JP2017145470A - Method for reutilizing molten steel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、溶鋼の再利用方法に関する。 The present disclosure relates to a method for reusing molten steel.
鉄鋼製造の製鋼工程では、転炉や２次精錬設備などの精錬設備で精錬処理された溶鋼が、成分不良などの理由から製品として使用不能となる場合がある。この場合、精錬処理された溶鋼の処理方法としては、トピードカーや高炉鍋などの溶銑搬送容器に移注され、溶銑として再利用される方法や、鋳造した後にスクラップとして再利用される方法がある（例えば、特許文献１）。 In the steelmaking process of steel production, molten steel refined in a refining facility such as a converter or secondary refining facility may become unusable as a product due to a component failure. In this case, as a processing method of the refined molten steel, there are a method in which it is transferred to a hot metal transfer container such as a topped car or a blast furnace pan and reused as molten iron, or a method of reusing as scrap after casting ( For example, Patent Document 1).
ところで、使用不能となった溶鋼を鋳造した後にスクラップとして再利用する場合、溶鋼を鋳造するために鋳造設備を稼働させる必要や、鋳造された鋳片をスクラップとして用いるために切断・保管する必要があるため、製造設備の稼働効率が低下することとなる。また、再利用するためには、溶鋼を冷やして固める必要があるため、溶鋼の熱回収ができず、溶鋼の熱エネルギーが無駄になる。
一方、使用不能となった溶鋼を溶銑搬送容器へ移注する場合、鋳造設備などの稼働効率の低下が抑えられ、溶鋼の熱回収をすることができる。しかし、移注された溶鋼は、溶銑搬送容器へ移注した直後から凝固が始まるため、溶銑搬送容器に付着した地金となる。地金が付着した溶銑搬送容器は、付着した地金の量に伴って溶銑の搬送容量が低下するため、生産効率低下の要因となる。また、溶銑搬送容器に大量の地金が付着してしまうと、溶銑搬送容器を用いた溶銑予備処理が実施できなくなるため、これも生産効率低下の要因となる。
By the way, when casting molten steel that has become unusable and then reused as scrap, it is necessary to operate a casting facility to cast the molten steel, or to cut and store the cast slab to be used as scrap As a result, the operating efficiency of the manufacturing facility is reduced. Moreover, since it is necessary to cool and harden molten steel in order to reuse, the heat recovery of molten steel cannot be performed and the thermal energy of molten steel is wasted.
On the other hand, when the molten steel that has become unusable is transferred to the hot metal transfer container, a decrease in the operating efficiency of the casting equipment and the like can be suppressed, and heat recovery of the molten steel can be performed. However, since the transferred molten steel begins to solidify immediately after being transferred to the hot metal transport container, the molten steel becomes a bare metal attached to the hot metal transport container. Since the hot metal transport container to which the metal is attached decreases the transport capacity of the hot metal in accordance with the amount of the metal that has been attached, it causes a reduction in production efficiency. In addition, if a large amount of metal is attached to the hot metal transport container, the hot metal pretreatment using the hot metal transport container cannot be performed, which also causes a reduction in production efficiency.
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、溶鋼の再利用に伴う生産効率の低下を抑制することができる、溶鋼の再利用方法を提供することを目的としている。 Then, this invention is made paying attention to said subject, and it aims at providing the reuse method of molten steel which can suppress the fall of the production efficiency accompanying reuse of molten steel.
本発明の一態様によれば、精錬処理された溶鋼を再利用するために溶銑搬送容器へ移注する際に、上記溶鋼の液相線温度が１４５０℃以下となるまで、上記溶鋼に炭素を添加し、上記炭素が添加された上記溶鋼を、上記溶銑搬送容器へ移注することを特徴とする溶鋼の再利用方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, when transferring the refined molten steel to the hot metal transfer container for reuse, carbon is added to the molten steel until the liquidus temperature of the molten steel becomes 1450 ° C. or lower. A method for reusing molten steel is provided, wherein the molten steel to which carbon is added is transferred to the molten iron transfer container.
本発明の一態様によれば、溶鋼の再利用に伴う生産効率の低下を抑制することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to suppress a decrease in production efficiency associated with reuse of molten steel.
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。 In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
＜溶鋼の再利用方法＞
はじめに、図１を参照して本発明の一実施形態における製鋼工程について説明する。本実施形態では、まず、高炉から出銑された溶銑を溶銑搬送容器であるトピードカーに収容し、製鋼工場まで搬送させる。
次いで、搬送された溶銑を、溶銑鍋へと移注し、さらに転炉１に装入する。溶銑は、トピードカーあるいは溶銑鍋に収容された状態で、必要に応じて、脱珪や脱燐、脱硫といった溶銑予備処理が施される。
<Reuse method of molten steel>
First, the steel making process in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, first, the hot metal discharged from the blast furnace is accommodated in a topped car that is a hot metal transfer container, and is transported to a steelmaking factory.
Next, the conveyed hot metal is transferred to the hot metal ladle and further charged into the converter 1. The hot metal is accommodated in a topped car or hot metal pan, and hot metal pretreatment such as desiliconization, dephosphorization, and desulfurization is performed as necessary.
さらに、図１（Ａ）に示すように、高炉から出銑された溶銑を転炉１にて一次精錬処理する。一次精錬処理では、溶銑に酸素が吹き込まれることにより脱炭反応が進み、溶銑が炭素濃度の低い溶鋼２となる。
その後、図１（Ｂ）に示すように、一次精錬処理が施された溶鋼２は、転炉１から取鍋３へと移注される（出鋼）。
Further, as shown in FIG. 1A, the hot metal discharged from the blast furnace is subjected to primary refining treatment in the converter 1. In the primary refining treatment, decarburization reaction proceeds when oxygen is blown into the hot metal, and the hot metal becomes the
Thereafter, as shown in FIG. 1 (B), the
次いで、図１（Ｃ）に示すように、真空脱ガス装置などの二次精錬設備４にて、取鍋３に収容された溶鋼２に対して二次精錬処理が施される。二次精錬処理では、二次精錬設備４にて、溶鋼２の攪拌や副原料の添加などが行われることで、溶鋼２の成分や温度が調整される。
さらに、図１（Ｄ）に示すように、二次精錬処理された溶鋼２は、連続鋳造機などの鋳造設備５で鋳造され、所定の形状の鋳片となる。
Next, as shown in FIG. 1C, the secondary refining process is performed on the
Further, as shown in FIG. 1 (D), the
本実施形態では、上記の製鋼工程において精錬処理後（一次精錬処理後または二次精錬処理後）に、溶鋼２が使用不能となった場合に、この溶鋼２を再利用するものである。ここで、溶鋼２が使用不能となる場合とは、例えば、精錬処理後の溶鋼２が成分不良となる場合や、二次精錬設備４や鋳造設備５などで発生したトラブルによって、取鍋３に収容された溶鋼２に対してそれ以降の処理を施すことができない場合などがある。
In the present embodiment, when the
図２を参照して、本実施形態に係る溶鋼２の再利用方法について説明する。本実施形態では、使用不能となった溶鋼２に対して、図２（Ａ）に示すように、二次精錬設備４にて黒鉛やコークスなどの加炭剤６を添加し、溶鋼２を攪拌させる（加炭工程）。炭素添加工程では、溶鋼２の液相線温度が１４５０℃以下となる量の加炭剤６が添加される。なお、炭素添加工程では、必要に応じて、溶鋼２の温度を上昇させる昇熱処理が施されてもよい。
With reference to FIG. 2, the reuse method of the
加炭工程の後、溶鋼２をトピードカー７へ移注する（移注工程）。移注工程では、例えば、取鍋３の注入口８から溶鋼２を排出させることで、トピードカー７へ溶鋼２が移注される。なお、溶鋼２が移注されるトピードカー７は、空の状態でもよく、溶鋼２が収容可能であれば中に他の溶銑が収容された状態であってもよい。
移注工程の後、トピードカー７に収容された溶鋼２は、上述の製鋼工程における溶銑と同様に扱われることで再利用される。即ち、トピードカー７に収容された溶鋼２は、溶銑鍋へと移注され、転炉１に装入された後に、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）に示す処理が施されることで、再利用される。なお、再利用される溶鋼２は、必要に応じて脱硫などの溶銑予備処理が施されてもよい。また、溶銑鍋へと移注される際には、他のトピードカー７に収容された溶銑と共に移注されてもよい。
After the carburizing step, the
After the transfer process, the
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである
<Modification>
Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not intended that the present invention be limited by these descriptions. From the description of the invention, other embodiments of the invention will be apparent to persons skilled in the art, along with various variations of the disclosed embodiments. Therefore, it is to be understood that the claims encompass these modifications and embodiments that fall within the scope and spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、二次精錬設備４として真空脱ガス装置を用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。二次精錬設備４では、少なくとも溶鋼２に対して炭素の添加及び溶鋼２の攪拌ができれば、取鍋加熱炉などの他の精錬装置であってもよい。
また、上記実施形態では、溶銑搬送容器としてトピードカー７を用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、高炉鍋などの溶銑が搬送可能な他の容器であってもよい。
For example, in the said embodiment, although the vacuum degassing apparatus was used as the
Moreover, in the said embodiment, although the topped
さらに、上記実施形態では、加炭工程において溶鋼２に加炭剤６を添加するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。加炭工程では、溶鋼２の液相線温度が１４５０℃以下となるように炭素が添加されればよいため、例えば、炭化物や炭素を含む合金鉄などの炭素を含む他の副原料が添加されてもよい。なお、炭素として加炭剤６を用いることにより、炭素添加に伴う副原料のコスト増加を抑えることができる。また、再利用される溶鋼２は、その後の工程において必要に応じて脱硫などの溶銑予備処理を施すことができるため、不純物成分となるＳ（硫黄）を含むコークスのように安価な副原料も使用することができる。
さらに、上記実施形態では、高炉から出銑された溶銑を転炉１で処理する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、スクラップなどを原料として電気炉で溶製を製造し、その後二次精錬処理を施す製鋼工程においても、同様に適用することができる。この際、再利用される溶鋼２は、電気炉で製造される溶鋼として用いられる。
Furthermore, in the said embodiment, although it was supposed that the carburizing agent 6 was added to the
Furthermore, in the said embodiment, although it was set as the structure which processes the hot metal extracted from the blast furnace with the converter 1, this invention is not limited to this example. For example, the present invention can be similarly applied to a steelmaking process in which smelting is produced in an electric furnace using scrap or the like as a raw material, and then subjected to secondary refining treatment. At this time, the reused
＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る溶鋼の再利用方法は、精錬処理（一次精錬処理あるいは二次精錬処理）された溶鋼２を再利用するために溶銑搬送容器（トピードカー７）へ移注する際に、溶鋼２の液相線温度が１４５０℃以下となるまで、溶鋼２に炭素（加炭剤６）を添加し、炭素が添加された溶鋼２を、溶銑搬送容器へ移注する。
上記（１）の構成によれば、溶鋼２が溶銑搬送容器へ移注されてから溶銑鍋へと移注されるまでの間、温度低下による溶鋼２の凝固が抑制される。このため、溶銑搬送容器への地金の付着が抑制されるため、溶鋼２の再利用に伴う生産効率の低下を大幅に抑制することができる。なお、加炭工程において、加炭剤添加後の溶鋼２の液相線温度が１４５０℃超となる場合、溶銑搬送容器への地金付着量が大幅に増加するため、生産効率低下の要因となる。
<Effect of embodiment>
(1) In the molten steel reuse method according to one aspect of the present invention, the
According to the configuration of (1) above, solidification of the
また、上記構成によれば、溶銑搬送容器へと移注された溶鋼２は溶銑として用いられるため、溶鋼２の熱エネルギーを回収することができる。
さらに、上記構成によれば、溶銑搬送容器に地金が付着した場合においても、付着した地金の液相線温度が低い状態となることから、高炉から１５００℃程度の新しい溶銑を溶銑搬送容器へ移注（受銑）することで地金がすぐに溶解する。このため、使用不能となった溶鋼を加炭工程なしに溶銑搬送容器へと移注した場合に比べ、地金が大量に付着した状態から、地金の付着量が問題ない程度（溶銑予備処理を施すことができる程度）の状態となるまでの復帰期間を短縮することができる。これにより、溶銑搬送容器による溶銑の搬送量や、溶銑予備処理の実施率を向上させることができるため、溶鋼２の再利用に伴う生産効率の低下を抑制することができる。
（２）上記（１）の構成において、溶鋼２に炭素を添加する際に、炭素として加炭剤を用いる。
上記構成によれば、炭素添加に伴う副原料のコスト増加を抑制させることができる。
Moreover, according to the said structure, since the
Furthermore, according to the above configuration, even when the metal is attached to the hot metal transport container, the liquidus temperature of the attached metal becomes low, so a new hot metal of about 1500 ° C. is supplied from the blast furnace to the hot metal transport container. The bullion dissolves immediately by transferring to (receiving). For this reason, compared to the case where molten steel that has become unusable is transferred to a hot metal transfer container without a carburizing process, the amount of metal in the metal is not affected by the amount of metal in a state where there is no problem (from hot metal pretreatment). It is possible to shorten the return period until the state of (approx. Thereby, since the conveyance quantity of the hot metal by a hot metal conveyance container and the implementation rate of a hot metal preliminary process can be improved, the fall of the production efficiency accompanying reuse of the
(2) In the configuration of (1) above, when adding carbon to the
According to the said structure, the increase in the cost of the auxiliary material accompanying carbon addition can be suppressed.
次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、使用不能となった溶鋼２について、上記実施形態と同様に、加炭剤を添加し、トピードカー７への移注を行った。加炭工程前の溶鋼２の液相線温度は１５００℃〜１５４０℃であり、温度は１６００℃〜１６４０℃であった。加炭工程では、溶鋼２の液相線温度が１４５０℃以下となるように、加炭工程前の溶鋼２の成分組成に応じて、１ｔ〜３ｔの加炭剤を添加した。
実施例の結果、加炭工程を施さずに溶鋼をトピードカー７へと移注する従来の方法に比べ、トピードカー７への地金の付着量が大幅に低減することが確認できた。
Next, examples performed by the present inventors will be described. In the Examples, the
As a result of the example, it was confirmed that the adhesion amount of the metal to the
また、実施例の条件において、トピードカー７に地金が付着したものについて、トピードカー７での溶銑予備処理が可能な状態へと復帰するまでの、受銑回数を測定した。さらに、比較例として、加炭工程を施さずに溶鋼をトピードカー７へと移注した従来の場合における、同様な受銑回数を測定した。なお、溶鋼２の再利用に伴う地金の付着量が、実施例及び比較例共に同程度である条件で比較を行った。
In addition, under the conditions of the example, the number of times of receiving until the metal was attached to the
実施例の結果、比較例での受銑回数を１．０と指数化した場合、実施例での受銑回数は０．５となることが確認できた。つまり、溶鋼２の液相線温度を１４５０℃以下とした実施例の場合、溶銑搬送容器に付着した地金が容易に溶けることがわかった。これにより、本発明によれば、溶鋼２の再利用に伴う生産効率の低下を大幅に抑制することができることが確認された。
As a result of the example, when the number of times of acceptance in the comparative example was indexed to 1.0, it was confirmed that the number of times of acceptance in the example was 0.5. That is, in the case of the example which made the liquidus temperature of the
１ 転炉
２ 溶鋼
３ 取鍋
４ 二次精錬設備
５ 鋳造設備
６ 加炭剤
７ トピードカー
８ 注入口
1
Claims (2)
前記溶鋼の液相線温度が１４５０℃以下となるまで、前記溶鋼に炭素を添加し、
前記炭素が添加された前記溶鋼を、前記溶銑搬送容器へ移注することを特徴とする溶鋼の再利用方法。 When transferring the refined molten steel to the hot metal transfer container for reuse,
Carbon is added to the molten steel until the liquidus temperature of the molten steel is 1450 ° C. or lower,
A method for reusing molten steel, wherein the molten steel to which the carbon has been added is transferred to the molten iron transfer container.
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