顶底同吹转炉的操作方法技术

本发明专利技术提供一种顶底同吹转炉的操作方法，其在使用顶底同吹转炉进行脱炭精炼时，可以抑制炉体的振动及粉尘的产生，而且可以抑制炉壁耐火物的损耗。在顶底同吹转炉的操作方法中，在使用具有多个氧气喷射用喷枪喷嘴的顶吹多孔喷枪，将来自该喷枪喷嘴的氧气射流以相对于该顶吹多孔喷枪的中心轴倾斜的喷嘴倾角进行喷射，并且在炉底配设n个底吹风口，从该底吹风口吹入搅拌用气体，来进行顶底同吹转炉的操作时，将干涉度(IR)设为0.7以下，其中该干涉度(IR)表示从上述顶吹多孔喷枪喷射出的顶吹氧气射流撞击到铁水浴面所形成的火点、与从底吹风口吹入铁水中并浮起而形成于铁水浴面的搅拌用气体浮起区域的关系程度。

Operation method of the top bottom and the converter with the same blowing

The invention provides an operation method for top bottom combined blowing converter, which can suppress the vibration and dust generation of the furnace body when using the top bottom and the converter to decarbonate and refine, and also can inhibit the loss of fireproof material on the furnace wall. In the method of operation with the top and bottom blown converter, using a spray gun nozzle by top blown porous multiple oxygen injection, oxygen jet from the nozzle to nozzle inclination angle relative to the center axis of the top blown porous spray gun to spray, and a n bottom tuyeres in the bottom, from the bottom the air blowing blowing stirring gas, for top and bottom blown converter with the operation, the degree of interference (IR) is below 0.7, the degree of interference (IR) said the top blown oxygen jet from the top gun hit the hot metal bath porous surface formed by the fire, and from the bottom tuyeres blown into the molten iron and float formed in the molten iron bath stirring up the degree of regional relationship with gas floating.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】顶底同吹转炉的操作方法
本专利技术涉及欲抑制炉壁耐火物的损耗和粉尘的产生时有效的顶底同吹转炉的操作方法。
技术介绍
在进行顶底同吹转炉的操作、特别是脱炭精炼时，为了实现生产性的提高，而进行使每单位时间的氧气供给量增加的操作。但是，增加氧气的供给量就意味着铁成分容易以粉尘方式飞散，而存在其附着于周边的设备或炉侧壁、炉口附近的现象。公知该粉尘大致可区分为：因在炉内产生的气泡伴随粒铁从铁水浴面脱离而产生的粉尘(所谓“气泡破裂(bubbleburst)”)、以及因铁原子蒸发而产生的粉尘(所谓“烟雾(fume)”)，且其产生比例伴随着脱炭精炼进行而变化。另外，在上述脱炭精炼中，铁液因其中的炭会随着脱炭反应进行而逐渐地减少，因而最终会变成钢水，但由于无法明确地区分铁液的阶段和钢水的阶段，所以以下将铁液和钢水统称为“铁水”。飞散后的粉尘(铁成分)无论是因任何原因产生的都能回收，再次作为铁源而被再利用。但是，来自粉尘的铁成分的回收会有作业费用增多、招致顶底同吹转炉的运转率降低的问题。