JPH0411603B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷銑或いはスクラツプ等の固形含鉄冷
材を多量に用いて溶解し、そしてこれを転炉で酸
素吹錬する製鋼法に関するものである。

（従来の技術） 一般的な転炉の精錬は、高炉から供給される溶
銑を主原料とし、これに相対的には少量のスクラ
ツプを加え、造さい剤と高流量の酸素を供給して
酸素吹錬を行うのが普通である。この常法の場
合、熱源による制約から全装入原料に占めるスク
ラツプの量は、最大35％であつて、スクラツプが
多量に使用できる方法とはいえない。

この点について、従来、大半がスクラツプや冷
銑である多量の含鉄冷材を使用して転炉の精錬を
行う製鋼法として、特公昭60−34605号で提案さ
れているような酸素上吹装置及び炉底に設置され
た炭材導入ノズルを同時に備える酸素上底吹転炉
を用いてスクラツプから１ヒート当たり10〜30％
相当量の余分の溶鋼を精錬し、その余分の溶鋼を
次ヒート用種湯として炉内に残留させて、次ヒー
トのスクラツプの装入、精錬を行うものがある。

しかしこの方法は、同一転炉を使つて溶解と精
錬を行い、そして残留溶鋼を種湯として順次使い
つぐ方法であり、そのため、 多量に使用する石炭又はコークス等の炭材中
の硫黄分が溶鋼に入る。

スクラツプの溶解から脱炭精錬まで広範囲の
温度変化があり、そして出鋼段階では高温度に
なるので耐火物寿命が短い。

溶解から吹錬終了まで略連続的に精錬するの
で長時間となり、そのため底吹き羽口保護（冷
却）のために使用するプロパン等からの熱分解
水素が溶鋼中により多く吸収される。

という欠点があると言われている。

このような欠点を解決するとして、特開昭60−
174812号が提案されている。この提案方法は、含
鉄冷材を種湯を使つて溶解する工程と、上記溶解
物を精錬する工程を別々の転炉で実施することに
より上記欠点〜を解消しようというものであ
り、機能の異なる２種の転炉を用い、種湯の存在
する一方の転炉（溶解専用転炉）に含鉄冷材、炭
材、酸素を供給して高炭素溶融鉄を得、この溶融
鉄を別の転炉（精錬専用転炉）で酸素吹錬するこ
とにより所要成分の溶鋼を得ることを基本的特徴
とし、具体的には種湯存在下の溶解専用転炉内に
含鉄冷材、炭材、酸素を供給して含鉄冷材を溶解
させて高炭素溶融鉄を得て、溶解専用転炉を倒炉
させて、その溶融鉄の一部を取鍋に抜き取り、溶
融鉄の残部を種湯として残留させた溶解専用転炉
内に再び含鉄冷材、炭材、酸素を供給して含鉄冷
材を溶解させて高炭素溶融鉄を得て、再び溶解専
用転炉を倒炉させて、その溶融鉄の一部を上記取
鍋に抜き取る操作を繰り返すこと、及び最終的に
溶解専用転炉内の高炭素溶融鉄を全量、前記取鍋
とは異なる取鍋に排出することにより精錬及び種
湯に必要な量の高炭素溶融鉄を得る。

そして取鍋に排出された高炭素溶融鉄は、別の
精錬専用転炉へ装入し、酸素吹錬して常法の製鋼
精錬を行い所望の成分の溶鋼とすると共に一部を
次のヒートの操業開始時の種湯として溶解専用転
炉へ還流させる。

（発明が解決しようとする問題点） このように特開昭60−174812号提案法は、溶解
専用転炉での次のヒートの操業開始時の種湯量と
次の工程の精錬専用転炉での所要量の合計量の高
炭素溶融鉄を得、溶解専用転炉に還流すると共に
精錬専用転炉に供給するために、溶解専用転炉を
複数回（具体的には３回）の倒炉操作をしなけれ
ばならず、溶解処理時間が長くなるという問題点
がある。

また次のヒートの操業開始に際しては、上記取
鍋内に一時貯蔵された溶融鉄を種湯として溶解専
用転炉内へ装入しなければならず、更に溶解処理
時間が長くなる。

本発明は、上記溶解処理時間を短縮して、溶解
能率を向上させた転炉製鋼法を提供するものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、種湯の存在する溶解専用転炉
に含鉄冷材、炭材、酸素を供給して高炭素溶融鉄
を得、この溶融鉄を原料として別の精錬専用転炉
で酸素吹錬することにより所要成分の溶鋼を得る
転炉製鋼法において、上記溶解専用転炉におい
て、上記精錬専用転炉での所要精錬量と溶解専用
転炉での所要種湯量の合計量の高炭素溶融鉄を
得、上記溶解専用転炉から上記精錬専用転炉での
所要精錬量の高炭素溶融鉄を１回の出湯にて酸素
精錬に供する一方、高炭素溶融鉄の残部種湯量を
溶解専用転炉に残して前記含鉄冷材溶解のための
種湯として使用することを特徴とする転炉製鋼法
にある。

本発明における高炭素溶融鉄とは、炭素含有量
２％以上の溶融鉄である。

本発明法によれば、１回の出湯、即ち余剰に溶
解した溶解専用転炉の唯１回の倒炉操作にて精錬
専用転炉での所要量の予備処理溶融鉄が得られ、
一方、予備処理溶融鉄の残部種湯量を溶解専用転
炉に残して、前記含鉄冷材溶解のための種湯とす
るものであり、上記特開昭60−174812号提案法の
溶解工程において、種湯量出湯のために必要な２
回以上の倒炉操作を皆無ならしめると共に、次の
溶解ヒート開始時の種湯として必要な溶融鉄の取
鍋からの溶解専用転炉内への装入操作が排除さ
れ、溶解処理時間が大幅に減少され、溶解能率が
向上するものである。

また本発明によれば、種湯貯蔵用取鍋も不必要
であり、高炭素溶融鉄製造コストを低下すること
ができる。

なお前記特公昭60−34605号公報の発明は、本
発明の対象とする機能の異なる２種の転炉を用い
る方法とは異なるものであるが、その実施例表１
に種湯存在下の酸素上底吹転炉内にスクラツプ、
炭材、酸素を供給することを２回繰り返して、高
炭素溶融鉄を得、上記転炉を倒炉して上記溶融鉄
の一部を取鍋に次ヒート用種湯量を出湯すると共
に、残部の溶融鉄が残留する転炉内に新たにスク
ラツプ、炭材、酸素を供給してスクラツプを溶解
させた後、酸素吹錬して所要成分の溶鋼にして全
量出鋼し、上記取鍋内の溶融鉄を出鋼後の転炉内
へ種湯として装入させる方法が開示されており、
出鋼以外に種湯出湯のための倒炉操作が必要で、
２回の倒炉操作が必要であり、更に次ヒートの操
業開始に際して上記取鍋内の溶融鉄を転炉内へ装
入しなければならないので、上記特開昭60−
17812号と同様にスクラツプ溶解精錬処理時間、
特に溶解処理時間が長くなるという欠点をもつて
いる。

また同公報の実施例表２によれば、種湯を炉内
に残す方式が示されていて、これは倒炉回数とし
ては本発明と同一であるが、表２によれば、種湯
を含めた全量を鋼にまで精錬しているので、酸素
使用量が大きく、製鋼コストが高くなる欠点があ
る。よつて、特公昭60−34605号と本発明とは異
なるものである。

また特開昭59−23808号により、繰り返しサイ
クルと称する種湯溶解専用工程と、製造サイクル
と称する溶鋼への精錬工程を有し、上記繰り返し
サイクルによつて得、出銑した２つの種湯を、１
つは次の繰り返しサイクルに、他の１つは製造サ
イクルに供することが提案されている。そして、
そのさい種湯はスクラツプ等の含鉄冷材の上から
上注ぎされていることが示されている。これに対
して、本発明法は、種湯は溶解専用転炉に残留さ
せること、含鉄冷材から一気に溶鋼に精錬する所
謂製造サイクルをもたないこと、等、上記特開昭
59−23808号とは根本的に異なるものである。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明法を示す工程図であり、１は溶
解専用転炉で、例えば酸素上吹ランス２を有し、
炉底に羽口３を有し、石炭、コークス等の炭材を
非酸化性搬送ガス（例えば窒素ガス）と共に吹き
込むと共に酸素及び冷却用の非酸化性ガス（例え
ばLPG）を吹き込むことができるように構成さ
れた酸素上底吹転炉である。４は別の精錬専用転
炉で、例えば酸素上吹ランス５を有し、炉底に炉
内の溶融鉄攪はん用不活性ガス、例えば二酸化炭
素を吹き込む羽口６を有する酸素上吹、不活性ガ
ス底吹転炉である。

第１図ａの如く、種湯７（後述するスクラツプ
を溶解した高炭素溶融鉄の一部を炉内に残留させ
たもの）存在下の転炉１内にスクラツプ８を装入
し、羽口３より炭材、酸素を、またランス２より
酸素を供給して、スクラツプ８を加炭溶解する。
上記スクラツプが溶解すると、上記種湯７と上記
スクラツプ溶解物よりなる高炭素溶融鉄中に新た
なスクラツプを装入し、同様に加炭溶解すること
を複数回、例えば２回実施し、種湯量と次の精錬
専用転炉４での必要量の合計量の高炭素、例えば
炭素含有量3.5％の溶融鉄を得る（第１図ｂの状
態）。次に第１図ｃのように溶解専用転炉１を倒
炉操作して、精錬専用転炉４での必要量（複数回
に分けて装入したスクラツプの合計量に相当する
量）の高炭素溶融鉄を取鍋９へ出湯すると共に高
炭素溶融鉄の残部種湯量を溶解専用転炉１内に残
し（第１図ｄの状態）、次ヒートのスクラツプ加
炭溶解のための種湯として使用する。

取鍋９内に得られた高炭素溶融鉄は、第１図ｅ
に示すように精錬専用転炉４に装入して、羽口６
より二酸化炭素ガスを導入して溶融鉄を攪はんし
つつ、上吹ランス５より酸素を供給して脱炭を行
つて所要成分の溶鋼に精錬し、第１図ｆのように
取鍋１０に出鋼する。

なお溶解専用転炉１で使用する炭材の硫黄含有
量が高くて、取鍋９に出湯される溶融鉄硫黄含有
量が高い場合、第１図ｇのように、取鍋９内の溶
融鉄に脱硫剤を添加し、例えばインペラー１１で
攪はんして脱硫処理し、この脱硫処理溶融鉄を精
錬専用転炉４へ供給することもできる。

また精錬専用転炉４としては、酸素上吹転炉、
酸素底吹転炉、酸素上底吹転炉等を使用すること
ができる。

（実施例） 種湯量84トン、精錬専用転炉４での必要量116
トンの合計量200トンの炭素含有量3.5％の溶融鉄
を得る際の第１図に示す溶解専用転炉１の操業パ
ターン例を第２図に示す。詳しくは、炭素含有量
3.5％の溶融鉄84トン存在下の上記転炉１にスク
ラツプ29トン装入し（スクラツプ装入）、石炭
を炉底羽口３から、酸素を羽口３及びランス２か
ら供給し上記スクラツプを加炭溶解し、113トン
の溶融鉄を得た。次いで113トンの溶融鉄存在下
の転炉１内にスクラツプ58トン装入し（スクラツ
プ装入）、同様に石炭を炉底羽口３から、酸素
を羽口３及びランス２から供給し上記スクラツプ
を加炭溶解し、171トンの溶融鉄を得た。次いで
171トンの溶融鉄存在下の転炉１内にスクラツプ
29トン装入し（スクラツプ装入）、同様に石炭
を炉底羽口３から、酸素を羽口３及びランス２か
ら供給し上記スクラツプを加炭溶解し、炭素含有
量3.5％、200トンの溶融鉄を得た。次いで上記転
炉１を倒炉して精錬専用転炉４での必要量116ト
ンを取鍋９に出湯し、残部種湯量84トンをそのま
ま転炉１内に残して、溶解ヒートサイクルを完了
した。この溶解ヒートサイクル時間は、66分であ
つた。

（従来例） 上記実施例と同一のスクラツプ装入、酸素、炭
材供給条件で種湯量84トン、精錬専用転炉４での
必要量116トンの合計量200トンの炭素含有量3.5
％の溶融鉄を得るに際し、上記実施例の第２回目
の58トンのスクラツプ装入前に倒炉して、得られ
た溶融鉄の一部、即ち29トンを種湯貯蔵用取鍋に
出湯し、上記実施例の第３回目の29トンのスクラ
ツプ装入前に倒炉して、得られた溶融鉄の一部55
トンを上記貯蔵取鍋に出湯して取鍋内に合計84ト
ンの種湯量を確保し、最終的に転炉１内に得られ
た116トンの溶融鉄全量を取鍋に出湯し、次いで
転炉１内に上記種湯貯蔵取鍋より84トンの溶融鉄
を装入して溶解ヒートサイクルを完了した。この
溶解ヒートサイクル時間は、81分である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の転炉製鋼法によ
れば、溶解処理能率が向上すると共に溶融鉄製造
コストを低下することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製鋼法を示す工程図であり、
第２図は本発明法の一実施例の説明図である。 １……溶解専用転炉、４……精錬専用転炉、７
……種湯、８……スクラツプ、９，１０……取
鍋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 種湯の存在する溶解専用転炉に含鉄冷材、炭
   材、酸素を供給して高炭素溶融鉄を得、この高炭
   素溶融鉄を原料として別の精錬専用転炉で酸素吹
   錬することにより所要成分の溶鋼を得る転炉製鋼
   法において、上記溶解専用転炉において、上記精
   錬専用転炉での所要精錬量と溶解専用転炉での所
   要種湯量の合計量の高炭素溶融鉄を得、上記溶解
   専用転炉から上記精錬専用転炉での所要精錬量の
   高炭素溶融鉄を１回の出湯にて酸素精錬に供する
   一方、高炭素溶融鉄の残部種湯量を溶解専用転炉
   に残して前記含鉄冷材溶解のための種湯として使
   用することを特徴とする転炉製鋼法。