JPH0368082B2 - - Google Patents
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- JPH0368082B2 JPH0368082B2 JP60064738A JP6473885A JPH0368082B2 JP H0368082 B2 JPH0368082 B2 JP H0368082B2 JP 60064738 A JP60064738 A JP 60064738A JP 6473885 A JP6473885 A JP 6473885A JP H0368082 B2 JPH0368082 B2 JP H0368082B2
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- Japan
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- bath
- gas
- slag
- oxygen
- furnace
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、酸化金属の溶融還元金属製造プロ
セス、還元金属およびスクラツプの溶解プロセス
等に適用される金属原料溶解精錬方法に関する。
セス、還元金属およびスクラツプの溶解プロセス
等に適用される金属原料溶解精錬方法に関する。
（従来技術）
鉄鋼生産方法としてかつては、多量のスクラツ
プを溶解できる平炉法が主流を占めていたが、生
産性が低いために衰退し、代わつて現在では純酸
素上吹き、または底吹き方式の転炉法が主流とな
つている。
プを溶解できる平炉法が主流を占めていたが、生
産性が低いために衰退し、代わつて現在では純酸
素上吹き、または底吹き方式の転炉法が主流とな
つている。
ところが、これらの転炉法ではスクラツプ比
（スクラツプ混入割合）は平炉法ほど高くなく、
せいぜい20％である。従つて粗鋼原料の約40％を
占めるスクラツプ処理方法に関し、転炉法以外の
方法が非常に重要となつている。
（スクラツプ混入割合）は平炉法ほど高くなく、
せいぜい20％である。従つて粗鋼原料の約40％を
占めるスクラツプ処理方法に関し、転炉法以外の
方法が非常に重要となつている。
そして今日、原料としてのスクラツプは高炉−
転炉法による一貫製鉄所においてはむしろ電気炉
で多く消費されている。
転炉法による一貫製鉄所においてはむしろ電気炉
で多く消費されている。
電気炉法は設備費が安く従つて小規模工場でも
十分経済的に成立ち、更には近年注目されている
直接還元製鉄プラントにより生産された還元鉄を
溶解精錬するのに適していること等から今後とも
重要な位置を占めるものと考えられている。
十分経済的に成立ち、更には近年注目されている
直接還元製鉄プラントにより生産された還元鉄を
溶解精錬するのに適していること等から今後とも
重要な位置を占めるものと考えられている。
しかし、電気炉法では高価な電力を熱源として
スクラツプを溶解精錬するため、経済性の面にお
いて極めて厳しい状況に置かれており、従つて電
力に頼らずに安価な石炭を熱源とする操業費の安
価なスクラツプ溶解精錬法に対するニーズが高く
なつている。
スクラツプを溶解精錬するため、経済性の面にお
いて極めて厳しい状況に置かれており、従つて電
力に頼らずに安価な石炭を熱源とする操業費の安
価なスクラツプ溶解精錬法に対するニーズが高く
なつている。
このような背景の下、製鉄業界においては新溶
解精錬法の開発が重要課題となつており、その中
で最も注目されているのが、金属浴内に石炭と酸
素ガスを吹込み、金属浴内で部分酸化反応を行わ
しめ、それに伴つて発生する熱によりスクラツプ
を溶解するいわゆる金属浴式プロセスである。
解精錬法の開発が重要課題となつており、その中
で最も注目されているのが、金属浴内に石炭と酸
素ガスを吹込み、金属浴内で部分酸化反応を行わ
