JP2000273520A

JP2000273520A - 溶銑の精錬法

Info

Publication number: JP2000273520A
Application number: JP7534299A
Authority: JP
Inventors: Mitsutaka Matsuo; 充高松尾; Naoto Sasaki; 直人佐々木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】シール装置の損傷や変形を防止することによ
り頻繁なメンテナンスによる操業障害を低減するととも
に、溶銑の装入や溶鋼の出鋼、地金除去などの非吹錬時
間の短縮を図ることにより、精錬炉の大幅な生産性向上
を図る。【解決手段】排ガス処理系と脱着可能な反応容器を使
用して溶銑を脱炭精錬して溶鋼を製造する際に、脱炭精
錬中炉内圧を１．２〜５．０ａｔｍとし、１回の脱炭処
理が終了した後排ガス処理系と第１の反応容器を離脱
し、排ガス処理系と第２の反応容器を接続し前記脱炭精
錬を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉等から出銑さ
れた溶銑を脱炭精錬し、溶鋼を製造する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】周知のごとく現在製鋼方法としては、上
底吹転炉が主体となっている。この方法は、トラニオン
軸に固定された傾動可能な精錬容器に溶銑を装入し、炉
底羽口から攪拌ガスを吹き込むと同時に上部ランスから
酸素を吹き付けて脱炭精錬するものであり、脱炭によっ
て多量に発生する排ガスを処理するための排ガス処理系
が炉上部に固定されている。さらに近年、特開平２−２
０５６１６号公報に示すような転炉を加圧することによ
り、ダスト発生を抑制して歩留まりを向上させたり、脱
炭中のスロッピングやスピッティングを抑制することに
より酸素供給速度を大きくして精錬時間を短縮すること
や溶銑の装入量を大きくすることで生産性を大きくする
技術がある。

【０００３】転炉を加圧する場合には、排ガス処理系フ
ードと転炉を炉内圧に耐えられるように接続し密閉する
必要がる。この密閉のためのシール装置は、安全上の観
点からも高い気密性を要求されるものであるが、転炉を
傾動して溶銑を装入したり脱炭精錬で生成した溶鋼を出
鋼する時には、発生するフレームにより排ガス処理系側
のシール装置が損傷したり熱変形を起こしたりすること
により、長期に安定して使用することができない問題が
ある。また、炉体側のシール装置も容器そのものの熱変
形に伴い変形するので、頻繁なメンテナンスが必要とな
る。このように、排ガス処理系側および炉体側のシール
装置を頻繁にメンテナンスするためには操業を中断する
必要があり、その分転炉の生産性を減少させることとな
る。

【０００４】また一方加圧とは別に、特開昭５１−２７
８１１号公報、特開昭５６−９３８１０号公報等に示さ
れるように、精錬容器を鍋などの搬送可能な容器とし、
複数基の容器を排ガス処理系のある脱炭ステーションか
ら順次入れ替える方式がある。これにより、転炉とは異
なり溶銑の装入や出鋼を脱炭ステーション以外でできる
ため、非吹錬時間を短縮できることによる生産性の向上
が可能となり、また、溶銑、溶鋼の移し替えが無くなる
ことによる熱裕度の向上も見込まれる。しかしながら、
容器を搬送可能な小型炉とするため、脱炭中に発生する
スピッティングなどにより排ガス系フードに地金が付着
し、操業の障害となる欠点が挙げられる。これらを改善
するために、特開昭５７−１６１０１８号公報や特開昭
５８−１２６９１２号公報等に示されるように、排ガス
フードと炉体の間に脱着自在なフリーボードを設けるか
もしくは、転炉炉体をフリーボードに利用し転炉の下に
開口部を設けてその下に搬送可能な鍋を持ってくること
により、地金が排ガスフードまで行くのを防止する技術
等が提案されている。しかしながら、これらの技術では
フリーボードに付着した地金を除去するあるいはフリー
ボード交換のための作業による生産性の低下や、フリー
ボードの耐火物コストの上昇などの問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、脱炭精錬炉
を加圧精錬するに際し、シール装置の損傷や変形を防止
することにより頻繁なメンテナンスによる操業障害を低
減するとともに、溶銑の装入や溶鋼の出鋼、地金除去な
どの非吹錬時間の短縮を図ることにより、精錬炉の大幅
な生産性向上を図る手段を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の要旨とするところは、（１）排ガス処理系と脱着可能な反応容器を使用して溶
銑を脱炭精錬して溶鋼を製造する際に、脱炭精錬中炉内
圧を１．２〜５．０ａｔｍとし、１回の脱炭処理が終了
した後排ガス処理系と第１の反応容器を離脱し、排ガス
処理系と第２の反応容器を接続し前記脱炭精錬を繰り返
すことを特徴とする溶銑の精錬法。（２）溶銑の装入、脱炭精錬及び溶鋼の出鋼をそれぞれ
別の場所で行うことを特徴とする前記（１）記載の溶銑
の精錬法。（３）１基の排ガス処理系のみで脱炭精錬を繰り返すこ
とを特徴とする前記（１）又は（２）記載の溶銑の精錬
法。にある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明では、脱炭工程を大気圧よ
り高圧で処理する事を特徴としている。脱炭工程を加圧
処理とすることによって、質量換算した同等の供給酸素
量でも実体積に換算すると減少させることが出来るた
め、単位時間当たりの実体積換算供給量に相関のあるス
プラッシュ、ダスト、スロッピング及び地金付きを抑制
することが出来る。したがって、酸素供給量を下げた
り、あるいはフリーボードを設けたりする必要がなく、
精錬容器を搬送に便利なように、また、耐火物コストを
抑えるために、小さくすることができ、さらに、加圧処
理時の精錬容器を搬送可能とすることによって、加圧処
理に必要不可欠なシール機構を保護し、また、オフライ
ンメンテナンスによって非操業時間を減少させることが
出来る。

【０００８】排ガス処理系側のシール機構が損傷や変形
を起こすのは、主に排ガス処理系フードの下で精錬容器
に溶鉄を装入する時と払い出す時である。このときに精
錬容器を傾動させるため、炉口がシール直下に位置し、
シール機構が長時間高温にさらされる。精錬容器を搬送
可能とすることによって、溶銑の装入や脱炭後の溶鋼の
出鋼をそれぞれ別な場所でできることになり、排ガス処
理系フードの下で精錬容器を傾動させる必要もない。こ
のため、排ガス処理系側のシール機構を熱による損傷、
変形から保護することが可能となる。

【０００９】また、精錬容器のシール機構は、加圧によ
ってスピッティングを抑制したとしても、地金付きや熱
による変形及び損傷が起こり、頻繁なメンテナンスが不
可避であるが、精錬容器を順次入れ替えることによっ
て、オフラインでのメンテナンスが可能であり、炉体の
メンテナンスのために操業を中断する必要が無くなる。
加圧処理と精錬容器の入れ替えという、共に生産性向上
を狙った技術は、本発明によって初めて、メンテナンス
に費やす非操業時間の増加、及び耐火物コスト増加とい
う問題を解決し、十分なメリットを引き出すことが出来
る。

【００１０】ここで加圧処理とは精錬容器内の圧力が大
気圧よりも高圧である溶鋼・溶銑の精錬を指す。加圧に
よって実体積で換算した酸素の供給速度を減少させ、ス
ピッティング、スロッピング、ダスト、地金付きを抑制
するためには、炉内圧が絶対圧で１．２ｋｇｆ／ｃｍ²
（本発明では圧力は絶対圧で示す。）以上である必要が
あり、十分な加圧の効果を得るには１．８ｋｇｆ／ｃｍ
²以上が望ましい。また、５．０ｋｇｆ／ｃｍ²超の圧力
に対応するには設備投資額が高額になり加圧による生産
性の向上に見合わなくなるため５．０ｋｇｆ／ｃｍ²以
下とした。

【００１１】加圧脱炭処理を行う場合には精錬容器とこ
の排ガス処理系が脱着可能であることが必要であり、さ
らに排ガス処理系と精錬容器を密閉する、加圧精錬に耐
えうるシール機構が必要である。精錬容器を運搬し、加
圧処理以外の工程に用いる事を考慮すると、シール機構
の駆動部分は排ガス処理系側に設置された方が望まし
い。排ガス処理系と脱着可能な精錬容器とシール機構の
例を図１に示す。この例では、排ガス処理系１を油圧装
置（図示しない）で精錬容器２に密着するように降下す
る。さらに、容器と排ガス処理系とにシール用のフラン
ジ３，４を設け、このフランジを上下から挟んだ押さえ
金具５を、油圧装置（図示しない）に接続されたコッタ
ー６でフランジを圧着する方向に締め付け、シールす
る。

【００１２】脱着可能なシール機構の例として、図２、
図３の例も考えられる。図２では、排ガス処理系の外側
に円周方向に３つないしはそれ以上に分割した円筒１２
を設け、この分割された円筒に跳ね上げる事が出来る機
構１３を持たせる。容器セット前はこの分割された円筒
を跳ね上げておき、容器を油圧装置１４で上昇させた
後、この円筒を倒し、円筒の内側に設けた排ガス処理系
１と容器２とにそれぞれ密着する機構１５で、シールす
る。図３では、図２と同様に跳ね上がる、断面がＬ字型
のシール機構１６を設け、Ｌ字の底部が容器側のフラン
ジ４の下側に密着するような機構を持たせる。油圧装置
によって容器を微小量下降させることにより、シール機
構にかかる力を調整できる。

