JPH0478686B2 - - 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、スクラツプ等の固形含鉄冷材
を多量に用いて溶解し、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、造滓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
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手段として、特開昭
60−174812号が提案されている。この方法は、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〜の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、高炭素溶鉄を得、この溶
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
解させて高炭素溶鉄を得て、溶解専用転炉を傾炉
させて、その溶鉄の一部を取鍋に抜き取り、溶鉄
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鉄を得て、再び溶解専用
転炉を傾炉させて、その溶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
要な量の高炭素溶鉄を得る。

次いで上記溶解専用転炉内に生成する溶融スラ
グがあれば、これを排出する。

そして取鍋に排出された高炭素溶鉄は、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空の溶解専
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号提案の方法は、
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
量の高炭素溶鉄を製造し、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）傾炉操作をし
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鉄を種湯として溶解専用
転炉に装入しなければならず、更に溶解処理時間
が長くなる。

更に溶解専用転炉内に生成する溶融スラグを排
出してしまうので、次のヒートの含鉄冷材溶解初
期に溶融スラグがなく、溶解が進行して溶融スラ
グが形成されるまで鉄ダストの飛散が激しく、溶
鉄歩留りが低くなるという問題点がある。

本発明は、上記溶解処理時間を短縮して溶解能
率を向上させると共に、鉄ダスト飛散を防止して
溶鉄歩留りを向上させた転炉製鋼方法を提供する
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、種湯と溶融スラグの存在する溶解専
用転炉に含鉄冷材、炭材、酸素、造滓材を供給し
て含鉄冷材を溶解して高炭素溶鉄を得、この溶鉄
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
精錬量の高炭素溶鉄を１回の出湯によつて酸素精
錬に供する一方、高炭素溶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
として使用すると共に、上記合計量の高炭素溶鉄
を得た溶解専用転炉に存在している溶融スラグの
全部或いは一部を溶解専用転炉に残して前記含鉄
冷材溶解時の鉄ダストの飛散を防止する溶融スラ
グとして使用することを特徴とする転炉製鋼法で
ある。

本発明における高炭素溶鉄とは、炭素含有量２
％以上の溶鉄である。

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回の傾炉操作にて精錬
専用転炉での所要量の高炭素溶鉄が得られ、一
方、高炭素溶鉄の残部種湯量を溶解専用転炉に残
して、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号提案の方法の溶解工
程において、種湯量出湯のために必要な２回以上
の傾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鉄の取鍋からの
溶解専用転炉への装入操作が排除され、溶解処理
時間が減少され、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、高炭素溶鉄製造コストを低下することが
できる。

更に本発明によれば、含鉄冷材の溶解操業時に
は、溶解初期から常に含鉄冷材溶解時の鉄ダスト
の飛散を防止する溶融スラグが存在するので、溶
融スラグなしに含鉄冷材の溶解操業を開始する上
記特開昭60−34605号提案の方法に比べて、含鉄
冷材溶解工程での鉄ダストの飛散量が大幅に減少
し、溶鉄歩留りを向上することができる。

なお上記特公昭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、その実施例の表
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、高炭素溶鉄を得、上記転炉を傾炉して上記溶
鉄の一部を取鍋に次ヒート用種湯として出湯する
と共に、残部の溶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傾炉操作が必要で、
２回の傾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っている。

また同公報の実施例の表２によれば、種湯を炉
内に残す方式が示されていて、これは傾炉回数と
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、
その際、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。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す工程図であ
る。１は溶解専用転炉であり、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あり、例えば酸素上吹ラン
ス５を有し、炉底に溶鉄攪拌用不活性ガス、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に示す種湯７（後述するスクラツプを
溶解した高炭素溶鉄の一部を炉内に残留させたも
の）、溶融スラグ１２（後述するスクラツプを溶
解した高炭素溶鉄を得た際に生成している溶融ス
ラグの全部或いは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、造滓材の石灰
石１３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溶融スラグ１２より
鉄ダストの飛散を防止しながらスクラツプ８を加
炭溶解する。上記スクラツプ８が溶解すると、炉
内に新たなスクラツプ、石灰石を装入し、同様に
加炭溶解することを複数回、例えば２回実施し、
第１図ｂに示すように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％の溶鉄を得る。

