JPH0734113A - 転炉精錬方法 - Google Patents

転炉精錬方法

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JPH0734113A
JPH0734113A JP17945793A JP17945793A JPH0734113A JP H0734113 A JPH0734113 A JP H0734113A JP 17945793 A JP17945793 A JP 17945793A JP 17945793 A JP17945793 A JP 17945793A JP H0734113 A JPH0734113 A JP H0734113A
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JP
Japan
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slag
blowing
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dephosphorization
decarburization
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Pending
Application number
JP17945793A
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English (en)
Inventor
Masayuki Arai
雅之 荒井
Fumio Koizumi
文夫 小泉
Noriyuki Masumitsu
法行 升光
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • 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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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一転炉を利用して脱珪、脱燐〜中間排滓〜
脱炭吹錬を行うプロセスにおいて、脱炭後スラグを次回
の脱燐精錬に利用し、さらに中間排滓工程における排滓
量を制御することで、常に溶湯上に溶融スラグを存在さ
せることにより、吹錬中のダスト発生量を低減すること
を目的とする。 【構成】 底吹転炉を利用して、溶銑の脱珪、脱燐処理
を行った後、一旦吹錬を中断し排滓工程を設け、排滓終
了後脱炭吹錬を連続的に行い、出鋼終了後、脱炭精錬後
の酸化性スラグを炉内に残留させ、これを次回の脱燐精
錬にリサイクルする転炉精錬法において、中間排滓工程
における排滓率を脱燐工程能力に影響しない程度に制御
することで、精錬工程全般に亘って溶融スラグを存在さ
せ、ダスト発生量を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼製造業における溶銑
の一次精錬工程である転炉精錬法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、鋼材に対する品質要求はその利用
技術の高度化、多様化とともに厳しさを増し、高純度鋼
製造へのニーズは益々高まっている。このような高純度
鋼製造の要求に対して製鋼工程では溶銑予備処理あるい
は二次精錬設備の拡充をはかってきた。特にPについて
は温度レベルの低い溶銑段階での脱燐が効率的であるこ
とから、溶銑予備処理工程にて先行脱燐することが一般
的に行われるようになった。この場合、精錬容器はトー
ピードカー方式、取鍋方式、あるいは遊休転炉を利用し
た転炉方式等あり、いずれもCaO、酸化鉄等のフラッ
クスを上方添加あるいはインジェクション方式にて投入
し、窒素バブリング攪拌あるいは酸素の上吹を併用して
実施されている。また、最近では溶銑段階において上記
方式にて全量先行脱燐処理を行い、転炉脱炭工程では高
速脱炭精錬を行うと共に投入する副原料を極力減らすこ
とにより生成スラグ量を低減し、効率の良いMn鉱石還
元を行う方法が提案され、各社で実用化されている。こ
のように、一次精錬プロセスは脱珪、脱燐工程を溶銑段
階で行い、転炉における脱炭工程の効率化、生産性向上
をはかるため分割精錬が指向されてきた。
【0003】しかしながら、脱炭工程においてスラグ量
が減少すること(以下レススラグ吹錬と称す)によって
新たな問題が生じている。即ちダスト発生量の増大、
鉄分歩留の低下、スピッティングの発生による転炉炉
口地金付着量の増大、スラグ中T.Fe濃度上昇によ
る炉内耐火物寿命の低下、等の課題である。現状ではこ
れらの課題、特に発生ダスト量低減対策としては、上吹
ランスノズルの改善による上吹酸素ジェットの運動エネ
ルギーの低減(例えば、新日本製鐡(株)名古屋製鐡所
「転炉ダストの発生機構について」;昭和62年9月
3,4日 日本鉄鋼協会共同研究会 製鋼部会資料)、
あるいは上吹酸素による火点冷却対策(例えば、平居ら
鉄と鋼,74(1988),p.1954)の必要性
が提案されているがいずれも具体的な対策の報告例はな
く、抜本的な対策が必要な状況にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように溶銑予備
処理技術導入後は転炉工程における生成スラグ量が低減
されたことによる発生ダスト量が増大し、これによる鉄
分歩留の低下及び発生ダストの処理等についての対策が
必要とされてきている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の事情を背
景としてなされたもので、溶銑予備処理採用に伴うレス
スラグ吹錬操業におけるダスト発生量の低減について効
果的な方法を提供するものである。すなわち本発明は、
底吹機能を有する転炉を利用して、溶銑の脱珪、脱燐処
理を行った後、一旦吹錬を中断してスラグを排出する中
間排滓工程を設け、排滓終了後脱炭製錬を連続的に行う
転炉吹錬法において、前記脱珪、脱燐処理後のリン酸を
多量に含んだスラグの中間排滓工程における排滓量を制
御して脱炭精錬時に実質的に復燐しない最大量のスラグ
を炉内に残留させ、さらに前記脱炭精錬を行った後の出
鋼終了後は、脱炭精錬後スラグを炉内に残留させ、これ
を次回装入する溶銑の脱珪、脱燐処理剤としてリサイク
ルすることを特徴とする転炉精錬方法を要旨とするもの
である。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。転炉にお
けるダスト発生量を抑制する方策は前述した火点冷却方
法を含め種々の方法が提案されている。その中で本発明
者らは、溶融スラグによるカバー効果によるダスト低減
について注目した。これは、溶鉄上の溶融スラグ層の厚
みを適正に保持することにより、上吹ランスからの酸素
ジェット及び底吹ガスによる溶鉄浴面の盛り上がり暴露
が遮断され、溶湯面が上吹酸素に曝されず、ダストの低
減が可能となるという知見である(例えば、松尾ら:鉄
と鋼76(1990)、p.1871)。
【0007】本発明者らは上記知見をもとに、転炉吹錬
中のダスト発生量を低減するべく研究開発に当たった。
まず本発明者らは、実機規模の底吹機能を有する150
TON転炉を用い、約140TONの溶銑を装入後脱燐
用の生石灰及び鉄鉱石を添加し底吹攪拌を行いながら上
吹酸素を供給して脱珪、脱燐処理を行い、脱燐処理後一
旦吹錬を中断し炉傾動による中間排滓を実施した後連続
的に脱炭吹錬を行い、吹錬終了出鋼後、炉内に生成脱炭
スラグを残留させ該スラグを次回の脱珪、脱燐剤として
リサイクルする試験を連続的に行い、脱珪、脱燐処理時
及び脱炭吹錬時のダスト発生挙動を調査した。この時転
炉装入溶銑中Siは平均0.40%、Pは平均0.10
0%であり、脱燐処理後温度は効率良く脱燐反応を進め
るため従来知見に基づき1350℃を目標に設定した。
その結果、脱珪、脱燐処理時のダスト発生量は前チャー
ジの脱炭後スラグをリサイクルした場合、リサイクルを
行わない場合に比較して低減し、さらに脱炭吹錬時は中
間排滓時のスラグ排滓量によって発生ダスト量が変化
し、スラグ排滓率が高い程ダスト発生量が大きくなるこ
とをつきとめ、脱燐工程能力を損なわずにさらにダスト
も低減できる最適な排滓率があることを見出した。
【0008】脱珪、脱燐処理時のダスト発生挙動は図1
に示すとおりであり、脱炭滓をリサイクルした場合、同
一送酸条件及び底吹条件においても脱珪、脱燐処理時の
滓化が速く1400℃以下のような溶銑予備処理レベル
の温度領域でもスラグ生成が迅速に行われるため、スラ
グのカバー効果によるダスト低減がはかれているものと
推定される。ここで脱珪、脱燐処理時の生成スラグ量
は、処理前Si濃度に依存し、計算塩基度2.0を目標
とした今回の試験条件では脱炭スラグのリサイクルを行
った場合は60〜80kg/TON、スラグリサイクル
を行わない場合は約50kg/TONであった。
【0009】また図2は中間排滓工程後の脱炭吹錬中に
おけるダスト発生量を示しており、中間排滓時の排滓率
に従い発生ダスト量が変化しており、排滓率が90%を
超えると急激にダスト発生量が増大することがわかる。
この効果は前述したスラグのカバー効果が低下すること
によるものと推定され、中間排滓工程での排滓率が向上
するにつれて炉内の残留スラグ量が減少し、ダスト発生
量が増大する。本プロセスでは脱珪、脱燐処理と脱炭吹
錬を同一転炉で行うため、中間排滓時の排滓率が90%
以下の場合、脱炭吹錬期は、吹錬開始から溶融スラグが
溶湯面を十分覆っていることから、従来の転炉吹錬のよ
うに副原料を新たに添加して滓化を行いスラグ生成させ
るプロセスと異なり、吹錬初期から発生ダストを抑制で
きる。
【0010】図3は中間排滓率と脱炭工程における脱燐
工程能力を示した図である。排滓率が70%を下回ると
脱燐工程能力の低下が顕著となり、生石灰等の副原料使
用量を増大せざるを得ない。また、通常転炉工程ではM
n鉱石の還元を脱炭吹錬時に行うが、排滓率が低下する
ことでMn鉱石の還元率の低下の予想される。従って、
ダストの発生を抑制し、さらに脱炭吹錬工程における脱
燐工程能力を維持するためには中間での排滓率を例えば
70%以上、90%以下に制御することで達成すること
ができる。
【0011】以上は、本実験結果であるが、必要十分な
排滓率については生成スラグ量及び炉体形状によって異
なることは明らかであり、そのような場合についての排
滓量の制御については炉内生成スラグと排滓したスラグ
の絶対量の把握が必要となるが、炉内生成スラグ量につ
いては脱珪、脱燐処理前溶銑Si濃度と添加副原料量、
さらに攪拌力に応じてスラグ中酸化鉄濃度がほぼ決まる
ことから容易に推定可能であり、また、排滓量は排滓ス
ラグパン下に秤量機を設置する等によって把握可能であ
る。従って、炉体形状等の条件によって必要十分な排滓
率は異なるが、その最適範囲はそれぞれの条件について
容易に決定可能である。
【0012】ところでスラグのカバー効果による発生ダ
スト量の低減は基本的に溶湯浴面のスラグ厚みに依存す
るため、正確にはスラグ厚みで規定すべきである。しか
し、転炉内のスラグ厚みの測定は、底吹攪拌がある場合
は精度の良い測定は困難であり、さらに上記の効果につ
いては後述する実施例での300TON転炉での操業実
績においても、上述の範囲で排滓量で制御することで効
果は十分確認されており何ら問題はなく、一般に使用さ
れている転炉の形状において適用し得るものである。脱
珪、脱燐後のスラグ量は上述の試験結果からも50〜8
0kg/TON程度の場合に適用するのが好ましい。
【0013】
【実施例】炉底に底吹羽口を有する300TONの上底
吹き転炉に290〜300TONの溶銑を装入し、底吹
羽口よりCO2 、上吹ランスより酸素を吹込み本発明を
適用した実施例を表1、表2(表1のつづき)に示す。
従来法1,2は通常転炉吹錬を行った例または本プロセ
スにおいて脱珪、脱燐処理時にスラグリサイクルを行わ
なかった例を示す。また比較例3は排滓率が70%未満
の例であり、ダストは大幅に低減されるが脱炭後の復燐
が見られ、比較例4は排滓率が90%超の操業を行った
例であり、脱炭後の復燐は見られないがダスト発生量が
増大している。実施例5〜7は本発明のとおり実施した
ものである。この実施例における結果からわかるよう
に、本発明を適用することにより従来法あるいは比較例
に対してダスト発生量を低減し且つ脱燐工程能力を十分
満足することが可能となる。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】上記実施例からも明らかなごとく、本発
明は、上底吹転炉を利用した脱珪、脱燐精錬法において
脱炭スラグのリサイクル及び脱燐処理後スラグの排滓率
を制御することによって脱燐工程能力を維持しながら転
炉吹錬中に発生するダスト量を大幅に低減することを可
能とし、スラグの有効利用の達成及び鉄分歩留を向上さ
せる効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】脱珪、脱燐処理時のダスト発生挙動を示す図で
ある。
【図2】中間排滓率とダスト発生量の関係を示す図であ
る。
【図3】中間排滓率と脱炭吹錬後の溶銑中燐含有率の関
係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底吹機能を有する転炉を利用して、溶銑
    の脱珪、脱燐処理を行った後、一旦吹錬を中断してスラ
    グを排出する中間排滓工程を設け、排滓終了後脱炭精錬
    を連続的に行う転炉吹錬法において、前記脱珪、脱燐処
    理後のリン酸を多量に含んだスラグの中間排滓工程にお
    ける排滓量を制御して脱炭精錬時に実質的に復燐しない
    最大量のスラグを炉内に残留させ、さらに前記脱炭精錬
    を行った後の出鋼終了後は、脱炭精錬後スラグを炉内に
    残留させ、これを次回装入する溶銑の脱珪、脱燐処理剤
    としてリサイクルすることを特徴とする転炉精錬方法。
JP17945793A 1993-07-20 1993-07-20 転炉精錬方法 Pending JPH0734113A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990406