JPH08260012A - 溶融金属の製造方法 - Google Patents

溶融金属の製造方法

Info

Publication number
JPH08260012A
JPH08260012A JP6280695A JP6280695A JPH08260012A JP H08260012 A JPH08260012 A JP H08260012A JP 6280695 A JP6280695 A JP 6280695A JP 6280695 A JP6280695 A JP 6280695A JP H08260012 A JPH08260012 A JP H08260012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbonaceous material
molten metal
tuyeres
furnace
tuyere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6280695A
Other languages
English (en)
Inventor
Kanji Takeda
幹治 武田
Natsuo Ishiwatari
夏生 石渡
Yoshiaki Hara
義明 原
Hiroshi Itaya
宏 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP6280695A priority Critical patent/JPH08260012A/ja
Publication of JPH08260012A publication Critical patent/JPH08260012A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】上下二段羽口を有する竪型炉を用いた溶融金属
製造方法において、溶融金属中の硅素、燐、硫黄等の不
純物の濃度を低減する操業を行う。 【構成】炉頂からの炭材供給装置6供給される炭材とは
不純物含有量の異なる別の炭材を炭材吹込装置14、1
5から羽口4、5に供給し、製造される溶融金属中の不
純物濃度を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の製造方法に
関し、さらに詳しくは金属酸化物を含有する粉粒状鉱石
類および/または金属酸化物を含有するダストを原料と
して、硅素、燐、硫黄等の不純物濃度の低い溶融金属を
製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上下2段に羽口を設置し、炭素系固体還
元剤を充填した竪型炉において、金属酸化物を含有する
粉粒状鉱石類および/または金属酸化物を含有するダス
トを炉内に吹き込み金属酸化物を溶融還元して溶融金属
を製造する溶融金属製造方法において、出銑される溶融
金属中の硅素、硫黄、燐の濃度を一定値以下に調整する
ことは、プロセス制御の上で非常に重要になる。上記プ
ロセスにおいて溶融金属中の硅素濃度を制御する技術
が、特開平6−10069号公報に開示されている。吹
き込まれた酸化物の反応速度をあらかじめ求め、吹込量
を反応速度に比例し、かつ金属酸化物中の金属濃度に反
比例させて制御する手段である。本技術は溶融金属中の
不純物濃度の変動を防止するには効果的な手法であるが
その平均的な濃度を制御することはできない。
【0003】溶融金属中の不純物は吹込原料に由来する
必然的な部分を除くと、炭材中の不純物に強く依存して
いる。炉頂から装入される炭材は通常はコークスであ
り、その中の燐、SiO2 等の不純物含有量を低下させ
ることは、コークス製造のための石炭配合上非常に困難
なことであり、また、経済的にも困難性が著しい。羽口
へ炭材を供給する溶融金属製造技術は、特公平2−40
723号公報に開示されている。上段の羽口から高温の
空気とともに、粉粒状鉱石とフラックスを吹き込み、下
段羽口から粉状鉱石の還元特性に応じて高温空気ととも
にフラックスと粉状炭素還元剤を吹き込む技術である。
上下段羽口間のコークスの降下、溶融物の降下を制御す
ることを目的に、粉コークスなどの粉状炭材とフラック
スを混合して吹き込み、粉状炭材の燃焼により、上下段
羽口間の炭材充填層の燃焼を抑制して、その降下速度を
調整する。また、下段羽口からフラックスを吹き込むこ
とにより、上段羽口から滴下するスラグの組成を調整
し、排滓性の良い低融点、低粘度のスラグ組成とする。
炭材は、燃焼量を制御することにより、溶融物の降下速
度を制御することを目的として吹き込まれ、不純物濃度
の制御という観点ではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、炭素系固体
還元剤の充填層が形成され、下部に高温空気を吹き込む
上下2段に設けられたそれぞれ複数の羽口を有する竪型
炉を用いて、金属酸化物を含有する粉粒状鉱石類および
/または金属酸化物を含有するダストを炉内に吹き込み
金属酸化物を溶融還元して溶融金属を製造する溶融金属
の製造方法において、製造される溶融金属中の燐、硫
黄、硅素等の不純物濃度を低値に調整することを目的と
する。
【0005】従来法では下段羽口へ炭材と同時にフラッ
クス供給することにより、炉内および出滓されるスラグ
の組成の調整は可能になるが、溶融還元炉法の製品、溶
融金属の不純物である硅素、燐、硫黄の濃度の低減は困
難である。本発明は、溶融金属中の不純物濃度を炉頂か
ら装入する炭材中の不純物含有量に依存させずに調整す
る方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題解決のための手段】本発明は前記溶融金属の製造
方法において、充填層を形成する炭材とは不純物含有量
の異なる別の炭材を羽口に供給し、製造される溶融金属
中の不純物濃度を調整することを特徴とする溶融金属の
製造方法である。この場合に別の炭材として石炭を使用
すると好ましく、また、前記別の炭材を供給する羽口は
下段羽口とすると効率よく目的を達成することができ
る。
【0007】溶融金属中の不純物の中で、燐濃度は装入
されるコークス中の燐の含有量に強く依存し、特に下段
羽口で燃焼するコークス中の燐含有量に依存する割合が
高い。一方、溶融金属中の硅素は、コークス中灰分中の
SiO2 が還元されて生成するものであり、とくに下段
羽口前の温度、およびそこで燃焼するコークス量に依存
する。また、溶融金属中の硫黄も同様にコークスに由来
し、コークス中の硫黄装入量に依存して変化する。本発
明は、このような溶融金属中の各不純物の濃度の変化要
因に着目して、下段羽口近傍で燃焼する炭材中の不純物
含有量を制御するように不純物含有量が異なる炭材を羽
口から供給することにより、溶融金属中の不純物濃度を
低減する溶融金属の製造方法である。
【0008】
【作用】本発明は、炭材の不純物含有量に依存する溶融
金属中の不純物濃度を、炉頂から装入される固体還元材
とは不純物含有量の異なる炭材を羽口から供給して溶融
金属中の不純物濃度を調整するものである。本発明は特
開昭57−198205号公報に開示されている図2に
示す炭材充填層型溶融還元炉1と同じ炉を用い、溶融金
属を製造する。この炭材充填型溶融還元炉1は、上段羽
口4と下段羽口5を備え、炉上方の炭材供給装置6から
炭素系固体還元剤が供給され、炉内に充填層を形成して
いる。高温送風装置2から高温空気が供給され、高温送
風分配装置3はこれを上下羽口4、5に分配する。粉粒
状鉱石類供給装置7から鉱石類をフラックス供給装置8
からのフラックスとともに、粉粒体吹込装置9により粉
粒体輸送管10を経て上段羽口4から炉内に吹き込まれ
る。上段羽口4前に形成されるレースウェイ空間で溶融
した溶融物が下段羽口5まで滴下する間に還元され、炉
床に溶融金属とスラグとして滞留する。溶融金属は出銑
口12から排出され、スラグは出滓口11から排出され
る。炭材充填層型溶融還元炉1から排出したガスは排ガ
ス処理装置13で処理される。
【0009】本発明方法の実施に用いる装置のブロック
図を図1に示した。参照番号1〜13は上記図2で説明
したものと同じである。図1に示した本発明に係る装置
では、炉頂から装入される炭材とは別に1ないしは複数
の炭材吹込装置14,15を有し、混合器16で混合す
るか又はバイパス弁17を通って混合又は単独の状態で
上段羽口4、下段羽口5に供給される。通常の炉頂から
装入されるコークスの品質と羽口4、5から吹き込む炭
材と比較して表1に示した。
【0010】
【表1】
【0011】本発明は炉頂から供給されるコークスとは
異なった不純物組成を有する炭材を羽口4、5に供給
し、出銑口12から出銑される溶銑中の不純物濃度を調
整することに特徴がある。吹込炭材としては、不純物組
成が異なる炭材であれば任意の材を使用できるが、通常
は価格の点から安価な一般炭を微粉状にして吹き込むこ
とが望ましい。一般炭中の不純物の濃度は表1に示すよ
うな範囲にあり、石炭の銘柄を選び、炉頂からの炭材
(コークス)と置換するように羽口前で燃焼することに
より、溶融金属中の不純物濃度を低減することができ
る。
【0012】炭材の吹込羽口を上段羽口、下段羽口のど
ちらにした場合でも、炭材吹込による不純物元素の装入
原単位に比例して、溶融金属中の不純物濃度の低減が可
能であるが、下段羽口に炭材を吹き込むことにより一層
の不純物濃度の低下が可能になる。コークス中に含まれ
る燐は、羽口前燃焼領域の高温部でガス化し、気相に移
行する。気相中の燐と溶融物が反応し、溶融金属中に燐
が吸収され、出銑される溶融金属中の燐濃度が上昇す
る。上段羽口で発生した気相中の燐は溶融物と接触する
機会が少なく、大部分が炉頂部からガスとともに排出さ
れる。一方、下段羽口で発生する気相中の燐は、滴下し
てくる溶融物と接触、大部分が溶融金属に吸収される。
【0013】下段羽口に燐含有量の少ない炭材を吹き込
んだ場合には、下段羽口前で燃焼するコークス量の低
下、および発生する気相中の燐の大幅な低下が起こる。
結果として、上段羽口への吹込に比べて、下段羽口への
吹込が溶融金属中の燐濃度の低下に効果が大きい。ま
た、硅素は酸化物(SiO2 )として炉内に供給され、
下記(1)、(2)式の2段階の反応により溶融金属中
に吸収される。
【0014】 SiO2 (Ash)+C(coke)=SiO(g)+CO(g)…(1) SiO(g)+[C]=[Si]+CO …(2) 上記(1)式の反応は羽口前の燃焼領域の高温部で起こ
り、発生したSiOガスは炭素を含む溶融金属と接触
し、(2)式の反応により溶融金属に還元、吸収され
る。SiOガスの大部分はコークス灰分中のSiO2
由来し、燃焼領域に存在する炭材中のSiO2 およびそ
こでの温度に強く依存している。一方上記(2)式の反
応は、SiO2 を含むガス溶融物と接触する際に起こ
り、大部分が、上下段羽口間で起こると考えられる。つ
まり、下段羽口で発生するSiOの多くは[Si]にな
るのに対し、上段羽口で発生したSiOが[Si]とな
る割合は小さい。したがって、SiO2 含有量の少ない
炭材を羽口から吹き込む場合、下段羽口からのSiOの
発生を減少させるように下段羽口に炭材を吹き込むこと
が望ましい。
【0015】
【実施例】図1に示す竪型溶融還元炉を用いて、クロム
を含有したダストをフラックスと共に羽口から吹込銑鉄
の製造試験を実施した。試験に供した溶融還元炉の仕様
は次の通りである。 炉内径;1800mmφ 炉高;4000mm 炭材層高;3000mm 羽口数;上段3本、下段3本 羽口径;30mm 上記炉を用い上段羽口より鉄鉱石粉原料として、 C:4.7重量% T.Fe:62.4重量%(FeO;31.8重量%) SiO2 :0.8重量% T.Cr:6.2重量% MnO:4重量% Al23 :1.1重量% その他の酸化物:20.6重量% である鉄鉱石粉原料を7.2t/Hを装入し、CaO及
びSiO2 からなる造滓材を0.8t/Hの条件で吹込
んだ。
【0016】実施例1では、表1に示す炭材Aを上下段
羽口に均等に吹き込んだ。吹込量は全炭材の約1/5に
あたる400kg/tである。用いた炭材Aの化学組成
は表1に示すように、燐含有量、SiO2 含有量の少な
い炭材である。炭材Aは黒鉛電極を加工した際の残余で
あり、不純物含有量は著しく低いものの値段が高いとい
う欠点がある。燐装入原単位が1.268kg/t、S
iO2 装入量が91.0kg/tにそれぞれ低下するた
め、出銑される溶銑中の燐濃度、硅素濃度が低下し、そ
れぞれ0.096%、3.55%となっている。全コス
トでもコークス比を低下することができたことにより、
コスト指数で2000から1900に低下し、炭材コス
トの低下と同時に溶融金属の品質の向上を達成すること
ができてた。
【0017】実施例2では、炭材として表1に示す石炭
Aを上下段羽口に均等に吹き込んだ。吹込量は全炭材の
約1/5にあたる400kg/tとした。用いた炭材
(石炭A)の化学組成は表1に示す通り、燐含有量、S
iO2 含有量が低い炭材である。燐装入量が約1.30
7kg/t、SiO2 装入量が97.5kg/tへそれ
ぞれ低下するため、出銑される溶銑中の燐濃度、硅素濃
度が低下し、それぞれ0.076%、3.80%となっ
ている。石炭Aの単価は炭材Aに比べて安いため、コス
ト指数で2000から1888に低下し、安価な石炭を
使用するメリットが明らかである。さらに安い石炭Bを
使用するとSiは多少増加するが、炭材コストは大幅に
低下する。
【0018】実施例3では、上段羽口への炭材の吹込を
停止し、全量を下段羽口へ吹き込んだ。下段羽口で燃焼
するコークス量が低下し、燐の気相への移行量、SiO
の発生量が大幅に減少した結果、出銑される溶銑中の燐
濃度、硅素濃度が低下し、それぞれ0.077%、1.
8%となっている。以上の実施例では、SiO2 含有
量、燐含有量が共にコークスに比較して低い炭材を用い
たが、目的とする溶銑成分によりどちらか一方が低い炭
材を使用することによって所定の効果を期待することが
できる。
【0019】比較例として、羽口への炭材の吹込を実施
しない場合の溶銑中の各成分と代表的な操業条件を表2
に示す。コークス原単位が比較的高く、コークスに由来
する燐装入量が高く、結果として溶銑中の燐が0.11
%と高い。また、この操業条件では、溶銑温度を高めに
維持しているため、[Si]=5.0%と著しく高くな
っている。SiO2 からSiへの還元熱を供給するため
に結果としてコークス原単位が高く、燐、硫黄濃度も高
くなるという悪循環になっている。
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】本発明の効果は、安価な石炭の使用によ
る炭材コストの低減と溶融金属中の不純物濃度の低下に
よる製品の品質の向上である。表2に示したように約1
0%の炭材コストの削減が期待できる。一方、製品中の
不純物濃度はP,Si,Sがそれぞれ0.110%、
5.0%、0.078%から0.077%、1.8%、
0.072%に低下しその経済的な効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】従来装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 炭材充填層型溶融還元炉 2 高温送風
装置 3 高温送風分配装置 4 上段羽口 5 下段羽口 6 炭材供給
装置 7 粉粒状鉱石類供給装置 8 フラック
ス供給装置 9 粉粒体羽口吹込装置 10 粉粒体
輸送管 11 出滓口 12 出銑口 13 排ガス処理装置 14、15
炭材吹込装置 16 混合器 17 バイパ
ス弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 義明 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 板谷 宏 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素系固体還元剤の充填層が形成され、
    下部に高温空気を吹き込む上下2段に設けられたそれぞ
    れ複数の羽口を有する竪型炉を用いて、金属酸化物を含
    有する粉粒状鉱石類および/または金属酸化物を含有す
    るダストを炉内に吹き込み金属酸化物を溶融還元して溶
    融金属を製造する溶融金属の製造方法において、充填層
    を形成する炭材とは不純物含有量の異なる別の炭材を羽
    口に供給し、製造される溶融金属中の不純物濃度を調整
    することを特徴とする溶融金属の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記別の炭材として石炭を使用すること
    を特徴とする請求項1記載の溶融金属の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記別の炭材を供給する羽口は下段羽口
    であることを特徴とする請求項1記載の溶融金属の製造
    方法。
JP6280695A 1995-03-22 1995-03-22 溶融金属の製造方法 Withdrawn JPH08260012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6280695A JPH08260012A (ja) 1995-03-22 1995-03-22 溶融金属の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6280695A JPH08260012A (ja) 1995-03-22 1995-03-22 溶融金属の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08260012A true JPH08260012A (ja) 1996-10-08

Family

ID=13210957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6280695A Withdrawn JPH08260012A (ja) 1995-03-22 1995-03-22 溶融金属の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08260012A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8157888B2 (en) Process for producing molten iron
JP2732522B2 (ja) 自溶性又は非自溶性で、自己還元性の鉱塊又は鉱石から鉄又は非鉄金属を製造する装置
US4244732A (en) Manufacture of steel from ores containing high phosphorous and other undesirable constituents
EP2210959B1 (en) Process for producing molten iron
US4753677A (en) Process and apparatus for producing steel from scrap
JPH08260012A (ja) 溶融金属の製造方法
US3295955A (en) Smelting method and device
JP2661478B2 (ja) 筒型炉およびこれを用いる溶銑の製造方法
JP2983087B2 (ja) 溶融還元の操業方法
JP3823361B2 (ja) 溶融還元炉による低燐銑の製造方法
RU2186854C1 (ru) Способ доменной плавки
JPH0635604B2 (ja) 高炉操業方法
JP3852128B2 (ja) 炭材充填層型溶融還元炉による溶融金属の製造方法
JP2666396B2 (ja) 溶銑の製造方法
JP2666397B2 (ja) 溶銑の製造方法
JPS6232243B2 (ja)
JPH08199213A (ja) 溶銑の製造方法
RU2068000C1 (ru) Способ выплавки стали
RU2086657C1 (ru) Устройство для восстановления окислов металлов углеродом и плавления металлов в доменной печи
JPH032922B2 (ja)
JPH0240723B2 (ja) Funjokosekikaranoyojukinzokuseizohoho
JPH046765B2 (ja)
JPH0421710A (ja) 高炉羽口粉体吹き込み操業法
JPS5856721B2 (ja) 微粉炭吹込みにおける高炉の低Si操業方法
JPS6362806A (ja) 高炉操業方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020604