JPH10273713A - 底吹き羽口 - Google Patents
底吹き羽口Info
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- JPH10273713A JPH10273713A JP9497397A JP9497397A JPH10273713A JP H10273713 A JPH10273713 A JP H10273713A JP 9497397 A JP9497397 A JP 9497397A JP 9497397 A JP9497397 A JP 9497397A JP H10273713 A JPH10273713 A JP H10273713A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 純酸素底吹きもしくは上底吹き転炉の吹錬時
と非吹錬時の羽口れんがの温度差を防止し、羽口れんが
のクラック発生、れんがの脱落等を防止し、羽口先端の
損耗を抑制できる新たな羽口構造を提供する。 【解決手段】 炉外の直流もしくは交流の電源から羽口
外管に通電し、これを抵抗加熱するものであり、各通電
路は完全に絶縁し、外管に設けられた温度センサーによ
り、羽口外管の温度を制御する。
と非吹錬時の羽口れんがの温度差を防止し、羽口れんが
のクラック発生、れんがの脱落等を防止し、羽口先端の
損耗を抑制できる新たな羽口構造を提供する。 【解決手段】 炉外の直流もしくは交流の電源から羽口
外管に通電し、これを抵抗加熱するものであり、各通電
路は完全に絶縁し、外管に設けられた温度センサーによ
り、羽口外管の温度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は底吹き羽口に係り、
特に純酸素底吹き転炉、もしくは純酸素上底吹き転炉に
用いられる２重構造の底吹き羽口に関する。
特に純酸素底吹き転炉、もしくは純酸素上底吹き転炉に
用いられる２重構造の底吹き羽口に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、純酸素底吹き転炉もしくは純酸素
上底吹き転炉の底吹き羽口においては、第３図に示す如
き２重管構造の底吹き羽口が使用されている。鉄皮２に
ライニングされた永久れんが３および炉底れんが４には
内管６と外管８の２重管構造の羽口が羽口取付けフラン
ジ１２上に固定して設けられ、内管６からは精錬用ガス
として純酸素、窒素、アルゴン、炭酸ガスを吹込み、外
管８と内管６の間隙１０からは羽口の保護冷却用ガスと
してプロパン、窒素、アルゴン、炭酸ガス等を吹込み、
炉底羽口の損傷の防止を図っている。上記の如き２重管
構造の羽口においては保護冷却用ガスにより羽口先端に
生成する凝固鉄いわゆるマッシュルームを安定して生成
し、存在させることが重要である。しかし、操業中に
は、加熱、冷却による温度の変動が大きいうえ、炉底耐
火物とマッシュルームの含熱量（比熱）、熱伝導率、線
膨張率の差異から、マッシュルームが羽口保護の効果を
従来十分に挙げ得ないことがある。
上底吹き転炉の底吹き羽口においては、第３図に示す如
き２重管構造の底吹き羽口が使用されている。鉄皮２に
ライニングされた永久れんが３および炉底れんが４には
内管６と外管８の２重管構造の羽口が羽口取付けフラン
ジ１２上に固定して設けられ、内管６からは精錬用ガス
として純酸素、窒素、アルゴン、炭酸ガスを吹込み、外
管８と内管６の間隙１０からは羽口の保護冷却用ガスと
してプロパン、窒素、アルゴン、炭酸ガス等を吹込み、
炉底羽口の損傷の防止を図っている。上記の如き２重管
構造の羽口においては保護冷却用ガスにより羽口先端に
生成する凝固鉄いわゆるマッシュルームを安定して生成
し、存在させることが重要である。しかし、操業中に
は、加熱、冷却による温度の変動が大きいうえ、炉底耐
火物とマッシュルームの含熱量（比熱）、熱伝導率、線
膨張率の差異から、マッシュルームが羽口保護の効果を
従来十分に挙げ得ないことがある。
【０００３】底吹き機能を有する上記の如き転炉の冶金
的な優位性、長所は周知であるが、底吹き羽口が、安定
操業、炉寿命を左右し、その長寿命化、安定化が底吹き
転炉の最大の課題の一つである。この課題に対し、従来
以下の如き数々の対策、技術開発が行なわれてきてい
る。 耐スポーリング性に優れた羽口れんがの開発 スラグコーティング技術の開発 操業方法の改善（ＱＤＴ法；Ｑｕｉｃｋ Ｄｉｒｅｃ
