JPH01104708A - 同一製錬炉にて溶鋼を連続して製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は炭材を燃料および還元剤して用い、鉄鉱石を
転炉型製錬炉内において熔融状態で還元する溶融還元法
に関する。

［従来の技術］ 溶融還元法は、高炉製銑法に変わるものであり、高炉製
銑法においては高炉の建設費が高く、広大な敷地が必要
であるという高炉製銑法の欠点を解消すべく、近年に至
り開発されたものである。

この還元法においては、製錬炉内の溶銑中に原料となる
予備還元鉱石又は生鉱石を装入され、また還元剤または
燃料となる炭材及び石灰その他の造滓剤を装入された製
錬炉内に酸素が吹き込まれる。そすると炭材が溶銑中に
溶解するとともに、炭材のＣが酸素ガスによって酸化さ
れる。このときの酸化熱によって鉱石が熔融されるとと
もに、鉱石が炭材中のＣによって還元される。溶銑から
発生するＣｏガスは過剰に吹き込まれる酸素ガスにより
２次燃焼されてＣＯ２ガスになる。　この００２ガスの
顕熱は、溶銑上を覆っているスラグ及びフォーミンク状
の粒鉄に伝達され、次いで溶銑に伝達される。こうして
鉄鉱石の還元反応に必要な熱が鉄鉱石に伝えられ溶銑が
効率良く製造される。こうして鉄鉱石が還元されて溶銑
が製造されるが、製錬炉における鉄鉱石の還元工程を軽
減するため、前記製錬炉に装入される前の鉄鉱石の予備
還元率を６０乃至７５％とし、従って、製錬炉の排ガス
は還元性の高い低酸化度のガスを多量に使用している。

またここで製造された溶銑な溶鋼とするため取鍋に出銑
し、これを転炉に装入して酸素吹錬により脱炭している
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、予備還元率を３０％以上にする場合にお
いては、製錬炉の排出ガスの酸化度を下げ、また前記ガ
ス量を多量に必要とするので、ＣＯ２ガスの燃焼度つま
り２次燃焼効率が下がって溶融還元の熱効率が低下する
虞がある。また、溶銑な製錬炉から転炉に移すことはそ
れだけ時間がかかりまた熱損失が大きくなる。さらに溶
融還元においては高炉の溶銑に比較して炭材の原単位が
高いので溶銑中の燐［Ｐ］が高いという問題がある。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであって、溶融還元の熱効率を向上させるとともに、
溶融還元で製造された溶銑のＰを低減させ、溶融還元及
び脱炭工程における熱損失を低減し、製錬の処理時間を
短縮することの出来る溶融還元法を提供しようとするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ この発明による溶融還元法は鉄鉱石を予熱予備還元炉で
予熱、予備還元して炭材、造滓材とともに製錬炉に装入
し、脱炭用及び２次燃焼用ノズルを有する上吹き酸素ラ
ンスから酸素を吹き込むとともに、製錬炉の側壁及び炉
底に設けられた羽口から攪拌用ガスを吹き込んで鉄鉱石
を溶融還元する方法であって、溶融還元後スラグ量が溶
銑トン当り２０ｋｇ以下であるように排滓し、脱燐用媒
溶剤を添加して前記撹拌用ガスを吹き込んで脱燐を行い
、次いで酸素吹錬による脱炭を行うことを特徴とする。

［実施例］ 本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の溶融還元法に用いられるプロセスの説
明図である。製錬炉１０内には鉄浴１１及びスラグ層１
２が形成され、副原料である石炭及び造滓剤が装入され
る第１のシュー　ト１３が前記製錬炉の上部に設けられ
ており、また酸素を吹き込む酸素ランス２１が炉内に鉛
直に挿入される。前記ランスには脱炭用酸素及び２次燃
焼用酸素を噴出するノズル２２．２３が夫々設けられ、
更にランス先端の中心には主に炭材または石灰等の副原
料を吹き込むノズル２４が設けられている。第１図で酸
素ランス２１の先端に示した矢印は２８．２９は夫々脱
炭用、２次燃焼用の酸素の吹きだし方向を示す。前記炉
の上方には流動層型の反応装置である予熱予備還元炉３
０が設けられ、これに鉄鉱石が供給される第２のシュー
ト３１と、ここで予熱、予備還元された鉄鉱石が前記製
錬炉１０に挿入される第３のシュート３２が設けられ、
また予熱予備還元炉３０に製錬炉１０の発生ガスを供給
する導管３８が設けられている。

また、予熱予備還元炉３０の排ガスからダストを除去す
るホットサイクロン８４、予熱予備還元炉３０の排出ガ
スの顕熱を利用して蒸気を得る熱交換器３５が設けられ
ている。さらに、前記製錬炉１０の側壁及び炉底には攪
拌用のガスを吹き込む羽口２５．２６が夫々設けられて
いる。以上のように構成された本発明の方法に用いる溶
融還元装置の作用について説明する。原料である鉄鉱石
は第２のシュート８１から予熱予備還元炉８０に挿入さ
れここで製錬炉１０から導管３３を通して発生ガスの供
給を受けて予熱および還元された後、製錬炉１０に第３
のシュート３２を通して装入される。副原料である石炭
、造滓剤は装入装置が簡便である通常のホッパー（図示
せず）から第１のシュートを通して製錬炉１０内に装入
される外、必要に応じて上記酸素ランスに設けたノズル
２４から粉状として装入することも可能である。

上記のように製錬炉に装入された原料及び副原料は製錬
炉の側壁及び炉底に設けられた羽口２５．２６から吹き
込まれる撹拌用ガスによって、既に炉内に形成されてい
る鉄浴およびスラグ層とともに十分攪拌される。この撹
拌用ガスはＡ　ｒ　、Ｎ　２等の不活性ガス及びプロセ
スガスである前記予熱予備還元炉からの排ガスが用いら
れる。一方前記酸素ランス２１の酸素ノズル２３から供
給される酸素は前記炭材を酸化させて原料である鉄鉱石
を還元するのに十分な熱を供給する。

溶融還元の工程に次いで製造された溶銑の脱炭の工程に
入るが、このとき製錬炉１０を倒炉して前記炉内のスラ
グが溶銑トン当り２０ｋｇ以下となるように排滓する。

この後、前記炉を直立して酸素吹錬開始後、脱燐用の媒
溶剤である石灰、軽焼ドロマイト、蛍石または珪石を製
錬炉１０内に装入し、次いで羽口２２．２３から撹拌用
ガスを吹き込んで鉄浴及びスラグ層を撹拌すると、前記
媒溶剤が溶解され溶銑の脱燐が行われるとともに脱炭反
応が進行する。この間製錬炉１０の排ガスは予熱予備還
元炉３０に導入されここに装入されている鉄鉱石は予熱
、予備還元される。脱燐、脱炭が終了した後、製錬炉１
０は再び倒炉されて前記炉内の溶鋼は特に図示しない取
鍋に出鋼される。

なお、予熱予備還元炉３０からの排ガスはホットサイク
ロン３４でダストが除去された後、蒸気発生器３５で熱
交換されて系外に排出されるが、必要に応じて切り換え
弁３６により製錬炉１０の攪拌用ガスとして利用される
。前記蒸気発生器３５に代えて鉄鉱石予熱装置を設け、
予熱予備還元炉３０の排ガスの顕熱を利用することも可
能である。

溶融還元の後、出鋼するまでの時間を従来例と比較する
と本発明が１８分であるのに対して従来例では８０分を
要している。また本発明においては酸素ランスに設けら
れた２次燃焼ノズルにより２次燃焼効率が高められてい
るので熱損失が低減される。次いで第１表に製造される
溶鋼の成分比較を示す。この場合の脱燐用の媒溶剤の添
加量は溶銑トン当り５０ｋｇである。

第１表　溶鋼の成分 ［発明の効果コ 本発明の溶融還元法によれば、撹拌用ガスによる鉄浴お
よびスラグ層の撹拌並びに２次燃焼用酸素による製錬炉
内ガスの酸化が行われるので、溶融還元の熱効率が向上
し、また、溶融還元工程の後出銑せずに排滓し、前記製
錬炉で脱燐用媒溶剤を添加して脱炭吹錬をするので、製
造される溶鋼中の燐は高炉からの溶銑を転炉吹錬したも
のと同レベルが得られ、また溶湯の出し入れによる熱損
失が低減され、溶融還元後の処理時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の溶融還元法に用いられるプロセス
の説明図である。 １０・・・製錬炉、１１・・・鉄浴、１２・・・スラグ
層、１３・・・第１のシュート、２１・・・酸素ランス
、２２．２３．２４・・・ノズル、２５、２６　・・・
羽口、３０・・・予熱予備還元炉、３１・・・第２のシ
ュート、３２・・・第３のシュート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄鉱石を炭材、造滓剤とともに製錬炉に装入し、
   脱炭用及び２次燃焼用ノズルを有する上吹き酸素ランス
   から酸素を吹き込むとともに、製錬炉の側壁及び炉底に
   設けられた羽口から攪拌用ガスを吹き込んで鉄鉱石を溶
   融還元する方法であって、溶融還元後スラグ量が溶銑ト
   ン当り２０ｋｇ以下であるように排滓し、次いで酸素吹
   錬による脱炭を行うとともに脱燐用媒溶剤を添加して同
   時に脱燐を行うことを特徴とする溶融還元法。
2. （２）前記媒溶剤は石灰、軽焼ドロマイト、蛍石または
   珪石であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の溶融還元法。
3. （３）前記媒溶剤は上吹き酸素ランスに設けたノズルま
   たは製錬炉の炉壁に設けた羽口からキャリアガスと共に
   吹き込んでスラグに添加することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項もしくは第２項に記載の溶融還元法。
4. （４）前記撹拌用のガスはＡｒ、Ｎ＿２等の不活性のガ
   スまたはプロセスガスであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第３項に記載の溶融還元法。