転炉の内張り耐火物保護方法
【課題】転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させる。
【解決手段】転炉の内張り耐火物保護方法において、転炉から溶鋼を出鋼後、転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、スラグを転炉内に残留させたまま、スラグに酸素を吹き込むことにより、スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、スラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする。
【解決手段】転炉の内張り耐火物保護方法において、転炉から溶鋼を出鋼後、転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、スラグを転炉内に残留させたまま、スラグに酸素を吹き込むことにより、スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、スラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉の内張り耐火物保護方法に関し、特に、大型の転炉の炉内に残留させたスラグにより転炉の内張り耐火物をコーティングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転炉等において、出鋼後にスラグを炉内に残留させ、このスラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを炉の炉底や炉壁の内張り耐火物（例えば、ＭｇＯ−Ｃれんが等）の表面にコーティングする、所謂スラグスプラッシュコーティング（以下、「ＳＳＣ」と称する場合がある。）が行われている。このＳＳＣによれば、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。
【０００３】
このようなＳＳＣの方法として、例えば、特許文献１には、上吹きランスノズルの絶対２次圧を適正膨張絶対２次圧の７０〜１５０％として、ガスをスラグに吹き付けて炉壁の耐火物をコーティングする方法が記載されている。ところが、特許文献１に記載されている方法では、飛散させるスラグの性状の調整が不十分でスラグが飛散しにくい場合があるため、例えば２００トン／チャージ以上といった大型の転炉では、炉の上部まで十分にスラグを飛散させることができない。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献２には、スラグ中のＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３等の鉄酸化物濃度が１５％超である場合には、スラグ酸化度低減材を投入してスラグ中の鉄酸化物濃度を１５％以下にして該スラグの粘性を低減せしめた後に、該スラグを転炉内張り耐火物に付着させるスラグコーティング方法が記載されている。
【０００５】
さらに、例えば、特許文献３には、溶解および／又は精錬が行われる金属溶融容器から溶融金属を排出した後に該容器内にスラグの全部または一部を残留させ、該容器の内壁の耐火物をスラグでコーティングするに際し、コーティング前にスラグのＡ値〔Ａ＝０．２０×Ｔ＋５０×（％Ｆ）−（％ＭｇＯ）〕（Ｔ：スラグの温度（℃）、（％Ｆ）：スラグ中のＦの濃度（質量％）、（％ＭｇＯ）：スラグ中のＭｇＯの濃度（質量％））を３２０〜３３５に制御し、このスラグをコーティングするスラグコーティング方法が記載されている。さらに、特許文献３には、スラグ中の（％Ｔ．Ｆｅ）を１２〜１９質量％とすることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１５１３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３２１９号公報
【特許文献３】特開２００３−１７１７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載された技術によっても、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合には、スラグの性状の調整が十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。特に、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種では、スラグの流動性が乏しく、より確実にスラグを炉の上部まで飛散させることが可能なスラグの性状の調整方法の必要性が高い。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、確実に炉の上部までスラグを飛散させることができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
【００１１】
ここで、前記転炉の内張り耐火物保護方法では、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を２０質量％以上とすることが好ましい。
【００１２】
また、前記転炉の内張り耐火物保護方法では、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに１５Ｎｍ３／t-スラグ以上８５Ｎｍ３/t-スラグ以下の酸素を吹き込んだ後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、脱炭吹錬の終了時の溶鋼温度に応じて本方法を用いる対象となるスラグを選定し、かつ、当該スラグ中のＴ．Ｆｅ量が適正量となるように調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることが可能となる。従って、本発明によれば、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、直胴部の上部や炉口付近まで十分にスラグがコーティングされるため、転炉の内張り耐火物の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】吹錬終了後に引き続きＳＳＣを実施することが可能な条件の一例を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例及び比較例で使用した転炉の構造を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
［本発明の基盤技術について］
まず、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について説明する前に、その前提として、本発明の基板技術となるスラグスプラッシュコーティング（ＳＳＣ）のプロセスの概要について説明する。
【００１８】
ＳＳＣは、脱炭吹錬終了後、転炉から出鋼した後にスラグを転炉内に残留させ、転炉内に残留させたスラグに、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉内の内張り耐火物に付着させてコーティングをし、転炉耐火物の長寿命化を図る技術である。このＳＳＣを実施することで、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。ここで、ＳＳＣのプロセスの概要について説明する。
【００１９】
脱炭吹錬の終了後、ＳＳＣを実施する前に、まず、転炉から溶鋼を出鋼する。この際、スラグを転炉内に残留させる必要があるが、スラグの原単位としては、内張り耐火物の損耗度合いやスラグの性状等に応じて適宜決定することができる。
【００２０】
次に、スラグの飛散性を向上するために、必要に応じて、副材を転炉内のスラグに投入し、スラグの粘度等の性状を調整する。このような副材としては、例えば、石灰石、生ドロマイト、焼成ドロマイト等が使用されるが、副材の種類は特に限定されない。また、副材の投入量は、スラグの性状に応じて適宜決定すればよい。
【００２１】
次に、上記のようにして性状が調整されたスラグに対し、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる。この際、スラグに吹き付けるガスとしては、特に制限はされないが、窒素やアルゴン等の非酸化性ガスを使用することが好ましい。また、スラグに吹き付けるガスの流量及び吹き付け時間は、スラグが十分に飛散して転炉の内壁の全面をコーティングできる程度であれば特に制限はされない。
【００２２】
ＳＳＣの終了後は、ＳＳＣに使用されずに残存したスラグを転炉から排滓し、次チャージの吹錬が行われる。このときのスラグの排滓量としては、操業条件等により異なり、概ね１５トン前後から排滓がない場合まで様々である。
【００２３】
以上のようにして行われるＳＳＣのプロセスにおいて、例えば、副材を用いたスラグの性状の調整が行われるが、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種の中には、スラグの流動性が低い場合があり、そのようなスラグに対しては、上記のような副材を用いたスラグの性状の調整では十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。
【００２４】
そこで、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整した後に、ＳＳＣを実施することとしている。以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について詳細に説明する。
【００２５】
［本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について］
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法は、転炉から溶鋼を出鋼後、スラグを転炉内に残留させ、スラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉の内張り耐火物にコーティングするものである。このとき、本発明では、下記（１）及び（２）のスラグ条件を満たすようにＳＳＣを行うことが必要である。
（１）転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度（以下、「吹止温度」と称する場合がある。）が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であるスラグを対象とする（酸素ブロー前のスラグ条件）。
（２）転炉内に残留したスラグが（１）の条件を満たす場合には、ＳＳＣを実施する前に、スラグに酸素ガスを吹き込むことにより、スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超、好ましくは２０質量％以上とする（酸素ブロー後のスラグ条件）。
【００２６】
以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法におけるスラグ条件（１）及び（２）について詳細に説明する。
【００２７】
（酸素ブロー前のスラグ条件について）
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣに用いるスラグとして、脱炭吹錬終了後に転炉内に残留させたスラグを使用するが、このスラグのＴ．Ｆｅが、吹止温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であることが必要である。脱炭吹錬終了時のスラグが上記条件を満たす場合、スラグの流動性が不足するため、スラグを十分に飛散させることができず、脱炭吹錬終了後にそのまま引き続きＳＳＣを実施することが困難あるいは不可能となる。
【００２８】
ここで、図１を参照しながら、ＳＳＣに用いるスラグの条件（スラグ組成）を上記のように設定した理由について説明する。
【００２９】
本発明者らは、ＳＳＣに用いるスラグの条件を設定するために、次のような実験を行った。まず、転炉として、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部までの距離が６ｍ、炉底から炉口までの距離が９ｍの転炉を使用した。そして、各チャージにおける吹止温度（℃）と、その吹止温度におけるＴ．Ｆｅ（質量％）を測定し、それぞれのチャージにおいて、脱炭吹錬終了後、出鋼した後に、そのまま、上吹きランスから窒素ガスを転炉内に残留させたスラグに吹き付けてスラグを飛散させ、転炉の内壁の内張り耐火物へのスラグの付着の有無を目視で観察した。その結果を図１に示した。図１は、吹錬終了後に引き続きＳＳＣを実施することが可能な条件の一例を示すグラフである。なお、図１における横軸は吹止温度（℃）、縦軸は吹止時のＴ．Ｆｅ（質量％）を示している。また、図１において、○印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できた（直胴部の上部にスラグの付着があった）スラグの条件を示し、×印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できなかった（直胴部の上部にスラグの付着がなかった）スラグの条件を示している。
【００３０】
このような実験の結果、図１に示すように、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できるかどうかは、吹錬終了時におけるスラグ中のＴ．Ｆｅ量によって決まり、しかも、ＳＳＣが実施可能な場合のＴ．Ｆｅ量は、吹止温度（℃）によって異なることが判明した。具体的には、脱炭吹錬の終了時の溶鋼の温度（吹止温度）が１６５０℃未満では、Ｔ．Ｆｅが１５質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となり、吹止温度が１６５０℃以上では、Ｔ．Ｆｅが１０質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となる傾向があることがわかった。そこで、本発明では、吹止温度が１６５０℃未満の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１５質量％以下のスラグを、吹止温度が１６５０℃以上の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１０質量％以下のスラグを対象とすることとした。このような条件を満たす場合に、スラグの流動性が不足し、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施することができないためである。従って、本発明は、これまではＳＳＣを実施することができなかった上記条件を満たすスラグを用いて、ＳＳＣを実施することを可能とするものである。
【００３１】
（酸素ブロー後のスラグ条件について）
さらに、本発明者らは、上記条件を満たすスラグを利用してＳＳＣを実施可能とする方法について鋭意検討した結果、上吹きランス等を用いてスラグに上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる前に、上記条件を満たすスラグに酸素を吹き付け（酸素ブロー）、スラグに適度な流動性を持たせる方法が有効であることを見出した。吹錬終了後のスラグに予め所定量の酸素を吹きつけることにより、スラグ中に存在する地金（Ｆｅ分）が酸化される。この地金の酸化反応は発熱反応であり、酸化熱が発生するため、発生した酸化熱によりスラグが加熱され、スラグの流動性が増す。また、地金の酸化反応によりスラグ中に酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３）が生成するが、スラグ中の酸化鉄の含有量が増加することでスラグの融点が低下するため、さらにスラグの流動性が増すこととなる。
【００３２】
詳細は後述するが、本発明者らは、実験により、酸素ブロー後のスラグの好適な条件（スラグ中の好適なＴ．Ｆｅ量）を検討した結果、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを１５質量％超とすることにより、スラグを飛散しやすくして、転炉の内張り耐火物を十分にコーティングすることが可能となる。ただし、酸素ブローによるスラグの溶解が不均一になる（一部が未溶解となる）場合があることから、このようなことを確実に防止するという観点から、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを２０質量％以上とすることが好ましい。
【００３３】
ただし、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅが高すぎると、スラグの融点が低くなりすぎたり、酸化熱によりスラグ温度が高くなりすぎたりするため、スラグが飛散しにくくなるおそれがある。また、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、スラグを飛散させる前にスラグに酸素を吹き付けるが、酸素の流量が多すぎたり、酸素の吹き付け時間が長すぎたりすると、転炉の内張り耐火物を損傷するなど、転炉への悪影響を与えるおそれがある。
【００３４】
このような観点から、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることが好ましい。酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることにより、スラグを飛散させしやすくして転炉内の内張り耐火物を十分にコーティングしたり、転炉の内張り耐火物が損傷することを防止したりすることができる。
【００３５】
（酸素ブローの条件について）
次に、上述したような酸素ブロー後のスラグ条件を実現するための酸素ブローの条件について説明する。
【００３６】
上述したように、酸素ブロー後のスラグ条件は、スラグの流動性を良くすることにより、スラグを飛散しやすくするという観点から規定されている。一方で、スラグの流動性が高すぎることがないようにしたり、酸素ブローによる内張り耐火物の損傷などを防止したりすることが好ましい。このようなことを実現するために好適な酸素ブローの条件としては、脱炭吹錬終了時のスラグの性状（スラグの流動性）に依るが、概ね、スラグに吹き込む酸素量としては、１５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以上８５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以下とすることが好ましい。ここで、スラグに吹き込む酸素量の単位である「Ｎｍ３／ｔ−スラグ」は、出鋼後に転炉内に残留させたスラグ１トン当たりに吹き付ける酸素量（Ｎｍ３）を示している。
【００３７】
また、酸素ブローは、スラグを飛散させるために吹き付ける上方から吹き付けるガスと同様に、上吹きランス等を用いて行うことができる。ただし、スラグを飛散させるために吹き付けるガスと酸素とは、吹き付ける目的が異なるため、上吹きランスの設置位置は、酸素ブロー後のスラグ性状を好適な状態にするという観点から決められ、通常は、スラグを飛散させるためにガスを吹き付ける場合とは異なる。
【００３８】
なお、特許文献３において、ＳＳＣに使用するスラグ中のＴ．Ｆｅを１２〜１９質量％とする点が記載されているが、Ｔ．Ｆｅ量が１５質量％以下では、吹止温度によっては、スラグの流動性が低く、確実にコーティングすることが困難となる場合がある。
【００３９】
また、特許文献３では、ある程度流動性を有するスラグに対し、成分調整剤を投入することで、スラグのＴ．Ｆｅ量を調整するものであるので、本発明のように、出鋼後のスラグの流動性が著しく低く、固相に近い状態の場合に、このスラグを溶解させてＳＳＣを行うことは想定されていないものと考えられる。すなわち、特許文献３のように成分調整剤を投入することでスラグの性状を調整する場合、調整前のスラグがある程度流動性を有さず、本発明のように固相に近い状態の場合に成分調整剤を投入しても、成分調整剤の投入によりスラグ温度が低下してさらにスラグが固化してしまう。また、仮に、吹錬の際にスラグのＴ．Ｆｅの範囲を特許文献３の範囲にしようとすることは、ＳＳＣ用のスラグのＴ．Ｆｅの条件が通常の吹錬の条件に影響を与えてしまうため、困難であるものと考えられる。
【実施例】
【００４０】
