JPH07138631A - Lance for blowing in converter - Google Patents
Lance for blowing in converterInfo
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- JPH07138631A JPH07138631A JP5282951A JP28295193A JPH07138631A JP H07138631 A JPH07138631 A JP H07138631A JP 5282951 A JP5282951 A JP 5282951A JP 28295193 A JP28295193 A JP 28295193A JP H07138631 A JPH07138631 A JP H07138631A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、転炉吹錬用ランスに係
り、特に転炉耐火物の寿命を縮めることなく炉内２次燃
焼を行い熱効率を向上できる副ノズルを備えた転炉吹錬
用ランスに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a converter blowing lance, and more particularly to a converter blowing provided with a sub-nozzle capable of performing secondary combustion in the furnace and improving thermal efficiency without shortening the life of the converter refractory. It is about lance lance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】転炉における炉内反応を特徴づけるもの
は、転炉吹錬用ランスのノズルから供給される超音速の
酸素ジェットによって生じる鋼浴の激しい攪拌と急激な
反応である。高純度、高エネルギの気体酸素流は火点
（酸素ジェットと鋼浴の衝突面）で脱炭反応に代表され
るガス−鋼浴反応を起させると共に滓化を促進させ、ス
ラグ、鋼浴反応を同時に進行させる。2. Description of the Related Art What characterizes a reaction in a furnace in a converter is vigorous stirring and rapid reaction of a steel bath caused by a supersonic oxygen jet supplied from a nozzle of a converter blowing lance. The high-purity, high-energy gaseous oxygen flow causes a gas-steel bath reaction, which is represented by a decarburization reaction, at the fire point (the collision surface between the oxygen jet and the steel bath) and promotes slag formation, and slag and steel bath reaction. At the same time.
【０００３】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
十分であったが、溶銑配合率を低下させたり、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じる。この手
段としてコークス等の炭材添加法と共に、吹錬脱炭によ
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Ｏ2 で燃焼させ、これを鋼浴に伝達させる２次燃焼法
がある。When the hot metal content of the converter raw material was as high as around 95%, C in the hot metal was sufficient as a heat source for raising the temperature of the molten steel, but the hot metal content was reduced, scrap or iron ore was consumed. If the proportion of stones is increased, it is necessary to compensate the heat source for raising the temperature of molten steel in some way. As a means of this, a secondary combustion method in which CO gas generated by blown decarburization is burned by O 2 injected from a nozzle different from that for blowing and is transmitted to a steel bath together with a method of adding carbonaceous materials such as coke There is.
【０００４】この２次燃焼用の転炉吹錬用ランスとして
は種々提案されているがその目的とするところは、従来
の吹錬用の主ノズルに加えて、その主ノズルの近くに２
次燃焼用の副ノズルを具備するところにある。たとえ
ば、特開昭62−44517 号公報には、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
副ノズルは吐出流速が亜音速になるごとく先広がり形状
もしくは内部に多孔板、流路断面変更等のガス流抵抗体
を設けた形状またはこれらの両者を組み合わせた形状で
ある転炉吹錬用ランスが開示されている。Various proposals have been made for this converter blasting lance for secondary combustion. The purpose of the lance is, in addition to the conventional main blasting nozzle, a lance near the main nozzle.
It is equipped with a secondary nozzle for secondary combustion. For example, in JP-A-62-44517, in a converter blowing lance equipped with a main nozzle for refining and a sub nozzle, the sub nozzle is formed into a flared shape or inside as the discharge flow velocity becomes subsonic. There is disclosed a converter blowing lance having a shape provided with a gas flow resistor such as a perforated plate or a flow path cross-section change, or a combination of both.
【０００５】このような転炉吹錬用ランスは脱炭精錬の
主ノズルと２次燃焼用の副ノズルとを３〜５個交互に配
置してある。ラバール形状になっている主ノズルから超
音速で噴出するＯ2 は鋼浴から１〜３ｍ程度の高さから
でも鋼浴に衝突する時は、その圧力は鋼浴上面のスラグ
浴静圧よりも高くしかも音速を越える流速を維持してい
ることから鋼浴に達し、溶鋼を攪拌して急速な脱炭反応
を促進する。In such a converter blowing lance, 3 to 5 main nozzles for decarburizing and refining and secondary nozzles for secondary combustion are alternately arranged. O 2 ejected at supersonic speed from the Laval-shaped main nozzle collides with the steel bath even at a height of 1 to 3 m from the steel bath, and its pressure is higher than the static pressure of the slag bath on the upper surface of the steel bath. Since the flow velocity is high and exceeds the speed of sound, it reaches the steel bath and agitates the molten steel to accelerate the rapid decarburization reaction.
【０００６】一方、副ノズルは先広がりもしくはガス抵
抗体を設けた形状、またはそれらを組み合わせた形状と
なっているで副ノズルの流入部では音速に近い状態にな
るが、流入直後から先広がりおよび／またはガス流抵抗
体の影響でＯ2 ガスの圧力が増加し流速は減少し始め亜
音速で吐出する。このため溶鋼の脱炭反応により発生し
たCOガスの20〜40％を２次燃焼させることにより熱効率
を向上させている。On the other hand, the sub-nozzle has a divergent shape, a shape provided with a gas resistor, or a combination thereof, so that the inflow portion of the sub-nozzle is in a state close to the sonic velocity, but the divergence immediately after the inflow and / Or due to the influence of the gas flow resistor, the pressure of O 2 gas increases and the flow velocity begins to decrease, and the gas is discharged at a subsonic velocity. For this reason, 20-40% of the CO gas generated by the decarburization reaction of molten steel is secondarily burned to improve the thermal efficiency.
【０００７】前記公報に開示されている従来技術によれ
ば、転炉内におけるCOガスの２次燃焼率が高く熱効率の
向上効果を得ることができるが、反面では炉内の温度が
高くなるため転炉耐火物の損耗を助長し、耐火物寿命が
短くなるという問題点がある。転炉耐火物の損耗を軽減
するためには、転炉出鋼後に転炉内からスラグを全量排
出せず数トンを炉内に残留させ、転炉を出鋼、装入方向
に揺動して炉内壁にスラグを付着させるスラグコーティ
ング技術が有効である。しかるに転炉を出鋼、装入方向
に揺動してスラグコーティングを確実に行えるのは出
鋼、装入方向の炉中心線に対して±20度の角度範囲であ
り、それ以外の範囲にはスラグコーティングを行うこと
が困難である。このためスラグコーティング技術を採用
してもスラグコーティングが施されていない転炉耐火物
が２次燃焼の影響を受けるため耐火物損耗を抑制するこ
とができないという問題点があった。According to the prior art disclosed in the above publication, the secondary combustion rate of CO gas in the converter is high and the effect of improving the thermal efficiency can be obtained, but on the other hand, the temperature in the furnace becomes high. There is a problem that the wear of the converter refractory is promoted and the life of the refractory is shortened. In order to reduce the wear of the converter refractories, several tons remain in the furnace without discharging all the slag from the converter after tapping the converter, and the converter is swung in the tapping and charging directions. The slag coating technology that adheres slag to the inner wall of the furnace is effective. However, the slag coating can be reliably performed by rocking the converter in the tapping and charging directions within an angle range of ± 20 degrees with respect to the furnace centerline in the tapping and charging directions. Is difficult to apply slag coating. Therefore, even if the slag coating technique is adopted, there is a problem in that it is not possible to suppress the wear of the refractory because the converter refractory without the slag coating is affected by the secondary combustion.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の問題点を解消し、精錬用の主ノズルおよび２次燃焼用
の副ノズルを備えた転炉吹錬用ランスを用いて炉内でCO
ガスの２次燃焼を促進する場合にも転炉耐火物の損耗を
低減することができる転炉吹錬用ランスを提供すること
を目的とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and in a furnace using a converter blowing lance equipped with a main nozzle for refining and an auxiliary nozzle for secondary combustion. CO
It is an object of the present invention to provide a converter blowing lance capable of reducing the wear of a converter refractory even when promoting secondary combustion of gas.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、精錬用の主ノズルおよび２次燃焼用の副ノ
ズルを備え、当該副ノズルは吐出流速が亜音速となるよ
うに先広がりおよび／またはガス流抵抗体を設けた形状
となっている転炉吹錬用ランスにおいて、この転炉吹錬
用ランスを転炉内に挿入したとき、当該ランスの副ノズ
ル位置が炉内壁へのスラグコーティングが可能な転炉の
出鋼、装入方向の炉中心線に対し炉中心から±20度の角
度範囲内に位置するように選定して配置したことを特徴
とする転炉吹錬用ランスである。The present invention for achieving the above object comprises a main nozzle for refining and a sub-nozzle for secondary combustion, and the sub-nozzle is designed so that the discharge flow velocity is a subsonic velocity. In a converter blowing lance having a shape provided with a spreading and / or gas flow resistor, when the converter blowing lance is inserted into the converter, the sub-nozzle position of the lance is moved to the inner wall of the furnace. Blast blasting, characterized by being selected and arranged so as to be located within an angle range of ± 20 degrees from the furnace center with respect to the furnace center line in the charging direction and the furnace center line in the charging direction. For lance.
【００１０】[0010]
【作用】本発明では、転炉吹錬用ランスの副ノズル位置
を転炉内壁をスラグコーティング可能な出鋼、装入方向
の炉中心線に対して炉中心から±20度の角度範囲内に位
置するように選定して配置してある。このため転炉吹錬
用ランスの主ノズルから超音速で噴出するＯ2 ガスと鋼
浴との接触による脱炭反応で発生したCOガスを、副ノズ
ルから吐出する亜音速のＯ2 ガスによりスラグコーティ
ングを施した転炉耐火物の近傍で効率よく２次燃焼させ
ることができる。In the present invention, the sub-nozzle position of the converter blowing lance is set within the angle range of ± 20 degrees from the center of the furnace with respect to the center line of the charging direction and the center line of the charging direction. It is selected and placed so that it is located. Therefore, the CO gas generated by the decarburization reaction caused by the contact between the O 2 gas ejected at supersonic speed from the converter blowing lance main nozzle and the steel bath is slagged by the subsonic O 2 gas discharged from the auxiliary nozzle. Secondary combustion can be efficiently performed in the vicinity of the coated converter refractory.
【００１１】その結果、２次燃焼により炉内が高温にな
ることの影響はスラグコーティングにより保護されてい
る転炉耐火物に及ぶだけであり、スラグコーティングを
施してない転炉耐火物の部分には２次燃焼による高温度
の影響を直接受けないので転炉耐火物の損耗が軽減さ
れ、転炉耐火物の寿命延長が達成される。As a result, the influence of the high temperature inside the furnace due to the secondary combustion only affects the converter refractory material protected by the slag coating, and does not affect the part of the converter refractory material not coated with the slag coating. Since is not directly affected by high temperature due to secondary combustion, the wear of the converter refractory is reduced and the life of the converter refractory is extended.
【００１２】[0012]
【実施例】次に本発明の詳細を図示の実施例により説明
する。図１および図２に示すように本発明に係る転炉吹
錬用ランスは、ランス本体10の流路１に連通する精錬用
の主ノズル２の他に２次燃焼用の副ノズル３をそれぞれ
複数個配設したものであり、図面では４個の主ノズル２
と２個の副ノズル３を対称に配設したものを示してい
る。主ノズル２は通常のラバール形状であるのに対し副
ノズル３は流路がランス軸に対して外向きに角度をもっ
ていると共に吐出酸素ガスが亜音速になるように小径流
路３ａから大径流路３ｂに先広がり形状となっている。
なお４はランス本体10内に設けた仕切板５によって形成
された水冷通路である。The details of the present invention will now be described with reference to the illustrated embodiments. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the converter blowing lance according to the present invention includes, in addition to the refining main nozzle 2 communicating with the flow passage 1 of the lance body 10, a secondary combustion auxiliary nozzle 3 respectively. A plurality of main nozzles 2 are arranged in the drawing.
