(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑予備処理時、主ランスの先端に開設された先端ランス孔から溶銑に酸素ガスを噴射しながら、先端ランス孔より所定の間隔を存した上方位置に開設された噴射口から、炉内に付着した地金に向けて酸素ガスを噴射し、地金を除去するに際し、地金が付着していない部位と相対する前記噴射口に挿入する治具であって、噴射口の内径より若干小径の外径を有する治具本体と、この治具本体の先端に揺動が自在なように枢着された振り子と、この振り子の治具本体に対する揺動を、一方向のみ治具本体の長手方向延長線より突出しないように規制すべく治具本体の先端に取付けられたストッパーと、治具本体の基端部に設置され、治具本体の噴射口への挿入時、前記振り子の挿入位置を規制する規制部材を備えたことを特徴とする転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御治具。
【請求項２】
溶銑予備処理時、主ランスの先端に開設された先端ランス孔から溶銑に酸素ガスを噴射しながら、先端ランス孔より所定の間隔を存した上方位置に開設された噴射口から、炉内に付着した地金に向けて酸素ガスを噴射し、地金を除去するに際し、地金が付着していない部位と相対する前記噴射口に、請求項１記載の制御治具を挿入装着し、地金の付着部位のみ噴射口から酸素ガスを噴射するように制御することを特徴とする転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉吹錬において炉口及び炉内に付着する地金を吹錬中に除去する際に、主ランスの先端に開設された先端ランス孔より所定の間隔を存した上方位置に開設された噴射口（以下、「側孔」という）から噴射する酸素ガスを制御するための専用治具及びこの専用治具を用いて側孔から噴射する酸素ガスを制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
転炉吹錬において、スピィティング（地金の跳ね上がり）やスロッピング（スラグの横溢）などの原因により炉口及び炉内に付着する地金は、吹錬中や出鋼中に落下する危険性があり、また、スクラップや溶銑を装入する際には妨げとなる。
【０００３】
そのため、これらの地金を除去するために、▲１▼スクラップシュートや地金除去用の専用治具を用いて地金を削り取る方法、▲２▼主ランスの先端に専用治具を付けて地金を溶解する方法、▲３▼ランスの先端から一定距離を離したところに側孔を設け、側孔から噴射する酸素ガスによって吹錬中に地金を除去する方法、等が採用されている。しかし、これら▲１▼〜▲３▼の方法のうち、生産性（転炉稼動率）の向上を図るためには、▲１▼、▲２▼のように非吹錬中に地金を除去するものよりも、▲３▼のように吹錬中に地金を除去するものが望ましい。
【０００４】
そこで、例えば特開平６−２４８３２３号では、吹錬中に、主ランスの先端から一定距離を存した上方位置に、二次燃焼用の側孔を下向きに設け、この二次燃焼用の側孔から転炉内の湯面に向けて二次燃焼用酸素ガスを吹付けることで、転炉排ガスを転炉内で燃焼させて転炉炉口に付着した地金を除去する方法が提案されている。
【０００５】
また、特開平４−３５４８１４号では、ランスの先端から上方に向けて複数段にわたって側孔を設け、これら複数段の側孔から、転炉炉口に付着した地金に対して酸素ガスを噴射することで地金を除去しようとするランスが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２４８３２３号で提案された方法では、吹錬用酸素と側孔用酸素は異なったラインから供給されているため、側孔から酸素ガスを噴出させる必要がないときでも、側孔の閉塞を防止するために、不活性ガスを流す必要がある。
【０００７】
また、特開平４−３５４８１４号で提案されたランスを用いた方法では、主ランスと側孔とは、同じラインから酸素ガスが供給されるようになっているため、炉口や炉内に地金が付着していない場合には、酸素ガスが直接的に耐火物に作用して炉壁耐火物を損傷させたり、高温の二次燃焼領域が生成されて炉壁耐火物を溶損させるという問題がある。
【０００８】
そのため、上記したランスを用いて操業するに際し、操業諸元や耐火物コストを考慮した場合には、ランス乗せ換え等の作業を行うことが必要となる。
本発明は上記した問題点を改善するためになされたものであり、転炉吹錬において炉口及び炉内に付着する地金を吹錬中に除去する際に、地金が付着した部位のみ側孔から酸素ガスを噴射させ、地金が付着しない部位には酸素ガスを噴射させないように制御するための専用治具及びこの専用治具を用いて側孔から噴射する酸素ガスを制御する方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る制御治具は、側孔の内径より若干小径の外径を有する治具本体の先端に揺動が自在なように振り子を枢着し、この振り子の治具本体に対する揺動を、一方向のみ治具本体の長手方向延長線より突出しないようにストッパーで規制すると共に、治具本体の側孔への挿入時、振り子の挿入位置を規制部材で規制することとしている。