次に、図２を参照しながら、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。図２は、本発明の実施例及び比較例で使用した転炉の構造を示す断面模式図である。
【００４１】
本実施例では、転炉として、図２に示すような形状を有し、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物１０の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部１１までの距離Ｈａが６ｍ、炉底から炉口１３までの距離Ｈｂが９ｍの転炉１を使用した。また、下記表１に示すように、脱炭吹錬終了（吹止）時のスラグ条件（吹止温度、Ｔ．Ｆｅ）を変えるとともに、上吹きランス２から酸素ガスを所定流量及び所定時間、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付け、表１に示す酸素ブロー後のスラグ条件（Ｔ．Ｆｅ）となるようにした。次いで、上吹きランス２から窒素ガスを流量３５，０００Ｎｍ３／ｈで１分、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付けてスラグＳを飛散させ、転炉１の内壁の内張り耐火物１０へのスラグＳの付着の有無（ＳＳＣ実施の可否）及びＳＳＣ後のスラグ付着部位を目視で観察した。その結果を表１に示した。なお、表１の「吹止時のＳＳＣ可否」の項では、脱炭吹錬終了後に酸素ブローを行わずにそのままＳＳＣを実施できた場合を「可」、そのままではＳＳＣを実施できなかった場合を「不可」とした。また、「ＳＳＣ可否」の項では、直胴部の中部または上部にスラグＳの付着がある場合（炉口１３付近にまでスラグＳの付着がある場合も含む）を○、直胴部の中部および上部のいずれにもスラグＳの付着が無い場合を×とした。また、「スラグ状況」の項では、酸素ブロー後にスラグＳに未溶解の部分（流動性が低い箇所）があるかどうかを記載した。さらに、「ＳＳＣ後のスラグ付着部位」も合わせて表１に示した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１に示すように、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％超、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％超であるＮｏ．１〜４（比較例）については、吹止後のスラグＳでそのままＳＳＣを実施でき、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法の対象とはならないものである。
【００４４】
また、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超であるＮｏ．５〜８、１０〜１２、１５〜１７（実施例）のスラグＳでは、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできなかったが、酸素ブロー後のスラグＳを用いた場合には、スラグの流動性が適切なものとなり、ＳＳＣを実施することができ、スラグＳが転炉１の直胴部に十分に付着し、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を発現することができた。特に、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であるＮｏ．６，８，１１，１２，１６，１７のスラグＳを用いた場合には、スラグＳが十分に溶解していたため、直胴部の上部までスラグＳを十分に付着させることができた。また、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超２０質量％未満のＮｏ．５，７，１０，１５のスラグＳを用いた場合には、ＳＳＣを実施することは十分可能であるが、スラグＳに一部未溶解の部分が残り、概ね、直胴部の中部までのコーティングに留まる傾向にあった。従って、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であることが特に好ましいことがわかる。ただし、Ｎｏ．１３，１８のように、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが３０質量％を超えた場合、スラグの流動性が大きいため、ＳＳＣで飛散させることはできても炉壁に付かずに流れ落ちるスラグ量が増加するため、炉壁へのスラグの付着がやや不十分となる傾向がある。そのため、スラグＳを転炉１の直胴部に十分に付着させ、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を十分に発現させるためには、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることが好ましい、ということがわかる。
【００４５】
一方、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％以下であるＮｏ．９，１４（比較例）のスラグＳを用いた場合には、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできず、さらに、酸素ブロー後のスラグＳでも、スラグＳの溶解が不十分でスラグＳの流動性が不足していたため、ＳＳＣを実施することができなかった。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４７】
１ 転炉
２ 上吹きランス
２ａ、２ａ’ ランスノズル
１０ 内張り耐火物
１１ 直胴部上部
１３ 炉口
Ｈａ 炉底から直胴部上部までの距離
Ｈｂ 炉底から炉口までの距離
Ｓ スラグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉の内張り耐火物保護方法に関し、特に、大型の転炉の炉内に残留させたスラグにより転炉の内張り耐火物をコーティングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転炉等において、出鋼後にスラグを炉内に残留させ、このスラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを炉の炉底や炉壁の内張り耐火物（例えば、ＭｇＯ−Ｃれんが等）の表面にコーティングする、所謂スラグスプラッシュコーティング（以下、「ＳＳＣ」と称する場合がある。）が行われている。このＳＳＣによれば、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。
【０００３】
