JPH0699736B2 - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH0699736B2 JPH0699736B2 JP60226945A JP22694585A JPH0699736B2 JP H0699736 B2 JPH0699736 B2 JP H0699736B2 JP 60226945 A JP60226945 A JP 60226945A JP 22694585 A JP22694585 A JP 22694585A JP H0699736 B2 JPH0699736 B2 JP H0699736B2
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Classifications
-
- 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
-
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- 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、精錬または製錬での溶湯への熱付加方法お
よびその製鋼炉に関する。
よびその製鋼炉に関する。
転炉製鋼法において底吹転炉法は、上吹転炉法に比較し
て、溶湯の激しい撹拌により溶湯の過酸化の抑制（スラ
グ中のFeの減少）、良好なスラグ−メタル反応（例えば
脱リン脱硫）、スロッピングおよびスピテイングの減少
という種々の利点がある。しかし上吹転炉法も吹錬酸素
供給速度の柔軟性、スラグ生成制御の柔軟性、スクラッ
プ消費量の増加、炉底耐火物の安定性等の点で優れてお
り、両者の利点を組合わせた複金吹錬法が開発されてい
る。
て、溶湯の激しい撹拌により溶湯の過酸化の抑制（スラ
グ中のFeの減少）、良好なスラグ−メタル反応（例えば
脱リン脱硫）、スロッピングおよびスピテイングの減少
という種々の利点がある。しかし上吹転炉法も吹錬酸素
供給速度の柔軟性、スラグ生成制御の柔軟性、スクラッ
プ消費量の増加、炉底耐火物の安定性等の点で優れてお
り、両者の利点を組合わせた複金吹錬法が開発されてい
る。
ところで、これら各転炉法による製錬では、脱炭反応
（Ｃ＋1/2O2→CO）の促進、および一酸化炭素の燃焼反
応（CO＋1/2O2→CO2）による燃焼熱の利用のため、二次
燃焼用酸素吐出孔を有するランスが一般に設けられてい
る。そのランス構造は脱炭反応用の酸素吐出孔がランス
の先端に開口しており一酸化炭素の燃焼反応用の酸素吐
出孔は通常同じランスの先端或いは、ランス側壁に複数
個開口されている。そして、二次燃焼用酸素吐出孔はそ
の機能上、通常スラグ層の上に酸素吐出孔が位置するよ
うに配設されている。
（Ｃ＋1/2O2→CO）の促進、および一酸化炭素の燃焼反
応（CO＋1/2O2→CO2）による燃焼熱の利用のため、二次
燃焼用酸素吐出孔を有するランスが一般に設けられてい
る。そのランス構造は脱炭反応用の酸素吐出孔がランス
の先端に開口しており一酸化炭素の燃焼反応用の酸素吐
出孔は通常同じランスの先端或いは、ランス側壁に複数
個開口されている。そして、二次燃焼用酸素吐出孔はそ
の機能上、通常スラグ層の上に酸素吐出孔が位置するよ
うに配設されている。
また、特公昭53−35764号公報記載の発明では、炉壁に
二次燃焼用羽口を設けており、転炉のスラグ層の上方に
存在する一酸化炭素層の位置の炉壁に前後および水平方
向に変位可能な羽口を設け、検出した一酸化炭素の量に
応じて羽口を変位させて、酸素を吹込んで一酸化炭素を
燃焼させている。
二次燃焼用羽口を設けており、転炉のスラグ層の上方に
存在する一酸化炭素層の位置の炉壁に前後および水平方
向に変位可能な羽口を設け、検出した一酸化炭素の量に
応じて羽口を変位させて、酸素を吹込んで一酸化炭素を
燃焼させている。
ところで、従来技術のうち、二次燃焼用ランスによる一
酸化炭素の燃焼は、二次燃焼用酸素吐出口孔の先端部分
で燃焼反応が起きるから、エネルギー価値の高い一酸化
炭素の燃焼率は低く、しかも部分的に発生した高熱も炉
内で輻射による伝熱は少ないから、有効利用できない。
酸化炭素の燃焼は、二次燃焼用酸素吐出口孔の先端部分
で燃焼反応が起きるから、エネルギー価値の高い一酸化
炭素の燃焼率は低く、しかも部分的に発生した高熱も炉
内で輻射による伝熱は少ないから、有効利用できない。
また、特公昭53−35764号公報記載の発明も、発生する
一酸化炭素の量に応じて燃焼反応をコントロールするこ
とができる点で優れているが、発生した高熱と溶湯への
間にスラグ層が介在し、しかもそのスラグ層はガスを含
んでいるので、一酸化炭素の燃焼による高熱の溶湯への
着熱は全んど期待できない。
一酸化炭素の量に応じて燃焼反応をコントロールするこ
とができる点で優れているが、発生した高熱と溶湯への
間にスラグ層が介在し、しかもそのスラグ層はガスを含
んでいるので、一酸化炭素の燃焼による高熱の溶湯への
着熱は全んど期待できない。
上記のような従来の転炉による製錬での二次燃焼では、
一酸化炭素の燃焼による高熱が溶湯へ着熱せず、そのた
めエネルギー価値の高い一酸化炭素の有効利用が図れ
ず、製錬過程での溶湯への熱付加効率が低いという問題
があった。
一酸化炭素の燃焼による高熱が溶湯へ着熱せず、そのた
めエネルギー価値の高い一酸化炭素の有効利用が図れ
ず、製錬過程での溶湯への熱付加効率が低いという問題
があった。
この発明に係る溶湯への熱付加方法は、精錬または製錬
において、スラグ層で一酸化炭素を燃焼させて発生する
高温の燃焼熱を、スラグ層を撹拌循環させることにより
溶湯へ高効率に伝熱するものである。
において、スラグ層で一酸化炭素を燃焼させて発生する
高温の燃焼熱を、スラグ層を撹拌循環させることにより
溶湯へ高効率に伝熱するものである。
またこの発明の別の発明に係る製鋼炉は、炉芯に対して
点対称で、かつスラグ層の範囲に相当する炉壁に上向き
と下向きとからなる羽口を少なくとも２カ所以上設け、
しかも上向きの羽口の水平方向に対する傾斜角θは０゜
＜θ≦60゜の範囲で、下向きの羽口の水平方向に対する
傾斜角θは−60≦θ＜０゜の範囲にあるようにしたもの
である。
点対称で、かつスラグ層の範囲に相当する炉壁に上向き
と下向きとからなる羽口を少なくとも２カ所以上設け、
しかも上向きの羽口の水平方向に対する傾斜角θは０゜
＜θ≦60゜の範囲で、下向きの羽口の水平方向に対する
傾斜角θは−60≦θ＜０゜の範囲にあるようにしたもの
である。
この発明においては、撹拌循環しているスラグ層で一酸
化炭素の燃焼反応が行われるから、燃焼反応の効率が高
くなり、かつ高温の燃焼熱も循環して、遷移状態にある
スラグ層と溶湯との界面から溶湯へ伝熱される。
化炭素の燃焼反応が行われるから、燃焼反応の効率が高
くなり、かつ高温の燃焼熱も循環して、遷移状態にある
スラグ層と溶湯との界面から溶湯へ伝熱される。
またこの発明の別の発明においては、炉壁のスラグ層の
位置に所定の角度に傾斜した下向きと上向きの羽口が炉
芯に対して点対称に設けられているから、羽口から酸化
性ガスを吹込むことによりスラグ層を撹拌循環させるこ
とができる。
位置に所定の角度に傾斜した下向きと上向きの羽口が炉
芯に対して点対称に設けられているから、羽口から酸化
性ガスを吹込むことによりスラグ層を撹拌循環させるこ
とができる。
第１図はこの発明を実施した転炉の一実施例の断面図で
ある。図において、（１）は転炉本体、（２）は酸素ま
たは酸素とコークスあるいは石灰等の吹込み管で、転炉
本体（１）の炉底の吹込み口に連通している。（４）は
溶湯、（８）はスラグ層、（10），（10a）は炉壁に設
けた羽口である。羽口（10），（10a）は互いに炉芯に
対して点対称であると共に、上下に間隔を開けて設けら
れ、その上下方向の位置がスラグ層（８）の範囲にある
ように設けられており、しかも、羽口（10）は下向きに
設けられていて、その角度θは−60゜≦θ＜０の範囲に
する。また羽口（10a）は上向きに設けられ、その角度
θは０゜＜θ≦60゜の範囲にする。
ある。図において、（１）は転炉本体、（２）は酸素ま
たは酸素とコークスあるいは石灰等の吹込み管で、転炉
本体（１）の炉底の吹込み口に連通している。（４）は
溶湯、（８）はスラグ層、（10），（10a）は炉壁に設
けた羽口である。羽口（10），（10a）は互いに炉芯に
対して点対称であると共に、上下に間隔を開けて設けら
れ、その上下方向の位置がスラグ層（８）の範囲にある
ように設けられており、しかも、羽口（10）は下向きに
設けられていて、その角度θは−60゜≦θ＜０の範囲に
する。また羽口（10a）は上向きに設けられ、その角度
θは０゜＜θ≦60゜の範囲にする。
以上のように構成された転炉において、吹込み管（２）
から酸素，石灰等を溶湯（４）へ吹込むと、激しく反応
が起きて溶湯（４）は矢印ＡおよびＢ方向に激しく撹拌
される。溶湯（４）とスラグ層（８）の界面では活発な
スラグ−メタル反応も起きる。
から酸素，石灰等を溶湯（４）へ吹込むと、激しく反応
が起きて溶湯（４）は矢印ＡおよびＢ方向に激しく撹拌
される。溶湯（４）とスラグ層（８）の界面では活発な
スラグ−メタル反応も起きる。
一方羽口（10），（10a）からは、酸化性ガス（酸素，
または酸素を含むガス）がスラグ層（８）に吹込まれ
る。
または酸素を含むガス）がスラグ層（８）に吹込まれ
る。
そのため、溶湯（４）から多量に発生して上昇し、スラ
グ層（８）にある一酸化炭素は燃焼して二酸化炭素にな
ると共に、その燃焼反応に伴う高熱がスラグ層（８）に
保有されることになる。さらに羽口（10），（10a）の
位置関係から、スラグ層（８）は矢印Ｃ方向に激しく撹
拌循環し、スラグ層（８）は矢印Ｃ方向に激しく撹拌循
環し、スラグ層（８）と溶湯（４）との界面も激しく遷
移して、スラグ層（８）の高温の燃焼熱が溶湯（４）へ
高効率で伝熱される。
グ層（８）にある一酸化炭素は燃焼して二酸化炭素にな
ると共に、その燃焼反応に伴う高熱がスラグ層（８）に
保有されることになる。さらに羽口（10），（10a）の
位置関係から、スラグ層（８）は矢印Ｃ方向に激しく撹
拌循環し、スラグ層（８）は矢印Ｃ方向に激しく撹拌循
環し、スラグ層（８）と溶湯（４）との界面も激しく遷
移して、スラグ層（８）の高温の燃焼熱が溶湯（４）へ
高効率で伝熱される。
なお、上記実施例の説明は転炉における製錬の場合であ
るが、直接溶融還元による製鉄（以下直接還元法とい
う）においても同様の方法により溶湯（４）へ一酸化炭
素の高温の燃焼熱を付加することができる。
るが、直接溶融還元による製鉄（以下直接還元法とい
う）においても同様の方法により溶湯（４）へ一酸化炭
素の高温の燃焼熱を付加することができる。
直接還元法においては、製鋼炉はほぼ第１図に示したよ
うな炉が用いられ、鉄鉱石粉が石炭，コークス等の粉状
固体還元材と共に吹込み管（２）から炉内に吹込むか、
あるいは、炉の上方から炉内に装入して溶融状態で、主
として次式のような還元反応を行う。
うな炉が用いられ、鉄鉱石粉が石炭，コークス等の粉状
固体還元材と共に吹込み管（２）から炉内に吹込むか、
あるいは、炉の上方から炉内に装入して溶融状態で、主
として次式のような還元反応を行う。
Fe2O3＋3C→2Fe＋3CD ……（１） そして大量に発生する一酸化炭素は、一部が還元剤とし
て酸化鉄（Fe2O3）の還元反応に使われるが、多くは上
昇する。しかし上昇した一酸化炭素は羽口（10），（10
a）により酸素がスラグ層（８）と共に、撹拌，循環し
ているので、酸素を効率よく燃焼し、高温の燃焼熱を溶
湯（４）へ効率よく付加される。
て酸化鉄（Fe2O3）の還元反応に使われるが、多くは上
昇する。しかし上昇した一酸化炭素は羽口（10），（10
a）により酸素がスラグ層（８）と共に、撹拌，循環し
ているので、酸素を効率よく燃焼し、高温の燃焼熱を溶
湯（４）へ効率よく付加される。
第２図はこの発明の他の実施例の断面図で第１図で示し
た転炉本体（１）Ｉ−Ｉ線の端面を示すので、炉芯に対
して点対称の羽口（10）〜（10c）が６ケ所に設けられ
ている場合を示したものである。図において、羽口（10
a），（10），（10c）と羽口（10e），（10a），（10
d），はそれぞれ炉芯に対して点対称であり、羽口（10
b），（10），（10c）は角度θが−60゜≦θ＜０゜の範
囲で下向きに設けられ、羽口（10d），（10a），（10
e）は角度θが−０゜＜θ≦60゜の範囲で上向きに設け
られている。なお上向き、および下向きの角度θは同一
でもよいか、角度θをそれぞれ異ならせてもよい。この
ように炉壁（12）に設ける羽口（10）〜（10e）の数を
多くすると、スラグ層（８）の撹拌循環の効率が高まる
と共に一酸化炭素の燃焼効率を向上する。
た転炉本体（１）Ｉ−Ｉ線の端面を示すので、炉芯に対
して点対称の羽口（10）〜（10c）が６ケ所に設けられ
ている場合を示したものである。図において、羽口（10
a），（10），（10c）と羽口（10e），（10a），（10
d），はそれぞれ炉芯に対して点対称であり、羽口（10
b），（10），（10c）は角度θが−60゜≦θ＜０゜の範
囲で下向きに設けられ、羽口（10d），（10a），（10
e）は角度θが−０゜＜θ≦60゜の範囲で上向きに設け
られている。なお上向き、および下向きの角度θは同一
でもよいか、角度θをそれぞれ異ならせてもよい。この
ように炉壁（12）に設ける羽口（10）〜（10e）の数を
多くすると、スラグ層（８）の撹拌循環の効率が高まる
と共に一酸化炭素の燃焼効率を向上する。
なお、第２図で示すような羽口（10）〜（10e）を設け
た炉で、直接還元法により製鉄すると、溶湯（４）が50
tで鉄鉱石添加速度840kg/min（溶銑生成速度32TON/Hr）
の場合、従来法によると、石炭添加量が490kg/min、酸
素使用量が365Nm3/minであったのに対し、石炭使用量が
380kg/min、酸素使用量が275Nm3/minとなり、原料の使
用量が少なくなることが実験により確かめられている。
た炉で、直接還元法により製鉄すると、溶湯（４）が50
tで鉄鉱石添加速度840kg/min（溶銑生成速度32TON/Hr）
の場合、従来法によると、石炭添加量が490kg/min、酸
素使用量が365Nm3/minであったのに対し、石炭使用量が
380kg/min、酸素使用量が275Nm3/minとなり、原料の使
用量が少なくなることが実験により確かめられている。
以上説明したようにこの発明の方法は、転炉による製錬
および直接還元法において、エネルギー価値の高い高温
の一酸化炭素の燃焼熱を高効率に溶湯に着熱できるの
で、製錬においてはスクラップ使用量が増加し、また直
接還元法においては原料，副原料の原単位を減少させる
という効果があるばかりか、エネルギーバランスが効率
化するという効果がある。
および直接還元法において、エネルギー価値の高い高温
の一酸化炭素の燃焼熱を高効率に溶湯に着熱できるの
で、製錬においてはスクラップ使用量が増加し、また直
接還元法においては原料，副原料の原単位を減少させる
という効果があるばかりか、エネルギーバランスが効率
化するという効果がある。
また、この別の発明においては、スラグ層を撹拌循環さ
せることができ、二次燃焼用ランスに付帯する設備が不
要になるという効果がある。
せることができ、二次燃焼用ランスに付帯する設備が不
要になるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はこの発
明の他の実施例の断面図である。 図において、（１）は転炉本体、（２）は吹込み口、
（４）は溶湯、（８）はスラグ層、（10）〜（10e）は
羽口、（12）は炉壁である。
明の他の実施例の断面図である。 図において、（１）は転炉本体、（２）は吹込み口、
（４）は溶湯、（８）はスラグ層、（10）〜（10e）は
羽口、（12）は炉壁である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 修 神奈川県横須賀市根岸町５−８―27 (56)参考文献 特開 昭61−221322（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】スラグ層で一酸化炭素を燃焼させて発生す
る高温の燃焼熱を、上記スラグ層を攪拌循環させること
により溶湯へ伝熱する際に、 炉芯に対して点対称で、かつスラグ層の範囲に相当する
炉壁に設けられた水平方向に対する傾斜角θを０＜θ≦
60゜の範囲とした上向きの羽口と、水平方向に対する傾
斜角θを−60゜≦θ＜０の範囲とした下向きの羽口とか
ら酸化性ガスを吹込むことを特徴とする精錬または製錬
での溶湯への熱付加方法。 - 【請求項２】炉芯に対して点対称で、かつスラグ層の範
囲に相当する炉壁に上向きと下向きとからなる羽口を少
なくとも２カ所以上設け、上記上向きの羽口の水平方向
に対する傾斜角θは０＜θ≦60゜の範囲で、上記下向き
の羽口水平方向に対する傾斜角θは−60゜≦θ＜０の範
囲にあるようにしたことを特徴とする製鋼炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226945A JPH0699736B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226945A JPH0699736B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286109A JPS6286109A (ja) | 1987-04-20 |
| JPH0699736B2 true JPH0699736B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=16853073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226945A Expired - Lifetime JPH0699736B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699736B2 (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
- 1985-10-14 JP JP60226945A patent/JPH0699736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286109A (ja) | 1987-04-20 |
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