JPH11264009A

JPH11264009A - 転炉炉口の地金付着予防・除去装置

Info

Publication number: JPH11264009A
Application number: JP6654598A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Yokoyama; 満宣横山; Kiyoshi Takahashi; 清志高橋
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】転炉の炉口に付着した地金を除去するのみな
らず、炉口に地金が付着するのを防止する。【解決手段】転炉１の炉口２と上方のスカート４とが
形成する間隙内の円周上に間隔をおいて複数のガス噴射
ノズル５を位置調節自在に配設し、転炉１の吹錬中には
ガス噴射ノズル５から窒素ガスを噴出して、炉口２の近
傍に地金３が付着するのを予防し、転炉１の吹錬後に
は、ガス噴射ノズル５から酸素ガスを噴出して、炉口２
の近傍に付着した地金３を作業性よく溶解して除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転炉炉口に付着し
た地金を除去することに加えて、地金の付着を予防する
ことができる転炉炉口の地金付着予防・除去装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、図５に示すように、転炉１の操
業にあたっては、スカート４の中を通して炉内に垂下し
た酸素ランス32から酸素ガスを噴出し炉内の溶湯31を吹
錬する。炉内の溶湯31が吹錬に伴って生じるスロッピン
グやスピッティングにより飛散し、炉口２で凝固し、地
金３となって付着する。この地金３が、次第に炉口２の
内側方向に成長して炉口内径を狭小化すると、酸素ラン
ス32の挿入や副原料の装入が困難となり、転炉操業に支
障をもたらしていた。そこで、従来は、地金付着量が大
きくなった場合、図６に示すように、転炉１を倒炉して
炉口２に付着した地金３に下方から回転式カッタ36を沿
わせて削除するものが提案されている（特公昭63-12922
号公報参照）。

【０００３】また、図７に示すように、直立した転炉１
の上方に配置した垂直ガイド37に昇降自在にセットされ
たキャリッジ38に地金除去ランス39を取り付け、地金除
去ランス39から酸素ガスを噴射して転炉１の炉口２に付
着した地金３を溶解除去するものが開示されている（特
開平６-65729号公報参照) 。さらに、図８に示すよう
に、炉口２に付着した地金３を横に倒した転炉１の炉前
に配置した地金除去ランス39から酸素ガスを噴射して溶
解除去するものが開示されている（特開昭64-87711号公
報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
63-12922号公報に提案された従来技術では、転炉の炉口
に付着した地金に、回転式カッタを押しつけて切削除去
する時の激しい振動が転炉に伝達され、炉体や炉壁耐火
物等の設備に悪影響を及ぼし、炉体トラブルの原因とな
るので十分に回転式カッタの除去能力を発揮できない。
また、特開平６-65729号公報に開示された従来技術で
は、炉口内部の地金は除去できるが、炉口外部の地金を
除去することができないという欠点がある。

【０００５】さらに、特開昭64-87711号公報に開示され
た従来技術では、地金除去ランスから噴射した酸素ガス
を転炉の炉口に向けて噴射するので付着した地金ばかり
でなく、炉口耐火物にも強力に噴射され、耐火物の溶損
を起こし易く、耐火物寿命を短くするという問題点があ
る。前述のように従来技術は、基本的に転炉の炉口に付
着した地金を除去することだけを目的としたものであ
り、炉口に地金を発生させないで予防するという考え方
ではなかった。

【０００６】本発明は、前記従来の技術の問題点を解消
すべく、転炉の炉口に付着した地金を除去するのみなら
ず、炉口に地金が付着するのを防止することができる転
炉炉口の地金付着予防・除去装置を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、転炉炉口とその上方に臨む
スカートとが形成する間隙内の円周上に間隔をおいて複
数のガス噴射ノズルを配置し、該ガス噴射ノズルに不活
性ガス供給管および酸化性ガス供給管を切替え可能に接
続したことを特徴とする転炉炉口の地金付着予防・除去
装置である。

