JP3031493B2 - 低ｐ銑の製造方法 - Google Patents
低ｐ銑の製造方法Info
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- JP3031493B2 JP3031493B2 JP3159292A JP15929291A JP3031493B2 JP 3031493 B2 JP3031493 B2 JP 3031493B2 JP 3159292 A JP3159292 A JP 3159292A JP 15929291 A JP15929291 A JP 15929291A JP 3031493 B2 JP3031493 B2 JP 3031493B2
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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
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＦｅＯを含んだ鉱石粉
等を原料として低Ｐ銑を製造する方法に関する。
等を原料として低Ｐ銑を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】低Ｐ銑又は低Ｐ鋼を得るため、溶銑の前
処理や製鋼工程内において脱Ｐ処理を行うことや、溶銑
製造時に極低Ｐコークスを用いるなどしているが、これ
らの処理を行っても鋼中のＰ濃度はせいぜい０．０３重
量％程度である。極低Ｐ銑、極低Ｐ鋼製造に関しては、
電解法によりＰ濃度０．００６重量％を得ることができ
るが、この製造方法は電力エネルギ消費量が多く、大量
生産プロセスとしては問題がある。
処理や製鋼工程内において脱Ｐ処理を行うことや、溶銑
製造時に極低Ｐコークスを用いるなどしているが、これ
らの処理を行っても鋼中のＰ濃度はせいぜい０．０３重
量％程度である。極低Ｐ銑、極低Ｐ鋼製造に関しては、
電解法によりＰ濃度０．００６重量％を得ることができ
るが、この製造方法は電力エネルギ消費量が多く、大量
生産プロセスとしては問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高炉法においては、コ
ークス中に含有されているＰ分は略々１００％が銑鉄に
移行してしまうことから、低Ｐ銑製造に際しては低Ｐ含
有のコークスを用いなければならないし、さらに要求Ｐ
成分に応じＦｅＯやＦｅ2 Ｏ3 を含む粉体を溶銑中に吹
込み、脱Ｓｉ脱Ｐ処理を溶銑予備処理場にて行う必要が
ある。また製鋼工程でコークスを用いる場合には、コー
クス中のＰ分が鋼中に移行するので、さらに脱Ｐの必要
性を生じ、脱Ｐのための予備処理設備の設置が必要とな
る。低Ｐコークスの製造方法としては特開昭５２−１０
５９０２号公報に記載の技術があるが、これらのコーク
スは価格が高い。脱Ｐ予備処理を行った鋼のＰ濃度はせ
いぜい０．０２５重量％程度である。
ークス中に含有されているＰ分は略々１００％が銑鉄に
移行してしまうことから、低Ｐ銑製造に際しては低Ｐ含
有のコークスを用いなければならないし、さらに要求Ｐ
成分に応じＦｅＯやＦｅ2 Ｏ3 を含む粉体を溶銑中に吹
込み、脱Ｓｉ脱Ｐ処理を溶銑予備処理場にて行う必要が
ある。また製鋼工程でコークスを用いる場合には、コー
クス中のＰ分が鋼中に移行するので、さらに脱Ｐの必要
性を生じ、脱Ｐのための予備処理設備の設置が必要とな
る。低Ｐコークスの製造方法としては特開昭５２−１０
５９０２号公報に記載の技術があるが、これらのコーク
スは価格が高い。脱Ｐ予備処理を行った鋼のＰ濃度はせ
いぜい０．０２５重量％程度である。
【０００４】これよりさらに低Ｐ鋼を狙うためには、上
述のように電解法があるがエネルギコストが莫大なもの
となり大量生産には適さない。本発明は以上の問題点を
解決した技術を提供することを目的とするもので、低Ｐ
コークス等の炭材を用いることなく、Ｐ含有量が０．０
５重量％以下の低Ｐ銑を安価に大量生産可能な方法を提
供することを目的とする。
述のように電解法があるがエネルギコストが莫大なもの
となり大量生産には適さない。本発明は以上の問題点を
解決した技術を提供することを目的とするもので、低Ｐ
コークス等の炭材を用いることなく、Ｐ含有量が０．０
５重量％以下の低Ｐ銑を安価に大量生産可能な方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の技術手段は、 （ａ） 炭材充填式の竪型炉を用いる。上段羽口、下段
羽口を各々同数で複数個を円周に配置させ、上段羽口か
らは原料となる鉱石粉、転炉集塵スラジ等の粉粒状の金
属酸化物を吹込む。
羽口を各々同数で複数個を円周に配置させ、上段羽口か
らは原料となる鉱石粉、転炉集塵スラジ等の粉粒状の金
属酸化物を吹込む。
【０００６】（ｂ） 高炉用に用いられる普通コークス
（Ｐが約０．０４２重量％）等の炭材を炉頂から投入し
炉頂温度を７００℃以上に保つ。 （ｃ） 上段羽口から吹込む金属酸化物はＦｅＯを２０
重量％以上含むものとする。
（Ｐが約０．０４２重量％）等の炭材を炉頂から投入し
炉頂温度を７００℃以上に保つ。 （ｃ） 上段羽口から吹込む金属酸化物はＦｅＯを２０
重量％以上含むものとする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、竪型炉の上段羽口に金属酸化
物含有粉を吹込み上段羽口レースウエイ内にて溶解させ
る。造滓剤は、上段羽口に金属酸化物含有粉と同時に吹
込むかもしくはその一部又は全部を塊状で炉頂から投入
する。竪型炉内に充填する炭材としては、コークスが好
ましく、またコークスの代りに、その一部を石炭や成形
コークスなどの炭材と置換することができる。
物含有粉を吹込み上段羽口レースウエイ内にて溶解させ
る。造滓剤は、上段羽口に金属酸化物含有粉と同時に吹
込むかもしくはその一部又は全部を塊状で炉頂から投入
する。竪型炉内に充填する炭材としては、コークスが好
ましく、またコークスの代りに、その一部を石炭や成形
コークスなどの炭材と置換することができる。
【０００８】コークス中に約０．０４重量％含まれてい
るＰが銑中に移行する量を抑制するため、高温でコーク
ス中のＰを気化脱Ｐさせる。炉上部において気化したＰ
2 Ｏ 5 、Ｐ4 Ｏ10などのガスは炉頂ダストと共に排出、
集塵冷却、捕集される。また、炉頂から下降中に次の
（１）式によって還元気化されたＰ2 ガスも排出され、
排ガス冷却水によって冷却され、冷却時にリン酸イオン
となって回収され、水処理によって中和される。
るＰが銑中に移行する量を抑制するため、高温でコーク
ス中のＰを気化脱Ｐさせる。炉上部において気化したＰ
2 Ｏ 5 、Ｐ4 Ｏ10などのガスは炉頂ダストと共に排出、
集塵冷却、捕集される。また、炉頂から下降中に次の
（１）式によって還元気化されたＰ2 ガスも排出され、
排ガス冷却水によって冷却され、冷却時にリン酸イオン
となって回収され、水処理によって中和される。
【０００９】 Ｐ2 Ｏ5 （コークス灰中に含有する）＋５Ｃ → ５ＣＯ＋Ｐ2 （気体） …反応（１） 炉頂ガス温度を７００℃以上に保つと、Ｐ2 Ｏ5 の一部
はそのまま気化し、また気化したＰ4 Ｏ10、Ｐ2 Ｏ5 及
びＰ4 、Ｐ2 を含んだガスが再固化するのを防ぐことが
でき、これらを炉外の集塵機へ排出させることが可能と
なる。
はそのまま気化し、また気化したＰ4 Ｏ10、Ｐ2 Ｏ5 及
びＰ4 、Ｐ2 を含んだガスが再固化するのを防ぐことが
でき、これらを炉外の集塵機へ排出させることが可能と
なる。
【００１０】上段羽口で溶解した金属酸化物含有粉は、
充填コークス中を降下する際に例えば次の（２）、
（３）式によって還元及び脱Ｐさせ、極低Ｐ銑を得る。
すなわち、上段羽口から下方ではコークス中のＰに加え
金属酸化物粉や造滓剤に含まれるＰが炉内に入ってくる
が、これらのＰは下段羽口まで溶解銑が降下する間に以
下の反応により脱Ｐ作用を起こさせる。このために、吹
込まれる金属酸化物含有粉はＦｅＯを２０重量％以上含
むものでなければならない。
充填コークス中を降下する際に例えば次の（２）、
（３）式によって還元及び脱Ｐさせ、極低Ｐ銑を得る。
すなわち、上段羽口から下方ではコークス中のＰに加え
金属酸化物粉や造滓剤に含まれるＰが炉内に入ってくる
が、これらのＰは下段羽口まで溶解銑が降下する間に以
下の反応により脱Ｐ作用を起こさせる。このために、吹
込まれる金属酸化物含有粉はＦｅＯを２０重量％以上含
むものでなければならない。
【００１１】脱Ｐ機構は下記の２通りの反応が複合的に
起こっている。 ２Ｐ（銑中）＋５ＦｅＯ→Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｆｅ …反応（２） Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→５ＣＯ＋Ｐ2 （気体） …反応（３） ２Ｐ（銑中）＋５ＦｅＯ＋３ＣａＯ→３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｆｅ …反応（４） ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→ＣａＯ＋５ＣＯ＋Ｐ2 （気体） …反応（５） 反応（４）、（５）は繰返し行われる。さらにスラグ中
のＦｅＯが０．５重量％以下の部分では下羽口で発生す
るＳｉＯガスによりスラグ中のＰ2 Ｏ5 は還元気化脱Ｐ
され（例えば反応（６）、（７））炉床のスラグ中Ｐは
０．０４重量％以下になり復リン反応を防止できる。
起こっている。 ２Ｐ（銑中）＋５ＦｅＯ→Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｆｅ …反応（２） Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→５ＣＯ＋Ｐ2 （気体） …反応（３） ２Ｐ（銑中）＋５ＦｅＯ＋３ＣａＯ→３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｆｅ …反応（４） ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→ＣａＯ＋５ＣＯ＋Ｐ2 （気体） …反応（５） 反応（４）、（５）は繰返し行われる。さらにスラグ中
のＦｅＯが０．５重量％以下の部分では下羽口で発生す
るＳｉＯガスによりスラグ中のＰ2 Ｏ5 は還元気化脱Ｐ
され（例えば反応（６）、（７））炉床のスラグ中Ｐは
０．０４重量％以下になり復リン反応を防止できる。
【００１２】ＳｉＯ2 ＋Ｃ→ＳｉＯ＋ＣＯ ５ＳｉＯ＋２Ｐ2 Ｏ5 →５ＳｉＯ2 ＋Ｐ2 （気体） …反応（６） ３ＳｉＯ＋Ｐ2 Ｏ5 →５ＳｉＯ2 ＋２ＰＯ（気体） …反応（７） 以上の２段階の脱Ｐ機構、すなわち （ａ）炉上部の炉頂から上段羽口間のコークス中のＰの
気化脱Ｐ （ｂ）上段羽口と下段羽口間の金属酸化物含有粉又は溶
銑中のＰの脱Ｐ を経て、炉内に導入されるＰの７０〜９５％を脱Ｐする
ことができる。
気化脱Ｐ （ｂ）上段羽口と下段羽口間の金属酸化物含有粉又は溶
銑中のＰの脱Ｐ を経て、炉内に導入されるＰの７０〜９５％を脱Ｐする
ことができる。
【００１３】以下本発明をさらに詳細に説明する。図１
は本発明の構成を示す２段羽口を設えた１５ｔ／日のコ
ークス充填層式実験竪型炉１を示す。上段羽口２および
下段羽口３より７００〜８００℃の加熱空気に酸素を１
０〜２０容量％加えた酸素富化空気を吹込む。上段羽口
に鉱石粉（鉄酸化物）を粉体ランス４より吹込む。吹込
まれた粉体は上段レースウエイ５内で溶解する。炉内は
コークス６で充填しており上段レースウエイ５内で溶け
た溶銑は、コークス６の隙間を通って降下する。降下す
る際に下段羽口３より供給された熱風を熱源として、還
元反応及び脱Ｐ反応が生ずる。炉底に溜った溶銑は出銑
孔８から排出される。竪型炉内で起こる反応は、例えば
上記（１）〜（７）式に示した通りである。
は本発明の構成を示す２段羽口を設えた１５ｔ／日のコ
ークス充填層式実験竪型炉１を示す。上段羽口２および
下段羽口３より７００〜８００℃の加熱空気に酸素を１
０〜２０容量％加えた酸素富化空気を吹込む。上段羽口
に鉱石粉（鉄酸化物）を粉体ランス４より吹込む。吹込
まれた粉体は上段レースウエイ５内で溶解する。炉内は
コークス６で充填しており上段レースウエイ５内で溶け
た溶銑は、コークス６の隙間を通って降下する。降下す
る際に下段羽口３より供給された熱風を熱源として、還
元反応及び脱Ｐ反応が生ずる。炉底に溜った溶銑は出銑
孔８から排出される。竪型炉内で起こる反応は、例えば
上記（１）〜（７）式に示した通りである。
【００１４】また炉頂部７のガス温度を７００℃以上に
保つことによって、炉内で発生したＰ2 又はＰ2 Ｏ5 ，
ＰＯガスはそのままガス排出管９を通って系外に放出さ
れる。また、炉頂部７より供給されるコークス１０は、
炉内を降下する間にコークス中に含まれるＰが気化し、
気化したＰは上昇ガスと共に排出され銑中へのＰの移行
を防止する。
保つことによって、炉内で発生したＰ2 又はＰ2 Ｏ5 ，
ＰＯガスはそのままガス排出管９を通って系外に放出さ
れる。また、炉頂部７より供給されるコークス１０は、
炉内を降下する間にコークス中に含まれるＰが気化し、
気化したＰは上昇ガスと共に排出され銑中へのＰの移行
を防止する。
【００１５】図２に図１の炉を用いたときの炉頂温度と
出銑中のＰ濃度との推移を示す。炉頂温度を７００℃以
上に変更する前後と、上段羽口より吹込む金属酸化物含
有粉を通常の鉄鉱石粉原料Ａ（ＦｅＯ含有量７％）から
ＦｅＯを２０％以上含む転炉ダストから成る原料Ｂ
（Ｃ：４．７重量％、Ｔ・Ｆｅ：６２．４重量％（Ｆｅ
Ｏ：３１．８重量％）、ＳｉＯ2 ：０．８重量％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：１．１重量％、ＭｎＯ：４重量％、Ｔ・Ｃｒ：
６．２重量％、その他酸化物２０．６重量％）に変更し
た操業データを示す。図２から明らかなように炉頂温度
が７００℃以上でかつ吹込み鉄酸化物中のＦｅＯが高い
方が出銑中のＰ濃度が低くなることが判る。
出銑中のＰ濃度との推移を示す。炉頂温度を７００℃以
上に変更する前後と、上段羽口より吹込む金属酸化物含
有粉を通常の鉄鉱石粉原料Ａ（ＦｅＯ含有量７％）から
ＦｅＯを２０％以上含む転炉ダストから成る原料Ｂ
（Ｃ：４．７重量％、Ｔ・Ｆｅ：６２．４重量％（Ｆｅ
Ｏ：３１．８重量％）、ＳｉＯ2 ：０．８重量％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：１．１重量％、ＭｎＯ：４重量％、Ｔ・Ｃｒ：
６．２重量％、その他酸化物２０．６重量％）に変更し
た操業データを示す。図２から明らかなように炉頂温度
が７００℃以上でかつ吹込み鉄酸化物中のＦｅＯが高い
方が出銑中のＰ濃度が低くなることが判る。
【００１６】さらに、図３に銑中Ｐ濃度と炉頂（ガス）
温度との関係を原料Ａと原料Ｂと原料Ｃ（ＦｅＯ含有量
１０〜１５％）で区別して調査した結果を示す。図３か
ら明らかなように吹込み金属酸化物中のＦｅＯ含有量を
２０重量％以上とすれば溶銑中のＰ濃度が０．０５重量
％以下の低Ｐ銑を安定して製造することができる。これ
はＦｅＯ含有量が低いとＣでＦｅＯが還元され、Ｐを酸
化還元するのに必要なＦｅＯが不足するからである。
温度との関係を原料Ａと原料Ｂと原料Ｃ（ＦｅＯ含有量
１０〜１５％）で区別して調査した結果を示す。図３か
ら明らかなように吹込み金属酸化物中のＦｅＯ含有量を
２０重量％以上とすれば溶銑中のＰ濃度が０．０５重量
％以下の低Ｐ銑を安定して製造することができる。これ
はＦｅＯ含有量が低いとＣでＦｅＯが還元され、Ｐを酸
化還元するのに必要なＦｅＯが不足するからである。
【００１７】
【実施例】図１に示した１５ｔ／Ｄのコークス充填式実
験竪型炉１を用い、炉頂ガス温度を７００〜８００℃に
保ち、上段羽口より転炉ダスト（平均値Ｃ：４．７重量
％、Ｔ・Ｆｅ：６２．４重量％（ＦｅＯ：３１．８重量
％）ＳｉＯ2 ：０．８重量％、Ｔ・Ｃｒ：６．２重量
％、ＭｎＯ：４重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１重量％）を
１．２ｔ／Ｈ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 からなる造滓剤を０．
３ｔ／Ｈの条件で吹込んだ操業結果を表１に示す。表１
より明らかなように低Ｐ銑が得られた。
験竪型炉１を用い、炉頂ガス温度を７００〜８００℃に
保ち、上段羽口より転炉ダスト（平均値Ｃ：４．７重量
％、Ｔ・Ｆｅ：６２．４重量％（ＦｅＯ：３１．８重量
％）ＳｉＯ2 ：０．８重量％、Ｔ・Ｃｒ：６．２重量
％、ＭｎＯ：４重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１重量％）を
１．２ｔ／Ｈ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 からなる造滓剤を０．
３ｔ／Ｈの条件で吹込んだ操業結果を表１に示す。表１
より明らかなように低Ｐ銑が得られた。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明によればコークス充填層式竪型炉
を用いて低Ｐ銑を安価に容易に大量生産することが可能
となった。
を用いて低Ｐ銑を安価に容易に大量生産することが可能
となった。
【図１】コークス充填層式竪型炉の概略図である。
【図２】炉頂ガス温度と出銑中Ｐ％との関係を示すチャ
ートである。
ートである。
【図３】吹込み原料中のＦｅＯ含有量による炉頂ガス温
度と溶銑中Ｐ濃度の関係図である。
度と溶銑中Ｐ濃度の関係図である。
１ 竪型炉 ２ 上段羽口 ３ 下段羽口 ４ 粉体ランス ５ レースウエイ ６ コークス ７ 炉頂 ８ 出銑孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸島 弘也 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 渡辺 洋一 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 長谷川 恒也 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 板谷 宏 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 技術研究本部内 (72)発明者 駒村 聖 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 田村 望 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 牛島 崇 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 技術研究本部内 (72)発明者 佐藤 和彦 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 技術研究本部内 (72)発明者 日下部 太郎 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 技術研究本部内 (72)発明者 綱川 徹 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 益本 慎一 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (72)発明者 中沢 学 千葉市川崎町１番地 川鉄鉱業株式会社 千葉製造所内 (72)発明者 佐藤 幸男 千葉市川崎町１番地 川鉄鉱業株式会社 千葉製造所内 (72)発明者 片山 英司 千葉市川崎町１番地 川鉄鉱業株式会社 千葉製造所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21B 11/00 - 13/14
Claims (1)
- 【請求項１】 胴壁部に上下２段に配設された複数の羽
口から酸素含有熱風を吹き込むとともに上段羽口を介し
て金属酸化物を含有する粉粒体を炉内に吹込み金属酸化
物を溶融還元して溶融金属を製造する炭材充填層式竪型
炉を用い、該炉の炉頂ガス温度を７００℃以上に保つと
ともに、金属酸化物中にＦｅＯを２０重量％以上含有す
る粉粒体を前記上段羽口から吹込むことを特徴とする低
Ｐ銑の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159292A JP3031493B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 低ｐ銑の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159292A JP3031493B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 低ｐ銑の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059527A JPH059527A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3031493B2 true JP3031493B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=15690610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159292A Expired - Fee Related JP3031493B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 低ｐ銑の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031493B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788524B2 (ja) * | 1991-09-26 | 1995-09-27 | 川崎製鉄株式会社 | 金属溶融還元炉の操業方法 |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3159292A patent/JP3031493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059527A (ja) | 1993-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000125 |
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