このようなＳＳＣの方法として、例えば、特許文献１には、上吹きランスノズルの絶対２次圧を適正膨張絶対２次圧の７０〜１５０％として、ガスをスラグに吹き付けて炉壁の耐火物をコーティングする方法が記載されている。ところが、特許文献１に記載されている方法では、飛散させるスラグの性状の調整が不十分でスラグが飛散しにくい場合があるため、例えば２００トン／チャージ以上といった大型の転炉では、炉の上部まで十分にスラグを飛散させることができない。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献２には、スラグ中のＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３等の鉄酸化物濃度が１５％超である場合には、スラグ酸化度低減材を投入してスラグ中の鉄酸化物濃度を１５％以下にして該スラグの粘性を低減せしめた後に、該スラグを転炉内張り耐火物に付着させるスラグコーティング方法が記載されている。
【０００５】
さらに、例えば、特許文献３には、溶解および／又は精錬が行われる金属溶融容器から溶融金属を排出した後に該容器内にスラグの全部または一部を残留させ、該容器の内壁の耐火物をスラグでコーティングするに際し、コーティング前にスラグのＡ値〔Ａ＝０．２０×Ｔ＋５０×（％Ｆ）−（％ＭｇＯ）〕（Ｔ：スラグの温度（℃）、（％Ｆ）：スラグ中のＦの濃度（質量％）、（％ＭｇＯ）：スラグ中のＭｇＯの濃度（質量％））を３２０〜３３５に制御し、このスラグをコーティングするスラグコーティング方法が記載されている。さらに、特許文献３には、スラグ中の（％Ｔ．Ｆｅ）を１２〜１９質量％とすることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１５１３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３２１９号公報
【特許文献３】特開２００３−１７１７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載された技術によっても、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合には、スラグの性状の調整が十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。特に、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種では、スラグの流動性が乏しく、より確実にスラグを炉の上部まで飛散させることが可能なスラグの性状の調整方法の必要性が高い。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、確実に炉の上部までスラグを飛散させることができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
【００１１】
ここで、前記転炉の内張り耐火物保護方法では、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を２０質量％以上とすることが好ましい。
【００１２】
また、前記転炉の内張り耐火物保護方法では、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに１５Ｎｍ３／t-スラグ以上８５Ｎｍ３/t-スラグ以下の酸素を吹き込んだ後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、脱炭吹錬の終了時の溶鋼温度に応じて本方法を用いる対象となるスラグを選定し、かつ、当該スラグ中のＴ．Ｆｅ量が適正量となるように調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることが可能となる。従って、本発明によれば、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、直胴部の上部や炉口付近まで十分にスラグがコーティングされるため、転炉の内張り耐火物の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】吹錬終了後に引き続きＳＳＣを実施することが可能な条件の一例を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例及び比較例で使用した転炉の構造を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
［本発明の基盤技術について］
まず、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について説明する前に、その前提として、本発明の基板技術となるスラグスプラッシュコーティング（ＳＳＣ）のプロセスの概要について説明する。
【００１８】
ＳＳＣは、脱炭吹錬終了後、転炉から出鋼した後にスラグを転炉内に残留させ、転炉内に残留させたスラグに、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉内の内張り耐火物に付着させてコーティングをし、転炉耐火物の長寿命化を図る技術である。このＳＳＣを実施することで、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。ここで、ＳＳＣのプロセスの概要について説明する。
【００１９】
脱炭吹錬の終了後、ＳＳＣを実施する前に、まず、転炉から溶鋼を出鋼する。この際、スラグを転炉内に残留させる必要があるが、スラグの原単位としては、内張り耐火物の損耗度合いやスラグの性状等に応じて適宜決定することができる。
【００２０】
次に、スラグの飛散性を向上するために、必要に応じて、副材を転炉内のスラグに投入し、スラグの粘度等の性状を調整する。このような副材としては、例えば、石灰石、生ドロマイト、焼成ドロマイト等が使用されるが、副材の種類は特に限定されない。また、副材の投入量は、スラグの性状に応じて適宜決定すればよい。
【００２１】
次に、上記のようにして性状が調整されたスラグに対し、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる。この際、スラグに吹き付けるガスとしては、特に制限はされないが、窒素やアルゴン等の非酸化性ガスを使用することが好ましい。また、スラグに吹き付けるガスの流量及び吹き付け時間は、スラグが十分に飛散して転炉の内壁の全面をコーティングできる程度であれば特に制限はされない。
【００２２】
ＳＳＣの終了後は、ＳＳＣに使用されずに残存したスラグを転炉から排滓し、次チャージの吹錬が行われる。このときのスラグの排滓量としては、操業条件等により異なり、概ね１５トン前後から排滓がない場合まで様々である。
【００２３】
以上のようにして行われるＳＳＣのプロセスにおいて、例えば、副材を用いたスラグの性状の調整が行われるが、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種の中には、スラグの流動性が低い場合があり、そのようなスラグに対しては、上記のような副材を用いたスラグの性状の調整では十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。
