JPS6244517A - 転炉吹錬用ランス - Google Patents
転炉吹錬用ランスInfo
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- JPS6244517A JPS6244517A JP60182487A JP18248785A JPS6244517A JP S6244517 A JPS6244517 A JP S6244517A JP 60182487 A JP60182487 A JP 60182487A JP 18248785 A JP18248785 A JP 18248785A JP S6244517 A JPS6244517 A JP S6244517A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
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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
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Landscapes
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は転炉吹錬用ランスに係り、特に2次燃焼を行い
熱効率を向上できる副ノズルを備えtこ吹錬用ランスに
関し、転炉吹錬の分野で利用される。
熱効率を向上できる副ノズルを備えtこ吹錬用ランスに
関し、転炉吹錬の分野で利用される。
転炉における炉内反応を特徴づけるものは、上吹きラン
スノズルから供給される酸素ジェッ)−によって生じる
鋼浴のt斂しい撹拌と急速な反応である。高純度、高エ
ネルギーの気体酸素流は欠点(酸素ジェットと鋼浴の衝
突面ンで脱炭反応に代表されるガス−鋼浴反応を起こさ
せろと共に石灰の滓化を促し、脱りんに代表されるスラ
グ−鋼浴間反応を同時に進行させる。転炉用原料の溶銑
配合率が95%前後と高い場合は、溶銑中のCが溶鋼温
度上昇のための熱源として十分てあったか、溶銑配合率
を低下させたリスクラップや鉄鉱石の配合割合を高める
と、何らかの方法で溶鋼温度上昇のための熱源を補償す
る必要が生しる。この方法としてコークス等の炭材添加
法と共に、吹錬時脱炭によって発生するCOガスを吹錬
用とは別のノズルから噴射した02で燃焼させ、これを
鋼浴に伝達させるいわゆる2次燃焼法がある。
スノズルから供給される酸素ジェッ)−によって生じる
鋼浴のt斂しい撹拌と急速な反応である。高純度、高エ
ネルギーの気体酸素流は欠点(酸素ジェットと鋼浴の衝
突面ンで脱炭反応に代表されるガス−鋼浴反応を起こさ
せろと共に石灰の滓化を促し、脱りんに代表されるスラ
グ−鋼浴間反応を同時に進行させる。転炉用原料の溶銑
配合率が95%前後と高い場合は、溶銑中のCが溶鋼温
度上昇のための熱源として十分てあったか、溶銑配合率
を低下させたリスクラップや鉄鉱石の配合割合を高める
と、何らかの方法で溶鋼温度上昇のための熱源を補償す
る必要が生しる。この方法としてコークス等の炭材添加
法と共に、吹錬時脱炭によって発生するCOガスを吹錬
用とは別のノズルから噴射した02で燃焼させ、これを
鋼浴に伝達させるいわゆる2次燃焼法がある。
この2次燃焼用の02吹込みランスとして種々提案され
ているが、その目的とすると乙ろ1よ、従来の吹錬用o
2噴出用主ノズルに加又て、その主ノズルの上方に2次
燃焼用02噴出用副ノズルを&J 、(たものである。
ているが、その目的とすると乙ろ1よ、従来の吹錬用o
2噴出用主ノズルに加又て、その主ノズルの上方に2次
燃焼用02噴出用副ノズルを&J 、(たものである。
その代表的なものとして、特開昭53−102205が
開示されている。これは第5図(A)、(B)に示す如
く、ランス2に吹錬用主ノズル4と2次燃焼用副ノズル
6をそれぞれ3〜5個交互に配置し、副ノズル6は主ノ
ズル4の上方位置とし、し)ずれも中央の酸素経路8か
ら分岐し、まtこ冷却水路10を備えた転炉吹込用ラン
スである。
開示されている。これは第5図(A)、(B)に示す如
く、ランス2に吹錬用主ノズル4と2次燃焼用副ノズル
6をそれぞれ3〜5個交互に配置し、副ノズル6は主ノ
ズル4の上方位置とし、し)ずれも中央の酸素経路8か
ら分岐し、まtこ冷却水路10を備えた転炉吹込用ラン
スである。
乙のランス2を使用する炉内2次燃焼操業は次のように
行われる。一般に転炉炉内はほぼ大気圧に等しく、ラン
ス2の酸素供給管内圧は数〜十数kg / cm2であ
り、かつ主ノズル4はいわゆるラバール形状となってい
ることから超音速で02が噴出する。従って鋼浴から1
〜3m程度のランス高さの場合でも、鋼浴に衝突する時
は、その圧力は鋼浴上面のスラグ浴静圧よりも高く、か
つ100m/s以上にも及ぶ流速を維持していることが
ら鋼浴面に達し、溶鋼を度拌し急速な脱炭反応を促進す
る。
行われる。一般に転炉炉内はほぼ大気圧に等しく、ラン
ス2の酸素供給管内圧は数〜十数kg / cm2であ
り、かつ主ノズル4はいわゆるラバール形状となってい
ることから超音速で02が噴出する。従って鋼浴から1
〜3m程度のランス高さの場合でも、鋼浴に衝突する時
は、その圧力は鋼浴上面のスラグ浴静圧よりも高く、か
つ100m/s以上にも及ぶ流速を維持していることが
ら鋼浴面に達し、溶鋼を度拌し急速な脱炭反応を促進す
る。
一方、副ノズル6は主ノズル4よりも高い位置にあるこ
とと、ノズル形状をストレートとする乙とで音速で噴出
した02が鋼浴に達するエネルギーが小さいことから、
脱炭に利用するよりも主ノズル4て脱炭反応により発生
させたCOガスを燃焼させ、その燃焼熱を輻射もしくは
伝熱により溶鋼に伝達させるようにしている。このラン
ス2を使用した2次燃焼実績は、2次燃焼率が最大でも
30%であり、その着熱効率に至っては20%が限界で
あると報告されているが、一般には燃焼効率はともかく
着熱効率は前記値より更に小さく、スクラップ配合率で
5%程度上昇させることが実績限界である。
とと、ノズル形状をストレートとする乙とで音速で噴出
した02が鋼浴に達するエネルギーが小さいことから、
脱炭に利用するよりも主ノズル4て脱炭反応により発生
させたCOガスを燃焼させ、その燃焼熱を輻射もしくは
伝熱により溶鋼に伝達させるようにしている。このラン
ス2を使用した2次燃焼実績は、2次燃焼率が最大でも
30%であり、その着熱効率に至っては20%が限界で
あると報告されているが、一般には燃焼効率はともかく
着熱効率は前記値より更に小さく、スクラップ配合率で
5%程度上昇させることが実績限界である。
しかるに、スクラップ価格はその供給量の増大から漸次
下落する傾向にあり、いづれは溶銑より安価になること
が想定され、事実欧米では高スクラップの配合吹錬が種
々の対策のもとて実行に移されている。従ってこうした
高スクラップの配合吹錬に応えるべく2次燃焼率の向上
および着熱効率の増加が緊急の課題となっているが、上
記の如く現状においては十分の成果を得るに至っていな
い。
下落する傾向にあり、いづれは溶銑より安価になること
が想定され、事実欧米では高スクラップの配合吹錬が種
々の対策のもとて実行に移されている。従ってこうした
高スクラップの配合吹錬に応えるべく2次燃焼率の向上
および着熱効率の増加が緊急の課題となっているが、上
記の如く現状においては十分の成果を得るに至っていな
い。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、2次
燃焼率および着熱効率を向上できる2次燃焼用副ノズル
を備えtこ吹錬用ランスを提供するにある。
燃焼率および着熱効率を向上できる2次燃焼用副ノズル
を備えtこ吹錬用ランスを提供するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の要
旨とするところは次の如くである。
旨とするところは次の如くである。
すなわち、精錬用の主ノズルと共に副ノズルを備えた転
炉吹錬用ランスにおいて、前記副ノズルは噴出流速が亜
音速になる如く光拡がり形状もしくは内部に多孔板、流
路断面変更板等のガス流抵抗体を設けた形状またはこれ
らの両者を組合せた形状であることを特徴とする転炉吹
錬用ランスである。
炉吹錬用ランスにおいて、前記副ノズルは噴出流速が亜
音速になる如く光拡がり形状もしくは内部に多孔板、流
路断面変更板等のガス流抵抗体を設けた形状またはこれ
らの両者を組合せた形状であることを特徴とする転炉吹
錬用ランスである。
本発明者らは2次燃焼によるCOガス燃焼熱の溶鋼への
伝達は、主に次の二つの機構による乙とを種々のモデル
実験により見出した。その一つは、燃焼熱が炉内でフォ
ーミングしているスラグに直接伝達されてスラグ温度が
上昇し、フォーミングスラグが下降して溶鋼と接触する
際に鋼浴−スラグ・界面で熱伝達され溶鋼温度が上昇す
る機構であり、今一つは、CO燃焼帯の発熱が直接輻射
により溶鋼またばスラグに伝達されたり、あるいは輻射
により転炉炉壁に伝達され間接的に溶鋼の温度を上昇さ
せる機構である。
伝達は、主に次の二つの機構による乙とを種々のモデル
実験により見出した。その一つは、燃焼熱が炉内でフォ
ーミングしているスラグに直接伝達されてスラグ温度が
上昇し、フォーミングスラグが下降して溶鋼と接触する
際に鋼浴−スラグ・界面で熱伝達され溶鋼温度が上昇す
る機構であり、今一つは、CO燃焼帯の発熱が直接輻射
により溶鋼またばスラグに伝達されたり、あるいは輻射
により転炉炉壁に伝達され間接的に溶鋼の温度を上昇さ
せる機構である。
他方、ガスの燃焼実験からは次の知見を得た。
すなわち、COガスの燃焼速度は火炎伝播速度によって
決す、COガスの場合この火炎伝播速度は10m/s以
下、望ましくは数m / s以下である。従って2次燃
焼が生じるのは供給02とCOガスの混合域での流速が
Iom/s以下の範囲で急激に起るので、2次燃焼を発
生せしめたい領域における02供給速度を前記火炎伝播
速度に制御することが必要となる。
決す、COガスの場合この火炎伝播速度は10m/s以
下、望ましくは数m / s以下である。従って2次燃
焼が生じるのは供給02とCOガスの混合域での流速が
Iom/s以下の範囲で急激に起るので、2次燃焼を発
生せしめたい領域における02供給速度を前記火炎伝播
速度に制御することが必要となる。
一方、前記の種々の実験から2次燃焼帯は、炉内の鋼浴
の上方のフォーミングスラグの豊富な領域であることが
望ましく、ランス高さが鋼浴面から15〜4.0 m程
度であれば、ランスのノズル噴出口から10〜4.0
mの範囲に前記火炎伝播速度となるように0□噴出速度
を制御するのが最も効果的である。この時のノズル噴出
速度は亜音速であることが条件で望ましくは100m/
s以下である。
の上方のフォーミングスラグの豊富な領域であることが
望ましく、ランス高さが鋼浴面から15〜4.0 m程
度であれば、ランスのノズル噴出口から10〜4.0
mの範囲に前記火炎伝播速度となるように0□噴出速度
を制御するのが最も効果的である。この時のノズル噴出
速度は亜音速であることが条件で望ましくは100m/
s以下である。
従って本発明においては、酸素経路内圧が数〜10 k
g/am2の転炉的上吹ランスに噴出流速が亜音速望ま
しくは100m/S以下の副ノズルを設けた。
g/am2の転炉的上吹ランスに噴出流速が亜音速望ま
しくは100m/S以下の副ノズルを設けた。
次に本発明の詳細を図示の実施例により説明すろ。−最
に圧縮性流体では流体が亜音速の領域で光拡がりノズル
に流入すると圧力が上昇し流速が低下する。転炉ランス
内は数〜10数kg / am 2の圧力で02流速が
200〜300m / s程度であるから、第1図に示
す如き光拡がりの副ノズル6に酸素経路から流入する場
合は、流入部では音速に近い状態になるが、ノズル流入
直後から光拡がりの影響で02ガスの圧力が増加し流速
は減少し始め、亜音速の噴出流速を得ることができる。
に圧縮性流体では流体が亜音速の領域で光拡がりノズル
に流入すると圧力が上昇し流速が低下する。転炉ランス
内は数〜10数kg / am 2の圧力で02流速が
200〜300m / s程度であるから、第1図に示
す如き光拡がりの副ノズル6に酸素経路から流入する場
合は、流入部では音速に近い状態になるが、ノズル流入
直後から光拡がりの影響で02ガスの圧力が増加し流速
は減少し始め、亜音速の噴出流速を得ることができる。
第2図(A)、(B)は光拡がり形状の副ノズル6の内
部に多孔板12のガス流抵抗体を設けたものである。ま
た、第3図(A)〜(E)は光拡がり形状の副ノズル6
の内部に互違いの流路断面変更板14のガス流抵抗体を
設けたものである。これらは副ノズル6の先後端が光拡
がりの形状であり、更に中央部にはガス流抵抗体を設け
であるので流速の減速効果はより著しい。
部に多孔板12のガス流抵抗体を設けたものである。ま
た、第3図(A)〜(E)は光拡がり形状の副ノズル6
の内部に互違いの流路断面変更板14のガス流抵抗体を
設けたものである。これらは副ノズル6の先後端が光拡
がりの形状であり、更に中央部にはガス流抵抗体を設け
であるので流速の減速効果はより著しい。
本発明者らの実験によれば、第3図(A)において 人
口径:dl、途中径:d2、出口径:d3.2ノズル全
長= 1とするとd、/d=1.1〜10.0 。
口径:dl、途中径:d2、出口径:d3.2ノズル全
長= 1とするとd、/d=1.1〜10.0 。
d、/d3=1.1〜200、d<4’<200dの範
囲が実用的で効果のあることが認められた。
囲が実用的で効果のあることが認められた。
第4図(A)、(B)は第3図(A)〜(E、)に示す
副ノズル6を2次燃焼用副ノズル6として採用したラン
スの全体を示したもので、4個の吹錬用O吹込主ノズル
4の中間部に4個の2次燃焼用02吹込用副ノズル6を
備えランス中央の酸素経路8から0供給内圧で各々のノ
ズルにOを吹込むように配し、かつランスチップおよび
ランス外周は従来と同様に冷却水路10を設けて炉内の
熱から保護する構成となっている。
副ノズル6を2次燃焼用副ノズル6として採用したラン
スの全体を示したもので、4個の吹錬用O吹込主ノズル
4の中間部に4個の2次燃焼用02吹込用副ノズル6を
備えランス中央の酸素経路8から0供給内圧で各々のノ
ズルにOを吹込むように配し、かつランスチップおよび
ランス外周は従来と同様に冷却水路10を設けて炉内の
熱から保護する構成となっている。
この場合の副ノズル6の仕様は、d、/d2=1.8、
d、/d、=2.4、l = 20d、であり、実験に
おいて酸素経路8内の圧力は9.5 kg / am2
とした時、ノズル先端の02噴出流は約70 m /
sの速度であった。従って、 第4図の転炉上吹ランス
においては、主ノズル4からマツハ数M)1の超音速で
02が鋼浴撹拌と脱炭に供され、−万態ノズル6がらは
70 m / s程度の亜音速の02噴出流が噴出され
、効率的な2次燃焼を行うことができた。
d、/d、=2.4、l = 20d、であり、実験に
おいて酸素経路8内の圧力は9.5 kg / am2
とした時、ノズル先端の02噴出流は約70 m /
sの速度であった。従って、 第4図の転炉上吹ランス
においては、主ノズル4からマツハ数M)1の超音速で
02が鋼浴撹拌と脱炭に供され、−万態ノズル6がらは
70 m / s程度の亜音速の02噴出流が噴出され
、効率的な2次燃焼を行うことができた。
第4図に図示の本発明の転炉上吹ランスを用い、底吹き
も(j[用して200t/Ch転炉で主ノズルから50
ON rrr / min、副ノズルから17ON r
n’ / winの酸素を吹込み、ランス高さ3.5
mとした時、炉内発生COガスの2次燃焼率1ま35〜
40%で、従来の15〜25%増であるにもかかわらず
燃焼帯形成域がランス先端から1〜ZmS鋼浴界面から
上方1〜2mのほぼ理想的な領域に形成されろことから
着熱効率が実に60〜70%に達した。
も(j[用して200t/Ch転炉で主ノズルから50
ON rrr / min、副ノズルから17ON r
n’ / winの酸素を吹込み、ランス高さ3.5
mとした時、炉内発生COガスの2次燃焼率1ま35〜
40%で、従来の15〜25%増であるにもかかわらず
燃焼帯形成域がランス先端から1〜ZmS鋼浴界面から
上方1〜2mのほぼ理想的な領域に形成されろことから
着熱効率が実に60〜70%に達した。
その結果、転炉原料中のスクラップ比を20%程度まで
高めることができ、従来のほぼ4倍の大量のスクラップ
を処理することができた。
高めることができ、従来のほぼ4倍の大量のスクラップ
を処理することができた。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、副ノズルの噴
出流速が亜音速になる如く光拡がりおよび/またはガス
流体抵抗体を備えた形状の副ノズルを設け2次燃焼率を
向上することにより、炉内発生のCO燃焼率は従来の1
5〜20%増であるにもかかわらず、転炉装入原料のス
クラップ比を従来の4倍にも増加する画期的効果をあげ
ろことができた。
出流速が亜音速になる如く光拡がりおよび/またはガス
流体抵抗体を備えた形状の副ノズルを設け2次燃焼率を
向上することにより、炉内発生のCO燃焼率は従来の1
5〜20%増であるにもかかわらず、転炉装入原料のス
クラップ比を従来の4倍にも増加する画期的効果をあげ
ろことができた。
第1図は本発明の光拡がりの副ノズルの縦断面図、第2
図(A)、(B)はいずれも本発明の流体抵抗体を設け
た副ノズルを示し、(A)は縦断面図、(B)は(A)
のB−B矢視断面図、第3図fA)〜(E)はいずれも
本発明のその他の実施態様を示し、(A)は縦断面図、
(B)〜(E)は(A)の各部の断面図、第4図(A)
、(B)はいずれも本発明の特徴とする副ノズルを備え
た転炉吹錬用ランスを示し、(A)は縦断面図、(B)
は横断面図、第5図(A)、(B)はいずれも従来の転
炉吹錬用ランスを示しくA)は横断面図、(B)は(A
)のB−B折線矢視断面図である。 2・・・吹錬用ランス 4・吹錬用主ノズル6・
・2次燃焼用副ノズル 8・・・酸素経路10・・・冷
却水路 12 ・多孔板14・・・流路断面変
更板
図(A)、(B)はいずれも本発明の流体抵抗体を設け
た副ノズルを示し、(A)は縦断面図、(B)は(A)
のB−B矢視断面図、第3図fA)〜(E)はいずれも
本発明のその他の実施態様を示し、(A)は縦断面図、
(B)〜(E)は(A)の各部の断面図、第4図(A)
、(B)はいずれも本発明の特徴とする副ノズルを備え
た転炉吹錬用ランスを示し、(A)は縦断面図、(B)
は横断面図、第5図(A)、(B)はいずれも従来の転
炉吹錬用ランスを示しくA)は横断面図、(B)は(A
)のB−B折線矢視断面図である。 2・・・吹錬用ランス 4・吹錬用主ノズル6・
・2次燃焼用副ノズル 8・・・酸素経路10・・・冷
却水路 12 ・多孔板14・・・流路断面変
更板
Claims (1)
- (1)精錬用の主ノズルと共に副ノズルを備えた転炉吹
錬用ランスにおいて、前記副ノズルは噴出流速が亜音速
になる如く先拡がり形状もしくは内部に多孔板、流路断
面変更板等のガス流抵抗体を設けた形状またはこれらの
両者を組合せた形状であることを特徴とする転炉吹錬用
ランス。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182487A JPS6244517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 転炉吹錬用ランス |
| US06/897,524 US4746103A (en) | 1985-08-20 | 1986-08-18 | Lance for blow-refinement in converter |
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| EP86401842A EP0214902B1 (en) | 1985-08-20 | 1986-08-19 | Lance for blow-refinement in converter |
| KR1019860006818A KR930007311B1 (ko) | 1985-08-20 | 1986-08-19 | 전로 취련용 랜스(lance) |
| DE8686401842T DE3671472D1 (de) | 1985-08-20 | 1986-08-19 | Lanze zum blasen und frischen im konverter. |
| BR8603962A BR8603962A (pt) | 1985-08-20 | 1986-08-19 | Lanca para refino por sopro em um convertedor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182487A JPS6244517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 転炉吹錬用ランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244517A true JPS6244517A (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0377247B2 JPH0377247B2 (ja) | 1991-12-10 |
Family
ID=16119138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182487A Granted JPS6244517A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 転炉吹錬用ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244517A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038343B2 (en) | 2002-02-22 | 2006-05-02 | Black & Decker Inc. | Field assembly for a motor and method of making same |
| US6903475B2 (en) | 2001-02-23 | 2005-06-07 | Black & Decker Inc. | Stator assembly with an overmolding that secures magnets to a flux ring and the flux ring to a stator housing |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60182487A patent/JPS6244517A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377247B2 (ja) | 1991-12-10 |
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