しめ、それに伴つて発生する熱によりスクラツプ
を溶解するいわゆる金属浴式プロセスである。
下記は鉄系原料に適用したプロセスの例であ
る。然して、このプロセスに於ける鉄浴内主反応
は次式で示される。
る。然して、このプロセスに於ける鉄浴内主反応
は次式で示される。
Ｃ＋１／２O2→CO
(石炭中) (吹込みガス中等) (1400℃溶出ガス)
……1565Kcal／Ｃ−Kg（発熱） 更に石炭中に含まれている水素もH2ガスとな
つて溶出ガスとして鉄浴より排出される。
……1565Kcal／Ｃ−Kg（発熱） 更に石炭中に含まれている水素もH2ガスとな
つて溶出ガスとして鉄浴より排出される。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、基本的鉄浴式プロセスの最も大きい
欠点は、炉内に加えた熱の内、炉出ガスの持ち去
る熱量が極めて大きく、従つて石炭消費量が極め
て大きいことである。
欠点は、炉内に加えた熱の内、炉出ガスの持ち去
る熱量が極めて大きく、従つて石炭消費量が極め
て大きいことである。
この原因は、鉄浴から出てくるガスの殆どが
COガスと、H2ガスであり、これらのガスが厖大
な量の化学熱（燃焼の潜熱）を保有していること
による。
COガスと、H2ガスであり、これらのガスが厖大
な量の化学熱（燃焼の潜熱）を保有していること
による。
即ち、炉内に加えた熱量（石炭の燃焼熱）の内
80〜90％が浴出ガスとして鉄浴から出ていき、炉
内に吸収される熱量は僅か10〜20％にしかならな
い。（この値は石炭の種類等によつて異なる） この欠点を補うべく従来の方法では、次の２つ
の対策を行つている。
80〜90％が浴出ガスとして鉄浴から出ていき、炉
内に吸収される熱量は僅か10〜20％にしかならな
い。（この値は石炭の種類等によつて異なる） この欠点を補うべく従来の方法では、次の２つ
の対策を行つている。
ａ ２次燃焼法
炉内上部ガス層部に酸素を吹込み、浴出ガス
の一部を炉内にて燃焼させ、その時発生した熱
を輻射伝熱方法等により鉄浴中に伝える。
の一部を炉内にて燃焼させ、その時発生した熱
を輻射伝熱方法等により鉄浴中に伝える。
即ち、排ガスとして逸散するエネルギーを浴
中へ還流させて、総合熱効率の向上を図る方法
である。
中へ還流させて、総合熱効率の向上を図る方法
である。
ｂ スクラツプ予熱方法
炉より出てきた可燃性ガス中に酸素、または
空気を吹込み、ガスの一部を燃焼させてガスの
温度を上げ、これをスクラツプに接触させてス
クラツプを予熱する方法。
空気を吹込み、ガスの一部を燃焼させてガスの
温度を上げ、これをスクラツプに接触させてス
クラツプを予熱する方法。
従来のこれらの方法には次のような欠点があ
る。
る。
(a) ２次燃焼法の欠点
(1) 単純に２次燃焼を行つた場合、２次燃焼率
がある程度大きくなければ、２次燃焼発生熱
の鉄浴内吸収率は急速に低下し、２次燃焼に
よる発生熱の大部分が単に炉出ガスの温度を
高めるだけで終わり、熱損失となつて炉外へ
出ていく。
がある程度大きくなければ、２次燃焼発生熱
の鉄浴内吸収率は急速に低下し、２次燃焼に
よる発生熱の大部分が単に炉出ガスの温度を
高めるだけで終わり、熱損失となつて炉外へ
出ていく。
また、この方法は単に熱損失の増大を招く
だけでなく、上述のように排ガスをはじめ炉
上部空間部の温度が非常に高まるため、炉内
耐火物の損傷をひきおこす。
だけでなく、上述のように排ガスをはじめ炉
上部空間部の温度が非常に高まるため、炉内
耐火物の損傷をひきおこす。
従つて、この方法では、２次燃焼率は10〜
20％が限度であると言われている。
20％が限度であると言われている。
この欠点を補うべく、特開昭57−74390号
の発明に見られるように、ガス噴流を炉内上
部ガス層を通して浴面へ吹き付け、ガス層を
通過する際にガス噴流が炉内ガスを燃焼さ
せ、このガスの燃焼によつて発生した熱が鉄
