JP2012167364A - Refining method in converter excellent in suppression effect of dust generation - Google Patents

Refining method in converter excellent in suppression effect of dust generation Download PDF

Info

Publication number
JP2012167364A
JP2012167364A JP2012011786A JP2012011786A JP2012167364A JP 2012167364 A JP2012167364 A JP 2012167364A JP 2012011786 A JP2012011786 A JP 2012011786A JP 2012011786 A JP2012011786 A JP 2012011786A JP 2012167364 A JP2012167364 A JP 2012167364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blowing
cavity
lance
refining
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012011786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5822073B2 (en
Inventor
Satohiko Sugihara
吏彦 杉原
Masamichi Kikuchi
真導 菊地
Kenji Ishii
健司 石井
Masanori Nishigori
正規 錦織
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Jfeスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2011014096 priority Critical
Priority to JP2011014096 priority
Application filed by Jfe Steel Corp, Jfeスチール株式会社 filed Critical Jfe Steel Corp
Priority to JP2012011786A priority patent/JP5822073B2/en
Publication of JP2012167364A publication Critical patent/JP2012167364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5822073B2 publication Critical patent/JP5822073B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refining method in a converter excellent in suppression effect of dust generation.SOLUTION: In the refining method in a converter by using molten pig iron having a silicon concentration of ≥0.15 mass% and not subjected to molten pig iron pretreatment, oxygen blowing refining from a lance is adjusted by using a lance blowing refining index corresponding to the shape of cavity at each stage of the blowing. As the lance blowing refining index, either the surface area of the cavity or a ratio between a cavity diameter and a cavity depth is used. At the initial stage and the end stage of the blowing, the surface area of the cavity is used, whereas at the medium term of the blowing, the ratio between the cavity diameter and the cavity depth is used. At the initial stage of the blowing, the oxygen injection from the lance is performed in such a way that the dimensionless surface area of the cavity becomes ≤0.6, at the medium term of the blowing, the oxygen injection from the lance is performed in such a way that the ratio L/D between the diameter D of the cavity and the depth thereof L becomes ≥0.85, and at the end stage of the blowing, the oxygen injection from the lance is performed in such a way that the dimensionless surface area of the cavity becomes ≤0.6.

Description

本発明は、ダストの発生を抑制する効果に優れる転炉の精錬方法に関する。   The present invention relates to a refining method for a converter excellent in the effect of suppressing the generation of dust.
近年の転炉精錬方法は、純酸素上吹き転炉精錬法の導入により格段の発展を遂げたが、その背景には、酸素源として反応効率の良い純酸素を用いることと同時に、超音速酸素噴流による鋼浴の攪拌強化ができたという大きな理由がある。   In recent years, the converter refining method has been remarkably developed with the introduction of the pure oxygen top blown converter refining method. There is a major reason that the steel bath can be strengthened by a jet.
その後、転炉の精錬方法は、炉底部からアルゴンや酸素などを吹き込む底吹き技術の発展とともに、上底吹き転炉精錬方法が主流となり、現在に至っている。これらの転炉精錬法において、鉄歩留を悪化させる要因としては、スラグ中への酸化鉄の蓄積、粒鉄の混入と、ダスト発生による飛散とがある。   Thereafter, with regard to the refining method of the converter, with the development of bottom blowing technology for blowing argon, oxygen, etc. from the bottom of the furnace, the top bottom blowing converter refining method has become the mainstream, and has reached the present. In these converter refining methods, factors that worsen the iron yield include accumulation of iron oxide in the slag, mixing of granular iron, and scattering due to dust generation.
特に、ダスト発生量が増加すると、ダクト内にダストの堆積を招き、計器の検出孔詰りや、集塵能力の低下を招く原因となる。そのため、従来、転炉吹錬中に発生するダストの発生量を低下させる方法について、種々の提案がなされている。   In particular, when the amount of dust generated increases, dust accumulates in the duct, which causes clogging of the detection holes of the instrument and a decrease in dust collection capability. Therefore, conventionally, various proposals have been made on methods for reducing the amount of dust generated during converter blowing.
一般に、転炉精錬時におけるダストの発生原因としては、上吹き酸素噴流が浴面の溶鉄に衝突し、高温(2000〜2500℃)になった火点から鉄分が蒸発することによる“ヒュームダスト”と、浴中での脱炭反応によるCOガス気泡がバーストする際のバブルバーストダストおよびスピッティングが考えられる。   In general, the cause of dust generation during converter refining is “fume dust” due to evaporation of iron from the hot spot (2000-2500 ° C.) when the top blown oxygen jet collides with molten iron on the bath surface. In addition, bubble burst dust and spitting may be considered when CO gas bubbles burst due to a decarburization reaction in the bath.
そのうち、前記バブルバーストダストには、COガスが溶鉄浴面バーストする際にできる1次バーストダストと、その1次バーストダストによって弾き飛ばされた溶滴が酸素噴流中で脱炭され、さらに分裂する際に発生する2次バーストダストとがある。   Among these, the bubble burst dust includes a primary burst dust formed when CO gas bursts on the molten iron bath surface, and droplets blown off by the primary burst dust are decarburized in an oxygen jet and further split. There is secondary burst dust that is generated at the time.
ところで、火点でのバブルバースト部や、上吹き酸素噴流が形成する溶鉄キャビティのリップ部などからは、溶鉄が飛散し、その飛散した溶鉄(液滴)が脱炭され、前記2次バーストダストと同様の、スピッティングダストと呼ばれるものを発生することが知られている。なお、スピッティングというのは、前記のようにダスト化する他、炉壁への地金付着、上吹き酸素ランスへの地金付着、上吹き酸素ランスの損耗の原因ともなり、転炉の安定操業に支障をきたすことで知られている。そのため、このスピッティングについてもまた、前記バブルバーストダストと同様に、その発生を抑制しなければならない。   By the way, molten iron scatters from the bubble burst portion at the hot spot, the lip portion of the molten iron cavity formed by the upper blown oxygen jet, and the scattered molten iron (droplet) is decarburized, and the secondary burst dust. It is known to generate what is called spitting dust, similar to. In addition to spattering as described above, spitting is the cause of adhesion of metal to the furnace wall, adhesion of metal to the top blowing oxygen lance, and wear of the top blowing oxygen lance. It is known for hindering operations. For this reason, the generation of spitting must be suppressed as in the case of the bubble burst dust.
次に、ヒュームダストの発生を抑制する方法としては、上吹き酸素ランスから、COやCaCO、水、水蒸気、Mn鉱石、鉄鉱石などのいずれか一種もしくはこれらの混合物からなる冷却剤を吹込むことにより、火点温度を冷却して、火点での鉄分蒸発を抑制する方法(特許文献1)や、火点面積を小さくする方法などとして提案されている。 Next, as a method for suppressing the generation of fume dust, a coolant composed of any one kind of CO 2 , CaCO 3 , water, water vapor, Mn ore, iron ore or a mixture thereof is blown from the top blown oxygen lance. The method has been proposed as a method of cooling the hot spot temperature to suppress iron evaporation at the hot spot (Patent Document 1), a method of reducing the hot spot area, and the like.
その他、スピッティングを抑制する方法としては、酸素上吹きランスの形状を改善する方法や転炉の操業条件を改善する方法などがある。例えば、酸素上吹きランスの形状を改善してスピッティングを抑制する方法(特許文献2、3)としては、
a.ランスを多孔化する、
b.上吹きジェットの重なりを減少させられるような孔配置をする、
c.溶鋼に遠心力を付与するために、ランスの孔の向きをランス本体および径方向に対して斜めにする、
というものなどが提案され、実施されてきた。
In addition, as a method for suppressing spitting, there are a method for improving the shape of the oxygen top blowing lance and a method for improving the operating conditions of the converter. For example, as a method of suppressing the spitting by improving the shape of the oxygen top blowing lance (Patent Documents 2 and 3),
a. Make the lance porous,
b. Arrange the holes to reduce the overlap of the top blowing jet,
c. In order to apply centrifugal force to the molten steel, the direction of the lance hole is inclined with respect to the lance body and the radial direction.
Have been proposed and implemented.
その他、スピッティングの発生を抑制する方法については、操業条件を最適化すること、例えば、ランス高さや送酸速度を制御する方法なども知られている(特許文献4)。例えば、
a.ランス高さを上昇させて溶鉄浴面と酸素噴流の衝突を緩和する方法、
b.ランスからの酸素噴流の吐出速度(V)を、300≦V≦1000(m/sec)に制御する方法、
c.送酸速度を抑制する方法、
d.酸素噴流を溶鉄に吹付けた際に生じるキャビティ直径Dとキャビティ深さLの比L/Dを2以上に制御する方法、
などが提案されている。
In addition, as a method for suppressing the occurrence of spitting, a method of optimizing operating conditions, for example, a method of controlling a lance height or an acid feed rate is also known (Patent Document 4). For example,
a. A method of increasing the lance height to alleviate the collision between the molten iron bath surface and the oxygen jet,
b. A method of controlling the discharge speed (V) of the oxygen jet from the lance to 300 ≦ V ≦ 1000 (m / sec),
c. A method of suppressing the acid delivery rate,
d. A method of controlling a ratio L / D of a cavity diameter D and a cavity depth L generated when an oxygen jet is sprayed on molten iron to 2 or more,
Etc. have been proposed.
特開昭58−193309号公報JP 58-193309 A 特開昭60−165313号公報JP-A-60-165313 特開昭63−134617号公報JP-A-63-134617 特開平7−90339号公報JP-A-7-90339 特開平7−113112号公報JP-A-7-113112
しかし、特許文献1に記載の方法は、火点を十分に冷却するにはかなりの量の冷却剤を吹き込む必要があり、冷却剤のコストが高くなる上、冷却剤を吹き込むことで吹錬熱エネルギーを消費して熱的なロスが顕在化する問題がある。   However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to inject a considerable amount of coolant in order to sufficiently cool the fire point. This increases the cost of the coolant and further increases the cost of blowing by injecting the coolant. There is a problem that energy loss becomes apparent due to the consumption of energy.
特許文献2、3に記載の方法は、ランスの改良、製作が必要になると共に、ランスを使用する際にもその改良ランスに応じた最適操業条件を見い出さなければならないという問題がある。   The methods described in Patent Documents 2 and 3 require improvement and production of the lance, and there is a problem that the optimum operating conditions corresponding to the improved lance must be found when the lance is used.
特許文献4に記載の方法では、ランスからの酸素噴流が所定の範囲内にしても、ランス高さを低めに設定した場合にはスピッティングが多量に発生することがあり、ランスからの酸素噴流の吐出流速を抑制してもスピッティングを十分に制御できないという問題がある。   In the method described in Patent Document 4, even if the oxygen jet from the lance is within a predetermined range, a large amount of spitting may occur when the lance height is set low. However, there is a problem that spitting cannot be controlled sufficiently even if the discharge flow rate is suppressed.
そして、キャビティ径Dとキャビティ深さLの比L/Dを大きくする特許文献5に記載の方法は、スピッティングの発生を減らすことに主眼をおいているものの、ヒュームダストの発生を考慮しておらず、ダストの発生を考慮した効果的なダスト低減方法とは言えない。   And although the method of patent document 5 which enlarges ratio L / D of the cavity diameter D and the cavity depth L focuses on reducing generation | occurrence | production of spitting, it considers generation | occurrence | production of fume dust. Therefore, it cannot be said that it is an effective dust reduction method considering the generation of dust.
上述したように、前記各従来技術はいずれも、各吹錬時期におけるダスト発生機構が十分に考慮されていないため、効果的なダスト発生低減方法とは言い難いのが実情である。   As described above, since each of the conventional techniques does not sufficiently consider the dust generation mechanism at each blowing time, it is actually difficult to say that it is an effective method for reducing dust generation.
本発明の目的は、上記課題に鑑み開発された技術であって、転炉の各吹錬時期毎に変わるキャビティの形態に応じ、ランスからの酸素吹精条件を変えることにより、効果的なダスト発生量の低減を達成して、鉄歩留の向上を図ることのできる転炉精錬方法を提案することにある。   The object of the present invention is a technology developed in view of the above-mentioned problems, and is effective dust by changing the oxygen blowing condition from the lance according to the form of the cavity that changes at each blowing time of the converter. The aim is to propose a converter refining method capable of reducing the generation amount and improving the iron yield.
前記各従来技術が抱えている上述した課題を解決し、前記目的を実現するための有効な方法として本発明は、転炉で、珪素濃度0.15質量%以上の溶銑を使って精錬する方法において、吹錬の各段階毎に、キャビティの形態に対応するランス吹精指標を用いて、ランスによる酸素吹精を行うことを特徴とするダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法を提案する。   As an effective method for solving the above-mentioned problems of the conventional technologies and realizing the object, the present invention is a method of refining using a hot metal having a silicon concentration of 0.15% by mass or more in a converter. Proposed a refining method for converters with excellent dust generation suppression characteristics, characterized by performing oxygen blowing with a lance using the lance blowing index corresponding to the form of the cavity at each stage of blowing To do.
本発明においては、
(1) 前記ランス吹精指標とは、キャビティの表面積、およびキャビティ径とキャビティ深さとの比、のいずれかを用いること、
(2) 吹錬の初期と末期におけるランス吹精指標については、キャビティの表面積を用い、一方、吹錬の中期におけるランス吹精指標については、キャビテイ径と深さとの比を用いること、
(3) 吹錬初期は、ランス吹精時に生じる無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6以下となるようにランスからの酸素噴射を行い、吹錬中期は、ランス吹精時に生じるキャビティの径Dとその深さLとの比L/Dが0.85以上になるようにランスからの酸素噴射を行い、そして、吹錬末期は、ランス吹精時に生じる無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6以下となるようにランスからの酸素噴射を行うこと、
が好ましい解決手段になると考えられる。
ここで、Aはキャビティの表面積(m)、Wは転炉ヒートサイズ(ton)、ρは溶銑比重7(ton/m)である。
In the present invention,
(1) The lance blowing precision index uses any one of a cavity surface area and a ratio of a cavity diameter and a cavity depth,
(2) Use the cavity surface area for the lance blowing index at the beginning and end of blowing, while use the ratio of the cavity diameter to the depth for the lance blowing index at the middle stage of blowing.
(3) In the initial stage of blowing, oxygen is injected from the lance so that the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the dimensionless cavity generated during lance blowing is less than or equal to 0.6. Performs oxygen injection from the lance so that the ratio L / D of the cavity diameter D and its depth L generated at the time of lance blowing is 0.85 or more. Performing oxygen injection from the lance so that the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the resulting dimensionless cavity is 0.6 or less,
Is considered to be a preferred solution.
Here, A is the cavity surface area (m 2 ), W is the converter heat size (ton), and ρ is the hot metal specific gravity 7 (ton / m 3 ).
また、本発明において、脱珪処理および/または脱燐処理をしていない溶銑を用いることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use hot metal which has not been subjected to desiliconization and / or dephosphorization.
なお、本発明の上記説明において、
a.吹錬初期とは、積算送酸量で吹錬の開始から全吹錬過程の30%までを意味し、この期間で支配的なダスト発生機構は、ヒュームダストを発生しやすいので、主としてこれを低減させる時期である。
b.吹錬中期とは、積算送酸量で吹錬過程の30%超〜80%までの時期を意味し、この期間で支配的なダストの発生原因は、バブルバーストダスト(1次、2次バーストダスト)であることから、これを低減させることが主たる目的である。
c.吹錬末期とは、積算送酸量で吹錬過程の80%超〜100%までの時期を意味し、この期間で支配的なダストの発生原因は、ヒュームダストであることから、これを低減させることが主たる目的である。
In the above description of the present invention,
a. The initial stage of blowing means the cumulative amount of acid from the start of blowing to 30% of the entire blowing process. The dominant dust generation mechanism during this period is likely to generate fume dust. It is time to reduce.
b. Middle stage of blowing refers to the period from 30% to 80% of the blowing process in terms of the total amount of acid sent. The dominant cause of dust generation during this period is bubble burst dust (primary, 2 and 2). It is the main purpose to reduce this because it is the next burst dust.
c. The last stage of blowing shows the period from 80% to 100% of the blowing process in terms of the total amount of acid sent. The dominant cause of dust generation in this period is fume dust. Is the main purpose.
上記のような構成に係る本発明方法によれば、転炉における溶銑予備処理未実施の溶銑を使って精錬する普通吹錬において、各吹錬の段階に応じ、キャビティ表面積または、キャビティ径とキャビティ深さとの比、のいずれかを選択してこれらを好適な範囲に制御するので、ダストの発生量を吹錬の全過程において効果的に抑制することができる。従って、総体的なダストの発生量を抑制することができるので相対送酸速度を高めることができるようになり、精錬時間の短縮を図ることができるようになる。   According to the method of the present invention having the above-described configuration, in normal blowing that uses hot metal that has not been subjected to hot metal pretreatment in a converter, depending on the stage of each blowing, the cavity surface area or the cavity diameter and the cavity Since one of the ratios to the depth is selected and controlled within a suitable range, the amount of dust generated can be effectively suppressed in the entire blowing process. Therefore, since the total amount of generated dust can be suppressed, the relative acid feed rate can be increased, and the refining time can be shortened.
(a)は、吹錬経過0〜30%における、無次元化したキャビティ表面積A/(W/ρ)2/3と単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図であり、(b)は、キャビティ径とその深さの比L/D(b)と、単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between the dimensionless cavity surface area A / (W / ρ) 2/3 and the amount of dust generated per unit time in the blowing process of 0 to 30%, (b) These are figures which show the relationship between ratio L / D (b) of a cavity diameter and its depth, and the dust generation amount per unit time. (a)は、吹錬経過30%超〜80%における、キャビティ径とその深さの比L/Dと単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図であり、(b)は、無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3(b)と、単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between the ratio L / D of a cavity diameter and the depth, and the dust generation amount per unit time in 30 to 80% of blowing processes, (b) is nothing. It is a figure which shows the relationship between the surface area A / (W / (rho)) <2 > / 3 (b) of the dimensioned cavity, and the dust generation amount per unit time. (a)は、吹錬経過80%超〜100%における、無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3と単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図であり、(b)は、キャビティ径とその深さとの比L/D(b)と、単位時間当たりのダスト発生量との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the dimensionless cavity and the amount of dust generated per unit time in the blowing process over 80% to 100%, (B) is a figure which shows the relationship between ratio L / D (b) of a cavity diameter and its depth, and the dust generation amount per unit time. 本発明における上吹き最大送酸速度と、単位時間当たりの平均ダスト発生速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the top blowing maximum acid sending speed | rate in this invention, and the average dust generation rate per unit time. 実施例における従来例と本発明における吹錬時間を示す図である。It is a figure which shows the blowing time in the prior art example in an Example and this invention. 実施例における従来例と本発明におけるダスト発生量を示す図である。It is a figure which shows the dust generation amount in the prior art example in an Example and this invention. (a)および(b)は、キャビティの模式図である。(A) And (b) is a schematic diagram of a cavity.
発明者らは、転炉吹錬の各段階でのダストの発生をそれぞれ低減させるために、ダスト発生機構の支配的な要因について調査した。その結果、ダストの発生は、吹錬中の炉内反応とそれぞれ強い関係があることがわかった。   The inventors investigated the dominant factors of the dust generation mechanism in order to reduce the generation of dust at each stage of converter blowing. As a result, it was found that the generation of dust has a strong relationship with the in-furnace reaction during blowing.
即ち、発明者らが、360トン上吹き転炉において、装入する溶銑の珪素濃度が0.15質量%以上の場合の吹錬中のダスト発生状況について(1)吹錬経過:0〜30%(脱珪期、脱燐期)、(2)吹錬経過:30%超〜80%(脱炭最盛期)、(3)吹錬経過:80%超〜100%(吹錬末期の物質移動律速期)の各段階に細分化して調査した結果、以下に示す事実が判明した。
ここで、珪素濃度が0.15質量%以上の溶銑は、脱珪処理または/且つ脱燐処理の予備処理をしていない溶銑を用いている。
That is, in the 360 ton top blow converter, the inventors have observed the dust generation during blowing when the silicon concentration of the molten iron is 0.15% by mass or more. (1) Blowing process: 0-30 % (Desiliconization period, Dephosphorization period), (2) Blowing process: More than 30% to 80% (Decarburization period), (3) Blowing process: Over 80% to 100% (Substance at the end of blowing process) As a result of subdivision into each stage of the movement rate control period), the following facts were found.
Here, the hot metal having a silicon concentration of 0.15% by mass or more uses hot metal that has not undergone desiliconization treatment and / or pretreatment for dephosphorization treatment.
図1(a)、(b)に示すように、吹錬経過:0〜30%(脱珪期、脱燐期)における単位時間当たりのダスト発生量に及ぼす、上吹き酸素噴流を溶銑に吹き付けた際に生じるキャビティの表面積を無次元化した値A/(W/ρ)2/3との相関関係の方が、キャビティ径とその深さとの比L/Dよりも良い相関関係を示している。ただし、無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6より大きいも範囲では、単位時間当たりのダスト発生量が急激に増加するため、望ましくない。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a blown oxygen flow is blown onto the hot metal to affect the amount of dust generated per unit time during the blowing process: 0-30% (desiliconization period, dephosphorization period). The correlation between the dimension A / (W / ρ) 2/3, which is the dimensionless dimension of the cavity surface area, is better than the ratio L / D between the cavity diameter and its depth. Yes. However, when the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the dimensionless cavity is larger than 0.6, the amount of dust generated per unit time increases rapidly, which is not desirable.
このことから、吹錬経過:0〜30%(脱珪期、脱燐期)のダスト発生機構は、ヒュームダストが支配的であって、この時期はキャビティ表面積で管理することが有効であることがわかる。それは、a.炉内反応が脱珪期、脱燐期であり、脱炭反応が活発でないこと、b.スラグが未滓化状態であることから、火点からの鉄分の蒸発が支配的であることなどによるものと推定される。   From this, the dust generation mechanism in the blowing process: 0-30% (desiliconization period, dephosphorization period) is dominated by fume dust, and it is effective to control it by the cavity surface area during this period I understand. It is a. The in-furnace reaction is a desiliconization period or a dephosphorization period, and the decarburization reaction is not active; b. It is presumed that the slag is in an unincubated state, and that the evaporation of iron from the fire point is dominant.
一方、吹錬経過:30超〜80%(脱炭最盛期)における単位時間当たりのダスト発生量に及ぼす影響は、図2(a)、(b)に示すように、酸素噴流を溶銑に吹き付けた際に生じるキャビティ径Dとキャビティ深さLとの比であるL/Dの方が、無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3(図2b)よりもむしろ、良い相関関係を示している。ただし、L/D<0.85の範囲では、単位時間当たりのダスト発生量が急激に増加しており、望ましくない。L/Dの上限値は特に規定する必要はないが、Lが過大になって鉄浴深さより大きくなると、酸素ジェットが炉底を直撃して耐火物の損耗が大きくなるので、このような悪影響のない範囲で操業を行うことが好適である。 On the other hand, the effect on the amount of dust generated per unit time in the process of blowing: over 30 to 80% (highest decarburization period) is to spray an oxygen jet onto hot metal as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). L / D, which is the ratio between the cavity diameter D and the cavity depth L generated at the time, is better than the surface area A / (W / ρ) 2/3 (FIG. 2b) of the dimensionless cavity. Correlation is shown. However, in the range of L / D <0.85, the amount of dust generated per unit time increases rapidly, which is not desirable. The upper limit of L / D does not need to be specified in particular, but if L becomes excessive and becomes larger than the iron bath depth, the oxygen jet directly hits the bottom of the furnace and wear of the refractory increases. It is preferable to operate within the range where there is no.
このことから、吹錬経過:30%超〜80%(脱炭最盛期)のダスト発生機構は、バブルバーストダストが支配的であって、この時期はL/Dで管理することが有効であることがわかる。これは、炉内反応が脱炭最盛期であることから、脱炭反応によるCOガス気泡のバーストが支配的になるからだと推定される。   From this, the dust generation mechanism of blowing process: more than 30% to 80% (highest decarburization period) is dominated by bubble burst dust, and it is effective to manage with L / D at this time I understand that. This is presumed to be because the burst of CO gas bubbles due to the decarburization reaction becomes dominant because the in-furnace reaction is at its peak.
次に、吹錬経過が80超〜100%(吹錬末期の物質移動律速期)については、単位時間当たりのダスト発生量に及ぼす影響は、図3(a)、(b)に示すように、前記の脱炭最盛期とは異なり、上吹き酸素噴流を溶銑に吹き付けた際に生じるキャビティの表面積を無次元化した値A/(W/ρ)2/3の方が、前記L/Dとの関係よりもむしろ良い相関関係を示していることがわかる。特に、無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6以下において、単位時間当たりのダスト発生量は低いレベルで推移しており、好適な操業条件と言える。 Next, when the blowing process is over 80 to 100% (mass rate-controlled period at the end of blowing), the influence on the amount of dust generated per unit time is as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Unlike the above-mentioned decarburization peak period, the value A / (W / ρ) 2/3 obtained by making the surface area of the cavity generated when the top-blown oxygen jet is sprayed on the hot metal is L / D It can be seen that it shows a good correlation rather than the relationship. In particular, when the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the dimensionless cavity is 0.6 or less, the amount of dust generated per unit time changes at a low level, which can be said to be a preferable operating condition.
このことから、吹錬経過:80%超〜100%(吹錬末期の物質移動律速期)のダスト発生機構は、ヒュームダストが支配的であって、この時期はキャビティ表面積で管理することが有効であると言える。これは、吹錬末期となり、脱炭反応が乏しくなり、再び、火点からの鉄分の蒸発が支配的であるからだと推定される。   From this, the dust generation mechanism in the blowing process: more than 80% to 100% (mass rate-controlling period at the end of blowing) is dominated by fume dust, and it is effective to control this time with the cavity surface area It can be said that. This is presumed to be because the decarburization reaction became poor at the end of the blow smelting process, and again the evaporation of iron from the fire point was dominant.
要するに、発明者らの知見によると、転炉吹錬時に発生するダストの発生を抑制するに際し、従来のように、キャビティの一定の形状を前提として、これを最初から最後まで一律に制御するのではなく、吹錬の各段階毎に最も適したパラメータ、即ち、「ランス吹精指標」を選択して管理した方が望ましいと言えることがわかった。   In short, according to the knowledge of the inventors, when suppressing the generation of dust generated during converter blowing, it is controlled uniformly from the beginning to the end, assuming a certain shape of the cavity as in the past. Rather, it turned out that it would be better to select and manage the most suitable parameter for each stage of blowing, that is, the “lance blowing precision index”.
本発明において、ランス吹精指標の1つとして採用する火点でのキャビティ(凹み部)表面積Am2は、図7(a)、(b)に示すように、浴面における酸素噴流の範囲が放物線状に凹むと仮定した場合、下記(1)〜(7)式を適用して求めることができる。ここで、図7は単孔ランスの場合について模式的に示した図である。なお(1)〜(7)式は各ノズルの径および傾角が等しい場合について示した式であるが、これらが異なる場合は、各ノズル入口のガス圧力が等しくなるように、(5)式に順じてガス流量が分配されるので、これに基づいて各ノズルからのガスジェットによるキャビティ表面積を計算して合計する方法によりAを算出することができる。
In the present invention, as shown in FIGS. 7A and 7B, the cavity (indentation) surface area Am2 at the fire point adopted as one of the lance blowing index is a parabola in the range of the oxygen jet on the bath surface. When it is assumed that the shape is recessed, it can be obtained by applying the following formulas (1) to (7). Here, FIG. 7 is a diagram schematically showing the case of a single hole lance. Equations (1) to (7) are equations for the case where the diameters and inclination angles of the nozzles are the same. Since the gas flow rate is distributed sequentially, A can be calculated by a method of calculating and summing the cavity surface area by the gas jet from each nozzle based on this.
また、もう1つのランス吹精指標としては、本発明では、キャビティ径D(m)とキャビティ深さL(m)との比を用いるが、この比は、(6)〜(8)式を適用して求めることができる。なお、(6)〜(8)式は、各ノズルの径および傾角が等しい場合について示した式であるが、これらが異なる場合は、各ノズル入口のガス圧力が等しくなるように、(5)式に順じてガス流量が分配されるので、これに基づいて各ノズルからのガスジェットによるL/Dを計算して、これを各ノズルのスロート部の断面積で加重平均する方法により算出することができる。
In addition, as another lance blowing index, in the present invention, the ratio of the cavity diameter D (m) to the cavity depth L (m) is used, and this ratio is expressed by the equations (6) to (8). Can be obtained by applying. In addition, although (6)-(8) Formula is a formula shown about the case where the diameter and inclination | tilt angle of each nozzle are equal, when these differ, (5) so that the gas pressure of each nozzle inlet may become equal Since the gas flow rate is distributed in accordance with the equation, L / D due to the gas jet from each nozzle is calculated based on this, and this is calculated by a method of weighted averaging with the cross-sectional area of the throat portion of each nozzle. be able to.
この実施例は、360トンの上吹き転炉にて、表1に示すランスを用い、送酸速度を表2に例示した場合のように変えたときに発生したダストの量について、本発明(吹錬の段階に応じてランス吹精指標を変えたとき)と、従来例(開始から100%までをキャビティ表面積かL/Dのいずれかのみで管理)とを比較した試験を説明するものである。その結果を、発明例と従来例とを比較して図4に示す。この図に示すように、従来技術を適用した例では、最大送酸速度が55000Nm/hrで約150kg/minのダストを発生していたのに対し、本発明適合例では、最大送酸速度を65000Nm/hrにまで上昇させても50〜150kg/minに抑制することが可能となり、吹錬時間の短縮および生産性の向上が可能となった。
なお、従来例は、本発明の最適操業条件を外れた例である。
In this example, the amount of dust generated when the acid feed rate was changed as shown in Table 2 using the lance shown in Table 1 in a 360 ton top-blown converter, the present invention ( Explains a test comparing the lance blow ejaculation index according to the stage of blowing and the conventional example (up to 100% from the start is controlled by either the cavity surface area or L / D). is there. The results are shown in FIG. 4 comparing the invention example and the conventional example. As shown in this figure, in the example to which the prior art is applied, the maximum acid feed rate was 55000 Nm 3 / hr and about 150 kg / min of dust was generated. Even if it is increased to 65000 Nm 3 / hr, it is possible to suppress it to 50 to 150 kg / min, and it becomes possible to shorten the blowing time and improve the productivity.
The conventional example is an example that deviates from the optimum operation condition of the present invention.
また、表2に示した本発明を適用すると、図5、図6に示すように、表2の従来例1の場合と比較して吹錬時間を2.2分および、ダスト発生量を3.2kg/t程度改善できることがわかった。即ち、本発明の採用によって送酸速度を増大してもダストの発生量を抑制することが可能になることがわかった。   Further, when the present invention shown in Table 2 is applied, as shown in FIGS. 5 and 6, the blowing time is 2.2 minutes and the amount of dust generated is 3 as compared with the case of Conventional Example 1 shown in Table 2. It was found that it can be improved by about 2 kg / t. That is, it has been found that the amount of dust generated can be suppressed even if the acid feed rate is increased by employing the present invention.
本発明の技術は、未処理溶銑を対象とする転炉の精錬方法であるが、この考え方は、予備処理溶銑を対象とする精錬にも応用が可能ある。   The technology of the present invention is a method for refining a converter for untreated hot metal, but this concept can also be applied to refining for pretreated hot metal.

Claims (5)

  1. 転炉で、珪素濃度0.15質量%以上の溶銑を使って精錬する方法において、吹錬の各段階毎に、キャビティの形態に対応するランス吹精指標を用いて、ランスによる酸素吹精を行うことを特徴とするダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法。   In the method of refining using hot metal having a silicon concentration of 0.15% by mass or more in the converter, oxygen blowing by lance is performed at each stage of blowing using a lance blowing index corresponding to the form of the cavity. A method for refining a converter excellent in the effect of suppressing dust generation, characterized in that it is performed.
  2. 前記ランス吹精指標とは、キャビティの表面積、およびキャビティ径とキャビティ深さとの比、のいずれかを用いることを特徴とする請求項1に記載のダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法。   2. The refining method for a converter excellent in dust generation suppression effect according to claim 1, wherein the lance blowing precision index is any one of a surface area of a cavity and a ratio of a cavity diameter and a cavity depth. .
  3. 吹錬の初期と末期におけるランス吹精指標については、キャビティの表面積を用い、一方、吹錬の中期におけるランス吹精指標については、キャビテイ径と深さとの比を用いることを特徴とする請求項1または2に記載のダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法。   The surface area of the cavity is used for the lance blowing index in the early and final stages of blowing, while the ratio of the cavity diameter to the depth is used for the lance blowing index in the middle of blowing. A refining method for a converter, which is excellent in the effect of suppressing dust generation according to 1 or 2.
  4. 吹錬初期は、ランス吹精時に生じる無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6以下となるようにランスからの酸素噴射を行い、吹錬中期は、ランス吹精時に生じるキャビティの径Dとその深さLとの比L/Dが0.85以上になるようにランスからの酸素噴射を行い、そして、吹錬末期は、ランス吹精時に生じる無次元化したキャビティの表面積A/(W/ρ)2/3が0.6以下となるようにランスからの酸素噴射を行うことを特徴とする請求項1〜3に記載のダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法。
    但し、Aはキャビティの表面積(m)、Wは転炉ヒートサイズ(ton)、ρは溶銑比重7(ton/m)である。
    In the initial stage of blowing, oxygen is injected from the lance so that the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the dimensionless cavity generated during lance blowing is 0.6 or less. Oxygen is injected from the lance so that the ratio L / D between the cavity diameter D and the depth L generated during blowing is 0.85 or more. The oxygen generation from the lance is performed such that the surface area A / (W / ρ) 2/3 of the cavities is 0.6 or less. Excellent converter refining method.
    However, A is the cavity surface area (m 2 ), W is the converter heat size (ton), and ρ is the hot metal specific gravity 7 (ton / m 3 ).
  5. 脱珪処理または/且つ脱燐処理をしていない溶銑を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のダスト発生の抑制効果に優れる転炉の精錬方法。   The refining method for a converter excellent in the effect of suppressing dust generation according to any one of claims 1 to 4, wherein the hot metal that has not been desiliconized or / and dephosphorized is used.
JP2012011786A 2011-01-26 2012-01-24 Converter refining method with excellent dust generation suppression effect Active JP5822073B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011014096 2011-01-26
JP2011014096 2011-01-26
JP2012011786A JP5822073B2 (en) 2011-01-26 2012-01-24 Converter refining method with excellent dust generation suppression effect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012011786A JP5822073B2 (en) 2011-01-26 2012-01-24 Converter refining method with excellent dust generation suppression effect

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012167364A true JP2012167364A (en) 2012-09-06
JP5822073B2 JP5822073B2 (en) 2015-11-24

Family

ID=46971776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012011786A Active JP5822073B2 (en) 2011-01-26 2012-01-24 Converter refining method with excellent dust generation suppression effect

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5822073B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013049890A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Jfe Steel Corp Converter blowing method
JP2014221928A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 Jfeスチール株式会社 Converter blowing method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10259409A (en) * 1997-03-21 1998-09-29 Nippon Steel Corp Pressurized converter steelmaking method
JPH1112633A (en) * 1997-06-30 1999-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Lance for refining molten metal and refining method
JPH1161220A (en) * 1997-08-25 1999-03-05 Kawasaki Steel Corp Smelting reduction refining method of metallic oxide
JP2000096121A (en) * 1998-09-18 2000-04-04 Nkk Corp Blow-refining method for restraining sticking of metal in converter type refining furnace
JP2006249569A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Jfe Steel Kk Method for producing molten iron having low phosphorus
JP2008274315A (en) * 2007-04-25 2008-11-13 Nippon Steel Corp Decarbonization refine method for chromium-based stainless steel
JP2009149956A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for producing molten steel with converter
JP2010024499A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Jfe Steel Corp Converter operation method
JP2010047830A (en) * 2008-07-22 2010-03-04 Jfe Steel Corp Method for operating converter

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10259409A (en) * 1997-03-21 1998-09-29 Nippon Steel Corp Pressurized converter steelmaking method
JPH1112633A (en) * 1997-06-30 1999-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Lance for refining molten metal and refining method
JPH1161220A (en) * 1997-08-25 1999-03-05 Kawasaki Steel Corp Smelting reduction refining method of metallic oxide
JP2000096121A (en) * 1998-09-18 2000-04-04 Nkk Corp Blow-refining method for restraining sticking of metal in converter type refining furnace
JP2006249569A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Jfe Steel Kk Method for producing molten iron having low phosphorus
JP2008274315A (en) * 2007-04-25 2008-11-13 Nippon Steel Corp Decarbonization refine method for chromium-based stainless steel
JP2009149956A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for producing molten steel with converter
JP2010024499A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Jfe Steel Corp Converter operation method
JP2010047830A (en) * 2008-07-22 2010-03-04 Jfe Steel Corp Method for operating converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013049890A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Jfe Steel Corp Converter blowing method
JP2014221928A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 Jfeスチール株式会社 Converter blowing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5822073B2 (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5822073B2 (en) Converter refining method with excellent dust generation suppression effect
JP4273688B2 (en) Converter blowing method
JP2007239082A (en) Method for oxidize-refining molten metal and top-blown lance for refining
JP5544807B2 (en) Top blowing lance for refining and converter refining method
JPWO2019123873A1 (en) Method for acid refining of molten iron and top blowing lance
JP6111838B2 (en) Converter blowing method
JP2011084789A (en) Converter blowing method
JP5724761B2 (en) Converter blowing method
JP6036096B2 (en) Converter blowing method
JP2013209746A (en) Method for refining molten iron in converter type refining furnace
JP4980175B2 (en) Lance for molten iron refining and molten iron refining method
JP2012082491A (en) Converter refining method
JP2005325389A (en) Method for refining molten iron
JP2019167561A (en) Method of temperature increase of molten steel
JP6658365B2 (en) Hot metal refining method
JP5884197B2 (en) Converter refining method
JPH1112633A (en) Lance for refining molten metal and refining method
JP6726777B1 (en) Method for producing low carbon ferromanganese
JP2010189668A (en) Method for operating converter
JP2020139219A (en) Upper blowing lance and refining method of molten iron
JP4686873B2 (en) Hot phosphorus dephosphorization method
JP5412756B2 (en) Converter operation method
JP2001220617A (en) Gas blowing lance
JP2015094003A (en) Decarbonization refining method for molten steel in vacuum degasification installation
JP2016160440A (en) Refining method of hot pig iron

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150623

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150811

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150909

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5822073

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250