JP2011208172A - Decarburize-refining method in converter using iron-scrap as iron source - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a decarburize-refining method in a converter, in which when producing molten steel by decarburize-refining molten iron with the converter by using iron-scrap as a part of the iron-source, copper contained in the iron scrap can efficiently be removed.SOLUTION: In the decarburize-refining method in the converter, using the iron-scrap as the iron-source, when the molten steel is produced from the molten iron while performing the decarburize-refining by supplying oxygen gas into the molten iron 2 accommodated in the converter 4, the iron-scraps 10 subjected to a shredder-treatment, and to wind power classification and/or magnetic classification after the shredder-treatment, are continuously or intermittently charged and added into the converter during the decarburize-refining.

Description

本発明は、鉄スクラップを鉄源として利用した転炉脱炭精錬方法に関し、詳しくは、転炉にて鉄スクラップを鉄源の一部として利用して溶銑から溶鋼を溶製する際に、鉄スクラップに含まれる銅を除去する方法に関する。   The present invention relates to a converter decarburizing and refining method using iron scrap as an iron source, and more specifically, when melting steel from molten iron using iron scrap as a part of the iron source in a converter. The present invention relates to a method for removing copper contained in scrap.

銑鋼一貫製鉄所の製鋼過程で使用する鉄源は、鉄鉱石を高炉で還元して得られる溶銑が主体であるが、鉄鋼材料の加工工程で発生する鉄スクラップや、建築物、機械製品及び電気製品などの老朽化に伴って発生する鉄スクラップも、かなりの量が使用されている。鉄鋼製品の製造にあたり、高炉での溶銑の製造では、鉄鉱石を還元し且つ溶融するための多大なエネルギーを要するのに対し、鉄スクラップは溶解熱のみを必要としており、製鋼過程で鉄スクラップを利用した場合には、鉄鉱石の還元熱分のエネルギー使用量を少なくすることができるという利点がある。従って、大量に発生する鉄スクラップを有効活用するのみならず、省エネルギー及びCO2削減による地球温暖化防止の観点からも、鉄スクラップ利用の促進が望まれている。 The iron source used in the steelmaking process of the integrated steelworks is mainly hot metal obtained by reducing iron ore in a blast furnace, but iron scrap generated in the processing process of steel materials, buildings, machinery products and A considerable amount of iron scrap generated with the aging of electrical products is also used. In the production of iron and steel products, the production of hot metal in a blast furnace requires a great deal of energy to reduce and melt iron ore, whereas iron scrap requires only heat of melting. When used, there is an advantage that the amount of energy used for reducing heat of iron ore can be reduced. Therefore, not only effective use of iron scrap generated in large quantities but also promotion of the use of iron scrap is desired from the viewpoint of energy saving and prevention of global warming by reducing CO 2 .

ところで、鉄スクラップを再生利用する際に、これら鉄スクラップに随伴する銅に代表されるトランプエレメントが、鉄スクラップの溶解過程で不可避的に溶銑及び溶鋼に混入する。銅は溶融鉄中においては、酸素との親和力が小さいことや蒸気圧が鉄に比べてさほど大きくないことから、通常の製鋼精錬工程では銅を溶銑及び溶鋼から除去することは困難であり、しかも、銅は鋼の性質を損なう成分であり、一定の濃度以下に保つ必要がある。このため、従来、高級鋼を製造するための鉄源として、銅を含む恐れのある低級の鉄スクラップを使用することは困難であった。   By the way, when iron scrap is recycled, a trump element typified by copper accompanying the iron scrap is inevitably mixed into the hot metal and molten steel in the melting process of the iron scrap. Since copper has a low affinity for oxygen in molten iron and its vapor pressure is not so high compared to iron, it is difficult to remove copper from hot metal and molten steel in the normal steelmaking process. Copper is a component that impairs the properties of steel and must be kept below a certain concentration. For this reason, conventionally, it has been difficult to use low-grade iron scrap that may contain copper as an iron source for producing high-grade steel.

しかしながら、近年の鉄スクラップ発生量の増加及びCO2発生削減のための鉄スクラップ増使用の要請を勘案すると、低級の鉄スクラップであっても再生利用を進める必要がある。 However, in view of the recent increase in the amount of iron scrap generated and the demand for increased use of iron scrap for reducing CO 2 generation, it is necessary to promote recycling even for low-grade iron scrap.

そこで、溶融鉄から銅を除去する手段が検討され、幾つか提案されている。例えば、特許文献1には、10torr以下の高い真空度下におかれた溶融鉄中に、酸素、二酸化炭素、水蒸気、酸化鉄、酸化マンガン及び酸化クロムのうちの1種以上の酸化剤を投入添加して溶融鉄を脱炭することにより、溶融鉄中に含まれている銅及び錫を蒸発除去する方法が提案されている。この方法は、溶融鉄と溶融鉄中の銅及び錫との蒸気圧の差を利用して銅及び錫を蒸発除去するという方法である。   Accordingly, means for removing copper from molten iron have been studied and several proposals have been made. For example, in Patent Document 1, one or more oxidizing agents of oxygen, carbon dioxide, water vapor, iron oxide, manganese oxide and chromium oxide are introduced into molten iron placed under a high vacuum of 10 torr or less. A method for evaporating and removing copper and tin contained in molten iron by adding and decarburizing molten iron has been proposed. This method is a method of evaporating and removing copper and tin by utilizing a difference in vapor pressure between molten iron and copper and tin in the molten iron.

また、特許文献2には、0.05質量%以上の銅及び錫を含む溶鋼の酸素量を0.010質量%以上に調整した後、前記溶鋼を2torr以下の真空雰囲気に維持して、溶鋼中の銅及び錫を除去する方法が提案されている。この方法は、金属状態よりも蒸発速度の大きいCu2OやSnOなどの酸化物を溶鋼表面で生成させ、この酸化物を高真空雰囲気下で蒸発させて溶融鉄中の銅及び錫を除去するという方法である。 Patent Document 2 discloses that after adjusting the oxygen content of molten steel containing 0.05% by mass or more of copper and tin to 0.010% by mass or more, the molten steel is maintained in a vacuum atmosphere of 2 torr or less. A method for removing copper and tin therein has been proposed. In this method, an oxide such as Cu 2 O or SnO having a higher evaporation rate than the metal state is generated on the surface of the molten steel, and the oxide is evaporated in a high vacuum atmosphere to remove copper and tin in the molten iron. It is a method.

しかしながら、上記方法は、何れも、大量の鉄スクラップを更に効率良く利用するという観点からは、溶融鉄からの銅の除去速度が充分ではなく、工業的規模の設備に適応することは難しいのが現状である。   However, all of the above methods are not sufficient for removing copper from molten iron from the viewpoint of more efficiently using a large amount of iron scrap, and are difficult to adapt to industrial scale equipment. Currently.

特開昭61−149414号公報JP-A-61-149414 特開平7−216435号公報JP 7-216435 A

近年、鉄鋼製品の品質特性に対する要求が更に厳しくなり、鋼中の銅などのトランプエレメントの濃度を低減する要求も高くなっている。しかしながら、逆に、鉄スクラップの市場では、国内での鉄スクラップ備蓄量の増加に伴って、所謂「老廃屑」と呼ばれる鉄スクラップのトランプエレメント濃度が高く推移しており、鉄鋼製品の品質を確保するのが非常に厳しい状況にある。   In recent years, the demand for quality characteristics of steel products has become more severe, and the demand for reducing the concentration of trump elements such as copper in steel has also increased. However, on the other hand, in the steel scrap market, as the amount of iron scrap stockpile increases in Japan, the concentration of trump elements in so-called “scrap waste” is increasing, ensuring the quality of steel products. It is a very difficult situation to do.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鉄スクラップを鉄源の一部として利用して、転炉にて溶銑を脱炭精錬して溶鋼を溶製する際に、鉄スクラップに含有される銅を効率的に除去することのできる転炉脱炭精錬方法を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to use iron scrap as a part of the iron source, demetallize the hot metal in a converter and smelt the molten steel. It is an object of the present invention to provide a converter decarburization refining method that can efficiently remove copper contained in iron scrap.

上記課題を解決するための本発明に係る鉄スクラップを鉄源として利用した転炉脱炭精錬方法は、転炉に収容された溶銑に酸素ガスを供給して脱炭精錬を行い、溶銑から溶鋼を溶製するに際し、シュレッダー処理、及び、該シュレッダー処理後に風力選別及び/または磁力選別が施された鉄スクラップを、前記脱炭精錬中に連続的または断続的に転炉内に投入・添加することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a converter decarburization refining method using iron scrap as an iron source according to the present invention performs decarburization refining by supplying oxygen gas to hot metal accommodated in the converter, and from molten iron to molten steel When melting the steel, the shredder process and the steel scrap that has been subjected to wind sorting and / or magnetic sorting after the shredder process are continuously charged or added to the converter during the decarburization refining. It is characterized by that.

本発明によれば、転炉での溶銑の脱炭精錬時に、シュレッダー処理、及び、該シュレッダー処理後に風力選別及び/または磁力選別が施された鉄スクラップを、連続的または断続的に炉内に投入添加するので、当該鉄スクラップに混入する銅の蒸発除去が促進され、溶鋼での銅濃度の上昇が抑制される。その結果、鉄スクラップを、大量に利用できるばかりでなく、更には高級鋼材用の鉄源として低コストでの使用が可能となり、その実用上の意義は極めて大きい。   According to the present invention, at the time of decarburization and refining of hot metal in a converter, the shredder treatment and the iron scrap that has been subjected to wind sorting and / or magnetic sorting after the shredder treatment are continuously or intermittently placed in the furnace. Since it adds and adds, the evaporation removal of the copper mixed in the said iron scrap is accelerated | stimulated, and the raise of the copper concentration in molten steel is suppressed. As a result, not only can iron scrap be used in large quantities, but it can also be used at low cost as an iron source for high-grade steel materials, and its practical significance is extremely great.

本発明を実施する際に用いた上底吹き型の転炉設備の1例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one example of the top bottom blowing type converter equipment used when implementing this invention.

以下、本発明を具体的に説明する。本発明者らは、鉄スクラップを鉄源として溶銑と併用し、転炉で溶銑を脱炭精錬して溶鋼を溶製する際に、鉄スクラップに含有される銅を効率的に除去する手段を検討・研究した。   Hereinafter, the present invention will be specifically described. The present inventors have used a means for efficiently removing copper contained in iron scrap when iron scrap is used in combination with hot metal as an iron source, and decarburizing and refining the hot metal in a converter to produce molten steel. I studied and studied.

転炉では、通常、脱炭精錬後、空の炉体を傾斜させ、スクラップシューターを介して炉内に鉄スクラップを装入し、鉄スクラップの装入後、装入鍋を介して溶銑を炉内に装入し、その後、炉体を垂直に戻し、炉内に上吹き酸素ランスを挿入し、上吹き酸素ランスを介して酸素ガスを供給し(「酸素吹錬」という)、溶銑の脱炭精錬を実施している。装入された鉄スクラップは、溶銑中の炭素と上吹き酸素ランスからの酸素ガスとの燃焼熱によって脱炭精錬中に溶解される。その際、炉底からのガス攪拌による流動はあるが、基本的には、鉄スクラップは溶銑よりも比重が大きいことから、溶銑の下の方に漂っており、酸素吹錬の経過に伴って鉄スクラップ表面の温度が上がり、鉄スクラップの表面から徐々に溶解して行くと考えられている。この時、鉄スクラップに付随している銅は、溶銑を炉内に装入した時点から溶銑と接触するので、銅は融点が溶銑よりも低いこともあって溶銑装入後の早い段階から溶銑に溶解して行き、溶鋼の銅濃度が上昇する。   In a converter, after decarburization and refining, the empty furnace body is tilted, and iron scrap is charged into the furnace through a scrap shooter. After iron scrap is charged, the hot metal is furnaced through a charging pan. After that, the furnace body is returned to a vertical position, an oxygen blowing lance is inserted into the furnace, oxygen gas is supplied through the oxygen blowing lance (referred to as “oxygen blowing”), and hot metal is removed. We are conducting charcoal refining. The charged iron scrap is melted during decarburization refining by the combustion heat of carbon in the hot metal and oxygen gas from the top blown oxygen lance. At that time, there is a flow due to gas stirring from the bottom of the furnace, but basically, iron scrap has a larger specific gravity than hot metal, so it drifts below the hot metal, and with the progress of oxygen blowing It is believed that the temperature of the iron scrap surface rises and gradually dissolves from the surface of the iron scrap. At this time, the copper accompanying the iron scrap comes into contact with the hot metal from the time when the hot metal is charged into the furnace, so the copper has a melting point lower than that of the hot metal, so the copper is introduced from an early stage after the hot metal is charged. The copper concentration in the molten steel increases.

鉄スクラップ中の銅は、鋼に固溶している分もあるが、使用済み自動車をプレスしたプレス屑などでは、銅線などが鉄スクラップの表面に巻き付いたものや銅線などが鉄スクラップの内部に混在したものも多い。従って、市中から回収した鉄スクラップをシュレッダーマシンでシュレッデングした後、風力選別及び/または磁力選別を施すことで、鉄スクラップに含有される銅の約40%程度は除去できることを確認した。しかしながら、それでも一部の銅線などがシュレッデングした鉄スクラップに混入残存しており、シュレッデングした鉄スクラップを使用しても、前述した従来の脱炭精錬方法の場合には、溶鋼の銅濃度が上昇することを確認した。   Copper in iron scrap may be dissolved in steel. However, in the case of pressed scraps that are used on used automobiles, the copper wire is wound around the surface of the iron scrap or the copper wire is iron scrap. Many are mixed inside. Accordingly, it was confirmed that about 40% of the copper contained in the iron scrap can be removed by shredding the iron scrap collected from the city with a shredder machine and then performing wind sorting and / or magnetic sorting. However, some copper wires still remain mixed in the shredded iron scrap, and even if shredded iron scrap is used, in the case of the conventional decarburization refining method described above, the copper concentration of the molten steel Confirmed to rise.

そこで、シュレッデングした後、風力選別及び/または磁力選別を施して回収した鉄スクラップ(以下、「シュレッダー屑」と記す)に混入する銅を除去する手段を検討した。その結果、シュレッダー屑を、転炉での脱炭精錬中に、上吹き酸素ランスからの酸素ガスジェットが溶銑浴面に衝突する部位(この部位を「火点」と呼ぶ)或いは火点近傍に投入することで、火点は1700℃以上の高温であることから、シュレッダー屑に混入する銅の蒸発・除去が期待できるとの知見が得られた。尚、シュレッダー屑は、通常の所内発生鉄スクラップ(所内屑)や市中から回収した鉄スクラップ(市中屑)のようにスクラップシューターから炉内に装入することもできるが、サイズが小さいので、転炉炉上に設置されるホッパー及びシュートからなる副原料投入装置からも炉内に装入することが可能である。   Then, after shredding, the means which removes the copper which mixes in the iron scrap (henceforth "shredder waste") collect | recovered by performing wind sorting and / or magnetic sorting was examined. As a result, the shredder scrap is moved to a location where the oxygen gas jet from the top blown oxygen lance collides with the hot metal bath surface during decarburization and refining in the converter (this location is called “fire point”) or near the fire point. As a result, it was found that the hot spot was a high temperature of 1700 ° C. or higher, so that evaporation and removal of copper mixed in the shredder scrap can be expected. Shredder scraps can be charged into the furnace from a scrap shooter, such as normal on-site generated iron scrap (in-house scrap) and iron scrap collected from the city (city scrap), but the size is small. It is also possible to charge into the furnace from an auxiliary raw material charging device comprising a hopper and a chute installed on the converter furnace.

上記知見に沿って、シュレッダー屑を酸素吹錬中に連続的或いは断続的に続けて炉内に投入する試験を実施した。その結果、シュレッダー屑を脱炭精錬中に連続的或いは断続的に添加することで、酸素吹錬開始前に一括で添加する場合と比較して、鉄スクラップの顕熱分を時間的に分散することができるので、脱炭精錬初期の溶銑温度が低下せず、シュレッダー屑の溶解速度を大きくすることができること、また、連続的或いは断続的に続けて上方から添加することにより、上吹き酸素ランスから供給する酸素ガスによる火点及び火点近傍に落下するシュレッダー屑が多数あり、シュレッダー屑に混入していた溶解直前または溶解直後の活量の高い銅が、火点の高温雰囲気に曝されて、蒸発除去されやすいことを確認した。   In accordance with the above findings, a test was conducted in which shredder scraps were continuously or intermittently thrown into the furnace during oxygen blowing. As a result, by adding shredder scraps continuously or intermittently during decarburization refining, the sensible heat of iron scrap is temporally dispersed as compared with the case where it is added all at once before the start of oxygen blowing. Therefore, the hot metal temperature at the initial stage of decarburization and refining does not decrease, the dissolution rate of shredder scraps can be increased, and continuously or intermittently added from above, There are a lot of shredder scraps falling near the fire point due to the oxygen gas supplied from, and high activity copper just before or immediately after melting that was mixed in the shredder scraps was exposed to the high temperature atmosphere of the fire point It was confirmed that it was easily removed by evaporation.

本発明は、上記知見に基づくものであり、転炉に収容された溶銑に酸素ガスを供給して脱炭精錬を行い、溶銑から溶鋼を溶製するに際し、シュレッダー処理、及び、該シュレッダー処理後に風力選別及び/または磁力選別が施された鉄スクラップを、前記脱炭精錬中に連続的または断続的に転炉内に投入・添加し、鉄スクラップに混入する銅を蒸発除去することを特徴とする。   The present invention, which is based on the above knowledge, supplies oxygen gas to the hot metal accommodated in the converter, performs decarburization refining, and when producing molten steel from the hot metal, the shredder process, and after the shredder process Iron scrap that has been subjected to wind sorting and / or magnetic sorting is added or added to the converter continuously or intermittently during the decarburization refining, and the copper mixed in the iron scrap is removed by evaporation. To do.

次に、本発明の具体的な実施方法を図面に基づき説明する。図1に、本発明を実施する際に用いた上底吹き型の転炉設備の概略断面図を示す。   Next, a specific implementation method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the top-bottom blowing type converter equipment used in carrying out the present invention.

図1に示すように、転炉設備1には、その内部に溶銑2を収容し溶銑2の脱炭精錬を実施するための転炉本体4と、転炉本体4の内部に挿入され、上下方向の移動が可能である、転炉本体4の内部へ酸素ガスを供給するための上吹き酸素ランス7と、転炉本体4の炉口を覆い、転炉本体4から発生するガスを集塵機(図示せず)へ導入するためのフード8と、造滓剤としての生石灰9を収容するためのホッパー12と、シュレッダー屑10を収容するためのホッパー13と、ホッパー12及びホッパー13に接続し、ホッパー12から切り出される生石灰9及びホッパー13から切り出されるシュレッダー屑10を搬送して転炉本体4の内部へ添加するための添加装置16と、添加装置16に接続し、フード8を貫通した、添加装置16によって添加された生石灰9及びシュレッダー屑10を転炉本体4の内部に導入するためのシュート17と、を備えている。ホッパー12には生石灰9の添加量を調整するための切出装置14が設けられ、ホッパー13にはシュレッダー屑10の添加量を調整するための切出装置15が設けられている。また、転炉本体4には、その底部に、窒素ガスまたはArガスなどの攪拌用ガスを吹き込むための複数の底吹き羽口6が設けられ、その側壁上部には、脱炭精錬して得られる溶鋼を出鋼するための出鋼口5が設けられている。また更に、転炉設備1には、シュレッダー屑10を含め、その他の鉄スクラップ或いは合金用副原料などを転炉本体4の内部に供給するためのスクラップシューター11が備えている。スクラップシューター11は、クレーンによって、吊り上げられて移動するとともに傾斜して鉄スクラップなどを転炉本体4の内部に供給するものであるが、図1ではクレーンを省略している。   As shown in FIG. 1, the converter equipment 1 contains a hot metal 2 inside thereof and a converter main body 4 for performing decarburization refining of the hot metal 2, and is inserted into the converter main body 4. The upper blown oxygen lance 7 for supplying oxygen gas to the inside of the converter main body 4 that can move in the direction and the furnace port of the converter main body 4 are covered, and the gas generated from the converter main body 4 is collected by a dust collector ( A hood 8 for introduction into a not-shown), a hopper 12 for containing quicklime 9 as a koji making agent, a hopper 13 for containing shredder waste 10, a hopper 12 and a hopper 13, Addition device 16 for conveying quick lime 9 cut out from the hopper 12 and shredder scrap 10 cut out from the hopper 13 and adding it to the inside of the converter main body 4, connected to the addition device 16, and added through the hood 8 By device 16 It includes a chute 17 for introducing the quicklime 9 and shredder scrap 10 which is added Te inside the Tenro body 4. The hopper 12 is provided with a cutting device 14 for adjusting the amount of quicklime 9 added, and the hopper 13 is provided with a cutting device 15 for adjusting the amount of shredder waste 10 added. Further, the converter main body 4 is provided with a plurality of bottom blowing tuyere 6 for blowing a stirring gas such as nitrogen gas or Ar gas at the bottom thereof, and obtained by decarburization refining at the upper part of the side wall. A steel outlet 5 is provided for discharging the molten steel. Furthermore, the converter equipment 1 is provided with a scrap shooter 11 for supplying other iron scraps or alloy auxiliary materials including the shredder scrap 10 into the converter main body 4. The scrap shooter 11 is lifted and moved by a crane and is inclined to supply iron scrap or the like to the inside of the converter main body 4, but the crane is omitted in FIG. 1.

先ず、転炉本体4をスクラップシューター11の設置された側に傾斜させ、スクラップシューター11を介して転炉本体4の内部に、連続鋳造鋳片のクロップ屑などの大型の鉄スクラップを装入する。クロップ屑などの製鉄所内で発生する所内屑は化学成分が把握されているので、銅などのトランプエレメントが混入することはない。尚、シュレッダー屑10の配合量が多く、シュレッダー屑以外の鉄スクラップを配合できない場合には、クロップ屑などのシュレッダー屑以外の鉄スクラップの装入は中止する。また、本発明は、脱炭精錬中にシュレッダー屑10を転炉本体4に投入することを基本とするが、配合されるシュレッダー屑10の一部を、脱炭精錬前にスクラップシューター11を介して転炉本体4に装入することも可能である。但し、シュレッダー屑10の銅濃度及び配合量によって溶銑2の銅濃度のピックアップ量が決まるので、脱炭精錬前に装入するシュレッダー屑10の装入量は、銅濃度のピックアップ量を考慮して設定する必要がある。   First, the converter main body 4 is inclined to the side where the scrap shooter 11 is installed, and large-sized iron scrap such as crop scrap of continuous cast slab is charged into the converter main body 4 via the scrap shooter 11. . Since the chemical components of the in-house waste generated in the steelworks such as crop waste are known, the trump elements such as copper are not mixed. In addition, when there is much compounding quantity of the shredder waste 10 and iron scraps other than shredder waste cannot be mix | blended, charging of iron scraps other than shredder waste, such as crop waste, is stopped. In addition, the present invention is basically based on charging the shredder scrap 10 into the converter main body 4 during decarburization refining, but a part of the shredder scrap 10 to be blended is passed through the scrap shooter 11 before decarburization refining. It is also possible to charge the converter main body 4. However, since the pick-up amount of the copper concentration of the hot metal 2 is determined by the copper concentration and the blending amount of the shredder scrap 10, the amount of the shredder scrap 10 to be charged before decarburization refining takes into account the pick-up amount of the copper concentration. Must be set.

クロップ屑などの鉄スクラップの転炉本体4への装入後、転炉本体4を傾斜させた状態のままで溶銑2を装入鍋(図示せず)を介して転炉本体4の内部に装入し、溶銑2の装入後、転炉本体4を直立させる。   After charging iron scrap such as crop scrap into the converter main body 4, the hot metal 2 is put into the converter main body 4 through the charging pan (not shown) while the converter main body 4 is inclined. After charging and the molten iron 2 is charged, the converter main body 4 is erected.

次いで、底吹き羽口6から窒素ガスなどの非酸化性ガスまたはArガスなどの希ガスを攪拌用ガスとして溶銑2に吹き込みながら、上吹き酸素ランス7から溶銑2の浴面に向けて酸素ガスを吹き付けて脱炭精錬を開始する。酸素ガスと溶銑中の炭素とが反応して脱炭精錬が進行する。上吹き酸素ランス7からの酸素ガスの供給に前後して、ホッパー12に収容された生石灰9を、シュート17を介して転炉本体4へ装入する。生石灰9は滓化してスラグ3が形成される。   Next, oxygen gas is directed from the top blowing oxygen lance 7 toward the bath surface of the hot metal 2 while blowing a non-oxidizing gas such as nitrogen gas or a rare gas such as Ar gas from the bottom blowing tuyere 6 into the hot metal 2 as a stirring gas. To start decarburization refining. Decarburization and refining progresses when oxygen gas reacts with the carbon in the hot metal. Before or after the supply of oxygen gas from the top blown oxygen lance 7, quick lime 9 accommodated in the hopper 12 is charged into the converter main body 4 via the chute 17. The quicklime 9 hatches to form the slag 3.

この脱炭精錬中に、ホッパー13に収容されたシュレッダー屑10を、シュート17を介して転炉本体4へ連続的または断続的に装入する。投入されたシュレッダー屑10の一部は、上吹き酸素ランス7から供給する酸素ガスによる火点及び火点近傍に落下し、シュレッダー屑10に混入した銅は、火点の高温雰囲気に曝されて温度上昇し、温度の上昇した溶解直前または溶解直後の活量の高い銅の蒸発除去が進行する。所定量のシュレッダー屑10を投入し、更に所定量の酸素ガスを供給したならば、酸素ガスの供給を停止して脱炭精錬を終了する。得られた溶鋼を出鋼口5を介して取鍋などに出鋼する。   During this decarburization refining, the shredder scrap 10 accommodated in the hopper 13 is continuously or intermittently charged into the converter main body 4 via the chute 17. A part of the shredder scrap 10 that has been thrown in falls to the fire point and the vicinity of the fire point by the oxygen gas supplied from the top blowing oxygen lance 7, and the copper mixed in the shredder scrap 10 is exposed to a high-temperature atmosphere at the fire point. As the temperature rises, the copper with high activity evaporates and removes immediately before or immediately after the melting at which the temperature has risen. When a predetermined amount of shredder scrap 10 is charged and a predetermined amount of oxygen gas is supplied, the supply of oxygen gas is stopped and the decarburization refining is completed. The obtained molten steel is put into a ladle or the like through a tap outlet 5.

このように、本発明によれば、転炉での溶銑2の脱炭精錬時に、シュレッダー処理、及び、該シュレッダー処理後に風力選別及び/または磁力選別が施された鉄スクラップを、連続的または断続的に炉内に投入添加するので、当該鉄スクラップに混入する銅の蒸発除去が促進され、溶鋼での銅濃度の上昇が抑制される。   As described above, according to the present invention, during the decarburization and refining of the hot metal 2 in the converter, the shredder treatment and the iron scrap subjected to the wind sorting and / or the magnetic sorting after the shredder treatment are continuously or intermittently performed. Thus, since it is added to the furnace, the evaporation removal of copper mixed in the iron scrap is promoted, and the increase of the copper concentration in the molten steel is suppressed.

高炉から出銑された溶銑を溶銑鍋で受銑し、溶銑鍋内の溶銑に対して機械式攪拌装置を用いて脱硫処理し、更に生石灰と酸素ガスとを添加して予備脱燐処理した後、図1に示す容量が300トン規模の転炉に溶銑を装入し、鉄源として鉄スクラップを併用して転炉内で脱炭精錬を行った。鉄スクラップとしては、シュレッダー処理後に磁力選別が施されたシュレッダー屑を使用した。   After the hot metal discharged from the blast furnace is received in the hot metal ladle, the hot metal in the hot metal ladle is desulfurized using a mechanical stirrer, and further, quick lime and oxygen gas are added and pre-dephosphorized. 1, molten iron was charged into a converter having a capacity of 300 tons and decarburization refining was performed in the converter using iron scrap as an iron source. As the iron scrap, shredder scraps subjected to magnetic sorting after the shredder treatment were used.

シュレッダー屑の転炉内への装入方法は、(1)溶銑を転炉内に装入して脱炭精錬を開始し、脱炭精錬中に転炉上方に設置されたホッパーから炉内に連続してシュレッダー屑を投入する方法(本発明例)と、(2)使用するシュレッダー屑の約1/2の量を、スクラップシューターを用いて転炉内に装入した後、転炉内に溶銑を装入し、脱炭精錬中に残りの約1/2の量のシュレッダー屑を転炉上方に設置されたホッパーから炉内に連続して投入する方法(本発明例)と、(3)スクラップシューターを用いてシュレッダー屑を転炉内に装入した後、転炉内に溶銑を装入する通常の方法(比較例)との3種類で実施し、シュレッダー屑の添加時期と脱炭精錬後の溶鋼の銅濃度とを対比した。   The method of charging shredder scrap into the converter is as follows: (1) Start decarburization and refining by introducing hot metal into the converter, and enter the furnace from the hopper installed above the converter during decarburization and refining. A method of continuously charging shredder waste (example of the present invention) and (2) About half of the amount of shredder waste to be used is charged into the converter using a scrap shooter and then into the converter. A method (invention example) in which hot metal is charged, and the remaining shredder scraps of about half the amount during decarburization refining are continuously charged into the furnace from a hopper installed above the converter, (3) ) After the shredder scrap is charged into the converter using a scrap shooter, it is carried out in three ways: the normal method of charging hot metal into the converter (comparative example). The copper concentration of the molten steel after refining was compared.

転炉における銅の収支バランスは、シュレッダー屑の銅濃度の分析値(0.22質量%)と、溶銑の銅濃度の分析値とから転炉へインプットされる銅濃度を計算し、転炉からのアウトプットの銅は酸素吹錬終了後の溶鋼の銅濃度の分析値とした。   The balance of copper balance in the converter is calculated by calculating the copper concentration input to the converter from the analysis value of the copper concentration of the shredder scrap (0.22% by mass) and the analysis value of the copper concentration of hot metal. The output copper was the analysis value of the copper concentration of the molten steel after the end of oxygen blowing.

転炉での脱炭精錬は、上吹き酸素ランスを介して酸素ガスを上吹きしながら、生石灰を媒溶剤として炉上から添加するとともに、炉底に埋め込んだ底吹き羽口から攪拌用ガスとして窒素ガス(末期はArガス)を吹き込んで行った。具体的には、上吹き酸素ランスから酸素ガスを3.0Nm3/(min・t)の供給速度で溶銑に添加しながら、底吹き羽口から窒素ガスを0.1Nm3/(min・t)の供給速度で吹き込み(末期2分間はArガス)、14分間の酸素吹錬を行った。生石灰の添加量は8kg/tとし、脱炭精錬前の溶銑温度は約1300℃、精錬終了後の溶鋼温度は約1650℃であった。操業条件及び操業結果を表1に示す。尚、表1に示す脱銅率は、脱炭精錬前後の銅濃度の差分の脱炭精錬前の銅濃度に対する百分率である。 Decarburization and refining in the converter is performed by adding quick lime as a medium solvent from the furnace while blowing oxygen gas through the top blown oxygen lance, and as a stirring gas from the bottom blowing tuyere embedded in the furnace bottom. Nitrogen gas (Ar gas at the end) was blown in. Specifically, while adding oxygen gas from the top blowing oxygen lance to the hot metal at a supply rate of 3.0 Nm 3 / (min · t), nitrogen gas is added from the bottom blowing tuyere to 0.1 Nm 3 / (min · t ) Was blown at a feed rate (Ar gas for the final 2 minutes) and oxygen blowing was performed for 14 minutes. The amount of quicklime added was 8 kg / t, the hot metal temperature before decarburization refining was about 1300 ° C, and the molten steel temperature after refining was about 1650 ° C. Table 1 shows operating conditions and operating results. In addition, the copper removal rate shown in Table 1 is a percentage with respect to the copper concentration before decarburization refining of the difference of the copper concentration before and after decarburization refining.

Figure 2011208172
Figure 2011208172

表1からも明らかなように、比較例では殆ど脱銅されていないのに対し、シュレッダー屑を脱炭精錬中に投入した本発明例においては脱銅されており、酸素吹錬終了後は目標とする溶鋼銅濃度=0.05質量%以下が得られていた。また、脱炭精錬中に投入するシュレッダー屑の比率を高くすることで、より高い脱銅率が得られることも確認できた。   As is clear from Table 1, the comparative example is hardly decoppered, whereas in the present invention example in which the shredder scrap is introduced during the decarburization refining, it is decoppered and the target after the oxygen blowing is completed. A molten steel copper concentration of 0.05% by mass or less was obtained. It was also confirmed that a higher copper removal rate could be obtained by increasing the ratio of shredder scrap introduced during decarburization refining.

1 転炉設備
2 溶銑
3 スラグ
4 転炉本体
5 出鋼口
6 底吹き羽口
7 上吹き酸素ランス
8 フード
9 生石灰
10 シュレッダー屑
11 スクラップシューター
12 ホッパー
13 ホッパー
14 切出装置
15 切出装置
16 添加装置
17 シュート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter equipment 2 Hot metal 3 Slag 4 Converter body 5 Steel outlet 6 Bottom blow tuyere 7 Top blown oxygen lance 8 Hood 9 Quicklime 10 Shredder scrap 11 Scrap shooter 12 Hopper 13 Cutting device 15 Cutting device 16 Addition Device 17 Chute

Claims (1)

転炉に収容された溶銑に酸素ガスを供給して脱炭精錬を行い、溶銑から溶鋼を溶製するに際し、シュレッダー処理、及び、該シュレッダー処理後に風力選別及び/または磁力選別が施された鉄スクラップを、前記脱炭精錬中に連続的または断続的に転炉内に投入・添加することを特徴とする、鉄スクラップを鉄源として利用した転炉脱炭精錬方法。   Iron that has been subjected to decarburization and refining by supplying oxygen gas to the hot metal accommodated in the converter, and when the molten steel is melted from the hot metal, the shredder treatment and the wind sorting and / or magnetic force sorting after the shredder treatment A converter decarburization refining method using iron scrap as an iron source, wherein scrap is continuously charged or added to the converter continuously or intermittently during the decarburization refining.
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