浴へ伝達されるようにしたものも提案されて
いるが、この方式を採用しても２次燃焼率に
限度（約20〜30％）がある。
の発明に見られるように、ガス噴流を炉内上
部ガス層を通して浴面へ吹き付け、ガス層を
通過する際にガス噴流が炉内ガスを燃焼さ
せ、このガスの燃焼によつて発生した熱が鉄
浴へ伝達されるようにしたものも提案されて
いるが、この方式を採用しても２次燃焼率に
限度（約20〜30％）がある。
この理由として、この方式は、２次吹込み
（酸素）ジエツト流により、炉内でガスを２
次燃焼させ、かつそれらの２次燃焼で発生し
た高温の燃焼ガスをインジエクター効果によ
り巻き込みながら、鉄浴中に侵入させて伝熱
を行うと云う機構であるため、金属浴中に侵
入する高温のガスの中には２次燃焼により新
たに発生したCO2ガスやH2Oガスの一部が鉄
浴中に溶解している炭素に接触し、下記反応
（1400℃の場合）により、再びCOガスやH2
ガスに戻るという現象を引き起こす。（この
時の反応は吸熱反応である） CO2＋Ｃ→2CO
……3176Kcal／KgＣ（吸熱） H2O＋Ｃ→H2＋CO
……2583Kcal／KgＣ（吸熱） このことは２次燃焼の本来の目的に照らし
合わせると極めて不都合である。即ち、２次
燃焼は排ガス中の化学エネルギー（COやH2
として）を熱エネルギーに転換し（燃焼によ
つてCOやH2をCO2やH2Oに転換し、ガスの
温度を上昇させる）、その熱エネルギーを浴
に伝えることにより、排ガス保有エネルギー
を浴中へ還流させることが目的であるにもか
かわらず、上述の反応が生じれば、転換した
熱エネルギーが再び化学エネルギー（CO，
H2）に戻つてしまうという不都合を生じる
わけである。
（酸素）ジエツト流により、炉内でガスを２
次燃焼させ、かつそれらの２次燃焼で発生し
た高温の燃焼ガスをインジエクター効果によ
り巻き込みながら、鉄浴中に侵入させて伝熱
を行うと云う機構であるため、金属浴中に侵
入する高温のガスの中には２次燃焼により新
たに発生したCO2ガスやH2Oガスの一部が鉄
浴中に溶解している炭素に接触し、下記反応
（1400℃の場合）により、再びCOガスやH2
ガスに戻るという現象を引き起こす。（この
時の反応は吸熱反応である） CO2＋Ｃ→2CO
……3176Kcal／KgＣ（吸熱） H2O＋Ｃ→H2＋CO
……2583Kcal／KgＣ（吸熱） このことは２次燃焼の本来の目的に照らし
合わせると極めて不都合である。即ち、２次
燃焼は排ガス中の化学エネルギー（COやH2
として）を熱エネルギーに転換し（燃焼によ
つてCOやH2をCO2やH2Oに転換し、ガスの
温度を上昇させる）、その熱エネルギーを浴
に伝えることにより、排ガス保有エネルギー
を浴中へ還流させることが目的であるにもか
かわらず、上述の反応が生じれば、転換した
熱エネルギーが再び化学エネルギー（CO，
H2）に戻つてしまうという不都合を生じる
わけである。
また、上述のように、２次燃焼が炉内浴面
上の空間部で行われるため、燃焼によつて発
生した熱のかなりの部分が、熱輻射により炉
上部壁や排ガス中に逸散する。
上の空間部で行われるため、燃焼によつて発
生した熱のかなりの部分が、熱輻射により炉
上部壁や排ガス中に逸散する。
これらの結果として２次燃焼の効果は著し
く弱められる。
く弱められる。
(2) ガス吹込みノズル数を極めて多くしなけれ
ばならず、炉構造が複雑になる。
ばならず、炉構造が複雑になる。
(b) スクラツプ予熱方法の欠点
スクラツプ予熱設備を必要とするところか
ら、膨大な設備費を必要とするだけでなく、操
業が複雑になる。またガスが高温となり、かつ
スクラツプとの機械的摩擦等により耐火材等の
摩耗が激しく、従つて運転費が高くつき、かつ
修理のために操業度も低下する。
ら、膨大な設備費を必要とするだけでなく、操
業が複雑になる。またガスが高温となり、かつ
スクラツプとの機械的摩擦等により耐火材等の
