JPH0723494B2 - Method and apparatus for refining molten metal - Google Patents

Method and apparatus for refining molten metal

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JPH0723494B2
JPH0723494B2 JP28593187A JP28593187A JPH0723494B2 JP H0723494 B2 JPH0723494 B2 JP H0723494B2 JP 28593187 A JP28593187 A JP 28593187A JP 28593187 A JP28593187 A JP 28593187A JP H0723494 B2 JPH0723494 B2 JP H0723494B2
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molten
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康夫 岸本
嘉英 加藤
敏和 桜谷
徹也 藤井
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川崎製鉄株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融金属の精錬方法及びその装置に関し、更に
詳しくは、酸素を含有する気体を上吹きランスより吹込
むとともに攪拌用ガスを底吹き羽口より吹込むことが可
能な冶金炉を用い、この容器中の溶鉄に酸素、炭材及び
金属酸化物を供給し、金属酸化物の溶融還元を高効率で
経済的に行う方法およびその装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for refining molten metal and an apparatus therefor, and more specifically, a gas containing oxygen is blown from a top blowing lance and a stirring gas is bottom blown. Method and apparatus for supplying oxygen, carbonaceous material and metal oxide to molten iron in this container by using a metallurgical furnace capable of being blown from a tuyere, and performing melt reduction of the metal oxide with high efficiency and economically Regarding

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年上底吹き転炉でステンレス鋼を溶製する際に、高価
なフェロクロムを用いずに、安価な一次エネルギー、例
えばコークスを還元エネルギーとして転炉内でクロム鉱
石あるいは半還元鉱石を溶融還元し、ステンレス鋼、あ
るいはステンレス鋼の母溶湯を製造する技術が進められ
ている。
When melting stainless steel in a top-bottom blow converter in recent years, without using expensive ferrochrome, inexpensive primary energy, for example, coke as a reducing energy to smelt and reduce chromium ore or semi-reduced ore in the converter, Techniques for producing stainless steel or a melt of stainless steel are being developed.

クロム鉱石もしくはその予備還元ペレットを上底吹き転
炉で精錬する技術は、例えば特開昭60−9814号公報に開
示されている。
A technique for refining chromium ore or its pre-reduced pellets in a top-bottom blow converter is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-9814.

同様に転炉で鉄鉱石の溶融還元を行い、溶銑を製造する
技術も、例えば、特開昭52−28821号公報に開示されて
いる。
Similarly, a technique for producing molten pig iron by smelting reduction of iron ore in a converter is also disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-28821.

これらのプロセスではクロム鉱石または鉄鉱石等の鉱石
を溶融還元する際に使用する還元エネルギーとしてコー
クスあるいはその他の炭材を用いることから、還元エネ
ルギー原単位を低下させて経済的に溶融還元を行わせる
ためにはコークスと酸素の燃焼熱を最大限に有効に使用
する必要がある。すなわち、下記(1)式で表わされる
一次燃焼だけではなく、下記(2)式で表わされる二次
燃焼まで炉内で最大限反応を促進させることが重要とな
る。
In these processes, coke or other carbonaceous materials are used as the reduction energy used when smelting ores such as chromium ore and iron ore, so the reduction energy consumption rate is reduced and economical smelting reduction is performed. Therefore, it is necessary to use the heat of combustion of coke and oxygen as effectively as possible. That is, it is important to promote not only the primary combustion represented by the following equation (1) but also the secondary combustion represented by the following equation (2) in the furnace to the maximum extent.

C+1/2O2→CO ……(1) CO+1/2O2→CO2 ……(2) しかしながら(2)式によって生じるCO2は鋼浴に直接
接触した場合は、下記(3)式の解離反応を生じるため
に転炉内で高二次燃焼率を達成することは困難であっ
た。
C + 1 / 2O 2 → CO …… (1) CO + 1 / 2O 2 → CO 2 …… (2) However, when the CO 2 generated by the equation (2) directly contacts the steel bath, the dissociation reaction of the following equation (3) It was difficult to achieve a high secondary combustion rate in the converter because of the occurrence of

CO2(鋼浴中C)→2CO ……(3) また、もう一つの問題は、高二次燃焼を冶金炉内で達成
すると冶金炉内における燃焼によって炉内耐火物が2000
℃を越える高温となり、溶損することである。
CO 2 + C ( C in steel bath) → 2CO (3) Another problem is that if high secondary combustion is achieved in the metallurgical furnace, the refractory in the furnace will be 2000 due to the combustion in the metallurgical furnace.
It is a high temperature exceeding ℃ and melts.

耐火物の寿命はもちろんスラグ中にFeO濃度にも依存す
るが、こうした高温の燃焼ガスが接触する部分(主にス
ラグが存在する部分)より上部の耐火物は著しく溶損さ
れることになる。
The life of the refractory depends not only on the FeO concentration in the slag but of course, the refractory above the part where the high temperature combustion gas comes into contact (mainly the part where the slag exists) is significantly melted.

従って、冶金炉内の耐火物原単位を低下させ、炉の寿命
を伸ばしてプロセスの経済性を改善することが重要であ
る。
Therefore, it is important to reduce the refractory unit consumption in the metallurgical furnace, extend the life of the furnace and improve the economics of the process.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

本発明は、上記問題点を解決した溶融金属の精錬方法及
びその装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a molten metal refining method and apparatus for solving the above problems.

本発明は、酸素を含有する気体を吹込むことが可能な上
吹きランスを備えると共に、ガス吹き込み可能な底吹き
羽口を有する冶金炉を用い、この冶金炉中に溶鉄を収納
し、さらに炭材、酸素及び金属酸化物を供給して、金属
酸化物の溶融還元を行う方法において、高二次燃焼率を
達成し、かつ高二次燃焼の下での冶金炉の炉壁の損傷を
防止するための手段を得ることを技術的課題とする。
The present invention uses a metallurgical furnace having a top blowing lance capable of blowing a gas containing oxygen and having a bottom blowing tuyere capable of blowing a gas, and stores molten iron in the metallurgical furnace, and further In order to achieve a high secondary combustion rate and prevent damage to the furnace wall of a metallurgical furnace under high secondary combustion in a method of performing smelting reduction of metal oxide by supplying materials, oxygen and metal oxides. It is a technical subject to obtain the means of.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の本発明における技術的課題は、次の特徴的な手段
によって達成される。
The above-mentioned technical problem in the present invention is achieved by the following characteristic means.

すなわち、上底吹き冶金炉に溶銑を装入し、底吹き羽口
から攪拌ガスを供給するとともに上吹きランスから酸化
性ガスを含む精錬ガスを供給し、炭材と金属酸化物を供
給して溶融還元を行う方法において、 (1)その上底吹き冶金炉の溶融金属より上部の炉壁の
少なくとも一部が水冷金属製パネルを用いる。
That is, the hot metal is charged into the top and bottom blowing metallurgical furnace, the stirring gas is supplied from the bottom blowing tuyere, the refining gas containing the oxidizing gas is supplied from the top blowing lance, and the carbonaceous material and the metal oxide are supplied. In the method for performing smelting reduction, (1) a water-cooled metal panel is used for at least a part of the furnace wall above the molten metal of the upper-bottom blowing metallurgical furnace.

(2)溶融金属を溶製する。(2) Melt molten metal.

(3)連続的あるいは断続的に炉腹または炉底部に備え
た開孔部より出湯及びまたは排滓する。
(3) Hot water and / or slag is continuously or intermittently discharged from the holes provided in the furnace belly or the furnace bottom.

ことを特徴とする。It is characterized by

上記本発明方法を実施するための好適な装置は、攪拌ガ
スを供給する底吹き羽口と酸化性ガスを供給する上吹き
ランスとを備えた冶金炉であって、この冶金炉の上部炉
壁の少なくとも一部は水冷金属製パネルから成り、炉腹
または炉底にストッパを備えた出湯口および排滓口を配
設したことを特徴とする溶融金属の精錬装置である。
A preferred apparatus for carrying out the method of the present invention is a metallurgical furnace having a bottom blowing tuyere for supplying a stirring gas and an upper blowing lance for supplying an oxidizing gas, and an upper furnace wall of the metallurgical furnace. Is a refining apparatus for molten metal, characterized in that at least a part thereof is made of a water-cooled metal panel, and a tap hole and a slag outlet provided with stoppers are arranged on the furnace belly or bottom.

〔作用〕[Action]

発明者は、先ず、酸素を含有する気体を上吹きすること
が可能なランスと底吹き羽口とを有する上底吹き転炉を
用いて、この中の溶湯に炭材、酸素および金属酸化物を
添加して金属酸化物の溶融還元を行うプロセスについて
試験を行い、高二次燃焼率を達成するための研究を行っ
た。その結果次のことが明らかになった。
The inventor first used a top-bottom blowing converter having a lance capable of top-blowing a gas containing oxygen and a bottom-blowing tuyere, and used carbon material, oxygen and metal oxides in the molten metal therein. A process for performing smelting reduction of metal oxides by adding Al was tested, and research for achieving a high secondary combustion rate was conducted. As a result, the following things became clear.

すなわち、本発明が対象とするプロセスでの精錬過程で
は第2図に示す状態で反応が進行している。
That is, in the refining process in the process targeted by the present invention, the reaction proceeds in the state shown in FIG.

すなわち、上吹きランス1から吹き込むO2ジェットは 鋼浴7中のCとの燃焼、 スラグ8中のコークス9との燃焼、 によって消費されるとともに、 COとの二次燃焼にも消費される。That is, the O 2 jet blown from the upper blowing lance 1 is consumed by combustion with C in the steel bath 7 and combustion with coke 9 in the slag 8 and also with secondary combustion with CO.

高二次燃焼を達成するためには上記のCOとO2との燃焼
を高める必要があるわけであるが、一方、既に述べたよ
うに上記の鋼浴中のCとの燃焼によって生じたCOをO2
ジェットによって二次燃焼させる場合、その結果生じる
CO2が再び鋼浴に接触してしまうと上記(3)式により
再びCOに解離してしまう。そこでO2ジェットはこうした
溶融還元を行う際は鋼浴に直接接触することなく、スラ
グ8及びスラグ8中の炭材9にのみ吹込むことが必要と
なる。具体的にはランス自体を製鋼炉でよく知られるソ
フトブローが可能な大径のノズル径を有するランスまた
は多孔ランスにすることは当然であるが、それに加えて
適宜必要なランス高を設定し、O2ジェットが溶湯に接触
しないように制御することである。
In order to achieve a high secondary combustion, it is necessary to enhance the combustion of CO and O 2 described above, but on the other hand, as mentioned above, the CO generated by combustion with C in the steel bath is O 2
When the secondary combustion is done by jet, the result is
When CO 2 comes into contact with the steel bath again, it is dissociated into CO again according to the above formula (3). Therefore, when performing such smelting reduction, it is necessary to blow the O 2 jet only on the slag 8 and the carbonaceous material 9 in the slag 8 without directly contacting the steel bath. Specifically, it is natural to use the lance itself as a lance having a large nozzle diameter capable of soft blowing, which is well known in steelmaking furnaces, or a porous lance, but in addition to that, set the necessary lance height appropriately, The control is to prevent the O 2 jet from coming into contact with the molten metal.

しかしながら、鉱石、炭材、及び酸素を添加して溶融還
元を行う場合には、操業が進行するにつれてスラグ、溶
鉄が増加することになる。その結果、ランス高さの制御
も通常の製鋼炉と異なり、それとともに段階的に上昇し
てゆく必要があるが、溶融還元時のスラグボリュームは
時として400(Kg/t)以上にもなるため、スラグ上面が
高くなりすぎてランスの高さを一定以上の高さに保つこ
とが困難になる。
However, when smelting reduction is performed by adding ore, carbonaceous material, and oxygen, slag and molten iron increase as the operation progresses. As a result, the control of the lance height is different from that of a normal steelmaking furnace, and it is necessary to gradually raise it, but the slag volume during smelting reduction sometimes exceeds 400 (Kg / t). , The slag top surface becomes too high, making it difficult to keep the lance height above a certain level.

その場合、操業を中断して炉を傾動させて排滓したり、
溶鉄を排出することも可能であるが、生産性が低下する
だけでなく、中断による温度降下などのエネルギーロス
も生じるため好ましくない。
In that case, suspend the operation and tilt the furnace to discharge waste,
Although it is possible to discharge molten iron, it is not preferable because not only the productivity is lowered, but also energy loss such as temperature drop due to interruption occurs.

さらにこうした問題とは別に、高二次燃焼率を達成でき
たとしても既に述べたように、炉内雰囲気が高温になっ
たことにより、高温の燃焼ガスが接触するスラグライン
より上部の耐火物の溶損が大きくなるという問題があっ
た。さらに上述のように溶融還元操業では溶鉄およびス
ラグ湯面高さが操業中に変化していくから、単に一部分
を保護するだけでは実際冶金炉の炉壁の保護する手段と
して適当でない。
In addition to these problems, even if a high secondary combustion rate could be achieved, as already mentioned, the high temperature of the atmosphere in the furnace caused the melting of the refractory material above the slag line with which the hot combustion gas comes into contact. There was a problem that the loss became large. Further, as described above, in the smelting reduction operation, the molten iron and the slag molten metal surface height change during the operation, so that merely protecting a part is not actually suitable as a means for protecting the furnace wall of the metallurgical furnace.

こうした知見に基づき、発明者らは溶融還元時に安定し
た高二次燃焼率を達成すると同時に、高二次燃焼時の冶
金炉の炉壁の溶損の防止を図るべく、第1図に示すよう
に炉を傾動することなく、溶銑の排出とスラグの排出が
可能な開孔部を有し、かつ溶融金属が接触する部分より
上部の炉壁の少なくとも一部を水冷金属製パネルにした
冶金炉により溶融還元製錬を行う方法を開発した。
Based on these findings, the inventors have achieved a stable high secondary combustion rate during smelting reduction and, at the same time, to prevent melting damage to the furnace wall of the metallurgical furnace during high secondary combustion, as shown in FIG. Melt by a metallurgical furnace with a water-cooled metal panel with at least a part of the furnace wall above the part where molten metal comes into contact, with an opening that allows the discharge of hot metal and slag without tilting A method for reducing smelting was developed.

すなわち、溶融還元吹錬中に吹錬を停止することなく、
溶鉄を排出可能な溶鉄排出孔6を設けるとともに、別
途、スラグの排出用に排滓口4を設けることにより、操
業中に適宜溶鉄、スラグを排出することを可能とし、そ
の結果、スラグと溶鉄の湯面を高二次燃焼率達成可能な
ようにコントロールすることが可能となる。
That is, without stopping the blowing during the smelting reduction blowing,
By providing a molten iron discharge hole 6 capable of discharging molten iron and separately providing a slag outlet 4 for discharging slag, it is possible to appropriately discharge molten iron and slag during operation, and as a result, slag and molten iron can be discharged. It is possible to control the molten metal surface so that a high secondary combustion rate can be achieved.

さらにはスラグが過剰に冶金炉の炉壁の特定部分より上
部に上がらないようコントロールし、溶融金属が接触す
る部分より上部で通常のスラグレベルより上部の炉壁を
水冷金属製パネル2にし冶金炉の炉壁の溶損をほとんど
なくすることができる。水冷パネル2の部分はスラグ自
体で覆われる(スラグコーティング)のため、従来の耐
火物の炉壁と異なり、高二次燃焼による高温雰囲気でも
溶損はほとんどない。
Furthermore, control is performed so that the slag does not rise above a specific portion of the furnace wall of the metallurgical furnace excessively, and the furnace wall above the normal slag level above the portion where the molten metal comes into contact is made into a water-cooled metal panel 2 and the metallurgical furnace The melting loss of the furnace wall can be almost eliminated. Since the water-cooled panel 2 is covered with the slag itself (slag coating), unlike a conventional refractory wall, there is almost no melting loss even in a high temperature atmosphere due to high secondary combustion.

溶鉄排出口6は第1図(a)および第3図(a)に示す
ように炉底部へ直接出銑可能なように炉体の一部を拡張
しその部分の底より出銑可能としたものでもよいし、第
3図(b)に示すように炉底に出銑孔を取り付けてもよ
いし、また第1図(b)、第3図(c)に示すように出
銑樋6aを取り付けてもよい。なお、溶銑排出法は連続的
に排出してもよいし、一定期間毎に溶銑を排出してもよ
い。また必要があれば、溶融還元操業を中断停止して、
出銑および排滓を行うことも可能であり、当然本発明の
範ちゅうに属する。
As shown in FIGS. 1 (a) and 3 (a), the molten iron discharge port 6 has a part of the furnace body expanded so that it can be tapped directly to the bottom of the furnace and tapped from the bottom of that part. The taphole may be attached to the bottom of the furnace as shown in FIG. 3 (b), or the tappipe 6a as shown in FIG. 1 (b) and FIG. 3 (c). May be attached. In the hot metal discharge method, the hot metal may be discharged continuously or the hot metal may be discharged at regular intervals. Also, if necessary, suspend and stop the smelting reduction operation,
It is also possible to carry out tapping and slag, which is of course within the scope of the invention.

排滓口4は、スラグの湯面コントロールを可能とするた
めであり、全てのスラグを排出する必要はないので他の
装置の取り合いを考えて、スラグが存在する部分に取り
付ければよい。
The slag outlet 4 is for enabling control of the molten metal surface of the slag, and it is not necessary to discharge all the slag, so it may be attached to the portion where the slag is present in consideration of the compatibility with other devices.

また溶銑排出口6及び排滓口4はそれぞれ当然複数箇所
取り付けることも可能である。
Further, the hot metal discharge port 6 and the slag discharge port 4 can of course be attached at a plurality of positions.

水冷パネル2は操業の目的に従い取り付ける部分を決定
すればよく、通常のスラグレベルより上部全面に取り付
けてもよいし、スラグレベルより一定距離の部分のみ取
りつけてもよい。水冷パネル2は鉄板または鋼板による
水冷パネル構造、鉄パイプ、または銅パイプを曲げたパ
イプによるものでもよく、鉄ブロックまたは銅ブロック
内に冷却水通路を設けたブロック式などが適する。
The water-cooled panel 2 may be mounted on the entire surface above the normal slag level, or may be mounted on a part at a certain distance from the slag level, as long as the part to be mounted is determined according to the purpose of operation. The water-cooled panel 2 may be a water-cooled panel structure made of an iron plate or a steel plate, an iron pipe, or a bent pipe of a copper pipe, and a block type in which a cooling water passage is provided in the iron block or the copper block is suitable.

溶融還元操業を開始する際には、冶金炉を傾動する必要
のないように、第1図に示す溶銑装入樋3を設けるのが
好適である。また操業中には溶鉄、スラグは適量ずつ排
出すれば連続操業が可能で操業の効率、熱効率の面で有
利である。
When starting the smelting reduction operation, it is preferable to provide the hot metal charging trough 3 shown in FIG. 1 so that it is not necessary to tilt the metallurgical furnace. Also, during operation, if molten iron and slag are discharged in appropriate amounts, continuous operation is possible, which is advantageous in terms of operation efficiency and thermal efficiency.

なお、高二次燃焼操業における冶金炉の耐火物の溶損を
防止する同種の試みとして先に既に特開昭61−67708に
示されるように、上吹ランスから冷媒を噴射したり、あ
るいは耐火物壁に多孔質耐火物を埋込みガスなどを噴射
する試みが提案されているが、上吹ランスは上述の二次
燃焼のコントロールのためにはランス高さを変化させる
必要があるので、同時に耐火物の望んだ部分を冷却する
ことが難しいことに加えて、炭材や水を噴射することは
二次燃焼に悪影響を及ぼす。
As a similar attempt to prevent melting of refractory materials in a metallurgical furnace in a high secondary combustion operation, as described above in Japanese Patent Laid-Open No. 61-67708, a refrigerant is injected from a top blowing lance or refractory materials are used. Attempts have been made to inject a porous refractory into the wall and to inject a gas, etc., but since the top blowing lance needs to change the lance height to control the above-mentioned secondary combustion, at the same time refractory In addition to having difficulty cooling the desired parts of the car, injecting carbonaceous material and water adversely affects secondary combustion.

一方耐火物に多孔質耐火物を埋込みガスなどを吹込む試
みも、さらに、スラグ高さが変動した場合でも全てのス
ラグレベル上部を保護することは困難である。
On the other hand, it is difficult to protect the upper part of all slag levels even when the porous refractory is buried in the refractory and gas is blown into the refractory.

本発明は高二次燃焼をコントロールし、かつ、その際の
冶金炉の溶損を防止しようとするもので、上記発明とは
思想が異なるものである。
The present invention is intended to control high secondary combustion and prevent melting damage of a metallurgical furnace at that time, and the idea is different from the above invention.

また、耐火物を使用することから、冷却を行った場合に
スポーリングなどによる損傷が大きく、操業上不利なこ
とが多い。いずれにせよ耐火物を使用するかぎりは溶損
を抑制することは難しい。
In addition, since refractory is used, it is often disadvantageous in operation when it is cooled because it is greatly damaged by spalling. In any case, it is difficult to suppress melting damage as long as refractory is used.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に示す上底吹冶金炉に4トンの溶銑を溶銑装入樋
3を経由して装入した。底吹きからN2を単管羽口5を通
して0.5Nm3/min吹込むと共に上吹ランスより30Nm3/min
で酸素を吹込み溶融還元操業を行なった。
4 tons of hot metal was charged into the upper-bottom metallurgical furnace shown in FIG. 1 via a hot metal charging trough 3. 30Nm from top blowing lance from bottom blowing N 2 through a single pipe tuyeres 5 with 0.5 Nm 3 / min blown 3 / min
At that time, oxygen was blown in to perform smelting reduction operation.

その際に造滓期(昇温期)はコークスと石炭を投入し、
ランス高さのコントロールにより二次燃焼は20%程度に
抑制した。
At that time, coke and coal were added during the smelting period (heating period),
By controlling the lance height, secondary combustion was suppressed to about 20%.

次に溶湯温度が1550℃となった時点でコークス、鉄鉱石
及び石炭を投入し、溶融還元操業を行うと共に二次燃焼
が60〜70%となるようにランス高さをコントロールし
た。一方溶鉄の温度が1550〜1580℃になるよう40〜60kg
/minの割合で鉄鉱石を投入した。
Next, when the temperature of the molten metal reached 1550 ° C, coke, iron ore and coal were charged, the smelting reduction operation was performed, and the lance height was controlled so that the secondary combustion was 60 to 70%. On the other hand, 40 to 60 kg so that the temperature of the molten iron becomes 1550 to 1580 ℃
Iron ore was added at a rate of / min.

一方、溶融金属が接触する部分より上部で通常のスラグ
レベルより上部の炉壁を全て銅製の水冷パネルとして操
業した。
On the other hand, the furnace wall above the portion where the molten metal comes into contact and above the normal slag level was operated as a water-cooled panel made of copper.

溶湯(溶鉄7)は約2トン、スラグは約1トン毎にそれ
ぞれ排滓孔4と炉底の溶鉄排出口6から排出して操業を
行った。
About 2 tons of molten metal (molten iron 7) and about 1 ton of slag were discharged from the slag hole 4 and the molten iron discharge port 6 at the bottom of the furnace for operation.

連続操業を約10日間行った結果のスラグレベルより上部
の炉壁は、全く損傷は観察されなかった。また操業の間
二次燃焼は60〜70%で安定していた。
No damage was observed on the furnace wall above the slag level as a result of continuous operation for about 10 days. The secondary combustion was stable at 60-70% during the operation.

(比較例) 第1図と全く同じ規模で第2図に示す通常の上底吹転炉
で実施例と同じ条件で操業を行った。スラグが1.5ト
ン、溶湯が2トン増加した時点でスラグ湯面の上昇によ
り、二次燃焼がランス高さのコントロールで制御できな
くなったので、操業を中断して溶湯、スラグを排出し
た。その後操業を繰り返したが、操業の中断時期に溶湯
の温度が50〜70℃低下し、再び昇温する必要が生じエネ
ルギー原単位生産性の面で不利であった。
(Comparative Example) The operation was carried out under the same conditions as in the example in the normal upper-bottom blowing converter shown in FIG. 2 on the same scale as in FIG. When the slag increased by 1.5 tons and the molten metal increased by 2 tons, the secondary combustion could not be controlled by controlling the lance height due to the rise of the slag surface, so the operation was interrupted and the molten metal and slag were discharged. After that, the operation was repeated, but the temperature of the molten metal decreased by 50 to 70 ° C at the time of the operation interruption, and it was necessary to raise the temperature again, which was disadvantageous in terms of energy unit productivity.

上記の半連続操業を70時間行った時点で、スラグレベル
より上部の炉壁の耐火物の一部の溶損が大きくなり操業
を中断した。
When the above-mentioned semi-continuous operation was carried out for 70 hours, a part of the refractory material on the furnace wall above the slag level was melted and the operation was interrupted.

以上では鉄鉱石の溶融還元を例として述べたが、当然ク
ロム鉱石、マンガン鉱石などの溶融還元に対して本発明
を適用することができる。
Although the smelting reduction of iron ore has been described above as an example, the present invention can naturally be applied to the smelting reduction of chromium ore, manganese ore, and the like.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上述べたように酸素含有気体を吹込み可能
な上吹ランスと攪拌用ガスを吹込み可能な底吹羽口を有
する冶金炉中に、溶鉄に炭材、酸素及び金属酸化物を供
給し、金属酸化物の溶融還元を行うプロセスにおいて高
二次燃焼を安定に達成することによりエネルギー原単位
の削減を可能とすると共に高二次燃焼の操業時の間であ
る冶金炉の炉体溶損を防止し、冶金炉補修頻度の低下に
よる設備生産性の向上、そして生産物単位当たり設備コ
ストの低下を達成することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention provides a molten metal with carbonaceous material, oxygen and a metal oxide in a metallurgical furnace having a top blowing lance capable of blowing an oxygen-containing gas and a bottom blower mouth capable of blowing a stirring gas. The energy consumption rate can be reduced by stably achieving high secondary combustion in the process of smelting and reducing metal oxides, and the melting loss of the metallurgical furnace furnace during the operation of high secondary combustion can be achieved. Therefore, it is possible to improve the equipment productivity by reducing the repair frequency of the metallurgical furnace, and to reduce the equipment cost per product unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施の態様を示す説明図、第2図は従
来の上底吹き転炉による溶融還元技術を示す説明図、第
3図は本発明の溶湯の排出孔の実施例を示す冶金炉の部
分断面図である。 1……上吹ランス 2……水冷パネル 3……溶銑装入樋 4……排滓口 5……底吹羽口 6……溶銑排出口 7……溶鉄 8……スラグ 9……コークス 10……耐火物炉壁
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a smelting reduction technology by a conventional top-bottom blowing converter, and FIG. 3 is an embodiment of a molten metal discharge hole of the present invention. It is a fragmentary sectional view of the metallurgical furnace shown. 1 …… Top blowing lance 2 …… Water cooling panel 3 …… Molten iron charging trough 4 …… Dust outlet 5 …… Bottom blower mouth 6 …… Molten iron discharge port 7 …… Molten iron 8 …… Slag 9 ...... Coke 10 ...... Refractory furnace wall

フロントページの続き (72)発明者 藤井 徹也 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内Front page continuation (72) Inventor Tetsuya Fujii 1 Kawasaki-cho, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd. Technical Research Division

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上底吹き冶金炉に溶銑を装入し、底吹き羽
口から攪拌ガスを供給するとともに上吹きランスから酸
化性ガスを含む精錬ガスを供給し、炭材と金属酸化物を
供給して溶融還元を行う方法において、該冶金炉の溶銑
が接触する部分より上部の炉壁の少なくとも一部に水冷
金属製パネルを用い、溶融金属を溶製し連続的あるいは
断続的に炉腹または炉底部に備えた開孔部より出湯及び
または排滓することを特徴とする溶融金属の精錬方法。
1. A top-bottomed metallurgical furnace is charged with molten pig iron, a stirring gas is supplied from a bottom-blown tuyere, and a refining gas containing an oxidizing gas is supplied from a top-blown lance to remove carbonaceous materials and metal oxides. In the method of performing smelting reduction by supplying, a water-cooled metal panel is used for at least a part of the furnace wall above the portion of the metallurgical furnace where the hot metal comes into contact, and the molten metal is melted to form a furnace belly continuously or intermittently. Alternatively, a molten metal refining method is characterized in that hot water is discharged and / or slag is discharged from an opening provided in the bottom of the furnace.
【請求項2】攪拌ガスを供給する底吹き羽口と酸化性ガ
スを供給する上吹きランスとを備えた冶金炉であって、
該冶金炉の上部炉壁の少なくとも一部は水冷金属製パネ
ルから成り、炉腹または炉底にストッパを備えた出湯口
および排滓口を配設したことを特徴とする溶融金属の精
錬装置。
2. A metallurgical furnace provided with a bottom blown tuyere for supplying a stirring gas and a top blow lance for supplying an oxidizing gas.
At least a part of an upper furnace wall of the metallurgical furnace is composed of a water-cooled metal panel, and a molten metal refining apparatus is provided with a tap hole and a slag port provided with stoppers on a furnace belly or a furnace bottom.
【請求項3】反応容器の上記排滓孔より上部に溶鉄を装
入可能な開孔部を有することを特徴とした特許請求の範
囲第2項記載の溶融金属の精錬装置。
3. The apparatus for refining molten metal according to claim 2, further comprising an opening portion above the slag hole of the reaction vessel, into which molten iron can be charged.
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