JPH08260023A - 屑鉄の溶解方法 - Google Patents
屑鉄の溶解方法Info
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- JPH08260023A JPH08260023A JP6383695A JP6383695A JPH08260023A JP H08260023 A JPH08260023 A JP H08260023A JP 6383695 A JP6383695 A JP 6383695A JP 6383695 A JP6383695 A JP 6383695A JP H08260023 A JPH08260023 A JP H08260023A
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-
- Y02W30/54—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ない炭材・酸素原単位でスクラップを溶解
しつつ、効率よくダストをリサイクルし、または安価な
鉄鉱石を溶融・還元する方法を提供する。 【構成】 転炉型の容器を用いて、炉内のスラグ量を炉
内の溶融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上１０００ｋｇ以
下として、種湯の存在する容器に屑鉄を装入し、上吹き
吹酸をしながら炉内の炭材を燃焼させつつ屑鉄を溶解す
る方法において、総上吹き酸素重量１０〜２５％の酸素
を酸化鉄として含む原料を吹酸開始前もしくは吹酸開始
後５分以内に装入し、該原料中の酸化鉄の還元終了まで
は、排ガス中の二次燃焼率が３０〜４０％となるように
上吹きランス高さおよび／または吹酸速度を調整し、同
時に排ガスを回収し、該原料中の酸化鉄の還元終了後
は、該原料の装入を行わず、底吹きガスは酸素を含まな
い不活性ガスとし、酸素ジェットによるスラグ凹み深さ
ＬS と酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚み
ＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１となるように上吹きラ
ンス高さおよび吹酸速度を調整して、屑鉄の溶解を行
う。
しつつ、効率よくダストをリサイクルし、または安価な
鉄鉱石を溶融・還元する方法を提供する。 【構成】 転炉型の容器を用いて、炉内のスラグ量を炉
内の溶融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上１０００ｋｇ以
下として、種湯の存在する容器に屑鉄を装入し、上吹き
吹酸をしながら炉内の炭材を燃焼させつつ屑鉄を溶解す
る方法において、総上吹き酸素重量１０〜２５％の酸素
を酸化鉄として含む原料を吹酸開始前もしくは吹酸開始
後５分以内に装入し、該原料中の酸化鉄の還元終了まで
は、排ガス中の二次燃焼率が３０〜４０％となるように
上吹きランス高さおよび／または吹酸速度を調整し、同
時に排ガスを回収し、該原料中の酸化鉄の還元終了後
は、該原料の装入を行わず、底吹きガスは酸素を含まな
い不活性ガスとし、酸素ジェットによるスラグ凹み深さ
ＬS と酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚み
ＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１となるように上吹きラ
ンス高さおよび吹酸速度を調整して、屑鉄の溶解を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉型の容器を用いてス
クラップを溶解する方法に関する。
クラップを溶解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、資源、環境問題からスクラップな
どの固体金属原料をリサイクル使用して、効率的に溶融
金属を製造することが技術課題となってきている。その
金属スクラップの種類は種々のものがあるが、発生量の
多い鉄鋼スクラップを用いて溶融鉄を得る方法として、
従来はほとんど電気炉で行われてきた。しかし、電気炉
の場合は、スクラップの溶解、精錬に多くの電力を消費
するため、わが国のように電力価格が著しく高い国では
コストアップして好ましくない。そこで、電気炉によら
ずに経済的にスクラップを溶解、精錬する方法として、
高送酸能力を有する転炉の余剰生産能力を利用して安価
な炭材を用いたスクラップの溶解、精錬方法が検討され
るようになってきた。
どの固体金属原料をリサイクル使用して、効率的に溶融
金属を製造することが技術課題となってきている。その
金属スクラップの種類は種々のものがあるが、発生量の
多い鉄鋼スクラップを用いて溶融鉄を得る方法として、
従来はほとんど電気炉で行われてきた。しかし、電気炉
の場合は、スクラップの溶解、精錬に多くの電力を消費
するため、わが国のように電力価格が著しく高い国では
コストアップして好ましくない。そこで、電気炉によら
ずに経済的にスクラップを溶解、精錬する方法として、
高送酸能力を有する転炉の余剰生産能力を利用して安価
な炭材を用いたスクラップの溶解、精錬方法が検討され
るようになってきた。
【０００３】このような状況の中で、一般的には既存の
上底吹の複合吹錬転炉を利用することで設備費増を控え
るとともに、スクラップと炭材を炉内に装入し、酸素ガ
スを上吹して溶解、精錬する方法が提案されている。
上底吹の複合吹錬転炉を利用することで設備費増を控え
るとともに、スクラップと炭材を炉内に装入し、酸素ガ
スを上吹して溶解、精錬する方法が提案されている。
【０００４】例えば特開昭６０−１７４８１２号公報
で、溶銑等の高炭素溶融鉄の存在する転炉内に含鉄冷
材、炭材、酸素を供給し、含鉄冷材を高炭素溶融鉄中で
溶解し高炭素溶融鉄を得る第１工程と、上記高炭素溶融
鉄を原料として別の転炉で酸素吹錬し所要の温度、成分
の溶鋼を得る第２工程よりなる転炉製鋼法が知られてい
る。
で、溶銑等の高炭素溶融鉄の存在する転炉内に含鉄冷
材、炭材、酸素を供給し、含鉄冷材を高炭素溶融鉄中で
溶解し高炭素溶融鉄を得る第１工程と、上記高炭素溶融
鉄を原料として別の転炉で酸素吹錬し所要の温度、成分
の溶鋼を得る第２工程よりなる転炉製鋼法が知られてい
る。
【０００５】また特開昭６２−７３９９７号公報で、種
湯の存在する溶解専用転炉に含鉄冷材、炭材、酸素を供
給して高炭素溶鉄を得、この溶鉄を原料として別の精錬
専用転炉において、上記精錬専用転炉で所要精錬量と溶
解専用転炉での所要種湯量の合計量の高炭素溶鉄を得、
上記溶解専用転炉から上記精錬専用転炉での所要精錬量
の高炭素溶鉄を１回の出湯にて酸素精錬に供する一方、
高炭素溶鉄の残部種湯量を溶解専用転炉に残して前記含
鉄冷材溶解のための種湯として使用することを特徴とす
る転炉製鋼法が知られている。
湯の存在する溶解専用転炉に含鉄冷材、炭材、酸素を供
給して高炭素溶鉄を得、この溶鉄を原料として別の精錬
専用転炉において、上記精錬専用転炉で所要精錬量と溶
解専用転炉での所要種湯量の合計量の高炭素溶鉄を得、
上記溶解専用転炉から上記精錬専用転炉での所要精錬量
の高炭素溶鉄を１回の出湯にて酸素精錬に供する一方、
高炭素溶鉄の残部種湯量を溶解専用転炉に残して前記含
鉄冷材溶解のための種湯として使用することを特徴とす
る転炉製鋼法が知られている。
【０００６】上記のような、炭材を供給しつつ炉内のＣ
を酸素で燃焼させてその燃焼熱によりスクラップを溶解
する方法においては、できるだけＣを完全燃焼に近いと
ころまで燃焼させ、大きな燃焼熱を得て、かつその熱を
効率よくスクラップに伝えることが、少ない炭材・酸素
原単位で効率よくスクラップを溶解するための鍵とな
る。すなわち、下式で定義される二次燃焼率と着熱効率
をできるだけ１００％近くまで向上することが重要であ
る。
を酸素で燃焼させてその燃焼熱によりスクラップを溶解
する方法においては、できるだけＣを完全燃焼に近いと
ころまで燃焼させ、大きな燃焼熱を得て、かつその熱を
効率よくスクラップに伝えることが、少ない炭材・酸素
原単位で効率よくスクラップを溶解するための鍵とな
る。すなわち、下式で定義される二次燃焼率と着熱効率
をできるだけ１００％近くまで向上することが重要であ
る。
【０００７】
【数１】
【０００８】しかるに、上述の方法では、着熱効率が９
０％を超えるような条件下での最大の二次燃焼率は高々
３０％程度であり、屑鉄を溶解するための炭材や酸素の
原単位が高く、上吹酸素の供給能力の上限から溶解時間
も長いという問題があった。また、上吹ランスの高さを
高くすることにより、空間で二次燃焼（ＣＯ→ＣＯ2の
燃焼）を促進し、二次燃焼を４０〜５０％程度まで高め
ることも可能ではあるが、その場合には、高温の二次燃
焼帯が上部にあるため着熱効率が低下し、転炉の炉肩付
近の耐火物が以上溶損して耐火物コストが大幅に増大す
るのが実状であった。
０％を超えるような条件下での最大の二次燃焼率は高々
３０％程度であり、屑鉄を溶解するための炭材や酸素の
原単位が高く、上吹酸素の供給能力の上限から溶解時間
も長いという問題があった。また、上吹ランスの高さを
高くすることにより、空間で二次燃焼（ＣＯ→ＣＯ2の
燃焼）を促進し、二次燃焼を４０〜５０％程度まで高め
ることも可能ではあるが、その場合には、高温の二次燃
焼帯が上部にあるため着熱効率が低下し、転炉の炉肩付
近の耐火物が以上溶損して耐火物コストが大幅に増大す
るのが実状であった。
【０００９】かかる問題点に鑑み、本発明者らは先に、
上吹き吹酸方法と底吹きガス種および投入原料等を工夫
することで、９０％以上の高着熱効率を維持したまま、
９０％以上の二次燃焼率を実現し、少ない炭材・酸素原
単位のでの効率よい屑鉄の溶解方法を提案した。（特許
出願手続き中）。すなわち、炉内のスラグ量を炉内の溶
融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上とし、酸素ジェットに
よるスラグ凹み深さＬS と酸素ジェットが当たっていな
い部分のスラグ厚みＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１の
範囲内になるように、上吹きランス高さ、ランスのノズ
ル形状および吹酸速度を調整し、かつ、上吹き酸素以外
の底吹きガス、鉄鉱石、ダスト、スクラップ等の原料中
に含まれる酸素重量が総上吹き酸素重量の１０％以下に
なるように該原料を供給することを特徴とする屑鉄の溶
解方法である。
上吹き吹酸方法と底吹きガス種および投入原料等を工夫
することで、９０％以上の高着熱効率を維持したまま、
９０％以上の二次燃焼率を実現し、少ない炭材・酸素原
単位のでの効率よい屑鉄の溶解方法を提案した。（特許
出願手続き中）。すなわち、炉内のスラグ量を炉内の溶
融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上とし、酸素ジェットに
よるスラグ凹み深さＬS と酸素ジェットが当たっていな
い部分のスラグ厚みＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１の
範囲内になるように、上吹きランス高さ、ランスのノズ
ル形状および吹酸速度を調整し、かつ、上吹き酸素以外
の底吹きガス、鉄鉱石、ダスト、スクラップ等の原料中
に含まれる酸素重量が総上吹き酸素重量の１０％以下に
なるように該原料を供給することを特徴とする屑鉄の溶
解方法である。
【００１０】この方法によれば、底吹きガスと投入原料
を上記のように規定すれば、二次燃焼率９０％、着熱効
率９０％以上の極めて効率の良い屑鉄の溶解が可能であ
る。しかしながら、製鉄所内の原料事情等により上吹き
酸素の１０％以上の酸素を含むダストをリサイクルした
い場合や鉄源として安価な鉄鉱石をある程度使用したい
場合などにおいては、二次燃焼率が低下して溶解効率が
低下するため、原料の自由度に欠けるという問題が生じ
た。また、上記の方法では、溶解操業中の平均二次燃焼
率は９０％以上を達成するものの、吹錬初期の５分程度
は二次燃焼率が安定せず、６０〜８０％程度を推移する
という問題もあった。
を上記のように規定すれば、二次燃焼率９０％、着熱効
率９０％以上の極めて効率の良い屑鉄の溶解が可能であ
る。しかしながら、製鉄所内の原料事情等により上吹き
酸素の１０％以上の酸素を含むダストをリサイクルした
い場合や鉄源として安価な鉄鉱石をある程度使用したい
場合などにおいては、二次燃焼率が低下して溶解効率が
低下するため、原料の自由度に欠けるという問題が生じ
た。また、上記の方法では、溶解操業中の平均二次燃焼
率は９０％以上を達成するものの、吹錬初期の５分程度
は二次燃焼率が安定せず、６０〜８０％程度を推移する
という問題もあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決すべく、鉄源として多量のダストや鉄鉱石を併
用した場合でも、屑鉄を従来方法よりも安価に効率よく
溶解しようとするものである。
点を解決すべく、鉄源として多量のダストや鉄鉱石を併
用した場合でも、屑鉄を従来方法よりも安価に効率よく
溶解しようとするものである。
【００１２】すなわち、本発明は、転炉型の容器を用い
て、上吹き吹酸をしながら炭材を燃焼させつつスクラッ
プを溶解するに際し、少ない炭材・酸素原単位でスクラ
ップを溶解しつつ、効率よくダストをリサイクルし、ま
たは安価な鉄鉱石を溶融・還元する方法を提供すること
を目的とする。
て、上吹き吹酸をしながら炭材を燃焼させつつスクラッ
プを溶解するに際し、少ない炭材・酸素原単位でスクラ
ップを溶解しつつ、効率よくダストをリサイクルし、ま
たは安価な鉄鉱石を溶融・還元する方法を提供すること
を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記の通りである。
ろは下記の通りである。
【００１４】転炉型の容器を用いて、炉内のスラグ量を
炉内の溶融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上１０００ｋｇ
以下として種湯の存在する容器に屑鉄を装入し、上吹き
吹酸をしながら炉内の炭材を燃焼させつつ屑鉄を溶解す
る方法において、総上吹き酸素重量１０〜２５％の酸素
を酸化鉄として含む原料を吹酸開始前もしくは吹酸開始
後５分以内に装入し、該原料中の酸化鉄の還元終了まで
は、排ガス中の二次燃焼率が３０〜４０％となるように
上吹きランス高さおよび／または吹酸速度を調整し、同
時に排ガスを回収し、該原料中の酸化鉄の還元終了後
は、該原料の装入を行わず、底吹きガスは酸素を含まな
い不活性ガスとし、酸素ジェットによるスラグ凹み深さ
ＬS と酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚み
ＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１となるように上吹きラ
ンス高さおよび吹酸速度を調整して、屑鉄の溶解を行う
ことを特徴とする屑鉄の溶解方法。
炉内の溶融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上１０００ｋｇ
以下として種湯の存在する容器に屑鉄を装入し、上吹き
吹酸をしながら炉内の炭材を燃焼させつつ屑鉄を溶解す
る方法において、総上吹き酸素重量１０〜２５％の酸素
を酸化鉄として含む原料を吹酸開始前もしくは吹酸開始
後５分以内に装入し、該原料中の酸化鉄の還元終了まで
は、排ガス中の二次燃焼率が３０〜４０％となるように
上吹きランス高さおよび／または吹酸速度を調整し、同
時に排ガスを回収し、該原料中の酸化鉄の還元終了後
は、該原料の装入を行わず、底吹きガスは酸素を含まな
い不活性ガスとし、酸素ジェットによるスラグ凹み深さ
ＬS と酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚み
ＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１となるように上吹きラ
ンス高さおよび吹酸速度を調整して、屑鉄の溶解を行う
ことを特徴とする屑鉄の溶解方法。
【００１５】上述のＬS は（１）式により計算される。
【００１６】
【数２】
【００１７】ここで
【００１８】
【数３】
【００１９】
【作用】以下本発明を詳述する。
【００２０】本発明は、一定量の溶銑が存在する転炉に
屑鉄を装入し、石炭やコークス等の炭材を供給しつつ、
酸素の上吹きにより炉内のＣを燃焼させ、その燃焼熱を
利用して屑鉄を溶解する。この際、屑鉄の溶解速度は主
としてＣの移動律速であるため、屑鉄装入前に一定量の
溶銑すなわち種湯が存在しないと、固体屑鉄中に拡散し
ていかなくてはならず、溶解速度が著しく低下する。従
って、予め種湯を転炉内に残しておき、液体である種湯
中のＣが屑鉄に拡散するようにして溶解速度を向上して
おく必要がある。
屑鉄を装入し、石炭やコークス等の炭材を供給しつつ、
酸素の上吹きにより炉内のＣを燃焼させ、その燃焼熱を
利用して屑鉄を溶解する。この際、屑鉄の溶解速度は主
としてＣの移動律速であるため、屑鉄装入前に一定量の
溶銑すなわち種湯が存在しないと、固体屑鉄中に拡散し
ていかなくてはならず、溶解速度が著しく低下する。従
って、予め種湯を転炉内に残しておき、液体である種湯
中のＣが屑鉄に拡散するようにして溶解速度を向上して
おく必要がある。
【００２１】屑鉄溶解操業の際、先に提案した方法のよ
うに、炉内のスラグ量を炉内の溶融鉄１トン当たり１０
０ｋｇ以上１０００ｋｇ以下とし、酸素ジェットによる
スラグ凹み深さＬS と酸素ジェットが当たっていない部
分のスラグ厚みＬS0の比ＬS／ＬS0が０．５〜１の範囲
内になるように、上吹きランスの高さ、ランスのノズル
形状および吹酸速度を調整し、かつ、本発明の構成と異
なる、上吹き酸素以外の底吹きガス、鉄鉱石、ダスト、
スクラップ等の原料中に含まれる酸素重量が総上吹き酸
素重量の１０％以下になるように該原料を供給すれば、
二次燃焼率９０％以上、着熱効率９０％以上を安定して
達成できる。ここで、炉内のスラグ量やＬS ／ＬS0を限
定したのは、炉内のスラグ量が溶融鉄１トン当たり１０
０ｋｇ未満の場合やＬS ／ＬS0が１．０超の場合には９
０％以上の二次燃焼が達成できず、ＬS ／ＬS0が０．５
未満の場合には９０％以上の着熱効率が達成できず、ス
ラグ量が生成溶銑１トン当たり１０００ｋｇを超える
と、出銑時にスラグが炉口から溢れてきて所定の量を出
銑できないからである。
うに、炉内のスラグ量を炉内の溶融鉄１トン当たり１０
０ｋｇ以上１０００ｋｇ以下とし、酸素ジェットによる
スラグ凹み深さＬS と酸素ジェットが当たっていない部
分のスラグ厚みＬS0の比ＬS／ＬS0が０．５〜１の範囲
内になるように、上吹きランスの高さ、ランスのノズル
形状および吹酸速度を調整し、かつ、本発明の構成と異
なる、上吹き酸素以外の底吹きガス、鉄鉱石、ダスト、
スクラップ等の原料中に含まれる酸素重量が総上吹き酸
素重量の１０％以下になるように該原料を供給すれば、
二次燃焼率９０％以上、着熱効率９０％以上を安定して
達成できる。ここで、炉内のスラグ量やＬS ／ＬS0を限
定したのは、炉内のスラグ量が溶融鉄１トン当たり１０
０ｋｇ未満の場合やＬS ／ＬS0が１．０超の場合には９
０％以上の二次燃焼が達成できず、ＬS ／ＬS0が０．５
未満の場合には９０％以上の着熱効率が達成できず、ス
ラグ量が生成溶銑１トン当たり１０００ｋｇを超える
と、出銑時にスラグが炉口から溢れてきて所定の量を出
銑できないからである。
【００２２】しかしながら、製鉄所内の原料事情等によ
り、トータルして総上吹き酸素の１０％以上の酸素を含
むダストや鉄鉱石を主原料の一部として使用した場合に
は、平均の二次燃焼率が７０％程度まで低下するため、
溶解効率が低下して変動コストが増加するのが認められ
た。この解決策として、本発明者らは以下の方法を発明
した。
り、トータルして総上吹き酸素の１０％以上の酸素を含
むダストや鉄鉱石を主原料の一部として使用した場合に
は、平均の二次燃焼率が７０％程度まで低下するため、
溶解効率が低下して変動コストが増加するのが認められ
た。この解決策として、本発明者らは以下の方法を発明
した。
【００２３】使用したいダストや鉄鉱石等の酸化鉄を含
む原料の投入時期を、二次燃焼率が高位に安定しない操
業初期に集中し、該酸化鉄源の還元終了までは二次燃焼
率を意図的に低下させ、炭材や酸素の原単位が低下する
デメリットを排ガスを回収することで補う。この際、二
次燃焼率が低下すればするほど、炭材や酸素の原単位は
低下するが、排ガスの回収メリットは逆に大きくなるた
め、後述するようにコストメリット上適正な二次燃焼率
が存在する。酸化鉄を含む原料の投入時期は、早ければ
早いほど望ましいが、投入設備やサイクルタイムからの
制約上、吹酸開始前に投入が困難な場合には、原料の投
入がなくても二次燃焼率が不安定な吹酸開始後５分以内
には投入が完了すれば炭材や酸素の原単位低下が少なく
て済む。なお、投入する原料が純粋なＦｅ2 Ｏ3 として
も原料中の酸素重量は高々３０％であり、上吹き酸素に
よる発生熱量と還元に必要な熱量のバランスを考えて
も、投入する原料中の酸素重量が総上吹き酸素重量の２
５％を超えることはない。
む原料の投入時期を、二次燃焼率が高位に安定しない操
業初期に集中し、該酸化鉄源の還元終了までは二次燃焼
率を意図的に低下させ、炭材や酸素の原単位が低下する
デメリットを排ガスを回収することで補う。この際、二
次燃焼率が低下すればするほど、炭材や酸素の原単位は
低下するが、排ガスの回収メリットは逆に大きくなるた
め、後述するようにコストメリット上適正な二次燃焼率
が存在する。酸化鉄を含む原料の投入時期は、早ければ
早いほど望ましいが、投入設備やサイクルタイムからの
制約上、吹酸開始前に投入が困難な場合には、原料の投
入がなくても二次燃焼率が不安定な吹酸開始後５分以内
には投入が完了すれば炭材や酸素の原単位低下が少なく
て済む。なお、投入する原料が純粋なＦｅ2 Ｏ3 として
も原料中の酸素重量は高々３０％であり、上吹き酸素に
よる発生熱量と還元に必要な熱量のバランスを考えて
も、投入する原料中の酸素重量が総上吹き酸素重量の２
５％を超えることはない。
【００２４】同一吹酸条件で操業を行って居ると、酸化
鉄源の還元が終了した時点で二次燃焼率が増加してくる
ため、その時点を酸化鉄の還元終了時と判断し、それ以
降は９０％以上の二次燃焼率、着熱効率が維持できるよ
う、ＬS ／ＬS0が０．５〜１の範囲内になるように上吹
きランス高さや吹酸速度を調整して屑鉄の溶解を行う。
鉄源の還元が終了した時点で二次燃焼率が増加してくる
ため、その時点を酸化鉄の還元終了時と判断し、それ以
降は９０％以上の二次燃焼率、着熱効率が維持できるよ
う、ＬS ／ＬS0が０．５〜１の範囲内になるように上吹
きランス高さや吹酸速度を調整して屑鉄の溶解を行う。
【００２５】本発明者らは、次に前半の、すなわち酸化
鉄源の還元終了までの、最適二次燃焼率を検討した。種
々の条件で実施した屑鉄溶解試験の実績を基に算出し
た、酸化鉄源の還元終了の二次燃焼率が９０％の場合に
おける、前半の二次燃焼率と排ガス回収メリットを考慮
した生成溶銑１トン当りのコストとの関係を図１に示
す。前半の二次燃焼率が４０％超７０％以下の範囲で
は、溶解コストは少ないものの排ガス回収メリットが小
さい。前半の二次燃焼率が３０％未満では排ガス回収メ
リットは大きくなるが、溶解コストが増大する。トータ
ルの変動コストで考えると、前半の二次燃焼率が３０〜
４０％の間でコスト上のメリットが最大となることが明
らかになった。
鉄源の還元終了までの、最適二次燃焼率を検討した。種
々の条件で実施した屑鉄溶解試験の実績を基に算出し
た、酸化鉄源の還元終了の二次燃焼率が９０％の場合に
おける、前半の二次燃焼率と排ガス回収メリットを考慮
した生成溶銑１トン当りのコストとの関係を図１に示
す。前半の二次燃焼率が４０％超７０％以下の範囲で
は、溶解コストは少ないものの排ガス回収メリットが小
さい。前半の二次燃焼率が３０％未満では排ガス回収メ
リットは大きくなるが、溶解コストが増大する。トータ
ルの変動コストで考えると、前半の二次燃焼率が３０〜
４０％の間でコスト上のメリットが最大となることが明
らかになった。
【００２６】［実施例］８ｔ試験転炉を用いて、屑鉄溶
解実験を１０チャージ実施した。予め約３ｔの溶銑を装
入した転炉で、高炉スラグと生灰石を用いて約１２００
ｋｇのスラグを生成した後、吹酸開始前に５ｔの屑鉄と
２００ｋｇのダストペレットおよび３００ｋｇの鉄鉱石
を装入し、コークスを添加しながら吹酸して屑鉄を溶解
した。ランスは直径１２ｍｍのストレートノズルの４孔
ランスを使用し、溶解中の送酸速度は１５００Ｎｍ3 ／
ｈ、底吹きは窒素ガス２５０Ｎｍ3 ／ｈ、１チャージ当
りの吹酸時間は３０分とした。原料の分析を行った結
果、屑鉄中の酸素濃度は０．０５重量％、ダストペレッ
ト中の酸素濃度は２９．１％，鉄鉱石中の酸素濃度は２
７．６％であったため、投入原料中の酸素重量は総上吹
き酸素重量の１９．１％と計算された。
解実験を１０チャージ実施した。予め約３ｔの溶銑を装
入した転炉で、高炉スラグと生灰石を用いて約１２００
ｋｇのスラグを生成した後、吹酸開始前に５ｔの屑鉄と
２００ｋｇのダストペレットおよび３００ｋｇの鉄鉱石
を装入し、コークスを添加しながら吹酸して屑鉄を溶解
した。ランスは直径１２ｍｍのストレートノズルの４孔
ランスを使用し、溶解中の送酸速度は１５００Ｎｍ3 ／
ｈ、底吹きは窒素ガス２５０Ｎｍ3 ／ｈ、１チャージ当
りの吹酸時間は３０分とした。原料の分析を行った結
果、屑鉄中の酸素濃度は０．０５重量％、ダストペレッ
ト中の酸素濃度は２９．１％，鉄鉱石中の酸素濃度は２
７．６％であったため、投入原料中の酸素重量は総上吹
き酸素重量の１９．１％と計算された。
【００２７】吹酸開始後に、まず、二次燃焼率が３０〜
４０％の範囲内になるように、排ガス分析計を見ながら
酸素ジェットが当たっていないスラグ面からランス先端
までの鉛直距離が０．７ｍとなるランス高さに調整した
後にランス高さ一定で操業し、二次燃焼率が４０％を超
えた時点で（１）式から求められるＬS ／ＬS0が０．６
となるようにスラグ面からの距離が１．４ｍとなるラン
ス高さに変更して操業した。２チャージ目以降は、約１
２００ｋｇのスラグを全量残したまま生成溶銑のみ出銑
し、新たに１チャージ目と同量の屑鉄とダストペレッ
ト、鉄鉱石を装入して同様の溶解実験を繰り返した。５
チャージ目以降は、同量のダストペレットと鉄鉱石を吹
酸開始後５分以内に装入して同様の溶解実験を行った。
４０％の範囲内になるように、排ガス分析計を見ながら
酸素ジェットが当たっていないスラグ面からランス先端
までの鉛直距離が０．７ｍとなるランス高さに調整した
後にランス高さ一定で操業し、二次燃焼率が４０％を超
えた時点で（１）式から求められるＬS ／ＬS0が０．６
となるようにスラグ面からの距離が１．４ｍとなるラン
ス高さに変更して操業した。２チャージ目以降は、約１
２００ｋｇのスラグを全量残したまま生成溶銑のみ出銑
し、新たに１チャージ目と同量の屑鉄とダストペレッ
ト、鉄鉱石を装入して同様の溶解実験を繰り返した。５
チャージ目以降は、同量のダストペレットと鉄鉱石を吹
酸開始後５分以内に装入して同様の溶解実験を行った。
【００２８】また、比較例として、同量のダストペレッ
トと鉄鉱石を吹酸開始前に装入した後、吹酸直後から
（１）式で求められるＬS ／ＬS0が０．６となるように
スラグ面からランス先端までの距離が１．４ｍとなるラ
ンス高さに調整して操業した溶解実験も５チャージ実施
した。
トと鉄鉱石を吹酸開始前に装入した後、吹酸直後から
（１）式で求められるＬS ／ＬS0が０．６となるように
スラグ面からランス先端までの距離が１．４ｍとなるラ
ンス高さに調整して操業した溶解実験も５チャージ実施
した。
【００２９】表１に、実施例１０チャージを平均した前
半、後半と平均の二次燃焼率、溶銑生成量１トン当りの
炭材原単位、酸素原単位および総変動コストを示す。ま
た、比較例５チャージを平均した各値も併せて示す。本
実施例では、比較例と比べて、炭材や酸素の原単位は殆
ど変わらず、排ガス回収メリットにより総変動コストが
大幅に削減できることが確認できた。
半、後半と平均の二次燃焼率、溶銑生成量１トン当りの
炭材原単位、酸素原単位および総変動コストを示す。ま
た、比較例５チャージを平均した各値も併せて示す。本
実施例では、比較例と比べて、炭材や酸素の原単位は殆
ど変わらず、排ガス回収メリットにより総変動コストが
大幅に削減できることが確認できた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明により、上吹き吹酸をしながら炭
材を燃焼させつつスクラップを溶解するに際し、少ない
炭材・酸素原単位でスクラップを溶解しつつ、効率よく
ダストをリサイクルし、または安価な鉄鉱石を溶融・還
元することが可能となった。
材を燃焼させつつスクラップを溶解するに際し、少ない
炭材・酸素原単位でスクラップを溶解しつつ、効率よく
ダストをリサイクルし、または安価な鉄鉱石を溶融・還
元することが可能となった。
【図１】前半の二次燃焼率とトータルの変動コストとの
関係を示す図表。
関係を示す図表。
Claims (1)
- 【請求項１】 転炉型の容器を用いて、炉内のスラグ量
を炉内の溶融鉄１トン当たり１００ｋｇ以上１０００ｋ
ｇ以下として、種湯の存在する容器に屑鉄を装入し、上
吹き吹酸をしながら炉内の炭材を燃焼させつつ屑鉄を溶
解する方法において、総上吹き酸素重量１０〜２５％の
酸素を酸化鉄として含む原料を吹酸開始前もしくは吹酸
開始後５分以内に装入し、該原料中の酸化鉄の還元終了
までは、排ガス中の二次燃焼率が３０〜４０％となるよ
うに上吹きランス高さおよび／または吹酸速度を調整
し、同時に排ガスを回収し、該原料中の酸化鉄の還元終
了後は、該原料の装入を行わず、底吹きガスは酸素を含
まない不活性ガスとし、酸素ジェットによるスラグ凹み
深さＬS と酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ
厚みＬS0の比ＬS ／ＬS0が０．５〜１となるように上吹
きランス高さおよび吹酸速度を調整して、屑鉄の溶解を
行うことを特徴とする屑鉄の溶解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6383695A JPH08260023A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 屑鉄の溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6383695A JPH08260023A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 屑鉄の溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260023A true JPH08260023A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13240841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6383695A Withdrawn JPH08260023A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 屑鉄の溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08260023A (ja) |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP6383695A patent/JPH08260023A/ja not_active Withdrawn
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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 |