JP2021147669A - Refining method of melting furnace - Google Patents

Refining method of melting furnace Download PDF

Info

Publication number
JP2021147669A
JP2021147669A JP2020049068A JP2020049068A JP2021147669A JP 2021147669 A JP2021147669 A JP 2021147669A JP 2020049068 A JP2020049068 A JP 2020049068A JP 2020049068 A JP2020049068 A JP 2020049068A JP 2021147669 A JP2021147669 A JP 2021147669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lance
molten iron
blowing
slag
blown
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
JP2020049068A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7372546B2 (en
Inventor
槙也 三浦
Shinya Miura
槙也 三浦
鉄平 田村
Teppei Tamura
鉄平 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2020049068A priority Critical patent/JP7372546B2/en
Publication of JP2021147669A publication Critical patent/JP2021147669A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7372546B2 publication Critical patent/JP7372546B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

To provide a refining method of a melting furnace for suppressing foaming during blowing in an inexpensive manner.SOLUTION: When oxidizing gas is blown from a top-blown lance toward molten iron which is charged into a melting furnace, a ratio L/L0 of a depth L (mm) of a recess from a stationary surface of the molten iron by blowing the gas and a depth L0 (mm) of the stationary surface of the molten iron is 0.3-1.0. The top-blown lance performs blowing under the condition that the number of holes of nozzles arranged around the central axis is 7-13 and the lance pre-pressure is 1.0-2.0 MPaG.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、特に、脱珪や、脱燐、脱炭吹錬などでのフォーミングを抑制する溶解炉の精錬方法に関するものである。 The present invention particularly relates to a refining method for a melting furnace that suppresses forming in desiliconization, dephosphorization, decarburization and the like.

転炉などの溶解炉での操業においては、炉内に酸素を吹き込むことによって溶鉄中の不純物を除去しながら昇温し、吹錬後の溶鉄の成分濃度および温度が指定された範囲内に収まるように制御される。このとき、上吹きランスから吹き付けられた酸素と溶鉄中の炭素とが反応して一酸化炭素のガスが発生するが、このガスによってスラグが泡立つ現象(以下、フォーミング)が発生する。スラグの膨張量が大きいとフォーミングが増大し、転炉からスラグが溢出する現象(以下、スロッピング)が発生してしまう。スロッピングが発生すると鉄歩留りの低下を引き起こすだけではなく、操業者に危険性を及ぼしたり操業中断を招いたりするため、スラグのフォーミングを鎮静または抑制する方法が検討されている。スラグのフォーミングを鎮静させる方法としては、一般的には、フォーミングしたスラグに鎮静材を投入することが行われている。 In operation in a melting furnace such as a converter, the temperature is raised while removing impurities in the molten iron by blowing oxygen into the furnace, and the concentration and temperature of the molten iron after blowing are within the specified range. Is controlled. At this time, oxygen blown from the top-blown lance reacts with carbon in the molten iron to generate carbon monoxide gas, and this gas causes slag foaming (hereinafter referred to as forming). If the amount of expansion of the slag is large, the forming will increase, and the phenomenon of slag overflowing from the converter (hereinafter referred to as sloping) will occur. Since sloping not only causes a decrease in iron yield, but also poses a risk to the operator and causes an interruption in operation, methods for calming or suppressing the forming of slag are being studied. As a method for calming the forming of slag, a sedative material is generally added to the formed slag.

特許文献1には、スラグのフォーミングを抑制する方法として、上吹きランスから送酸開始後3分以内に炭材を投入する方法が開示されている。また、特許文献2には、スラグのフォーミングを鎮静させる方法として、スラグの上部から棒体の挿入及び引抜きを行うことで、スラグにガス抜き用の開口を形成する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of charging a carbonaceous material from a top-blown lance within 3 minutes after the start of acid feeding as a method of suppressing slag forming. Further, Patent Document 2 discloses a method of forming an opening for venting gas in the slag by inserting and pulling out a rod body from the upper part of the slag as a method of calming the forming of the slag.

さらに、特許文献3には、フォーミングの鎮静方法として、ジェット流をスラグ表面に衝突させ、その時に生じる衝突力によってスラグ表層部分にガス気泡抜気孔を形成し、スラグ中に滞留したガス気泡を抜気する方法が開示されている。さらに、特許文献4には、吹錬処理が行われていない待機状態でフォーミングを鎮静させる方法として、フォーミングした場合に、上吹きランスからガスを吹き込む方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3, as a method of calming the forming, a jet flow is made to collide with the slag surface, a gas bubble vent hole is formed in the slag surface layer portion by the collision force generated at that time, and the gas bubble staying in the slag is removed. The method of care is disclosed. Further, Patent Document 4 discloses a method of blowing gas from a top blowing lance when forming is performed, as a method of calming the forming in a standby state in which the blowing treatment is not performed.

特許第3888313号公報Japanese Patent No. 3888313 特開平10−183217号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-183217 特許第6221705号公報Japanese Patent No. 6221705 特開2019−94522号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-94522

瀬川清:鉄冶金反応工学p.94(1977)Kiyoshi Segawa: Iron Metallurgical Reaction Engineering p. 94 (1977)

吹錬が行われていない間もフォーミングは発生するが、吹錬中は精錬反応が活発に進行しており、フォーミングも激しい状態となっている。そのため、鎮静材を投入して吹錬中のフォーミングを鎮静させるためには、大量の鎮静材が必要となり、多くのコストがかかってしまう。 Forming occurs even when the smelting is not performed, but the refining reaction is actively progressing during the smelting, and the forming is also intense. Therefore, in order to add a sedative material to calm the forming during blowing, a large amount of sedative material is required, which costs a lot of money.

また、特許文献1に記載の方法では、スラグのフォーミングを未然に抑える方法であるが、実際にフォーミングが発生した場合には対応することができない。また、特許文献3に記載の方法では、フォーミングを鎮静させるために、高圧でガスを吹き付けることが可能な通常とは異なる上吹きランスを設置しなければならない。そのため、多くのコストがかかってしまう。さらに、特許文献4に記載の方法は、吹錬処理が行われていない状態でフォーミングを鎮静させる方法であるため、吹錬時に発生するフォーミングには対応することができない。 Further, the method described in Patent Document 1 is a method of suppressing the forming of slag in advance, but it cannot be dealt with when the forming actually occurs. Further, in the method described in Patent Document 3, in order to calm the forming, an unusual top blowing lance capable of blowing gas at a high pressure must be installed. Therefore, a lot of costs are incurred. Further, since the method described in Patent Document 4 is a method of calming the forming in a state where the blowing treatment is not performed, it cannot cope with the forming generated at the time of blowing.

本発明は前述の問題点を鑑み、吹錬中のフォーミングを安価に低く抑えることができる溶解炉の精錬方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a refining method for a melting furnace capable of keeping the forming during blowing inexpensive and low.

本発明者らは、まず、スラグのフォーミングが抑制されるメカニズムについて検討した。転炉型の精錬処理において上吹きランスからガスを吹き付けると、ジェットはスラグを貫通して溶鉄に衝突する。このとき、ジェット流の側面からスラグが巻き込まれ、巻き込まれたスラグ中の気泡がジェットによって物理的に破壊される。このため、上吹きランスからガスを吹き付けることによって、ある程度のフォーミング抑制効果があると考えられる。そこで、本発明者らは、ジェット流にスラグが巻き込まれる現象に着目し、上吹きランス先端のノズルの孔数を増やし、より多くのスラグを巻き込むことで、フォーミング抑制効果を増大させることができる点に着目した。 The present inventors first investigated the mechanism by which slag forming is suppressed. When gas is blown from the top blown lance in the converter type refining process, the jet penetrates the slag and collides with the molten iron. At this time, the slag is caught from the side surface of the jet flow, and the bubbles in the caught slag are physically destroyed by the jet. Therefore, it is considered that blowing gas from the top blowing lance has a certain forming suppressing effect. Therefore, the present inventors pay attention to the phenomenon that slag is involved in the jet flow, increase the number of nozzle holes at the tip of the top blowing lance, and involve more slag, thereby increasing the forming suppression effect. I focused on the point.

本発明者らは、さらにフォーミングを抑制できる詳細な条件について検討した。その結果、ノズルの孔数を増やす際に、溶鉄面に向けてガスを吹き付けることによってできるくぼみの深さと溶鉄の静止浴深さとの比、さらに上吹きランス内での前圧との関係で好適な条件を見出し、本発明に至った。 The present inventors further investigated detailed conditions under which forming can be suppressed. As a result, when increasing the number of nozzle holes, it is suitable in relation to the ratio of the depth of the dent formed by blowing gas toward the molten iron surface to the static bath depth of the molten iron, and the prepressure in the top blowing lance. The present invention was reached by finding various conditions.

本発明は以下の通りである。
(1)
溶解炉に溶鉄が装入された状態で、上吹きランスから酸化性のガスを前記溶鉄に向けて吹き付ける際に、以下の(1)式及び(2)式で算出される、前記ガスの吹き付けによる前記溶鉄の静止浴面からのくぼみの深さL(mm)と前記溶鉄の静止浴深さL0(mm)との比L/L0が0.3〜1.0で、前記上吹きランスは、中心軸の周囲に配置されているノズルの孔数を7〜13個とし、かつランス前圧が1.0〜2.0MPaGとなる条件で吹錬を行うことを特徴とする溶解炉の精錬方法。
L=Lh×exp(−0.78×H/Lh) ・・・(1)
h=54.1×(Q/(n×d))2/3 ・・・(2)
ここで、Hは前記溶鉄の静止浴面から前記上吹きランスのノズル先端までの距離(mm)を表し、Qは上吹き噴射流量(Nm3/hr)を表し、nは前記ノズルの孔数(個)を表し、dはノズル出口径(mm)を表す。
The present invention is as follows.
(1)
When the oxidizing gas is blown toward the molten iron from the top blowing lance with the molten iron charged in the melting furnace, the blowing of the gas calculated by the following equations (1) and (2) is performed. The ratio L / L 0 of the depth L (mm) of the depression from the static bath surface of the molten iron to the static bath depth L 0 (mm) of the molten iron is 0.3 to 1.0, and the top blowing The lance is a melting furnace characterized in that the number of holes of the nozzles arranged around the central axis is 7 to 13, and the lance is blown under the condition that the pre-lance pressure is 1.0 to 2.0 MPaG. Smelting method.
L = L h × exp (−0.78 × H / L h ) ・ ・ ・ (1)
L h = 54.1 × (Q / (n × d)) 2/3・ ・ ・ (2)
Here, H represents the distance (mm) from the static bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top blowing lance, Q represents the top blowing injection flow rate (Nm 3 / hr), and n is the number of holes in the nozzle. It represents (pieces), and d represents the nozzle outlet diameter (mm).

本発明によれば、吹錬中のフォーミングを安価に低く抑えることができる。 According to the present invention, the forming during blowing can be kept low at low cost.

上吹きランスから溶鉄に向けてガスを吹き付けている様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of blowing a gas from a top blowing lance toward molten iron. 上吹きランスの先端部分の詳細な構造例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detailed structural example of the tip part of the top blowing lance. 比L/L0とスロッピングの発生率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio L / L 0 and the occurrence rate of sloping. ノズルの孔数とスロッピングの発生率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of holes of a nozzle and the occurrence rate of sloping. ノズルの孔数とランス前圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of holes of a nozzle and the lance front pressure.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、上吹きランスから溶鉄に向けてガスを吹き付けている様子を説明するための図である。図1において、炉体1の内側は耐火物で覆われており、炉体1の底部には、複数の底吹き羽口(不図示)が設けられている。この底吹き羽口から攪拌用の不活性ガスが炉体1内に吹き込まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a state in which gas is blown from a top-blown lance toward molten iron. In FIG. 1, the inside of the furnace body 1 is covered with a refractory material, and a plurality of bottom blowing tuyere (not shown) are provided at the bottom of the furnace body 1. An inert gas for stirring is blown into the furnace body 1 from the bottom blowing tuyere.

上吹きランス2は、炉体1の開口部において鉛直方向(図1の上下方向)に昇降可能であり、上端側に接続されるガス供給経路(不図示)から供給される酸化性のガス3が、スラグ4及び溶鉄5に向けて上吹きランス2から吹き付けられる。 The top-blowing lance 2 can move up and down in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1) at the opening of the furnace body 1, and the oxidizing gas 3 supplied from a gas supply path (not shown) connected to the upper end side. Is sprayed from the top blowing lance 2 toward the slug 4 and the molten iron 5.

図2は、上吹きランス2の先端部分の詳細な構造例を示す模式図である。図2(a)は、上吹きランス2の先端部分の断面構造例を示し、図2(b)は、上吹きランス2を鉛直方向の下側から見た構造例を示している。図2(a)において、上吹きランス2は外筒、中管および内管の三重管で構成され、範囲21はノズル出口径を表している。なお、図2(a)では、ラバールノズルの例を示しているが、ストレートノズルであってもよい。本実施形態において、ノズル傾斜角22は特に規定はしないが、大きすぎるとジェットが炉壁に衝突し、耐火物の損耗が激しくなるため、20°程度以下とすることが好ましい。 FIG. 2 is a schematic view showing a detailed structural example of the tip portion of the top blowing lance 2. FIG. 2A shows an example of a cross-sectional structure of the tip portion of the top blown lance 2, and FIG. 2B shows a structure example of the top blown lance 2 viewed from below in the vertical direction. In FIG. 2A, the top blowing lance 2 is composed of a triple tube of an outer tube, a middle tube, and an inner tube, and the range 21 represents the nozzle outlet diameter. Although FIG. 2A shows an example of a Laval nozzle, it may be a straight nozzle. In the present embodiment, the nozzle inclination angle 22 is not particularly specified, but if it is too large, the jet will collide with the furnace wall and the refractory will be severely worn. Therefore, the nozzle inclination angle 22 is preferably about 20 ° or less.

また、図2(b)に示すように、中心孔を有しておらず、中心軸の周囲には、複数のノズルの出口である複数の周縁孔23があり、同心円状に配置されている。なお、周縁孔23は必ずしも同一円周上に配置する必要はなく、また、必ずしも等間隔に配置する必要もない。 Further, as shown in FIG. 2B, it does not have a central hole, and there are a plurality of peripheral holes 23 which are outlets of a plurality of nozzles around the central axis and are arranged concentrically. .. The peripheral holes 23 do not necessarily have to be arranged on the same circumference, and the peripheral holes 23 do not necessarily have to be arranged at equal intervals.

図1において、ガスの吹き付けによる溶鉄の静止浴面からのくぼみの深さL(mm)は、非特許文献1に記載された計算方法に基づいて、以下の(1)式及び(2)式によって定義する。本実施形態においては、非特許文献1に記載されている補正項kを0.8(一定値)とした場合のL値を用いている。
L=Lh×exp(−0.78×H/Lh) ・・・(1)
h=54.1×(Q/(n×d))2/3 ・・・(2)
In FIG. 1, the depth L (mm) of the dent from the static bath surface of molten iron by spraying gas is determined by the following equations (1) and (2) based on the calculation method described in Non-Patent Document 1. Defined by. In this embodiment, the L value when the correction term k described in Non-Patent Document 1 is 0.8 (constant value) is used.
L = L h × exp (−0.78 × H / L h ) ・ ・ ・ (1)
L h = 54.1 × (Q / (n × d)) 2/3・ ・ ・ (2)

ここで、Hは溶鉄の静止浴面から上吹きランスのノズル先端までの距離(ランス高さ)(mm)を表し、Qは上吹き噴射流量(Nm3/hr)を表す。nは上吹きランスのノズル孔数(個)を表し、dはノズル出口径(mm)を表す。 Here, H represents the distance (lance height) (mm) from the static bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top blow lance, and Q represents the top blow injection flow rate (Nm 3 / hr). n represents the number of nozzle holes (pieces) of the top blowing lance, and d represents the nozzle outlet diameter (mm).

次に、本発明の実施形態におけるフォーミングを抑制するための条件について説明する。本実施形態では、くぼみの深さL(mm)と溶鉄の静止浴深さL0(mm)との比L/L0を適切な範囲に制御する。ここで、比L/L0は、ガス(ジェット)の溶鉄への侵入比であり、炉内反応を適切に制御する上で重要なパラメータである。本発明者らは、まず比L/L0とスロッピングの発生率との関係を調べるために実験を行った。実験では、ノズル孔数nを5個、ノズル出口径dを5.3mm、静止浴深さL0を200mmで固定し、ランス高さHと上吹き噴射流量とを変化させて、様々な比L/L0でスロッピング発生率を算出した。 Next, the conditions for suppressing forming in the embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the ratio L / L 0 of the depth L (mm) of the depression and the static bath depth L 0 (mm) of the molten iron is controlled within an appropriate range. Here, the ratio L / L 0 is the penetration ratio of the gas (jet) into the molten iron, and is an important parameter for appropriately controlling the reaction in the furnace. The present inventors first conducted an experiment to investigate the relationship between the ratio L / L 0 and the occurrence rate of sloping. In the experiment, the number of nozzle holes n was fixed to 5, the nozzle outlet diameter d was fixed to 5.3 mm, the static bath depth L 0 was fixed to 200 mm, and the lance height H and the top blowing injection flow rate were changed to various ratios. The sloping occurrence rate was calculated at L / L 0.

図3は、比L/L0とスロッピングの発生率との関係を示す図である。比L/L0が0.3よりも小さくなるとスロッピングの発生率が急激に増加することが確認できた。一般的に、ソフトブローのような比L/L0が小さい条件でガスの吹き付けを行うと、スラグ中のFeO量が高くなる。そのため、比L/L0が小さい条件ではスラグ量が増加してフォーミングが激しくなり、スロッピング発生率が高くなったと推測される。この実験から、フォーミングを抑制するために比L/L0は0.3〜1.0とする。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the ratio L / L 0 and the occurrence rate of sloping. It was confirmed that when the ratio L / L 0 was smaller than 0.3, the occurrence rate of sloping increased sharply. Generally, when gas is blown under a condition such as soft blow where the ratio L / L 0 is small, the amount of FeO in the slag becomes high. Therefore, it is presumed that under the condition that the ratio L / L 0 is small, the amount of slag increases, the forming becomes intense, and the sloping occurrence rate becomes high. From this experiment, the ratio L / L 0 is set to 0.3 to 1.0 in order to suppress forming.

次に、上吹きランスの先端部におけるノズルの孔数について説明する。ノズルの孔数が異なる上吹きランスに変更する場合には、前述の比L/L0が一定値となるようにノズルの孔数を増加させることが好ましい。比L/L0は、炉内の脱りん・脱炭反応といった精錬挙動の指標として考えられており、ノズルの孔数が異なる上吹きランスに変更した時に比L/L0の値が異なると、それに応じてオペレーターが上吹きランスを上げたり、下げたりして調整しなければならず、安定操業を行う上で好ましくない。 Next, the number of nozzle holes at the tip of the top blow lance will be described. When changing to a top blowing lance having a different number of nozzle holes, it is preferable to increase the number of nozzle holes so that the above-mentioned ratio L / L 0 becomes a constant value. The ratio L / L 0 is considered as an index of refining behavior such as dephosphorization and decarburization reactions in the furnace, and if the value of the ratio L / L 0 is different when changing to a top blowing lance with a different number of nozzle holes. , The operator must adjust by raising or lowering the top blow lance accordingly, which is not preferable for stable operation.

以上の点を踏まえ、本発明者らは比L/L0の値を0.45に固定した条件で、ノズルの孔数を変更した実験を行った。実験では、溶鉄の静止浴深さL0は2000mmで固定し、前述の(1)式及び(2)式からわかるとおり、くぼみの深さLが各サンプルで同じになるようにすることによって、比L/L0の値を0.45に固定した。つまり、ランス高さHを2000mmで固定し、(2)式において、上吹き噴射流量Qを60000Nm3/hrで固定し、ノズル孔数nの増加に伴ってノズル出口径dを小さくし、スロッピング発生率を算出した。ノズル孔数nとノズル出口径dとの関係を、以下の表1に示す。 Based on the above points, the present inventors conducted an experiment in which the number of nozzle holes was changed under the condition that the value of the ratio L / L 0 was fixed at 0.45. In the experiment, the static bath depth L 0 of the molten iron was fixed at 2000 mm, and as can be seen from the above equations (1) and (2), the depth L of the indentation was made the same for each sample. The value of the ratio L / L 0 was fixed at 0.45. That is, the lance height H is fixed at 2000 mm, the top blowing injection flow rate Q is fixed at 60,000 Nm 3 / hr in the equation (2), and the nozzle outlet diameter d is reduced as the number of nozzle holes n increases. The ropping occurrence rate was calculated. The relationship between the number of nozzle holes n and the nozzle outlet diameter d is shown in Table 1 below.

Figure 2021147669
Figure 2021147669

図4は、ノズルの孔数とスロッピングの発生率との関係を示す図である。図4に示すように、ランス孔数が7個以上の条件ではスロッピングの発生率が低くなることを確認した。以上の結果から、上吹きランスの中心軸の周囲に配置されるノズル孔の数は7以上とする。また、ノズル孔の数が14個以上では、詳細は後述するがランス前圧が大きくなり過ぎ、さらにノズル出口径dも小さくなるため、ノズル閉塞を起こす可能性がある。したがって、上吹きランスの中心軸の周囲に配置されるノズル孔の数は7〜13とする。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of nozzle holes and the occurrence rate of sloping. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the occurrence rate of sloping was low under the condition that the number of lance holes was 7 or more. From the above results, the number of nozzle holes arranged around the central axis of the top blow lance is set to 7 or more. Further, when the number of nozzle holes is 14 or more, the lance front pressure becomes too large and the nozzle outlet diameter d also becomes small, which will be described in detail later, so that nozzle blockage may occur. Therefore, the number of nozzle holes arranged around the central axis of the top blow lance is set to 7 to 13.

次に、ランス前圧の条件について説明する。ランス前圧は、ガスが上吹きランスの中央部からノズルへ分岐する際のノズル入口圧である。図5は、ノズルの孔数とランス前圧との関係を示す図である。以下、ランス前圧についてはゲージ圧(MPaG)で示すが、絶対圧(MPa)に換算する場合には0.101MPaを加算した値となる。前述したように比L/L0を固定してノズル孔数を増加させると、ランス出口径(ラバールノズルの場合はさらにスロート径)も小さくなることから、ノズル孔数の増加に伴い、ランス前圧も増加傾向にある。 Next, the conditions of the lance prepressure will be described. The lance pre-pressure is the nozzle inlet pressure when the gas branches from the central portion of the top-blown lance to the nozzle. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of nozzle holes and the pre-lance pressure. Hereinafter, the lance pre-pressure is indicated by a gauge pressure (MPaG), but when converted to an absolute pressure (MPa), it is a value obtained by adding 0.101 MPa. As described above, when the ratio L / L 0 is fixed and the number of nozzle holes is increased, the lance outlet diameter (in the case of a Laval nozzle, the throat diameter is further reduced) becomes smaller. Is also on the rise.

ここで、ランス前圧は1.0MPaG〜2.0MPaGとする。ランス前圧が1.0MPaG未満では、ソフトブローになりやすく十分な物理的破泡効果が得られない。一方、ランス前圧が2.0MPaGより大きい場合には、ガスの吹き付けが強すぎるため、炉壁の耐火物を破損する可能性が高くなる。 Here, the lance front pressure is 1.0 MPaG to 2.0 MPaG. If the lance pre-pressure is less than 1.0 MPaG, soft blow is likely to occur and a sufficient physical defoaming effect cannot be obtained. On the other hand, when the lance front pressure is larger than 2.0 MPaG, the gas is blown too strongly, so that there is a high possibility that the refractory of the furnace wall will be damaged.

なお、前述したように、上吹きランスの中心軸の周囲に配置されるノズルの孔数は7〜13とするが、図5に示す例では、比L/L0が1.0の場合は、ランス前圧がいずれも2.0MPaGを超えてしまう。そこで、比L/L0が1.0となるようにガスを吹き付ける場合には、上吹き噴射流量Qとランス高さHを調整することによって、比L/L0を1.0に固定したままランス前圧を小さくすることができる。 As described above, the number of holes of the nozzles arranged around the central axis of the top blowing lance is 7 to 13, but in the example shown in FIG. 5, when the ratio L / L 0 is 1.0, , The lance pre-pressure exceeds 2.0 MPaG in each case. Therefore, when the gas is blown so that the ratio L / L 0 becomes 1.0, the ratio L / L 0 is fixed to 1.0 by adjusting the top blowing injection flow rate Q and the lance height H. The lance front pressure can be reduced as it is.

なお、図3及び図4に示した例では、スロッピングの発生率を指標としたが、スロッピングの発生率を低下させるには、フォーミングによるスラグ高さを低くすることを考慮すればよい。精錬処理では、例えば、炉内のスラグ高さをスラグレベル計で測定し、測定結果に応じてスラグの塩基度(CaO/SiO2)や上吹きランスからの上吹き噴射流量(送酸速度)Q、上吹きランスのランス高さH等を調整したり、鎮静材を添加したりすることによって吹錬の操業が行われる。スラグレベル計は、スラグの鉛直方向の高さが測定できるものであればよく、例えばマイクロ波式のレベル計が用いられてもよい。 In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the occurrence rate of sloping was used as an index, but in order to reduce the occurrence rate of sloping, it is sufficient to consider lowering the slag height due to forming. In the refining process, for example, the height of the slag in the furnace is measured with a slag level meter, and the basicity of the slag (CaO / SiO 2 ) and the top-blown injection flow rate (acid feeding rate) from the top-blown lance are determined according to the measurement results. The slag operation is performed by adjusting Q, the slag height H of the top blowing slag, etc., and adding a calming material. The slag level meter may be any as long as it can measure the height of the slag in the vertical direction, and for example, a microwave type level meter may be used.

なお、上述した精錬処理とは、脱珪、脱燐及び脱炭処理を一度に行う処理に限らない。脱珪及び脱燐処理といった予備処理と脱炭処理とを分離させた精錬処理も含む。 The above-mentioned refining treatment is not limited to a treatment in which desiliconization, dephosphorization and decarburization are performed at the same time. It also includes a refining treatment in which the pretreatment such as desiliconization and dephosphorization treatment and the decarburization treatment are separated.

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, an example of the present invention will be described. The conditions in the examples are one condition example adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is described in this one condition example. It is not limited. In the present invention, various conditions can be adopted as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.

ヒートサイズが280トンの転炉に最大容量の溶鉄を装入し、脱燐処理を行うために生石灰などを装入した。この時の溶鉄の静止浴深さL0は2000mmとした。そして、表1に示す上吹きランスを用いて脱燐吹錬を行った。これらの上吹きランスは、複数のノズル孔が上吹きランスの中心軸の周囲に等間隔で配置されたものである。脱燐吹錬では、上吹きランスから酸素99.9vol%以上含まれるガスを溶鉄面に向けて吹き付け、噴射流量(送酸速度)Qを40000Nm3/hrとした。また、上吹きランスのランス高さH及び比L/L0は表2に示す条件とした。 A converter having a heat size of 280 tons was charged with the maximum capacity of molten iron, and quicklime or the like was charged for dephosphorization. At this time, the static bath depth L 0 of the molten iron was set to 2000 mm. Then, dephosphorization was performed using the top blowing lance shown in Table 1. In these top-blown lances, a plurality of nozzle holes are arranged at equal intervals around the central axis of the top-blown lance. In the dephosphorization blowing, a gas containing 99.9 vol% or more of oxygen was blown from the top blowing lance toward the molten iron surface, and the injection flow rate (acid feeding rate) Q was set to 40,000 Nm 3 / hr. The lance height H and the ratio L / L 0 of the top-blown lance were the conditions shown in Table 2.

そして吹錬中において、マイクロ波レベル計を用いてスラグの鉛直方向の高さを測定した。表2中の「スラグ高さ」は、(「マイクロ波レベル計で測定された平均(1点を所定の時間間隔で測定した平均)スラグ高さ(m)」−「溶鉄の静止浴深さ(m)」)÷「溶鉄の静止浴面から炉口までの高さ(m)」×100(%)であり、60%以下である場合は、フォーミングの抑制効果があるものとして評価した。なお、平均スラグ高さ(m)は、マイクロ波レベル計とスラグ表面との間の測定距離から、予め測定したマイクロ波レベル計と炉口との間の距離を差し引いて求めたスラグ高さの平均である。 Then, during the blowing, the height of the slag in the vertical direction was measured using a microwave level meter. "Slag height" in Table 2 is ("Average measured by microwave level meter (average measured at one point at predetermined time intervals) Slag height (m)"-"Still bath depth of molten iron (M) ”) ÷“ Height from the static bath surface of molten iron to the furnace mouth (m) ”× 100 (%), and when it was 60% or less, it was evaluated as having an effect of suppressing forming. The average slag height (m) is the slag height obtained by subtracting the distance between the microwave level gauge and the furnace mouth measured in advance from the measured distance between the microwave level meter and the slag surface. Is average.

Figure 2021147669
Figure 2021147669

表1に示すように、実施例であるNo.1〜3ではフォーミングを抑えることができた。一方、比較例であるNo.4はノズル孔数が4個のみで、かつランス前圧が低すぎたため、スラグのフォーミングを抑制できなかった。比較例であるNo.5は比L/L0が小さすぎたため、ソフトブローによってスラグ中のFeO量が高くなり、その結果、フォーミングが激しくなった。比較例であるNo.6はノズル孔数が4個しかなかったため、スラグのフォーミングを抑制できなかった。 As shown in Table 1, No. 1 of Examples. Forming could be suppressed in 1-3. On the other hand, No. In No. 4, the number of nozzle holes was only 4, and the lance front pressure was too low, so that the slag forming could not be suppressed. No. which is a comparative example. In No. 5, the ratio L / L 0 was too small, so that the amount of FeO in the slag increased due to the soft blow, and as a result, the forming became intense. No. which is a comparative example. Since the number of nozzle holes in No. 6 was only 4, the forming of the slag could not be suppressed.

1 炉体
2 上吹きランス
3 ガス
4 スラグ
5 溶鉄
1 Furnace 2 Top-blown lance 3 Gas 4 Slag 5 Molten iron

Claims (1)

溶解炉に溶鉄が装入された状態で、上吹きランスから酸化性のガスを前記溶鉄に向けて吹き付ける際に、以下の(1)式及び(2)式で算出される、前記ガスの吹き付けによる前記溶鉄の静止浴面からのくぼみの深さL(mm)と前記溶鉄の静止浴深さL0(mm)との比L/L0が0.3〜1.0で、前記上吹きランスは、中心軸の周囲に配置されているノズルの孔数を7〜13個とし、かつランス前圧が1.0〜2.0MPaGとなる条件で吹錬を行うことを特徴とする溶解炉の精錬方法。
L=Lh×exp(−0.78×H/Lh) ・・・(1)
h=54.1×(Q/(n×d))2/3 ・・・(2)
ここで、Hは前記溶鉄の静止浴面から前記上吹きランスのノズル先端までの距離(mm)を表し、Qは上吹き噴射流量(Nm3/hr)を表し、nは前記ノズルの孔数(個)を表し、dはノズル出口径(mm)を表す。
When the oxidizing gas is blown toward the molten iron from the top blowing lance with the molten iron charged in the melting furnace, the blowing of the gas calculated by the following equations (1) and (2) is performed. The ratio L / L 0 of the depth L (mm) of the depression from the static bath surface of the molten iron to the static bath depth L 0 (mm) of the molten iron is 0.3 to 1.0, and the top blowing The lance is a melting furnace characterized in that the number of holes of the nozzles arranged around the central axis is 7 to 13, and the lance is blown under the condition that the pre-lance pressure is 1.0 to 2.0 MPaG. Smelting method.
L = L h × exp (−0.78 × H / L h ) ・ ・ ・ (1)
L h = 54.1 × (Q / (n × d)) 2/3・ ・ ・ (2)
Here, H represents the distance (mm) from the static bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top blowing lance, Q represents the top blowing injection flow rate (Nm 3 / hr), and n is the number of holes in the nozzle. It represents (pieces), and d represents the nozzle outlet diameter (mm).
JP2020049068A 2020-03-19 2020-03-19 Melting furnace refining method Active JP7372546B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020049068A JP7372546B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Melting furnace refining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020049068A JP7372546B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Melting furnace refining method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021147669A true JP2021147669A (en) 2021-09-27
JP7372546B2 JP7372546B2 (en) 2023-11-01

Family

ID=77848219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020049068A Active JP7372546B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Melting furnace refining method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7372546B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3580177B2 (en) 1999-04-23 2004-10-20 住友金属工業株式会社 Decarburization refining method for Cr-containing molten steel
JP2001200309A (en) 2000-01-18 2001-07-24 Sumitomo Metal Ind Ltd Top blowing oxygen lance for converter and converter refining method
JP4025751B2 (en) 2004-05-13 2007-12-26 新日本製鐵株式会社 Hot metal refining method
IN2014MN00581A (en) 2011-10-17 2015-07-03 Jfe Steel Corp
JP5884197B2 (en) 2013-04-17 2016-03-15 Jfeスチール株式会社 Converter refining method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7372546B2 (en) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019123873A1 (en) Method for oxygen transmission smelting of molten iron, and top-blow lance
JP4715384B2 (en) Method for dephosphorizing hot metal and top blowing lance for dephosphorization
JP5135836B2 (en) Hot metal dephosphorization method
JP6358454B2 (en) Operation method of top-bottom blowing converter
JP5544807B2 (en) Top blowing lance for refining and converter refining method
JP2021147669A (en) Refining method of melting furnace
US9863014B2 (en) Lance and operation method using the same
JP2008138271A (en) Refining method in converter-type refining furnace
JP6372540B2 (en) Vacuum degassing apparatus and vacuum degassing treatment method
JP4065225B2 (en) Dephosphorization method for hot metal
JP2022164219A (en) Refining method in converter
JP6372541B2 (en) Vacuum degassing apparatus and vacuum degassing treatment method
JP2012082492A (en) Converter refining method
JP4036167B2 (en) Molten steel heating method and molten steel heating device
JP2023042236A (en) Converter blowing method
JP2018003145A (en) Gas spraying device for ladle, and method for producing low nitrogen steel
JP6766796B2 (en) How to sedate slag
JP2024073083A (en) Converter blowing method
JP2022099794A (en) Method for killing foaming
JP6939828B2 (en) Acid feeding refining method for molten iron
JP6798342B2 (en) Low nitrogen steel melting method and gas spraying equipment
JP2018003132A (en) Refining method of molten iron
JP2012082491A (en) Converter refining method
JP2018024911A (en) Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment
JP4470673B2 (en) Vacuum decarburization refining method for molten steel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230905

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: 20230919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231002

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7372546

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151