JPH0699735B2 - 製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置 - Google Patents
製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置Info
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- JPH0699735B2 JPH0699735B2 JP60219243A JP21924385A JPH0699735B2 JP H0699735 B2 JPH0699735 B2 JP H0699735B2 JP 60219243 A JP60219243 A JP 60219243A JP 21924385 A JP21924385 A JP 21924385A JP H0699735 B2 JPH0699735 B2 JP H0699735B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は直接溶融還元炉および転炉の如き製錬炉にお
ける溶湯への熱付加方法およびその設置に関する。
ける溶湯への熱付加方法およびその設置に関する。
従来、製錬プロセスにおける酸素上吹き転炉等において
は、炉内の主反応を起させる酸素を吹き込むランス、も
しくは羽口以外に二次燃焼用の酸素を吹き込むランスま
たは羽口が設けられることがあり、例えば特公昭53−35
764号記載の転炉のように、側壁に変位可能な羽口を設
けたものがある。この従来技術では溶湯内で発生した一
酸化炭素（CO）が溶湯上のスラグ中を上昇してスラグ層
の上方に層（ゾーン）として帯留するものを検出し、検
出した一酸化炭素を基準にして側面の羽口を水平方向又
は前後に移動させ、羽口から酸素を吹込んで一酸化炭素
を完全に燃焼させる。したがつてスラグ層の上方では、
一酸化炭素の燃焼により高熱となるが、湯面と高熱部分
との間にはスラグ層が存在し、しかもスラグ層は空気を
含んだ状態にあるので、高熱は溶湯へ伝導し難い。
は、炉内の主反応を起させる酸素を吹き込むランス、も
しくは羽口以外に二次燃焼用の酸素を吹き込むランスま
たは羽口が設けられることがあり、例えば特公昭53−35
764号記載の転炉のように、側壁に変位可能な羽口を設
けたものがある。この従来技術では溶湯内で発生した一
酸化炭素（CO）が溶湯上のスラグ中を上昇してスラグ層
の上方に層（ゾーン）として帯留するものを検出し、検
出した一酸化炭素を基準にして側面の羽口を水平方向又
は前後に移動させ、羽口から酸素を吹込んで一酸化炭素
を完全に燃焼させる。したがつてスラグ層の上方では、
一酸化炭素の燃焼により高熱となるが、湯面と高熱部分
との間にはスラグ層が存在し、しかもスラグ層は空気を
含んだ状態にあるので、高熱は溶湯へ伝導し難い。
また、上記従来技術以外にも二次燃焼用酸素を製錬用の
酸素吹込みランスと同一のランスに別の孔を設けて、そ
の孔から二次燃焼用酸素を吹込むものがある。しかしこ
の場合二次燃焼の領域がランスの孔の先端に限定され、
二次燃焼効率は低い。
酸素吹込みランスと同一のランスに別の孔を設けて、そ
の孔から二次燃焼用酸素を吹込むものがある。しかしこ
の場合二次燃焼の領域がランスの孔の先端に限定され、
二次燃焼効率は低い。
上記のような二次燃焼用ランスまたは羽口を設けた転炉
においては、二次燃焼用ランスまたは羽口からの酸素が
溶湯内の特定の位置あるいはスラグ上方の一酸化炭酸層
に吹込まれるので、二次燃焼によつて生ずる高熱をすべ
て溶湯へ付加することができないという問題があつた。
においては、二次燃焼用ランスまたは羽口からの酸素が
溶湯内の特定の位置あるいはスラグ上方の一酸化炭酸層
に吹込まれるので、二次燃焼によつて生ずる高熱をすべ
て溶湯へ付加することができないという問題があつた。
この発明に係る製錬炉における溶湯への熱付加方法は、
酸化性ガスを傾斜させてスラグ層に吹込んで、スラグ中
を浮上する一酸化炭素をスラグ層中で燃焼させると共
に、その燃焼により高温になつたスラグ層を旋回及び循
環させて、スラグ層の高熱を溶湯へ付加するものであ
る。
酸化性ガスを傾斜させてスラグ層に吹込んで、スラグ中
を浮上する一酸化炭素をスラグ層中で燃焼させると共
に、その燃焼により高温になつたスラグ層を旋回及び循
環させて、スラグ層の高熱を溶湯へ付加するものであ
る。
またこの別の発明に係る装置は、側壁の湯面上のスラグ
層の位置に複数の二次燃焼用羽口を設け、かつ二次燃焼
用羽口は、その数ｎがｎ３の場合は平面上において炉
心と設置点とを結ぶ角度θを の範囲に、またその数ｎが２の場合は０＜θ＜45゜の範
囲になるように配設すると共に上下方向にも傾斜させた
ものである。
層の位置に複数の二次燃焼用羽口を設け、かつ二次燃焼
用羽口は、その数ｎがｎ３の場合は平面上において炉
心と設置点とを結ぶ角度θを の範囲に、またその数ｎが２の場合は０＜θ＜45゜の範
囲になるように配設すると共に上下方向にも傾斜させた
ものである。
この発明においては、一酸化炭素の燃焼により溶湯の温
度よりも著しく高温になつたスラグ層を二次燃焼用の酸
性ガス流及び上記CO燃焼で生じるCO2ガス流れで旋回循
環させるため熱流が溶湯の方へ向き、スラグから溶湯へ
の有効な熱伝導が可能となる。
度よりも著しく高温になつたスラグ層を二次燃焼用の酸
性ガス流及び上記CO燃焼で生じるCO2ガス流れで旋回循
環させるため熱流が溶湯の方へ向き、スラグから溶湯へ
の有効な熱伝導が可能となる。
またこの別の発明においては、二次燃焼用の酸性ガスは
炉側壁の同じ周方向に平面上一定の範囲で傾斜し、かつ
上下方向にも傾斜した羽口からスラグ層に吹込まれるの
で、一酸化炭素を燃焼させると共にスラグ層を旋回及び
循環流にすることができる。
炉側壁の同じ周方向に平面上一定の範囲で傾斜し、かつ
上下方向にも傾斜した羽口からスラグ層に吹込まれるの
で、一酸化炭素を燃焼させると共にスラグ層を旋回及び
循環流にすることができる。
第１図は、この発明の方法を実施する製錬炉の平断面図
である。図において（１）は製錬炉の炉壁、（２）〜
（2e）は炉壁に配設した二次燃焼用の羽口、（３）は底
吹き用酸素粉体吹込用羽口である。羽口（２）〜（2e）
は水平および上下方向に所定の角度で傾斜させて配設さ
れており、水平方向の傾斜角θは羽口数との相対的関係
により定まり、羽口数をｎとすると、ｎ３の場合次式
を満足する角度になる。
である。図において（１）は製錬炉の炉壁、（２）〜
（2e）は炉壁に配設した二次燃焼用の羽口、（３）は底
吹き用酸素粉体吹込用羽口である。羽口（２）〜（2e）
は水平および上下方向に所定の角度で傾斜させて配設さ
れており、水平方向の傾斜角θは羽口数との相対的関係
により定まり、羽口数をｎとすると、ｎ３の場合次式
を満足する角度になる。
また、羽口数がｎ＝２の場合は、次式を満足する角度に
なる。
なる。
０＜θ＜45゜ ……（２） なお、角度θは羽口（２）〜（2e）の炉壁（１）への設
置点と炉心を結ぶ線に対してなす角度である。
置点と炉心を結ぶ線に対してなす角度である。
このように羽口（２）〜（2e）の水平方向の角度θは、
上記（１），（２）式の範囲で傾斜されているが、全て
の羽口（２）〜（2e）は同じ角度である必要はなく、羽
口（２）〜（2e）のそれぞれの角度を上記（１），
（２）式の範囲内で変えてもよく、一部の羽口（２）〜
（2e）の角度のみを変えてもよい。また羽口（２）〜
（2e）の上下方向の傾斜角は特に範囲を設けないが、交
互に上下方向に傾斜させてもよく、あるいは所定の数の
羽口（２）〜（2e）を組にして上下方向に傾斜させるよ
うにしてもよい。
上記（１），（２）式の範囲で傾斜されているが、全て
の羽口（２）〜（2e）は同じ角度である必要はなく、羽
口（２）〜（2e）のそれぞれの角度を上記（１），
（２）式の範囲内で変えてもよく、一部の羽口（２）〜
（2e）の角度のみを変えてもよい。また羽口（２）〜
（2e）の上下方向の傾斜角は特に範囲を設けないが、交
互に上下方向に傾斜させてもよく、あるいは所定の数の
羽口（２）〜（2e）を組にして上下方向に傾斜させるよ
うにしてもよい。
この羽口（２）〜（2e）は製錬炉の炉壁のスラグ層が生
成する位置に設けられる。製錬炉の溶湯は吹錬用酸素ジ
エツトまたは溶融還元時の粉体および気体の吹込み流れ
により流動しているが、湯面の高さおよびその上のスラ
グ層の厚さは一定の範囲にあるので、その範囲に羽口
（２）〜（2e）を配設すればよい。
成する位置に設けられる。製錬炉の溶湯は吹錬用酸素ジ
エツトまたは溶融還元時の粉体および気体の吹込み流れ
により流動しているが、湯面の高さおよびその上のスラ
グ層の厚さは一定の範囲にあるので、その範囲に羽口
（２）〜（2e）を配設すればよい。
以上のように構成された製錬炉により直接溶融還元によ
る製鉄または酸素底吹きによる製鋼において、溶湯にス
ラグ層の一酸化炭素の燃焼熱を付加するには、以下の方
法による。
る製鉄または酸素底吹きによる製鋼において、溶湯にス
ラグ層の一酸化炭素の燃焼熱を付加するには、以下の方
法による。
直接溶融還元による製鉄においては、第１図に示す製錬
炉（以下製錬炉という場合は第１図に示すものをいう）
に酸化鉄として粉状鉄鉱石を、また粉状固体還元剤とし
て石炭をそれぞれ羽口（３）より装入して加熱溶融す
る。そして同様に製錬炉の底部の羽口（３）内管からは
酸素ジエツトが吹込まれる。その結果溶融した溶融は酸
素ジエツトにより撹拌されて流動し、酸化鉄（Fe2O3）
は石炭の炭素（Ｃ）と還元反応し、生成する一酸化炭素
（CO）は溶湯中を浮上した後スラグ層を通過し、炉頂へ
上昇する。そこで羽口（２）〜（2e）より二次燃焼用の
酸素あるいは酸素を含むガス等の酸化性ガスをスラグ層
に吹込んでスラグ層の一酸化炭素（CO）を燃焼させ、そ
の燃焼熱によりスラグ層を高温にする。一方二次燃焼用
酸素あるいは酸素を含むガスは、炉壁（１）の周方向に
傾斜された羽口（２）〜（2e）から吹込まれるので、ス
ラグ層は炉内で旋回循環流となる。しかもこの旋回循環
流は、平面を旋回するばかりでなく、上下、斜方向にも
旋回するので、溶湯の湯面とスラグ層の界面は接触面積
が大きくなり、より動的状態になつてスラグ層の高熱は
効率よく溶湯へ伝導される。
炉（以下製錬炉という場合は第１図に示すものをいう）
に酸化鉄として粉状鉄鉱石を、また粉状固体還元剤とし
て石炭をそれぞれ羽口（３）より装入して加熱溶融す
る。そして同様に製錬炉の底部の羽口（３）内管からは
酸素ジエツトが吹込まれる。その結果溶融した溶融は酸
素ジエツトにより撹拌されて流動し、酸化鉄（Fe2O3）
は石炭の炭素（Ｃ）と還元反応し、生成する一酸化炭素
（CO）は溶湯中を浮上した後スラグ層を通過し、炉頂へ
上昇する。そこで羽口（２）〜（2e）より二次燃焼用の
酸素あるいは酸素を含むガス等の酸化性ガスをスラグ層
に吹込んでスラグ層の一酸化炭素（CO）を燃焼させ、そ
の燃焼熱によりスラグ層を高温にする。一方二次燃焼用
酸素あるいは酸素を含むガスは、炉壁（１）の周方向に
傾斜された羽口（２）〜（2e）から吹込まれるので、ス
ラグ層は炉内で旋回循環流となる。しかもこの旋回循環
流は、平面を旋回するばかりでなく、上下、斜方向にも
旋回するので、溶湯の湯面とスラグ層の界面は接触面積
が大きくなり、より動的状態になつてスラグ層の高熱は
効率よく溶湯へ伝導される。
また酸素底吹きの製錬においても、同様の操作により溶
湯へ効率よく一酸化炭素（CO）の燃焼熱を付加すること
ができる。
湯へ効率よく一酸化炭素（CO）の燃焼熱を付加すること
ができる。
第２図は第１図に示した製錬炉の側断面図であり、二次
燃焼用羽口（２）〜（2e）からスラグ層（４）に二次燃
焼用の酸素または酸素を含むガス吹き込まれ、高熱とな
つたスラグ層（４）が循環して溶湯（４）へ熱を付加す
る状態を示したものである。
燃焼用羽口（２）〜（2e）からスラグ層（４）に二次燃
焼用の酸素または酸素を含むガス吹き込まれ、高熱とな
つたスラグ層（４）が循環して溶湯（４）へ熱を付加す
る状態を示したものである。
この発明は以上説明したとおり、スラグ層で発生した一
酸化炭素の燃焼熱をスラグ層の旋回により溶湯へ付加す
るようにしたので、多量の熱を必要とする直接溶融還元
製鉄における反応を効率よく行うことができると共に、
転炉による製鋼においても熱効率を上昇させることがで
きる効果がある。
酸化炭素の燃焼熱をスラグ層の旋回により溶湯へ付加す
るようにしたので、多量の熱を必要とする直接溶融還元
製鉄における反応を効率よく行うことができると共に、
転炉による製鋼においても熱効率を上昇させることがで
きる効果がある。
また、この別の発明は、製錬炉の側壁でスラグ層の位置
に一定の範囲で傾斜させた複数の二次燃焼用羽口を設け
ているので、スラグ層を効率よく旋回させることができ
る効果がある。
に一定の範囲で傾斜させた複数の二次燃焼用羽口を設け
ているので、スラグ層を効率よく旋回させることができ
る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す平断面図、第２図は
その側断面図である。 図において、（１）は製錬炉の側壁、（２）〜（2e）は
二次燃焼用羽口、（３）はO2/粉体吹込用羽口、（４）
はスラグ層、（５）は溶湯である。
その側断面図である。 図において、（１）は製錬炉の側壁、（２）〜（2e）は
二次燃焼用羽口、（３）はO2/粉体吹込用羽口、（４）
はスラグ層、（５）は溶湯である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安斎 孝儀 神奈川県横浜市磯子区洋光台１−30―18 (56)参考文献 特開 昭61−221322（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】製錬炉において溶湯中で発生し、スラグ中
を浮上する一酸化炭素ガスをスラグ中に酸化性ガスを傾
斜して吹込ことにより燃焼させると共に燃焼して昇温す
るスラグを旋回させて、スラグの熱を溶湯へ付加する際
に、次の条件を満足するように前記酸化性ガスを吹込む
ことを特徴とする製錬炉における溶湯への熱付加方法。 （ｉ）吹込口がｎ≧３の場合、平面上において炉心と前
記吹込口の設置点とを結ぶ線に対する酸化性ガスの吹込
角度θを、 ０＜θ＜90゜−180/n （ii）吹込口がｎ＝２の場合、平面上において炉心と前
記吹込口の設置点とを結ぶ線に対する酸化性ガスの吹込
角度θを、 ０＜θ＜45゜ - 【請求項２】製錬炉において、側壁の湯面上のスラグの
位置に複数の二次燃焼用羽口を設け、かつ上記二次燃料
用羽口を、その数ｎがｎ≧３の場合は平面上において炉
心と設置点とを結ぶ線に対する角度θが０＜θ＜90゜−
180゜/nの範囲にしてその数ｎが２の場合は、０＜θ＜4
5゜の範囲になるように配設すると共に上下方向にも傾
斜させたことを特徴とする製錬炉の溶湯への熱付加装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219243A JPH0699735B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219243A JPH0699735B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280213A JPS6280213A (ja) | 1987-04-13 |
| JPH0699735B2 true JPH0699735B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=16732459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219243A Expired - Fee Related JPH0699735B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 製錬炉における溶湯への熱付加方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699735B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221322A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属原料溶解精錬方法 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60219243A patent/JPH0699735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6280213A (ja) | 1987-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |