JP2000119725A - 高生産性転炉製鋼方法 - Google Patents
高生産性転炉製鋼方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の容量の転炉を用いて、生産性を支配す
る酸素供給速度を２倍程度に増大させ、かつ、２倍程度
の範囲で生産性を変化させる。 【解決手段】 転炉製鋼の際、上吹きランスから供給さ
れる酸素ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/ton、全吹酸
期間の一部又は全部における底吹き羽口から供給される
酸素ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとして脱炭精
錬する。上吹きガスによって生成される浴面凹み深さ
（Ｌ）と、底吹きガスによって生成されるコア長さ
（Ｈ）が、浴深さ（Ｄ）に対して数１（１）式を満足す
るようにすることが好ましい。 【数１】Ｌ＋Ｈ＜０．９×Ｄ …（１）
る酸素供給速度を２倍程度に増大させ、かつ、２倍程度
の範囲で生産性を変化させる。 【解決手段】 転炉製鋼の際、上吹きランスから供給さ
れる酸素ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/ton、全吹酸
期間の一部又は全部における底吹き羽口から供給される
酸素ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとして脱炭精
錬する。上吹きガスによって生成される浴面凹み深さ
（Ｌ）と、底吹きガスによって生成されるコア長さ
（Ｈ）が、浴深さ（Ｄ）に対して数１（１）式を満足す
るようにすることが好ましい。 【数１】Ｌ＋Ｈ＜０．９×Ｄ …（１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダストやスプラッシ
ュの発生が少なく、極めて高速の脱炭精錬を効率的に行
う転炉製鋼方法に関する。
ュの発生が少なく、極めて高速の脱炭精錬を効率的に行
う転炉製鋼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】転炉製鋼法において脱炭精錬の大部分の
時期は酸素供給律速であるため、生産性は酸素供給速度
で決まる。通常、上吹き転炉又は上底吹き転炉の場合、
過度に上吹き酸素の供給速度を増加させるとスプラッシ
ュが激しく発生するため、炉容に応じて上吹き酸素の供
給速度には限界があり、例えば水木栄夫著「転炉製鋼の
歴史と現状」,昭和６０年８月３１日発行,水星舎,第１
８１ページに示されているように、一般には溶鋼重量あ
たりの上吹き送酸速度（Ｆ；Nm3/Hr/ton）は２４０Nm3/
Hr/tonが上限とされる経験則がある。
時期は酸素供給律速であるため、生産性は酸素供給速度
で決まる。通常、上吹き転炉又は上底吹き転炉の場合、
過度に上吹き酸素の供給速度を増加させるとスプラッシ
ュが激しく発生するため、炉容に応じて上吹き酸素の供
給速度には限界があり、例えば水木栄夫著「転炉製鋼の
歴史と現状」,昭和６０年８月３１日発行,水星舎,第１
８１ページに示されているように、一般には溶鋼重量あ
たりの上吹き送酸速度（Ｆ；Nm3/Hr/ton）は２４０Nm3/
Hr/tonが上限とされる経験則がある。
【０００３】このため、酸素供給速度を増大するために
は炉容の大きな転炉にする必要があり、既設転炉を改造
する場合には多大な投資が必要となり非現実的であっ
た。これに対して、特開平２−２０５６１６号公報に
は、炉内を加圧することで上吹き送酸速度を３.７Nm3/m
in/t以上に増加させる技術が開示されている。しかし、
この技術であっても炉口締結や排ガス集塵装置の耐圧化
等の多大な設備改造が必要である上に、脱炭末期まで加
圧を継続するとＣＯ分圧が高いためスラグの（Ｔ・Ｆ
ｅ）が上がるという問題が生じる。これを回避するため
末期に加圧を解除する場合には送酸速度も低下させざる
を得ないため、生産性が低下する。
は炉容の大きな転炉にする必要があり、既設転炉を改造
する場合には多大な投資が必要となり非現実的であっ
た。これに対して、特開平２−２０５６１６号公報に
は、炉内を加圧することで上吹き送酸速度を３.７Nm3/m
in/t以上に増加させる技術が開示されている。しかし、
この技術であっても炉口締結や排ガス集塵装置の耐圧化
等の多大な設備改造が必要である上に、脱炭末期まで加
圧を継続するとＣＯ分圧が高いためスラグの（Ｔ・Ｆ
ｅ）が上がるという問題が生じる。これを回避するため
末期に加圧を解除する場合には送酸速度も低下させざる
を得ないため、生産性が低下する。
【０００４】従って、現状は炉容で決まるほぼ一定の送
酸速度での操業となっていた。また、単に送酸速度を上
げるだけではなく、生産量が増加した時期は高速送酸を
実施し、生産量が低下した時期は通常の送酸速度で精錬
するという、生産性の可変な技術が必要である。現在、
とりうる唯一の方法は、大容量の転炉で生産量が低下し
た時期は送酸速度を低下させる方法であるが、炉容量が
大きいため放熱量が大きくなり熱効率が低下する。
酸速度での操業となっていた。また、単に送酸速度を上
げるだけではなく、生産量が増加した時期は高速送酸を
実施し、生産量が低下した時期は通常の送酸速度で精錬
するという、生産性の可変な技術が必要である。現在、
とりうる唯一の方法は、大容量の転炉で生産量が低下し
た時期は送酸速度を低下させる方法であるが、炉容量が
大きいため放熱量が大きくなり熱効率が低下する。
【０００５】一方、上底吹き転炉の技術は多数知られて
いる（例えば、鉄と鋼，第６９年，第１号，１９８３
年，第２４ページ以降）が、いずれも溶鋼重量あたりの
上吹きと底吹きを合わせた送酸速度は２４０Nm3/Hr/ton
を越えるものでは無く、高速精錬を実現させるものは無
い。
いる（例えば、鉄と鋼，第６９年，第１号，１９８３
年，第２４ページ以降）が、いずれも溶鋼重量あたりの
上吹きと底吹きを合わせた送酸速度は２４０Nm3/Hr/ton
を越えるものでは無く、高速精錬を実現させるものは無
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】水木栄夫著「転炉製鋼
の歴史と現状」,昭和６０年８月３１日発行,水星舎,第
１８１ページ、特開平２−２０５６１６号公報、鉄と
鋼，第６９年，第１号，１９８３年，第２４ページ以降
に開示されている諸々の方法では、生産性を大幅に増大
させるには多大な設備投資が必要である。本発明は小さ
な炉容積では生産性を大幅に変えることができないとい
う問題を解決し、生産性を支配する酸素供給速度を２倍
程度に増大させ、かつ、２倍程度の範囲で変化させるこ
とが可能である方法を提供することを目的とする。
の歴史と現状」,昭和６０年８月３１日発行,水星舎,第
１８１ページ、特開平２−２０５６１６号公報、鉄と
鋼，第６９年，第１号，１９８３年，第２４ページ以降
に開示されている諸々の方法では、生産性を大幅に増大
させるには多大な設備投資が必要である。本発明は小さ
な炉容積では生産性を大幅に変えることができないとい
う問題を解決し、生産性を支配する酸素供給速度を２倍
程度に増大させ、かつ、２倍程度の範囲で変化させるこ
とが可能である方法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】本発明の要旨は以下の通
りである。
りである。
【０００８】（１） 同一チャージにおいて、上吹きラ
ンスから供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/
Hr/tonで、全吹酸期間の一部又は全部における底吹き羽
口から供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/Hr
/tonであることを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
ンスから供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/
Hr/tonで、全吹酸期間の一部又は全部における底吹き羽
口から供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/Hr
/tonであることを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
【０００９】（２） 前記（１）の高生産性転炉製鋼方
法において、底吹き羽口から供給される酸素ガス流量を
１０〜３００Nm3/Hr/tonの範囲で変化させることを特徴
とする高生産性転炉製鋼方法。
法において、底吹き羽口から供給される酸素ガス流量を
１０〜３００Nm3/Hr/tonの範囲で変化させることを特徴
とする高生産性転炉製鋼方法。
【００１０】（３） 前記（１）又は（２）の高生産性
転炉製鋼方法において、上吹きガスによって生成される
浴面凹み深さ（Ｌ;m）と、底吹きガスによって生成され
るコア長さ（Ｈ;m）が、浴深さ（Ｄ;m）に対して数２
（１）式を満足することを特徴とする高生産性転炉製鋼
方法。
転炉製鋼方法において、上吹きガスによって生成される
浴面凹み深さ（Ｌ;m）と、底吹きガスによって生成され
るコア長さ（Ｈ;m）が、浴深さ（Ｄ;m）に対して数２
（１）式を満足することを特徴とする高生産性転炉製鋼
方法。
【００１１】
【数２】Ｌ＋Ｈ＜０．９×Ｄ ・・・ （１）
【００１２】ここで、Ｈは数３（２）式で計算される。
【００１３】
【数３】Ｈ＝５.０７×ｄ×Ｆｒ1/3・・・ （２） Ｆｒ＝(ρg／ρ)×(ＱB／ａ)2／(ｇ×Ｄ)
【００１４】（２）式において、ｄは底吹きノズル直径
(m)、ａは底吹きノズル断面積(m2)、ρgは底吹きガスの
密度(kg/m3)、ρは溶鉄密度(kg/m3)、ＱBは底吹きガス
流量(Nm3/s)、ｇは重力加速度(m/s2)である。
(m)、ａは底吹きノズル断面積(m2)、ρgは底吹きガスの
密度(kg/m3)、ρは溶鉄密度(kg/m3)、ＱBは底吹きガス
流量(Nm3/s)、ｇは重力加速度(m/s2)である。
【００１５】また、Ｌは数４（３）式で計算される。
【００１６】
【数４】 ０.０１６×(Ｌ×1000)1/2＝Ｈc／（ＬＨ＋Ｌ×1000） ・・・ (３)
【００１７】ここで、ＬＨはランスと溶鋼表面間の距離
（ランスギャップ：mm）、Ｈcはジェットコア長さ(mm)
で数５(４)式で計算される。
（ランスギャップ：mm）、Ｈcはジェットコア長さ(mm)
で数５(４)式で計算される。
【００１８】
【数５】 Ｈc＝ｆ×Ｍop×(４.２＋１.１×Ｍop2)×ｄt ・・・ (４)
【００１９】Ｍopはノズル出口直径ｄo(mm)とノズルス
ロート直径ｄt(mm)とにより数６(５)式を解いて求め
る。
ロート直径ｄt(mm)とにより数６(５)式を解いて求め
る。
【００２０】
【数６】 ｄo／ｄt＝[(１／Ｍop)×{(１＋０.２×Ｍop2)／１.２}3]1/2 ・・・(５)
【００２１】また、ｆはＰo／Ｐop＝Ｘとした場合、Ｘ
≦０.７の場合は数７(６)式、Ｘ＞０.７の場合は数８
(７)式で計算される。
≦０.７の場合は数７(６)式、Ｘ＞０.７の場合は数８
(７)式で計算される。
【００２２】
【数７】ｆ＝０.８Ｘ−０.０６ ・・・ (６)
【００２３】
【数８】 ｆ＝−２.７Ｘ4＋１７.7Ｘ3−４１Ｘ2＋４０Ｘ−１３ ・・・ (７)
【００２４】さらに、ＰopはＭopを用いて数９(８)式で
計算され、Ｐoは上吹き酸素供給速度（Ｆ：Nm3/Hr）と
ノズル数ｎにより数１０(９)式で計算される。
計算され、Ｐoは上吹き酸素供給速度（Ｆ：Nm3/Hr）と
ノズル数ｎにより数１０(９)式で計算される。
【００２５】
【数９】Ｐop＝{(Ｍop2／５)＋１}7/2 ・・・ (８)
【００２６】
【数１０】 Ｐo＝Ｆ／(0.４５６×ｎ×ｄt2) ・・・ (９)
【００２７】（４） 前記（１）〜（３）のいずれかの
高生産性転炉製鋼方法において、底吹き羽口を２重管と
し、内管を４〜１２の等しい断面積を有する区画に分割
し、外管からは炭化水素ガスを主に含む冷却用ガスを、
内管からは酸素ガスを主に含む精錬用ガスを供給するこ
とを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
高生産性転炉製鋼方法において、底吹き羽口を２重管と
し、内管を４〜１２の等しい断面積を有する区画に分割
し、外管からは炭化水素ガスを主に含む冷却用ガスを、
内管からは酸素ガスを主に含む精錬用ガスを供給するこ
とを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
【００２８】（５） 前記（１）〜（４）のいずれかの
高生産性転炉製鋼方法において、あらかじめ［Ｐ］を
０．０３〜０．００５％まで低下させた溶銑を用いるこ
とを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
高生産性転炉製鋼方法において、あらかじめ［Ｐ］を
０．０３〜０．００５％まで低下させた溶銑を用いるこ
とを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明者は転炉精錬時に発生する
スプラッシュの挙動について詳細な研究を実施した結
果、以下のことがわかった。
スプラッシュの挙動について詳細な研究を実施した結
果、以下のことがわかった。
【００３０】まず、上吹きで発生するスプラッシュ量は
火点面積当たりのＣＯガス発生速度で決まり、いったん
生成した粒子が酸素ガス気流中で再び脱炭される（２次
バースト）ため粒子径が小さくなり高く飛散する。上吹
き酸素により生じるＣＯガス気泡は浴面直下で生成され
るため、気泡発生に伴う体積膨張のエネルギーはほとん
どがスプラッシュの発生に使われ、多量の粒子が発生す
る。つまり、上吹きによるスプラッシュは、数が多く小
さく高く飛ぶため、炉口地金よりも炉口から炉外へ飛び
出すいわゆるシャワリングとなり、歩留まり低下をもた
らすことが問題となる。このような機構のため、上吹き
ガスによるスプラッシュは底吹きの条件にはまったく依
存しない。
火点面積当たりのＣＯガス発生速度で決まり、いったん
生成した粒子が酸素ガス気流中で再び脱炭される（２次
バースト）ため粒子径が小さくなり高く飛散する。上吹
き酸素により生じるＣＯガス気泡は浴面直下で生成され
るため、気泡発生に伴う体積膨張のエネルギーはほとん
