JP5181520B2 - Hot metal dephosphorization method - Google Patents
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Description
この発明は、溶銑予備処理として行われる溶銑の脱燐処理方法に関する。 The present invention relates to a hot metal dephosphorization method performed as a hot metal pretreatment.
従来の転炉法に代わって溶銑段階で脱燐処理を行なう溶銑予備処理法が広く用いられるようになった。これは、脱燐反応が精錬温度が低いほど熱力学的に進行しやすく、より少ない量の精錬剤で脱燐処理を行うことができるためである。
一般に溶銑予備処理では、まず、酸化鉄等の固体酸素源を溶銑に添加して脱珪処理を行ない、この脱珪処理で発生したスラグを除去した後、精錬剤（脱燐剤）を添加して脱燐処理を行う。通常、脱燐処理の精錬剤としては石灰などのＣａＯ系精錬剤を用い、酸素源としては気体酸素や固体酸素源（酸化鉄等）を用いる。処理容器としては、トーピードカー、取鍋（装入鍋）、転炉型容器などが用いられるが、特に転炉型容器を用いる場合には、上吹きランスから溶銑浴面に気体酸素が吹き付けられ、さらに炉底などから撹拌用ガスが吹き込まれるのが一般的である。
Instead of the conventional converter method, the hot metal pretreatment method in which dephosphorization treatment is performed at the hot metal stage has come to be widely used. This is because the dephosphorization reaction proceeds more thermodynamically as the refining temperature is lower, and the dephosphorization treatment can be performed with a smaller amount of the refining agent.
In general, in the hot metal preliminary treatment, first, a solid oxygen source such as iron oxide is added to the hot metal for desiliconization treatment. After removing the slag generated by this desiliconization treatment, a refining agent (dephosphorization agent) is added. To remove phosphorus. Usually, a CaO-based refining agent such as lime is used as a refining agent for dephosphorization treatment, and gaseous oxygen or a solid oxygen source (such as iron oxide) is used as an oxygen source. As a processing container, a torpedo car, a ladle (charging pot), a converter-type container, etc. are used, but particularly when using a converter-type container, gaseous oxygen is sprayed from the top blowing lance to the hot metal bath surface, Further, a stirring gas is generally blown from the furnace bottom or the like.
溶銑脱燐に関して、従来では処理後の溶銑［Ｐ］濃度の低減には高塩基度操業が不可欠であると考えられ、このため処理後のスラグ塩基度（＝質量比［％ＣａＯ／％ＳｉＯ２］，以下同様）が２．５〜３．５程度となるように処理が行われている（例えば、特許文献１）。一方、送酸速度が高い場合、スピッティングやダストの発生量が増大し、鉄歩留まりが著しく低下する。これを防止するため、送酸速度＜１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎで操業を行うのが一般的である。
しかし、上記従来技術のようなスラグ塩基度（＝２．５〜３．５）では、スラグ中のfree-ＣａＯの存在によりスラグが膨張するため路盤材等への利用が困難であり、スラグ利材化に限界がある。一方、単純にスラグ塩基度を低下させると脱燐能力が低下してしまい、効率的な脱燐処理ができなくなる。
また、従来技術では送酸速度が低いため、生産量を向上させることができない。さらに、スクラップを多量に使用する場合（低銑配操業時）、熱余裕を確保するため高［Ｓｉ］溶銑を処理する必要があるが、送酸速度を高くできないため、［Ｓｉ］増分の酸素を供給するために精錬時間を延長せざるを得ず、生産性がさらに低下してしまう。また、スラグ塩基度＝２．５〜３．５による高［Ｓｉ］溶銑の脱燐処理では、ＣａＯ原単位が大幅に増加し、操業コストの上昇が避けられない。
However, in the slag basicity (= 2.5 to 3.5) as in the above prior art, the slag expands due to the presence of free-CaO in the slag, so that it is difficult to use it for roadbed materials and the like. There is a limit to materialization. On the other hand, when the slag basicity is simply lowered, the dephosphorization ability is lowered, and an efficient dephosphorization treatment cannot be performed.
Moreover, since the acid delivery rate is low in the prior art, the production volume cannot be improved. Furthermore, when a large amount of scrap is used (during low-coating operation), it is necessary to treat high [Si] hot metal to ensure heat margin, but the oxygen feed rate cannot be increased, so oxygen in [Si] increments is required. Therefore, the refining time has to be extended in order to supply the product, and the productivity further decreases. Further, in the dephosphorization treatment of high [Si] hot metal with slag basicity = 2.5 to 3.5, the CaO basic unit is greatly increased, and an increase in operating cost is inevitable.
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、低スラグ塩基度でありながら高い脱燐効率を得ることができ、しかも、スピッティングやダストの発生を抑制して鉄歩留まりの低下も抑えることができる溶銑の脱燐処理方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to obtain a high dephosphorization efficiency while having a low slag basicity, and to suppress the generation of spitting and dust and to improve the iron yield. It is an object of the present invention to provide a hot metal dephosphorization method that can suppress a decrease in the temperature.
本発明者らは、上記課題を解決できる最適な脱燐処理条件について検討を行い、その結果、従来技術よりもスラグ塩基度を下げ、一方において送酸速度を高めることにより、高い脱燐効率で、しかも鉄歩留まりを低下させることなく脱燐処理を行うことができることを見出した。すなわち、（i）スラグ塩基度を単に低下させただけでは脱燐能力不足となってしまうが、送酸速度を高めてスラグの酸素ポテンシャルを高めることで脱燐能力を補うことができ、（ii）一方、送酸速度を高めるとスピッティングやダスト発生が多量になり鉄歩留まりが悪化するという問題に対しては、スラグ塩基度を低くすることによりスラグが容易に滓化し、カバースラグとしての機能が強化されるため、スピッティングやダストの発生を抑えることができる、という事実を見出した。このように、従来ではともに操業上不利と考えられてきた２つの条件を敢えて組み合わせることにより、上記のような予測し得ない効果が得られることを見出したものである。 The inventors of the present invention have studied the optimum dephosphorization treatment conditions that can solve the above-mentioned problems. In addition, it has been found that dephosphorization can be performed without lowering the iron yield. That is, (i) simply reducing the slag basicity results in insufficient dephosphorization ability, but increasing the acid feed rate and increasing the oxygen potential of the slag can compensate for the dephosphorization ability. ) On the other hand, when the acid delivery rate is increased, spitting and dust generation increase and the iron yield deteriorates. By reducing the slag basicity, the slag easily hatches and functions as a cover slag. As a result, the fact that spitting and dust generation can be suppressed is found. As described above, the present inventors have found that the above-described effects that cannot be predicted can be obtained by darely combining two conditions that have been considered to be disadvantageous in operation.
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
［1］転炉型容器内の溶銑に対して、ＣａＯ源を主体とする精錬剤を添加し、上吹きランスから溶銑浴面に気体酸素の吹き付けを行う脱燐処理方法において、
上吹きランスから粉粒状の精錬剤と粉粒状の固体酸素源を溶銑浴面に吹き付け、
該吹き付けに際しては、前記精錬剤のうちの少なくとも一部を、気体酸素をキャリアガスとして溶銑浴面に吹き付けるとともに、前記精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素の吹き付けにより溶銑浴面に生じる火点に吹き付けられるようにし、気体酸素の供給系統とは異なる供給系統を通じて供給されるキャリアガスにより、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に、粉粒状の固体酸素源を吹き付け、
上吹きランスからの気体酸素の供給速度を１．５〜５．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎとするとともに、処理後のスラグ塩基度［％ＣａＯ／％ＳｉＯ２］が１．０以上２．５未満となるように処理を行うことを特徴とする溶銑の脱燐処理方法。
The present invention has been made based on such findings, and the gist thereof is as follows.
[1] In a dephosphorization method in which a refining agent mainly composed of a CaO source is added to hot metal in a converter type vessel, and gaseous oxygen is sprayed from the top blowing lance to the hot metal bath surface.
Spray the powdered refining agent and powdered solid oxygen source from the top blowing lance onto the hot metal bath surface,
At the time of spraying, at least a part of the refining agent is sprayed on the hot metal bath surface using gaseous oxygen as a carrier gas, and at least a part of the refining agent is generated on the hot metal bath surface by the spraying of gaseous oxygen. Powdered solid oxygen source is sprayed to the bath surface position near the hot metal bath surface where gaseous oxygen is sprayed by the carrier gas supplied through a supply system different from the gaseous oxygen supply system. ,
The supply rate of gaseous oxygen from the top blowing lance is 1.5 to 5.0 Nm 3 / min / molten ton, and the slag basicity [% CaO /% SiO 2 ] after treatment is 1.0 or more and 2.5. A hot metal dephosphorization method, wherein the treatment is performed so as to be less than
本発明によれば、低スラグ塩基度でありながら高い脱燐効率で処理を行うことができ、しかも、スピッティングやダストの発生が抑えられ、鉄歩留まりの低下を防止することができる。そして、低塩基度のスラグが得られるため、スラグの利材化も容易になるとともに、送酸速度を高めた操業を行うことができるために生産性が向上し、さらに、低塩基度操業であるため精錬剤のＣａＯ原単位も低下し、操業コストを低下させることができる。
また、本発明において、上吹きランスから粉粒状の精錬剤を溶銑浴面に吹き付ける処理形態（精錬剤の投射）とした場合には、スラグの滓化をより促進させることができ、これによりスラグの脱燐能力が効果的に向上するとともに、カバースラグとしての機能がより強化されるため、脱燐効率と鉄歩留まりをより向上させることができる。
According to the present invention, processing can be performed with high dephosphorization efficiency while having low slag basicity, and spitting and dust generation can be suppressed, and a decrease in iron yield can be prevented. And since low basicity slag can be obtained, it becomes easy to make slag into a profitable material, and it is possible to operate at a higher acid feed rate, thus improving productivity. Therefore, the CaO basic unit of the refining agent is also reduced, and the operation cost can be reduced.
Further, in the present invention, in the case of a treatment form (refining agent projection) in which a granular refining agent is sprayed from the top blowing lance onto the hot metal bath surface, hatching of slag can be further promoted, thereby In addition, the dephosphorization ability is effectively improved and the function as the cover slag is further enhanced, so that the dephosphorization efficiency and the iron yield can be further improved.
また、本発明において、上吹きランスから粉粒状の固体酸素源を溶銑浴面に吹き付ける処理形態とした場合には、固体酸素源が速やかに溶融するため、スラグの酸素ポテンシャルがさらに向上するとともに、火点冷却による脱燐促進効果が得られ、より高い脱燐効率を得ることができる。また、特に、気体酸素の供給系統とは異なる供給系統を通じて供給されるキャリアガスによって、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に、粉粒状の固体酸素源を吹き付ける処理形態とした場合には、固体酸素源が速やかに溶融してスラグの酸素ポテンシャルが迅速に上昇するだけでなく、火点のように過剰な高酸素ポテンシャル場を形成しないため、脱炭反応を抑えて脱燐反応をさらに効率的に促進させることができる。 Further, in the present invention, when a processing form in which a powdered solid oxygen source is sprayed from the top blowing lance onto the hot metal bath surface, the solid oxygen source quickly melts, and thus the oxygen potential of the slag is further improved, The effect of promoting dephosphorization by hot spot cooling can be obtained, and higher dephosphorization efficiency can be obtained. Further, in particular, a processing mode in which a granular solid oxygen source is sprayed to a bath surface position near a hot metal bath surface to which gaseous oxygen is sprayed by a carrier gas supplied through a supply system different from a gaseous oxygen supply system. In this case, not only does the solid oxygen source melt quickly and the oxygen potential of the slag rises rapidly, but it does not form an excessively high oxygen potential field like the fire point, so decarbonization is suppressed and dephosphorization is suppressed. The reaction can be promoted more efficiently.
本発明の脱燐処理方法では、転炉型容器内の溶銑に対して、ＣａＯ源を主体とする精錬剤を添加し、上吹きランスから溶銑浴面に気体酸素の吹き付け（送酸）を行うことを基本的な処理形態とする。
精錬剤の主成分であるＣａＯ源とは、ＣａＯまたはＣａＯを生成可能なＣａ化合物（ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＭｇＯ２等）を指す。ＣａＯ源を主体とする精錬剤としては、一般には生石灰が用いられるが、石灰石、消石灰、ドロマイト、ＣａＯ源を含む使用済みスラグ（転炉滓、連鋳滓、造塊滓など）などを用いてもよい。ここで、ＣａＯ源を主体とする精錬剤としては、ＣａＯ源をＣａＯ換算で４０質量％以上含むものが好ましい。
In the dephosphorization treatment method of the present invention, a refining agent mainly composed of a CaO source is added to the hot metal in the converter type vessel, and gaseous oxygen is sprayed (acid feed) from the upper blowing lance onto the hot metal bath surface. This is the basic processing form.
The CaO source that is the main component of the refining agent refers to CaO or a Ca compound (CaCO 3 , Ca (OH) 2 , CaMgO 2, etc.) that can generate CaO. As a refining agent mainly composed of a CaO source, quick lime is generally used, but limestone, slaked lime, dolomite, used slag containing a CaO source (converter slag, continuous cast slag, ingot slag, etc.) and the like are used. Also good. Here, as the refining agent mainly composed of the CaO source, one containing 40% by mass or more of the CaO source in terms of CaO is preferable.
上吹きランスから溶銑浴面に気体酸素を吹き付けるために使用されるガス（気体酸素源）としては、通常、工業用の純酸素ガスが用いられる。
また、脱燐を効果的に行うため溶銑を撹拌することが好ましく、この撹拌としては、一般に浸漬ランスや炉底に埋め込まれたノズル（羽口）などから不活性ガス（Ａｒガス，Ｎ２などの不活性ガス）や酸素ガス等を吹き込むガス撹拌が行われる。このような撹拌ガスの供給量としては、十分な浴撹拌性を得るために０．０２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ以上とし、また、浴の撹拌が強すぎると生成したＦｅＯを溶銑中のＣが還元する速度が大きくなり過ぎるためのため０．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ以下とすることが好ましい。
As the gas (gaseous oxygen source) used for blowing gaseous oxygen from the top blowing lance onto the hot metal bath surface, industrial pure oxygen gas is usually used.
In addition, it is preferable to stir the hot metal in order to effectively remove phosphorus. This stirring is generally performed by using an inert gas (Ar gas, N 2, etc.) from a dipping lance or a nozzle (feather) embedded in the furnace bottom. Inert gas), oxygen gas, or the like is stirred. The amount of stirring gas supplied is 0.02 Nm 3 / min / molten ton or more in order to obtain sufficient bath agitation, and if the agitation of the bath is too strong, the generated FeO is converted to C in the molten iron. Since the rate of reduction becomes too large, it is preferable to set it to 0.5 Nm 3 / min / molten ton or less.
以上のような脱燐処理方法において、本発明では、上吹きランスからの気体酸素の供給速度（以下「送酸速度」という）を１．５〜５．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎとするとともに、処理後のスラグ塩基度（質量比［％ＣａＯ／％ＳｉＯ２］，以下同様）が１．０以上２．５未満となるように処理を行う。
このように従来技術よりもスラグ塩基度を下げ、一方において送酸速度を高めることにより、さきに述べたように下記（i），（ii）の作用効果が得られ、その結果、高い脱燐効率でしかも鉄歩留まりを低下させることなく脱燐処理を行うことができる。
（i）スラグ塩基度を単に低下させただけでは脱燐能力不足となってしまうが、送酸速度を高めてスラグの酸素ポテンシャルを高めることで脱燐能力を補うことができる。
（ii）送酸速度を高めるとスピッティングやダスト発生が多量になり鉄歩留まりが悪化するという問題に対しては、スラグ塩基度を低くすることによりスラグが容易に滓化し、カバースラグとして機能が強化されるためスピッティングやダストの発生を抑えることができる。
In the above dephosphorization method, in the present invention, the supply rate of gaseous oxygen from the top blowing lance (hereinafter referred to as “acid feed rate”) is set to 1.5 to 5.0 Nm 3 / min / molten metal ton. The slag basicity after treatment (mass ratio [% CaO /% SiO 2 ], the same applies hereinafter) is treated so as to be 1.0 or more and less than 2.5.
Thus, by lowering the slag basicity compared to the prior art and increasing the acid feed rate on the one hand, the following effects (i) and (ii) can be obtained as described above. The dephosphorization process can be performed efficiently and without reducing the iron yield.
(I) Although the dephosphorization capability is insufficient simply by reducing the slag basicity, the dephosphorization capability can be supplemented by increasing the oxygen feed rate by increasing the acid feed rate.
(Ii) When the acid delivery rate is increased, spitting and dust generation increase and the iron yield deteriorates. By reducing the slag basicity, the slag easily hatches and functions as a cover slag. Since it is strengthened, spitting and dust generation can be suppressed.
ここで、送酸速度が１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ未満では、スラグ塩基度を低下させたことによる脱燐能力の不足を適切に補うことができない。また、生産性も低く、特にスクラップを多量に使用する低銑配操業時に、熱余裕を確保するため高［Ｓｉ］溶銑を処理する場合、精錬時間が長くなるため生産性がさらに低下する。一方、送酸速度が５．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎを超えるとスピッティングやダストの発生が顕著になり、また、過剰な脱炭反応が生じるようになるので好ましくない。但し、送酸速度が２．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ以下では、２．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ超に較べて更に鉄歩留まりが向上する。このような観点から、より好ましい送酸速度は１．５〜２．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎである。
また、スラグ塩基度が１．０未満ではスラグの脱燐能力が不十分であり、適切な脱燐効率が得られない。一方、スラグ塩基度が２．５以上では、路盤材等へのスラグの利材化に支障を生じる。
スラグ塩基度の調整方法としては、精錬剤の投入量を調整することの他にも、珪石やレンガ屑などの公知のＳｉＯ２源の投入量の調整、事前脱珪処理やＦｅＳｉ合金の投入による溶銑中Ｓｉ濃度の調整、などがある。
Here, if the acid feed rate is less than 1.5 Nm 3 / min / molten ton, the lack of dephosphorization ability due to the decrease in slag basicity cannot be compensated appropriately. In addition, productivity is low, and particularly when high [Si] hot metal is processed to ensure a heat margin during low ironing operation in which a large amount of scrap is used, the refining time becomes longer and the productivity further decreases. On the other hand, if the acid feed rate exceeds 5.0 Nm 3 / min / molten metal ton, spitting and dust generation become significant, and an excessive decarburization reaction occurs. However, when the acid feed rate is 2.5 Nm 3 / min / molten ton or less, the iron yield is further improved as compared to 2.5 Nm 3 / min / molten ton. From such a viewpoint, a more preferable acid feeding rate is 1.5 to 2.5 Nm 3 / min / molten metal ton.
On the other hand, when the slag basicity is less than 1.0, the dephosphorization ability of the slag is insufficient, and an appropriate dephosphorization efficiency cannot be obtained. On the other hand, if the slag basicity is 2.5 or more, it will hinder the use of slag for roadbed materials.
As a method for adjusting the slag basicity, in addition to adjusting the input amount of the refining agent, adjustment of the input amount of a known SiO 2 source such as silica stone and brick scrap, pre-desiliconization treatment, and input of FeSi alloy Adjustment of Si concentration in hot metal.
次に、以上述べたような本発明の効果をさらに高めることができる、種々の好ましい実施形態について説明する。
本発明において、ＣａＯ源を主体とする精錬剤は、上置き装入、浸漬ランスによる溶銑中へのインジェクション、上吹きランスを通じた溶銑浴面への吹き付け（投射）などの任意の方法により溶銑に供給することができるが、本発明では特に、スラグの滓化促進による脱燐効率の向上とカバースラグとしての機能の強化を図るという観点から、上吹きランスから粉粒状の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けることが好ましい。
Next, various preferred embodiments that can further enhance the effects of the present invention as described above will be described.
In the present invention, the refining agent mainly composed of the CaO source is made into hot metal by an arbitrary method such as placing on top, injecting into hot metal with an immersion lance, and spraying (projecting) the hot metal bath through the upper blowing lance. In the present invention, in particular, from the viewpoint of improving the dephosphorization efficiency by promoting the slag hatching and enhancing the function as the cover slag, the granular refining agent is supplied from the top blowing lance to the hot metal bath surface. It is preferable to spray on.
上吹きランスから気体酸素を溶銑浴面に吹き付けると、浴面に衝突した気体酸素により大量のＦｅＯが生成するため、精錬剤の滓化促進に非常に有利な条件となり、このＦｅＯが大量に生成した領域に、上吹きランスを通じて精錬剤を直接供給することにより、精錬剤（ＣａＯ）の滓化を効果的に促進することができる。
また、上吹きランスによる気体酸素と精錬剤の溶銑浴面への吹き付けでは、精錬剤を気体酸素以外のキャリアガス（例えば、Ｎ２、Ａｒなどの不活性ガス）を用いて溶銑浴面に吹き付けてもよいが、その場合でも、精錬剤の一部または全部を気体酸素の吹き付けにより溶銑浴面に生じる火点に吹き付けることが好ましい。これは、火点は気体酸素の供給によってＦｅＯが生成する主要な場所であり、このような浴面領域に直接ＣａＯを添加することにより、ＣａＯの滓化が効果的に促進されるとともに、ＣａＯとＦｅＯの接触効率が高まるからである。特に、火点は気体酸素ガスジェットが衝突することにより最も高温となる溶銑浴面領域であるが、気体酸素による酸化反応が集中し且つ気体酸素ガスジェットにより撹拌されている領域であるため、ＣａＯの供給による効果が最も顕著に得られる領域であると言える。また、この意味で精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるためのキャリアガスとしては気体酸素を用いることが好ましく、この場合には、気体酸素が精錬剤とともに溶銑浴面に吹き付けられることにより、精錬剤が火点に直接供給されることになり、この結果、溶銑浴面でのＣａＯとＦｅＯの接触効率が最も高まる。
When gaseous oxygen is blown from the top blowing lance onto the hot metal bath surface, a large amount of FeO is generated by the gaseous oxygen colliding with the bath surface, which is a very advantageous condition for promoting the hatching of the refining agent. The refining agent (CaO) can be effectively promoted to hatch by supplying the refining agent directly through the top blowing lance to the area.
In addition, in the spraying of gaseous oxygen and a refining agent onto the hot metal bath surface by the top blowing lance, the refining agent is sprayed onto the hot metal bath surface using a carrier gas other than gaseous oxygen (for example, an inert gas such as N 2 or Ar). However, even in that case, it is preferable that a part or all of the refining agent is sprayed on a hot spot generated on the hot metal bath surface by spraying gaseous oxygen. This is because the fire point is the main place where FeO is generated by the supply of gaseous oxygen, and by adding CaO directly to such a bath surface region, the hatching of CaO is effectively promoted and CaO is also promoted. This is because the contact efficiency of FeO and FeO increases. In particular, the hot spot is the hot metal bath surface region that becomes the highest temperature when the gaseous oxygen gas jet collides, but since the oxidation reaction by gaseous oxygen is concentrated and stirred by the gaseous oxygen gas jet, CaO It can be said that this is the region where the effect of the supply is most prominent. In this sense, it is preferable to use gaseous oxygen as a carrier gas for spraying the refining agent on the hot metal bath surface. In this case, the refining agent is blown onto the hot metal bath surface together with the refining agent. As a result, the contact efficiency between CaO and FeO on the hot metal bath surface is the highest.
上記の処理形態において、上吹きランスを用いて気体酸素と精錬剤を溶銑浴面に吹き付ける方法に特別な制限はなく、例えば、上吹きランスの複数のランス孔（＝ノズル孔。以下同様）のうち、一部のランス孔から気体酸素のみを、また、他のランス孔から気体酸素または気体酸素以外のガス（例えば、窒素やＡｒなどの不活性ガス）をキャリアガスとして精錬剤を、それぞれ溶銑浴面に供給することもできる。また、この場合には、ランス先端の中央に主ランス孔を、その周囲に複数の副ランス孔を有する上吹きランスを用い、副ランス孔から気体酸素を、主ランス孔から気体酸素または上述した気体酸素以外のガスをキャリアガスとして精錬剤を、それぞれ溶銑浴面に供給することが特に好ましい。また、気体酸素の吹き付けと、気体酸素または上述した気体酸素以外のガスをキャリアガスとする精錬剤の吹き付けを、異なる上吹きランスを用いて行ってもよい。但し、いずれの場合にも、上述したように精錬剤を最も効率的に滓化させるには、精錬剤のキャリアガスは気体酸素であることが特に望ましい。 In the above processing mode, there is no particular limitation on the method of spraying gaseous oxygen and the refining agent onto the hot metal bath surface using the top blowing lance. For example, a plurality of lance holes (= nozzle holes; the same applies hereinafter) of the top blowing lance. Of these, only the gaseous oxygen from some of the lance holes and the refining agent from the other lance holes using gaseous oxygen or a gas other than gaseous oxygen (for example, inert gas such as nitrogen or Ar) as the carrier gas, respectively. It can also be supplied to the bath surface. In this case, a main lance hole is used at the center of the lance tip, and an upper blow lance having a plurality of sub lance holes around the main lance hole. It is particularly preferable to supply a refining agent to the hot metal bath surface using a gas other than gaseous oxygen as a carrier gas. Moreover, you may perform spraying of gaseous oxygen, and spraying of the refining agent which uses gas other than gaseous oxygen or gas oxygen mentioned above as carrier gas using a different upper blowing lance. However, in any case, it is particularly desirable that the carrier gas of the refining agent is gaseous oxygen in order to hatch the refining agent most efficiently as described above.
また、精錬剤は、上吹きランスによる溶銑浴面への吹き付け以外に、一部を上置き装入や浴中へのインジョクションなどにより添加してもよいが、その場合でも、これらの方法により添加する精錬剤の量は精錬剤全体の２０mass％以下とすることが望ましい。上吹きランスによる溶銑浴面への吹き付け以外の方法で添加される精錬剤の割合が全体の２０mass％を超えると、精錬剤を気体酸素とともに溶銑浴面に吹き付けることによる脱燐反応促進の効果が低下する傾向がある。 In addition, the refining agent may be partly added by top charging or injection into the bath in addition to spraying on the hot metal bath surface with the top blowing lance. It is desirable that the amount of the refining agent to be added is 20 mass% or less of the entire refining agent. When the proportion of the refining agent added by a method other than spraying on the hot metal bath surface by the top blowing lance exceeds 20 mass% of the whole, the effect of promoting the dephosphorization reaction by spraying the refining agent together with gaseous oxygen on the hot metal bath surface There is a tendency to decrease.
本発明では、溶銑に気体酸素を供給することに加えて、固体酸素源を添加することができる。この固体酸素源としては、一般には、鉄鉱石、ミルスケール、砂鉄、集塵ダスト（高炉、転炉、焼結工程等において排出ガスから回収される鉄分含有ダスト）などの酸化鉄源が用いられる。
固体酸素源の投入方法としては、上置き装入、上吹きランスからの溶銑浴面への吹き付け（投射）、浸漬ランスからの溶銑中へのインジェクションなどの任意の方法を採ることができるが、本発明では、特に上吹きランスから粉粒状の固体酸素源を溶銑浴面に吹き付けることが、スラグの酸素ポテンシャルの向上と火点冷却による脱燐促進効果が得られるので好ましい。また、このような処理形態のなかでも特に、気体酸素の供給系統とは異なる供給系統を通じて供給されるキャリアガスにより、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に、粉粒状の固体酸素源を吹き付けることが好ましい。
In the present invention, in addition to supplying gaseous oxygen to the hot metal, a solid oxygen source can be added. As this solid oxygen source, generally, iron oxide sources such as iron ore, mill scale, iron sand, and dust collection dust (iron-containing dust recovered from exhaust gas in a blast furnace, converter, sintering process, etc.) are used. .
As a method for charging the solid oxygen source, it is possible to adopt any method such as top loading, spraying from the top blowing lance to the hot metal bath surface (projection), injection from the immersion lance into the hot metal, In the present invention, it is particularly preferable to spray a powdered solid oxygen source from the top blowing lance onto the hot metal bath surface because an improvement in the oxygen potential of the slag and an effect of promoting dephosphorization by hot spot cooling are obtained. Also, in such a processing mode, in particular, a powdered solid at a bath surface position near the hot metal bath surface to which gaseous oxygen is sprayed by a carrier gas supplied through a supply system different from the supply system of gaseous oxygen. It is preferable to spray an oxygen source.
原理的には、脱燐反応に寄与する酸素源としては、固体酸素源は気体酸素に比して効率が高い。これは、脱燐反応が熱力学的には低温ほど有利であることに由来する。溶銑に酸素を投入すると脱炭および脱燐が起こるが、気体酸素を投入した場合は脱炭発熱による温度上昇が優勢であるのに対し、固体酸素源を投入した場合は固体酸素源の分解時に吸熱を伴うために、温度上昇が抑制される。つまり、固体酸素源を使用することにより、脱燐反応に有利な温度に維持される。但し、脱燐反応の促進のためには、固体酸素源が溶融できる程度の温度条件は必要である。また、固体酸素源は溶融後にＦｅＯとなり、脱燐反応に寄与するスラグ中のＦｅＯ成分を増加させる機能を有しており、前記温度上昇の抑制効果と相俟って脱燐反応を促進させる。 In principle, as an oxygen source that contributes to the dephosphorization reaction, a solid oxygen source is more efficient than gaseous oxygen. This is because the dephosphorization reaction is thermodynamically more advantageous at lower temperatures. When oxygen is added to the hot metal, decarburization and dephosphorization occur, but when gaseous oxygen is added, the temperature rise due to decarburization heat generation is dominant, whereas when a solid oxygen source is added, the decomposition of the solid oxygen source occurs. Since the endotherm is accompanied, temperature rise is suppressed. That is, by using a solid oxygen source, a temperature advantageous for the dephosphorization reaction is maintained. However, in order to promote the dephosphorization reaction, a temperature condition that can melt the solid oxygen source is necessary. Further, the solid oxygen source becomes FeO after melting, and has a function of increasing the FeO component in the slag that contributes to the dephosphorization reaction, and promotes the dephosphorization reaction in combination with the effect of suppressing the temperature rise.
従来、固体酸素源は、反応容器の上方に設置されたホッパーから脱燐処理中に落下投入されるのが一般的であった。この場合に固体酸素源は、排気系統に吸引されないようにするため、数ｍｍ〜数十ｍｍの粒状または塊状のものが使用される。粒状または塊状の固体酸素源は反応容器内に投入されても直ちには溶融せず、脱燐処理終了時点まで残留する場合もある。また、固体酸素源が溶融することによってスラグ中のＦｅＯが上昇するが、スラグ中のＦｅＯは溶銑中の炭素と反応して還元されることから、固体酸素源の溶融速度とＦｅＯの還元速度とが同等の場合には、スラグ中のＦｅＯ濃度は上昇しない。つまり、スラグ中のＦｅＯの還元速度よりも固体酸素源の溶融速度を大きくしなければ、スラグ中の酸素ポテンシャルは上昇せず、脱燐速度の向上は望めない。この点、上吹きランスから粉粒状の固体酸素源を溶銑浴面に吹き付けることにより、固体酸素源が速やかに溶融し、スラグの酸素ポテンシャルの向上と火点冷却による脱燐促進効果が得られる。 Conventionally, the solid oxygen source has been generally dropped and introduced from a hopper installed above the reaction vessel during the dephosphorization process. In this case, in order to prevent the solid oxygen source from being sucked into the exhaust system, a granular or lump of several mm to several tens mm is used. The granular or lump solid oxygen source does not melt immediately when it is put into the reaction vessel, and may remain until the end of the dephosphorization treatment. In addition, FeO in the slag rises as the solid oxygen source melts, but the FeO in the slag reacts with the carbon in the hot metal and is reduced, so the melting rate of the solid oxygen source and the reduction rate of FeO Are equivalent, the FeO concentration in the slag does not increase. In other words, unless the melting rate of the solid oxygen source is set higher than the reduction rate of FeO in the slag, the oxygen potential in the slag does not increase and an improvement in the dephosphorization rate cannot be expected. In this respect, by spraying a powdered solid oxygen source from the top blowing lance onto the hot metal bath surface, the solid oxygen source is quickly melted, and an improvement in the oxygen potential of the slag and an effect of promoting dephosphorization by hot spot cooling are obtained.
さらに、気体酸素の供給系統とは異なる供給系統を通じて供給されるキャリアガスにより、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に、粉粒状の固体酸素源を吹き付けることにより、次のような特に優れた作用効果が得られる。
溶銑浴面において、気体酸素が溶銑浴面と衝突する場所、つまり火点は、気体酸素によって過剰な高酸素ポテンシャル場が形成されているが、気体酸素と溶銑中の炭素との反応によって高温になっている。したがって、火点に直接固体酸素源を供給しても、酸素ポテンシャル及び冷却の観点で最大の効果が得られるとは言えない。これに対して、火点近傍の周縁部は、火点よりは温度が低いが比較的高温に維持されるので、そこに供給された固体酸素源は迅速に溶融することができる。さらに、火点のような過剰な高酸素ポテンシャル場は形成されず、固体酸素源は効率良く反応に寄与することができる。これにより、スラグの酸素ポテンシャルが上昇し、つまり脱燐反応に最適なスラグが迅速に形成され、少ないスラグ量であっても、また高温下であっても脱燐処理が可能となる。
Further, by spraying a granular solid oxygen source onto the bath surface position near the hot metal bath surface to which gaseous oxygen is sprayed by a carrier gas supplied through a supply system different from the gaseous oxygen supply system, Such a particularly excellent working effect can be obtained.
In the hot metal bath surface, the location where gaseous oxygen collides with the hot metal bath surface, that is, the fire point, has an excessive high oxygen potential field formed by gaseous oxygen, but it is heated to a high temperature by the reaction between gaseous oxygen and carbon in the hot metal. It has become. Therefore, even if the solid oxygen source is directly supplied to the fire point, it cannot be said that the maximum effect is obtained from the viewpoint of oxygen potential and cooling. On the other hand, the peripheral portion in the vicinity of the hot spot has a temperature lower than that of the hot spot but is maintained at a relatively high temperature, so that the solid oxygen source supplied thereto can be rapidly melted. Furthermore, an excessive high oxygen potential field such as a fire point is not formed, and the solid oxygen source can contribute to the reaction efficiently. As a result, the oxygen potential of the slag rises, that is, the slag optimum for the dephosphorization reaction is rapidly formed, and the dephosphorization process can be performed even at a small amount of slag or at a high temperature.
ここで、固体酸素源を気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に吹き付けるには、両者の供給系統からの溶銑浴面上の供給位置の中心どうしが一致しないことが必要であり、固体酸素源の供給位置の中心が火点の領域にかからないことが好ましい。但し、供給領域自体が重なり合うことは問題ない。また、両系統から異なるガスが浴面に吹き付けられているため、前記浴面上の供給位置の中心どうしが相当近接していても、実質的に一致していないのであれば領域の相違が確保され、問題はない。 Here, in order to spray the solid oxygen source to the bath surface position near the hot metal bath surface where gaseous oxygen is sprayed, it is necessary that the centers of the supply positions on the hot metal bath surface from both supply systems do not coincide with each other. It is preferable that the center of the supply position of the solid oxygen source does not cover the hot spot region. However, there is no problem that the supply areas themselves overlap. In addition, since different gases are sprayed on the bath surface from both systems, even if the centers of the supply positions on the bath surface are in close proximity to each other, if there is no substantial coincidence, a difference in area is secured. There is no problem.
固体酸素源のキャリアガスとしては、空気、非酸化性ガス、希ガス、還元性ガス、炭酸ガスなどの１種または２種以上を用いることができる。ここで、還元性ガスとは、プロパンガスなどの炭化水素系ガスやＣＯガスであり、非酸化性ガスとは窒素ガスなどの酸化能力のないガスであり、希ガスとはＡｒガスやＨｅガスなどの不活性ガスである。これらのガスを用いることで、火点近傍の温度上昇を抑制することができ、原理的に脱燐に有利な条件を作ることができる。なお、キャリアガスは酸素含有ガスであってもよいが、溶銑浴面に気体酸素を供給するためのガス（気体酸素源）よりも酸素濃度が低いことが条件である。 As the carrier gas for the solid oxygen source, one or more of air, non-oxidizing gas, noble gas, reducing gas, carbon dioxide gas and the like can be used. Here, the reducing gas is a hydrocarbon gas such as propane gas or CO gas, the non-oxidizing gas is a gas having no oxidizing ability such as nitrogen gas, and the rare gas is Ar gas or He gas. Inert gas such as. By using these gases, it is possible to suppress the temperature rise near the fire point, and it is possible in principle to create conditions that are advantageous for dephosphorization. The carrier gas may be an oxygen-containing gas, provided that the oxygen concentration is lower than that of a gas (gaseous oxygen source) for supplying gaseous oxygen to the hot metal bath surface.
さきに挙げた固体酸素源のなかで、砂鉄及び微粉の鉄鉱石は発生形態として１ｍｍ以下の微粉であり、粉砕処理を必要としないことから特に好適である。このうち、砂鉄は固体酸素源として機能するのみならず、酸化チタンを７〜１０％程度含有していることからＣａＯを主体とする精錬剤の滓化促進剤としての機能も備えており、特に好適である。
酸化チタンは脱燐処理時のスラグ組成においては酸性酸化物として作用し、精錬剤の主体であるＣａＯを滓化させる効果に優れている。つまり、酸化チタンを含有する砂鉄を添加することで、ＣａＯを主体とする精錬剤の滓化が促進されて脱燐反応が促進される。また、酸化チタンはスラグの粘度を低下させる作用があり、これにより、脱燐処理後、反応容器からのスラグの排出が容易になるという効果が得られる。このため、スラグ排出後の反応容器内のスラグ残留量は無視できるほど少なくなり、次チャージの脱燐処理においては、復燐などによって脱燐反応が阻害されることなく、効率よく脱燐処理することができる。
スラグ中の酸化チタンの量は、ＴｉＯ２換算で１０質量％以下が好適である。１０質量％を超えると、主成分であるＣａＯの比率が低下するので、脱燐能力の改善効果が相殺され、添加の効果を低下させてしまう。一方、スラグの粘度低下などの上記の効果を確実に享受するためには、酸化チタンの量はＴｉＯ２換算で１質量％以上が好ましい。
Among the solid oxygen sources mentioned above, iron sand and fine iron ore are particularly preferable because they are fine powders of 1 mm or less in generation form and do not require pulverization. Among these, sand iron not only functions as a solid oxygen source, but also has a function as a hatching accelerator of a refining agent mainly composed of CaO since it contains about 7 to 10% of titanium oxide. Is preferred.
Titanium oxide acts as an acidic oxide in the slag composition at the time of dephosphorization, and is excellent in the effect of hatching CaO which is the main component of the refining agent. That is, by adding sand iron containing titanium oxide, hatching of a refining agent mainly composed of CaO is promoted and dephosphorization reaction is promoted. In addition, titanium oxide has an action of reducing the viscosity of the slag, and thereby, it is possible to easily discharge the slag from the reaction vessel after the dephosphorization treatment. For this reason, the amount of residual slag in the reaction vessel after slag discharge becomes negligibly small, and in the dephosphorization process of the next charge, the dephosphorization process is efficiently performed without hindering the dephosphorization reaction due to dephosphorization or the like. be able to.
The amount of titanium oxide in the slag is preferably 10% by mass or less in terms of TiO 2 . If it exceeds 10% by mass, the ratio of CaO as the main component is reduced, so the effect of improving the dephosphorization ability is offset and the effect of addition is reduced. On the other hand, the amount of titanium oxide is preferably 1% by mass or more in terms of TiO 2 in order to surely enjoy the above effects such as a decrease in the viscosity of slag.
気体酸素が供給される溶銑浴面、即ち火点は、気体酸素による脱炭反応が優勢であり、脱炭反応などの発熱により、例えば転炉の脱燐では２０００℃を超える高温となっている。一方、脱燐反応は熱力学的には低温ほど促進される。したがって、実質的に脱燐反応が起こるのは、火点からわずかに離れた、概ね１８００℃以下の周辺部である。
上吹きランスが、少なくとも２つの供給系統を有し、そのうち１系統から気体酸素を供給し、別の１系統から固体酸素源をキャリアガスとともに火点の近傍に向けて供給することで、固体酸素源は火点に近接した、実質的に脱燐反応の促進される部分に供給されることになる。固体酸素源は、気体酸素源に比べて酸素濃度の低いキャリアガスで供給されるので、その部分の温度が過剰に上昇することもなく、固体酸素源の良好な反応性によって脱燐がさらに促進される。例えば、１８００℃における脱燐能力は、熱力学的概算で２０００℃における脱燐能力より概ね倍増する。
The hot metal bath surface to which gaseous oxygen is supplied, that is, the hot point, is predominately decarburized by gaseous oxygen, and has a high temperature exceeding 2000 ° C. due to heat generation such as decarburized reaction. . On the other hand, the dephosphorization reaction is accelerated thermodynamically at lower temperatures. Therefore, the dephosphorization reaction substantially takes place in the peripheral portion of about 1800 ° C. or less, slightly away from the fire point.
The top blowing lance has at least two supply systems, one of which supplies gaseous oxygen, and the other one supplies a solid oxygen source together with the carrier gas toward the vicinity of the fire point. The source will be supplied to a portion near the fire point that substantially promotes the dephosphorization reaction. Since the solid oxygen source is supplied by a carrier gas having a lower oxygen concentration than the gaseous oxygen source, the temperature of the portion does not rise excessively, and the dephosphorization is further promoted by the good reactivity of the solid oxygen source. Is done. For example, the dephosphorization capacity at 1800 ° C. is approximately double the dephosphorization capacity at 2000 ° C. on a thermodynamic estimate.
２つの供給系統を有する上記のような構成としては、例えば、上吹きランスを少なくとも二重管構造として一方を気体酸素の流路、他方を固体酸素源及びキャリアガスの流路とし、気体酸素を、ランス中心軸を中心とする仮想円に沿って配された複数のランス孔から供給し、一方、固体酸素源およびキャリアガスをランス中心軸上に配されたランス孔から供給する方法などを採用することができる。この方法は、気体酸素の供給により形成される複数の火点に囲まれる浴面位置に、固体酸素源を供給する状態を作り出すため、火点に囲まれた固体酸素源供給部（浴面）は火点より低い高温状態が安定して維持されるので特に好適である。また、ランス中心軸を中心とする仮想円に沿って複数のランス孔を配し、交互（互い違い）のランス孔から気体酸素および固体酸素源を供給するようにしてもよい。 As the above configuration having two supply systems, for example, the upper blowing lance is at least a double pipe structure, one is a flow path for gaseous oxygen, the other is a flow path for a solid oxygen source and a carrier gas, and gaseous oxygen is Suppose a method of supplying from a plurality of lance holes arranged along a virtual circle centered on the lance center axis, while supplying a solid oxygen source and a carrier gas from the lance holes arranged on the lance center axis. can do. In this method, in order to create a state in which a solid oxygen source is supplied to a bath surface position surrounded by a plurality of fire points formed by supplying gaseous oxygen, a solid oxygen source supply unit (bath surface) surrounded by a fire point is created. Is particularly preferable because a high temperature state lower than the fire point is stably maintained. Alternatively, a plurality of lance holes may be arranged along a virtual circle centered on the lance center axis, and gaseous oxygen and solid oxygen source may be supplied from alternate (alternate) lance holes.
上記処理形態においては、供給すべき固体酸素源の全てを、気体酸素が供給されている溶銑浴面近傍の浴面位置に供給する必要はなく、固体酸素源の一部のみを気体酸素が供給されている溶銑浴面の近傍の浴面位置に供給してもよい。但し、気体酸素が供給されている溶銑浴面の近傍の浴面位置に供給する固体酸素源が少ないと、前述したスラグ中ＦｅＯ成分の上昇が少ないので、これを防止するために、設備仕様に応じて、スラグ中ＦｅＯ成分の上昇が十分となる量を下限とすればよい。また、上限としては、設備仕様に応じて抜熱が過大とならない量に抑制すればよい。例えば、１００〜３５０トン程度の容器で脱燐処理する場合には、浴面に供給する気体酸素（標準状態での酸素ガス純分）１Ｎｍ３に対し、キャリアガスにより供給される固体酸素源を０．１〜２ｋｇの範囲で添加することが好ましい。０．１ｋｇ未満では本処理形態で期待する効果が十分に得られず、一方、２ｋｇを越えると固体酸素源の供給面における抜熱が大きくなり、スラグの滓化が不十分となって脱燐能力を低下させてしまう。より好ましい供給量は０．３ｋｇ以上である。 In the above processing mode, it is not necessary to supply all of the solid oxygen source to be supplied to the bath surface position near the hot metal bath surface to which gaseous oxygen is supplied, and only part of the solid oxygen source is supplied by gaseous oxygen. You may supply to the bath surface position of the hot metal bath surface vicinity. However, if the amount of solid oxygen supplied to the bath surface position near the hot metal bath surface to which gaseous oxygen is supplied is small, the increase in the FeO component in the slag described above is small. Accordingly, an amount that sufficiently increases the FeO component in the slag may be set as the lower limit. Moreover, as an upper limit, what is necessary is just to suppress to the quantity which does not become excessive heat removal according to equipment specifications. For example, when dephosphorization is performed in a container of about 100 to 350 tons, a solid oxygen source supplied by a carrier gas is used for 1 Nm 3 of gaseous oxygen (oxygen pure in a standard state) supplied to the bath surface. It is preferable to add in the range of 0.1 to 2 kg. If the amount is less than 0.1 kg, the expected effect of the present treatment mode cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the amount exceeds 2 kg, the heat removal on the supply surface of the solid oxygen source increases, and the slag is not sufficiently hatched and dephosphorized. The ability will be reduced. A more preferable supply amount is 0.3 kg or more.
気体酸素が供給されている溶銑浴面の近傍以外の場所に供給する固体酸素源は、上置き添加、インジェクション添加など適宜の方法で供給すればよい。
なお、気体酸素を使用した場合には、酸化反応熱によって溶銑温度は上昇し、固体酸素源を使用した場合には、固体酸素源自体の顕熱、潜熱及び分解熱が酸化反応熱よりも大きいために溶銑温度は降下する。したがって、気体酸素と固体酸素源との使用比率は、上記の範囲を維持しつつ、溶銑の処理前後の温度に応じて設定することとする。また、脱燐反応を効率的に行うためには溶銑を撹拌することが好ましく、この撹拌としては、一般にインジェクションランスや炉底に埋め込まれたノズルなどを利用したガス撹拌を行えばよい。
スラグとしては、スラグ中のＦｅＯ濃度が１０質量％以上５０質量％以下の範囲が好適であるので、スラグ中のＦｅＯ濃度がこの範囲を維持できるように、固体酸素源の供給量を調整することが好ましい。より好ましい範囲は１０質量％以上３０質量％以下である。
What is necessary is just to supply the solid oxygen source supplied to places other than the vicinity of the hot metal bath surface to which gaseous oxygen is supplied by appropriate methods, such as top addition and injection addition.
When gaseous oxygen is used, the hot metal temperature rises due to the heat of oxidation reaction. When a solid oxygen source is used, the sensible heat, latent heat and decomposition heat of the solid oxygen source itself are greater than the heat of oxidation reaction. Therefore, the hot metal temperature falls. Therefore, the use ratio of the gaseous oxygen and the solid oxygen source is set according to the temperature before and after the hot metal treatment while maintaining the above range. Further, in order to efficiently perform the dephosphorization reaction, it is preferable to stir the hot metal. As this stirring, generally, gas stirring using an injection lance or a nozzle embedded in the furnace bottom may be performed.
As the slag, the FeO concentration in the slag is preferably in the range of 10% by mass to 50% by mass. Therefore, the supply amount of the solid oxygen source should be adjusted so that the FeO concentration in the slag can maintain this range. Is preferred. A more preferable range is 10% by mass or more and 30% by mass or less.
高炉から出銑された溶銑を鋳床で脱珪処理した後、溶銑鍋に受銑し、この溶銑鍋内で脱珪処理した。排滓後、脱燐処理用の３００トン転炉に溶銑を装入し、脱燐処理を行った。この脱燐処理では、上吹きランスを通じて気体酸素、固体酸素源（酸化鉄）および精錬剤（石灰粉）を供給した。上吹ランス先端のランス孔からのそれらの供給形態を図１に示すが、ランス中心軸を中心とする仮想円に沿って配された複数のランス孔（●）から気体酸素（キャリアガス）＋精錬剤を、ランス中心軸上に配された単一のノズル孔（○）から固体酸素源＋窒素ガス（キャリアガス）を、それぞれ供給した。その際に、固体酸素源の供給位置の中心が、火点の領域にかからないように供給した。また、ガス撹拌を行い、撹拌ガスの供給量は０．０２〜０．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎとした。また、脱燐処理は、蛍石などのフッ素含有物質を添加しないで行った。
各実施例の鉄歩留まり（スピッティングおよびダストの発生量が少ないほど鉄歩留まりが高い）とスラグ中のFree-ＣａＯ量を、処理前後の溶銑成分および処理条件とともに、表１および表２に示す。
The hot metal discharged from the blast furnace was desiliconized in the casting bed, then received in the hot metal ladle, and desiliconized in the hot metal ladle. After exhaustion, the hot metal was charged into a 300-ton converter for dephosphorization treatment, and dephosphorization treatment was performed. In this dephosphorization treatment, gaseous oxygen, a solid oxygen source (iron oxide) and a refining agent (lime powder) were supplied through an upper blowing lance. FIG. 1 shows their supply form from the lance hole at the tip of the top blowing lance. From a plurality of lance holes (●) arranged along a virtual circle centered on the lance central axis, gaseous oxygen (carrier gas) + The refining agent was supplied with a solid oxygen source + nitrogen gas (carrier gas) from a single nozzle hole (◯) arranged on the center axis of the lance. In that case, it supplied so that the center of the supply position of a solid oxygen source might not cover the area | region of a fire point. Moreover, gas stirring was performed and the supply amount of the stirring gas was 0.02 to 0.5 Nm 3 / min / molten iron ton. The dephosphorization treatment was performed without adding a fluorine-containing substance such as fluorite.
Tables 1 and 2 show the iron yield of each example (the iron yield is higher as the amount of spitting and dust generated is lower) and the amount of Free-CaO in the slag, along with the hot metal components before and after the treatment and the treatment conditions.
Claims (1)
上吹きランスから粉粒状の精錬剤と粉粒状の固体酸素源を溶銑浴面に吹き付け、
該吹き付けに際しては、前記精錬剤のうちの少なくとも一部を、気体酸素をキャリアガスとして溶銑浴面に吹き付けるとともに、前記精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素の吹き付けにより溶銑浴面に生じる火点に吹き付けられるようにし、気体酸素の供給系統とは異なる供給系統を通じて供給されるキャリアガスにより、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面の近傍の浴面位置に、粉粒状の固体酸素源を吹き付け、
上吹きランスからの気体酸素の供給速度を１．５〜５．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎとするとともに、処理後のスラグ塩基度［％ＣａＯ／％ＳｉＯ２］が１．０以上２．５未満となるように処理を行うことを特徴とする溶銑の脱燐処理方法。 In the dephosphorization method of adding a refining agent mainly composed of a CaO source to the hot metal in the converter type vessel and spraying gaseous oxygen from the top blowing lance to the hot metal bath surface,
Spray the powdered refining agent and powdered solid oxygen source from the top blowing lance onto the hot metal bath surface,
At the time of spraying, at least a part of the refining agent is sprayed on the hot metal bath surface using gaseous oxygen as a carrier gas, and at least a part of the refining agent is generated on the hot metal bath surface by the spraying of gaseous oxygen. Powdered solid oxygen source is sprayed to the bath surface position near the hot metal bath surface where gaseous oxygen is sprayed by the carrier gas supplied through a supply system different from the gaseous oxygen supply system. ,
The supply rate of gaseous oxygen from the top blowing lance is 1.5 to 5.0 Nm 3 / min / molten ton, and the slag basicity [% CaO /% SiO 2 ] after treatment is 1.0 or more and 2.5. A hot metal dephosphorization method, wherein the treatment is performed so as to be less than
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