JPH0478688B2 - - Google Patents

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JPH0478688B2
JPH0478688B2 JP30336586A JP30336586A JPH0478688B2 JP H0478688 B2 JPH0478688 B2 JP H0478688B2 JP 30336586 A JP30336586 A JP 30336586A JP 30336586 A JP30336586 A JP 30336586A JP H0478688 B2 JPH0478688 B2 JP H0478688B2
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scrap
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melting
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JP30336586A
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JPS63157808A (ja
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Hiroaki Ishida
Masaharu Anezaki
Takeyuki Hirata
Minoru Ishikawa
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、上・底両吹きの複合吹錬転炉を使
用し床敷コークスを用いてスクラツプの溶解・精
練を実施する際、極力少ない炭材消費量でスクラ
ツプを溶解する方法に関するものである。
<背景技術> 転炉製鋼法の発達に伴い鉄鋼産業に“銑鋼一貫
体制”が確立されて久しく、鋼の生産能率は飛躍
的な向上を遂げてきたが、近年、世界的に景気の
低迷期を迎えるに及んで鋼の需要も一時の無制限
状態から着実な安定化傾向をたどるようになつて
きた。
このようなことから、最近、製鋼原料としての
スクラツプが大量に出回るようになつて価格的に
も極めて有利になつてきたことから、製鋼原料に
占めるスクラツプの割合は一段と増加する傾向を
見せ始めている。
ところで、従来、製鋼原料としてのスクラツプ
は、転炉製鋼時の冷材として一部使用されはした
ものの、殆んどは電気炉によつて溶解・精練がな
されていた。しかし、電気料金の高い我が国で
は、スクラツプ溶解量が増大するにつれて、「価
格安定化傾向を見せてきたスクラツプを製鋼原料
として利用することの利点が消費電力増大の故に
失われる」との懸念が持たれるようになり、スク
ラツプの溶解熱源を“電力”ではなしに安価な
“炭材”に求めると共に、急激かつ大量に熱量を
供給できる高送酸能力を有する転炉設備にも注目
がなされて、転炉によるスクラツプの溶解・精練
法が模索されるようになつてきた。
そこで、本出願人は、上記状況を踏まえて行わ
れた様々な観点からの研究結果に基づき確立され
たところの「既存の上・底両吹きの複合吹錬転炉
を使用してスクラツプの溶解・精練を行い、高級
鋼やステンレス鋼を安定に製造する方法」を先に
提案した(特開昭62−47417号)。
このスクラツプの溶解・精練方法とは、次のよ
うな手順を経るものである。
即ち、「既存の上・底両吹き複合吹錬転炉にま
ず床敷コークスとして50〜200Kg/tのコークス
を投入し、底吹羽口又は上吹ランスの一方或いは
双方からO2ガスを吹き込んでコークスを着火さ
せ火種とした後、今度はスクラツプを装入し、さ
らに炭材を投入しながら底吹羽口及び上吹きラン
スからO2ガスを吹き込んで、製品窒素量の低減
のため溶解完了時の溶鋼中C量:2.0%以上を確
保し得るように溶解を進める。そして、スクラツ
プ溶解が完了した後、塩基度〔CaO/SiO2〕が
1.2以上となるようにスラグ成分を調整して脱硫
を行うと共に、底吹羽口より非酸化性ガスを吹き
込むことでスラグと溶鋼を攪拌してスラグ中の全
Fe量を3%未満とし、次いで脱硫完了後にスラ
グと残留炭材を除去してから上・底吹き送酸する
ことによつて脱炭・脱窒素する」ことを特徴とし
たものである。
そして、本出願人が提案した上記方法は、製鉄
所内で発生するスクラツプは勿論のこと市中スク
ラツプの大量使用によつてさえも、既存の転炉設
備でもつて、しかもコストの安い炭材を熱源とし
て十分に満足し得る高品質鋼製品の製造を可能と
するものであつた。
ところが、本発明者等は、実操業を通しての上
記スクラツプ溶解・精練方法の更なる詳細な検討
の中で「上記方法によると、スクラツプ溶解過程
で通常の転炉操業時以上に多量のCOガスが発生
し易く、従つて該COガスを燃焼させてこれをも
熱源とすれば使用炭材のより一層顕著な節減がで
き、該方法の利点が更に増幅されるはずである」
との確信を持つに至つたのである。
しかし、発生するCOガスを熱源とするために
は転炉内におけるCOガスの有効な燃焼手段を採
用する必要があるが、現在のところ十分に満足し
得る転炉内COガス燃焼手段は見当たらず、炭材
節減を目指した上記COガス燃焼熱利用手段を具
現化するには、“転炉内で発生するCOガスの効率
の良い燃焼手段”を開発することが急務であつ
た。
もつとも、転炉操業時に発生するCOガスを燃
焼させて熱効率の上昇を図つた一般的な提案はこ
れまでにも幾つかなされており、 (a) 上吹ランスとして、通常の主送酸ノズルの他
にCOガス燃焼用のO2供給ノズルを配置したも
のを使用する方法、 (b) 転炉の炉肩部(絞り部)にCOガス燃焼用の
O2供給ノズルを斜め下方に向けて配置する方
法、 等を代表的なものとして挙げることができる。し
かしながら、これらの手段を「本出願人が先に提
案したスクラツプ溶解・精練方法」に適用したと
しても炉内で生成したCO2ガスが炭材又は溶湯中
の[C]により還元される割合が非常に大きく、
従つてCOガス燃焼率(二次燃焼率)を十分に上
昇させることが困難であつて、所期の目的を十分
に達成できなかつたのである。
<問題点を解決するための手段> 本発明者等は、上述のような観点から、上・底
両吹きの複合吹錬転炉を使用してスクラツプの溶
解・精練を実施する際に発生するCOガスを効率
良く燃焼させ、その燃焼熱を有効利用することで
極力少ない炭材消費量でスクラツプを溶解し得る
手段を見出すべく更に研究を続けた結果、 「上・底両吹きの複合吹錬転炉を使用してスク
ラツプの溶解・精練を行う際の炉内生成COガス
を燃焼させるためには、上吹ランスや底吹羽口と
は別体のCOガス燃焼用羽口を炉腹に設けるのが
最も実用的かつ有効な手段であり、しかもその際
のCO燃焼効率は、主として炉の内径、炉腹に設
ける上記横吹羽口の水平角度、及び炉内装入物か
ら横吹羽口までの高さと密接かつ微妙に関係して
おり、これらを特定条件に調整した上で該横吹羽
口からO2ガスを吹き込みながらスクラツプ溶解
を実施すれば、COガスの燃焼フレームが直接炭
材や溶湯に当たらなくなつて火点でのCO2の還元
反応を抑制することができ、更に上吹ランスから
のO2の一部を横吹羽口からのO2で代替すること
で上吹きのソフトブロー化が図られ炉内のスプラ
ツシユ減少が達成できるので、この点からもCO2
の還元反応が抑制され、溶解作業に何らの悪影響
もなく使用炭材の大幅節減が安定して可能とな
る」 との思い掛けない知見が得られたのである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、 上・底両吹きの複合吹錬転炉により床敷コーク
スを用いてスクラツプを溶解・精練するに当り、
第1図に示す如く、該転炉の炉腹に酸素ガス吹き
込み用の横吹羽口1を設けると共に、式 −1.2H≦D・tanθ≦1.2H [但し、 θ:水平角度、 H:炉内装入物から羽口までの高さ、 D:炉の内径] を満足する条件に横吹羽口1を調整し、該横吹羽
口1からも炉内に酸素を吹き込みながらスクラツ
プ溶解を実施することによつて、使用炭材量少な
く、かつ高能率でスクラツプの溶解を安定実施し
得るようにした点、 に特徴を有するものである。
なお、第1図において、符号2は上・底両吹き
の複合吹錬転炉を、3は上吹ランスを、4は底吹
羽口を、5は炉内装入物(炭材、スクラツプ、又
は溶湯)をそれぞれ示す。
ここで、上記「D・tanθ」の値を−1.2H〜
1.2Hの範囲に限定したのは、該値が−1.2Hを下
回つても1.2Hを上回つても炉内で発生するCOガ
ス燃焼率(二次燃焼比率)が急激に低下して所望
の炭材節減が達成できないからである。
さて、第2図は、炉腹に横吹羽口を設けた上・
底両吹きの複合吹錬転炉を使用して本出願人が先
に提案した方法(特開昭62−47417号)でスクラ
ツプ溶解を実施した際の、横吹羽口の水平角度
〔tanθ〕と二次燃焼率増加分(%)との関係を示
したグラフであるが、この第2図からも、横吹羽
口を前記式 −1.2H≦D・tanθ≦1.2H に調整したときにのみ二次燃焼比率が急激に上昇
することが明らかであり、総じて二次燃焼比率:
50%以上が可能となることが分かる。なお、上記
二次燃焼率(%)とは式 CO2/CO+CO2×100 で表わされるものである。
また、このスクラツプの溶解方法は、例えば本
出願人が先に提案したスクラツプの溶解・精練方
法(特開昭62−47417号)にて高級鋼やステンレ
ス鋼を製造する際に適用するのが好適であるが、
そのときの溶解工程例を説明すると次のようにな
る。
即ち、炉腹に横吹羽口を設けた上・底両吹きの
複合吹錬転炉を準備し、予め設定した装入物量を
見込んで、前記横吹羽口を式 −1.2H≦D・tanθ≦1.2H を満足するように調整するか、或いは50〜200
Kg/tの床敷コークスを投入してから横吹羽口の
調整を行い、上吹ランス、底吹羽口及び横吹羽口
からO2ガスを吹き込んで床敷コークスを着火さ
せてスクラツプ溶解の火種とした後、製鋼原料た
るスクラツプを投入し、次いで炭材を投入しなが
ら上記上吹ランス、底吹羽口及び横吹羽口から
O2ガスを吹き込んでスクラツプの溶解を進める。
このとき、例えば“溶け落ちによる判定法”等に
よつて溶解完了時に溶鋼中の[C]量が2.0以上
となるように留意すれば、その後の精練工程での
窒素低減が容易となることは先に述べた通りであ
る。
上述の方法により、既設の転炉設備を利用して
使用炭材量が少なく高能率でスクラツプの溶解を
実施できるが、更に実施例によりこの発明を具体
的に説明する。
<実施例> まず、4個の炉底羽口を備えた内径:3300cmの
70トン転炉の炉腹部に、炉底から2600cmの高さ位
置でO2ガス吹き込み用の横吹羽口を2基設置す
ると共に、該横吹羽口の水平角度を10°(tanθ=
0.18)に調整した。なお、炉内装入物の高さは計
算により1550cmと算出された。
次いで、該転炉に5.6トンのコークス(スクラ
ツプに対して80Kg/t)を投入して床敷とし、炉
保有熱と上吹ランス、底吹羽口及び横吹羽口から
のO2ガス吹き込みとによつて着火させた。なお、
吹き込みO2ガス量は、上吹ランスからは6000N
m3/hr、底吹羽口からは400Nm3/hr、そして横
吹羽口からは200Nm3/hrであり、これをスクラ
ツプ装入終了時まで継続した。
スクラツプは、20トンづつを3回と、10トンを
1回の合計4回に分けて挿入した。
スクラツプ装入後は、吹き込みO2ガス量を上
吹ランスからは13000Nm3/hr、底吹羽口からは
100Nm3/hr、そして横吹羽口からは3000Nm3
hrとし、一方、10.85トンの炭材(スクラツプに
対して155Kg/t)をスクラツプ溶解の後半期に
約300Kg/minの割合で均一分投した。
そして、スクラツプ溶解終了時点での炭材消費
量を算出し、横吹羽口を設置しない従来の上・底
両吹きの複合吹錬転炉を使用したとき(比較例)
のそれとを比較して炭材節減量を求めたところ、
本発明実施例では比較例に比べて15Kg/tの炭材
節減が達成されたことが明らかとなつた。なお、
このときの本発明例では、比較例に比しての二次
燃焼率増加分が約20%であつたことも確認され
た。
<効果の総括> 以上に説明した如く、本発明によれば、既設の
転炉設備を殆んどそのまま利用しつつ、極力低い
熱源コストでもつてスクラツプの高能率溶解を安
定に実施することができ、製鋼コストの低減や鉄
鋼製造設備の安定利用法確立の道を開くことが可
能となるなど、産業上極めて有用な効果がもたら
されるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法の実施状況例を説明した
概略模式図、第2図は、横吹羽口の設定条件と二
次燃焼率増加分との関係を示したグラフである。 図面において、1……横吹羽口、2……上・底
両吹きの複合吹錬転炉、3……上吹ランス、4…
…底吹羽口、5……炉内装入物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上・底両吹きの複合吹錬転炉により床敷コー
    クスを用いてスクラツプを溶解・精練するに当
    り、該転炉の炉腹に酸素ガス吹き込み用の横吹羽
    口を設けると共に、式 −1.2H≦D・tanθ≦1.2H [但し、 θ:水平角度、 H:炉内装入物から羽口までの高さ、 D:炉の内径] を満足する条件に横吹羽口を調整し、該横吹羽口
    からも炉内に酸素を吹き込みながらスクラツプ溶
    解を実施することを特徴とする、複合転炉による
    スクラツプの溶解方法。
JP61303365A 1986-12-19 1986-12-19 複合転炉によるスクラツプ溶解方法 Granted JPS63157808A (ja)

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JPS54109016A (en) * 1977-12-10 1979-08-27 Maximilianshuette Eisenwerk Improvement of heat balance in steel making

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