JP2013028832A - 溶鉄の精錬方法 - Google Patents
溶鉄の精錬方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013028832A JP2013028832A JP2011164539A JP2011164539A JP2013028832A JP 2013028832 A JP2013028832 A JP 2013028832A JP 2011164539 A JP2011164539 A JP 2011164539A JP 2011164539 A JP2011164539 A JP 2011164539A JP 2013028832 A JP2013028832 A JP 2013028832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refining
- flow path
- nozzle
- iron
- lance
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
【解決手段】本発明に係る溶鉄の精錬方法は、鍋、トーピードカーなどの鉄浴輸送器または転炉型精錬炉において脱燐処理を行い、その後に鉄浴型精錬炉において脱炭処理を行う溶鉄の精錬方法であって、前記脱燐処理においては上吹きランスのノズルからの酸化性ガスの吐出流速を250m/s以下として精錬を行うことを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
鉄スクラップを大量に溶解させるためには、熱的余裕が必要となってくるため、脱燐処理中の溶銑に対して昇熱用の炭素源などの熱源を添加し、熱源不足を補う方法が行われてきている(例えば、特許文献1)。
また、熱的余裕を確保する他の方法として、「高温の溶融鉄浴中に石炭、コークス、ピッチ、重油等の炭素質物質を酸素と共に吹込んでガス化すると同時に、スクラップを溶解精錬する方法であって、中心部に石炭等炭素質物質吹込み用ノズルを有し、該ノズルの外側にガス化剤吹込み用ノズルと、ノズル中心線がランス軸に対して外側に20〜60°傾斜した炉内生成ガス2次燃焼用の酸素等酸化剤吹込み用のノズルを有する非浸漬上吹多孔ランスを用い、炭素質物質のガス化を行うと同時に、炉内生成ガスの2次燃焼を行わせつつスクラップを溶解精錬することを特徴とする製鋼方法」(特許文献2の特許請求の範囲1参照)がある。
また、脱燐処理において吐出流速が250m/s以下のソフトブローにて精錬を行うので、脱炭処理工程においては装入炭素濃度が高くなり、これによって脱炭処理工程における総発熱量が増大して、スクラップ量を増大することができる。
このように、本発明によれば脱燐、脱炭処理工程を通じてスクラップ量を増大させることができる。その結果、脱燐・脱炭の溶製コストの削減可能になり、省資源、省エネルギーが達成されるとともに、転炉操業の安定化が図れ、工業上有益な効果がもたらされる。
以下、各工程を詳細に説明する。
脱燐処理工程において、上吹きランスのノズルからの酸化性ガスの吐出流速を250m/s以下として精錬を行う理由は以下の通りである。
脱燐処理工程において、上付きランスのノズルから酸化性ガスを転炉内に吐出すると、下記の(1)式で表わされるように溶鋼中のCと酸化性ガス中のOとが反応してCOを生成させる反応(以下、1次燃焼という)、および1次燃焼によって生成したCOと酸化性ガス中のOとが反応してCO2を生成させる下記の(2)式の反応(以下、二次燃焼という)が進行する。
C+1/2O2→CO・・・・・(1)
CO+1/2O2→CO2・・・(2)
ここで、転炉内に供給された酸化性ガス中のOのうち、二次燃焼に寄与する割合を二次燃焼率と言い、下記の(3)式で表わされる。
二次燃焼率=CO2/(CO+CO2)・・・(3)
ただし、右辺のCO2、COはそれぞれ排ガス中のCO2、COの体積である。
したがって、脱燐処理工程において二次燃焼率を高くすると炉内での総発熱量が増大し、スクラップの溶解量が増大し、溶銑配合率を低下させることができる。
また、二次燃焼率が高いということは、脱炭酸素効率が低いということであり、脱炭反応が小さくなるため、結果的に脱燐吹錬後のC濃度が高くなり、脱炭炉装入炭素濃度が高くなる。脱炭炉装入炭素濃度を高くすることで、脱炭処理工程において脱炭量が増加するため、発熱量が大きくなり、総発熱量が増加するため、スクラップの溶解量が増大し、溶銑配合率を低下させることができる。
図1に示すように、ノズル部1は、主流を形成する円形断面の主流路3と、該主流路3の側方に設けられて前記主流路3に対して交差方向の旋回流17を形成する旋回流形成流路5と、前記主流路3及び前記旋回流形成流路5に連通して設けられて吐出流を形成する吐出流路7とを備えてなるものである。
主流路3は、オリフィス板9の中央部に設けられた主流路用オリフィス11によって形成されている。旋回流形成流路5は、オリフィス板9における側部に設けられた旋回流形成オリフィス13によって形成され、主流路3と同用にノズル部軸方向に行った後で径方向に屈曲して主流路3の出口側に開口している。
吐出流路7は、基端側が主流路3及び旋回流形成流路5と連通し、先端側が末広がりとなった縦断面形状が円錐台状になっている。
なお、旋回流形成流路5の出口の位置は、吐出流路7の中心からからずれていればよく、吐出流路7の内周面の接線方向に向くような位置がより好ましい。
なお、後述の実施例から理解されるように、酸化性ガス流速は100m/s以下がより好ましい。
もっとも、下限値としては、ノズル内へのスプラッシュ等による地金付着による閉塞を防止するために80m/sとするのが好ましい。
脱炭処理工程においては、脱燐処理工程におけるソフトブローによって装入炭素濃度が高くなった溶鉄に対して、バーナ機能のある粉粒体吹込み機能を付与したバーナランスから酸化性ガスを供給して精錬する。
脱炭処理工程に用いる転炉型精錬設備の一例を図面に基づいて説明する。
転炉型精錬設備21は、図2に示すように、炉体23と、炉体23内に粉粒体を供給するバーナランス25とを備えている。
炉体23の下部には、アルゴンガスを供給する底吹き羽口27が設けられている。炉体23内部には、図2に示されるように、溶鉄29が入っており、溶鉄29上部にはスラグ31が存在する。
バーナランス25には、粉粒体供給管33、燃料配管35、燃焼用酸素ガス供給管37、酸素ガスを送る送酸配管38、冷却水給水管40a及び冷却水排水管40bが接続されている。
図2においては、精錬用の酸化性ガス39と、燃料の燃焼によって形成された火炎41と、火炎41の中を通過している粉粒体43が示されている。
送酸用酸化性ガス噴射ノズル51の外周部には、バーナの溶損等を防止するために、冷却水が循環供給される冷却水循環路53が設けられている。冷却水循環路53は冷却水給水管40a、冷却水排水管40bに接続されている。また、冷却水循環路53はノズル部先端で反転するように構成されており、いずれの側が冷却水給水管40a又は冷却水排水管40bに接続されてもかまわない。
このように、本実施の形態によれば、脱燐、脱炭処理工程を通じてスクラップ量を増大させ、溶銑配合率を低減することができる。その結果、脱燐・脱炭の溶製コストの削減可能になり、省資源、省エネルギーが達成されるとともに、転炉操業の安定化が図れ、工業上有益な効果がもたらされる。
容量が2.5トンの上底吹き転炉を用いて溶銑と鉄スクラップを装入し脱燐吹錬を行った後、出銑、排滓し、次いで容量が2.5トンの上底吹き転炉に脱燐溶銑と鉄スクラップを装入し脱炭吹錬を行った。
脱燐吹錬では、鉄スクラップを装入した後、温度が1,350℃の溶鉄を装入する。次いで、上吹きランスから吹錬酸素ガスを供給した。また、塊石灰を溶鉄に添加し、底吹き羽口からアルゴンガスを攪拌用ガスとして溶鉄中に吹き込んだ。
ここで、上吹きランスからの酸素は、酸素流量が一定条件のもとで吐出流速を変化させた。実験に用いたノズル形状は所謂ラバールやストレートノズル、さらに図1に示したソフトブロー可能な吐出流路7から噴出する噴射ガスジェット19に旋回流17を付与するノズル部1を用いた。
また、鉄スクラップの装入量は、脱燐処理終了温度が1,400℃となるように調節した。生石灰は、炉内スラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が2.5となるように添加量を調整した。
また、鉄スクラップの装入量は、脱炭処理終了温度が1,680℃、同炭素濃度が0.05質量%となるように調節した。生石灰は、炉内スラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が3.5となるように添加量を調整した。
溶鉄の温度及び化学組成を表1に示す。なお、表1において、それぞれの成分は、脱燐処理前に調整した値である。
また、比較例1では脱燐吹錬において上吹きランスノズルにラバールノズルを、比較例2、3ではストレートタイプを用いた。
また、脱炭吹錬において、発明例1〜3及び比較例3では図3に示したバーナ機能のある粉粒体吹込み機能を付与したバーナランスを用いて吹錬を行った。
具体的には、酸素流速が250m/sの発明例1では4.2%、酸素流速が200m/sの発明例2では4.0%、酸素流速が100m/sの発明例3では4.5%であり、他方、酸素流速が350m/sの比較例1では3.0%、酸素流速が300m/sの比較例2、3では3.3%、であった。
このような結果は、ソフトブローにより二次燃焼率が増加したためと考えられる。
さらに詳細に検討すると、酸素流速が250m/sの発明例1と酸素流速が200m/sでは鉄スクラップ配合比がほとんど変化なく、酸素流速がはやい発明例250m/sの方が0.2%多くなっている。これに対して、酸素流速が300m/sの比較例2、3では3.3%となり、酸素流速が250m/sの発明例1の4.2%と比較すると0.9%も減少している。このことから、酸素流速には臨界値があり、250m/s以下にすることがスクラップ配合比を増大させるのに効果的であると推察される。
また、酸素流速が100m/sの発明例では4.5%であり、スクラップ配合比が大きく増大していることから、酸素流速を100m/sにすることはより好ましいことが分かる。
まず、発明例1、2と比較例1、2を比較すると、発明例1、2の方が比較例1、2よりも鉄スクラップ配合比が倍以上になっている。これは、発明例1、2では脱燐処理工程におけるソフトブローよって脱炭炉装入炭素濃度が高いこと及びバーナランスによる着熱率が向上したことによると推察される。
また、発明例1、2、3と比較例3を比較すると、これらは全てバーナランスを用いたものであるが、発明例1、2、3の方が比較例3よりも鉄スクラップ配合比が25%〜47%程度増加している。これは、発明例1、2、3では脱燐処理工程におけるソフトブローよって脱炭炉装入炭素濃度が高いことによるものと推察される。
3 主流路
5 旋回流形成流路
7 吐出流路
9 オリフィス板
11 主流路用オリフィス
13 旋回流形成オリフィス
15 主流れ
17 旋回流
19 噴射ガスジェット
21 転炉型精錬設備
23 炉体
25 バーナランス
27 底吹き羽口
29 溶鉄
31 スラグ
33 粉体供給管
35 燃料配管
37 燃焼用酸素ガス供給管
38 送酸配管
39 酸化性ガス
40a 冷却水給水管
40b 冷却水排水管
41 火炎
43 粉粒体
45 粉粒体噴射ノズル
47 燃料噴射ノズル
49 燃焼用酸化性ガス噴射ノズル
51 送酸溶酸化性ガス噴射ノズル
53 冷却水循環路
Claims (3)
- 鍋、トーピードカーなどの鉄浴輸送器または転炉型精錬炉において脱燐処理を行い、その後に鉄浴型精錬炉において脱炭処理を行う溶鉄の精錬方法であって、
前記脱燐処理においては上吹きランスのノズルからの酸化性ガスの吐出流速を250m/s以下として精錬を行うことを特徴とする溶鉄の精錬方法。 - 前記脱炭処理においてはバーナ機能と粉粒体吹込み機能を有するバーナランスから酸化性ガスを供給して精錬することを特徴とする請求項1記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記上吹きランスは、ランス先端に旋回流を形成するノズル部を有し、該ノズル部は主流を形成する円形断面の主流路と、該主流路の側方に設けられて前記主流路に対して交差方向の旋回流を形成する旋回流形成流路と、前記主流路及び前記旋回流形成流路に連通して設けられて吐出流を形成する吐出流路とを備えてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶鉄の精錬方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011164539A JP2013028832A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | 溶鉄の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011164539A JP2013028832A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | 溶鉄の精錬方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013028832A true JP2013028832A (ja) | 2013-02-07 |
Family
ID=47786128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011164539A Pending JP2013028832A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | 溶鉄の精錬方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013028832A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015221929A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | Jfeスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
JP7451341B2 (ja) | 2020-07-31 | 2024-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 転炉吹錬方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0324214A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Kawasaki Steel Corp | 溶銑予備処理におけふる2次燃焼率制御方法 |
JP2001220617A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-14 | Kawasaki Steel Corp | ガス吹きランス |
JP2001329309A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-27 | Kobe Steel Ltd | 溶銑脱りん処理法 |
JP2006348331A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Jfe Steel Kk | 溶融金属精錬用上吹きランス及び溶融金属の吹錬方法 |
JP2007051349A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Jfe Steel Kk | 溶銑の脱燐処理方法及び脱燐処理用上吹きランス |
JP2010209436A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 溶鉄の昇熱方法 |
-
2011
- 2011-07-27 JP JP2011164539A patent/JP2013028832A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0324214A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Kawasaki Steel Corp | 溶銑予備処理におけふる2次燃焼率制御方法 |
JP2001220617A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-14 | Kawasaki Steel Corp | ガス吹きランス |
JP2001329309A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-27 | Kobe Steel Ltd | 溶銑脱りん処理法 |
JP2006348331A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Jfe Steel Kk | 溶融金属精錬用上吹きランス及び溶融金属の吹錬方法 |
JP2007051349A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Jfe Steel Kk | 溶銑の脱燐処理方法及び脱燐処理用上吹きランス |
JP2010209436A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 溶鉄の昇熱方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015221929A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | Jfeスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
JP7451341B2 (ja) | 2020-07-31 | 2024-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 転炉吹錬方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2013057927A1 (ja) | 粉体吹込みランスおよびその粉体吹込みランスを用いた溶融鉄の精錬方法 | |
JP6036172B2 (ja) | 転炉における溶銑の精錬方法 | |
JP5413043B2 (ja) | 大量の鉄スクラップを用いた転炉製鋼方法 | |
JP2013047371A (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
JP2010209436A (ja) | 溶鉄の昇熱方法 | |
JP2012031452A (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
JP5834980B2 (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
JP4050195B2 (ja) | 冷鉄源の溶解・精錬炉の操業方法および精錬方法 | |
JP6828678B2 (ja) | 転炉精錬方法 | |
JP5928094B2 (ja) | 溶融鉄の精錬方法 | |
JP5365678B2 (ja) | バーナー機能を付与した粉体吹込みランス、その粉体吹込みランスを用いた溶鉄の精錬方法および金属溶湯の溶融還元方法 | |
JP2013028832A (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
JP2013209738A (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
JP5962156B2 (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
JP5962162B2 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
JP5915568B2 (ja) | 転炉型精錬炉における溶銑の精錬方法 | |
JP6051561B2 (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
JP6544531B2 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
TW201945549A (zh) | 熔銑的脫磷方法 | |
JP6327298B2 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
JP5949627B2 (ja) | 転炉における溶銑の精錬方法 | |
JP5928095B2 (ja) | 溶融鉄の精錬方法 | |
JP5870771B2 (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
JP5870868B2 (ja) | 転炉における溶銑の精錬方法 | |
JP2023068358A (ja) | 転炉における溶銑の精錬方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150115 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150602 |