サイアロン（窒化アルミニウム固溶体）等から選択して用いる。上記第１冷却ガス５０１としては，水素ガス（Ｈ₂）を用いる。また，上記第２冷却ガス５０２としては，メタンガス（ＣＨ₄）を用いる。

【００２８】また，上記第１冷却ガス５０１は，１本の内周パイプ１２２より約２００リットル／分，また第２冷却ガス５０２は１本の外周パイプ１２３より２０リットル／分供給される。また，これらの速度は，第１冷却ガス５０１は，５３０ｍ／秒，第２冷却ガス５０２は，４３０ｍ／秒である。

【００２９】次に，作用効果につき説明する。本例の製鋼用電気炉１においては，図１，図２に示すごとく，羽口１２は酸素パイプ１２１を挿入配置すると共に，第１冷却ガス５０１を送入する内周冷却パイプ１２２を有する。

【００３０】そして，攪拌中において送入された第１冷却ガス５０１と溶融金属８とが反応して，製鋼用電気炉１の底部１１における羽口１２の近傍には，マッシュルーム６が形成される。また，上記内周冷却パイプ１２２より外方には，該内周冷却パイプ１２２から離隔した位置に第２冷却ガス５０２を送入するための複数の外周冷却パイプ１２３を有する。

【００３１】そのため，第２冷却ガス５０２により上記マッシュルーム６を更に大きくすることができる。第１冷却ガス５０１はガス吹き抜け現象やスピッティング現象を起こさないガス流量しか送入できないため，上記マッシュルーム６を大きくすることができないが，第２冷却ガス５０２によってマッシュルーム６が大きくなり，底部１１の保護される面積が拡大する。そのため，底部１１及び羽口１２の溶損を防止し，これらの寿命を向上させることができる。また，上記マッシュルーム６の形成により，バックアタックに対し羽口を保護できるため，羽口１２及び底部１１の溶損を防止することができる。

【００３２】また，外周冷却パイプ１２３より第２冷却用ガス５０２を送入することにより，上記羽口１２及び底部１１を広い範囲で保護し，耐火物の寿命向上の大きな効果がある。また，このように，冷却用ガス５０を分散して供給するため，溶融金属８を攪拌するバブリング効果を得ることができる。

【００３３】実施例２本例の製鋼用電気炉は，図５，図６に示すごとく，上記実施例１の製鋼用電気炉１において，羽口１２における上記外周冷却パイプ１２３の周囲に，更にもう１つの外周冷却パイプ１２４を配置したものである。上記外周冷却パイプ１２４は，図５に示すごとく，外周冷却パイプ１２３の廻りに放射状で同芯円状に多数配置してある。その他は，実施例１と同様である。

【００３４】これにより，図６に示すごとく，羽口１２の上端部近傍には，実施例１よりも更に大きな，マッシュルーム６が形成される。そのため，羽口１２及び底部１１の炉底耐火物の溶損を，更に確実に防止することができる。その他実施例１と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる，製鋼用電気炉の底部に設け
た羽口の断面図。

【図２】実施例１にかかる，製鋼用電気炉の全体説明
図。

【図３】実施例１における，羽口の平面図。

【図４】実施例１における，マッシュルーム形成状態を
示す説明図。

【図５】実施例２における，羽口の平面図。

【図６】実施例２における，マッシュルームの形成状態
を示す説明図。

【図７】従来の製鋼用電気炉の全体説明図。

【図８】従来の製鋼用電気炉の羽口近傍に形成されるマ
ッシュルームの説明図。

【図９】従来の製鋼用電気炉の問題点を示す説明図。

【図１０】従来の製鋼用電気炉の他の問題点を示す説明
図。

【符号の説明】

１．．．製鋼用電気炉，１１．．．底部，１２．．．羽口，１２１．．．酸素パイプ，１２２．．．内周冷却パイプ，１２３．．．外周冷却パイプ，５．．．酸素，５０．．．冷却用ガス，５０１．．．第１冷却ガス，５０２．．．第２冷却ガス，８．．．溶融金属，

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】底部に酸素吹き込み用の羽口を設けてな
る製鋼用電気炉において，上記羽口は，酸素吹き込み用の酸素パイプと該酸素パイ
プを挿入配置すると共に第１冷却ガスを送入するための
内周冷却パイプとを有し，また上記内周冷却パイプより外方には，該内周冷却パイ
プから離隔した位置に第２冷却ガスを送入するための複
数の外周冷却パイプを有することを特徴とする製鋼用電
気炉。