JPH01215911A - 高炉溶銑中のＳｉ低減方法 - Google Patents
高炉溶銑中のＳｉ低減方法Info
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- JPH01215911A JPH01215911A JP4154588A JP4154588A JPH01215911A JP H01215911 A JPH01215911 A JP H01215911A JP 4154588 A JP4154588 A JP 4154588A JP 4154588 A JP4154588 A JP 4154588A JP H01215911 A JPH01215911 A JP H01215911A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
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］
本発明は高炉溶銑中のＳｉ量を低減することによって脱
珪処理コストの低減並びに品質の向上をはかる方法に関
するものである。
珪処理コストの低減並びに品質の向上をはかる方法に関
するものである。
［従来の技術］
製銑・製鋼両工程の結合による鋼の生産においては、製
銑工程から供給される溶銑の成分組成の如何によって溶
銑予備処理工程並びに精錬工程の実施に要するコストは
少なからぬ影響を受ける。
銑工程から供給される溶銑の成分組成の如何によって溶
銑予備処理工程並びに精錬工程の実施に要するコストは
少なからぬ影響を受ける。
殊に高炉から出銑される溶銑中に多量のＳｔが含まれて
いると、後工程に招ける脱燐反応や脱硫反応等の際に脱
珪反応が競合して進行し、脱燐結果や脱硫結果に悪影響
を与えると共に、精錬コストの高騰を招く。従って製銑
・製鋼方式による鋼の生産においてはＳｉ量の低い高炉
溶銑を得ることか生産コスト面並びに品質面の双方から
要望されている。
いると、後工程に招ける脱燐反応や脱硫反応等の際に脱
珪反応が競合して進行し、脱燐結果や脱硫結果に悪影響
を与えると共に、精錬コストの高騰を招く。従って製銑
・製鋼方式による鋼の生産においてはＳｉ量の低い高炉
溶銑を得ることか生産コスト面並びに品質面の双方から
要望されている。
そこで高炉から得られる溶銑中のＳｉ量を高炉操業の中
で低減する方法について研究が進められており、具体的
提案もいくつか発表されている。
で低減する方法について研究が進められており、具体的
提案もいくつか発表されている。
例えば、羽口における生鉱落ち回数を羽口放射温度計等
によって計測し、低りｔ操業の管理指標とする方法がそ
の１つである。この方法は、羽口近傍て生鉱落ちを意図
的に発生させ、生鉱中の残留ＦｅＯと銑中３１との反応
によって脱Ｓｉ効果をあげるものであり、第５図に示す
様に生鉱落ち頻度と溶銑中３１の間には反比例的相関が
認められるので生鉱落ち回数を増加させることによって
銑中８１が低下することは明らかである。
によって計測し、低りｔ操業の管理指標とする方法がそ
の１つである。この方法は、羽口近傍て生鉱落ちを意図
的に発生させ、生鉱中の残留ＦｅＯと銑中３１との反応
によって脱Ｓｉ効果をあげるものであり、第５図に示す
様に生鉱落ち頻度と溶銑中３１の間には反比例的相関が
認められるので生鉱落ち回数を増加させることによって
銑中８１が低下することは明らかである。
ところで羽口近傍に招ける生鉱落ち回数を増加させる様
に制御しようとすれば、周辺部のＯｒｅ／Ｃｏｋｅ （
以下０／Ｃという）を上げると共に周辺ガス流を抑制し
て周辺部のソリューションロスを高める必要がある。ち
なみに第６図はソリューションロスと生鉱落ち頻度の関
係を示すグラフである。この様に周辺部ソリューション
ロスを高めれば生鉱落ち頻度が高まり、その結果として
溶銑中Ｓｉを低減することができる訳であるが、炉熱管
理という点では上記方法部ち生鉱落ち頻度をあまり高く
する方法は望ましいものではなく、炉況が不安定になり
易いという問題がある。
に制御しようとすれば、周辺部のＯｒｅ／Ｃｏｋｅ （
以下０／Ｃという）を上げると共に周辺ガス流を抑制し
て周辺部のソリューションロスを高める必要がある。ち
なみに第６図はソリューションロスと生鉱落ち頻度の関
係を示すグラフである。この様に周辺部ソリューション
ロスを高めれば生鉱落ち頻度が高まり、その結果として
溶銑中Ｓｉを低減することができる訳であるが、炉熱管
理という点では上記方法部ち生鉱落ち頻度をあまり高く
する方法は望ましいものではなく、炉況が不安定になり
易いという問題がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、良好な高炉操業状態を堅持しつつ高炉からＳｉ量の低
い溶銑を得ることができる様な高炉溶銑中のＳｔ低減方
法を提供しようとするものである。
、良好な高炉操業状態を堅持しつつ高炉からＳｉ量の低
い溶銑を得ることができる様な高炉溶銑中のＳｔ低減方
法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
しかして上記目的を達成した本発明方法は、鉄鉱石焼結
鉱及び鉄鉱石ペレットを併用する高炉操業において、炉
内へ装入した前記鉄鉱石ペレットが高炉下部に到達した
ときの該ペレット中の残存ＦｅＯ量をシミュレート法に
よって予め求めておき、該ＦｅＯ量に基き、目標とする
溶銑中Ｓｉ量に合せて前記鉄鉱石ペレットの装入量を決
定する点に要旨を有するものである。
鉱及び鉄鉱石ペレットを併用する高炉操業において、炉
内へ装入した前記鉄鉱石ペレットが高炉下部に到達した
ときの該ペレット中の残存ＦｅＯ量をシミュレート法に
よって予め求めておき、該ＦｅＯ量に基き、目標とする
溶銑中Ｓｉ量に合せて前記鉄鉱石ペレットの装入量を決
定する点に要旨を有するものである。
し作用］
木発明においては生鉱落ちという高炉操業上の言わば異
常状態に頼るのではなく、高炉操業状態そのものは良好
に維持することを前提とし、鉄鉱石焼結鉱と併用される
鉄鉱石ペレットの配合量を制御することによって溶銑中
のＳｉ量を目標値まで低減するものである。即ち鉄鉱石
焼結鉱と鉄鉱石ペレットの溶融還元特性を比較すると第
１図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す様に焼結鉱の還元が１４
００℃までの温度域でほぼ完了するのに対し、鉄鉱石ペ
レットの還元は１４００℃付近では未だ不十分であり、
１４００〜１５００℃の領域（溶融還元領域）に至って
ようやく十分に進行する。このことは鉄鉱石ペレットの
場合高炉下部に到達してはじめて十分に溶融還元される
ことを意味し、高炉下部即ち羽目近傍まで鉄鉱石ペレッ
トが降下した時点では未還元のＦｅＯが相当量残存して
いる。
常状態に頼るのではなく、高炉操業状態そのものは良好
に維持することを前提とし、鉄鉱石焼結鉱と併用される
鉄鉱石ペレットの配合量を制御することによって溶銑中
のＳｉ量を目標値まで低減するものである。即ち鉄鉱石
焼結鉱と鉄鉱石ペレットの溶融還元特性を比較すると第
１図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す様に焼結鉱の還元が１４
００℃までの温度域でほぼ完了するのに対し、鉄鉱石ペ
レットの還元は１４００℃付近では未だ不十分であり、
１４００〜１５００℃の領域（溶融還元領域）に至って
ようやく十分に進行する。このことは鉄鉱石ペレットの
場合高炉下部に到達してはじめて十分に溶融還元される
ことを意味し、高炉下部即ち羽目近傍まで鉄鉱石ペレッ
トが降下した時点では未還元のＦｅＯが相当量残存して
いる。
従ってこの鉄鉱石ペレット由来の未還元ＦｅＯを利用す
ることによって下記（１） 、 （２）式に示される脱
Ｓｔ反応を進行させれば溶銑中のＳｉを低減することが
できる。
ることによって下記（１） 、 （２）式に示される脱
Ｓｔ反応を進行させれば溶銑中のＳｉを低減することが
できる。
２ＦｅＯ＋Ｓｉ →５ｉｎ２＋２Ｆｅ ・ （１）
ＦｅＯ＋ＳｉＯ（ｇ）−３ｉＯ２＋Ｆｅ ・・（２）
即ち上記の通りＦｅＯを銑中の［Ｓｉ］あるいはＳｉＯ
ガスと反応させることにより銑中［Ｓｉ］を低下させる
ことができるのであるが、このうちＳｉＯガスは下記（
３）式に示される反応に従い、カーボンによって還元さ
れ溶銑中のＳｉ量を高める方向に作用するので、上記（
２）式に従がってＳｉＯガスを減少させれば、溶銑中の
Ｓｉを低減することができる。
ＦｅＯ＋ＳｉＯ（ｇ）−３ｉＯ２＋Ｆｅ ・・（２）
即ち上記の通りＦｅＯを銑中の［Ｓｉ］あるいはＳｉＯ
ガスと反応させることにより銑中［Ｓｉ］を低下させる
ことができるのであるが、このうちＳｉＯガスは下記（
３）式に示される反応に従い、カーボンによって還元さ
れ溶銑中のＳｉ量を高める方向に作用するので、上記（
２）式に従がってＳｉＯガスを減少させれば、溶銑中の
Ｓｉを低減することができる。
Ｓ ｉ Ｏ＋Ｃ−３ｉ ＋ＣＯ・（３）木発明は上記作
用機構に基づいて高炉溶銑中のＳｉの低減をはかるもの
であるが、鉄鉱石ペレット中の全ＦｅＯが高炉内溶銑の
脱ｓｔ反応に作用する訳ではなく、鉄鉱石ペレットによ
って溶融還元特性が相違するので、脱Ｓｉ制御に当たっ
ては、鉄鉱石ペレット投入量と炉内溶銑の脱Ｓｔ反応に
有効に作用する有効ＦｅＯ量の定量的関係を明らかにし
ておく必要がある。そこで本発明では高炉々内条件を模
式的に再現する実験炉において鉄鉱石ペレットの高温荷
重還元試験を行ない、高炉下部に到達したときの該ペレ
ット中の有効ＦｅＯ量を測定しておき、該測定値に基づ
いて目標とする溶銑中Ｓｉ量に応じた鉄鉱石ペレット装
入量を決定する構成を採っている。
用機構に基づいて高炉溶銑中のＳｉの低減をはかるもの
であるが、鉄鉱石ペレット中の全ＦｅＯが高炉内溶銑の
脱ｓｔ反応に作用する訳ではなく、鉄鉱石ペレットによ
って溶融還元特性が相違するので、脱Ｓｉ制御に当たっ
ては、鉄鉱石ペレット投入量と炉内溶銑の脱Ｓｔ反応に
有効に作用する有効ＦｅＯ量の定量的関係を明らかにし
ておく必要がある。そこで本発明では高炉々内条件を模
式的に再現する実験炉において鉄鉱石ペレットの高温荷
重還元試験を行ない、高炉下部に到達したときの該ペレ
ット中の有効ＦｅＯ量を測定しておき、該測定値に基づ
いて目標とする溶銑中Ｓｉ量に応じた鉄鉱石ペレット装
入量を決定する構成を採っている。
かくして本発明では生鉱落ちといった異常操業を行なわ
ずに溶銑中のＳｔを低減できるので、高炉操業状態を無
理に悪い方向へ持っていく必要はない。しかも鉄鉱石ペ
レットは均質な性状を有するものである為、高炉下部に
持込まれるペレット由来のＦｅＯ量は安定し、高炉内に
おけるソリューションロス反応並びにこれに伴う炉熱の
変動が少なく、安定した炉況下で溶銑中のＳｉ量を任意
のレベルに低下させることがてきる。
ずに溶銑中のＳｔを低減できるので、高炉操業状態を無
理に悪い方向へ持っていく必要はない。しかも鉄鉱石ペ
レットは均質な性状を有するものである為、高炉下部に
持込まれるペレット由来のＦｅＯ量は安定し、高炉内に
おけるソリューションロス反応並びにこれに伴う炉熱の
変動が少なく、安定した炉況下で溶銑中のＳｉ量を任意
のレベルに低下させることがてきる。
［実施例］
鉄鉱石ペレットＡを焼結鉱に配合して高炉内へ装入し、
溶銑中Ｓｉ量を低減した例を示す。
溶銑中Ｓｉ量を低減した例を示す。
まず高炉内への鉄鉱石ペレットＡ装人に先立ち、鉄鉱石
ペレットＡの熔融還元特性を調査したところ第１図（Ａ
） に示す結果が得られた。即ち鉄鉱石ペレットＡにお
いては全体の約２０％のＦｅＯが高炉下部まで残存し、
従って溶融還元による還元を受けることが分かった。
ペレットＡの熔融還元特性を調査したところ第１図（Ａ
） に示す結果が得られた。即ち鉄鉱石ペレットＡにお
いては全体の約２０％のＦｅＯが高炉下部まで残存し、
従って溶融還元による還元を受けることが分かった。
一方第２図は実際の高炉操業において焼結鉱に前記鉄鉱
石ペレットＡを配合した場合の配合率及び溶銑中Ｓｉの
推移を示すグラフであり、このときの溶銑温度並びに出
銑量の変化を併せて示している。
石ペレットＡを配合した場合の配合率及び溶銑中Ｓｉの
推移を示すグラフであり、このときの溶銑温度並びに出
銑量の変化を併せて示している。
そして第２図の実績を元に鉄鉱石ペレットＡの配合率が
０％と２％の時の溶銑中Ｓｉ量の度数分布を調べると第
３図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す通りであり、配合率が０
％のときの平均Ｓｌ量が０．３８４０％であるのに対し
、配合率が２％のときの平均Ｓｌ量は０．３１４９％で
あった。従って鉄鉱石ペレットＡを２％配合することに
よって溶銑中Ｓｉ量を約０．０７％低減できることが分
かる。但しこの値は操業条件の変化を考慮していない値
てありておおよその目安にはなるか、実操業のＳｔ副制
御そのまま適用することはできない。そこで第２図の実
績Ｓｉ量を、出銑量及び溶銑温度を基に補正して、鉄鉱
石ペレットＡの配合率との関係を求めてみると第４図に
示す重回帰グラフか得られた。即ち第４図のグラフから
鉄鉱石ペレットＡを１％配合することによる脱Ｓｔ効果
が０．０２３４％であることが分かった。
０％と２％の時の溶銑中Ｓｉ量の度数分布を調べると第
３図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す通りであり、配合率が０
％のときの平均Ｓｌ量が０．３８４０％であるのに対し
、配合率が２％のときの平均Ｓｌ量は０．３１４９％で
あった。従って鉄鉱石ペレットＡを２％配合することに
よって溶銑中Ｓｉ量を約０．０７％低減できることが分
かる。但しこの値は操業条件の変化を考慮していない値
てありておおよその目安にはなるか、実操業のＳｔ副制
御そのまま適用することはできない。そこで第２図の実
績Ｓｉ量を、出銑量及び溶銑温度を基に補正して、鉄鉱
石ペレットＡの配合率との関係を求めてみると第４図に
示す重回帰グラフか得られた。即ち第４図のグラフから
鉄鉱石ペレットＡを１％配合することによる脱Ｓｔ効果
が０．０２３４％であることが分かった。
しかるに上記試験操業における配合ペレットの脱３１作
用については、前記予備実験結果に示した通り配合ペレ
ットか溶融還元領域に到達したときに残存するＦｅＯに
よるものてあり、有効ＦｅＯ量は含有ＦｅＯのうちの約
２０％である。
用については、前記予備実験結果に示した通り配合ペレ
ットか溶融還元領域に到達したときに残存するＦｅＯに
よるものてあり、有効ＦｅＯ量は含有ＦｅＯのうちの約
２０％である。
即ち溶融還元領域に持ち込まれた残存ＦｅＯが溶融状態
となって反応することにより脱Ｓｉ反応が進行する訳Ｓ
ある。さらに溶融状態となったＦｅＯの全てが脱Ｓｉ反
応に消費される訳ではなく、溶融還元領域においても前
記（１）式で示した脱Ｓｉ反応よりむしろ下記（４）式
のＦｅＯ還元反応が主として進行する。
となって反応することにより脱Ｓｉ反応が進行する訳Ｓ
ある。さらに溶融状態となったＦｅＯの全てが脱Ｓｉ反
応に消費される訳ではなく、溶融還元領域においても前
記（１）式で示した脱Ｓｉ反応よりむしろ下記（４）式
のＦｅＯ還元反応が主として進行する。
ＦｅＯ＋Ｃ−Ｆｅ十ＣＯ↑ −（４）
かくして鉄鉱石ペレット持込み酸素（ＦｅＯに由来する
酸素）による炉内脱珪酸素効率は、鉄鉱石ペレット中の
全ＦｅＯの酸素を基準にした場合には、約６％となるが
、前述の有効ＦｅＯ量が約２０％であるので有効ＦｅＯ
量即ち溶融還元領域で溶融して反応に寄与する溶融Ｆｅ
Ｏ量を基準にして算出すると、約６％÷０．２ ＝約３
０％となる。即ち前記第４図グラフから得られた脱Ｓ１
性能（ペレット配合率１冗当たり０．０２３４％）は、
上記炉内脱珪酸素効率の条件の下で得られる値である。
酸素）による炉内脱珪酸素効率は、鉄鉱石ペレット中の
全ＦｅＯの酸素を基準にした場合には、約６％となるが
、前述の有効ＦｅＯ量が約２０％であるので有効ＦｅＯ
量即ち溶融還元領域で溶融して反応に寄与する溶融Ｆｅ
Ｏ量を基準にして算出すると、約６％÷０．２ ＝約３
０％となる。即ち前記第４図グラフから得られた脱Ｓ１
性能（ペレット配合率１冗当たり０．０２３４％）は、
上記炉内脱珪酸素効率の条件の下で得られる値である。
従ってシミュレーションにより高炉操業条件並ひに鉄鉱
石ペレットの種類に応じて夫々の脱Ｓｔ酸素効率を求め
、これを元に上記脱Ｓｔ性能を補正すれば、目標Ｓｉ量
に対応した鉄鉱石ペレット装入量を決定することができ
、溶銑中Ｓｉ量を的中させることができる。
石ペレットの種類に応じて夫々の脱Ｓｔ酸素効率を求め
、これを元に上記脱Ｓｔ性能を補正すれば、目標Ｓｉ量
に対応した鉄鉱石ペレット装入量を決定することができ
、溶銑中Ｓｉ量を的中させることができる。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、鉄鉱石ペレット配
合により安定した炉況を維持しつつ、溶銑中Ｓｉ量の低
減を達成することができた。この結果、後工程にＳｉ量
の低い溶銑を供給する仁とができ、精錬コストの低減と
共に精錬効果の向上をはかることができ品質の優れた鋼
を経済的に生産することができる。
合により安定した炉況を維持しつつ、溶銑中Ｓｉ量の低
減を達成することができた。この結果、後工程にＳｉ量
の低い溶銑を供給する仁とができ、精錬コストの低減と
共に精錬効果の向上をはかることができ品質の優れた鋼
を経済的に生産することができる。
第１図は鉄鉱石ペレットと焼結鉱の還元特性を比較した
グラフ、第２図は鉄鉱石ペレット配合率と銑中Ｓｉ量の
関係を示すグラフ、第３図は鉄鉱石ペレット配合率が０
％と２％のとぎの銑中Ｓｉ量の分布を示す度数分布グラ
フ、第４図は出銑量及び溶８Ａ温度を基に第２図の結果
を補正して示したペレット配合率と補正Ｓｉ量の関係グ
ラフ、第５図は従来技術における生鉱落ち頻度と溶銑中
［Ｓｉ］の関係を示すグラフ、第６図は従来技術におけ
るソリューションロス量と生鉱落ち頻度の関係を示すグ
ラフである。 弧 優 収 烟 房 咋 烟収餅 （褒） 第 （Ａ） 銑中（Ｓｉ） （ＸＩＯ−２％） ３図 ＣＢ） 銑中（Ｓｉ） （ＸＩＯ−２％） 第５図 生鉱落ち頻度（回／時） 第６図 ソリューションロス（Ｋｑ／Ｔ）
グラフ、第２図は鉄鉱石ペレット配合率と銑中Ｓｉ量の
関係を示すグラフ、第３図は鉄鉱石ペレット配合率が０
％と２％のとぎの銑中Ｓｉ量の分布を示す度数分布グラ
フ、第４図は出銑量及び溶８Ａ温度を基に第２図の結果
を補正して示したペレット配合率と補正Ｓｉ量の関係グ
ラフ、第５図は従来技術における生鉱落ち頻度と溶銑中
［Ｓｉ］の関係を示すグラフ、第６図は従来技術におけ
るソリューションロス量と生鉱落ち頻度の関係を示すグ
ラフである。 弧 優 収 烟 房 咋 烟収餅 （褒） 第 （Ａ） 銑中（Ｓｉ） （ＸＩＯ−２％） ３図 ＣＢ） 銑中（Ｓｉ） （ＸＩＯ−２％） 第５図 生鉱落ち頻度（回／時） 第６図 ソリューションロス（Ｋｑ／Ｔ）
Claims (1)
- 鉄鉱石焼結鉱及び鉄鉱石ペレットを併用する高炉操業に
おいて、炉内へ装入した前記鉄鉱石ペレットが高炉下部
に到達したときの該ペレット中の残存ＦｅＯ量をシミュ
レート法によって予め求めておき、該ＦｅＯ量に基き、
目標とする溶銑中Ｓｉ量に合せて前記鉄鉱石ペレットの
装入量を決定することを特徴とする高炉溶銑中のＳｉ低
減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154588A JPH01215911A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 高炉溶銑中のＳｉ低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154588A JPH01215911A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 高炉溶銑中のＳｉ低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215911A true JPH01215911A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12611391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154588A Pending JPH01215911A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 高炉溶銑中のＳｉ低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215911A (ja) |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP4154588A patent/JPH01215911A/ja active Pending
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