[發明專利]氣體吹入噴嘴

有效

• 申請號: 201780003663.0
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108138247B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 山崎強;開澤昭英;內山拓也;堀田義朗
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C21C5/48
• 分類號: C21C5/48;C21C7/072
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

該氣體吹入噴嘴具備對熔融金屬吹入氣體的噴嘴本體，在側視的情況下，沿與上述噴嘴本體的長度方向交叉的方向延伸的凹部或凸部中的至少一者被設置于上述噴嘴本體的外周面上。

技術領域

本發明涉及對在熔化爐、轉爐等精煉爐或者精煉鍋中貯存于其內部的熔融金屬吹入氣體時所使用的氣體吹入噴嘴。

本申請基于2016年2月25日在日本申請的特愿2016-034257號而主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

在熔化爐、轉爐等精煉爐或者精煉鍋中，從其底部或側部對貯存于其內部的熔融鐵浴吹入氣體，攪拌熔融鐵浴。圖8是表示在具有由耐火物構成的底壁3及側壁2的轉爐1中配置有以往的雙管結構的噴嘴5的狀態的概略示意圖。另外，圖8的箭頭表示從噴嘴5吹入轉爐1內的氣體的方向。

如圖8中所示的那樣，噴嘴5是在轉爐1的底壁3上按照前端部露出至轉爐1內的方式進行配置的，并且對貯存于轉爐1內的熔融鐵浴6吹入氧。然后，通過從噴嘴5吹入的氧與轉爐1內的熔融鐵浴6的雜質(P、S等)發生反應，使得雜質被從熔融鐵浴6中除去。這里，由于對噴嘴5要求耐熱性及耐氧化性，因此噴嘴5的材質例如為大量包含Cr或Ni等的不銹鋼(SUS)。

由于向轉爐1內的氣體吹入是在高溫的條件下進行的，因此伴隨著轉爐1的運轉，底壁3從其內表面開始熔化而發生損耗，并且露出至轉爐1內的噴嘴5的前端部也會熔化而發生損耗。因此，為了抑制這樣的噴嘴5的損耗，一邊冷卻噴嘴5，一邊進行向轉爐1內的氧的吹入。具體而言，雙管結構的噴嘴5從內側的噴嘴向轉爐1內吹入氧，與此同時從外側的噴嘴吹入冷卻氣體。

另一方面，如果使轉爐1運轉，則鐵液會附著在噴嘴5的前端部。于是，如上述那樣噴嘴5被冷卻氣體冷卻，因此該鐵液凝固而成的凝固鐵7(以下也稱為蘑菇頭(accretation))會形成于噴嘴5的前端部。然后，該蘑菇頭7具有作為減輕對噴嘴5的熱負荷的保護層的作用，抑制噴嘴5的損耗。

這里，專利文獻1～3中提出了抑制風口的損耗的方法。具體而言，專利文獻1中提出了一種技術，其是通過在最外部的管狀部外表面配置細管，從而憑借管狀部與細管的直接熱傳熱來使冷卻效果增大的。另外，專利文獻2中提出了一種技術，其通過在雙管的外管內部設置突起部而使外管與氣體的接觸面積增大來提高冷卻效果。另外，專利文獻3中提出了一種技術，其為了降低蘑菇頭未形成時的熱負荷，在噴嘴前端部設置氣體通氣性多孔體，防止爐運轉初期(蘑菇頭未形成時期)的風口損傷，延長風口壽命。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-283052號公報

專利文獻2：日本特開2007-224399號公報

專利文獻3：日本特開平04-304307號公報

發明內容

發明所要解決的課題

蘑菇頭7雖然如上述那樣具有作為減輕噴嘴5的熱負荷的保護層的作用，但本發明的發明者們著眼于蘑菇頭7伴隨著轉爐1的運轉而從噴嘴5剝離的現象。

具體而言，如圖8中所示的那樣，就以往的噴嘴5而言，鐵液主要附著在其外表面5a從而形成蘑菇頭7，但外表面5a為平滑的曲面。因此，例如，氣體吹入方向(圖8的箭頭方向)上的蘑菇頭7相對于噴嘴5的剝離強度依賴于蘑菇頭7的內表面與噴嘴5的外表面5a之間的熔粘力。另一方面，噴嘴5由于向轉爐1內吹入氧及冷卻氣體，因此受到高的內壓。因而，在超過上述熔粘力的外力通過吹入轉爐1內的氣體而作用于蘑菇頭7的情況下，會導致蘑菇頭7從噴嘴5剝離。另外，除了吹入轉爐1內的氣體以外，還會通過裝入廢料時的機械沖擊或伴隨爐內溫度變化的熱沖擊等而對蘑菇頭7從各種方向施加外力。