JP2013209703A - 溶融鉄の精錬方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転炉に収容される溶銑26の浴面に向けて上吹きランス3のノズル前面に火炎を形成する。粉状精錬剤29を、この火炎で加熱しながら溶銑26の浴面に向けて吹き付けつつ、精錬用酸化性ガス供給流路から溶銑26の浴面に向けて精錬用酸化性ガスを供給する。下記(1)式を満足させつつ火炎を形成する。
0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0・・・(1)
但し、(1)式において、G:燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm3/分)、F:燃料ガス供給速度(Nm3/分)、(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数との比
【選択図】 図1
Description
(1)粉状精錬剤供給流路と、燃料ガス供給流路と、燃料ガスの燃焼用酸化性ガス供給流路と、精錬用酸化性ガス供給流路とを別々に有する上吹きランスを用いて、前記燃料ガス供給流路から燃料ガスを供給し、かつ、前記燃焼用酸化性ガス供給流路から燃焼用酸化性ガスを供給して、転炉に収容される溶融鉄の浴面に向けて前記上吹きランスのノズル前面に火炎を形成し、
前記粉状精錬剤供給流路から粉状精錬剤を供給して、該粉状精錬剤を、前記火炎で加熱しながら、溶融鉄の浴面に向けて吹き付けつつ、前記精錬用酸化性ガス供給流路から溶融鉄の浴面に向けて精錬用酸化性ガスを供給する溶融鉄の精錬方法であって、
燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの流量比を下記の(1)式を満足させつつ前記火炎を形成することを特徴とする溶融鉄の精錬方法。
0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0 ・・・(1)
但し、(1)式において、G:燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm3/分)、F:燃料ガス供給速度(Nm3/分)、(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比、である。
(2)前記燃焼用酸化性ガスの吐出流速VGが、下記の(2)式を満足するように前記燃焼用酸化性ガス供給速度Gを調整することを特徴とする請求項1に記載の溶融鉄の精錬方法。
0.2≦VG/C≦1.0 ・・・(2)
但し、(2)式において、VG:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)、
C:音速(Nm/秒)、である。
(3)前記粉状精錬剤は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種類を含んでおり、該粉状精錬剤を不活性ガスとともに溶融鉄の浴面に向けて供給して、冷鉄源が添加された溶融鉄に対して酸化精錬処理を行うことを特徴とする、上記(1)または上記(2)に記載の溶融鉄の精錬方法。
(4)前記溶融鉄が溶銑であり、前記酸化精錬処理が溶銑の予備脱燐処理であることを特徴とする、上記(3)に記載の溶融鉄の精錬方法。
G:上吹きランスの燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm3/分)
F:上吹きランスの燃料ガス供給速度(Nm3/分)
(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数との比。
VG:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)
C:音速(Nm/秒)
VG/Cの値が0.2を下回ると、燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの混合状態が悪くなり、溶銑26の浴面と上吹きランス3の先端との間の空間内で燃料ガスが完全燃焼しにくい。また、VG/Cの値が1.0を超えると、燃料ガスが溶銑26の浴面に到達する前に、燃え尽きやすく、粉状精錬剤29への着熱効率が悪くなる。その結果、溶銑(溶融鉄)への着熱効率も悪くなり、鉄スクラップなどの冷鉄源の配合比率を高めにくくなる。
図1に示す転炉設備1を用いて、燃焼用酸化性ガス供給量を変化させた場合の火炎長さを調査した。転炉設備1の炉本体2は、350トンの溶融鉄を収容することができる。炉本体2に300トンの溶融鉄を収容した。上吹きランス高さdが2.0〜5.0mの範囲となる位置に上吹きランス3を配置した。同じ寸法を有するランス本体14を複数用意し、それぞれ設計変更がなされた複数のランスチップ15を用意した。燃料ガスや燃料ガス燃焼用酸化性ガスの気体を供給して上吹きランス3の下端部に火炎を形成した。
理論燃焼比が1である場合には、理論燃焼比「(G/F)/(G/F)st=1」とした以外は実験1と同様の条件で、燃料ガスや燃料ガス燃焼用酸化性ガスの気体を供給して上吹きランス3の下端部に火炎を形成した。粉状精錬剤に着熱させた。上吹きランス高さdが変更されている各条件における、溶融鉄への着熱量は、溶融鉄の温度上昇から算出した。
中心孔16から不活性ガスとともに噴射される粉状精錬剤29は、形成される火炎の熱を受けて加熱または加熱・溶融し、加熱されまたは溶融した状態で溶銑26の浴面に吹き付けられる。これにより、溶銑26に粉状精錬剤29の熱が着熱し、溶銑26の温度が上昇して、添加した冷鉄源の溶解が促進される。粉状精錬剤29は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種以上を含むことが好ましい。
2 炉本体
3 上吹きランス
4 鉄皮
5 耐火物
6 出湯口
7 底吹き羽口
8 ガス導入管
9 粉状精錬剤供給管
9A 精錬剤搬送用ガス供給管
10 燃料ガス供給管
11 燃焼用酸化性ガス供給管
12 精錬用酸化性ガス供給管
13 ディスペンサー
14 ランス本体
15 ランスチップ
16 中心孔
17 燃料ガス噴射孔
18 燃焼用酸化性ガス噴射孔
19 周囲孔
20 最内管
21 仕切り管
22 内管
23 中管
24 外管
25 最外管
26 溶銑
27 スラグ
28 攪拌用ガス
29 粉状精錬剤
31 粉状精錬剤供給流路
32 燃料ガス供給流路
33 燃焼用酸化性ガス供給流路
34 精錬用酸化性ガス供給流路
Claims (4)
- 粉状精錬剤供給流路と、燃料ガス供給流路と、燃料ガスの燃焼用酸化性ガス供給流路と、精錬用酸化性ガス供給流路とを別々に有する上吹きランスを用いて、前記燃料ガス供給流路から燃料ガスを供給し、かつ、前記燃焼用酸化性ガス供給流路から燃焼用酸化性ガスを供給して、転炉に収容される溶融鉄の浴面に向けて前記上吹きランスのノズル前面に火炎を形成し、
前記粉状精錬剤供給流路から粉状精錬剤を供給して、該粉状精錬剤を、前記火炎で加熱しながら、溶融鉄の浴面に向けて吹き付けつつ、前記精錬用酸化性ガス供給流路から溶融鉄の浴面に向けて精錬用酸化性ガスを供給する溶融鉄の精錬方法であって、
燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの流量比を下記の(1)式を満足させつつ前記火炎を形成することを特徴とする溶融鉄の精錬方法。
0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0 ・・・(1)
但し、(1)式において、G:燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm3/分)、
F:燃料ガス供給速度(Nm3/分)、
(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比、である。 - 前記燃焼用酸化性ガスの吐出流速VGが、下記の(2)式を満足するように前記燃焼用酸化性ガス供給速度Gを調整することを特徴とする請求項1に記載の溶融鉄の精錬方法。
0.2≦VG/C≦1.0 ・・・(2)
但し、(2)式において、VG:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)、
C:音速(Nm/秒)、である。 - 前記粉状精錬剤は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種類を含んでおり、該粉状精錬剤を不活性ガスとともに溶融鉄の浴面に向けて供給して、冷鉄源が添加された溶融鉄に対して酸化精錬処理を行うことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の溶融鉄の精錬方法。
- 前記溶融鉄が溶銑であり、前記酸化精錬処理が溶銑の予備脱燐処理であることを特徴とする請求項3に記載の溶融鉄の精錬方法。
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