JPH09280751A - 電気炉炉底ガス吹き込み装置 - Google Patents
電気炉炉底ガス吹き込み装置Info
- Publication number
- JPH09280751A JPH09280751A JP8088176A JP8817696A JPH09280751A JP H09280751 A JPH09280751 A JP H09280751A JP 8088176 A JP8088176 A JP 8088176A JP 8817696 A JP8817696 A JP 8817696A JP H09280751 A JPH09280751 A JP H09280751A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- gas blowing
- hole
- blowing hole
- funnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス吹き込み装置内部へ鉛等非鉄金属が侵入
するのを防止するとともに、侵入した鉛等非鉄金属の排
出を容易にする。 【解決手段】 電気炉炉底の通気性不定形耐火物中に埋
設され、炉底よりガスを吹き込んで溶鋼を攪拌するため
の斜め下向きに複数のガス吹き出し孔が窄設された環状
パイプと、炉外より前記環状パイプに接続されたガス導
入管とからなるガス吹き込み装置におけるガス吹き出し
孔を、ロート状又は傘状としたことを特徴とする。
するのを防止するとともに、侵入した鉛等非鉄金属の排
出を容易にする。 【解決手段】 電気炉炉底の通気性不定形耐火物中に埋
設され、炉底よりガスを吹き込んで溶鋼を攪拌するため
の斜め下向きに複数のガス吹き出し孔が窄設された環状
パイプと、炉外より前記環状パイプに接続されたガス導
入管とからなるガス吹き込み装置におけるガス吹き出し
孔を、ロート状又は傘状としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気炉の炉底から金
属溶湯中に攪拌用ガスを導入する装置に係り、特に、金
属溶湯中に含まれる鉛等の低融点金属の侵入を防止する
とともに、侵入した金属が排出できるようにした電気炉
炉底ガス吹き込み装置に関する。
属溶湯中に攪拌用ガスを導入する装置に係り、特に、金
属溶湯中に含まれる鉛等の低融点金属の侵入を防止する
とともに、侵入した金属が排出できるようにした電気炉
炉底ガス吹き込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気アーク溶解炉では炉内の溶鋼を精錬
するに当たり、溶鋼の均質化、冶金反応の促進等の為
に、溶鋼をガスで攪拌することが従来から行われてい
る。電気炉による製鋼では、炉床あるいは炉底のガス吹
き込み口から溶鋼中に不活性ガスを導入することによっ
て溶鋼を攪拌し、不純物除去と冶金反応促進を行うこと
はよく知られている。
するに当たり、溶鋼の均質化、冶金反応の促進等の為
に、溶鋼をガスで攪拌することが従来から行われてい
る。電気炉による製鋼では、炉床あるいは炉底のガス吹
き込み口から溶鋼中に不活性ガスを導入することによっ
て溶鋼を攪拌し、不純物除去と冶金反応促進を行うこと
はよく知られている。
【０００３】図３はこのようなガス吹き込み装置を説明
する図である。図３（ａ）は電気炉炉底の断面図であ
り、電気炉炉体７の底部には通気性を有する不定形耐火
物２、通気性のない耐火物３が施工されて炉床を形成
し、不定形耐火物２には複数のガス吹き込み用エレメン
ト１が埋設されている。ガス吹き込み用エレメント１
は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、２５Ａ程度
の鋼製の環状パイプに斜め下向きの小径のガス吹き出し
孔を形成した分配装置６と、環状パイプに接続されて炉
外に延びるガス導入管５とからなっており、分配装置６
の周囲にはタライ状または筒状の容器４を配置し、窒素
ガス、アルゴンガス等の吹き出しガスのリークを防止
し、安定供給を行うようにしている。このようなガス吹
き込み用エレメントは、通常、炉床部に３〜４箇所設置
し、ガス通路を長時間確保維持できる特殊なスタンプ材
を介して炉内にガスを吹き込むようにしている。
する図である。図３（ａ）は電気炉炉底の断面図であ
り、電気炉炉体７の底部には通気性を有する不定形耐火
物２、通気性のない耐火物３が施工されて炉床を形成
し、不定形耐火物２には複数のガス吹き込み用エレメン
ト１が埋設されている。ガス吹き込み用エレメント１
は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、２５Ａ程度
の鋼製の環状パイプに斜め下向きの小径のガス吹き出し
孔を形成した分配装置６と、環状パイプに接続されて炉
外に延びるガス導入管５とからなっており、分配装置６
の周囲にはタライ状または筒状の容器４を配置し、窒素
ガス、アルゴンガス等の吹き出しガスのリークを防止
し、安定供給を行うようにしている。このようなガス吹
き込み用エレメントは、通常、炉床部に３〜４箇所設置
し、ガス通路を長時間確保維持できる特殊なスタンプ材
を介して炉内にガスを吹き込むようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガス吹き込
み用エレメント１の分配装置６を構成する管状パイプに
は、図４に示すように、ガス吹き出し孔８が、例えば６
０ｍｍ程のピッチで下向きに窄孔されている。電気炉内
の溶鋼中には鉛等の非鉄金属が不純物成分として含まれ
ているが、このうち鉄より比重の重い金属が炉床耐火物
内部を通り、電気炉炉底の鉄皮側に移動し、この時、分
配装置６を構成するパイプに接触するとその表面に液滴
状となって付着する。付着した液滴状非鉄金属は、通
常、電気炉操業中の振動等により下部鉄皮側耐火物へ移
動して吸収され、さらに鉄皮側へと移動していくが、図
５に示すように、ガス吹き出し孔８付近に付着した液滴
状鉛９は図の矢印のようにたれ下がり、ガス吹き出し孔
８から内部に侵入する。この原因としては、 ガス吹き出し時の息つぎ（ガスを吹き出したときの圧
力変動） 毛細管現象 ガス吹き出しによる分配装置内部の圧力（約２Ｋｇ／
ｃｍ2 ）の低下 等が考えられている。
み用エレメント１の分配装置６を構成する管状パイプに
は、図４に示すように、ガス吹き出し孔８が、例えば６
０ｍｍ程のピッチで下向きに窄孔されている。電気炉内
の溶鋼中には鉛等の非鉄金属が不純物成分として含まれ
ているが、このうち鉄より比重の重い金属が炉床耐火物
内部を通り、電気炉炉底の鉄皮側に移動し、この時、分
配装置６を構成するパイプに接触するとその表面に液滴
状となって付着する。付着した液滴状非鉄金属は、通
常、電気炉操業中の振動等により下部鉄皮側耐火物へ移
動して吸収され、さらに鉄皮側へと移動していくが、図
５に示すように、ガス吹き出し孔８付近に付着した液滴
状鉛９は図の矢印のようにたれ下がり、ガス吹き出し孔
８から内部に侵入する。この原因としては、 ガス吹き出し時の息つぎ（ガスを吹き出したときの圧
力変動） 毛細管現象 ガス吹き出しによる分配装置内部の圧力（約２Ｋｇ／
ｃｍ2 ）の低下 等が考えられている。
【０００５】こうして侵入した液滴状鉛９は、分配装置
６内部のガスにより冷却されて固体化し、これが蓄積さ
れて徐々にガス導入管５の方向に増加していき、遂には
ガス導入管を閉塞してガス吹き込みを不可能としてしま
う場合がある。このような原因により、一般的にはガス
吹き込み装置の耐用年数は、ヨーロッパでは約１．５
年、日本国内では約０．５年（２０ＣＨ／日）という実
情であり、その延命が要望されていた。
６内部のガスにより冷却されて固体化し、これが蓄積さ
れて徐々にガス導入管５の方向に増加していき、遂には
ガス導入管を閉塞してガス吹き込みを不可能としてしま
う場合がある。このような原因により、一般的にはガス
吹き込み装置の耐用年数は、ヨーロッパでは約１．５
年、日本国内では約０．５年（２０ＣＨ／日）という実
情であり、その延命が要望されていた。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、ガス吹き込み装置内部へ鉛等非鉄金属が侵入するの
を防止するとともに、侵入した鉛等非鉄金属の排出を容
易にした電気炉炉底ガス吹き込み装置を提供することを
目的とする。
で、ガス吹き込み装置内部へ鉛等非鉄金属が侵入するの
を防止するとともに、侵入した鉛等非鉄金属の排出を容
易にした電気炉炉底ガス吹き込み装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気炉炉底の
通気性不定形耐火物中に埋設した環状パイプの吹き出し
孔よりガスを噴出して溶鋼を攪拌する装置において、ガ
ス吹き出し孔を、ロート状又は傘状とすることにより、
ガス吹き出し孔を通して溶鋼中に含まれる鉛等の非鉄金
属が侵入するのを極力防止し、また、侵入してもガス圧
力を上昇することにより容易に排出できるようにしたこ
とを特徴とする。
通気性不定形耐火物中に埋設した環状パイプの吹き出し
孔よりガスを噴出して溶鋼を攪拌する装置において、ガ
ス吹き出し孔を、ロート状又は傘状とすることにより、
ガス吹き出し孔を通して溶鋼中に含まれる鉛等の非鉄金
属が侵入するのを極力防止し、また、侵入してもガス圧
力を上昇することにより容易に排出できるようにしたこ
とを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のガス吹き込み装置は、基本的には
図３で説明したと同様の構成で、ガス吹き出し孔の構造
のみ異なるので、以下では同一構成部分についての説明
は省略し、ガス吹き出し孔の構造についてのみ説明す
る。図１は本発明の分配装置を説明する図、図２は本発
明におけるガス吹き出し孔を説明する図である。図１に
示すように、ガス吹き出し孔１０は６０ｍｍ程のピッチ
で、下向き角度θ約４５°、円周方向に交互に設けられ
る。もちろん、円周方向に交互でなく、図４に示したよ
うに同じ側に向けて設けてもよい。円周方向に交互に設
けた方がガスの分散性は優れている。また、ガス吹き出
し孔は、上向きとすると溶融鉛等が入り込み易いのでθ
は９０°より小さい方が好ましく、下向きに噴出したガ
スが通気性スタンプ材中を上昇して溶鋼を攪拌する効果
を高めるには角度θは３０°〜６０°程度が好ましい。
て説明する。本発明のガス吹き込み装置は、基本的には
図３で説明したと同様の構成で、ガス吹き出し孔の構造
のみ異なるので、以下では同一構成部分についての説明
は省略し、ガス吹き出し孔の構造についてのみ説明す
る。図１は本発明の分配装置を説明する図、図２は本発
明におけるガス吹き出し孔を説明する図である。図１に
示すように、ガス吹き出し孔１０は６０ｍｍ程のピッチ
で、下向き角度θ約４５°、円周方向に交互に設けられ
る。もちろん、円周方向に交互でなく、図４に示したよ
うに同じ側に向けて設けてもよい。円周方向に交互に設
けた方がガスの分散性は優れている。また、ガス吹き出
し孔は、上向きとすると溶融鉛等が入り込み易いのでθ
は９０°より小さい方が好ましく、下向きに噴出したガ
スが通気性スタンプ材中を上昇して溶鋼を攪拌する効果
を高めるには角度θは３０°〜６０°程度が好ましい。
【０００９】本発明のガス吹き出し孔１０は、図２に示
すように、ロート状（または傘状）とすることを特徴と
している。このように吹き出し孔をロート状とすると、
吹き出し口外縁上側は下側に比して吹き出すガスの流速
が速くなり、吹き出し口外縁上部に溶融鉛が付着しよう
としても、外側のスタンプ材中へ飛散して吸収され易く
なる。一方、吹き出し口外縁下部に付着した液滴状溶融
鉛は飛散しにくいが、炉体全体の振動又はガス吹き出し
中の振動により周辺スタンプ材へ移動し易いため、全体
としては溶融鉛が孔部周縁に付着しにくくなる。また、
付着してもパイプ内に達するまでの孔内面の距離が増大
するため、ガス吹き出し時のガス圧力変動の影響を受け
にくく溶融鉛が侵入しにくくなる。また、孔径が大きく
なるため毛細管現象が生じにくくなり、その分孔内面に
付着した液滴の接触抵抗が減少するため、放出ガス圧力
を増加することにより、孔内に入った溶融鉛を容易に排
出することが可能となる。
すように、ロート状（または傘状）とすることを特徴と
している。このように吹き出し孔をロート状とすると、
吹き出し口外縁上側は下側に比して吹き出すガスの流速
が速くなり、吹き出し口外縁上部に溶融鉛が付着しよう
としても、外側のスタンプ材中へ飛散して吸収され易く
なる。一方、吹き出し口外縁下部に付着した液滴状溶融
鉛は飛散しにくいが、炉体全体の振動又はガス吹き出し
中の振動により周辺スタンプ材へ移動し易いため、全体
としては溶融鉛が孔部周縁に付着しにくくなる。また、
付着してもパイプ内に達するまでの孔内面の距離が増大
するため、ガス吹き出し時のガス圧力変動の影響を受け
にくく溶融鉛が侵入しにくくなる。また、孔径が大きく
なるため毛細管現象が生じにくくなり、その分孔内面に
付着した液滴の接触抵抗が減少するため、放出ガス圧力
を増加することにより、孔内に入った溶融鉛を容易に排
出することが可能となる。
【００１０】なお、周囲のスタンプ材は３〜８ｍｍの粗
粒であるので、ロート状孔の底部の径は、これより小さ
くする必要がある。底部の孔径を小さくすれば粗粒だけ
でなく、溶融した非鉄金属を入りにくくすることもでき
る。しかし、孔径を小さくすれば必要量のガス量を噴出
させるためには一層加圧しなければならず、高圧化する
ことは溶鋼の飛散などの危険性があるため好ましくな
く、高圧化を避けるためには多くの吹き出し孔を窄設し
なければならないため、底部孔径は１ｍｍφ程度とする
のが好ましい。なお、ガス吹き出し孔１０は、ロート状
部１０ａだけでなくストレート部１０ｂを持つようにす
る（図２）のが好ましく、孔の強度を考慮すると、スト
レート部１０ｂはパイプ肉厚の１／５程度は残すように
することが好ましい。また、ロート状部の角度αは、９
０°〜１２０°とするのが好ましい。これは、９０°以
下とすると、ガス吹き出し孔とロート外縁部の距離が近
くなり効果が少ない。又、１２０°以上では、ガス吹き
出し口の径と、ロート状部の深さの設定の兼ね合いが難
しくなるためである。なお、円滑なガス放出を行うため
に、ガス吹き出し孔断面の総面積とガス導入管の断面積
とは同程度にする必要がある。
粒であるので、ロート状孔の底部の径は、これより小さ
くする必要がある。底部の孔径を小さくすれば粗粒だけ
でなく、溶融した非鉄金属を入りにくくすることもでき
る。しかし、孔径を小さくすれば必要量のガス量を噴出
