JPS63241107A - 転炉製鋼法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ッ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ップを加え、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ップの量は、最大３５％であって、
スクラッ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、大半がスクラップや冷銑である
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ップから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、次ヒートのスクラップの装入、精錬を行うものがあ
る。

しかしこの方法は、同一転炉を使っ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。

■スクラッ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６０−１７４
８１２号が提案されている。この提案方法は、含鉄冷材
を種湯を使って溶解する工程と、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６０−１
７４８１２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ップ、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
にスクラップ、炭材、酸素を供給してスクラップを溶解
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号と同様にスクラップ溶解精錬処理時
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、これば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。よって、特公昭６０−３４６０
５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っ
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ップ等の含鉄
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５９−２３８
０８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　（後述するスクラップを
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内にスクラップ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
ラップ８を加炭溶解する。

上記スクラップが溶解すると、上記種湯７と上記スクラ
ップ溶解物よりなる高炭素溶融鉄中に新たなスクラップ
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Ｍ３．５％の溶融鉄を得
る（第１図（ｂ）の状態）。次に第１図（ｅ）のように
溶解専用転炉ｌを倒炉操作して、精錬専用転炉４での必
要ｉｔ（複数回に分けて装入したスクラップの合計量に
相当する！ｄ）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口を溶解専用転炉１内に残し
く第１図（（１）の状態）、次ヒートのスクラップ加炭
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（８）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って所要成分の溶鋼に精
錬し、第１図（ｆ）のように取鍋【０に出鋼する。

なお溶解専用転炉ｌで使用する炭材の硫黄含有間が高く
“（、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（幻のように、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１ｔ８４１−ン、精錬専用転炉４での必要量１１６
トンの合計１ｔ２００）ンの炭素含有Ｎ３．５％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ｆｆ１３．５
％の溶融鉄８４トン存在下の上記転炉１にスクラップ２
９トン装入しくスクラップ装入（１）　）、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
スクラップを加炭溶解し、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内にスクラッ
プ５８トン装入しくスクラップ装入（ＩＩ）　）　、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ップを加炭溶解し、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内にスクラップ２９トン装入しくスクラップ装入（Ｉ
ＩＩ）　）　、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ップを加炭溶解
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ｌ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Ｍ８４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分であった。

（従来例） 上記実施例と同一のスクラップ装入、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
ラッ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トンのスクラッ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消に出湯し、次
いで転炉ｌ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・・・スクラップ、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。