JPH08291314A - 火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランス - Google Patents
火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランスInfo
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- JPH08291314A JPH08291314A JP9391695A JP9391695A JPH08291314A JP H08291314 A JPH08291314 A JP H08291314A JP 9391695 A JP9391695 A JP 9391695A JP 9391695 A JP9391695 A JP 9391695A JP H08291314 A JPH08291314 A JP H08291314A
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- Japan
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- oxygen
- lance
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が単純で熱変形しにくく、また酸素通路
に熱変形が発生した場合でも、ジェット流れのコア長さ
や溶鋼面でのジェット衝突圧力分布などの流れの特性値
を制御できる火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素
ランスを提供する。 【構成】 ランスから精錬用酸素を溶鋼に吹き込む上吹
き用単孔酸素ランスまたは多孔酸素ランスにおいて、酸
素羽口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置し旋回
流れを与えることを特徴とした火点圧力分布制御特性に
優れた上吹き酸素ランス。 【効果】 使用回数の増加に伴う冶金特性の変化を抑制
し、羽口の交換周期を長くすることができる。
に熱変形が発生した場合でも、ジェット流れのコア長さ
や溶鋼面でのジェット衝突圧力分布などの流れの特性値
を制御できる火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素
ランスを提供する。 【構成】 ランスから精錬用酸素を溶鋼に吹き込む上吹
き用単孔酸素ランスまたは多孔酸素ランスにおいて、酸
素羽口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置し旋回
流れを与えることを特徴とした火点圧力分布制御特性に
優れた上吹き酸素ランス。 【効果】 使用回数の増加に伴う冶金特性の変化を抑制
し、羽口の交換周期を長くすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ランスから精錬用酸
素を溶鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランスまたは多孔
酸素ランスにおける火点圧力分布制御特性に優れた上吹
き酸素ランスに関し、特に、ガスジェット流れ強さを制
御する酸素流路構造に特徴のある火点圧力分布制御特性
に優れた上吹き酸素ランスに関する。
素を溶鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランスまたは多孔
酸素ランスにおける火点圧力分布制御特性に優れた上吹
き酸素ランスに関し、特に、ガスジェット流れ強さを制
御する酸素流路構造に特徴のある火点圧力分布制御特性
に優れた上吹き酸素ランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】精錬時に、溶鋼に攪拌力を与える溶鋼面
でのジェット衝突圧力分布を制御することを目的として
多孔ランス羽口が一般的に用いられている。また、攪拌
力を向上させる構造として、 （１）ランス中央部の酸素通路に螺旋状のガイド羽根を
設けたもの（特開平０２−３４５０号公報） （２）ガス流路内に設けた案内羽を介しガスを回転板の
駆動羽に吹き付け、複数のガス通過孔を有する上記回転
体を回転させて間欠的にガスを噴射するもの（特開昭６
２−２３９２１号公報） （３）ノズル吹出口とランス吹出口の中間に特定形状の
回転チエンバを設けると共に、ランス吹出口近くの複数
の側方導管からガスを噴射することによりランス吹出口
からの酸素の衝撃点を移動させるもの（特開昭６２−２
０５２１３号公報） （４）ランスを回転させるもの（特開昭６０−１８７６
１０号公報）などがある。
でのジェット衝突圧力分布を制御することを目的として
多孔ランス羽口が一般的に用いられている。また、攪拌
力を向上させる構造として、 （１）ランス中央部の酸素通路に螺旋状のガイド羽根を
設けたもの（特開平０２−３４５０号公報） （２）ガス流路内に設けた案内羽を介しガスを回転板の
駆動羽に吹き付け、複数のガス通過孔を有する上記回転
体を回転させて間欠的にガスを噴射するもの（特開昭６
２−２３９２１号公報） （３）ノズル吹出口とランス吹出口の中間に特定形状の
回転チエンバを設けると共に、ランス吹出口近くの複数
の側方導管からガスを噴射することによりランス吹出口
からの酸素の衝撃点を移動させるもの（特開昭６２−２
０５２１３号公報） （４）ランスを回転させるもの（特開昭６０−１８７６
１０号公報）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温炉
の中で使用する場合には構造が複雑であれば冷却構造が
複雑になり熱変形が起こるなどの障害が発生する。具体
的には、特開平０２−３４５０号公報で開示された発明
は多孔ランスには適用できず、特開昭６２−２３９２１
号公報で開示された発明は圧力損失が大きいという問題
があり、また、特開昭６２−２０５２１３号公報で開示
された発明は構造が複雑であり、特開昭６０−１８７６
１０号公報で開示された発明は回転機構が複雑であると
いうそれぞれの技術上の問題点を有しているため、前述
のランス構造を実機化することは困難であった。また、
実機に多く適用されている多孔ランス羽口においてさ
え、酸素通路に熱変形が発生すると、ジェット流れにお
けるコア長さや溶鋼面でのジェット衝突圧力分布などの
流れの特性値が変化するため、冶金特性が変化し、短期
間で羽口の交換をしているのが現状である。
の中で使用する場合には構造が複雑であれば冷却構造が
複雑になり熱変形が起こるなどの障害が発生する。具体
的には、特開平０２−３４５０号公報で開示された発明
は多孔ランスには適用できず、特開昭６２−２３９２１
号公報で開示された発明は圧力損失が大きいという問題
があり、また、特開昭６２−２０５２１３号公報で開示
された発明は構造が複雑であり、特開昭６０−１８７６
１０号公報で開示された発明は回転機構が複雑であると
いうそれぞれの技術上の問題点を有しているため、前述
のランス構造を実機化することは困難であった。また、
実機に多く適用されている多孔ランス羽口においてさ
え、酸素通路に熱変形が発生すると、ジェット流れにお
けるコア長さや溶鋼面でのジェット衝突圧力分布などの
流れの特性値が変化するため、冶金特性が変化し、短期
間で羽口の交換をしているのが現状である。
【０００４】本発明は、精錬時に、溶鋼に攪拌力を与え
る溶鋼面でのジェット衝突圧力分布を制御できる構造
を、また、構造が単純で熱変形しにくい構造を、さらに
は、酸素通路に熱変形が発生した場合にも、ジェット流
れにおけるコア長さや溶鋼面でのジェット衝突圧力分布
などの流れの特性値の変化を制御できる構造を提供する
ことを目的とする。
る溶鋼面でのジェット衝突圧力分布を制御できる構造
を、また、構造が単純で熱変形しにくい構造を、さらに
は、酸素通路に熱変形が発生した場合にも、ジェット流
れにおけるコア長さや溶鋼面でのジェット衝突圧力分布
などの流れの特性値の変化を制御できる構造を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶鋼に攪
拌力を与える溶鋼面でのジェット衝突圧力分布状態なら
びに熱変形の観点から最適なランス構造について鋭意検
討を重ねた結果、酸素ランスから噴出される酸素流に一
定の旋回流れを与えるか、この旋回流れを変化させるこ
とにより溶鋼に攪拌力を与える溶鋼面でのジェット衝突
圧力分布が制御できることを見いだした。この知見を基
に酸素ランスの酸素流路構造を探索したところ、酸素羽
口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置することが
極めて有効であることを明らかにした。
拌力を与える溶鋼面でのジェット衝突圧力分布状態なら
びに熱変形の観点から最適なランス構造について鋭意検
討を重ねた結果、酸素ランスから噴出される酸素流に一
定の旋回流れを与えるか、この旋回流れを変化させるこ
とにより溶鋼に攪拌力を与える溶鋼面でのジェット衝突
圧力分布が制御できることを見いだした。この知見を基
に酸素ランスの酸素流路構造を探索したところ、酸素羽
口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置することが
極めて有効であることを明らかにした。
【０００６】本発明は以上に知見に基づいてなされたも
のであって、その要旨とするところは、（１）ランスか
ら精錬用酸素を溶鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランス
または多孔酸素ランスにおいて、酸素羽口通路に固定ス
ワラを設置し旋回流れを与えること、また、（２）前
記、固定スワラを可変スワラとすることを特徴とする火
点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランスにある。
のであって、その要旨とするところは、（１）ランスか
ら精錬用酸素を溶鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランス
または多孔酸素ランスにおいて、酸素羽口通路に固定ス
ワラを設置し旋回流れを与えること、また、（２）前
記、固定スワラを可変スワラとすることを特徴とする火
点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランスにある。
【０００７】
【作用】まず、多孔ランスである場合について図面を参
照しながら説明する。図１は従来の４孔ランスにスワラ
を設置した図である。高圧の酸素は酸素入口５を通って
ランスに導かれる。つぎに酸素通路２のなかを通って、
酸素通路２内に設置されたスワラ１に達し、酸素流れに
旋回流れが与えられる。その後、酸素は旋回しながらラ
バール形状をした酸素孔３を通り、超音速のジェットと
なって溶鋼に吹き付けられる。
照しながら説明する。図１は従来の４孔ランスにスワラ
を設置した図である。高圧の酸素は酸素入口５を通って
ランスに導かれる。つぎに酸素通路２のなかを通って、
酸素通路２内に設置されたスワラ１に達し、酸素流れに
旋回流れが与えられる。その後、酸素は旋回しながらラ
バール形状をした酸素孔３を通り、超音速のジェットと
なって溶鋼に吹き付けられる。
【０００８】ここでスワラの能力は（１）式で近似され
るスワール数Ｓで定義される。 Ｓ＝０．６７ｔａｎ（Ａ） （１） ここでＡはスワラの羽根の流れとなす角度である。この
角度Ａを固定ないし可変とすることで、旋回の強さを設
定でき、酸素孔３から噴射された酸素ジェットが溶鋼に
衝突するときの圧力分布を制御でき、結果として図４の
ように溶鋼のへこみ深さを任意に制御できる。
るスワール数Ｓで定義される。 Ｓ＝０．６７ｔａｎ（Ａ） （１） ここでＡはスワラの羽根の流れとなす角度である。この
角度Ａを固定ないし可変とすることで、旋回の強さを設
定でき、酸素孔３から噴射された酸素ジェットが溶鋼に
衝突するときの圧力分布を制御でき、結果として図４の
ように溶鋼のへこみ深さを任意に制御できる。
【０００９】ここでスワラ１を上下方向に移動させ、ス
ワラ１を適切な位置に設置するため支持棒６を使用す
る。スワラの羽根の流れとなす角度Ａを調整するために
は、支持棒６のなかにシャフトを通して機械的に羽根の
角度を変化させる。また炉内の輻射熱によりランスは熱
変形をおこし、図５に示すように使用回数の増加に伴い
出鋼歩留りが低下していたが、旋回流れの効果でランス
が熱変形が発生しても流れが維持され、本発明のランス
を使用すると、歩留り低下が抑えられる。
ワラ１を適切な位置に設置するため支持棒６を使用す
る。スワラの羽根の流れとなす角度Ａを調整するために
は、支持棒６のなかにシャフトを通して機械的に羽根の
角度を変化させる。また炉内の輻射熱によりランスは熱
変形をおこし、図５に示すように使用回数の増加に伴い
出鋼歩留りが低下していたが、旋回流れの効果でランス
が熱変形が発生しても流れが維持され、本発明のランス
を使用すると、歩留り低下が抑えられる。
【００１０】つぎに、単孔ランスである場合について図
面を参照しながら説明する。図２は従来の単孔ランスに
スワラを設置した図である。この場合も同様に、高圧の
酸素は酸素入口５を通ってランスに導かれる。つぎに酸
素通路２のなかを通って、酸素通路２内に設置されたス
ワラ１に達し、酸素流れに旋回流れが与えられる。その
後、酸素は旋回しながらラバール形状をした酸素孔３を
通り、超音速のジェットとなって溶鋼に吹き付けられ
る。
面を参照しながら説明する。図２は従来の単孔ランスに
スワラを設置した図である。この場合も同様に、高圧の
酸素は酸素入口５を通ってランスに導かれる。つぎに酸
素通路２のなかを通って、酸素通路２内に設置されたス
ワラ１に達し、酸素流れに旋回流れが与えられる。その
後、酸素は旋回しながらラバール形状をした酸素孔３を
通り、超音速のジェットとなって溶鋼に吹き付けられ
る。
【００１１】つぎに多孔ランスで旋回流れを確実に保つ
ことを目的とした場合について図面を参照しながら説明
する。図３は従来の多孔ランスにスワラを設置した図で
ある。酸素孔３の入口直前に孔のそれぞれにスワラを設
置することで確実に旋回流れを発生させることが可能と
なる。
ことを目的とした場合について図面を参照しながら説明
する。図３は従来の多孔ランスにスワラを設置した図で
ある。酸素孔３の入口直前に孔のそれぞれにスワラを設
置することで確実に旋回流れを発生させることが可能と
なる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について具体的に説明する。図１は５トン転炉における
多孔ランスにスワラを設置した様子を示す図である。送
酸速度は毎時１３００ノルマル立方メートルで、ランス
と溶鋼の距離は６００ミリメートルである。
について具体的に説明する。図１は５トン転炉における
多孔ランスにスワラを設置した様子を示す図である。送
酸速度は毎時１３００ノルマル立方メートルで、ランス
と溶鋼の距離は６００ミリメートルである。
【００１３】スワラ１は酸素通路２の中で、酸素孔３か
ら１メートルのところに設置した。スワラの羽根の流れ
となす角度Ａを６０度とすると（１）式よりスワール数
は１．２である。この角度Ａを変化させて溶鋼のへこみ
深さを計測すると図４のようになり、酸素ジェットの溶
鋼衝突圧力分布を制御できた。また、ランスの熱変形に
対しては、スワラの位置を支持棒６で調節し、また、ス
ワラの羽根の流れとなす角度Ａを支持棒内のシャフトで
変化させることによって調整すると図５のように、使用
回数増加に伴う出鋼歩留り（％）は、本発明ランス
（ａ）の場合には従来のランス（ｂ）に比較して著しく
その低下を抑制することが実現できた。
ら１メートルのところに設置した。スワラの羽根の流れ
となす角度Ａを６０度とすると（１）式よりスワール数
は１．２である。この角度Ａを変化させて溶鋼のへこみ
深さを計測すると図４のようになり、酸素ジェットの溶
鋼衝突圧力分布を制御できた。また、ランスの熱変形に
対しては、スワラの位置を支持棒６で調節し、また、ス
ワラの羽根の流れとなす角度Ａを支持棒内のシャフトで
変化させることによって調整すると図５のように、使用
回数増加に伴う出鋼歩留り（％）は、本発明ランス
（ａ）の場合には従来のランス（ｂ）に比較して著しく
その低下を抑制することが実現できた。
【００１４】
【発明の効果】この発明の、ランスから精錬用酸素を溶
鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランスまたは多孔酸素ラ
ンスにおいて単孔酸素ランスの酸素流路構造は、酸素羽
口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置することに
より旋回流れを与え、あるいは、旋回流れを変化させて
いるので、精錬時に、溶鋼の攪拌力を与える溶鋼面での
ジェット衝突圧力分布を制御でき、また、構造が単純で
あるため熱変形しにくい構造となっており、また熱変形
が発生しても、ジェット流れにおけるコア長さや溶鋼面
でのジェット衝突圧力分布などの流れの特性値が変化せ
ず、使用回数の増加に伴う冶金特性の変化を抑制し、羽
口の交換周期を長くすることができる。
鋼に吹き込む上吹き用単孔酸素ランスまたは多孔酸素ラ
ンスにおいて単孔酸素ランスの酸素流路構造は、酸素羽
口通路に固定スワラまたは可変スワラを設置することに
より旋回流れを与え、あるいは、旋回流れを変化させて
いるので、精錬時に、溶鋼の攪拌力を与える溶鋼面での
ジェット衝突圧力分布を制御でき、また、構造が単純で
あるため熱変形しにくい構造となっており、また熱変形
が発生しても、ジェット流れにおけるコア長さや溶鋼面
でのジェット衝突圧力分布などの流れの特性値が変化せ
ず、使用回数の増加に伴う冶金特性の変化を抑制し、羽
口の交換周期を長くすることができる。
【図１】本発明の多孔ランスにスワラを設置した図であ
る。
る。
【図２】図１で示した本発明の多孔ランスを下から見た
図である。
図である。
【図３】本発明の単孔ランスにスワラを設置した図であ
る。
る。
【図４】図３で示した本発明の単孔ランスを下から見た
図である。
図である。
【図５】本発明の別の多孔ランスにスワラを設置した図
である。
である。
【図６】図５で示した本発明の別の多孔ランスを下から
見た図である。
見た図である。
【図７】旋回の強さと溶鋼のへこみ深さの関係を示す図
である。
である。
【図８】本発明ランスと従来技術のランスとの効果を比
較した図である。
較した図である。
１…スワラ ２…酸素通路 ３…酸素孔 ４…冷却水路 ５…酸素入り口 ６…支持棒 ７…ランス
Claims (2)
- 【請求項１】 ランスから精錬用酸素を溶鋼に吹き込む
上吹き用単孔酸素ランスまたは多孔酸素ランスにおい
て、酸素羽口通路に固定スワラを設置し旋回流れを与え
ることを特徴とする火点圧力分布制御特性に優れた上吹
き酸素ランス。 - 【請求項２】 固定スワラを可変スワラとすることを特
徴とする請求項１記載の火点圧力分布制御特性に優れた
上吹き酸素ランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9391695A JPH08291314A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9391695A JPH08291314A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08291314A true JPH08291314A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14095795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9391695A Withdrawn JPH08291314A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 火点圧力分布制御特性に優れた上吹き酸素ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08291314A (ja) |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP9391695A patent/JPH08291314A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |