JPH06264120A - 銑鉄製造方法 - Google Patents
銑鉄製造方法Info
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- JPH06264120A JPH06264120A JP7505993A JP7505993A JPH06264120A JP H06264120 A JPH06264120 A JP H06264120A JP 7505993 A JP7505993 A JP 7505993A JP 7505993 A JP7505993 A JP 7505993A JP H06264120 A JPH06264120 A JP H06264120A
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- furnace
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製鋼用の溶銑を製造する際、スクラップの有
効利用を図る。 【構成】 小型の縦型還元溶解炉を高炉と併設し、縦型
還元溶解炉は鉄源として主にスクラップを使用しコーク
スと共に装入して溶銑を製造し、縦型還元溶解炉の溶銑
中の不純物量を溶銑の単位量ごとに分析して製鋼工程で
鋼種毎に要求される溶銑の不純物限界量と比較すること
により、前記不純物限界量以下の溶銑になるよう縦型還
元溶解炉の溶銑と高炉の溶銑とを混合して製鋼工程に供
する銑鉄製造方法。 【効果】 スクラップ中の不純物量により純度が変動す
る縦型還元溶解炉の溶銑を製鋼工程で鋼種毎に許される
最大限まで使用することができ、銑鋼一貫システムの中
でスクラップの使用量を増大できる。
効利用を図る。 【構成】 小型の縦型還元溶解炉を高炉と併設し、縦型
還元溶解炉は鉄源として主にスクラップを使用しコーク
スと共に装入して溶銑を製造し、縦型還元溶解炉の溶銑
中の不純物量を溶銑の単位量ごとに分析して製鋼工程で
鋼種毎に要求される溶銑の不純物限界量と比較すること
により、前記不純物限界量以下の溶銑になるよう縦型還
元溶解炉の溶銑と高炉の溶銑とを混合して製鋼工程に供
する銑鉄製造方法。 【効果】 スクラップ中の不純物量により純度が変動す
る縦型還元溶解炉の溶銑を製鋼工程で鋼種毎に許される
最大限まで使用することができ、銑鋼一貫システムの中
でスクラップの使用量を増大できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は製鋼用の溶銑を製造する
方法に係わり、スクラップの有効利用を図ることを目的
とする。
方法に係わり、スクラップの有効利用を図ることを目的
とする。
【０００２】
【従来の技術】高炉製銑法を中心とする鉄鋼製造分野に
おいては、鉄鉱石を主原料として高炉法によって極めて
効率的に多量の溶銑を製造し、これを主原料として製鋼
工程において多品種の製品品質にマッチした高品質鋳片
を製造しており、通常製鋼用主原料としては溶銑と圧延
および製品精製過程で発生するスクラップでバランスす
る、いわゆるリターンバランス溶銑比で操業されてい
る。しかし、社会の発展に伴う鉄鋼蓄積量の増大によっ
て必然的にスクラップの市場供給規模も拡大し、循環ス
クラップの有効な活用システムの必要性が増大してい
る。
おいては、鉄鉱石を主原料として高炉法によって極めて
効率的に多量の溶銑を製造し、これを主原料として製鋼
工程において多品種の製品品質にマッチした高品質鋳片
を製造しており、通常製鋼用主原料としては溶銑と圧延
および製品精製過程で発生するスクラップでバランスす
る、いわゆるリターンバランス溶銑比で操業されてい
る。しかし、社会の発展に伴う鉄鋼蓄積量の増大によっ
て必然的にスクラップの市場供給規模も拡大し、循環ス
クラップの有効な活用システムの必要性が増大してい
る。
【０００３】従来、循環スクラップの利用は主として電
気炉製鋼法により行なわれ、これにより材質的な要求特
性が厳しくない棒鋼や小形形鋼などが主に生産されてき
た。一方、高炉と転炉製鋼法を組み合わせた一貫製鉄法
においてもスクラップの有効利用によりコストダウンを
図る方法が近年採用されつつある。
気炉製鋼法により行なわれ、これにより材質的な要求特
性が厳しくない棒鋼や小形形鋼などが主に生産されてき
た。一方、高炉と転炉製鋼法を組み合わせた一貫製鉄法
においてもスクラップの有効利用によりコストダウンを
図る方法が近年採用されつつある。
【０００４】その一つは転炉に対するスクラップ装入量
の増大である。すなわち転炉は溶銑の顕熱および炭素、
珪素の酸化による燃焼熱を熱源としており、炭素含有燃
料を加えない場合熱量バランスの点からスクラップ重量
の割合は鉄原料総重量の１５％程度以下にせざるを得な
い。そこで転炉装入物に炭素含有燃料を加えて熱源を補
償し、スクラップ装入量を増加することが行なわれてい
る。
の増大である。すなわち転炉は溶銑の顕熱および炭素、
珪素の酸化による燃焼熱を熱源としており、炭素含有燃
料を加えない場合熱量バランスの点からスクラップ重量
の割合は鉄原料総重量の１５％程度以下にせざるを得な
い。そこで転炉装入物に炭素含有燃料を加えて熱源を補
償し、スクラップ装入量を増加することが行なわれてい
る。
【０００５】一方、鉄鋼製造過程で発生する圧延スケー
ル、高炉ダストや転炉ダスト等の所内発生物については
必要な事前処理を施したうえで、焼結、高炉、転炉等の
鉄源工程において各々のプロセス制約の範囲で積極的な
再資源化が図られてきた。スクラップの使用量拡大に伴
い高亜鉛含鉄ダストの増加が想定されている。特に含鉄
ダストに含まれる亜鉛酸化物は高炉工程においては炉下
部の高温度域で還元昇華し、高炉還元ガス中に同伴しシ
ャフト上部の低温度域で鉱石や炉体耐火物に浸透あるい
は付着して炉内に滞留蓄積し操業面で有害であり、炉体
耐火物の保護の観点からも大型高炉においては通常亜鉛
換算で０．１５ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以下に制限されてお
り、このためダスト処理段階で脱亜鉛を実施して焼結原
料経由で高炉で使用されている。
ル、高炉ダストや転炉ダスト等の所内発生物については
必要な事前処理を施したうえで、焼結、高炉、転炉等の
鉄源工程において各々のプロセス制約の範囲で積極的な
再資源化が図られてきた。スクラップの使用量拡大に伴
い高亜鉛含鉄ダストの増加が想定されている。特に含鉄
ダストに含まれる亜鉛酸化物は高炉工程においては炉下
部の高温度域で還元昇華し、高炉還元ガス中に同伴しシ
ャフト上部の低温度域で鉱石や炉体耐火物に浸透あるい
は付着して炉内に滞留蓄積し操業面で有害であり、炉体
耐火物の保護の観点からも大型高炉においては通常亜鉛
換算で０．１５ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以下に制限されてお
り、このためダスト処理段階で脱亜鉛を実施して焼結原
料経由で高炉で使用されている。
【０００６】
【発明が解決するための課題】前記した転炉におけるス
クラップ利用の増大方法は不純物含有量が不明の購入屑
の使用には問題がある。すなわち、購入屑ではＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｓｎ、Ｚｎ等のトランプエレメントの量が不明であ
り、これらは転炉における酸化精錬によっては除去でき
ないため溶鋼中のこれら不純物が予測できない。したが
って不純物の限度量がきびしい高級鋼の生産においては
スクラップ使用量の制限を受ける。このため今後のスク
ラップの市場供給力の増大を想定したスクラップの多量
使用プロセスの開発が望まれている。また製鉄所内で発
生する高亜鉛含鉄ダストはスクラップのリサイクルによ
って増加しつつあり、これを事前の脱亜鉛処理をせずに
有効に利用する方法の開発が望まれている。
クラップ利用の増大方法は不純物含有量が不明の購入屑
の使用には問題がある。すなわち、購入屑ではＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｓｎ、Ｚｎ等のトランプエレメントの量が不明であ
り、これらは転炉における酸化精錬によっては除去でき
ないため溶鋼中のこれら不純物が予測できない。したが
って不純物の限度量がきびしい高級鋼の生産においては
スクラップ使用量の制限を受ける。このため今後のスク
ラップの市場供給力の増大を想定したスクラップの多量
使用プロセスの開発が望まれている。また製鉄所内で発
生する高亜鉛含鉄ダストはスクラップのリサイクルによ
って増加しつつあり、これを事前の脱亜鉛処理をせずに
有効に利用する方法の開発が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、縦型還元溶解炉を高炉と併設し、前
記縦型還元溶解炉は鉄源として主にスクラップを使用し
コークスと共に装入して溶銑を製造し、前記縦型還元溶
解炉の溶銑中の不純物量を溶銑の単位量ごとに分析して
製鋼工程で鋼種毎に要求される溶銑の不純物限界量と比
較することにより、前記不純物限界量以下の溶銑になる
よう前記縦型還元溶解炉の溶銑と高炉の溶銑とを混合し
て製鋼工程に供することを特徴とする銑鉄製造方法であ
る。
するものであって、縦型還元溶解炉を高炉と併設し、前
記縦型還元溶解炉は鉄源として主にスクラップを使用し
コークスと共に装入して溶銑を製造し、前記縦型還元溶
解炉の溶銑中の不純物量を溶銑の単位量ごとに分析して
製鋼工程で鋼種毎に要求される溶銑の不純物限界量と比
較することにより、前記不純物限界量以下の溶銑になる
よう前記縦型還元溶解炉の溶銑と高炉の溶銑とを混合し
て製鋼工程に供することを特徴とする銑鉄製造方法であ
る。
【０００８】またここにおいて、縦型還元溶解炉の内容
積は３００ｍ3 以下であること、縦型還元溶解炉は鉄源
の少なくとも７５％はスクラップを使用することを特徴
とする。さらに製鋼工程における出鋼スケジュールに基
づき溶銑レードル単位の不純物限界量を定め、前記不純
物限界量に基づき高炉溶銑と縦型還元溶解炉の溶銑とを
混合すること、転炉の必要溶銑量に応じて縦型還元溶解
炉の稼働状況を従属的に調節することも特徴とする。さ
らにまた、含鉄ダストを原料とする非焼成塊成鉱を縦型
還元溶解炉の装入原料の一部として用いること、含鉄ダ
ストの一部または全部が高亜鉛含鉄ダストであること、
縦型還元溶解炉の排出ガスは縦型還元溶解炉専用に設け
られた集塵装置を通過させた後に除塵後の高炉ガスと混
合することも特徴とする。
積は３００ｍ3 以下であること、縦型還元溶解炉は鉄源
の少なくとも７５％はスクラップを使用することを特徴
とする。さらに製鋼工程における出鋼スケジュールに基
づき溶銑レードル単位の不純物限界量を定め、前記不純
物限界量に基づき高炉溶銑と縦型還元溶解炉の溶銑とを
混合すること、転炉の必要溶銑量に応じて縦型還元溶解
炉の稼働状況を従属的に調節することも特徴とする。さ
らにまた、含鉄ダストを原料とする非焼成塊成鉱を縦型
還元溶解炉の装入原料の一部として用いること、含鉄ダ
ストの一部または全部が高亜鉛含鉄ダストであること、
縦型還元溶解炉の排出ガスは縦型還元溶解炉専用に設け
られた集塵装置を通過させた後に除塵後の高炉ガスと混
合することも特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明は製鉄所の既存の高炉群と併設して小規
模の高生産性の縦型還元溶解炉を設置し、全体として生
産弾力性とスクラップ等の資源リサイクルを可能にする
コンビネーション銑鉄製造システム（以下コンビ高炉シ
ステムと称する）を構成する。上記縦型還元溶解炉は製
鉄所全体の溶銑所要量の２割程度を生産する規模とす
る。すなわち内容積は好ましくは３００ｍ3 以下であ
り、たとえば１００〜２００ｍ3 程度の小規模の縦型還
元溶解炉であるが、スクラップ、コークスを主原料とす
ることによって出銑比１５〜２５ｔ／日・ｍ3 の高生産
性を持たせることが特徴である。もちろん主原料の一部
として高出銑比を損なわない範囲で主原料の２５％未満
の非焼成塊成鉱を使用することは可能である。すなわち
鉄源の少なくとも７５％以上はスクラップを使用するこ
とにより還元作用のための負担を無くし、高生産性を維
持するのが好ましい。図２は非焼成塊成鉱の使用比率と
出銑比との関係を示すグラフであるが、非焼成塊成鉱の
使用比が２５％以上になると、すなわちスクラップの使
用率が７５％未満になると出銑比が急激に低下すること
がわかる。また高炉においては燃料比は５００ｋｇ／ｔ
−ｐｉｇ程度であるが、本発明における縦型還元溶解炉
においては、たとえば１４０〜２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ
で操業される。
模の高生産性の縦型還元溶解炉を設置し、全体として生
産弾力性とスクラップ等の資源リサイクルを可能にする
コンビネーション銑鉄製造システム（以下コンビ高炉シ
ステムと称する）を構成する。上記縦型還元溶解炉は製
鉄所全体の溶銑所要量の２割程度を生産する規模とす
る。すなわち内容積は好ましくは３００ｍ3 以下であ
り、たとえば１００〜２００ｍ3 程度の小規模の縦型還
元溶解炉であるが、スクラップ、コークスを主原料とす
ることによって出銑比１５〜２５ｔ／日・ｍ3 の高生産
性を持たせることが特徴である。もちろん主原料の一部
として高出銑比を損なわない範囲で主原料の２５％未満
の非焼成塊成鉱を使用することは可能である。すなわち
鉄源の少なくとも７５％以上はスクラップを使用するこ
とにより還元作用のための負担を無くし、高生産性を維
持するのが好ましい。図２は非焼成塊成鉱の使用比率と
出銑比との関係を示すグラフであるが、非焼成塊成鉱の
使用比が２５％以上になると、すなわちスクラップの使
用率が７５％未満になると出銑比が急激に低下すること
がわかる。また高炉においては燃料比は５００ｋｇ／ｔ
−ｐｉｇ程度であるが、本発明における縦型還元溶解炉
においては、たとえば１４０〜２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ
で操業される。
【００１０】上記の高生産型の還元溶解炉は縦型シャフ
ト炉タイプの還元溶解炉であり、スクラップ装入機能と
コークスおよび含鉄原料を装入する機能を持ち、シャフ
ト部は鉄皮保護のための冷却機能を有するが、耐火物は
使用されない。なおスラグの流動性を確保し脱硫を行な
わせるための石灰石などの副原料は必要に応じ使用され
る。また内容積は３００ｍ3 以下が好ましいが、これ以
上であると原料の炉内トラベリング時間が長くなって出
銑量の調整など操業に弾力性が乏しくなり、またシャフ
ト部の温度を上昇させて亜鉛ダストの付着を防止するこ
とが困難になるからである。この縦型還元溶解炉は高炉
が出銑比で２ｔ／日・ｍ3 程度であるのに対し、図２に
示したように１５〜２５ｔ／日・ｍ3 程度であるので、
内容積１５０ｍ3 であっても２３００〜３７００ｔ／日
の出銑量を確保できる。
ト炉タイプの還元溶解炉であり、スクラップ装入機能と
コークスおよび含鉄原料を装入する機能を持ち、シャフ
ト部は鉄皮保護のための冷却機能を有するが、耐火物は
使用されない。なおスラグの流動性を確保し脱硫を行な