させるためには一層加圧しなければならず、高圧化する
ことは溶鋼の飛散などの危険性があるため好ましくな
く、高圧化を避けるためには多くの吹き出し孔を窄設し
なければならないため、底部孔径は１ｍｍφ程度とする
のが好ましい。なお、ガス吹き出し孔１０は、ロート状
部１０ａだけでなくストレート部１０ｂを持つようにす
る（図２）のが好ましく、孔の強度を考慮すると、スト
レート部１０ｂはパイプ肉厚の１／５程度は残すように
することが好ましい。また、ロート状部の角度αは、９
０°〜１２０°とするのが好ましい。これは、９０°以
下とすると、ガス吹き出し孔とロート外縁部の距離が近
くなり効果が少ない。又、１２０°以上では、ガス吹き
出し口の径と、ロート状部の深さの設定の兼ね合いが難
しくなるためである。なお、円滑なガス放出を行うため
に、ガス吹き出し孔断面の総面積とガス導入管の断面積
とは同程度にする必要がある。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガス吹き
込み装置へ溶融鉛等の非鉄金属が侵入しにくくし、ま
た、侵入してもこれの排出が容易となるため、耐用年数
を従来のものに比して格段に延ばすことが可能となり、
そのため補修間隔が長くなり、操業効率を向上させ、製
鋼費用のコストダウンを図ることが可能となる。
込み装置へ溶融鉛等の非鉄金属が侵入しにくくし、ま
た、侵入してもこれの排出が容易となるため、耐用年数
を従来のものに比して格段に延ばすことが可能となり、
そのため補修間隔が長くなり、操業効率を向上させ、製
鋼費用のコストダウンを図ることが可能となる。
【図１】 本発明のガス分配装置を示す図である。
【図２】 本発明のガス吹き出し孔を説明する図であ
る。
る。
【図３】 従来のガス吹き込み装置を説明する図であ
る。
る。
【図４】 従来のガス分配装置を説明する図である。
【図５】 ガス吹き出し孔を示す図である。
１…ガス吹き込み用エレメント、２…通気性を有する不
定形耐火物、３…通気性の無い耐火物、４…容器、５…
ガス導入管、６…分配装置、７…電気炉炉体、８…ガス
吹き出し孔、９…付着した溶融鉛、１０…ガス吹き出し
孔、１０ａ…ロート状部、１０ｂ…ストレート部。
定形耐火物、３…通気性の無い耐火物、４…容器、５…
ガス導入管、６…分配装置、７…電気炉炉体、８…ガス
吹き出し孔、９…付着した溶融鉛、１０…ガス吹き出し
孔、１０ａ…ロート状部、１０ｂ…ストレート部。
Claims (2)
- 【請求項１】 電気炉炉底の通気性不定形耐火物中に埋
設され、炉底よりガスを吹き込んで溶鋼を攪拌するため
の斜め下向きに複数のガス吹き出し孔が窄設された環状
パイプと、炉外より前記環状パイプに接続されたガス導
入管とからなるガス吹き込み装置において、前記環状パ
イプのガス吹き出し孔を、ロート状又は傘状としたこと
を特徴とする電気炉炉底ガス吹き込み装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、ロート状
又は傘状ガス吹き出し孔は、ロート状部とストレート部
とからなることを特徴とする電気炉炉底ガス吹き込み装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8088176A JPH09280751A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 電気炉炉底ガス吹き込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8088176A JPH09280751A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 電気炉炉底ガス吹き込み装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280751A true JPH09280751A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=13935606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8088176A Pending JPH09280751A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 電気炉炉底ガス吹き込み装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280751A (ja) |
-
1996
- 1996-04-10 JP JP8088176A patent/JPH09280751A/ja active Pending
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