JP2002097511A - 高炭素溶湯の製造方法 - Google Patents
高炭素溶湯の製造方法Info
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- JP2002097511A JP2002097511A JP2000289017A JP2000289017A JP2002097511A JP 2002097511 A JP2002097511 A JP 2002097511A JP 2000289017 A JP2000289017 A JP 2000289017A JP 2000289017 A JP2000289017 A JP 2000289017A JP 2002097511 A JP2002097511 A JP 2002097511A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来は廃棄されていたスケール材を用いて、
高い歩留まりで安価な高炭素溶湯をアーク炉操業によっ
て製造する方法を提供する。 【解決手段】 アーク炉操業で高炭素溶湯を製造する際
に、アーク炉内に鉄原料とともにスケール材と炭材を使
用し、その場合、スケール材１トンに対し５０〜３００
kgの炭材を投入することを好適とする高炭素溶湯の製造
方法。
高い歩留まりで安価な高炭素溶湯をアーク炉操業によっ
て製造する方法を提供する。 【解決手段】 アーク炉操業で高炭素溶湯を製造する際
に、アーク炉内に鉄原料とともにスケール材と炭材を使
用し、その場合、スケール材１トンに対し５０〜３００
kgの炭材を投入することを好適とする高炭素溶湯の製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高炭素溶湯の製造方
法に関し、従来は廃棄処分されていたスケールを有効利
用することにより、アーク炉操業で炭素濃度が２〜４重
量％程度の高炭素溶湯を安価に製造する方法に関する。
法に関し、従来は廃棄処分されていたスケールを有効利
用することにより、アーク炉操業で炭素濃度が２〜４重
量％程度の高炭素溶湯を安価に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄自動車に代表されるスクラップなど
の冷材から鉄資源を再生し、溶鋼を製造するために、従
来から、アーク炉操業で当該スクラップの溶解が行われ
ている。このアーク炉操業においては、まず、アーク炉
本体にスクラップと生石灰のような造滓材を装入したの
ち炉蓋をかぶせ、人造黒鉛電極から大電力を供給し、そ
のときのアーク発熱で当該スクラップを熔解する。この
過程で、必要に応じては、スクラップや造滓材の追装が
行われる。
の冷材から鉄資源を再生し、溶鋼を製造するために、従
来から、アーク炉操業で当該スクラップの溶解が行われ
ている。このアーク炉操業においては、まず、アーク炉
本体にスクラップと生石灰のような造滓材を装入したの
ち炉蓋をかぶせ、人造黒鉛電極から大電力を供給し、そ
のときのアーク発熱で当該スクラップを熔解する。この
過程で、必要に応じては、スクラップや造滓材の追装が
行われる。
【０００３】この熔解操業の際、通常は酸素吹精を行い
酸化雰囲気として、溶鋼中のリン成分やその他非金属介
在物などの不純物を除去し、また炭素濃度の調整などが
行われる。その後、上記した一連の過程で溶鋼の上に形
成されているＦｅＯ富化スラグを炉外に除滓したのち、
更に溶鋼を昇熱し、アーク炉を傾動して溶鋼の出鋼が行
われる。
酸化雰囲気として、溶鋼中のリン成分やその他非金属介
在物などの不純物を除去し、また炭素濃度の調整などが
行われる。その後、上記した一連の過程で溶鋼の上に形
成されているＦｅＯ富化スラグを炉外に除滓したのち、
更に溶鋼を昇熱し、アーク炉を傾動して溶鋼の出鋼が行
われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したア
ーク炉操業で製造された溶鋼の製造コストは、大きくい
って、電力コストと溶鋼の歩留まりで左右される。そし
て、前者の問題に関しては、電力単価が安い夜間にアー
ク炉操業を行うことにより電力コストを軽減するという
努力が行われている。
ーク炉操業で製造された溶鋼の製造コストは、大きくい
って、電力コストと溶鋼の歩留まりで左右される。そし
て、前者の問題に関しては、電力単価が安い夜間にアー
ク炉操業を行うことにより電力コストを軽減するという
努力が行われている。
【０００５】一方、後者の問題に関しては、主たる鉄源
であるスクラップに加えて例えば鉄鋼の製造過程で発生
し、従来は廃棄処分されていたスケール材を装入してア
ーク炉操業を行い、このスケール材からも鉄を回収しよ
うということが試みられている。このスケール材は、例
えば鋼材の熱間圧延時や分塊時に地鉄の表面に生成する
ウスタイト，マグネタイト，ヘマタイトなどから成る鉄
酸化物を主体とするものであって、通常は、酸洗や研削
などにより鋼材表面から除去され、そして廃棄処分に付
されている。
であるスクラップに加えて例えば鉄鋼の製造過程で発生
し、従来は廃棄処分されていたスケール材を装入してア
ーク炉操業を行い、このスケール材からも鉄を回収しよ
うということが試みられている。このスケール材は、例
えば鋼材の熱間圧延時や分塊時に地鉄の表面に生成する
ウスタイト，マグネタイト，ヘマタイトなどから成る鉄
酸化物を主体とするものであって、通常は、酸洗や研削
などにより鋼材表面から除去され、そして廃棄処分に付
されている。
【０００６】ところが、このスケール材におけるＦｅ成
分の量は、全体の７０〜８０重量％程度の割合を占めて
いる。したがって、アーク炉操業でこのスケール材から
もＦｅ成分を溶鋼として回収することができれば、製造
された溶鋼の製造単価並びに原料単価を押し下げること
が可能になる。しかしながら、このスケール材は鉄酸化
物を主体としているので、ただ単にスクラップと一緒に
アーク炉熔解しても、その酸化熔解過程におけるスケー
ル材の還元は起こりにくく、したがって、溶鋼の歩留ま
りはそれほど高くならない。
分の量は、全体の７０〜８０重量％程度の割合を占めて
いる。したがって、アーク炉操業でこのスケール材から
もＦｅ成分を溶鋼として回収することができれば、製造
された溶鋼の製造単価並びに原料単価を押し下げること
が可能になる。しかしながら、このスケール材は鉄酸化
物を主体としているので、ただ単にスクラップと一緒に
アーク炉熔解しても、その酸化熔解過程におけるスケー
ル材の還元は起こりにくく、したがって、溶鋼の歩留ま
りはそれほど高くならない。
【０００７】本発明は、スケール材を歩留まり向上に利
用した場合における上記した問題を解決し、スケール材
から高い回収率でＦｅ成分を回収し、高い歩留まりで溶
湯を製造することができる高炭素溶湯の製造方法の提供
を目的とする。
用した場合における上記した問題を解決し、スケール材
から高い回収率でＦｅ成分を回収し、高い歩留まりで溶
湯を製造することができる高炭素溶湯の製造方法の提供
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、アーク炉操業で高炭素溶湯
を製造する際に、アーク炉内に鉄原料とともにスケール
材と炭材を同時に使用することを特徴とする高炭素溶湯
の製造方法、とくに、前記スケール材の投入量１トンに
対し、５０〜３００kgの炭材を投入する高炭素溶湯の製
造方法が提供される。
ために、本発明においては、アーク炉操業で高炭素溶湯
を製造する際に、アーク炉内に鉄原料とともにスケール
材と炭材を同時に使用することを特徴とする高炭素溶湯
の製造方法、とくに、前記スケール材の投入量１トンに
対し、５０〜３００kgの炭材を投入する高炭素溶湯の製
造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、強い還元雰囲気条件下
のアーク炉操業へスケール材を投入することにより、装
入したスケール材の全量を還元してＦｅ成分を溶湯とし
て回収するということを基本的な技術思想とする。その
ために、本発明では、アーク炉操業時に、還元雰囲気で
ある高炭素溶湯を製造する際にスケール材と炭材を用い
ることを特徴とする。
のアーク炉操業へスケール材を投入することにより、装
入したスケール材の全量を還元してＦｅ成分を溶湯とし
て回収するということを基本的な技術思想とする。その
ために、本発明では、アーク炉操業時に、還元雰囲気で
ある高炭素溶湯を製造する際にスケール材と炭材を用い
ることを特徴とする。
【００１０】なお、このようにして得られた溶湯は、別
置のアーク炉でスクラップ材を溶解するに際して、その
適当量が当該アーク炉に装入され、もって溶鋼の製造に
使用される。したがって、本発明のアーク炉操業時に、
溶湯においては、主として、次式： ＦｅＯ（ｌ）＋Ｃ（ｓ）→Ｆｅ（ｌ）＋ＣＯ（ｇ） で示される反応が生起し、スケール材の還元が進行して
Ｆｅが生成する。鋼の製造にスケール材を投入する場合
に比べて、高炭素溶湯にスケール材を投入した方が還元
力が強く、上記した式の反応効率は高くなる。
置のアーク炉でスクラップ材を溶解するに際して、その
適当量が当該アーク炉に装入され、もって溶鋼の製造に
使用される。したがって、本発明のアーク炉操業時に、
溶湯においては、主として、次式： ＦｅＯ（ｌ）＋Ｃ（ｓ）→Ｆｅ（ｌ）＋ＣＯ（ｇ） で示される反応が生起し、スケール材の還元が進行して
Ｆｅが生成する。鋼の製造にスケール材を投入する場合
に比べて、高炭素溶湯にスケール材を投入した方が還元
力が強く、上記した式の反応効率は高くなる。
【００１１】しかしながら、上記した反応は吸熱反応で
あり、そのため使用電力量の増加が予想されるが、通常
の高炭素溶湯を製造する際には発生しないフォーミング
スラグが、上記反応の進行過程におけるＣＯ（ｇ）の発
生に基づいて生成し、そのスラグでアークが覆われ、ア
ーク効率が向上し、その結果、電力使用量の増加は抑制
されることになる。
あり、そのため使用電力量の増加が予想されるが、通常
の高炭素溶湯を製造する際には発生しないフォーミング
スラグが、上記反応の進行過程におけるＣＯ（ｇ）の発
生に基づいて生成し、そのスラグでアークが覆われ、ア
ーク効率が向上し、その結果、電力使用量の増加は抑制
されることになる。
【００１２】また、スケール材と同時使用される炭材の
使用量は、理論的には上記した式に基づいて決められ
る。具体的には、スケール材１トン当たり、５０〜３０
０kgの炭材であることが好ましい。本発明で用いる炭材
としては、格別限定されるものではないが、例えば、ブ
リーズ，炭素粉末，無煙炭などをあげることができる。
また、廃プラスチック材や廃タイヤなどであってもよ
い。
使用量は、理論的には上記した式に基づいて決められ
る。具体的には、スケール材１トン当たり、５０〜３０
０kgの炭材であることが好ましい。本発明で用いる炭材
としては、格別限定されるものではないが、例えば、ブ
リーズ，炭素粉末，無煙炭などをあげることができる。
また、廃プラスチック材や廃タイヤなどであってもよ
い。
【００１３】本発明方法を実施することにより次のよう
な効果が得られる。 （１）まず、アーク炉操業をスケール材と炭材の共存下
で行うので、炉内は強い還元雰囲気となり、したがっ
て、スケール材の還元、また生成したＦｅＯ富化スラグ
の還元によりＦｅ成分が回収され、もって製造される溶
湯の歩留まりは高くなる。
な効果が得られる。 （１）まず、アーク炉操業をスケール材と炭材の共存下
で行うので、炉内は強い還元雰囲気となり、したがっ
て、スケール材の還元、また生成したＦｅＯ富化スラグ
の還元によりＦｅ成分が回収され、もって製造される溶
湯の歩留まりは高くなる。
【００１４】ただし、大量の炭材を使用することからし
て、製造された溶湯における炭素濃度は高くなる。具体
的には、本発明で製造される溶湯は炭素濃度が２〜４重
量％程度の高炭素の溶湯になる。 （２）また、Ｆｅ源の一部として、従来は廃棄されてい
たスケール材を有効に使用しているので、前記した高い
歩留まりの達成と相俟って、この溶湯を溶鋼原料の一部
として使用することにより、溶鋼の製造コストを従来に
比べて大幅に低減することができる。
て、製造された溶湯における炭素濃度は高くなる。具体
的には、本発明で製造される溶湯は炭素濃度が２〜４重
量％程度の高炭素の溶湯になる。 （２）また、Ｆｅ源の一部として、従来は廃棄されてい
たスケール材を有効に使用しているので、前記した高い
歩留まりの達成と相俟って、この溶湯を溶鋼原料の一部
として使用することにより、溶鋼の製造コストを従来に
比べて大幅に低減することができる。
【００１５】（３）更に、アーク炉操業時の炉内は強い
還元雰囲気になっているので、溶湯上のＦｅＯ富化スラ
グの還元も進み、ここからもＦｅが回収される。また、
高炭素の溶湯の場合、出湯前の昇熱期には、通常、フォ
ーミングスラグを形成することが困難であり、そのた
め、電力効率が非常に低くなるという問題が生じていた
が、本発明の場合には、スケール材と炭材の還元反応時
に発生するＣＯガスの作用でフォーミングスラグが容易
に形成され、もって還元速度を大きくすることができ、
電力効率を高めることができるという操業上の大きな利
点を備えている。
還元雰囲気になっているので、溶湯上のＦｅＯ富化スラ
グの還元も進み、ここからもＦｅが回収される。また、
高炭素の溶湯の場合、出湯前の昇熱期には、通常、フォ
ーミングスラグを形成することが困難であり、そのた
め、電力効率が非常に低くなるという問題が生じていた
が、本発明の場合には、スケール材と炭材の還元反応時
に発生するＣＯガスの作用でフォーミングスラグが容易
に形成され、もって還元速度を大きくすることができ、
電力効率を高めることができるという操業上の大きな利
点を備えている。
【００１６】
【実施例】スクラップ材７０トン，スケール材３０ト
ン，還元材（炭材）１５００kgをアーク炉に投入してア
ーク炉操業を行い、Ｆｅ成分を溶湯として回収した（実
施例）。一方、スクラップ材９０トンをアーク炉に投入
し、通常のアーク炉操業を行って溶湯を製造した（比較
例）。
ン，還元材（炭材）１５００kgをアーク炉に投入してア
ーク炉操業を行い、Ｆｅ成分を溶湯として回収した（実
施例）。一方、スクラップ材９０トンをアーク炉に投入
し、通常のアーク炉操業を行って溶湯を製造した（比較
例）。
【００１７】両者の操業の各使用原材料における溶湯１
トンあたりのコスト指数を、実施例，比較例のそれぞれ
について図１に示した。図１から明らかなように、スケ
ール材を配合して行う本発明方法によれば、比較例方法
のトータルコストを１とした場合、０.８９の低いトー
タルコストで溶湯を製造することができる。
トンあたりのコスト指数を、実施例，比較例のそれぞれ
について図１に示した。図１から明らかなように、スケ
ール材を配合して行う本発明方法によれば、比較例方法
のトータルコストを１とした場合、０.８９の低いトー
タルコストで溶湯を製造することができる。
【００１８】また、上記した実施例操業によって得られ
た高炭素溶湯において、スケール材からのＦｅ成分の回
収率を求めた。一方、通常の酸素富化溶解による溶鋼の
製造時におけるスケール材中のＦｅ成分の回収率を求め
た（比較例）。後者の回収率を１.０として回収率を指
数化し、それを図２に示した。図２から明らかなよう
に、本発明方法によれば、従来のスケール材の使い方で
ある比較例の場合に比べてＦｅの回収率は１.５倍の値
を示している。
た高炭素溶湯において、スケール材からのＦｅ成分の回
収率を求めた。一方、通常の酸素富化溶解による溶鋼の
製造時におけるスケール材中のＦｅ成分の回収率を求め
た（比較例）。後者の回収率を１.０として回収率を指
数化し、それを図２に示した。図２から明らかなよう
に、本発明方法によれば、従来のスケール材の使い方で
ある比較例の場合に比べてＦｅの回収率は１.５倍の値
を示している。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、従来廃棄されていたスケール材を有効利用
して、高い歩留まりで、したがって安価に高炭素溶湯を
製造することができるので、その工業的価値は大であ
る。
法によれば、従来廃棄されていたスケール材を有効利用
して、高い歩留まりで、したがって安価に高炭素溶湯を
製造することができるので、その工業的価値は大であ
る。
【図１】実施例操業と比較例操業における使用原材料の
コスト指数を示すグラフである。
コスト指数を示すグラフである。
【図２】実施例操業と比較例操業におけるスケール材か
らのＦｅ成分の回収率指数を示すグラフである。
らのＦｅ成分の回収率指数を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 アーク炉操業で高炭素溶湯を製造する際
に、アーク炉内に鉄原料とともにスケール材と炭材を同
時に使用することを特徴とする高炭素溶湯の製造方法。 - 【請求項２】 前記スケール材の投入量１トンに対し、
５０〜３００kgの炭材を投入する請求項１の高炭素溶湯
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289017A JP2002097511A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 高炭素溶湯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289017A JP2002097511A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 高炭素溶湯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002097511A true JP2002097511A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18772497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000289017A Pending JP2002097511A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 高炭素溶湯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002097511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183935A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Daido Steel Co Ltd | アーク炉へのスケール投入方法および投入装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131314A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | ステンレス鋼製造時の副生物から有価金属を回収する方法 |
| JPH11279622A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 電気炉によるステンレス鋼溶銑の製造方法 |
| JPH11302712A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Tetsugen Corp | 鉄酸化物の還元溶解精錬方法 |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000289017A patent/JP2002097511A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131314A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | ステンレス鋼製造時の副生物から有価金属を回収する方法 |
| JPH11279622A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 電気炉によるステンレス鋼溶銑の製造方法 |
| JPH11302712A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Tetsugen Corp | 鉄酸化物の還元溶解精錬方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183935A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Daido Steel Co Ltd | アーク炉へのスケール投入方法および投入装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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