JP5686091B2 - 転炉の精錬方法 - Google Patents
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Description
第1の方法:転炉脱炭処理の事前に、直前の転炉脱炭処理前後の溶鋼中炭素濃度を分析して実際の脱C量を把握し、測定した排ガス流量及び排ガス組成から計算される脱C量と比較する方法。
第2の方法:転炉脱炭処理の事前に、事前の転炉脱炭処理における転炉内への酸素供給量、排ガス流量、排ガス組成、溶銑成分及び副原料使用量から、その処理後の炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)を計算し、その処理後のスラグ中酸化鉄濃度またはスラグ酸素濃度の実績値と対比して、その誤差から排ガス流量の補正係数を求め、求めた排ガス流量の補正係数を用いて、現在の転炉脱炭処理での排ガス流量を補正する方法。
この方法において、転炉脱炭処理後のスラグ中酸化鉄濃度またはスラグ酸素濃度の実績値は、公知のスラグセンサーを用いて得ることができるが、スラグ分析を行って得ても良い。
この調整は、溶銑中に含有されるSiが上吹き酸素によって酸化されるまでの時間を考慮して、上吹きランスからの酸素供給開始から2分以上経過した後に始めることが好ましく、調整実施効果を高めるためには、上吹き酸素の全供給時間の95%が経過するまでには完了しておくことが好ましい。
この排ガス補正係数は、公知のスラグセンサーやスラグ分析により得られる酸素濃度の実績値に計算により得た炉内残留酸素濃度の値が合致するように、計算に用いた排ガス流量を補正する係数である。
スラグ生成量= Σ(副原料使用量i×スラグ成分含有濃度i)
+溶銑使用量×溶銑中Si含有濃度×0.0214
+Os×0.0064 …(9)
また、溶銑中含有成分のうちSiについては、現在脱炭処理している溶銑中に含有されていたSiが全てスラグ成分のSiO2になったと仮定する。さらに、溶銑が酸化されて生成するFeOやMnOについては、上記式(8)で計算されたOS[m3]がFeOおよびMnOになったと仮定して、OSにその換算係数を掛けてスラグ成分としての質量[t]を算出する。
炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)= OS(m3)/スラグ生成量(t) …(10)
さらに、本発明の比較例として、炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)の値を排ガス流量の補正を行わずに算出して参考にする脱炭処理も行って、排ガス流量の補正効果を確認した。
脱燐予備処理を施されていない溶銑では脱炭処理前の溶銑中にSiが0.2質量%以上含有されていることが普通であって、その酸化に伴ってスラグが速やかに形成されるため、炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)の値は標準状態の体積で50m3/スラグt以上を維持できていればよいのである。
また、例2、例4、及び、例6は、炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)を参考にしない従来の操業例であって、そのうちで例1、例3、及び、例5とそれぞれよく似た条件で処理した例を抽出して示すものである。
更に、例7は、排ガス流量を補正せずに炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)を逐次算出し、その値に応じて上底吹き条件を調整して炉内残留酸素(m3/スラグt)が上記した事前に定めた範囲になるようにした、本発明の比較例である。
但し、図3、図5、図7に示す炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)の推移は、単に解析比較するために記したものであって、脱炭処理中には全く参考にしなかったものである。また、図8に示す炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)の推移は、排ガス流量の補正を行っていないものを説明の参考用に記したものである。
この処理開始後2分以降処理終了までのスピッチング状況は、図示したようにスピッチングによる鉄ロス発生速度が処理時間の経過に伴って低下しており、スロッピングも全く観察されることなく、処理を順調に完了させることができた。表1に示したように、脱炭処理の全体を通してのスピッチングによる鉄ロス発生量は13kg/溶鋼tとなった。
その後、処理開始後4分過ぎから急激に炉内残留酸素濃度の値が上昇して、処理開始後約5分の時点でその目標範囲上限である200m3/スラグtを超えてしまっており、そのタイミングは約5.5分の時点で観察されたスロッピングの発生タイミングとよく一致していた。このことから、炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)を適切な範囲にコントロールする処置を早めに採って、炉内残留酸素濃度(m3/スラグt)の急激な変化を防止すべきことが分かる。
この例2では、表1に示したように、脱炭処理の全体を通してのスピッチングによる鉄ロス発生量は20kg/溶鋼tと多い上に、スロッピングによる鉄ロスも5.5kg/溶銑tあったと見積もられ、本発明例である例1と比べて出鋼歩留が約1.3%低い結果となった。
Claims (2)
- 現在の転炉脱炭処理の事前に、事前の転炉脱炭処理における転炉内への酸素供給量、排ガス流量、排ガス組成、溶銑成分及び副原料使用量から、前記事前の転炉脱炭処理の終了時点におけるスラグ1トン当たりの炉内残留酸素濃度を計算する炉内残留酸素濃度計算工程と、
前記事前の転炉脱炭処理後のスラグ中酸化鉄濃度またはスラグ酸素濃度の実績値と計算した前記スラグ1トン当たりの炉内残留酸素濃度とを対比して、その差から排ガス流量の補正係数を求める排ガス補正係数算出工程と、
0℃且つ0.1013MPa且つ湿度0%での酸素流量が溶銑トン当たり毎分4.0m3以上6.0m3以下になるように上吹きしながら、現在の転炉脱炭処理における酸素供給量、求めた前記排ガス流量の補正係数を用いて補正した排ガス流量、排ガス組成、溶銑成分及び副原料使用量から、前記現在の転炉脱炭処理におけるスラグ1トン当たりの炉内残留酸素濃度を逐次算出するスラグ性状把握工程と、
逐次算出した前記スラグ1トン当たりの炉内残留酸素濃度の値に応じて、酸素供給量、ランス高さ、及び、底吹きガス流量のうち少なくとも何れか1つを調整する調整工程と、を有する、転炉の精錬方法。
- 前記調整工程が、逐次算出した前記スラグ1トン当たりの炉内残留酸素濃度の値が予め設定した範囲内になるように、前記酸素供給量、前記ランス高さ、及び、前記底吹きガス流量のうち少なくとも何れか1つを調整する工程である、請求項1に記載の転炉の精錬方法。
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