JP2803528B2 - 転炉製鋼法 - Google Patents
転炉製鋼法Info
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- JP2803528B2 JP2803528B2 JP23101593A JP23101593A JP2803528B2 JP 2803528 B2 JP2803528 B2 JP 2803528B2 JP 23101593 A JP23101593 A JP 23101593A JP 23101593 A JP23101593 A JP 23101593A JP 2803528 B2 JP2803528 B2 JP 2803528B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、原料として多量のス
クラップを使用し、転炉において吹錬する転炉製鋼法に
関するものである。
クラップを使用し、転炉において吹錬する転炉製鋼法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】転炉による一般的な精錬は、転炉内に、
高炉から供給される溶銑を主原料として供給し、これに
相対的に少量のスクラップとそして造滓剤とを添加し、
高流量の酸素を吹き込んで酸素吹錬を行うことにより行
われる。この場合、全装入原料中に占めるスクラップの
割合は、熱余裕による制約の点から、最大でも30〜35%
である。従って、従来の一般的な転炉精錬法によって
は、スクラップを多量に使用しているとはいえない。
高炉から供給される溶銑を主原料として供給し、これに
相対的に少量のスクラップとそして造滓剤とを添加し、
高流量の酸素を吹き込んで酸素吹錬を行うことにより行
われる。この場合、全装入原料中に占めるスクラップの
割合は、熱余裕による制約の点から、最大でも30〜35%
である。従って、従来の一般的な転炉精錬法によって
は、スクラップを多量に使用しているとはいえない。
【０００３】そこで、近時、転炉において多量のスクラ
ップを使用し精錬し得る方法の開発が研究されており、
例えば、特公平３−2204号公報などには、転炉内に多量
のスクラップおよび熱源としての炭材を供給し精錬する
方法（以下、先行技術１という）が開示されている。先
行技術１のように、熱源として炭材を添加し精錬する場
合には、一般に溶鋼中の硫黄濃度が上昇するために、例
えば、炭材を添加しながら溶解吹錬を行った後に排滓
し、次いで、脱炭吹錬することが必要とされている。
ップを使用し精錬し得る方法の開発が研究されており、
例えば、特公平３−2204号公報などには、転炉内に多量
のスクラップおよび熱源としての炭材を供給し精錬する
方法（以下、先行技術１という）が開示されている。先
行技術１のように、熱源として炭材を添加し精錬する場
合には、一般に溶鋼中の硫黄濃度が上昇するために、例
えば、炭材を添加しながら溶解吹錬を行った後に排滓
し、次いで、脱炭吹錬することが必要とされている。
【０００４】また、特開昭63-241107 号公報などには、
溶解専用転炉と精錬専用転炉とからなる２基の転炉を使
用し、溶解専用転炉において、炭材を添加しながらスク
ラップを溶解して溶銑となし、出湯後、炉外脱硫を施
し、次いで、この溶銑を精錬専用転炉内に供給し、脱炭
吹錬を行うことからなる方法（以下、先行技術２とい
う）が開示されている。
溶解専用転炉と精錬専用転炉とからなる２基の転炉を使
用し、溶解専用転炉において、炭材を添加しながらスク
ラップを溶解して溶銑となし、出湯後、炉外脱硫を施
し、次いで、この溶銑を精錬専用転炉内に供給し、脱炭
吹錬を行うことからなる方法（以下、先行技術２とい
う）が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１においては、上述したように、溶解吹錬を行った後
に排滓することが必要であるが、このような排滓作業
は、操業上および作業環境上から問題が多く、且つ、排
滓作業のために生産性が低下する問題が生ずる。また、
先行技術２においては、１つの精錬のために２基以上の
転炉が必要となる結果、莫大な設備費が必要となる問題
があり、既存設備を流用する場合でも、生産効率の点か
らみて、遊休転炉を有するような特殊な条件下でなけれ
ば、その実施は困難である。
術１においては、上述したように、溶解吹錬を行った後
に排滓することが必要であるが、このような排滓作業
は、操業上および作業環境上から問題が多く、且つ、排
滓作業のために生産性が低下する問題が生ずる。また、
先行技術２においては、１つの精錬のために２基以上の
転炉が必要となる結果、莫大な設備費が必要となる問題
があり、既存設備を流用する場合でも、生産効率の点か
らみて、遊休転炉を有するような特殊な条件下でなけれ
ば、その実施は困難である。
【０００６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、原料の一部としてスクラップを使用し転炉に
よって製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能
となし、且つ、１つの転炉によって操業上および作業環
境上の問題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満
足する溶鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬すること
ができる転炉製鋼法を提供することにある。
を解決し、原料の一部としてスクラップを使用し転炉に
よって製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能
となし、且つ、１つの転炉によって操業上および作業環
境上の問題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満
足する溶鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬すること
ができる転炉製鋼法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の転炉製鋼法
は、主原料としてスクラップおよび溶銑を使用し、転炉
によって溶鋼を製造する転炉製鋼法において、１つの転
炉内に、スクラップおよび溶銑を装入し、炭材を連続的
に添加しながら炉内に酸素を吹き込み、装入された前記
スクラップの品位およびスクラップ比率に応じて二次燃
焼比率を制御しながら溶解吹錬を行い、次いで、前記転
炉内にスクラップを追加装入し、酸素を吹き込んで溶解
および脱炭吹錬を行い、前記各吹錬過程において排滓す
ることなく前記１つの転炉によって連続的に精錬し、か
くして、溶鋼を製造することに特徴を有するものであ
り、好ましくは、溶解吹錬前に前記転炉内に装入するス
クラップとして、Ｓ＞0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級
屑を使用し、そして、追加装入するスクラップとして、
Ｓ≦0.02wt.%の硫黄含有量が少ない高級屑を使用するも
のである。
は、主原料としてスクラップおよび溶銑を使用し、転炉
によって溶鋼を製造する転炉製鋼法において、１つの転
炉内に、スクラップおよび溶銑を装入し、炭材を連続的
に添加しながら炉内に酸素を吹き込み、装入された前記
スクラップの品位およびスクラップ比率に応じて二次燃
焼比率を制御しながら溶解吹錬を行い、次いで、前記転
炉内にスクラップを追加装入し、酸素を吹き込んで溶解
および脱炭吹錬を行い、前記各吹錬過程において排滓す
ることなく前記１つの転炉によって連続的に精錬し、か
くして、溶鋼を製造することに特徴を有するものであ
り、好ましくは、溶解吹錬前に前記転炉内に装入するス
クラップとして、Ｓ＞0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級
屑を使用し、そして、追加装入するスクラップとして、
Ｓ≦0.02wt.%の硫黄含有量が少ない高級屑を使用するも
のである。
【０００８】
【作用】この発明の方法によれば、例えば１つの上底吹
き転炉を使用し、前記転炉内に、スクラップを装入した
後、脱硫された溶銑を装入し、炭材を連続的に添加しな
がら炉内に酸素を吹き込み、溶解吹錬を行い、次いで、
炉内に、スクラップを追加装入し、溶解および脱炭吹錬
を行うことにより、各吹錬過程において排滓することな
く１つの上底吹き転炉によって連続的に精錬し、溶鋼を
製造することができる。
き転炉を使用し、前記転炉内に、スクラップを装入した
後、脱硫された溶銑を装入し、炭材を連続的に添加しな
がら炉内に酸素を吹き込み、溶解吹錬を行い、次いで、
炉内に、スクラップを追加装入し、溶解および脱炭吹錬
を行うことにより、各吹錬過程において排滓することな
く１つの上底吹き転炉によって連続的に精錬し、溶鋼を
製造することができる。
【０００９】この発明の方法においては、スクラップの
溶解精錬時において、原料として転炉内に装入されたス
クラップおよび溶銑の品位とスクラップ比率とに応じ、
溶鋼中にインプットされる硫黄の量を計算し、精錬され
た鋼の硫黄濃度規格を満足し得るように二次燃焼比率
（CO2/(CO+CO2)) を制御し、上記二次燃焼比率を高める
ことが必要である。このようにして、溶解吹錬時の二次
燃焼比率を高めながら溶解吹錬することにより、精錬さ
れた溶鋼の硫黄含有量を調整することができる。
溶解精錬時において、原料として転炉内に装入されたス
クラップおよび溶銑の品位とスクラップ比率とに応じ、
溶鋼中にインプットされる硫黄の量を計算し、精錬され
た鋼の硫黄濃度規格を満足し得るように二次燃焼比率
（CO2/(CO+CO2)) を制御し、上記二次燃焼比率を高める
ことが必要である。このようにして、溶解吹錬時の二次
燃焼比率を高めながら溶解吹錬することにより、精錬さ
れた溶鋼の硫黄含有量を調整することができる。
【００１０】即ち、図２の、スクラップ比率と石炭原単
位との関係を示すグラフから明らかなように、装入原料
中のスクラップ比率を高めるに従って、精錬に必要な炭
材としての石炭原単位は上昇する。しかしながら、図３
の、二次燃焼比率と石炭原単位との関係を示すグラフか
ら明らかなように、溶解精錬時の二次燃焼比率を高める
に従って、精錬に必要な石炭の原単位は大幅に低減す
る。従って、溶鋼中への石炭からの硫黄の持ち込みを減
少させることができる。
位との関係を示すグラフから明らかなように、装入原料
中のスクラップ比率を高めるに従って、精錬に必要な炭
材としての石炭原単位は上昇する。しかしながら、図３
の、二次燃焼比率と石炭原単位との関係を示すグラフか
ら明らかなように、溶解精錬時の二次燃焼比率を高める
に従って、精錬に必要な石炭の原単位は大幅に低減す
る。従って、溶鋼中への石炭からの硫黄の持ち込みを減
少させることができる。
【００１１】更に、溶解吹錬時の二次燃焼比率を高める
ことにより、気化脱硫を促進させることができるので、
最初に炉内に装入するスクラップとして、Ｓ＞0.02wt.%
の硫黄含有量が多い低級屑を使用しても、溶解吹錬時に
脱硫を図ることができる。従って、転炉内に溶解吹錬前
に装入するスクラップとして、Ｓ＞0.02wt.%の市中屑を
中心とする、硫黄含有量の多い低級スクラップを使用
し、そして、溶解吹錬後、追加装入するスクラップとし
て、製鉄所内での発生屑を中心とする、Ｓ≦0.02wt.%の
硫黄含有量が少ない高級スクラップを使用することによ
り、更に多量のスクラップを効率よく溶解することがで
きる。
ことにより、気化脱硫を促進させることができるので、
最初に炉内に装入するスクラップとして、Ｓ＞0.02wt.%
の硫黄含有量が多い低級屑を使用しても、溶解吹錬時に
脱硫を図ることができる。従って、転炉内に溶解吹錬前
に装入するスクラップとして、Ｓ＞0.02wt.%の市中屑を
中心とする、硫黄含有量の多い低級スクラップを使用
し、そして、溶解吹錬後、追加装入するスクラップとし
て、製鉄所内での発生屑を中心とする、Ｓ≦0.02wt.%の
硫黄含有量が少ない高級スクラップを使用することによ
り、更に多量のスクラップを効率よく溶解することがで
きる。
【００１２】このようにして、本発明の方法によれば、
多量のスクラップを原料として使用し、精錬途中で排滓
することなく、１つの転炉で効率的にスクラップを溶解
吹錬することが可能であり、所定の硫黄濃度規格を満足
する溶鋼を製造することができる。なお、転炉容量その
他操業条件により、必要に応じて、上述した二次燃焼比
率を制御しながら行うスクラップの溶解吹錬と、溶解吹
錬に次いで行うスクラップの追加装入とを、繰り返して
複数回行ってもよい。
多量のスクラップを原料として使用し、精錬途中で排滓
することなく、１つの転炉で効率的にスクラップを溶解
吹錬することが可能であり、所定の硫黄濃度規格を満足
する溶鋼を製造することができる。なお、転炉容量その
他操業条件により、必要に応じて、上述した二次燃焼比
率を制御しながら行うスクラップの溶解吹錬と、溶解吹
錬に次いで行うスクラップの追加装入とを、繰り返して
複数回行ってもよい。
【００１３】
【実施例】次に、この発明の方法を、実施例に基づいて
説明する。原料として、溶銑120ｔおよびスクラップ 12
0ｔを使用し、図１に示す操業パターンに基づいて、以
下に述べるように、 225ｔの溶鋼を製造した。
説明する。原料として、溶銑120ｔおよびスクラップ 12
0ｔを使用し、図１に示す操業パターンに基づいて、以
下に述べるように、 225ｔの溶鋼を製造した。
【００１４】先ず、転炉内に、原料として、市中屑を中
心とする、Ｓ＞0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級スクラ
ップ50ｔを装入し、次いで、Ｓ：0.002 wt.%の脱硫溶銑
120ｔを装入した。次いで、40,000Nm3/Hrの送酸速度で
溶解吹錬を開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生
石灰を塩基度2.2 を目標として添加した。炉内からの発
生ガスが安定したところで、送酸速度を徐々に20,000Nm
3/Hrまで下げ、炉内にその上方から塊状の無煙炭を連続
的に添加した。
心とする、Ｓ＞0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級スクラ
ップ50ｔを装入し、次いで、Ｓ：0.002 wt.%の脱硫溶銑
120ｔを装入した。次いで、40,000Nm3/Hrの送酸速度で
溶解吹錬を開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生
石灰を塩基度2.2 を目標として添加した。炉内からの発
生ガスが安定したところで、送酸速度を徐々に20,000Nm
3/Hrまで下げ、炉内にその上方から塊状の無煙炭を連続
的に添加した。
【００１５】このときのランス高さを、装入スクラップ
の品質（硫黄含有量）および装入量並びに炭材の予定添
加量等から算出された二次燃焼比率に基づいて制御し
た。上記二次燃焼比率の制御は、炉内からの発生ガスを
オンラインで連続的に分析し、得られた分析値から算出
される二次燃焼比率が、上記により予め算出された目標
値となるように、ランス高さを自動的に変更することに
より行った。具体的には、ランス先端が湯面から2.0 〜
3.0 m の範囲内に位置するように制御した。この実施例
においては、操業上、二次燃焼比率を可能な限り低く抑
え、排ガス回収を優先する方が経済的に有利であるため
に、溶解吹錬時に高める二次燃焼比率を必要最低限とな
し、0.15〜0.25程度に調整した。
の品質（硫黄含有量）および装入量並びに炭材の予定添
加量等から算出された二次燃焼比率に基づいて制御し
た。上記二次燃焼比率の制御は、炉内からの発生ガスを
オンラインで連続的に分析し、得られた分析値から算出
される二次燃焼比率が、上記により予め算出された目標
値となるように、ランス高さを自動的に変更することに
より行った。具体的には、ランス先端が湯面から2.0 〜
3.0 m の範囲内に位置するように制御した。この実施例
においては、操業上、二次燃焼比率を可能な限り低く抑
え、排ガス回収を優先する方が経済的に有利であるため
に、溶解吹錬時に高める二次燃焼比率を必要最低限とな
し、0.15〜0.25程度に調整した。
【００１６】次いで、炉内に炭材として石炭を添加した
後、排ガス中の水素ガス濃度が１%以下となった時点
で、送酸速度を40,000Nm3/Hrまで上げて吹錬し、浴温が
1430℃、浴中のＣ含有量が4.3 wt.%となった時点で一旦
吹き止めた。次いで、排滓することなく、炉内に、製鉄
所内での発生屑を中心とする、Ｓ≦0.02wt.%の硫黄含有
量が少ない高級スクラップ70ｔを追加装入した。なお、
追加装入した高級スクラップは、装入時に水蒸気爆発等
が発生しないように予め熱風によって乾燥した。
後、排ガス中の水素ガス濃度が１%以下となった時点
で、送酸速度を40,000Nm3/Hrまで上げて吹錬し、浴温が
1430℃、浴中のＣ含有量が4.3 wt.%となった時点で一旦
吹き止めた。次いで、排滓することなく、炉内に、製鉄
所内での発生屑を中心とする、Ｓ≦0.02wt.%の硫黄含有
量が少ない高級スクラップ70ｔを追加装入した。なお、
追加装入した高級スクラップは、装入時に水蒸気爆発等
が発生しないように予め熱風によって乾燥した。
【００１７】このようにして、炉内に高級スクラップを
追加装入した後、40,000Nm3/Hrの送酸速度で再度吹錬を
開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生石灰を塩基
度3.5 を目標として添加した。第２回目の吹錬において
は、石炭の添加は行わず、二次燃焼比率を通常の0.1 以
下となし、ランス高さが２m 前後になるように制御し、
スクラップの溶解および脱炭吹錬を連続して行った。
追加装入した後、40,000Nm3/Hrの送酸速度で再度吹錬を
開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生石灰を塩基
度3.5 を目標として添加した。第２回目の吹錬において
は、石炭の添加は行わず、二次燃焼比率を通常の0.1 以
下となし、ランス高さが２m 前後になるように制御し、
スクラップの溶解および脱炭吹錬を連続して行った。
【００１８】このようにして、溶解吹錬および溶解・脱
炭吹錬の過程において、排滓作業を行うことなく、浴温
1630℃、Ｃ含有量0.05wt.%で精錬を終了した後、出鋼し
次いで排滓した。得られた溶鋼の硫黄含有量は、0.026
wt.%であった。なお、二次燃焼比率を溶解吹錬時のみに
高めるのは、脱炭期においては、浴全体の温度が高くな
っており、炉体への熱影響が大になるためである。
炭吹錬の過程において、排滓作業を行うことなく、浴温
1630℃、Ｃ含有量0.05wt.%で精錬を終了した後、出鋼し
次いで排滓した。得られた溶鋼の硫黄含有量は、0.026
wt.%であった。なお、二次燃焼比率を溶解吹錬時のみに
高めるのは、脱炭期においては、浴全体の温度が高くな
っており、炉体への熱影響が大になるためである。
【００１９】上述したように、この発明の方法によれ
ば、原料として、溶銑と同量の多量のスクラップを使用
し、所定の硫黄濃度規格を満足する溶鋼を、吹錬途中で
排滓することなく、１つの転炉によって生産性高く経済
的に製造することができた。
ば、原料として、溶銑と同量の多量のスクラップを使用
し、所定の硫黄濃度規格を満足する溶鋼を、吹錬途中で
排滓することなく、１つの転炉によって生産性高く経済
的に製造することができた。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、原料の一部としてスクラップを使用し転炉によって
製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能とし、
且つ、１つの転炉によって操業上および作業環境上の問
題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満足する溶
鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
ば、原料の一部としてスクラップを使用し転炉によって
製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能とし、
且つ、１つの転炉によって操業上および作業環境上の問
題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満足する溶
鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の操業パターンを示す図である。
【図２】スクラップ比率と石炭原単位との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】二次燃焼比率と石炭原単位との関係を示すグラ
フである。
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 喜美 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−33127（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11321（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−272117（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 5/28 C21C 5/30
Claims (3)
- 【請求項１】 主原料としてスクラップおよび溶銑を使
用し、転炉によって溶鋼を製造する転炉製鋼法におい
て、 １つの転炉内に、スクラップおよび溶銑を装入し、炭材
を連続的に添加しながら炉内に酸素を吹き込み、装入さ
れた前記スクラップの品位およびスクラップ比率に応じ
て二次燃焼比率を制御しながら溶解吹錬を行い、次い
で、前記転炉内にスクラップを追加装入し、酸素を吹き
込んで溶解および脱炭吹錬を行い、前記各吹錬過程にお
いて排滓することなく前記１つの転炉によって連続的に
精錬し、かくして、溶鋼を製造することを特徴とする転
炉製鋼法。 - 【請求項２】 前記二次燃焼比率を制御しながら行う溶
解吹錬と、前記溶解吹錬に次いで行うスクラップの追加
装入とを、繰り返して複数回行う、請求項１記載の転炉
製鋼法。 - 【請求項３】 溶解吹錬前に前記転炉内に装入するスク
ラップとして、Ｓ＞0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級屑
を使用し、そして、追加装入するスクラップとして、Ｓ
≦0.02wt.%の硫黄含有量が少ない高級屑を使用する、請
求項１または２記載の転炉製鋼法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23101593A JP2803528B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 転炉製鋼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23101593A JP2803528B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 転炉製鋼法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0762414A JPH0762414A (ja) | 1995-03-07 |
| JP2803528B2 true JP2803528B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16916915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23101593A Expired - Fee Related JP2803528B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 転炉製鋼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803528B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5948863B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-07-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉精錬方法 |
| JP5942425B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2016-06-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鉄スクラップを用いた高炭素溶鉄の製造方法 |
| CN116802327A (zh) * | 2021-01-26 | 2023-09-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 铁液的精炼方法 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP23101593A patent/JP2803528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0762414A (ja) | 1995-03-07 |
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