JPS5825098A

JPS5825098A - ア−ク炉

Info

Publication number: JPS5825098A
Application number: JP56122509A
Authority: JP
Inventors: 富澤　文雄; 石井　彌
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1983-02-15
Also published as: JPS6312923B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、アーク炉の炉底部に形成される湯溜りに流体
を吹込むことによりスクラップ又は還元鉄等の原料を均
−且つ迅速に溶解することを目的としてなしたものであ
る。

第１図及び第２図は従来の製鋼用アーク炉の一例を示す
もので、アーク炉（ａ）はその内部中央部の等間隔位置
に３本の電極（δ）を上部から挿入して炉内に装入した
原料（スクラップ）（Ｃ）の溶解を行うようにしている
。図中（ｄ）は湯溜り、（ｅ）はハースライン、（ハは
電極（ｂ）により生じるボットスポット較）の相互間隔
位置に形成されるコールドスポット（Ａ）の加熱を行う
べくアーク炉（ａ）の外周壁部に設けた酸素・オイルバ
ーナを示す。

上記アーク炉において、電極（ｂ）により原料（Ｃ）を
溶解することによりアーク炉（ａ）底部に湯溜り（ｄ）
が形成される。しかし、前記従来のアーク炉（α）にて
形成される湯溜り（ｄ）は、単に宿った状態であるため
、電極（ｂ）に近い表面温度のみが＾く、電極（ｂ）か
ら遠い溶鋼の内底部の温度が低い状態が生じる。このた
め、湯溜り（ｄ）の溶鋼中に残存する（沈んだ）原料（
’＋？充分に加熱することができなく、溶解に時間が掛
る問題を有り、　、１つ湯溜り（ｄ）中の原料（Ｃ）の
溶解に時間が掛ることにより上部の原料（’）ｆｃ湯溜
り（ｄｌ内に沈めてアークエネルギーの熱伝達効果を高
める作用も減少し、溶解に必要な全体の時間が長くなり
、炉効率の低下、電力消費量、ガス消費量の増大等、種
々の問題を有していた。

本発明は上記従来のアーク炉における問題点を解決すべ
くなしたもので、炉底部に、閉鎖材を装入し流体吹込み
時に開口するようにした適★数の流体吹込み羽口金膜け
、該流体吹込み羽口に吹込み流体を供給するための流体
供給源を接続せしめたことを特徴とするアーク炉、に係
るものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第３図及び第４図は本発明の一例を示すもので、図中＋
１１は上部をルーフｔｅｌ　Ｋて閉塞されたアーク炉炉
体、（３）は前記ルーフ（２）全貫通［７て炉体−り内
に挿入し、炉体ｉｌｌ内に装入された原料（スクラップ
）　（４＋　’ｉアーク（３）により溶解するために設
けられた３本の電極、（５）はハースライン、（６）は
湯溜り、（７）はホットスポット、（８）はコールドス
ポットを示す。

上記炉体（１）におけるハースライン（６）より下の湯
溜す（６）が形成される底部に、ガス吹込み羽口（９）
全形成する。ガス吹込み羽口（９）ハ湯溜ｐ　ｔｅ＋の
内部に任意の角度をもってガスを吹き込むように形成し
、また１個所以上複数個所に設けるようにしても良い。

第４図の場合は、三角配置された３本の電極（３）によ
って生じる３つのコールドスポット（８）の夫々に対応
させて形成している。

前記吹込み羽口（９）に、第５図に示す如く、吹込ガス
ノズルａＩ］１２気密に嵌合し、且つ炉体（１１外部に
設けた種々のガス供給源（１１ａ）（１１６）（ｌｌＣ
）（１１ｄ）からバルブ（１２α）（１２”Ｘ１２６Ｘ
１２’）を介してガスを供給するガス供給管α３を前記
吹込ガスノズルαＧに接続する。前記ガス供給源（１１
α）のガスは酸素、（ｕりは空気、（１１Ｃ）はアルゴ
ン、（ｌｌｄ）は窒素である。更に、＠６図に示す如く
、前記吹込ガスノズルＯＧの外周に環状を有して複数個
の冷却剤ノズルｔ１４１　’ｉ配設し、該冷却剤ノズル
＋１４１　’ｉガス供給管的及びバルブｎｔｉ　’６介
して炭化水素系流体燃料源＋１７１に接続する。図中（
至）は前記吹込ガスノズルαＧ及び冷却剤ノズル０ａに
充填してノズルを閉塞するための硅砂等の耐火性粉体或
いは粒体からなる閉鎖材であり、前溶湯の出湯後に充填
を行う。

上記したアーク炉において原料（４）の溶解を行うに当
っては、まず出湯を行って空になった炉の原料装入口か
ら閉鎖材ａｓ’６ガス吹込み羽口（９）部に供給して、
吹込ガスノズルｕ１及び冷却剤ノズルα４１ヲ閉塞する
。この際、上部から適宜の押込み具により各ノズルｕＧ
ａａ内に閉鎖材（至）が充分に充填するように押込むよ
うにしてもよい０続いて炉内に原料（４）を装入した後
、電極（３）を徐々に挿入して原料（４）の溶解を行う
。原料（４）が溶解されると湯溜り（６）が形成される
が、この湯溜り（６）が形成される間に、前記閉鎖材α
ｅの上面）、が軟化・焼結して薄層を形成し、閉鎖材α
８自体の浮き上りを抑えると共に、ブリッジ効果により
溶鋼が洩れることを防止する。

原料（４）の溶解が進行して炉底に所要量の湯溜す（６
）が形成され、ガス吹込み羽口（９）の上方が溶鋼で満
されるようになったら、バルブ（１２αＸ１２６）（１
２ＣＸ１２４　ｔ−適宜開放して吹込用ガスを吹込ガス
ノズル０αに導くと共に、バルブ＋１６１　’ｉ開放し
て炭化水素系流体・燃料を冷却ガスノズル＋１４１に導
いて流体燃料の吹き出しを行う。上記ガス及び流体燃料
の吹き出しにより前記各ノズルｕｎ　ｕ内に充填されて
いた閉鎖材（至）は吹き除かれ、湯溜り（６１の溶鋼内
に底部からガスが吹き出されることによりエネルギーで
局部的に加熱された溶鋼が激しく上下、水平方向に攪拌
されるため、上熱（ウワネツ）、成分不均一等を解消す
ることができ、溶鋼中に残存する未溶解の原料への′熱
伝達を効果的に行わしめて溶解の促進を図ることができ
る。更に、これにより上部の原料（４）の溶解を促進さ
せることができる。かくしてすべての炉内の原料が溶鋼
中に沈んだ後は、未溶解原料は速やかに溶解せしめられ
、溶鋼の温度、成分が均一に保持せしめられる。第４図
の場合、コールドスポット（８）部にガス吹込み羽口（
９）ヲ設けるようにして比較的温度が低いコールドスポ
ット（８）部の溶鋼を温度が高い電極（３）側に送り出
すように攪拌しているので、湯溜り（６）の溶鋼を効果
的に攪拌することができるＯまた上記攪拌効果を上げる
ために、ガス吹込み羽口（９）の設置位置１数、傾斜角
度などは任意に選定することができ、そのため必要があ
るならば３本の電極（３）の中心位置にガス吹込み羽目
（９）ヲ設けるようにすることもできる。

なお、前記ガス吹込み開始のタイミングは、操業開始か
らの経過時間、アークの音の変化、電極（３）の電流（
投入電力）の変化等により決定することができる。また
前記段階でのガスの吹込みには、炉内が溶解、酸化状態
にあるので、酸素（１１ａ）、空気（１ｉｂ）等の吹込
みを行うようにし、炉内が還元、出湯状態に入ったら、
アルゴン（１１’）、窒素（Ｕり等の吹込み全行うよう
にする。

上記ガスの吹込みは出湯が終了するまで続けられる。

また前記閉鎖材α場は、耐火物粉粒に必要に応じて粘着
剤等を少量混入したもので、−例としてＭｇＯ，８ｉ０
９の細粒に粘土粉を混入したものを使用する。閉鎖材０
８の溶鋼に接触する表面は直ちに焼結してブリッジを形
成するが、該ブリッジ厚さは炉底方向に対する熱°放散
によって或一定の厚さで飽和する。またブリッジの高温
強度は極めて弱く、そのために下方からのガス吹込みに
よって容易に吹き除くことができる。また前記した性質
を備えた閉鎖材であれば、砕砂以外の材質或いはそれと
の混合物等を利用することができるが、溶鋼に悪影響を
与えない物質であることが必要である。

またガス吹込み羽口（９）の上面は溶鋼に直接接触する
ために、吹込ガスノズルα〔から攪拌ガスの吹込みが行
われている間中、冷却剤ノズルｕ４より炭化水素系流体
燃料αりを流出させ、その蒸発潜熱又は熱分解吸熱によ
ってガス吹込み羽目（９）部を冷却保護するようにして
いるが、流出量は僅かで良く、溶鋼に対する影響は殆ん
ど生じることがなく、吹込まれた炭化水素系流体燃料ａ
’ｎｒａ燃焼して溶鋼の加熱を補助する。

第７図は本発明の別な実施例を示すもので、前記第５図
に示した攪拌ガスノズル（１１の内側に物質導入ノズル
ｆｌｌ’ｉ設け、灯油、重油等の液体燃料（ｚｏａ）、
ＬＰＧなどの気体燃料（２０＆）、微分炭等の固体燃料
（２０Ｃ）％溶鋼の品質向上を図り得る石灰粉（ｚｏｄ
）などを、バルブ（２１ａ）（２１ｂ）（２１Ｃ）（２
１ｄ）ノ適宜な選択操作により物質供給管＠及び前記物
質導入ノズルＩＩＩ　’ｉ介して′吹込ガスノズルｕＯ
から吹込まれる吹込みガスに乗せて炉内に吹き込み、溶
解の促進、歳いは溶鋼の品質向上を図るようにしでいる
。図中、前回と同一符号を付したものは同一物を示す。

伺、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく
、ガス吹込み羽目の形状、配置位置、数、傾斜角度等は
種々変更できること、吹込みガスは種々のものを選定使
用し得ること、その信奉発明の要旨を逸脱しない範囲内
において変更を加え得ること、等は勿論である○ 上述した本発明のアーク炉によれば、下記の如き優れた
効果を奏し得る０（１）湯溜りが形成された後、ガス吹込み羽目よりガス
を吹出して溶鋼を攪拌することにより、溶鋼内の未溶解
原料の加熱を効果的に行わしめて溶解を促進させること
ができ、炉内の原料溶解速度を電極の位置に無関係に均
一に増大させ、迅速な溶−読上可能にする。

（１１）溶解時間の短縮により、経費の軽減、生産性の
向上が図り得られる。

１ｉｔ）　　未溶解原料が溶鋼中に没した後は、溶鋼中
に未溶解原料が残存する機会は極めて少なくなり、溶鋼
自体の温度不均一、特に上熱（ウワネツ）現象は極度に
軽減され、製鋼作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアーク炉の一例を示す切断側面図、第２
図は第１図の切断平面図、第３図は本発明のアーク炉の
実施例を示す切断側面図、第４図は第３図の切断平面図
、第５図は第３図の要部の詳細図、第６図はガス吹込み
羽目の一例を示す平面図、第７図は本発明の別の実施例
を示す説明図である。（１）は炉体、（３）は電極、（６）は湯溜り、（９）
はガス吹込み羽目、αａは吹込ガスノズル、（１１α）
〜（１１ｄ）はガス供給源、（Ｉ謙はガス供給管、面は
炭化水素系流体燃料源、　ａＳは閉鎖材を示す。第３図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

ｌ）炉底部に、閉鎖材を装入し流体吹込み時に開口する
ようにした適宜数の流体吹込み羽口金膜け、該流体吹込
み羽目に吹込み流体を供給するための流体供給源を接続
せしめたことを特徴とするアーク炉。