そして、このようにすることで、地金を除去する際、制御治具を地金が付着していない部位と相対する側孔に挿入すれば、酸素ガスを噴射する必要のない、地金が付着していない部位には酸素ガスは噴射されないことになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御治具は、溶銑予備処理時、主ランスの先端に開設された先端ランス孔から溶銑に酸素ガスを噴射しながら、先端ランス孔より所定の間隔を存した上方位置に開設された側孔から、炉内に付着した地金に向けて酸素ガスを噴射し、地金を除去するに際し、地金が付着していない部位と相対する前記側孔に挿入する治具であって、側孔の内径より若干小径の外径を有する治具本体と、この治具本体の先端に揺動が自在なように枢着された振り子と、この振り子の治具本体に対する揺動を、一方向のみ治具本体の長手方向延長線より突出しないように規制すべく治具本体の先端に取付けられたストッパーと、治具本体の基端部に設置され、治具本体の側孔への挿入時、前記振り子の挿入位置を規制する規制部材を備えたものである。
【００１１】
本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御治具は、上記したように構成され、この制御治具を側孔に挿入する場合には、ストッパーを下側にして振り子の揺動を規制した状態で、規制部材が主ランスの外周に当接するまで側孔に挿入する。そして、規制部材が主ランスの外周に当接した後は、制御治具本体を１８０度回転させれば、振り子はストッパーによる規制が解除されて自重により揺動し、装着が完了する。
【００１２】
溶銑予備処理時、主ランスの先端に開設された先端ランス孔から溶銑に酸素ガスを噴射しながら、先端ランス孔より所定の間隔を存した上方位置に開設された側孔から、炉内に付着した地金に向けて酸素ガスを噴射し、地金を除去するに際し、地金が付着していない部位と相対する前記側孔には、先に説明したようにして、本発明の制御治具を主ランスに挿入装着し、地金の付着部位のみ側孔から酸素ガスを噴射するように制御する。これが本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御方法である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る制御治具の全体斜視図、図２は本発明に係る制御治具を主ランスに設けられた側孔に装着した状態を説明する図、図３は本発明に係る制御治具を挿入して本発明に係る制御方法を実施する主ランス先端部の一例を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４は本発明に係る制御方法の説明図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
図１及び図２において、１は本発明に係る制御治具であり、溶銑予備処理時、図３に示すように、主ランス２の先端に開設された先端ランス孔２ａから、図４に示すように、転炉１１内の溶銑１２に向けて酸素を噴射しながら、先端ランス孔２ａより所定の間隔を存した上方位置に開設された側孔２ｂから、転炉内に付着した地金１３に向けて酸素ガスを噴射して地金１３を除去するに際し、地金１３が付着していない部位と相対する前記側孔２ｂに挿入するものである。
【００１５】
１ａは例えば横断面円形状の治具本体で、例えば図３に示したように、主ランス２の先端ランス孔２ａより所定の間隔を存した上方位置に開設された側孔２ｂの内径（例えば１０ｍｍ）より若干小さい外径（例えば９ｍｍ）となされている。
【００１６】
この図３に示す主ランス２は、先端ランス孔２ａは内径が２３ｍｍで傾斜角度が２０°のラバールノズルで、側孔２ｂは、例えば内径が１０ｍｍのストレートノズルを、主ランス２の軸方向に３段で、各段はそれぞれ、炉内トラニオン側２箇所と、炉前及び炉裏側２箇所にそれぞれ３つずつで、計１２個設けられたものを示している。そして、先端ランス孔２ａに近い段の側孔２ｂは、上向きで、他の２つの段の側孔２ｂは水平に向いて開設されている。
【００１７】
１ｂは基端側を前記治具本体１ａの先端に、例えば支承板４を介してピン３で枢着され、先端側が揺動自在に成された例えば板状の振り子であり、その板幅は治具本体１ａの外径よりも狭くなっている。
【００１８】
１ｃは前記振り子１ｂの揺動方向の一方において、治具本体１ａの先端における例えば治具本体１ａの外周面より若干内側の位置に突出状に取付けられたストッパーであり、このストッパー１ｃにより、振り子１ｂの治具本体１ａに対する揺動は、一方向のみ治具本体１ａの長手方向の延長線より突出しないように規制されている。
【００１９】
１ｄは治具本体１ａの基端部に設置された例えばフランジであり、図２に示すように、主ランス２の噴射口２ｂに、本発明に係る制御治具１を挿入し、装着する際、振り子１ｂが自重によって垂下揺動し、主ランス２の内管２ｃの内周面に沿う位置に達したところで、主ランス２の外管２ｄに当接して挿入が停止するように、規制するものである。
【００２０】
なお、１ｅは治具本体１ａの基端に取付けられたハンドル、２ｅは内管２ｃと外管２ｄの間に介設された仕切管であり、この仕切管２ｅで仕切られた内管２ｃと外管２ｄの間にはランスの冷却水が供給され、また、内管２ｃの内周部には酸素ガスが供給されている。
【００２１】
本発明に係る制御治具１は、上記したように構成され、この制御治具１を主ランス２の側孔２ｂに挿入する場合には、先ず、ストッパー１ｃを下側にして振り子１ｂの揺動を規制した状態で、フランジ１ｄが主ランス２の外周に当接するまで側孔１ｂに挿入する。
【００２２】
そして、フランジ１ｄが主ランス２の外周に当接した後は、ハンドル１ｅを持って、治具本体１ａを１８０度回転させれば、図２に示したように、振り子１ｂはストッパー１ｃによる規制が解除されて自重により垂下揺動し、装着が完了する。ねじやボルト等によって側孔２ｂに装着する場合には、熱変形や焼付き等によって装着や取外しの作業が行えなくなる場合があるが、本発明に係る制御治具１では、振り子１ｂによって装着するものであるから、このような問題は生じない。なお、本発明に係る制御治具１を取外す場合には、上記したのと逆の操作を行えば良い。
【００２３】
次に、上記した本発明に係る制御治具１を用いて、溶銑予備処理時、主ランス２の先端に開設された先端ランス孔２ａから転炉１１内の溶銑１２に酸素ガスを噴射しながら、先端ランス孔２ａより所定の間隔を存した上方位置に開設された側孔２ｂから、転炉１１内に付着した地金１３に向けて酸素ガスを噴射し、地金１３を除去する際の側孔２ｂから噴射する酸素ガスを制御する方法について説明する。
【００２４】
地金１３が付着していない部位と相対する前記側孔２ｂには、先に説明したようにして、本発明の制御治具１１を挿入装着して側孔２ｂを閉塞し、地金１３が付着している部位と相対する側孔２ｂからのみ、図４に示すように、酸素ガスを噴射するのである。これが本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御方法である。
【００２５】
ちなみに、上記した本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御方法によって、図４に示したように、炉口及び炉内の約１／３の部位に地金が付着した転炉内溶銑の吹錬（先端ランス孔より１５００Ｎｍ3 ／Ｈｒの酸素ガスを噴射）と地金除去（側孔より４５００Ｎｍ3 ／Ｈｒの酸素ガスを噴射）を行ったところ、酸素ガスの炉壁への直撃がなくなると共に、二次燃焼による高温負荷が低下するので、炉内耐火物寿命は、図５に示したように、従来方法に比べて１５％向上した。
【００２６】
また、本発明に係る転炉炉内付着地金除去時における側孔酸素の制御方法を採用することによって、炉内耐火物寿命が向上するので、炉内耐火物の損傷時に添加する媒溶剤も、図６に示したように、低減した。さらに、地金が付着しない部位には、不要な酸素ガスを噴射しないので、図７に示すように、酸素ガスの原単位も削減した。
【００２７】
本実施例では、規制部材としてフランジ１ｄを設けたものを示したが、同様の作用を有するものであれば、複数本の棒材を突出させたものなどでも良い。また、本実施例では、治具本体１ａを回転させるものとしてハンドル１ｅを設けたものを示したが、規制部材を用いて回転させたり、治具本体１ａにおける規制部材の基端側にローレット等を形成して、このローレット部を把持して回転させても良い。
【００２８】
また、本実施例では、ストッパー１ｃは治具本体１ａより若干内側に取付けたものを示したが、治具本体１ａの外周面と同一平面となるように取付けても良い。
なお、本発明を適用する主ランス２は図３に示したものに限らないことは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御治具を側孔に挿入した後１８０°回転させるだけの簡単な操作でかつ短時間で、酸素ガスを噴射する必要のない側孔からの酸素ガスの噴射を止めることができるので、酸素ガスの炉壁への直撃がなくなると共に、二次燃焼による高温負荷が低下し、炉内耐火物寿命の延長が図れる。また、この炉内耐火物寿命の延長に起因して媒溶剤の低減も図れる。さらに、酸素ガスの原単位も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御治具の全体斜視図である。
【図２】本発明に係る制御治具を主ランスに設けられた側孔に装着した状態を説明する図である。
【図３】本発明に係る制御治具を挿入して本発明に係る制御方法を実施する主ランス先端部の一例を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明に係る制御方法の説明図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明に係る制御方法と従来方法における耐火物寿命指数を比較した図である。
【図６】本発明に係る制御方法と従来方法における媒溶剤の使用量を比較した図である。
【図７】本発明に係る制御方法と従来方法における酸素ガス原単位を比較した図である。
【符号の説明】
１    制御治具
１ａ  治具本体
１ｂ  振り子
１ｃ  ストッパー
１ｄ  フランジ
２    主ランス
２ａ  先端ランス孔
２ｂ  側孔
３    ピン
１１  転炉
１２  溶銑
１３  地金
【図１】
0003669193.tif 000002
【図２】
0003669193.tif 000003
【図３】
0003669193.tif 000004
【図４】
0003669193.tif 000005
【図５】
0003669193.tif 000006
【図６】
0003669193.tif 000007
【図７】
0003669193.tif 000008