次に第１図ｃのように溶解専用転炉１を傾炉操
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から鉄ダスト飛
散量を減じた量に相当する量）の高炭素溶鉄を取
鍋９へ出湯すると共に、高炭素溶鉄の残部種湯量
を溶解専用転炉１内に残し、次のヒートのスクラ
ツプ加炭溶解のための種湯７として使用する。

次に第１図ｄのように溶解専用転炉１を起立
後、傾炉操作による排滓を行うことなく溶融スラ
グの全部を溶解専用転炉１内に残し、次のヒート
のスクラツプ加炭溶解時の鉄ダストの飛散防止の
ための溶融スラグ１２として使用するか、或いは
第１図ｄの起立状態から第１図ｅのように溶解専
用転炉１を出湯時とは逆方向に傾炉操作して溶融
スラグの一部を取鍋１４に出滓すると共に、残部
を溶解専用転炉１内に残し、第１図ｆの如く溶解
専用転炉１を起立させ、次ヒートのスクラツプ加
炭溶解時の鉄ダスト飛散防止のための溶融スラグ
１２として使用する。

第２図は、本発明者等の調査による含鉄冷材の
溶解開始時における溶融スラグ量、即ち初期溶融
スラグ量と溶解工程における鉄ダスト飛散量との
関係を示したものである。詳しくは炭素含有量
3.5％の溶鉄84トン、溶融スラグ０〜４トン存在
下の溶解専用転炉１にスクラツプ29トン、石灰石
１トン装入し、石灰を炉底羽口３から、酸素を炉
底羽口３及び上吹ランス２からそれぞれ供給し、
上記スクラツプをまず溶解し、更に溶解の完了し
た上記転炉１内にスクラツプ58トン、石灰石２ト
ンを追加装入し、同様に石炭を炉底羽口３から、
酸素を炉底羽口３及び上吹ランス２から供給し、
上記追加装入スクラツプを溶解し、更に溶解の完
了した上記転炉１内にスクラツプ29トン、石灰石
１トンを追加装入し、同様に石炭を炉底羽口３か
ら、酸素を炉底羽口３及び上吹ランス２から供給
し、上記追加装入スクラツプを加炭溶解し、炭素
含有量3.5％の溶鉄を得た際の初期溶融スラグ量
０〜４トンと上記３回の溶解工程の鉄ダスト飛散
量との関係を示したものである。

この第２図より溶解開始時に溶融スラグが存在
する場合は、存在しない場合に比較して鉄ダスト
飛散量が大幅に減少しており、溶融スラグが鉄ダ
スト飛散を防止する機能を有することが明らかで
ある。またこの調査条件のもとでは初期溶融スラ
グ量は1.5トン以上とするのが好ましいことも明
らかである。

第１図において、上記取鍋９内に得られた高炭
素溶鉄は、第１図ｇに示すように精錬専用転炉４
に装入し、羽口６より二酸化炭素ガスを導入して
溶鉄を攪拌しつつ、上吹ランス５より酸素を供給
し、脱炭を行つて所要成分の溶鋼に精錬し、第１
図ｈ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に出湯される溶鉄の硫黄含有
量が高い場合、第１図ｉのように、取鍋９内の溶
鉄に脱硫剤を添加し、例えばインペラー１１で攪
拌して脱硫処理し、この脱硫処理溶鉄を精錬専用
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。

以下本発明の施工例と従来例とについて説明す
る。

先ず施工例について説明すると、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
３図に示す。詳しくは、炭素含有量3.5％の溶鉄
84トン、溶融スラグ２トン存在下の上記転炉１に
スクラツプ29トン、石灰石１トンを装入し（第３
図）、石炭を炉底羽口３から、酸素を羽口３及
びランス２からそれぞれ供給して上記スクラツプ
を溶解し、ついで出銑、排滓せずに溶鉄、溶融ス
ラグ存在下の転炉１内にスクラツプ58トン、石灰
石２トンを追加装入し（第３図）、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
らそれぞれ供給して上記スクラツプを溶解し、更
に出銑、排滓せずに溶鉄、溶融スラグ存在下の転
炉１内にスクラツプ30.7トン、石灰石１トンを追
加装入し（第３図）、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からそれぞれ供
給して、上記スクラツプを加炭溶解し、炭素含有
量3.5％、200トンの溶鉄及び10トンの溶融スラグ
を得た。

次いで上記転炉１を傾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、次いで上記転
炉１を起立、傾炉して、溶解過程で増加した溶融
スラグ量８トンを取鍋１４に排出し、残部の溶融
スラグ量２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。
また上記溶解ヒートサイクル中の飛散鉄ダスト量
は1.7トンであり、上記ダストによる鉄損失率
〔飛散鉄ダスト量／（種湯量＋装入スクラツプ合
計量）％〕は0.8％であつた。

ついで従来例について説明すると、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％の溶鉄を得るに際し、
炭素含有量3.5％の溶鉄84トン存在下の上記転炉
１にスクラツプ29トン、石灰石１トンを装入し、
石炭を炉底羽口３から、酸素を羽口３及びランス
２からそれぞれ供給して上記スクラツプを溶解
し、次いで得られた溶鉄の一部、29トンを種湯貯
蔵用取鍋に出銑し、次いで溶鉄、溶融スラグ存在
下の転炉１内にスクラツプ58トン、石灰石２トン
を追加装入し、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からそれぞれ供給して上
記スクラツプを溶解し、次いで得られた溶鉄の一
部、55トンを種湯貯蔵用取鍋に出銑してこの種湯
貯蔵用取鍋内に合計84トンの種湯量を確保し、次
いで溶鉄、溶融スラグ存在下の転炉１内にスクラ
ツプ34トン、石灰石１トンを追加装入し、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からそれぞれ供給して上記スクラツプを加炭溶
解し、炭素含有量3.5％、116トンの溶鉄及び８ト
ンの溶融スラグを得た。

次いで転炉１内に得られた116トンの溶鉄全量
を精錬専用転炉４への移送用取鍋に出湯し、上記
転炉１内の溶解過程で生成した８トンのスラグ全
量を溶滓用取鍋に排出し、次いで転炉１内に上記
種湯貯蔵用取鍋より84トンの溶鉄を装入して溶解
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。ま
た上記溶解ヒートサイクル中の飛散鉄ダスト量は
５トンで、上記ダストによる鉄損失率〔飛散鉄ダ
スト量／（種湯量＋装入スクラツプ合計量）％〕
は2.5％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、溶解能率及び溶鉄歩留りが向上すると共に溶
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、第２図
は初期溶融スラグ量と鉄のダスト飛散量の関係を
示した図面、第３図は本発明の製鋼法の操業パタ
ーンの例を示す図面である。 １……溶解専用転炉、２，５……上吹ランス、
３，６……炉底の羽口、４……精錬専用転炉、７
……種湯、８……スクラツプ、９，１０……取
鍋、１１……インペラー、１２……溶融スラグ、
１３……石灰石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 種湯と溶融スラグの存在する溶解専用転炉に
   含鉄冷材、炭材、酸素、造滓材を供給して含鉄冷
   材を溶解して高炭素溶鉄を得、この溶鉄を原料と
   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
   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
   高炭素溶鉄を１回の出湯によつて酸素精錬に供す
   る一方、高炭素溶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
   用すると共に、上記合計量の高炭素溶鉄を得た溶
   解専用転炉に存在している溶融スラグの全部或い
   は一部を溶解専用転炉に残して前記含鉄冷材溶解
   時の鉄ダストの飛散を防止する溶融スラグとして
   使用することを特徴とする転炉製鋼法。