JPH0442448B2 - - Google Patents

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JPH0442448B2
JPH0442448B2 JP25941185A JP25941185A JPH0442448B2 JP H0442448 B2 JPH0442448 B2 JP H0442448B2 JP 25941185 A JP25941185 A JP 25941185A JP 25941185 A JP25941185 A JP 25941185A JP H0442448 B2 JPH0442448 B2 JP H0442448B2
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JP
Japan
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hot metal
sio
slag
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coke
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JP25941185A
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JPS62120414A (ja
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Shinichi Suyama
Yoshimasa Kajiwara
Chisato Yamagata
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、高炉の溶銑中におけるSi濃度、Mn
濃度およびS濃度を同時に制御することのできる
高炉操業法に関するものである。 (従来の技術) 高炉内における溶銑中へのSi移行は、炉床場溜
部におけるスラグーメタル反応よりもむしろSiO
ガスを媒介とするガスーメタル反応が主要な役割
を果している。 しかして、SiOガスを媒介とする溶銑中へのSi
移行は、次の2つの過程に大別される(鉄と鋼
Vol.58,1972,219頁)。 すなわち、レースウエイ近傍の高温低酸素分
圧領域におけるコークス中灰分を主源とする
SiO2とコークス中の固定炭素との反応によるSiO
ガスの生成過程、および軟化融着帯以下におけ
る上昇ガス流中に含まれるSiOガスと滴下してい
る溶銑中の炭素との反応による溶銑中へのSi移行
過程であり、この両過程を反応式で表わすと以下
のようになる。 (SiO2)+C=SiO(g)+CO(g) ……(1) SiO(g)+Si+CO(g) ……(2) ここで、( )はその化合物がスラグ中に存在
することを示す慣用表記法であり、元素名の下線
はその成分が溶銑中に存在することを示す慣用表
記法である。また、(g)はその化合物が気体で
あることを示す慣用表記法である。以下同様の表
記法を使用して説明する。 従つて、溶銑中Si濃度の制御法としては、SiO
ガス発生反応の制御と溶銑中へのSi移行反応の制
御とがある。 ところで、実際の高炉操業において、前者の制
御手段としては、コークス中灰分量の制御による
羽口前持ち込みSiO2量の制御や羽口前温度制御
によるSiOガス発生速度の制御等が実施されてい
る。また、後者の制御手段としては、装入物分布
制御に基づいたコークス比制御による融着帯レベ
ルの管理や焼結鉱の被還元性・軟化融着性状制御
による融着帯レベルの制御等がある(鉄と鋼
Vo1.68,1982,A129頁)。 しかし、前者の制御手段に関して、コースク灰
分量の制御については、原料炭配合面からの制約
がある。また、後者の制御手段に関しては、操業
面および原料面からも、ほぼ限界に達している。 また、溶銑中Si濃度の制御方法として、前記の
高炉内における溶銑中へのSi移行メカニズムに立
脚した制御手段以外に、送風羽口から酸化鉄を炉
内に吹き込み、下記反応によつて溶銑中Siを酸化
させる、いわゆる炉内脱珪手段が開発されている
(特開昭56−29601、特開昭58−77508等)。Si +2(FeO)=(SiO2)+2Fe ……(3) 一方、高炉内における溶銑中へのS移行につい
ては、レースウエイ近傍でガス化したコークスお
よび液燃中のSが、シヤフト部において鉱石中に
加硫され、軟化融着帯以下において、主にスラグ
ーメタル反応により脱硫されることが知られてい
る。 スラグーメタル間のS分配反応は、次式で表わ
される。 =(S) ……(4) log(%S)°/〔%S〕°=−6888/T+1.152+lo
g f+logCs−1/2logPo2……(5) logCs=1.35Ncao+1/2NMgO/NSiO2+1/3NAl2O3
−6911/T−1.649……(6) ここで、Tは温度(K)、fは溶銑中Sの活
量係数、Csは脱硫能(Sulphide Capacity)を表
わす。また、Ncao、NSiO2、NAl2O3、NMgO
は、その成分のスラグ中でのモル分率を表わす。 ところで、実際の高炉操業において、溶銑中S
の低下手段としては、溶銑温度の上昇、装入S量
の低減、スラグ量の上昇、スラグ組成の調整すな
わちCaO/SiO2上昇、Al2O3低下、MgO上昇が
採られている。 しかし、このうちの溶銑温度の上昇は、コーク
ス比の上昇および溶銑中Siの上昇に結びつくため
制約がある。また、装入S量の低減についても、
原料炭配合面からの制約がある。スラグ量の上昇
については、コークス比の上昇をきたすと共に、
過度に上昇させると残銑滓量が増大し、荷下がり
不順に陥る危険もある。更に、スラグ組成の調整
についても、安定操業を維持するためには、(出
銑温度)と(最終スラグの融点)の差を一定値以
上に維持する必要がある。 ここで、溶銑中Si制御手段としてのSiOガス発
生反応抑制策としては、スラグ中のSiO2活量
σSiO2を低下させることも有効である。特に、レ
ースウエイ近傍は、高温低酸素分圧雰囲気で、か
つ、コークス由来SiO2が多いことにより、スラ
グ中SiO2の活量σsio2も高く、SiOガスの活発な
発生領域であるため、この領域のスラグCaO/
SiO2を上昇させて、スラグ中SiO2のσsio2を低下
させると共に、スラグ粘度を低下させることは、
溶銑中Siとともに溶銑中Sの有効な制御手段であ
る。 前記、レースウエイ近傍のスラグ中SiO2の活
量σsio2を低下させる一手段として、コークス製
造過程で生石灰を添加して、成品コークス中の
CaO含有量を増大させることが試みられている
(コークスサーキユラーVol.17,1968,97頁)。 高流動性配合炭に石灰石を5〜10重量%添加す
ると、強粘結炭の配合割合を少なくして強度の高
い高炉用コークスが製造可能であるが、コークス
の生産性がかなり低下すること、および、添加石
灰石によるコークス炉、炉壁珪石レンガの侵食が
問題とされている。 また、焼結鉱比70重量%以上配合し、羽口から
燃料吹込みのある高炉操業において、最終スラグ
量・組成の調整を行なうために、羽口から石灰石
粉を吹込む方法についての提案が見られる(特公
昭32−2753、特公昭39−28004)。この方法によれ
ば、レースウエイ近傍のスラグ中の活量σsio2
低下させるため、前記(1)式の反応を抑制し、溶銑
中のSi低減にも有利である。 (発明が解決しようとする問題点) 先に述べた特開昭56−29601号、特開昭58−
77508号による方法は、溶銑中Siを低減させる方
法としては有効であるが、溶銑中Mnの上昇には
結びつかない。また、特公昭32−2753号、特公昭
39−28004号による方法においても、溶銑中Siお
よび溶銑中Sを低減させる方法としては有効であ
るが、溶銑中Mnの上昇には結びつかない。従つ
てこれら2つの方法は、いずれも製鋼工程での造
滓剤使用量低減には結びつくが、合金鉄(例えば
フエロマンガン)使用量の低減には結びつかない
という問題があつた。 本発明は上記問題点を解決できる高炉操業法を
提供せんとするものである。 (問題点を解決するための手段) 本発明は、鉄鉱石粉およびMn鉱石粉ととも
に、CaO源及び/又はMgO源との複合化合物ま
たは混合粉体を羽口から吹き込むことを要旨とす
る高炉操業方法である。 すなわち、このようにすることで、前述の(3)式
に加えて、下記(7)式の反応を生じて溶銑中のSi濃
度の低下とともにMn濃度の上昇が実現できるの
である。 Si+2(MnO)=(SiO2)+2Mn ……(7) なお羽口から吹き込まれた、鉄酸化物の一部
は、炉内のコークスと下記(8)式の直接還元反応を
生じて溶銑となり、Mn酸化物の一部は炉内のコ
ークスと下記(9)式の直接還元反応を生じて溶銑中
Mn濃度は上昇する。 (FeO)+C=Fe+CO(g) ……(8) (MnO)+C=Mn+CO(g) ……(9) 更に、CaO源およびMgO源との複合化合物ま
たは混合化合物体を吹き込むことで、スラグ中
SiO2の活量σsio2を低下させ、また、スラグの粘
度を低下させるので、溶銑中のSi低減効果を有利
にし、かつ、溶銑中S濃度の低下が実現できるの
である。なお、CaO源およびまたはMgO源とし
ては、例えば石灰石、ドロマイト、蛇紋岩などが
使用できる。 (作用) 本発明方法は、鉄鉱石粉およびMn鉱石粉とと
もに、CaO源及び/又はMgO源との複合化合物
または混合粉体を羽口から吹き込む為、溶銑中Si
濃度、溶銑中Mn濃度および溶銑中S濃度を同時
に制御することが可能となる。 (実施例) 以下本発明方法を添付図面に基づいて説明す
る。図面において、1は鉄鉱石貯蔵ホツパー、2
はMn鉱石貯蔵ホツパー、3は石灰石貯蔵ホツパ
ー、4は蛇紋岩貯蔵ホツパーであり、これら貯蔵
ホツパー1〜4内に貯蔵された鉄鉱石、Mn鉱
石、石灰石、蛇紋岩は夫々の排出配管5の前記ホ
ツパー1〜4の排出口近傍に配設された流量制御
弁6および流量計7を介して羽口8に配置された
吹き込みノズル9に供給され、この吹き込みノズ
ル9から高炉10内に吹き込まれる。 図示省略したが、羽口8への鉄鉱石、Mn鉱
石、石灰石および蛇紋岩の吹き込み系統、すなわ
ち流量制御弁6、流量計7および吹き込みノズル
9は各羽口8に設置されており、また、鉄鋼石、
Mn鉱石、石灰石および蛇紋岩の貯蔵ホツパー1
〜4は必要に応じて複数個設置されている。 なお、前記羽口からの鉄鉱石、Mn鉱石、石灰
石および蛇紋岩の吹き込みは、出銑口毎の溶銑中
Si、溶銑中Mnおよび溶銑中Sの値に応じて、総
吹き込み量一定で出銑口方位毎円周方向で吹き込
み量を変更することにより、溶銑中Si、溶銑中
Mnおよび溶銑中S濃度の偏差を緩和することも
可能である。 (実施結果) A高炉(内容積2700m3)において本発明法を実
施した操業結果を示す。操業に使用した鉄鉱石、
Mn鉱石の組成を第1表に、また、石灰石、蛇紋
岩の組成を第2表に示す。この場合の試験操業結
果を第3表に示す如くであつた。 なお、第3表におけるベース期間はオールコー
クス操業で、羽口からの粉体吹き込みを実施して
いない場合である。また、従来法は鉄鉱石のみを
吹き込んだ場合である。移行期における期間Aは
Mn鉱石のみを、期間Bは鉄鉱石とMn鉱石を同
時に吹き込んだ場合で、溶銑中Si及びMn濃度の
制御が可能である。本発明は、前記のMn鉱石あ
るいは鉄鉱石およびMn鉱石の吹込みを継続した
まま、造滓剤として石灰石および蛇紋岩を吹き込
んだ場合である。 下記第3表より明らかな如く、期間Cおよび期
間Dのいずれの場合も、それぞれ期間Aおよび期
間Bに比較して、溶銑中Siおよび溶銑中S濃度の
低減効果が生じている。 本実施結果より本発明法によれば、溶銑中のSi
濃度、Mn濃度およびS濃度を制御できることが
確認できた。
【表】
【表】
【表】 (発明の効果) 以上説明したように本発明は、鉄鉱石粉および
Mn鉱石粉とともに、CaO源及び/又はMgO源と
の複合化合物または混合粉体を羽口から吹き込む
為、これらの吹き込み量を調節することで溶銑中
Si濃度、Mn濃度およびS濃度を制御することが
でき、製鋼工程での脱Si、脱S処理等に要する造
滓剤使用量の低減および合金鉄(例えばフエロマ
ンガン)使用量の低減に結びつき、高炉羽口から
の粉体吹き込み方法として極めて有益なものであ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明法を実施するための装置の一例を
示す模式図である。 1〜4は貯蔵ホツパー、5は排出配管、6は流
量制御弁、7は流量計、8は羽口、9は吹き込み
ノズル、10は高炉。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鉄鉱石粉およびMn鉱石粉とともに、CaO源
    及び/又はMgO源との複合化合物または混合粉
    体を羽口から吹き込むことを特徴とする高炉操業
    法。
JP25941185A 1985-11-18 1985-11-18 高炉操業法 Granted JPS62120414A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25941185A JPS62120414A (ja) 1985-11-18 1985-11-18 高炉操業法

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JP25941185A JPS62120414A (ja) 1985-11-18 1985-11-18 高炉操業法

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JPS62120414A JPS62120414A (ja) 1987-06-01
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