JPH02267210A - 酸素を吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法 - Google Patents
酸素を吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法Info
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- JPH02267210A JPH02267210A JP1086596A JP8659689A JPH02267210A JP H02267210 A JPH02267210 A JP H02267210A JP 1086596 A JP1086596 A JP 1086596A JP 8659689 A JP8659689 A JP 8659689A JP H02267210 A JPH02267210 A JP H02267210A
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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
- 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］
本発明は鉄浴上方より酸素を浴面に吹き付ける以下のプ
ロセスにおける鉄ヒユームの減少法に関する。
ロセスにおける鉄ヒユームの減少法に関する。
■ 溶銑を酸素を用いて脱炭反応、脱珪反応を行わせ不
純物を除去して溶鋼を製造する転炉製鋼法。
純物を除去して溶鋼を製造する転炉製鋼法。
■ 溶鉄中にスクラップおよび石炭等を炭材および酸素
を投入して、炭材の酸化発熱によりスクラップを溶解し
銑鉄を製造するプロセス。
を投入して、炭材の酸化発熱によりスクラップを溶解し
銑鉄を製造するプロセス。
■ 溶鉄中に鉄鉱石と炭材および酸素を投入して、炭材
と還元作用と酸化発熱により鉄鉱石を還元溶解し銑鉄を
製造するプロセス。
と還元作用と酸化発熱により鉄鉱石を還元溶解し銑鉄を
製造するプロセス。
［従来の技術］
■−１鉄鋼便覧（改訂３版）４５４ｐ上吹転炉製鋼法に
従来の転炉製鋼法の記述がある。操業の一例として同文
献４８２２表８，３１中に溶鉄量、吹酸量などの数字が
記載されている。
従来の転炉製鋼法の記述がある。操業の一例として同文
献４８２２表８，３１中に溶鉄量、吹酸量などの数字が
記載されている。
この時のヒユームを含むダスト発生量については同文献
４６３ｐに原単位でｌ０ｋｇ／ｌｏｎに達し酸化鉄が主
成分であるとの記載がある。また４９５ｐには物質バラ
ンス例が記されており鉄の場合で０．８％の損失がダス
トとして生じていることがわかる。
４６３ｐに原単位でｌ０ｋｇ／ｌｏｎに達し酸化鉄が主
成分であるとの記載がある。また４９５ｐには物質バラ
ンス例が記されており鉄の場合で０．８％の損失がダス
トとして生じていることがわかる。
■−２近年転炉操業において酸素の全部または一部を底
吹きする技術が開発され、同文献においても４９７ｐ以
降に記載がある。全部の酸素を底吹きするＱ−ＢＯＰで
はダストの減少の効果のあることが報告されている。
吹きする技術が開発され、同文献においても４９７ｐ以
降に記載がある。全部の酸素を底吹きするＱ−ＢＯＰで
はダストの減少の効果のあることが報告されている。
■ スクラップ溶解法については、例えば特開昭５４−
１０９０１８号公報（特願昭５３−１５２１１２号）に
記載がある。
１０９０１８号公報（特願昭５３−１５２１１２号）に
記載がある。
■ 最近スラグの少ない状態での転炉製鋼法が行われる
ようになり、その結果ダスト発生量がスラグの多い場合
に比して増加する傾向にあることが報告されている （
鉄と鋼７３ （１９８７）Ｓ２２３） 鉄浴に酸素を吹き付ける時に鉄ヒユームが発生すること
は古くより知られており、精練時の歩留損失と直接にむ
すびつくため、かなりの研究が行われてきた。
ようになり、その結果ダスト発生量がスラグの多い場合
に比して増加する傾向にあることが報告されている （
鉄と鋼７３ （１９８７）Ｓ２２３） 鉄浴に酸素を吹き付ける時に鉄ヒユームが発生すること
は古くより知られており、精練時の歩留損失と直接にむ
すびつくため、かなりの研究が行われてきた。
以前より酸素流が溶鉄と接触して高温を発生する火点に
おいて、鉄が直接蒸発して数百人程度の微粒子となると
いう説があり、Ｔｕｒｋｄｏｇａｎらは理論的な説明を
加えてヒユーム生成速度の大きさを説明しようとしてい
る（Ｅ、Ｔ、Ｔｕｒｄｏｇａｎ。
おいて、鉄が直接蒸発して数百人程度の微粒子となると
いう説があり、Ｔｕｒｋｄｏｇａｎらは理論的な説明を
加えてヒユーム生成速度の大きさを説明しようとしてい
る（Ｅ、Ｔ、Ｔｕｒｄｏｇａｎ。
Ｐ、Ｇｒｌｅｖｅｓｏｎ ａｎｄ Ｌ、Ｓ、Ｄａｒ
ｋｅｎ、Ｊ、帽！ｔ、、（１９８２）Ｊｕｌｙ、ｐ、５
２１） もう一つの説明として鉄浴内で発生したＣＯによる気泡
が破裂するときに、大きな粒径のダストのみならず微細
なヒユームも発生するという、いわゆるバブルバースト
説が有力となっている（Ｊ、Ｐ、Ｍｏｒｒｉｓ、 Ｊ、
Ｐ、Ｒｉｏｔｔ ａｎｄ Ｅ、Ｇ、ＩｌｌｉｇＪ、Ｍｅ
ｔ、、 （１９６６）ｐ、８０３）具体的なヒユームあ
るいはゲスｌ−減少対策として、文献Ｅ、Ｔ、Ｔｕｒｋ
ｄｏｇａｎ ａｎｄ Ｌ、Ｅ、ＬｅａｋｅＪ、１．Ｓ、
Ｅ、、 （１９５９）Ｊｕｎｅ、ｐ、１６２にも記載が
あるが酸素中にＧＯ，ｉあるいは水蒸気を混入させて火
点の温度を低下させる試みが行われており、実験的にそ
れなりの効果が得られている。
ｋｅｎ、Ｊ、帽！ｔ、、（１９８２）Ｊｕｌｙ、ｐ、５
２１） もう一つの説明として鉄浴内で発生したＣＯによる気泡
が破裂するときに、大きな粒径のダストのみならず微細
なヒユームも発生するという、いわゆるバブルバースト
説が有力となっている（Ｊ、Ｐ、Ｍｏｒｒｉｓ、 Ｊ、
Ｐ、Ｒｉｏｔｔ ａｎｄ Ｅ、Ｇ、ＩｌｌｉｇＪ、Ｍｅ
ｔ、、 （１９６６）ｐ、８０３）具体的なヒユームあ
るいはゲスｌ−減少対策として、文献Ｅ、Ｔ、Ｔｕｒｋ
ｄｏｇａｎ ａｎｄ Ｌ、Ｅ、ＬｅａｋｅＪ、１．Ｓ、
Ｅ、、 （１９５９）Ｊｕｎｅ、ｐ、１６２にも記載が
あるが酸素中にＧＯ，ｉあるいは水蒸気を混入させて火
点の温度を低下させる試みが行われており、実験的にそ
れなりの効果が得られている。
また酸素を窒素で希釈した場合ヒユーム濃度の低下する
ことはよく知られており、ＣＯ７、水蒸気を酸素に混合
した場合に窒素とあまり効果に違いが見られないのはＣ
ｏ２．［２０が鉄中カーボンと反応せず単なる希釈と冷
却効果に止まっているものと推察される。
ことはよく知られており、ＣＯ７、水蒸気を酸素に混合
した場合に窒素とあまり効果に違いが見られないのはＣ
ｏ２．［２０が鉄中カーボンと反応せず単なる希釈と冷
却効果に止まっているものと推察される。
Ｃ発明が解決しようとする課題］
Ｃ（ｈあるいは水蒸気混入の場合のヒユーム減少量は直
上の文献より見ると、半減するために吹き込みガス中の
それぞれの濃度を５０％程度まで高める必要のあること
がわかる。また酸素のないＣＯ７、水蒸気１００％の場
合でもヒユームはゼロにならない結果を示している。
上の文献より見ると、半減するために吹き込みガス中の
それぞれの濃度を５０％程度まで高める必要のあること
がわかる。また酸素のないＣＯ７、水蒸気１００％の場
合でもヒユームはゼロにならない結果を示している。
現実の転炉操業においてダストを減少させるためにこの
ような運転を行った場合、脱炭の遅れをはじめとして、
酸素以外の吹き込みガスによる熱の持ち出しが過大であ
るなど炉内反応の進行を妨げる要素があり、その対策が
具体的に請じられていない。またＣ０２などはコストと
供給の点で問題があり大量の使用はやや現実的とはいえ
ない。
ような運転を行った場合、脱炭の遅れをはじめとして、
酸素以外の吹き込みガスによる熱の持ち出しが過大であ
るなど炉内反応の進行を妨げる要素があり、その対策が
具体的に請じられていない。またＣ０２などはコストと
供給の点で問題があり大量の使用はやや現実的とはいえ
ない。
本発明の目的は供給が容易でかつ安価でしかも少量でヒ
ユームを減少させる火点の冷却材を使いこなす方法を提
供することにある。
ユームを減少させる火点の冷却材を使いこなす方法を提
供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、その目的達成するために、鉄浴浴面上方より
酸素を浴面に吹いて、溶鉄の精錬、鉄鉱石の還元、ある
いはスクラップ溶解を行う炉において、酸素Ｉ Ｎｍ’
あたり ３００ｇ以下の水を液体状のまま酸素気流と共
に高温点を吹き付けることにより、鉄ヒユームの発生を
減少させることを特徴とする。
酸素を浴面に吹いて、溶鉄の精錬、鉄鉱石の還元、ある
いはスクラップ溶解を行う炉において、酸素Ｉ Ｎｍ’
あたり ３００ｇ以下の水を液体状のまま酸素気流と共
に高温点を吹き付けることにより、鉄ヒユームの発生を
減少させることを特徴とする。
本発明者らは、種々の実験を行い、炉上部ランス中を流
れる酸素に水を液体のまま供給し、火点の温度を低下せ
しめヒユームを減少するとの知見を得、本発明に至った
。水添加によりヒユーム量は急速に低下するが、ある値
以上ではその効果が飽和してしまい、抜熱量のみが大き
くなるのでおのずから限界がある。
れる酸素に水を液体のまま供給し、火点の温度を低下せ
しめヒユームを減少するとの知見を得、本発明に至った
。水添加によりヒユーム量は急速に低下するが、ある値
以上ではその効果が飽和してしまい、抜熱量のみが大き
くなるのでおのずから限界がある。
水炊付量は酸素Ｉ Ｎｍ’当り ３００ｇ以下とするこ
とが実用上好ましい。一方、水炊付量が１００ｇ／Ｎｍ
’−０□未満ではヒユーム減少効果が少ないので、本発
明において水炊付量は １００〜３００ｇ／Ｎｍ３−０
２ とすることが好ましい。
とが実用上好ましい。一方、水炊付量が１００ｇ／Ｎｍ
’−０□未満ではヒユーム減少効果が少ないので、本発
明において水炊付量は １００〜３００ｇ／Ｎｍ３−０
２ とすることが好ましい。
［作 用 コ
通常のＬＤ転炉においてはすべての酸素が上からのラン
スにより浴面に吹き付けられるが、最近は一部あるいは
全部の酸素が炉底ノズルによって吹き込まれる方式が普
通に行われている。
スにより浴面に吹き付けられるが、最近は一部あるいは
全部の酸素が炉底ノズルによって吹き込まれる方式が普
通に行われている。
この時はヒユームの発生源は上部ランスからの火点のみ
ならず底部ノズルからの火点からのヒユーム発生もあり
うる事になる。
ならず底部ノズルからの火点からのヒユーム発生もあり
うる事になる。
それぞれのヒユーム発生におよぼす寄与を調べるために
実施例１，２を行い比較したところ、浴中ノズルからの
ヒユーム発生は比較的少ないことが判明した（この炉で
は底部７ノズルは設置が困難であったので、上部より石
英管を洛中に浸漬して酸素を吹き、底部ノズルの場合を
シュミレートした）。
実施例１，２を行い比較したところ、浴中ノズルからの
ヒユーム発生は比較的少ないことが判明した（この炉で
は底部７ノズルは設置が困難であったので、上部より石
英管を洛中に浸漬して酸素を吹き、底部ノズルの場合を
シュミレートした）。
この理由は、上からの吹き付は時火点付近の溶鉄やスラ
グの移動が比較的緩慢で高温になりやすいのに対し、浴
中吹き込みの場合直接の観察は出来ないものの、物質の
移動が早く高温になりにくいことが原因となっていると
考えられる。
グの移動が比較的緩慢で高温になりやすいのに対し、浴
中吹き込みの場合直接の観察は出来ないものの、物質の
移動が早く高温になりにくいことが原因となっていると
考えられる。
また上吹きの際のヒユーム発生はランスからの酸素ジェ
ットがスラグ面を押し広げて鉄浴面に直接触れる状況に
限られる。
ットがスラグ面を押し広げて鉄浴面に直接触れる状況に
限られる。
スラグが鉄浴面を覆っている状態では、上からの酸素吹
き付けによるヒユームの発生は著しく少ないことがわか
り、このような場合、水注入はあまり意味がない。した
がって本発明は酸素ジェットにより鉄浴面が露出する場
合に、特に効果的である。
き付けによるヒユームの発生は著しく少ないことがわか
り、このような場合、水注入はあまり意味がない。した
がって本発明は酸素ジェットにより鉄浴面が露出する場
合に、特に効果的である。
［実施例］
第１図に示す２００ｋｇ−鉄溶解炉１を用いて、上部よ
り水冷ランスを用いて酸素を吹き込む実験を行った。酸
素吹込ランス４の先端は透明石英管レズルをセットし、
ノズル先端が浴面より５０ｍｍ離れている場合、浴面ぎ
りぎりの場合、および浴（溶鉄２）中に浸漬した場合の
三つのケースで酸素を吹き、ダスト発生の傾向を調査し
た６図中３は発熱体、５は溶銑サンプラーおよび測温孔
、６は冷却水鋼管を示す。
り水冷ランスを用いて酸素を吹き込む実験を行った。酸
素吹込ランス４の先端は透明石英管レズルをセットし、
ノズル先端が浴面より５０ｍｍ離れている場合、浴面ぎ
りぎりの場合、および浴（溶鉄２）中に浸漬した場合の
三つのケースで酸素を吹き、ダスト発生の傾向を調査し
た６図中３は発熱体、５は溶銑サンプラーおよび測温孔
、６は冷却水鋼管を示す。
鉄浴温度は１３００〜１４００℃で運転し、溶鉄の原料
は型銑を用いた。
は型銑を用いた。
溶鉄のカーボン濃度は３〜４％の状態で行った。ヒユー
ムの測定は上からの酸素流によって溶鉄面が露出する状
態で行った。ただし洛中吹き込みの場合はスラグ面の有
無はヒユーム発生量に関係しないことがわかった。
ムの測定は上からの酸素流によって溶鉄面が露出する状
態で行った。ただし洛中吹き込みの場合はスラグ面の有
無はヒユーム発生量に関係しないことがわかった。
またノズル先端の火点や湯の表面を常に観察する必要が
あるため、実験中は絶えず多量の窒素を炉内雰囲気に封
入しているため、含塵量とし２ては今回のデータは他の
文献値に比較して薄まっており見掛上かなり低いがダス
ト発生の傾向を見るには差し支えない。
あるため、実験中は絶えず多量の窒素を炉内雰囲気に封
入しているため、含塵量とし２ては今回のデータは他の
文献値に比較して薄まっており見掛上かなり低いがダス
ト発生の傾向を見るには差し支えない。
本実施例における水の注入の方法は第２図に示すように
、水冷酸素吹込ランス４の中を細い注入水銅管７をノズ
ル先端付近まで通し、この先端より水を滴下するように
設計した構造の水冷ランスを用いて行った。水は水槽８
より定量ポンプ９により外部からこの銅細管に送り込ま
れる。
、水冷酸素吹込ランス４の中を細い注入水銅管７をノズ
ル先端付近まで通し、この先端より水を滴下するように
設計した構造の水冷ランスを用いて行った。水は水槽８
より定量ポンプ９により外部からこの銅細管に送り込ま
れる。
図中１０は耐火断熱材、１１は透明石英管ノズル、１２
は溶銑表面を示す。
は溶銑表面を示す。
第３図は浴上５０ｎ＋Ｉｌで酸素を吹いた場合、第４図
は浴面で吹いた場合、第５図は浴中で吹いた場合の含塵
量の結果をしめす。
は浴面で吹いた場合、第５図は浴中で吹いた場合の含塵
量の結果をしめす。
第５図の浴中のケースは純酸素の場合でも浴面、浴上の
結果に比較してダスト量が低いことがわかる。第３図か
らダストを半減する水量として １００〜３００ｇ／Ｎ
ｍ’−０２が必要であることが分かる。水の添加量増加
に伴うダストの発生傾向はこの付近までは急速に低減し
ているが、それ以上の水量では効果が飽和に近ずくので
３００ｇ／Ｎｔｘ３が実用上の上限である。
結果に比較してダスト量が低いことがわかる。第３図か
らダストを半減する水量として １００〜３００ｇ／Ｎ
ｍ’−０２が必要であることが分かる。水の添加量増加
に伴うダストの発生傾向はこの付近までは急速に低減し
ているが、それ以上の水量では効果が飽和に近ずくので
３００ｇ／Ｎｔｘ３が実用上の上限である。
以上、本発明について第１図、第２図に示す装置を用い
た実施例を示したが、本発明は実施例に用いた水冷ラン
スに限定されず、例えば水冷二重管ランス（内側；水、
外側；酸素）、水冷孔ランス（３〜５孔より、各ランス
孔において水量が１００〜３００ｇ／Ｎｍ３−０２とな
るように水を酸素に供給）を用いて本発明の方法を実施
することも可能である。
た実施例を示したが、本発明は実施例に用いた水冷ラン
スに限定されず、例えば水冷二重管ランス（内側；水、
外側；酸素）、水冷孔ランス（３〜５孔より、各ランス
孔において水量が１００〜３００ｇ／Ｎｍ３−０２とな
るように水を酸素に供給）を用いて本発明の方法を実施
することも可能である。
［発明の効果コ
溶銑炉より発生する鉄ヒユームは、即歩留まりの減少と
なるのでコスト上大きな問題である。かつ最近の転炉で
のスラグレス脱炭などでダストの増加する傾向もあり、
この点で本発明は、従来の設備を大ぎく変える必要がな
く極めて容易な手段でダスト低減を達成することが出来
、工業的なメリットが大きい。
なるのでコスト上大きな問題である。かつ最近の転炉で
のスラグレス脱炭などでダストの増加する傾向もあり、
この点で本発明は、従来の設備を大ぎく変える必要がな
く極めて容易な手段でダスト低減を達成することが出来
、工業的なメリットが大きい。
第１図は実施例に用いた実験装置の側断面図の概略を示
す図、第２図は同装置の水添加部の詳細概略図、第３図
は浴上５０ｍ＋ｓの位置で酸素を吹いた場合の、水量と
ダスト量の関係を示す図、第４図は浴面において酸素を
吹いた場合の水量とダメ１〜量の関係を示す図、第５図
は浴中において酸素を吹いた場合の水量とダスト量の関
係を示す図である。 １・・・鉄溶解炉 ２・・・溶鉄３・・・発
熱体 ４・・・酸素吹込ランス５・・・溶
銑サンプラーおよび測温孔 ６・・・冷却水鋼管 ８・・・水槽 ｌＯ・・・耐火断熱材 １１・・・透明石英管ノズル ７・・・注水鋼管 ９・・・ポンプ １２・・・溶銑表面 他４名 第１図 （ｇ−水／Ｎ閣３） 第 図 （ｇ−水／Ｎ＋ｅ’） 第 図 （ｇ−水／Ｎ−３）
す図、第２図は同装置の水添加部の詳細概略図、第３図
は浴上５０ｍ＋ｓの位置で酸素を吹いた場合の、水量と
ダスト量の関係を示す図、第４図は浴面において酸素を
吹いた場合の水量とダメ１〜量の関係を示す図、第５図
は浴中において酸素を吹いた場合の水量とダスト量の関
係を示す図である。 １・・・鉄溶解炉 ２・・・溶鉄３・・・発
熱体 ４・・・酸素吹込ランス５・・・溶
銑サンプラーおよび測温孔 ６・・・冷却水鋼管 ８・・・水槽 ｌＯ・・・耐火断熱材 １１・・・透明石英管ノズル ７・・・注水鋼管 ９・・・ポンプ １２・・・溶銑表面 他４名 第１図 （ｇ−水／Ｎ閣３） 第 図 （ｇ−水／Ｎ＋ｅ’） 第 図 （ｇ−水／Ｎ−３）
Claims (1)
- １ 鉄浴浴面上方より酸素を浴面に吹いて、溶鉄の精練
、鉄鉱石の還元、あるいはスクラップ溶解を行う炉にお
いて、酸素１Ｎｍ＾３あたり３００ｇ以下の水を液体状
のまま酸素気流と共に高温点に吹き付けることにより、
鉄ヒュームの発生を減少させることを特徴とする酸素を
吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086596A JPH02267210A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 酸素を吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086596A JPH02267210A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 酸素を吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267210A true JPH02267210A (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13891385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086596A Pending JPH02267210A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 酸素を吹き込む鉄浴炉での鉄ヒューム減少法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267210A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04180508A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-26 | Nippon Steel Corp | 転炉ダスト低減方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193309A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の精錬法 |
| JPS63103018A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Nkk Corp | 転炉吹錬方法 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1086596A patent/JPH02267210A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193309A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の精錬法 |
| JPS63103018A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Nkk Corp | 転炉吹錬方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04180508A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-26 | Nippon Steel Corp | 転炉ダスト低減方法 |
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