【００２４】
そこで、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整した後に、ＳＳＣを実施することとしている。以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について詳細に説明する。
【００２５】
［本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について］
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法は、転炉から溶鋼を出鋼後、スラグを転炉内に残留させ、スラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉の内張り耐火物にコーティングするものである。このとき、本発明では、下記（１）及び（２）のスラグ条件を満たすようにＳＳＣを行うことが必要である。
（１）転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度（以下、「吹止温度」と称する場合がある。）が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であるスラグを対象とする（酸素ブロー前のスラグ条件）。
（２）転炉内に残留したスラグが（１）の条件を満たす場合には、ＳＳＣを実施する前に、スラグに酸素ガスを吹き込むことにより、スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超、好ましくは２０質量％以上とする（酸素ブロー後のスラグ条件）。
【００２６】
以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法におけるスラグ条件（１）及び（２）について詳細に説明する。
【００２７】
（酸素ブロー前のスラグ条件について）
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣに用いるスラグとして、脱炭吹錬終了後に転炉内に残留させたスラグを使用するが、このスラグのＴ．Ｆｅが、吹止温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であることが必要である。脱炭吹錬終了時のスラグが上記条件を満たす場合、スラグの流動性が不足するため、スラグを十分に飛散させることができず、脱炭吹錬終了後にそのまま引き続きＳＳＣを実施することが困難あるいは不可能となる。
【００２８】
ここで、図１を参照しながら、ＳＳＣに用いるスラグの条件（スラグ組成）を上記のように設定した理由について説明する。
【００２９】
本発明者らは、ＳＳＣに用いるスラグの条件を設定するために、次のような実験を行った。まず、転炉として、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部までの距離が６ｍ、炉底から炉口までの距離が９ｍの転炉を使用した。そして、各チャージにおける吹止温度（℃）と、その吹止温度におけるＴ．Ｆｅ（質量％）を測定し、それぞれのチャージにおいて、脱炭吹錬終了後、出鋼した後に、そのまま、上吹きランスから窒素ガスを転炉内に残留させたスラグに吹き付けてスラグを飛散させ、転炉の内壁の内張り耐火物へのスラグの付着の有無を目視で観察した。その結果を図１に示した。図１は、吹錬終了後に引き続きＳＳＣを実施することが可能な条件の一例を示すグラフである。なお、図１における横軸は吹止温度（℃）、縦軸は吹止時のＴ．Ｆｅ（質量％）を示している。また、図１において、○印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できた（直胴部の上部にスラグの付着があった）スラグの条件を示し、×印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できなかった（直胴部の上部にスラグの付着がなかった）スラグの条件を示している。
【００３０】
このような実験の結果、図１に示すように、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できるかどうかは、吹錬終了時におけるスラグ中のＴ．Ｆｅ量によって決まり、しかも、ＳＳＣが実施可能な場合のＴ．Ｆｅ量は、吹止温度（℃）によって異なることが判明した。具体的には、脱炭吹錬の終了時の溶鋼の温度（吹止温度）が１６５０℃未満では、Ｔ．Ｆｅが１５質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となり、吹止温度が１６５０℃以上では、Ｔ．Ｆｅが１０質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となる傾向があることがわかった。そこで、本発明では、吹止温度が１６５０℃未満の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１５質量％以下のスラグを、吹止温度が１６５０℃以上の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１０質量％以下のスラグを対象とすることとした。このような条件を満たす場合に、スラグの流動性が不足し、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施することができないためである。従って、本発明は、これまではＳＳＣを実施することができなかった上記条件を満たすスラグを用いて、ＳＳＣを実施することを可能とするものである。
【００３１】
（酸素ブロー後のスラグ条件について）
さらに、本発明者らは、上記条件を満たすスラグを利用してＳＳＣを実施可能とする方法について鋭意検討した結果、上吹きランス等を用いてスラグに上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる前に、上記条件を満たすスラグに酸素を吹き付け（酸素ブロー）、スラグに適度な流動性を持たせる方法が有効であることを見出した。吹錬終了後のスラグに予め所定量の酸素を吹きつけることにより、スラグ中に存在する地金（Ｆｅ分）が酸化される。この地金の酸化反応は発熱反応であり、酸化熱が発生するため、発生した酸化熱によりスラグが加熱され、スラグの流動性が増す。また、地金の酸化反応によりスラグ中に酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３）が生成するが、スラグ中の酸化鉄の含有量が増加することでスラグの融点が低下するため、さらにスラグの流動性が増すこととなる。
【００３２】