どがスプラッシュの発生に使われ、多量の粒子が発生す
る。つまり、上吹きによるスプラッシュは、数が多く小
さく高く飛ぶため、炉口地金よりも炉口から炉外へ飛び
出すいわゆるシャワリングとなり、歩留まり低下をもた
らすことが問題となる。このような機構のため、上吹き
ガスによるスプラッシュは底吹きの条件にはまったく依
存しない。
【００３１】これに対して、底吹きで発生するスプラッ
シュ量は気泡浮上領域面積当たりのＣＯガス発生速度で
決まるが、上吹きが無い限りは２次バーストはしないた
め粒子径が大きく飛散高さは低い。また、底吹きは反応
による気泡の体積膨張のエネルギーが浮上中に溶鋼の攪
拌に消費されるように適正な吹き込みをすればスプラッ
シュは少ない。つまり、底吹き酸素によるスプラッシュ
は、数が少なく径が大きく飛散高さは低いため、シャワ
リングとはならず、炉口も含めた炉内付着地金となるこ
とが問題である。底吹きで発生する粒子は径が大きいた
め、上吹きを併用しても粒子が分裂するような激しい２
次バーストは起こらず、そのため基本的には上吹きの影
響は受けない。しかし、上吹きを併用した場合には２次
燃焼により上部空間温度が上がるため、炉内付着は抑制
される。
シュ量は気泡浮上領域面積当たりのＣＯガス発生速度で
決まるが、上吹きが無い限りは２次バーストはしないた
め粒子径が大きく飛散高さは低い。また、底吹きは反応
による気泡の体積膨張のエネルギーが浮上中に溶鋼の攪
拌に消費されるように適正な吹き込みをすればスプラッ
シュは少ない。つまり、底吹き酸素によるスプラッシュ
は、数が少なく径が大きく飛散高さは低いため、シャワ
リングとはならず、炉口も含めた炉内付着地金となるこ
とが問題である。底吹きで発生する粒子は径が大きいた
め、上吹きを併用しても粒子が分裂するような激しい２
次バーストは起こらず、そのため基本的には上吹きの影
響は受けない。しかし、上吹きを併用した場合には２次
燃焼により上部空間温度が上がるため、炉内付着は抑制
される。
【００３２】図１は、上吹き送酸速度Ｆ（Nm3/Hr/ton）
の上吹き転炉に、底吹き酸素Ｑ（Nm 3/Hr/ton）を付加し
ていった場合のスプラッシュ発生挙動の実験結果を示す
図であるが、底吹き酸素を上吹き酸素の約１.２倍まで
付加してもスプラッシュは増加しないという極めて重要
な結果が得られることがわかる。
の上吹き転炉に、底吹き酸素Ｑ（Nm 3/Hr/ton）を付加し
ていった場合のスプラッシュ発生挙動の実験結果を示す
図であるが、底吹き酸素を上吹き酸素の約１.２倍まで
付加してもスプラッシュは増加しないという極めて重要
な結果が得られることがわかる。
【００３３】以下に本発明の数値限定の理由を述べる。
【００３４】前記（１）に係る発明は、スプラッシュの
発生を抑制した上で高生産性を達成するための、上吹き
酸素と底吹き酸素の適正な条件を規定したものである。
上吹きランスから供給される酸素ガス流量を２００〜３
００Nm3/Hr/tonとしたのは、２００よりも少ない場合に
は脱炭速度が低下して生産性が低く、３００よりも多い
場合には上吹き酸素によるシャワリングが激しく歩留り
が低下するためである。底吹き羽口から供給される酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとしたのは、２０
０よりも少ない場合には脱炭速度が低下して生産性が低
く、３００よりも多い場合には底吹き酸素による炉内地
金付着が激しくなるためである。最も高い生産性が必要
とされる場合には、吹酸中の全期間において底吹き酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとすることが望ま
しいが、生産性を高める必要が無い場合には、吹錬の前
半は底吹き酸素ガス流量を低下させ、後半に底吹き酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとして強攪拌によ
る過酸化抑制効果を得ることが望ましい。
発生を抑制した上で高生産性を達成するための、上吹き
酸素と底吹き酸素の適正な条件を規定したものである。
上吹きランスから供給される酸素ガス流量を２００〜３
００Nm3/Hr/tonとしたのは、２００よりも少ない場合に
は脱炭速度が低下して生産性が低く、３００よりも多い
場合には上吹き酸素によるシャワリングが激しく歩留り
が低下するためである。底吹き羽口から供給される酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとしたのは、２０
０よりも少ない場合には脱炭速度が低下して生産性が低
く、３００よりも多い場合には底吹き酸素による炉内地
金付着が激しくなるためである。最も高い生産性が必要