ｔ Ｔａｐｐｉｎｇ） 羽口冷却の適正化 （イ）プロパン等の冷却ガス流量の適正制御 （ロ）酸素ガスへのＡｒ、Ｎ2、ＣＯ2等の希釈冷却ガス
の混入
的な優位性、長所は周知であるが、底吹き羽口が、安定
操業、炉寿命を左右し、その長寿命化、安定化が底吹き
転炉の最大の課題の一つである。この課題に対し、従来
以下の如き数々の対策、技術開発が行なわれてきてい
る。 耐スポーリング性に優れた羽口れんがの開発 スラグコーティング技術の開発 操業方法の改善（ＱＤＴ法；Ｑｕｉｃｋ Ｄｉｒｅｃ
ｔ Ｔａｐｐｉｎｇ） 羽口冷却の適正化 （イ）プロパン等の冷却ガス流量の適正制御 （ロ）酸素ガスへのＡｒ、Ｎ2、ＣＯ2等の希釈冷却ガス
の混入
【０００４】以上の従来技術は、いずれも羽口寿命の向
上、損耗抑制に大きな効果を発揮しており、一応の成功
を収めている。しかし、羽口損耗現象面からみると、以
下の点で未だ問題が残されている。すなわち、羽口れん
がの吹錬中と非吹錬中との大きな温度変化および羽口冷
却ガスによる羽口外管の過冷却により発生する吹錬中の
大きな羽口れんが内温度変化を抑制し、羽口冷却を適正
化する手段としての下記技術において満足すべき技術が
開発されていない。 プロパン等の羽口冷却ガスの流量を低下させ、吹錬中
の羽口外管温度、羽口れんがの過冷却を防止する。 羽口冷却ガス（プロパン）に希釈ガス（Ａｒ、Ｎ2、
ＣＯ2など）を混合し、吹錬中の羽口外管温度、羽口れ
んがの過冷却を防止する。 、と併せ、羽口内管から吹込まれる純酸素ガスに
希釈ガス（Ａｒ、Ｎ2、ＣＯ2）を混合し、冷却ガスによ
る必要冷却量を減少させる。
上、損耗抑制に大きな効果を発揮しており、一応の成功
を収めている。しかし、羽口損耗現象面からみると、以
下の点で未だ問題が残されている。すなわち、羽口れん
がの吹錬中と非吹錬中との大きな温度変化および羽口冷
却ガスによる羽口外管の過冷却により発生する吹錬中の
大きな羽口れんが内温度変化を抑制し、羽口冷却を適正
化する手段としての下記技術において満足すべき技術が
開発されていない。 プロパン等の羽口冷却ガスの流量を低下させ、吹錬中
の羽口外管温度、羽口れんがの過冷却を防止する。 羽口冷却ガス（プロパン）に希釈ガス（Ａｒ、Ｎ2、
ＣＯ2など）を混合し、吹錬中の羽口外管温度、羽口れ
んがの過冷却を防止する。 、と併せ、羽口内管から吹込まれる純酸素ガスに
希釈ガス（Ａｒ、Ｎ2、ＣＯ2）を混合し、冷却ガスによ
る必要冷却量を減少させる。
【０００５】以上の方法、手段は、羽口外管の過冷却を
防止し、羽口れんがの温度変化を抑制可能であるが、羽
口先端に形成されるマッシュルームまでもが縮小してし
まい、羽口れんがのクラック発生、れんが欠落は抑制で
きても、溶鋼と接する面の保護層が小さくなることによ
り、羽口先端からの損耗を抑制できない。また、の方
法はマッシュルームに負荷する熱量が小さくなり、マッ
シュルーム維持保護には有効であるが、底吹きガスのほ
とんどを占める内管ガスに希釈ガスを混合することは、
精錬ガスコストの上昇を招く結果となる。
防止し、羽口れんがの温度変化を抑制可能であるが、羽
口先端に形成されるマッシュルームまでもが縮小してし
まい、羽口れんがのクラック発生、れんが欠落は抑制で
きても、溶鋼と接する面の保護層が小さくなることによ
り、羽口先端からの損耗を抑制できない。また、の方
法はマッシュルームに負荷する熱量が小さくなり、マッ
シュルーム維持保護には有効であるが、底吹きガスのほ
とんどを占める内管ガスに希釈ガスを混合することは、
精錬ガスコストの上昇を招く結果となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
底吹き羽口の従来技術の問題点、特に羽口れんがの吹錬
中と非吹錬中との大なる温度変化を抑制し、羽口冷却を
適正化し、もってマッシュルームの適正保護を有効とす
る底吹き羽口構造を提供しようとするものである。
底吹き羽口の従来技術の問題点、特に羽口れんがの吹錬
中と非吹錬中との大なる温度変化を抑制し、羽口冷却を
適正化し、もってマッシュルームの適正保護を有効とす
る底吹き羽口構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は底吹き羽口構
造の内、羽口外管は吹錬時の過冷却ならびに非吹錬時の
温度上昇により甚しい温度変化によって酷使されている
現状に鑑み、羽口外管に通電し抵抗加熱を行なうことに
着目し、研究を重ねた結果、本発明を完成したもので、
その要旨とするところは次の如くである。 （１）精錬用ガスを吹込む内管と羽口の保護冷却用ガス
を吹込む外管との２重管構造を有している純酸素底吹き
もしくは純酸素上底吹き転炉の底吹き羽口において、炉
外に設けられた電源と、前記電源より前記羽口外管に通
電する通電路と、前記外管に設けられた温度センサー
と、を有して成り、前記羽口外管に通電して抵抗加熱
し、前記羽口外管温度を制御することにより前記羽口の
損耗を抑制することを特徴とする底吹き羽口。 （２）前記電源より羽口外管への通電路は、電源→導体
→外管→溶鋼→炉底耐火物中の埋没電極→導体→電源の
回路である上記（１）に記載の底吹き羽口。 （３）前記電源より羽口外管への通電路は、電源→導体
→外管→溶鋼→他の羽口外管→導体→電源の回路である
ことを特徴とする上記（１）に記載の底吹き羽口。
造の内、羽口外管は吹錬時の過冷却ならびに非吹錬時の
温度上昇により甚しい温度変化によって酷使されている
現状に鑑み、羽口外管に通電し抵抗加熱を行なうことに
着目し、研究を重ねた結果、本発明を完成したもので、
その要旨とするところは次の如くである。 （１）精錬用ガスを吹込む内管と羽口の保護冷却用ガス
を吹込む外管との２重管構造を有している純酸素底吹き
もしくは純酸素上底吹き転炉の底吹き羽口において、炉
外に設けられた電源と、前記電源より前記羽口外管に通
電する通電路と、前記外管に設けられた温度センサー
と、を有して成り、前記羽口外管に通電して抵抗加熱
し、前記羽口外管温度を制御することにより前記羽口の
損耗を抑制することを特徴とする底吹き羽口。 （２）前記電源より羽口外管への通電路は、電源→導体
→外管→溶鋼→炉底耐火物中の埋没電極→導体→電源の
回路である上記（１）に記載の底吹き羽口。 （３）前記電源より羽口外管への通電路は、電源→導体
→外管→溶鋼→他の羽口外管→導体→電源の回路である
ことを特徴とする上記（１）に記載の底吹き羽口。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面を
参照して説明する。図１は本発明の底吹き羽口の構成を
示す断面図である。図１で示す本発明の底吹き羽口の構
成は先に図３で説明した従来技術の底吹き羽口の構成と
ほぼ同様である。すなわち、転炉鉄皮１３にライニング
された永久れんが１４および炉底れんが３２には、羽口
内管１６と羽口外管１８の２重構造の羽口が設けられ、
羽口の外側には羽口れんが２０が設けられており、羽口
内管１６からは精錬用ガスとして主として純酸素を吹込
み、羽口外管１８と羽口内管１６との間隙１９からは羽
口の保護冷却用ガスとして主としてプロパンが吹込まれ
る。本発明は羽口外管１８および羽口れんが２０が冷却
ガスプロパンにより過冷却されるのを防止するため、羽
口外管１８に通電するため、炉外に電源２２を置くと共
に、電源２２より羽口外管１８まで、通電路２４を設け
る。また羽口外管１８には温度センサー２６を設け、外
管１８の温度が適正値になるように制御する。
参照して説明する。図１は本発明の底吹き羽口の構成を
示す断面図である。図１で示す本発明の底吹き羽口の構
成は先に図３で説明した従来技術の底吹き羽口の構成と
ほぼ同様である。すなわち、転炉鉄皮１３にライニング
された永久れんが１４および炉底れんが３２には、羽口
内管１６と羽口外管１８の２重構造の羽口が設けられ、
羽口の外側には羽口れんが２０が設けられており、羽口
内管１６からは精錬用ガスとして主として純酸素を吹込
み、羽口外管１８と羽口内管１６との間隙１９からは羽
口の保護冷却用ガスとして主としてプロパンが吹込まれ
る。本発明は羽口外管１８および羽口れんが２０が冷却
ガスプロパンにより過冷却されるのを防止するため、羽
口外管１８に通電するため、炉外に電源２２を置くと共
に、電源２２より羽口外管１８まで、通電路２４を設け
る。また羽口外管１８には温度センサー２６を設け、外
管１８の温度が適正値になるように制御する。
【０００９】本発明において使用する通電路２４は次の
如くである。炉外の電源２２から炉外の導体２８を経て
外管１８に達し、外管１８から溶鋼３０を経て炉底れん
が３２中に埋没された埋没電極３４に達し、埋没電極３
４から炉外の電極支持金物３６、接続端子３８を経由
し、出口の導体２８を経て電源２２に環流する通電路２
４を設けたもので、各導体間は絶縁体４０を設けて隣接
部材と完全に絶縁されていることは勿論である。本通電
路２４において特設した炉底れんが３２中の埋没電極３
４としては導電性の良好な耐火物を使用する。この埋没
電極３４を使用する代りに、図２にて示す如く、複数個
の底吹き羽口を有する転炉の場合は、他の隣接羽口の外
管１８を使用してもよい。電源２２は直流、交流のいず
れも使用でき、その方法は問わない。
如くである。炉外の電源２２から炉外の導体２８を経て
外管１８に達し、外管１８から溶鋼３０を経て炉底れん
が３２中に埋没された埋没電極３４に達し、埋没電極３
４から炉外の電極支持金物３６、接続端子３８を経由
し、出口の導体２８を経て電源２２に環流する通電路２
４を設けたもので、各導体間は絶縁体４０を設けて隣接
部材と完全に絶縁されていることは勿論である。本通電
路２４において特設した炉底れんが３２中の埋没電極３
４としては導電性の良好な耐火物を使用する。この埋没
電極３４を使用する代りに、図２にて示す如く、複数個
の底吹き羽口を有する転炉の場合は、他の隣接羽口の外
管１８を使用してもよい。電源２２は直流、交流のいず
れも使用でき、その方法は問わない。
【００１０】本発明において、転炉の吹錬開始と共に、
電源２２から本発明による通電路２４を介して外管１８
へ通電を行い、外管１８全体を抵抗加熱させ、かつ外管
１８に設けた温度センサー２６により外管１８の温度が
適正値になるように制御する。これは吹錬の進行と共
に、溶鋼３０の温度および炉底耐火物の温度が上昇し、
その結果、羽口れんが２０内の温度分布および温度変化
が適正になるようにするためである。
電源２２から本発明による通電路２４を介して外管１８
へ通電を行い、外管１８全体を抵抗加熱させ、かつ外管
１８に設けた温度センサー２６により外管１８の温度が
適正値になるように制御する。これは吹錬の進行と共
に、溶鋼３０の温度および炉底耐火物の温度が上昇し、
その結果、羽口れんが２０内の温度分布および温度変化
が適正になるようにするためである。
【００１１】
【実施例】本発明による外管１８への通電路によって、
電源２２を直流電源とし、羽口外管１８を流れる電流量
を炉底れんが３２中に埋没している外管１８の単位断面
積当り約０．５Ａ／ｍｍ2の直流電流を流し、温度セン
サー２６により適正制御した結果、従来法により吹錬中
および非吹錬中の羽口内での最大温度変化量が５００℃
であったのが、本発明の適用により１００℃に減少し
た。この羽口外管１８に通電する電流量は炉底耐火物に
埋没されている外管単位断面積当り１Ａ／ｍｍ2以下で
あれば十分である。また目視であるが、生成マッシュル
ーム３１も従来と変らない健全なものが確認できた。な
お、従来法を基準とする羽口損耗速度は従来法の４３
％、すなわち、０．４３であった。
電源２２を直流電源とし、羽口外管１８を流れる電流量
を炉底れんが３２中に埋没している外管１８の単位断面
積当り約０．５Ａ／ｍｍ2の直流電流を流し、温度セン
サー２６により適正制御した結果、従来法により吹錬中
および非吹錬中の羽口内での最大温度変化量が５００℃
であったのが、本発明の適用により１００℃に減少し
た。この羽口外管１８に通電する電流量は炉底耐火物に
埋没されている外管単位断面積当り１Ａ／ｍｍ2以下で
あれば十分である。また目視であるが、生成マッシュル
ーム３１も従来と変らない健全なものが確認できた。な
お、従来法を基準とする羽口損耗速度は従来法の４３
％、すなわち、０．４３であった。
【００１２】
【発明の効果】純酸素底吹き転炉もしくは純酸素上底吹
き転炉に用いられる従来の２重構造の底吹き羽口におい
ては、羽口先端に生成されるマッシュルーム３１を安定
して生成させ、存在させることによって羽口先端の損耗
を最少限とする管理が行なわれて来たが、しかしなお吹
錬中および非吹錬中の羽口内での最大温度変化量が５０
０℃にも達し、羽口れんが内にクラックの発生、れんが
の欠落のほか、溶鋼と接する面のマッシュルーム３１の
保護層が小さくなり、羽口先端からの損耗が甚しく、ひ
いては炉の寿命にも大きな影響を及ぼしている現状に鑑
み、本発明は炉外の電源から直流もしくは交流の電流を
羽口外管に送り、外管を抵抗加熱する方法をとったの
で、次の如き効果を挙げることができた。 （イ）本発明により、従来の羽口内での最大温度変化量
５００℃が約１００℃の差異に縮小することができた。
その結果、羽口の損耗速度は従来法によるものを１とす
ると、本発明の適用により０．４３となり、著しく損耗
速度を減少することができ、炉寿命の延長に大なる貢献
をすることができた。
き転炉に用いられる従来の２重構造の底吹き羽口におい
ては、羽口先端に生成されるマッシュルーム３１を安定
して生成させ、存在させることによって羽口先端の損耗
を最少限とする管理が行なわれて来たが、しかしなお吹
錬中および非吹錬中の羽口内での最大温度変化量が５０
０℃にも達し、羽口れんが内にクラックの発生、れんが
の欠落のほか、溶鋼と接する面のマッシュルーム３１の
保護層が小さくなり、羽口先端からの損耗が甚しく、ひ
いては炉の寿命にも大きな影響を及ぼしている現状に鑑
み、本発明は炉外の電源から直流もしくは交流の電流を
羽口外管に送り、外管を抵抗加熱する方法をとったの
で、次の如き効果を挙げることができた。 （イ）本発明により、従来の羽口内での最大温度変化量
５００℃が約１００℃の差異に縮小することができた。
その結果、羽口の損耗速度は従来法によるものを１とす
ると、本発明の適用により０．４３となり、著しく損耗
速度を減少することができ、炉寿命の延長に大なる貢献
をすることができた。
【図１】本発明による底吹き羽口の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明による底吹き羽口の他の実施例の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】従来の底吹き羽口の構成を示す断面図である。
２、１３ 転炉鉄皮 ４、３２ 炉底れんが ６ 内管 ８ 外管 １０ 間隙 １４ 永久れんが １６ 羽口内管 １８ 羽口外管 １９ 間隙 ２０ 羽口れんが ２２ 電源 ２４ 通電路 ２６ 温度センサー ２８ 導体 ３０ 溶鋼 ３１ マッシュルーム ３４ 埋没電極 ３６ 電極支持金物 ３８ 接続端子 ４０ 絶縁体
Claims (3)
- 【請求項１】 精錬用ガスを吹込む内管と羽口の保護冷
却用ガスを吹込む外管との２重管構造を有して成る純酸
素底吹きもしくは純酸素上底吹き転炉の底吹き羽口にお
いて、炉外に設けられた電源と、前記電源より前記羽口
外管に通電する通電路と、前記外管に設けられた温度セ
ンサーと、を有して成り、前記羽口外管に通電して抵抗
加熱し、前記羽口外管温度を制御することにより前記羽
口の損耗を抑制することを特徴とする底吹き羽口。 - 【請求項２】 前記電源より羽口外管への通電路は、電
源→導体→外管→溶鋼→炉底耐火物中の埋没電極→導体
→電源の回路である請求項１に記載の底吹き羽口。 - 【請求項３】 前記電源より羽口外管への通電路は、電
源→導体→外管→溶鋼→他の羽口外管→導体→電源の回
路であることを特徴とする請求項１に記載の底吹き羽
口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497397A JPH10273713A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 底吹き羽口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497397A JPH10273713A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 底吹き羽口 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10273713A true JPH10273713A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=14124864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9497397A Pending JPH10273713A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 底吹き羽口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10273713A (ja) |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9497397A patent/JPH10273713A/ja active Pending
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