詳細は後述するが、本発明者らは、実験により、酸素ブロー後のスラグの好適な条件（スラグ中の好適なＴ．Ｆｅ量）を検討した結果、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを１５質量％超とすることにより、スラグを飛散しやすくして、転炉の内張り耐火物を十分にコーティングすることが可能となる。ただし、酸素ブローによるスラグの溶解が不均一になる（一部が未溶解となる）場合があることから、このようなことを確実に防止するという観点から、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを２０質量％以上とすることが好ましい。
【００３３】
ただし、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅが高すぎると、スラグの融点が低くなりすぎたり、酸化熱によりスラグ温度が高くなりすぎたりするため、スラグが飛散しにくくなるおそれがある。また、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、スラグを飛散させる前にスラグに酸素を吹き付けるが、酸素の流量が多すぎたり、酸素の吹き付け時間が長すぎたりすると、転炉の内張り耐火物を損傷するなど、転炉への悪影響を与えるおそれがある。
【００３４】
このような観点から、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることが好ましい。酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることにより、スラグを飛散させしやすくして転炉内の内張り耐火物を十分にコーティングしたり、転炉の内張り耐火物が損傷することを防止したりすることができる。
【００３５】
（酸素ブローの条件について）
次に、上述したような酸素ブロー後のスラグ条件を実現するための酸素ブローの条件について説明する。
【００３６】
上述したように、酸素ブロー後のスラグ条件は、スラグの流動性を良くすることにより、スラグを飛散しやすくするという観点から規定されている。一方で、スラグの流動性が高すぎることがないようにしたり、酸素ブローによる内張り耐火物の損傷などを防止したりすることが好ましい。このようなことを実現するために好適な酸素ブローの条件としては、脱炭吹錬終了時のスラグの性状（スラグの流動性）に依るが、概ね、スラグに吹き込む酸素量としては、１５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以上８５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以下とすることが好ましい。ここで、スラグに吹き込む酸素量の単位である「Ｎｍ３／ｔ−スラグ」は、出鋼後に転炉内に残留させたスラグ１トン当たりに吹き付ける酸素量（Ｎｍ３）を示している。
【００３７】
また、酸素ブローは、スラグを飛散させるために吹き付ける上方から吹き付けるガスと同様に、上吹きランス等を用いて行うことができる。ただし、スラグを飛散させるために吹き付けるガスと酸素とは、吹き付ける目的が異なるため、上吹きランスの設置位置は、酸素ブロー後のスラグ性状を好適な状態にするという観点から決められ、通常は、スラグを飛散させるためにガスを吹き付ける場合とは異なる。
【００３８】
なお、特許文献３において、ＳＳＣに使用するスラグ中のＴ．Ｆｅを１２〜１９質量％とする点が記載されているが、Ｔ．Ｆｅ量が１５質量％以下では、吹止温度によっては、スラグの流動性が低く、確実にコーティングすることが困難となる場合がある。
【００３９】
また、特許文献３では、ある程度流動性を有するスラグに対し、成分調整剤を投入することで、スラグのＴ．Ｆｅ量を調整するものであるので、本発明のように、出鋼後のスラグの流動性が著しく低く、固相に近い状態の場合に、このスラグを溶解させてＳＳＣを行うことは想定されていないものと考えられる。すなわち、特許文献３のように成分調整剤を投入することでスラグの性状を調整する場合、調整前のスラグがある程度流動性を有さず、本発明のように固相に近い状態の場合に成分調整剤を投入しても、成分調整剤の投入によりスラグ温度が低下してさらにスラグが固化してしまう。また、仮に、吹錬の際にスラグのＴ．Ｆｅの範囲を特許文献３の範囲にしようとすることは、ＳＳＣ用のスラグのＴ．Ｆｅの条件が通常の吹錬の条件に影響を与えてしまうため、困難であるものと考えられる。
【実施例】
【００４０】
次に、図２を参照しながら、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。図２は、本発明の実施例及び比較例で使用した転炉の構造を示す断面模式図である。
【００４１】
本実施例では、転炉として、図２に示すような形状を有し、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物１０の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部１１までの距離Ｈａが６ｍ、炉底から炉口１３までの距離Ｈｂが９ｍの転炉１を使用した。また、下記表１に示すように、脱炭吹錬終了（吹止）時のスラグ条件（吹止温度、Ｔ．Ｆｅ）を変えるとともに、上吹きランス２から酸素ガスを所定流量及び所定時間、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付け、表１に示す酸素ブロー後のスラグ条件（Ｔ．Ｆｅ）となるようにした。次いで、上吹きランス２から窒素ガスを流量３５，０００Ｎｍ３／ｈで１分、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付けてスラグＳを飛散させ、転炉１の内壁の内張り耐火物１０へのスラグＳの付着の有無（ＳＳＣ実施の可否）及びＳＳＣ後のスラグ付着部位を目視で観察した。その結果を表１に示した。なお、表１の「吹止時のＳＳＣ可否」の項では、脱炭吹錬終了後に酸素ブローを行わずにそのままＳＳＣを実施できた場合を「可」、そのままではＳＳＣを実施できなかった場合を「不可」とした。また、「ＳＳＣ可否」の項では、直胴部の中部または上部にスラグＳの付着がある場合（炉口１３付近にまでスラグＳの付着がある場合も含む）を○、直胴部の中部および上部のいずれにもスラグＳの付着が無い場合を×とした。また、「スラグ状況」の項では、酸素ブロー後にスラグＳに未溶解の部分（流動性が低い箇所）があるかどうかを記載した。さらに、「ＳＳＣ後のスラグ付着部位」も合わせて表１に示した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１に示すように、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％超、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％超であるＮｏ．１〜４（比較例）については、吹止後のスラグＳでそのままＳＳＣを実施でき、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法の対象とはならないものである。
【００４４】
また、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超であるＮｏ．５〜８、１０〜１２、１５〜１７（実施例）のスラグＳでは、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできなかったが、酸素ブロー後のスラグＳを用いた場合には、スラグの流動性が適切なものとなり、ＳＳＣを実施することができ、スラグＳが転炉１の直胴部に十分に付着し、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を発現することができた。特に、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であるＮｏ．６，８，１１，１２，１６，１７のスラグＳを用いた場合には、スラグＳが十分に溶解していたため、直胴部の上部までスラグＳを十分に付着させることができた。また、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超２０質量％未満のＮｏ．５，７，１０，１５のスラグＳを用いた場合には、ＳＳＣを実施することは十分可能であるが、スラグＳに一部未溶解の部分が残り、概ね、直胴部の中部までのコーティングに留まる傾向にあった。従って、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であることが特に好ましいことがわかる。ただし、Ｎｏ．１３，１８のように、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが３０質量％を超えた場合、スラグの流動性が大きいため、ＳＳＣで飛散させることはできても炉壁に付かずに流れ落ちるスラグ量が増加するため、炉壁へのスラグの付着がやや不十分となる傾向がある。そのため、スラグＳを転炉１の直胴部に十分に付着させ、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を十分に発現させるためには、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることが好ましい、ということがわかる。
【００４５】
一方、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％以下であるＮｏ．９，１４（比較例）のスラグＳを用いた場合には、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできず、さらに、酸素ブロー後のスラグＳでも、スラグＳの溶解が不十分でスラグＳの流動性が不足していたため、ＳＳＣを実施することができなかった。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４７】
１ 転炉
２ 上吹きランス
２ａ、２ａ’ ランスノズル
１０ 内張り耐火物
１１ 直胴部上部
１３ 炉口
Ｈａ 炉底から直胴部上部までの距離
Ｈｂ 炉底から炉口までの距離
Ｓ スラグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングすることを特徴とする、転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項２】
前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を２０質量％以上とすることを特徴とする、請求項１に記載の転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項３】
前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることを特徴とする、請求項１または２に記載の転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項４】
転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに１５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以上８５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以下の酸素を吹き込んだ後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングすることを特徴とする、転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項１】
転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超とした後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングすることを特徴とする、転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項２】
前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を２０質量％以上とすることを特徴とする、請求項１に記載の転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項３】
前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることを特徴とする、請求項１または２に記載の転炉の内張り耐火物保護方法。
【請求項４】
転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに１５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以上８５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以下の酸素を吹き込んだ後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングすることを特徴とする、転炉の内張り耐火物保護方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８４７３７（Ｐ２０１１−１８４７３７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１２６３（Ｐ２０１０−５１２６３）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]