JP5928094B2 - Method for refining molten iron - Google Patents

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Description

本発明は、バーナー機能を有する上吹きランスを用いてこの上吹きランスの先端下方に火炎を形成し、形成された火炎で粉状精錬剤を加熱しつつ加熱された該粉状精錬剤を転炉内の溶融鉄に吹き付けて、酸化精錬処理を溶融鉄に施す溶融鉄の精錬方法に関する。   The present invention uses an upper blowing lance having a burner function to form a flame below the tip of the upper blowing lance, and heats the powdered refining agent while heating the powdery refining agent with the formed flame. The present invention relates to a method for refining molten iron which is sprayed on molten iron in a furnace and subjected to oxidative refining treatment on molten iron.

環境保護の観点から、鉄鋼製造工程におけるCO排出量の抑制が急務となってきている。CO排出量を削減するために、製鋼工程においては、鉄源として鉄スクラップなどの冷鉄源の使用量を増加させて溶融鉄中の溶銑の配合率を低下させるなどの対応が検討されかつ実施されている。冷鉄源の使用量を増加させる理由としては、鉄鋼製品の製造に際して、高炉での溶銑(溶融鉄)の製造では、鉄鉱石を還元し且つ溶融するための多大なエネルギーを要すると同時に多量のCOを排出するのに対し、冷鉄源は溶解熱のみを必要とするに過ぎず、この冷鉄源を製鋼工程で多く利用すればするほど、エネルギー使用量及びCO発生量をより抑えることができる点にある。溶融鉄とは、鉄源を溶解したものを意味し、例えば、高炉で製造された溶銑、電気炉で鉄スクラップを溶かした溶鋼、溶銑から脱炭精錬処理がなされた溶鋼をも幅広く意味する。 From the viewpoint of environmental protection, suppression of CO 2 emissions in the steel manufacturing process has become an urgent task. In order to reduce CO 2 emissions, in the steelmaking process, measures such as increasing the amount of cold iron source such as iron scrap as the iron source and reducing the mixing ratio of hot metal in the molten iron have been studied and It has been implemented. The reason for increasing the amount of cold iron used is that, in the production of steel products, the production of hot metal (molten iron) in a blast furnace requires a large amount of energy to reduce and melt iron ore and a large amount In contrast to exhausting CO 2 , the cold iron source only requires heat of dissolution, and the more this cold iron source is used in the steelmaking process, the more energy consumption and CO 2 generation will be reduced. There is a point that can be. Molten iron means a molten iron source, for example, molten iron produced in a blast furnace, molten steel obtained by melting iron scrap in an electric furnace, and molten steel that has been decarburized and refined from molten iron.

高炉と転炉との組み合わせからなる鉄鋼製造工程では、冷鉄源の溶解用熱源は、溶銑の有する顕熱、溶銑中の炭素及び珪素の燃焼熱が主体である。このため、この鉄鋼製造工程では、本来、多量の冷鉄源を溶解することはできない。しかも、溶銑に対して予備脱燐処理が実施されるようになり、この処理工程の追加に伴って溶銑の温度が低下する。更には、溶銑中の炭素及び珪素が予備脱燐処理で酸化して、それらの濃度が減少することは、冷鉄源を溶解させることに対して不利な要因となる。なお、溶銑の予備脱燐処理とは、転炉で脱炭精錬処理を行う前に、溶銑段階で予め脱燐処理を実施し、溶銑中の燐を或る程度除去する工程である。   In the steel manufacturing process consisting of a combination of a blast furnace and a converter, the heat source for melting the cold iron source is mainly sensible heat of the hot metal and the combustion heat of carbon and silicon in the hot metal. For this reason, in this steel manufacturing process, a large amount of cold iron sources cannot be dissolved originally. In addition, the preliminary dephosphorization treatment is performed on the hot metal, and the temperature of the hot metal decreases with the addition of this treatment step. Furthermore, the carbon and silicon in the hot metal are oxidized by the preliminary dephosphorization treatment and their concentration is reduced, which is a disadvantageous factor for dissolving the cold iron source. Note that the hot metal preliminary dephosphorization treatment is a step of removing phosphorus in the hot metal to some extent by performing dephosphorization treatment in advance in the hot metal stage before decarburization and refining treatment in the converter.

そこで、予備脱燐処理や転炉での脱炭精錬処理において、溶銑及び溶鋼の熱余裕を高める多数の方法が提案されている。例えば、特許文献1には、予備脱燐処理中の生成スラグ中に炭素源を添加するとともに、スラグ中に酸素源を吹き込んで、この炭素源を燃焼させ、この燃焼による燃焼熱を溶銑に着熱させる方法が提案されている。   In view of this, many methods have been proposed for increasing the thermal margin of hot metal and molten steel in preliminary dephosphorization and decarburization refining in a converter. For example, in Patent Document 1, a carbon source is added to generated slag during preliminary dephosphorization treatment, an oxygen source is blown into the slag, the carbon source is combusted, and the combustion heat from the combustion is attached to the hot metal. A method of heating has been proposed.

特許文献2には、脱燐などの冶金反応特性を改善するために、フラックスの滓化性を高める方法が開示されている。この方法は、酸素ガスの他に天然ガスなどの燃料ガスと生石灰などのフラックスを上吹きランスから供給し、フラックスを燃料ガスの燃焼火炎中を経由させることによって、溶融状態で溶銑に供給することを可能としている。   Patent Document 2 discloses a method for increasing the hatchability of flux in order to improve metallurgical reaction characteristics such as dephosphorization. In this method, in addition to oxygen gas, a fuel gas such as natural gas and a flux such as quicklime are supplied from the top blowing lance, and the flux is supplied to the molten iron in a molten state by passing through the combustion flame of the fuel gas. Is possible.

特開平9−020913号公報JP-A-9-020913 特開平11−080825号公報JP-A-11-080825

しかしながら、上記従来技術には次の問題点がある。特許文献1では、生成スラグ中に炭素源を添加することで、溶銑温度は上昇するが、炭素源に含有される硫黄の混入を招き、鋼中の硫黄濃度が高くなる。また、炭素源の燃焼時間を確保するために精錬時間が長くなり、製造コストが上昇するという問題がある。また更に、炭素源を燃焼させることから、COの発生量が自ずと増加するという問題もある。 However, the above prior art has the following problems. In patent document 1, although a hot metal temperature rises by adding a carbon source in production | generation slag, mixing of the sulfur contained in a carbon source is caused, and the sulfur concentration in steel becomes high. In addition, there is a problem that the refining time becomes long to ensure the combustion time of the carbon source, and the manufacturing cost increases. Furthermore, since the carbon source is burned, there is a problem that the amount of CO 2 generated naturally increases.

特許文献2では、上吹きランスを用いて、転炉で酸化精錬処理を行う際には、吹錬途中に上吹きランス高さが変動する場合がある。上吹きランス高さが変動する場合には、火炎長さとランス高さが大きく異なってしまう。このことにより、粉状精錬剤に効果的に着熱しないことが考えられる。   In Patent Document 2, when performing an oxidation refining process in a converter using an upper blowing lance, the upper blowing lance height may vary during the blowing. When the top blowing lance height fluctuates, the flame length and the lance height are greatly different. As a result, it is considered that the powdery refining agent does not effectively heat.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、バーナー機能を有する上吹きランスを用い、この上吹きランスの下端にバーナー火炎を形成させて、上吹きランスを介して粉状精錬剤をこの火炎で加熱しつつ転炉内の冷鉄源の添加された溶融鉄に吹き付けて、予備脱燐処理や脱炭精錬などの酸化精錬処理を溶銑に施すにあたり、粉状精錬剤を効率良く加熱し、溶銑中の冷鉄源の配合比率を安定して高めることができる溶融鉄の精錬方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to use an upper blowing lance having a burner function, and to form a burner flame at the lower end of the upper blowing lance, through the upper blowing lance. The powdered smelting agent is applied to the hot metal by oxidative smelting treatment such as preliminary dephosphorization and decarburization smelting by spraying the powdered smelting agent on the molten iron to which the cold iron source is added in the converter while heating with this flame. It is to provide a method for refining molten iron that can efficiently heat the agent and stably increase the blending ratio of the cold iron source in the hot metal.

上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)粉状精錬剤供給流路と、燃料ガス供給流路と、燃料ガスの燃焼用酸化性ガス供給流路と、精錬用酸化性ガス供給流路とを別々に有する上吹きランスを用いて、前記燃料ガス供給流路から燃料ガスを供給し、かつ、前記燃焼用酸化性ガス供給流路から燃焼用酸化性ガスを供給して、転炉に収容される溶融鉄の浴面に向けて前記上吹きランスのノズル前面に火炎を形成し、
前記粉状精錬剤供給流路から粉状精錬剤を供給して、該粉状精錬剤を、前記火炎で加熱しながら、溶融鉄の浴面に向けて吹き付けつつ、前記精錬用酸化性ガス供給流路から溶融鉄の浴面に向けて精錬用酸化性ガスを供給する溶融鉄の精錬方法であって、
燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの流量比を下記の(1)式を満足させつつ前記火炎を形成することを特徴とする溶融鉄の精錬方法。
0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0 ・・・(1)
但し、(1)式において、G:燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm/分)、F:燃料ガス供給速度(Nm/分)、(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比、である。
(2)前記燃焼用酸化性ガスの吐出流速Vが、下記の(2)式を満足するように前記燃焼用酸化性ガス供給速度Gを調整することを特徴とする請求項1に記載の溶融鉄の精錬方法。
0.2≦V/C≦1.0 ・・・(2)
但し、(2)式において、V:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)、
C:音速(Nm/秒)、である。
(3)前記粉状精錬剤は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種類を含んでおり、該粉状精錬剤を不活性ガスとともに溶融鉄の浴面に向けて供給して、冷鉄源が添加された溶融鉄に対して酸化精錬処理を行うことを特徴とする、上記(1)または上記(2)に記載の溶融鉄の精錬方法。
(4)前記溶融鉄が溶銑であり、前記酸化精錬処理が溶銑の予備脱燐処理であることを特徴とする、上記(3)に記載の溶融鉄の精錬方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) Using an upper blow lance having separately a powdery refining agent supply channel, a fuel gas supply channel, an oxidizing gas supply channel for combustion of fuel gas, and an oxidizing gas supply channel for refining The fuel gas is supplied from the fuel gas supply channel and the combustion oxidizing gas is supplied from the combustion oxidizing gas supply channel toward the bath surface of the molten iron accommodated in the converter. To form a flame in front of the nozzle of the upper blowing lance,
Supplying the powdery refining agent from the powdery refining agent supply flow path, supplying the refining oxidizing gas while spraying the powdery refining agent toward the molten iron bath surface while heating with the flame. A method for refining molten iron that supplies oxidizing gas for refining toward a bath surface of molten iron from a flow path,
A method for refining molten iron, characterized in that the flame is formed while satisfying the following equation (1) for a flow rate ratio between a fuel gas and an oxidizing gas for combustion.
0.4 ≦ (G / F) / (G / F) st ≦ 1.0 (1)
However, in the formula (1), G: combustion oxidizing gas supply rate (Nm 3 / min), F: fuel gas supply rate (Nm 3 / min), (G / F) st : fuel gas and the fuel This is the ratio of the stoichiometric coefficient to the oxidizing gas required for complete combustion of the gas.
(2) The combustion oxidizing gas supply rate G is adjusted so that the discharge flow velocity V G of the combustion oxidizing gas satisfies the following equation (2): A method for refining molten iron.
0.2 ≦ V G /C≦1.0 (2)
However, in the formula (2), V G : discharge flow rate of combustion oxidizing gas (Nm / sec),
C: Sound velocity (Nm / sec).
(3) The powdery refining agent includes at least one of iron oxide, a lime-based solvent, and a combustible substance, and the powdery refining agent is directed to a molten iron bath surface together with an inert gas. The method for refining molten iron according to (1) or (2) above, wherein the molten iron to which the cold iron source is added is subjected to oxidative refining treatment.
(4) The method for refining molten iron according to (3), wherein the molten iron is hot metal, and the oxidative refining treatment is a preliminary dephosphorization treatment of hot metal.

本発明によれば、その先端下方にバーナー火炎を形成するための上吹きランスの燃料ガス供給流路から供給される燃料ガスと、燃焼用酸化性ガス供給流路から供給される燃焼用酸化性ガスとの流量比を、燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比に対して、所定の範囲となるように制御するので、上吹きランス高さd(m)と火炎長さl(m)との比(l/d)が0.8以上1.2以下となるように設定することが可能となる。その結果、この火炎の熱を、上吹きランスから供給される粉状精錬剤に効果的に伝達させることができるため、加熱された粉状精錬剤によって、溶融鉄の熱余裕が向上し、転炉における溶融鉄の酸化精錬処理において、鉄スクラップなどの冷鉄源の配合比率を大幅に増大させることが可能となる。また、溶融鉄への着熱効率が安定して高く維持するための加炭用の炭材を削減でき、COの排出量の低減という効果もある。 According to the present invention, the fuel gas supplied from the fuel gas supply flow path of the upper blowing lance for forming the burner flame below the tip thereof, and the combustion oxidizing property supplied from the combustion oxidizing gas supply flow path Since the flow rate ratio to the gas is controlled to be within a predetermined range with respect to the ratio of the stoichiometric coefficient between the fuel gas and the oxidizing gas for combustion required for complete combustion of the fuel gas. The ratio (l / d) between the top blowing lance height d (m) and the flame length l (m) can be set to 0.8 or more and 1.2 or less. As a result, the heat of the flame can be effectively transferred to the powdery smelting agent supplied from the top blowing lance, so that the heated powdery smelting agent improves the thermal margin of the molten iron, and In the oxidative refining treatment of molten iron in a furnace, it becomes possible to greatly increase the blending ratio of cold iron sources such as iron scrap. Moreover, it is possible to reduce the amount of carbonized material for carburizing in order to keep the heat receiving efficiency to the molten iron stable and high, and there is an effect of reducing CO 2 emission.

本発明を実施する際に用いる転炉設備を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the converter equipment used when implementing this invention. 本発明を実施する際に用いる上吹きランスの概略拡大縦断面図である。It is a general | schematic expanded longitudinal cross-sectional view of the top blowing lance used when implementing this invention. プロパンガスと燃焼用酸素ガスとの流量比と、火炎長さ指数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flow rate ratio of propane gas and combustion oxygen gas, and a flame length index. ランス高さdに対する火炎長さlの値(l/d)と、火炎長さlとランス高さdとが等しい場合(l/d=1)を基準とした着熱量に対する、各値(l/d)における着熱量の値(着熱指数)との関係を示すグラフである。The values (l / d) of the flame length l with respect to the lance height d and the values (l / d) with respect to the amount of heat applied on the basis of the case where the flame length l and the lance height d are equal (l / d = 1) It is a graph which shows the relationship with the value (heat index) of the heat gain in / d.

本発明は、転炉に収容された溶銑に対して上吹きランスから精錬用酸化性ガスを供給して行う酸化精錬処理を対象としている。この酸化精錬処理としては、現在、溶銑の予備脱燐処理及び溶銑の脱炭精錬処理が行われており、本発明は、どちらの酸化精錬処理にも適用することができる。本発明を溶銑の脱炭精錬に適用する場合に、予備脱燐処理が施された溶銑に対して本発明を実施しても、予備脱燐処理が施されていない溶銑に対して本発明を実施してもどちらでも構わない。本発明を予備脱燐処理に適用し、この予備脱燐処理によって精錬された溶銑を転炉で脱炭精錬する際にも本発明を適用することができる。   The present invention is directed to an oxidation refining process performed by supplying a refining oxidizing gas from a top blowing lance to hot metal contained in a converter. As this oxidative refining treatment, hot metal preliminary dephosphorization treatment and hot metal decarburization refining treatment are currently carried out, and the present invention can be applied to both oxidative refining treatments. When the present invention is applied to hot metal decarburization and refining, even if the present invention is applied to hot metal that has been subjected to preliminary dephosphorization, the present invention is applied to hot metal that has not been subjected to preliminary dephosphorization. It doesn't matter which way you do it. The present invention can also be applied to the case where the present invention is applied to a preliminary dephosphorization treatment and the hot metal refined by the preliminary dephosphorization treatment is decarburized and refined in a converter.

本発明において使用する溶銑(溶融鉄)は、高炉で製造された溶銑(溶融鉄)であり、この溶銑(溶融鉄)を、溶銑鍋、トピードカーなどの溶銑搬送容器で受銑して、予備脱燐処理及び脱炭精錬を実施する転炉に搬送する。以下、転炉における溶銑の予備脱燐処理を例として、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。   The hot metal (molten iron) used in the present invention is a hot metal (molten iron) manufactured in a blast furnace. Transfer to a converter where phosphorus treatment and decarburization are performed. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking hot metal preliminary dephosphorization treatment in a converter as an example.

図1は、本発明を実施する際に用いる転炉設備を示す概略断面図である。図1に示すように、転炉設備1は、炉本体2と、この炉本体2の内部に挿入され、上下方向に移動可能な上吹きランス3と有している。この炉本体2は、その外殻が鉄皮4で構成されている。この鉄皮4の内側に耐火物5が設けられている。炉本体2の上部には、脱燐処理終了後の溶銑26を出湯するための出湯口6が設けられ、また、炉本体2の炉底部には、攪拌用ガス28を吹き込むための複数の底吹き羽口7が設けられている。この底吹き羽口7はガス導入管8と接続されている。転炉は、溶銑鍋またはトピードカーなどの溶銑搬送容器に比べて、フリーボードが大きく、溶銑を強攪拌することが可能であり、これにより、冷鉄源の溶解能力が高いのみならず、少ない石灰系媒溶剤の使用量で迅速に脱燐処理を行うことができる。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a converter facility used in carrying out the present invention. As shown in FIG. 1, a converter facility 1 includes a furnace body 2 and an upper blowing lance 3 that is inserted into the furnace body 2 and is movable in the vertical direction. The furnace body 2 has an outer shell made of an iron skin 4. A refractory 5 is provided inside the iron skin 4. A top 6 of the furnace body 2 is provided with a hot water outlet 6 for pouring hot metal 26 after the dephosphorization process, and a plurality of bottoms for injecting a stirring gas 28 into the furnace bottom of the furnace body 2. A blowing tuyere 7 is provided. The bottom blowing tuyere 7 is connected to a gas introduction pipe 8. The converter has a larger freeboard than the hot metal transfer container such as hot metal ladle or topped car, and it is possible to vigorously stir the hot metal, which not only increases the melting capacity of the cold iron source but also reduces the amount of lime. The dephosphorization process can be performed quickly with the amount of the system solvent used.

上吹きランス3には、粉状精錬剤供給管9と、燃料ガス供給管10と、燃焼用酸化性ガス供給管11と、精錬用酸化性ガス供給管12と、上吹きランス3を冷却するための冷却水を供給及び排出するための冷却水給水管及び排水管(図示せず)とが接続されている。粉状精錬剤供給管9には、窒素ガス、Arガスなどの不活性ガスとともに、酸化鉄、石灰系媒溶剤、可燃性物質のうちの少なくとも1種を含む粉状精錬剤29が供給される。燃料ガス供給管10には、プロパンガス、液化天然ガス、コークス炉ガスなどのガス燃料が供給される。燃焼用酸化性ガス供給管11には、供給される燃料ガスを燃焼するための、酸素ガスや空気などの燃焼用酸化性ガスが供給される。燃焼用酸化性ガスとしては、一般的に酸素ガスが用いられる。精錬用酸化性ガス供給管12には、酸素ガスなどの精錬用酸化性ガスが供給される。精錬用酸化性ガスとしては、酸素ガス(工業用純酸素)、酸素富化空気、酸素ガスと希ガスとの混合ガスが用いられるが、一般的には、酸素ガスが使用される。図1では、燃焼用酸化性ガス及び精錬用酸化性ガスとして酸素ガスを供給している。   The upper blowing lance 3 cools the powdery refining agent supply pipe 9, the fuel gas supply pipe 10, the combustion oxidizing gas supply pipe 11, the refining oxidizing gas supply pipe 12, and the upper blowing lance 3. A cooling water supply pipe and a drain pipe (not shown) for supplying and discharging cooling water are connected. The powdery refining agent supply pipe 9 is supplied with a powdery refining agent 29 containing at least one of iron oxide, lime-based solvent, and combustible substance together with inert gas such as nitrogen gas and Ar gas. . Gas fuel such as propane gas, liquefied natural gas, and coke oven gas is supplied to the fuel gas supply pipe 10. The combustion oxidizing gas supply pipe 11 is supplied with a combustion oxidizing gas such as oxygen gas or air for burning the supplied fuel gas. As the oxidizing gas for combustion, oxygen gas is generally used. The refining oxidizing gas supply pipe 12 is supplied with a refining oxidizing gas such as oxygen gas. As the oxidizing gas for refining, oxygen gas (industrial pure oxygen), oxygen-enriched air, or a mixed gas of oxygen gas and rare gas is used, but oxygen gas is generally used. In FIG. 1, oxygen gas is supplied as the oxidizing gas for combustion and the oxidizing gas for refining.

燃料ガスに代えて、重油、灯油などの炭化水素系の液体燃料を使用することも可能であるが、上吹きランス3の流路出口のノズルなどで目詰まりを起こす恐れがあるので、本実施形態では燃料ガス(気体燃料)を使用することが好ましい。気体燃料を使用すれば、ノズルなどの目詰まりを防止できるだけでなく、供給速度の調整が容易である、着火しやすいので失火を防止できるなどの利点がある。   It is possible to use hydrocarbon-based liquid fuels such as heavy oil and kerosene instead of fuel gas, but this may occur due to the possibility of clogging at the nozzle at the outlet of the flow path of the top blowing lance 3. In the form, it is preferable to use fuel gas (gaseous fuel). If gaseous fuel is used, there are advantages such that not only clogging of nozzles and the like can be prevented, but also the supply speed can be easily adjusted, and misfire can be prevented because ignition is easy.

上吹きランス3に接続されていない側の、粉状精錬剤供給管9の他端は、粉状精錬剤29を収容したディスペンサー13に接続されている。また、ディスペンサー13は、粉状精錬剤搬送用ガス供給管9Aに接続されている。粉状精錬剤搬送用ガス供給管9Aを通ってディスペンサー13に供給された不活性ガスが、ディスペンサー13に収容された粉状精錬剤29の搬送用ガスとして機能し、ディスペンサー13に収容された粉状精錬剤29は粉状精錬剤供給管9を通って上吹きランス3に供給され、上吹きランス3の先端から溶銑26に向けて吹き付けることができるようになっている。図1では、粉状精錬剤29の搬送用ガスとして窒素ガスが上吹きランス3に供給されている。   The other end of the powdery refining agent supply pipe 9 on the side not connected to the upper blowing lance 3 is connected to a dispenser 13 containing the powdery refining agent 29. Further, the dispenser 13 is connected to the powdery refining agent transport gas supply pipe 9A. The inert gas supplied to the dispenser 13 through the powdery refining agent transfer gas supply pipe 9A functions as a transfer gas for the powdery refining agent 29 stored in the dispenser 13, and the powder stored in the dispenser 13 The fine smelting agent 29 is supplied to the upper blowing lance 3 through the powdery smelting agent supply pipe 9 and can be sprayed from the tip of the upper blowing lance 3 toward the hot metal 26. In FIG. 1, nitrogen gas is supplied to the upper blowing lance 3 as a conveying gas for the powdery refining agent 29.

図2は、本発明に係る上吹きランスの概略断面図である。図2に示すように、上吹きランス3は、円筒状のランス本体14と、このランス本体14の下端に溶接などにより接続された銅鋳物製のランスチップ15とを有している。このランス本体14は、最内管20、仕切り管21、内管22、中管23、外管24、最外管25の同心円形状の6種の鋼管、即ち6重管で構成されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an upper blowing lance according to the present invention. As shown in FIG. 2, the upper blow lance 3 has a cylindrical lance body 14 and a lance tip 15 made of a copper casting connected to the lower end of the lance body 14 by welding or the like. The lance body 14 is composed of six types of concentric steel pipes, that is, six-fold pipes, that is, an innermost pipe 20, a partition pipe 21, an inner pipe 22, an intermediate pipe 23, an outer pipe 24, and an outermost pipe 25.

粉状精錬剤供給管9は最内管20に連通し、粉状精錬剤29が搬送用ガスとともに最内管20の内部を通過する。燃料ガス供給管10は仕切り管21に連通し、プロパンガスなどの燃料ガスが最内管20と仕切り管21との間隙を通過する。燃焼用酸化性ガス供給管11は内管22に連通し、燃料燃焼用酸化性ガスが仕切り管21と内管22との間隙を通過する。精錬用酸化性ガス供給管12は中管23に連通し、精錬用酸化性ガスが内管22と中管23との間隙を通過する。冷却水給水管及び排水管はそれぞれ外管24または最外管25の何れか一方に連通しており、冷却水が中管23と外管24との間隙及び外管24と最外管25との間隙を通過する。冷却水が中管23と外管24との間隙及び外管24と最外管25との間隙を通過するとしたが、どちらを給水流路としても構わない。冷却水は、ランスチップ15の位置で反転するように構成されている。   The powdery refining agent supply pipe 9 communicates with the innermost pipe 20, and the powdery refining agent 29 passes through the innermost pipe 20 together with the carrier gas. The fuel gas supply pipe 10 communicates with the partition pipe 21, and fuel gas such as propane gas passes through the gap between the innermost pipe 20 and the partition pipe 21. The combustion oxidizing gas supply pipe 11 communicates with the inner pipe 22, and the fuel combustion oxidizing gas passes through the gap between the partition pipe 21 and the inner pipe 22. The refining oxidizing gas supply pipe 12 communicates with the middle pipe 23, and the refining oxidizing gas passes through the gap between the inner pipe 22 and the middle pipe 23. Each of the cooling water supply pipe and the drain pipe communicates with either the outer pipe 24 or the outermost pipe 25, and the cooling water has a gap between the middle pipe 23 and the outer pipe 24 and the outer pipe 24 and the outermost pipe 25. Pass through the gap. Although the cooling water passes through the gap between the middle pipe 23 and the outer pipe 24 and the gap between the outer pipe 24 and the outermost pipe 25, either one may be used as the water supply flow path. The cooling water is configured to reverse at the position of the lance tip 15.

最内管20の内部は、ランスチップ15のほぼ軸心位置に配置された中心孔16と連通し、最内管20と仕切り管21との間隙は、中心孔16の周囲に円環状のノズルまたは同心円上の複数個のノズル孔として開口する燃料ガス噴射孔17と連通し、仕切り管21と内管22との間隙は、燃料ガス噴射孔17の周囲に円環状のノズルまたは同心円上の複数個のノズル孔として開口する燃焼用酸化性ガス噴射孔18と連通し、そして、内管22と中管23との間隙は、燃焼用酸化性ガス噴射孔18の周辺に複数個設置された周囲孔19と連通している。中心孔16は、粉状精錬剤29を搬送用ガスとともに吹き付けるためのノズル、燃料ガス噴射孔17は、燃料ガスを噴射するためのノズル、燃焼用酸化性ガス噴射孔18は、燃料ガスを燃焼する酸化性ガスを噴射するためのノズル、周囲孔19は、精錬用酸化性ガスを吹き付けるためのノズルである。すなわち、最内管20の内部が粉状精錬剤供給流路31となり、最内管20と仕切り管21との間隙が燃料ガス供給流路32となり、仕切り管21と内管22との間隙が燃焼用酸化性ガス供給流路33となり、内管22と中管23との間隙が精錬用酸化性ガス供給流路34となっている。中管23と外管24との間隙及び外管24と最外管25との間隙は、冷却水の給水流路または排水流路となっている。すなわち、上吹きランス3は、粉状精錬剤供給流路31と、燃料ガス供給流路32と、燃焼用酸化性ガス供給流路33と、精錬用酸化性ガス供給流路34とを別々に有しており、更に、冷却水の給水流路及び排水流路を有している。   The inside of the innermost tube 20 communicates with the center hole 16 disposed substantially at the axial center position of the lance tip 15, and the gap between the innermost tube 20 and the partition tube 21 is an annular nozzle around the center hole 16. Alternatively, the gap between the partition pipe 21 and the inner pipe 22 communicates with the fuel gas injection holes 17 that are opened as a plurality of concentric nozzle holes, and an annular nozzle or a plurality of concentric circles are formed around the fuel gas injection holes 17. The combustion oxidizing gas injection holes 18 opened as individual nozzle holes communicate with each other, and a plurality of gaps between the inner tube 22 and the intermediate tube 23 are provided around the combustion oxidizing gas injection holes 18. It communicates with the hole 19. The center hole 16 is a nozzle for spraying the powdery refining agent 29 together with the carrier gas, the fuel gas injection hole 17 is a nozzle for injecting the fuel gas, and the combustion oxidizing gas injection hole 18 is for burning the fuel gas. The nozzle for injecting the oxidizing gas and the peripheral hole 19 are nozzles for spraying the oxidizing gas for refining. That is, the inside of the innermost pipe 20 is a powdery refining agent supply flow path 31, the gap between the innermost pipe 20 and the partition pipe 21 is a fuel gas supply flow path 32, and the gap between the partition pipe 21 and the inner pipe 22 is A combustion oxidizing gas supply flow path 33 is formed, and a gap between the inner pipe 22 and the intermediate pipe 23 is a refining oxidizing gas supply flow path 34. The gap between the middle pipe 23 and the outer pipe 24 and the gap between the outer pipe 24 and the outermost pipe 25 serve as a cooling water supply channel or a drain channel. In other words, the top blow lance 3 has a powdery refining agent supply flow path 31, a fuel gas supply flow path 32, a combustion oxidizing gas supply flow path 33, and a refining oxidizing gas supply flow path 34 separately. And a cooling water supply channel and a drain channel.

中心孔16はストレート形状のノズルで、周囲孔19は、その断面が縮小する部分と拡大する部分の2つの円錐体で構成されるラバールノズルの形状を採っているが、中心孔16も、ラバールノズル形状としても構わない。燃料ガス噴射孔17及び燃焼用酸化性ガス噴射孔18は円環のスリット状に開口するストレート型のノズル、または断面が円形のストレート形状のノズルである。ラバールノズルにおいて、縮小する部分と拡大する部分の2つの円錐体の境界である最も断面が狭い位置をスロートと呼んでいる。   The center hole 16 is a straight nozzle, and the peripheral hole 19 is in the shape of a Laval nozzle composed of two cones, a portion whose cross section is reduced and a portion where the cross section is enlarged, but the center hole 16 is also a Laval nozzle shape. It does not matter. The fuel gas injection holes 17 and the combustion oxidizing gas injection holes 18 are straight nozzles that open in the shape of an annular slit, or straight nozzles that have a circular cross section. In the Laval nozzle, the position where the cross section is the narrowest, which is the boundary between the two cones of the reduced portion and the enlarged portion, is called a throat.

この構成の転炉設備1を用い、冷鉄源の配合比率を高めるために、本発明に係る脱燐処理を、以下に示すようにして溶銑26に対して実施する。   In order to increase the blending ratio of the cold iron source using the converter equipment 1 having this configuration, the dephosphorization treatment according to the present invention is performed on the hot metal 26 as follows.

まず、炉本体2の内部へ冷鉄源を装入する。使用する冷鉄源としては、製鉄所で発生する鋳片及び鋼板のクロップ屑や市中屑などの鉄スクラップ、磁力選別によってスラグから回収した地金、更には、冷銑、還元鉄などを使用することができる。冷鉄源の配合比率は、装入する全鉄源に対して5質量%以上とすることが好ましい(冷鉄源の配合比率(質量%)=冷鉄源配合量×100/(溶銑配合量+冷鉄源配合量))。冷鉄源の配合比率が5質量%未満では、生産性向上の効果が少ないのみならず、CO発生量の削減効果が少ないからである。冷鉄源の配合比率の上限は特に決める必要はなく、予備脱燐処理後の溶銑温度が目標範囲を維持できる上限まで添加することができる。冷鉄源の装入完了に前後して、攪拌用ガス28の底吹き羽口7からの吹き込みを開始する。 First, a cold iron source is charged into the furnace body 2. The cold iron source used is iron scrap such as slabs and steel plate crops and city scraps generated at steelworks, bullion recovered from slag by magnetic sorting, and cold iron, reduced iron, etc. can do. The blending ratio of the cold iron source is preferably 5% by mass or more based on the total iron source to be charged (mixing ratio of the cold iron source (mass%) = cold iron source blending amount × 100 / (molten iron blending amount). + Cold iron source blending amount)). This is because when the blending ratio of the cold iron source is less than 5% by mass, not only the effect of improving the productivity is small but also the effect of reducing the amount of CO 2 generation is small. The upper limit of the blending ratio of the cold iron source does not need to be particularly determined, and the hot metal temperature after the preliminary dephosphorization treatment can be added up to an upper limit capable of maintaining the target range. Before and after the cold iron source is charged, the stirring gas 28 starts to be blown from the bottom blowing tuyere 7.

冷鉄源を炉本体2への装入後、溶銑26を炉本体2へ装入する。用いる溶銑26としてはどのような組成であっても処理することができ、予備脱燐処理の前に脱硫処理や脱珪処理が施されていてもよい。因みに、予備脱燐処理前の溶銑26の主な化学成分は、炭素:3.8〜5.0質量%、珪素:0.3質量%以下、燐:0.08〜0.2質量%、硫黄:0.05質量%以下程度である。但し、予備脱燐処理時に炉本体内で生成されるスラグ27の量が多くなると脱燐効率が低下するので、炉内でのスラグ発生量を少なくして脱燐効率を高めるために、予備脱燐処理前に溶銑中の珪素を予め除去(「溶銑の脱珪処理」という)して、溶銑中の珪素濃度を0.20質量%以下、望ましくは0.10質量%以下まで予め低減しておくことが好ましい。また、溶銑温度は1200〜1400℃の範囲であれば問題なく脱燐処理することができる。脱珪処理を実施した場合には、脱珪処理時に生成したスラグを脱燐処理の前までに排滓する。   After the cold iron source is charged into the furnace body 2, the hot metal 26 is charged into the furnace body 2. The hot metal 26 used can be processed with any composition, and may be subjected to desulfurization or desiliconization before the preliminary dephosphorization. Incidentally, the main chemical components of the hot metal 26 before the preliminary dephosphorization treatment are: carbon: 3.8 to 5.0 mass%, silicon: 0.3 mass% or less, phosphorus: 0.08 to 0.2 mass%, Sulfur: About 0.05% by mass or less. However, if the amount of slag 27 produced in the furnace body during the preliminary dephosphorization process increases, the dephosphorization efficiency decreases. Therefore, in order to increase the dephosphorization efficiency by reducing the amount of slag generated in the furnace, Before removing phosphorus, the silicon in the hot metal is removed in advance (referred to as “desiliconization of hot metal”), and the silicon concentration in the hot metal is reduced to 0.20 mass% or less, preferably 0.10 mass% or less in advance. It is preferable to keep it. Moreover, if the hot metal temperature is in the range of 1200 to 1400 ° C., dephosphorization can be performed without any problem. When the desiliconization process is performed, the slag generated during the desiliconization process is discharged before the dephosphorization process.

次いで、ディスペンサー13に不活性ガスを供給し、粉状精錬剤29を、上吹きランス3の中心孔16から不活性ガスとともに溶銑26の浴面に向けて吹き付ける。この粉状精錬剤29の吹き付けに前後して、上吹きランス3の燃料ガス噴射孔17から燃料ガスを噴射させるとともに燃焼用酸化性ガス噴射孔18から酸素ガスなどの酸化性ガスを噴射させ、溶銑26の浴面に向けて、上吹きランス3のノズル前面の下方に火炎を形成する。   Next, an inert gas is supplied to the dispenser 13, and the powdery refining agent 29 is sprayed from the center hole 16 of the upper blowing lance 3 toward the bath surface of the hot metal 26 together with the inert gas. Before and after the spraying of the powdery refining agent 29, fuel gas is injected from the fuel gas injection hole 17 of the upper blowing lance 3, and oxidizing gas such as oxygen gas is injected from the combustion oxidizing gas injection hole 18, A flame is formed below the nozzle front surface of the upper blowing lance 3 toward the bath surface of the hot metal 26.

上吹きランス3の先端に火炎を発生させるにあたり、上吹きランス高さdと火炎長さlとの比(l/d)が0.8以上1.2以下となるように、下記の(1)式を満足する範囲で、上吹きランス3に供給する燃料ガス供給量と燃焼用酸化性ガス供給量とを調整して、すなわち、燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの流量比を調整して火炎を発生させて、燃料ガスを転炉のフリーボード内で完全燃焼させる。   In generating a flame at the tip of the upper blowing lance 3, the following (1) is set so that the ratio (l / d) of the upper blowing lance height d to the flame length l is 0.8 or more and 1.2 or less. ) Adjusting the fuel gas supply amount and the combustion oxidizing gas supply amount supplied to the top blowing lance 3 within the range satisfying the formula, that is, adjusting the flow rate ratio between the fuel gas and the combustion oxidizing gas. A flame is generated to completely burn the fuel gas in the freeboard of the converter.

0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0 ・・・(1)
G:上吹きランスの燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm/分)
F:上吹きランスの燃料ガス供給速度(Nm/分)
(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数との比。
0.4 ≦ (G / F) / (G / F) st ≦ 1.0 (1)
G: Supply rate of oxidizing gas for combustion of top blowing lance (Nm 3 / min)
F: Fuel gas supply speed of top blowing lance (Nm 3 / min)
(G / F) st : Ratio of the stoichiometric coefficient between the fuel gas and the oxidizing gas for combustion required for complete combustion of the fuel gas.

ここで、上吹きランス高さdとは、静止時の溶銑26の浴面から、鉛直方向に沿った上吹きランスのノズル前面の先端までの距離である。本発明における上吹きランス高さdの想定値は、2.0〜5.0mの範囲である。溶銑26が装入される転炉におけるフリーボードの値が概ね2.0〜5.0mの範囲となるからである。尚、フリーボードとは、静止時の溶銑26の浴面から転炉等の精練容器の装入口までの高さ(距離)である。   Here, the top blowing lance height d is the distance from the bath surface of the hot metal 26 at rest to the tip of the nozzle front surface of the top blowing lance along the vertical direction. The assumed value of the top blowing lance height d in the present invention is in the range of 2.0 to 5.0 m. This is because the value of the free board in the converter into which the hot metal 26 is charged is generally in the range of 2.0 to 5.0 m. The free board is the height (distance) from the bath surface of the hot metal 26 at rest to the loading port of a scouring container such as a converter.

(G/F)/(G/F)stの値が0.4を下回るまたは1.0を超えると、炉本体2内の溶銑26の浴面に到達する前に燃料ガスが燃え尽きてしまい、粉状精錬剤29への着熱効率が悪くなる。(G/F)/(G/F)stの値が0.4以上1.0以下であれば、粉状精錬剤29が上吹きランス3の先端から溶銑26の浴面に到着するまでの距離である上吹きランス高さdに対する、その間で形成される火炎長さlの値(l/d)が0.8以上1.2以下となるように設定することが可能となる。上吹きランス高さdと火炎長さlとの比(l/d)が1に近く、火炎長さlが上吹きランス高さdに対して0.8以上1.2以下の範囲であれば、上吹きランスからの炎によって、火炎に消費される燃料が、粉状精錬剤29を着熱させる目的に照らして効率良く消費されたといえ、かつ、後述する実験2によっても確認されるが、上吹きランスからの炎によって粉状精錬剤29が効果的に着熱され、着熱効率が良好であるといえる。 When the value of (G / F) / (G / F) st is less than 0.4 or exceeds 1.0, the fuel gas is burned out before reaching the bath surface of the hot metal 26 in the furnace body 2, The heat receiving efficiency to the powdery refining agent 29 is deteriorated. (G / F) / (G / F) If the value of st is not less than 0.4 and not more than 1.0, the time until the powdery refining agent 29 reaches the bath surface of the hot metal 26 from the tip of the top blowing lance 3 It is possible to set the value (l / d) of the flame length l formed between the upper blowing lance height d which is the distance to be 0.8 or more and 1.2 or less. The ratio (l / d) of the top blowing lance height d to the flame length l is close to 1, and the flame length l is in the range of 0.8 to 1.2 with respect to the top blowing lance height d. For example, it can be said that the fuel consumed by the flame is efficiently consumed by the flame from the top blowing lance in view of the purpose of heat-up the powdery refining agent 29, and is confirmed also by Experiment 2 described later. The powdered smelting agent 29 is effectively heated by the flame from the top blowing lance, and it can be said that the heat receiving efficiency is good.

上記の(1)式に加えて、燃焼用酸化性ガスの吐出流速V(Nm/秒)を下記の(2)式を満足する範囲に維持することが好ましい。 In addition to the above equation (1), it is preferable to maintain the discharge flow rate V G (Nm / sec) of the oxidizing gas for combustion within a range satisfying the following equation (2).

0.2≦V/C≦1.0 ・・・(2)
:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)
C:音速(Nm/秒)
/Cの値が0.2を下回ると、燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの混合状態が悪くなり、溶銑26の浴面と上吹きランス3の先端との間の空間内で燃料ガスが完全燃焼しにくい。また、V/Cの値が1.0を超えると、燃料ガスが溶銑26の浴面に到達する前に、燃え尽きやすく、粉状精錬剤29への着熱効率が悪くなる。その結果、溶銑(溶融鉄)への着熱効率も悪くなり、鉄スクラップなどの冷鉄源の配合比率を高めにくくなる。
0.2 ≦ V G /C≦1.0 (2)
V G : discharge velocity of oxidizing gas for combustion (Nm / sec)
C: Speed of sound (Nm / sec)
When the value of V G / C is less than 0.2, the mixed state of the fuel gas and the oxidizing gas for combustion deteriorates, and the fuel in the space between the bath surface of the hot metal 26 and the tip of the top blowing lance 3 Gas is difficult to burn completely. On the other hand, if the value of V G / C exceeds 1.0, the fuel gas is easily burned out before reaching the bath surface of the hot metal 26, and the efficiency of heat application to the powdery refining agent 29 is deteriorated. As a result, the heat receiving efficiency to the molten iron (molten iron) also deteriorates, and it becomes difficult to increase the blending ratio of cold iron sources such as iron scrap.

上記の(1)式を満足する条件で、燃料ガス及び燃焼用酸化性ガスを供給することで、燃料ガス噴射孔17から供給される燃料と、燃焼用酸化性ガス噴射孔18から供給される燃焼用酸化性ガスとは、上吹きランス3の半径方向の全方位で近接しているので、各々干渉し合い、雰囲気温度が高いこともあって、点火装置がなくても燃焼限界範囲内にガス濃度が達した時点で燃焼し、上吹きランス3の下方に火炎が形成される。   By supplying the fuel gas and the oxidizing gas for combustion under conditions satisfying the above expression (1), the fuel is supplied from the fuel gas injection hole 17 and supplied from the combustion oxidizing gas injection hole 18. Since the oxidizing gas for combustion is close in all radial directions of the upper blow lance 3, they interfere with each other and the ambient temperature is high, and even within the combustion limit range without an ignition device. When the gas concentration reaches, combustion occurs, and a flame is formed below the upper blowing lance 3.

上記の(1)式を満たすように、燃料ガス及び燃焼用酸化性ガスを供給し、かつ、燃焼用酸化性ガスの供給量を調整することによって、ランス高さに合わせた火炎長さを形成することが可能であるかを実験した。   Flame length matched to the lance height is formed by supplying fuel gas and oxidizing gas for combustion and adjusting the supply amount of oxidizing gas for combustion so as to satisfy the above equation (1) Experimented to be possible.

<実験1>
図1に示す転炉設備1を用いて、燃焼用酸化性ガス供給量を変化させた場合の火炎長さを調査した。転炉設備1の炉本体2は、350トンの溶融鉄を収容することができる。炉本体2に300トンの溶融鉄を収容した。上吹きランス高さdが2.0〜5.0mの範囲となる位置に上吹きランス3を配置した。同じ寸法を有するランス本体14を複数用意し、それぞれ設計変更がなされた複数のランスチップ15を用意した。燃料ガスや燃料ガス燃焼用酸化性ガスの気体を供給して上吹きランス3の下端部に火炎を形成した。
<Experiment 1>
Using the converter 1 shown in FIG. 1, the flame length when the supply amount of the oxidizing gas for combustion was changed was investigated. The furnace body 2 of the converter facility 1 can accommodate 350 tons of molten iron. 300 tons of molten iron was accommodated in the furnace body 2. The upper blowing lance 3 was disposed at a position where the upper blowing lance height d was in the range of 2.0 to 5.0 m. A plurality of lance bodies 14 having the same dimensions were prepared, and a plurality of lance tips 15 each having a design change were prepared. Fuel gas or an oxidizing gas for fuel gas combustion was supplied to form a flame at the lower end of the upper blowing lance 3.

複数のランスチップ15は、中心孔が内径55mmであり、燃料ガス噴射孔が円環状スリットの隙間が6.5mmであり、周囲孔はスロート径が50mmの5孔ラバールノズルでランス中心軸に対して15°の角度で配置されている。一方で、燃焼用酸化性ガス噴射孔18について、複数のランスチップ15の各々は、設計変更がなされている。この燃焼用酸化性ガス噴射孔18は円環状スリットの隙間であり、複数のランスチップ15は、この隙間の幅が16.4mm〜25.4mmの範囲のうちで、それぞれ異なる任意の寸法を有する。   The plurality of lance tips 15 has a central hole having an inner diameter of 55 mm, a fuel gas injection hole having an annular slit gap of 6.5 mm, and a peripheral hole having a throat diameter of 50 mm and a 5-hole rubber nozzle with respect to the lance center axis. It is arranged at an angle of 15 °. On the other hand, with respect to the combustion oxidizing gas injection hole 18, each of the plurality of lance tips 15 has been changed in design. The combustion oxidizing gas injection hole 18 is a gap of an annular slit, and the plurality of lance tips 15 have arbitrary different dimensions within the range of the gaps of 16.4 mm to 25.4 mm. .

この複数のランスチップ15と、複数のランス本体14とをそれぞれ溶接して、燃焼用酸化性ガス噴射孔18の隙間が相異なる複数の上吹きランス3を準備した。このようにして、火炎の形成に際して、燃焼用酸化性ガスの同一流量(m/秒)においても、燃焼用酸化性ガスの噴出速度(吐出速度(Nm/秒))を変更させることが可能となった。 The plurality of lance tips 15 and the plurality of lance bodies 14 were respectively welded to prepare a plurality of upper blowing lances 3 having different gaps between the combustion oxidizing gas injection holes 18. In this way, when the flame is formed, it is possible to change the ejection speed (discharge speed (Nm / sec)) of the oxidizing gas for combustion even at the same flow rate (m 3 / sec) of the oxidizing gas for combustion. It became.

燃料ガスとしてはプロパンガス(発熱量:100.5MJ/Nm)を用い、プロパンガスの供給流量(供給速度)Fは、12Nm/分とした。燃料ガス燃焼用酸化性ガス及び精錬用酸化性ガスとしては、酸素ガスを用いた。燃料ガス燃焼用酸化性ガスの供給流量(供給速度)Gは0Nm/分〜75Nm/分、精錬用酸化性ガスの供給流量は485Nm/分〜560Nm/分とし、炉本体2に吹き込んだ全酸素の供給流量は560Nm/分と一定にした。プロパンガスと、このプロパンガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性とガスの化学量論係数との比の値(G/F)stは、5.0となった。 Propane gas (calorific value: 100.5 MJ / Nm 3 ) was used as the fuel gas, and the supply flow rate (supply speed) F of propane gas was 12 Nm 3 / min. Oxygen gas was used as the oxidizing gas for fuel gas combustion and the oxidizing gas for refining. The supply flow rate (supply rate) G of the oxidizing gas for fuel gas combustion is 0 Nm 3 / min to 75 Nm 3 / min, and the supply flow rate of the oxidizing gas for refining is 485 Nm 3 / min to 560 Nm 3 / min. The supply flow rate of all the oxygen blown was kept constant at 560 Nm 3 / min. The ratio value (G / F) st of propane gas and the ratio of the stoichiometric coefficient of gas and the oxidizing property for combustion required for complete combustion of the propane gas was 5.0.

また、複数の上吹きランス3のうち、適宜1つの上吹きランス3を選択し、選択した上吹きランス3から燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとを吹き込み、安定的な火炎を形成させた後、各条件における火炎長さを目視にて測定した。上吹きランス高さdが2.5mである測定結果を図3に示す。図3中の縦軸の「火炎長さ指数」は、目視で測定した場合における、上吹きランス3の先端部から形成された火炎の先端までの火炎の長さlと、化学量論比での火炎長さlstとの比の値である「l/lst」を意味する。図3中の横軸の「(G/F)/(G/F)st」は、(G/F)stに対する、プロパンガスと、燃焼用酸化性ガスとの流量比である。 Also, after appropriately selecting one upper blowing lance 3 from among the plurality of upper blowing lances 3, the fuel gas and the oxidizing gas for combustion are blown from the selected upper blowing lance 3 to form a stable flame. The flame length in each condition was measured visually. The measurement results when the top blowing lance height d is 2.5 m are shown in FIG. The “flame length index” on the vertical axis in FIG. 3 is the stoichiometric ratio and the flame length l from the tip of the top blowing lance 3 to the tip of the flame formed when visually measured. It means “l / l st ” which is a value of the ratio to the flame length l st . “(G / F) / (G / F) st ” on the horizontal axis in FIG. 3 is a flow ratio of propane gas and combustion oxidizing gas to (G / F) st .

図3に示すように、燃焼用酸化性ガスの供給量を変化させることによって、火炎長さが変化することが分かった。即ち、燃焼用酸化性ガスの供給量を調整することによって、上吹きランス高さdに合わせた適正な火炎長さlを形成することが可能であることがわかった。   As shown in FIG. 3, it has been found that the flame length is changed by changing the supply amount of the oxidizing gas for combustion. That is, it has been found that by adjusting the supply amount of the oxidizing gas for combustion, it is possible to form an appropriate flame length l that matches the upper blowing lance height d.

次に、上記の実験1における理論燃焼比「(G/F)/(G/F)st=1」の条件において、上吹きランス高さdを変更し、溶銑への着熱挙動を調査した(実験2)。 Next, under the condition of the theoretical combustion ratio “(G / F) / (G / F) st = 1” in Experiment 1 above, the top blowing lance height d was changed and the heat deposition behavior on the hot metal was investigated. (Experiment 2).

<実験2>
理論燃焼比が1である場合には、理論燃焼比「(G/F)/(G/F)st=1」とした以外は実験1と同様の条件で、燃料ガスや燃料ガス燃焼用酸化性ガスの気体を供給して上吹きランス3の下端部に火炎を形成した。粉状精錬剤に着熱させた。上吹きランス高さdが変更されている各条件における、溶融鉄への着熱量は、溶融鉄の温度上昇から算出した。
<Experiment 2>
When the theoretical combustion ratio is 1, the fuel gas and the oxidation for fuel gas combustion are performed under the same conditions as in Experiment 1 except that the theoretical combustion ratio is “(G / F) / (G / F) st = 1”. A gas of a sex gas was supplied to form a flame at the lower end of the upper blowing lance 3. The powdery refining agent was heated. The amount of heat applied to the molten iron under each condition where the top blowing lance height d was changed was calculated from the temperature rise of the molten iron.

ランス高さdに対する火炎長さlの値(l/d)と、火炎長さlとランス高さdとが等しい場合(l/d=1)を基準とした着熱量に対する、各値(l/d)における着熱量の値(着熱指数)との関係を図4に示す。火炎による着熱された粉状精錬剤による溶銑への着熱が、着熱指数0.8を超えると一応、効率のよい着熱が達成されたと想定するが、図4によれば、そのような(l/d)の値は、0.8〜1.2の範囲となったことが確認される。
中心孔16から不活性ガスとともに噴射される粉状精錬剤29は、形成される火炎の熱を受けて加熱または加熱・溶融し、加熱されまたは溶融した状態で溶銑26の浴面に吹き付けられる。これにより、溶銑26に粉状精錬剤29の熱が着熱し、溶銑26の温度が上昇して、添加した冷鉄源の溶解が促進される。粉状精錬剤29は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種以上を含むことが好ましい。
The values (l / d) of the flame length l with respect to the lance height d and the values (l / d) with respect to the amount of heat applied on the basis of the case where the flame length l and the lance height d are equal (l / d = 1) FIG. 4 shows the relationship with the value of the amount of heat received (/ heat index) in / d). Assuming that heat is applied to the hot metal by the powdered smelting agent that has been heated by the flame, when the heat index exceeds 0.8, it is assumed that efficient heat is achieved. According to FIG. It is confirmed that the value of (l / d) is in the range of 0.8 to 1.2.
The powdery refining agent 29 injected together with the inert gas from the center hole 16 is heated or heated / melted by the heat of the formed flame, and is sprayed onto the bath surface of the hot metal 26 in the heated or molten state. Thereby, the heat of the powdery refining agent 29 is applied to the molten iron 26, the temperature of the molten iron 26 rises, and the dissolution of the added cold iron source is promoted. The powdery refining agent 29 preferably contains at least one of iron oxide, a lime-based medium solvent, and a combustible substance.

また、その際に、上吹きランス3の周囲孔19から、酸素ガスなどの精錬用酸化性ガスを溶銑26の浴面に向けて吹き付ける。溶銑26の脱燐反応は、溶銑中の燐が酸化性ガスまたは酸化鉄と反応して燐酸化物(P)を形成し、この燐酸化物が石灰系媒溶剤の滓化によって形成されるスラグ27に吸収されることで進行する。しかも、石灰系媒溶剤の滓化が促進されるほど脱燐速度が速くなる。従って、粉状精錬剤29としては、生石灰(CaO)、石灰石(CaCO)、消石灰(Ca(OH))などの石灰系媒溶剤を使用することが好ましい。生石灰に蛍石(CaF)またはアルミナ(Al)を滓化促進剤として混合したものを石灰系媒溶剤として使用することもできる。また、溶銑26の脱炭吹錬工程で生成する転炉スラグ(CaO−SiO系スラグ)を石灰系媒溶剤の全部または一部として使用することもできる。 At that time, refining oxidizing gas such as oxygen gas is blown toward the bath surface of the hot metal 26 from the peripheral hole 19 of the upper blowing lance 3. In the dephosphorization reaction of the hot metal 26, phosphorus in the hot metal reacts with an oxidizing gas or iron oxide to form a phosphor oxide (P 2 O 5 ), and this phosphor oxide is formed by the incubation of the lime-based solvent. It progresses by being absorbed by the slag 27. In addition, the rate of dephosphorization increases as the hatching of the lime-based medium solvent is promoted. Therefore, as the powdery refining agent 29, it is preferable to use a lime-based medium solvent such as quick lime (CaO), limestone (CaCO 3 ), slaked lime (Ca (OH) 2 ). A mixture of quicklime with fluorite (CaF 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ) as a hatching accelerator can be used as the lime-based solvent. It is also possible to use converter slag produced in the decarburization blowing process of the molten iron 26 (CaO-SiO 2 slag) as all or part of the lime-based medium solvent.

粉状精錬剤29として溶銑26の浴面に吹き付けられた石灰系媒溶剤は直ちに滓化してスラグ27を形成し、また、供給された精錬用酸化性ガスと溶銑中の燐とが反応して燐酸化物が形成される。攪拌用ガス28によって溶銑26とスラグ27とが強攪拌されることも相まって、形成した燐酸化物が滓化したスラグ27に迅速に吸収されて、溶銑26の脱燐反応が速やかに進行する。石灰系媒溶剤を粉状精錬剤29として使用しない場合には、石灰系媒溶剤を炉上ホッパーから別途上置き投入する。   The lime-based medium solvent sprayed on the bath surface of the hot metal 26 as the powdery refining agent 29 immediately hatches to form slag 27, and the supplied oxidizing gas for refining reacts with phosphorus in the hot metal. Phosphorus oxide is formed. Combined with the strong stirring of the hot metal 26 and the slag 27 by the stirring gas 28, the formed phosphorous oxide is rapidly absorbed by the hatched slag 27, and the dephosphorization reaction of the hot metal 26 proceeds promptly. When the lime-based medium solvent is not used as the powdery refining agent 29, the lime-based medium solvent is separately put on top from the furnace hopper.

粉状精錬剤29として、鉄鉱石やミルスケールなどの酸化鉄を使用した場合には、酸化鉄は酸素源として機能し、溶鋼中の燐と反応して脱燐反応が進行する。また、酸化鉄が石灰系媒溶剤と反応して石灰系媒溶剤の表面にFeO−CaOの化合物が形成され、石灰系媒溶剤の滓化が促進され、脱燐反応が促進される。酸化鉄として高炉ダストや転炉ダストなどの可燃性物質を含有するものを使用した場合には、可燃性物質が火炎により燃焼し、上記に加えて可燃性物質の燃焼熱が溶銑26の加熱に寄与する。   When iron oxide such as iron ore or mill scale is used as the powdery refining agent 29, the iron oxide functions as an oxygen source and reacts with phosphorus in the molten steel to advance a dephosphorization reaction. Further, the iron oxide reacts with the lime-based medium solvent to form a FeO-CaO compound on the surface of the lime-based medium solvent, which promotes the hatching of the lime-based medium solvent and promotes the dephosphorization reaction. When iron oxide containing combustible material such as blast furnace dust or converter dust is used, the combustible material is burned by the flame, and in addition to the above, the combustion heat of the combustible material is used to heat the hot metal 26. Contribute.

また、粉状精錬剤29として、アルミ灰(Alの地金やスクラップを溶解炉で溶かした時に、Alと空気中の酸素とが反応して生成した、金属Alを30〜50質量%含有するAl酸化物)やコークスなどの可燃性物質を使用した場合には、可燃性物質が火炎により燃焼し、燃料の燃焼熱に加えて可燃性物質の燃焼熱が溶銑26の加熱に寄与する。粉状精錬剤29として、石灰系媒溶剤、酸化鉄及び可燃性物質を混合したものを使用する場合には、それぞれの効果を並行して得ることができる。   Further, as the powdery refining agent 29, aluminum ash (30 to 50% by mass of metal Al produced by reaction of Al and oxygen in the air when Al ingot or scrap is melted in a melting furnace) is contained. When a flammable substance such as (Al oxide) or coke is used, the flammable substance is burned by the flame, and the combustion heat of the flammable substance contributes to the heating of the hot metal 26 in addition to the combustion heat of the fuel. In the case where a mixture of a lime-based solvent, iron oxide and a combustible substance is used as the powdery refining agent 29, the respective effects can be obtained in parallel.

上吹ランス3からの火炎によって加熱されているまたは加熱されることによって溶融している粉状精錬剤29の熱が溶銑26に伝達する。更には、溶銑26の上方に存在する、上吹きランス先端の火炎の燃焼熱が溶銑26に伝達する。これらの溶銑26に伝達する熱に加えて溶銑26が激しく攪拌されることも相まって、溶銑中の冷鉄源の溶解が促進される。装入した冷鉄源の溶解が脱燐処理を行っている間に終了する。   The heat of the powdery refining agent 29 heated by the flame from the upper blowing lance 3 or melted by the heating is transferred to the molten iron 26. Furthermore, the combustion heat of the flame at the tip of the upper blowing lance existing above the hot metal 26 is transmitted to the hot metal 26. In addition to the heat transmitted to the hot metal 26, the hot metal 26 is vigorously stirred, and the melting of the cold iron source in the hot metal is promoted. Dissolution of the charged cold iron source is completed during the dephosphorization process.

その後、溶銑26の燐濃度が目的とする値かそれ以下になったなら、上吹きランス3から溶銑26への全ての供給を停止して脱燐処理を終了する。脱燐処理後、炉本体2を傾動させて予備脱燐処理の施された溶銑26を、出湯口6を介して、取鍋、転炉装入鍋などの溶銑保持容器に出湯し、出湯した溶銑26を次工程の設備に搬送する。   Thereafter, when the phosphorus concentration in the hot metal 26 becomes the target value or less, all the supply from the top blowing lance 3 to the hot metal 26 is stopped, and the dephosphorization process is ended. After the dephosphorization process, the hot metal 26 subjected to the preliminary dephosphorization process by tilting the furnace body 2 is discharged into a hot metal holding container such as a ladle or a converter charging pot through the hot water outlet 6 and discharged. The hot metal 26 is transported to the next process equipment.

以上説明したように、本発明によれば、上吹きランス先端下方にバーナー火炎を形成するための燃料ガスと酸素ガスの供給量を適正に調節することで、様々なランス高さに対応した火炎長さに制御することが可能となる。その結果、上吹きランス3を介して炉本体2内に供給される粉状精錬剤29を溶銑26の浴面に到達するまでの間、連続的に安定して加熱することが実現され、粉状精錬剤29の熱は溶銑26に確実に着熱するので、溶銑26の熱余裕が向上し、転炉設備1における溶銑26の酸化精錬処理において、鉄スクラップなどの冷鉄源の配合比率を大幅に増大することが実現される。   As described above, according to the present invention, flames corresponding to various lance heights can be obtained by appropriately adjusting the supply amounts of fuel gas and oxygen gas for forming a burner flame below the top blowing lance tip. The length can be controlled. As a result, continuous and stable heating of the powdery refining agent 29 supplied into the furnace body 2 through the top blowing lance 3 until reaching the bath surface of the hot metal 26 is realized. Since the heat of the hot metal refining agent 29 surely reaches the hot metal 26, the heat margin of the hot metal 26 is improved, and in the oxidizing refining process of the hot metal 26 in the converter 1, the mixing ratio of the cold iron source such as iron scrap is changed. A significant increase is realized.

前述の実験1,2と同様の寸法を有する転炉設備1及び上吹きランス3を用いて、転炉設備1に溶銑と鉄スクラップを装入し、ランス高さを2.5mとして上吹きランス3を炉本体2に挿入し、脱燐吹錬(溶銑の予備脱燐処理)を行った。上吹きランス3には、前述の実験と同様に、燃料としてはプロパンガスを供給し、かつ、燃焼用酸化性ガス及び精錬用酸化性ガスとして酸素ガスを供給した。上吹きランス3は、中心孔は内径55mmであり、燃料ガス噴射孔は円環状スリットの隙間が6.5mmであり、燃焼用酸化性ガス噴射孔は円環状スリットの隙間が16.4〜25.4mmであり、周囲孔はスロート径が50mmの5孔ラバールノズルでランス中心軸に対して15°の角度で配置されているものである。円環状スリットの隙間を変化させることで、同一供給速度においても吐出流速を変化させることができる。脱燐吹錬の際、上吹きランス高さdと火炎長さlとの比(l/d)が0.8以上1.2以下となるように、燃料ガス供給流路から供給されるプロパンガスとの供給速度(Nm/分)と、燃焼用酸化性ガス供給流路から供給される燃焼用酸化性ガスとの供給速度(Nm/分)との流量比(G/F)を、燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比(G/F)stに対して、0.4〜1.0の範囲内となるように、燃焼用酸化性ガスを供給した(本発明例1〜5)。比較のために、(G/F)/(G/F)stの値を、0.4〜1.0の範囲外となるように、燃焼用酸化性ガスの供給量を完全燃焼に要する量の40%を下回る、または、100%を上回る条件での操業も行った(比較例1,2)。また、本発明例2〜3では、燃焼用酸化性ガスの吐出流速V(Nm/秒)を調整して、V/Cを、0.2〜1.0の範囲内となるように、燃料ガス燃焼用酸化性ガスが供給されている。一方で、本発明例4〜5では、V/Cを、0.2〜1.0の範囲外となった。ここで、Cは、音速(Nm/秒)であり、1350℃の溶銑の周りでは、概ね1150m/秒となる。 Using the converter equipment 1 and the top blowing lance 3 having the same dimensions as those in the experiments 1 and 2, the molten iron and iron scrap were charged into the converter equipment 1 and the lance height was set to 2.5 m. 3 was inserted into the furnace body 2, and dephosphorization blowing (preliminary dephosphorization of hot metal) was performed. Similarly to the above-described experiment, the top blow lance 3 was supplied with propane gas as the fuel and with oxygen gas as the oxidizing gas for combustion and the oxidizing gas for refining. The upper blow lance 3 has an inner diameter of 55 mm, a fuel gas injection hole with an annular slit gap of 6.5 mm, and a combustion oxidizing gas injection hole with an annular slit gap of 16.4-25. The peripheral hole is a 5-hole Laval nozzle with a throat diameter of 50 mm and is arranged at an angle of 15 ° with respect to the lance center axis. By changing the gap between the annular slits, the discharge flow rate can be changed even at the same supply speed. Propane supplied from the fuel gas supply channel so that the ratio (l / d) of the top blowing lance height d to the flame length l is 0.8 or more and 1.2 or less during dephosphorization blowing. and feed rate of the gas (Nm 3 / min), flow ratio of feed rate of the combustion oxidizing gas supplied from the combustion oxidizing gas supply passage (Nm 3 / min) (G / F) The ratio (G / F) st of the stoichiometric coefficient between the fuel gas and the oxidizing gas for combustion required for complete combustion of the fuel gas is within the range of 0.4 to 1.0. Then, an oxidizing gas for combustion was supplied (Invention Examples 1 to 5). For comparison, the supply amount of the oxidizing gas for combustion is an amount required for complete combustion so that the value of (G / F) / (G / F) st is outside the range of 0.4 to 1.0. The operation was also performed under conditions of less than 40% or more than 100% (Comparative Examples 1 and 2). Moreover, in Invention Examples 2-3, the discharge flow rate V G (Nm / sec) of the oxidizing gas for combustion is adjusted so that V G / C falls within the range of 0.2 to 1.0. An oxidizing gas for fuel gas combustion is supplied. On the other hand, in Invention Examples 4 to 5, V G / C was out of the range of 0.2 to 1.0. Here, C is the speed of sound (Nm / sec), and is approximately 1150 m / sec around the hot metal at 1350 ° C.

鉄スクラップを脱燐処理後に溶け残りが無いようを炉本体2に装入した後、温度が1350℃である300トンの溶銑を装入する。次いで、上吹きランス3から生石灰と鉄鉱石と製鋼ダストとの混合粉、燃料ガス、燃焼用酸化性ガス、精錬用酸化性ガスを溶銑面に向けて吹き付けながら、底吹き羽口7からアルゴンガスを攪拌用ガスとして溶銑中に吹き込んだ。   After charging iron scrap so that there is no unmelted iron scrap after dephosphorization, 300 tons of hot metal having a temperature of 1350 ° C. is charged. Next, argon gas is blown from the bottom blowing tuyere 7 while spraying mixed powder of quick lime, iron ore and steelmaking dust, fuel gas, oxidizing gas for combustion, and oxidizing gas for refining from the top blowing lance 3 toward the hot metal surface. Was blown into the hot metal as a stirring gas.

鉄スクラップの装入量は、予備脱燐処理終了温度が1400℃となるように調整した。生石灰は、炉内スラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO)が2.5となるように添加量を調整した。 The amount of iron scrap charged was adjusted such that the preliminary dephosphorization end temperature was 1400 ° C. The amount of quicklime was adjusted so that the basicity (mass% CaO / mass% SiO 2 ) of the slag in the furnace was 2.5.

予備脱燐処理で使用した溶銑の組成を表1に示す。   Table 1 shows the composition of the hot metal used in the preliminary dephosphorization treatment.

Figure 0005928094
Figure 0005928094

使用した製鋼ダストの組成を表2に示す。   Table 2 shows the composition of the steelmaking dust used.

Figure 0005928094
Figure 0005928094

予備脱燐処理における粉状精錬剤吹き込み量、上吹きランスへの各種ガス流量および底吹きガス流量、火炎長さは、表3に示すように設定した。燃料ガス燃焼用酸化性ガスの供給量を調整して、(G/F)/(G/F)stの値及びは、V/Cの値は、表3に示す値となった。 The amount of powdered smelting agent blown in the preliminary dephosphorization treatment, the various gas flow rates to the top blowing lance, the bottom blown gas flow rate, and the flame length were set as shown in Table 3. By adjusting the supply amount of the oxidizing gas for fuel gas combustion, the value of (G / F) / (G / F) st and the value of V G / C were values shown in Table 3.

Figure 0005928094
Figure 0005928094

以上に示した操業条件と操業方法による予備脱燐処理結果を表4に示す。鉄スクラップ配合率を様々に変化させ、装入した鉄スクラップが脱燐処理後に溶け残らない上限の鉄スクラップ配合比率を示している。   Table 4 shows the results of the preliminary dephosphorization treatment under the operating conditions and operating methods shown above. The iron scrap blending ratio is variously changed, and the upper limit iron scrap blending ratio at which the charged iron scrap does not remain melted after the dephosphorization treatment is shown.

Figure 0005928094
Figure 0005928094

表4から明らかなように、本発明例1〜5と比較例1,2とで吹錬時間と鉄スクラップの配合比を比較すると、本発明の方法に従えば溶銑の予備脱燐処理に要する吹錬時間が8分と同じ場合でも、鉄スクラップの配合比を高めた操業が可能となっていることがわかる。このことから、本発明によれば、高能率で溶銑の予備脱燐処理を行うことが可能であることが予測される。   As is clear from Table 4, when the blending ratio of the iron scraping time and the iron scrap is compared in Examples 1 to 5 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2, according to the method of the present invention, it is necessary for the preliminary dephosphorization treatment of the hot metal. It can be seen that even when the blowing time is the same as 8 minutes, the operation can be performed with an increased ratio of iron scrap. From this, according to the present invention, it is predicted that the hot metal preliminary dephosphorization treatment can be performed with high efficiency.

また、V/Cの値が、0.2以上1.0以下を満たす本発明例1〜3では、満たさない本発明例4,5に比べて、鉄スクラップの配合比を高めた操業が可能となっていることがわかる。このことから、V/Cの値が、0.2以上1.0以下である方が、高能率で溶銑の予備脱燐処理を行うことが可能であることが予測される。 Further, in Invention Examples 1 to 3 where the value of V G / C satisfies 0.2 or more and 1.0 or less, the operation in which the mixing ratio of iron scrap is increased as compared with Invention Examples 4 and 5 which do not satisfy the present invention. You can see that it is possible. From this, it is predicted that when the value of V G / C is 0.2 or more and 1.0 or less, the hot metal preliminary dephosphorization treatment can be performed with high efficiency.

1 転炉設備
2 炉本体
3 上吹きランス
4 鉄皮
5 耐火物
6 出湯口
7 底吹き羽口
8 ガス導入管
9 粉状精錬剤供給管
9A 精錬剤搬送用ガス供給管
10 燃料ガス供給管
11 燃焼用酸化性ガス供給管
12 精錬用酸化性ガス供給管
13 ディスペンサー
14 ランス本体
15 ランスチップ
16 中心孔
17 燃料ガス噴射孔
18 燃焼用酸化性ガス噴射孔
19 周囲孔
20 最内管
21 仕切り管
22 内管
23 中管
24 外管
25 最外管
26 溶銑
27 スラグ
28 攪拌用ガス
29 粉状精錬剤
31 粉状精錬剤供給流路
32 燃料ガス供給流路
33 燃焼用酸化性ガス供給流路
34 精錬用酸化性ガス供給流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter equipment 2 Furnace main body 3 Top blowing lance 4 Iron skin 5 Refractory 6 Outlet 7 Bottom blowing tuyere 8 Gas introduction pipe 9 Powder refining agent supply pipe 9A Refining agent conveyance gas supply pipe 10 Fuel gas supply pipe 11 Oxidizing gas supply pipe for combustion 12 Oxidizing gas supply pipe for refining 13 Dispenser 14 Lance body 15 Lance tip 16 Center hole 17 Fuel gas injection hole 18 Oxidizing gas injection hole for combustion 19 Peripheral hole 20 Innermost pipe 21 Partition pipe 22 Inner pipe 23 Middle pipe 24 Outer pipe 25 Outer pipe 26 Hot metal 27 Slag 28 Stirring gas 29 Powder refining agent 31 Powder refining agent supply flow path 32 Fuel gas supply flow path 33 Combustion oxidizing gas supply flow path 34 Refining Oxidizing gas supply flow path

Claims (6)

粉状精錬剤供給流路と、燃料ガス供給流路と、燃料ガスの燃焼用酸化性ガス供給流路と、精錬用酸化性ガス供給流路とを別々に有する上吹きランスを用いて、前記燃料ガス供給流路から燃料ガスを供給し、かつ、前記燃焼用酸化性ガス供給流路から燃焼用酸化性ガスを供給して、転炉に収容される溶融鉄の浴面に向けて前記上吹きランスのノズル前面に火炎を形成し、
前記粉状精錬剤供給流路から粉状精錬剤を供給して、該粉状精錬剤を、前記火炎で加熱しながら、溶融鉄の浴面に向けて吹き付けつつ、前記精錬用酸化性ガス供給流路から溶融鉄の浴面に向けて精錬用酸化性ガスを供給する溶融鉄の精錬方法であって、
燃料ガスと燃焼用酸化性ガスとの流量比を下記の(1)式を満足させつつ前記火炎を形成することを特徴とする溶融鉄の精錬方法。
0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.0 ・・・(1)
但し、(1)式において、G:燃焼用酸化性ガス供給速度(Nm/分)、
F:燃料ガス供給速度(Nm/分)、
(G/F)st:燃料ガスと、該燃料ガスを完全燃焼するために必要となる燃焼用酸化性ガスとの化学量論係数の比、である。
Using an upper blowing lance having a powdery refining agent supply channel, a fuel gas supply channel, an oxidizing gas supply channel for combustion of fuel gas, and an oxidizing gas supply channel for refining separately, The fuel gas is supplied from the fuel gas supply channel, and the combustion oxidizing gas is supplied from the combustion oxidizing gas supply channel, and the upper side is directed toward the molten iron bath surface accommodated in the converter. A flame is formed in front of the nozzle of the blowing lance,
Supplying the powdery refining agent from the powdery refining agent supply flow path, supplying the refining oxidizing gas while spraying the powdery refining agent toward the molten iron bath surface while heating with the flame. A method for refining molten iron that supplies oxidizing gas for refining toward a bath surface of molten iron from a flow path,
A method for refining molten iron, characterized in that the flame is formed while satisfying the following equation (1) for a flow rate ratio between a fuel gas and an oxidizing gas for combustion.
0.4 ≦ (G / F) / (G / F) st ≦ 1.0 (1)
However, in the formula (1), G: Combustion oxidizing gas supply rate (Nm 3 / min),
F: Fuel gas supply rate (Nm 3 / min),
(G / F) st : The ratio of the stoichiometric coefficient between the fuel gas and the oxidizing gas required for complete combustion of the fuel gas.
前記上吹きランスの高さが2.0〜5.0mの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の溶融鉄の精錬方法。The method for refining molten iron according to claim 1, wherein the height of the upper blow lance is in the range of 2.0 to 5.0 m. 前記転炉のフリーボードの値が2.0〜5.0mの範囲であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶融鉄の精錬方法。The method for refining molten iron according to claim 1 or 2, wherein a value of a free board of the converter is in a range of 2.0 to 5.0 m. 前記燃焼用酸化性ガスの吐出流速Vが、下記の(2)式を満足するように前記燃焼用酸化性ガス供給速度Gを調整することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の溶融鉄の精錬方法。
0.2≦V/C≦1.0 ・・・(2)
但し、(2)式において、V:燃焼用酸化性ガスの吐出流速(Nm/秒)、
C:音速(Nm/秒)、である。
4. The combustion oxidizing gas supply rate G is adjusted so that the discharge flow rate V G of the combustion oxidizing gas satisfies the following expression (2) : 4. The method for refining molten iron according to claim 1 .
0.2 ≦ V G /C≦1.0 (2)
However, in the formula (2), V G : discharge flow rate of combustion oxidizing gas (Nm / sec),
C: Sound velocity (Nm / sec).
前記粉状精錬剤は、酸化鉄と石灰系媒溶剤と可燃性物質とのうちの少なくとも1種類を含んでおり、該粉状精錬剤を不活性ガスとともに溶融鉄の浴面に向けて供給して、冷鉄源が添加された溶融鉄に対して酸化精錬処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の溶融鉄の精錬方法。 The powdery refining agent includes at least one of iron oxide, a lime-based solvent, and a flammable substance, and supplies the powdery refining agent together with an inert gas toward the molten iron bath surface. The method for refining molten iron according to any one of claims 1 to 4, wherein oxidation refining treatment is performed on molten iron to which a cold iron source is added. 前記溶融鉄が溶銑であり、前記酸化精錬処理が溶銑の予備脱燐処理であることを特徴とする請求項に記載の溶融鉄の精錬方法。 6. The method for refining molten iron according to claim 5 , wherein the molten iron is hot metal, and the oxidative refining treatment is a preliminary dephosphorization treatment of hot metal.
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