JPH1180824A - 転炉製錬方法および転炉製錬用ランス - Google Patents
転炉製錬方法および転炉製錬用ランスInfo
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- JPH1180824A JPH1180824A JP24524697A JP24524697A JPH1180824A JP H1180824 A JPH1180824 A JP H1180824A JP 24524697 A JP24524697 A JP 24524697A JP 24524697 A JP24524697 A JP 24524697A JP H1180824 A JPH1180824 A JP H1180824A
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- 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
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 転炉でのレススラグ吹錬においてスラグを
残してダストロスを有効に低減できると共に溶銑装入時
のCOガスの急激な発生による異常燃焼を回避できる転炉
製錬方法および転炉製錬用ランスを提供する。 【解決手段】 出鋼後に炉内のスラグの全量または一部
を炉内に残存させ、この残存スラグが転炉内壁に15mm以
上の厚さの付着スラグ層を形成しこの付着スラグ３が次
チャージの溶銑４装入開始から３分以上15分以内で溶出
するように、前記残存スラグに主原料、副原料、冷鉄源
の１種または２種以上を添加した後上吹きランスで酸素
ガス、不活性ガス、またはこれらの混合ガスを吹き付け
て該残存スラグを飛散させ転炉内壁に付着させる。
残してダストロスを有効に低減できると共に溶銑装入時
のCOガスの急激な発生による異常燃焼を回避できる転炉
製錬方法および転炉製錬用ランスを提供する。 【解決手段】 出鋼後に炉内のスラグの全量または一部
を炉内に残存させ、この残存スラグが転炉内壁に15mm以
上の厚さの付着スラグ層を形成しこの付着スラグ３が次
チャージの溶銑４装入開始から３分以上15分以内で溶出
するように、前記残存スラグに主原料、副原料、冷鉄源
の１種または２種以上を添加した後上吹きランスで酸素
ガス、不活性ガス、またはこれらの混合ガスを吹き付け
て該残存スラグを飛散させ転炉内壁に付着させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉製錬方法およ
び転炉製錬用ランスに関し、詳しくは、転炉によるレス
スラグ吹錬時に発生するダストの量を低減させると共に
溶銑装入時のガスの異常発生を防止する転炉製錬方法お
よび転炉製錬用ランスに関する。
び転炉製錬用ランスに関し、詳しくは、転炉によるレス
スラグ吹錬時に発生するダストの量を低減させると共に
溶銑装入時のガスの異常発生を防止する転炉製錬方法お
よび転炉製錬用ランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の転炉製錬法では、溶銑に脱珪、脱
硫、脱りん等の予備処理を行って転炉に装入し、レスス
ラグ吹錬を行うのが一般的である。レススラグ吹錬で
は、予備処理した低りん溶銑を使用することにより、転
炉での吹錬に必要な石灰、ドロマイト等の副原料を節約
することができると共に転炉スラグ量が低減して廃棄す
るスラグ量も削減できる。
硫、脱りん等の予備処理を行って転炉に装入し、レスス
ラグ吹錬を行うのが一般的である。レススラグ吹錬で
は、予備処理した低りん溶銑を使用することにより、転
炉での吹錬に必要な石灰、ドロマイト等の副原料を節約
することができると共に転炉スラグ量が低減して廃棄す
るスラグ量も削減できる。
【０００３】しかし、その一方で、吹錬中に鋼浴を覆う
スラグ（カバースラグ）量が少ないため、上吹きランス
から吹き込まれる酸素ガスが直接溶鋼に接触して溶鋼を
飛散させ酸化させる。このため、転炉排ガス中へのダス
ト（ＯＧダスト）ロスが増え、吹錬中の鉄ロスが大きく
なる。このようなダストロスを減らす対策として、特開
平４−168212号公報には、溶融スラグ中のFeO 、B2O3の
量をコントロールすることによりスラグを発泡させてス
ラグ層厚を高め、酸素と溶鋼との接触を妨げる方法が開
示されているが、スラグ中のB2O3は吹錬中に還元されて
溶鋼を汚染するばかりでなく、B2O3を含んだスラグの処
理が難しいという問題があった。
スラグ（カバースラグ）量が少ないため、上吹きランス
から吹き込まれる酸素ガスが直接溶鋼に接触して溶鋼を
飛散させ酸化させる。このため、転炉排ガス中へのダス
ト（ＯＧダスト）ロスが増え、吹錬中の鉄ロスが大きく
なる。このようなダストロスを減らす対策として、特開
平４−168212号公報には、溶融スラグ中のFeO 、B2O3の
量をコントロールすることによりスラグを発泡させてス
ラグ層厚を高め、酸素と溶鋼との接触を妨げる方法が開
示されているが、スラグ中のB2O3は吹錬中に還元されて
溶鋼を汚染するばかりでなく、B2O3を含んだスラグの処
理が難しいという問題があった。
【０００４】また、特公平４−78686 号公報には、スラ
グの全量または一部を残し、鉄ダストの飛散を防止する
溶融スラグとして利用する方法が開示されている。レス
スラグ吹錬では転炉製錬中でのスラグの汚染は少なく吹
錬鋼種によっては再使用可能であるから、この方法は有
効であると考えられる。しかもこの方法は、スラグを高
温状態に保持したまま再利用することから、副原料コス
トを抑制できると共に転炉スラグ発生量を削減できるこ
とになり、省資源、省エネルギーの面からも、また廃棄
物量削減の面からも有効な方法である。
グの全量または一部を残し、鉄ダストの飛散を防止する
溶融スラグとして利用する方法が開示されている。レス
スラグ吹錬では転炉製錬中でのスラグの汚染は少なく吹
錬鋼種によっては再使用可能であるから、この方法は有
効であると考えられる。しかもこの方法は、スラグを高
温状態に保持したまま再利用することから、副原料コス
トを抑制できると共に転炉スラグ発生量を削減できるこ
とになり、省資源、省エネルギーの面からも、また廃棄
物量削減の面からも有効な方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スラグ再利用方法は安全面に問題がある。すなわち、転
炉吹錬後の吹き止めスラグには10％を超えるFeO が含ま
れており、次チャージ溶銑装入中にこのFeO と溶銑中の
Ｃとが次の (1)式に従い激しく反応し、 FeO ＋Ｃ → CO↑＋Fe ……(1) COガスの急激な発生とこれによる火炎が大きくなる。特
に溶銑装入時は上記 (1)式によるCOガスの急激な発生が
あり、スラグの激しい突沸と転炉炉口からの火炎吹き出
しが見られる。
スラグ再利用方法は安全面に問題がある。すなわち、転
炉吹錬後の吹き止めスラグには10％を超えるFeO が含ま
れており、次チャージ溶銑装入中にこのFeO と溶銑中の
Ｃとが次の (1)式に従い激しく反応し、 FeO ＋Ｃ → CO↑＋Fe ……(1) COガスの急激な発生とこれによる火炎が大きくなる。特
に溶銑装入時は上記 (1)式によるCOガスの急激な発生が
あり、スラグの激しい突沸と転炉炉口からの火炎吹き出
しが見られる。
【０００６】そこで本発明は、転炉でのレススラグ吹錬
においてスラグを残してダストロスを有効に低減できる
と共に溶銑装入時のCOガスの急激な発生による異常燃焼
を回避できる転炉製錬方法および転炉製錬用ランスを提
供することを目的とする。
においてスラグを残してダストロスを有効に低減できる
と共に溶銑装入時のCOガスの急激な発生による異常燃焼
を回避できる転炉製錬方法および転炉製錬用ランスを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、スラグ再
使用によるレススラグ吹錬において前記 (1)式の反応が
激化する原因を次のように推理した。すなわち、溶鋼出
湯後の残留スラグは流動性の高い状態で転炉内に滞留し
ており、ここへ溶銑を装入することで、流入する溶銑の
運動エネルギーにより溶銑と残留スラグが強く撹拌され
る。このため、スラグ中のFeO と溶銑中のＣとの反応が
急激に進行する。
使用によるレススラグ吹錬において前記 (1)式の反応が
激化する原因を次のように推理した。すなわち、溶鋼出
湯後の残留スラグは流動性の高い状態で転炉内に滞留し
ており、ここへ溶銑を装入することで、流入する溶銑の
運動エネルギーにより溶銑と残留スラグが強く撹拌され
る。このため、スラグ中のFeO と溶銑中のＣとの反応が
急激に進行する。
【０００８】従って、残留スラグの流動性を低くしてや
れば、撹拌が弱まって反応の激化を抑制することができ
るはずである。しかし、このFeO とＣとの反応は残留ス
ラグから鉄をメタルとして回収する反応であってそれ自
体は好ましいものであるから、外的撹拌力が大きい溶銑
装入時のみ残留スラグの流動性を下げた状態とし、溶銑
装入後は流動性の高い状態に戻すようにすることが重要
である。
れば、撹拌が弱まって反応の激化を抑制することができ
るはずである。しかし、このFeO とＣとの反応は残留ス
ラグから鉄をメタルとして回収する反応であってそれ自
体は好ましいものであるから、外的撹拌力が大きい溶銑
装入時のみ残留スラグの流動性を下げた状態とし、溶銑
装入後は流動性の高い状態に戻すようにすることが重要
である。
【０００９】本発明は、この考え方に沿って鋭意実験・
検討を重ねた結果得られた知見に基づいて完成されたも
ので、以下のように構成される。 （１）転炉製錬方法において、出鋼後に炉内のスラグの
全量または一部を炉内に残存させ、この残存スラグが転
炉内壁に15mm以上の厚さの付着スラグ層を形成しこの付
着スラグが次チャージの溶銑装入開始から３分以上15分
以内で溶出するように、前記残存スラグに主原料、副原
料、冷鉄源の１種または２種以上を添加した後上吹きラ
ンスで酸素ガス、不活性ガス、またはこれらの混合ガス
を吹き付けて該残存スラグを飛散させ転炉内壁に付着さ
せることを特徴とする転炉製錬方法。 （２）前記残存スラグが、装入溶銑温度において液相比
率30重量％以上になるスラグ組成となるように、前記主
原料および／または副原料を調整する（１）記載の転炉
製錬方法。 （３）前記残存スラグを付着させる転炉内壁の部位が、
溶銑装入側以外でかつ吹錬中の湯面レベルより下にある
（１）または（２）記載の転炉製錬方法。 （４）複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹きラ
ンスであって、溶銑装入側に対応する位置にガス噴出孔
を有しないことを特徴とする転炉製錬用ランス。 （５）複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹きラ
ンスであって、溶銑装入側に対応する位置に他よりも孔
径の小さいガス噴出孔を有することを特徴とする転炉製
錬用ランス。
検討を重ねた結果得られた知見に基づいて完成されたも
ので、以下のように構成される。 （１）転炉製錬方法において、出鋼後に炉内のスラグの
全量または一部を炉内に残存させ、この残存スラグが転
炉内壁に15mm以上の厚さの付着スラグ層を形成しこの付
着スラグが次チャージの溶銑装入開始から３分以上15分
以内で溶出するように、前記残存スラグに主原料、副原
料、冷鉄源の１種または２種以上を添加した後上吹きラ
ンスで酸素ガス、不活性ガス、またはこれらの混合ガス
を吹き付けて該残存スラグを飛散させ転炉内壁に付着さ
せることを特徴とする転炉製錬方法。 （２）前記残存スラグが、装入溶銑温度において液相比
率30重量％以上になるスラグ組成となるように、前記主
原料および／または副原料を調整する（１）記載の転炉
製錬方法。 （３）前記残存スラグを付着させる転炉内壁の部位が、
溶銑装入側以外でかつ吹錬中の湯面レベルより下にある
（１）または（２）記載の転炉製錬方法。 （４）複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹きラ
ンスであって、溶銑装入側に対応する位置にガス噴出孔
を有しないことを特徴とする転炉製錬用ランス。 （５）複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹きラ
ンスであって、溶銑装入側に対応する位置に他よりも孔
径の小さいガス噴出孔を有することを特徴とする転炉製
錬用ランス。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、転炉製錬方法におい
て、出鋼後に炉内のスラグの全量または一部を炉内に残
存させ、この残存スラグに主原料（鉄鉱石、製鋼ダスト
等）、副原料石灰、ドロマイト、砂等）、冷鉄源（スク
ラップ、還元鉄等）の１種または２種以上を添加する。
添加は通常の原料装入と同じく、炉口からの投入によっ
て行えばよい。これらは冷却剤として残留スラグの温度
を低下させその流動性を下げる効果がある。
て、出鋼後に炉内のスラグの全量または一部を炉内に残
存させ、この残存スラグに主原料（鉄鉱石、製鋼ダスト
等）、副原料石灰、ドロマイト、砂等）、冷鉄源（スク
ラップ、還元鉄等）の１種または２種以上を添加する。
添加は通常の原料装入と同じく、炉口からの投入によっ
て行えばよい。これらは冷却剤として残留スラグの温度
を低下させその流動性を下げる効果がある。
【００１１】しかる後に、上吹きランスで酸素ガス、不
活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス等）、またはこれら
の混合ガスを吹き付けて残存スラグを飛散させ転炉内壁
（炉壁）に付着させる。飛散したスラグは吹き付けガス
で冷却され、また飛散時に小径に分散することで表面積
が増加するためにさらに温度が低下して、炉壁到達時に
粘度の高い付着スラグ層を形成する。
活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス等）、またはこれら
の混合ガスを吹き付けて残存スラグを飛散させ転炉内壁
（炉壁）に付着させる。飛散したスラグは吹き付けガス
で冷却され、また飛散時に小径に分散することで表面積
が増加するためにさらに温度が低下して、炉壁到達時に
粘度の高い付着スラグ層を形成する。
【００１２】主原料の添加は、冷却剤としての効果の他
に、スラグ中の酸化鉄濃度を上げる効果があり、溶銑中
Ｃとの反応により鉄源として利用することができる。本
発明では転炉への溶銑装入時の反応激化を回避できるの
で、残留スラグ中の酸化鉄濃度が上昇しても問題はな
い。副原料の添加は、冷却剤としての効果の他に、残留
スラグの液相線温度を上げて炉壁への付着層の形成を促
進する効果がある。
に、スラグ中の酸化鉄濃度を上げる効果があり、溶銑中
Ｃとの反応により鉄源として利用することができる。本
発明では転炉への溶銑装入時の反応激化を回避できるの
で、残留スラグ中の酸化鉄濃度が上昇しても問題はな
い。副原料の添加は、冷却剤としての効果の他に、残留
スラグの液相線温度を上げて炉壁への付着層の形成を促
進する効果がある。
【００１３】一方、冷鉄源の添加は、冷却剤としての効
果の他に、残留スラグの顕熱を直に鉄分の顕熱に転用で
きる利点がある。なお、冷鉄源を使用する場合、吹き付
けガスに酸素ガスを用いると、鉄の酸化により残留スラ
グの温度が上昇して粘度が下がりすぎるので、窒素等の
不活性ガスを使用する。炉壁に飛散・付着させる付着ス
ラグ層の厚さは15mm以上とする必要がある。この厚さが
15mmに満たないと、次チャージ溶銑装入中の溶銑流動が
最も盛んな時間帯半ばで付着スラグがほぼ全量溶出して
しまい、 (1)式による反応の激化を抑える効果に乏しく
なる。
果の他に、残留スラグの顕熱を直に鉄分の顕熱に転用で
きる利点がある。なお、冷鉄源を使用する場合、吹き付
けガスに酸素ガスを用いると、鉄の酸化により残留スラ
グの温度が上昇して粘度が下がりすぎるので、窒素等の
不活性ガスを使用する。炉壁に飛散・付着させる付着ス
ラグ層の厚さは15mm以上とする必要がある。この厚さが
15mmに満たないと、次チャージ溶銑装入中の溶銑流動が
最も盛んな時間帯半ばで付着スラグがほぼ全量溶出して
しまい、 (1)式による反応の激化を抑える効果に乏しく
なる。
【００１４】この反応の激化を抑えるためには、付着ス
ラグはそのほぼ全量（95重量％以上）が次回吹錬の溶銑
装入開始から３分以上を経た後に溶出するように形成さ
れる必要がある。一方、この溶出所要時間が15分を超え
ると鋼浴のカバースラグ量が不足して本来のダスト飛散
量低減効果が失われると共に、吹錬中のスラグ組成が不
安定となり、所定の吹錬時間内に目標とする溶鋼組成に
到達させることが困難となる。それゆえ、付着スラグ層
は、層をなす付着スラグのほぼ全量（95重量％以上）が
次回吹錬の溶銑装入開始から３分以上15分以内に溶出す
るように形成する必要がある。
ラグはそのほぼ全量（95重量％以上）が次回吹錬の溶銑
装入開始から３分以上を経た後に溶出するように形成さ
れる必要がある。一方、この溶出所要時間が15分を超え
ると鋼浴のカバースラグ量が不足して本来のダスト飛散
量低減効果が失われると共に、吹錬中のスラグ組成が不
安定となり、所定の吹錬時間内に目標とする溶鋼組成に
到達させることが困難となる。それゆえ、付着スラグ層
は、層をなす付着スラグのほぼ全量（95重量％以上）が
次回吹錬の溶銑装入開始から３分以上15分以内に溶出す
るように形成する必要がある。
【００１５】主原料、副原料、冷鉄源の１種または２種
以上に係る添加条件（添加材の種類、添加量等）あるい
は上吹きランスによる酸素ガス、不活性ガス（窒素ガ
ス、アルゴンガス等）、またはこれらの混合ガスに係る
吹き付け条件（ガス種類、流量など）は、付着させたス
ラグ層において上記溶出条件が満たされるように設定す
る。上記溶出条件に対応する添加条件と吹き付け条件の
好適制御範囲は予め製錬実験により求めておけばよい。
以上に係る添加条件（添加材の種類、添加量等）あるい
は上吹きランスによる酸素ガス、不活性ガス（窒素ガ
ス、アルゴンガス等）、またはこれらの混合ガスに係る
吹き付け条件（ガス種類、流量など）は、付着させたス
ラグ層において上記溶出条件が満たされるように設定す
る。上記溶出条件に対応する添加条件と吹き付け条件の
好適制御範囲は予め製錬実験により求めておけばよい。
【００１６】本発明において、炉壁に飛散・付着させる
スラグには、次回吹錬時の装入溶銑温度での液相比率が
30重量％以上になるスラグ組成とするように、主原料お
よび／または副原料を調整して添加するのが好ましい。
これは、転炉スラグとして常用されるCaO −Al2O3 −Si
O2−MgO −FeO 系スラグの場合、前記温度での液相比率
が30重量％未満となる組成では粘度が 150Ｐ（Ｐはポア
ズ）以上と急激に上昇し、溶銑装入後に付着スラグ層の
溶出・流動化が困難で、吹錬中の溶鋼のカバースラグと
してダスト発生を抑制する効果を発揮しえないのに対
し、同温度での液相比率が30％以上となる組成では粘度
が20Ｐと一定であり、上記ダスト発生抑制効果が有効に
発揮されることによる。
スラグには、次回吹錬時の装入溶銑温度での液相比率が
30重量％以上になるスラグ組成とするように、主原料お
よび／または副原料を調整して添加するのが好ましい。
これは、転炉スラグとして常用されるCaO −Al2O3 −Si
O2−MgO −FeO 系スラグの場合、前記温度での液相比率
が30重量％未満となる組成では粘度が 150Ｐ（Ｐはポア
ズ）以上と急激に上昇し、溶銑装入後に付着スラグ層の
溶出・流動化が困難で、吹錬中の溶鋼のカバースラグと
してダスト発生を抑制する効果を発揮しえないのに対
し、同温度での液相比率が30％以上となる組成では粘度
が20Ｐと一定であり、上記ダスト発生抑制効果が有効に
発揮されることによる。
【００１７】また、本発明においては、前記残存スラグ
を付着させる転炉内壁の部位が、溶銑装入側以外でかつ
吹錬中の湯面レベルより下にあることが好ましい。これ
は、炉壁の溶銑装入側は装入される溶銑流が直接当たり
その強い流動により炉壁に付着したスラグの溶出が最も
起こりやすいためスラグの付着場所として適さず、一
方、次回吹錬中にスラグを溶出させカバースラグとして
活用する目的のためには、転炉吹錬時の通常の湯面より
下の部位がスラグ付着場所として適するからである。な
お、付着スラグ層の一部が前記湯面の上に出てもよい。
を付着させる転炉内壁の部位が、溶銑装入側以外でかつ
吹錬中の湯面レベルより下にあることが好ましい。これ
は、炉壁の溶銑装入側は装入される溶銑流が直接当たり
その強い流動により炉壁に付着したスラグの溶出が最も
起こりやすいためスラグの付着場所として適さず、一
方、次回吹錬中にスラグを溶出させカバースラグとして
活用する目的のためには、転炉吹錬時の通常の湯面より
下の部位がスラグ付着場所として適するからである。な
お、付着スラグ層の一部が前記湯面の上に出てもよい。
【００１８】そして、上記の好適部位にスラグを付着さ
せるには、複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹
きランスであって、溶銑装入側に対応する位置にガス噴
出孔を有しないか、あるいは、この位置に他よりも孔径
の小さいガス噴出孔を有する転炉製錬用ランスを用いて
残留スラグにガス吹き付けを行うのが好適である。小孔
径のガス噴出孔は、他のガス噴出孔の孔径の１／４以下
の径が好ましい。これよりも大きい径では、小径にした
分ガス流速が増加し、炉壁へのスラグ付着量があまり低
減できないからである。
せるには、複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の上吹
きランスであって、溶銑装入側に対応する位置にガス噴
出孔を有しないか、あるいは、この位置に他よりも孔径
の小さいガス噴出孔を有する転炉製錬用ランスを用いて
残留スラグにガス吹き付けを行うのが好適である。小孔
径のガス噴出孔は、他のガス噴出孔の孔径の１／４以下
の径が好ましい。これよりも大きい径では、小径にした
分ガス流速が増加し、炉壁へのスラグ付着量があまり低
減できないからである。
【００１９】
【実施例】180ｔ／チャージの上吹き転炉にて、出鋼時
にスラグを６ｔ程度残留させ、冷却剤投入後に次チャー
ジの溶銑を溶銑温度1200℃で装入してレススラグ吹錬を
行い1650℃の溶鋼として出鋼する転炉製錬において、本
発明の実施例として６例（実施例１〜６）を実施し、比
較のために本発明要件を満たさない４例（比較例１〜
４）を実施した。
にスラグを６ｔ程度残留させ、冷却剤投入後に次チャー
ジの溶銑を溶銑温度1200℃で装入してレススラグ吹錬を
行い1650℃の溶鋼として出鋼する転炉製錬において、本
発明の実施例として６例（実施例１〜６）を実施し、比
較のために本発明要件を満たさない４例（比較例１〜
４）を実施した。
【００２０】実施例、比較例について冷却剤投入前後の
スラグ組成を装入溶銑温度1200℃での液相比率と共に表
１に示し、炉壁への付着スラグ厚みや付着部位、スラグ
溶出時間、発生ダスト量、溶銑装入時のCOガス発生状況
などをまとめて表２に示す。
スラグ組成を装入溶銑温度1200℃での液相比率と共に表
１に示し、炉壁への付着スラグ厚みや付着部位、スラグ
溶出時間、発生ダスト量、溶銑装入時のCOガス発生状況
などをまとめて表２に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】付着スラグ厚みは、転炉吹錬時の湯面に相
当する図１、図２のＡＡ面のレベルにある付着スラグ３
を、炉口から挿入したサンプラーにより３〜４個所剥が
して採取したサンプルの厚みを平均して得た。なお、図
１は炉壁の溶銑装入側を除く部位にスラグを付着させた
場合、図２は炉壁の全周にスラグを付着させた場合を示
しており、図１、図２において、（ａ）は転炉縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図、１は鉄皮、２は耐火
物、３は付着スラグ（コーティングスラグ）、４は溶
銑、Ｉ側は溶銑装入側、Ｏ側は出鋼口側、Ｔ側はトラニ
オン側である。
当する図１、図２のＡＡ面のレベルにある付着スラグ３
を、炉口から挿入したサンプラーにより３〜４個所剥が
して採取したサンプルの厚みを平均して得た。なお、図
１は炉壁の溶銑装入側を除く部位にスラグを付着させた
場合、図２は炉壁の全周にスラグを付着させた場合を示
しており、図１、図２において、（ａ）は転炉縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図、１は鉄皮、２は耐火
物、３は付着スラグ（コーティングスラグ）、４は溶
銑、Ｉ側は溶銑装入側、Ｏ側は出鋼口側、Ｔ側はトラニ
オン側である。
【００２４】付着スラグ層の溶出時間は、前記サンプル
を1200℃に熱浴して全量の95重量％が溶融するまでの時
間を測定して得た。残留スラグを炉壁に飛散・付着させ
るガス吹き付けを行うために使用した上吹きランスを図
３〜図５に示す。図３は３孔ランス５、図４は３孔＋小
１孔ランス６、図５は４孔ランス７の（ａ）はＩ側（溶
銑装入側）から見た側面図、（ｂ）は底面図であり、８
は孔（ガス噴出孔）、８Ａは小孔（ガス噴出孔）であ
る。小孔の径は他の孔径の１／４とした。図３の３孔ラ
ンス５はＩ側対応位置に孔８をもたず、図４の３孔＋小
１孔ランス６はＩ側対応位置に他よりも小径の小孔８Ａ
をもち、図５の４孔ランスは四方に孔８をもつ。
を1200℃に熱浴して全量の95重量％が溶融するまでの時
間を測定して得た。残留スラグを炉壁に飛散・付着させ
るガス吹き付けを行うために使用した上吹きランスを図
３〜図５に示す。図３は３孔ランス５、図４は３孔＋小
１孔ランス６、図５は４孔ランス７の（ａ）はＩ側（溶
銑装入側）から見た側面図、（ｂ）は底面図であり、８
は孔（ガス噴出孔）、８Ａは小孔（ガス噴出孔）であ
る。小孔の径は他の孔径の１／４とした。図３の３孔ラ
ンス５はＩ側対応位置に孔８をもたず、図４の３孔＋小
１孔ランス６はＩ側対応位置に他よりも小径の小孔８Ａ
をもち、図５の４孔ランスは四方に孔８をもつ。
【００２５】３孔ランスの孔なし側を転炉のＩ側に配置
し、または３孔＋小１孔ランスの小孔側を転炉のＩ側に
配置して使用することにより、図１に示すように付着ス
ラグ３は湯面レベルを挟む上下のＩ側を除く部位に偏付
着した。一方、４孔ランスを使用することにより、図２
に示すように付着スラグ３は湯面レベルを挟む上下の炉
壁の全周に付着した。
し、または３孔＋小１孔ランスの小孔側を転炉のＩ側に
配置して使用することにより、図１に示すように付着ス
ラグ３は湯面レベルを挟む上下のＩ側を除く部位に偏付
着した。一方、４孔ランスを使用することにより、図２
に示すように付着スラグ３は湯面レベルを挟む上下の炉
壁の全周に付着した。
【００２６】発生ダスト量は、吹錬中の転炉排ガス中の
鉄分を定量して求め、溶銑装入時のCOガス発生状況はビ
デオカメラで録画した。 （比較例１）従来法に従い、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、炉壁に飛散・付着させること
なく、そのまま次チャージ溶銑装入を行った比較例１で
は、発生ダスト量が 3.2ｔに抑制されたものの、溶銑装
入開始直後から炉内で溶銑とスラグの間で前記(1) 式の
反応が激しく生じ、スラグが激しく突沸すると共に発生
したCOガスが燃焼して炉口から火炎が大きく吹き出し
た。 （実施例１）実施例１では、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、４孔ランス（図５）を使用し
て窒素ガスを流量400Nm3／min で４分間吹き付けてこれ
を周囲の炉壁に飛散させ15mm厚のスラグ層として付着さ
せた（図２）。この状態で次チャージの溶銑を装入する
と、付着スラグが溶銑装入開始から３分程度で溶出し
て、発生ダスト量は比較例１と同程度に抑制できた。CO
ガス発生状況については、装入開始時に火炎が炉口レベ
ルまで立ちのぼったが、それ以後は火炎が湯面近傍に仄
めく程度の穏やかな状態で推移した。 （実施例２）実施例２では、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、３孔ランス（図３）を使用し
て窒素ガスを流量400Nm3／min で４分間吹き付けてこれ
を溶銑装入側を除く周囲の炉壁に飛散させ15mm厚のスラ
グ層として付着させた（図１）。この状態で次チャージ
の溶銑を装入すると、付着スラグが溶銑装入開始から３
分程度で溶出して、発生ダスト量は比較例１と同程度に
抑制できた。COガス発生状況については、装入開始時の
ガス発生がほとんどなく、溶銑が付着スラグに接触して
からガスが発生しその勢いが漸増するもののスラグの突
沸はなく火炎が湯面近傍に仄めく程度の穏やかな状態で
推移した。 （実施例３）実施例３では、実施例２において３孔ラン
スに代えて３孔＋小１孔ランス（図４）を使用し、発生
ダスト量、COガス発生状況とも実施例２と同等の結果が
得られた。 （比較例２）比較例２では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で３分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを10mmとして
溶銑装入開始から２分程度で溶出するようにしたので、
発生ダスト量は 3.4ｔ程度と実施例２並に抑制できた
が、ガス発生はやや激しく、スラグの突沸が見られ、炉
口から火炎が時々吹き出る状況になった。 （実施例４）実施例４では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で６分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを30mmとして
溶銑装入開始から15分程度で溶出するようにしたので、
発生ダスト量は 3.5ｔ程度と実施例２並に抑制でき、ガ
ス発生は非常に穏やかで火炎も湯面近傍に仄めく程度で
あった。 （比較例３）比較例３では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で７分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを35mmとして
溶銑装入開始から18分程度で溶出するようにしたので、
ガス発生は非常に穏やかで火炎も湯面近傍に仄めく程度
であったが、スラグ溶出に時間が掛かりすぎて吹錬初期
に溶銑と上吹き酸素との接触によるダスト発生を十分抑
制できず、発生ダスト量が 4.2ｔに上昇した。 （比較例４）比較例４では、実施例２において冷却剤
（焼石灰）の投入量を２ｔに代えて４ｔとすることでス
ラグ組成を変えて液相比率を28重量％に下げた（表１）
ために、付着スラグの粘度が高くなって溶出しにくくな
り、溶出時間の上限である15分を経過してもなお60重量
％程度が付着層として残り、付着スラグの溶出量が吹錬
初期の昇温期間中の溶銑を遮蔽するには不足した結果、
溶銑とスラグとの反応が進まないためガス発生は穏やか
なものの、発生ダスト量が 4.1ｔに上昇した。 （実施例５）実施例５では、実施例２において冷却剤と
して焼石灰２ｔに代えて主原料である転炉ダスト（主と
してFeO ）２ｔを投入した。スラグ組成はFeO が増加し
た分変化したが液相比率は冷却剤添加前と同程度であり
（表１）、実施例２と同じガス吹き付け条件で15mm厚の
付着スラグ層（溶出時間３分）を形成でき、発生ダスト
量、COガス発生状況とも実施例２と同等の結果が得られ
た。 （実施例６）実施例６では、実施例２において冷却剤と
して焼石灰２ｔに代えて冷鉄源である場内発生スクラッ
プ２ｔを投入した。スラグ組成は冷却剤添加前と同程度
（液相比率も同じ）であり（表１）、実施例２と同じガ
ス吹き付け条件で15mm厚の付着スラグ層（溶出時間３
分）を形成でき、発生ダスト量、COガス発生状況とも実
施例２と同等の結果が得られた。
鉄分を定量して求め、溶銑装入時のCOガス発生状況はビ
デオカメラで録画した。 （比較例１）従来法に従い、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、炉壁に飛散・付着させること
なく、そのまま次チャージ溶銑装入を行った比較例１で
は、発生ダスト量が 3.2ｔに抑制されたものの、溶銑装
入開始直後から炉内で溶銑とスラグの間で前記(1) 式の
反応が激しく生じ、スラグが激しく突沸すると共に発生
したCOガスが燃焼して炉口から火炎が大きく吹き出し
た。 （実施例１）実施例１では、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、４孔ランス（図５）を使用し
て窒素ガスを流量400Nm3／min で４分間吹き付けてこれ
を周囲の炉壁に飛散させ15mm厚のスラグ層として付着さ
せた（図２）。この状態で次チャージの溶銑を装入する
と、付着スラグが溶銑装入開始から３分程度で溶出し
て、発生ダスト量は比較例１と同程度に抑制できた。CO
ガス発生状況については、装入開始時に火炎が炉口レベ
ルまで立ちのぼったが、それ以後は火炎が湯面近傍に仄
めく程度の穏やかな状態で推移した。 （実施例２）実施例２では、炉内残留スラグに冷却剤
（焼石灰２ｔ）を投入し、３孔ランス（図３）を使用し
て窒素ガスを流量400Nm3／min で４分間吹き付けてこれ
を溶銑装入側を除く周囲の炉壁に飛散させ15mm厚のスラ
グ層として付着させた（図１）。この状態で次チャージ
の溶銑を装入すると、付着スラグが溶銑装入開始から３
分程度で溶出して、発生ダスト量は比較例１と同程度に
抑制できた。COガス発生状況については、装入開始時の
ガス発生がほとんどなく、溶銑が付着スラグに接触して
からガスが発生しその勢いが漸増するもののスラグの突
沸はなく火炎が湯面近傍に仄めく程度の穏やかな状態で
推移した。 （実施例３）実施例３では、実施例２において３孔ラン
スに代えて３孔＋小１孔ランス（図４）を使用し、発生
ダスト量、COガス発生状況とも実施例２と同等の結果が
得られた。 （比較例２）比較例２では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で３分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを10mmとして
溶銑装入開始から２分程度で溶出するようにしたので、
発生ダスト量は 3.4ｔ程度と実施例２並に抑制できた
が、ガス発生はやや激しく、スラグの突沸が見られ、炉
口から火炎が時々吹き出る状況になった。 （実施例４）実施例４では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で６分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを30mmとして
溶銑装入開始から15分程度で溶出するようにしたので、
発生ダスト量は 3.5ｔ程度と実施例２並に抑制でき、ガ
ス発生は非常に穏やかで火炎も湯面近傍に仄めく程度で
あった。 （比較例３）比較例３では、実施例２において冷却剤投
入後の残留スラグに窒素ガスを同流量で７分間吹き付け
ることで、飛散・付着するスラグ層の厚みを35mmとして
溶銑装入開始から18分程度で溶出するようにしたので、
ガス発生は非常に穏やかで火炎も湯面近傍に仄めく程度
であったが、スラグ溶出に時間が掛かりすぎて吹錬初期
に溶銑と上吹き酸素との接触によるダスト発生を十分抑
制できず、発生ダスト量が 4.2ｔに上昇した。 （比較例４）比較例４では、実施例２において冷却剤
（焼石灰）の投入量を２ｔに代えて４ｔとすることでス
ラグ組成を変えて液相比率を28重量％に下げた（表１）
ために、付着スラグの粘度が高くなって溶出しにくくな
り、溶出時間の上限である15分を経過してもなお60重量
％程度が付着層として残り、付着スラグの溶出量が吹錬
初期の昇温期間中の溶銑を遮蔽するには不足した結果、
溶銑とスラグとの反応が進まないためガス発生は穏やか
なものの、発生ダスト量が 4.1ｔに上昇した。 （実施例５）実施例５では、実施例２において冷却剤と
して焼石灰２ｔに代えて主原料である転炉ダスト（主と
してFeO ）２ｔを投入した。スラグ組成はFeO が増加し
た分変化したが液相比率は冷却剤添加前と同程度であり
（表１）、実施例２と同じガス吹き付け条件で15mm厚の
付着スラグ層（溶出時間３分）を形成でき、発生ダスト
量、COガス発生状況とも実施例２と同等の結果が得られ
た。 （実施例６）実施例６では、実施例２において冷却剤と
して焼石灰２ｔに代えて冷鉄源である場内発生スクラッ
プ２ｔを投入した。スラグ組成は冷却剤添加前と同程度
（液相比率も同じ）であり（表１）、実施例２と同じガ
ス吹き付け条件で15mm厚の付着スラグ層（溶出時間３
分）を形成でき、発生ダスト量、COガス発生状況とも実
施例２と同等の結果が得られた。
【００２７】
【発明の効果】かくして本発明によれば、転炉でのレス
スラグ吹錬において溶銑装入時のCOガスの急激な発生に
よるスラグ突沸や異常燃焼を回避でき、安全かつ有効に
ダストロスを低減できるようになるという格段の効果を
奏する。
スラグ吹錬において溶銑装入時のCOガスの急激な発生に
よるスラグ突沸や異常燃焼を回避でき、安全かつ有効に
ダストロスを低減できるようになるという格段の効果を
奏する。
【図１】炉壁の溶銑装入側を除く部位にスラグを付着さ
せた場合の（ａ）は転炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
Ａ断面図である。
せた場合の（ａ）は転炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
Ａ断面図である。
【図２】炉壁の全周にスラグを付着させた場合の（ａ）
は転炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
は転炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
【図３】３孔ランスの（ａ）はＩ側（溶銑装入側）から
見た側面図、（ｂ）は底面図である。
見た側面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】３孔＋小１孔ランスの（ａ）はＩ側（溶銑装入
側）から見た側面図、（ｂ）は底面図である。
側）から見た側面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】４孔ランスの（ａ）はＩ側（溶銑装入側）から
見た側面図、（ｂ）は底面図である。
見た側面図、（ｂ）は底面図である。
１ 鉄皮 ２ 耐火物 ３ 付着スラグ（コーティングスラグ） ４ 溶銑 ５ ３孔ランス ６ ３孔＋小１孔ランス ７ ４孔ランス ８ 孔（ガス噴出孔） ８Ａ 小孔（ガス噴出孔）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 竹内 秀次 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 山田 純夫 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 転炉製錬方法において、出鋼後に炉内の
スラグの全量または一部を炉内に残存させ、この残存ス
ラグが転炉内壁に15mm以上の厚さの付着スラグ層を形成
しこの付着スラグが次チャージの溶銑装入開始から３分
以上15分以内で溶出するように、前記残存スラグに主原
料、副原料、冷鉄源の１種または２種以上を添加した後
上吹きランスで酸素ガス、不活性ガス、またはこれらの
混合ガスを吹き付けて該残存スラグを飛散させ転炉内壁
に付着させることを特徴とする転炉製錬方法。 - 【請求項２】 前記残存スラグが、装入溶銑温度におい
て液相比率30重量％以上になるスラグ組成となるよう
に、前記主原料および／または副原料を調整する請求項
１記載の転炉製錬方法。 - 【請求項３】 前記残存スラグを付着させる転炉内壁の
部位が、溶銑装入側以外でかつ吹錬中の湯面レベルより
下にある請求項１または２記載の転炉製錬方法。 - 【請求項４】 複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の
上吹きランスであって、溶銑装入側に対応する位置にガ
ス噴出孔を有しないことを特徴とする転炉製錬用ラン
ス。 - 【請求項５】 複数のガス噴出孔を有する転炉製錬用の
上吹きランスであって、溶銑装入側に対応する位置に他
よりも孔径の小さいガス噴出孔を有することを特徴とす
る転炉製錬用ランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24524697A JP3430876B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 転炉製錬方法および転炉製錬用ランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24524697A JP3430876B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 転炉製錬方法および転炉製錬用ランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180824A true JPH1180824A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3430876B2 JP3430876B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=17130841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24524697A Expired - Fee Related JP3430876B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 転炉製錬方法および転炉製錬用ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430876B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100554750B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2006-02-24 | 주식회사 포스코 | 극저탄소강의 정련방법 및 그에 사용되는 랜스 |
| CN115874007A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-31 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 一种降低转炉双渣铁损的方法 |
| JP7732158B1 (ja) * | 2024-03-15 | 2025-09-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷鉄源の予熱方法 |
| WO2025192180A1 (ja) * | 2024-03-15 | 2025-09-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷鉄源の予熱方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24524697A patent/JP3430876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100554750B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2006-02-24 | 주식회사 포스코 | 극저탄소강의 정련방법 및 그에 사용되는 랜스 |
| CN115874007A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-31 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 一种降低转炉双渣铁损的方法 |
| JP7732158B1 (ja) * | 2024-03-15 | 2025-09-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷鉄源の予熱方法 |
| WO2025192180A1 (ja) * | 2024-03-15 | 2025-09-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷鉄源の予熱方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3430876B2 (ja) | 2003-07-28 |
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