JPS6338508A - 溶融金属又はスラグ浴中への粉体吹込み用羽口 - Google Patents

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】 ；卒業上の利用分野〕 本発明は、容器に収容されている）容量金属又はスラグ
中に粉鉱石２炭材、改質剤、造滓剤等のわ）体を吹き込
む際に使用する粉体吹込み用羽口に関する。

Ｃ従来の技術〕 最近、高炉・転炉法に代わる裂ｉＩ技術として溶融還元
製錬法が注目を浴びている。ごの方法で使用する溶融還
元炉は、使用する原書に提Ｉ杓を受けることなく、より
小硯（、ｌ′ｙ、な設（后により扶系合金箔湯を製造す
ることを目的として開発されたものである。

このような溶融還元炉の一つとして、本発明者等は先に
第２図に示す形成の炉を提案した（特願昭６１−２２８
９５号）。この炉は、固定式の縦型炉部１と該縦型炉部
Ｉに対して着脱可能に設けられた容器部２を備えている
。容器部２は、台車３にＨｋ　Ｔ’ｊされており、別の
容器部２と容易に交換することを可能にしている。

容器部２は、主としてメタル浴８等からなる溶融物を収
容するものであり、酸素ガス及びプロパン１微粉炭等の
燃料を溶融物に吹き込む底吹き羽口１１が底壁に設けら
れている。底吹き羽口１１を介して容器部２内に吹き込
まれたガスは、メタル浴８中を気泡ｌＯとなって上昇し
、装入原ｔ４に対する５元反応を進める。

また、容器部２の下部には出湯口１２が設けられており
、この出湯口１２を介して任意の時間に溶融金属、スラ
グ等の溶融物が炉外に排出される。

他方、置型炉部１は、垂直円筒状或い；よ部分的に径大
化した円筒状の形状を備えている。該縦型炉部１の下部
は容器部２に密着・諦脱自在にされており、その上部は
排ガス１３を排ガス利用系に送るためのダクトにつなが
っている。該縦型炉部１の下部は、フォーミングしたス
ラグ層９の一部に浸ン青されている。

この縦型炉部ｌには、垂直上方からランス４及び斜め上
方又は横方向から複数のランス５が挿入されるようにな
っている。これらランス４，５から、酸素ガス等のガス
及び／又は鉱石１石炭等の粉体が炉内に吹き込まれる。

更に、この縦型炉部１には、鉱石又はその成形物、塊状
炭材等の塊状物を投入するための塊状物投入装置６が設
２すられており、この塊状物投入装置６はスクリューフ
ィーダー６ａ＋備えている。

この溶融１元炉においては、炭材が感温しているスラグ
層９とメタル浴８との接触を充分に行うことにより、そ
の界面における製錬反応を促進させる。また、スラグＮ
９中でもＣ＋Ｆｅ０−＝Ｆｅ　＋　Ｃｏの反応を行って
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この溶融還元炉における鉱石の還元反応及び炭材の燃焼
反応をどのようにして高めるかが、溶融ぶ光性の成否を
決するものとなる。この点で、反応性に優れた粉体を主
たる原料として、炉内に吹込みにより装入することが有
望なものである。しかし、多量の粉体を炉内に吹き込む
ための適当な手段は、いままでのところ開発されていな
い。

たとえば、従来から使用されている粉体吹込み用羽口と
しては、単管構造のもの或いはガス、液体燃料等をクー
ラントとする二重管構造のもの等がある。しかし、この
ような羽口を使用して多量の粉体を炉内に吹き込むため
には、羽口の口径を拡大する必要がある。ところが、口
径を拡大した場合には、羽口の局部的な溶損が生し、ま
たマ。

シュルーム形状の不均一なガス流、バックアクツク現象
の激化等により、安定した吹込みを行うことができない
。

また、従来の羽口は、溶′＃Ａ、溶滓等と直接接触させ
ることができず、安全上の理由から水冷機構を採用する
ことができないものであった。そのため、羽口の寿命が
短く、生産性を低下させる原因にもなっていた。

このような羽口がもつ問題は、溶融還元炉特有のもので
はなく、その他の粉体吹込みを必要とする炉、たとえば
脱珪、脱燐等の溶銑予備処理プロセス等にも共通するも
のである。

そこで、本発明は、この羽口の構造を改良するごとによ
り、安定した粉体の吹込みを可能とし、しかも寿命の長
い羽口を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の粉体吹込み用羽口は、その目的を達成するため
、溶融金属及び／又はスラグを収容した容器の側壁に、
容器内方に向かっ”ζ拡大した円錐状の開口部を形成し
、該開口部に水冷ａ構を備えた粉体吹込み管を接続した
ことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１図は、本発明の粉体吹込み用羽口を、溶融金属を収
容している容器に取り付けた例を示す。

容器２１に収容されている溶融金属２２に対し、羽口２
３から粉鉱石、粉炭、改質剤、造滓剤等の粉体２４が吹
き込まれる。この羽口２３は、容器２１の側壁２５に形
成した容器２１内方に向かって拡大する円錐状の開口部
２６に、水冷機構２７を備えた粉体吹込み管２８を接続
した構造をもっている。該水冷機構２７は、冷却水通路
或いは冷水管を内蔵させたもの等いずれであっても良い
。

この開口部２６の円錐面が水平面との間に作る角度αは
、粉体吹込み管２８から噴出されたジェットの拡大角よ
り若干大きめ、たとえば１２〜１５度程度にすることが
好ましい。

このような円錐面をもつ開口部２６カ・ら、酸素ガス、
不活性ガス等をキャリアとして粉体を熔融金属２２に吹
き込むとき、そのキャリアガスのガス圧と溶融金属２２
の静圧がバランスする個所がその円錐面内に生しる。し
たがって、この個所を起点として、あたかも溶鉱炉のコ
ークス充填層におけるように安定したレースウェー２９
が生じる。開口部２６が円錐状に形成されていることか
ら、このレースウェー２９は、吹込み圧の多少の変動が
あってもその円錐面から２ｉｌ脱しない。

このように羽口２３内方に形成されるレースウェー２９
によって、吹き込まれたガスが離脱する面積が大きくな
り、安定した粉体の吹込みが可能となる。そのため、羽
口２３を溶融金属２２が逆流する、いわゆるハックアタ
ック現象が大幅に緩和されることになる。

また、開口部２６が先に行くに従って拡大されているの
で、粉体が開口部２６の内面に衝突する力が弱められる
。このために、開口部２６の内面を形成する耐火物が粉
体により摩↑しする度合も少なくなる。

すなわち、レースウェー２９を開口部２６の円錐面に形
成させることにより、安定した粉体の吹込みが可能とな
る。また、この安定した吹込みは、粉体吹込み管２８の
径を大きくしても変わらない。したがって、この羽口２
３は、大工の粉体を吹き込むことにも充分使用されるも
のである。

また、通常の羽目に、おいて粉体／キャリアガスの重量
比を２０以上にすると、羽口先の圧力変動が大きくなり
、輸送管内で粉体の分布にムラが生じて輸送管の閉塞を
起こしやすい。これに対して、本発明の羽口によるとき
、羽口先の圧力変動がないために、固気比が２０以上の
大きな値であっても充分に安定した吹込み作業を行うこ
とができる。

以上は、溶融金属に粉体を吹き込む場合について説明し
た。しかし、本発明の粉体吹込み用羽口は、これに拘束
されるものではない。たとえば、ｉ８融還元製錬におい
て、炭材を酸素ガスと共−こ人ラグに吹き込む場合にも
使用することができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のわ）体吹込み用羽口に
おい°ζは、吹込みガス圧と溶融物の静圧とがバランス
するレースウェーが開口部の内側に形成された円錐面を
起点として形成されるように、羽口形状を設計している
。これにより、Ｘ５〕体の吹込みが安定した条件の下で
行われ、吹込みガス圧に多少の変動があってもバンクア
タック等の現象を生起させることがない。また、多量の
粉体を吹き込むために、粉体吹込み管の口径を大きくす
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の粉体吹込み用羽口を示し、第２
図は本発明者等が先に開発した；８融還元炉を示す。 特許出願人　　　新日本製鐵　株弐Ｇ社代理人　　小児
　益（ほか２名） 第　　１　　図 ２１：容器 ２２：溶融金属 ２３：羽口 ２４：粉体 ２５：側壁 ２６：開口部 ２７：水冷機構 ２８：粉体吹込み管 ２９：レースウェー 第２図 ４．５：ランス ６：塊状物投入装置 ６ａ；スクリューフィーダ ８：メタル浴 ９ニスラグ層 １０：気泡 １１：底吹き羽口 １２：出湯口 １３：排ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶融金属及び／又はスラグを収容した容器の側壁に
   、容器内方に向かって拡大した円錐状の開口部を形成し
   、該開口部に水冷機構を備えた粉体吹込み管を接続した
   ことを特徴とする溶融金属又はスラグ浴中への粉体吹込
   み用羽口。