摩耗が激しく、従つて運転費が高くつき、かつ
修理のために操業度も低下する。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであつ
て、従来冶金上必要とされるよりも多くのスラグ
を意図的に余分に金属浴上に保持し、これを金属
浴からの溶出ガスの燃焼媒体、およびその発生熱
の熱伝達媒体に有効利用し、熱効率を格段に向上
した金属原料溶解精錬方法を提供することを目的
とする。
て、従来冶金上必要とされるよりも多くのスラグ
を意図的に余分に金属浴上に保持し、これを金属
浴からの溶出ガスの燃焼媒体、およびその発生熱
の熱伝達媒体に有効利用し、熱効率を格段に向上
した金属原料溶解精錬方法を提供することを目的
とする。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、この発明の要旨と
するところは、金属浴内に炭素含有燃料と酸素含
有ガスを導入し、燃料を部分燃焼させて熱を発生
させると共に、可燃性ガスを金属浴から発生さ
せ、そのガスの一部を上記酸素含有ガスとは別の
系統から炉内に吹込まれた２次燃焼用酸素含有ガ
スにより燃焼させて熱を発生させ、それらの熱に
より金属原料を溶解精錬する方法において、冶金
上必要とするよりも十分に多量のスラグを意図的
に金属浴上に保持し、金属浴から発生する上記可
燃性ガス、またはその一部を、上記スラグ内に位
置するノズルを経由して吹込んだ２次燃焼用酸素
含有ガスによりスラグ内で燃焼させ、その結果発
生した高温の燃焼ガスを金属浴に接触させること
なくスラグに接触させ、燃焼発生熱をまずスラグ
に伝え、更に、上記スラグ中に吹込まれた２次燃
焼用酸素含有ガスがスラグ浴を撹拌するように吹
込まれているか、または別系統から酸素ガスを含
まないガスがスラグ浴を撹拌するように吹込まれ
ることによりスラグ保有熱が効率よく金属浴、も
しくは金属原料に伝わることを特徴とする金属原
料溶解精錬方法にある。
するところは、金属浴内に炭素含有燃料と酸素含
有ガスを導入し、燃料を部分燃焼させて熱を発生
させると共に、可燃性ガスを金属浴から発生さ
せ、そのガスの一部を上記酸素含有ガスとは別の
系統から炉内に吹込まれた２次燃焼用酸素含有ガ
スにより燃焼させて熱を発生させ、それらの熱に
より金属原料を溶解精錬する方法において、冶金
上必要とするよりも十分に多量のスラグを意図的
に金属浴上に保持し、金属浴から発生する上記可
燃性ガス、またはその一部を、上記スラグ内に位
置するノズルを経由して吹込んだ２次燃焼用酸素
含有ガスによりスラグ内で燃焼させ、その結果発
生した高温の燃焼ガスを金属浴に接触させること
なくスラグに接触させ、燃焼発生熱をまずスラグ
に伝え、更に、上記スラグ中に吹込まれた２次燃
焼用酸素含有ガスがスラグ浴を撹拌するように吹
込まれているか、または別系統から酸素ガスを含
まないガスがスラグ浴を撹拌するように吹込まれ
ることによりスラグ保有熱が効率よく金属浴、も
しくは金属原料に伝わることを特徴とする金属原
料溶解精錬方法にある。
（実施例）
以下、この発明の実施例をスクラツプ溶解炉に
適用した場合について図面を参照しながら説明す
る。
適用した場合について図面を参照しながら説明す
る。
図において、１は内面に耐火レンガ２を張設し
てなるスクラツプ溶融炉で、炉内の鉄浴３に対応
しては炉底部に燃料吹込みノズル４と酸素吹込み
ノズル５を設け、また同じく炉内金属浴３に対応
しては炉側壁には出銃口６を設けている。炉内鉄
浴上のスラグ浴７に対応しては炉側壁に２次燃焼
用酸素吹込みノズル８と排滓口９を設け、炉頂部
開口に排ガスダクト１０を連接し、この排ガスダ
クト１０部位に炉内に対してスクラツプＡ、およ
び副燃料を装入するシユート１１が設けてある。
てなるスクラツプ溶融炉で、炉内の鉄浴３に対応
しては炉底部に燃料吹込みノズル４と酸素吹込み
ノズル５を設け、また同じく炉内金属浴３に対応
しては炉側壁には出銃口６を設けている。炉内鉄
