JPS62142714A - 製錬炉炉体 - Google Patents
製錬炉炉体Info
- Publication number
- JPS62142714A JPS62142714A JP28295185A JP28295185A JPS62142714A JP S62142714 A JPS62142714 A JP S62142714A JP 28295185 A JP28295185 A JP 28295185A JP 28295185 A JP28295185 A JP 28295185A JP S62142714 A JPS62142714 A JP S62142714A
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- JP
- Japan
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- furnace body
- molten metal
- slag layer
- tuyeres
- combustion
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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〕
この発明は、製錬炉炉体、特に直接溶融還元製鉄に適用
して有効な製錬炉炉体に関する。
して有効な製錬炉炉体に関する。
第４図は、従来の精錬に用いられる転炉の断面図である
。図において、（１）は炉体、（６）は溶湯、αｑはフ
ォーミングスラグ層、（６）は先端部をフォーミングス
ラグ層ＯＱ内に位置させ、垂下して投げた酸素吹錬用ラ
ンスである。このランスは、脱炭用ノズルの他に二次燃
焼用ノズル（１２ａ）を設げている。
。図において、（１）は炉体、（６）は溶湯、αｑはフ
ォーミングスラグ層、（６）は先端部をフォーミングス
ラグ層ＯＱ内に位置させ、垂下して投げた酸素吹錬用ラ
ンスである。このランスは、脱炭用ノズルの他に二次燃
焼用ノズル（１２ａ）を設げている。
そして胴部（１ａ）の断面形状は過去の経験的な技術の
積み合ねから、円形になっている。
積み合ねから、円形になっている。
ところで、上記溶湯（６）での脱炭反応（Ｃ＋ｙＯｔ→
ＣＯ）により膨大な量の一酸化炭素が発生し、その−ｍ
化炭素の燃焼による発熱量が犬ぎいため、その燃焼熱を
製鋼プロセスに効率的に利用すれば、製鋼反応全体のエ
ネルギーバランスが改善され原単位およびスクラップ投
入量の点でも有利となる。
ＣＯ）により膨大な量の一酸化炭素が発生し、その−ｍ
化炭素の燃焼による発熱量が犬ぎいため、その燃焼熱を
製鋼プロセスに効率的に利用すれば、製鋼反応全体のエ
ネルギーバランスが改善され原単位およびスクラップ投
入量の点でも有利となる。
そのため、二次燃焼用ノズルθ２ａ）から、酸素ジェッ
トを吹込んで、上昇する一酸化炭素を燃焼させて、その
燃焼熱を取出して溶湯（６）へ着熱するようにしている
。しかし、燃焼熱の溶湯（６）への着熱効率という面か
らは、Ｗ１々の困難性が伴うことになる。
トを吹込んで、上昇する一酸化炭素を燃焼させて、その
燃焼熱を取出して溶湯（６）へ着熱するようにしている
。しかし、燃焼熱の溶湯（６）への着熱効率という面か
らは、Ｗ１々の困難性が伴うことになる。
先ず、二次燃焼用ノズル（１２ａ）からの酸素ジェット
は高速の噴流として吹込まれ、その噴流によシスラグＮ
（ト）の攪拌、流動が行なわれる。
は高速の噴流として吹込まれ、その噴流によシスラグＮ
（ト）の攪拌、流動が行なわれる。
そして、−酸炭素の燃焼反応は瞬時に行なわれ。
高温かつ多量の燃焼熱が発生しても、その燃焼熱はスラ
グ層αｑを介して溶湯（６）へ着熱されるため、燃焼熱
の溶湯への着熱効率はスラグ層ｏＱ自体の伝熱条件と、
スラグ層αｑ流動、旋回等のスラグ層αｑの動的状態に
よる伝熱条件とによシ規制されることになる。しかもス
ラグ層αＱは微細な固体粒子を含むフォーミング層であ
るから、一般的は、スラグ層αｑの動的状態が伝熱量を
規制する大きな要因となる。
グ層αｑを介して溶湯（６）へ着熱されるため、燃焼熱
の溶湯への着熱効率はスラグ層ｏＱ自体の伝熱条件と、
スラグ層αｑ流動、旋回等のスラグ層αｑの動的状態に
よる伝熱条件とによシ規制されることになる。しかもス
ラグ層αＱは微細な固体粒子を含むフォーミング層であ
るから、一般的は、スラグ層αｑの動的状態が伝熱量を
規制する大きな要因となる。
この点から、溶湯（６）への着熱効率を太き（するには
、スラグ層αｑがデッドゾーンがない状態で、旋回して
、熱を伝導させかつスラグ層αｑと溶湯（６）との界面
′での伝熱係数が大きいことが必要となる。
、スラグ層αｑがデッドゾーンがない状態で、旋回して
、熱を伝導させかつスラグ層αｑと溶湯（６）との界面
′での伝熱係数が大きいことが必要となる。
しかしスラグ層ａｑの攪拌、旋回は、二次燃焼用ノズル
（１２ａ）の酸素ジェット流にょシ行なわれ、しかも二
次燃焼用ランス（６）の酸素吐出口は、−酸化炭素の燃
焼反応を最も効果的に行なう位置にする必要から、炉体
（１）の平断面上円形の中心部に位置させである。その
ため、平面上円状のスラグ層αｑは、その中心部で酸素
ジェットの噴流にょフ強制的に攪拌され、うずおよび部
分的に不規則に旋回する領域と、平面上、中心部から一
定の距離にある遷移領域と、炉体（１）の内壁面に接し
た領域が生ずることＫなる。そのため従来の経験的事実
からは、遷移領域が比較的大きいため、燃焼反応に伴う
高熱が炉体（１）内空間に拡散しても、ス、ラグ層（１
）を平面上の中心部付近でのみ動的な伝熱条件が改善さ
れるだけである。
（１２ａ）の酸素ジェット流にょシ行なわれ、しかも二
次燃焼用ランス（６）の酸素吐出口は、−酸化炭素の燃
焼反応を最も効果的に行なう位置にする必要から、炉体
（１）の平断面上円形の中心部に位置させである。その
ため、平面上円状のスラグ層αｑは、その中心部で酸素
ジェットの噴流にょフ強制的に攪拌され、うずおよび部
分的に不規則に旋回する領域と、平面上、中心部から一
定の距離にある遷移領域と、炉体（１）の内壁面に接し
た領域が生ずることＫなる。そのため従来の経験的事実
からは、遷移領域が比較的大きいため、燃焼反応に伴う
高熱が炉体（１）内空間に拡散しても、ス、ラグ層（１
）を平面上の中心部付近でのみ動的な伝熱条件が改善さ
れるだけである。
以上述べたことは上吹き二次燃焼ランスを備えた底吹ぎ
送酸転炉法でも同様の状況となっている。
送酸転炉法でも同様の状況となっている。
上記のような従来の胴部（１ａ）が平断面円形である炉
体（１）では、製鋼反応上不可欠なエネルギー価値の高
い一酸化炭素の燃焼熱が炉体（１）の形態上の制約から
有効に溶湯へ着熱することができないという問題があっ
た。
体（１）では、製鋼反応上不可欠なエネルギー価値の高
い一酸化炭素の燃焼熱が炉体（１）の形態上の制約から
有効に溶湯へ着熱することができないという問題があっ
た。
また第４図に示すよう炉体（１）のスラグ層αｑに相当
する胴部炉壁の横方向に、第５図に示すように一酸化炭
素燃焼用羽口α４を設けて酸素を吹込み。
する胴部炉壁の横方向に、第５図に示すように一酸化炭
素燃焼用羽口α４を設けて酸素を吹込み。
スラグ層αｑを旋回することが考えられるが、第５図に
示すように炉体胴部の円状の中央部をスラグ層＜１（ｌ
は矢印入方向に直線的に移動し、その両側にデッドシー
７（１１ＳＡ）、 （１６Ｂ）が生成し、スラグ層（ト
）が溶湯（６）への着熱効率は低くなるという問題があ
った。
示すように炉体胴部の円状の中央部をスラグ層＜１（ｌ
は矢印入方向に直線的に移動し、その両側にデッドシー
７（１１ＳＡ）、 （１６Ｂ）が生成し、スラグ層（ト
）が溶湯（６）への着熱効率は低くなるという問題があ
った。
この発明に係る製錬炉炉体は、少くとも炉体胴部の平断
面が楕円状に形成され、かつ炉体胴部のスラグ層が存在
する位置の長軸側の炉壁に一酸化炭素の二次燃焼用の羽
口な設けたものである。
面が楕円状に形成され、かつ炉体胴部のスラグ層が存在
する位置の長軸側の炉壁に一酸化炭素の二次燃焼用の羽
口な設けたものである。
この発明においては、炉体胴部が少くとも楕円状となり
、かつ平断面が円状の炉体と同容積の炉体の場合、スラ
グ層の厚さは大きくなる。そのためスラグ層で一酸化炭
素の燃焼反応を行なうと。
、かつ平断面が円状の炉体と同容積の炉体の場合、スラ
グ層の厚さは大きくなる。そのためスラグ層で一酸化炭
素の燃焼反応を行なうと。
その反応熱のスラグ層への伝熱量およびスラグ層が保有
する反応熱の量が大きくなる。また炉壁の長軸側に羽口
が設けられ、二次燃焼用の酸素ジェットが吹込まれるの
で、両側にプツトゾーンを発生することなく、スラグ層
を激しく旋回させることができる。
する反応熱の量が大きくなる。また炉壁の長軸側に羽口
が設けられ、二次燃焼用の酸素ジェットが吹込まれるの
で、両側にプツトゾーンを発生することなく、スラグ層
を激しく旋回させることができる。
第１図はこの発明の一実施例の平断面図である。
図において、翰は製錬炉炉体であり、胴部は短軸（Ｄｂ
）と長軸（Ｄａ）の比Ｄｂ／、、が９／１０〜１１５
゜好ましくは１／２〜１／６の範囲になるように、その
断面が楕円形に形成されている。四は製錬炉炉体−の−
万の胴部側壁に複数設けられた二次燃焼用酸素を吹込む
ための羽口、（ハ）はそれら羽口勾の対向する他方の胴
部側壁に設けられた単数の二次燃焼用酸素吹込用の羽口
、（１）は羽口（イ）に連通ずるノズルである。
）と長軸（Ｄａ）の比Ｄｂ／、、が９／１０〜１１５
゜好ましくは１／２〜１／６の範囲になるように、その
断面が楕円形に形成されている。四は製錬炉炉体−の−
万の胴部側壁に複数設けられた二次燃焼用酸素を吹込む
ための羽口、（ハ）はそれら羽口勾の対向する他方の胴
部側壁に設けられた単数の二次燃焼用酸素吹込用の羽口
、（１）は羽口（イ）に連通ずるノズルである。
第２図は、第１図の短軸（Ｄｂ）方向の側断面図である
。図において、ＣＡ 〕＋１上吹脱炭法、〔Ｂ〕は底吹
脱炭法の場合を示す。＠は炉底に設けた羽口、（１）は
溶湯、０つはスラグ層、（ロ）は酸素吐出口をスラグ層
（６）内に位置させて垂下して設けらねている酸素吹稍
用ランスである。また複数の羽口（イ）は上方向に傾斜
し、単一の羽ロ軽Ｑ＆工下方向に傾斜して設けられてい
ると共に、対向する両方の羽口（イ）１（財）は、スラ
グ層０■の下方の位置に相当する炉体側壁に設けである
っ この発明に係る製錬炉体は以上のように構成され、製鋼
の場合は、上吹法ではランス（ロ）から酸素ジェットが
注入さｊ、底吹法では羽口（ハ）から造滓材、媒溶剤等
のインジェクション物質と［素ジェットが注入さね溶湯
−で吹錬反応が行なわれる。
。図において、ＣＡ 〕＋１上吹脱炭法、〔Ｂ〕は底吹
脱炭法の場合を示す。＠は炉底に設けた羽口、（１）は
溶湯、０つはスラグ層、（ロ）は酸素吐出口をスラグ層
（６）内に位置させて垂下して設けらねている酸素吹稍
用ランスである。また複数の羽口（イ）は上方向に傾斜
し、単一の羽ロ軽Ｑ＆工下方向に傾斜して設けられてい
ると共に、対向する両方の羽口（イ）１（財）は、スラ
グ層０■の下方の位置に相当する炉体側壁に設けである
っ この発明に係る製錬炉体は以上のように構成され、製鋼
の場合は、上吹法ではランス（ロ）から酸素ジェットが
注入さｊ、底吹法では羽口（ハ）から造滓材、媒溶剤等
のインジェクション物質と［素ジェットが注入さね溶湯
−で吹錬反応が行なわれる。
また、直接溶融還元法により製鉄するには、鉱石、炭材
等の製鉄に必斐な主原料、副原料等が添加されて製鉄反
応が行なわれろ。さらに、この発明に係る炉体−で還元
法ＶＣ，，Ｉ１．るクロム冶金をする場合は、酸化クロ
ム鉱石を炭材と炉内に添加して還元反応を行なう。
等の製鉄に必斐な主原料、副原料等が添加されて製鉄反
応が行なわれろ。さらに、この発明に係る炉体−で還元
法ＶＣ，，Ｉ１．るクロム冶金をする場合は、酸化クロ
ム鉱石を炭材と炉内に添加して還元反応を行なう。
上記のようにそれぞれの反応が溶湯（１）で起さると、
Ｈｔｉ４反応では主として脱炭反応（ｃ＋ｉｏ、→ｃｏ
） 、あるいは酸化鉄の還元反応（Ｆｅｗ Ｏｓ ＋
３Ｃ→２ Ｆｅ＋ ３ ＣＯ） 、および酸化クロムの
還元反応（ＦｅＣＣｒ０ｔ ） ｔ ＋４Ｃ−Ｆｅ＋２
Ｃｒ＋４ＣＯ）が起きて、それぞれの反応で膨大な量の
一酸化炭素が発生し、溶湯（１）からスラグ層０′４を
高速で上昇する。しかしランス（ロ）から酸素ジェット
が吹込まれているので。
Ｈｔｉ４反応では主として脱炭反応（ｃ＋ｉｏ、→ｃｏ
） 、あるいは酸化鉄の還元反応（Ｆｅｗ Ｏｓ ＋
３Ｃ→２ Ｆｅ＋ ３ ＣＯ） 、および酸化クロムの
還元反応（ＦｅＣＣｒ０ｔ ） ｔ ＋４Ｃ−Ｆｅ＋２
Ｃｒ＋４ＣＯ）が起きて、それぞれの反応で膨大な量の
一酸化炭素が発生し、溶湯（１）からスラグ層０′４を
高速で上昇する。しかしランス（ロ）から酸素ジェット
が吹込まれているので。
−酸化炭素はその酸素により燃焼反応が起きると共に、
羽口＃ｅ１４から上下の別方向に酸素が吹ざこまれるの
で、その酸素によっても、−酸化炭１．′１は燃焼反応
をする。また羽口（イ）、（ハ）からの酸素ジェットは
、スラグ層（イ）の下方に吹込まれ、かつ灼向する羽口
翰、Ｈから上下の別方向に吹込まねろので、スラグ＃０
→は、その上方の層の部分は、第１図の矢印入方向に羽
口（イ）から羽口（ハ）の方向へ、移動し上下方向にお
いては、第２図の矢印Ｂに示すように旋回する。その結
果スラグＲ４ｏ′４に保有された一酸化炭素の二次燃焼
による反応熱は、順次効率よく溶湯（ト）へ着熱される
ことになる。なお。
羽口＃ｅ１４から上下の別方向に酸素が吹ざこまれるの
で、その酸素によっても、−酸化炭１．′１は燃焼反応
をする。また羽口（イ）、（ハ）からの酸素ジェットは
、スラグ層（イ）の下方に吹込まれ、かつ灼向する羽口
翰、Ｈから上下の別方向に吹込まねろので、スラグ＃０
→は、その上方の層の部分は、第１図の矢印入方向に羽
口（イ）から羽口（ハ）の方向へ、移動し上下方向にお
いては、第２図の矢印Ｂに示すように旋回する。その結
果スラグＲ４ｏ′４に保有された一酸化炭素の二次燃焼
による反応熱は、順次効率よく溶湯（ト）へ着熱される
ことになる。なお。
スラグ層０■が攪拌、旋回することにより、スラグ層０
■と溶湯■との界面が乱流領域になるので、伝熱係数の
向上が認められる。また炉体−が楕円形であシ、かつス
ラグ／ｅｌの旋回を短軸（Ｄｂ）方向で行なうので、旋
回回数が多くなると共に旋回流の流動様式も激しいもの
となる。
■と溶湯■との界面が乱流領域になるので、伝熱係数の
向上が認められる。また炉体−が楕円形であシ、かつス
ラグ／ｅｌの旋回を短軸（Ｄｂ）方向で行なうので、旋
回回数が多くなると共に旋回流の流動様式も激しいもの
となる。
次に製鋼、製鉄等の反応が終了した後、出鋼するためパ
ッチで操業する場合は、炉体（１）を胴部で転倒可能に
支持させて、ランス（ロ）を上昇させた後。
ッチで操業する場合は、炉体（１）を胴部で転倒可能に
支持させて、ランス（ロ）を上昇させた後。
炉体（イ）を横に転倒して、溶湯（１）を上側の開放口
より外側へ出してもよい。この場合、炉体形状のうち１
通常の操業時の溶湯（１）の容積が炉体−を転倒して、
第３図に示すように炉体（１）の胴部に流れても、溶湯
−の液面が羽口（財）に接しないような深さくＤａ）に
なるように炉体−の胴部の長さと１羽口（財）の最外端
の位置を定めておく。このようにすることによυ、出鋼
時に羽口（イ）とそれに接続するノズル（ハ）は溶湯（
７）に接触することがなく、保護される。
より外側へ出してもよい。この場合、炉体形状のうち１
通常の操業時の溶湯（１）の容積が炉体−を転倒して、
第３図に示すように炉体（１）の胴部に流れても、溶湯
−の液面が羽口（財）に接しないような深さくＤａ）に
なるように炉体−の胴部の長さと１羽口（財）の最外端
の位置を定めておく。このようにすることによυ、出鋼
時に羽口（イ）とそれに接続するノズル（ハ）は溶湯（
７）に接触することがなく、保護される。
上記実施例では、−酸化炭素を燃焼するのにランス（ロ
）を用いているが、ランス（ロ）を設けず、羽口（イ）
、Ｈからの酸素のみで、−酸化炭素を二次燃焼するよう
にしてもよい。また、羽口（財）を複数にし、羽口（ハ
）を単数にしているが、この配置は、スラグ層（イ）を
上昇する膨大な一酸化炭素の上昇に伴う運動エネルギー
のスラグ層０埠への下方からの影響等を配慮されたもの
であシ、他の配置としてもよい。
）を用いているが、ランス（ロ）を設けず、羽口（イ）
、Ｈからの酸素のみで、−酸化炭素を二次燃焼するよう
にしてもよい。また、羽口（財）を複数にし、羽口（ハ
）を単数にしているが、この配置は、スラグ層（イ）を
上昇する膨大な一酸化炭素の上昇に伴う運動エネルギー
のスラグ層０埠への下方からの影響等を配慮されたもの
であシ、他の配置としてもよい。
また羽口（ハ）は炉体−の断面形状に応じて、長軸（Ｄ
ａ）方向に横長に炉底に配設すると、溶湯（１）での反
応が円滑に行なわれる。
ａ）方向に横長に炉底に配設すると、溶湯（１）での反
応が円滑に行なわれる。
μ上説明したように、ｊ！！錬炉炉体をその胴部の平断
面を楕円に形成し、かつスラグ層の横方向から二次燃焼
用酸素を吹込むようにしたので、製鋼においてはエネル
ギー価値の高い一酸化炭素の燃焼熱を効率よく溶湯に差
熱して、全体のエネルギーバランスを向上させ、スラン
プの混入量を増大させる。また直接溶融還元製鉄におい
ては、還元反応に必妥な膨大な量のエネルギーが一酸化
炭素の燃焼反応から効果的に取得できて、原単位を向上
させることができる等積々の効果がある。
面を楕円に形成し、かつスラグ層の横方向から二次燃焼
用酸素を吹込むようにしたので、製鋼においてはエネル
ギー価値の高い一酸化炭素の燃焼熱を効率よく溶湯に差
熱して、全体のエネルギーバランスを向上させ、スラン
プの混入量を増大させる。また直接溶融還元製鉄におい
ては、還元反応に必妥な膨大な量のエネルギーが一酸化
炭素の燃焼反応から効果的に取得できて、原単位を向上
させることができる等積々の効果がある。
第１図は、この発明の一実施例の平断面図、第２図は、
その側断面図、第３図はその動作説明図、第４図は従来
の炉体の側断面、第５図は従来の炉体の平断面図である
。 図において、翰は炉体、（イ）、（ハ）、＠は羽口、（
７）はノズル、（至）は溶湯、０才はスラグ層、（ロ）
はランスである。 第１図 第２図 （Ｂ） （Ａ）第３図 第４図 第５図
その側断面図、第３図はその動作説明図、第４図は従来
の炉体の側断面、第５図は従来の炉体の平断面図である
。 図において、翰は炉体、（イ）、（ハ）、＠は羽口、（
７）はノズル、（至）は溶湯、０才はスラグ層、（ロ）
はランスである。 第１図 第２図 （Ｂ） （Ａ）第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 製錬炉において、少くとも炉体胴部の平断面が楕円状に
形成され、かつ上記炉体胴部のスラグ層が存在する位置
の長軸側の炉壁に一酸化炭素の二次燃焼用の羽口を設け
たことを特徴とする製錬炉炉体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28295185A JPS62142714A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 製錬炉炉体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28295185A JPS62142714A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 製錬炉炉体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142714A true JPS62142714A (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=17659233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28295185A Pending JPS62142714A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 製錬炉炉体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142714A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7312938B2 (en) | 2004-02-20 | 2007-12-25 | Sony Corporation | Optical component retaining device, optical component and housing |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28295185A patent/JPS62142714A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7312938B2 (en) | 2004-02-20 | 2007-12-25 | Sony Corporation | Optical component retaining device, optical component and housing |
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