JPH0112806B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0112806B2 JPH0112806B2 JP15856580A JP15856580A JPH0112806B2 JP H0112806 B2 JPH0112806 B2 JP H0112806B2 JP 15856580 A JP15856580 A JP 15856580A JP 15856580 A JP15856580 A JP 15856580A JP H0112806 B2 JPH0112806 B2 JP H0112806B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sio
- coke
- pig iron
- tuyere
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、製鋼工程へ供給するにあたつて、脱
シリコン処理（以下銑中Siを〔Si〕と記す）を必
要としない低〔Si〕銑を製造する方法に関するも
のである。
シリコン処理（以下銑中Siを〔Si〕と記す）を必
要としない低〔Si〕銑を製造する方法に関するも
のである。
製鋼工程では、よく知られているように〔Ｃ〕
と〔Si〕の酸化反応により発生する熱を精錬に必
要な熱源として用いている。
と〔Si〕の酸化反応により発生する熱を精錬に必
要な熱源として用いている。
しかし70〜100％の溶銑配合率で精錬を行う場
合は、0.30％以下の〔Si〕があればよく理論的に
は0.25％以下で必要な熱量は確保でき、それ以上
の〔Si〕は不要である。つまり〔Si〕は製銑工程
においては還元反応で生成されるため燃料比に影
響し、製鋼工程においては過剰〔Si〕は生石灰添
加量を増大させ、スラグ量の増となりコストの上
昇、熱ロスの上昇となる。
合は、0.30％以下の〔Si〕があればよく理論的に
は0.25％以下で必要な熱量は確保でき、それ以上
の〔Si〕は不要である。つまり〔Si〕は製銑工程
においては還元反応で生成されるため燃料比に影
響し、製鋼工程においては過剰〔Si〕は生石灰添
加量を増大させ、スラグ量の増となりコストの上
昇、熱ロスの上昇となる。
銑鋼一貫プロセスを省エネ、省資源の観点から
見直せば転炉反応熱の許容する範囲囲内で〔Si〕
を低位に保つことが必要となつてくる。
見直せば転炉反応熱の許容する範囲囲内で〔Si〕
を低位に保つことが必要となつてくる。
また一方、5000m3級の高炉における燃料比と
〔Si〕の関係をみると、 F.R.＝−4.53（ηcp）−0.08（BT） ＋0.85（WH2O）＋61.74〔Si〕＋767.40 Ｎ＝36 γ＝0.99 ηcp（％）：炉頂ガス利用率 BT（℃）：送風温度 WH2O（ｇ／Ｎm3）：送風湿分 〔Si〕（％）：銑中Si となり、この結果5000m3を越す大型高炉において
も、送風温度、送風湿分、〔Si〕の効果係数は、
従来中小型高炉でいわれている値と同じレベル値
であり、〔Si〕の減少はこの面からも有効である
ことも実証している。
〔Si〕の関係をみると、 F.R.＝−4.53（ηcp）−0.08（BT） ＋0.85（WH2O）＋61.74〔Si〕＋767.40 Ｎ＝36 γ＝0.99 ηcp（％）：炉頂ガス利用率 BT（℃）：送風温度 WH2O（ｇ／Ｎm3）：送風湿分 〔Si〕（％）：銑中Si となり、この結果5000m3を越す大型高炉において
も、送風温度、送風湿分、〔Si〕の効果係数は、
従来中小型高炉でいわれている値と同じレベル値
であり、〔Si〕の減少はこの面からも有効である
ことも実証している。
一般には、溶銑中〔Si〕は、炉熱指数として溶
銑温度と強い相関があり〔Si〕レベルは炉熱コン
トロールで行なえるが低溶銑温度操業による低
〔Si〕化は、炉下部の熱不足をきたし、荷下り異
常現象につながる可能性もある。
銑温度と強い相関があり〔Si〕レベルは炉熱コン
トロールで行なえるが低溶銑温度操業による低
〔Si〕化は、炉下部の熱不足をきたし、荷下り異
常現象につながる可能性もある。
この状態を長期に続ければ重大な操業トラブル
に結びつくことにもなりかねない。
に結びつくことにもなりかねない。
つまり、高炉において特に大型高炉の低燃料比
操業下での低Si操業は炉下部の熱レベルを維持し
つつ炉内反応的にSi移行を抑制することができて
はじめて実用性の高い技術と云えるのである。
操業下での低Si操業は炉下部の熱レベルを維持し
つつ炉内反応的にSi移行を抑制することができて
はじめて実用性の高い技術と云えるのである。
一般には低〔Si〕操業化へは
装入全SiO2の低減
装入全原燃料のCaO／SiO2の上昇
融着帯レベルの低下
等が有効な手段と考えられる。本発明者等は、先
づ〔Si〕が炉熱（溶銑温度）と強い相関がある中
で、溶銑温度を一定として所定の期間の〔Si〕の
推移を解析して〔Si〕を変動する要因の抽出を行
つた。
づ〔Si〕が炉熱（溶銑温度）と強い相関がある中
で、溶銑温度を一定として所定の期間の〔Si〕の
推移を解析して〔Si〕を変動する要因の抽出を行
つた。
その結果、全装入SiO2と〔Si〕の関係を全装
入のCaO／SiO2で層別する等、種々の解析を試
みたが両者の関係はランダムな分布しか示さず、
全装入SiO2と〔Si〕レベルとに特に相関がない
ことが明らかとなつた。そこで、コークスアツシ
ユ中のSiO2が高温域でSiO2ガス化し溶滴との反
応で〔Si〕がメタル中に移行するという観点から
コークス由来のSiO2と〔Si〕の関係（第１図）
（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）、送風温度と送
風湿分を調整して制御した羽口前で燃焼するコー
クス中のSiO2と〔Si〕の関係（第２図）（〔Si〕値
at pig ｔ＝1520±２℃）を調査した。
入のCaO／SiO2で層別する等、種々の解析を試
みたが両者の関係はランダムな分布しか示さず、
全装入SiO2と〔Si〕レベルとに特に相関がない
ことが明らかとなつた。そこで、コークスアツシ
ユ中のSiO2が高温域でSiO2ガス化し溶滴との反
応で〔Si〕がメタル中に移行するという観点から
コークス由来のSiO2と〔Si〕の関係（第１図）
（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）、送風温度と送
風湿分を調整して制御した羽口前で燃焼するコー
クス中のSiO2と〔Si〕の関係（第２図）（〔Si〕値
at pig ｔ＝1520±２℃）を調査した。
これらの関係からコークス系統のSiO2が〔Si〕
レベルを決める重要な因子となつており、〔Si〕＝
0.30％以下を目標とする本発明の低〔Si〕銑吹製
では、前者が24Kg／ｔ―ｐ以下であることが好ま
しく、かつ後者が13Kg／ｔ―ｐ以下である必要が
分つた。
レベルを決める重要な因子となつており、〔Si〕＝
0.30％以下を目標とする本発明の低〔Si〕銑吹製
では、前者が24Kg／ｔ―ｐ以下であることが好ま
しく、かつ後者が13Kg／ｔ―ｐ以下である必要が
分つた。
他方、このコークス中のSiO2が一連の反応に
よつて銑鉄中に含有される融着帯レベル以下の高
温域について、羽口前で燃焼するコークス中の
SiO2が12〜13Kg／ｔ―ｐ時の〔Si〕とマクロな
融着帯高さを示すと考えられるKitaevの提案し
た距離(H)との関係を調査解析した。その結果を第
３図（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）、第４図
（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）に示す。
よつて銑鉄中に含有される融着帯レベル以下の高
温域について、羽口前で燃焼するコークス中の
SiO2が12〜13Kg／ｔ―ｐ時の〔Si〕とマクロな
融着帯高さを示すと考えられるKitaevの提案し
た距離(H)との関係を調査解析した。その結果を第
３図（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）、第４図
（〔Si〕値at pig ｔ＝1520±２℃）に示す。
本発明で用いるKitaevのＨは、「The
Pergamon Prese」の1967版に「Heat
Exchange in Shoft Fuxnace」と題して、B.I.
KitaevとYu.G.YarashenkoとV.D.Suchkovが発
表した論文で提案した、次の式によつて求めたも
のである。
Pergamon Prese」の1967版に「Heat
Exchange in Shoft Fuxnace」と題して、B.I.
KitaevとYu.G.YarashenkoとV.D.Suchkovが発
表した論文で提案した、次の式によつて求めたも
のである。
Ｈ＝3PCs〓b／hv（１−CsGs／CgGg）；〔ｍ〕
ここに、
Ｐ；固体の体積速度〔m3／m2・hr），
Cs；固体の比熱〔cal／ｇ，℃〕
γb；固体の嵩密度〔Kg／m3〕，
hv；単位層体積当りの伝熱係数
〔kcal／m3・hr・℃〕
Gs；固体の質量流量〔Kg／hr〕
Cg；ガスの比熱〔kcal／Ｎm3・℃〕
Gg；ガスの流量〔Ｎm3／hr〕
Kitaevらはシヤフト炉のような向流熱交換器を
想定した場合、熱交換効率が一定の値になるに必
要な高さが重要であると考えて、固体の入口から
固体温度がガス温度の95％に達する位置までの距
離、つまり高炉におけるストツクラインからマク
ロな融着帯までの距離を上式で与えている。
想定した場合、熱交換効率が一定の値になるに必
要な高さが重要であると考えて、固体の入口から
固体温度がガス温度の95％に達する位置までの距
離、つまり高炉におけるストツクラインからマク
ロな融着帯までの距離を上式で与えている。
式の右辺に含まれるＰは高炉の場合には装入物
の降下速度であり、CsGs／CgGgは装入物とガス
との熱容量流量比である。H1はこれら２つのパ
ラメータを理論的に包括したパラメータとなつて
おり、値が小さほど固体が容易に加熱され、高炉
の場合には熱交換の充足度が大きいことになる。
したがつて本発明では装入物の降下速度と熱容量
流量比に代わるパラメータＨをストツクラインか
ら羽口に至る間に存在する融着帯の位置に用い
た。なお式中のhvは現行の高炉操業条件下では値
の変化巾が小さく、熱交換にほとんど影響を与え
ないので、一定（3000kcal／m3・hr・℃）として
扱うこととする。
の降下速度であり、CsGs／CgGgは装入物とガス
との熱容量流量比である。H1はこれら２つのパ
ラメータを理論的に包括したパラメータとなつて
おり、値が小さほど固体が容易に加熱され、高炉
の場合には熱交換の充足度が大きいことになる。
したがつて本発明では装入物の降下速度と熱容量
流量比に代わるパラメータＨをストツクラインか
ら羽口に至る間に存在する融着帯の位置に用い
た。なお式中のhvは現行の高炉操業条件下では値
の変化巾が小さく、熱交換にほとんど影響を与え
ないので、一定（3000kcal／m3・hr・℃）として
扱うこととする。
図から明らかなようにKitaevのＨが増大すれ
ば〔Si〕は、低下する傾向を示し、〔Si〕＝0.30％
以下の低〔Si〕銑を吹製するには、融着帯を送風
温度および羽口先温度を制御して55％以上（15ｍ
以上）好ましくは65％以上に低下する必要がある
ことが分つた。
ば〔Si〕は、低下する傾向を示し、〔Si〕＝0.30％
以下の低〔Si〕銑を吹製するには、融着帯を送風
温度および羽口先温度を制御して55％以上（15ｍ
以上）好ましくは65％以上に低下する必要がある
ことが分つた。
これ等の知見をもとに操業を行い、その結果を
KitaevのＨと〔Si〕と、溶銑温度と羽口先温度
の関係で調査、検討した。その結果を第５図に示
す。
KitaevのＨと〔Si〕と、溶銑温度と羽口先温度
の関係で調査、検討した。その結果を第５図に示
す。
近年の資源事情と価値変化が高炉の操業にも多
大の新技術の活用を求めており、それ等の代表的
な技術手段である送風温度の上昇・脱湿送風、オ
イル吹込の低減等は、羽口先温度の上昇を招き燃
料比の低減と熱流比の上昇につながつつて、結果
的にはKitaev Ｈを増大し、本発明の課題解決を
助ける方向にある。
大の新技術の活用を求めており、それ等の代表的
な技術手段である送風温度の上昇・脱湿送風、オ
イル吹込の低減等は、羽口先温度の上昇を招き燃
料比の低減と熱流比の上昇につながつつて、結果
的にはKitaev Ｈを増大し、本発明の課題解決を
助ける方向にある。
しかし単純にこれ等の条件の中で操業を続ける
のみでは、第５図に示す線Ａ・Ｂに明らかなよう
に〔Si〕は0.35以下となることはなく、課題解決
の糸口すらつかめない。これに反し、上記各条件
を満足な範囲に調整、制御すると、第５図に示す
線Ｃに明らかなように、〔Si〕は、0.30％以下と
なり、目的の達成がはかれる。
のみでは、第５図に示す線Ａ・Ｂに明らかなよう
に〔Si〕は0.35以下となることはなく、課題解決
の糸口すらつかめない。これに反し、上記各条件
を満足な範囲に調整、制御すると、第５図に示す
線Ｃに明らかなように、〔Si〕は、0.30％以下と
なり、目的の達成がはかれる。
即ち、本発明は、羽口先温度を2400℃以上に保
持し、融着帯位置を55％以上好ましくは65％以上
に低下して滴下反応時間を短縮する一方、該融着
帯近傍で発生するSiOガスを必要最少量に調整、
制御するため、その直接要因となる羽口先燃焼コ
ークスから発生するSiO2の絶対量を13Kg／ｔ―
ｐ以下に低減して、Siの銑鉄への移行を抑制して
いるので溶銑温度を適度な高めに維持して炉下部
の熱レベルを確保しているにも拘らず、〔Si〕は
所期の0.30％以下の低位に維持され、銑鋼一貫工
程内で脱〔Si〕をすることなく、容易に成分調整
を完了した溶鋼を得ることを可能としたものであ
る。この条件で吹練を続け、本発明者等は所期の
目的等を達成した銑鉄を供給し続けているが、何
れかの条件が満足しないときは安定して目標
〔Si〕の銑鉄を製造することができず円滑かつ安
定した操業ができなかつた。
持し、融着帯位置を55％以上好ましくは65％以上
に低下して滴下反応時間を短縮する一方、該融着
帯近傍で発生するSiOガスを必要最少量に調整、
制御するため、その直接要因となる羽口先燃焼コ
ークスから発生するSiO2の絶対量を13Kg／ｔ―
ｐ以下に低減して、Siの銑鉄への移行を抑制して
いるので溶銑温度を適度な高めに維持して炉下部
の熱レベルを確保しているにも拘らず、〔Si〕は
所期の0.30％以下の低位に維持され、銑鋼一貫工
程内で脱〔Si〕をすることなく、容易に成分調整
を完了した溶鋼を得ることを可能としたものであ
る。この条件で吹練を続け、本発明者等は所期の
目的等を達成した銑鉄を供給し続けているが、何
れかの条件が満足しないときは安定して目標
〔Si〕の銑鉄を製造することができず円滑かつ安
定した操業ができなかつた。
第１図は高炉への装入コークス中のSiO2と銑
鉄中Siとの関係を示す図、第２図は高炉の羽口前
で燃焼するコークス中のSiO2と銑鉄中Siとの関
係を示す図、第３図、第４図はKitaevのＨと銑
鉄中Siとの関係を示した図、第５図はKitaevの
Ｈと銑鉄中のSiと溶銑温度と、羽口先温度の関係
を示した図である。
鉄中Siとの関係を示す図、第２図は高炉の羽口前
で燃焼するコークス中のSiO2と銑鉄中Siとの関
係を示す図、第３図、第４図はKitaevのＨと銑
鉄中Siとの関係を示した図、第５図はKitaevの
Ｈと銑鉄中のSiと溶銑温度と、羽口先温度の関係
を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送風羽口先におけるコークス燃焼量をコーク
ス中のSiO2が銑鉄屯当り13Kg以下となる羽口先
コークス燃焼量に調整すると共に羽口先温度を
2400℃以上に調整してかつKitaevの Ｈ＝ストツクラインからマクロな融着帯の位置までの
距離（ｍ）／ストツクラインから送風羽口までの距離（
ｍ）×100 を55％以上好ましくは65％以上に制御することを
特徴とする低シリコン銑の製造方法。 ２ 含有SiO2が銑鉄屯当り24Kg以下のコークス
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の低シリコン銑の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15856580A JPS5782410A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Production of low silicon pig iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15856580A JPS5782410A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Production of low silicon pig iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5782410A JPS5782410A (en) | 1982-05-22 |
| JPH0112806B2 true JPH0112806B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=15674469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15856580A Granted JPS5782410A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Production of low silicon pig iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5782410A (ja) |
-
1980
- 1980-11-11 JP JP15856580A patent/JPS5782410A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5782410A (en) | 1982-05-22 |
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