とされる場合には、吹酸中の全期間において底吹き酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとすることが望ま
しいが、生産性を高める必要が無い場合には、吹錬の前
半は底吹き酸素ガス流量を低下させ、後半に底吹き酸素
ガス流量を２００〜３００Nm3/Hr/tonとして強攪拌によ
る過酸化抑制効果を得ることが望ましい。
【００３５】前記（２）に係る発明は、生産性を高める
必要が無い場合のチャージ内での底吹き酸素ガス流量の
パターンを規定したものであり、底吹き羽口から供給さ
れる酸素ガス流量を１０〜３００Nm3/Hr/tonの範囲で変
化させるものである。酸素ガス流量が１０よりも少ない
場合には過酸化が抑制できず、吹錬前半であっても（Ｔ
・Ｆｅ）が増加しスロッピングが発生する。また、３０
０よりも多い場合には底吹き酸素による炉内地金付着が
激しくなる。具体的には、炭素濃度が０．５％よりも高
い時期の一部又は全部で底吹き羽口から供給される酸素
ガス流量を１０〜３０Nm3/Hr/tonとし、炭素濃度が０．
５％以下の時期の一部又は全部で底吹き羽口から供給さ
れる酸素ガス流量を１００〜３００Nm3/Hr/tonとするこ
とが望ましい。
必要が無い場合のチャージ内での底吹き酸素ガス流量の
パターンを規定したものであり、底吹き羽口から供給さ
れる酸素ガス流量を１０〜３００Nm3/Hr/tonの範囲で変
化させるものである。酸素ガス流量が１０よりも少ない
場合には過酸化が抑制できず、吹錬前半であっても（Ｔ
・Ｆｅ）が増加しスロッピングが発生する。また、３０
０よりも多い場合には底吹き酸素による炉内地金付着が
激しくなる。具体的には、炭素濃度が０．５％よりも高
い時期の一部又は全部で底吹き羽口から供給される酸素
ガス流量を１０〜３０Nm3/Hr/tonとし、炭素濃度が０．
５％以下の時期の一部又は全部で底吹き羽口から供給さ
れる酸素ガス流量を１００〜３００Nm3/Hr/tonとするこ
とが望ましい。
【００３６】前記（３）に係る発明は、具体的な操業条
件を規定したものである。つまり、上吹きガスによって
生成される浴面凹み深さ（Ｌ）と、底吹きガスによって
生成されるコア長さ（Ｈ）が、浴深さ（Ｄ）に対して数
１１（１）式を満足するものである。
件を規定したものである。つまり、上吹きガスによって
生成される浴面凹み深さ（Ｌ）と、底吹きガスによって
生成されるコア長さ（Ｈ）が、浴深さ（Ｄ）に対して数
１１（１）式を満足するものである。
【００３７】
【数１１】Ｌ＋Ｈ＜０．９×Ｄ ・・・ （１）
【００３８】Ｌ＋Ｈが０．９×Ｄよりも大きい場合に
は、底吹きガスの一部が吹きぬけるため図２に示すよう
にスプラッシュが激しく発生する。Ｌ＋Ｈの下限は特に
規定しないが、Ｌが０．５×Ｄよりも小さい場合には、
上吹きの噴流流速が小さくなるため上吹きによる２次燃
焼率が高くなり、耐火物溶損が激しくなる。
は、底吹きガスの一部が吹きぬけるため図２に示すよう
にスプラッシュが激しく発生する。Ｌ＋Ｈの下限は特に
規定しないが、Ｌが０．５×Ｄよりも小さい場合には、
上吹きの噴流流速が小さくなるため上吹きによる２次燃
焼率が高くなり、耐火物溶損が激しくなる。
【００３９】前記（４）に係る発明は、底吹き羽口の形
状を定義したものである。本発明においては、底吹き流
量を大幅に変化させる場合があるため、通常の２重管羽
口ではなく、２重管羽口の内管を４〜１２の等しい断面
積を有する区画に分割することが好ましい。つまり、小
区画に分割することで、溶鋼の差し込み限界や吹き抜け
限界が、内管全体の断面積ではなく、各区画の断面積で
決まる値となるため、溶鋼が差し込みにくく、吹き抜け
にくい羽口が得られる。分割区画が４よりも少ない場合
には、区画断面積が大きいため流量可変幅が小さく、１
２よりも多い場合には、区画断面積が小さすぎるため圧
損が大きくなる。
状を定義したものである。本発明においては、底吹き流
量を大幅に変化させる場合があるため、通常の２重管羽
口ではなく、２重管羽口の内管を４〜１２の等しい断面
積を有する区画に分割することが好ましい。つまり、小
区画に分割することで、溶鋼の差し込み限界や吹き抜け
限界が、内管全体の断面積ではなく、各区画の断面積で
決まる値となるため、溶鋼が差し込みにくく、吹き抜け
にくい羽口が得られる。分割区画が４よりも少ない場合
には、区画断面積が大きいため流量可変幅が小さく、１
２よりも多い場合には、区画断面積が小さすぎるため圧
損が大きくなる。
【００４０】内管から吹き込むガスには、攪拌力、熱補
償の点で優れている酸素ガスを用いることが好ましい。
また、管の保護、ガスコストの点からＣＯ2ガス、Ａｒ
ガス、Ｎ2ガスを混合しても良いが、酸素は少なくとも
５０ｖｏｌ％以上含有することが好ましい。外管から吹
き込むガスには、管の冷却のため冷却能力の高いメタ
ン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素ガスを用い
