JP2001152260A - 転炉操業方法 - Google Patents
転炉操業方法Info
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- JP2001152260A JP2001152260A JP33694799A JP33694799A JP2001152260A JP 2001152260 A JP2001152260 A JP 2001152260A JP 33694799 A JP33694799 A JP 33694799A JP 33694799 A JP33694799 A JP 33694799A JP 2001152260 A JP2001152260 A JP 2001152260A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 羽口先端での反応熱により温度が高くな
り羽口煉瓦の損耗が促進されたり、フラックスが滓化さ
れず、カラミの生成が十分に行われないといった問題を
持たない転炉操業方法の提供を課題とする。 【解決手段】 造カン期の開始後約１０分間と、フラッ
クス装入後約１０分間、熔体中に吹き込む酸素富化空気
の酸素富化率を高くし、転炉羽口の羽口圧を平均で１．
０Ｋｇ／ｃｍ2以下にし、単位時間あたりの送風量を平
均で４２０００Ｎｍ3／Ｈ以上とする。
り羽口煉瓦の損耗が促進されたり、フラックスが滓化さ
れず、カラミの生成が十分に行われないといった問題を
持たない転炉操業方法の提供を課題とする。 【解決手段】 造カン期の開始後約１０分間と、フラッ
クス装入後約１０分間、熔体中に吹き込む酸素富化空気
の酸素富化率を高くし、転炉羽口の羽口圧を平均で１．
０Ｋｇ／ｃｍ2以下にし、単位時間あたりの送風量を平
均で４２０００Ｎｍ3／Ｈ以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】溶錬炉と転炉と精製炉から構
成される銅製錬の操業方法に関する。
成される銅製錬の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硫化精鉱を主原料とする非鉄金属製錬で
は、主原料と副原料とフラックスと補助燃料が熔錬炉に
装入され、銅、鉄、硫黄を主要成分とするマットと、
鉄、シリカ、酸素を主要成分とするスラグと、二酸化硫
黄を主要成分とする製錬廃ガスとが製造される。これら
のうちスラグは、要すれば静置し、スラグ中に懸垂する
マット分を除去された後、系外に排出され、製錬廃ガス
は除塵、冷却されて除外設備に送られる。熔錬炉で発生
したマットと、スラグの静置により回収されたマットと
は合一されて次工程である転炉に送られる。
は、主原料と副原料とフラックスと補助燃料が熔錬炉に
装入され、銅、鉄、硫黄を主要成分とするマットと、
鉄、シリカ、酸素を主要成分とするスラグと、二酸化硫
黄を主要成分とする製錬廃ガスとが製造される。これら
のうちスラグは、要すれば静置し、スラグ中に懸垂する
マット分を除去された後、系外に排出され、製錬廃ガス
は除塵、冷却されて除外設備に送られる。熔錬炉で発生
したマットと、スラグの静置により回収されたマットと
は合一されて次工程である転炉に送られる。
【０００３】転炉では、マットに珪石などのフラックス
を加え、熔体中に反応用気体を吹き込んで吹錬する。こ
の転炉工程では、まず、マット中のＦｅＳが酸化され、
下記反応式１に従いスラグとなる。
を加え、熔体中に反応用気体を吹き込んで吹錬する。こ
の転炉工程では、まず、マット中のＦｅＳが酸化され、
下記反応式１に従いスラグとなる。
【０００４】反応式１ ２ＦｅＳ＋３０2＋Ｓｉ０2→２ＦｅＯ・Ｓｉ０2＋２Ｓ
０2 発生したスラグを転炉から払い出し、転炉内を白カワだ
けにする。そのご、白カワ内に反応容器体を吹き込み、
下記反応式２に従い硫黄分を二酸化硫黄として除去して
粗銅を得る。
０2 発生したスラグを転炉から払い出し、転炉内を白カワだ
けにする。そのご、白カワ内に反応容器体を吹き込み、
下記反応式２に従い硫黄分を二酸化硫黄として除去して
粗銅を得る。
【０００５】反応式２ Ｃｕ2Ｓ＋０2→２Ｃｕ＋Ｓ０2 転炉工程において、反応式１に従いカラミを生成させる
工程を造カン期、白カワを粗銅にする工程を造銅期と呼
んでいる。
工程を造カン期、白カワを粗銅にする工程を造銅期と呼
んでいる。
【０００６】こうした転炉工程で、熔錬炉より転炉に装
入されるカワの銅品位は一般に５５〜６２重量％で装入
時の温度は約１２００℃である。そして、２２０〜２４
０ｔ程度のカワを転炉で処理する場合は、一般的に、造
カン期で２４〜２６％に酸素富化した空気をＯ．８〜
１．２ｋｇ／ｃｍ2の圧力で、４０，０００〜４２，Ｏ
ＯＯＮｍ3／Ｈの割合で転炉中の熔体内に吹き込み、６
０〜８０分間吹錬して銅品位７５〜７８重量％の白カワ
としている。そして、生成したカラミを転炉外に払い出
して、更に約３時間吹錬して粗銅にする。
入されるカワの銅品位は一般に５５〜６２重量％で装入
時の温度は約１２００℃である。そして、２２０〜２４
０ｔ程度のカワを転炉で処理する場合は、一般的に、造
カン期で２４〜２６％に酸素富化した空気をＯ．８〜
１．２ｋｇ／ｃｍ2の圧力で、４０，０００〜４２，Ｏ
ＯＯＮｍ3／Ｈの割合で転炉中の熔体内に吹き込み、６
０〜８０分間吹錬して銅品位７５〜７８重量％の白カワ
としている。そして、生成したカラミを転炉外に払い出
して、更に約３時間吹錬して粗銅にする。
【０００７】一般的に、造カン期に於いて酸素富化空気
を反応用気体として用いる場合、反応期間中は常に一定
の酸素富化率としている。しかし、この方法では造鍍期
初期約５〜１０分間の炉内で十分に反応が進んでいない
時間と、フラックス装入後約１０〜１５分間には、熔体
温度の低下により羽口先端部にマグネタイトを主成分と
する付着物が生成し、羽口先端部を狭め、羽口圧が高く
なり、単位送風量増加の妨げとなっていた。加えて、羽
口一本当たりの風速が速くなり、反応用気体が熔体を炉
口より吹き上げるという問題も発生する。
を反応用気体として用いる場合、反応期間中は常に一定
の酸素富化率としている。しかし、この方法では造鍍期
初期約５〜１０分間の炉内で十分に反応が進んでいない
時間と、フラックス装入後約１０〜１５分間には、熔体
温度の低下により羽口先端部にマグネタイトを主成分と
する付着物が生成し、羽口先端部を狭め、羽口圧が高く
なり、単位送風量増加の妨げとなっていた。加えて、羽
口一本当たりの風速が速くなり、反応用気体が熔体を炉
口より吹き上げるという問題も発生する。
【０００８】この現象を解決するために、羽口をパンチ
ングし羽口先端の付着物を除去する方法や、熔体温度の
低下を可能な限り防止するために、酸素富化率を上げる
方法やフラックスを分割して装入する方法などが採用さ
れている。
ングし羽口先端の付着物を除去する方法や、熔体温度の
低下を可能な限り防止するために、酸素富化率を上げる
方法やフラックスを分割して装入する方法などが採用さ
れている。
【０００９】しかし、酸素富化率を上げた場合には、羽
口先端での反応熱により温度が高くなり羽口煉瓦の損耗
が促進される弊害があり、フラックスを分割して装入し
た場合には後半に装入されたフラックスが滓化されず、
カラミの生成が十分に行われないといった現象が発生す
る。
口先端での反応熱により温度が高くなり羽口煉瓦の損耗
が促進される弊害があり、フラックスを分割して装入し
た場合には後半に装入されたフラックスが滓化されず、
カラミの生成が十分に行われないといった現象が発生す
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
のない転炉操業方法の提供を目的とする。
のない転炉操業方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、造カン期の開始後約１０分間と、フラックス装入
後約１０分間、熔体中に吹き込む酸素富化空気の酸素富
化率を高くし、転炉羽口の羽口圧を平均で１．０Ｋｇ／
ｃｍ2以下にし、単位時間あたりの送風量を平均で４２
０００Ｎｍ3／Ｈ以上とするものである。
明は、造カン期の開始後約１０分間と、フラックス装入
後約１０分間、熔体中に吹き込む酸素富化空気の酸素富
化率を高くし、転炉羽口の羽口圧を平均で１．０Ｋｇ／
ｃｍ2以下にし、単位時間あたりの送風量を平均で４２
０００Ｎｍ3／Ｈ以上とするものである。
【００１２】本発明によれば、装入されたフラックスに
よる吸熱量を、酸素富化量を上げることにより単位時間
当たりの発熱量を増加させて補うことができる。
よる吸熱量を、酸素富化量を上げることにより単位時間
当たりの発熱量を増加させて補うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】従来、造カン期における反応用空
気の酸素富化は、吹錬中に富化率を変えることなく一定
のままで行われてきた。しかし、炉内での反応は常に一
定ではなく、吹錬初期には反応がゆっくりと始まり、反
応に従い炉内温度が上昇し、温度の上昇と共に反応速度
が増加する。
気の酸素富化は、吹錬中に富化率を変えることなく一定
のままで行われてきた。しかし、炉内での反応は常に一
定ではなく、吹錬初期には反応がゆっくりと始まり、反
応に従い炉内温度が上昇し、温度の上昇と共に反応速度
が増加する。
【００１４】本発明では、吹錬初期に富化率を上昇させ
て単位時間当たりの発熱量を増加させる。そして、これ
により反応の進行を早め、羽口付近での温度低下による
マグネタイトの沈積を防止しするものである。すなわ
ち、これにより羽口圧の上昇の抑制、吹き上げが発生し
やすい時間の短縮を図るものである。
て単位時間当たりの発熱量を増加させる。そして、これ
により反応の進行を早め、羽口付近での温度低下による
マグネタイトの沈積を防止しするものである。すなわ
ち、これにより羽口圧の上昇の抑制、吹き上げが発生し
やすい時間の短縮を図るものである。
【００１５】また、酸素濃度の上昇を吹錬初期とフラッ
クス装入後約１０分に限った理由は、常時酸素富化率を
上げた場合には羽口先端で熱が上昇しすぎて羽口の損耗
を促進させる、吹錬時間が短くなりすぎてカラミ形成の
ための時間が十分にとれず、珪石等のフラックスが未反
応のまま炉内に残留してしまう。ことが挙げられる。
クス装入後約１０分に限った理由は、常時酸素富化率を
上げた場合には羽口先端で熱が上昇しすぎて羽口の損耗
を促進させる、吹錬時間が短くなりすぎてカラミ形成の
ための時間が十分にとれず、珪石等のフラックスが未反
応のまま炉内に残留してしまう。ことが挙げられる。
【００１６】また、転炉羽口の羽口圧を平均で１．０Ｋ
ｇ／ｃｍ2以下にするのは、羽口圧を下げることで、反
応用空気を炉内に吹き込みやすくするためであり、単位
時間あたりの送風量を平均で４２０００Ｎｍ3／Ｈ以上
とするのは通常の酸素富化方法に比較して平均の単位送
風量を増加させ、吹錬時間を短縮するためである。
ｇ／ｃｍ2以下にするのは、羽口圧を下げることで、反
応用空気を炉内に吹き込みやすくするためであり、単位
時間あたりの送風量を平均で４２０００Ｎｍ3／Ｈ以上
とするのは通常の酸素富化方法に比較して平均の単位送
風量を増加させ、吹錬時間を短縮するためである。
【００１７】
【実施例】次に実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。 （実施例１、２、従来例）下記に示す表１の条件で転炉
操業試験を各５回行った。表１において、Ｓ期とは造カ
ン期を示し、造カン期を前後二つにわけ、それぞれＳ１
期、Ｓ２期としている。そして、各期の初めから所定の
時間酸素富化率を高くしている。本試験では、ＰＳ転炉
に、Ｓ１で銅品位６２％のカワを１５５Ｔ装入し、Ｓ１
終了後同じカワを７５Ｔ追加装入した。また、冷剤、フ
ラックス率等の条件も同じにした。送風は熔体の吹き上
げの無い状態を維持しながら行い、実施例によって差が
ないように行った。そして、各例ごとに羽口圧力、単位
送風量の比較を行った。なお、実施例１の転炉操業時間
は１．４２時間、実施例２の転炉操業時間は１．４４時
間、従来例の転炉操業時間は１．４７時間であった。
る。 （実施例１、２、従来例）下記に示す表１の条件で転炉
操業試験を各５回行った。表１において、Ｓ期とは造カ
ン期を示し、造カン期を前後二つにわけ、それぞれＳ１
期、Ｓ２期としている。そして、各期の初めから所定の
時間酸素富化率を高くしている。本試験では、ＰＳ転炉
に、Ｓ１で銅品位６２％のカワを１５５Ｔ装入し、Ｓ１
終了後同じカワを７５Ｔ追加装入した。また、冷剤、フ
ラックス率等の条件も同じにした。送風は熔体の吹き上
げの無い状態を維持しながら行い、実施例によって差が
ないように行った。そして、各例ごとに羽口圧力、単位
送風量の比較を行った。なお、実施例１の転炉操業時間
は１．４２時間、実施例２の転炉操業時間は１．４４時
間、従来例の転炉操業時間は１．４７時間であった。
【００１８】 表−１ 実施例１ 実施例２ 従来例 時間 酸素富化率 時間 酸素富化率 時間 酸素富化率 分 ％ 分 ％ 分 ％ Ｓ１期 0〜20 25.8 0〜15 27.1 0〜終了 23.5 25〜終了 21.9 15〜終了 23.5 Ｓ２期 0〜15 25.1 0〜15 25.5 0〜終了 23.5 15〜終了 22.3 15〜終了 21.9 得られた結果を下記表２、３に示した。
【００１９】 表２ Ｓ１単位送風量（Nm3/H） Ｓ２単位送風量（Nm3/H） 実施例１ 実施例２ 従来例 実施例１ 実施例２ 従来例 １回目 42300 42200 41600 42000 42000 40500 ２回目 42500 42000 41200 42200 42300 41200 ３回目 42500 42300 41300 42100 42200 41000 ４回目 42700 42500 41500 42200 42500 40800 ５回目 42300 42400 41200 42000 42000 41100 平均 42460 42280 41360 42100 42140 40920 従来との差 1100 920 1180 1220
【００２０】 表３ Ｓ１羽口圧力（Kg/cm2） Ｓ２羽口圧カ（Kg/cm2） 実施例１ 実施例２ 従来例 実施例１ 実施例２ 従来例 １回目 0.96 0.95 1.12 0.97 0.98 1.11 ２回目 0.94 0.92 1.02 0.95 0.95 1.13 ３回目 0.92 1.01 1.15 0.95 0.98 1.13 ４回目 0.95 0.96 1.07 0.92 0.99 1.09 ５回目 0.91 0.93 1.06 0.94 1.02 1.04 平均 0.94 0.95 1.08 0.95 0.98 1.10 従来との差 -0.15 -0.13 -0.15 -0.12
【００２１】表２の単位送風量の比較では、実施例１，
２共に従来例よりも送風量は多くなった。これは、羽口
圧が高くなるフラックス装入後約１０分迄に酸素富化率
を高くし、単位時間あたりの発熱量熱を上昇させること
で羽口へのマグネタイト等の付着による狭小化が防止さ
れ、安定して送風を行えた為である。実際に、酸素富化
率を一定にした従来例よりも羽口圧でＯ．１２〜０．１
５ｋｇ／ｃｍ2程度低くなっており、反応用空気が入り
やす＜なっている。本発明の本質的な目的の一つである
操業時間の短縮という点からすると、この送風量の増加
は大きな利点となる。なお、詳細な検討は省略するが、
造銅期においても故銅、銅滓、銅スクラップ等の冷材投
入後に酸素富化率を上昇させることで同様の効果が得ら
れる。
２共に従来例よりも送風量は多くなった。これは、羽口
圧が高くなるフラックス装入後約１０分迄に酸素富化率
を高くし、単位時間あたりの発熱量熱を上昇させること
で羽口へのマグネタイト等の付着による狭小化が防止さ
れ、安定して送風を行えた為である。実際に、酸素富化
率を一定にした従来例よりも羽口圧でＯ．１２〜０．１
５ｋｇ／ｃｍ2程度低くなっており、反応用空気が入り
やす＜なっている。本発明の本質的な目的の一つである
操業時間の短縮という点からすると、この送風量の増加
は大きな利点となる。なお、詳細な検討は省略するが、
造銅期においても故銅、銅滓、銅スクラップ等の冷材投
入後に酸素富化率を上昇させることで同様の効果が得ら
れる。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、転炉造カン期の最初やフラ
ックス装入後に反応用気体の酸素富化率を上昇させて単
位時間当たりの発熱量を増加させる。その結果、単位時
間あたりの発熱量を増大させることができ、羽口付近で
の温度低下によるマグネタイトの沈積を防止しすること
ができ。すなわち、これにより羽口圧の上昇の抑制、吹
き上げを防止することが可能となった。
ックス装入後に反応用気体の酸素富化率を上昇させて単
位時間当たりの発熱量を増加させる。その結果、単位時
間あたりの発熱量を増大させることができ、羽口付近で
の温度低下によるマグネタイトの沈積を防止しすること
ができ。すなわち、これにより羽口圧の上昇の抑制、吹
き上げを防止することが可能となった。
Claims (1)
- 【請求項１】銅製錬の転炉工程において、造カン期の開
始後約１０分間と、フラックス装入後約１０分間、熔体
中に吹き込む酸素富化空気の酸素富化率を高くし、転炉
羽口の羽口圧を平均で１．０Ｋｇ／ｃｍ2以下にし、単
位時間あたりの送風量を平均で４２０００Ｎｍ3／Ｈ以
上とすることを特徴とする転炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33694799A JP2001152260A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 転炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33694799A JP2001152260A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 転炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152260A true JP2001152260A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18304101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33694799A Pending JP2001152260A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 転炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152260A (ja) |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33694799A patent/JP2001152260A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071221 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |