JPH01195233A - 含鉄冷材の溶解方法 - Google Patents
含鉄冷材の溶解方法Info
- Publication number
- JPH01195233A JPH01195233A JP1746888A JP1746888A JPH01195233A JP H01195233 A JPH01195233 A JP H01195233A JP 1746888 A JP1746888 A JP 1746888A JP 1746888 A JP1746888 A JP 1746888A JP H01195233 A JPH01195233 A JP H01195233A
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- JP
- Japan
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- iron
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- molten iron
- carbon
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、含鉄冷材の溶解方法に関するものである。
［従来の技術］
特開昭６０−１７４８１２号公報で、溶銑等の高炭素溶
融鉄の存在する転炉内に含鉄冷材、炭材、酸素を供給し
、含鉄冷材を高炭素溶融鉄中で溶解し高炭素溶融鉄を得
る第１工程と、上記高炭素溶融鉄を原料として別の転炉
で酸素吹錬し所要の温度、成分の溶鋼を得る第２工程よ
りなる転炉製鋼方法は知られている。
融鉄の存在する転炉内に含鉄冷材、炭材、酸素を供給し
、含鉄冷材を高炭素溶融鉄中で溶解し高炭素溶融鉄を得
る第１工程と、上記高炭素溶融鉄を原料として別の転炉
で酸素吹錬し所要の温度、成分の溶鋼を得る第２工程よ
りなる転炉製鋼方法は知られている。
また、同公報には上記第１工程において［（溶融鉄中で
加硫された重量／炭材中のＳ重量）×１００］で示され
る復硫率を低値に抑えるために、炭素濃度３．０１以上
の高炭素濃度溶融鉄中で含鉄冷材を溶解することも開示
されている。
加硫された重量／炭材中のＳ重量）×１００］で示され
る復硫率を低値に抑えるために、炭素濃度３．０１以上
の高炭素濃度溶融鉄中で含鉄冷材を溶解することも開示
されている。
上記転炉製鋼方法における上記第１工程として採用でき
る含鉄冷材の溶解方法が特公昭５６−８０８５号公報で
知られている。
る含鉄冷材の溶解方法が特公昭５６−８０８５号公報で
知られている。
特公昭５６−８０８５号公報に開示される含鉄冷材の溶
解方法は、第１図に示すように上吹酸素ランス８を有す
ると共に炉底に三重管ノズル１を有する転炉７を用い、
溶銑等の炭素濃度３％以上の高炭素濃度溶融鉄５の存在
する上記転炉７内にスクラッブ、海綿鉄、ベレット、固
形銑鉄、鉄鉱石等の含鉄桧材６を装入し、溶融鉄５に三
重管ノズル１の内管２より窒素等の非酸化性ガスで石炭
粉、コークス粉等の炭材を、中管３より酸素を、外管４
よりＬＰＧ等の冷却用非酸化性ガスを吹き込み、炭材を
浴中に溶解させ１次燃焼（Ｃ＋−０２→ＣＯ）させると
共に上記上吹酸素ランス８より酸素を供給し、上記炭素
を２次燃焼（（：０＋−０２→Ｃ０２）させて浴に熱を
供給し含鉄桧材を炭素濃度３．０ｔ以上の高炭素濃度溶
融鉄中で溶解して炭素濃度３．Ｏｔ以上の高炭素濃度の
溶融鉄を得るものである。
解方法は、第１図に示すように上吹酸素ランス８を有す
ると共に炉底に三重管ノズル１を有する転炉７を用い、
溶銑等の炭素濃度３％以上の高炭素濃度溶融鉄５の存在
する上記転炉７内にスクラッブ、海綿鉄、ベレット、固
形銑鉄、鉄鉱石等の含鉄桧材６を装入し、溶融鉄５に三
重管ノズル１の内管２より窒素等の非酸化性ガスで石炭
粉、コークス粉等の炭材を、中管３より酸素を、外管４
よりＬＰＧ等の冷却用非酸化性ガスを吹き込み、炭材を
浴中に溶解させ１次燃焼（Ｃ＋−０２→ＣＯ）させると
共に上記上吹酸素ランス８より酸素を供給し、上記炭素
を２次燃焼（（：０＋−０２→Ｃ０２）させて浴に熱を
供給し含鉄桧材を炭素濃度３．０ｔ以上の高炭素濃度溶
融鉄中で溶解して炭素濃度３．Ｏｔ以上の高炭素濃度の
溶融鉄を得るものである。
［発明が解決しようとする課題］
上記溶解法においては、浴に熱を供給する目的以外に炭
素濃度３．Ｏｔ以上の溶融鉄中で含鉄桧材を溶解するた
めに、第２図に示す三重管内管２より窒素等の非酸化性
ガスで石炭粉、コークス粉等の炭材を、中管より酸素を
吹き込み、炭材を浴中に溶解させるものであり、その底
吹三重管ノズルの保護のため上記外管より、ＬＰＧ等の
冷却用非酸化性ガスを吹き込み、そのガスの分解吸熱で
ノズルと溶融鉄の接触部を冷却することにより、ノズル
及びその周辺に溶融鉄の固着物９（以後マツシュルーム
と称す。）を生成させ、ノズルが直接溶融鉄と接触する
ことを防ぎノズルを保護している。
素濃度３．Ｏｔ以上の溶融鉄中で含鉄桧材を溶解するた
めに、第２図に示す三重管内管２より窒素等の非酸化性
ガスで石炭粉、コークス粉等の炭材を、中管より酸素を
吹き込み、炭材を浴中に溶解させるものであり、その底
吹三重管ノズルの保護のため上記外管より、ＬＰＧ等の
冷却用非酸化性ガスを吹き込み、そのガスの分解吸熱で
ノズルと溶融鉄の接触部を冷却することにより、ノズル
及びその周辺に溶融鉄の固着物９（以後マツシュルーム
と称す。）を生成させ、ノズルが直接溶融鉄と接触する
ことを防ぎノズルを保護している。
このマツシュルーム９の生成は、溶融鉄の炭素濃度によ
り求まる固相線温度と溶融鉄の温度の差（スーパーヒー
トと称す。）により左右される。つまり、スーパーヒー
トが小さい場合、溶融鉄は冷却ガスにより冷却され固相
線温度以下に容易になりマツシュルームが生成し易く、
スーパーヒートが大きい場合、溶融鉄の温度を固相線温
度以下にするためには大量の冷却ガスが必要となる。ま
た、固相線温度は溶鉄中の炭素濃度により決定さね、炭
素濃度が低い場合は固相線温度が高くマツシュルームは
生成し易く、炭素濃度が高い場合は固相線温度が低くマ
ツシュルームは付着し難い。
り求まる固相線温度と溶融鉄の温度の差（スーパーヒー
トと称す。）により左右される。つまり、スーパーヒー
トが小さい場合、溶融鉄は冷却ガスにより冷却され固相
線温度以下に容易になりマツシュルームが生成し易く、
スーパーヒートが大きい場合、溶融鉄の温度を固相線温
度以下にするためには大量の冷却ガスが必要となる。ま
た、固相線温度は溶鉄中の炭素濃度により決定さね、炭
素濃度が低い場合は固相線温度が高くマツシュルームは
生成し易く、炭素濃度が高い場合は固相線温度が低くマ
ツシュルームは付着し難い。
上記溶解法においては、含鉄桧材の溶解速度を高め“る
ために温度の高い、例えば１３００℃以上の溶融鉄中で
含鉄桧材を溶解するのが望ましく、また、上記の如く３
以上の炭素濃度の高い溶融鉄中で含鉄桧材を溶解してお
りスーパーヒートが大きいためマツシュルームは付着し
難い。そのためノズルを保護するために大量の冷却用Ｌ
ＰＧを使用し冷却量を大きくすることによりマツシュル
ームを生成する必要がある。そのため、高価なＬＰＧ使
用のため大幅なコストアップが余儀なくされている。
ために温度の高い、例えば１３００℃以上の溶融鉄中で
含鉄桧材を溶解するのが望ましく、また、上記の如く３
以上の炭素濃度の高い溶融鉄中で含鉄桧材を溶解してお
りスーパーヒートが大きいためマツシュルームは付着し
難い。そのためノズルを保護するために大量の冷却用Ｌ
ＰＧを使用し冷却量を大きくすることによりマツシュル
ームを生成する必要がある。そのため、高価なＬＰＧ使
用のため大幅なコストアップが余儀なくされている。
本発明は、炭素濃度３％以上の高炭素鉄浴内でも、上記
ノズルの保護のための冷却用ＬＰＧを大幅に増加させる
ことなく、マツシュルームを生成させノズルの保護を行
う低コストの溶解方法を提供するものである。
ノズルの保護のための冷却用ＬＰＧを大幅に増加させる
ことなく、マツシュルームを生成させノズルの保護を行
う低コストの溶解方法を提供するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明者は、マツシュルームの生成がスーパーヒートの
大小によって決定されることに着目し、ノズル近傍にス
ーパーヒートの小さい領域をつくり多量のＬＰＧを使用
せずどもマツシュルームを生成させノズルを保護する方
法を発明した。本発明は、ノズル近傍にスーパーヒート
の小さい領域をつくるため、炭素濃度３％以上の高炭素
濃度溶融鉄に対して重量比で０，１〜０．６装入する含
鉄冷材中に大型鋼塊（体積＝ ０．１０〜０．３０ｍ３
．スラブ屑等）をｌθ〜６０％の割合で配合するもので
、大型鋼塊は溶鉄に比べ比重が大きいため炉底部に沈み
込みノズル近傍に存在し、また、大型鋼塊は溶解の過程
でその近傍に半溶融状の低温、低炭素濃度の領域を形成
し、徐々に溶解するためノズル近傍にスーパーヒートの
小さい領域を長時間維持できるため多量のＬＰＧを使用
せずどもマツシュルームが生成しノズルを保護するもの
である。
大小によって決定されることに着目し、ノズル近傍にス
ーパーヒートの小さい領域をつくり多量のＬＰＧを使用
せずどもマツシュルームを生成させノズルを保護する方
法を発明した。本発明は、ノズル近傍にスーパーヒート
の小さい領域をつくるため、炭素濃度３％以上の高炭素
濃度溶融鉄に対して重量比で０，１〜０．６装入する含
鉄冷材中に大型鋼塊（体積＝ ０．１０〜０．３０ｍ３
．スラブ屑等）をｌθ〜６０％の割合で配合するもので
、大型鋼塊は溶鉄に比べ比重が大きいため炉底部に沈み
込みノズル近傍に存在し、また、大型鋼塊は溶解の過程
でその近傍に半溶融状の低温、低炭素濃度の領域を形成
し、徐々に溶解するためノズル近傍にスーパーヒートの
小さい領域を長時間維持できるため多量のＬＰＧを使用
せずどもマツシュルームが生成しノズルを保護するもの
である。
［実施例コ
本発明を実施例により説明する。
本実施例は２００ｔｏｎ転炉に種湯として、炭素濃度３
．０〜４．５ｔ、温度１３００〜１５００℃で溶銑を５
０〜９０ｔｏｎ装入し、更にスクラップ、大型鋼塊（体
積＝０、１０〜０．３０＋ｏ３のスラブ屑）の混合冷鉄
材２０〜２９ｔｏｎを３〜４回、つまり溶融鉄に対し重
量比で０．１１ ［＝ ２０／（９０＋ ２９ｘ ’３
） ］〜０．５８ ［＝ ２９７５０ ］となる範囲で
、２５〜４０分間隔で装入し、炉の底部に、内管の内径
及び外径が１９．ＯＸ ２５．Ｏｍｍ、中管の内径及び
外径が４２．ＯＸ ４８．１ｍｍ、外管の内径及び外径
が５０．Ｏｘ ５６．Ｏｍｍの三重管ノズルを２〜４本
配設し、ノズル１本当たり内管より３９１Ｎｍ３／ｈの
窒素により３６００〜６６００ｋｇ／ｈの石炭を搬送し
、中管より１４１５Ｎｍ３／ｈの酸素を、外管より冷却
ガスとしてＬＰＧを炉内に吹き込み、上吹ランスより７
０００〜１８００ＯＮｆｆ１３／ｈの酸素を吹き込み冷
鉄材を、炭素濃度３を以上、温度１３００〜１５００℃
の溶融鉄中で溶解した例であり、混合冷鉄材の大型鋼塊
の割合を０〜１００％の範囲で変化せしノズルの溶損を
防止できるマツシュルームを生成するに必要なＬＰＧ量
を求めたもので、その結果を表１に示す。
．０〜４．５ｔ、温度１３００〜１５００℃で溶銑を５
０〜９０ｔｏｎ装入し、更にスクラップ、大型鋼塊（体
積＝０、１０〜０．３０＋ｏ３のスラブ屑）の混合冷鉄
材２０〜２９ｔｏｎを３〜４回、つまり溶融鉄に対し重
量比で０．１１ ［＝ ２０／（９０＋ ２９ｘ ’３
） ］〜０．５８ ［＝ ２９７５０ ］となる範囲で
、２５〜４０分間隔で装入し、炉の底部に、内管の内径
及び外径が１９．ＯＸ ２５．Ｏｍｍ、中管の内径及び
外径が４２．ＯＸ ４８．１ｍｍ、外管の内径及び外径
が５０．Ｏｘ ５６．Ｏｍｍの三重管ノズルを２〜４本
配設し、ノズル１本当たり内管より３９１Ｎｍ３／ｈの
窒素により３６００〜６６００ｋｇ／ｈの石炭を搬送し
、中管より１４１５Ｎｍ３／ｈの酸素を、外管より冷却
ガスとしてＬＰＧを炉内に吹き込み、上吹ランスより７
０００〜１８００ＯＮｆｆ１３／ｈの酸素を吹き込み冷
鉄材を、炭素濃度３を以上、温度１３００〜１５００℃
の溶融鉄中で溶解した例であり、混合冷鉄材の大型鋼塊
の割合を０〜１００％の範囲で変化せしノズルの溶損を
防止できるマツシュルームを生成するに必要なＬＰＧ量
を求めたもので、その結果を表１に示す。
なお、マツシュルームの生成状態は溶解中直接観察する
ことができないので、ノズル背圧より求められるノズル
開口率より判断した。ノズル開口率はマツシュルームが
付着しノズル上面の一部が覆われ、実質開口している断
面積が減少するが、その断面積をノズル出口断面積で除
した割合であり、マツシュルームが大きくなるとその値
は小さく、マツシュルームが小さくなるとその値は大き
くなり、その変化はノズルの背圧により算出でき、開口
率が４０〜７０ｔの範囲であれば、ノズルの溶損が防止
できるマツシュルームが生成されているものと判断した
。なお、表１の必要ＬＰＧ量は各大型鋼塊配合割合のと
きの平均の使用量でノズル１本当たり量を示す。
ことができないので、ノズル背圧より求められるノズル
開口率より判断した。ノズル開口率はマツシュルームが
付着しノズル上面の一部が覆われ、実質開口している断
面積が減少するが、その断面積をノズル出口断面積で除
した割合であり、マツシュルームが大きくなるとその値
は小さく、マツシュルームが小さくなるとその値は大き
くなり、その変化はノズルの背圧により算出でき、開口
率が４０〜７０ｔの範囲であれば、ノズルの溶損が防止
できるマツシュルームが生成されているものと判断した
。なお、表１の必要ＬＰＧ量は各大型鋼塊配合割合のと
きの平均の使用量でノズル１本当たり量を示す。
表 １
表１より適正開口率４０〜７０％に制御するためには、
大型鋼塊の割合をｌθ〜６０％にすることによりＬＰＧ
量を大幅に低減できることが分かった。これは、先に述
べたように大型鋼塊を適当な割合で配合することにより
、大型鋼塊は溶銑に比べ比重が大きいため炉底部に沈み
込みノズル近傍に存在し、また、大型鋼塊は溶解の過程
でその近傍に半溶融状の低温、低炭素濃度の領域を形成
し、徐々に溶解るすためノズル近傍にスーパーヒートの
小さい領域を長時間維持できるためマツシュルームが生
成したものである。
大型鋼塊の割合をｌθ〜６０％にすることによりＬＰＧ
量を大幅に低減できることが分かった。これは、先に述
べたように大型鋼塊を適当な割合で配合することにより
、大型鋼塊は溶銑に比べ比重が大きいため炉底部に沈み
込みノズル近傍に存在し、また、大型鋼塊は溶解の過程
でその近傍に半溶融状の低温、低炭素濃度の領域を形成
し、徐々に溶解るすためノズル近傍にスーパーヒートの
小さい領域を長時間維持できるためマツシュルームが生
成したものである。
［発明の効果コ
本発明によれば、底吹き羽目の最大の問題である羽口の
寿命を維持するための高価な冷却ガスの使用量を大幅に
低減することができ、大幅なコスト低減が図れる。
寿命を維持するための高価な冷却ガスの使用量を大幅に
低減することができ、大幅なコスト低減が図れる。
第１図は特公昭５６−８０８５号公報に開示される含鉄
桧材の溶解方法及び未溶解法の概要を示す。 第２図は炉底のノズルと溶融鉄の接触部近傍の断面図で
マツシュルームの固着状況を示す。 １・・・三重管ノズル、２・・・三重管ノズル内管、３
・・・三重管ノズル中管、４・・・三重管ノズル外管、
５・・・溶融鉄、６・・・含鉄桧材、７・・・炉、８・
・・上吹き酸素ランス、９・・・マツシュルーム。
桧材の溶解方法及び未溶解法の概要を示す。 第２図は炉底のノズルと溶融鉄の接触部近傍の断面図で
マツシュルームの固着状況を示す。 １・・・三重管ノズル、２・・・三重管ノズル内管、３
・・・三重管ノズル中管、４・・・三重管ノズル外管、
５・・・溶融鉄、６・・・含鉄桧材、７・・・炉、８・
・・上吹き酸素ランス、９・・・マツシュルーム。
Claims (1)
- 炉底に三重管ノズルを有する転炉を用い、炭素濃度３
％以上の高炭素溶融鉄の存在する上記転炉内に含鉄冷材
を装入し、上記三重管ノズルの内管より非酸化性ガスと
共に炭材を、中管より酸素を、外管より冷却用非酸化性
ガスを吹き込み含鉄冷材を炭素濃度３％以上の高炭素溶
融鉄中で溶解し、３％以上の高炭素溶融鉄を得る含鉄冷
材の溶解方法において、上記転炉内で上記高炭素溶融鉄
に対して重量比で０．１〜０．６装入する含鉄冷材中の
大型鋼塊（体積＝０．１０〜０．３０ｍ＾３）の割合を
１０〜６０％とすることを特徴とする含鉄冷材の溶解方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1746888A JPH01195233A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 含鉄冷材の溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1746888A JPH01195233A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 含鉄冷材の溶解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195233A true JPH01195233A (ja) | 1989-08-07 |
| JPH0471964B2 JPH0471964B2 (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=11944851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1746888A Granted JPH01195233A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 含鉄冷材の溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01195233A (ja) |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP1746888A patent/JPH01195233A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471964B2 (ja) | 1992-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071117 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081117 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081117 Year of fee payment: 16 |