JPH01252708A - 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 - Google Patents
鉄浴式溶融還元炉の操業方法Info
- Publication number
- JPH01252708A JPH01252708A JP7586288A JP7586288A JPH01252708A JP H01252708 A JPH01252708 A JP H01252708A JP 7586288 A JP7586288 A JP 7586288A JP 7586288 A JP7586288 A JP 7586288A JP H01252708 A JPH01252708 A JP H01252708A
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- molten slag
- slag
- molten
- blowing
- iron
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (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、鉄浴式溶融還元炉で、石炭を炭材として用い
る際の操業方法に関する。
る際の操業方法に関する。
［従来の技術］
特開昭６２−１８２２１４号は、鉄系合金溶湯の製造装
置で、従来溶鉱炉法で製造されていた溶銑を、よりコン
パクトな設備で製造する溶融還元炉に関する。
置で、従来溶鉱炉法で製造されていた溶銑を、よりコン
パクトな設備で製造する溶融還元炉に関する。
しかしこの公報は製造装置に関するもので、具体的な操
業方法を示したものではない。
業方法を示したものではない。
転炉型の反応容器内の溶融物に、酸化鉄と炭材とを添加
して吹酸すると、酸化鉄は還元されて溶鉄となる。この
際炭材としては例えば石炭等の揮発分の高い炭材（以下
高ＶＭ炭という）あるいは揮発分が１０％以下の炭材（
以下低ＶＭ炭という）例えばコークスが使用できる。
して吹酸すると、酸化鉄は還元されて溶鉄となる。この
際炭材としては例えば石炭等の揮発分の高い炭材（以下
高ＶＭ炭という）あるいは揮発分が１０％以下の炭材（
以下低ＶＭ炭という）例えばコークスが使用できる。
低ＶＭ炭を使用すると高い二次燃焼率が得られるために
熱経済上は好ましいが、揮発分を少なくするための特別
な装置１例えばコークス炉等が必要であり、あるいは資
源の制約を伴う。
熱経済上は好ましいが、揮発分を少なくするための特別
な装置１例えばコークス炉等が必要であり、あるいは資
源の制約を伴う。
高ＶＭ炭はコークス炉等の前処理設備が不必要でまた安
価であるが１反応容器内に加えると、揮発するＣやＨに
よって二次燃焼率が低くなる等の問題点がある。
価であるが１反応容器内に加えると、揮発するＣやＨに
よって二次燃焼率が低くなる等の問題点がある。
特開昭５９−１５３８１９号は、炭材を有効に燃焼させ
る技術に関し、溶融還元法でも実施できるが、この公報
は高ＶＭ炭を使用した際の二次燃焼率を高める技術等を
記載したものではない。
る技術に関し、溶融還元法でも実施できるが、この公報
は高ＶＭ炭を使用した際の二次燃焼率を高める技術等を
記載したものではない。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
本発明は、鉄浴式溶融還元炉において、二次燃焼率を高
く確保しながら、さらに後で述べる如くスラグの泡立ち
を抑制して、石炭を炭材として使用する操業方法を開示
するものである。
く確保しながら、さらに後で述べる如くスラグの泡立ち
を抑制して、石炭を炭材として使用する操業方法を開示
するものである。
［課題を解決するための手段］
第１図は鉄浴式溶融還元炉の例を示す図である。
反応容器１は耐火物で内張すされた転炉状で、炉の下部
には底吹羽口２を備え底吹ガス、例えばＮ２ガスや０２
ガスを吹込む、３は吹錬用の酸素ランスで上吹酸素を吹
込む、４は溶鉄、５は溶融スラグである０反応容器１内
の溶鉄及び溶融スラグよりなる溶融物に酸化鉄６や炭材
７を加えて、酸素ランス３より上吹酸素を吹込み、底吹
羽口２より底吹ガスを吹込むと、酸化鉄は還元されて溶
鉄となり溶鉄量が増加する。溶鉄４が所定の溶鉄量に達
すると出湯する。出湯した溶湯は例えば別に設けた製鋼
炉で脱炭・精錬される。最初の溶鉄や溶融スラグは例え
ば前回の出湯に際して、溶鉄や溶融スラグを全量は出湯
しないで、一部を反応容器内に残留せしめて得られる。
には底吹羽口２を備え底吹ガス、例えばＮ２ガスや０２
ガスを吹込む、３は吹錬用の酸素ランスで上吹酸素を吹
込む、４は溶鉄、５は溶融スラグである０反応容器１内
の溶鉄及び溶融スラグよりなる溶融物に酸化鉄６や炭材
７を加えて、酸素ランス３より上吹酸素を吹込み、底吹
羽口２より底吹ガスを吹込むと、酸化鉄は還元されて溶
鉄となり溶鉄量が増加する。溶鉄４が所定の溶鉄量に達
すると出湯する。出湯した溶湯は例えば別に設けた製鋼
炉で脱炭・精錬される。最初の溶鉄や溶融スラグは例え
ば前回の出湯に際して、溶鉄や溶融スラグを全量は出湯
しないで、一部を反応容器内に残留せしめて得られる。
反応容器１内に加えられた炭材７は、上吹酸素によって
スラグに巻き込まれ、スラグ中で酸化鉄を還元する。炭
材７が低ＶＭ炭の場合はスラグに巻きこまれる歩留りが
安定し、下記（１）式で示される二次燃焼率（η）が高
い。
スラグに巻き込まれ、スラグ中で酸化鉄を還元する。炭
材７が低ＶＭ炭の場合はスラグに巻きこまれる歩留りが
安定し、下記（１）式で示される二次燃焼率（η）が高
い。
η＝ （（Ｃｏ、 ＋ｎ、ｏ） ／ （ＣＯ２４ＧＯ＋
Ｈ，Ｏ＋８２ ）） Ｘ １００・・・（１）但しＣｏ
、、 Ｎ２０． Ｃｏ、 Ｈ，は排出ガス中の各々の容
積％。しかし炭材７が石炭のような高ＶＭ炭の場合は、
揮発分が多いために、炭材の反応速度が不安定で、特別
の工夫を行わないと、スラグに巻き込まれる炭材の歩留
りが変動し、又高い二次燃焼率が得られず、又スラグに
巻きこまれる石炭の歩留りが低いとスラグ中の炭材量が
低下してスラグが泡立つために操業が不安定となる。従
って本発明では操業を下記の如くに制御する。即ち、ス
ラグ浴面における底吹ガスの噴出部直径Ｑ４を反応容器
の内径りに対して、０．６Ｄ＜ １２．＜０．９Ｄとし
、スラグ浴面における上吹酸素の拡がり直径Ｑ２を、Ｑ
、＜０．１３Ｑ１とし、上吹酸素によるスラグキャビテ
ィー深さＬｓをスラグ厚さＨｓに対して Ｌｓ＜Ｈｓと
して吹酸する。
Ｈ，Ｏ＋８２ ）） Ｘ １００・・・（１）但しＣｏ
、、 Ｎ２０． Ｃｏ、 Ｈ，は排出ガス中の各々の容
積％。しかし炭材７が石炭のような高ＶＭ炭の場合は、
揮発分が多いために、炭材の反応速度が不安定で、特別
の工夫を行わないと、スラグに巻き込まれる炭材の歩留
りが変動し、又高い二次燃焼率が得られず、又スラグに
巻きこまれる石炭の歩留りが低いとスラグ中の炭材量が
低下してスラグが泡立つために操業が不安定となる。従
って本発明では操業を下記の如くに制御する。即ち、ス
ラグ浴面における底吹ガスの噴出部直径Ｑ４を反応容器
の内径りに対して、０．６Ｄ＜ １２．＜０．９Ｄとし
、スラグ浴面における上吹酸素の拡がり直径Ｑ２を、Ｑ
、＜０．１３Ｑ１とし、上吹酸素によるスラグキャビテ
ィー深さＬｓをスラグ厚さＨｓに対して Ｌｓ＜Ｈｓと
して吹酸する。
Ｑｏは炉内を観察しても把握出来るが、予め設定された
計算式から求めてもよい。Ｑ２やＬｓは酸素ランス３の
送酸条件や、上下位置の調整によって所望の如くに容易
に設定できる。
計算式から求めてもよい。Ｑ２やＬｓは酸素ランス３の
送酸条件や、上下位置の調整によって所望の如くに容易
に設定できる。
又Ｈｓも、スラブの量を十分確保する事によって、Ｌ
ｓ ＜ Ｈｓとなし得る。
ｓ ＜ Ｈｓとなし得る。
［作用コ
本発明では吹錬をＬ ｓ ＜ Ｈｓで行う。スラグキャ
ビティー深さＬｓが深くなり過ぎて、酸素ランス３から
のガス流が溶鉄に吹きつけられると、溶鉄や溶鉄中のＣ
を再度酸化するため、還元効率が下るし、二次燃焼率も
低くなる。従って本発明ではＬ ｓ ＜ Ｈｓとする。
ビティー深さＬｓが深くなり過ぎて、酸素ランス３から
のガス流が溶鉄に吹きつけられると、溶鉄や溶鉄中のＣ
を再度酸化するため、還元効率が下るし、二次燃焼率も
低くなる。従って本発明ではＬ ｓ ＜ Ｈｓとする。
次に本発明ではＱｌを０．６０−０．９Ｄの範囲とし、
且つＱ２を０．８ｌ工以下として操業する。第２図はＱ
ｌや０□を変えて操業した際の、二次燃焼率ηやスラグ
フォーミングの観察結果を示す図である。
且つＱ２を０．８ｌ工以下として操業する。第２図はＱ
ｌや０□を変えて操業した際の、二次燃焼率ηやスラグ
フォーミングの観察結果を示す図である。
第２図にみられる如く、Ｑ□／Ｄが０．６〜０．９で且
つＱ２ＩＱ、が０．８以下の場合は、二次燃焼率ηは何
れも４５％以上で、又石炭のスラグへの巻き込みも安定
し、スラグの泡立ちが発生する事も少なく、安定な操業
が可能となる。
つＱ２ＩＱ、が０．８以下の場合は、二次燃焼率ηは何
れも４５％以上で、又石炭のスラグへの巻き込みも安定
し、スラグの泡立ちが発生する事も少なく、安定な操業
が可能となる。
この理由については下記の如くと思考される。
反応容器内をｗｔ察の結果、Ｑ１／Ｄが０．６〜０．９
で且つＱ、ＩＱ、が０．８以下の場合は、添加した石炭
は反応容器の炉壁側に吹き寄せられて偏在している。
で且つＱ、ＩＱ、が０．８以下の場合は、添加した石炭
は反応容器の炉壁側に吹き寄せられて偏在している。
反応容器の炉壁側に石炭を偏在させると、石炭の反応は
緩やかで、安定してスラグ中に巻き込まれる。２．／Ｄ
が０．６以下の場合やＱ２／Ｑ１が０．８以上の場合は
、反応容器内の石炭は炉の中心側にも存在することが観
察されるが、この状態では石炭には上吹酸素が強く吹き
つけられて、スラグ上で燃焼してスラグ中に巻き込まれ
る量が不安定で、又揮発分が二次燃焼率を低下せしめる
に至る。
緩やかで、安定してスラグ中に巻き込まれる。２．／Ｄ
が０．６以下の場合やＱ２／Ｑ１が０．８以上の場合は
、反応容器内の石炭は炉の中心側にも存在することが観
察されるが、この状態では石炭には上吹酸素が強く吹き
つけられて、スラグ上で燃焼してスラグ中に巻き込まれ
る量が不安定で、又揮発分が二次燃焼率を低下せしめる
に至る。
［実施例コ
第３図に示す如く、半径３ｍの反応容器内に溶鉄を５０
トン、スラグ（ＣａＯ／５ｉ０２：１．２． ＭｇＯ：
１５％、ＡＱ２０３：１５％）を２０トン装入し、上吹
酸素：８５０ＯＮｍ１／ｈ、底吹酸素：５０ＯＮｍ３／
ｈを吹込んだ１羽口は容器底面の中心から１．４６ｍの
位置に４本を点対象に設置した。この時のスラグ厚みは
１０００ｍｍ、上吹ジェットによるスラグキャビティー
深さは６００ｍｍであった。またＱｌは３．９ｍ、Ｑ２
は３．０ｍである。石炭は１ｍｍ〜２０ｍｍの粒度のも
のを１３トン／ｈ、鉄鉱石は１２トン／ｈを炉上から装
入し、１時間の操業を行った。その間二次燃焼率は４５
〜５５％と安定して推移し、その結果７．６トンの溶鉄
が生成した。
トン、スラグ（ＣａＯ／５ｉ０２：１．２． ＭｇＯ：
１５％、ＡＱ２０３：１５％）を２０トン装入し、上吹
酸素：８５０ＯＮｍ１／ｈ、底吹酸素：５０ＯＮｍ３／
ｈを吹込んだ１羽口は容器底面の中心から１．４６ｍの
位置に４本を点対象に設置した。この時のスラグ厚みは
１０００ｍｍ、上吹ジェットによるスラグキャビティー
深さは６００ｍｍであった。またＱｌは３．９ｍ、Ｑ２
は３．０ｍである。石炭は１ｍｍ〜２０ｍｍの粒度のも
のを１３トン／ｈ、鉄鉱石は１２トン／ｈを炉上から装
入し、１時間の操業を行った。その間二次燃焼率は４５
〜５５％と安定して推移し、その結果７．６トンの溶鉄
が生成した。
［発明の効果］
本発明によって、鉄浴式溶融還元炉において、石炭を炭
材として使用しても、高い二次燃焼率が確保でき、又ス
ラグ泡立ちの発生を抑止した操業が可能となる。
材として使用しても、高い二次燃焼率が確保でき、又ス
ラグ泡立ちの発生を抑止した操業が可能となる。
第１図は本発明で用いられる鉄浴式溶融還元炉の例を示
す図。 第２図は操業条件と二次燃焼率及びスラグ泡立ちの関係
を示す図、 第３図は実施例の吹錬を示す図 である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
す図。 第２図は操業条件と二次燃焼率及びスラグ泡立ちの関係
を示す図、 第３図は実施例の吹錬を示す図 である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
Claims (1)
- 石炭を炭材として用いる鉄浴式溶融還元炉において、ス
ラグ浴面における底吹ガスの噴出部直径ｌ＿１を反応容
器の内径Ｄに対して、０．６Ｄ＜ｌ＿１＜０．９Ｄとし
、スラグ浴面における上吹酸素の拡がり直径ｌ＿２を、
ｌ＿２＜０．８ｌ＿１とし、上吹酸素によるスラグキャ
ビティー深さＬ＿ｓをスラグ厚さＨ＿ｓに対してＬ＿ｓ
＜Ｈ＿ｓとして吹酸する事を特徴とする、鉄浴式溶融還
元炉の操業方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586288A JPH01252708A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586288A JPH01252708A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252708A true JPH01252708A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13588481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7586288A Pending JPH01252708A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252708A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110055364A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-26 | 东北大学 | 一种用于熔融还原炉的低浓度氮气煤粉输送方法 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7586288A patent/JPH01252708A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110055364A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-26 | 东北大学 | 一种用于熔融还原炉的低浓度氮气煤粉输送方法 |
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