And two sub-nozzles 3 are symmetrically arranged. The main nozzle 2 has a normal Laval shape, while the sub-nozzle 3 has a passage having an angle outward with respect to the lance axis, and the small-diameter passage 3a to the large-diameter passage so that the discharged oxygen gas has a subsonic velocity. 3b has a divergent shape.
Reference numeral 4 is a water cooling passage formed by a partition plate 5 provided in the lance body 10.
【００１３】副ノズル３が小径流路３ａから大径流路３
ｂに先広がりになっているので、酸素流路１から小径流
路３ａに流入する場合、流入部では音速に近い状態にな
るが、大径流路３ｂへの先広がりの影響でＯ2 ガスの圧
力が増加し流速は減少し亜音速の吐出流速となる。先広
がりの副ノズルの形状は先広がりテーパを付与したり、
テーパを付与した先広がりの副ノズル内に多孔板または
互違いに多段に流路断面変更板等のガス流抵抗体を設け
てＯ2 ガスの流速を減少させ亜音速の吐出流速とするこ
ともできる。The sub nozzle 3 moves from the small diameter passage 3a to the large diameter passage 3
Since it has a divergence to b, when the oxygen flow path 1 flows into the small diameter flow path 3a, the inflow portion is in a state close to the sonic velocity, but due to the effect of the divergence of O 2 gas to the large diameter flow path 3b. The pressure increases and the flow velocity decreases, resulting in a subsonic discharge flow velocity. The shape of the divergent sub-nozzle can be given a divergent taper,
It is also possible to provide a gas flow resistor, such as a perforated plate or alternating flow path cross-section changing plates in multiple stages in the tapered sub-nozzle, to reduce the flow velocity of O 2 gas to a subsonic discharge flow velocity. it can.
【００１４】ところで図３に平面図で示すように転炉６
はその胴部を包囲するように設けられたトラニオンリン
グ７の両側に取り付けたトラニオン軸８を介してトラニ
オン軸受９により出鋼側および装入側に傾動自在に支持
されている。前述のように従来から転炉出鋼後に、転炉
６内にスラグを残留させた状態で転炉６を出鋼側および
装入側に揺動させてスラグコーティングを行い転炉耐火
物を保護しているが、転炉耐火物にスラグコーティング
を確実に行えるのは出鋼、装入方向の炉中心線に対して
炉中心から±20度の角度範囲である。By the way, as shown in the plan view of FIG.
Is supported by a trunnion bearing 9 via a trunnion shaft 8 mounted on both sides of a trunnion ring 7 provided so as to surround the body part thereof so as to be tiltable on the tapping side and the charging side. As described above, after the converter has been tapped, the converter 6 is swung to the tapping side and the charging side while the slag remains in the converter 6, and slag coating is performed to protect the converter refractory. However, slag coating can be reliably performed on converter refractory within the angle range of ± 20 degrees from the center of the furnace centerline in the tapping and charging direction.
【００１５】そこで本発明では、前述のように転炉吹錬
用ランスのランス本体10に配設した一対の副ノズル３の
位置が転炉６の出鋼、装入方向の炉中心線11に対して炉
中心から±20度の角度範囲内に位置するように選定して
配置するものである。なお、ランス本体10に一対の副ノ
ズル３を対称に配置する場合には炉中心線11上に位置さ
せるのが最適である。Therefore, in the present invention, as described above, the position of the pair of sub-nozzles 3 arranged in the lance body 10 of the lance for blowing the converter is at the steel center of the converter 6 and the furnace center line 11 in the charging direction. On the other hand, it is selected and arranged so that it is located within an angle range of ± 20 degrees from the center of the furnace. When the pair of sub-nozzles 3 are symmetrically arranged on the lance body 10, it is optimal to position them on the furnace center line 11.
【００１６】したがって転炉６内に挿入された転炉吹錬
用ランスのランス本体10に配設された４個の主ノズル２
から噴出する超音速の酸素ジェットが鋼浴と衝突する火
点で脱炭反応に代表されるガス−鋼浴反応により鋼の精
錬が行われ、COガスが発生する。一方、転炉６の出鋼、
挿入方向の炉中心線上に対応してランス本体10に設けた
一対の副ノズル３を配置してあるので、副ノズル３から
吐出する流速60ｍ／秒程度の亜音速の酸素ガスは、スラ
グコーティングにより保護された転炉耐火物の近傍に吐
出し、鋼の精錬により発生したCOガスを主として出鋼側
および装入側で効率的に２次燃焼される。Therefore, the four main nozzles 2 arranged in the lance body 10 of the converter blowing lance inserted in the converter 6
Steel is refined by a gas-steel bath reaction represented by a decarburization reaction at a fire point where a supersonic oxygen jet ejected from the steel collides with a steel bath, and CO gas is generated. On the other hand, tapping of the converter 6,
Since a pair of sub-nozzles 3 provided on the lance body 10 are arranged corresponding to the furnace center line in the insertion direction, the subsonic oxygen gas with a flow velocity of about 60 m / sec discharged from the sub-nozzle 3 is slag coated. CO gas generated by refining steel is discharged to the vicinity of a protected converter refractory and is efficiently secondarily burned mainly on the tapping side and charging side.
【００１７】そのため副ノズル３から吐出するＯ2 ガス
によってCOガスを２次燃焼させて生じた高温の燃焼火焔
の影響はスラグコーティングを施された出鋼側および装
入側の転炉耐火物に及ぶだけであるので、この部分の転
炉耐火物の損傷が軽減される。またスラグコーティング
されていないか、十分にコーティングされていないトラ
ニオン軸側の転炉耐火物には副ノズル３から吐出された
Ｏ2 ガスによってCOガスを２次燃焼させて生じた高温の
燃焼火焔の影響は直接受けないのでこの部分の転炉耐火
物の損耗も低減される。Therefore, the influence of the high temperature combustion flame generated by secondary combustion of CO gas by O 2 gas discharged from the sub-nozzle 3 affects the slag-coated converter refractories on the tapping side and the charging side. Since it only extends, damage to the converter refractory in this part is reduced. In addition, the converter refractory on the trunnion shaft side that is not slag-coated or is not sufficiently coated has a high-temperature combustion flame generated by secondary combustion of CO gas by O 2 gas discharged from the sub-nozzle 3. Since it is not directly affected, the wear of the converter refractory in this part is also reduced.
【００１８】図１および図２に示すようにランス本体10
の対称な位置に配置した一対の副ノズル３を図３に示す
180ton／ch転炉６の炉中心線11に一致するように炉内に
装入して配置し、主ノズル２から450Nm3／min 、副ノズ
ル３から 50Nm3／min の酸素ガスを吹込み、ランス高さ
を３ｍとした時、炉内発生COガスの２次燃焼率は15〜20
％で従来の８〜13％よりも２次燃焼率を向上させること
ができた。その結果、転炉原料中のスクラップ比を高め
ることが可能となった。この場合、出鋼側および装入側
の転炉耐火物にはスラグコーティングを施してあったの
で、転炉耐火物の溶損も２次燃焼を行わない従来と同レ
ベルに抑制することができた。As shown in FIGS. 1 and 2, the lance body 10
FIG. 3 shows a pair of sub-nozzles 3 arranged in symmetrical positions with respect to each other.
180ton / ch converter was charged were disposed in a furnace to match the furnace center line 11 of 6, 450 Nm 3 / min from the main nozzle 2, the oxygen gas from the sub nozzle 3 50 Nm 3 / min blow, When the lance height is 3 m, the secondary combustion rate of CO gas generated in the furnace is 15 to 20.
%, The secondary combustion rate could be improved over the conventional 8 to 13%. As a result, it became possible to increase the scrap ratio in the converter raw material. In this case, since the converter refractories on the tapping side and the charging side were coated with slag, the melting loss of the converter refractory could be suppressed to the same level as the conventional case where secondary combustion was not performed. It was
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、転
炉出鋼後に転炉の出鋼・装入方向に揺動させて転炉耐火
物にスラグコーティングを行い、転炉の出鋼・装入方向
の炉中心線に対して±20度の角度範囲内に転炉吹錬用ラ
ンスの副ノズルを配置して、２次燃焼させることにより
転炉耐火物の溶損を抑制すると共に熱効率の向上を達成
することができる。As described above, according to the present invention, after the converter steel is tapped, the converter refractory is subjected to slag coating by rocking the converter in the tapping / charging direction of the converter and then tapping the converter steel.・ The secondary nozzle of the converter blowing lance is placed within an angle range of ± 20 degrees with respect to the furnace center line in the charging direction, and secondary combustion is performed to prevent melting damage of the converter refractory. Improved thermal efficiency can be achieved.
【図１】本発明に係る転炉吹錬用ランスの断面図であ
り、図２のＡ−Ａ矢視を示す。1 is a cross-sectional view of a converter blowing lance according to the present invention, which is taken along the line AA of FIG.
【図２】図１のＡ−Ａ矢視を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図３】転炉の平面図であり、転炉吹錬用ランスの副ノ
ズルを配置する範囲を示す。FIG. 3 is a plan view of a converter showing a range in which a sub nozzle of a converter blowing lance is arranged.
１ 流路 ２ 主ノズル ３ 副ノズル ４ 水冷通路 ５ 仕切板 ６ 転炉 ７ トラニオンリング ８ トラニオン軸 ９ トラニオン軸受 10 ランス本体 1 Flow Path 2 Main Nozzle 3 Sub Nozzle 4 Water Cooling Channel 5 Partition Plate 6 Converter 7 Trunnion Ring 8 Trunnion Shaft 9 Trunnion Bearing 10 Lance Body
Claims (1)
ノズルを備え、当該副ノズルは吐出流速が亜音速となる
ように先広がりおよび／またはガス流抵抗体を設けた形
状となっている転炉吹錬用ランスにおいて、この転炉吹
錬用ランスを転炉内に挿入したとき、当該ランスの副ノ
ズル位置が炉内壁へのスラグコーティングが可能な転炉
の出鋼、装入方向の炉中心線に対し炉中心から±20度の
角度範囲内に位置するように選定して配置したことを特
徴とする転炉吹錬用ランス。1. A main nozzle for refining and a sub-nozzle for secondary combustion are provided, and the sub-nozzle is shaped so as to be divergent and / or provided with a gas flow resistor so that the discharge flow velocity becomes a subsonic velocity. In the existing converter blowing lance, when this converter blowing lance is inserted into the converter, the auxiliary nozzle position of the lance enables slag coating on the inner wall of the converter. A converter blowing lance characterized by being selected and arranged so as to be located within an angle range of ± 20 degrees from the center of the furnace.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP28295193A JP3373011B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | How to use a converter lance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP28295193A JP3373011B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | How to use a converter lance |
Publications (2)
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| JPH07138631A true JPH07138631A (en) | 1995-05-30 |
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ID=17659240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP28295193A Expired - Fee Related JP3373011B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | How to use a converter lance |
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| Country | Link |
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1993
- 1993-11-12 JP JP28295193A patent/JP3373011B2/en not_active Expired - Fee Related
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