JP2005187912A - Method for preliminarily treating molten pig iron - Google Patents

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Yuichi Uchida
祐一 内田
Yuta Hino
雄太 日野
Naoki Kikuchi
直樹 菊池
Yasuo Kishimoto
康夫 岸本
Tomoyuki Ueno
智之 上野
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preliminarily treating molten pig iron, which inhibits the lowering of a temperature in the molten pig iron and the increasing of slag amount, and dephosphorizes it with a higher efficiency than ever, even when a flux is blown into the molten pig iron with an injection method. <P>SOLUTION: This preliminary treatment method is an improved version of a technology of blowing the dephosphorization flux into the molten pig iron 2 together with a carrier gas, through an immersion lance 3 immersed in the molten pig iron retained in a treatment vessel 1. Specifically, the method includes spraying oxygen gas onto the bath face F of the molten pig iron through an assistant lance 4, from which the slag has been removed by a surfacing dephosphorization agent and carrier gas that has been blown through the immersion lance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、溶銑の予備処理方法に係わり、特に、溶銑に有効に熱を付与しつつ、効率的に溶銑の脱燐を行う技術に関する。   The present invention relates to a hot metal pretreatment method, and more particularly to a technique for efficiently dephosphorizing hot metal while effectively applying heat to the hot metal.

高炉で溶製した溶銑を原料に用いる製鋼プロセスでは、転炉で該溶銑の脱炭吹錬をする前に、この溶銑が含有する珪素(記号:Si)、燐(記号:P)の大半を酸素ガスや固体酸化鉄を用いて事前に酸化除去する所謂「溶銑予備処理」が一般に行われる。この溶銑予備処理の方式は、利用する処理容器の種類によって分類され、一つは、転炉を用いた処理であり、溶銑を底吹きガスで撹拌しつつ、酸化鉄や石灰等のフラックスや酸素ガスを溶銑上から供給する方式である。もう一つは、溶銑鍋若しくは混銑車(以下トピード・カーと称する)での処理であり、それら処理容器に保持した溶銑中にランスを浸漬し、該浸漬ランスを介してフラックスを搬送ガスで吹き込む方式(以下、インジェクション方式と称する)の処理である。   In a steelmaking process using hot metal melted in a blast furnace as a raw material, before decarburizing and blowing the hot metal in a converter, most of the silicon (symbol: Si) and phosphorus (symbol: P) contained in the hot metal is contained. A so-called “hot metal preliminary treatment” is generally performed in which oxygen gas or solid iron oxide is used for oxidation removal in advance. This hot metal pretreatment method is classified according to the type of processing vessel to be used, and one is a process using a converter. While the hot metal is stirred with a bottom blowing gas, flux such as iron oxide and lime, oxygen In this method, gas is supplied from the hot metal. The other is a treatment in a hot metal ladle or a kneading car (hereinafter referred to as a topped car). A lance is immersed in the hot metal held in these treatment containers, and flux is blown with a carrier gas through the immersion lance. This is processing of a method (hereinafter referred to as an injection method).

この両者を比較すると、トピード・カーでのインジェクション方式は、酸化剤の反応効率が高い、処理コストが安価という利点を有する。一方、容器内のフリーボード(浴面上方の空間)が小さく、溶銑の容器からの吹き出しを避けるために、フラックス及び搬送ガスの供給速度を低く抑える必要があり、処理する速度が低い。つまり、処理時間が長いという欠点がある。また、酸化剤として固体酸化鉄(ミルスケール、焼結ダスト等)を含有するフラックスを用いるので、該固体酸化鉄の顕熱及び分解時の吸熱によって、溶銑温度が低下するという欠点がある。溶銑温度が低下すると、次工程の転炉での精錬処理(脱硫、脱炭)に悪影響を及ぼすため、溶銑温度の下限に到達すると予備処理を中断しなければならなくなる。このため、所望の燐濃度まで予備処理を続けることが困難な場合がある。   Comparing the two, the injection system using the topped car has the advantage that the reaction efficiency of the oxidizing agent is high and the processing cost is low. On the other hand, the free board (space above the bath surface) in the container is small, and it is necessary to keep the supply rate of flux and carrier gas low in order to avoid blowing hot metal from the container, and the processing speed is low. That is, there is a drawback that the processing time is long. Further, since a flux containing solid iron oxide (mill scale, sintered dust, etc.) is used as an oxidant, there is a drawback that the hot metal temperature is lowered by sensible heat of the solid iron oxide and heat absorption during decomposition. If the hot metal temperature decreases, the refining process (desulfurization, decarburization) in the converter of the next process is adversely affected, so that the preliminary process must be interrupted when the lower limit of the hot metal temperature is reached. For this reason, it may be difficult to continue the pretreatment up to a desired phosphorus concentration.

そのため、このようなトピード・カーでのインジェクション方式における溶銑温度の低下を解決する手段が開示されている。すなわち、処理中に上吹きランスを介して酸素ガスをトピード・カー内に吹き入れ、別途溶銑中に浸漬した浸漬ランスから溶銑中に吹き込んだフラックスと溶銑中の炭素が反応して発生するCOガスを、CO2に二次燃焼させて、その燃焼熱を溶銑に着熱させる技術である(特許文献1及び2参照)。これにより、溶銑温度の低下が抑制されるので、その熱余裕分だけ従来よりフラックス供給量を増加することができる。その結果、処理速度が向上し、同じ時間でより低い燐濃度まで予備処理することが可能となる。 Therefore, a means for solving such a decrease in hot metal temperature in the injection system with such a topped car is disclosed. That is, CO gas generated by reacting the flux in the hot metal with the flux blown into the hot metal from the immersion lance immersed in the hot metal by blowing oxygen gas into the topped car through the top blowing lance during the treatment. Is a technique in which CO 2 is subjected to secondary combustion and the combustion heat is applied to the hot metal (see Patent Documents 1 and 2). Thereby, since the fall of hot metal temperature is suppressed, the amount of flux supply can be increased from the conventional amount by the heat margin. As a result, the processing speed is improved, and it is possible to perform preliminary processing to a lower phosphorus concentration in the same time.

また、処理容器内の溶銑中に浸漬した二重管ランスの先端からCaO系フラックスを搬送ガスで溶銑浴の深部に吹き込んで溶銑の脱燐を行うに際し、該脱燐処理中に溶銑上に浮遊する脱燐スラグ中に該二重管ランスの途中から酸素ガスを吹き込み、スラグ中に存在する粒鉄を燃焼させると同時に、脱燐処理により発生するガスの二次燃焼を行う溶銑の予備処理方法も開示されている(特許文献3参照)。この方法によれば、スラグ中の粒鉄の燃焼と脱燐処理により発生するガスの二次燃焼によって発生する熱によって脱燐処理中の溶銑の温度降下を低減することが可能である。
特開昭63−180345号公報 特開平3−24216号公報 特開平9−41015号公報
In addition, when degassing the hot metal by blowing CaO-based flux into the deep part of the hot metal bath with a carrier gas from the tip of the double pipe lance immersed in the hot metal in the processing vessel, it floats on the hot metal during the dephosphorization process. A hot metal pretreatment method in which oxygen gas is blown into the dephosphorization slag from the middle of the double pipe lance to burn the granular iron present in the slag and at the same time secondary combustion of the gas generated by the dephosphorization treatment Is also disclosed (see Patent Document 3). According to this method, it is possible to reduce the temperature drop of the hot metal during the dephosphorization process by heat generated by the combustion of the granular iron in the slag and the secondary combustion of the gas generated by the dephosphorization process.
JP-A-63-180345 Japanese Patent Laid-Open No. 3-24216 JP-A-9-41015

ところが、近年は、鉄鋼製品の品質要求が非常に厳格になり、今まで以上に低レベルの燐濃度が求められる。この要求に応えるには、溶銑予備処理を経由させる溶銑の量をさらに増加する必要がある。そのため、溶銑予備処理の処理速度を今までより速め、予備処理のサイクル(一定時間内の処理チャージ)を高める必要があった。   However, in recent years, quality requirements for steel products have become very strict, and a lower level of phosphorus concentration is required than ever. In order to meet this demand, it is necessary to further increase the amount of hot metal passing through the hot metal pretreatment. Therefore, it has been necessary to increase the processing speed of the hot metal pretreatment more than before and to increase the pretreatment cycle (treatment charge within a predetermined time).

ここで、溶銑中に吹き込まれたフラックスの挙動を考えると、該フラックスは、酸化鉄(ミルスケール、焼結ダスト等)と石灰とを混合したものが一般的である。浸漬ランスから溶銑へ吹き込まれたフラックスは、溶銑浴中を炭素や燐と反応しながら浮上するが、特に、燐は酸化鉄によって酸化され、フラックス中の石灰と結合してフラックス中に取り込まれる。ただし、燐がフラックス中に安定して存在し続けるには、該フラックスの酸素ポテンシャルがある一定の値を維持していること、換言すれば、一定濃度の酸化鉄が存在することが必要である。浴内を浮上中のフラックスは、燐の他に炭素とも反応するが、フラックス中の酸化鉄は、炭素と多く反応するため、浮上の途中で酸化鉄は急速に消費される。このため、フラックスが浴面上に到達するときには、フラックス中の酸化鉄は減少してしまい、溶銑中よりせっかく取り込んだ燐を放出(所謂、復燐)してしまうこともある。この現象は、インジェクション方式では不可避的に起こる。   Here, considering the behavior of the flux blown into the hot metal, the flux is generally a mixture of iron oxide (mill scale, sintered dust, etc.) and lime. The flux blown into the hot metal from the immersion lance floats while reacting with carbon and phosphorus in the hot metal bath, and in particular, phosphorus is oxidized by iron oxide and combined with lime in the flux and taken into the flux. However, in order for phosphorus to continue to exist stably in the flux, it is necessary that the oxygen potential of the flux is maintained at a certain value, in other words, a certain concentration of iron oxide is present. . The flux that floats in the bath reacts with carbon in addition to phosphorus, but iron oxide in the flux reacts a lot with carbon, so iron oxide is rapidly consumed during the float. For this reason, when the flux reaches the bath surface, the iron oxide in the flux decreases, and the phosphorus taken up more than in the hot metal may be released (so-called recovered phosphorus). This phenomenon is unavoidable in the injection method.

そこで、インジェクション方式で脱燐速度を上昇させるには、上記現象が起きるのを踏まえ、以下の2通りのアプローチが考えられる。
(1)フラックスの吹き込み量を増やし、脱燐量を増やす
(2)フラックスの酸素ポテンシャルを必要な値に維持し、フラックスからの燐の放出を抑える
しかしながら、(1)の手段を実施するには、前記したように、固体酸素源(酸化鉄)の供給速度を増やすことであり、溶銑温度が低下するという問題が避けられない。
Therefore, in order to increase the dephosphorization rate by the injection method, the following two approaches can be considered in light of the above phenomenon.
(1) Increasing the amount of flux blown and increasing the amount of dephosphorization (2) Maintaining the oxygen potential of the flux at a required value and suppressing the release of phosphorus from the flux However, in order to implement the means of (1) As described above, the supply rate of the solid oxygen source (iron oxide) is increased, and the problem that the hot metal temperature decreases is unavoidable.

この問題に対しては、前記特許文献1〜3に記載されたように、前記フリーボ−ドあるいは溶銑浴面上のスラグ中に酸素ガスを供給することが有効ではある。ただし、酸素ガスの供給量を増大し過ぎると、処理容器のフリーボード近傍の耐火物を溶損する問題があるので、酸素ガス供給量の増大には限界がある。また、フラックスの吹き込み量を増大すると、必然的に溶銑予備処理によって発生するスラグ量が増大し、その処理量が増加するという厄介な問題が新たに起きる。   For this problem, as described in Patent Documents 1 to 3, it is effective to supply oxygen gas into the slag on the free board or the hot metal bath surface. However, if the supply amount of oxygen gas is increased too much, there is a problem that the refractory in the vicinity of the free board of the processing container is melted, so that there is a limit to increasing the supply amount of oxygen gas. Further, when the amount of flux blown is increased, the amount of slag generated by the hot metal preliminary treatment inevitably increases, and a troublesome problem that the processing amount increases newly arises.

本発明は、かかる事情に鑑み、インジェクション方式でフラックスを溶銑中に吹き込んでも、溶銑温度の低下及びスラグ量の増大が抑制でき、従来より効率の良い脱燐が可能な溶銑予備処理方法を提供することを目的としている。   In view of such circumstances, the present invention provides a hot metal pretreatment method that can suppress a decrease in the hot metal temperature and an increase in the amount of slag even if the flux is blown into the hot metal by an injection method, and can perform dephosphorization more efficiently than conventional methods. The purpose is that.

発明者らは、上記目的を達成するため、前記(2)の作用効果について鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化させた。   In order to achieve the above-mentioned object, the inventors have conducted intensive studies on the effect (2), and have realized the results in the present invention.

すなわち、本発明は、処理容器に保持した溶銑中に浸漬した浸漬ランスを介して、該溶銑へ脱燐フラックスを搬送ガスで吹き込み、溶銑を脱燐するに際し、前記浸漬ランスを介して吹き込んだ脱燐剤及び搬送ガスの浮上でスラグが除かれた溶銑浴面に、補助ランスを介して酸素ガスを吹き付けることを特徴とする溶銑の予備処理方法である。この場合、さらに、排ガス中COガスの二次燃焼が促進するように、別の上吹きランスを前記溶銑の浴面に浮くスラグ層の上方まで垂下し、該上吹きランスを介して酸素ガスを噴射しても良い。また、前記脱燐フラックスは、フッ化カルシウムを非含有とするのが好ましい。   That is, the present invention blows a dephosphorization flux into the hot metal with a carrier gas through the immersion lance immersed in the hot metal held in the processing container, and degassed the hot metal through the immersion lance. A hot metal pretreatment method characterized in that oxygen gas is blown through an auxiliary lance onto a hot metal bath surface from which slag has been removed by floating of a phosphorus agent and a carrier gas. In this case, in order to further promote the secondary combustion of the CO gas in the exhaust gas, another upper blowing lance is suspended above the slag layer floating on the bath surface of the hot metal, and oxygen gas is passed through the upper blowing lance. You may spray. The dephosphorization flux preferably contains no calcium fluoride.

本発明によれば、溶銑浴面にスラグを介さずに酸素ガスを吹き付けるようにしたので、浮上したフラックスの酸素ポテンシャルは高く維持できるようになる。その結果、フラックスがせっかく取り込んだ燐を溶銑中に放出してしまうことがなくなり、溶銑の脱燐効率が向上する。
つまり、フラックス量を増加せずに、溶銑温度の低下を抑制しつつ、予備処理速度を増加することができるようになる。
According to the present invention, oxygen gas is sprayed on the hot metal bath surface without slag, so that the oxygen potential of the floated flux can be maintained high. As a result, the phosphorus taken up by the flux is not released into the hot metal, and the dephosphorization efficiency of the hot metal is improved.
That is, it becomes possible to increase the preliminary processing speed while suppressing a decrease in the hot metal temperature without increasing the flux amount.

以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明を実施する最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the circumstances leading to the invention.

従来も、処理容器のフリーボードへ上方から上吹きランスを垂下し、溶銑浴面に浮いたスラグ層へ向けて酸素ガスを噴射していた。しかしながら、それは、熱補償、つまり溶銑温度の低下抑制を主目的としていた。つまり、溶銑の脱燐に際しては、溶銑浴中に浸漬した浸漬ランスを介して吹き込まれた脱燐フラックス中の固体酸化剤によって、溶銑中の炭素が酸化されてCOガスが発生するが、このCOガスを浴面上の空間で二次燃焼させ、その発熱を熱補償に利用していたのである。その意味で、上吹きランスを介しての酸素ガスのフリーボードへの吹き込みは、脱燐反応に関しては間接的な効果を有するに過ぎなかった。   Conventionally, an upper blowing lance is suspended from above on the freeboard of the processing vessel, and oxygen gas is injected toward the slag layer floating on the hot metal bath surface. However, it was mainly aimed at heat compensation, that is, suppression of a decrease in hot metal temperature. In other words, when dephosphorizing the hot metal, carbon in the hot metal is oxidized and CO gas is generated by the solid oxidizing agent in the dephosphorization flux blown through the immersion lance immersed in the hot metal bath. The gas was secondarily burned in the space above the bath surface, and the heat generated was used for heat compensation. In that sense, the blowing of oxygen gas into the free board through the top blowing lance had only an indirect effect with respect to the dephosphorization reaction.

また、特許文献3記載の技術のように、酸素ガスを溶銑浴面上のスラグ層中に供給しても、脱燐反応速度の向上に寄与しない。酸素ガスをスラグ中に供給したのでは、浮上途中のフラックス中の酸化鉄分の減少を防止したり、周辺の酸素ポテンシャルの上昇に寄与しないからである。しかも、スラグ中の粒鉄の酸化は、大きな発熱を伴うため、スラグ中に局所的な高熱部が形成されるために、脱燐に不利な条件となり、場合によってはスラグから溶銑への復燐を助長しかねない。   Moreover, even if oxygen gas is supplied into the slag layer on the hot metal bath surface as in the technique described in Patent Document 3, it does not contribute to the improvement of the dephosphorization reaction rate. This is because supplying oxygen gas into the slag does not prevent a decrease in iron oxide content in the flux that is in the process of ascent and does not contribute to an increase in the surrounding oxygen potential. Moreover, since the oxidation of granular iron in the slag is accompanied by a large exotherm, local hot areas are formed in the slag, which is a disadvantageous condition for dephosphorization. Could be conducive.

そこで、発明者らは、このような上吹きランスから吹き込む酸素ガスを、直接脱燐反応に寄与させて、脱燐速度を向上できないかと種々研究を重ねた。その結果、上吹きランスからの酸素ガスを、浸漬ランスから吹き込まれた脱燐フラックス及びその搬送ガスが浮上する溶銑浴面(以下、浮上面と称することもある)に、スラグ層を介することなく吹き付ければ良いことを知見した。   Accordingly, the inventors have made various studies on whether or not oxygen gas blown from such an upper blowing lance can directly contribute to the dephosphorization reaction to improve the dephosphorization rate. As a result, the oxygen gas from the upper blowing lance is passed through the dephosphorization flux blown from the immersion lance and the hot metal bath surface (hereinafter also referred to as the floating surface) on which the carrier gas floats, without passing through the slag layer. I found out that I should spray.

すなわち、この浮上面に浮上するフラックスは、溶銑浴中を浮上してくる途中での反応により燐を取り込んでいるが、従来は浮上の途中で脱炭反応により酸化鉄が消費されており、酸素ポテンシャルが10-15atmまで低下し、燐を放出してしまう。したがって、この浮上面に酸素(ガス)を直接供給すれば、フラックス及びその周辺の酸素ポテンシャルが再度10-13atm程度に高まり、燐の放出は抑制できると考えたのである。浮上面は、搬送ガスの浮上エネルギーにより浴面が揺動して活性な状態にあり、浴面揺動により、吹き付けた酸素ガスが直ちに溶銑内に巻き込まれ易く、浮上したフラックス等へ効率的に酸素の供給が可能となる。 That is, the flux that floats on the air bearing surface takes in phosphorus by a reaction in the middle of floating in the hot metal bath, but conventionally iron oxide is consumed by a decarburization reaction in the middle of the floating, The potential drops to 10 -15 atm and releases phosphorus. Therefore, it was thought that if oxygen (gas) was directly supplied to this air bearing surface, the flux and the oxygen potential around it would rise again to about 10 -13 atm, and the release of phosphorus could be suppressed. The air bearing surface is in an active state because the bath surface fluctuates due to the flotation energy of the carrier gas, and the sprayed oxygen gas is easily caught in the hot metal by the bath surface wobbling. Oxygen can be supplied.

本発明は、この考えを具体化したもので、図1に示すように、前記浸漬ランス3を介して溶銑浴2中に吹き込まれたフラックス及びその搬送ガスが浮上する溶銑浴面Fに、補助ランス4を介して酸素ガスを、スラグ層6を介することなく吹き付けるものである。この浮上面Fは、搬送ガスの浮上により湯面が盛り上がり、スラグが周囲に寄るため、溶銑が露出し易いからである。ただし、処理の当初から溶銑浴面上のスラグ量が多かったり、あるいは処理が長びき、吹き込んだフラックスの総量が大きくなると、浮上面Fをスラグが覆う場合もある。この場合には、補助ランス4から供給する酸素ガスの運動エネルギーで、浴面上のスラグを押し除けて溶銑面を露出させるようにすれば良い。これは、酸素ガスの供給速度や動圧を適正に調整することで可能である。   The present invention embodies this idea. As shown in FIG. 1, the flux blown into the hot metal bath 2 through the immersion lance 3 and the hot metal bath surface F on which the carrier gas floats are supplemented. Oxygen gas is blown through the lance 4 without passing through the slag layer 6. This is because the floating surface F rises as the carrier gas rises, and the slag approaches the surroundings, so that the hot metal is easily exposed. However, if the amount of slag on the hot metal bath surface is large from the beginning of the treatment, or if the treatment is prolonged and the total amount of flux blown becomes large, the slag may cover the air bearing surface F. In this case, the molten metal surface may be exposed by pushing away the slag on the bath surface with the kinetic energy of the oxygen gas supplied from the auxiliary lance 4. This is possible by appropriately adjusting the oxygen gas supply speed and dynamic pressure.

なお、本発明でも、補助ランス4を介して供給した酸素ガスのうち、フラックス等の浮上面Fに到達しなかったものは、トピード・カーのフリーボード内でCOガスと反応するので、従来の上吹き酸素と同様の熱補償効果を有する。ただし、熱補償の効果をさらに享受するには、図2に示すように、本発明に係る浸漬ランス3及び補助ランス4の利用に加えて、別の上吹きランス5を使用し、酸素ガスをスラグ層6の上方に供給して前記フリーボード7内でのCOガスの燃焼(二次燃焼)をより促進させても良い。そこで、このことも本発明に加えることにした。   In the present invention as well, oxygen gas supplied through the auxiliary lance 4 that does not reach the air bearing surface F such as flux reacts with CO gas in the freeboard of the topped car. It has the same thermal compensation effect as top blown oxygen. However, in order to further enjoy the effect of heat compensation, in addition to the use of the immersion lance 3 and the auxiliary lance 4 according to the present invention, as shown in FIG. It may be supplied above the slag layer 6 to further promote the combustion (secondary combustion) of CO gas in the free board 7. Therefore, this is also added to the present invention.

補助ランス4としては、そのガス噴出口(先端)と浮上面との距離を適切に調整する必要があるので、図1及び図2に示したように、浸漬ランス3とは独立し、且つ移動自在であることが望ましい。また、補助ランス4は鋼製の筒状体であるが、熱負荷を受けるので、水冷方式にするのが好ましく、そのためには、従来の上吹きランスに採用されていると同様な冷却手段(例えば、酸素上吹転炉の酸素ランスと同様の三重管構造のランス)が利用できる。さらに、水冷方式とせず、消耗型ランスとしても良いが、この場合には、ランス表面にカロライズ処理等の酸化防止加工を施し、ランス寿命の延長を図るのが良い。さらに、二次燃焼用の上吹きランス5についても、補助ランス4と同様の水冷乃至は酸化防止加工したものとするのが良い。   As the auxiliary lance 4, it is necessary to appropriately adjust the distance between the gas outlet (tip) and the air bearing surface, so that the auxiliary lance 4 moves independently of the immersion lance 3 as shown in FIGS. 1 and 2. It is desirable to be free. Further, the auxiliary lance 4 is a steel tubular body, but since it receives a thermal load, it is preferable to use a water cooling system. For this purpose, the same cooling means (used as in the conventional top blowing lance) For example, a triple-tube structure lance similar to the oxygen lance of an oxygen top blow converter can be used. In addition, a consumable lance may be used instead of the water cooling method. In this case, it is preferable to extend the life of the lance by subjecting the lance surface to an antioxidant process such as calorizing treatment. Further, the secondary blow upper lance 5 is preferably water-cooled or anti-oxidized in the same manner as the auxiliary lance 4.

また、本発明では、処理容器としては、溶銑鍋、混銑車(トピード・カー)等の製鉄業において一般に用いられているものであれば、特にその形態を限定するものではない。   In the present invention, the form of the processing container is not particularly limited as long as it is generally used in the steel industry such as hot metal ladle, chaotic car (topped car) and the like.

さらに、従来は、フラックスの滓化を速め、脱燐速度を向上させるために、蛍石(主成分はフッ化カルシウム)等を配合した脱燐フラックスを吹き込む操業が行われることが多かった。これに対して、近年は、環境保護の観点から、フッ素含有廃棄物の低減が求められるようになり、蛍石の使用量を極力低減する必要が生じてきたが、蛍石と同等の作用を発揮する代替材は見出されていないのが現状である。本発明では、酸素ガスの供給方法で溶銑の脱燐速度を向上できるようにしたので、蛍石を配合した脱燐フラックスを使用しなくても、従来並みの脱燐速度で溶銑予備処理を行うことが可能となるので、このことも要件にした発明も提案する。   Further, conventionally, in order to accelerate the hatching of the flux and improve the dephosphorization rate, there has been often an operation of blowing a dephosphorization flux containing fluorite (the main component is calcium fluoride). On the other hand, in recent years, from the viewpoint of environmental protection, reduction of fluorine-containing waste has been required, and it has become necessary to reduce the amount of fluorite used as much as possible. The present condition is that the alternative material which exhibits is not found. In the present invention, the hot metal dephosphorization rate can be improved by the oxygen gas supply method, so that the hot metal pretreatment is performed at the same dephosphorization rate without using a dephosphorization flux containing fluorite. Therefore, an invention that makes this a requirement is also proposed.

(実施例1)
収容能力300トンのトピードカー1に保持した溶銑2に、浸漬ランス3を介して脱燐フラックスを搬送ガスで吹き込んだ。その際、図1に示した本発明に係る溶銑の予備処理方法を適用し、補助ランス4を介して、浸漬ランスを介して吹き込まれた脱燐フラックス及び搬送ガスの浮上面Fに向けて、酸素ガスを別途吹き付けた。補助ランス4の先端と浮上面Fの盛り上がり部最上端との距離は200mmとした。脱燐フラックスには、焼結鉱粉と生石灰粉の混合したものを、その搬送ガスには、窒素を使用した。処理は20分間行われ、その結果を表1に示す。
(比較例1)
前記補助ランスは使用せず、浸漬ランス3から脱燐フラックスを搬送ガスで溶銑へ吹き込む従来から行われている溶銑の予備処理を行った。その結果も表1に併せて示す。
(Example 1)
A dephosphorization flux was blown into the hot metal 2 held in the topped car 1 having a capacity of 300 tons via a dipping lance 3 with a carrier gas. At that time, applying the hot metal pretreatment method according to the present invention shown in FIG. 1, through the auxiliary lance 4, toward the dephosphorization flux blown through the immersion lance and the floating surface F of the carrier gas, Oxygen gas was blown separately. The distance between the tip of the auxiliary lance 4 and the uppermost end of the raised portion of the air bearing surface F was 200 mm. As the dephosphorization flux, a mixture of sintered ore powder and quicklime powder was used, and nitrogen was used as the carrier gas. The treatment was performed for 20 minutes and the results are shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
The auxiliary lance was not used, and the hot metal pretreatment conventionally performed by blowing a dephosphorization flux from the immersion lance 3 into the hot metal with a carrier gas was performed. The results are also shown in Table 1.

表1より、この従来の予備処理方法によれば、溶銑温度の降下程度が大きく、次工程である転炉製鋼で利用する昇温材(例えば、コークス)の増加を招いた。また、浸漬ランス3を介して実施例1と同量の酸素ガスを吹き込んだ処理も行ったが、この時には、浸漬ランス3は急速に損耗し、5分間の経過で脱燐処理の継続が不可能になった。これに対して、実施例1の本発明では、溶銑温度の降下程度が小さく、且つ脱燐速度が向上していることが明らかである。
(比較例2)
補助ランス4の先端を、浸漬ランス3を介して吹き込まれた脱燐フラックス及び搬送ガスの浮上面Fに向けずに、浸漬ランスをスラグ中に浸漬させた状態で酸素ガスを供給した以外は、実施例1と同様に脱燐処理を行った。その結果を表1に併せて示す。
As can be seen from Table 1, according to this conventional pretreatment method, the temperature drop of the hot metal is large, leading to an increase in the temperature raising material (for example, coke) used in converter steelmaking as the next step. In addition, the same amount of oxygen gas as in Example 1 was blown through the immersion lance 3, but at this time, the immersion lance 3 was quickly worn out and the dephosphorization process could not be continued after 5 minutes. It became possible. On the other hand, in the present invention of Example 1, it is clear that the temperature drop is small and the dephosphorization rate is improved.
(Comparative Example 2)
Except for supplying oxygen gas in a state in which the immersion lance is immersed in the slag without directing the tip of the auxiliary lance 4 to the dephosphorization flux blown through the immersion lance 3 and the floating surface F of the carrier gas, Dephosphorization treatment was performed in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 1.

表1より、酸素ガスを浮上面Fに噴射しない比較例2の予備処理方法によれば、溶銑温度降下は小さくなるが、脱燐速度は向上しないことがわかる。これに対して、酸素ガスを浮上面Fに噴射する実施例1の本発明では、溶銑温度の降下が小さく、且つ脱燐速度の向上していることが明らかである。   From Table 1, it can be seen that according to the pretreatment method of Comparative Example 2 in which oxygen gas is not jetted onto the air bearing surface F, the hot metal temperature drop is reduced, but the dephosphorization rate is not improved. On the other hand, in the present invention of Example 1 in which oxygen gas is injected onto the air bearing surface F, it is clear that the temperature drop of the hot metal is small and the dephosphorization rate is improved.

Figure 2005187912
Figure 2005187912

(実施例2)
図2に示したように、トピードカー1内の開口近傍で、上吹きランス5を介して排ガス中COガスを二次燃焼させるための酸素ガスを供給した以外は、実施例1と同様な脱燐処理を行った。その結果を表2に示す。
(Example 2)
As shown in FIG. 2, dephosphorization similar to that in Example 1 except that oxygen gas for secondary combustion of CO gas in the exhaust gas is supplied via the top blowing lance 5 in the vicinity of the opening in the topped car 1. Processed. The results are shown in Table 2.

表2には、酸素を噴射する上吹きランスを使用しない従来通りの操業結果を比較例3として併せて示すが、本発明によれば、溶銑の脱燐速度の向上ばかりでなく、溶銑温度の降下抑制が達成されることが明らかである。   Table 2 also shows a conventional operation result without using an upper blowing lance for injecting oxygen as Comparative Example 3. According to the present invention, not only the improvement of the hot metal dephosphorization rate but also the hot metal temperature It is clear that descent suppression is achieved.

Figure 2005187912
Figure 2005187912

以上のように、簡易な補助ランスを介して酸素ガスを溶銑の適切な位置に供給することで、溶銑の脱燐速度の向上及び処理中の温度降下抑制を同時に達成できるようになった。   As described above, by supplying oxygen gas to an appropriate position of the hot metal via a simple auxiliary lance, it has become possible to simultaneously improve the dephosphorization rate of the hot metal and suppress the temperature drop during processing.

溶銑中へ脱燐フラックスを供給する浸漬ランスと、溶銑浴面のフラックス等の浮上面へ酸素ガスを直接吹き付ける補助ランスとを用いた本発明に係る溶銑の予備処理脱燐を模式的に示す図である。The figure which shows typically the pretreatment dephosphorization of the hot metal which concerns on this invention using the immersion lance which supplies the dephosphorization flux in hot metal, and the auxiliary | assistant lance which blows oxygen gas directly on floating surfaces, such as the flux of a hot metal bath surface It is. 図1の浸漬ランス及び補助ランスに加え、排ガスの二次燃焼を促進させる酸素を噴射する上吹きランスをも用いた溶銑の予備処理脱燐を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the pretreatment dephosphorization of the hot metal using the top blowing lance which injects the oxygen which accelerates | stimulates the secondary combustion of exhaust gas in addition to the immersion lance and auxiliary | assistant lance of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 処理容器(トピード・カー)
2 溶銑
3 浸漬ランス
4 補助ランス
5 上吹きランス
6 スラグ層
7 フリーボード
F 脱燐フラックス及び搬送ガスの浮上面
1 Processing container (Topy car)
2 Hot metal 3 Immersion lance 4 Auxiliary lance 5 Top blowing lance 6 Slag layer 7 Free board F Floating surface of dephosphorization flux and carrier gas

Claims (3)

処理容器に保持した溶銑中に浸漬した浸漬ランスを介して、該溶銑へ脱燐フラックスを搬送ガスで吹き込み、溶銑を脱燐するに際し、
前記浸漬ランスを介して吹き込んだ脱燐剤及び搬送ガスの浮上でスラグが除かれた溶銑浴面に、補助ランスを介して酸素ガスを吹き付けることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
When dephosphorizing the hot metal by blowing a dephosphorization flux into the hot metal with a carrier gas through an immersion lance immersed in the hot metal held in the processing vessel,
A hot metal pretreatment method, characterized in that oxygen gas is blown through an auxiliary lance to the hot metal bath surface from which slag has been removed by the floating of the dephosphorizing agent and carrier gas blown through the immersion lance.
さらに、排ガス中COガスの二次燃焼が促進するように、別の上吹きランスを前記溶銑の浴面に浮くスラグ層の上方まで垂下し、該上吹きランスを介して酸素ガスを噴射することを特徴とする請求項1記載の溶銑の予備処理方法。 Furthermore, in order to promote the secondary combustion of the CO gas in the exhaust gas, another upper blowing lance is suspended above the slag layer floating on the bath surface of the hot metal, and oxygen gas is injected through the upper blowing lance. The hot metal pretreatment method according to claim 1. 前記脱燐フラックスが、フッ化カルシウムを非含有とすることを特徴とする請求項1又は2記載の溶銑の予備処理方法。 The hot metal pretreatment method according to claim 1 or 2, wherein the dephosphorization flux does not contain calcium fluoride.
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