JP6332322B2

JP6332322B2 - Converter furnace body

Info

Publication number: JP6332322B2
Application number: JP2016083893A
Authority: JP
Inventors: 聡典田和; 幸雄 ▲高▼橋; 内田　祐一; 祐一内田; 知道寺畠; 秀栄田中
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2036-04-19
Also published as: JP2016223007A

Description

本開示は、転炉の炉体に関する。 The present disclosure relates to a furnace body of a converter.

溶銑を酸化精錬処理する処理装置として、上吹きランスと底吹き羽口とを有する上底吹き転炉が知られている。上底吹き転炉では、炉体に収容された溶銑に上吹きランスから酸素ガスを吹き込むことで、溶銑を攪拌および酸化精錬する。このとき、溶銑は、酸化精錬されることにより、含有する珪素や燐、炭素等の成分が酸化除去される。また、上底吹き転炉では、炉体の底部に設けられた底吹き羽口から不活性ガス等が吹き込まれることにより、溶銑の攪拌力が強まり、精錬反応が促進される。 2. Description of the Related Art An upper bottom blowing converter having an upper blowing lance and a bottom blowing tuyere is known as a processing apparatus for oxidizing and refining hot metal. In the top-bottom blowing converter, oxygen gas is blown into the hot metal contained in the furnace body from an upper blowing lance, whereby the hot metal is stirred and oxidatively refined. At this time, the hot metal is oxidatively refined to oxidize and remove components such as silicon, phosphorus, and carbon. Further, in the top-bottom blowing converter, inert gas or the like is blown from the bottom blowing tuyer provided at the bottom of the furnace body, so that the stirring power of the hot metal is increased and the refining reaction is promoted.

このような上底吹き転炉では、スラグ−メタル間での精錬反応を促進させるため、上記の溶銑の攪拌に加え、溶銑の浴面に生じるスラグを効率よく攪拌する必要がある。溶銑およびスラグの攪拌効率を共に高め、混合特性を向上させる方法としては、炉体の底部の円環状領域に羽口を配置する方法や、炉体の底部の円環状領域およびその径方向外方にそれぞれ羽口を配置する方法が知られている（例えば、特許文献１，２，５）。 In such an upper-bottom blow converter, in order to promote a refining reaction between slag and metal, it is necessary to efficiently stir the slag generated on the bath surface of the hot metal in addition to the stirring of the hot metal. As a method of improving the mixing characteristics by improving both the stirring efficiency of the hot metal and slag, a method of arranging tuyere in the annular area at the bottom of the furnace body, the annular area at the bottom of the furnace body and its radially outward direction There is known a method of arranging tuyere in each (for example, Patent Documents 1, 2, and 5).

さらに、上吹き転炉では、混合特性の向上に加え、スピッティング等による地金やダストの飛散を抑制する必要がある。混合特性の向上および地金の飛散を抑制する方法としては、底吹き羽口に加え、炉体の側壁に横吹き羽口を設ける方法が知られている（例えば、特許文献３，４）。 Furthermore, in the top blow converter, in addition to improving the mixing characteristics, it is necessary to suppress the scattering of bullion and dust due to spitting and the like. As a method for improving the mixing characteristics and suppressing the scattering of bullion, there is known a method of providing a horizontal blowing tuyere on the side wall of the furnace body in addition to the bottom blowing tuyere (for example, Patent Documents 3 and 4).

特開昭５７−５１２１２号公報JP-A-57-51212 特開昭５７−３９１１４号公報JP-A-57-39114 特開平９−３１５１７号公報JP-A-9-31517 特開平９−１７６７１９号公報JP-A-9-176719 特開２０１４−５８７０８号公報JP 2014-58708 A

しかし、特許文献１，２に記載の方法では、スピッティングによる地金やダストの飛散が問題となる。地金やダストの飛散は、上吹きランスから吹きこまれる酸素ガスと、羽口から吹き込まれるガスとの干渉によって生じ、精錬処理における歩留りの低下を招き、飛散した地金やダストがランスへ付着するため操業停止の要因となる。特に、転炉での生産能力向上を目的として、上吹きランスからの送酸速度を増加させる場合、地金やダストの飛散量が増加するため、これらの問題が顕著となる。 However, in the methods described in Patent Documents 1 and 2, scattering of bullion and dust due to spitting becomes a problem. The scattering of bullion and dust is caused by the interference between the oxygen gas blown from the top blowing lance and the gas blown from the tuyere. Therefore, it becomes the factor of the operation stop. In particular, when the acid feed rate from the top blowing lance is increased for the purpose of improving the production capacity of the converter, these problems become significant because the amount of scattered metal and dust increases.

また、特許文献３，４に記載の方法では、一般的な上底吹き転炉に適用する場合、横吹き羽口とその付帯設備を新たに設ける必要があるため、設備の改造に伴う設備コストの増大が問題となる。
さらに、特許文献５に記載の方法では、特許文献３，４に記載の回転運動が打ち消されるため、後述する旋回流が発生しなくなる。このため、攪拌力が低下し、スラグが滞留することで、混合特性が低下することが問題となる。 Moreover, in the methods described in Patent Documents 3 and 4, when applied to a general top-bottom blowing converter, it is necessary to newly provide a horizontal blowing tuyere and its incidental equipment. The increase is a problem.
Furthermore, in the method described in Patent Document 5, the rotational motion described in Patent Documents 3 and 4 is canceled out, so that the swirling flow described later does not occur. For this reason, it becomes a problem that mixing characteristics fall because stirring force falls and slag stagnates.

そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、混合特性を向上させ、地金やダストの飛散を低減し、設備コストを低減することができる転炉の炉体を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a furnace body of a converter that can improve mixing characteristics, reduce scattering of metal and dust, and reduce equipment costs. The purpose is to do.

本発明の一態様によれば、上吹きランスから吹きこまれる酸素ガスによって溶銑を精錬処理する転炉の炉体であって、溶銑の浴面位置における酸素ガスの噴流領域に対応した、炉体の底部の中央領域内に、底部の中心に対して点対称且つ線対称に設けられた複数の第１の羽口と、底部の噴流領域よりも外側に、底部の中心に対して点対称に設けられた複数の第２の羽口とを有し、複数の第１の羽口の数は、複数の第２の羽口の数の１．０倍超であり、複数の第１の羽口は、線対称の対称線が、点対称な第２の羽口同士を結んだ直線に対して、５度以上３０度以下の角度で傾いて配されることを特徴とする転炉の炉体が提供される。 According to one aspect of the present invention, a furnace body of a converter for refining hot metal with oxygen gas blown from an upper blowing lance, the furnace body corresponding to a jet region of oxygen gas at a bath surface position of the hot metal A plurality of first tuyere provided point-symmetrically and line-symmetrically with respect to the center of the bottom in the central region of the bottom of the bottom, and point-symmetrically with respect to the center of the bottom, outside the jet region of the bottom And the number of the first tuyere is more than 1.0 times the number of the plurality of second tuyere, and the plurality of first tuyere The mouth of the converter is characterized in that a line of symmetry of symmetry is inclined at an angle of 5 degrees or more and 30 degrees or less with respect to a straight line connecting the point-symmetric second tuyere. The body is provided.

本発明の一態様によれば、混合特性を向上させ、地金やダストの飛散を低減し、設備コストを低減することができる。 According to one embodiment of the present invention, mixing characteristics can be improved, scattering of metal and dust can be reduced, and equipment costs can be reduced.

本発明の一実施形態の転炉を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the converter of one Embodiment of this invention. 平面視における羽口の配列を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement | sequence of a tuyere in planar view. 浴面の溶銑の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of the hot metal of a bath surface. 平面視における羽口の配列の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the arrangement | sequence of a tuyere in planar view. 平面視における羽口の配列の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the arrangement | sequence of a tuyere in planar view. 平面視における羽口の配列の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the arrangement | sequence of a tuyere in planar view. 比較例１の平面視における羽口の配列を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the arrangement of tuyere in a plan view of Comparative Example 1; 比較例２の平面視における羽口の配列を示す模式図である。10 is a schematic diagram illustrating the arrangement of tuyere in a plan view of Comparative Example 2. FIG. 実施例における水滴飛散量の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the water droplet scattering amount in an Example. 実施例における混合度の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the mixing degree in an Example.

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
＜転炉の設備構成＞
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る転炉１の炉体１１について説明する。図１に示すように、転炉１は、炉体１１と、上吹きランス１２とを有する。転炉１は、炉体１１に収容された溶銑２に上吹きランス１２から酸素ガスｇを吹き込むことで、溶銑２を酸化精錬する。酸化精錬により、溶銑２に含有される珪素や燐、炭素が除去される。 In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
<Constitution of converter facilities>
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the furnace body 11 of the converter 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 1, the converter 1 includes a furnace body 11 and an upper blowing lance 12. The converter 1 oxidizes and refines the hot metal 2 by blowing oxygen gas g from the upper blowing lance 12 into the hot metal 2 accommodated in the furnace body 11. By oxidative refining, silicon, phosphorus and carbon contained in the hot metal 2 are removed.

炉体１１は、上端が開口した洋梨状の容器であり、底部１１１と壁部１１２とからなり、内部の全面に耐火物が設けられる。また、炉体１１は、底部１１１に複数の羽口１３を有する。上吹きランス１２は、炉体１１の上下方向に延在するランスであり、下端に設けられたノズル孔から酸素ガスｇを噴射する。複数の羽口１３は、図２に示すように、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄと、２個の第２の羽口１３２ａ〜１３２ｂとからなり、炉体１１の底部１１１に設けられる。複数の羽口１３は、ガス供給管１４に接続され、ガス供給管１４から供給されるＡｒガスやＮ_２ガス等の不活性ガスを炉体１１の内部に吹き込む。 The furnace body 11 is a pear-shaped container having an open upper end, and includes a bottom portion 111 and a wall portion 112, and a refractory is provided on the entire interior surface. Further, the furnace body 11 has a plurality of tuyere 13 at the bottom 111. The upper blowing lance 12 is a lance extending in the vertical direction of the furnace body 11 and injects oxygen gas g from a nozzle hole provided at the lower end. As shown in FIG. 2, the plurality of tuyere 13 includes four first tuyere 131 a to 131 d and two second tuyere 132 a to 132 b and is provided at the bottom 111 of the furnace body 11. It is done. The plurality of tuyere 13 are connected to a gas supply pipe 14, and an inert gas such as Ar gas or N ₂ gas supplied from the gas supply pipe 14 is blown into the furnace body 11.

４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄは、図２に示すように、底部１１１の略円形状の中央領域ｄ１の内側に、中央領域ｄ１の外周に沿って設けられる。中央領域ｄ１は、炉体１１に収容された溶銑２の浴面２０における、上吹きランス１２から吹き込まれた酸素ガスｇが直接当たる噴流領域ｄ２に対応する領域であり、炉体１１の上下方向に対して噴流領域ｄ２に重畳する底部１１１の領域である。また、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄは、底部１１１の中心を対称の中心として点対称且つ底部１１１の中心を通る対称線Ｌ１に対して線対称に設けられる。つまり、第１の羽口１３１ａ，１３１ｃ、および第１の羽口１３１ｂ，１３１ｄがそれぞれ点対称となるように設けられ、第１の羽口１３１ａ，１３１ｄと第１の羽口１３１ｂ，１３１ｃとが対称線Ｌ１に対してそれぞれ線対称となるように設けられる。 As shown in FIG. 2, the four first tuyere 131a to 131d are provided inside the substantially circular central region d1 of the bottom 111 along the outer periphery of the central region d1. The central region d1 is a region corresponding to the jet region d2 in which the oxygen gas g blown from the upper blowing lance 12 directly hits the bath surface 20 of the hot metal 2 accommodated in the furnace body 11, and the vertical direction of the furnace body 11. Is the region of the bottom 111 that overlaps the jet region d2. Further, the four first tuyere 131a to 131d are provided point-symmetrically with respect to the center of the bottom portion 111 and symmetrical with respect to a symmetry line L1 passing through the center of the bottom portion 111. That is, the first tuyere 131a, 131c and the first tuyere 131b, 131d are provided so as to be point-symmetric, and the first tuyere 131a, 131d and the first tuyere 131b, 131c are provided. They are provided so as to be line symmetric with respect to the symmetry line L1.

２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂは、底部１１１の中央領域ｄ１よりも外側に、底部１１１の中心に対して点対称に設けられる。また、２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂは、２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂ同士を結んだ直線Ｌ２が、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄの対称線Ｌ１に対して、時計回りに角度α（度）傾いて配される。角度αは、５度以上３０度以下である。なお、角度αが５度未満あるいは３０度超となる場合、後述する旋回流が十分に形成されなくなるため、攪拌力が低下してしまう。 The two second tuyere 132a and 132b are provided point-symmetrically with respect to the center of the bottom 111 outside the central region d1 of the bottom 111. Further, in the two second tuyere 132a and 132b, a straight line L2 connecting the two second tuyere 132a and 132b becomes a symmetry line L1 of the four first tuyere 131a to 131d. On the other hand, it is inclined at an angle α (degrees) clockwise. The angle α is not less than 5 degrees and not more than 30 degrees. When the angle α is less than 5 degrees or more than 30 degrees, the swirling flow described later is not sufficiently formed, and the stirring force is reduced.

上記構成の転炉１では、図３に示すように、浴面２０において、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄから吹き込まれる不活性ガスによって、底部１１１の中心から径方向外方へ対称線Ｌ１に沿った溶銑２の流れが生じる。そして、２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂによって、中心からの流れが壁部１１２に沿うように曲がることで、反時計回りの方向に旋回する旋回流が形成される。この旋回流によって、溶銑２およびスラグ３が強い攪拌力で攪拌されるため、混合特性を向上させることができる。さらに、旋回流によって、スラグ３を滞留させることなく攪拌させることができる。 In the converter 1 having the above configuration, as shown in FIG. 3, the bath surface 20 is symmetric radially outward from the center of the bottom 111 by the inert gas blown from the four first tuyere 131a to 131d. The flow of the hot metal 2 along the line L1 occurs. Then, the two second tuyere 132a and 132b bend the flow from the center along the wall portion 112, thereby forming a swirl flow swirling in the counterclockwise direction. Since the hot metal 2 and the slag 3 are stirred with a strong stirring force by this swirling flow, the mixing characteristics can be improved. Further, the slag 3 can be agitated by the swirling flow without being retained.

＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである
例えば、上記実施形態では、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄを中央領域ｄ１の外周上に設けるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄは、中央領域ｄ１内に、底部１１１の中心を対称の中心として点対称、且つ底部１１１の中心を通る対称線Ｌ１に対して線対称に設けられれば、図２に示す以外の位置に設けられてもよい。例えば、図４に示す一例のように、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄは、図２に示した例よりも中央領域ｄ１の径方向内方側に設けられてもよい。 <Modification>
Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not intended that the present invention be limited by these descriptions. From the description of the invention, other embodiments of the invention will be apparent to persons skilled in the art, along with various variations of the disclosed embodiments. Therefore, it is to be understood that the scope of the claims covers these modifications or embodiments that fall within the scope and spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the four first tuyere 131a to 131d are included. Although provided on the outer periphery of the central region d1, the present invention is not limited to such an example. If the four first tuyere 131a to 131d are provided in the central region d1 with point symmetry with respect to the center of the bottom 111 and line symmetry with respect to a symmetry line L1 passing through the center of the bottom 111. 2 may be provided at a position other than that shown in FIG. For example, as in the example illustrated in FIG. 4, the four first tuyere 131 a to 131 d may be provided on the radially inner side of the central region d <b> 1 than the example illustrated in FIG. 2.

また、上記実施形態では、羽口１３として、第１の羽口が４個、第２の羽口を２個設ける構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。第１の羽口は、中央領域ｄ１内に、底部１１１の中心を対称の中心として点対称、且つ底部１１１の中心を通る対称線Ｌ１に対して線対称となるように複数個設けられればよく、設けられる数が上記の数に限定されない。また、第２の羽口は、中央領域ｄ１よりも外側に、底部１１１の中心を対称の中心として点対称に設けられ、点対称な第２の羽口同士を結んだ直線Ｌ２が、第１の羽口の対称線Ｌ１に対して５度以上３０度以下の角度で傾いていればよく、設けられる数が上記の数に限定されない。第１および第２の羽口を上記の構成とすることにより、溶銑２は、底部１１１の中心から第１の羽口の対称線に沿って径方向外方へ流れ、その後、第２の羽口によって壁部１１２に沿って旋回して流れる。このため、溶銑２に旋回流を生じさせることができる。なお、第１の羽口の数は、第２の羽口の数の１．０倍以上とする。これにより、酸素ガスｇの噴流領域ｄ２に内に半数以上の羽口１３が設けられるため、地金やダストの飛散を低減させることができる。 In the above embodiment, the tuyere 13 has four first tuyere and two second tuyere, but the present invention is not limited to this example. A plurality of the first tuyere may be provided in the central region d1 so as to be point-symmetric with respect to the center of the bottom 111 and symmetrical with respect to a symmetry line L1 passing through the center of the bottom 111. The number provided is not limited to the above number. The second tuyere is provided point-symmetrically with the center of the bottom 111 as the center of symmetry outside the central region d1, and a straight line L2 connecting the point-symmetric second tuyere is the first As long as it is inclined at an angle of 5 degrees or more and 30 degrees or less with respect to the symmetry line L1 of the tuyere, the number provided is not limited to the above number. By setting the first and second tuyere as described above, the hot metal 2 flows radially outward from the center of the bottom 111 along the symmetry line of the first tuyere, and then the second tuyere. The mouth swirls along the wall 112 and flows. For this reason, a swirling flow can be generated in the hot metal 2. Note that the number of first tuyere is 1.0 or more times the number of second tuyere. Thereby, since more than half of the tuyere 13 are provided in the jet region d2 of the oxygen gas g, scattering of the metal and dust can be reduced.

例えば、図２に示した構成の変形例として、図５に一例を示す。図５では、炉体１１には、羽口１３として、４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄと、４個の第２の羽口１３２ａ〜１３２ｄとを有する。４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄは、底部１１１の中心を通る２つの対称線Ｌ１，Ｌ３に対してそれぞれ線対称、且つ底部１１１の中心を対称の中心として点対称に設けられる。４個の第２の羽口１３２ａ〜１３２ｄは、底部１１１の中心を対称の中心として点対称に設けられる。また、４個の第２の羽口１３２ａ〜１３２ｄは、点対称な第２の羽口１３２ｂ，１３２ｄを結んだ直線Ｌ２および点対称な第２の羽口１３２ａ，１３２ｃを結んだ直線Ｌ４が、対称線Ｌ１，Ｌ３に対して時計回りにそれぞれ角度α（度）傾いて設けられる。このような構成の転炉１では、溶銑２が、底部１１１の中心から４個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄの対称線Ｌ１，Ｌ３に沿って径方向外方へ流れ、その後、４個の第２の羽口１３２ａ〜１３２ｄによって壁部１１２に沿って旋回して流れる。このため、溶銑２に旋回流を生じさせることができる。 For example, FIG. 5 shows an example of a modification of the configuration shown in FIG. In FIG. 5, the furnace body 11 includes four first tuyere 131 a to 131 d and four second tuyere 132 a to 132 d as tuyere 13. The four first tuyere 131a to 131d are provided in line symmetry with respect to two symmetry lines L1 and L3 passing through the center of the bottom portion 111, and point-symmetrically with the center of the bottom portion 111 as the center of symmetry. The four second tuyere 132a to 132d are provided point-symmetrically with the center of the bottom portion 111 as the center of symmetry. Further, the four second tuyere 132a to 132d have a straight line L2 connecting the point-symmetric second tuyere 132b and 132d and a straight line L4 connecting the point-symmetrical second tuyere 132a and 132c, They are provided with an angle α (degrees) inclined clockwise with respect to the symmetry lines L1 and L3. In the converter 1 having such a configuration, the hot metal 2 flows radially outward from the center of the bottom portion 111 along the symmetry lines L1 and L3 of the four first tuyere 131a to 131d, and thereafter four pieces The second tuyere 132a to 132d swirl along the wall 112 and flow. For this reason, a swirling flow can be generated in the hot metal 2.

また、例えば、図２に示した構成の変形例として、図６に一例を示す。図６では、炉体１１には、羽口１３として、６個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｆと、２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂとを有する。６個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｆは、対称線Ｌ１に平行に並んで設けられる。２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂは、上記実施形態と同様であり、第２の羽口１３２ａ，１３２ｂを結んだ直線Ｌ２が対称線Ｌ１に対して時計回りに角度α（度）傾いて設けられる。このような構成の転炉１では、溶銑２が、底部１１１の中心から６個の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｆの対称線Ｌ１に沿って径方向外方へ流れ、その後、２個の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂによって壁部１１２に沿って旋回して流れる。このため、溶銑２に旋回流を生じさせることができる。 For example, FIG. 6 shows an example of a modification of the configuration shown in FIG. In FIG. 6, the furnace body 11 has six first tuyere 131 a to 131 f and two second tuyere 132 a and 132 b as tuyere 13. The six first tuyere 131a to 131f are provided in parallel to the symmetry line L1. The two second tuyere 132a and 132b are the same as in the above embodiment, and a straight line L2 connecting the second tuyere 132a and 132b is inclined clockwise by an angle α (degrees) with respect to the symmetry line L1. Provided. In the converter 1 having such a configuration, the hot metal 2 flows radially outward from the center of the bottom portion 111 along the symmetry line L1 of the six first tuyere 131a to 131f, and then the two second The second tuyere 132a and 132b swirl along the wall 112 and flow. For this reason, a swirling flow can be generated in the hot metal 2.

また、上記実施形態では、直線Ｌ２が対称線Ｌ１に対して反時計回りに傾くように羽口１３が設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、羽口１３は、直線Ｌ２が対称線Ｌ１に対して反時計回りに傾いて設けられてもよい。この場合、時計回りに旋回する旋回流を生じさせることができる。 In the above embodiment, the tuyere 13 is provided so that the straight line L2 is inclined counterclockwise with respect to the symmetry line L1, but the present invention is not limited to such an example. For example, the tuyere 13 may be provided such that the straight line L2 is inclined counterclockwise with respect to the symmetry line L1. In this case, a swirl flow swirling clockwise can be generated.

＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る転炉１の炉体１１は、上吹きランス１２から吹きこまれる酸素ガスｇによって溶銑２を精錬処理する転炉１の炉体１１であって、溶銑２の浴面２０における酸素ガスｇの噴流領域ｄ２に対応した、炉体１１の底部１１１の中央領域ｄ１内に、底部１１１の中心を対称の中心として点対称且つ底部１１１の中心を通る対称線Ｌ１に対して線対称に設けられる複数の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄと、底部１１１の中央領域ｄ１よりも外側に、底部１１１の中心に対して点対称に設けられる複数の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂとを有し、複数の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂは、点対称な第２の羽口１３２ａ，１３２ｂ同士を結んだ直線Ｌ２が、複数の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｂの対称線に対して５度以上３０度以下の角度で傾いて配され、複数の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｂの数は、複数の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂの数の１．０倍以上である。 <Effect of embodiment>
(1) The furnace body 11 of the converter 1 according to one aspect of the present invention is the furnace body 11 of the converter 1 that refining the hot metal 2 with the oxygen gas g blown from the top blowing lance 12. In the central region d1 of the bottom portion 111 of the furnace body 11 corresponding to the oxygen gas g jet region d2 on the bath surface 20, the symmetrical line L1 passing through the center of the bottom portion 111 with respect to the center of the bottom portion 111. And a plurality of second tuyere provided point-symmetrically with respect to the center of the bottom 111 outside the central region d1 of the bottom 111. 132a and 132b, and the plurality of second tuyere 132a and 132b is configured such that a straight line L2 connecting the point-symmetric second tuyere 132a and 132b is formed by the plurality of first tuyere 131a to 131b. More than 5 degrees to the symmetry line 30 Arranged inclined at an angle less than the number of the plurality of first tuyere 131a~131b is a plurality of second tuyere 132a, 132b number of 1.0 times or more.

ここで、羽口１３の直上では、浴面２０は、羽口１３から吹き込まれる不活性ガスによって押し上げられる。このとき、押し上げられた浴面２０が、酸素ガスｇが吹き込まれる噴流領域ｄ２よりも外側にある場合、浴面２０における剪断力が強くなるため、地金やダストの飛散量が増加する。一方、押し上げられた浴面２０が、酸素ガスｇが吹き込まれる噴流領域ｄ２の内側にある場合、酸素ガスｇによって浴面２０の押し上げが抑えこまれ、剪断力も低減することから、地金やダストの飛散量が低減する。このため、上記構成によれば、噴流領域ｄ３と重畳する中央領域ｄ１内に、半数以上の羽口１３から不活性ガスを吹き込むことにより、地金やダストの飛散を低減させることができる。また、地金やダストの飛散を低減が可能となることから、上吹きランス１２から吹き込まれる酸素ガスｇの流量を安定的に増大させることができ、生産効率を向上させることができる。 Here, just above the tuyere 13, the bath surface 20 is pushed up by the inert gas blown from the tuyere 13. At this time, when the pushed bath surface 20 is outside the jet region d2 into which the oxygen gas g is blown, the shearing force on the bath surface 20 becomes strong, and the amount of scattered metal and dust increases. On the other hand, when the pushed-up bath surface 20 is inside the jet region d2 into which the oxygen gas g is blown, the push-up of the bath surface 20 is suppressed by the oxygen gas g and the shearing force is also reduced. The amount of splashing is reduced. For this reason, according to the said structure, scattering of metal | base metal and dust can be reduced by blowing inactive gas from the tuyere 13 or more of the half or more into the center area | region d1 which overlaps with the jet flow area | region d3. Moreover, since it becomes possible to reduce scattering of metal and dust, the flow rate of the oxygen gas g blown from the top blowing lance 12 can be stably increased, and the production efficiency can be improved.

また、上記構成によれば、複数の第１の羽口１３１ａ〜１３１ｄおよび複数の第２の羽口１３２ａ，１３２ｂによって、旋回流を生じさせることができるため、混合特性を向上させることができる。
さらに、上記構成の炉体１１は、通常の上底吹き転炉の炉体の羽口位置を変更することで実現できるため、例えば特許文献３，４のように、炉体の底部以外の位置に羽口を設ける必要がない。このため、設備コストを低減させることができる。 Moreover, according to the said structure, since a swirl | vortex flow can be produced by several 1st tuyere 131a-131d and several 2nd tuyere 132a, 132b, a mixing characteristic can be improved.
Furthermore, since the furnace body 11 having the above configuration can be realized by changing the tuyere position of the furnace body of a normal top-bottom blow converter, a position other than the bottom portion of the furnace body as in Patent Documents 3 and 4, for example. There is no need to provide tuyere. For this reason, equipment cost can be reduced.

次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、羽口１３を設ける位置の違いによる、混合特性および地金の飛散状況を確認するため、転炉１を模した水モデル実験を行った。実施例では、図２と同様に羽口１３を配した転炉型容器に、溶銑２を模した水を入れ、上吹きランス１２および羽口１３からそれぞれ不活性ガスを吹き込むことで水を攪拌し、混合特性を調査するために混合度を測定し、地金やダストの飛散量を調査するため水滴飛散量の測定を行った。 Next, examples performed by the present inventors will be described. In the example, a water model experiment simulating the converter 1 was performed in order to confirm the mixing characteristics and the state of metal scattering due to the difference in the position where the tuyere 13 is provided. In the example, water similar to that of the hot metal 2 is put into a converter type vessel provided with tuyere 13 as in FIG. 2, and the inert gas is blown from the top blowing lance 12 and tuyere 13 to stir the water. Then, the degree of mixing was measured to investigate the mixing characteristics, and the amount of water droplets was measured to investigate the amount of metal and dust scattered.

混合度の測定では、水よりも比重の小さい２色の球状疑似スラグを、転炉型容器に収容された水の浴面の半円領域にそれぞれ浮かべ、所定時間混合した後、１色の球状疑似スラグの浴面での分散を測定することで混合度を測定した。具体的には、下記（１）式を用いて混合度Ｍを求めた。（1）式において、σは測定時における着目した１色の球状疑似スラグの分散、σ_０は完全分離状態での着目した１色の球状疑似スラグの分散、およびσ_ｒは完全混合状態での着目した１色の球状疑似スラグの分散をそれぞれ示す。

In the measurement of the degree of mixing, two-color spherical pseudo slag having a specific gravity smaller than that of water is floated on the semicircular region of the bath surface of water contained in the converter vessel, mixed for a predetermined time, and then one color spherical The degree of mixing was measured by measuring the dispersion of the pseudo slag on the bath surface. Specifically, the degree of mixing M was determined using the following formula (1). In equation (1), σ is the dispersion of the one-color spherical pseudo slag of interest at the time of measurement, σ ₀ is the dispersion of the one-color spherical pseudo slag of interest in the completely separated state, and σ _r is the completely mixed state The dispersion of the spherical spurious slag of one color of interest is shown.

また、水滴飛散量の測定では、転炉型容器の上端開口部に、８個の吸水シートを直径方向に等間隔に並べて設け、所定時間攪拌した後における、各吸水シートの給水量を測定することで、炉体１１の直径方向における水滴飛散量の分布を測定した。
さらに、比較例１，２として、図７および図８に示す羽口１３の配置の炉体１１を模した転炉型容器について実施例と同様に水モデル実験を行い、混合度および水滴飛散量の調査を行った。図７に示す比較例１では、中央領域ｄ１よりも外側に、８個の羽口１３ａ〜１３ｈを設けた。また、羽口１３ａ〜１３ｄと羽口１３ｅ〜１３ｈとが、底部１１１の中心を通る対称線Ｌ１に対して線対称となり、羽口１３ａ，１３ｅ、羽口１３ｂ，１３ｆ、羽口１３ｃ，１３ｇ、および羽口１３ｄ，１３ｈがそれぞれ底部１１１の中心に対して点対称となるように配した。図８に示す比較例２では、中央領域ｄ１内に２個の羽口１３ａ，１３ｂを設け、中央領域ｄ１の外側に６個の羽口１３ｃ〜１３ｆを設けた。また、羽口１３ａ〜１３ｆを、線対称および点対称とならないように無秩序に、且つ半数超の羽口が図８に示す底部１１１の下半分の領域に集まるように配した。 Further, in the measurement of the amount of water droplets, eight water absorbing sheets are arranged at equal intervals in the diameter direction at the upper end opening of the converter type container, and the water supply amount of each water absorbing sheet after stirring for a predetermined time is measured. Thus, the distribution of the water droplet scattering amount in the diameter direction of the furnace body 11 was measured.
Further, as Comparative Examples 1 and 2, a water model experiment was conducted in the same manner as in the example on the converter type vessel imitating the furnace body 11 having the tuyere 13 shown in FIGS. 7 and 8, and the mixing degree and the amount of water droplets were scattered. Was conducted. In Comparative Example 1 shown in FIG. 7, eight tuyere 13a to 13h are provided outside the central region d1. Further, the tuyere 13a to 13d and the tuyere 13e to 13h are symmetrical with respect to the symmetry line L1 passing through the center of the bottom 111, and the tuyere 13a and 13e, the tuyere 13b and 13f, the tuyere 13c and 13g, The tuyere 13d and 13h are arranged so as to be point-symmetric with respect to the center of the bottom 111. In Comparative Example 2 shown in FIG. 8, two tuyere 13a and 13b are provided in the central region d1, and six tuyere 13c to 13f are provided outside the central region d1. Further, the tuyere 13a to 13f are arranged so as not to be line symmetric and point symmetric, and more than half of the tuyere are gathered in the lower half region of the bottom 111 shown in FIG.

図９に水滴飛散量の測定結果を示す。図９において、横軸は吸水シートの設定位置を示し、設置位置Ａ〜Ｈの順に直径方向の一端側から他端側へ並んで設けられた８枚の吸水シートをそれぞれ示す。また、図９において、縦軸は、吸水シートの吸水量を指数化した水滴飛散量を示す。図９に示すように、実施例では、全ての設置位置において比較例１，２よりも水滴飛散量が低位となることを確認した。このため、上記実施形態の炉体１１によれば、地金やダストの飛散量が低減されることが確認された。 FIG. 9 shows the measurement results of the water droplet scattering amount. In FIG. 9, a horizontal axis shows the setting position of a water absorbing sheet, and each shows eight water absorbing sheets provided side by side from the one end side to the other end side in the diameter direction in the order of installation positions A to H. In FIG. 9, the vertical axis represents the amount of water droplet scattering obtained by indexing the water absorption amount of the water absorbing sheet. As shown in FIG. 9, in the example, it was confirmed that the water droplet scattering amount was lower than those of Comparative Examples 1 and 2 at all installation positions. For this reason, according to the furnace body 11 of the said embodiment, it was confirmed that the amount of scattered metal and dust is reduced.

図１０に混合度の測定結果を示す。図１０において、縦軸は（１）式から算出される混合度Ｍを示す。図１０に示すように、比較例１、実施例１および比較例２の順に混合度が低位となることを確認した。また、混合度の測定において、比較例１，２では、浴面２０に球状疑似スラグが滞留し、流動しにくい領域が生じることを確認した。特に、混合度が最も高位であった比較例１では、対称線Ｌ１の壁部１１２に近い領域、比較例２では設けられた羽口の割合が少ない図８の上半分の領域において滞留が生じ易いことを確認した。これに対して、実施例では、球状疑似スラグが滞留することなく、浴面２０上を旋回して流動することを確認した。このことから、上記実施形態に係る炉体１１を用いることで、溶銑２の混合度の向上およびスラグ３の攪拌効率の向上が両立でき、混合特性が向上することを確認できた。 FIG. 10 shows the measurement results of the degree of mixing. In FIG. 10, the vertical axis represents the degree of mixing M calculated from the equation (1). As shown in FIG. 10, it was confirmed that the degree of mixing was in the order of Comparative Example 1, Example 1, and Comparative Example 2. Further, in the measurement of the degree of mixing, it was confirmed that in Comparative Examples 1 and 2, spherical pseudo slag stayed on the bath surface 20 and an area that hardly flows was generated. In particular, in Comparative Example 1 where the degree of mixing is the highest, stagnation occurs in the region near the wall 112 of the symmetric line L1, and in Comparative Example 2 in the upper half region of FIG. 8 where the proportion of tuyere provided is small. It was confirmed that it was easy. On the other hand, in the Example, it confirmed that spherical pseudo slag swirled on the bath surface 20 and flowed, without staying. From this, it was confirmed that by using the furnace body 11 according to the above embodiment, the mixing degree of the hot metal 2 and the stirring efficiency of the slag 3 can be improved and the mixing characteristics are improved.

１転炉
１１炉体
１１１底部
１１２壁部
１２上吹きランス
１３羽口
１３１ａ〜１３１ｆ第１の羽口
１３２ａ〜１３２ｄ第２の羽口
１４ガス供給管
２溶銑
２０浴面
２１噴流領域
３スラグ
ｄ１中央領域
ｄ２噴流領域
ｇ酸素ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter 11 Furnace body 111 Bottom part 112 Wall part 12 Top blowing lance 13 tuyere 131a-131f 1st tuyere 132a-132d 2nd tuyere 14 gas supply pipe 2 hot metal 20 bath surface 21 jet region 3 slag d1 center Region d2 Jet region g Oxygen gas

Claims

上吹きランスから吹きこまれる酸素ガスによって溶銑を精錬処理する転炉の炉体であって、
前記溶銑の浴面における前記酸素ガスの噴流領域に対応した、前記炉体の底部の中央領域内に、前記底部の中心を対称の中心として点対称且つ前記底部の中心を通る対称線に対して線対称に設けられる複数の第１の羽口と、
前記底部の前記中央領域よりも外側に、前記底部の中心に対して点対称に設けられる複数の第２の羽口とを有し、
前記複数の第１の羽口は、点対称な第２の羽口同士を結んだ直線が１つである場合、前記対称線が少なくとも１つとなるように設けられ、点対称な第２の羽口同士を結んだ直線が複数である場合、前記対称線が複数となるように設けられ、
前記直線が１つで、前記対称線が１つである場合、１つの前記直線が、前記対称線に対して５度以上３０度以下の角度で傾いて配され、
前記直線が１つで、前記対称線が複数である場合、１つの前記直線が、複数の前記対称線のうち前記第２の羽口に最も近い対称線に対して５度以上３０度以下の角度で傾いて配され、
前記直線が複数である場合、複数の前記直線が、複数の前記対称線のうち複数の前記直線のそれぞれの前記第２の羽口に最も近い対称線に対して、同じ回転方向に５度以上３０度以下の角度で傾いて配され、
前記複数の第１の羽口の数は、前記複数の第２の羽口の数の１．０倍以上であることを特徴とする転炉の炉体。 A furnace body of a converter for refining hot metal with oxygen gas blown from an upper lance,
In a central region of the bottom of the furnace body corresponding to the oxygen gas jet region on the bath surface of the hot metal, with respect to a symmetry line passing through the center of the bottom and the point of symmetry with respect to the center of the bottom. A plurality of first tuyere provided in line symmetry;
A plurality of second tuyere provided point-symmetrically with respect to the center of the bottom, outside the central region of the bottom;
The plurality of first tuyere are provided so that there is at least one symmetric line when there is one straight line connecting the point-symmetric second tuyere, and the point-symmetric second tuyere When there are a plurality of straight lines connecting the mouths, a plurality of the symmetry lines are provided,
The straight line is one, the symmetric case line is one, one of the straight lines, arranged inclined at 30 degrees from above 5 degrees relative to the previous SL symmetrical line,
When the number of the symmetric lines is one and the number of the symmetric lines is one, the straight line is not less than 5 degrees and not more than 30 degrees with respect to the symmetric line closest to the second tuyere among the symmetric lines. Arranged at an angle,
When there are a plurality of the straight lines, the plurality of straight lines are at least 5 degrees in the same rotational direction with respect to the symmetry line closest to the second tuyere of each of the plurality of straight lines among the plurality of symmetry lines. It is arranged at an angle of 30 degrees or less,
The number of the plurality of first tuyere is 1.0 or more times the number of the plurality of second tuyere.