わせるための石灰石などの副原料は必要に応じ使用され
る。また内容積は３００ｍ3 以下が好ましいが、これ以
上であると原料の炉内トラベリング時間が長くなって出
銑量の調整など操業に弾力性が乏しくなり、またシャフ
ト部の温度を上昇させて亜鉛ダストの付着を防止するこ
とが困難になるからである。この縦型還元溶解炉は高炉
が出銑比で２ｔ／日・ｍ3 程度であるのに対し、図２に
示したように１５〜２５ｔ／日・ｍ3 程度であるので、
内容積１５０ｍ3 であっても２３００〜３７００ｔ／日
の出銑量を確保できる。
【００１１】また鉄鋼製造プロセスの中で発生する圧延
スケールや高亜鉛所内発生ダストを本発明における縦型
還元溶解炉で使用する場合、これらの原料を非焼成塊成
鉱にして高出銑比を阻害しない比率、すなわち主原料の
２５％未満程度で当該炉の還元溶解機能を利用して銑鉄
に精錬される。高亜鉛ダスト塊成物を縦型還元溶解炉で
集約的に使用する場合、炉の亜鉛量装入排出バランス管
理を強化し、必要に応じてコークス比等を上昇させ炉頂
温度を任意的に上昇させることによりクリーニングし後
段のガス清浄工程で容易に除去することができる。すな
わち本発明における縦型還元溶解炉は小型であり、また
ガス量が少ないため簡易な冷却ですみ、シャフト部はぬ
れ壁構造にできるので、炉頂の排ガス温度を２００℃程
度にすればシャフト部に亜鉛酸化物が堆積するのを防止
できる。したがって亜鉛が鉄のサイクル中に蓄積するこ
となく系外に除去できる。上記の排ガス温度を上昇させ
る方法はコークス比の増加、非焼成塊成鉱装入の中止、
装入ライン低下などの手段により行なうことができる。
スケールや高亜鉛所内発生ダストを本発明における縦型
還元溶解炉で使用する場合、これらの原料を非焼成塊成
鉱にして高出銑比を阻害しない比率、すなわち主原料の
２５％未満程度で当該炉の還元溶解機能を利用して銑鉄
に精錬される。高亜鉛ダスト塊成物を縦型還元溶解炉で
集約的に使用する場合、炉の亜鉛量装入排出バランス管
理を強化し、必要に応じてコークス比等を上昇させ炉頂
温度を任意的に上昇させることによりクリーニングし後
段のガス清浄工程で容易に除去することができる。すな
わち本発明における縦型還元溶解炉は小型であり、また
ガス量が少ないため簡易な冷却ですみ、シャフト部はぬ
れ壁構造にできるので、炉頂の排ガス温度を２００℃程
度にすればシャフト部に亜鉛酸化物が堆積するのを防止
できる。したがって亜鉛が鉄のサイクル中に蓄積するこ
となく系外に除去できる。上記の排ガス温度を上昇させ
る方法はコークス比の増加、非焼成塊成鉱装入の中止、
装入ライン低下などの手段により行なうことができる。
【００１２】また本発明における縦型還元溶解炉は熱
風、また必要に応じて酸素富化送風、微粉炭吹き込みお
よび微粉コークス等の複合送風を行なうこともできる。
また炉頂ガスは亜鉛ダストを多量に含むので専用の集塵
装置により除塵した後、除塵後の高炉ガスの系統に接続
し燃料ガスとして利用される。また縦型還元溶解炉の付
属設備、例えば原料系統、送風機、溶銑レードル、高炉
ガス管、鋳床等は可能な限り既存の高炉設備のインフラ
を共用する。これにより設備費用を最小限として既存の
高炉設備に増設することも容易である。
風、また必要に応じて酸素富化送風、微粉炭吹き込みお
よび微粉コークス等の複合送風を行なうこともできる。
また炉頂ガスは亜鉛ダストを多量に含むので専用の集塵
装置により除塵した後、除塵後の高炉ガスの系統に接続
し燃料ガスとして利用される。また縦型還元溶解炉の付
属設備、例えば原料系統、送風機、溶銑レードル、高炉
ガス管、鋳床等は可能な限り既存の高炉設備のインフラ
を共用する。これにより設備費用を最小限として既存の
高炉設備に増設することも容易である。
【００１３】上記の縦型還元溶解炉によりスクラップ等
を原料として生産された溶銑は溶銑の単位量ごとに分析
して特にトランプエレメントの量を確認する。分析を行
なう溶銑の単位量は出銑チャンス毎、レードル毎等成分
が一定範囲内にあるロット毎の分析を行なえばよい。こ
のようにして成分分析を行なった後に、製鋼工程で鋼種
毎に要求される溶銑の不純物限界量に応じて、高純度で
ある高炉溶銑を混合して製鋼工程に供する。この場合従
来の高炉および縦型還元溶解炉からの溶銑は共用する溶
銑レードル単位で、出鋼スケジュールに基づいて鋼種毎
成分制約に応じて適切にブレンドされ、溶銑レードル単
位でトランプエレメントの管理が実施されることが好ま
しい。
を原料として生産された溶銑は溶銑の単位量ごとに分析
して特にトランプエレメントの量を確認する。分析を行
なう溶銑の単位量は出銑チャンス毎、レードル毎等成分
が一定範囲内にあるロット毎の分析を行なえばよい。こ
のようにして成分分析を行なった後に、製鋼工程で鋼種
毎に要求される溶銑の不純物限界量に応じて、高純度で
ある高炉溶銑を混合して製鋼工程に供する。この場合従
来の高炉および縦型還元溶解炉からの溶銑は共用する溶
銑レードル単位で、出鋼スケジュールに基づいて鋼種毎
成分制約に応じて適切にブレンドされ、溶銑レードル単
位でトランプエレメントの管理が実施されることが好ま
しい。
【００１４】本発明における高生産型の縦型還元溶解炉
の運転は既存高炉の運転状況と密接な従属関係のもとで
操業され、両炉の溶銑ブレンド作業は転炉出鋼スケジュ
ールに基づき一貫生産管制より指令される。高炉と還元
溶解炉の操業は同一運転室でコントロールされることが
望ましい。そして高炉の出銑状況をベースとして縦型還
元溶解炉が従属する形で稼働状況を調節、すなわち出銑
管理、生産調整が実施される。縦型還元溶解炉は高炉に
比して超小型であり、かつ高出銑比を特徴としており、
この結果、原料のトラベリング時間も１時間程度である
ことから稼働休止が簡単である。大型高炉では調整が困
難な銑鉄および高炉ガスの製鉄所での昼夜バランスもと
ることができ、コンビ高炉システムの適切な運用によっ
て極短期的な生産面での需給弾力性を大幅に拡大する特
徴を有する。すなわち本発明における縦型の還元溶解炉
は高炉と異なり炉底の溶銑が完全に排出できる位置に出
銑孔を作ることができるので上記の原料のトラベリング
時間が短いこととあいまって溶銑を排出して夜間は休止
したりするのが容易である。
の運転は既存高炉の運転状況と密接な従属関係のもとで
操業され、両炉の溶銑ブレンド作業は転炉出鋼スケジュ
ールに基づき一貫生産管制より指令される。高炉と還元
溶解炉の操業は同一運転室でコントロールされることが
望ましい。そして高炉の出銑状況をベースとして縦型還
元溶解炉が従属する形で稼働状況を調節、すなわち出銑
管理、生産調整が実施される。縦型還元溶解炉は高炉に
比して超小型であり、かつ高出銑比を特徴としており、
この結果、原料のトラベリング時間も１時間程度である
ことから稼働休止が簡単である。大型高炉では調整が困
難な銑鉄および高炉ガスの製鉄所での昼夜バランスもと
ることができ、コンビ高炉システムの適切な運用によっ
て極短期的な生産面での需給弾力性を大幅に拡大する特
徴を有する。すなわち本発明における縦型の還元溶解炉
は高炉と異なり炉底の溶銑が完全に排出できる位置に出
銑孔を作ることができるので上記の原料のトラベリング
時間が短いこととあいまって溶銑を排出して夜間は休止
したりするのが容易である。
【００１５】上記のようにコンビ高炉システムによっ
て、予見されるスクラップの多量使用が要求される時期
において高炉と高生産型の縦型還元溶解炉が機能の相互
補完をすることにより高炉−転炉法の特徴を生かしつつ
既存の高炉法の生産弾力性、資源弾力性を格段に拡大す
る溶銑製造システムを提供することができる。
て、予見されるスクラップの多量使用が要求される時期
において高炉と高生産型の縦型還元溶解炉が機能の相互
補完をすることにより高炉−転炉法の特徴を生かしつつ
既存の高炉法の生産弾力性、資源弾力性を格段に拡大す
る溶銑製造システムを提供することができる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の銑鉄製造方法すなわち高生産
型の縦型還元溶解炉を併設したコンビネーション銑鉄製
造システムの具体的なフロー図を示す。図中１は縦型還
元溶解炉、２は高炉であり、これらの炉は隣接して設け
られる。高炉の原材料は高炉用コークス９、塊鉱石４、
焼結鉱８、石灰石５、非焼成塊成鉱６等であり、一方、
縦型還元溶解炉１の装入原料は高炉用コークス９、鉄ス
クラップ１０、非焼成塊成鉱６、石灰石５等である。こ
れらの原料のうち高炉と共通のものは高炉付帯設備とし
ての供給システムが共用される。
型の縦型還元溶解炉を併設したコンビネーション銑鉄製
造システムの具体的なフロー図を示す。図中１は縦型還
元溶解炉、２は高炉であり、これらの炉は隣接して設け
られる。高炉の原材料は高炉用コークス９、塊鉱石４、
焼結鉱８、石灰石５、非焼成塊成鉱６等であり、一方、
縦型還元溶解炉１の装入原料は高炉用コークス９、鉄ス
クラップ１０、非焼成塊成鉱６、石灰石５等である。こ
れらの原料のうち高炉と共通のものは高炉付帯設備とし
ての供給システムが共用される。
【００１７】また高炉２は熱風１１が送風され、また必
要に応じ酸素１３が富化されたり、微粉炭１４が吹き込
まれる。一方、炉頂からは高炉ガス１５が排出しベンチ
ュリスクラバーなどの集塵機１６を経て回収される。一
方、縦型還元溶解炉は熱風１７が送風され、必要に応じ
て微粉炭１４を吹込み、また酸素１３が富化された送風
が行なわれる。炉頂の発生ガス１８は熱交換器１９、バ
グフィルターなどの集塵装置２０を経て高炉ガス管に接
続される。また溶銑レードル２１は高炉と縦型還元溶解
炉とで共用され、これらの溶銑を任意の比率で混合でき
るようになっている。
要に応じ酸素１３が富化されたり、微粉炭１４が吹き込
まれる。一方、炉頂からは高炉ガス１５が排出しベンチ
ュリスクラバーなどの集塵機１６を経て回収される。一
方、縦型還元溶解炉は熱風１７が送風され、必要に応じ
て微粉炭１４を吹込み、また酸素１３が富化された送風
が行なわれる。炉頂の発生ガス１８は熱交換器１９、バ
グフィルターなどの集塵装置２０を経て高炉ガス管に接
続される。また溶銑レードル２１は高炉と縦型還元溶解
炉とで共用され、これらの溶銑を任意の比率で混合でき
るようになっている。
【００１８】図３は本発明における縦型還元溶解炉の例
を示す断面図である。基本的には高炉やキュポラと構造
は類似しているが、シャフト部においては炉壁煉瓦はな
く、鉄皮は図示しない水冷装置により外部から水を掛け
て冷却されている。図中３１は鉄皮、３２は炉壁煉瓦、
３３は羽口、３４は出銑口、３５は原料装入口、３８は
炉頂ガス排気管である。
を示す断面図である。基本的には高炉やキュポラと構造
は類似しているが、シャフト部においては炉壁煉瓦はな
く、鉄皮は図示しない水冷装置により外部から水を掛け
て冷却されている。図中３１は鉄皮、３２は炉壁煉瓦、
３３は羽口、３４は出銑口、３５は原料装入口、３８は
炉頂ガス排気管である。
【００１９】図１に示したコンビネーション銑鉄製造シ
ステムを前提として縦型還元溶解炉のよる操業試験を行
なった。すなわち図１において既存の高炉は２基で出銑
量は１６０００ｔ／日、高生産型の縦型還元溶解炉は１
基で内容積１５０ｍ3 、出銑比２０ｔ／日・ｍ3 、出銑
量３０００ｔ／日であり、所要溶銑量の約２０％を生産
する。表１にスクラップ１００％での操業諸元と、鉄鋼
製造プロセスの中で発生する高亜鉛ダストをＣａＯ系バ
インダーを用いて製造した非焼成塊成鉱を主原料の２０
％、２５％および３０％使用した場合の操業諸元を示
す。還元溶解炉はコークス充填したシャフト型炉であり
炉内の還元溶解機能は既存の高炉やキュポラと類似して
おり、スクラップが主原料であることから、表１にも示
した鉱石を主原料とする高炉に比較して還元律速となら
ず非焼成塊成鉱２５％未満において出銑比１５〜２５ｔ
／日・ｍ3 の高生産性が維持でき、省エネルギー操業と
なる。
ステムを前提として縦型還元溶解炉のよる操業試験を行
なった。すなわち図１において既存の高炉は２基で出銑
量は１６０００ｔ／日、高生産型の縦型還元溶解炉は１
基で内容積１５０ｍ3 、出銑比２０ｔ／日・ｍ3 、出銑
量３０００ｔ／日であり、所要溶銑量の約２０％を生産
する。表１にスクラップ１００％での操業諸元と、鉄鋼
製造プロセスの中で発生する高亜鉛ダストをＣａＯ系バ
インダーを用いて製造した非焼成塊成鉱を主原料の２０
％、２５％および３０％使用した場合の操業諸元を示
す。還元溶解炉はコークス充填したシャフト型炉であり
炉内の還元溶解機能は既存の高炉やキュポラと類似して
おり、スクラップが主原料であることから、表１にも示
した鉱石を主原料とする高炉に比較して還元律速となら
ず非焼成塊成鉱２５％未満において出銑比１５〜２５ｔ
／日・ｍ3 の高生産性が維持でき、省エネルギー操業と
なる。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１にはまた高亜鉛ダストを原料とする非
焼成塊成鉱に鉄源の一部を置換して操業した場合につい
て記載されている。縦型還元溶解炉において非焼成塊成
鉱を主原料の２０％使用した場合の亜鉛装入量は０．５
ｋｇ／ｔ−ｐｉｇとなり、大型高炉での許容量を大幅に
増加させることが可能である。すなわち炉内の還元ガス
の酸化度が高炉と比較して低いことおよび亜鉛の装入排
出バランス管理により炉内蓄積が想定される場合、炉頂
温度を２５０℃以上に維持するクリーニング操業を定期
的にあるいは意図的に実施することによって還元溶解炉
の外へ排出することができ、鉱石を主原料とする高炉に
比してはるかに高い亜鉛装入量を許容することができ
る。
焼成塊成鉱に鉄源の一部を置換して操業した場合につい
て記載されている。縦型還元溶解炉において非焼成塊成
鉱を主原料の２０％使用した場合の亜鉛装入量は０．５
ｋｇ／ｔ−ｐｉｇとなり、大型高炉での許容量を大幅に
増加させることが可能である。すなわち炉内の還元ガス
の酸化度が高炉と比較して低いことおよび亜鉛の装入排
出バランス管理により炉内蓄積が想定される場合、炉頂
温度を２５０℃以上に維持するクリーニング操業を定期
的にあるいは意図的に実施することによって還元溶解炉
の外へ排出することができ、鉱石を主原料とする高炉に
比してはるかに高い亜鉛装入量を許容することができ
る。
【００２２】表２に縦型還元溶解炉で生産した溶銑の問
題になるトランプエレメントの分析値の最大最小の実績
値を示す。参考として高炉溶銑中のトランプエレメント
の平均値＋２σの値、すなわち通常の場合に出現する最
大値を示している。一方、製品品種別のトランプエレメ
ントの許容基準の例を表３に示す。
題になるトランプエレメントの分析値の最大最小の実績
値を示す。参考として高炉溶銑中のトランプエレメント
の平均値＋２σの値、すなわち通常の場合に出現する最
大値を示している。一方、製品品種別のトランプエレメ
ントの許容基準の例を表３に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】上記の表２、表３をもとに縦型還元溶解炉
の溶銑の使用可能量すなわちスクラップの使用可能量を
計算したのが表４である。この表で見るようにスクラッ
プの品質や各品種の許容基準によってスクラップ使用可
能量は相当の範囲でばらつくことになる。既存の高炉の
みの場合、表４より明らかなごとく、最も生産量が多く
品質面からトランプエレメントの許容基準の厳しい製品
Ｄの許容基準に準じて溶銑の品質管理を行なうことにな
る結果、スクラップ使用可能量はスクラップの品質にも
よるが劣質スクラップの場合１％程度となる。本法のコ
ンビネーション銑鉄製造システムに基づいて適切な溶銑
レードル単位のブレンド作業を実施することによりスク
ラップの品質にもよるが６〜２８％とスクラップの使用
可能量を飛躍的に拡大することができる。
の溶銑の使用可能量すなわちスクラップの使用可能量を
計算したのが表４である。この表で見るようにスクラッ
プの品質や各品種の許容基準によってスクラップ使用可
能量は相当の範囲でばらつくことになる。既存の高炉の
みの場合、表４より明らかなごとく、最も生産量が多く
品質面からトランプエレメントの許容基準の厳しい製品
Ｄの許容基準に準じて溶銑の品質管理を行なうことにな
る結果、スクラップ使用可能量はスクラップの品質にも
よるが劣質スクラップの場合１％程度となる。本法のコ
ンビネーション銑鉄製造システムに基づいて適切な溶銑
レードル単位のブレンド作業を実施することによりスク
ラップの品質にもよるが６〜２８％とスクラップの使用
可能量を飛躍的に拡大することができる。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】本発明のコンビ高炉システムによって、
予見されるスクラップの多量使用が要求される時期にお
いて、高炉と高生産型の縦型還元溶解炉が機能の相互補
完をすることにより高炉−転炉法の特徴を生かしつつ以
下の経済効果を発揮することができる溶銑製造システム
を提供する。すなわち既存の高炉のみでは制約のあるス
クラップ使用可能量の拡大とこれによる省エネルギーの
実現、高生産型の縦型還元溶解炉の弾力的な稼働調整に
よる製鉄所の中期的および極短期的な生産弾力性の拡
大、鉄鋼製造工程で発生する含鉄資源の経済的リサイク
ルの拡大が可能となる。
予見されるスクラップの多量使用が要求される時期にお
いて、高炉と高生産型の縦型還元溶解炉が機能の相互補
完をすることにより高炉−転炉法の特徴を生かしつつ以
下の経済効果を発揮することができる溶銑製造システム
を提供する。すなわち既存の高炉のみでは制約のあるス
クラップ使用可能量の拡大とこれによる省エネルギーの
実現、高生産型の縦型還元溶解炉の弾力的な稼働調整に
よる製鉄所の中期的および極短期的な生産弾力性の拡
大、鉄鋼製造工程で発生する含鉄資源の経済的リサイク
ルの拡大が可能となる。
【図１】本発明の銑鉄製造方法を示すフロー図
【図２】非焼成塊成鉱の使用比率（残りはスクラップ）
と出銑比との関係を示すグラフ
と出銑比との関係を示すグラフ
【図３】本発明における縦型還元溶解炉の例を示す断面
図
図
１ 縦型還元溶解炉 ２ 高炉 ４ 塊鉱石 ５ 石灰石 ６ 非焼成塊成鉱 ８ 焼結鉱 ９ 高炉用コークス １０ 鉄スクラップ １１、１７ 熱風 １３ 酸素 １４ 微粉炭 １５ 高炉ガス １６、２０ 集塵機 １８ 発生ガス １９ 熱交換器 ２１ 溶銑レードル ３１ 鉄皮 ３２ 耐火煉瓦 ３３ 羽口 ３４ 出銑口 ３５ 原料装入口 ３８ 炉頂ガス排気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川岡 浩二 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 内藤 誠章 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (8)
- 【請求項１】 縦型還元溶解炉を高炉と併設し、前記縦
型還元溶解炉は鉄源として主にスクラップを使用しコー
クスと共に装入して溶銑を製造し、前記縦型還元溶解炉
の溶銑中の不純物量を溶銑の単位量ごとに分析して製鋼
工程で鋼種毎に要求される溶銑の不純物限界量と比較す
ることにより、前記不純物限界量以下の溶銑になるよう
前記縦型還元溶解炉の溶銑と高炉の溶銑とを混合して製
鋼工程に供することを特徴とする銑鉄製造方法。 - 【請求項２】 縦型還元溶解炉の内容積は３００ｍ3 以
下であることを特徴とする請求項１記載の銑鉄製造方
法。 - 【請求項３】 縦型還元溶解炉は鉄源の少なくとも７５
％はスクラップを使用することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の銑鉄製造方法。 - 【請求項４】 製鋼工程における出鋼スケジュールに基
づき溶銑レードル単位の不純物限界量を定め、前記不純
物限界量に基づき高炉溶銑と縦型還元溶解炉の溶銑とを
混合することを特徴とする請求項１ないし３記載の銑鉄
製造方法。 - 【請求項５】 転炉の必要溶銑量に応じて縦型還元溶解
炉の稼働状況を従属的に調節することを特徴とする請求
項１ないし４記載の銑鉄製造方法。 - 【請求項６】 含鉄ダストを原料とする非焼成塊成鉱を
縦型還元溶解炉の装入原料の一部として用いることを特
徴とする請求項１ないし５記載の銑鉄製造方法。 - 【請求項７】 含鉄ダストの一部または全部が高亜鉛含
鉄ダストであることを特徴とする請求項６記載の銑鉄製
造方法。 - 【請求項８】 縦型還元溶解炉の排出ガスは縦型還元溶
解炉専用に設けられた集塵装置を通過させた後に除塵後
の高炉ガスと混合することを特徴とする請求項１ないし
７記載の銑鉄製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7505993A JPH06264120A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 銑鉄製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7505993A JPH06264120A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 銑鉄製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264120A true JPH06264120A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13565260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7505993A Pending JPH06264120A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 銑鉄製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264120A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012997A1 (fr) * | 1995-10-02 | 1997-04-10 | Nkk Corporation | Procede de fusion de dechets |
| JP2010209383A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| JP2010209382A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| KR101514564B1 (ko) * | 2013-11-11 | 2015-04-22 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강 제조 방법 및 장치 |
| CN114981454A (zh) * | 2020-01-14 | 2022-08-30 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 用于碱性氧气炉的液态进料 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP7505993A patent/JPH06264120A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012997A1 (fr) * | 1995-10-02 | 1997-04-10 | Nkk Corporation | Procede de fusion de dechets |
| US6053962A (en) * | 1995-10-02 | 2000-04-25 | Nkk Corporation | Scrap melting process |
| AU722145B2 (en) * | 1995-10-02 | 2000-07-20 | Jfe Steel Corporation | The production of hot metal by the melting down of scrap as an iron source. |
| CN1055126C (zh) * | 1995-10-02 | 2000-08-02 | 日本钢管株式会社 | 含铁废料熔化方法 |
| JP2010209383A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| JP2010209382A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| KR101514564B1 (ko) * | 2013-11-11 | 2015-04-22 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강 제조 방법 및 장치 |
| CN114981454A (zh) * | 2020-01-14 | 2022-08-30 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 用于碱性氧气炉的液态进料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020115 |