因此，以往，在顶底同吹转炉的脱炭精炼时的操作中，研究了抑制粉尘的产生。例如，在专利文献1中，公开了着眼于超过2000℃的高温反应区域(所谓“火点”)的技术，该高温反应区域利用从顶吹喷枪的各喷枪喷嘴喷射出的氧气射流撞击到铁水浴面而形成。即，为如下方法：将相互邻接的火点彼此重叠的状态以称为重叠率的指标值进行定义，并以该值为20％以下的方式调整来自顶吹喷枪的氧气射流的喷射角度，从而抑制粉尘产生。另外，在专利文献2中，公开有以下的技术：使用包含中心孔在内具有七孔的顶吹多孔喷枪，以将重叠率设为30％以下并且使火点的总面积在由火点的最外周所包围的面积中所占的比例成为75％以下的方式，调整来自顶吹喷枪的氧气射流的喷射角度，从而抑制粉尘。这些技术是通过抑制从顶吹喷枪喷射出的氧气射流的相互干涉，来抑制因泡沫破裂所引起的粉尘的产生。然而，不能够说是有效抑制因烟雾所引起的粉尘的技术。另一方面、在脱炭精炼中，已知被收纳于顶底同吹转炉内的铁水会因从顶吹喷枪喷射出的氧气射流、从底吹风口供给的搅拌用气体(例如惰性气体、氧化性气体等)而摇动。该铁水的摇动将助长粉尘(尤其是因泡沫破裂所引起的粉尘)的飞散。因此，通过抑制铁水的摇动、炉体的振动来抑制粉尘的产生可以说是至关重要的。另外，炉体的振动的抑制也有防止设备故障的功效。在专利文献3中，公开有以下的技术：以利用从顶吹喷枪喷射出的氧气射流所形成的火点、和从底吹风口供给的搅拌用气体浮起的区域不重复的方式，将氧气射流的喷射角度调整在20～30°的范围，来抑制炉体的振动。但是，若使氧气射流的喷射角度过量地增加，则顶底同吹转炉的耐火物就容易损耗。另外，铁水、熔融炉渣的飞散(所谓喷渣(slopping))与泡沫破裂、烟雾所引起的粉尘相同地，会附着于炉壁、炉口附近，当其堆积时，由于会对顶底同吹转炉的操作带来妨碍，所以必须防止。在专利文献4中，公开有以下的技术：在由多个火点形成的圆的内侧配置底吹风口，来抑制喷溅(spitting)。但是由于高温的火点配置在炉壁的附近，所以顶底同吹转炉的炉壁耐火物变得容易损耗。专利文献1：日本特开昭60-165313号公报专利文献2：日本特开2002-285224号公报专利文献3：日本特开昭58-16013号公报专利文献4：日本特开2013-142189号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是在于消除现有技术所存在的上述问题，而提出一种顶底同吹转炉的操作方法，在顶底同吹转炉中进行脱炭精炼期的操作中，可以抑制炉体的振动及粉尘的产生，而且可以抑制炉壁耐火物的损耗。专利技术人为了进一步改善专利文献1～4所公开的技术，而着眼于来自具有多个喷枪喷嘴(氧气射流喷射用喷嘴)的顶吹喷枪(以下，以“顶吹多孔喷枪”的例子加以叙述)的氧气射流彼此的相互干涉、以及利用来自顶吹多孔喷枪的氧气射流所形成的火点与从底吹风口供给的搅拌用气体浮起区域的相互干涉，而进行了反复研究。其结果，发现为了要抑制顶底同吹转炉的炉壁耐火物的损耗且抑制粉尘的产生，而进行以下的操作是有效的：(a)使对收纳于顶底同吹转炉内的铁水表面喷射来自顶吹多孔喷枪的特别是氧气射流的喷枪喷嘴(例如，拉瓦尔喷嘴(Lavalnozzle)、直管喷嘴(straightnozzle)等)、喷射角度等的个数适当化；以及(b)希望利用来自顶吹多孔喷枪的氧气射流所形成的火点、与从底吹风口供给的搅拌用气体浮起区域以互不干涉的方式配置等。即，本专利技术是一种顶底同吹转炉的操作方法，其特征在于：在使用具有多个氧气喷射用喷枪喷嘴的顶吹多孔喷枪，将来自该喷枪喷嘴的氧气射流以相对于该顶吹多孔喷枪的中心轴倾斜的喷嘴倾角θ(°)进行喷射，并且在炉底配设n个底吹风口，从该底吹风口吹入搅拌用气体，来进行顶底同吹转炉的操作时，关于从上述顶吹多孔喷枪喷射的顶吹氧气射流撞击到铁水浴面而形成的火点、与从底吹风口吹入铁水中并浮起而形成于铁水浴面的搅拌用气体浮起区域的位置关系，当在上述顶底同吹转炉内的铁水浴面中的相对于上述顶吹多孔喷枪的中心轴垂直的平面内，将该顶吹多孔喷枪的中心轴与该平面交叉的点设为喷枪中心点LC，将从上述喷枪喷嘴喷射的氧气射流的喷射方向与上述平面交叉的点设为射流喷射点GJ，而且，将该底吹风口的中心轴与上述平面交叉的点设为风口中心点MC时，下述(1)式所示的干涉度(IR)为0.7以下。