JPH02205614A - 大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法 - Google Patents
大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法Info
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- JPH02205614A JPH02205614A JP1025105A JP2510589A JPH02205614A JP H02205614 A JPH02205614 A JP H02205614A JP 1025105 A JP1025105 A JP 1025105A JP 2510589 A JP2510589 A JP 2510589A JP H02205614 A JPH02205614 A JP H02205614A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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)
この発明は、溶銑の脱燐(以降、“脱P″と記す)処理
時に大量、の製鋼原料スクラップ(冷銑をも含む)を溶
解することが可能な溶銑脱燐方法に関するものである。
時に大量、の製鋼原料スクラップ(冷銑をも含む)を溶
解することが可能な溶銑脱燐方法に関するものである。
〈従来の技術〉
近年、社会資本の蓄積が順調に進む中で流通スクラップ
が増加する傾向が見られるが、このような状況を背景に
、製鋼コスト低減のため製鋼原料としてスクラップの使
用量を増やすことが重要な課題となってきた。
が増加する傾向が見られるが、このような状況を背景に
、製鋼コスト低減のため製鋼原料としてスクラップの使
用量を増やすことが重要な課題となってきた。
ところで、従来はスクラップ溶解に電気炉を使用するの
が一般的であったが、価格の高い電気エネルギーはコス
ト低減策にそぐわないことから、最近、例えば次に示す
ような“転炉を使用したスクラップ溶解法”が検討され
、一部実施されるに至っている。
が一般的であったが、価格の高い電気エネルギーはコス
ト低減策にそぐわないことから、最近、例えば次に示す
ような“転炉を使用したスクラップ溶解法”が検討され
、一部実施されるに至っている。
a)底吹き転炉の炉底からコークスや石炭等の微粉とこ
れを燃焼させるのに必要な酸素ガスとを吹き込み、これ
によって溶解熱を発生させて固体製鋼原料を溶解する方
法〔“プロジェクトニュース”No、1127. t9
B1年7月9日発行、第9〜12頁〕、b)上下両吹き
転炉を用い、これに塊状のコークスを装入すると共に、
その燃焼に必要な酸素ガスを上吹きして溶解熱を発生さ
せ、これによってスクラップ溶解を行う方法〔鉄と鋼、
(1985)、 5930頁〕。
れを燃焼させるのに必要な酸素ガスとを吹き込み、これ
によって溶解熱を発生させて固体製鋼原料を溶解する方
法〔“プロジェクトニュース”No、1127. t9
B1年7月9日発行、第9〜12頁〕、b)上下両吹き
転炉を用い、これに塊状のコークスを装入すると共に、
その燃焼に必要な酸素ガスを上吹きして溶解熱を発生さ
せ、これによってスクラップ溶解を行う方法〔鉄と鋼、
(1985)、 5930頁〕。
しかし、これらの方法は本来的にP含有量の少ない“ス
クラップ(スクラップ50〜100%)”を溶解するこ
とに主眼が置かれたものであり、他の製鋼原料の同時精
錬を意図していないために溶銑の“脱P#については余
り問題にされるようなことはなかった。
クラップ(スクラップ50〜100%)”を溶解するこ
とに主眼が置かれたものであり、他の製鋼原料の同時精
錬を意図していないために溶銑の“脱P#については余
り問題にされるようなことはなかった。
ところが、高炉を有する製鉄所では、溶銑が入手し易い
こともあって、“技術の難易性”や“生産性と高炉設備
能力とのバランス”から「製鋼原料として高炉銑50%
以上、スクラップ50%以下を採用する条件での操業形
態」が必要になる場合があった。そのため、上述した「
転炉によるスクラップ溶解法」を適用しようとする場合
には溶銑の割合が多いことから“脱P#の問題を無視で
きず、転炉でのスクラップ溶解と同時に溶銑中の[P]
を効果的に除去し得る手段の確立が是非とも必要であっ
た。
こともあって、“技術の難易性”や“生産性と高炉設備
能力とのバランス”から「製鋼原料として高炉銑50%
以上、スクラップ50%以下を採用する条件での操業形
態」が必要になる場合があった。そのため、上述した「
転炉によるスクラップ溶解法」を適用しようとする場合
には溶銑の割合が多いことから“脱P#の問題を無視で
きず、転炉でのスクラップ溶解と同時に溶銑中の[P]
を効果的に除去し得る手段の確立が是非とも必要であっ
た。
また、一方では、各種鋼材に対する近年の著しい品質要
求の高まりの中で、低P鋼の安価な溶製や製鋼トータル
システムとして見た場合のコスト合理化(造滓剤トータ
ル使用量の節減、転炉でのMn鉱石の溶融還元によるマ
ンガン合金鉄の節減)を目指して (A)トーピード内の溶銑に生石灰系のフラツクスをイ
ンジェクションする方法。
求の高まりの中で、低P鋼の安価な溶製や製鋼トータル
システムとして見た場合のコスト合理化(造滓剤トータ
ル使用量の節減、転炉でのMn鉱石の溶融還元によるマ
ンガン合金鉄の節減)を目指して (A)トーピード内の溶銑に生石灰系のフラツクスをイ
ンジェクションする方法。
(B)取堝或いは移送鍋内の溶銑に生石灰系フラックス
をインジェクションする方法。
をインジェクションする方法。
(C)上下両吹き転炉を使用すると共に、生石灰系フラ
ックスを用いて吹錬する方法〔“鉄と[”+ (19
B?)、 5276真) 。
ックスを用いて吹錬する方法〔“鉄と[”+ (19
B?)、 5276真) 。
(D)上下両吹き転炉を使用し、転炉滓(脱C炉で生じ
たもの)を脱P剤の主成分として用いて吹錬する方法〔
特開昭62−290815号公報〕。
たもの)を脱P剤の主成分として用いて吹錬する方法〔
特開昭62−290815号公報〕。
号公報型鋼前の溶銑を脱Pする“溶銑脱P処理”」の採
用が積極的になされるようになってきた。
用が積極的になされるようになってきた。
そこで、これらの事情を踏まえた本発明者等は、構造的
にスクラップ溶解が可能な転炉を使用して溶銑の脱P処
理と同時にスクラップ溶解をも低コストで実施すべく、
先に、[上下両吹き転炉での溶銑脱P処理を行うに際し
て、転炉内にスクラップを装入してから高炉からの溶銑
を注銑し、続いて、まず“使用する脱P剤の一部”と“
塊状の炭材”とを添加すると共に酸素ガスを上吹きして
スクラップを溶解した後、“残部の脱P剤“を添加して
脱Pすることから成るスクラップ溶解を伴う溶銑脱P方
法」を提案(特願昭63−144815号)した。
にスクラップ溶解が可能な転炉を使用して溶銑の脱P処
理と同時にスクラップ溶解をも低コストで実施すべく、
先に、[上下両吹き転炉での溶銑脱P処理を行うに際し
て、転炉内にスクラップを装入してから高炉からの溶銑
を注銑し、続いて、まず“使用する脱P剤の一部”と“
塊状の炭材”とを添加すると共に酸素ガスを上吹きして
スクラップを溶解した後、“残部の脱P剤“を添加して
脱Pすることから成るスクラップ溶解を伴う溶銑脱P方
法」を提案(特願昭63−144815号)した。
しかしながら、この方法ではスクラップ使用比率がlθ
%程度であれば良好な操業状態が確保されるものの(本
質的には50%以下程度のスクラップ溶解は可能である
)、大量のスクラップを溶解する場合には次のような問
題が指摘されるものであった。
%程度であれば良好な操業状態が確保されるものの(本
質的には50%以下程度のスクラップ溶解は可能である
)、大量のスクラップを溶解する場合には次のような問
題が指摘されるものであった。
i)酸素ガスを上吹きすると、添加した塊状炭材(コー
クス等)ばかりでなく溶銑中[C]も酸化されて減少す
るが、この場合、塊状炭材が存在してはいるものの塊状
炭材では溶銑への浸炭速度が遅くて溶銑中[C]の低下
を補償し切れない上、これにスクラップが溶解すること
による[C]希釈作用も加味されて、処理後の溶銑中[
C]?ffi度が例えば3%以下と言ったように低くな
ってしまう。そして、このように溶銑中[C81度が低
くなると次の脱炭(以降、“脱C”と記す)の工程で熱
源不足となり、製鋼コスト低減に重きをなす「脱C炉で
マンガン鉱石を添加し、その溶融還元により溶鋼中[M
n] ?JI度を上昇させる」と言う手段が導入できな
くなるだけでなく、鋼種によっては熱源不足により必要
終点温度を確保できなくなる。
クス等)ばかりでなく溶銑中[C]も酸化されて減少す
るが、この場合、塊状炭材が存在してはいるものの塊状
炭材では溶銑への浸炭速度が遅くて溶銑中[C]の低下
を補償し切れない上、これにスクラップが溶解すること
による[C]希釈作用も加味されて、処理後の溶銑中[
C]?ffi度が例えば3%以下と言ったように低くな
ってしまう。そして、このように溶銑中[C81度が低
くなると次の脱炭(以降、“脱C”と記す)の工程で熱
源不足となり、製鋼コスト低減に重きをなす「脱C炉で
マンガン鉱石を添加し、その溶融還元により溶鋼中[M
n] ?JI度を上昇させる」と言う手段が導入できな
くなるだけでなく、鋼種によっては熱源不足により必要
終点温度を確保できなくなる。
ii)使用する塊状炭材としては安価な“石炭“が望ま
れるが、石炭は揮発分を多く含んでいるので塊状で溶銑
に添加した場合には添加と同時に揮発分の揮散を生じて
しまい、このときの吸熱作用によって加熱力の低下を招
く。そして、高い効率で加熱するためには、この揮発分
く主としてH2及びCO)を上吹き酸素ガスで燃焼させ
ることが重要であるが、石炭を塊状で添加する場合には
上吹き送酸速度と揮発分発生速度を適合させることが難
しい。
れるが、石炭は揮発分を多く含んでいるので塊状で溶銑
に添加した場合には添加と同時に揮発分の揮散を生じて
しまい、このときの吸熱作用によって加熱力の低下を招
く。そして、高い効率で加熱するためには、この揮発分
く主としてH2及びCO)を上吹き酸素ガスで燃焼させ
ることが重要であるが、石炭を塊状で添加する場合には
上吹き送酸速度と揮発分発生速度を適合させることが難
しい。
このようなことから、本発明が目的としたのは、転炉を
用いて溶銑脱P処理と同時にスクラップ溶解をも行うに
際して、スクラップ溶解の熱源としてたとえ揮発分の多
い“石炭”を使用する場合であっても効率の良い溶解作
業を確保しつつ、しかも脱P処理後の溶銑中[C]濃度
をスクラップ溶解を実施しない場合と同程度に高く維持
させ得る手段を確立し、これにより溶銑と大比率のスク
ラップを原料として“脱炭工程に供するのに好適な低P
・高熱源保有溶銑″をコスト安く提供し得るようにする
ことである。
用いて溶銑脱P処理と同時にスクラップ溶解をも行うに
際して、スクラップ溶解の熱源としてたとえ揮発分の多
い“石炭”を使用する場合であっても効率の良い溶解作
業を確保しつつ、しかも脱P処理後の溶銑中[C]濃度
をスクラップ溶解を実施しない場合と同程度に高く維持
させ得る手段を確立し、これにより溶銑と大比率のスク
ラップを原料として“脱炭工程に供するのに好適な低P
・高熱源保有溶銑″をコスト安く提供し得るようにする
ことである。
く課題を解決するための手段〉
本発明者等は、前記目的を達成すべく、様々な観点に立
って数多くの実験を重ねながら研究を行った結果、[先
に特願昭63−144815号として提案したところの
“上下両吹き転炉を用いたスクラップ溶解を伴う溶銑脱
P方法”において、スクラップの溶解工程で添加する炭
材として“粉状″のものを使用すると共に、その添加手
段として“炉底羽目を通して溶銑に吹込む方法”を採用
し、かつ同時にそれを燃焼するのに必要な酸素ガスを上
吹きした場合には、前述した問題点が効果的に解消され
、大量のスクラップ溶解を実施した場合でも安定した作
業性の下で“脱炭工程に供するのに好適な低P・高熱源
保有溶銑”を安価に提供できるようになる」との知見を
得るに至った。
って数多くの実験を重ねながら研究を行った結果、[先
に特願昭63−144815号として提案したところの
“上下両吹き転炉を用いたスクラップ溶解を伴う溶銑脱
P方法”において、スクラップの溶解工程で添加する炭
材として“粉状″のものを使用すると共に、その添加手
段として“炉底羽目を通して溶銑に吹込む方法”を採用
し、かつ同時にそれを燃焼するのに必要な酸素ガスを上
吹きした場合には、前述した問題点が効果的に解消され
、大量のスクラップ溶解を実施した場合でも安定した作
業性の下で“脱炭工程に供するのに好適な低P・高熱源
保有溶銑”を安価に提供できるようになる」との知見を
得るに至った。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
[上下両吹き機能を有する転炉形式の炉に注銑した溶銑
に脱P剤を添加し、底吹ガス攪拌を行いつつ酸素ガスを
上吹きして溶銑脱燐を行うに当り、まず前記脱P剤の一
部とスクラップとを溶銑に添加すると共に、炉底羽口か
ら炭材粉を吹き込みつつ酸素ガスの上吹きを行って前記
スクラップを溶解した後、炭材粉の吹込みを中止して残
部の脱P剤を添加して脱Pすることにより、溶銑とスク
ラップとを製鋼原料として性状の良好な低P・高熱源保
有溶銑を安価に提供し得るようにした点」に特徴を有し
ており、更には 「上記溶銑脱燐に際して、該方法で得られた脱燐銑の脱
炭炉(転炉)吹錬時に発生した転炉滓を使用することで
、トータルとしての処理コストを更に低減できるように
する点」 をも特徴とし得るものである。
に脱P剤を添加し、底吹ガス攪拌を行いつつ酸素ガスを
上吹きして溶銑脱燐を行うに当り、まず前記脱P剤の一
部とスクラップとを溶銑に添加すると共に、炉底羽口か
ら炭材粉を吹き込みつつ酸素ガスの上吹きを行って前記
スクラップを溶解した後、炭材粉の吹込みを中止して残
部の脱P剤を添加して脱Pすることにより、溶銑とスク
ラップとを製鋼原料として性状の良好な低P・高熱源保
有溶銑を安価に提供し得るようにした点」に特徴を有し
ており、更には 「上記溶銑脱燐に際して、該方法で得られた脱燐銑の脱
炭炉(転炉)吹錬時に発生した転炉滓を使用することで
、トータルとしての処理コストを更に低減できるように
する点」 をも特徴とし得るものである。
なお、ここで言う「上下両吹き機能を有した転炉形式の
炉jとしては、LD転炉を基本とし、その炉底からAr
t Nz+ COt+ CO又は02ガスを0.0
5〜0.5ON rr? /5in−を程度或いはそれ
以上吹き込んで補助的攪拌を与えると共に、主たる酸素
は上吹きする、所謂“複合吹錬転炉”を代表的なものと
して挙げることができる。
炉jとしては、LD転炉を基本とし、その炉底からAr
t Nz+ COt+ CO又は02ガスを0.0
5〜0.5ON rr? /5in−を程度或いはそれ
以上吹き込んで補助的攪拌を与えると共に、主たる酸素
は上吹きする、所謂“複合吹錬転炉”を代表的なものと
して挙げることができる。
以下、本発明をその作用にも触れながらより詳細に説明
する。
する。
く作用〉
まず、本発明で使用する脱P剤は格別に特定されるもの
ではないが、滓化の点や製鋼トータルコスト低減の観点
からは、前記特開昭62−290815号公報に示され
るような“脱C炉で発生したPzOsの低い(例えば1
−t1%以下)転炉滓”を基本成分とした“転炉滓−酸
化鉄−ホタル石基”又は“転炉滓−マンガン鉱石−ホタ
ル石基″が良く、これに生石灰2石灰石、ソーダ灰を加
えても良い。勿論、溶銑脱Pに通常用いられる生石灰−
酸化鉄−ホタル石基であってもかまわないが、この場合
には滓化性が悪いので途中で倒炉を実施する等の滓化促
進手段が必要である。
ではないが、滓化の点や製鋼トータルコスト低減の観点
からは、前記特開昭62−290815号公報に示され
るような“脱C炉で発生したPzOsの低い(例えば1
−t1%以下)転炉滓”を基本成分とした“転炉滓−酸
化鉄−ホタル石基”又は“転炉滓−マンガン鉱石−ホタ
ル石基″が良く、これに生石灰2石灰石、ソーダ灰を加
えても良い。勿論、溶銑脱Pに通常用いられる生石灰−
酸化鉄−ホタル石基であってもかまわないが、この場合
には滓化性が悪いので途中で倒炉を実施する等の滓化促
進手段が必要である。
脱P剤の使用量としては、溶銑[Sil濃度や炭材中の
脈石SiO□量等によっても変化するが、概ね50kg
/を程度で良い。しかし、炭材中のSによる溶銑[3]
濃度の上昇を防止すべく、脱Pと同時に脱Sをも進行さ
せるために、スラグの塩基度(Cab/Sing)を2
以上、できれば2.5〜3.0以上に設定することが好
ましい。この条件でコークスからのSピックアップの問
題は解決できるが、溶銑の更なる低S化が必要な場合に
は、脱P処理後の溶銑に炉底羽口より粉状のNa、CO
,及びCaOの1種又は2種を吹き込んでも良い。勿論
、脱P炉出湯後、鍋中の溶銑にCaO系脱S剤を添加し
て攪拌したり、脱S剤のインジェクションを行ったりす
る従来の溶銑脱S処理を実施して良いことは言うまでも
ない。
脈石SiO□量等によっても変化するが、概ね50kg
/を程度で良い。しかし、炭材中のSによる溶銑[3]
濃度の上昇を防止すべく、脱Pと同時に脱Sをも進行さ
せるために、スラグの塩基度(Cab/Sing)を2
以上、できれば2.5〜3.0以上に設定することが好
ましい。この条件でコークスからのSピックアップの問
題は解決できるが、溶銑の更なる低S化が必要な場合に
は、脱P処理後の溶銑に炉底羽口より粉状のNa、CO
,及びCaOの1種又は2種を吹き込んでも良い。勿論
、脱P炉出湯後、鍋中の溶銑にCaO系脱S剤を添加し
て攪拌したり、脱S剤のインジェクションを行ったりす
る従来の溶銑脱S処理を実施して良いことは言うまでも
ない。
脱P剤の形状・粒径等については格別に制限される訳で
はなく、例えば粒状のものを殊更に粉状とする必要等は
全くない。
はなく、例えば粒状のものを殊更に粉状とする必要等は
全くない。
使用する炭材としてはコークスが一般的であるが、揮発
分を含む“石炭”を使用して良いことは前述した通りで
ある。ただ、扱い易さの点がらすれば揮発分は少ない方
が望ましい。そして、炭材のS含有量は低い方が好まし
いが、脱P処理時に脱Pスラグによる脱Sも進行するこ
とから、S含有量が0.5wt、%程度の通常品でも使
用可能である。
分を含む“石炭”を使用して良いことは前述した通りで
ある。ただ、扱い易さの点がらすれば揮発分は少ない方
が望ましい。そして、炭材のS含有量は低い方が好まし
いが、脱P処理時に脱Pスラグによる脱Sも進行するこ
とから、S含有量が0.5wt、%程度の通常品でも使
用可能である。
但し、8分の高い炭材を使用する場合には、上述したよ
うにスラグの塩基度を2.5〜3.0以上に調整するこ
とが重要である。
うにスラグの塩基度を2.5〜3.0以上に調整するこ
とが重要である。
また、炭材粉の粒度は例えば100mesh以下が好ま
しいが、粒径lflφ程度のものでも使用可能である。
しいが、粒径lflφ程度のものでも使用可能である。
必要炭材量は、スクラップ比、炉の温もり具合2炭材の
種類、送酸速度等によっても異なるが、例えば第1図と
して示したグラフを目安に決定することができる。なお
、この第1図からは、二次燃焼率の向上と共に炭材必要
量が少なくて済むことや、石炭の場合には揮発分が抜け
る際の吸熱が大きいので二次燃焼率が低い場合には必要
量がコークスの場合よりも多いことが分かるが、同時に
、石炭の場合でも二次燃焼率が高くなるとコークスの場
合の必要量に近づくことも明らかである。従って、どの
ような炭材を適用しようと、熱的には二次燃焼率の向上
が重要となる。
種類、送酸速度等によっても異なるが、例えば第1図と
して示したグラフを目安に決定することができる。なお
、この第1図からは、二次燃焼率の向上と共に炭材必要
量が少なくて済むことや、石炭の場合には揮発分が抜け
る際の吸熱が大きいので二次燃焼率が低い場合には必要
量がコークスの場合よりも多いことが分かるが、同時に
、石炭の場合でも二次燃焼率が高くなるとコークスの場
合の必要量に近づくことも明らかである。従って、どの
ような炭材を適用しようと、熱的には二次燃焼率の向上
が重要となる。
炭材粉の吹込みは炉底羽口を通して行われるが、具体的
には前述した炉底攪拌ガス(この場合には02ガスを除
()をキャリアーガスとして溶銑中に吹き込むようにす
れば良い。しかし、炭材として特に揮発分を含む“石炭
”が適用される場合には、前記揮発分が揮発する時の吸
熱によって羽口が冷却されがちとなるので羽口閉塞を起
こす場合が多い。従って、このような恐れのあるときに
は、第2図に示した構造の羽目を用いることが推奨され
る。
には前述した炉底攪拌ガス(この場合には02ガスを除
()をキャリアーガスとして溶銑中に吹き込むようにす
れば良い。しかし、炭材として特に揮発分を含む“石炭
”が適用される場合には、前記揮発分が揮発する時の吸
熱によって羽口が冷却されがちとなるので羽口閉塞を起
こす場合が多い。従って、このような恐れのあるときに
は、第2図に示した構造の羽目を用いることが推奨され
る。
即ち、第2図に示される羽目は3重管構造をなしており
、中心ノズルlからはNt、 Ar、 Cot。
、中心ノズルlからはNt、 Ar、 Cot。
CO等をキャリアーガスとして炭材粉が吹き込まれる。
そして、これを取り囲む中間ガス通路2がらは中心ノズ
ルの閉塞を防止すべく02ガスが吹き込まれる(ここで
の02ガス吹込みはノズル閉塞を防ぐためのものである
ためOz:100%である必要はない)。また、中間ガ
ス通路2の外側には、Ozガスによってノズルが溶損す
るのを防ぐための冷却ガス(CO□ガス、プロパン等の
炭化水素ガス、 Ar、 N、ばか)流通路3が設けら
れている。
ルの閉塞を防止すべく02ガスが吹き込まれる(ここで
の02ガス吹込みはノズル閉塞を防ぐためのものである
ためOz:100%である必要はない)。また、中間ガ
ス通路2の外側には、Ozガスによってノズルが溶損す
るのを防ぐための冷却ガス(CO□ガス、プロパン等の
炭化水素ガス、 Ar、 N、ばか)流通路3が設けら
れている。
なお、上記3重管構造の羽目を使用する場合には、炭材
粉を吹き込んだ後の脱P期には中心ノズル1.中間ガス
通路2.冷却ガス流通路3の全てにおいて吹込みガスが
Nt、Ar、Cot、Co等の通常の攪拌ガスに切り替
えられる。
粉を吹き込んだ後の脱P期には中心ノズル1.中間ガス
通路2.冷却ガス流通路3の全てにおいて吹込みガスが
Nt、Ar、Cot、Co等の通常の攪拌ガスに切り替
えられる。
一方、主たる酸素は通常ランスによって上吹きされるが
、高い二次燃焼率を得るためにはソフトブローすること
が好ましい。つまり、具体的にはL/1o(L:O,ジ
ェットによる浴の凹み深さ+LO:浴の深さ)の値が0
.1以下となるように上吹きすれば良い。
、高い二次燃焼率を得るためにはソフトブローすること
が好ましい。つまり、具体的にはL/1o(L:O,ジ
ェットによる浴の凹み深さ+LO:浴の深さ)の値が0
.1以下となるように上吹きすれば良い。
ところで、二次燃焼は、式
%式%
で表わされる反応が発熱反応であるので低温はど進行し
易く、また低温での二次燃焼であるほど耐火物溶損対策
には有利である。このような観点からすれば、炭材粉と
上吹き酸素を使用するスクラップ溶解期の溶銑温度は1
450℃以下程度が好ましいが、これよりも高い温度と
しても基本的には問題はない。
易く、また低温での二次燃焼であるほど耐火物溶損対策
には有利である。このような観点からすれば、炭材粉と
上吹き酸素を使用するスクラップ溶解期の溶銑温度は1
450℃以下程度が好ましいが、これよりも高い温度と
しても基本的には問題はない。
ところで、より低コストでスクラップ溶解を行うために
炭材の使用量を少なくしようとすると前述したように二
次燃焼率は高くした方が良いが、耐火物の溶損等を考慮
すると二次燃焼率は30%前後に調整するのが望ましい
と言える。
炭材の使用量を少なくしようとすると前述したように二
次燃焼率は高くした方が良いが、耐火物の溶損等を考慮
すると二次燃焼率は30%前後に調整するのが望ましい
と言える。
また、添加する炭材としてコークスを使用する場合、全
使用量のA以下程度であるならばこれを塊状で添加して
も良い。このように成る程度のコークスを塊状で添加し
たとしても、溶銑中[C]の補充は残量コークスを粉状
で底吹きすることにより達成できるからである。
使用量のA以下程度であるならばこれを塊状で添加して
も良い。このように成る程度のコークスを塊状で添加し
たとしても、溶銑中[C]の補充は残量コークスを粉状
で底吹きすることにより達成できるからである。
炭材粉の添加速度と全酸素使用量との関係は、炭材の成
分(特に揮発分割合)及び二次燃焼比率やスクラップ比
によっても異なるが、例えば二次燃焼比が30%程度の
場合には、上吹き酸素量を3N rrr/+in−tと
すると炭材粉添加速度は3 kg/m1n−を程度とす
るのが良い。
分(特に揮発分割合)及び二次燃焼比率やスクラップ比
によっても異なるが、例えば二次燃焼比が30%程度の
場合には、上吹き酸素量を3N rrr/+in−tと
すると炭材粉添加速度は3 kg/m1n−を程度とす
るのが良い。
本発明に係る方法では、溶解するスクラップの割合には
格別な制限はなく、また用いるスクラップの形状にも特
に指定されるものではない。ただ、転炉吹錬に比べて低
温でのスクラップ溶解であるので、トリマー屑のように
溶解し易い軽量層の形態が好ましい。そして、もしも重
量層を用いるような場合には、炉底攪拌ガスを多くして
スクラップの溶解促進を図るのが良い、なお、スクラッ
プの添加方法としては、溶銑を転炉に注銑する前に装入
しておいても良く、また、注銑の後に脱P剤の一部と共
にスクラップシュートで装入しても良い。
格別な制限はなく、また用いるスクラップの形状にも特
に指定されるものではない。ただ、転炉吹錬に比べて低
温でのスクラップ溶解であるので、トリマー屑のように
溶解し易い軽量層の形態が好ましい。そして、もしも重
量層を用いるような場合には、炉底攪拌ガスを多くして
スクラップの溶解促進を図るのが良い、なお、スクラッ
プの添加方法としては、溶銑を転炉に注銑する前に装入
しておいても良く、また、注銑の後に脱P剤の一部と共
にスクラップシュートで装入しても良い。
さて、本発明に係る溶銑脱P処理では、まずその初期に
脱P剤の一部とスクラップ添加がなされると共に炉底羽
口から炭材粉が吹き込まれ、かつ上吹き酸素によってス
クラップの加熱・溶解が行われる。そして、スクラップ
溶解が終了した後、残部の脱P剤が加えられて脱P精錬
期に入る。
脱P剤の一部とスクラップ添加がなされると共に炉底羽
口から炭材粉が吹き込まれ、かつ上吹き酸素によってス
クラップの加熱・溶解が行われる。そして、スクラップ
溶解が終了した後、残部の脱P剤が加えられて脱P精錬
期に入る。
このスクラップ溶解期と脱P期におけるそれぞれの特徴
点を以下に説明する。
点を以下に説明する。
入又iヱ1度鼠肌
スクラップ溶解期は、単に加熱してスクラップの溶解を
行うだけで良いならば、本来、スラグは不要であるが、
上吹きの場合にスラグが存在しないと、 a)スピッティング(Imsφ以下の粒鉄飛散)及びヒ
ユームロスの増加によりFe歩留が低下する。
行うだけで良いならば、本来、スラグは不要であるが、
上吹きの場合にスラグが存在しないと、 a)スピッティング(Imsφ以下の粒鉄飛散)及びヒ
ユームロスの増加によりFe歩留が低下する。
b) ?8銑中[Silが酸化され、これによって生じ
る酸性の(SiO□)が塩基性の耐火物の溶損を助長す
る。
る酸性の(SiO□)が塩基性の耐火物の溶損を助長す
る。
C)上吹き酸素によって溶銑中[C]が低下し易くなる
。
。
等の不都合が生じる。従って、カバースラグが必要とな
る。
る。
そして、このカバースラグ形成のために脱P剤の一部を
添加するが、これがスクラップ溶解期に十分に滓化して
しまうため、次の脱P期での脱Pを有利にする。なお、
カバースラグとしては早期に滓化し易いものが良く、こ
の意味で転炉滓系フラックスが良い。より具体的には、
例えば転炉滓とホタル石を添加し、後期の脱P期に酸化
鉄或いはマンガン鉱石、生石灰等を添加すると良い。
添加するが、これがスクラップ溶解期に十分に滓化して
しまうため、次の脱P期での脱Pを有利にする。なお、
カバースラグとしては早期に滓化し易いものが良く、こ
の意味で転炉滓系フラックスが良い。より具体的には、
例えば転炉滓とホタル石を添加し、後期の脱P期に酸化
鉄或いはマンガン鉱石、生石灰等を添加すると良い。
スクラップ溶解期の所要時間は、送酸速度によっても異
なるが、スクラップ比:40%で30〜60分程度であ
る。
なるが、スクラップ比:40%で30〜60分程度であ
る。
股旦則
スクラップ溶解が終了した後(少し溶は残りがあっても
良い)脱P期に入るが、ここで重要なことは、スクラッ
プ溶解期に形成されたスラグが、時たま陥る“酸化鉄量
が少なくなって脱Pに不利な状B”にならないように注
意する点である。このため、脱P期にはスラグの酸化力
を上げるべ(、酸化鉄或いはMn鉱石を添加することが
重要である。
良い)脱P期に入るが、ここで重要なことは、スクラッ
プ溶解期に形成されたスラグが、時たま陥る“酸化鉄量
が少なくなって脱Pに不利な状B”にならないように注
意する点である。このため、脱P期にはスラグの酸化力
を上げるべ(、酸化鉄或いはMn鉱石を添加することが
重要である。
脱P期での上吹き酸素量は0.5〜1.ON rrr/
win−を程度の少量で良く、その時間は5〜15分間
程度で良い。
win−を程度の少量で良く、その時間は5〜15分間
程度で良い。
ここで、効果的な脱P行うためには、脱P処理後の溶銑
温度が1400℃以下となるように調整することが重要
である。なぜなら、上記溶銑温度が1400℃を超える
と溶銑中[C]によって脱Pスラグの酸化鉄が還元され
てしまい(スラグ中のT、Feは2%以上必要)、脱P
が悪化するためである。
温度が1400℃以下となるように調整することが重要
である。なぜなら、上記溶銑温度が1400℃を超える
と溶銑中[C]によって脱Pスラグの酸化鉄が還元され
てしまい(スラグ中のT、Feは2%以上必要)、脱P
が悪化するためである。
ところでく本発明の熔銑脱P処理を行う前の原料溶銑中
[st]t1度は基本的には通常の高炉銑程度(0,2
〜0.6wt、%)で良いが、スクラップが比較的少な
い場合には事前の脱りt処理を実施し、例えば[Sil
< 0.3重量%とするのが望ましい、なぜなら、こ
れによって脱P剤の使用量が少なくて済むからである。
[st]t1度は基本的には通常の高炉銑程度(0,2
〜0.6wt、%)で良いが、スクラップが比較的少な
い場合には事前の脱りt処理を実施し、例えば[Sil
< 0.3重量%とするのが望ましい、なぜなら、こ
れによって脱P剤の使用量が少なくて済むからである。
しかし、スクラップ比が高い場合には溶銑[Si]e1
1度が薄まってしまう上、[Si]自体これの酸化反応
によって発生する熱量が多いので炭材の必要添加量が少
なくなるので、脱P剤使用量が若干多くなったとしても
溶銑[Si]濃度はむしろ高いままの方が良い。
1度が薄まってしまう上、[Si]自体これの酸化反応
によって発生する熱量が多いので炭材の必要添加量が少
なくなるので、脱P剤使用量が若干多くなったとしても
溶銑[Si]濃度はむしろ高いままの方が良い。
次いで、この発明を実施例によって具体的に説明する。
〈実施例〉
実施例 1
脱P炉として使用する上下両吹き複合吹錬転炉に、軽量
層(スクラップ)64tを装入し、次いでトーピード内
で脱S処理した第1表上段に示す溶銑96tを注銑した
。
層(スクラップ)64tを装入し、次いでトーピード内
で脱S処理した第1表上段に示す溶銑96tを注銑した
。
次いで、同形式〇脱C炉で発生した転炉滓を冷却・凝固
して30鶴以下の粒径に破砕したもの:25kg/を及
びホタル石:8kg/lを添加し、まず、上吹ランスノ
ズル形式:3孔ラバール。
して30鶴以下の粒径に破砕したもの:25kg/を及
びホタル石:8kg/lを添加し、まず、上吹ランスノ
ズル形式:3孔ラバール。
炉底羽口(第2図で示したタイプのもの4本)からの吹
込みガス; 中心ノズル・・・N20,4N rrr/+++1n−
t。
込みガス; 中心ノズル・・・N20,4N rrr/+++1n−
t。
中間ガス通路・・・Oz O,IN n?/5in−t
+冷却ガス流通路・・・プロパン0.05N rrr/
sin、t。
+冷却ガス流通路・・・プロパン0.05N rrr/
sin、t。
なる条件でコークス粉(100メツシユ以下):3.3
kg/m1n−tを中心ノズルから吹込みながら(N
tガスをキャリアーガスとする)、上吹ランスより上吹
ランス−湯面間距離:3mで02ガス: 3 N rr
r/win−tを3Q分間上吹きしてスクラップ溶解を
行った。
kg/m1n−tを中心ノズルから吹込みながら(N
tガスをキャリアーガスとする)、上吹ランスより上吹
ランス−湯面間距離:3mで02ガス: 3 N rr
r/win−tを3Q分間上吹きしてスクラップ溶解を
行った。
上記スクラップ溶解期終了後、引き続いて上吹ランス−
湯面間距離を2mとすると共に送酸量を0.5N rr
r7min−tに低下させ、生石灰:12kg/lと鉄
鉱石:10kg/lとを添加して10分間の脱P吹錬を
実施した(なお、この脱P期では、炉底羽口の中心ノズ
ル、中間ガス通路及び冷却ガス流通路の全てから合わせ
て0,3N rrf/win−tのN!ガスのみを吹き
込んで溶銑の攪拌を行った)。
湯面間距離を2mとすると共に送酸量を0.5N rr
r7min−tに低下させ、生石灰:12kg/lと鉄
鉱石:10kg/lとを添加して10分間の脱P吹錬を
実施した(なお、この脱P期では、炉底羽口の中心ノズ
ル、中間ガス通路及び冷却ガス流通路の全てから合わせ
て0,3N rrf/win−tのN!ガスのみを吹き
込んで溶銑の攪拌を行った)。
この結果、第1表下段に示す成分組成の溶銑が得られた
。この第1表からも、上記処理によって[S]の上昇が
少なく、かつ[C]濃度の極端な低減を招(ことなくス
クラップの溶解が行われ、次の脱C工程に供するのに好
適な低P溶銑が得られたことが分かる。
。この第1表からも、上記処理によって[S]の上昇が
少なく、かつ[C]濃度の極端な低減を招(ことなくス
クラップの溶解が行われ、次の脱C工程に供するのに好
適な低P溶銑が得られたことが分かる。
そして、得られた溶銑は、続く次工程の脱C炉吹錬(通
常吹錬)を施すだけで[S]量:0.014%の製品鋼
となることも確認された。
常吹錬)を施すだけで[S]量:0.014%の製品鋼
となることも確認された。
なお、上記スクラップ溶解期での二次燃焼率は20%、
脱Pスラグの塩基度(Ca O/Si Oz)は3.1
、そして溶解したスクラップの比率は40%であった。
脱Pスラグの塩基度(Ca O/Si Oz)は3.1
、そして溶解したスクラップの比率は40%であった。
実施例 2
脱P炉として使用する上下両吹き複合吹錬転炉にトリマ
ー屑(薄板のトリミングした切れ端)64tを装入し、
次いで第2表上段に示す溶銑96tを注銑した。
ー屑(薄板のトリミングした切れ端)64tを装入し、
次いで第2表上段に示す溶銑96tを注銑した。
続いて、これに同形弐〇脱C炉で発生した転炉滓(粒径
40B以下) : 35kg/Lとホタル石:8kg/
lを添加し、まず、 上吹ランスノズル形式:3孔ラバール。
40B以下) : 35kg/Lとホタル石:8kg/
lを添加し、まず、 上吹ランスノズル形式:3孔ラバール。
炉底羽口(第2図で示したタイプのもの4本)からの吹
込みガス: 中心ノズル”Nt 0.4N rrr/mtn−t。
込みガス: 中心ノズル”Nt 0.4N rrr/mtn−t。
中間ガス通路−” Oz O,2N rrr/win−
t。
t。
冷却ガス流通路= COz O,I N rrr/ai
n−t。
n−t。
なる条件で石炭粉(揮発分30%、100メツシユ以下
) : 3 kg/mtn−tを中心ノズルから吹込み
ながら(Nzガスをキャリアーガスとする)、上吹ラン
スより上吹ランス−湯面間距離:4mでOxガス:3.
5pJ rd/ra:n−tを30分間上吹きしてスク
ラップ溶解を行った。
) : 3 kg/mtn−tを中心ノズルから吹込み
ながら(Nzガスをキャリアーガスとする)、上吹ラン
スより上吹ランス−湯面間距離:4mでOxガス:3.
5pJ rd/ra:n−tを30分間上吹きしてスク
ラップ溶解を行った。
第
表
上記スクラップ溶解期終了後、引き続いて上吹ランス−
湯面間距離を2mとすると共に送酸量を0.7N nt
/1ain−tに低下させ、生石灰:10kg/lとマ
ンガン鉱石:10kg/lとを添加して8分間の脱P吹
錬を実施したくなお、この脱P期では、炉底羽口の中心
ノズル、中間ガス通路及び冷却ガス流通路の全てから合
わせて0.3N rrr/+1n−tのN2ガスのみを
吹き込んで溶銑の攪拌を行った)。
湯面間距離を2mとすると共に送酸量を0.7N nt
/1ain−tに低下させ、生石灰:10kg/lとマ
ンガン鉱石:10kg/lとを添加して8分間の脱P吹
錬を実施したくなお、この脱P期では、炉底羽口の中心
ノズル、中間ガス通路及び冷却ガス流通路の全てから合
わせて0.3N rrr/+1n−tのN2ガスのみを
吹き込んで溶銑の攪拌を行った)。
この結果、第2表の「脱P後」の欄に示す成分組成の溶
銑が得られた。この第2表からも、上記処理によって[
S]の上昇を抑え、かつ[C]濃度の極端な低減を招く
ことなくスクラップの溶解が行われ、次の脱C工程に供
するのに好適な低Pで[Mn] 11度の高い溶銑が得
られたことが分かる。
銑が得られた。この第2表からも、上記処理によって[
S]の上昇を抑え、かつ[C]濃度の極端な低減を招く
ことなくスクラップの溶解が行われ、次の脱C工程に供
するのに好適な低Pで[Mn] 11度の高い溶銑が得
られたことが分かる。
なお、このスクラップ溶解期での二次燃焼率は30%、
脱Pスラグの塩基度(Cab/Sing)は3.0、そ
して溶解したスクラップの比率は40%であった。
脱Pスラグの塩基度(Cab/Sing)は3.0、そ
して溶解したスクラップの比率は40%であった。
そして、得られた溶銑を取鍋に出銑し、脱S剤(CaO
:80%、 CaFz:10%、 Na、CO3:10
%) 5 kg/lを用いてKR脱S処理を実施したと
ころ、第2表下段に示す組成の溶銑が得られ、次工程の
脱C炉吹錬(通常吹錬)によって容易に高品質の高Mn
低S低P鋼となることが確認された。
:80%、 CaFz:10%、 Na、CO3:10
%) 5 kg/lを用いてKR脱S処理を実施したと
ころ、第2表下段に示す組成の溶銑が得られ、次工程の
脱C炉吹錬(通常吹錬)によって容易に高品質の高Mn
低S低P鋼となることが確認された。
実施例 3
脱P処理工程での使用コークスの99kg/lのうちの
20kg/lのみを塊状で添加し、残部に粉状コークス
を使用し炉底羽目を通して底吹きした以外は実施例1に
おけると同様の条件で、第3表上段に示す溶銑の脱硫と
軽量屑の溶解とを実施した。
20kg/lのみを塊状で添加し、残部に粉状コークス
を使用し炉底羽目を通して底吹きした以外は実施例1に
おけると同様の条件で、第3表上段に示す溶銑の脱硫と
軽量屑の溶解とを実施した。
この結果を上記第3表に併せて示したが、該第3表に示
される結果からも明らかな如(、この処理により良好な
脱P率でもって大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱P処理
がなされることが分かる。
される結果からも明らかな如(、この処理により良好な
脱P率でもって大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱P処理
がなされることが分かる。
第 3 表
脱P処理後の溶銑[C]?J1度が低くなり、次工程の
脱C炉吹錬で熱不足となって目標とする終点温度167
0℃が達成できず、1620℃までしか温度上昇しなか
った。
脱C炉吹錬で熱不足となって目標とする終点温度167
0℃が達成できず、1620℃までしか温度上昇しなか
った。
第 4 表
比較例
使用したコークスの全てを塊状(約30鰭φ)転炉上部
から投入した以外は、実施例1におけると同様の条件で
第4表上段に示す溶銑の脱硫と軽量屑の溶解とを実施し
た。
から投入した以外は、実施例1におけると同様の条件で
第4表上段に示す溶銑の脱硫と軽量屑の溶解とを実施し
た。
この結果を上記第4表に併せて示したが、該第4表に示
される結果からも明らかな如く、炭材として全て塊状の
ものを用い上部投入した場合には、ド 〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、大きなスクラ
ップ溶解比率の下で脱P率やS量に悪影響を及ぼすこと
なく溶銑脱P処理を行うことができ、脱炭工程に供する
のに好適な低P・高熱源保有溶銑を低いコストで提供す
ることが可能となるなど、産業上極めて有用な効果がも
たらされる。
される結果からも明らかな如く、炭材として全て塊状の
ものを用い上部投入した場合には、ド 〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、大きなスクラ
ップ溶解比率の下で脱P率やS量に悪影響を及ぼすこと
なく溶銑脱P処理を行うことができ、脱炭工程に供する
のに好適な低P・高熱源保有溶銑を低いコストで提供す
ることが可能となるなど、産業上極めて有用な効果がも
たらされる。
第1図は、必要炭材原単位と二次燃焼率との関係を示し
たグラフである。 第2図は、本発明法の実施に好適な炉底羽口の構造を説
明する概念図である。 図面において、 1・・・中心ノズル、 2・・・中間ガス通路。 3・・・冷却ガス流通路。
たグラフである。 第2図は、本発明法の実施に好適な炉底羽口の構造を説
明する概念図である。 図面において、 1・・・中心ノズル、 2・・・中間ガス通路。 3・・・冷却ガス流通路。
Claims (2)
- (1)上下両吹き機能を有する転炉形式の炉に注銑した
溶銑に脱燐剤を添加し、底吹ガス攪拌を行いつつ酸素ガ
スを上吹きして溶銑脱燐を行うに当り、まず前記脱燐剤
の一部とスクラップとを溶銑に添加すると共に、炉底羽
口から炭材粉を吹き込みつつ酸素ガスの上吹きを行って
前記スクラップを溶解した後、炭材粉の吹込みを中止し
て残部の脱燐剤を添加することを特徴とする、大量スク
ラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法。 - (2)脱燐剤成分として、前記第1項記載の方法で得ら
れた脱燐銑の脱炭炉吹錬時に発生した転炉滓を使用する
ことを特徴とする、第1項記載の大量スクラップ溶解を
伴う溶銑脱燐方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025105A JPH02205614A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025105A JPH02205614A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205614A true JPH02205614A (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=12156644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025105A Pending JPH02205614A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 大量スクラップ溶解を伴う溶銑脱燐方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02205614A (ja) |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1025105A patent/JPH02205614A/ja active Pending
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