JP2004169126A

JP2004169126A - 溶解炉における精錬方法

Info

Publication number: JP2004169126A
Application number: JP2002336676A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamauchi; 貴司山内; Yoritada Komoda; 頼忠菰田; Hajime Amano; 肇天野
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】廃ドロマイト耐火物の再利用を促進し得る溶解炉の精錬方法を提供する。
【解決手段】ＭｇＯ系耐火物が内張りされている電気炉に、スクラップ、生石灰およびＡＯＤ炉等の補修や解体に際して発生する廃ドロマイト耐火物を破砕したものを装入して溶解し、洗練する。スラグの塩基度を適切に保つためのＣａＯ源を生石灰で全て賄うことなく、廃ドロマイト耐火物を利用することで、生石灰の使用量を抑制することができる。また、従来廃棄されていた廃ドロマイト耐火物を利用することができるから、その廃棄に要する費用等を削減し得る。更に、廃ドロマイト耐火物に含まれているＭｇＯによりスラグ中のＭｇＯ濃度が上昇し、ＭｇＯ系耐火物の溶損を抑制して使用寿命を延ばすことができる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶解炉における精錬方法に関するものであって、更に詳細には、ＡＯＤ炉や転炉等の炉体に内張りされていた廃ドロマイト耐火物を鋼と共に溶解炉に装入し、これを溶解して精錬を行なう溶解炉における精錬方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼等の精錬に用いられる電気炉では、その炉体の内張りレンガとして、ＭｇＯ系耐火物が使用されている。このＭｇＯ系耐火物は、電気炉の操業を繰り返すと、様々な要因で溶損し、補修による部分的な張り替えや全体の張り替え（解体−築炉）が必要となる。耐火物溶損の要因の１つとして、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ_２）の低下による耐火物中のＭｇＯの溶出が挙げられる。これに対しては、耐火物の耐用寿命を延ばすため、精錬中の電気炉の炉内スラグに、ドロマイトやＭｇＯ系耐火物屑等のＭｇＯ含有物質を造滓材として添加し、予めスラグ中のＭｇＯを飽和させることでＭｇＯ系耐火物からのＭｇＯの溶出を抑制することが行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７２３２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ＭｇＯ含有物質の添加によりスラグ中のＭｇＯ濃度が上昇すると、スラグの流動性が低下して脱リンや脱炭等の精錬効率が低下するおそれがあるため、ＭｇＯ含有物質の添加量は、精錬効率との関係で設定される。また、前記電気炉による精錬時におけるＦＳｉの添加量が増加傾向にあり、ＳｉＯ_２成分の増加に伴ってスラグの塩基度が低下し、前述したように設定されたＭｇＯ含有物質の添加のみではＭｇＯ系耐火物の溶損を抑制するのは不充分であった。そこで、塩基度を適切な値に保つため、精錬時に生石灰を大量に投入してＣａＯ成分の増加を図っている。しかし、従来この生石灰は、７０〜８０ｔの主材（鋼）に対して約１．４ｔも投入しており、材料コストが嵩む難点が指摘される。
【０００５】
一方、ステンレス鋼の精錬において、溶鋼を酸素ガスとアルゴンガスの混合ガスで吹錬するＡＯＤ炉には、その内張りレンガとしてドロマイト耐火物が用いられている。このドロマイト耐火物も操業の経過と共に溶損が進むと、炉壁より脱落して、炉本体を損傷したり溶湯漏れ等を発生するおそれがあるため、溶損状況に応じて行なわれる補修や解体に伴う張り替えがなされ、多量のレンガ屑（廃ドロマイト耐火物）が発生してその処理に困まっているのが現状である。
【０００６】
【発明の目的】
そこで、出願人は、炉の補修や解体に際して多量に発生する廃ドロマイト耐火物の主成分がＣａＯである点に着目し、該廃ドロマイト耐火物を生石灰の代替として利用し得る点を知見するに至った。
【０００７】
すなわち、この発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、廃ドロマイト耐火物の有効利用を図ると共に、ＣａＯ源のコスト削減を達成し得る溶解炉の精錬方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る溶解炉の精錬方法は、
炉の補修または解体に際して発生する廃ドロマイト耐火物と鋼とを溶解炉に装入して溶解し精錬することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る溶解炉の精錬方法につき、好適な実施の形態を挙げて、以下詳細に説明する。
【００１０】
ＭｇＯ系耐火物が内張りされている溶解炉としての電気炉にスクラップ（鋼）を装入すると共に、ＣａＯ源として生石灰と廃ドロマイト耐火物を破砕したものとを装入する。この廃ドロマイト耐火物は、ＡＯＤ炉等の補修や解体に際して発生するものであって、ＣａＯおよびＭｇＯを主成分として、残余がＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_２等の不純物からなる。また、生石灰および廃ドロマイト耐火物の装入量は、各種鋼毎に設定されている精錬時に添加されるＦＳｉの量等に応じて、スラグの塩基度を適切な値に保つために必要となる量のＣａＯを付加し得る値に設定される。なお、電気炉による鋼の精錬に際して塩基度を適切な値（ステンレス鋼の場合には１．１〜１．３）に保つことができ、生石灰の使用量を低減し、かつＣａＯ源として好適な廃ドロマイト耐火物としては、２０〜５０重量％のＣａＯを含んでいることが求められる。
【００１１】
前記電気炉に装入されたスクラップ、生石灰および廃ドロマイト耐火物を溶解し、精錬する。この精錬工程で添加されるＦＳｉによりＳｉＯ_２成分が増加するが、前述したように、スラグの塩基度を適切な値に保つために必要となるＣａＯを、全て生石灰で賄うことなく、今までは廃棄されていた廃ドロマイト耐火物で補うようにしているから、生石灰の使用量を抑制することができ、料材コストを低減し得る。しかも、廃ドロマイト耐火物を再利用し得ることから、その廃棄に要する費用等を削減することもできる。
【００１２】
また、前記廃ドロマイト耐火物はＭｇＯを含有しているから、該ＭｇＯ成分の溶出によりスラグ中のＭｇＯ濃度が上昇し、電気炉に内張りされているＭｇＯ系耐火物からのＭｇＯの溶出は抑制される。従って、ＭｇＯ系耐火物の使用寿命を延ばすことができ、該耐火物を補修したり解体することが必要となる期間が長くなり、ランニングコストを低減し得ると共に、電気炉の稼働率を向上することができる。更には、炉体の補修や解体の頻度が少なくなることで、廃ドロマイト耐火物自体の発生量を減少させることも期待できる。
【００１３】
実施の形態では溶解炉として電気炉を例に挙げて説明したが、転炉等の他の炉であってもよく、また鋼としてはステンレス鋼に限定されるものでなく、他の一般鋼であってもよい。
【００１４】
【実施例】
ステンレス鋼の原料となる８０ｔのスクラップと、１３５０ｋｇの生石灰とをアーク炉に装入してアーク溶解し、精錬した場合において、アーク炉に内張りされているＭｇＯ系耐火物からの溶損ＭｇＯ量は５９５ｋｇあった。これに対し、同じく８０ｔのスクラップに対して、１０５０ｋｇの生石灰と６００ｋｇの廃ドロマイト耐火物とをアーク炉に装入してアーク溶解し、精錬した場合においては、前記ＭｇＯ系耐火物からの溶損ＭｇＯ量は４７３ｋｇであった。すなわち、廃ドロマイト耐火物を装入することで、ＭｇＯ系耐火物の溶損を抑制し得ると共に、生石灰の使用量を低減し得ることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る溶解炉における精錬方法によれば、精錬工程において生石灰の形で供給されているＣａＯの代替源として、炉の補修や解体に際して発生する廃ドロマイト耐火物を利用することにより、生石灰の使用量を削減して材料コストを低廉に抑えることができる。しかも、処理に困っていた廃ドロマイト耐火物をリサイクルできるから、その廃棄費用を削減することができる。
【００１６】
またドロマイト耐火物に含まれるＭｇＯ成分によりスラグ中のＭｇＯ濃度を上げて、溶解炉の内張りレンガとして使用されているＭｇＯ系耐火物の溶損を抑制でき、溶解炉の耐用寿命を延ばし得る。

Claims

炉の補修または解体に際して発生する廃ドロマイト耐火物と鋼とを溶解炉に装入して溶解し精錬する
ことを特徴とする溶解炉における精錬方法。
前記廃ドロマイト耐火物は、２０〜５０重量％のＣａＯを含んでいる請求項１記載の溶解炉における精錬方法。