浴上のスラグ浴７に対応しては炉側壁に２次燃焼
用酸素吹込みノズル８と排滓口９を設け、炉頂部
開口に排ガスダクト１０を連接し、この排ガスダ
クト１０部位に炉内に対してスクラツプＡ、およ
び副燃料を装入するシユート１１が設けてある。
（作用）
上記構成において、次に作用を説明する。
(a) 鉄浴内作用
炉底の燃料吹込みノズル４より吹込まれた石
炭（微粉炭）中の炭素Ｃは、鉄浴３内に溶解す
る。
炭（微粉炭）中の炭素Ｃは、鉄浴３内に溶解す
る。
またここで吹込まれる石炭中の水素Ｈは水素
ガスとなつて鉄浴３よりスラグ浴７中へ出てく
る。
ガスとなつて鉄浴３よりスラグ浴７中へ出てく
る。
一方、鉄浴３内に溶解している炭素は炉底の
酸素吹込みノズル５より吹込まれた酸素と反応
し、COガスとなつて水素ガスと共に鉄浴３よ
りスラグ浴７中へ出る。
酸素吹込みノズル５より吹込まれた酸素と反応
し、COガスとなつて水素ガスと共に鉄浴３よ
りスラグ浴７中へ出る。
一方、炉上方のシユート１１を通じて炉内に
投入されたスクラツプＡは、上記反応により、
発生した熱を受けて溶融していく。スクラツプ
Ａが溶融して出来た溶銃は、炉下部にある出銃
口６から順次取り出される。
投入されたスクラツプＡは、上記反応により、
発生した熱を受けて溶融していく。スクラツプ
Ａが溶融して出来た溶銃は、炉下部にある出銃
口６から順次取り出される。
(b) スラグ浴内作用
上記のようにして鉄浴３からスラグ浴７内に
出てくるガス（COとH2が主成分）はスラグ浴
７中に気泡状になつて混入しながら上昇する
が、これはその上昇過程において炉側壁の２次
燃焼用酸素吹込みノズル８からスラグ浴７内に
吹込まれた２次燃焼用酸素と接触して一部が燃
焼して発熱する。またスラグ浴７は２次燃焼用
酸素の吹込みにより激しく撹拌、あるいは環流
されており、スラグ浴７内で発生した上述の熱
は、スラグ浴７と鉄浴３間の境界面を通じて鉄
浴３と鉄系原料に伝えられる。
出てくるガス（COとH2が主成分）はスラグ浴
７中に気泡状になつて混入しながら上昇する
が、これはその上昇過程において炉側壁の２次
燃焼用酸素吹込みノズル８からスラグ浴７内に
吹込まれた２次燃焼用酸素と接触して一部が燃
焼して発熱する。またスラグ浴７は２次燃焼用
酸素の吹込みにより激しく撹拌、あるいは環流
されており、スラグ浴７内で発生した上述の熱
は、スラグ浴７と鉄浴３間の境界面を通じて鉄
浴３と鉄系原料に伝えられる。
こうしてスラグ浴７内において２次燃焼後の
ガスはスラグ浴７を出て炉内空間を上昇し、排
ガスとなつて排ガスダクト１０を経て炉外に排
出される。
ガスはスラグ浴７を出て炉内空間を上昇し、排
ガスとなつて排ガスダクト１０を経て炉外に排
出される。
また上記の過程において、スラグ浴７に対応
して炉側壁に設けた排滓口９からは、炉内のス
ラグ量を規定量に保つべく適宜スラグの排出が
なされ、炉上部のシユート１１からは、スクラ
ツプＡ、および石灰等の副原料が適宜装入され
る。
して炉側壁に設けた排滓口９からは、炉内のス
ラグ量を規定量に保つべく適宜スラグの排出が
なされ、炉上部のシユート１１からは、スクラ
ツプＡ、および石灰等の副原料が適宜装入され
る。
然して、この発明ではスラグ中に酸素含有ガス
を吹込み、これによつて鉄浴から出てくるガスを
燃焼させるものであるが、この２次燃焼用酸素含
有ガスの吹込みは、上記のようにスラグ浴に対応
しスラグ浴に接触する炉側壁を通しての吹込みに
限らず、炉上部より炉に挿入されたランスに２次
燃焼用酸素含有ガス吹込みノズルを付属させ、ラ
ンスを介して吹込むことも出来る。
を吹込み、これによつて鉄浴から出てくるガスを
燃焼させるものであるが、この２次燃焼用酸素含
有ガスの吹込みは、上記のようにスラグ浴に対応
しスラグ浴に接触する炉側壁を通しての吹込みに
限らず、炉上部より炉に挿入されたランスに２次
燃焼用酸素含有ガス吹込みノズルを付属させ、ラ
ンスを介して吹込むことも出来る。
また上記の２次燃焼用酸素含有ガス吹込みノズ
ルを複数個を設け、その一部は水平より上向き
に、他は下向きにしてスラグ浴内にガスを吹込む
ようにし、更にこれらの酸素含有ガス吹込みノズ
ルからのガス吹込み方向は炉中心に向けずに偏心
させることによつてスラグ浴の撹拌効果を向上さ
せるとか、スラグの定常的環流浴を形成させるこ
とが出来る。また上記スラグ浴中２次燃焼用酸素
含有ガスとは別のガスを吹込み、スラグ浴を撹拌
してもよい。
ルを複数個を設け、その一部は水平より上向き
に、他は下向きにしてスラグ浴内にガスを吹込む
ようにし、更にこれらの酸素含有ガス吹込みノズ
ルからのガス吹込み方向は炉中心に向けずに偏心
させることによつてスラグ浴の撹拌効果を向上さ
せるとか、スラグの定常的環流浴を形成させるこ
とが出来る。また上記スラグ浴中２次燃焼用酸素
含有ガスとは別のガスを吹込み、スラグ浴を撹拌
してもよい。
また燃料としては石炭の代わりに重油等の液体
燃料も使用できる。
燃料も使用できる。
尚、上記実施例では酸化鉄の還元に関してのみ
説明したが、その他の金属、例えばCr，Ni，Mn
等についても鉄系原料と全く同じように適用でき
ることは勿論であり、実施例中のFeを、例えば
Crに変えればよい。
説明したが、その他の金属、例えばCr，Ni，Mn
等についても鉄系原料と全く同じように適用でき
ることは勿論であり、実施例中のFeを、例えば
Crに変えればよい。
またこの発明のバリエーシヨンは次の通りであ
る。
る。
(1) 吹込み酸素含有ガスが空気である場合。
(2) 吹込み酸素含有ガスを予熱する場合。
(3) 金属原料を炉内に装入する前に予熱する場
合。
合。
（効果）
上記説明よりしてこの発明の効果は次のような
ものである。
ものである。
(1) ２次燃焼が主としてスラグ浴中で行われるた
め、２次燃焼発生熱の逸散量が少なく、従つて
２次燃焼により発生した熱の大部分がスラグ浴
内に吸収され、この熱がスラグ浴と接する金属
原料、もしくは金属浴の境界面を通じて金属浴
内に伝えられる。従つて炉出ガスの保有化学熱
が少なくなり、炉内熱吸収効率が高く、燃料消
費量が少ない。
め、２次燃焼発生熱の逸散量が少なく、従つて
２次燃焼により発生した熱の大部分がスラグ浴
内に吸収され、この熱がスラグ浴と接する金属
原料、もしくは金属浴の境界面を通じて金属浴
内に伝えられる。従つて炉出ガスの保有化学熱
が少なくなり、炉内熱吸収効率が高く、燃料消
費量が少ない。
試算例によれば、鉄スクラツプ１屯（1000
Kg）を溶融するのに必要とする石炭量の比較に
おいて、従来の方法では200Kgを必要としたの
に対し、この発明の場合は160Kgであつた。
Kg）を溶融するのに必要とする石炭量の比較に
おいて、従来の方法では200Kgを必要としたの
に対し、この発明の場合は160Kgであつた。
また酸化鉄１屯（1000Kg）を溶融還元するの
に必要とする石炭量の比較において、従来の方
法では1100Kgを必要としたのに対し、この発明
の方法では860Kgであつた。
に必要とする石炭量の比較において、従来の方
法では1100Kgを必要としたのに対し、この発明
の方法では860Kgであつた。
(2) スラグ浴が物理的、化学的なバツフアーとな
るため、２次燃焼プロセスが極めて安定したも
のとなり、操業方法の変更による影響を受けに
くい。従つて操業性が向上する。
るため、２次燃焼プロセスが極めて安定したも
のとなり、操業方法の変更による影響を受けに
くい。従つて操業性が向上する。
例えば前述の特開57−74390号の発明の場合、
炉の上部に設けた２次燃焼用空気吹込みノズル
にスラグが付着したり、耐火レンガが消耗する
ことによつて吹込み方向が変化し、吹込みガス
量の変化、金属浴面の位置変化等により大きい
影響を受け安定した操業が出来ない場合が度々
生ずると考えられるが、この発明による方法で
はこのようなことは起こらない。
炉の上部に設けた２次燃焼用空気吹込みノズル
にスラグが付着したり、耐火レンガが消耗する
ことによつて吹込み方向が変化し、吹込みガス
量の変化、金属浴面の位置変化等により大きい
影響を受け安定した操業が出来ない場合が度々
生ずると考えられるが、この発明による方法で
はこのようなことは起こらない。
(3) ２次燃焼後のガスが金属浴に接触しないた
め、燃焼ガス中に含まれているCO2ガスやH2O
ガスが再びCOガスやH2ガスに変化することが
少ない。更に２次燃焼がスラグ内で行われるた
め、それにより発生する熱の炉上部や排ガス中
への逸散量が極めて少ない。以上の結果、高い
２次燃焼率を得ることができる。
め、燃焼ガス中に含まれているCO2ガスやH2O
ガスが再びCOガスやH2ガスに変化することが
少ない。更に２次燃焼がスラグ内で行われるた
め、それにより発生する熱の炉上部や排ガス中
への逸散量が極めて少ない。以上の結果、高い
２次燃焼率を得ることができる。
図面はこの発明の実施例を示すスクラツプ溶解
炉の断面図である。 １……スクラツプ溶融炉、２……耐火レンガ、
３……金属浴、４……燃料吹込みノズル、５……
酸素吹込みノズル、６……出銑口、７……スラグ
浴、８……２次燃焼用酸素吹込みノズル、９……
排滓口、１０……排ガスダクト、１１……シユー
ト。
炉の断面図である。 １……スクラツプ溶融炉、２……耐火レンガ、
３……金属浴、４……燃料吹込みノズル、５……
酸素吹込みノズル、６……出銑口、７……スラグ
浴、８……２次燃焼用酸素吹込みノズル、９……
排滓口、１０……排ガスダクト、１１……シユー
ト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属浴内に炭素含有燃料と酸素含有ガスを導
入し、燃料を部分燃焼させて熱を発生させると共
に、可燃性ガスを金属浴から発生させ、そのガス
またはそのガスの一部を上記酸素含有ガスとは別
の系統から炉内に吹込まれた２次燃焼用酸素含有
ガスにより燃焼させて熱を発生させ、それらの熱
により金属原料を溶解精錬する方法において、冶
金上必要とするよりも十分に多量のスラグを意図
的に金属浴上に保持し、金属浴から発生する上記
可燃性ガスの一部を、上記スラグ内に位置するノ
ズルを経由して吹込んだ上記２次燃焼用酸素含有
ガスにより上記スラグ内で燃焼させ、その結果発
生した高温の燃焼ガスを金属浴に接触させること
なくスラグに接触させ、燃焼発生熱をまずスラグ
に伝え、更に、上記２次燃焼用酸素含有ガスがス
ラグ浴を撹拌するように吹込まれているか、また
は別系統から酸素ガスを含まないガスがスラグ浴
を撹拌するように吹込まれることによりスラグ保
有熱が効率よく金属浴、もしくは金属原料に伝わ
ることを特徴とする金属原料溶解精錬方法。 ２ 上記ノズルが、スラグ浴に接触する炉側壁に
位置する特許請求の範囲第１項記載の金属原料溶
解精錬方法。 ３ 上記ノズルが、炉上部より炉内に挿入された
ランスに付属している特許請求の範囲第１項記載
の金属原料溶解精錬方法。 ４ 上記２次燃焼用酸素含有ガス吹込みノズルを
複数個設け、その一部は水平より上向き、他は下
向きにしてスラグ浴内にガスを吹込むようにした
特許請求の範囲第１項記載の金属原料溶解精錬方
法。 ５ 上記２次燃焼用酸素含有ガス吹込みノズルを
複数個設け、それらのガス吹込み方向が炉中心に
向いておらず偏心している特許請求の範囲第１項
記載の金属原料溶解精錬方法。 ６ 上記スラグ浴中、あるいはスラグ浴中と金属
浴中に不活性ガスを吹込み、スラグ浴、あるいは
スラグ浴と金属浴を撹拌、あるいは還流させる特
許請求の範囲第１項記載の金属原料溶解精錬方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064738A JPS61221322A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 金属原料溶解精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064738A JPS61221322A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 金属原料溶解精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61221322A JPS61221322A (ja) | 1986-10-01 |
| JPH0368082B2 true JPH0368082B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=13266788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60064738A Granted JPS61221322A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 金属原料溶解精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61221322A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0136903Y2 (ja) * | 1985-07-30 | 1989-11-08 | ||
| JPH0699735B2 (ja) * | 1985-10-03 | 1994-12-07 | 日本鋼管株式会社 | 製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置 |
| JPH0699736B2 (ja) * | 1985-10-14 | 1994-12-07 | 日本鋼管株式会社 | 精錬または製錬での溶湯への熱付加方法およびその製鋼炉 |
| ZA906892B (en) * | 1989-09-04 | 1991-06-26 | Nippon Steel Corp | Method of operating in-bath smelting reduction furnace |
| JP2602573B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1997-04-23 | 川崎重工業株式会社 | 金属精錬法 |
| JP5411466B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2014-02-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 鉄浴式溶解炉およびそれを用いた溶鉄製造方法 |
| DE102015105307A1 (de) * | 2015-04-08 | 2016-10-13 | Sms Group Gmbh | Konverter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232207A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-27 | Kawasaki Steel Corp | クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法 |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP60064738A patent/JPS61221322A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61221322A (ja) | 1986-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |