JPH0297611A - 冷鉄源溶解方法 - 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） 本発明は高い２次燃焼率を確保しっつりん含有量の少な
い高炭素溶融鉄を得る、冷鉄源の溶解方法に関するもの
である。

（従来の技術） 特開昭６０−１７４８１２号公報で、種湯の存在する転
炉内に含鉄冷材、炭材、酸素を供給し、含鉄冷材を溶解
し高炭素溶融鉄を得る第１工程と、上記高炭素溶融鉄を
原料として別の転炉で酸素吹錬し所要の温度、成分の溶
鋼を得る第２工程よりなる転炉製鋼方法は知られている
。

上記第１工程の上記溶融鉄の温度は、溶解過程の耐火物
溶損を抑制する上で１４５０°Ｃ以下が好ましく、含鉄
６材溶解完了時の溶融鉄の温度が１４５０°Ｃ以下の場
合、第２工程での熱源確保の点から〔ｃ〕は３．０％以
上、好ましくは３．５％以上を必要とする。

上記転炉製鋼方法とは別の含鉄冷材の溶解方法が、特公
昭５６−８０８５号公報で知られている。同公報に開示
されている含鉄冷材の溶解方法は、上吹酸素ランスを有
すると共に炉底に三重管ノズルを有する転炉を用い、溶
銑等の溶融鉄の存在する上記転炉内にスクラップ、海綿
鉄、ベレット、固形銑鉄、鉄鉱石等の含鉄冷材を供給し
、三重管ノズルの内管より窒素ガス等の非酸化性ガスで
石炭粉、コークス粉等の炭材を、中管より酸素を、外管
よりＬＰＧ等の冷却用非酸化性ガスを吹き込み、炭材を
浴中に溶解させ浴中炭素を１次燃焼（Ｃ＋（１／２）０
ア→ＣＯ）させると共に上記上吹酸素ランスより酸素を
供給し、上記−酸化炭素を２次燃焼（ＣＯ＋　（１／２
）　Ｏ□→ＣＯ□）させて浴に熱を供給し含鉄冷材を溶
解して溶融鉄を得るものである。

上記含鉄冷材の溶解方法において、２次燃焼は重要であ
り、含鉄冷材例えばスチールスクラップの溶解方法にお
ける炭材原単位、酸素原単位は、第４図に示す如く２次
燃焼率で決り、２次燃焼率が高ければ高い程少ない炭材
、酸素原単位で含鉄冷材を溶解することができる。

上記特公昭５６−８０８５号公報によると、上記酸素上
吹ランスの高さを湯面上２ｍ以上とし、上吹酸素を湯面
上２ｍ以上の高さからフリージェットで供給すると共に
底吹酸素比率を２０〜８０％（上吹酸素比率を８０〜２
０％）とすることにより、高い２次燃焼率を得るとされ
、底吹酸素比率２０％未満ではスラグがフォーミングし
、湯面上のフリージェットを形成する空間が減少して高
い２次燃焼率を得ることができないとされている。

上記特許公報提案の方法では、溶解転炉中では脱硫反応
が進むが、逆に酸化反応である脱りん反応は進みにくく
、原料、別原料から混入するりんの大半が溶融鉄中に入
る、それ放火の脱炭炉における脱炭時に脱りん用スラグ
を造って脱りんする必要がある。

一方、上記底吹酸素比率は、設備的にも操業コスト的に
も重要であり、底吹酸素比率が低い程、底吹設備も簡単
（ノズル本数の減少）となり底吹設備費も安く、底吹酸
素量に応じたＬＰＧ等の冷却用非酸化性ガス、非溶解時
の酸素ノズル閉塞防止のために供給するＮ２やＡｒ等の
保護ガスも底吹酸素比率が小さ（なる程少なくなり操業
コストも低下する。

また−船釣に炉底耐火物は浴の撹拌力が大きい程、溶損
しやすくなるので炉底耐火物溶損防止のためにも底吹酸
素比率は低い方が望ましい。

特開昭５７−１６４９０８号公報提案の発明は、上記の
特公昭５６−８０８５号公報提案の発明と同一目的で、
底吹酸素比率のみ２０％以下とし、他の条件はほぼ同じ
とする方法である。所が底吹酸素比率をむやみに低下さ
せても、スラグフォーミングを初めとする操業上の諸問
題が生じるが、特開昭５７１６４９０８号公報記載の方
法では、それら問題に対する対応策が講じられておらず
、底吹酸素比率が２０％以下の冷鉄源溶解方法は実現し
ていない。しかも上記特開昭５７−１６４９０８号公報
には本発明の主題の１つであるりん含有量の少ない溶融
鉄を得ることについては何ら開示されていない。

ＡＩＭＥ年次大会（１９８７，３月）においても、冷鉄
源を溶解する第一工程と、第一工程で得られた高炭素溶
融鉄を原料として別の転炉で酸素吹錬して所望の温度、
成分の溶鋼を得る第二工程よりなる製鋼法が提案されて
いる。この中で第一工程において、低りん或いは低硫の
高炭素溶鉄を得、後の予備処理工程の省略或いは第二工
程で脱りん負荷が軽減されることによりスラグフリー（
ｓｔａｇｆｒｅｅ）精錬メリットを得ようとしている。

その目的のための条件としては、精錬後〔ｃ〕：３．５
〜４％、温度１４００〜１４５０°Ｃのもとで、ＣａＯ
含有量の高いスラグを作る方法である。

又、精錬時の温度が低い方が好ましいことも示されてい
る、更に脱Ｐ、脱Ｓが大きく進むスラグ条件が考察され
、精錬温度よりも融点の高いスラグとすること、即ち固
形状のスラグを作ることが重要であるとされている。そ
のためにはＳｉ０２分に比しＣａ０分が多いスラグ、−
船釣には塩基度Ｃａｂ／Ｓｉｎｇが高いスラグ組成とな
すものであり、最終点での（ｈａｓ）　／　（Ｐ　）　
＝　１００を得るためには、ＣａＯ／ＳｉＯ□′、４の
スラグ組成となるものである。

以上の様な操業条件の場合、次の２つの大きな問題が生
じるものである。

第１は精錬後のスラグが固形状であると、溶解炉内に次
ヒートの種湯を残したまま不純物を含有するスラグの一
部又は大部分を排滓する際、排滓が不能となるか、或い
は無理に排滓しようとすると、地金を流出してしまい歩
留りを低下するものである。又、スラグが固形の場合ス
ラグ中に地金が多量に混入し、系外ヘスラグと共に排出
されることになり、この場合も歩留り低下を来すもので
ある。

第２に上記の如きＣａｂ／Ｓｉｎｇの高いスラグを造る
には、多量のＣａＯ源を必要とするものである。つまり
溶解炉中には炭材及びスクラップより多量のＳｉ０ｇ源
が発生するので、それに応じたＣａＯを多量に添加する
必要がある。

（発明が解決しようとする課題） それ故、本発明の目的は、既に工業化されている冷鉄源
溶解技術よりも、低い底吹酸素比率でもって十分な２次
燃焼率を確保し、従来の工業化技術に比べて底吹設備費
、冷却用非酸化性ガス量、並びに炉底耐火物損耗速度を
低減することができると共に、効率良くりん含有量の少
ない高炭素溶融鉄を得ることができる冷鉄源の新溶解方
法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題（目的）は基本的には下記の手段により有利
に達成できるものである。

上吹酸素ランスを有すると共に炉底に三重管ノズルを有
する転炉を用い、溶融鉄の存在する上記転炉内に含鉄冷
材を供給し、上記三重管底吹ノズルの内管より非酸化性
ガスと共に炭材を、内管と中間管の間より酸素を、中間
管と外管の間より冷却用非酸化性ガスを吹き込むと共に
、上記上吹酸素ランスより酸素を供給して含鉄冷材を溶
解し溶融鉄を得る含鉄冷材の溶解方法において、上記溶
解過程における大部分の期間上記溶融鉄の〔ｃ〕含有量
を３〜４％に維持すると共に、上記底吹酸素比率を全酸
素量の１０％以上２０％未満とし、更にスラグの塩基度
ＣａＯ／ＳｉＯ□を１．５〜３．０に保った状態で溶解
過程の大半にわたって酸化鉄を上記スラグ層へ分割或い
は連続添加することを一部併用する高い２次燃焼率を確
保しつつ低りん高炭素溶融鉄を得る冷鉄源溶解方法。

この場合上記基本的方法において、三重管底吹ノズルか
らの酸素が捩り流として溶融鉄中へ吹き込まれるように
するならば、より一層効果的に２次燃焼及び脱りんを促
進できるものである。

またフラックスとしてＣａＦ、やＣａＣ１ｔなどの造滓
剤を一部使用することができる。更に酸化鉄として鉄鉱
石、ペレッ）、Ｍｎ含有鉱石、ミルスケール。

ダストが使用でき、特に当該溶解炉から多量に発生する
ダストを使用すればより一層有利である。

以下本発明の内容を詳細に説明する。

第１図は本発明方法の一例を示し、第２図及び第３図は
本発明方法の実施に使用する炉底ノズルの一例を示した
ものである。

第１図において１５は転炉で、この転炉１５は３重管の
炉底ノズルｌ及び上吹酸素ノズル１４を有している０種
湯が存在している転炉１５内に冷鉄源１７を装入して３
重管炉底ノズル１から酸素ガス、炭材（キャリヤーガス
と共に）及び冷却用非酸化性ガスを吹込むと共に、上吹
酸素ランス１４から酸素ガスを供給し、更に転炉炉口か
ら脱りん用の酸化鉄を分割又は連続添加する。かかる方
法において、本発明を採用することにより冷鉄源を効率
良く溶解することが出来ると共にりん含有量の少ない高
炭素溶融鉄１６が得られる。

炉底ノズルｌの構造は第２図及び第３図に示すとおりの
ものであり、内管２、中間管３、外管４より構成されて
いて、内管２内より窒素ガス等の非酸化性ガスをキャリ
ヤーガスとして、石炭粉、コークス粉等の炭材を供給し
、内管２と中間管３との間隙５より酸素ガスを吹込み、
更に中間管３と外管４とのスリット間隙６よりＬＰＧの
如き冷却用の非酸化性ガスを吹込むものである。

尚、図中７は間隙５を形成するための突起、８はスリッ
ト間隙６を形成するための突起を示しており、９は転炉
１５の炉底鉄皮、１０は炉底内張り耐火物である。上記
の転炉を使用して本発明者等は次の様な実験を行った。

すなわち転炉内に存在する温度１３８０〜１４００°Ｃ
２〔ｃ〕３．０〜３．５％の種湯７０を中に、６２ｔの
スクラップを２回にわけて造滓剤と共に装入して、〔ｃ
〕３．７％以上、温度１４００〜１４５０″Ｃの溶融鉄
約１２０ｔを製造するに当たり、底吹酸素比率を５〜３
０％（上吹酸素比率７０〜９５％）に変更（ノズル１本
当たりの酸素供給速度を底吹酸素比率５％に固定して、
ノズルの炉底設置本数を変更）し、又排ガス分析値をも
とに上吹ランスの高さを調整して溶解期間中の２次燃焼
率をコントロールした。

その結果膜りんに関して以下の知見を得た。

炭材、酸素を供給して冷鉄源を溶解しつつ、同時に脱り
ん反応を進めるためには、適正なスラグの条件、酸素源
供給方法浴の撹拌、浴の成分、温度等種々の要因が関連
する。第５図に脱りん率と底吹酸素比率の関係を示す（
・印）。脱りん率は底吹酸素比率が低い程、すなわち浴
の撹拌力が弱い程大きくなるが、酸素源として酸素ガス
のみの供給では十分高い脱りん率を得ることができず、
また脱りん率のバラツキも大きい。脱りん反応は良く知
られている様に次式の反応で進む。

２　（Ｐ）　＋５（ＦｅＯ）＋ｎＣａ０＝（ｎｃａ０１
’ｚＯｓ）　　＋５Ｆｅ■一般の転炉製鋼法において上
吹される酸素ガスは溶鉄を酸化し、ＦｅＯを生成して■
弐の反応に関与するＦｅＯは充分供給される。本発明に
おいても多量の酸素ガスが上部より供給されるので、脱
りんに関与するＦｅＯの生成は充分であると考えていた
が、生成されたスラグを分析したところ、第１表のよう
に底吹酸素比率の低い場合でもＦｅＯ含有量は高々２％
であり、脱りんの進行が思わしくないのは、ＦｅＯが低
過ぎるためであることがわかった。

第１表　酸素底吹比率とスラグ中（Ｆｅｄ）との関係そ
こでスラグ中のＦｅＯ含有量を高めるために酸化鉄の連
続添加を試みた。酸化鉄の投入量は２０ｋｇ／ｌであり
、これから供給される酸素量としては、供給酸素ガスの
高々２．５％程度の量である。

結果を第５図に○印で示したが、特に底吹酸素比率２０
％未満の領域で脱りん率は５０％以上と大幅に改善され
ると共にバラツキも少ない。

尚、底吹酸素比率が１０％以下になると脱りん率の緩か
な低下が見られる。第１表に示すように酸化鉄の併用は
スラグ中のＦｅＯ含有量を高める効果がある。しかし底
吹酸素比率が高い場合スラグ中のＦｅＯの還元速度が速
いため、酸化鉄の少量添加では十分なスラグ中のＦｅＯ
含有量は確保できない。この酸化鉄添加はスラグ中のＦ
ｅＯレベルを維持するためのものであるので、脱りん反
応進行中に、好ましくは連続的に少くとも分割して添加
する必要があり、初期に必要量を一括して添加しても意
味がない。

生成スラグの調査の結果、この酸化鉄添加は単にスラグ
中のＦｅＯ含有量を高めるのみならず生石灰の滓化向上
にも効果があることがわかった。溶解中の浴の温度は１
４００″Ｃ以下と低いので添加された生石灰は往々にし
て相当部分未滓化のままスラグ中に存在し反応に寄与し
ない。前述した様に本プロセスにおいては酸素源の大半
は酸素ガスの形で供給されているにもががねらず、少量
の酸化鉄添加により脱りんが大幅に改善されるのは、Ｆ
ｅＯレベルの維持と共に生石灰の滓化促進効果も大きい
意味を持っているものと考えられる。尚滓化促進の意味
からは、ＣａＦ　２やＣａＣ１ｚの様な滓化促進用フラ
ックスの添加も効果があることは言うまでもない。

次に底吹酸素比率１５％の条件下での脱りん率に及ぼす
塩基度（Ｃａｂ／５ｉｆｔ）の影響を調べたのが第６図
である。低底吹酸素比率及び酸化鉄の連続添加の採用に
よりＣａＯ／ＳｉＯ□＝１．５までは脱りん率の低下は
小さく生石灰の原単位の大幅低減が可能となった。尚Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ□の上限値は３．０であり、これを超える
とスラグが大部分滓化せず生石灰が無駄になるばかりで
なく、スラグが固化し操業上のトラブルも起こりやすい
。

脱りん剤である酸化鉄の使用量は１０〜１００ｋｇ／ｌ
−溶融鉄が適当である。１０ｋｇ／を一溶融鉄未満では
所望の高い脱りん率は得られず、一方１００ｋｇ／を一
溶融鉄より多量になると脱りんには有利になるものの耐
火物溶損の助長、スラグフォーミングの発生が起るので
、上限は１００ｋｇ／ｌ−溶融鉄に止めるべきである。

尚最も好ましいのは１０〜５０ｋｇ／ｌ−溶融鉄である
。

一方、上記脱りんテストの中で、溶解時の〔ｃ〕が４％
を超えたものでは高い脱りん率が得難いものであった。

これは〔ｃ〕が４％より高いと、炉底から溶融鉄浴中に
吹込まれた炭材が、浴中に十分溶解し切れなくなり、未
溶解の炭材がスラグ中にトラップされてスラグを還元し
、スラグ中（Ｔ。

Ｆｅ）が低下して脱りんを阻害するものと考えられる。

以上の結果より冷鉄源を溶解しつつ脱りん反応を進行さ
せる条件としては、底吹酸素比率を２０％未満に抑え酸
化鉄を併用しながらスラグ塩基度１．５〜３．０のスラ
グを作ることにより達成できる見通しを得た。しかしな
がら冷鉄源溶解方法のもう一つの重要な目的は、炉内で
高２次燃焼率を達成して、炭材、酸素原単位を低減する
ことにある。

ランス高さと２次燃焼率との関係を第７図に示す、この
第７図から明らかな如く、２次燃焼率のバラツキは大き
く、単にランス高さだけでは整理できず、本発明での目
標２次燃焼率３０％が得られない場合が多（発生した。

そこで溶解中にサブランス計測によりスラグフォーミン
グ高さを測定したが、ランス先端とスラグ面間距離と２
次燃焼率の関係は第８図の様に整理できるものである。

即ち、２次燃焼率はランスから供給される酸素のフリー
ジェット長さに支配され、スラグがフォーミングしてフ
リージェット長さが小さくなると、たとえランスを上昇
しても高い２次燃焼率が得られないことになる。この考
え方は、前記の先行技術特公昭５６−８０８５号公報に
も記述されている。

そこで本発明者等は、スラグのフォーミング高さと操業
条件の関係を調査検討した結果、底体酸素比率と共に溶
融鉄中の〔ｃ〕含有量がスラグフォーミング高さと密接
な関係があることを明らかにした。第９図にスラグフォ
ーミング高さが溶融鉄表面から２ｍ超になる頻度と底吹
酸素比率、〔ｃ〕含有量との関係を示す。この図から、
底吹酸素比率２０〜３０％では比較的低〔ｃ〕域までス
ラグフォーミングが起りにくいが、底吹酸素比率が１０
〜２０％未満になると、〔ｃ〕を３．０％以上に維持す
る場合にスラグのフォーミングが発生しないことが判り
、又、１０％未満になると〔ｃ〕濃度のコントロールで
はフォーミング高さを制御できないことが判る。

一方、実用の転炉操業においては、ランス高さは溶融鉄
浴面より４〜５ｍの高さが実用上の限界であり、フォー
ミング高さを２ｍ以下にできればフリージェット空間を
２〜３ｍ確保できるが、フォーミング高さが２ｍを越え
ると、フリージェット空間が小さくなり、２次燃焼率が
確保できなくなる０以上より前記した脱りんのための底
吹酸素比率２０％未満を満足しつつ、スラグのフォーミ
ング高さを低位に維持して高い安定した２次燃焼率を確
保するためには、底吹酸素比率と共に溶解中の浴の〔ｃ
〕含有量のコントロールが重要である。

以上、本発明者等の工業的規模での多数の実験結果及び
知見から、次の如く特徴点が整理できるものである。

（１）底吹酸素比率が２０％未満においてスラグフォー
ミング高さを高頻度で２ｍ以下に保って高い２次燃焼率
を得るためには、溶解の大部分の期間〔ｃ〕量を３％以
上に維持することが必要である。

尚、底吹酸素比率の下限は１０％であり、これより比率
が低いと溶解中の〔ｃ〕量でスラグフォーミング高さを
コントロールできない。

（２）スラグ中の（Ｔ、Ｐｅ）を高位に保って高効率で
脱りんを行なうためには、底吹酸素比率を２０％未満に
抑えると共に溶解中上力より酸化鉄を１０〜１００ｋｇ
／を一溶融鉄（好ましくは１０〜５０廟／ｌ−溶融鉄）
連続して或いは分割して投入し、且つ溶融鉄中〔ｃ〕濃
度を４％以下に維持することが必要である。

（３）　　この様にすればスラグの塩基度ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ□・１．５〜３．０（好ましくは１．７〜２．５）の
流動性をもったスラグにより脱りんを行なうことが可能
となり、生石灰等フラックス原単位も低下し、鉄分歩留
も向上する。

尚、溶融鉄の浴温については、脱りんの点から低温の方
がよく、１４００″Ｃ以下が望ましい。

以上の諸点から本発明では、次の特徴的な方法を提供す
るものである。

上吹酸素ランスを有すると共に炉底に三重管ノズルを有
する転炉を用い、溶融鉄の存在する上記転炉内に含鉄合
材を供給し、上記三重管底吹ノズルの内管より非酸化性
ガスと共に炭材を、内管と中間管の間より酸素を、中間
管と外管の間より冷却用非酸化性ガスを吹き込むと共に
上記上吹酸素ランスより酸素を供給し含鉄合材を溶解し
溶融鉄を得る含鉄合材の溶解方法において、上記溶解過
程における大部分の期間上記溶融鉄の〔ｃ〕含有量を３
〜４％に維持すると共に、上記底吹酸素比率を上記全酸
素量の１０％以上２０％未満とし、更にスラグの塩基度
ＣａＯ／ＳｉＯ□を１．５〜３．０に保った状態で溶解
過程の大半にわたって酸化鉄を上記スラグ層へ分割或い
は連続添加することを一部併用する高い２次燃焼率を確
保しつつ低りん高炭素溶融鉄を得る冷鉄源溶融方法。

第１０図は底吹酸素が捩れを付与されて３重管ノズルを
離れ、そして熔融鉄浴中に入る様に構成した３重管ノズ
ルの一例を示したものであり、第２図、第３図のノズル
における直線状突起７に代えて螺旋状案内要素１２を設
けたものである。

この第１０図の３重管ノズルによれば、第２図、第３図
の底吹酸素が捩れを付与されることなく離れる三重管ノ
ズルに比べ底吹酸素ガスの浴中への分散領域が広くなる
。酸素の分散領域が広がることによって炭材の浮上中の
溶解領域が広がる上に、この領域は酸素により脱炭され
、温度が上がり、まわりの溶融鉄に比べより低炭素高温
領域を形成するので炭材が速やかに溶解する条件を与え
る。

更に内管２より熔融鉄浴中に入る炭材も上記捩れ流に同
伴され、溶融鉄浴中に均一に幅広く分散され炭材の溶解
が促進され、炭材の浴面上への浮上が防止される。

この結果、高い２次燃焼率が得られる底吹酸素比率の低
下にも寄与すると共に、吹込まれた炭材が未溶解のまま
スラグ中に入リスラグ中のＦｅＯを還元して脱りん反応
を阻害する要因を排除することができ、安定した脱りん
が実施できるものである。

この場合の螺旋状案内要素の捩れ再度は１０〜４０°が
好ましく、より好ましいのは１５゛〜３０″である。

〈実施例〉 以下実施例により更に詳細に説明する。

実施例１ 第２表に示す前ヒートの種湯６０ｔが存在する転炉（上
吹酸素ランス及び３個の３重管羽目を装備）に、第２表
に示す型銑を３２を装入し溶解後、再び鋼スクラツプを
３１を装入し熔解して１２０ｔの溶融鉄を製造した。そ
のさい３個の３重管羽口の内管より微粉の無煙炭をＮ２
ガスをキャリヤーガスとして平均２０ｔ／ｈｒで必要量
吹込み、又内管と中間管の間より全酸素量の１７％の酸
素をストレートに吹込み、更に中間管と外管との間より
プロパンを底吹酸素量の約１０νＯ１χ吹込んだ。尚、
全通酸速度は１８．０００ｔＪｎ＋’／ｈｒである。溶
解開始後３分より３８分間発生ダストを１００　ｋｇ／
ｍｉｎの速度で添加した。ダスト原単位は３２ｋｇ／ｌ
−溶銑であった。

一方、フラックスとして溶解初期に生石灰３５００ｋｇ
を装入した。溶解後のスラグはＣａＯ／ＳｉＯ□＝２．
０８、（Ｆｅｄ）　３．９％であった。操業中２次燃焼
率の変動に従い、ランス−湯面間距離を３〜４ｍの間で
調整することにより２次燃焼率を２５〜３０％の間にコ
ントロールできた。操業時間は約４５分であった。溶解
中の〔ｃ〕は第１１図■のように３〜４％の間にコント
ロールでき操業は順調であった。

各成分、温度を第２表に示すが、目標のりん含有量レベ
ルが得られた。

第２表 実施例２ 第３表に示す前ヒートの種湯６０ｔが存在する転炉（上
吹酸素ランス及び３個の３重管羽口を装備）に、第３表
に示す鋼スクラツプを３１を装入し溶解後、再び同調ス
クラップを３１を装入し溶解して１２０ｔの溶融鉄を製
造した。そのさい３個の３重管羽口の内管より微粉の無
煙炭をＮ２ガスをキャリヤーガスとして平均２０ｔ／ｈ
ｒで必要量吹込み、又内管と中間管の間より全酸素量の
１３％の酸素を旋回流を与えて吹込み（捩れ角度は３０
”）、更に中間管と外管との間よりプロパンを底吹酸素
量の約１０ｖｏｌχ吹込んだ。尚、全通酸速度は１Ｂ、
ＯＯＯＮｍ’／ｈｒである。溶解開始後５分より４０分
間鉄鉱石を５０ｋｇ／ｍｔｎの速度で添加した。

鉄鉱石原単位は１７ｋｇ／を一溶銑であった。

一方、フラックスとして溶解初期に生石灰３１００眩、
螢石２００ｋｇを装入した。溶解後のスラグはＣａＯ／
ＳｉＯｇ＝　１．９７、（Ｆｅｄ）　３．６％で流動性
は良好であった。操業中２次燃焼率の変動に従い、ラン
ス−場面間距離を３〜４ｍの間で調整することにより２
次燃焼率を２４〜２８％の間にコントロールできた。操
業時間は約５０分であった。浴中の〔ｃ〕は初期の種湯
中〔ｃ〕を初期値とし、炭材投入量、排ガス分析情報に
基づく脱炭量、スクラップ溶解モデルをもとにした溶鉄
〔ｃ〕の希釈効果を取り込んだ〔ｃ〕コントロールモデ
ルに従い溶解期間中第１１図■のように３．０〜４．０
％範囲に入るよう炭材吹込速度を微調整した。その結果
スラグフォーミングは観察されなかった。

溶解後溶鉄、出銑前溶鉄の温度及び成分分析値を第３表
に併記した。熔解後とは出銑５分前にサブランスでサン
プリング、測温した値である。第２工程の脱炭炉で脱り
ん処理が不要なレベルまでりんは低下していた。

第３表 比較例１ 炉底の３重管羽口を６個に増やし、底吹酸素比率を３０
％とし、他は実施例１とほぼ同一の条件で溶解を実施し
た。溶解中の〔ｃ〕の推移は第１１図■に示すとおりで
あり、２次燃焼率も２５〜２８％にコントロールできた
。しかしスラグ組成は、ＣａＯ／ＳｉＯ＊　＝　１．８
３であったが、（Ｆｅｄ）は１．５％と低かった。その
ため溶解後のりんは０．０４１％と実施例１に比べて高
く、脱りんの面で問題であった。

比較例２ 実施例１とほぼ同様の条件で溶解を実施した。

その際炭材供給量を若干低下させて第１１図■のように
溶鉄中のＥＣ）を下げたところ２０分を過ぎたところで
大スロッピングが発生し操業を中断せざるを得なかった
。この時の〔ｃ〕は２．７％であった。

（発明の効果） 以上の様に本発明の方法によれば、冷鉄源を炭材、酸素
ガスを用いて高い２次燃焼率のもとで効率的に溶解でき
る上に、溶解中小量のフラックス原単位で、主原料炭材
等より混入する不純物としてのりんを同時に除去するこ
とができ、第２工程である脱炭精錬時の脱りん操作を軽
減あるいは排除できるものであり、冷鉄源の溶解に大き
く寄与したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷鉄源溶解方法の一例を示す説明図、
第２図、第３図及び第１０図は底吹三重管羽口の説明図
、第４図は２次燃焼率と各種原単位との関係を示す図表
、第５図は底吹酸素比率と脱りん率の関係を酸化鉄投入
の有無に分けて示した図表、第６図はスラグの塩基度と
脱りん率の関係を示す図表、第７図はランス−湯面間距
離と２次燃焼率の関係を示す図表、第８図はランス−ス
ラグ間距離と２次燃焼率の関係を示す図表、第９図は溶
融鉄中の〔ｃ〕濃度と２ｍ超フォーミング発生頻度の関
係を底吹酸素比率毎に示した図表、第１１図は実施例及
び比較例における溶融鉄中〔ｃ〕の推移を示す図表であ
る。 １：三重管ノズル、１４：酸素上吹ランス、１５：転炉
、１６：溶融鉄、１７：含鉄冷材第 ム ＼Ｉ　　’：Ｅ−ｔＬ＋ｔ／で、）！／碩し刊−二里管
ワス′ル）２決燃煙率（Ｚつ 第 図 底吠吐−Ｘル欅（７，） 第 図 ｊ＆１Ａ（（ｌＬ％ｚＯｚ） 第 図 Σ坏−吟太１−ζ中のＣＣ）ｌ［演（２４）第 図 リンス−腸甜爛１巨＊　（ｍｔｒＬ） 第８ 図 ランス−スラグＰ４正巨赳 （ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上吹酸素ランスを有すると共に炉底に三重管ノズル
   を有する転炉を用い、溶融鉄の存在する上記転炉内に含
   鉄冷材を供給し、上記三重管底吹ノズルの内管より非酸
   化性ガスと共に炭材を、内管と中間管の間より酸素を、
   中間管と外管の間より冷却用非酸化性ガスを吹き込むと
   共に、上記上吹酸素ランスより酸素を供給して含鉄冷材
   を溶解し溶融鉄を得る含鉄冷材の溶解方法において、上
   記溶解過程における大部分の期間上記溶融鉄の〔ｃ〕含
   有量を３〜４％に維持すると共に、上記底吹酸素比率を
   全酸素量の１０％以上２０％未満とし、更にスラグの塩
   基度ＣａＯ／ＳｉＯ＿２を１．５〜３．０に保った状態
   で溶解過程の大半にわたって酸化鉄を上記スラグ層へ分
   割或いは連続添加することを特徴とする高い２次燃焼率
   を確保しつつ低りん高炭素溶融鉄を得る冷鉄源溶解方法
   。 （２）三重管底吹ノズルからの酸素が捩り流として溶融
   鉄中へ吹き込まれる請求項１記載の冷鉄源溶解方法。 （３）フラックスとして生石灰と共に、ＣａＦ＿ｚＣａ
   Ｃｌ＿２等造滓剤を一部併用する請求項１記載の冷鉄源
   溶解方法。 （４）酸化鉄として、鉄鉱石、ペレット、Ｍｎ含有鉱石
   、ミルスケール、焼結鉱、ダスト、特に本溶解炉で発生
   するダストを使用する請求項１記載の冷鉄源溶解方法。