[發明專利]觀察鐵水精煉爐內部的方法及觀察爐內用的風口

無效

• 申請號: 01801695.2
• 申請日: 2001-06-12
• 公開（公告）號: CN1383454A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 北村信也;山崎強
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C21C5/48
• 分類號: C21C5/48
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 鄭中軍,馬江立

發明背景

發明領域

本發明涉及一種方法，該方法借助于穿過如轉爐，氬氧脫碳法(AOD)和真空脫氣法(RH法)等的鐵水精煉爐爐壁和/或爐底耐火材料的管子，在非接觸狀態下，于單管端部，通過檢測由熔融金屬輻射的電磁波，穩定地觀察精煉爐中鐵水(其中包括鋼水)的溫變和/或組成。

現有技術說明

現有技術中已有提供一種借助于穿過爐壁和/或爐底耐火材料的管子，觀察以轉爐為代表的精煉爐中鐵水溫度和組成的方法。

例如，關于精煉爐中鐵水的溫度，日本未經審定的專利公告NO.11-142246中提供了一種采用圖象傳輸光纖(image?fiber)的方法，關于精煉爐中鐵水的組成，提供了一種采用激光束的方法，如日本未經審定的專利公告NO.60-42644中所公開的。

在上述技術中，用于觀察的風口必需始終打開。一般是在氣體從風口供給到鐵水的情況下，在風口的端部通過凝結而形成一塊固態鐵，該固態鐵稱作蘑菇形物(mushroom)。由于這種蘑菇形物的形成，變得不能觀察鐵水的溫度和組成。在風口的端部因為供給氧氣產生放熱反應而打開的情況下，風口的前側被氧化作用過程中產生的熱量加熱到很高的溫度。因此，變得不能測定溫度。此外，變得不能測定輕元素的含量，因為輕元素被氧氣吸收。蘑菇形物的形成不僅受從管子供給的氣體組成和流速很大影響，而且還受鋼水的溫度和成分很大影響。對此，現有技術沒有適當控制的方法。如上所述，根據現有技術，目前還沒有使觀察風口保持始終打開的方案。因此，不能在精煉過程中穩定地對爐內進行觀察。

發明概述

本發明的目的是提供一種方法，該方法根據精煉狀態，通過保持用于觀察的風口始終打開，穩定地觀察精煉爐中鐵水(包括鋼水)的溫度和/或組成。本發明的另一個目的是提供一種用于在該方法中觀察的風口。對本發明的敘述如下。

(1)一種觀察熔融金屬精煉爐內部的方法，包括以下步驟：借助于穿過鐵水精煉爐爐壁和/或爐底耐火材料的管子，通過在非接觸狀態下檢測管子前端處由熔融金屬輻射的電磁波，用一根單管風口觀察精煉爐中鐵水的溫度和/或組成；根據管子前端處的開口狀況，單獨使用惰性氣體或氧化氣體，或者使用惰性氣體與氧化氣體相互混合的混合氣體。在這種情況下，惰性氣體是Ar，氮氣或CO，而氧化氣體是氧氣，空氣或CO₂。

(2)根據第(1)項所述觀察熔融金屬精煉爐內部的方法，其中在管子的開口率(％)不高于α情況下，供給惰性氣體與氧化氣體的混合氣體或只供給氧化氣體(開口期間)，所述α是根據方程式(1)用風口的內徑r(mm)計算出的。而在開口率高于α的情況下，只供給惰性氣體(穩定期間)。

??????????????????α＝765/r²…(1)

在這種情況下，當在管子前端處待測的鐵水溫度不低于1800℃時，可以判定風口為開口期，并且開口期已完成。盡管開口率的上限沒有特別規定，但優選的是開口率的上限不大于95％，以便防止風口熔化。

(3)一種觀察熔融金屬精煉爐內部的方法，包括以下步驟：借助于穿過鐵水精煉爐爐壁和/或爐底耐火材料的管子，在非接觸狀態下，于管子前端處，通過檢測由熔融金屬所輻射的電磁波，用一根單管風口來觀察精煉爐中鐵水的溫度和/或組成；根據管子前端的開口狀況，控制惰性氣體的流速。在這種情況下，惰性氣體是Ar，氮氣或CO。

(4)按照第(3)項所述的觀察熔融金屬精煉爐內部的方法，其中根據鐵水的溫度和成份控制惰性氣體的流速，以便使單管的開口率(％)不小于α(所述α是根據方程式(1)由管子內徑r(mm)計算出來的)，和不大于95％。

(5)用于觀察熔融金屬精煉爐內部的風口，具有一根單管，該單管借助于穿過鐵水精煉爐爐壁和/或爐底耐火材料的管子，在非接觸狀態下，于管子前端處，通過檢測由熔融金屬所輻射的電磁波，來觀察精煉爐中鐵水的溫度和組成，用于觀察熔融金屬精煉爐內部的風口，包括一種控制功能，通過該控制功能可以根據管子前端的開口狀態，單獨使用惰性氣體或氧化氣體，或者使用惰性氣體與氧化氣體相互混合的混合氣體，風口的內徑為2-6mm。