JP2022185789A - Converter blowing method and converter facility - Google Patents
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Abstract
Description
本願は転炉吹錬方法及び転炉設備を開示する。 The present application discloses a converter blowing method and converter equipment.
高炉溶銑から低りん鋼を溶製する方法として、特許文献1に開示されているように、熱力学的に脱りんに有利な低温且つ高炭素濃度域において、溶銑の脱りん処理を行い、その後、溶銑の脱炭吹錬を行う方法が知られている。脱りん処理が行われた溶銑は、未処理の溶銑に比べてりん濃度が低いため、次工程の脱炭吹錬における脱りん負荷が低減される。一方で、脱りん処理が行われた溶銑中には、脱りん処理で生成した脱りんスラグが不可避的に含まれている。すなわち、脱りん処理で生成した脱りんスラグの一部が、次工程における脱炭吹錬に持ち込まれることとなる。ここで、脱炭吹錬においては、熱力学的に脱りんに不利な高温且つ低炭素濃度域となることから、脱りんスラグから溶銑又は溶鋼への復りんが生じ易い。この点、脱炭吹錬において脱りんスラグから溶鋼への復りんを抑制するためには、脱炭吹錬時に脱りん剤を添加する必要がある。 As a method for producing low-phosphorus steel from blast furnace molten iron, as disclosed in Patent Document 1, molten iron is dephosphorized in a low temperature and high carbon concentration range that is thermodynamically advantageous for dephosphorization, and then , methods for decarburization blowing of hot metal are known. Since the dephosphorization-treated hot metal has a lower phosphorus concentration than untreated hot metal, the dephosphorization load in the next step of decarburization blowing is reduced. On the other hand, hot metal that has been dephosphorized inevitably contains dephosphorization slag generated by the dephosphorization treatment. That is, part of the dephosphorization slag produced in the dephosphorization treatment is brought into the decarburization blowing in the next step. Here, in the decarburization blowing, since the temperature and carbon concentration range is thermodynamically disadvantageous for dephosphorization, rephosphorization from the dephosphorization slag to molten pig iron or molten steel is likely to occur. In this regard, it is necessary to add a dephosphorization agent during decarburization blowing in order to suppress the rephosphorization of molten steel from dephosphorization slag during decarburization blowing.
脱炭吹錬において添加される脱りん剤としては、Caを含む脱りん剤が挙げられる。例えば、脱りん剤はCaOやCaCO3を含み得る。これらの脱りん剤は、高温の火点で滓化し、トランジトリー反応によって効率的に脱りん反応を起こす。脱炭吹錬における脱りん剤の添加方法としては、塊状の脱りん剤を溶銑又は溶鋼に上置き添加する方法が一般的であるが、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと上吹きガスとともに脱りん剤を吹き付ける方法もある。この場合、キャリアガスによって運ばれた脱りん剤と酸素ガスとを合流させたうえで上吹きが行われ、言い換えれば、上吹きガスは酸素ガスとキャリアガスとを含むものとなる。 The dephosphorization agent added in decarburization blowing includes a dephosphorization agent containing Ca. For example, dephosphorization agents may include CaO and CaCO3 . These dephosphorizing agents form slag at a high temperature fire point and efficiently undergo a dephosphorizing reaction through a transitory reaction. As a method of adding a dephosphorization agent in decarburization blowing, it is common to add a block of dephosphorization agent to the hot metal or molten steel by placing it on top of the hot metal or molten steel. There is also a method of spraying phosphorus. In this case, the dephosphorization agent carried by the carrier gas and the oxygen gas are combined and then top-blown. In other words, the top-blown gas contains the oxygen gas and the carrier gas.
脱りん剤のキャリアガスとしては、通常、コスト及び安全性の観点から、窒素ガスが使用される。しかしながら、キャリアガスとして窒素ガスを使用する場合、脱炭吹錬において上吹きランスから溶鋼へと窒素濃度の高い上吹きガスが吹き付けられることとなり、溶鋼の窒素濃度を上昇させてしまう。鋼中の窒素は鋼の靭性を低下させるため、最終的に溶製される溶鋼の窒素濃度はできるだけ低く抑えることが望ましい。 Nitrogen gas is usually used as the carrier gas for the dephosphorization agent from the viewpoints of cost and safety. However, when nitrogen gas is used as the carrier gas, a top blowing gas having a high nitrogen concentration is blown from the top blowing lance to the molten steel during decarburization blowing, which increases the nitrogen concentration of the molten steel. Since nitrogen in steel lowers the toughness of steel, it is desirable to keep the nitrogen concentration in the final molten steel as low as possible.
上記の問題に対して、特許文献2には、脱炭吹錬において、吹き付け酸素量が全酸素量の10%以上50%以下である時期に、脱りん剤を上吹きガスとともに吹き付ける方法が開示されている。すなわち、吹錬の前半に脱りん剤を吹き付けることで、吹錬後半の溶銑又は溶鋼への吸窒を抑制することができ、最終的に溶製される溶鋼中の窒素濃度を低く抑えることができる。 To address the above problem, Patent Document 2 discloses a method of blowing a dephosphorizing agent together with a top-blown gas when the blown oxygen amount is 10% or more and 50% or less of the total oxygen amount in decarburization blowing. It is That is, by spraying the dephosphorizing agent in the first half of blowing, it is possible to suppress the absorption of nitrogen into the molten iron or molten steel in the latter half of blowing, and to keep the nitrogen concentration in the final molten steel low. can.
本発明者の知見によると、特許文献2に開示されているように吹錬の前半に脱りん剤を吹き付けることで、溶銑又は溶鋼への吸窒を抑えつつ、溶銑又は溶鋼の脱りんを促進することができるものの、より高温となる吹錬後半において復りんが起こり、吹錬前半における脱りん促進効果が低減してしまう。この点、転炉吹錬において、溶銑又は溶鋼の吸窒や復りんを抑制可能な新たな技術が必要である。 According to the findings of the present inventors, as disclosed in Patent Document 2, by spraying a dephosphorizing agent in the first half of blowing, the dephosphorization of the molten pig iron or molten steel is promoted while suppressing the absorption of nitrogen into the molten pig iron or molten steel. However, rephosphorization occurs in the latter half of blowing where the temperature is higher, and the effect of promoting dephosphorization in the first half of blowing is reduced. In this regard, a new technology capable of suppressing nitrogen absorption and rephosphorization of molten pig iron or molten steel is required in converter blowing.
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
転炉吹錬方法であって、
上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、
以下の要件1-1及び1-2を満たす、
転炉吹錬方法
を開示する。
As one means for solving the above problems, the present application provides
A converter blowing method,
Blowing a top-blowing gas containing oxygen from a top-blowing lance onto the molten pig iron or molten steel in the converter,
meet the following requirements 1-1 and 1-2,
A converter blowing method is disclosed.
要件1-1:吹錬開始時点TSから時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA1までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上である。 Requirement 1-1: From blowing start time T S to time T A1 , top blowing gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the time T A1 is the amount of oxygen blown from the top blow lance from the blow start time T S to the blow end time T E 60% or more of the total oxygen available.
要件1-2:少なくとも前記時点TA1から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 1-2: At least from the time T A1 to the end of blowing, a dephosphorizing agent containing Ca is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas. Here, the low nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
本開示の転炉吹錬方法は、以下の要件1-1a及び1-1bを満たすものであってもよい。 The converter blowing method of the present disclosure may satisfy the following requirements 1-1a and 1-1b.
要件1-1a:前記吹錬開始時点TSから吹錬開始後のいずれかの時点TB1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。 Requirement 1-1a: Nitrogen concentration from the top blowing lance to the molten iron or molten steel from the blowing start time T S to any time T B1 after the blowing start has a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less The dephosphorization agent is not sprayed while the top-blown gas is blown.
要件1-1b:前記時点TB1から前記時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての前記低窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付ける。 Requirement 1-1b: From the time T B1 to the time T A1 , the dephosphorizing agent is blown from the top blowing lance onto the molten iron or molten steel together with the low nitrogen concentration gas as the top blowing gas.
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
転炉吹錬方法であって、
上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、
以下の要件2-1を満たす、
転炉吹錬方法
を開示する。
As one of the means for solving the above problems, the present application provides
A converter blowing method,
Blowing a top blowing gas containing oxygen from a top blowing lance onto molten iron or molten steel in a converter,
meet the following requirement 2-1,
A converter blowing method is disclosed.
要件2-1:吹錬開始後の時点TA2から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA2までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満であり、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 2-1: From the time T A2 after the start of blowing to the end of blowing, from the top blowing lance to the molten pig iron or molten steel, together with a low nitrogen concentration gas as the top blowing gas, a dephosphorizing agent containing Ca spray. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time T S to the time T A2 is The low nitrogen concentration gas comprises oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
本開示の転炉吹錬方法は、以下の要件2-2を満たすものであってもよい。 The converter blowing method of the present disclosure may satisfy the following requirement 2-2.
要件2-2:前記吹錬開始時点TSから前記時点TA2まで、又は、吹錬開始後のいずれかの時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスを前記低窒素濃度ガスへと切り替える。 Requirement 2-2: From the blowing start time T S to the time T A2 , or from any time T B2 after the start of blowing to the time T A2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel Then, a top-blown gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol % is blown, and at the time TA2 , the top-blown gas is switched to the low nitrogen concentration gas.
本開示の転炉吹錬方法は、以下の要件2-2a及び2-2bを満たすものであってもよい。 The converter blowing method of the present disclosure may satisfy the following requirements 2-2a and 2-2b.
要件2-2a:前記吹錬開始時点TSから前記時点TB2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガス又は0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。 Requirement 2-2a: From the blowing start time T S to the time T B2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel, top blowing gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol% or 0.3 While blowing a top-blown gas having a nitrogen concentration of mol % or less, the dephosphorization agent is not blown.
要件2-2b:前記時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての高窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスの種類を切り替える。ここで、前記高窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%超の窒素濃度を有する。 Requirement 2-2b: From the time point T B2 to the time point T A2 , the dephosphorizing agent is sprayed from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a high nitrogen concentration gas as the top blowing gas, and the above time point At TA2 , the type of top-blown gas is switched. Here, the high nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of more than 0.3 mol %.
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
転炉設備であって、転炉と、上吹きランスと、第1供給ラインと、第2供給ラインと、第1供給源と、第2供給源と、第3供給源と、第4供給源とを備え、
前記第1供給ラインが、前記上吹きランス又は前記第2供給ラインに接続されており、
前記第2供給ラインが、前記上吹きランス又は前記第1供給ラインに接続されており、
前記第1供給源が、前記第1供給ラインに接続されており、且つ、前記第1供給ラインに酸素ガスを供給可能であるように構成されており、
前記第2供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインに第1キャリアガスを供給可能であるように構成されており、
前記第3供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインに第2キャリアガスを供給可能であるように構成されており、
前記第4供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインにCaを含む脱りん剤を供給可能であるように構成されており、
前記第2供給ラインへと供給された前記脱りん剤が、前記第2供給ラインを介して、前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスとともに、前記上吹きランス又は前記第1供給ラインへと供給可能であるように構成されており、
前記上吹きランス又は前記第1供給ラインへと供給された前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスと前記脱りん剤とが、前記酸素とともに、前記上吹きランスから前記転炉内へと上吹き可能であるように構成されており、
前記第2供給ラインに供給されるキャリアガスが、前記第1キャリアガスと前記第2キャリアガスとで切替可能であるように構成されており、
前記キャリアガスの切替によって、前記上吹きランスから前記転炉内へと上吹きされる上吹きガスが、0.3モル%以下の窒素濃度を有する低窒素濃度ガスと、0.3モル%超の窒素濃度を有する高窒素濃度ガスとで切替可能であるように構成されている、
転炉設備
を開示する。
As one means for solving the above problems, the present application provides
A converter facility comprising a converter, a top-blowing lance, a first supply line, a second supply line, a first supply source, a second supply source, a third supply source, and a fourth supply source and
The first supply line is connected to the top blowing lance or the second supply line,
The second supply line is connected to the top blowing lance or the first supply line,
The first supply source is connected to the first supply line and is configured to be capable of supplying oxygen gas to the first supply line,
the second supply source is connected to the second supply line and is configured to be capable of supplying a first carrier gas to the second supply line;
the third supply source is connected to the second supply line and configured to supply a second carrier gas to the second supply line;
The fourth supply source is connected to the second supply line and configured to be capable of supplying a dephosphorization agent containing Ca to the second supply line,
The dephosphorization agent supplied to the second supply line is sent to the top blowing lance or the first supply line together with the first carrier gas or the second carrier gas via the second supply line. configured to be able to supply
The first carrier gas or the second carrier gas supplied to the top blowing lance or the first supply line and the dephosphorizing agent together with the oxygen rise from the top blowing lance into the converter. configured to be blowable,
The carrier gas supplied to the second supply line is configured to be switchable between the first carrier gas and the second carrier gas,
By switching the carrier gas, the top-blown gas blown from the top-blowing lance into the converter is a low nitrogen concentration gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less and a nitrogen concentration of more than 0.3 mol%. is configured to be switchable between a high nitrogen concentration gas having a nitrogen concentration of
A converter installation is disclosed.
本開示の技術によれば、転炉吹錬において、溶銑又は溶鋼の吸窒や復りんを抑制可能である。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to suppress nitrogen absorption and rephosphorization of molten pig iron or molten steel in converter blowing.
1.転炉吹錬方法
本開示の転炉吹錬方法は、上吹きランスから転炉内の溶銑又は溶鋼へと酸素を含む上吹きガスを吹き付けるにあたり、窒素を含有しないか、又は、窒素ガス濃度の低いキャリアガスを利用して、上記の酸素とともに脱りん剤の上吹きを行うことで、溶銑又は溶鋼への吸膣や復りんを抑えつつ、低りん鋼を溶製するものである。以下、本開示の転炉吹錬方法について2つの形態を例示する。
1. Converter blowing method The converter blowing method of the present disclosure does not contain nitrogen or has a nitrogen gas concentration when blowing top blowing gas containing oxygen from the top blowing lance to the molten iron or molten steel in the converter. By top-blowing the dephosphorizing agent together with the above-mentioned oxygen using a low carrier gas, low-phosphorus steel is produced while suppressing absorption and rephosphorization of molten pig iron or molten steel. Two forms of the converter blowing method of the present disclosure are exemplified below.
1.1 第1形態
第1形態に係る転炉吹錬方法は、上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、図1に示されるように、以下の要件1-1及び1-2を満たす。
1.1 First Mode A converter blowing method according to the first mode includes blowing top-blowing gas containing oxygen from a top-blowing lance to molten pig iron or molten steel in a converter, as shown in FIG. As such, it satisfies the following requirements 1-1 and 1-2.
要件1-1:吹錬開始時点TSから時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA1までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上である。 Requirement 1-1: From blowing start time T S to time T A1 , top blowing gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the time T A1 is the amount of oxygen blown from the top blow lance from the blow start time T S to the blow end time T E 60% or more of the total oxygen available.
要件1-2:少なくとも前記時点TA1から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 1-2: At least from the time T A1 to the end of blowing, a dephosphorizing agent containing Ca is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas. Here, the low nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
1.1.1 要件1-1
図1に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始時点TSから時点TA1まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから時点TA1までに上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上である。
1.1.1 Requirement 1-1
As shown in FIG. 1, in the converter blowing method according to the first embodiment, 0.3 mol % or less of A top blown gas having a nitrogen concentration is blown. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time T S to the time T A1 is the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the blow end time T E 60% or more of the volume.
「吹錬開始時点TS」とは、転炉吹錬において上吹きランスから酸素の上吹きを開始した時点(上吹き酸素量0%時点)をいう。例えば、脱炭吹錬における酸素の上吹きを開始した時点であってよい。 The “blow start time T S ” refers to the time when the top blowing of oxygen from the top blowing lance is started in the converter blowing (when the top blowing oxygen amount is 0%). For example, it may be the time when top blowing of oxygen is started in decarburization blowing.
「吹錬終了時点TE」とは、転炉吹錬において上吹きランスからの酸素の上吹きを終了した時点(上吹き酸素量100%時点)をいう。例えば、脱炭吹錬において、酸素の上吹きを終了し、溶鋼が溶製された時点であってよい。 "Blowing end point TE " means the point in time when the top blowing of oxygen from the top blowing lance is finished in the converter blowing (when the amount of top blowing oxygen reaches 100%). For example, in decarburization blowing, it may be the time when the top blowing of oxygen is finished and the molten steel is melted.
「時点TA1」とは、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上が吹き込まれた時点である。時点TA1は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の65%以上、70%以上、75%以上又は80%以上が吹き込まれた時点であってもよい。 “Time point T A1 ” is the time point at which 60% or more of the total amount of oxygen blown from the top-blowing lance is blown from the blow start time T S to the blow end time T E . Time point TA1 is the time point at which 65% or more, 70% or more, 75% or more, or 80% or more of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance is blown from the blowing start time TS to the blowing end time TE. may be
「0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガス」は、図1に示されるように、酸素のみであってもよいし、酸素と酸素以外のガスとの混合ガスであってもよい。この場合の酸素以外のガスとしては、例えば、アルゴンや二酸化炭素や空気が挙げられる。特に、アルゴンや二酸化炭素を用いた場合に、上吹きガスの窒素濃度を一層低減し易い。混合ガスにおける酸素と酸素以外のガスとの混合比は特に限定されるものではなく、目的とする吹錬条件に応じて適宜調整されればよい。尚、酸素以外のガスは、後述の脱りん剤を運ぶためのキャリアガスであってもよい。すなわち、図1に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始時点TSから時点TA1までの間に、上吹きガスとともに脱りん剤の上吹きを行ってもよいし、行わなくてもよい。 The "top-blown gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less" may be oxygen only, or a mixed gas of oxygen and a gas other than oxygen, as shown in FIG. . Gases other than oxygen in this case include, for example, argon, carbon dioxide, and air. In particular, when argon or carbon dioxide is used, the nitrogen concentration of the top-blown gas can be further reduced. The mixing ratio of oxygen and gases other than oxygen in the mixed gas is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the target blowing conditions. The gas other than oxygen may be a carrier gas for carrying a dephosphorizing agent, which will be described later. That is, as shown in FIG. 1, in the converter blowing method according to the first embodiment, the top blowing of the dephosphorization agent is performed together with the top blowing gas from the blowing start time T S to the time T A1 . may or may not.
図1に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始時点TSから時点TA1まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付けることはせず、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。本発明者の知見によれば、吹錬開始時点TSから時点TA1までの間に、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスの吹き付けを行った場合、溶銑又は溶鋼への吸窒が生じ、且つ、溶銑又は溶鋼に取り込まれた窒素が吹錬終了時点までに充分に除去されず、最終的に溶製される鋼の窒素濃度が高くなってしまう。これに対し、第1形態に係る転炉吹錬方法のように、吹錬開始時点TSから時点TA1まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付けることで、吹錬前半における溶銑又は溶鋼への吸窒を抑制でき、最終的に溶製される鋼の窒素濃度が低減され易い。 As shown in FIG. 1, in the converter blowing method according to the first embodiment, more than 0.3 mol% of A top-blown gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is blown instead of blowing a top-blown gas having a nitrogen concentration. According to the findings of the present inventor, when top-blown gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol% is blown from the blowing start time T S to the time T A1 , molten pig iron or molten steel Nitrogen absorption occurs, and the nitrogen taken into the molten pig iron or molten steel is not sufficiently removed by the end of the blowing, resulting in a high nitrogen concentration in the finally melted steel. On the other hand, as in the converter blowing method according to the first embodiment, a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less is supplied from the top blowing lance to the molten iron or molten steel from the blowing start time T S to the time T A1 . By blowing the top-blown gas, it is possible to suppress the absorption of nitrogen into the molten iron or molten steel in the first half of the blowing, and the nitrogen concentration of the finally melted steel is likely to be reduced.
1.1.2 要件1-2
図1に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、少なくとも時点TA1から吹錬末期まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。
1.1.2 Requirement 1-2
As shown in FIG. 1, in the converter blowing method according to the first embodiment, from at least time point TA1 to the end of blowing, from the top blowing lance to molten iron or molten steel, low nitrogen concentration gas as top blowing gas At the same time, a dephosphorizing agent containing Ca is sprayed. Here, the low nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
「吹錬末期」とは、吹錬の終了直前から吹錬終了までをいい、具体的には、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の95%超が吹き込まれている時期を、吹錬末期とみなすことができる。 “Last stage of blowing” means the period from just before the end of blowing to the end of blowing, specifically, the total amount of oxygen blown from the top-blowing lance from the start of blowing TS to the end of blowing TE. The period when more than 95% of is blown can be considered as the end of blowing.
「低窒素濃度ガス」は、上吹きガスとして上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと吹き付けられる。低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含む。低窒素濃度ガスにおける窒素濃度は、0.3モル%以下であり、0.2モル%以下であってもよい。低窒素濃度ガスにおける窒素濃度の下限は特に限定されず、実質的に0であってもよい。低窒素濃度ガスにおける酸素とキャリアガスとの混合比は、特に限定されるものではなく、目的とする吹錬条件に応じて、上記の窒素濃度を満たすように適宜調整されればよい。 The "low nitrogen concentration gas" is blown from a top-blowing lance to molten iron or molten steel as a top-blowing gas. The low nitrogen concentration gas contains oxygen and carrier gas. The nitrogen concentration in the low nitrogen concentration gas is 0.3 mol % or less, and may be 0.2 mol % or less. The lower limit of the nitrogen concentration in the low nitrogen concentration gas is not particularly limited, and may be substantially zero. The mixing ratio of oxygen and carrier gas in the low nitrogen concentration gas is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the target blowing conditions so as to satisfy the above nitrogen concentration.
「キャリアガス」は、脱りん剤を運ぶために利用されるもので、上吹きガスの一部を構成し得る。窒素濃度が0.3モル%以下の低濃度窒素ガスを構成するためには、キャリアガスとして、窒素を含まないか、又は、窒素濃度の低いガスを用いる。そのようなキャリアガスとしては、例えば、アルゴンや二酸化炭素や空気が挙げられる。特に、アルゴンや二酸化炭素を用いた場合に、窒素濃度を一層低減し易い。また、キャリアガスとして空気を用いる場合も、当該空気中の窒素を希釈するために、アルゴンや二酸化炭素と組み合わせたほうがよい。尚、安全性の観点からキャリアガスとして酸素を用いることは避けたほうがよい。この点、キャリアガスは、50モル%以下、40モル%以下、30モル%以下、20モル%以下、10モル%以下、5モル%以下、1モル%以下又は0.1モル%以下の酸素濃度を有するものであってよい。 A "carrier gas" is utilized to carry the dephosphorizing agent and may form part of the top-blown gas. In order to form a low-concentration nitrogen gas with a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less, a carrier gas that does not contain nitrogen or has a low nitrogen concentration is used. Such carrier gases include, for example, argon, carbon dioxide and air. In particular, when argon or carbon dioxide is used, the nitrogen concentration can be further reduced. Also, when air is used as the carrier gas, it should be combined with argon or carbon dioxide to dilute the nitrogen in the air. From the viewpoint of safety, it is better to avoid using oxygen as a carrier gas. In this regard, the carrier gas contains 50 mol% or less, 40 mol% or less, 30 mol% or less, 20 mol% or less, 10 mol% or less, 5 mol% or less, 1 mol% or less, or 0.1 mol% or less of oxygen. It may have a concentration.
「脱りん剤」は、Caを含み、脱りん機能を発揮するものであれば、いずれも採用可能である。例えば、CaOを含む脱りん剤や、CaCO3を含む脱りん剤等を採用可能である。脱りん剤には、SiO2源が含まれていてもよい。SiO2源としては、珪石、かんらん石等が挙げられる。図1に示されるように、脱りん剤は、上記の上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、溶銑又は溶鋼へと吹き付けられる。すなわち、本開示の転炉吹錬方法においては、塊状の脱りん剤が溶銑又は溶鋼に上置き添加されるのではなく、粉状の脱りん剤が上吹きガスとともに溶銑又は溶鋼に吹き付けられる。上吹きランスからの吹き付けが可能である限り、脱りん剤の形状や大きさ(粒子径)は特に限定されるものではない。 Any "dephosphorizing agent" can be used as long as it contains Ca and exhibits a dephosphorizing function. For example, a dephosphorization agent containing CaO, a dephosphorization agent containing CaCO3 , or the like can be employed. The dephosphorization agent may include a SiO2 source. SiO2 sources include silica stone, olivine, and the like. As shown in FIG. 1, the dephosphorization agent is sprayed onto molten pig iron or molten steel together with the low nitrogen concentration gas as the top blowing gas. That is, in the converter blowing method of the present disclosure, the powdery dephosphorization agent is blown onto the molten iron or molten steel together with the top-blown gas, instead of adding the lumpy dephosphorization agent to the hot metal or molten steel. The shape and size (particle size) of the dephosphorizing agent are not particularly limited as long as it can be sprayed from a top-blowing lance.
第1形態に係る転炉吹錬方法においては、例えば、上記のキャリアガスによって運ばれた脱りん剤と上吹き酸素とが合流することで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガス(酸素とキャリアガスとの混合ガス)とともに脱りん剤が吹き付けられる。低窒素濃度ガスにおける窒素濃度は0.3モル%以下であり、これにより、溶銑又は溶鋼への吸窒が抑えられる。 In the converter blowing method according to the first embodiment, for example, the dephosphorizing agent carried by the carrier gas and the top-blown oxygen are combined, so that the top-blowing gas is blown from the top-blowing lance to the molten pig iron or molten steel. The dephosphorizing agent is sprayed together with a low nitrogen concentration gas (mixed gas of oxygen and carrier gas) as the . The nitrogen concentration in the low nitrogen concentration gas is 0.3 mol % or less, thereby suppressing absorption of nitrogen into molten pig iron or molten steel.
図1に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、少なくとも時点TA1から吹錬末期まで、低窒素濃度ガスとともに脱りん剤が上吹きされればよい。すなわち、脱りん剤の上吹き開始時点は、時点TA1に限られず、図1に示されるように、時点TA1よりも前から脱りん剤の吹き付けが行われていてもよい。また、脱りん剤の吹き付け終了時点は、吹錬終了時点に限られず、図1に示されるように、吹錬終了の前に脱りん剤の吹き付けを終了してもよい。脱りん効果を一層高める観点からは時点TA1よりも前から脱りん剤の吹き付けを行ってもよく、コストを抑える観点からは時点TA1よりも前には脱りん剤の吹き付けを行わなくてもよい。 As shown in FIG. 1, in the converter blowing method according to the first embodiment, the dephosphorization agent may be top-blown together with the low nitrogen concentration gas at least from time TA1 to the end of blowing. That is, the top blowing of the dephosphorization agent is not limited to the point of time TA1 , and as shown in FIG. 1, the dephosphorization agent may be sprayed before the point of time TA1 . Further, the time point at which the blowing of the dephosphorizing agent ends is not limited to the time point at which the blowing ends, and as shown in FIG. 1, the blowing of the dephosphorizing agent may end before the blowing ends. From the viewpoint of further enhancing the dephosphorization effect, the dephosphorization agent may be sprayed before time TA1 , and from the viewpoint of cost reduction, the dephosphorization agent should not be sprayed before time TA1 . good too.
1.1.3 要件1-1a及び1-1b
図2に示されるように、第1形態に係る転炉吹錬方法は、以下の要件1-1a及び1-1bを満たすものであってもよい。
1.1.3 Requirements 1-1a and 1-1b
As shown in FIG. 2, the converter blowing method according to the first embodiment may satisfy the following requirements 1-1a and 1-1b.
要件1-1a:前記吹錬開始時点TSから吹錬開始後のいずれかの時点TB1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。 Requirement 1-1a: Nitrogen concentration from the top blowing lance to the molten iron or molten steel from the blowing start time T S to any time T B1 after the blowing start has a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less The dephosphorization agent is not sprayed while the top-blown gas is blown.
要件1-1b:前記時点TB1から前記時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての前記低窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付ける。 Requirement 1-1b: From the time T B1 to the time T A1 , the dephosphorizing agent is blown from the top blowing lance onto the molten iron or molten steel together with the low nitrogen concentration gas as the top blowing gas.
図1及び2に示されるように、要件1-1a及び1-1bは、上記要件1-1の一例に該当する。すなわち、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始からある時点TB1までは、窒素濃度の低い上吹きガスの吹き付けのみを行い、脱りん剤の上吹きを行わず、ある時点TB1から低窒素濃度ガスとともに脱りん剤の上吹きを開始してもよい。このように、吹錬開始時点TSから時点TB1まで脱りん剤の上吹きを行わず、時点TB1から脱りん剤の上吹きを開始することで、脱りん剤を安定的に上吹きすることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, requirements 1-1a and 1-1b correspond to examples of requirement 1-1 above. That is, in the converter blowing method according to the first embodiment, from the start of blowing to a certain point T B1 , only top blowing gas with a low nitrogen concentration is blown, and top blowing of the dephosphorization agent is not performed. Top blowing of the dephosphorizing agent may be started together with the low nitrogen concentration gas from time TB1 . In this way, the top blowing of the dephosphorization agent is not performed from the blowing start time point TS to the time point TB1 , and the top blowing of the dephosphorization agent is started from the time point TB1 , whereby the dephosphorization agent is stably top blown. can do.
図2に示されるように、時点TB1は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満が吹き込まれた時点である。例えば、時点TB1は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の1%以上、5%以上又は10%以上、50%以下、40%以下、30%以下又は20%以下が吹き込まれた時点であってもよい。 As shown in FIG. 2, point T B1 is the point at which less than 60% of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from blow start time T S to blow end time T E has been blown. For example, the time point TB1 is 1% or more, 5% or more, or 10% or more, 50% or less, or 40% of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time TS to the blowing end time TE. After that, it may be the time when 30% or less or 20% or less is blown.
以上の通り、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬の前半から中盤において、窒素濃度の高い上吹きガスを吹き込まないことで、溶銑又は溶鋼における吸窒を抑えることができる。また、第1形態に係る転炉吹錬方法においては、溶銑又は溶鋼が高温且つ低炭素濃度となる吹錬の後半から末期にかけて、低窒素濃度の上吹きガスとともに脱りん剤の吹き込みを行うことで、溶銑又は溶鋼への吸窒を抑えつつ、溶銑又は溶鋼への復りんを抑える(脱りんを促進する)ことができる。結果として、最終的に溶製される鋼の窒素濃度及びりん濃度が低減され易い。 As described above, in the converter blowing method according to the first embodiment, nitrogen absorption in molten pig iron or molten steel can be suppressed by not blowing top blowing gas having a high nitrogen concentration in the first half to the middle stage of blowing. Further, in the converter blowing method according to the first embodiment, the dephosphorization agent is blown together with the low nitrogen concentration top blowing gas from the latter half to the final stage of the blowing when the molten iron or molten steel becomes hot and has a low carbon concentration. Therefore, it is possible to suppress rephosphorization of molten iron or molten steel (promote dephosphorization) while suppressing absorption of nitrogen into molten iron or molten steel. As a result, the nitrogen concentration and phosphorus concentration of the finally melted steel are likely to be reduced.
1.2 第2形態
第2形態に係る転炉吹錬方法は、上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、図3に示されるように、以下の要件2-1を満たす。
1.2 Second Mode A converter blowing method according to the second mode includes blowing top-blowing gas containing oxygen from a top-blowing lance to molten pig iron or molten steel in a converter, as shown in FIG. As such, it satisfies the following requirements 2-1.
要件2-1:吹錬開始後の時点TA2から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA2までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満であり、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 2-1: From the time T A2 after the start of blowing to the end of blowing, from the top blowing lance to the molten pig iron or molten steel, together with a low nitrogen concentration gas as the top blowing gas, a dephosphorizing agent containing Ca spray. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time T S to the time T A2 is The low nitrogen concentration gas comprises oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
1.2.1 要件2-1
図3に示されるように、第2形態に係る転炉吹錬方法において、吹錬開始時点TSから時点TA2までに上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満である。言い換えれば、「時点TA2」は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満が吹き込まれた時点である。時点TA2は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の1%以上、5%以上、10%以上、20%以上、30%以上又は40%以上、59%以下、58%以下、57%以下、55%以下、50%以下、40%以下、30%以下又は20%以下が吹き込まれた時点であってもよい。或いは、後述するように、時点TA2まで高窒素濃度ガスの吹込みを行い、時点TA2において、上吹きガスを高窒素濃度ガスから低窒素濃度に切り替える場合、時点TA2は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の40%以上、45%以上又は50%以上、59%以下、58%以下又は57%以下が吹き込まれた時点であってもよい。時点TA2をできるだけ遅い時点とすることで、一般的に高コストである低窒素濃度のキャリアガス(アルゴン等)の使用量を少なくすることができる。
1.2.1 Requirement 2-1
As shown in FIG. 3, in the converter blowing method according to the second embodiment, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the time T A2 is equal to the blow start time T S is less than 60% of the total amount of oxygen blown from the top-blowing lance from to the blow end time TE. In other words, "point T A2 " is the point at which less than 60% of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance is blown from the blow start time T S to the blow end time T E . The time point TA2 is 1% or more, 5% or more, 10% or more, 20% or more, 30% or more of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time TS to the blowing end time TE, or It may be at a point when 40% or more, 59% or less, 58% or less, 57% or less, 55% or less, 50% or less, 40% or less, 30% or less, or 20% or less is blown. Alternatively, as will be described later, when the high nitrogen concentration gas is blown until time TA2 and the top blown gas is switched from the high nitrogen concentration gas to the low nitrogen concentration at time TA2 , time TA2 is the start of blowing. When 40% or more, 45% or more, or 50% or more, 59% or less, 58% or less, or 57% or less of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance is blown from the time point T S to the blow end time T E may be By setting the time TA2 as late as possible, the amount of low nitrogen concentration carrier gas (such as argon), which is generally expensive, can be reduced.
本発明者の知見によれば、時点TA2から吹錬末期まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤の吹き付けを行った場合、仮に時点TA2よりも前に溶銑又は溶鋼への吸窒が生じていたとしても、時点TA2から吹錬終了に至るまでに、溶銑又は溶鋼中の窒素が取り除かれ、最終的に溶製される鋼の窒素濃度が低減され易い。また、時点TA2から吹錬末期まで脱りん剤の吹き付けを行うことで、溶銑又は溶鋼が高温且つ低炭素濃度となる吹錬の後半から末期にかけて、溶銑又は溶鋼への復りんを抑える(脱りんを促進する)ことができる。結果として、最終的に溶製される鋼の窒素濃度及びりん濃度が低減され易い。 According to the findings of the present inventor, from time TA2 to the end of blowing, a dephosphorizing agent containing Ca was blown from a top blowing lance to molten pig iron or molten steel together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas. In this case, even if the absorption of nitrogen into the molten iron or molten steel occurs before time TA2 , the nitrogen in the molten iron or molten steel is removed from time TA2 to the end of blowing, and finally melts. Nitrogen concentration in the steel to be manufactured tends to be reduced. In addition, by spraying the dephosphorizing agent from time TA2 to the end of blowing, the rephosphorization of molten iron or molten steel is suppressed (dephosphorization promote phosphorus). As a result, the nitrogen concentration and phosphorus concentration of the finally melted steel are likely to be reduced.
1.2.2 要件2-2
上述の通り、第2形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始時点TSから時点TA2に至るまでに溶銑又は溶鋼の吸窒が生じて、溶銑又は溶鋼中の窒素濃度が高くなっていてもよい。すなわち、図3に示されるように、吹錬開始時点TSから時点TA2までの間においては、上吹きガスとして、酸素のみを用いてもよいし、低窒素濃度ガスを用いてもよいし、高窒素濃度ガスを用いてもよい。特に、時点TA2よりも前において、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとして高窒素濃度ガスを吹き付け、時点TA2において上吹きガスを低窒素濃度ガスへと切り替えることで、一般的に高コストである低窒素濃度のキャリアガスの使用量を少なくすることができる。すなわち、図4に示されるように、第2形態に係る転炉吹錬方法は、以下の要件2-2を満たすものであってもよい。
1.2.2 Requirement 2-2
As described above, in the converter blowing method according to the second embodiment, absorption and nitriding of the molten iron or molten steel occurs from the blowing start time TS to the time TA2 , and the nitrogen concentration in the molten iron or molten steel is high. It may be. That is, as shown in FIG. 3, from the blowing start time T S to the time T A2 , as the top blowing gas, only oxygen may be used, or a low nitrogen concentration gas may be used. , a nitrogen-rich gas may be used. In particular, before time TA2 , a high nitrogen concentration gas is blown as a top blowing gas from a top blowing lance to molten pig iron or molten steel, and at time TA2 , by switching the top blowing gas to a low nitrogen concentration gas, general The amount of low nitrogen concentration carrier gas, which is relatively expensive, can be reduced. That is, as shown in FIG. 4, the converter blowing method according to the second embodiment may satisfy the following requirements 2-2.
要件2-2:前記吹錬開始時点TSから前記時点TA2まで、又は、吹錬開始後のいずれかの時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスを前記低窒素濃度ガスへと切り替える。 Requirement 2-2: From the blowing start time T S to the time T A2 , or from any time T B2 after the start of blowing to the time T A2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel Then, a top-blown gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol % is blown, and at the time TA2 , the top-blown gas is switched to the low nitrogen concentration gas.
「0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガス」は、例えば、酸素と窒素濃度の高いガスとの混合ガスであってもよく、後述する「高窒素濃度ガス」であってもよい。 The "top blown gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol%" may be, for example, a mixed gas of oxygen and a gas with a high nitrogen concentration, or may be a "high nitrogen concentration gas" described later. .
上吹きガスを窒素濃度の高いガスから窒素濃度の低いガスへと切り替える方法は特に限定されるものではない。例えば、後述するように、酸素供給ライン(第1供給ライン)とキャリアガス供給ライン(第2供給ライン)とを有する転炉設備において、キャリアガス供給ラインに供給されるキャリアガスの種類を切り替えることで、結果として、上吹きガスを窒素濃度の高いガスから窒素濃度の低いガスへと切り替えることができる。尚、吹錬中にキャリアガスを窒素濃度の高いガスから窒素濃度の低いガスへ切り替えた場合、後述の供給ラインや第4供給源(粉体供給装置)等に残留した窒素濃度の高いキャリアガスが窒素濃度の低いガスと混ざることとなり、必ずしも、切り替え後に直ちに窒素濃度の低いガスが上吹き可能となるわけではない。このことも勘案して、キャリアガスの切り換えのタイミングや上吹きガス中の窒素濃度を管理することが好ましい。 The method for switching the top-blown gas from a gas with a high nitrogen concentration to a gas with a low nitrogen concentration is not particularly limited. For example, as described later, in a converter facility having an oxygen supply line (first supply line) and a carrier gas supply line (second supply line), switching the type of carrier gas supplied to the carrier gas supply line As a result, the top-blown gas can be switched from gas with a high nitrogen concentration to gas with a low nitrogen concentration. In addition, when the carrier gas is switched from a gas with a high nitrogen concentration to a gas with a low nitrogen concentration during blowing, the carrier gas with a high nitrogen concentration remaining in the supply line or the fourth supply source (powder supply device) described later is mixed with a gas with a low nitrogen concentration, and the gas with a low nitrogen concentration cannot always be blown upward immediately after switching. Taking this into consideration, it is preferable to control the timing of switching the carrier gas and the nitrogen concentration in the top-blown gas.
1.2.3 要件2-2a及び2-2b
図3に示されるように、第2形態に係る転炉吹錬方法においては、吹錬開始時点TSから脱りん剤の上吹きが行われてもよいし、吹錬開始後のいずれかの時点TB2から脱りん剤の上吹きが行われていてもよい。特に、吹錬開始時点TSから時点TB2まで脱りん剤の上吹きを行わず、時点TB2から脱りん剤の上吹きを開始することで、脱りん剤を安定的に上吹きすることができる。すなわち、第2形態に係る転炉吹錬方法は、図4に示されるように、以下の要件2-2a及び2-2bを満たすものであってもよい。
1.2.3 Requirements 2-2a and 2-2b
As shown in FIG. 3, in the converter blowing method according to the second embodiment, the top blowing of the dephosphorizing agent may be performed from the blowing start time TS , or at any time after the blowing start. The top blowing of the dephosphorization agent may be performed from time TB2 . In particular, the top blowing of the dephosphorizing agent is not performed from the blowing start point TS to the point TB2 , and the top blowing of the dephosphorizing agent is started from the point TB2 , thereby stably top blowing the dephosphorizing agent. can be done. That is, the converter blowing method according to the second embodiment may satisfy the following requirements 2-2a and 2-2b as shown in FIG.
要件2-2a:前記吹錬開始時点TSから前記時点TB2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガス又は0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。 Requirement 2-2a: From the blowing start time T S to the time T B2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel, top blowing gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol% or 0.3 While blowing a top-blown gas having a nitrogen concentration of mol % or less, the dephosphorization agent is not blown.
要件2-2b:前記時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての高窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスの種類を切り替える。ここで、前記高窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%超の窒素濃度を有する。 Requirement 2-2b: From the time point T B2 to the time point T A2 , the dephosphorizing agent is sprayed from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a high nitrogen concentration gas as the top blowing gas, and the above time point At TA2 , the type of top-blown gas is switched. Here, the high nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of more than 0.3 mol %.
「時点TB2」は、吹錬開始時点TSと上記時点TA2との間であればよい。例えば、時点TB2は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の0%超、1%以上、3%以上又は5%以上、40%未満、30%以下、20%以下又は15%以下が吹き込まれた時点であってもよい。 The "time point TB2 " may be between the blow temper start time point TS and the time point TA2 . For example, the time point TB2 is more than 0%, 1% or more, 3% or more, or 5% or more, 40% of the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time TS to the blowing end time TE. It may be when less than, 30% or less, 20% or less or 15% or less is blown.
「高窒素濃度ガス」は、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%超の窒素濃度を有する。すなわち、高窒素濃度ガスに用いられるキャリアガスは、窒素濃度が高い。このようなキャリアガスとしては、窒素のほか、空気等が挙げられる。高窒素濃度ガスにおける窒素濃度は0.3モル%超であり、0.5モル%以上、1.0モル%以上、1.5モル%以上又は2.0モル%以上であってもよい。 A "nitrogen-rich gas" includes oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration greater than 0.3 mol %. That is, the carrier gas used for the high nitrogen concentration gas has a high nitrogen concentration. Examples of such carrier gas include nitrogen, air, and the like. The nitrogen concentration in the high nitrogen concentration gas is more than 0.3 mol%, and may be 0.5 mol% or more, 1.0 mol% or more, 1.5 mol% or more, or 2.0 mol% or more.
1.3 補足
第1形態及び第2形態に係る転炉吹錬方法においては、要件1-2や2-1に引き続いて、吹錬末期から吹錬終了までにおいても、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付けるとよい。言い換えれば、図2及び4に示されるように、吹錬末期において、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付けないほうがよい。吹錬末期において、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付けることで、吹錬末期における溶銑又は溶鋼への吸窒を抑制でき、最終的に溶製される鋼の窒素濃度を一層低減し易くなる。上述したように、吹錬末期においては、吹錬終了まで低窒素濃度ガスとともに脱りん剤の上吹きを行ってもよいし、吹錬終了の直前に脱りん剤の上吹きを停止して、窒素濃度が0.3モル%以下である上吹きガスによる上吹きのみを行ってもよい。
1.3 Supplement In the converter blowing method according to the first and second forms, following requirements 1-2 and 2-1, even from the end of blowing to the end of blowing, hot metal or iron from the top blowing lance A top-blown gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is preferably blown onto the molten steel. In other words, as shown in FIGS. 2 and 4, it is better not to blow top-blowing gas with a nitrogen concentration greater than 0.3 mol % from the top-blowing lance into the hot metal or molten steel at the end of blowing. In the final stage of blowing, by blowing a top-blown gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less into the molten iron or molten steel from the top-blowing lance, absorption of nitrogen into the molten iron or molten steel in the final stage of blowing can be suppressed. It becomes easier to further reduce the nitrogen concentration of the steel that is typically melted. As described above, at the end of blowing, the top blowing of the dephosphorizing agent may be performed together with the low nitrogen concentration gas until the end of blowing, or the top blowing of the dephosphorizing agent may be stopped just before the end of blowing. Only top blowing with a top blowing gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less may be performed.
第1形態及び第2形態に係る転炉吹錬方法においては、上記の要件が満たされればよく、それ以外の吹錬条件(上吹きランスからの上吹きガスの流量や流速、溶銑や溶鋼の組成や温度等)については、従来と同様としてよい。 In the converter blowing method according to the first form and the second form, it is sufficient that the above requirements are satisfied, and other blowing conditions (flow rate and flow velocity of top blowing gas from top blowing lance, molten iron and molten steel (composition, temperature, etc.) may be the same as conventional ones.
1.4 効果
以上の通り、本開示の転炉吹錬方法によれば、吹錬後半に脱りん剤を溶銑又は溶鋼に吹き付けることにより、復りん速度以上の脱りん速度を火点で得られるため、高温になる吹錬の後半から末期おいて懸念される溶銑又は溶鋼への復りんを解消することが可能であり、また、窒素濃度を低く抑えたキャリアガスを用いることで溶銑又は溶鋼への吸窒も抑えることができる。結果として、窒素濃度及びりん濃度の低い鋼が溶製され易い。
1.4 Effect As described above, according to the converter blowing method of the present disclosure, a dephosphorization rate higher than the rephosphorization rate can be obtained at the hot point by spraying the dephosphorization agent onto the molten pig iron or molten steel in the latter half of the blowing. Therefore, it is possible to eliminate the rephosphorization of molten iron or molten steel, which is a concern in the latter half to the final stage of blowing, which becomes high temperature. absorption of nitrogen can also be suppressed. As a result, steel with low nitrogen and phosphorus concentrations is likely to be melted.
2.転炉設備
本開示の転炉吹錬方法は、例えば、上吹きガスの種類を切り替えることが可能な転炉設備において実施され得る。本開示の技術は転炉設備としての側面も有する。
2. Converter equipment The converter blowing method of the present disclosure may be implemented, for example, in a converter equipment capable of switching the type of top-blown gas. The technology of the present disclosure also has an aspect as converter equipment.
図5に示されるように、一実施形態に係る転炉設備100は、転炉10と、上吹きランス20と、第1供給ライン31と、第2供給ライン32と、第1供給源41と、第2供給源42と、第3供給源43と、第4供給源44とを備える。前記第1供給ライン31は、前記上吹きランス20又は前記第2供給ライン32に接続されている。前記第2供給ライン32は、前記上吹きランス20又は前記第1供給ライン31に接続されている。前記第1供給源41は、前記第1供給ライン31に接続されており、且つ、前記第1供給ライン31に酸素ガスを供給可能であるように構成されている。前記第2供給源42は、前記第2供給ライン32に接続されており、且つ、前記第2供給ライン32に第1キャリアガスを供給可能であるように構成されている。前記第3供給源43は、前記第2供給ライン32に接続されており、且つ、前記第2供給ライン32に第2キャリアガスを供給可能であるように構成されている。前記第4供給源44は、前記第2供給ライン32に接続されており、且つ、前記第2供給ライン32にCaを含む脱りん剤を供給可能であるように構成されている。図5に示されるように、転炉設備100は、前記第2供給ライン32へと供給された前記脱りん剤が、前記第2供給ライン32を介して、前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスとともに、前記上吹きランス20又は前記第1供給ライン31へと供給可能であるように構成されており、前記上吹きランス20又は前記第1供給ライン31へと供給された前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスと前記脱りん剤とが、前記酸素とともに、前記上吹きランス20から前記転炉10内へと上吹き可能であるように構成されており、前記第2供給ライン32に供給されるキャリアガスが、前記第1キャリアガスと前記第2キャリアガスとで切替可能であるように構成されており、前記キャリアガスの切替によって、前記上吹きランス20から前記転炉10内へと上吹きされる上吹きガスが、0.3モル%以下の窒素濃度を有する低窒素濃度ガスと、0.3モル%超の窒素濃度を有する高窒素濃度ガスとで切替可能であるように構成されている。
As shown in FIG. 5, the
転炉10としては従来と同様のものを用いればよい。本開示の転炉設備において、転炉10は、上吹き転炉及び上底吹き転炉のいずれであってもよい。上底吹き転炉は、その底部に、底吹きガスを炉内に供給するための流路を複数備えていてよい。また、転炉は、その側部に、溶製後の溶鋼を出鋼するための出鋼口等を備えていてよい。
As the
転炉10の内部に装入される溶銑1としては、例えば、一般的な高炉溶銑をいずれも採用できる。溶銑1は、不純物としてP、Cを含有するほか、Siを含有していてもよい。溶銑1がSiを含有する場合、酸素ガスによる酸化精錬によって溶銑中のSiの脱珪反応が進行し、次いで脱りん反応が進行することとなる。脱珪後、転炉10内の脱珪スラグを排滓してもよいし、転炉10内に脱珪スラグを残したまま、上記本開示の方法による脱りんを行ってもよい。溶銑1は、溶鉄(例えば高炉溶銑)と、スクラップ等の添加材料との混合物であってもよい。溶銑1を転炉10に装入する方法も特に限定されるものではなく、例えば、溶銑鍋等の公知の容器を用いて転炉10内に流し込む方法が挙げられる。上述の通り、本開示の転炉吹錬方法は脱炭吹錬時に適用されてもよく、この場合、転炉10内の溶銑1は、脱りん処理後の脱りん溶銑であってよい。
As the molten iron 1 charged into the
上吹きランス20についても、従来と同様のランスを採用可能である。上吹きランス20は、例えば、その上端側(上流側)が、第1供給ライン31や第2供給ライン32に直接的又は間接的に接続されていてよく、これにより、転炉精錬時、第1供給ライン31や第2供給ライン32から上吹きランス20へと酸素、又は、酸素及びキャリアガス、又は、酸素、キャリアガス及び脱りん剤が供給され、上吹きランス20に供給された酸素、キャリアガス及び脱りん剤は、上吹きランス20の下端側の吹出口から溶銑1又は溶鋼へと吹き出される。上吹きランス20から溶銑1へと酸素を含む上吹きガスを吹き込むことで、溶銑1を撹拌させつつ酸化精錬を進行させることができる。尚、転炉10が上底吹き転炉である場合、転炉10の底部から底吹きガスを連続的又は断続的に吹き込むことで、精錬中の溶銑1の撹拌を増強することもできる。
As for the top-blowing
第1供給ライン31や第2供給ライン32は、例えば、公知の配管によって構成され得る。特に、第1供給ライン31や第2供給ライン32の少なくとも一部が可撓性を有する管によって構成されることで、第1供給ライン31や第2供給ライン32が上吹きランス20の昇降等に追従し易くなる。第1供給ライン31は、上吹きランス20又は第2供給ライン32に接続されており、第2供給ライン32は、上吹きランス20又は第1供給ライン31に接続されている。すなわち、第1供給ライン31及び第2供給ライン32は上吹きランス20よりも上流側で互いに合流していてもよいし、或いは、第1供給ライン31と第2供給ライン32とが、上吹きランス20に別々に接続されて、ランス内で合流していてもよい。
The
第1供給源41は酸素ガスの供給源であり、第2供給源42は第1キャリアガスの供給源であり、第3供給源43は第2キャリアガスの供給源であり、第4供給源44は脱りん剤の供給源である。第1供給源41は、配管等を介して第1供給ライン31に接続されており、且つ、第1供給ライン31に酸素ガスを供給可能であるように構成されている。第2供給源42は、配管等を介して第2供給ライン32に接続されており、且つ、第2供給ライン32に第1キャリアガスを供給可能であるように構成されている。第3供給源43は、配管等を介して第2供給ライン32に接続されており、且つ、第2供給ライン32に第2キャリアガスを供給可能であるように構成されている。第4供給源44は、配管等を介して第2供給ライン32に接続されており、且つ、第2供給ライン32にCaを含む脱りん剤を供給可能であるように構成されている。
The
気体供給源である第1供給源41、第2供給源42及び第3供給源43は、例えば、高圧ガスを含む容器であってもよい。或いは、キャリアガスとして空気を用いる場合、当該空気の供給源42又は43は大気であってもよく、すなわち、大気からポンプ等を介して空気を供給し得る。第1キャリアガスとしては、例えば、窒素濃度の高いガスが挙げられ、具体的には窒素や空気が挙げられる。第2キャリアガスとしては、例えば、窒素濃度の低いガスが挙げられ、具体的には、アルゴンや二酸化炭素が挙げられる。脱りん剤の供給源44は、粉体である脱りん剤を第2供給ライン32へと供給可能なものであればよく、一般的な粉体供給装置を採用可能である。
The
転炉設備100は、第2供給ライン32へと供給された脱りん剤が、第2供給ライン32を介して、キャリアガスとともに、上吹きランス20又は第1供給ライン31へと供給可能であるように構成されており、上吹きランス20又は第1供給ライン31へと供給されたキャリアガスと脱りん剤とが、第1供給ラインからの酸素とともに、上吹きランス20から転炉10内へと上吹き可能であるように構成されている。また、第2供給ライン32に供給されるキャリアガスが、第1キャリアガスと第2キャリアガスとで切替可能であるように構成されることで、上吹きランス20から転炉10内へと上吹きされる上吹きガスが、0.3モル%以下の窒素濃度を有する低窒素濃度ガスと、0.3モル%超の窒素濃度を有する高窒素濃度ガスとで切替可能であるように構成されている。例えば、供給源や供給ラインの一部をバルブ等によって開閉可能に構成することによって、第2供給ライン32からランスへのキャリアガス及び脱りん剤の供給及び当該供給の停止を切り替えることができ、また、第2供給ライン32に供給されるキャリアガスを第1キャリアガスと第2キャリアガスとで切り替えることができる。このように、上記転炉設備100によれば、酸素供給ラインである第1供給ライン31と、キャリアガス及び脱りん剤の供給ラインである第2供給ライン32とが、各々、上吹きランス20に接続され、且つ、第2供給ライン32から上吹きランス20へのキャリアガス及び脱りん剤の供給の有無や、上吹きランス20へと供給されるキャリアガスの種類を切り替え可能であるように構成されることによって、上記の第1形態及び第2形態に係る転炉吹錬方法のいずれについても実施可能である。
The
以下、実施例を示しつつ本発明についてさらに説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱せず、その目的を達する限りにおいては、種々の条件を採用可能とするものである。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. The present invention can adopt various conditions as long as it achieves its purpose without departing from the gist thereof.
1.実験1
CaO粉を溶銑に上吹きしながら吹錬を行って窒素濃度が十分に低い溶鋼を得る場合の上吹きガスに含まれる窒素濃度の上限について、試験転炉を用いて調査した。具体的には、図5に示されるような試験転炉を用いた溶銑の脱炭吹錬実験において、脱りん剤としてのCaO含有粉を酸素含有ガスとともに上吹きし、吹錬後に得られた溶鋼中りん濃度や窒素濃度を測定した。実験条件は以下の通りである。
1. Experiment 1
A test converter was used to investigate the upper limit of the nitrogen concentration contained in the top-blown gas in the case of blowing while blowing CaO powder into the hot metal to obtain molten steel with a sufficiently low nitrogen concentration. Specifically, in a decarburization blowing experiment of hot metal using a test converter as shown in FIG. Phosphorus concentration and nitrogen concentration in molten steel were measured. The experimental conditions are as follows.
まず、上底吹きの試験転炉に温度1300℃~1400℃の溶銑2.0tを装入した。溶銑は脱珪・脱りん銑相当の炭素濃度が3.2~3.5質量%、珪素濃度が0.05質量%以下、マンガン濃度が0.1質量%以下、りん濃度が0.03~0.05質量%、硫黄濃度が0.005~0.01質量%の組成の溶銑を用いた。上吹きランスは5孔ランスを用いた。CaO含有粉にはCaO純分が97%の生石灰粉を用いた。生石灰粉は、粉体供給装置からキャリアガスによって配管及び可撓性のホースでランス上端まで運ばれ、ランスの上端で酸素供給配管と接続され、上吹き用酸素ガスと合流するものとした。その後、酸素ガス、キャリアガス及びCaO含有粉が混合した状態でランス内を通り、ランス先端に設けた5つのノズルから溶銑に向けて吹付けられるようにした。生石灰粉は上記の方法にて吹錬初期から末期まで一定供給速度で合計20kgを吹き付けた。上吹き用の酸素ガスは6.5Nm3/min、キャリアガス流量は0.1~0.3Nm3/min、合計のガス流量は6.6~6.8Nm3/minとし、ランス高さは450mmで吹錬を行った。キャリアガスには下記表1に示されるような様々なガスを用い、酸素ガスと混合した状態で窒素濃度が0~4.4モル%となるようにして実験を行った。尚、上記の脱りん剤以外に、フラックスとして、珪石5.0kg、MgO粒3.0kgを吹錬前に溶銑上に上置き添加した。また、底吹きは4本の各羽口から、アルゴンガスを0.1Nm3/minの流量で流した。 First, 2.0 tons of hot metal at a temperature of 1300° C. to 1400° C. was charged into a test converter of top and bottom blowing. The hot metal has a carbon concentration equivalent to desiliconization and dephosphorization of 3.2 to 3.5% by mass, a silicon concentration of 0.05% by mass or less, a manganese concentration of 0.1% by mass or less, and a phosphorus concentration of 0.03 to 3.5% by mass. Hot metal with a composition of 0.05% by mass and a sulfur concentration of 0.005 to 0.01% by mass was used. A 5-hole lance was used as the top blowing lance. As the CaO-containing powder, quicklime powder having a pure CaO content of 97% was used. The quicklime powder was transported from the powder feeder to the upper end of the lance through a pipe and a flexible hose by a carrier gas, connected to the oxygen supply pipe at the upper end of the lance, and merged with the top-blown oxygen gas. After that, oxygen gas, carrier gas, and CaO-containing powder were mixed and passed through the lance, and were sprayed toward the molten iron from five nozzles provided at the tip of the lance. A total of 20 kg of quicklime powder was blown at a constant supply rate from the beginning to the end of blowing by the above method. The oxygen gas for top blowing is 6.5 Nm 3 /min, the carrier gas flow rate is 0.1 to 0.3 Nm 3 /min, the total gas flow rate is 6.6 to 6.8 Nm 3 /min, and the lance height is Blowing was performed at 450 mm. Various gases as shown in Table 1 below were used as the carrier gas, and the experiment was carried out by adjusting the nitrogen concentration to 0 to 4.4 mol % when mixed with oxygen gas. In addition to the above dephosphorization agent, 5.0 kg of silica stone and 3.0 kg of MgO grains were added as fluxes by placing them on the hot metal before blowing. Further, bottom blowing was performed by blowing argon gas at a flow rate of 0.1 Nm 3 /min from each of the four tuyeres.
吹錬後に炉内の溶鋼を採取し、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、いずれの条件についても溶鋼中のりん濃度は0.005%以下であった。一方で、窒素濃度については条件毎に異なる値となった。下記表1に、実験条件及び実験結果を示す。 Molten steel in the furnace was sampled after blow tempering, and the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed. The phosphorus concentration in the molten steel was 0.005% or less under any conditions. On the other hand, the nitrogen concentration was a different value for each condition. Table 1 below shows experimental conditions and experimental results.
表1に示される結果から明らかなように、上吹きガス中の窒素濃度が高くなるほど溶鋼中の窒素濃度が高くなった。表1に示されるように、溶鋼中の窒素濃度を、酸素ガスのみを上吹きする場合と同等の0.0015質量%以下にするためには、上吹きガス中の窒素濃度を0.3モル%以下にする必要がある。 As is clear from the results shown in Table 1, the higher the nitrogen concentration in the top-blown gas, the higher the nitrogen concentration in the molten steel. As shown in Table 1, in order to make the nitrogen concentration in the molten steel 0.0015% by mass or less, which is equivalent to the case of top-blowing only oxygen gas, the nitrogen concentration in the top-blowing gas must be 0.3 mol. % or less.
2.実験2
上記の検討では、吹錬している間は生石灰粉を上吹きし続けているため、キャリアガスも流し続けるものとした。一方で、上吹きガス中の窒素濃度を0.3モル%以下に保つためには、窒素濃度が低い高価なキャリアガスを大量に消費することとなり、大幅なコストアップに繋がる虞がある。そのため、高価なキャリアガスの消費量を減らす観点から、吹錬初期から末期まで生石灰粉を上吹きし続けずに、復りんが顕著となる吹錬後半以降に生石灰粉を上吹きする条件や、吹錬前半においては窒素濃度の高い安価なキャリアガスを使用し、吹錬後半においては窒素濃度の低い高価なキャリアガスを使用する条件について、検討を行った。実験条件は以下の通りである。
2. Experiment 2
In the above examination, it was assumed that the carrier gas was also kept flowing because the quicklime powder was continuously blown upward during the blowing. On the other hand, in order to keep the nitrogen concentration in the top-blown gas at 0.3 mol % or less, a large amount of expensive carrier gas with a low nitrogen concentration is consumed, which may lead to a significant cost increase. Therefore, from the viewpoint of reducing the consumption of expensive carrier gas, conditions for top blowing quick lime powder after the second half of blowing when rephosphorization is remarkable without continuing top blowing quick lime powder from the beginning to the end of blowing, The condition of using an inexpensive carrier gas with high nitrogen concentration in the first half of blowing and using an expensive carrier gas with low nitrogen concentration in the latter half of blowing was investigated. The experimental conditions are as follows.
図5に示されるような転炉設備において、上底吹き転炉に溶銑290~310tを装入して、副原料を添加した後、上吹きランスから酸素ガスを溶銑に吹き付けて脱炭吹錬を行った。上吹きランスには5孔ランスを用いた。ランス上端には酸素ガス供給配管(第1供給ライン)が接続され、ランス上端近傍の酸素ガス供給配管には粉体供給配管(第2供給ライン)が接続され、酸素ガス供給配管と粉体ガス供給配管との接続部近傍において粉体供給配管にバルブが設けられ、粉体供給をする場合はバルブを開き、粉体供給をしない場合は閉じることが可能であり、粉体供給が必要ない時にはキャリアガスの浪費を抑制できるようにした。また、酸素ガス供給配管には酸素供給源(第1供給源)を接続して酸素を流通可能とする一方、粉体供給配管には、第1キャリアガス供給源(第2供給源)と第2キャリアガス供給源(第3供給源)と粉体供給源(第4供給源)としての粉体供給装置とを接続し、且つ、第1キャリアガス供給源の近傍と第2キャリアガス供給源の近傍とに各々バルブを設けて、粉体供給配管へと供給されるキャリアガスを第1キャリアガスと第2キャリアガスとで切替できるようにした。溶銑は、事前に脱りん転炉にて脱珪・脱りん処理を行い、一旦脱りん転炉から溶銑鍋に出湯した溶銑であり、組成は炭素濃度が3.2~3.5質量%、珪素濃度が0.05質量%以下、マンガン濃度が0.1質量%以下、りん濃度が0.02~0.04質量%、硫黄濃度が0.005~0.01質量%のものを用いた。副原料として、塊生石灰を2.4~3.4t、珪石を0.5~0.8t、橄欖岩を0.6~1.0t、鉄鉱石を最大3.0t添加した。 In the converter equipment as shown in FIG. 5, 290 to 310 tons of hot metal is charged into the top and bottom blown converter, and after adding auxiliary materials, oxygen gas is blown onto the hot metal from a top blowing lance to decarburize. did A five-hole lance was used as the top blowing lance. An oxygen gas supply pipe (first supply line) is connected to the upper end of the lance, and a powder supply pipe (second supply line) is connected to the oxygen gas supply pipe near the upper end of the lance. A valve is provided in the powder supply pipe in the vicinity of the connection with the supply pipe, and the valve can be opened when the powder is to be supplied and closed when the powder is not to be supplied, and when the powder supply is not required. Waste of carrier gas can be suppressed. Further, an oxygen supply source (first supply source) is connected to the oxygen gas supply pipe so that oxygen can flow, while a first carrier gas supply source (second supply source) and a second 2 A carrier gas supply source (third supply source) and a powder supply device as a powder supply source (fourth supply source) are connected, and the vicinity of the first carrier gas supply source and the second carrier gas supply source are connected. , respectively, so that the carrier gas supplied to the powder supply pipe can be switched between the first carrier gas and the second carrier gas. Molten iron is molten iron that has undergone desiliconization and dephosphorization treatment in advance in a dephosphorization converter and is once discharged from the dephosphorization converter into a hot metal ladle. A silicon concentration of 0.05% by mass or less, a manganese concentration of 0.1% by mass or less, a phosphorus concentration of 0.02 to 0.04% by mass, and a sulfur concentration of 0.005 to 0.01% by mass was used. . As auxiliary raw materials, 2.4 to 3.4 t of lump quicklime, 0.5 to 0.8 t of silica stone, 0.6 to 1.0 t of peridotite, and up to 3.0 t of iron ore were added.
比較例1~12及び実施例1~6について、各々、下記表2に示される実験条件にて、脱炭吹錬を行い、吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析した。溶鋼中のりん濃度が0.005質量%以下である場合を合格(◎、○)と評価し、0.005質量%を超えるものを不合格(×)と評価した。特に溶鋼中のりん濃度が0.003質量%以下である場合を良好(◎)と評価した。また、溶鋼中の窒素濃度が、粉体上吹きを行わない場合の脱炭吹錬で得られる溶鋼中の窒素濃度0.0015質量%以下である場合を合格(○)と評価し、0.0015質量%を超える場合を不合格(×)と評価した。結果を下記表2に示す。 For Comparative Examples 1 to 12 and Examples 1 to 6, decarburization blowing was performed under the experimental conditions shown in Table 2 below, and after blowing, the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed. When the phosphorus concentration in molten steel was 0.005% by mass or less, it was evaluated as acceptable (⊚, ◯), and when it exceeded 0.005% by mass, it was evaluated as unacceptable (×). In particular, when the phosphorus concentration in the molten steel was 0.003% by mass or less, it was evaluated as good (⊚). In addition, when the nitrogen concentration in the molten steel is 0.0015% by mass or less in the molten steel obtained by decarburization blowing without powder top blowing, it is evaluated as passing (○), and 0.00% by mass. A case of exceeding 0015% by mass was evaluated as disqualified (x). The results are shown in Table 2 below.
表2に示される結果から以下のことが分かる。 The results shown in Table 2 reveal the following.
比較例1は、吹錬の10%(上吹き酸素量割合)~100%の吹錬終了まで、CaO粉を0.8kg/min/tで酸素とともに上吹きした例である。キャリアガスにはN2ガスを用い、キャリアガス流量は2000Nm3/minでCaO粉を酸素ラインに供給した。また、酸素ガス流量は48000~65000Nm3/hとし、上吹きガスの総流量は50000~67000Nm3/hで、上吹きガスのN2濃度は3.0~4.0モル%であった。吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、溶鋼中のりん濃度は0.003質量%であり、十分な脱りんができていた。吹錬終了まで行われた粉体上吹きにより復りんが抑制されたと考えられる。一方で、溶鋼中の窒素濃度は0.0042質量%であり、粉体上吹きを行わない場合の脱炭吹錬で得られる溶鋼中の窒素濃度0.0015質量%よりも大幅に増加した。粉体上吹き時の上吹きガスにおける窒素濃度が高すぎたため、吹錬時に溶鋼の吸窒が生じ、これが吹錬終了後にも残存したものと考えられる。 Comparative Example 1 is an example in which CaO powder is top-blown with oxygen at 0.8 kg/min/t from 10% of blowing (top-blown oxygen amount ratio) to 100% of blowing. N 2 gas was used as the carrier gas, and the CaO powder was supplied to the oxygen line at a carrier gas flow rate of 2000 Nm 3 /min. The oxygen gas flow rate was 48,000 to 65,000 Nm 3 /h, the total flow rate of the top-blown gas was 50,000 to 67,000 Nm 3 /h, and the N 2 concentration of the top-blown gas was 3.0 to 4.0 mol %. When the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed after the end of blowing, the phosphorus concentration in the molten steel was 0.003% by mass, indicating sufficient dephosphorization. It is considered that the rephosphorization was suppressed by the top blowing of the powder until the end of blowing. On the other hand, the nitrogen concentration in molten steel was 0.0042% by mass, which was significantly higher than the 0.0015% by mass nitrogen concentration in molten steel obtained by decarburization blowing without powder top blowing. Since the nitrogen concentration in the top-blown gas at the time of powder top-blowing was too high, nitrogen absorption occurred in the molten steel during blowing, and it is thought that this remained even after the end of blowing.
比較例2~5は、キャリアガスを空気とし、粉体上吹き終了のタイミングを吹錬の70%~100%として、脱炭吹錬を行った例である。吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、比較例1と同様に、溶鋼中のりん濃度は0.005%以下で、脱りんに問題はなかったが、溶鋼中の窒素濃度は粉体上吹きをしない脱炭吹錬で得られる溶鋼中の窒素濃度0.0015質量%よりも大幅に増加した。比較例1と同様に、粉体上吹き時の上吹きガスにおける窒素濃度が高すぎたため、吹錬時に溶鋼の吸窒が生じ、これが吹錬終了後にも残存したものと考えられる。 Comparative Examples 2 to 5 are examples in which air is used as the carrier gas, and decarburization blowing is performed with the powder top blowing end timing set at 70% to 100% of the blowing. When the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed after the end of blowing, the phosphorus concentration in the molten steel was 0.005% or less as in Comparative Example 1, and there was no problem with dephosphorization. The nitrogen concentration significantly increased from the nitrogen concentration of 0.0015% by mass in molten steel obtained by decarburization blowing without powder top blowing. As in Comparative Example 1, the nitrogen concentration in the top-blown gas at the time of powder top-blowing was too high.
実施例1は、吹錬の10%(上吹き酸素量割合)~100%の吹錬終了までCaO粉を酸素とともに上吹きした例である。ただし、CaO粉のキャリアガスとして、窒素を含有しないアルゴンを用いた。吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、溶鋼中のりん濃度は0.002質量%と良好であり、また、溶鋼中の窒素濃度についても0.0012質量%と粉体上吹きを行わない場合と同等の低い濃度とすることができた。 Example 1 is an example in which CaO powder was top-blown together with oxygen from 10% of blowing (top-blown oxygen amount ratio) to 100% of blowing. However, argon containing no nitrogen was used as a carrier gas for the CaO powder. When the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed after blowing, the phosphorus concentration in the molten steel was good at 0.002% by mass, and the nitrogen concentration in the molten steel was 0.0012% by mass. It was possible to achieve a low concentration equivalent to the case where the body blowing is not performed.
ただし、実施例1においては、吹錬の60%以上の期間にわたって、キャリアガスとしてアルゴンを用いて粉体上吹きを行ったために、キャリアガスとして窒素や空気を用いた場合に比べて、製造コストの増大が懸念される。これを解決すべく、以下の比較例及び実施例を検討した。 However, in Example 1, powder top blowing was performed using argon as the carrier gas over a period of 60% or more of the blowing, so the manufacturing cost was lower than when nitrogen or air was used as the carrier gas. There is concern about an increase in In order to solve this problem, the following comparative examples and examples were examined.
比較例6~8は、キャリアガスとして空気を用いて、吹錬末期のみCaO粉を上吹きした例である。具体的には、CaO粉の上吹きを吹錬の80%~95%の時期に開始し、吹錬終了までCaO粉を0.8~0.9kg/min/tで酸素とともに上吹きした。吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、溶鋼中のりん濃度は0.004~0.005質量%と低い結果が得られたものの、溶鋼中の窒素濃度は粉体上吹きをしない脱炭吹錬で得られる溶鋼中の窒素濃度0.0015質量%よりも大幅に増加した。比較例1~5と同様に、粉体上吹き時の上吹きガスにおける窒素濃度が高すぎたため、吹錬時に溶鋼の吸窒が生じ、これが吹錬終了後にも残存したものと考えられる。 Comparative Examples 6 to 8 are examples in which air was used as a carrier gas and CaO powder was top-blown only in the final stage of blowing. Specifically, top blowing of CaO powder was started at the time of 80% to 95% of blowing, and CaO powder was top blown with oxygen at 0.8 to 0.9 kg/min/t until the end of blowing. When the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed after blowing, the phosphorus concentration in the molten steel was as low as 0.004 to 0.005% by mass, but the nitrogen concentration in the molten steel was similar to that of powder. The nitrogen concentration in molten steel obtained by decarburization blowing without top blowing was greatly increased from 0.0015% by mass. As in Comparative Examples 1 to 5, the nitrogen concentration in the top-blown gas at the time of powder top-blowing was too high.
実施例2~4は、窒素を含まないキャリアガスを用いて、吹錬末期のみCaO粉を上吹きした例である。具体的には、CaO粉の上吹きを吹錬の80%~95%の時期に開始し、吹錬終了までCaO粉を0.8~1.2kg/min/tで酸素とともに上吹きした。吹錬終了後、溶鋼中のりん濃度及び窒素濃度を分析したところ、溶鋼中のりん濃度は0.005質量%と非常に低い結果が得られ、また、窒素濃度についても0.0010~0.0013質量%と粉体上吹きを行わない場合と同等の低い濃度とすることができた。このように、吹錬開始から吹錬終了まで窒素濃度の低い上吹きガスによる上吹きを行い、且つ、吹錬の末期にCaO粉を上吹きすることによって、粉体コストのほか、キャリアガスコストについても、実施例1に比べて抑制することができた。 Examples 2 to 4 are examples in which a nitrogen-free carrier gas was used and CaO powder was top-blown only in the final stage of blowing. Specifically, top blowing of CaO powder was started at the time of 80% to 95% of blowing, and CaO powder was top blown with oxygen at 0.8 to 1.2 kg/min/t until the end of blowing. When the phosphorus concentration and nitrogen concentration in the molten steel were analyzed after blowing, the phosphorus concentration in the molten steel was as low as 0.005% by mass, and the nitrogen concentration was also 0.0010 to 0.001%. 0013% by mass, which is equivalent to the case where the powder top blowing is not carried out, could be made as low as possible. In this way, by performing top blowing with a top blowing gas with a low nitrogen concentration from the start of blowing to the end of blowing, and top blowing CaO powder at the end of blowing, in addition to the powder cost, the carrier gas cost was also able to be suppressed as compared with Example 1.
上述の通り、吹錬の末期のみCaO粉を上吹きした実施例2~4でも良好な脱りん結果が得られたが、吹錬前半からCaO粉を上吹きした実施例1に比べると、溶鋼中のりん濃度が若干高い。この点、脱りんの観点からは、吹錬前半から吹錬末期までCaO粉を上吹きすることが好ましいといえる。この点、吹錬前半からCaO粉を上吹きするものの、キャリアガス種を吹錬の途中で切り替えることについて検討した。 As described above, good dephosphorization results were obtained in Examples 2 to 4 in which CaO powder was top-blown only in the final stage of blowing. Phosphorus concentration inside is slightly high. In this respect, from the viewpoint of dephosphorization, it can be said that it is preferable to top blow CaO powder from the first half of blowing to the final stage of blowing. In this respect, although the CaO powder is top-blown from the first half of the blowing process, switching the carrier gas species during the blowing process has been considered.
実施例5及び6、並びに、比較例9及び10は、吹錬前半からCaO粉を上吹きし、キャリアガス種を吹錬の途中で高窒素濃度ガスから低窒素濃度ガスに切り替えた例である。実施例5及び6の結果から明らかなように、吹錬の前半においてはキャリアガスとして空気を用い、吹錬期間の60%に到達する前に、キャリアガスをArガスに切換えることで、溶鋼中のりん濃度を0.003質量%以下に下げることができ、また、溶鋼中の窒素濃度も同様に低位に抑制できた。ただし、比較例9及び10の結果から明らかなように、キャリアガスを切り替えるタイミングが遅すぎると、最終的に得られる溶鋼中の窒素濃度が高くなってしまう。吹錬前半で溶銑又は溶鋼の吸窒が起こり、これが吹錬終了後にも残存したものと考えられる。実施例5及び6、並びに、比較例9及び10の結果から、吹錬の60%未満の段階でキャリアガスの切り替えを行うことで、最終的に得られる溶鋼中の窒素濃度を低減できることが分かる。 Examples 5 and 6, and Comparative Examples 9 and 10 are examples in which CaO powder is top-blown from the first half of blowing, and the carrier gas type is switched from a high nitrogen concentration gas to a low nitrogen concentration gas in the middle of blowing. . As is clear from the results of Examples 5 and 6, air was used as the carrier gas in the first half of the blowing period, and by switching the carrier gas to Ar gas before reaching 60% of the blowing period, The phosphorus concentration in the molten steel could be lowered to 0.003% by mass or less, and the nitrogen concentration in the molten steel could be similarly suppressed to a low level. However, as is clear from the results of Comparative Examples 9 and 10, if the timing of switching the carrier gas is too late, the concentration of nitrogen in the finally obtained molten steel increases. It is thought that the absorption of nitrogen in the molten pig iron or molten steel occurred in the first half of the blowing and remained after the end of the blowing. From the results of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 9 and 10, it can be seen that the nitrogen concentration in the finally obtained molten steel can be reduced by switching the carrier gas at a stage of less than 60% of blowing. .
比較例11及び12は従来技術に相当する。すなわち、吹錬の前半においてCaO粉を上吹きし、吹錬の後半はCaO粉の上吹きをせず、上吹きガス(酸素)の上吹きのみを行った例である。この場合、最終的に得られる溶鋼の窒素濃度を低減することができるものの、りん濃度が大幅に上昇してしまう。より高温となる吹錬後半において復りんが起こり、吹錬前半における脱りん促進効果が低減されたものと考えられる。 Comparative Examples 11 and 12 correspond to the prior art. That is, this is an example in which CaO powder is top-blown in the first half of blowing, and only top-blowing gas (oxygen) is top-blown without top-blowing CaO powder in the second half of blowing. In this case, although the nitrogen concentration in the finally obtained molten steel can be reduced, the phosphorus concentration will increase significantly. It is considered that rephosphorization occurred in the latter half of blowing, when the temperature was higher, and the effect of promoting dephosphorization in the first half of blowing was reduced.
3.まとめ
以上の実験から、上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付ける転炉吹錬方法において、以下の要件1-1及び1-2が満たされる場合、或いは、以下の要件2-1が満たされる場合、溶銑又は溶鋼の吸窒や復りんを抑制でき、最終的に得られる溶鋼のりん濃度及び窒素濃度を十分に低減できるといえる。
3. Summary From the above experiments, in the converter blowing method in which the top blowing gas containing oxygen is blown from the top blowing lance to the molten pig iron or molten steel in the converter, when the following requirements 1-1 and 1-2 are satisfied Alternatively, when the following requirement 2-1 is satisfied, it can be said that nitrogen absorption and rephosphorization of molten iron or molten steel can be suppressed, and the phosphorus concentration and nitrogen concentration of the finally obtained molten steel can be sufficiently reduced.
要件1-1:吹錬開始時点TSから時点TA1まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから時点TA1までに上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上である。 Requirement 1-1: From the blowing start time T S to time T A1 , a top blowing gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is blown from a top blowing lance to molten iron or molten steel. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time TS to the time TA1 is the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time TS to the blowing end time TE. 60% or more of the oxygen content.
要件1-2:少なくとも時点TA1から吹錬末期まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 1-2: A dephosphorizing agent containing Ca is blown together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas from a top blowing lance to the molten pig iron or molten steel at least from time T A1 to the end of blowing. Here, the low nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
要件2-1:吹錬開始後の時点TA2から吹錬末期まで、上吹きランスから溶銑又は溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから時点TA2までに上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満であり、低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 Requirement 2-1: From time TA2 after the start of blowing to the end of blowing, a dephosphorizing agent containing Ca is blown together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas from a top blowing lance to molten iron or molten steel. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time T S to the time T A2 is the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the blow end time T E less than 60% of the volume, the low nitrogen concentration gas includes oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less.
100 転炉設備
1 溶銑(又は溶鋼)
10 転炉
20 上吹きランス
31 第1供給ライン
32 第2供給ライン
41 第1供給源
42 第2供給源
43 第3供給源
44 第4供給源
100 converter equipment 1 molten iron (or molten steel)
10
Claims (6)
上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、
以下の要件1-1及び1-2を満たす、
転炉吹錬方法。
要件1-1:吹錬開始時点TSから時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA1までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%以上である。
要件1-2:少なくとも前記時点TA1から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 A converter blowing method,
Blowing a top-blowing gas containing oxygen from a top-blowing lance onto the molten pig iron or molten steel in the converter,
meet the following requirements 1-1 and 1-2,
Converter blowing method.
Requirement 1-1: From blowing start time T S to time T A1 , top blowing gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blow start time T S to the time T A1 is the amount of oxygen blown from the top blow lance from the blow start time T S to the blow end time T E 60% or more of the total oxygen available.
Requirement 1-2: At least from the time T A1 to the end of blowing, a dephosphorizing agent containing Ca is blown from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a low nitrogen concentration gas as a top blowing gas. Here, the low nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
請求項1に記載の転炉吹錬方法。
要件1-1a:前記吹錬開始時点TSから吹錬開始後のいずれかの時点TB1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。
要件1-1b:前記時点TB1から前記時点TA1まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、上吹きガスとしての前記低窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付ける。 meet the following requirements 1-1a and 1-1b,
The converter blowing method according to claim 1.
Requirement 1-1a: Nitrogen concentration from the top blowing lance to the molten iron or molten steel from the blowing start time T S to any time T B1 after the blowing start has a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less The dephosphorization agent is not sprayed while the top-blown gas is blown.
Requirement 1-1b: From the time T B1 to the time T A1 , the dephosphorizing agent is blown from the top blowing lance onto the molten iron or molten steel together with the low nitrogen concentration gas as the top blowing gas.
上吹きランスから、転炉内の溶銑又は溶鋼へと、酸素を含む上吹きガスを吹き付けることを含み、
以下の要件2-1を満たす、
転炉吹錬方法。
要件2-1:吹錬開始後の時点TA2から吹錬末期まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての低窒素濃度ガスとともに、Caを含む脱りん剤を吹き付ける。ここで、吹錬開始時点TSから前記時点TA2までに前記上吹きランスから吹き付けられる合計の酸素量は、吹錬開始時点TSから吹錬終了時点TEまでに前記上吹きランスから吹き付けられる全酸素量の60%未満であり、前記低窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%以下の窒素濃度を有する。 A converter blowing method,
Blowing a top-blowing gas containing oxygen from a top-blowing lance onto the molten pig iron or molten steel in the converter,
meet the following requirement 2-1,
Converter blowing method.
Requirement 2-1: From the time T A2 after the start of blowing to the end of blowing, from the top blowing lance to the molten pig iron or molten steel, together with a low nitrogen concentration gas as the top blowing gas, a dephosphorizing agent containing Ca spray. Here, the total amount of oxygen blown from the top blowing lance from the blowing start time T S to the time T A2 is The low nitrogen concentration gas comprises oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of 0.3 mol % or less.
請求項3に記載の転炉吹錬方法。
要件2-2:前記吹錬開始時点TSから前記時点TA2まで、又は、吹錬開始後のいずれかの時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスを前記低窒素濃度ガスへと切り替える。 meet the following requirement 2-2,
The converter blowing method according to claim 3.
Requirement 2-2: From the blowing start time T S to the time T A2 , or from any time T B2 after the start of blowing to the time T A2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel Then, a top-blown gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol % is blown, and at the time TA2 , the top-blown gas is switched to the low nitrogen concentration gas.
請求項4に記載の転炉吹錬方法。
要件2-2a:前記吹錬開始時点TSから前記時点TB2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、0.3モル%超の窒素濃度を有する上吹きガス又は0.3モル%以下の窒素濃度を有する上吹きガスを吹き付ける一方で、前記脱りん剤を吹き付けない。
要件2-2b:前記時点TB2から前記時点TA2まで、前記上吹きランスから前記溶銑又は前記溶鋼へと、前記上吹きガスとしての高窒素濃度ガスとともに、前記脱りん剤を吹き付け、前記時点TA2において上吹きガスの種類を切り替える。ここで、前記高窒素濃度ガスは、酸素とキャリアガスとを含み、且つ、0.3モル%超の窒素濃度を有する。 meet the following requirements 2-2a and 2-2b,
The converter blowing method according to claim 4.
Requirement 2-2a: From the blowing start time T S to the time T B2 , from the top blowing lance to the molten iron or molten steel, top blowing gas having a nitrogen concentration of more than 0.3 mol% or 0.3 While blowing a top-blown gas having a nitrogen concentration of mol % or less, the dephosphorization agent is not blown.
Requirement 2-2b: From the time point T B2 to the time point T A2 , the dephosphorizing agent is sprayed from the top blowing lance to the molten iron or molten steel together with a high nitrogen concentration gas as the top blowing gas, and the above time point At TA2 , the type of top-blown gas is switched. Here, the high nitrogen concentration gas contains oxygen and a carrier gas and has a nitrogen concentration of more than 0.3 mol %.
前記第1供給ラインが、前記上吹きランス又は前記第2供給ラインに接続されており、
前記第2供給ラインが、前記上吹きランス又は前記第1供給ラインに接続されており、
前記第1供給源が、前記第1供給ラインに接続されており、且つ、前記第1供給ラインに酸素ガスを供給可能であるように構成されており、
前記第2供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインに第1キャリアガスを供給可能であるように構成されており、
前記第3供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインに第2キャリアガスを供給可能であるように構成されており、
前記第4供給源が、前記第2供給ラインに接続されており、且つ、前記第2供給ラインにCaを含む脱りん剤を供給可能であるように構成されており、
前記第2供給ラインへと供給された前記脱りん剤が、前記第2供給ラインを介して、前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスとともに、前記上吹きランス又は前記第1供給ラインへと供給可能であるように構成されており、
前記上吹きランス又は前記第1供給ラインへと供給された前記第1キャリアガス又は前記第2キャリアガスと前記脱りん剤とが、前記酸素とともに、前記上吹きランスから前記転炉内へと上吹き可能であるように構成されており、
前記第2供給ラインに供給されるキャリアガスが、前記第1キャリアガスと前記第2キャリアガスとで切替可能であるように構成されており、
前記キャリアガスの切替によって、前記上吹きランスから前記転炉内へと上吹きされる上吹きガスが、0.3モル%以下の窒素濃度を有する低窒素濃度ガスと、0.3モル%超の窒素濃度を有する高窒素濃度ガスとで切替可能であるように構成されている、
転炉設備。 A converter facility comprising a converter, a top-blowing lance, a first supply line, a second supply line, a first supply source, a second supply source, a third supply source, and a fourth supply source and
The first supply line is connected to the top blowing lance or the second supply line,
The second supply line is connected to the top blowing lance or the first supply line,
The first supply source is connected to the first supply line and is configured to be capable of supplying oxygen gas to the first supply line,
the second supply source is connected to the second supply line and is configured to be capable of supplying a first carrier gas to the second supply line;
the third supply source is connected to the second supply line and configured to supply a second carrier gas to the second supply line;
The fourth supply source is connected to the second supply line and configured to be capable of supplying a dephosphorization agent containing Ca to the second supply line,
The dephosphorization agent supplied to the second supply line is sent to the top blowing lance or the first supply line together with the first carrier gas or the second carrier gas via the second supply line. configured to be able to supply
The first carrier gas or the second carrier gas supplied to the top blowing lance or the first supply line and the dephosphorizing agent together with the oxygen rise from the top blowing lance into the converter. configured to be blowable,
The carrier gas supplied to the second supply line is configured to be switchable between the first carrier gas and the second carrier gas,
By switching the carrier gas, the top-blown gas blown from the top-blowing lance into the converter is a low nitrogen concentration gas having a nitrogen concentration of 0.3 mol% or less and a nitrogen concentration of more than 0.3 mol%. is configured to be switchable between a high nitrogen concentration gas having a nitrogen concentration of
Converter equipment.
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JP2021093627A JP2022185789A (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | Converter blowing method and converter facility |
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JP2021093627A JP2022185789A (en) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | Converter blowing method and converter facility |
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