【００１３】溶銑の装入、脱炭精錬、出鋼は、図４に示
すように、それぞれ別な場所で行うことが好ましい。こ
れにより、前述したように、排ガス処理系側のシール機
構を熱による損傷、変形から保護することが可能となる
とともに、従来の転炉における溶銑装入、出鋼といった
非稼働時間を省略でき、脱炭精錬工程の生産性の向上も
可能となる。

【００１４】また、炉体が搬送可能なことにより、炉耐
火物の張り替えがオフラインでできることになり、従来
の転炉のように炉耐火物張り替えのための予備転炉が不
要となる。このため、排ガス処理系も１基でよく、修繕
のためのコストも低減可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例として、図１と同様な排ガス
処理系と脱着可能な反応容器を用いて、脱炭精錬を行っ
た。

【００１６】先ず、図４に示すように、排ガス処理系か
ら切り離した反応容器を自走台車上に載せ、そこに取鍋
から２００ｔの溶銑を装入した。その後、台車を排ガス
処理系の下まで移動させ、底吹Ａｒを規定流量まで上
げ、ＣａＯ、スクラップを上方から添加した後、酸素ラ
ンスを降下し吹錬を開始した。着火を確認した後に排ガ
ス処理系を降下し、容器とシールし、排ガス処理系の圧
力調節弁を調節し容器内圧力を２ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇとし
た。サブランス測定により順調に目標吹き止め成分に近
づいていることを確認した後、圧力調節弁を調整して炉
内圧を大気圧とし、排ガス処理系を上昇させ、目標吹き
止め成分になったと推定される時点で吹酸を停止した。
脱炭処理には２０分かかった。処理が終わった後、反応
容器が載った台車を出鋼位置まで移動させ、台車下のピ
ットにある鍋にＳＮノズルから出鋼した。出鋼後のスラ
グの残った精錬容器は、クレーンでつり上げ、排滓場へ
移動し排滓した。

【００１７】比較のために、脱炭工程で加圧をしない処
理を行った。その結果、脱炭処理を終えた容器の内壁付
近や、排ガスフードにはスピッティングやダストによる
地金付着が見られ、加圧精錬では５ｋｇ／ｔ程度であっ
たものが、３０ｋｇ／ｔもあり、加圧によるスピッティ
ング・ダスト抑制の効果を確認することができた。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、脱炭精錬を効率良く進めるた
めに加圧にする際、炉体を搬送可能な容器とすることに
より、炉体側のシール装置が変形した場合には修繕場で
修繕を行い、その間予備の容器を精錬に用いることによ
り、操業をメンテナンス等による中断なく円滑に進める
ことができると共に、溶銑の装入や溶鋼の出鋼作業を排
ガス処理系のフードがある脱炭ステーションから離して
行うことにより、装入や出鋼時に発生するフレームによ
る排ガス処理系フードの加圧シール装置の損傷や熱変形
を防止することができる。

【００１９】また、装入や出鋼作業が脱炭ステーション
から離れてできるので、非稼働時間が短縮でき生産性が
向上するが、この時、容器を搬送可能な鍋などの小型容
器としても、脱炭中は加圧によりスピッティングが抑制
されるので、フードへの地金付着が防止でき、フリーボ
ードも不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明例の排ガス処理系と反応容器の立面図

【図２】排ガス処理系と脱着可能な反応容器のシール機
構の例の立面図

【図３】排ガス処理系と脱着可能な反応容器のシール機
構の例の立面図

【図４】本発明例の装入、脱炭精錬、出鋼の各ステーシ
ョンの配置図

【符号の説明】

１排ガス処理系２搬送可能な精錬容器３排ガス処理系側シール用フランジ４容器側シール用フランジ５シール用フランジ押さえ金具６コッター７シール機構８溶鉄９ランス１０底吹羽口１１容器指示架台１２シール用円筒１３円筒跳ね上げ機構１４油圧装置１５密閉機構１６Ｌ字型密閉機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス処理系と脱着可能な反応容器を使
用して溶銑を脱炭精錬して溶鋼を製造する際に、脱炭精
錬中炉内圧を１．２〜５．０ａｔｍとし、１回の脱炭処
理が終了した後排ガス処理系と第１の反応容器を離脱
し、排ガス処理系と第２の反応容器を接続し前記脱炭精
錬を繰り返すことを特徴とする溶銑の精錬法。
【請求項２】溶銑の装入、脱炭精錬及び溶鋼の出鋼を
それぞれ別の場所で行うことを特徴とする請求項１記載
の溶銑の精錬法。
【請求項３】１基の排ガス処理系のみで脱炭精錬を繰
り返すことを特徴とする請求項１又は２記載の溶銑の精
錬法。