ることが好ましい。また、過冷却を防止し冷却の安定性
を向上させるため、ＣＯ2ガス、Ａｒガス、Ｎ2ガスを混
合しても良いが、炭化水素ガスは少なくとも２５ｖｏｌ
％以上含有することが好ましい。
償の点で優れている酸素ガスを用いることが好ましい。
また、管の保護、ガスコストの点からＣＯ2ガス、Ａｒ
ガス、Ｎ2ガスを混合しても良いが、酸素は少なくとも
５０ｖｏｌ％以上含有することが好ましい。外管から吹
き込むガスには、管の冷却のため冷却能力の高いメタ
ン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素ガスを用い
ることが好ましい。また、過冷却を防止し冷却の安定性
を向上させるため、ＣＯ2ガス、Ａｒガス、Ｎ2ガスを混
合しても良いが、炭化水素ガスは少なくとも２５ｖｏｌ
％以上含有することが好ましい。
【００４１】前記（５）に係る発明は、溶銑組成を規定
したものである。つまり、あらかじめ［Ｐ］を０．０３
〜０．００５％まで低下させた溶銑を用いることが好ま
しい。[Ｐ]が０.０３％よりも高い場合には、転炉で脱
燐を実施するため(Ｔ・Ｆｅ)を増加させる必要があるの
で、底吹きガス量を充分に上げることができず、本発明
の効果を得ることができなくなり、０.００５％よりも
低い場合には、溶銑脱燐処理にコストがかかるため経済
的ではない。
したものである。つまり、あらかじめ［Ｐ］を０．０３
〜０．００５％まで低下させた溶銑を用いることが好ま
しい。[Ｐ]が０.０３％よりも高い場合には、転炉で脱
燐を実施するため(Ｔ・Ｆｅ)を増加させる必要があるの
で、底吹きガス量を充分に上げることができず、本発明
の効果を得ることができなくなり、０.００５％よりも
低い場合には、溶銑脱燐処理にコストがかかるため経済
的ではない。
【００４２】
【実施例】実施例は６トン規模の上底吹き転炉を用いて
実施した。上吹きランスにはスロート径が９mmφ、出口
径が１２mmφの４孔ランスを用い、酸素供給速度は２０
０〜３００Nm3/H/ton とした。底吹きは酸素（内管）と
冷却用ＬＰＧ（外管）の２重管羽口で、内径が８mmφの
内管をハニカム状に等しい断面積を有する５つの小区画
に分割したものを用い、酸素を約５０〜２５０Nm3/H/to
n供給した。羽口本数は１０本とした。表１に示す組成
で約１３５０℃の溶銑と、重量比で溶銑の５％相当量の
スクラップを装入した後、上吹きランス、底吹き羽口よ
り吹酸し脱炭した。
実施した。上吹きランスにはスロート径が９mmφ、出口
径が１２mmφの４孔ランスを用い、酸素供給速度は２０
０〜３００Nm3/H/ton とした。底吹きは酸素（内管）と
冷却用ＬＰＧ（外管）の２重管羽口で、内径が８mmφの
内管をハニカム状に等しい断面積を有する５つの小区画
に分割したものを用い、酸素を約５０〜２５０Nm3/H/to
n供給した。羽口本数は１０本とした。表１に示す組成
で約１３５０℃の溶銑と、重量比で溶銑の５％相当量の
スクラップを装入した後、上吹きランス、底吹き羽口よ
り吹酸し脱炭した。
【００４３】
【表１】 Ｃ ：４．０〜４．３％ Ｓｉ：０．０５〜０．３５％ Ｍｎ：０．１２〜０．３６％ Ｐ ：０．０１０〜０．０２５％ Ｓ ：０．００５〜０．０２％
【００４４】
【実施例１】実施例１は、炭素濃度が約０.５％まで
は、上吹き送酸速度を２５０Nm3/H/ton、底吹き酸素を
２５０Nm3/H/tonで一定とし、その後、上吹き送酸速度
を１６７Nm3/H/ton 、底吹き酸素を８３Nm3/H/tonで吹
酸し、炭素濃度が０.１０％で吹き止めた。ランスと溶
鋼面間の距離を０.６２ｍとしたため、上吹きガスによ
り生成される浴面凹み深さ（Ｌ）は０.１６ｍ、底吹き
ガスによって生成されるコア長さ（Ｈ）は０.１３ｍで
あり、浴深さ（Ｄ）が０.４ｍであったため、Ｌ＋Ｈは
０.７２５Ｄであった。その結果、送酸時間は６.５分と
なり、通常の２倍の生産性を得たが、ダスト発生量は約
１０kg/tであり、炉下地金は約５kg/tであり、いずれも
通常と同一レベルであった。
は、上吹き送酸速度を２５０Nm3/H/ton、底吹き酸素を
２５０Nm3/H/tonで一定とし、その後、上吹き送酸速度
を１６７Nm3/H/ton 、底吹き酸素を８３Nm3/H/tonで吹
酸し、炭素濃度が０.１０％で吹き止めた。ランスと溶
鋼面間の距離を０.６２ｍとしたため、上吹きガスによ
り生成される浴面凹み深さ（Ｌ）は０.１６ｍ、底吹き
ガスによって生成されるコア長さ（Ｈ）は０.１３ｍで
あり、浴深さ（Ｄ）が０.４ｍであったため、Ｌ＋Ｈは
０.７２５Ｄであった。その結果、送酸時間は６.５分と
なり、通常の２倍の生産性を得たが、ダスト発生量は約
１０kg/tであり、炉下地金は約５kg/tであり、いずれも
通常と同一レベルであった。
【００４５】
【実施例２】実施例２は、実施例１と同一の装置で生産
性を通常の状態で吹錬したものである。炭素濃度が約
０.５％までは、上吹き送酸速度を２００Nm3/H/ton 、
底吹き酸素を５０Nm3/H/tonで一定とし、その後、上吹
き送酸速度を１３３Nm3/H/ton、底吹き酸素を５０Nm3/H
/tonで吹酸し、炭素濃度が０.１０％で吹き止めた。こ
の結果、送酸時間は１２.８分となり、通常転炉と同一
レベルであり、ダスト発生量は約１１kg/t、炉下地金は
約４kg/tであった。実施例１と併せて、同一の転炉で２
倍に生産性を可変とすることができることがわかった。
性を通常の状態で吹錬したものである。炭素濃度が約
０.５％までは、上吹き送酸速度を２００Nm3/H/ton 、
底吹き酸素を５０Nm3/H/tonで一定とし、その後、上吹
き送酸速度を１３３Nm3/H/ton、底吹き酸素を５０Nm3/H
/tonで吹酸し、炭素濃度が０.１０％で吹き止めた。こ
の結果、送酸時間は１２.８分となり、通常転炉と同一
レベルであり、ダスト発生量は約１１kg/t、炉下地金は
約４kg/tであった。実施例１と併せて、同一の転炉で２
倍に生産性を可変とすることができることがわかった。
【００４６】
【実施例３】実施例３は、実施例１と同一条件とした
が、ランスと溶鋼面間の距離を０.４ｍとしたため、上
吹きガスにより生成される浴面凹み深さ（Ｌ）が０.２
４ｍとなったため、Ｌ＋Ｈは０.９２５Ｄであった。そ
の結果、送酸時間は６.５分で、ダスト発生量は約１２k
g/tであったが、スプラッシュが激しく炉下地金が約６k
g/tと多かった。
が、ランスと溶鋼面間の距離を０.４ｍとしたため、上
吹きガスにより生成される浴面凹み深さ（Ｌ）が０.２
４ｍとなったため、Ｌ＋Ｈは０.９２５Ｄであった。そ
の結果、送酸時間は６.５分で、ダスト発生量は約１２k
g/tであったが、スプラッシュが激しく炉下地金が約６k
g/tと多かった。
【００４７】
【比較例】比較例も実施例と同じ上底吹き転炉を用いて
実施した。溶銑組成は同一範囲とした。上吹きランスは
スロート径が１５mmφ、出口径が２０mmφの６孔ランス
を用い、酸素供給速度を５００Nm3/H/tonとした。底吹
きは酸素（内管）と冷却用ＬＰＧ（外管）の２重管羽口
で内管の分割されていない内径が８mmφのものを２本用
い、酸素を約１７Nm3/H/ton供給した。送酸時間は６.９
分であり、生産性は２倍に増加させることが出来たが、
ダスト発生量は約２６kg/tで、スプラッシュが激しく炉
下地金が約１２kg/tと極めて多く、さらに、スラグの噴
出も激しく、操業が極めて困難であり、実用性は無かっ
た。
実施した。溶銑組成は同一範囲とした。上吹きランスは
スロート径が１５mmφ、出口径が２０mmφの６孔ランス
を用い、酸素供給速度を５００Nm3/H/tonとした。底吹
きは酸素（内管）と冷却用ＬＰＧ（外管）の２重管羽口
で内管の分割されていない内径が８mmφのものを２本用
い、酸素を約１７Nm3/H/ton供給した。送酸時間は６.９
分であり、生産性は２倍に増加させることが出来たが、
ダスト発生量は約２６kg/tで、スプラッシュが激しく炉
下地金が約１２kg/tと極めて多く、さらに、スラグの噴
出も激しく、操業が極めて困難であり、実用性は無かっ
た。
【００４８】
【発明の効果】本発明により、通常の容量の転炉を用い
て、生産性を支配する酸素供給速度を２倍程度に増大さ
せ、かつ、２倍程度の範囲で生産性を変化させることが
可能となる。
て、生産性を支配する酸素供給速度を２倍程度に増大さ
せ、かつ、２倍程度の範囲で生産性を変化させることが
可能となる。
【図１】上吹き送酸速度Ｆ（Nm3/Hr/ton）が一定の場合
の、底吹き送酸速度Ｑ（Nm3/Hr/ton）とスプラッシュ発
生量を示す炉下地金重量との関係の実験結果を示す図で
ある。
の、底吹き送酸速度Ｑ（Nm3/Hr/ton）とスプラッシュ発
生量を示す炉下地金重量との関係の実験結果を示す図で
ある。
【図２】上吹き送酸速度が２５０Nm3/Hr/ton、底吹き送
酸速度が２５０Nm3/Hr/tonで一定の場合の、（Ｌ＋Ｈ）
／Ｄとスプラッシュ発生量を示す炉下地金重量との関係
の実験結果を示す図である。
酸速度が２５０Nm3/Hr/tonで一定の場合の、（Ｌ＋Ｈ）
／Ｄとスプラッシュ発生量を示す炉下地金重量との関係
の実験結果を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 同一チャージにおいて、上吹きランスか
ら供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/Hr/ton
で、全吹酸期間の一部又は全部における底吹き羽口から
供給される酸素ガス流量が２００〜３００Nm3/Hr/tonで
あることを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の高生産性転炉製鋼方法に
おいて、底吹き羽口から供給される酸素ガス流量を１０
〜３００Nm3/Hr/tonの範囲で変化させることを特徴とす
る高生産性転炉製鋼方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の高生産性転炉製鋼
方法において、上吹きガスによって生成される浴面凹み
深さ（Ｌ）と、底吹きガスによって生成されるコア長さ
（Ｈ）が、浴深さ（Ｄ）に対して数１（１）式を満足す
ることを特徴とする高生産性転炉製鋼方法。 【数１】Ｌ＋Ｈ＜０．９×Ｄ ・・・ （１） - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか記載の高生産性
転炉製鋼方法において、底吹き羽口を２重管とし、内管
を４〜１２の等しい断面積を有する区画に分割し、外管
からは炭化水素ガスを含む冷却用ガスを、内管からは酸
素ガスを含む精錬用ガスを供給することを特徴とする高
生産性転炉製鋼方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか記載の高生産性
転炉製鋼方法において、あらかじめ［Ｐ］を０．０３〜
０．００５％まで低下させた溶銑を用いることを特徴と
する高生産性転炉製鋼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28486498A JP2000119725A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 高生産性転炉製鋼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28486498A JP2000119725A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 高生産性転炉製鋼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119725A true JP2000119725A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17684027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28486498A Withdrawn JP2000119725A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 高生産性転炉製鋼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000119725A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013108153A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 転炉の精錬方法 |
| TWI681060B (zh) * | 2017-05-08 | 2020-01-01 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 轉爐之操作方法 |
| CN114317869A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 河北敬业高品钢科技有限公司 | 一种转炉底吹富氧炼钢的方法 |
-
1998
- 1998-10-07 JP JP28486498A patent/JP2000119725A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013108153A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 転炉の精錬方法 |
| TWI681060B (zh) * | 2017-05-08 | 2020-01-01 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 轉爐之操作方法 |
| US11124849B2 (en) | 2017-05-08 | 2021-09-21 | Jfe Steel Corporation | Method for operating converter |
| CN114317869A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 河北敬业高品钢科技有限公司 | 一种转炉底吹富氧炼钢的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |