CN116802327A - 铁液的精炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了即使在很高的冷铁源率的条件下也可抑制冷铁源的熔解残留的铁液的精炼方法。在上述方法中，对容纳于/投入至转炉型容器内的冷铁源及铁水添加副原料、并且通过顶吹喷枪供给氧化性气体而进行铁液的精炼处理时，在精炼处理前，将在向转炉型容器内装入铁水前一次性装入的作为冷铁源的一部分的前装入冷铁源以其与铁水的装入量之和的0.15倍以下的量装入，或者不装入而在精炼处理中将从炉上添加的作为冷铁源的一部分或全部的炉上添加冷铁源投入，进一步，使用燃烧器，在精炼处理中的至少一部分期间内吹入作为副原料的一部分的粉状副原料或加工成粉状的副原料，使其从由燃烧器形成的火焰中通过，所述燃烧器设置于顶吹喷枪的前端部、或设置于与顶吹喷枪分开设置的第2喷枪的前端部，且具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔。

Description

铁液的精炼方法
技术领域
本发明涉及对容纳于或投入至转炉型容器内的冷铁源及铁水添加副原料，并且通过顶吹喷枪供给氧化性气体，进行铁液的精炼处理的方法，特别是涉及使用大量冷铁源进行处理的方法。
背景技术
目前，发展了在铁水阶段进行脱磷处理(以下称为预脱磷处理)，在一定程度上将铁水中的磷浓度去除后，用转炉实施脱碳吹炼的炼钢方法。在该预脱磷处理中，由于在铁水中与石灰类介质溶剂一起添加气体氧等氧源，因此，除了氧源与铁水中的磷发生反应以外，也与碳、硅发生反应，铁水温度上升。脱磷反应在热力学上低温是有利的，因此，通过添加冷却材料而将处理后的铁水温度控制为1300℃～1400℃左右。作为处理容器，如果是钢包、鱼雷车，则搅拌弱，由于将喷枪浸渍于铁水中，因此在使用的废铁的形状、量方面存在限制。另一方面，在转炉形式的炉中，底吹搅拌力大，喷枪也不浸渍，因而有利于废铁熔解。
近年来，从防止全球变暖的观点考虑，在钢铁业界中也进行了削减化石燃料的消耗量，减少CO2气体的产生量的研究。在联合钢铁厂中，用碳将铁矿石还原而制造铁水。为了制造该铁水，为了铁矿石的还原等，平均每1t铁水需要500kg左右的碳源。另一方面，在将废铁等冷铁源作为转炉精炼中的原料而制造钢液的情况下，不需要铁矿石的还原所必须的碳源。此时，也考虑到将冷铁源熔解所需的能量，通过将1t的铁水置换为1t的冷铁源，可减少约1.5t的CO2气体产生量。也即是说，在使用了铁液的转炉炼钢方法中，增加冷铁源的配合比率可带来CO2产生量减少。这里，铁液是指铁水及熔融的冷铁源。
为了增加冷铁源的用量，必须供给冷铁源的熔解所需的热量。如上所述，通常利用在铁水中作为杂质元素而含有的碳、硅的反应热来进行冷铁源的熔解热补偿，但是在冷铁源的配合率增加的情况下，仅利用铁水中所含的碳、硅成分，热量变得不足。
例如，在专利文献1中提出了将硅铁、石墨、焦炭等升温剂供给至炉内，并且一并供给氧气，进行用于将冷铁源熔解的热补偿的技术。
另外，在上述的预脱磷处理中，处理结束温度为1300～1400℃左右，是比作为冷铁源而使用的废铁的熔点低的温度。因此，在预脱磷吹炼中，铁水中所含的碳渗碳至废铁表层部分，由此，渗碳部分的熔点降低，进行废铁的熔解。因此，促进铁水中所含的碳的物质移动对于促进废铁的熔解而言是很重要的。
例如，在专利文献2中提出了通过底吹气体的供给来促进转炉内铁水的搅拌从而促进冷铁源的熔解的技术。
另外，在专利文献3中提出了在使用具有顶吹底吹功能的转炉形式的炉来进行铁水的脱磷处理时，在吹炼工序中将废铁的总量或其一部分从炉上添加至铁水中，并将吹炼工序中待添加的废铁的添加时期设为吹炼工序期间的前半为止的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-38142号公报
专利文献2：日本特开昭63-169318号公报
专利文献3：日本特开2005-133117号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，上述现有技术中存在以下的问题。
在专利文献1中记载的方法中，由于对所供给的升温剂的碳、硅的氧化燃烧所需的氧气进行供给而进行热补偿，因此在转炉中的处理时间延长，发生生产性降低的问题。另外，由于硅的燃烧而产生SiO2，因此存在炉渣的排出量增加的问题。
如上所述，作为冷铁源的废铁的熔解通过利用渗碳使其表层部分的碳浓度上升并且熔点降低而进行。此时，铁水的温度越低，需要废铁表面的渗碳部的碳浓度越高。即，由于渗碳需要时间，因此废铁的熔解会耗费时间。特别是在废铁附近的铁水的温度降低至铁水的凝固温度左右的情况下，需要进行废铁表层的碳浓度达到与铁水中的碳浓度相同程度为止的渗碳，因此，熔解大幅停滞。因此，即使进行专利文献2中记载的搅拌力的增加，促进冷铁源熔解的效果也小。
在转炉内装入冷铁源和铁水时，铁水温度因冷铁源的显热而降低，在脱磷处理前半的至炉内的冷铁源熔解完成为止的期间，炉内铁液温度在铁液的凝固温度左右变化。因此，在冷铁源的配合比率增加的情况下，炉内铁液的温度在铁液的凝固温度左右变化的时间变长。
在专利文献3所记载的方法中，能够避免由脱磷处理前半的铁水温度降低所导致的冷铁源的熔解的停滞。但是，如果不在吹炼工序的前半投入，则在吹炼时间内无法完成熔解，存在发生熔解残留的隐患。因此，在现实的吹炼时间内可投入的冷铁源的量存在极限，将冷铁源的配合比率设为10％左右为止是极限。实际上，在专利文献2中记载了使用300t的转炉型容器以10～12分钟的吹炼时间进行脱硅处理，最少的铁水配合率为90.9％(即冷铁源配合率为9.1％)。此外，在提高了冷铁源的配合比率的条件下，在脱磷处理前半从炉上投入的冷铁源量变得过多，脱磷处理前半的铁水温度处于低位。其结果是存在发生冷铁源的未熔解的问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供即使在高的冷铁源的配合比率的条件下也能够抑制用于冷铁源的熔解热补偿的热源投入量、炉渣产生量的增大、以及处理时间的延长、并且能够抑制冷铁源的熔解残留的发生的铁液的精炼方法。
解决问题的方法
有利地解决上述问题的本发明的第一铁液的精炼方法是对容纳于或投入至转炉型容器内的冷铁源及铁水添加副原料，并且通过顶吹喷枪供给氧化性气体，进行铁液的精炼处理的方法，该方法包括：在上述精炼处理之前，将前装入冷铁源仅以其与该铁水的装入量之和的0.15倍以下的量装入，所述前装入冷铁源在向上述转炉型容器内装入上述铁水之前一次性被装入至该转炉型容器内，是上述冷铁源的一部分，或者不装入前装入冷铁源而在该精炼处理中将从上述转炉型容器的炉上添加的作为上述冷铁源的一部分或全部的炉上添加冷铁源投入至该转炉型容器内，进一步，使用燃烧器，在上述精炼处理中的至少一部分期间内吹入作为上述副原料的至少一部分的粉状副原料或加工成粉状的副原料，使其从由该燃烧器形成的火焰中通过，所述燃烧器设置于上述顶吹喷枪的前端部、或设置于与上述顶吹喷枪分开设置的第2喷枪的前端部，且具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔。需要说明的是，可以认为，对于本发明的第一铁液的精炼方法而言，上述炉上添加冷铁源的最长尺寸为100mm以下可成为优选的解决方法。
另外，有利地解决上述问题的本发明的第二铁液的精炼方法是上述精炼处理为铁液的脱碳处理的第一铁液的精炼方法。需要说明的是，可以认为，对于本发明的第二铁液的精炼方法而言，上述精炼处理是将预先经脱磷的铁水装入转炉型容器而进行的脱碳处理可成为优选的解决方法。
另外，有利地解决上述问题的本发明的第三铁液的精炼方法是上述精炼处理为铁液的脱磷处理的第一铁液的精炼方法。需要说明的是，可以认为，对于本发明的第三铁液的精炼方法而言，满足上述炉上添加冷铁源中含有的碳浓度为0.3质量％以上、以及上述脱磷处理结束后的铁液温度为1380℃以上中的任一者或两者可成为优选的解决方法。
另外，有利地解决上述问题的本发明的第四铁液的精炼方法是在第一铁液的精炼方法中，上述精炼处理是在同一转炉型容器中进行铁液的脱磷工序、中间排渣工序及铁液的脱碳工序作为一系列处理的脱磷脱碳处理，其中，在上述铁液的脱磷工序之前，将上述前装入冷铁源以其与上述铁液的装入量之和的0.15倍以下的量装入，或者不装入上述前装入冷铁源而在上述铁液的脱磷工序及上述铁液的脱碳工序中的任一工序或两个工序中将上述炉上添加冷铁源添加于铁液，进一步，在上述铁液的脱磷工序及上述铁液的脱碳工序中的任一工序或两个工序中的至少一部分期间内，吹入上述粉状副原料或上述加工成粉状的副原料，使其从由上述燃烧器形成的火焰中通过。需要说明的是，可以认为，对于本发明的第四铁液的精炼方法而言，满足在上述铁液的脱磷工序中添加的上述炉上添加冷铁源所含有的碳浓度为0.3质量％以上、以及上述铁液的脱磷工序结束后的铁液温度为1380℃以上中的任一者或两者可成为更优选的解决方法。
发明的效果
根据本发明，在转炉型容器中进行铁液的精炼处理时所使用的冷铁源的总量(总冷铁源量)中，对在该精炼处理开始前装入的冷铁源量设置上限，并在铁液温度充分上升的阶段从炉上添加冷铁源，从而能够缩短精炼处理初期的铁液温度以低位变化的时间，即使在提高了总冷铁源量相对于铁水装入量的比率的条件下，也能够抑制冷铁源的熔解的停滞。另外，即使在铁液温度充分上升的阶段、即精炼处理的后半从炉上投入冷铁源至处理结束为止的期间短的情况下，如果是含有碳0.3质量％以上的还原铁这样的冷铁源，则与废铁相比，熔点低，能够快速地熔解，防止熔解残留。或者，通过将脱磷处理后的温度控制为1380℃以上，能够防止冷铁源的熔解残留。
进一步，通过在顶吹氧化性气体的喷枪的前端部或在与顶吹喷枪分开设置的喷枪的前端部设置具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔的燃烧器，吹入粉状或加工成粉状的副原料，使其从由该燃烧器形成的火焰中通过，从而使粉状或加工成粉状的副原料被燃烧器火焰加热，成为导热介质而能够传热至转炉型容器内的铁液。其结果是，加热效率提高，作为升温剂而投入的碳源、硅源较少即可，能够抑制处理时间的大幅延长、炉渣产生量的增大。
附图说明
图1是示出用于本发明的实施方式的转炉型容器的概要的纵剖面示意图。
图2是用于本发明的实施方式的燃烧器的示意图，(a)示出了喷枪前端的纵剖面图，(b)示出了从喷出孔的下方观察的仰视图。
图3是示出本发明的一个实施方式的铁液的精炼方法的流程的示意图。
符号说明
1转炉型容器
2氧化性气体用顶吹喷枪
3铁液
4底吹风口
5燃烧器喷枪
6废铁溜槽
7装料包
8炉上料斗
10燃烧器喷枪前端部
11粉体供给管
12燃料供给管
13助燃性气体供给管
14冷却水通路
15粉体
16燃料
17助燃性气体
18冷却水
20前装入废铁
21铁水
22炉上添加冷铁源
23炉渣
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式具体地进行说明。需要说明的是，各附图是示意图，有时与现实不同。另外，以下的实施方式示例出用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法，并不将构成限定为下述内容。即，本发明的技术思想可以在权利要求书中记载的技术范围内施加各种变更。
图1是用于本发明的一个实施方式的铁液的精炼方法的具有顶吹底吹功能的转炉型容器1的纵剖面示意图。图2是示出具有粉体供给功能的燃烧器的结构的喷枪前端的示意图，图2(a)示出了纵剖面图，图2(b)是A-A剖面图。图3是示出上述实施方式的铁液的精炼方法的一例的示意图。
例如，在图3(a)中，对于转炉型容器1，首先，通过废铁溜槽6将作为炉内前置用的冷铁源20的废铁装入转炉型容器1内。然后，在图3(b)中，使用装料包7向转炉型容器1内装入铁水21。从废铁溜槽6装入的冷铁源量设为与铁水装入量之和的0.15倍以下的量，或者不进行前装入。预先在炉上料斗8中准备炉上投入的冷铁源22。作为炉上投入的冷铁源22，可以使用小直径的废铁(零散屑)、经裁切的废铁(砍断屑、切碎屑)、小块状的还原铁等。另外，对于尺寸大的废铁、块状的还原铁等而言，优选进行裁切、破碎等而制成最长尺寸为100mm以下的尺寸(装入内部尺寸为100mm×100mm×100mm的箱的尺寸)，以便能够通过炉上料斗及传送机等运送设备等进行处理。
在图3(c)中，装入铁水后，从以顶吹氧化性气体的方式构成的一个喷枪2向铁液3顶吹氧气。从设置于炉底的风口4供给作为搅拌气体的氩气、N2等非活性气体，对铁液3进行搅拌。然后，添加升温剂、造渣材料等副原料，对转炉型容器1内的铁液3进行脱磷处理。此时，使用载气，从设置于顶吹氧化性气体的一个喷枪2的粉体供给管或者设置于与一个喷枪分开设置的另外的喷枪5的粉体供给管供给石灰粉等粉状副原料、加工成粉状的副原料(以下，也将两者合称为粉状副原料)。这里，在一个喷枪2的前端部、或与一个喷枪2分开设置的另外的喷枪5的前端部进一步设置具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔的燃烧器。而且，在脱磷处理中的至少一部分期间内，吹入从粉体供给管供给的粉状副原料，使其从由该燃烧器形成的火焰中通过。在图2中以示意图的形式示出了与一个喷枪2分开设置喷枪5、并且在喷枪5的前端设置有燃烧器的情况下的喷枪5的前端部。在中心配置粉体供给管11，在其周围依次配置具有喷射孔的燃料供给管12及助燃性气体供给管13。在其外侧具备具有冷却水通路14的外壳。从设置于粉体供给管11的外周部的喷射孔供给燃料气体16和助燃性气体17，形成燃烧器火焰。然后，在该燃烧器火焰中将上述粉状的副原料(粉体15)进行加热。由此，粉状的副原料成为导热介质，因此能够提高向铁水中的加热效率。其结果是，能够减少碳源、硅源这样的升温剂的用量，能够抑制脱磷处理时间的延长。为了高效地传热至粉体，确保粉体15在燃烧器火焰内的滞留时间是很重要的。作为氧化性气体，除了纯氧以外，也可以应用氧气与CO2、非活性气体的混合气体。作为助燃性气体，可以应用空气、富氧空气、氧化性气体。作为供给的燃料，可以应用LNG(液化天然气)、LPG(液化石油气)等燃料气体、重油等液体燃料、焦炭粉等固体燃料，从削减CO2产生量的观点考虑，优选为碳源少的燃料。
发明人等使用转炉型容器1对载气流量、喷枪高度进行各种变更而实施了石灰粉的燃烧器加热试验，结果发现，通过将燃烧器火焰内滞留时间设为0.05s～0.1s左右，可以获得很高的加热效率。为了确保火焰内滞留时间，延长从粉体被喷射至到达铁液面为止的时间是有效的。具体而言，降低粉体的流速是有效的。然而，为了在配管内进行运送，必须供给一定流量的载气。在现实的操作条件下，粉体的流速为40m/s～60m/s的范围。因此，为了确保上述火焰内滞留时间，优选将粉体喷出孔设为从铁液面起2～4m左右的高度的位置。优选对粉体副原料的基于燃烧器加热添加所带来的加热量增加等效量进行预估，减少碳源、硅源这样的升温材料投入量。
在图3(c)中，随着脱磷处理的进行，从废铁溜槽6装入的废铁20熔解，在铁液温度上升的时刻，从炉上投入冷铁源22。如果在铁液温度上升的时刻以后、即在脱磷处理的后半进行从炉上投入冷铁源22，则从冷铁源22的投入开始至处理结束为止的期间变短，可能会发生冷铁源的熔解残留。但是，通过使用含有碳0.3质量％以上的还原铁这样的冷铁源作为炉上投入冷铁源，即使在脱磷处理后半投入的情况下，也能够防止熔解残留。另外，即使在从炉上投入碳含量少的废铁的情况下，通过充分利用上述燃烧器喷枪等，将脱磷处理后的温度控制为1380℃以上，也能够防止冷铁源的熔解残留。脱磷处理结束后，实施出铁或中间排渣(图3(d))，进行脱碳处理(图3(e))。在该脱碳处理中，与脱磷处理的后半同样，可以组合实施冷铁源22的炉上添加和燃烧器加热。
在上述例子中，示出了在脱磷处理时装入及投入冷铁源、并接着进行脱碳处理的铁液的精炼方法，也可以应用于仅独立地进行脱碳处理的铁液的精炼处理、对预先经脱磷的铁水进行脱碳处理的铁液的精炼方法。另外，当然也可以应用于仅独立地进行脱磷处理的铁液的精炼方法。
需要说明的是，本发明中的精炼处理是在同一转炉型容器中进行铁液的脱磷工序、中间排渣工序及铁液的脱碳工序作为一系列处理的脱磷脱碳处理的情况下，在从转炉型容器的炉上添加炉上添加冷铁源的时期是在脱磷工序、脱碳工序中向炉内供给氧化性气体的所谓的吹炼中的期间，不包含在脱磷工序结束后暂时停止氧化性气体的供给开始脱碳工序为止的期间、中间排渣过程中。
需要说明的是，铁水不限定于从高炉出铁的铁水。即使是通过化铁炉、感应熔解炉、电弧炉等得到的铁水、或将这些铁水与从高炉出铁的铁水混合而得到的铁水等，本发明也可以同样地适用。
实施例
(实施例1)
使用从高炉出铁的铁水及冷铁源(废铁)，通过330t规模的顶吹底吹转炉(氧气顶吹、氩气底吹)进行了脱磷处理。使铁水量及从废铁溜槽投入的冷铁源量、从炉上投入的冷铁源量进行各种变化。使用废铁作为从废铁溜槽投入的冷铁源，使用经裁切加工的废铁作为从炉上添加的冷铁源，其碳浓度为0.1质量％。将其结果示于表1。
在处理No.1～5中，在装入铁水前将作为冷铁源的废铁的全部量从废铁溜槽装入转炉内，进行了脱磷处理。将脱磷处理后温度调整为1350℃。仅在处理No.5中，在脱磷处理中，在与顶吹喷枪分开设置的第2喷枪的前端部设置具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔的燃烧器，将粉状的石灰5t添加至炉内，使其从由该燃烧器形成的火焰中通过。将第2喷枪高度设为3.5m，将粉体的运送气体设为氮气，将其流量设为25Nm3/min。使用丙烷气体作为燃料气体，将其流量设为15Nm3/min。以75Nm3/min供给氧气作为助燃性气体。
在处理No.6及7中，在装入铁水前从废铁溜槽装入的冷铁源的量设为铁水装入量与废铁装入量之和的0.15倍以下，即，在装入铁水前从废铁溜槽装入的冷铁源率设为其与铁水装入量之和的15％以下(表1的“前装入冷铁源率”，以下，在说明书中记载为“冷铁源率”)，在此基础上，在装入铁水后开始的脱磷处理中，从炉上投入了裁切废铁或还原铁。将脱磷处理后温度调整为1350℃。从炉上投入的冷铁源中含有的碳浓度为0.1质量％。进一步，在与处理No.5相同的条件下在脱磷处理中进行了燃烧器的应用。
在处理No.8中，在装入铁水前从废铁溜槽装入的冷铁源率设为其与铁水装入量之和的15％以下，在装入铁水后开始的脱磷处理中，从炉上投入了裁切废铁。将脱磷处理后温度调整为1350℃。裁切废铁的碳浓度为0.1质量％。未进行燃烧器的应用。
在通过燃烧器火焰添加石灰粉的条件(处理No.5～7)下，石灰粉成为导热介质，将燃烧器火焰的热传递至铁液及炉渣，因此，与未应用燃烧器的比较例(处理No.1～4及8)相比，加热量增加。因此，在进行燃烧器应用的条件下，能够减少碳源、硅源这样的升温源的用量。其结果是，使升温源燃烧所需的氧量减少，获得了能够缩短脱磷处理时间的效果。此外，由硅源的燃烧而产生的SiO2产生量减少，得到了炉渣产生量降低的结果。在未应用燃烧器的比较例(处理No.1～4及8)中，随着冷铁源率的增加，用于冷铁源熔解热补偿的热源投入量、脱磷处理时间、炉渣排出量增加。这里，升温剂投入量指数、脱磷处理时间指数、炉渣排出量指数分别为用投入的碳材、硅铁等升温材料的放热量、精炼处理时间(脱磷处理时间)、炉渣排出量除以处理No.1的实际值而得到的值。
然而，在相对于总装入量(铁水+前装入冷铁源)的前装入冷铁源率超过15％的条件(处理No.3、4及5)下，无论有无燃烧器的应用，均发生了废铁的熔解残留。
(实施例2)
在处理No.9～10中，在与实施例1同样地进行脱磷处理时，在装入铁水前从废铁溜槽装入的冷铁源率设为其与铁水装入量之和的15％以下。进一步，在装入铁水后开始的脱磷处理中，从炉上投入冷铁源。使冷铁源中的碳浓度以0.1质量％～0.31质量％变化。另外，将脱磷处理后的铁液温度控制为1350℃～1380℃。进一步，在与处理No.5相同的条件下，在脱磷处理中进行了燃烧器的应用。将条件和结果总结示于表2。
根据表2可以明确，通过使从炉上投入的冷铁源中所含的碳浓度为0.3质量％以上(处理No.9)、或者确保脱磷处理结束后的温度为1380℃以上(处理No.10)，即使在比实施例1的处理No.6、7更高的总冷铁源率的条件下，也能够抑制冷铁源的熔解残留的发生。这里，将总冷铁源率设为冷铁源的质量相对于包含装入或投入的铁水的铁源总体的质量的百分率。
(实施例3)
在与实施例1同样的条件下进行了脱磷处理。在处理No.11～13中，将在装入铁水前从废铁溜槽装入的冷铁源率设为其与铁水装入量之和的15％以下，进一步，在装入铁水后开始的脱磷处理中从炉上投入还原铁。还原铁中的碳浓度为0.5质量％。将脱磷处理后的温度控制为1350℃。进而，在与处理No.5相同的条件下在脱磷处理中进行了燃烧器的应用。对还原铁的尺寸进行了各种变更，结果是得到了表3所示的结果。通过将最长尺寸设为100mm以下，能够稳定地进行炉上投入而不会发生传送机等运送系统的不良情况。
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(实施例4)
使用从高炉出铁的铁水及冷铁源(废铁)，通过330t规模的顶吹底吹转炉(氧气顶吹、氩气底吹)进行了脱碳处理。使铁水量及从废铁溜槽投入的冷铁源量、从炉上投入的冷铁源量进行各种变化。使用废铁作为从废铁溜槽投入的冷铁源，使用经裁切加工的废铁或还原铁作为从炉上添加的冷铁源，其碳浓度为0.10质量％。脱碳处理后的温度为1650℃。进一步，对于处理No.15，在与处理No.5相同的条件下在脱碳处理中进行了燃烧器的应用。将其结果示于表4-1及4-2。
[表4-1]
[表4-2]
通过本发明的条件应用(No.15)，未发生冷铁源的熔解残留，并且也没有升温剂、脱碳处理时间、炉渣排出量的增加。这里，升温剂投入量指数、脱碳处理时间指数、炉渣排出量指数分别为用投入的碳材、硅铁等升温材料的放热量、精炼处理时间(脱碳处理时间)、炉渣排出量除以处理No.15的实际值而得到的值。
(实施例5)
使用从高炉出铁的铁水及冷铁源(废铁)，通过330t规模的顶吹底吹转炉(氧气顶吹、氩气底吹)进行脱磷处理，实施了中间排渣之后，进行了脱碳吹炼。使铁水量及从废铁溜槽投入的冷铁源量、从炉上投入的冷铁源量进行各种变化。使用废铁作为从废铁溜槽投入的冷铁源，使用经裁切加工的废铁或还原铁作为从炉上添加的冷铁源，其碳浓度为0.10～0.80质量％。使脱磷处理后的温度以1350～1385℃变化。进一步，对于处理No.21～25，在与处理No.5相同的条件下在脱碳处理中进行了燃烧器的应用。将其结果示于表5-1及5-2。
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通过本发明的应用(处理No.21～25)，未发生冷铁源的熔解残留，并且也没有升温剂、精炼处理时间、炉渣排出量的增加。另外，在脱磷吹炼时从炉上投入的冷铁源所含有的碳浓度为0.3质量％以上、或者将脱磷处理后的温度设为1380℃以上的条件(处理No.23及25)下，能够实现更高的总冷铁源率。这里，升温剂投入量指数、脱碳处理时间指数、炉渣排出量指数分别为用投入的碳材、硅铁等升温材料的放热量、精炼处理时间(脱碳处理时间)、炉渣排出量除以处理No.21的实际值而得到的值。
在上述的实施例中，示出了使用从高炉出铁的铁水及冷铁源(废铁等)通过转炉型容器进行精炼处理的实例，但确认了即使是通过化铁炉、感应熔解炉、电弧炉等得到的铁水、或者将这些铁水与从高炉出铁的铁水混合而得到的铁水等，也能够同样地适用。
工业实用性
根据本发明的铁液的精炼方法，能够大幅增加冷铁源的用量，作为升温剂投入的碳源、硅源较少即可，能够抑制处理时间的大幅延长、炉渣产生量的增大，因此，在工业上是有用的。

Claims (8)

1.一种铁液的精炼方法，其是对容纳于或投入至转炉型容器内的冷铁源及铁水添加副原料，并且通过顶吹喷枪供给氧化性气体，进行铁液的精炼处理的方法，该方法包括：
在所述精炼处理之前，将前装入冷铁源以其与该铁水的装入量之和的0.15倍以下的量装入，所述前装入冷铁源在向所述转炉型容器内装入所述铁水之前一次性被装入至该转炉型容器内，是所述冷铁源的一部分，或者
不装入前装入冷铁源而在该精炼处理中将从所述转炉型容器的炉上添加的作为所述冷铁源的一部分或全部的炉上添加冷铁源投入至该转炉型容器内，
进一步，使用燃烧器，在所述精炼处理中的至少一部分期间内吹入作为所述副原料的至少一部分的粉状副原料或加工成粉状的副原料，使其从由该燃烧器形成的火焰中通过，所述燃烧器设置于所述顶吹喷枪的前端部、或设置于与所述顶吹喷枪分开设置的第2喷枪的前端部，且具有喷出燃料及助燃性气体的喷射孔。
2.根据权利要求1所述的铁液的精炼方法，其中，
所述炉上添加冷铁源的最长尺寸为100mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的铁液的精炼方法，其中，
所述精炼处理是铁液的脱碳处理。
4.根据权利要求3所述的铁液的精炼方法，其中，
所述精炼处理是将预先经脱磷的铁水装入转炉型容器而进行的脱碳处理。
5.根据权利要求1或2所述的铁液的精炼方法，其中，
所述精炼处理是铁液的脱磷处理。
6.根据权利要求5所述的铁液的精炼方法，该方法满足以下的任一者或两者：
所述炉上添加冷铁源中含有的碳浓度为0.3质量％以上、以及
所述脱磷处理结束后的铁液温度为1380℃以上。
7.根据权利要求1或2所述的铁液的精炼方法，其中，
所述精炼处理是在同一转炉型容器中进行铁液的脱磷工序、中间排渣工序及铁液的脱碳工序作为一系列处理的脱磷脱碳处理，
在所述铁液的脱磷工序之前，将所述前装入冷铁源以其与所述铁液的装入量之和的0.15倍以下的量装入，或者
不装入所述前装入冷铁源而在所述铁液的脱磷工序及所述铁液的脱碳工序中的任一工序或两个工序中将所述炉上添加冷铁源加入至铁液中，
进一步，在所述铁液的脱磷工序及所述铁液的脱碳工序中的任一工序或两个工序中的至少一部分期间内，吹入所述粉状副原料或所述加工成粉状的副原料，使其从由所述燃烧器形成的火焰中通过。
8.根据权利要求7所述的铁液的精炼方法，该方法满足以下的任一者或两者：
在所述铁液的脱磷工序中添加的所述炉上添加冷铁源所含有的碳浓度为0.3质量％以上、以及
所述铁液的脱磷工序结束后的铁液温度为1380℃以上。
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