IR＝Σ〔(rt/rbi)×(90-φi)/90〕/n…(1)其中，IR:干涉度、n：2以上的整数、φ：连结上述喷枪中心点LC与射流喷射点GJ的线、和连结上述喷枪中心点LC与上述风口中心点Mc的线所成的角度(°)、rt：上述喷枪中心点LC与上述射流喷射点GJ的距离(m)、rb：上述底吹风口的各自的上述风口中心点Mc与上述喷枪中心点LC的距离(m)。另外，φi、rbi分别为在第i个上述底吹风口时所求出的角度(°)、距离(m)，其中，i：1～n。另外，在本专利技术的上述操作方法中，更优选的实施方式如下：(1)上述干涉度(IR)在表示上述喷枪喷嘴与上述底吹风口的位置关系的上述角度φ为最小时，满足(IR)≤0.70；(2)上述干涉度(IR)为0.46以下；(3)上述喷枪喷嘴为拉瓦尔喷嘴或直管喷嘴；(4)上述顶吹多孔喷枪具有2～5个喷枪喷嘴；(5)以满足上述干涉度(IR)的方式配置上述顶吹喷枪和上述底吹风口的组合，来操作上述顶底同吹转炉。根据本专利技术，在使用顶底同吹转炉进行脱炭精炼时，除了可以抑制粉尘的产生来实现铁产量的提高以外，还可以抑制炉体的振动来有效地防止炉壁耐火物的损耗。附图说明图1是示意示出应用本专利技术的顶吹多孔喷枪与顶底同吹转炉的关系的立体图。图2是示出干涉度与平均粉尘产生速度的关系的图表。图3是示出干涉度与耐火物损耗指数的关系的图表。具体实施方式图1是示意示出应用本专利技术的顶吹多孔喷枪与底吹风口的关系的图。顶吹多孔喷枪1具有多个氧气喷射用喷枪喷嘴2，能够从各个喷枪喷嘴2喷射氧气射流3。图1中的z轴是顶吹多孔喷枪1的中心轴，铁水浴面与该轴正交(z＝0)。因此，顶吹多孔喷枪1下端与铁水浴面的距离h成为喷枪高度。而且，与顶吹多孔喷枪1的中心轴垂直的平面(以下，称为“xy平面”)是由x轴和y轴所规定的铁水浴面。顶吹多孔喷枪1的中心轴与xy平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶底同吹转炉的操作方法，其特征在于，在使用具有多个氧气喷射用喷枪喷嘴的顶吹多孔喷枪，将来自该喷枪喷嘴的氧气射流以相对于该顶吹多孔喷枪的中心轴倾斜的喷嘴倾角θ(°)进行喷射，并且在炉底配设n个底吹风口，从该底吹风口吹入搅拌用气体，来进行顶底同吹转炉的操作时，关于从所述顶吹多孔喷枪喷射的顶吹氧气射流撞击到铁水浴面而形成的火点、与从底吹风口吹入铁水中并浮起而形成于铁水浴面的搅拌用气体浮起区域的位置关系，当在所述顶底同吹转炉内的铁水浴面中的相对于所述顶吹多孔喷枪的中心轴垂直的平面内，将该顶吹多孔喷枪的中心轴与该平面交叉的点设为喷枪中心点LC，将从所述喷枪喷嘴喷射的氧气射流的喷射方向与所述平面交叉的点设为射流喷射点GJ，而且，将该底吹风口的中心轴与所述平面交叉的点设为风口中心点MC时，下式(1)所示的干涉度(IR)为0.7以下，IR＝Σ〔(rt/rbi)×(90‑φi)/90〕/n…(1)其中，IR：干涉度，n：2以上的整数，φ：连结所述喷枪中心点LC与射流喷射点GJ的线、和连结所述喷枪中心点LC与所述风口中心点MC的线所成的角度(°)，rt：所述喷枪中心点LC与所述射流喷射点GJ的距离(m)，rb：所述底吹风口的各自的所述风口中心点Mc与所述喷枪中心点LC的距离(m)，另外，φi、rbi分别为在第i个所述底吹风口时所求出的角度(°)、距离(m)，其中，i：1～n。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 JP 2015-0685421.一种顶底同吹转炉的操作方法，其特征在于，在使用具有多个氧气喷射用喷枪喷嘴的顶吹多孔喷枪，将来自该喷枪喷嘴的氧气射流以相对于该顶吹多孔喷枪的中心轴倾斜的喷嘴倾角θ(°)进行喷射，并且在炉底配设n个底吹风口，从该底吹风口吹入搅拌用气体，来进行顶底同吹转炉的操作时，关于从所述顶吹多孔喷枪喷射的顶吹氧气射流撞击到铁水浴面而形成的火点、与从底吹风口吹入铁水中并浮起而形成于铁水浴面的搅拌用气体浮起区域的位置关系，当在所述顶底同吹转炉内的铁水浴面中的相对于所述顶吹多孔喷枪的中心轴垂直的平面内，将该顶吹多孔喷枪的中心轴与该平面交叉的点设为喷枪中心点LC，将从所述喷枪喷嘴喷射的氧气射流的喷射方向与所述平面交叉的点设为射流喷射点GJ，而且，将该底吹风口的中心轴与所述平面交叉的点设为风口中心点MC时，下式(1)所示的干涉度(IR)为0.7以下，IR＝Σ〔(rt/rbi)×(90-φi...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥幸雄，天野胜太，田和聪典，内田祐一，三木祐司，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP