JPH0293289A - 底吹き羽口を有する電気炉 - Google Patents

底吹き羽口を有する電気炉

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JPH0293289A
JPH0293289A JP63246479A JP24647988A JPH0293289A JP H0293289 A JPH0293289 A JP H0293289A JP 63246479 A JP63246479 A JP 63246479A JP 24647988 A JP24647988 A JP 24647988A JP H0293289 A JPH0293289 A JP H0293289A
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宮野 治夫
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  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、アーク熱を利用した電気炉において、炉床
部に金属製の吐出細管を有するガス吹き込みノズルを配
設した底吹き羽口を有する電気炉に関する。
[従来の技術] 従来の電気炉においては、スクラップ等の原料の溶解の
促進および精錬時間の短縮を目的に、炉床部から不活性
ガスもしくは酸化性ガスを炉内に吹き込む提案がなされ
ている0例えば、■電気炉の炉床からコールドゾーンの
溶鋼内に各種のガスを吹き込む技術 (特開昭57−161021号公報)、■炉床部の鋼浴
深さが172以下に当たる炉床に、電極の下を避け、炉
内の上方に向けて同心円上に多数のガス吹き込みノズル
を設け、前記ガス吹き込みノズルから鋼浴中に溶解期は
酸素を、そして精錬期には不活性ガスを吹き込む技術(
特開昭60−103109号公報)、が知られている。
しかしながら、前者の技術の場合は、温度の低いコール
ドゾーンの鋼浴中にガスを吹き込むものであるから、前
記温度の低い鋼浴が炉内を移動するに過ぎず、期待する
ほど溶解および精錬の促進効果は得られない、また、後
者の技術は炉床にガス吹込みノズルが多数設けられてい
るのでガス吹き込みノズルから鋼浴が漏出する危険性が
あり、そのシールが困難である上、ガス吹き込みノズル
および炉床部の損耗が激しく、そのため冷却機構が必要
になり、冷却によって炉の熱が奪われる等、多くの問題
があった。
この問題点を解決するために提案された技術(特開昭6
0−103109号公報)がある0次に、この従来技術
について図面を参照しながら説明する。
第4図は従来技術の底吹き電気炉を示す概略平面断面図
、第5図は第4図の概略縦断面図である0図面に示すよ
うに炉壁2が耐火物でそして炉床3がMgOスタンプ材
でライニングされ、周囲は鉄皮4で覆われている電気炉
1には、3本の電極5が挿入され、アーク熱によって電
気炉1内に装入されたスクラップ等の溶解、精錬が行わ
れる。この時、![!5と対向する炉壁方向にホットゾ
ーン6が生成し、各t8i5の間の炉壁方向にコールド
ゾーン7が生成する。8は未溶解のスクラップ、9は出
鋼樋、10は炉壁に設けられた助燃用バーナ、11は溶
鋼である。そして、12はガス吹き込みノズルで、炉芯
13と電極5の中心を結ぶ直線上で電極5より炉壁側に
配置されている。また、ガス吹込みノズルは、スクラッ
プの溶は落ち後の鋼浴面のほぼ中央部Aに収斂する方向
に配設されている。このガス吹き込みノズル12の配置
によって不活性ガスを吹き込むと、溶解期においては、
ホットゾーン6にある溶融物が強く攪拌され、この攪拌
によって、コールドゾーン7に存在する未溶解のスクラ
ップ8に、ホットゾーン6にある溶融物が移動し、前記
溶融物によってスクラップ8の溶解が促進される。そし
て精錬期においては、ホットゾーン6にある溶融物を鋼
浴面のほぼ中央部Aに収斂するように移動させるので、
溶鋼11の温度偏差や成分の不均一性が減少する。
[発明が解決しようとする課題] しかしながらこの従来技術においては、■ガス吹き込み
ノズル12が炉芯13と電極5の中心を結ぶ直線上で電
極5より炉壁側に配置されている場合は、電極5のアー
クはフレミングの左手の法則により炉壁側に流れる。そ
して炉底部に金属製の吐出細管を有するガス吹き込みノ
ズル12を有する場合には、スクラップと金属製(例え
ばSUSパイプ)の吐出細管を有するガス吹き込みノズ
ル12が接触すると、電極5からアークが飛びスクラッ
プを経由してSUSパイプへ電流が流れるので、SUS
パイプが溶融して溶損するという問題がある。
■スクラップの溶は落ち後の鋼浴面のほぼ中央部Aに収
斂する方向にガス吹き込みノズル12を配設し、金属製
の吐出細管を有するガス吹き込みノズル12から不活性
ガスを溶tI411中に吹き込むと、電極直下の゛溶鋼
11面が盛り上がり、溶鋼11と電極5が接触して、電
極5が異常溶損するという問題が発生していた。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
金属製(例えばSOSパイプ)の吐出細管を有するガス
吹き込みノズル溶損の防止と電極の異常溶損を防止する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明は、スクラップ等の原料をアーク熱を利用して
溶解・精錬する底吹き電気炉において、電極のピッチサ
ークルから炉壁方向に200市〜1000mmの範囲で
、且つ炉芯と電極の中心を結ぶ線から5°〜25°離れ
た範囲の炉床部に、金属製の吐出細管を有するガス吹き
込みノズルを配設することを特徴とする。
[作用コ この発明は、電極のピッチサークルから炉壁方向に20
0龍〜1000+*mの範囲で、且つ電気炉の炉芯と電
極の中心を結ぶ線上から5°〜25゜離れた位置の炉床
部に、金属製の吐出細管を有するガス吹き込みノズルを
配置しており、電極とガス吹き込みノズ、ルの金属製の
吐出細管がずれているので、電極から炉壁側に流れるア
ークがガス吹き込みノズルの金属製の吐出細管に流れる
ことはない、ガス吹き込みノズルの配置位置を限定した
理由は、電極のピッチサークルより炉芯側になると溶鋼
の湯暴れが大きくなり、溶鋼と電極が接触して、電極の
異常溶損が発生する。電極のピッチサークルから炉壁方
向に200m層未満の場合はスクラップの溶解中に電極
のアークがガス吹き込みノズルの金属製の吐出細管に流
れ、金属製の吐出細管が溶損すること及び溶鋼中へのガ
スの吹き込み中は溶鋼の湯面が盛り上がり電極が異常溶
損する。電極のピッチサークルから炉壁方向に1000
mmを越えると溶鋼の攪拌が弱くなる。
又、ガス吹き込みノズルの配置位置が電気炉の炉芯と電
極の中心を結ぶ線上から5°未溝の範囲である場合は、
ガス吹き込みノズルの金属製の吐出細管が電極直下近傍
に位置するので、通電中のアークがガス吹き込みノズル
の金属製の吐出細管に流れる。ガス吹き込みノズルの配
置位置を電気炉の炉芯と電極の中心を結ぶ線上から25
°を超えて離れている場合は、すぐ近くにコールドゾー
ン〈コールドゾーンはホットゾーンに比較して溶鋼温度
が低い)があるのでその付近の溶鋼の流動性が悪く、こ
の部分での溶鋼の攪拌が弱くなる。
[実施例コ 以下添付図面を参照してこの本発明の一実施例について
説明する。
第1図および第2図はこの発明の一実施例の電気炉を示
し、第1図は概略平面断面図、第2図は概略縦断面図で
ある0図面に示すように炉壁2が耐火物でそして炉床3
がMgOスタンプ材でライニングされ、周囲は鉄皮4で
覆われている電気炉1には、3本の電極5が定められた
ピッチサークル15で配置されている。9は出鋼樋であ
る。6は溶解・精錬時において電極5と対向する炉壁方
向に生成するホットゾーンであり、7は各電極5の間の
炉壁方向に生成するコールドゾーンを示し、8は未溶解
のスクラップを示す。
12はガス吹き込みノズルで、電極5より炉壁2方内外
側の炉床部に各電極5に対して各1基が配設されている
。ガス吹き込みノズル12は第3図に示す範囲に配置さ
れている。第3図は、この発明の電気炉の平面断面を表
し、ガス吹込みノズルの配置範囲を示した図である。第
3図において、2は炉壁、4は鉄皮、5は電極を示す、
ガス吹き込みノズルは、炉芯13と電極5の中心を結ぶ
直線14に対する角度が5°の線16と直線14に対す
る角度が25°の線17との間で、且つ電極のピッチサ
ークル15の半径より200市大きい半径を有する同心
円18と1000mm大きい半径を有する同心円19で
囲まれた範囲B内に配置する。第1図の一実施例におけ
るガス吹き込みノズル12は、1基は電極のピッチサー
クル15(炉芯13からの距離が675mm)からの距
離が300 mmのところに、他の2基は600mmの
ところに配置されている。各ガス吹き込みノズル12は
同一の同心円上にすべてを配置するよりも、異なる同心
円上に配置した方が攪拌効率が良い なお、各ガス吹き込みノズル12は吹込みガス流量が独
立制御可能になっている。
ガス吹き込みノズル12は截頭円錐形状をしており、全
体の寸法は頭部側は、8011IIΦ、底部側は130
m+aΦで、ガス吹き込みノズル12の全体の長さは6
90 +ueである。ガス吹き込みノズル12は材質が
Mg0−C材で多数の細管を有する多孔ノズルである。
ガス吹き込みノズル12内の細管は、内径1mmΦ、外
径3mmΦのステンレス製のパイプで、23本が配設さ
れている。
このように構成された装置による溶解、精錬について説
明する。
先ず、電気炉1内にスクラップ等の原料を装入するーと
共に石灰と珪砂等のフラックスも装入する。そして電極
5に3相交流電圧を給電し、電極5とスクラップの間に
アークを形成して原材料等を溶解する。これと併行して
電気炉1の炉底に配置されているガス吹き込みノズル1
2からアルゴンガスを吹き込む、原材料等が完全に溶解
後、装入扉(図示せず)から電気炉内に焼石灰、FSi
等を装入し、溶鋼を精錬する。アルゴンガスの吹き込み
時間は約100分間で、ガス吹き込みノズル12から1
本当たり2ONm37mm吹き込む。
(実施例) 上記の操業条件によって溶解、精錬を行い、従末技術と
の比較をした結果を第1表に示す、従来技術におけるガ
ス吹込みノズルは炉芯と電極を結ぶ直線上に配置した。
第1表において、従来技術では吐出細管を有するガス吹
き込みノズルのアークによる溶損、電極直下の溶鋼の盛
り上がりよる溶鋼と電極の接触による電極の異常溶損、
溶鋼の攪拌不足による製鋼時間(溶解時間+精錬時間)
の延長が発生していたが、この本発明では、ガス吹き込
みノズルのアークによる溶損、!極の異常溶損がなくな
った。
また、製鋼時間(溶解時間+精錬時間)も10%短縮さ
れた。
第  1  表 従来技術の製鋼時間を100として、この発明の製鋼時
間を比較した。
[発明の効果コ この発明は、電極のピッチサークルから炉壁方向に20
0〜1000mm範囲で、且つ電気炉の炉芯と電極の中
心を結ぶ線から5°〜25°離れた範囲の炉床部に、金
属製の吐出細管を有するガス吹き込みノズルを配置して
いるので、ガス吹き込みノズルの溶損、電極の異常溶損
がなる。そして、さらに製鋼時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明の一実施例の電気炉を示
し、第1図は概略平面断面図、第2図は概略縦断面図、
第3図はこの発明の電気炉の平面断面を表し、ガス吹込
みノズルの配置範囲を示した図、第4図は従来技術の底
吹き電気炉を示す概略平面断面図、第5図は概略縦断面
図である。 1・・・電気炉、2・・・炉壁、3・・・炉床、5・・
・電極、6・・・ホットゾーン、7・・・コールドゾー
ン、12・・・ガス吹き込みノズル、13・・・炉芯、
14・・・炉芯と電極の中心を結ぶ直線、15・・・電
極のピッチサークル、 16・・・直線14に対する角度が5°の線、17・・
・直線14に対する角度が25°の線、18・・・電極
のピッチサークルの半径より200 mm大きい半径を
有する同心円、 19・・・電極のピッチサークルの半径より1000關
大きい半径を有する同心円。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スクラップ等の原料をアーク熱を利用して溶解・精錬す
    る底吹き電気炉において、電極のピッチサークルから炉
    壁方向に200mm〜1000mmの範囲で、且つ炉芯
    と電極の中心を結ぶ線から5°〜25°離れた範囲の炉
    床部に、金属製の吐出細管を有するガス吹き込みノズル
    を配設することを特徴とする底吹き羽口を有する電気炉
JP24647988A 1988-05-19 1988-09-30 底吹き羽口を有する電気炉 Expired - Fee Related JP2718093B2 (ja)

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Cited By (3)

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