JPH0762414A - 転炉製鋼法 - Google Patents

転炉製鋼法

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JPH0762414A
JPH0762414A JP23101593A JP23101593A JPH0762414A JP H0762414 A JPH0762414 A JP H0762414A JP 23101593 A JP23101593 A JP 23101593A JP 23101593 A JP23101593 A JP 23101593A JP H0762414 A JPH0762414 A JP H0762414A
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昌紀 狛谷
Hideaki Mizukami
秀昭 水上
Ichiro Kikuchi
一郎 菊地
Yoshimi Komatsu
喜美 小松
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    • Y02P10/20Recycling

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主原料としてスクラップおよび溶銑を使用
し、転炉によって製鋼するに際し、原料として多量のス
クラップを使用し、しかも所定の硫黄濃度規格を満足し
得る溶鋼を、生産性高く製鋼する。 【構成】 転炉内に、スクラップと溶銑とを装入し、炭
材を連続的に添加しながら溶解吹錬し、その際、装入さ
れたスクラップの品位およびスクラップ比率に応じて2
次燃焼比率を制御し、次いで、スクラップを追加装入
し、溶解・脱炭吹錬し、上記各吹錬過程において排滓す
ることなく連続的に精錬して製鋼する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、原料として多量のス
クラップを使用し、転炉において吹錬する転炉製鋼法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】転炉による一般的な精錬は、転炉内に、
高炉から供給される溶銑を主原料として供給し、これに
相対的に少量のスクラップとそして造滓剤とを添加し、
高流量の酸素を吹き込んで酸素吹錬を行うことにより行
われる。この場合、全装入原料中に占めるスクラップの
割合は、熱余裕による制約の点から、最大でも30〜35%
である。従って、従来の一般的な転炉精錬法によって
は、スクラップを多量に使用しているとはいえない。
【0003】そこで、近時、転炉において多量のスクラ
ップを使用し精錬し得る方法の開発が研究されており、
例えば、特公平3−2204号公報などには、転炉内に多量
のスクラップおよび熱源としての炭材を供給し精錬する
方法(以下、先行技術1という)が開示されている。先
行技術1のように、熱源として炭材を添加し精錬する場
合には、一般に溶鋼中の硫黄濃度が上昇するために、例
えば、炭材を添加しながら溶解吹錬を行った後に排滓
し、次いで、脱炭吹錬することが必要とされている。
【0004】また、特開昭63-241107 号公報などには、
溶解専用転炉と精錬専用転炉とからなる2基の転炉を使
用し、溶解専用転炉において、炭材を添加しながらスク
ラップを溶解して溶銑となし、出湯後、炉外脱硫を施
し、次いで、この溶銑を精錬専用転炉内に供給し、脱炭
吹錬を行うことからなる方法(以下、先行技術2とい
う)が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術1においては、上述したように、溶解吹錬を行った後
に排滓することが必要であるが、このような排滓作業
は、操業上および作業環境上から問題が多く、且つ、排
滓作業のために生産性が低下する問題が生ずる。また、
先行技術2においては、1つの精錬のために2基以上の
転炉が必要となる結果、莫大な設備費が必要となる問題
があり、既存設備を流用する場合でも、生産効率の点か
らみて、遊休転炉を有するような特殊な条件下でなけれ
ば、その実施は困難である。
【0006】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、原料の一部としてスクラップを使用し転炉に
よって製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能
となし、且つ、1つの転炉によって操業上および作業環
境上の問題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満
足する溶鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬すること
ができる転炉製鋼法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の転炉製鋼法
は、主原料としてスクラップおよび溶銑を使用し、転炉
によって溶鋼を製造する転炉製鋼法において、1つの転
炉内に、スクラップおよび溶銑を装入し、炭材を連続的
に添加しながら炉内に酸素を吹き込み、装入された前記
スクラップの品位およびスクラップ比率に応じて二次燃
焼比率を制御しながら溶解吹錬を行い、次いで、前記転
炉内にスクラップを追加装入し、酸素を吹き込んで溶解
および脱炭吹錬を行い、前記各吹錬過程において排滓す
ることなく前記1つの転炉によって連続的に精錬し、か
くして、溶鋼を製造することに特徴を有するものであ
り、好ましくは、溶解吹錬前に前記転炉内に装入するス
クラップとして、S>0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級
屑を使用し、そして、追加装入するスクラップとして、
S≦0.02wt.%の硫黄含有量が少ない高級屑を使用するも
のである。
【0008】
【作用】この発明の方法によれば、例えば1つの上底吹
き転炉を使用し、前記転炉内に、スクラップを装入した
後、脱硫された溶銑を装入し、炭材を連続的に添加しな
がら炉内に酸素を吹き込み、溶解吹錬を行い、次いで、
炉内に、スクラップを追加装入し、溶解および脱炭吹錬
を行うことにより、各吹錬過程において排滓することな
く1つの上底吹き転炉によって連続的に精錬し、溶鋼を
製造することができる。
【0009】この発明の方法においては、スクラップの
溶解精錬時において、原料として転炉内に装入されたス
クラップおよび溶銑の品位とスクラップ比率とに応じ、
溶鋼中にインプットされる硫黄の量を計算し、精錬され
た鋼の硫黄濃度規格を満足し得るように二次燃焼比率
(CO2/(CO+CO2)) を制御し、上記二次燃焼比率を高める
ことが必要である。このようにして、溶解吹錬時の二次
燃焼比率を高めながら溶解吹錬することにより、精錬さ
れた溶鋼の硫黄含有量を調整することができる。
【0010】即ち、図2の、スクラップ比率と石炭原単
位との関係を示すグラフから明らかなように、装入原料
中のスクラップ比率を高めるに従って、精錬に必要な炭
材としての石炭原単位は上昇する。しかしながら、図3
の、二次燃焼比率と石炭原単位との関係を示すグラフか
ら明らかなように、溶解精錬時の二次燃焼比率を高める
に従って、精錬に必要な石炭の原単位は大幅に低減す
る。従って、溶鋼中への石炭からの硫黄の持ち込みを減
少させることができる。
【0011】更に、溶解吹錬時の二次燃焼比率を高める
ことにより、気化脱硫を促進させることができるので、
最初に炉内に装入するスクラップとして、S>0.02wt.%
の硫黄含有量が多い低級屑を使用しても、溶解吹錬時に
脱硫を図ることができる。従って、転炉内に溶解吹錬前
に装入するスクラップとして、S>0.02wt.%の市中屑を
中心とする、硫黄含有量の多い低級スクラップを使用
し、そして、溶解吹錬後、追加装入するスクラップとし
て、製鉄所内での発生屑を中心とする、S≦0.02wt.%の
硫黄含有量が少ない高級スクラップを使用することによ
り、更に多量のスクラップを効率よく溶解することがで
きる。
【0012】このようにして、本発明の方法によれば、
多量のスクラップを原料として使用し、精錬途中で排滓
することなく、1つの転炉で効率的にスクラップを溶解
吹錬することが可能であり、所定の硫黄濃度規格を満足
する溶鋼を製造することができる。なお、転炉容量その
他操業条件により、必要に応じて、上述した二次燃焼比
率を制御しながら行うスクラップの溶解吹錬と、溶解吹
錬に次いで行うスクラップの追加装入とを、繰り返して
複数回行ってもよい。
【0013】
【実施例】次に、この発明の方法を、実施例に基づいて
説明する。原料として、溶銑120tおよびスクラップ 12
0tを使用し、図1に示す操業パターンに基づいて、以
下に述べるように、 225tの溶鋼を製造した。
【0014】先ず、転炉内に、原料として、市中屑を中
心とする、S>0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級スクラ
ップ50tを装入し、次いで、S:0.002 wt.%の脱硫溶銑
120tを装入した。次いで、40,000Nm3/Hrの送酸速度で
溶解吹錬を開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生
石灰を塩基度2.2 を目標として添加した。炉内からの発
生ガスが安定したところで、送酸速度を徐々に20,000Nm
3/Hrまで下げ、炉内にその上方から塊状の無煙炭を連続
的に添加した。
【0015】このときのランス高さを、装入スクラップ
の品質(硫黄含有量)および装入量並びに炭材の予定添
加量等から算出された二次燃焼比率に基づいて制御し
た。上記二次燃焼比率の制御は、炉内からの発生ガスを
オンラインで連続的に分析し、得られた分析値から算出
される二次燃焼比率が、上記により予め算出された目標
値となるように、ランス高さを自動的に変更することに
より行った。具体的には、ランス先端が湯面から2.0 〜
3.0 m の範囲内に位置するように制御した。この実施例
においては、操業上、二次燃焼比率を可能な限り低く抑
え、排ガス回収を優先する方が経済的に有利であるため
に、溶解吹錬時に高める二次燃焼比率を必要最低限とな
し、0.15〜0.25程度に調整した。
【0016】次いで、炉内に炭材として石炭を添加した
後、排ガス中の水素ガス濃度が1%以下となった時点
で、送酸速度を40,000Nm3/Hrまで上げて吹錬し、浴温が
1430℃、浴中のC含有量が4.3 wt.%となった時点で一旦
吹き止めた。次いで、排滓することなく、炉内に、製鉄
所内での発生屑を中心とする、S≦0.02wt.%の硫黄含有
量が少ない高級スクラップ70tを追加装入した。なお、
追加装入した高級スクラップは、装入時に水蒸気爆発等
が発生しないように予め熱風によって乾燥した。
【0017】このようにして、炉内に高級スクラップを
追加装入した後、40,000Nm3/Hrの送酸速度で再度吹錬を
開始し、着火を確認した後、媒溶剤として生石灰を塩基
度3.5 を目標として添加した。第2回目の吹錬において
は、石炭の添加は行わず、二次燃焼比率を通常の0.1 以
下となし、ランス高さが2m 前後になるように制御し、
スクラップの溶解および脱炭吹錬を連続して行った。
【0018】このようにして、溶解吹錬および溶解・脱
炭吹錬の過程において、排滓作業を行うことなく、浴温
1630℃、C含有量0.05wt.%で精錬を終了した後、出鋼し
次いで排滓した。得られた溶鋼の硫黄含有量は、0.026
wt.%であった。なお、二次燃焼比率を溶解吹錬時のみに
高めるのは、脱炭期においては、浴全体の温度が高くな
っており、炉体への熱影響が大になるためである。
【0019】上述したように、この発明の方法によれ
ば、原料として、溶銑と同量の多量のスクラップを使用
し、所定の硫黄濃度規格を満足する溶鋼を、吹錬途中で
排滓することなく、1つの転炉によって生産性高く経済
的に製造することができた。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、原料の一部としてスクラップを使用し転炉によって
製鋼するに際し、多量のスクラップの使用を可能とし、
且つ、1つの転炉によって操業上および作業環境上の問
題が生ずることなく、所定の硫黄濃度規格を満足する溶
鋼を、生産性高く経済的に容易に吹錬することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の操業パターンを示す図である。
【図2】スクラップ比率と石炭原単位との関係を示すグ
ラフである。
【図3】二次燃焼比率と石炭原単位との関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 喜美 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主原料としてスクラップおよび溶銑を使
    用し、転炉によって溶鋼を製造する転炉製鋼法におい
    て、 1つの転炉内に、スクラップおよび溶銑を装入し、炭材
    を連続的に添加しながら炉内に酸素を吹き込み、装入さ
    れた前記スクラップの品位およびスクラップ比率に応じ
    て二次燃焼比率を制御しながら溶解吹錬を行い、次い
    で、前記転炉内にスクラップを追加装入し、酸素を吹き
    込んで溶解および脱炭吹錬を行い、前記各吹錬過程にお
    いて排滓することなく前記1つの転炉によって連続的に
    精錬し、かくして、溶鋼を製造することを特徴とする転
    炉製鋼法。
  2. 【請求項2】 前記二次燃焼比率を制御しながら行う溶
    解吹錬と、前記溶解吹錬に次いで行うスクラップの追加
    装入とを、繰り返して複数回行う、請求項1記載の転炉
    製鋼法。
  3. 【請求項3】 溶解吹錬前に前記転炉内に装入するスク
    ラップとして、S>0.02wt.%の硫黄含有量が多い低級屑
    を使用し、そして、追加装入するスクラップとして、S
    ≦0.02wt.%の硫黄含有量が少ない高級屑を使用する、請
    求項1または2記載の転炉製鋼法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013133484A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Jfe Steel Corp 転炉精錬方法
JP2013136799A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Jfe Steel Corp 鉄スクラップを用いた高炭素溶鉄の製造方法
WO2022163219A1 (ja) * 2021-01-26 2022-08-04 Jfeスチール株式会社 溶鉄の精錬方法

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JP7136390B1 (ja) * 2021-01-26 2022-09-13 Jfeスチール株式会社 溶鉄の精錬方法

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