JP6492820B2

JP6492820B2 - 転炉の操業方法

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Publication number: JP6492820B2
Application number: JP2015053962A
Authority: JP
Inventors: 千裕浅見; 木下　聡; 聡木下
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: JP2016172905A

Description

本発明は、溶銑の脱Ｐ、脱Ｃ等の精錬処理を行う転炉の操業方法に関するものであり、殊に、３基の転炉を用いて溶銑を精錬処理する転炉の操業方法に関する。

高炉で生産される溶銑は、主な不純物としてＣやＰ、Ｓなどを含んでいる。そのため、転炉中で溶銑に酸素を吹き込み、ＣやＰ、Ｓなどの不純物をスラグとして取り除く転炉溶銑予備処理が行われている。

転炉溶銑予備処理には、溶銑を転炉へ１回装入して脱りん（脱Ｐ）および脱炭（脱Ｃ）処理を連続して行う溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法、例えばＭＵＲＣ（Multi-Refining Converter）法と呼ばれる方法と、脱Ｐを行った後に一旦溶銑を転炉から取り出し、脱Ｃを行う際に再び溶銑を転炉に装入する溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理、例えばＬＤ−ＯＲＰ（LD converter - Optimized Refining Process）法と呼ばれる方法がある。

溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法は、脱Ｐおよび脱Ｃの両方を短時間で行えるという利点があるが、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法と比較すると、脱Ｐ効果がやや少なく、例えばＰの含有量が０．０２％未満の極低Ｐ鋼を製造する際には、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法を行う必要がある。つまり、製造する鋼種構成に応じて、溶銑１回装入型または溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の比率が決められるが、現状の製鋼において、Ｐ：０．０２％以上の通常の低Ｐ鋼と極低Ｐ鋼との製造の比率が２：１の場合の効率的な転炉の操業方法が要求されている。

３基の転炉を用いて、溶銑１回装入型および溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法を併用して操業する場合の操業方法として、例えば特許文献１に、３つの転炉がいずれも脱Ｃ用の転炉、脱Ｐと脱Ｃ兼用の転炉、脱Ｐ用の転炉の順で使用され、その後修理されて、再び、同様の順で使用および修理される方法が開示されている。この方法では、３つの転炉のいずれか１つが溶銑２回装入型の脱Ｃ用転炉として使用されているときは、他の１つは溶銑２回装入型の脱Ｐ用転炉として使用され、残りの１つは脱Ｃと脱Ｐ兼用の溶銑１回装入型の転炉として使用される。

溶銑１回装入型と溶銑２回装入型との稼働比率を２：１とし、特許文献１の方法に基づいて、３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃの脱Ｐまたは／および脱Ｃの１チャージ毎の操業スケジュールを示した例を図９に示す。図９の横方向は時間の長さを示し、操業時間が図の右方向に進行している。溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＭＵＲＣ法による脱Ｐおよび脱Ｃの１サイクルは約３５分である。また、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＬＤ−ＯＲＰ法による脱Ｐ、脱Ｃは、それぞれ約２５分を要する。また、脱Ｐと脱Ｃの間には、脱Ｐ後に受湯した取鍋を所定の吊り上げ位置に移動し、それからクレーンで吊り上げて、再び転炉の開口部に移動するまでの非稼働時間として約１０分を要する。なお、図９では、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理を「脱Ｐ，脱Ｃ」と記載し、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理を「脱Ｐ」または「脱Ｃ」と記載し、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理において脱Ｐと脱Ｃとの間の非稼働時間を「非」と記載した。特許文献１の方法によれば、図９に示すように、転炉２ａが溶銑１回装入型の脱Ｐと脱Ｃ兼用の転炉として使用されているときは、転炉２ｂは溶銑２回装入型の脱Ｐ用の転炉、転炉２ｃは溶銑２回装入型の脱Ｃ用の転炉として使用される。

特開２００７−１１３０２９号公報

ところが、図９に示すように溶銑１回装入型の転炉と溶銑２回装入型の転炉とをそれぞれ分けて溶銑予備処理を行う場合、溶銑１回装入型と溶銑２回装入型との稼働比率を２：１とすると、溶銑１回装入型の転炉２ａが休みなく稼働するのに対して、溶銑２回装入型の処理を行う転炉２ｂ、２ｃは空き時間が多く、生産性が低い。

そこで、溶銑２回装入型の処理を行う転炉２ｂ、２ｃの空き時間を減らすために、例えば図１０に示すように、転炉２ａ、２ｂの２基を溶銑１回装入型の転炉として使用し、転炉２ｃを溶銑２回装入型の脱Ｐ用および脱Ｃ用の転炉として使用しても、今度は転炉２ａ、２ｂの空き時間が多くなり、やはり十分な生産性の向上は得られない。つまり、従来のように、溶銑１回装入型の処理を行う転炉と溶銑２回装入型の処理を行う転炉とを分けて操業すると、生産性が低いという問題がある。

本発明の目的は、３基の転炉を用いて溶銑を精錬処理する際、３基を効率良く稼動できる転炉の操業方法を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明は、３基の転炉を用いて溶銑を精錬処理する転炉の操業方法であって、前記３基の転炉のうち２基の転炉は、各々が、１回の溶銑の装入で精錬処理を行う溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、精錬処理の１回目の処理の後、溶銑を前記転炉から一旦排出し、その後前記溶銑を前記転炉に戻して２回目の処理を行う溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理とをどちらも行い、他の１基の転炉は、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の前記１回目の処理と前記２回目の処理のいずれかあるいは両方を行うことを特徴とする、転炉の操業方法を提供する。

前記転炉の操業方法は、前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理とを行い、第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理を行ってもよい。

また、前記転炉の操業方法は、前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理とを行い、第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理を行ってもよい。

また、前記転炉の操業方法は、前記３基の転炉のうち、第１の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理とを行い、第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理とを行い、第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理を行ってもよい。

また、前記転炉の操業方法は、前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理とを行い、第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理を行い、前記１回目または２回目の処理のいずれか一方を前記第１の転炉または第２の転炉で行い、他方を前記第３の転炉で行ってもよい。

前記１回目の処理は例えば脱りん（脱Ｐ）であり、前記２回目の処理は例えば脱炭（脱Ｃ）である。

本発明によれば、３基の転炉を効率よく稼働させて生産性向上を図り、生産コストの低減を実現することができる。

本発明の実施の形態にかかる転炉精錬設備の説明図である。転炉の構造を説明するための縦断面図である。ＭＵＲＣ法の説明図である。ＬＤ−ＯＲＰ法の説明図であり、（ａ）は溶湯の排出、（ｂ）はスラグの排出を示す。本発明の第一の実施の形態にかかる操業スケジュールの説明図である。本発明の第二の実施の形態にかかる操業スケジュールの説明図である。本発明の第三の実施の形態にかかる操業スケジュールの説明図である。本発明の第四の実施の形態にかかる操業スケジュールの説明図である。従来例の操業スケジュールの説明図である。従来の異なる例の操業スケジュールの説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる転炉精錬設備１の説明図である。また、図２は、この転炉精錬設備１に備えられた３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃの構造を示す縦断面図である。

図１に示すように、転炉精錬設備１には、３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃが並べて配置されている。これら３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃはいずれも同様の構成を有し、図２に示すように、鋼製の転炉容器３の内面に、煉瓦などからなる耐火物ライニング４を貼り付けた構造を有している。以下、代表して転炉２ａについて説明する。

転炉２ａの上端は開口部５となっており、この開口部５を通じて転炉２ａ内に溶銑やスクラップ、スラグ原料などが入れられ、また、この開口部５を通じて転炉２ａ内からスラグが排出される。転炉２ａの側面には、開口部５よりも転炉容器３の底部に近い下方に位置する出鋼口６が形成されている。この出鋼口６を通じて、転炉２ａ内から溶湯（溶銑または精錬された溶鋼）が排出される。他の転炉２ｂ、２ｃも同様の構成を有しており、転炉精錬設備１では、各転炉２ａ、２ｂ、２ｃに対して、溶銑やスクラップ、スラグ原料などが適宜選択的に入れられるようになっている。

本発明においては、３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃのうち２基の転炉では、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法とを兼用して行い、他の１基の転炉は、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法のみに用いられる。

溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法とは、１回の溶銑の装入で、精錬処理における脱りん（脱Ｐ）と脱炭（脱Ｃ）の両方の処理を行ういわゆる同一炉精錬法であり、この同一炉精錬法としては、ＭＵＲＣ（Multi-Refining Converter）法と呼ばれている方法がある。これは、転炉２ａ内で先ず脱Ｐした後、図３に示すように、出鋼口６を上にした状態で転炉２ａを傾けて開口部５からスラグ１０のみを捨て（中間排滓）、転炉２ａ内に残した脱Ｐ済みの溶銑１１を更に脱Ｃ処理する方法である。ＭＵＲＣ法は、比較的短時間で脱Ｐおよび脱Ｃの両方を行えるうえ、スラグの発生量を抑制でき、高品質な鋼を溶製できるといった利点がある。

また、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法とは、転炉２ａ内で先ず脱Ｐした後、図４（ａ）に示すように、出鋼口６を下に向けて転炉２ａを傾けることにより、転炉２ａ内の溶銑１１を出鋼口６から出湯して一旦取鍋１２に移し、次に、図４（ｂ）に示すように、転炉２ａを逆方向、すなわち出鋼口６を上に向けて転炉２ａを傾けることにより転炉２ａ内に残っていたスラグ１０を完全に排出し、その後、取鍋１２に移した溶銑１１を空の転炉２ａ内に戻して脱Ｃ処理する方法である。このような精錬法は、ＬＤ−ＯＲＰ法と呼ばれている。この溶銑２回装入型の溶銑予備処理方法は、溶銑１回装入型の溶銑予備処理方法に比べて、脱Ｐおよび脱Ｃを行う合計時間が長くかかるものの、Ｐ等の不純物を極めて少なくすることができ、より高品質な極低Ｐ鋼を溶製できるといった利点がある。

一般に、脱Ｃ処理を行う際には、転炉２ａに入れられた溶銑の温度は１６００℃以上に上昇する。また、転炉２ａ内の溶湯の攪拌力も比較的強いので、転炉２ａにかかる負担が大きい。そのため、転炉２ａを脱Ｃ用の転炉として使用する場合は、転炉容器３内面の耐火物ライニング４が損傷していない状態の転炉２ａを使用することが好ましい。これにより、耐火物ライニング４がまだ厚い状態なので、溶銑の温度が低下しにくく、１６００℃以上の高温に保ちやすい。また、耐火物ライニング４がまだ綺麗な状態の転炉２ａを使用することにより、脱Ｃ中に耐火物ライニング４中からＰなどの不純物が溶湯に混合する問題も回避でき、高品質な製鋼ができる。

一方、脱Ｐを行う際には、転炉２ａに入れられた溶銑の温度は例えば１３００〜１４００℃程度に保たれる。また、転炉２ａ内の溶銑の攪拌力も比較的弱いので、脱Ｃ処理をする場合に比べて転炉２ａの耐火物にかかる負担は小さい。そこで、転炉２ａを脱Ｐ用の転炉として使用する場合は、既に耐火物ライニング４が薄くなった状態の転炉２ａを使用することができる。

また、転炉２ａを脱Ｃと脱Ｐ兼用の溶銑１回装入型の転炉として使用する場合、脱Ｃ処理時には転炉２ａに入れられた溶銑の温度は１６００℃以上に上昇し、転炉２ａ内の溶銑の攪拌力も比較的強いので、転炉２ａにかかる負担が大きくなる。一方、脱Ｐ処理時には、転炉２ａに入れられた溶銑の温度は例えば１３００〜１４００℃程度に保たれ、転炉２ａ内の溶銑の攪拌力も比較的弱いので、転炉２ａにかかる負担は小さくなる。このため、転炉２ａを脱Ｃと脱Ｐ兼用の転炉として使用する場合の転炉２ａにかかる負担は、転炉２ａを脱Ｃ用の転炉として使用する場合よりは小さいが、転炉２ａを脱Ｐ用の転炉として使用する場合よりは大きい。

前述の通り、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法は、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法と比較すると、脱Ｐ効果がやや少ない。そのため、通常、Ｐの含有量が０．０２％未満の極低Ｐ鋼を製造する際には、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法が行われ、Ｐの含有量が０．０２％以上の通常の低Ｐ鋼を製造する場合は、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法が行われる。以下、本発明の実施形態として、ＭＵＲＣ法とＬＤ−ＯＲＰ法との比率を２：１とした場合の転炉の操業方法について説明する。

図５は、本発明に係る第一の実施形態を示す転炉の操業方法の例であり、３つの転炉２ａ、２ｂ、２ｃを備えた転炉精錬設備１における操業スケジュールの一例を示している。図５の横方向は時間の長さを示し、操業時間が図の右方向に進行している。図中の上段から順に、第１の転炉２ａ、第２の転炉２ｂ、第３の転炉２ｃの状態であり、各転炉２ａ、２ｂ、２ｃにおける操業状態を同時進行的に示している。図５に示されているのは操業スケジュールの一部であり、同様のパターンで連続して操業が行われる。また、前述の図９、図１０と同様、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理を「脱Ｐ，脱Ｃ」と記載し、溶銑２回装入型の１回目の転炉溶銑予備処理を「脱Ｐ」２回目の処理を「脱Ｃ」と記載し、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理において脱Ｐと脱Ｃとの間の非稼働時間を「非」と記載した。なお、以下では、３つの転炉２ａ、２ｂ、２ｃについて、転炉２ａを第１の転炉２ａ、転炉２ｂを第２の転炉２ｂ、転炉２ｃを第３の転炉２ｃと呼んで互いに区別して説明する。

第一の実施形態では、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂは、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の２回目の処理である脱Ｃ処理とを兼用して行う。他の１基の転炉である第３の転炉２ｃは、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の１回目の処理である脱Ｐ処理のみに用いられる。なお、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＭＵＲＣ法による溶銑の装入から脱Ｐ、中間排滓、脱Ｃ、出鋼、排滓までの１サイクルは、約３５分である。また、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＬＤ−ＯＲＰ法による脱Ｐ（溶銑の装入、脱Ｐ、出湯、排滓）、脱Ｃ（溶銑の再装入、脱Ｃ、出鋼、排滓）は、それぞれ約２５分を要し、脱Ｐと脱Ｃの間に、溶銑を再装入するために取鍋の移動、吊り等を行う非稼働時間として約１０分を要する。

図５に示すように、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂは、それぞれタイミングをずらせて、１チャージの脱Ｃ処理の前後に２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理、を繰り返して行い（稼働開始時のみ第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理は１チャージ）、第３の転炉２ｃは、脱Ｐ処理を繰り返す。以下、図５に示すタイムスケジュールに沿って説明すると、先ず、第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理の開始と同時に、第３の転炉２ｃの脱Ｐ処理を開始する（タイミングｔ１）。第１および第３の転炉２ａ、２ｃから１０分遅れて、第２の転炉２ｂの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ２）。タイミングｔ３で、第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理の終了時間と、第３の転炉２ｃの脱Ｐ処理後の非稼働時間の終了時間、すなわち溶銑を再装入するための取鍋の移動、吊り等の終了時間とが同時になり、第３の転炉２ｃから排出された溶銑を第１の転炉２ａに装入し、第１の転炉２ａにおいて、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の２回目の処理である脱Ｃ処理を開始する。第２の転炉２ｂの２チャージ目の脱Ｐおよび脱Ｃ処理の開始と同時に、第３の転炉２ｃにおいて、２チャージ目の脱Ｐ処理を開始する（タイミングｔ４）。これにより、第２の転炉２ｂの脱Ｐおよび脱Ｃ処理の終了時間と、第３の転炉２ｃの脱Ｐ処理後の非稼働時間の終了時間とが同時になり、第３の転炉２ｃから排出された溶銑を第２の転炉２ｂに装入し、第２の転炉２ｂにおいて、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の２回目の処理である脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ５）。第１の転炉２ａでは、脱Ｃ処理終了後、すぐに２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。第１の転炉２ａの連続した２チャージ目の脱Ｐおよび脱Ｃ処理の開始と同時に、第３の転炉２ｃにおいて脱Ｐ処理を開始する（タイミングｔ６）。このタイミングｔ６が、タイミングｔ１と同じタイミングとなり、以下同様の操業を繰り返して行う。

この操業方法によれば、溶銑１回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が４チャージ、溶銑２回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が各２チャージ、合計６チャージの脱Ｐ処理と脱Ｃ処理の両方の溶銑予備処理を９５分間で行うことができ、１チャージ当たり約１５．８分となる。

また、図５の操業方法によれば、第１、第２の転炉２ａ，２ｂは脱Ｃ処理を行うため負担が大きく、耐火物ライニング４がまだ綺麗な状態の転炉を用いる必要があるが、第３の転炉２ｃは脱Ｐ処理のみを行うため、既に耐火物ライニング４が薄くなった状態の転炉を用いることができる。

図６は、本発明に係る第二の実施形態を示す転炉の操業方法の例である。図６の表示方法は図５と同様である。

本実施形態では、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂは、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の１回目の処理である脱Ｐ処理とを兼用して行う。第３の転炉２ｃは、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の２回目の処理である脱Ｃ処理のみに用いられる。

図６に示すように、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂは、それぞれタイミングをずらせて、１チャージの脱Ｐ処理の前後に２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理、を繰り返して行い（稼働開始時のみ第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理は１チャージ）、第３の転炉２ｃは、脱Ｃ処理を繰り返す。以下、図６に示すタイムスケジュールに沿って説明すると、先ず、第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始し（タイミングｔ７）、それから１０分後に、第２の転炉２ｂの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ８）。第２の転炉２ｂの開始と同時に、図６に記載されたスケジュールよりも前に脱Ｐ処理された溶銑を第３の転炉２ｃに装入するための非稼働時間、すなわち溶銑を再装入するための取鍋の移動、吊り等を開始し、１０分後に第３の転炉２ｃで脱Ｃ処理を開始する。第１の転炉２ａは、１チャージの脱Ｐおよび脱Ｃ処理後、すぐに脱Ｐ処理を行う。第２の転炉２ｂは、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。第１の転炉２ａで脱Ｐ処理された後の溶銑は、取鍋を移動して第３の転炉２ｃへ装入する（タイミングｔ９）。第１の転炉２ａは、脱Ｐ処理終了後、すぐに、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。第２の転炉２ｂの２チャージの脱Ｐおよび脱Ｃ処理が終了すると、すぐに脱Ｐ処理を行い、脱Ｐ処理が終了した溶銑は、取鍋を移動して第３の転炉２ｃへ装入する（タイミングｔ１０）。タイミングｔ１０が、タイミングｔ８と同じタイミングとなり、以下同様の操業を繰り返して行う。

この操業方法によれば、溶銑１回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が４チャージ、溶銑２回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が各２チャージ、合計６チャージの脱Ｐ処理と脱Ｃ処理の両方の溶銑予備処理を９５分間で行うことができ、図５の実施形態と同様、１チャージ当たり約１５．８分となる。

また、図６の操業方法によれば、第１、第２の転炉２ａ，２ｂはあまり負担が大きくないが、第３の転炉２ｃは脱Ｃ処理のみを行うため、負担が大きい。したがって、第３の転炉２ｃは、耐火物ライニング４がまだ綺麗な状態の転炉を用いる必要があり、第１、第２の転炉２ａ，２ｂには、既に耐火物ライニング４が薄くなった状態の転炉を用いることができる。

図５、図６に示す操業方法では、溶銑２回装入型の脱Ｐ処理を行う転炉と、溶銑２回装入型の脱Ｃ処理を行う転炉とが異なっているため、脱Ｐ処理後に転炉内にＰが残留した状態で脱Ｃ処理を行うことがない。したがって、上記第一および第二の実施形態においては、溶銑２回装入型で脱Ｐ処理および脱Ｃ処理を行ったものは、全て極低Ｐ鋼の製造に用いることができる。

図７は、本発明に係る第三の実施形態を示す転炉の操業方法の例である。図７の表示方法も、図５と同様である。

本実施形態では、第１の転炉２ａは、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の１回目の処理である脱Ｐ処理とを兼用して行う。第２の転炉２ｂは、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の２回目の処理である脱Ｃ処理とを兼用して行う。第３の転炉２ｃは、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の１回目の処理である脱Ｐ処理と２回目の処理である脱Ｃ処理とを行う。

図７に示すように、第１の転炉２ａは、１チャージの脱Ｐ処理の前後に２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理、を繰り返して行い（稼働開始時のみ脱Ｐおよび脱Ｃ処理が１チャージ）、第２の転炉２ｂは、１チャージの脱Ｃ処理の前後に２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理、を繰り返して行い、第３の転炉２ｃは、脱Ｐ処理、非稼働、脱Ｃ処理の一連の処理を繰り返して行う。以下、図７に示すタイムスケジュールに沿って説明すると、先ず、第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始し（タイミングｔ１１）、１０分後に、第２の転炉２ｂの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ１２）。第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理の開始から３５分後に、第３の転炉２ｃが脱Ｐ処理を開始し（タイミングｔ１３）、連続して非稼働（溶銑を再装入するための取鍋の移動、吊り等）、脱Ｃ処理を行う。第１の転炉２ａは、１チャージの脱Ｐおよび脱Ｃ処理後、すぐに脱Ｐ処理を行う。第２の転炉２ｂは、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行った後、第１の転炉２ａで脱Ｐ処理された後の溶銑が装入され、脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ１４）。第１の転炉２ａは、脱Ｐ処理終了後、すぐに、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。第２の転炉２ｂは、脱Ｃ処理が終了すると（タイミングｔ１５）、すぐに２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。タイミングｔ１５が、タイミングｔ１２と同じタイミングとなり、以下同様の操業を繰り返して行う。

また、図７の操業方法によれば、第１の転炉２ａはあまり負担が大きくなく、第２の転炉２ｂは負担が大きく、第３の転炉２ｃの負担はその中間程度である。したがって、各転炉の耐火物ライニング４の状態に応じて、第１、第２、第３の転炉として割り振って使用すればよい。

図８は、本発明に係る第四の実施形態を示す転炉の操業方法の例である。図８の表示方法も、図５と同様である。

本実施形態では、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂは、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法と、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法とを兼用して行い、第３の転炉２ｃは、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の１回目の処理である脱Ｐ処理と２回目の処理である脱Ｃ処理とを行う。また、第１の転炉２ａおよび第２の転炉２ｂが行う溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法は、脱Ｐ処理と脱Ｃ処理とを交互に行う。

図８に示すように、第１の転炉２ａは、交互に行う脱Ｃ処理と脱Ｐ処理との間に、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行い（稼働開始時のみ脱Ｐおよび脱Ｃ処理は１チャージ）、第２の転炉２ｂは、交互に行う脱Ｐ処理と脱Ｃ処理との間に、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行う。第３の転炉２ｃは、脱Ｐ処理、脱Ｃ処理を交互に行う。以下、図８に示すタイムスケジュールに沿って説明すると、先ず、第１の転炉２ａの脱Ｐおよび脱Ｃ処理と、第３の転炉２ｃの脱Ｐ処理を同時に開始し（タイミングｔ１６）、１０分後に、第２の転炉２ｂの脱Ｐおよび脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ１７）。第１の転炉２ａは、１チャージの脱Ｐおよび脱Ｃ処理が終了すると、第３の転炉２ｃで脱Ｐ処理された後の溶銑が装入され、脱Ｃ処理を開始する（タイミングｔ１８）。脱Ｃ処理が終了すると、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行い、その後すぐに脱Ｐを行う。第２の転炉２ｂは、２チャージ連続して脱Ｐおよび脱Ｃ処理を行った後、すぐに、脱Ｐ処理を行う。第２の転炉２ｂで脱Ｐ処理された溶銑は、第３の転炉２ｃへ装入され、第３の転炉２ｃで脱Ｃ処理を開始し（タイミングｔ１９）、さらに、第３の転炉２ｃでは、続いて、次の脱Ｐ処理が行われる。タイミングｔ２０で第１の転炉２ａにおける脱Ｐが終了した溶銑は、一旦取鍋に移した後、第３の転炉２ｃへ装入され（タイミングｔ２１）、第３の転炉２ｃで脱Ｃ処理が行われる。タイミングｔ２１で第３の転炉２ｃにおける脱Ｐが終了した溶銑は、一旦取鍋に移した後、第２の転炉２ｂへ装入され（タイミングｔ２２）、第２の転炉２ｂで脱Ｃ処理が行われる。タイミングｔ２３が、タイミングｔ１６と同じタイミングとなり、以下同様の操業を繰り返して行う。

図８の操業方法によれば、第１〜第３の転炉２ａ、２ｂ、２ｃのいずれも負担がほぼ均等になる。

なお、図７、図８に示す操業方法の場合、第３の転炉２ｃでは脱Ｐ処理と脱Ｃ処理とを連続して行うため、極低Ｐ鋼の製造には、第１および第２の転炉２ａ、２ｂで溶銑２回装入型の脱Ｐ処理および脱Ｃ処理を行ったもののみが使用される。

以上のように、本発明は、３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃのうち、２基の転炉では、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理とを併用して行い、他の１基の転炉では、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理と２回目の処理のいずれかあるいは両方を行うことで、３基の転炉を効率的に稼働させて、生産性を向上させることができる。また、３基の転炉２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの耐火物ライニング４の状態に応じて、上記実施形態のいずれかの操業スケジュールを適用し、稼動させることが可能である。

前述の図９に示す従来例の場合には、溶銑１回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が４チャージ、溶銑２回装入型の脱Ｐおよび脱Ｃ処理が各２チャージ、合計６チャージの溶銑予備処理を行うのに１４０分を要し、１チャージ当たり２３．３分となる。また、図１０に示す従来例の場合には、合計６チャージの溶銑予備処理を行うのに１２０分を要し、１チャージ当たり２０分となる。図５〜図８に示す本発明の第一から第四の実施形態によれば、いずれも１チャージ当たり約１５．８分であり、従来よりも大幅に効率良く稼動できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＭＵＲＣ法の１サイクルに要する時間は約３５分であり、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法としてのＬＤ−ＯＲＰ法による１サイクルに要する時間は脱Ｐ、脱Ｃそれぞれ約２５分として、溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理方法の脱Ｐ処理終了から脱Ｃ処理開始までの時間が最短となるような操業スケジュールの例を示したが、本発明はこれに限らず、それぞれの１サイクル当たりに要する時間等に応じて、３基の転炉の操業タイミングを決めればよい。

本発明は、溶銑の転炉精錬に適用できる。

１転炉精錬設備
２ａ，２ｂ，２ｃ転炉
３転炉容器
４耐火物ライニング
５開口部
６出鋼口
１０スラグ
１１溶銑
１２取鍋

Claims

３基の転炉を用いて溶銑を精錬処理する転炉の操業方法であって、
前記３基の転炉のうち２基の転炉は、各々が、１回の溶銑の装入で精錬処理を行う溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、精錬処理の１回目の処理の後、溶銑を前記転炉から一旦排出し、その後前記溶銑を前記転炉に戻して２回目の処理を行う溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理とをどちらも行い、
他の１基の転炉は、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の前記１回目の処理と前記２回目の処理のいずれかあるいは両方を行うことを特徴とする、転炉の操業方法。
前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理とを行い、
第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の転炉の操業方法。
前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理とを行い、
第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の転炉の操業方法。
前記３基の転炉のうち、第１の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目の処理とを行い、
第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の２回目の処理とを行い、
第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の転炉の操業方法。
前記３基の転炉のうち、第１の転炉および第２の転炉では、前記溶銑１回装入型の転炉溶銑予備処理と、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理とを行い、
第３の転炉では、前記溶銑２回装入型の転炉溶銑予備処理の１回目および２回目の処理を行い、
前記１回目または２回目の処理のいずれか一方を前記第１の転炉または第２の転炉で行い、他方を前記第３の転炉で行うことを特徴とする、請求項１に記載の転炉の操業方法。
前記１回目の処理は脱りんであり、前記２回目の処理は脱炭であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の転炉の操業方法。