【０００８】請求項２記載の本発明は、前記ガス噴射ノ
ズルを前後、左右、上下に位置調節自在に配置したこと
を特徴とする請求項１記載の転炉炉口の地金付着予防・
除去装置である。請求項３記載の本発明は、前記ガス噴
射ノズルが、前記スカートの外周を包囲するリング状ガ
スヘッダの周上に間隔をおいて取り出した複数の分岐ガ
ス供給管の先端部に配置されていることを特徴とする請
求項１記載の転炉炉口の地金付着予防・除去装置であ
る。

【０００９】請求項４記載の本発明は、前記ガス噴射ノ
ズルをラバール型、ストレート型、急拡大型またはスリ
ット型としたことを特徴とする請求項１、２または３記
載の転炉炉口の地金付着予防・除去装置である。請求項
５記載の本発明は、転炉炉口の上端部全周に配置した環
状ガスヘッダ部材の炉内側部の円周上に間隔をおいて複
数のガス噴射スリットノズルを配設し、該ガス噴射スリ
ットノズルに不活性ガス供給管および酸化性ガス供給管
を切替え可能に接続したことを特徴とする転炉炉口の地
金付着予防・除去装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、この実施の態様では、上吹
き転炉の場合について説明するが、本発明は、上底吹き
転炉または底吹きに適用できる。図１に示すように、転
炉１の炉口２の上方に近接してスカート４が配置されて
おり、炉口２の炉壁耐火物30近傍に地金３が付着してい
る。炉口２とスカート４との間に複数個のガス噴射ノズ
ル５が、炉口２の周方向に間隔をおいて配設される。ガ
ス噴射ノズル５の配設数は、ノズル先端から吹き出すガ
スが炉口２の円周方向全域をカバーできるように選定す
るのが望ましい。

【００１１】ガス噴射ノズル５にガスを供給するため、
不活性ガス供給管６および酸化性ガス供給管７が並設さ
れ、これを合流するガス供給管８には供給ホース９を介
してガス供給管10に接続され、さらに、ガス供給管10の
先端部にガス噴射ノズル５が取り付けてある。不活性ガ
ス供給管６および酸化性ガス供給管７には、それぞれ開
閉バルブ11、12が配設されており、また、ガス供給管８
には流量調節バルブ29が配設されている。使用する不活
性ガスは、比較的安価な窒素ガスが適しているが、場合
によってはアルゴンガスを使用することもある。また、
酸化性ガスは、酸素ガスを使用するが、高価な純酸素ガ
スを使用する必要はなく、酸素含有量の多い酸素富化空
気も使用可能である。

【００１２】一方、ガス噴射ノズル５の位置を調整する
ため、転炉１の上方に天井部軌道13に駆動装置24を備え
た横行車14が走行自在に配設されており、この横行車14
の下部に角型ガイドポスト15が垂設されている。角型ガ
イドポスト15には、昇降キャリッジ16が昇降可能に配置
してあり、昇降キャリッジ16の前面の上下に設けた水平
ブラケット17には、ノズル支持ロッド18が上下の軸受19
に軸中心に回転可能に支持されている。ノズル支持ロッ
ド18の下端部に設けたノズルホルダ20にガス供給管10の
途中が支持され、ガス供給管10の先端部にガス噴射ノズ
ル５が接続されている。

【００１３】角型ガイドポスト15の途中に下向きに設け
た昇降シリンダ21のピストンロッド23は、昇降キャリッ
ジ16の背面に設けた軸受22に接続されている。また、上
側の水平ブラケット17に設けた架台25上に旋回シリンダ
26が設置してあり、旋回シリンダ26のピストンロッド27
がノズル支持ロッド18の上端部に設けたレバー28に接続
してある。

【００１４】転炉１の吹錬を開始する前に、駆動装置24
を駆動して横行車14を天井部軌道13に沿って前進させ、
ガス噴射ノズル５を転炉１に接近させる。昇降シリンダ
21を伸長作動し、角型ガイドポスト15に沿って昇降キャ
リッジ16をノズル支持ロッド18と共に下降させ、ノズル
支持ロッド18の下端部に設けたノズルホルダ20に支持さ
れているガス噴射ノズル５の上下位置合わせを行い、炉
口２とスカート４の間の所定位置に挿入する。必要に応
じて旋回シリンダ26を運転し、ピストンロッド27の伸縮
によりレバー28を介してノズル支持ロッド18の旋回角度
を調整し、ガス噴射ノズル５の左右への噴出方向を変更
する。

