JPH02236213A - 屑鉄の溶解方法 - Google Patents
屑鉄の溶解方法Info
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- JPH02236213A JPH02236213A JP1056164A JP5616489A JPH02236213A JP H02236213 A JPH02236213 A JP H02236213A JP 1056164 A JP1056164 A JP 1056164A JP 5616489 A JP5616489 A JP 5616489A JP H02236213 A JPH02236213 A JP H02236213A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- 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】
〈産業上の利川分野〉
本発明は、上吹ランスと底吹羽口とを備えた製鋼用の転
炉を使用して大量の屑鉄を加熱・溶解するに当り、屑鉄
の効率的な加熱・溶解を実現する技術に閃ずるものであ
る． く従来の技術〉 従来、製鋼用の転炉において大贋の屑鉄を溶解し、製鋼
用の溶銑あるいは溶鋼を得るにあたって、炭素含有物質
を酸素ガスにより燃焼させることによって発生する熱を
利用する技術が、例えば特開昭６２ − ２５３７０８
号公報、特開昭６２−４７４１７号公報に開示されてい
る．これらの技術においては、屑鉄の効果的な１ｊ■熱
・溶解を達成するべく、金属浴あるいは屑鉄面から炭素
含有物質と酸素ガスとの反応により生成するＣＯガスを
多量に含んだ可燃性ガスを、金属浴あるいは屑鉄面上方
で上吹ランスより噴射される酸素ガスで反応・燃焼さき
発生する熱を多分に利用している． ここでの問題点は、金属浴あるいは屑鉄面上方で行われ
るＣＯ−目／２０１戒鵠なる発熱債の大きい反応の割合
、さらには反応熱の金屈浴あるいは屑鉄面への伝熱の効
率が、上吹ランスと金属浴あるいは屑鉄上面との間隔す
なわちランス高さに多分に左右されるにもかかわらず、
燥業中刻々と変化する屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底
からの高さに対応して上吹ランスの高さを調節できない
ことである．このため、ＣＯガスを多分に含んだ可燃性
ガスの上吹ランスから噴射される酸素ガスによる効率的
な燃焼、およびこの燃焼熱の金属浴あるいは屑鉄への効
果的な伝熱を操業を通じてｔｉ保できず、屑鉄の溶解に
多大のエネルギーを消費し、経済的な操業を行う上で大
きな妨げになっている．〈発明が解決しようとする課題
〉 本発明は、以上の問題を解決し、炭素含有物質の持つエ
ネルギーを効率よく屑鉄に供給し、効果的な屑鉄の溶解
を実現するためになされたものである． 〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■上吹ランスと底吹羽口とを備えた製鋼用転
炉で、炉内に予め装入された屑鉄を加熱・溶解する方法
において、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底からの高さ
に応じて該上吹ランスの高さを調節することを特徴とす
る屑鉄の溶解方法で、かつ■転炉炉上に設けたマイクロ
波距力Ｉ計で、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底からの
高さを検知することを特徴とする前項の記載の屑鉄の溶
解方法である． く作用〉 上吹ランスと底吹羽口とを備えたａＪｔｌ２１用転炉に
おいて屑鉄を溶解するには、一般に炭素含有物質例えば
石炭．コークス等を炉内に予め屑鉄と共に装入し、酸素
ガスと反応燃焼させてそのエネルギーによって屑鉄を加
熱・溶解する． また、上吹ランスの使用は、炭素含有物質の酸素ガスに
よる１次燃焼によって生成するＣＯを多分に含んだ可燃
性ガスを２次燃焼させ、炭素含イｒ物賞の持つエネルギ
ーを打効に使用する意味で効果的である． 従来の屑鉄の溶解方法では、操業中屑鉄の溶解の進行に
伴い、炉底と屑鉄上面の間の距朔は滅少し逆に屑鉄上面
とランス先端との間の距離すなわちランス高さは増加す
る．従って、いわゆる燃焼室が大きくなりこのような状
況において、上吹ランスから噴射される酸素ガスによる
炉内で生成したＣＯガスの２次燃焼の状況は変化し、２
次燃焼による発熱の屑鉄への伝熱の効率は悪化するＭ向
にある．屑鉄の溶解操業を通じて炭素含有物質のもつエ
ネルギーの有効利用を図るためには、本発明のように屑
鉄あるいは金属浴面の上面位置を検知しつつ、上吹ラン
ス高さを適当にｖ４節する１桑作を行えば、ＣＯガスの
２次燃焼の割合を任意に保持することが可能で、しかも
上吹ランスと屑鉄あるいは金属浴との接触による上吹ラ
ンスのｔｉ傷を防止でき、さらには屑鉄への熱伝達効率
の低下を防止できるので、エネルギーの有効利用を達成
できる．このようなランス高さについて、本発明者らは
種々の実験を行い、屑鉄の溶解速度の大きい効率的な方
法を発明するに至った．このためのランス高さは、第２
図に示すようにトータル着熱量を最大にする屑鉄あるい
は金属浴面の上面位置からランス先端までの距離とラン
スの酸素ガス噴出ノズルの口径との比が５０〜１５０で
あることを見出した．この数値は上述のように、ＣＯガ
スの２次燃焼の増大，２次燃焼による発熱の屑鉄への伝
熱効率の向上，及びランス先端の川傷防止によって決ま
るものであり、上述のランス高さを用いると好都合であ
る． また、屑鉄あるいは金属浴面の上面位置の検出にあたっ
て炉」二に設けたマイクロ波距創計を使用すれば、操業
中に炉内より多量生成する粉塵等による測定精度の低下
を招くことが少く、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底か
らの高さを精度よく検知でき、上吹ランスの高さの調節
が適切に行える。
炉を使用して大量の屑鉄を加熱・溶解するに当り、屑鉄
の効率的な加熱・溶解を実現する技術に閃ずるものであ
る． く従来の技術〉 従来、製鋼用の転炉において大贋の屑鉄を溶解し、製鋼
用の溶銑あるいは溶鋼を得るにあたって、炭素含有物質
を酸素ガスにより燃焼させることによって発生する熱を
利用する技術が、例えば特開昭６２ − ２５３７０８
号公報、特開昭６２−４７４１７号公報に開示されてい
る．これらの技術においては、屑鉄の効果的な１ｊ■熱
・溶解を達成するべく、金属浴あるいは屑鉄面から炭素
含有物質と酸素ガスとの反応により生成するＣＯガスを
多量に含んだ可燃性ガスを、金属浴あるいは屑鉄面上方
で上吹ランスより噴射される酸素ガスで反応・燃焼さき
発生する熱を多分に利用している． ここでの問題点は、金属浴あるいは屑鉄面上方で行われ
るＣＯ−目／２０１戒鵠なる発熱債の大きい反応の割合
、さらには反応熱の金屈浴あるいは屑鉄面への伝熱の効
率が、上吹ランスと金属浴あるいは屑鉄上面との間隔す
なわちランス高さに多分に左右されるにもかかわらず、
燥業中刻々と変化する屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底
からの高さに対応して上吹ランスの高さを調節できない
ことである．このため、ＣＯガスを多分に含んだ可燃性
ガスの上吹ランスから噴射される酸素ガスによる効率的
な燃焼、およびこの燃焼熱の金属浴あるいは屑鉄への効
果的な伝熱を操業を通じてｔｉ保できず、屑鉄の溶解に
多大のエネルギーを消費し、経済的な操業を行う上で大
きな妨げになっている．〈発明が解決しようとする課題
〉 本発明は、以上の問題を解決し、炭素含有物質の持つエ
ネルギーを効率よく屑鉄に供給し、効果的な屑鉄の溶解
を実現するためになされたものである． 〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■上吹ランスと底吹羽口とを備えた製鋼用転
炉で、炉内に予め装入された屑鉄を加熱・溶解する方法
において、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底からの高さ
に応じて該上吹ランスの高さを調節することを特徴とす
る屑鉄の溶解方法で、かつ■転炉炉上に設けたマイクロ
波距力Ｉ計で、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底からの
高さを検知することを特徴とする前項の記載の屑鉄の溶
解方法である． く作用〉 上吹ランスと底吹羽口とを備えたａＪｔｌ２１用転炉に
おいて屑鉄を溶解するには、一般に炭素含有物質例えば
石炭．コークス等を炉内に予め屑鉄と共に装入し、酸素
ガスと反応燃焼させてそのエネルギーによって屑鉄を加
熱・溶解する． また、上吹ランスの使用は、炭素含有物質の酸素ガスに
よる１次燃焼によって生成するＣＯを多分に含んだ可燃
性ガスを２次燃焼させ、炭素含イｒ物賞の持つエネルギ
ーを打効に使用する意味で効果的である． 従来の屑鉄の溶解方法では、操業中屑鉄の溶解の進行に
伴い、炉底と屑鉄上面の間の距朔は滅少し逆に屑鉄上面
とランス先端との間の距離すなわちランス高さは増加す
る．従って、いわゆる燃焼室が大きくなりこのような状
況において、上吹ランスから噴射される酸素ガスによる
炉内で生成したＣＯガスの２次燃焼の状況は変化し、２
次燃焼による発熱の屑鉄への伝熱の効率は悪化するＭ向
にある．屑鉄の溶解操業を通じて炭素含有物質のもつエ
ネルギーの有効利用を図るためには、本発明のように屑
鉄あるいは金属浴面の上面位置を検知しつつ、上吹ラン
ス高さを適当にｖ４節する１桑作を行えば、ＣＯガスの
２次燃焼の割合を任意に保持することが可能で、しかも
上吹ランスと屑鉄あるいは金属浴との接触による上吹ラ
ンスのｔｉ傷を防止でき、さらには屑鉄への熱伝達効率
の低下を防止できるので、エネルギーの有効利用を達成
できる．このようなランス高さについて、本発明者らは
種々の実験を行い、屑鉄の溶解速度の大きい効率的な方
法を発明するに至った．このためのランス高さは、第２
図に示すようにトータル着熱量を最大にする屑鉄あるい
は金属浴面の上面位置からランス先端までの距離とラン
スの酸素ガス噴出ノズルの口径との比が５０〜１５０で
あることを見出した．この数値は上述のように、ＣＯガ
スの２次燃焼の増大，２次燃焼による発熱の屑鉄への伝
熱効率の向上，及びランス先端の川傷防止によって決ま
るものであり、上述のランス高さを用いると好都合であ
る． また、屑鉄あるいは金属浴面の上面位置の検出にあたっ
て炉」二に設けたマイクロ波距創計を使用すれば、操業
中に炉内より多量生成する粉塵等による測定精度の低下
を招くことが少く、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底か
らの高さを精度よく検知でき、上吹ランスの高さの調節
が適切に行える。
〈実施例〉
以下に本発明に係る実施例について説明する．酸素ガス
を底吹きできる５トン規模の第１図に示す上底吹転炉ｌ
２と．ヒ吹ランス６を使用して、実験を行った． この上底吹転炉１２は、酸素ガスｌ５と羽目冷却用プロ
パンガスｌ４を供給ずる底吹羽口！Ｏを備え゛ζおり、
炭素含有物質として塊状のコークスを貯蔵し炉内に供給
できるように炉上水ンバー７を設けてある．また、炉上
にはマイクロ波発振２３ １ １ ．アンテナ１３等に
より措成されるマイクロ波距離計９を設置し、屑鉄上面
の位置を検出できるようにしてある． まず・炉内を十分に予熱して炉内壁温度を９００゜Ｃと
したのら、炉底耐火物の保護を目的としてＣａＯを約１
００ｋｇ投入し、引き続き約５ｔの屑鉄８と塊コークス
ｌ約ＩＬを屑状になるように装入した・この屑鉄の銘柄
、■Ｉ類は問わないが、この実験では製鉄所内で発生し
た熱延板のトリミング屑、スラブの切断片等を用いた．
つぎに、炉を垂直にして炉底羽口ＩＯから酸素ガスを５
Ｎボ／ｓｉｎ、羽目冷却用プロパンガスＩ４を０．４Ｎ
＋＋ｆ／ｓｉｎ供給すると同時に、前述の上吹ランスを
下降さ−ｌ！酸素ガスを１７．５Ｎ＋ｆｆ／＠ｉｎ供給
し、マイクロ波距ｈ１計によって検出された屑鉄上面の
位置より１ｍ上方の位置に上吹ランスを設定した．なお
、このランスは９．５−φ４孔のノズルを配したものを
使用した．次に、装入された屑鉄が全て溶解するまで１
，吹ランスおよび底吹羽口より酸素ガスを供給すると共
に、マイクロ波距離計による計測埴に基づきランス高さ
を常に屑鉄上面あるいは金匡浴面よりｌｍの位置になる
ように調節した． 溶解の確認はマイクロ波距離計によって金属浴？の位置
を検出することによりＩｉい、その直後炉をｆｌＪｉ動
じて目視により溶解を再確認したｅ ｉ８解時間はＩ６
ヒートの平均で３５分であった．以上の実験で使用した
主副原料の１ｉｆｆｉをｌ６ヒートの平均値で第１表に
示す．コークス中の灰分が＾１ ｚＯｓ．ＳｉＯｘを主
成分とし、また屑鉄中のシリコンが酸化されてＳｉＯ■
となるので、生石灰を塩法性耐火物保護の目的で添加し
た． また、実験後の溶鉄成分と温度を第２表に示す。
を底吹きできる５トン規模の第１図に示す上底吹転炉ｌ
２と．ヒ吹ランス６を使用して、実験を行った． この上底吹転炉１２は、酸素ガスｌ５と羽目冷却用プロ
パンガスｌ４を供給ずる底吹羽口！Ｏを備え゛ζおり、
炭素含有物質として塊状のコークスを貯蔵し炉内に供給
できるように炉上水ンバー７を設けてある．また、炉上
にはマイクロ波発振２３ １ １ ．アンテナ１３等に
より措成されるマイクロ波距離計９を設置し、屑鉄上面
の位置を検出できるようにしてある． まず・炉内を十分に予熱して炉内壁温度を９００゜Ｃと
したのら、炉底耐火物の保護を目的としてＣａＯを約１
００ｋｇ投入し、引き続き約５ｔの屑鉄８と塊コークス
ｌ約ＩＬを屑状になるように装入した・この屑鉄の銘柄
、■Ｉ類は問わないが、この実験では製鉄所内で発生し
た熱延板のトリミング屑、スラブの切断片等を用いた．
つぎに、炉を垂直にして炉底羽口ＩＯから酸素ガスを５
Ｎボ／ｓｉｎ、羽目冷却用プロパンガスＩ４を０．４Ｎ
＋＋ｆ／ｓｉｎ供給すると同時に、前述の上吹ランスを
下降さ−ｌ！酸素ガスを１７．５Ｎ＋ｆｆ／＠ｉｎ供給
し、マイクロ波距ｈ１計によって検出された屑鉄上面の
位置より１ｍ上方の位置に上吹ランスを設定した．なお
、このランスは９．５−φ４孔のノズルを配したものを
使用した．次に、装入された屑鉄が全て溶解するまで１
，吹ランスおよび底吹羽口より酸素ガスを供給すると共
に、マイクロ波距離計による計測埴に基づきランス高さ
を常に屑鉄上面あるいは金匡浴面よりｌｍの位置になる
ように調節した． 溶解の確認はマイクロ波距離計によって金属浴？の位置
を検出することによりＩｉい、その直後炉をｆｌＪｉ動
じて目視により溶解を再確認したｅ ｉ８解時間はＩ６
ヒートの平均で３５分であった．以上の実験で使用した
主副原料の１ｉｆｆｉをｌ６ヒートの平均値で第１表に
示す．コークス中の灰分が＾１ ｚＯｓ．ＳｉＯｘを主
成分とし、また屑鉄中のシリコンが酸化されてＳｉＯ■
となるので、生石灰を塩法性耐火物保護の目的で添加し
た． また、実験後の溶鉄成分と温度を第２表に示す。
同表中のＳ ｉ ＋ Ｍ ｎ ＋ Ｐは主として屑鉄に
起因し、Ｓは屑鉄とコークスから大量に溶鉄中に入るが
、添加する生石灰の↑を調整して塩基度を２以上にした
場合にｓ６度を低くできた．しかし、物質収支をとると
不明のＳ分が多く、系外に逸散したものと考えられる． 途中、マイクロ波距離計の精度を調査したところ実際の
値に対し±５０ｍであり、操業上問題はなかった． 比較例は、実施例と同様の設備と方法とに従って行った
が、操業中の上吹ランスの高さの調節は行わず、初ｉＵ
ｌの屑鉄上面と上吹ランスとの間隔をｌｍとして、屑鉄
の加熱・溶解操業中、その伏態を保持した． 溶解の確認のみ実施例と同様に、マイクロ波距離計によ
って行い、その直後、炉を傾動し直接目視により溶解を
再碓認した．溶解時間は８ヒートの平均で４５分であり
、得られた溶鉄成分，温度は実施例とほとんど類値であ
ったが、主副原料の使用量が実施例と比較して溶解時間
が長い分だけ第３表に示すように増加した． 第３表 （ ）内は、屑鉄１）を溶解するのにｆ史用した原料原
単位である．〈発明の効果〉 本発明によれば、製鋼用転炉で屑鉄を溶解して溶鉄を得
るに際し、上吹ランスの高さを、マイクロ波距離計によ
って検出される屑鉄上面あるいは金属浴面の位置に対応
して調節することによっ゜ζ、効率的な屑鉄の溶解が達
成できて、経済性に優れた屑鉄の溶解が実現できる．
起因し、Ｓは屑鉄とコークスから大量に溶鉄中に入るが
、添加する生石灰の↑を調整して塩基度を２以上にした
場合にｓ６度を低くできた．しかし、物質収支をとると
不明のＳ分が多く、系外に逸散したものと考えられる． 途中、マイクロ波距離計の精度を調査したところ実際の
値に対し±５０ｍであり、操業上問題はなかった． 比較例は、実施例と同様の設備と方法とに従って行った
が、操業中の上吹ランスの高さの調節は行わず、初ｉＵ
ｌの屑鉄上面と上吹ランスとの間隔をｌｍとして、屑鉄
の加熱・溶解操業中、その伏態を保持した． 溶解の確認のみ実施例と同様に、マイクロ波距離計によ
って行い、その直後、炉を傾動し直接目視により溶解を
再碓認した．溶解時間は８ヒートの平均で４５分であり
、得られた溶鉄成分，温度は実施例とほとんど類値であ
ったが、主副原料の使用量が実施例と比較して溶解時間
が長い分だけ第３表に示すように増加した． 第３表 （ ）内は、屑鉄１）を溶解するのにｆ史用した原料原
単位である．〈発明の効果〉 本発明によれば、製鋼用転炉で屑鉄を溶解して溶鉄を得
るに際し、上吹ランスの高さを、マイクロ波距離計によ
って検出される屑鉄上面あるいは金属浴面の位置に対応
して調節することによっ゜ζ、効率的な屑鉄の溶解が達
成できて、経済性に優れた屑鉄の溶解が実現できる．
第１図は、本発明の実施にあたって使用した５む規模の
上底吹転炉の模式図、第２図は、着熱効率，２次燃焼率
とランス高さ／ノズルロ径との関係を示す特性図である
． ！・・・塊コークス、 ２・・・ＣａＯ、３・・・
上吹酸素、 ４・・・冷却水（往）、５・・・冷
却水（復）、 ６・・・上吹ランス、 ７・・・コークス貯蔵ホノパー、８・・・屑鉄、９・・
・マイクロ波距離計、ｌＯ・・・底吹羽口、ｌ１・・・
マイクロ波発振器、ｌ２・・・上底吹転炉、ｌ３・・・
アンテナ、ｌ４・・・羽口冷却用プロパンガス、ｌ５・
・・底吹酸素．
上底吹転炉の模式図、第２図は、着熱効率，２次燃焼率
とランス高さ／ノズルロ径との関係を示す特性図である
． ！・・・塊コークス、 ２・・・ＣａＯ、３・・・
上吹酸素、 ４・・・冷却水（往）、５・・・冷
却水（復）、 ６・・・上吹ランス、 ７・・・コークス貯蔵ホノパー、８・・・屑鉄、９・・
・マイクロ波距離計、ｌＯ・・・底吹羽口、ｌ１・・・
マイクロ波発振器、ｌ２・・・上底吹転炉、ｌ３・・・
アンテナ、ｌ４・・・羽口冷却用プロパンガス、ｌ５・
・・底吹酸素．
Claims (2)
- （１）上吹ランスと底吹羽口とを備えた製鋼用転炉で、
炉内に予め装入された屑鉄を加熱・溶解する方法におい
て、屑鉄上面あるいは金属浴面の炉底からの高さに応じ
て該上吹ランスの高さを調節することを特徴とする屑鉄
の溶解方法。 - （２）転炉炉上に設けたマイクロ波距離計で、屑鉄上面
あるいは金属浴面の炉底からの高さを検知することを特
徴とする請求項１記載の屑鉄の溶解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056164A JPH02236213A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 屑鉄の溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056164A JPH02236213A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 屑鉄の溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236213A true JPH02236213A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=13019453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056164A Pending JPH02236213A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 屑鉄の溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236213A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012107304A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉吹錬方法 |
| CN104109540A (zh) * | 2013-04-18 | 2014-10-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 干熄焦炉微波料位检测装置 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1056164A patent/JPH02236213A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012107304A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉吹錬方法 |
| CN104109540A (zh) * | 2013-04-18 | 2014-10-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 干熄焦炉微波料位检测装置 |
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