JP2007231398A - Method for refining molten steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶銑を脱燐精錬用転炉と脱炭精錬用転炉とを組み合せて精錬し、Ni、Mo、Cuのうちの少なくとも1種以上を合金成分として含有する溶鋼を溶製する精錬方法に関し、詳しくは、Ni、Mo、Cuを合金成分として含有する鉄スクラップの配合量を増加させて前記溶鋼を溶製する精錬方法に関するものである。 The present invention relates to a refining process in which hot metal is refined by combining a dephosphorization converter and a decarburization refining converter, and molten steel containing at least one of Ni, Mo and Cu as an alloy component is smelted. More specifically, the present invention relates to a refining method for melting the molten steel by increasing the amount of iron scrap containing Ni, Mo, and Cu as alloy components.
鋼材には、Ni、Cr、Mo、Cuなどからなる種々の元素が、それぞれの用途に応じて合金成分として添加されている。従って、回収される鉄スクラップには、これらの合金成分を含有する鉄スクラップが混合する。回収された鉄スクラップは、電気炉製鋼工程においては主たる鉄源として使用され、また、高炉溶銑を主たる鉄源とする転炉製鋼工程においても、溶銑を補う鉄源として使用されている。特に近年、地球温暖化防止の観点からCO2 ガス発生量の削減が望まれており、CO2 ガスの発生量が少なくなることから、転炉製鋼工程においても鉄スクラップの配合量を増加させた操業が行われている。 Various elements made of Ni, Cr, Mo, Cu and the like are added to the steel material as alloy components according to the respective applications. Therefore, the iron scrap containing these alloy components is mixed with the recovered iron scrap. The recovered iron scrap is used as a main iron source in the electric furnace steelmaking process, and is also used as an iron source supplementing the hot metal in the converter steelmaking process using blast furnace hot metal as the main iron source. In recent years, the reduction of CO 2 gas generation amount from the viewpoint of preventing global warming has been desired, since the generation amount of CO 2 gas is reduced, and also increased the amount of steel scrap in BOF steelmaking Operations are taking place.
鉄スクラップに含まれるこれらの合金元素のうちで、Ni、Mo、Cuは酸素との親和力がFeよりも小さく、従って、酸素ガスを用いて溶銑を精錬する転炉脱炭精錬においては、一旦溶銑中に溶解したNi、Mo、Cuは溶銑から除去できず、精錬後の溶鋼に残留する。鋼材の材質上から、Ni、Mo、Cuは不要或いは添加不可の鋼材も存在し、そのため、Ni、Mo、Cuを合金成分とする鉄スクラップは、回収された後に含有する合金元素別に分類され、それぞれの元素を合金成分として含有する鋼材の溶製時に使用されている。 Among these alloy elements contained in iron scrap, Ni, Mo and Cu have a smaller affinity for oxygen than Fe. Therefore, in converter decarburization refining hot metal using oxygen gas, Ni, Mo, and Cu dissolved therein cannot be removed from the hot metal and remain in the molten steel after refining. From the material of the steel material, there are also steel materials that Ni or Mo, Cu is not necessary or cannot be added, so iron scrap containing Ni, Mo, Cu as an alloy component is classified according to the alloying element contained after being recovered, It is used at the time of melting steel materials containing each element as an alloy component.
従来の転炉製鋼工程においては、鉄スクラップの含有するNi、Mo、Cuを成分調整用原料として利用する場合、合金成分としてNi、Mo、Cuを含有する鉄スクラップを、精錬前に転炉内に装入し、次いで溶銑を装入した後に、酸素ガスを供給して溶銑の脱炭精錬を行っていた。そして、脱炭精錬終了後、炉内溶鋼の分析結果に基づき、Ni、Mo、Cuの不足分を補うために、転炉からの出鋼時に合金鉄、金属ニッケル、金属銅などを添加して成分調整を行っていた。 In the conventional converter steelmaking process, when using Ni, Mo, Cu contained in iron scrap as raw material for component adjustment, iron scrap containing Ni, Mo, Cu as alloy components is converted into the converter before refining. Then, after the hot metal was charged, oxygen gas was supplied to decarburize and refine the hot metal. And after decarburization refining, based on the analysis results of molten steel in the furnace, in order to compensate for the deficiency of Ni, Mo, Cu, alloy iron, metallic nickel, metallic copper, etc. are added at the time of steel removal from the converter Ingredient adjustment was performed.
しかしながらこの精錬方法においては、Ni、Mo、Cuを合金成分とする鉄スクラップの装入量が過剰の場合には成分規格値を超えてしまうので、これを防止するために、Ni、Mo、Cuを合金成分とする鉄スクラップの配合量は抑えられ、出鋼時に不足分を合金鉄などにより補う方法が採られていた。つまり、成分調整用原料として安価な鉄スクラップの使用量が抑えられ、高価な合金鉄や金属ニッケルなどが使用されていた。また、転炉脱炭精錬では脱燐反応に限界があるので、燐含有量の高い鉄スクラップの配合量には自ずと制限があった。 However, in this refining method, if the amount of iron scrap containing Ni, Mo, Cu as an alloy component is excessive, the component specification value will be exceeded, so to prevent this, Ni, Mo, Cu The amount of iron scrap containing as the alloy component was suppressed, and a method of supplementing the deficiency with alloy iron at the time of steelmaking was adopted. That is, the amount of inexpensive iron scrap used as a raw material for component adjustment is suppressed, and expensive alloy iron, metallic nickel, and the like are used. In addition, since converter decarburization has a limit in dephosphorization reaction, the amount of iron scrap with a high phosphorus content is naturally limited.
ところで、特許文献1には、溶銑の脱燐処理と溶銑の転炉脱炭精錬とを組み合せた製鋼工程において、多量の合金原料を効率的に溶解する方法が提案されている。即ち、空になった溶銑容器に合金原料を入れ置きして溶銑容器の保有熱によって加熱し、次いで、この溶銑容器で溶銑を受銑して入れ置きした合金原料を溶解し、その後、この溶銑容器で溶銑の脱燐処理を行い、この溶銑を転炉に装入して脱炭精錬するという方法である。特許文献1の方法によれば、合金原料の燐含有量が高くても脱燐処理により対処できるが、溶銑容器で脱燐処理を実施していることから、溶銑の攪拌力が十分ではなく、合金原料の装入量を多くした場合には、合金原料が溶け残る恐れがある。合金原料が溶け残った場合には、溶銑の合金元素濃度が低く見積もられ、次工程の転炉脱炭精錬で配合する合金原料が過剰になり、成分規格値を超えてしまう恐れがある。 By the way, Patent Document 1 proposes a method of efficiently melting a large amount of alloy raw material in a steelmaking process that combines hot metal dephosphorization treatment and hot metal converter decarburization refining. That is, the alloy raw material is placed in an empty hot metal container and heated by the retained heat of the hot metal container, and then the hot metal container receives the hot metal and melts the stored alloy raw material. In this method, the hot metal is dephosphorized in a vessel, and the hot metal is charged into a converter and decarburized and refined. According to the method of Patent Document 1, even if the phosphorus content of the alloy raw material is high, it can be dealt with by dephosphorization treatment, but since the dephosphorization treatment is carried out in the hot metal vessel, the stirring power of the hot metal is not sufficient, If the amount of alloy raw material is increased, the alloy raw material may remain undissolved. If the alloy raw material remains undissolved, the alloy element concentration in the hot metal is estimated to be low, and the alloy raw material to be blended in the converter decarburization refining in the next step becomes excessive, which may exceed the component standard value.
また、特許文献2には、2基の転炉形式の炉のうちの一方を脱燐炉、他方を脱炭炉として溶銑から溶鋼を溶製する際に、脱燐炉へ軽量鉄スクラップを装入し、溶銑の脱燐処理を実施して軽量鉄スクラップを溶銑中に溶解させ、得られた脱燐溶銑を脱炭炉で精錬して溶鋼を溶製する方法が開示されている。しかしながら、特許文献2における軽量鉄スクラップは単なる鉄源であり、軽量鉄スクラップ中の合金成分を成分調整用原料として利用することに関しては何ら開示していない。
以上説明したように、Ni、Mo、Cuのうちの少なくとも1種以上を合金成分として含有する溶鋼を溶製するときに、従来の方法では、Ni、Mo、Cuのうちの1種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを、成分調整用原料として十分には有効活用していなかったり、有効活用しようとすると、鉄スクラップの溶け残りが発生したりする問題があった。 As described above, when melting a molten steel containing at least one of Ni, Mo, and Cu as an alloy component, in the conventional method, one or more of Ni, Mo, and Cu are alloyed. There has been a problem that iron scrap contained as a component is not sufficiently effectively used as a raw material for component adjustment, or that iron scrap remains undissolved when it is tried to be used effectively.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、Ni、Mo、Cuのうちの少なくとも1種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを成分調整用原料として用い、該鉄スクラップと、高炉などの溶銑製造設備で製造された溶銑とから、Ni、Mo、Cuのうちの少なくとも1種以上を合金成分として含有する溶鋼を溶製するに際し、前記鉄スクラップの溶け残りを発生させることなく、前記鉄スクラップの使用量を最大限多くすることのできる、溶鋼の精錬方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The object of the present invention is to use iron scrap containing at least one of Ni, Mo, and Cu as an alloy component as a raw material for component adjustment. When molten steel containing at least one of Ni, Mo and Cu as an alloy component is melted from scrap and hot metal produced at a hot metal production facility such as a blast furnace, unmelted iron scrap is generated. The present invention is to provide a molten steel refining method capable of maximizing the use amount of the iron scrap without making it.
上記課題を解決するための第1の発明に係る溶鋼の精錬方法は、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを脱燐精錬用転炉に装入し、次いで該脱燐精錬用転炉に溶銑を装入して脱燐処理を実施し、その後、該脱燐処理により得られた脱燐溶銑を脱炭精錬用転炉に装入して脱炭精錬を実施し、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼を溶製することを特徴とするものである。 The method for refining molten steel according to the first invention for solving the above-mentioned problem is to install iron scrap containing one or more of Ni, Mo and Cu as an alloy component in a dephosphorization refining converter. Then, hot metal is charged into the dephosphorizing and refining converter to carry out a dephosphorizing process, and then the dephosphorized hot metal obtained by the dephosphorizing process is charged into the decarburizing and refining converter. Decarburization refining is performed, and molten steel containing one or more of Ni, Mo, and Cu as an alloy component is melted.
第2の発明に係る溶鋼の精錬方法は、第1の発明において、前記鉄スクラップは、燐含有量が0.2質量%以上の高燐含有鉄スクラップであることを特徴とするものである。 The method for refining molten steel according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the iron scrap is a high phosphorus-containing iron scrap having a phosphorus content of 0.2% by mass or more.
第3の発明に係る溶鋼の精錬方法は、第1または第2の発明において、脱燐処理により得られた前記脱燐溶銑のNi、Mo、Cuの成分分析値に基づき、目標値に対する不足分を補うために、前記脱炭精錬用転炉にNi、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを装入することを特徴とするものである。 The method for refining molten steel according to the third invention is the deficiency relative to the target value in the first or second invention based on the component analysis values of Ni, Mo, Cu of the dephosphorized hot metal obtained by the dephosphorization treatment. In order to compensate for this, the decarburizing and refining converter is charged with iron scrap containing one or more of Ni, Mo and Cu as an alloy component.
本発明によれば、脱燐精錬用転炉と脱炭精錬用転炉とを組み合せた精錬方法により、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼を溶銑から溶製する際に、脱燐精錬用転炉における脱燐処理の時点で、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分とする鉄スクラップを装入するので、脱燐精錬用転炉における溶銑の攪拌力は強く、前記鉄スクラップは溶け残ることなく溶解し、多量の鉄スクラップを成分調整用原料として利用することができる。また、脱燐処理を前提としているので、燐含有量の高い高燐含有鉄スクラップであっても、何ら問題なく成分調整用原料として利用することができる。また更に、脱燐処理後の溶銑のNi、Mo、Cuの成分分析値に基づき、脱炭精錬用転炉において不足分をNi、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分とする鉄スクラップで補った場合には、Ni、Mo、Cuの合金成分のほとんどを前記鉄スクラップで充足することができ、高価な合金鉄や金属ニッケルなどの使用を抑えることが可能となる。また、前記鉄スクラップを脱燐精錬用転炉と脱炭精錬用転炉の2段に分けて添加するので、成分調整が円滑に行われ、成分外れの恐れがない。 According to the present invention, molten steel containing one or more of Ni, Mo and Cu as an alloy component is melted by a refining method combining a converter for dephosphorization and a converter for decarburization and refining. At the time of dephosphorization treatment in a dephosphorization converter, iron scrap containing one or more of Ni, Mo and Cu as alloy components is charged at the time of melting from The stirring power of the hot metal in the refining converter is strong, the iron scrap is melted without being melted, and a large amount of iron scrap can be used as a raw material for component adjustment. Moreover, since it is premised on the dephosphorization treatment, even high phosphorus-containing iron scrap having a high phosphorus content can be used as a raw material for component adjustment without any problems. Furthermore, based on the component analysis values of Ni, Mo, and Cu in the hot metal after the dephosphorization treatment, the deficiency in the converter for decarburization and refining is reduced to one or more of Ni, Mo, and Cu as alloy components. When supplemented with iron scrap, most of the alloy components of Ni, Mo, and Cu can be satisfied with the iron scrap, and the use of expensive alloy iron or metallic nickel can be suppressed. In addition, since the iron scrap is added in two stages of a dephosphorization refining converter and a decarburization refining converter, the component adjustment is performed smoothly and there is no fear of component removal.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明に係る溶鋼の精錬方法のプロセスを示す概略図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a process of a molten steel refining method according to the present invention.
図1において、1は脱燐精錬用転炉、4は脱炭精錬用転炉、7は溶銑容器、8は溶銑、10は脱燐溶銑、11は溶鋼である。本発明では、先ず、脱燐精錬用転炉1で、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを溶銑8に加えて、この溶銑8に対して脱燐処理を実施し、次いで、この脱燐処理により得られた脱燐溶銑10を用いて脱炭精錬用転炉4で脱炭精錬して、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼11を溶製する。即ち、鉄スクラップの含有しているNi、Mo、Cuの合金成分を、溶製される溶鋼11の合金成分として利用する。この場合、当然ながら、溶鋼11の成分に含まれない成分を合金成分として含む鉄スクラップは使用しない。つまり、溶鋼11が合金成分としてMoのみを含有するときには、Ni及びMoを合金成分として含有する鉄スクラップは使用しない。
In FIG. 1, 1 is a converter for dephosphorizing and refining, 4 is a converter for decarburizing and refining, 7 is a hot metal vessel, 8 is hot metal, 10 is dephosphorized hot metal, and 11 is molten steel. In the present invention, first, in the converter 1 for dephosphorization and refining, iron scrap containing one or more of Ni, Mo and Cu as an alloy component is added to the
高炉−転炉の銑鋼一貫法により製造された鋼にも、微量のNi、Mo、Cuは含有されており、従って、本発明における「Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップ」、及び「Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼」とは、Ni、Mo、Cuのうちの何れか1種または2種以上を0.03質量%以上含有している鉄スクラップ及び溶鋼のことである。これらの元素の含有量がそれぞれ0.03質量%未満の鉄スクラップ及び溶鋼、つまり、これらの元素を不可避不純物成分として含有している鉄スクラップ及び溶鋼は、本発明の範囲外である。 A small amount of Ni, Mo, Cu is also contained in the steel produced by the blast furnace-converter pig steel integrated method. Therefore, “one or more of Ni, Mo, Cu” in the present invention is used. "Scrap containing iron as an alloy component" and "molten steel containing one or more of Ni, Mo, Cu as alloy components" are any one of Ni, Mo, Cu or It is iron scrap and molten steel containing 0.03% by mass or more of two or more types. Iron scrap and molten steel having a content of these elements of less than 0.03% by mass, that is, iron scrap and molten steel containing these elements as inevitable impurity components are outside the scope of the present invention.
本発明で用いる溶銑8は、高炉などの溶銑製造設備で製造された溶銑であり、溶銑製造設備で製造された溶銑8を、溶銑鍋、トーピードカーなどの溶銑搬送容器(図示せず)で受銑し、この溶銑8を脱燐精錬用転炉1に搬送する。
The
少ない脱燐用精錬剤の使用量で効率的に脱燐処理するために、脱燐処理の前に溶銑8のSiを予め除去(「溶銑の予備脱珪処理」という)してもよい。予備脱珪処理を行う場合には、溶銑8のSi含有量を0.2質量%以下、望ましくは0.1質量%以下まで低減させることが好ましい。溶銑8のSi含有量をこの範囲まで下げる手段としては、溶銑製造設備で製造された溶銑8に酸素ガスまたは酸化鉄などの酸素源を供給し、これらの酸素源によって溶銑8に含有されるSiを酸化させ、Siを酸化物として強制的に除去する方法を用いることができる。予備脱珪処理を実施した場合には、生成したスラグ(SiO2 )を脱燐処理の前までに除去しておく。
In order to efficiently perform the dephosphorization process with a small amount of dephosphorizing refining agent, Si in the
このようにして得た溶銑8に対して脱燐精錬用転炉1で脱燐処理を施す。本発明においては、脱燐精錬用転炉1を用いて脱燐処理を実施する必要がある。脱燐処理は、溶銑鍋またはトーピードカーなどの溶銑搬送容器内で行うこともできるが、脱燐精錬用転炉1はこれらの溶銑搬送容器に比べてフリーボードが大きく、溶銑8を強攪拌することが可能であり、少ない脱燐用精錬剤の使用量で迅速に脱燐処理を行うことができ、且つ、攪拌力が大きいことから投入する鉄スクラップの溶解が迅速に行われるからである。
The
脱燐精錬用転炉1は、上吹きランス2を備えており、上吹きランス2から酸素ガスを溶銑8の浴面に向けて吹き付けるようになっている。また、脱燐精錬用転炉1の炉底には攪拌用ガス吹込羽口3が設置され、攪拌用ガス吹込羽口3から窒素ガスや希ガスなどの攪拌用ガスが溶銑8に吹き込まれるようになっている。更に、脱燐精錬用転炉1の炉上には生石灰、蛍石、ボーキサイト、鉄鉱石などの原料を貯蔵するホッパー(図示せず)やホッパーから脱燐精錬用転炉1へ原料を供給する原料切出装置(図示せず)が設置されている。
The dephosphorizing refining converter 1 is provided with an upper blowing lance 2, and oxygen gas is blown from the upper blowing lance 2 toward the bath surface of the
このような構成の脱燐精錬用転炉1を用い、溶銑8の脱燐処理を実施する。
Using the dephosphorization refining converter 1 having such a configuration, the
先ず、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップを脱燐精錬用転炉1に装入する。この鉄スクラップの装入量は、最終的に脱炭精錬用転炉4で溶製される溶鋼11のNi、Mo、Cuの各成分規格範囲内の目標値に対して90%以下の範囲内で設定する。つまり、鉄スクラップ中のNi、Mo、Cuが歩留り100%で回収されたとしても、溶鋼11のNi、Mo、Cuの各規格成分の目標値に対して90%以下となるように、鉄スクラップの装入量を制限する。尚、この鉄スクラップが高濃度の燐を含有するものであっても、脱燐処理されるので何ら問題はない。具体的には、鉄スクラップが0.2質量%以上の燐を含有する高燐含有鉄スクラップであっても、Ni、Mo、Cuの1種または2種以上を合金成分として含有する限り、成分調整用原料として使用することができる。燐濃度が0.2質量%未満の場合には、脱燐精錬を実施しなくても、次工程の転炉での脱炭精錬で脱燐が可能であり、何ら問題にならない。
First, iron scrap containing one or more of Ni, Mo, and Cu as an alloy component is charged into the dephosphorization refining converter 1. The amount of iron scrap charged is within a range of 90% or less with respect to target values within the Ni, Mo and Cu component standard ranges of the
次いで、脱燐精錬用転炉1へ溶銑8を装入する。用いる溶銑8としてはどのような組成であっても処理することができ、脱燐処理の前に予備脱硫処理や予備脱珪処理が施されていてもよい。因みに、脱燐処理前の溶銑8の主な化学成分は、C:3.8〜5.0質量%、Si:0.3質量%以下、S:0.05質量%以下、P:0.08〜0.2質量%程度である。但し、脱燐処理時に脱燐精錬用転炉1で生成されるスラグ9の量が多くなると脱燐効率が低下するので、前述したように、生成するスラグ9を少なくして脱燐効率を高めるために、予備脱珪処理により、溶銑中のSiを0.2質量%以下、望ましくは0.1質量%以下まで予め低減しておくことが好ましい。また、溶銑温度は1200〜1350℃の範囲であれば問題なく脱燐処理することができる。
Next, the
溶銑8を装入したならば、生石灰、転炉滓、炭酸ソーダなどの脱燐用精錬剤の所定量を上置き装入する。この脱燐用精錬剤の装入に前後して、攪拌用ガス吹込羽口3から攪拌用ガスを吹き込みながら、上吹きランス2から酸素ガスを供給する。尚、上吹きランス2に脱燐用精錬剤の吹き込み機能を付加させた場合には、上置き装入に代わって、上吹きランス2から吹き込み添加してもよい。また、蛍石(CaF2 )、ボーキサイト(Al2 O3)などを滓化促進剤として、脱燐用精錬剤に加えてもよい。
After the
溶銑8は攪拌用ガス吹込羽口3から吹き込まれる攪拌用ガスにより強攪拌され、添加された脱燐用精錬剤も溶銑8と攪拌されて、脱燐用精錬剤はスラグ9を形成する。また、上吹きランス2から供給された酸素ガスと溶銑中のPとが反応してP2 O5 が形成され、形成したP2O5 はスラグ9に迅速に吸収されて、溶銑8の脱燐反応が速やかに進行する。同時に、添加したNi、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップも溶銑8と強攪拌され、溶銑8の熱を受けて溶解する。
The
尚、脱燐処理時の酸素源が気体の酸素ガスのみでは溶銑温度が上昇し過ぎて脱燐反応が阻害される場合もあるので、必要に応じてミルスケールや鉄鉱石などの固体酸素源を添加してもよい。これらの添加量は、溶銑中のSi濃度、P濃度、C濃度などに応じて適宜変更することができる。 Note that if the oxygen source during the dephosphorization process is only gaseous oxygen gas, the hot metal temperature will rise excessively and the dephosphorization reaction may be inhibited. Therefore, if necessary, a solid oxygen source such as mill scale or iron ore may be used. It may be added. These addition amounts can be appropriately changed according to the Si concentration, P concentration, C concentration and the like in the hot metal.
脱燐処理が終了したなら、脱燐処理により得られた脱燐溶銑10を溶銑容器7に出湯する。スラグ9は別途排出する。脱燐溶銑10の分析用試料を脱燐精錬用転炉1或いは溶銑容器7に滞留する脱燐溶銑10から採取する。採取した分析用試料の化学成分分析を実施し、脱燐溶銑10の化学成分を把握する。
When the dephosphorization process is completed, the dephosphorized
次に、得られた脱燐溶銑10を用いて脱炭精錬用転炉4で脱炭精錬を実施して、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼11を溶製する。脱炭精錬用転炉4は、上吹きランス5及び攪拌用ガス吹込羽口6を備えている。また、前述した脱燐精錬用転炉1と同様に、原料貯蔵ホッパーやホッパーから脱炭精錬用転炉4へ原料を供給する原料切出装置が設置されている。
Next, decarburization refining is performed in the decarburization refining converter 4 using the obtained dephosphorized
このような構成の脱炭精錬用転炉4を用い、以下のようにして、脱燐溶銑10の脱炭精錬を実施する。
Using the decarburization refining converter 4 having such a configuration, decarburization refining of the dephosphorized
先ず、Ni、Mo、Cuのうちの目的とする合金元素において、溶製目的である溶鋼11の規格範囲内の目標値と脱燐溶銑10の化学成分値との差を求める。求めた差から、不足分を定め、定めた不足分に基づいて、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップの追加量を求め、求めた追加量分の鉄スクラップを脱炭精錬用転炉4に装入する。鉄スクラップから供給する合金成分のみでは合金成分量が不足する場合には、合金鉄、金属ニッケル、金属銅などを加えて調整する。また、これらを添加しても熱余裕がある場合には、通常の鉄スクラップを追加しても構わない。Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する鉄スクラップから供給される合金成分は規格範囲内の目標値に対して90%以下であるので、大半の場合は更に合金成分の添加を必要とするが、何らかの原因で必要としない場合には、合金成分の追加は行わず、通常の鉄スクラップを添加する。
First, in the target alloy element among Ni, Mo, and Cu, the difference between the target value within the standard range of the
次いで、脱炭精錬用転炉4に脱燐溶銑10を装入し、更に、生石灰を添加した後、攪拌用ガス吹込羽口6から窒素ガスや希ガスを攪拌用ガスとして吹き込みながら、上吹きランス5から酸素ガスを供給する。この場合、必要に応じて、安価なMn源としてMn鉱石を脱炭精錬用転炉4に投入してもよい。生石灰及び必要に応じて添加されるMn鉱石は溶融してスラグ12が形成される。添加されたMn鉱石は脱炭精錬中に脱珪溶銑10の炭素によって還元され、還元されたMnは溶鋼11に移行する。脱珪溶銑10の含有する炭素は上吹きランス5から供給される酸素ガスと反応してCOガスとなり脱炭精錬が進行し、脱燐溶銑10は溶鋼11に溶製される。
Next, after the dephosphorization
所定の炭素濃度まで脱炭精錬されたなら、脱炭精錬を終了し、得られた溶鋼11を取鍋(図示せず)に出鋼し、次工程に搬送する。出鋼時、必要に応じてFe−Mn合金鉄、Si−Mn合金鉄、金属アルミニウムなどを溶鋼11に添加し、溶鋼11の成分を調整する。出鋼時の溶鋼温度は、製鋼工場の各設備の配置などから定まるリードタイムによって決まるもので一概にはいえないが、例えば1620〜1650℃程度で十分である。
If decarburization refining is performed to a predetermined carbon concentration, decarburization refining is terminated, and the obtained
このようにしてNi、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分として含有する溶鋼11を溶製することで、Ni、Mo、Cuのうちの少なくとも1種の合金成分を、Ni、Mo、Cuのうちの1種または2種以上を合金成分とする鉄スクラップで充足することができ、高価な合金鉄や金属ニッケルなどの使用を抑えることが可能となる。また、前記鉄スクラップを脱燐精錬用転炉1と脱炭精錬用転炉4の2段に分けて添加するので、成分調整が円滑に行われ、成分が外れることがない。
Thus, by melting the
以下、Moの成分規格範囲が0.20〜0.22質量%である溶鋼を溶製した例により、本発明を更に詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an example in which molten steel having a Mo component specification range of 0.20 to 0.22% by mass is produced.
高炉から出銑した溶銑を高炉鋳床で脱珪処理した後、300トン容量の脱燐精錬用転炉に搬送した。脱燐精錬用転炉に、Mo含有量が0.1質量%であるMo含有鉄スクラップを20トン装入し、その後、299トンの溶銑を装入した。装入した溶銑の化学成分は、C:4.1質量%、Si:0.14質量%、Mn:0.16質量%、P:1.15質量%、S:0.02質量%で、温度は1295℃であった。生石灰を脱燐用精錬剤として使用し、上吹きランスから酸素ガスを吹き込むとともに、攪拌用ガス吹込羽口から窒素ガスを攪拌用ガスとして吹き込み、脱燐処理を実施した。脱燐処理時間は12.5分であり、得られた脱燐溶銑の化学成分は、C:2.6質量%、Si:0.01質量%、Mn:0.12質量%、P:0.15質量%、S:0.04質量%、Mo:0.0067質量%で、出湯量は295トンであった。 The hot metal discharged from the blast furnace was desiliconized in the blast furnace casting floor, and then transferred to a 300-ton capacity dephosphorization refining converter. 20 tons of Mo-containing iron scraps with a Mo content of 0.1% by mass were charged into the dephosphorizing converter, and then 299 tons of molten iron was charged. The chemical components of the molten iron charged were C: 4.1% by mass, Si: 0.14% by mass, Mn: 0.16% by mass, P: 1.15% by mass, S: 0.02% by mass, The temperature was 1295 ° C. Using quicklime as a dephosphorizing refining agent, oxygen gas was blown from an upper blowing lance, and nitrogen gas was blown from a stirring gas blowing tuyere as a stirring gas to perform a dephosphorization treatment. The dephosphorization time was 12.5 minutes, and the chemical components of the obtained dephosphorizing hot metal were C: 2.6% by mass, Si: 0.01% by mass, Mn: 0.12% by mass, P: 0. .15% by mass, S: 0.04% by mass, Mo: 0.0067% by mass, and the amount of discharged hot water was 295 tons.
この脱燐溶銑を脱炭精錬用転炉に装入して脱炭精錬を実施した。その際に、Mo含有量が0.5質量%であるMo含有鉄スクラップを5トン、Mo純分が58質量%であるMo原料を1トン、予め脱炭精錬用転炉に装入した。また、通常の鉄スクラップも2トン装入した。装入時の脱燐溶銑の温度は1351℃であった。 The dephosphorized hot metal was charged into a decarburizing and refining converter and decarburized and refined. At that time, 5 tons of Mo-containing iron scrap having a Mo content of 0.5% by mass and 1 ton of Mo raw material having a pure Mo content of 58% by mass were charged in advance into a decarburization refining converter. Also, 2 tons of normal steel scrap was charged. The temperature of the dephosphorizing hot metal at the time of charging was 1351 ° C.
生石灰、軽焼ドロマイトなどを媒溶剤として装入し、上吹きランスから酸素ガスを吹き込むとともに、攪拌用ガス吹込羽口からArガスを攪拌用ガスとして吹き込み、脱炭精錬を実施した。脱燐処理時間は15分であり、取鍋への出鋼時に、成分調整剤としてFe−Mn合金鉄、Si−Mn合金鉄、Fe−Si合金鉄及び加炭剤を投入した。取鍋内溶鋼の化学成分は、C:0.19質量%、Si:0.1質量%、Mn:0.39質量%、P:0.1質量%、S:0.03質量%、Mo:0.21質量%であり、出湯量は291トンであった。 Quick lime, light calcined dolomite and the like were charged as a medium solvent, and oxygen gas was blown from an upper blowing lance, and Ar gas was blown as a stirring gas from a stirring gas blowing tuyere, and decarburization refining was performed. The dephosphorization time was 15 minutes, and Fe-Mn alloy iron, Si-Mn alloy iron, Fe-Si alloy iron, and a carburizing agent were added as component modifiers when steeling the ladle. The chemical composition of the molten steel in the ladle is as follows: C: 0.19 mass%, Si: 0.1 mass%, Mn: 0.39 mass%, P: 0.1 mass%, S: 0.03 mass%, Mo : 0.21% by mass, and the amount of hot water discharged was 291 tons.
この結果からMoの歩留りを求めると97.8%となり、極めて高い歩留りが得られた。また、脱燐精錬用転炉においては20トンのMo含有鉄スクラップを装入したにも拘わらず、溶け残りは確認されなかった。 From this result, the Mo yield was determined to be 97.8%, and an extremely high yield was obtained. Further, in the converter for dephosphorization and refining, although 20 tons of Mo-containing iron scrap was charged, no undissolved residue was confirmed.
1 脱燐精錬用転炉
2 上吹きランス
3 攪拌用ガス吹込羽口
4 脱炭精錬用転炉
5 上吹きランス
6 攪拌用ガス吹込羽口
7 溶銑容器
8 溶銑
9 スラグ
10 脱燐溶銑
11 溶鋼
12 スラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter for dephosphorization 2 Top blowing lance 3 Gas blowing tuyere for stirring 4 Converter for decarburizing refining 5 Top blowing lance 6 Gas blowing tuyere for stirring 7
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