JPH02285016A - 溶銑の製造装置及び製造方法 - Google Patents
溶銑の製造装置及び製造方法Info
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- JPH02285016A JPH02285016A JP1106559A JP10655989A JPH02285016A JP H02285016 A JPH02285016 A JP H02285016A JP 1106559 A JP1106559 A JP 1106559A JP 10655989 A JP10655989 A JP 10655989A JP H02285016 A JPH02285016 A JP H02285016A
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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
- Blast 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）
本発明はスクラップと鉄鉱石を鉄源とする溶銑の製造装
置及びその製造方法、詳しくは筒型炉の炉底に逆テーパ
型出銑口を設けた溶銑の製造装置、及びこの装置により
製造した溶銑を出銑するとき、溶銑やスラグに混入した
未溶解の鉄鉱石など（以降、未溶解固形物と記す）の流
出を防止する溶銑の製造方法に関する。
置及びその製造方法、詳しくは筒型炉の炉底に逆テーパ
型出銑口を設けた溶銑の製造装置、及びこの装置により
製造した溶銑を出銑するとき、溶銑やスラグに混入した
未溶解の鉄鉱石など（以降、未溶解固形物と記す）の流
出を防止する溶銑の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、鉄源としてのスクラップは転炉製鋼時の桧材とし
てわずかに用いられているが、大部分は電気炉において
溶解精錬されてきた。しかし電気料金の高いわが国では
、その使用量の増加にともなって消費電力が著しく増大
し、スクラップを使用する利点は失われつつある。
てわずかに用いられているが、大部分は電気炉において
溶解精錬されてきた。しかし電気料金の高いわが国では
、その使用量の増加にともなって消費電力が著しく増大
し、スクラップを使用する利点は失われつつある。
そこで溶解熱源を電気より安価なコークスや石炭に求め
、転炉で溶解しようとする下記のような転炉スクラップ
溶解法が提案されている。
、転炉で溶解しようとする下記のような転炉スクラップ
溶解法が提案されている。
■製鋼時の熱勘定改善方法（特公昭５６−８０８５号公
報）、■リアクター製鉄方法及、び装置（特開昭５７−
１９８５０６号公報）、■スクラップの溶解精錬方法（
特開昭６２−４７４１７号公報）、■溶銑製造方法（特
願昭６２−２３５４８号）、などである。
報）、■リアクター製鉄方法及、び装置（特開昭５７−
１９８５０６号公報）、■スクラップの溶解精錬方法（
特開昭６２−４７４１７号公報）、■溶銑製造方法（特
願昭６２−２３５４８号）、などである。
これらの方法はスクラップ配合率の増加、或いはスクラ
ップだけを使用する転炉製鋼法である。
ップだけを使用する転炉製鋼法である。
しかしながらスクラップの需給バランスはきわめて不安
定であって、需要が増えればその価格は高騰し、スクラ
ップを使用する製鉄法及び製鋼法はコスト的に不利とな
る。
定であって、需要が増えればその価格は高騰し、スクラ
ップを使用する製鉄法及び製鋼法はコスト的に不利とな
る。
そこで本出願人はスクラップと鉄鉱石を鉄源として使用
でき、しかも燃料利用効率の高い転炉型筒型炉による溶
銑の製造方法を提案した（特願昭６３−１２２２９２号
）、この方法では第１図に示すような転炉型式の筒型炉
１を用いる。この筒型炉１は図示のように、炉上部に炉
内ガス排出と原料装入用の炉口２を、炉壁下部に支燃性
ガスと燃料を吹きこむ一次羽口３、その上部炉壁に支燃
性ガスを吹きこむ二次羽口４、炉底に溶銑及びスラグを
排出する円筒型出銑口５を備えている。
でき、しかも燃料利用効率の高い転炉型筒型炉による溶
銑の製造方法を提案した（特願昭６３−１２２２９２号
）、この方法では第１図に示すような転炉型式の筒型炉
１を用いる。この筒型炉１は図示のように、炉上部に炉
内ガス排出と原料装入用の炉口２を、炉壁下部に支燃性
ガスと燃料を吹きこむ一次羽口３、その上部炉壁に支燃
性ガスを吹きこむ二次羽口４、炉底に溶銑及びスラグを
排出する円筒型出銑口５を備えている。
上記の筒型炉ｌにより溶銑を製造するには、まず炉内下
部にコークス充填Ｎ６を、その上にスクラップと鉄鉱石
の充填層７を形成させる。そして下部のコークス層６に
一次羽口３から支燃性ガスと燃料を吹きこんで下記（１
）式の反応を起こさせ、その反応熱によりコークス層６
を高温に保つ。
部にコークス充填Ｎ６を、その上にスクラップと鉄鉱石
の充填層７を形成させる。そして下部のコークス層６に
一次羽口３から支燃性ガスと燃料を吹きこんで下記（１
）式の反応を起こさせ、その反応熱によりコークス層６
を高温に保つ。
Ｃ＋１／２０富＋ＣＯ＋２９，４００ｋｃａｌ／ｋｓｏ
ｌ ・Ｃ＝（１）上記（１１式で発生したＣＯは、上部
にあるスクラップと鉄鉱石の充填層７で二次羽口４から
吹きこまれる支燃性ガスと下記（２）式の反応（２次燃
焼）を起こす、そのとき発生する反応熱はスクラップと
鉄鉱石の加熱及び溶融に利用される。
ｌ ・Ｃ＝（１）上記（１１式で発生したＣＯは、上部
にあるスクラップと鉄鉱石の充填層７で二次羽口４から
吹きこまれる支燃性ガスと下記（２）式の反応（２次燃
焼）を起こす、そのとき発生する反応熱はスクラップと
鉄鉱石の加熱及び溶融に利用される。
ＣＯ＋１／２０＊−ＣＯｘ＋６７．５９０ｋｃａｌ／に
＋＊ｏｌ ・Ｃｏ−（２）この反応で溶融した鉄鉱石（
溶融酸化鉄）は下部のコークス層６に滴下し、高温のコ
ークスと下記（３）式の反応を起こして速やかに還元さ
れる。
＋＊ｏｌ ・Ｃｏ−（２）この反応で溶融した鉄鉱石（
溶融酸化鉄）は下部のコークス層６に滴下し、高温のコ
ークスと下記（３）式の反応を起こして速やかに還元さ
れる。
Ｆｅｚｅ３＋ ３ Ｃ−２Ｆｅ ＋ ３ Ｃ０−１０８
，０９０ｋｃａ１７ｋｍｏｌ ・Ｆｅ、Ｏ，＝・（３
）上記（３）式の反応のとき、その付近にはＣＯｌが存
在しないので、それによって（３）式の反応が阻害され
るようなことはない、また（１）式及び（２）式で発生
したＣＯは、スクラップと鉄鉱石の充填層７内で２次燃
焼されるために、それらの加熱と溶融に有効に利用され
、高い燃料効率が達成される。
，０９０ｋｃａ１７ｋｍｏｌ ・Ｆｅ、Ｏ，＝・（３
）上記（３）式の反応のとき、その付近にはＣＯｌが存
在しないので、それによって（３）式の反応が阻害され
るようなことはない、また（１）式及び（２）式で発生
したＣＯは、スクラップと鉄鉱石の充填層７内で２次燃
焼されるために、それらの加熱と溶融に有効に利用され
、高い燃料効率が達成される。
上記溶銑の製造方法により、はじめて転炉のような小型
炉でスクラップと鉄鉱石から溶銑を製造することが可能
になった。
炉でスクラップと鉄鉱石から溶銑を製造することが可能
になった。
しかしこの方法にはつぎのような問題がある。
すなわち炉内に貯留した溶銑とスラグ８（第１図参照）
は定期的に炉底の出銑口から排出される。
は定期的に炉底の出銑口から排出される。
しかしこの出銑口は円筒形であるために、溶銑やスラグ
に混じってスクラップや鉄鉱石の鉄源、コークス、或い
は生石灰や珪石の副原料等の未溶解固形物が流出する。
に混じってスクラップや鉄鉱石の鉄源、コークス、或い
は生石灰や珪石の副原料等の未溶解固形物が流出する。
このため上記原燃料の原単位が悪化するとともに溶銑純
度が低下するうえ、炉内原料配合割合が不明となって安
定操業が難しくなるという問題がある。
度が低下するうえ、炉内原料配合割合が不明となって安
定操業が難しくなるという問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
この発明の目的は、転炉型筒型炉によりスクラップと鉄
鉱石を用いて製造した溶銑とスラグを排出する際、それ
らとともに未溶解固形物が流出することを防止する溶銑
の製造装置及びその製造方法を提供することにある。
鉱石を用いて製造した溶銑とスラグを排出する際、それ
らとともに未溶解固形物が流出することを防止する溶銑
の製造装置及びその製造方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
前述したように筒型炉により製造した溶銑を出銑すると
き未溶解固形物が流出する。そこで本発明者らはその原
因及び未溶解固形物の流出防止手段について種々検討を
重ねた結果、下記のことが明らかになった。すなわち、 （１）未溶解固形物が溶銑及びスラグと共に流出するの
は、主に出銑口が円筒型であることに起因している。
き未溶解固形物が流出する。そこで本発明者らはその原
因及び未溶解固形物の流出防止手段について種々検討を
重ねた結果、下記のことが明らかになった。すなわち、 （１）未溶解固形物が溶銑及びスラグと共に流出するの
は、主に出銑口が円筒型であることに起因している。
（２）出銑口の形状を逆テーパ型にすれば、そこにコー
クスのブリッジが形成され、未溶解固形物の流出が防止
される。
クスのブリッジが形成され、未溶解固形物の流出が防止
される。
（３）そしてその流出量は出銑口のテーパ角度及びコー
クスの大きさに大きく影響される。
クスの大きさに大きく影響される。
この発明は上記知見に基づいてなされたものであって、
その要旨はつぎのとおりである。
その要旨はつぎのとおりである。
第１発明は、上部にガス排出と原料装入用の炉口を、炉
壁下部に一次羽口を、その上部炉壁に二次羽口を、炉底
に逆テーパ型の出銑口を備えた溶銑の製造装置、 第２発明は、上記溶銑の製造装置により溶銑を製造して
出銑するとき、コークスを前記逆テーパ型出銑口内でブ
リッジさせる溶銑の製造方法、である。
壁下部に一次羽口を、その上部炉壁に二次羽口を、炉底
に逆テーパ型の出銑口を備えた溶銑の製造装置、 第２発明は、上記溶銑の製造装置により溶銑を製造して
出銑するとき、コークスを前記逆テーパ型出銑口内でブ
リッジさせる溶銑の製造方法、である。
（作用）
以下、本発明の溶銑の製造装置及びその製造方法をさら
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第２図は本発明ひ装置に設ける出銑口の断面を示す図で
ある。この出銑口９は、下部口径Ｄ、長さし、テーパ角
度θの逆テーパ型をしている。この出銑口９の開閉は第
３図に示すような出銑口開閉装置１０によって行う、出
銑口９を閉じるときは、開閉装置１０に連通された砂供
給管１１から出銑口内に砂を送り込んで閉鎖する。出銑
口９を開くときは、開閉装置１０をその位置から退避さ
せ、砂を落下させればひとりでに開口される。出銑口が
開かれると溶銑及びスラブと共にコークスが競り合って
排出され、そのとき第２図に示すように出銑口９内にコ
ークス１２（直径ｄ）のブリッジが形成される。このブ
リッジにより未溶解固形物の流出が防止される。
ある。この出銑口９は、下部口径Ｄ、長さし、テーパ角
度θの逆テーパ型をしている。この出銑口９の開閉は第
３図に示すような出銑口開閉装置１０によって行う、出
銑口９を閉じるときは、開閉装置１０に連通された砂供
給管１１から出銑口内に砂を送り込んで閉鎖する。出銑
口９を開くときは、開閉装置１０をその位置から退避さ
せ、砂を落下させればひとりでに開口される。出銑口が
開かれると溶銑及びスラブと共にコークスが競り合って
排出され、そのとき第２図に示すように出銑口９内にコ
ークス１２（直径ｄ）のブリッジが形成される。このブ
リッジにより未溶解固形物の流出が防止される。
未溶解固形物の流出量は、出銑口下部の直径りとコーク
ス直径ｄとの大きさ、および出銑口９のテーパ角度θに
影響される。第４図は、Ｄ／ｄが変わることにより未溶
解固形物流出量がどう変化するかを調べたものである０
図中ａ線はテーパ角度が５度の出銑口（本発明に用いる
もの）を用いた場合を、ｂ線はテーパをつけない出銑口
（従来の円筒型出銑口）の場合を示している。この図か
ら明らかなように、いずれの場合もＤ／ｄが増大するに
つれて未溶解固形物の流出量は累進的に増加する。しか
しテーパをつけた出銑口を用いた場合には、テーパのな
い場合に較べてその流出量はれく少４い、第ｚｇ、よ１
．／、ヵ、５７あ、出銑口のテーパ角度θと未溶解固形
物の流出量との関係を示す図である。この図から明らか
なように、テーパ角度θが拡大するほど未溶解固形物の
流出量が低減してゆくが、θが２０度以上ではほとんど
変化しない、したがって未溶解固形物の流出を防止する
ためにはテーパ角度を２０度以上にするのがよい。しか
し出銑口（耐火物製）の製造の難易や、使用時の損耗低
減を考慮するとその角度は５〜１０度にするのが好まし
い。
ス直径ｄとの大きさ、および出銑口９のテーパ角度θに
影響される。第４図は、Ｄ／ｄが変わることにより未溶
解固形物流出量がどう変化するかを調べたものである０
図中ａ線はテーパ角度が５度の出銑口（本発明に用いる
もの）を用いた場合を、ｂ線はテーパをつけない出銑口
（従来の円筒型出銑口）の場合を示している。この図か
ら明らかなように、いずれの場合もＤ／ｄが増大するに
つれて未溶解固形物の流出量は累進的に増加する。しか
しテーパをつけた出銑口を用いた場合には、テーパのな
い場合に較べてその流出量はれく少４い、第ｚｇ、よ１
．／、ヵ、５７あ、出銑口のテーパ角度θと未溶解固形
物の流出量との関係を示す図である。この図から明らか
なように、テーパ角度θが拡大するほど未溶解固形物の
流出量が低減してゆくが、θが２０度以上ではほとんど
変化しない、したがって未溶解固形物の流出を防止する
ためにはテーパ角度を２０度以上にするのがよい。しか
し出銑口（耐火物製）の製造の難易や、使用時の損耗低
減を考慮するとその角度は５〜１０度にするのが好まし
い。
（実施例）
以下、実施例により本発明の溶銑の製造及び溶銑製造方
法を説明する。第呑図に示す筒型炉ｌの炉底に第２図に
示すような逆テーパ型をなし、長さしが６００＋Ｉ１１
、下部口径りが１０（ｌｓｍ、テーパ角度θがそれぞれ
異なる（θ＝ ０．５，１０，２０，３０．４０度）出
銑口９を取りつけて操業し、出銑時の未溶解固形物の流
出量を調べた。
法を説明する。第呑図に示す筒型炉ｌの炉底に第２図に
示すような逆テーパ型をなし、長さしが６００＋Ｉ１１
、下部口径りが１０（ｌｓｍ、テーパ角度θがそれぞれ
異なる（θ＝ ０．５，１０，２０，３０．４０度）出
銑口９を取りつけて操業し、出銑時の未溶解固形物の流
出量を調べた。
筒型炉ｌの仕様は、直径１．５ｍ、炉底から炉口２まで
の距離が３．８ｍ、内容積６．０ｍ３であり、炉底から
０．８ｍ上部の側壁に９０度間隔で４本の一次羽口３が
、炉底から１．２ｍ上の炉壁に４本の二次羽口４が設け
られている。
の距離が３．８ｍ、内容積６．０ｍ３であり、炉底から
０．８ｍ上部の側壁に９０度間隔で４本の一次羽口３が
、炉底から１．２ｍ上の炉壁に４本の二次羽口４が設け
られている。
鉄源は、最大寸法４００＋ｍｍ、嵩比重３．５ｔ／ｍ’
のスクラップ（鉄純度９９％）と第１表に示す組成の鉄
鉱石を用いた。燃料は第２表に示す組成を有するコーク
ス（直径２０〜５０ｍｍ ）と微粉炭を使用した。
のスクラップ（鉄純度９９％）と第１表に示す組成の鉄
鉱石を用いた。燃料は第２表に示す組成を有するコーク
ス（直径２０〜５０ｍｍ ）と微粉炭を使用した。
そして溶解操作は筒型炉１内のコークス充填Ｎ６に一次
羽口３から酸素を１，００ＯＮｍ’／ｈと微粉炭を１．
４００にｇ／ｈを吹きこみ、二次羽口４からスクラップ
と鉄鉱石の充填層７に酸素を６０ＯＮｍ”／ｈを吹き込
んだ、その結果を第７図に示す、この図から明らかなよ
うに、テーパ角度が拡大するにつれて未溶解固形物の流
出変動量は著しく減少している。
羽口３から酸素を１，００ＯＮｍ’／ｈと微粉炭を１．
４００にｇ／ｈを吹きこみ、二次羽口４からスクラップ
と鉄鉱石の充填層７に酸素を６０ＯＮｍ”／ｈを吹き込
んだ、その結果を第７図に示す、この図から明らかなよ
うに、テーパ角度が拡大するにつれて未溶解固形物の流
出変動量は著しく減少している。
本発明にもっとも適しているテーパ角度が５〜１０度の
場合には、テーパのない従来の円筒型出銑口（θ−０度
）に較べてその変動量は約半分以下である。
場合には、テーパのない従来の円筒型出銑口（θ−０度
）に較べてその変動量は約半分以下である。
（以下、余白）
第１表
（重量％）
第２表
（重量％）
（発明の効果）
以上に説明したように、逆テーパ型出銑口を備えた本発
明の溶銑製造装置を用い、出銑時にコークスを出銑口内
でブリッジさせる本発明の溶銑の製造方法を行えば、溶
銑やスラグに混じって未溶解固形物が流出するのを低減
させることができる。
明の溶銑製造装置を用い、出銑時にコークスを出銑口内
でブリッジさせる本発明の溶銑の製造方法を行えば、溶
銑やスラグに混じって未溶解固形物が流出するのを低減
させることができる。
その結果、炉内装入物の原単位の低下を防止でき、また
それらの混入が減少するので溶銑純度が向上するという
効果がある。
それらの混入が減少するので溶銑純度が向上するという
効果がある。
第１図は、円筒状の出銑口を備えた従来の溶銑製造装置
の断面図、 第２図は、本発明の溶銑製造装置に設置する逆テーパ型
出銑口の概略断面図、 第３図は、本発明の溶銑製造装置の出銑口部分の概略断
面図、 第４図は、本発明の溶銑製造装置に用いる逆テーパ型出
銑口のＤ／ｄと未溶解固形物流出量との関係を示す図、 第５図は、本発明の装置に用いる逆テーパ型出銑口のテ
ーパ角度θと未溶解固形物流出量との関係を示す図、 第６図は、本発明の実施例で用いた逆テーパ型出銑口を
備えた溶銑製造装置の概略断面図、第７図は、本発明の
溶銑の製造装置を用い、本発明の溶銑製造方法を実施し
た場合の出銑口テーパ角度と未溶解固形物の流出変動量
との関係を示す図、である。 １は筒型炉、２は炉口、３は一次羽口、４は二次羽口、
５は円筒型出銑口、６はコークス充填層、７はスクラッ
プと鉄鉱石の充填層、８は溶銑及びスラグ、９は逆テー
パ型出銑口、１０は出銑口開閉装置、１１は砂供給管、
１２はコークス。 ＄／口
の断面図、 第２図は、本発明の溶銑製造装置に設置する逆テーパ型
出銑口の概略断面図、 第３図は、本発明の溶銑製造装置の出銑口部分の概略断
面図、 第４図は、本発明の溶銑製造装置に用いる逆テーパ型出
銑口のＤ／ｄと未溶解固形物流出量との関係を示す図、 第５図は、本発明の装置に用いる逆テーパ型出銑口のテ
ーパ角度θと未溶解固形物流出量との関係を示す図、 第６図は、本発明の実施例で用いた逆テーパ型出銑口を
備えた溶銑製造装置の概略断面図、第７図は、本発明の
溶銑の製造装置を用い、本発明の溶銑製造方法を実施し
た場合の出銑口テーパ角度と未溶解固形物の流出変動量
との関係を示す図、である。 １は筒型炉、２は炉口、３は一次羽口、４は二次羽口、
５は円筒型出銑口、６はコークス充填層、７はスクラッ
プと鉄鉱石の充填層、８は溶銑及びスラグ、９は逆テー
パ型出銑口、１０は出銑口開閉装置、１１は砂供給管、
１２はコークス。 ＄／口
Claims (2)
- （１）上部にガス排出と原料装入用の炉口を、炉壁下部
に一次羽口を、その上部炉壁に二次羽口を、炉底に出銑
口を備えた溶銑の製造装置であって、前記出銑口が逆テ
ーパ型であることを特徴とする溶銑の製造装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の溶銑の製造装置を用
いて溶銑を製造する方法であり、炉底から一次羽口を含
むレベルまでコークスの充填層を形成させ、その上に二
次羽口レベル以上に達する鉄鉱石とスクラップの充填層
を形成し、一次羽口から支燃性ガスと燃料を、二次羽口
から支燃性ガスを吹き込んで操業し、溶銑及びスラグを
逆テーパ型出銑口を介して排出する際に、前記出銑口内
にコークスをブリッジさせることを特徴とする溶銑の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106559A JPH02285016A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 溶銑の製造装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106559A JPH02285016A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 溶銑の製造装置及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285016A true JPH02285016A (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=14436674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106559A Pending JPH02285016A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 溶銑の製造装置及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02285016A (ja) |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP1106559A patent/JPH02285016A/ja active Pending
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