【００１５】転炉１の吹錬開始と同時に、不活性ガス供
給管６に配設した開閉バルブ11を開き、不活性ガス供給
管６から不活性ガスとして例えば窒素ガスをガス供給管
８、供給ホース９およびガス供給管10を経由してガス噴
射ノズル５に供給し、ガス噴射ノズル５から窒素ガスを
転炉１の炉口２とスカート４との間隙を介して炉内に噴
出する。これにより、転炉１内の溶鋼吹錬により飛散す
る溶鋼や溶融スラグを炉内に吹き戻すことにより炉口２
に地金３が付着するのを予防する。

【００１６】ガス噴射ノズル５から噴射する窒素ガス
は、炉口２とスカート４との間隙全域にわたって到達す
るようにガス噴射ノズル５を配設することで、炉口２近
傍への地金３の付着を大幅に低減できる。また、炉口２
とスカート４との間隙に配置するガス噴射ノズル５の位
置は、横行車14の前後進、昇降キャリッジ16の昇降およ
びノズル支持ロッド18の軸中心の旋回を組み合わせるこ
とによりガス到達範囲を自在に調整でき、また、ガス噴
射ノズル５から噴射する窒素ガスの量は、流量調節バル
ブ29により広範囲に調節可能であり、炉口２の全域にわ
たりフレキシブルに地金３の付着を防止できる。

【００１７】なお、ガス噴射ノズル５は、転炉１内で発
生するスロッピング、スピッチング等の飛散状況に応
じ、ガスの流速、広がり角度θ、噴射量等を変えるた
め、周知のラバール型、ストレート型、急拡大型、スリ
ット型等を適宜に選択し、または異なった型を組み合わ
せて噴射させることができる。転炉１の吹錬が終了した
ら開閉バルブ11を閉じてガス噴射ノズル５からの窒素ガ
ス噴出を停止する。そして、転炉１を傾動して出鋼・排
滓後、炉口２の近傍に前記の操作と同様にしてガス噴射
ノズル５を炉口２の地金３が付着した箇所に向けて位置
合わせを行う。酸化性ガス供給管７に配設した開閉バル
ブ12を開き、酸化性ガス供給管７から酸化性ガスとして
酸素ガスをガス供給管８、供給ホース９およびガス供給
管10を経由してガス噴射ノズル５に供給し、ガス噴射ノ
ズル５から酸素ガスを炉口２に付着した地金３に向けて
噴出し、地金３を溶解、除去する。酸素ガスを噴出中に
ガス噴射ノズル５の位置は、前述のようにして自在に調
節できると共に、酸素ガスの噴出量は流量調節バルブ29
により調整できるので効率よく地金３を溶解・除去でき
る。

【００１８】図１に示す本発明の転炉炉口の地金付着予
防・除去装置を、ヒートサイズ250t/ch の上底吹き転炉
で中炭〜極低炭素鋼を溶製する際に、炉口とスカートと
の間隙にその周方向に複数のガス噴射ノズル（ガス噴流
広がり角度90°以下に調節可能）をセットし、ガス噴射
速度を50〜100Nm³/minの範囲として、転炉の吹錬中には
窒素ガスを噴出して、炉口への地金付着を予防する。そ
して転炉の吹錬後には、炉口近傍に付着した高温状態の
地金に酸素ガスを噴射して地金を溶解・除去した。本発
明によれば、従来の炉口に付着地金を除去するだけの場
合における地金除去作業頻度を基準指数の１とすると、
本発明では転炉地金除去の作業頻度が0.1 に大幅に低減
でき、また、溶鋼の生産性指数を1.05にアップすること
ができた。

【００１９】前記実施の形態ではガス噴射ノズル５の１
個毎に位置調整を可能にする場合について説明したが、
炉口２の円周方向に数本のガス噴射ノズルをグループ化
し、各グループ毎にまとめて位置調整するようにするこ
とも可能である。また、前後進、昇降並びに左右への位
置調整手段は前記手段に限定するものではなく、ラック
・ピニオン機構等の他の周知の手段を適宜に使用でき
る。

【００２０】本発明の他の実施の態様を図面に従って説
明する。図２に示すように、転炉１の炉口２の上方に配
置されるスカート４の外周に、これを包囲するリング状
ガスヘッダ34を設置し、リング状ガスヘッダ34の円周上
から間隔をおいて取り出した複数の分岐ガス供給管35の
先端部にそれぞれガス噴射ノズル５を配置する。ガス噴
射ノズル５にガス供給するため、不活性ガス供給管６お
よび酸化性ガス供給管７が並設され、これを合流するガ
ス供給管８には供給ホース９およびガス供給管10を介し
てリング状ガスヘッダ34に接続されている。そして、リ
ング状ガスヘッダ34の円周上から間隔をおいて取り出し
た複数の分岐ガス供給管35の先端部にガス噴射ノズル５
が取り付けてある。不活性ガス供給管６および酸化性ガ
ス供給管７には、それぞれ開閉バルブ11、12が配設され
ており、ガス供給管８には流量調節バルブ29が配設され
ているのは前述の場合と同じであり、リング状ガスヘッ
ダ34を介して不活性ガスと酸化性ガスが供給されること
以外は前述の手順、操作と同様であるので説明を省略す
る。

【００２１】この場合、炉口２とスカート４との間に配
置するガス噴射ノズル５は、不活性ガスまたは酸化性ガ
スを噴射中には、ガス噴射ノズル５の位置調整はできな
いが、炉内からの飛散方向は、ほぼ定まっており、炉口
２の地金３が付着し易い場所も特定できる。したがっ
て、ガス噴射ノズル５の配置位置を予め調整しておくこ
とにより、ガス噴射ノズル５からの不活性ガス噴射によ
る地金３の付着予防並びに酸化性ガス噴射による地金３
の溶解・除去を効率よく行うことができる。ガス噴射ノ
ズル５の位置調整は、転炉１の休止時に、長さ等の仕様
の異なるガス噴射ノズル５、分岐ガス供給管35を取り替
える等により行うことができる。

【００２２】さらに、別の実施の態様として、図３およ
び図４に示すように、転炉１の炉口２の上端全面に、環
状ガスヘッダ33を被せた状態で設置し、環状ガスヘッダ
33の炉内側上面にその半径方向に３列かつ炉内側前面に
１列づつ周方向に間隔を置いて複数のガス噴射スリット
ノズル33a が配設されている。そして、ガス噴射スリッ
トノズル33a からガスを噴出するため、不活性ガス供給
管６および酸化性ガス供給管７が並設され、これを合流
するガス供給管８には、環状ガスヘッダ33が接続されて
いる。また、不活性ガス供給管６および酸化性ガス供給
管７には、それぞれ開閉バルブ11、12が配設されてお
り、ガス供給管８には流量調節バルブ29が配設されてい
る。

【００２３】転炉１の吹錬開始と同時に、不活性ガス供
給管６に配設した開閉バルブ11を開き、不活性ガス供給
管６からガス供給管８を経由し、環状ガスヘッダ33に不
活性ガスとして例えば窒素ガスを供給し、環状ガスヘッ
ダ33に配設したガス噴射スリットノズル33a から窒素ガ
スを転炉１の炉口２とスカート４との間隙を介して炉内
に噴出する。これにより、転炉１内の溶鋼吹錬により飛
散する溶滴を炉内に吹き戻すことができ、炉口２に地金
３が付着するのを予防できる。ガス噴射スリットノズル
33a から噴射する窒素ガスの量は、流量調節バルブ29に
より広範囲に調節可能であり、効率よく地金３の付着を
予防できる。

【００２４】転炉１の吹錬が終了したら開閉バルブ11を
閉じてガス噴射スリットノズル34からの窒素ガス噴出を
停止する。そして、炉体を傾動して出鋼・排滓後、酸化
性ガス供給管７に配設した開閉バルブ12を開き、酸化性
ガス供給管７から酸化性ガスとして酸素ガスをガス供給
管８を経由して環状ガスヘッダ33に供給し、ガス噴射ス
リットノズル33a から酸素ガスを噴出し、炉口２に付着
した地金３を溶解、除去する。この際、酸素ガスの噴出
量は流量調節バルブ29により調整できるので効率よく地
金３を溶解・除去できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転炉炉口とその上方に臨むスカートとが形成する間隙内
の円周上に間隔をおいて複数のガス噴射ノズルを配設す
るか、もしくは、転炉炉口の上端部全周に配置した環状
ガスヘッダの炉内側の円周上に間隔をおいて複数のガス
噴射スリットノズルを配設してある。転炉の吹錬中には
ガス噴射ノズルまたはガス噴射スリットノズルから不活
性ガスを噴出して、炉口の近傍に地金が付着するのを予
防し、転炉吹錬後には、ガス噴射ノズルまたはガス噴射
スリットノズルから酸化性ガスを噴出して、炉口の近傍
に付着した地金を溶解して効率よく除去できるので、転
炉の稼働率向上が達成され。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る転炉炉口の地金付着予防・除去装
置を示す側面図である。

【図２】本発明に係る他の転炉炉口の地金付着予防・除
去装置を示す側面図である。

【図３】本発明に係るさらに他の転炉炉口の地金付着予
防・除去装置を示す側面図である。

【図４】図３に係る環状ガスヘッダを示す断面図であ
る。

【図５】従来の転炉における炉口近傍への地金付着状況
を示す側面図である。

【図６】従来の転炉炉口に付着した地金を除去する回転
式カッタを示す側面図である。

【図７】従来の転炉炉口に付着した地金を除去する地金
除去ランスを示す側面図である。

【図８】従来の転炉炉口に付着した地金を除去する他の
地金除去ランスを示す側面図である。

【符号の説明】

１転炉２炉口３地金４スカート５ガス噴射ノズル６不活性ガス供給管７酸化性ガス供給管８、10 ガス供給管９供給ホース 11、12 開閉バルブ 13 天井部軌道 14 横行車 15 角型ガイドポスト 16 昇降キャリッジ 17 水平ブラケット 18 ノズル支持ロッド 19、22 軸受 20 ノズルホルダ 21 昇降シリンダ 24 駆動装置 25 架台 26 旋回シリンダ 23、27 ピストンロッド 28 レバー 29 流量調節バルブ 30 炉壁耐火物 31 溶湯 32 酸素ランス 33 環状ガスヘッダ 33a ガス噴出スリットノズル 34 リング状ガスヘッダ 35 分岐ガス供給管 36 回転式カッタ 37 垂直ガイド 38 キャリッジ 39 地金除去ランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転炉炉口とその上方に臨むスカートとが
形成する間隙内の円周上に間隔をおいて複数のガス噴射
ノズルを配置し、該ガス噴射ノズルに不活性ガス供給管
および酸化性ガス供給管を切替え可能に接続したことを
特徴とする転炉炉口の地金付着予防・除去装置。
【請求項２】前記ガス噴射ノズルを前後、左右、上下
に位置調節自在に配置したことを特徴とする請求項１記
載の転炉炉口の地金付着予防・除去装置。
【請求項３】前記ガス噴射ノズルが、前記スカートの
外周を包囲するリング状ガスヘッダの周上に間隔をおい
て取り出した複数の分岐ガス供給管の先端部に配置され
ていることを特徴とする請求項１記載の転炉炉口の地金
付着予防・除去装置。
【請求項４】前記ガス噴射ノズルをラバール型、スト
レート型、急拡大型またはスリット型としたことを特徴
とする請求項１、２または３記載の転炉炉口の地金付着
予防・除去装置。
【請求項５】転炉炉口の上端部全周に配置した環状ガ
スヘッダ部材の炉内側部の円周上に間隔をおいて複数の
ガス噴射スリットノズルを配設し、該ガス噴射スリット
ノズルに不活性ガス供給管および酸化性ガス供給管を切
替え可能に接続したことを特徴とする転炉炉口の地金付
着予防・除去装置。