JPH08269515A - 各種鉄源からの溶鋼製造方法 - Google Patents
各種鉄源からの溶鋼製造方法Info
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- JPH08269515A JPH08269515A JP7683595A JP7683595A JPH08269515A JP H08269515 A JPH08269515 A JP H08269515A JP 7683595 A JP7683595 A JP 7683595A JP 7683595 A JP7683595 A JP 7683595A JP H08269515 A JPH08269515 A JP H08269515A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、化石燃料を用いて、鉱石等の鉄酸化
物、あるいは鋼スクラップを用いて、１つの反応容器
で、効率的に溶鋼を製造する方法に関するものである。 【構成】転炉型金属精錬炉で、鉄鉱石やダストのような
酸化鉄を主成分とする鉄原料を還元、精錬して最終的に
溶鋼を製造する方法において、鉄原料、炭材を添加する
とともに、酸化性ガスを供給しながら、スラグを最大時
の溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下存在
させて、酸化鉄を溶融還元して炭素を３％以上含む銑鉄
を製造し、生成したスラグの５０ｗｔ％以上を炉外に排
出して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄を同一の精錬炉で酸
化性ガスを供給して脱炭し、生成した溶鋼を出湯した
後、前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ％以上、８０
ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入し、鉄原料、炭材を投
入しながら酸化性ガスを供給して溶融還元する工程を繰
り返すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
物、あるいは鋼スクラップを用いて、１つの反応容器
で、効率的に溶鋼を製造する方法に関するものである。 【構成】転炉型金属精錬炉で、鉄鉱石やダストのような
酸化鉄を主成分とする鉄原料を還元、精錬して最終的に
溶鋼を製造する方法において、鉄原料、炭材を添加する
とともに、酸化性ガスを供給しながら、スラグを最大時
の溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下存在
させて、酸化鉄を溶融還元して炭素を３％以上含む銑鉄
を製造し、生成したスラグの５０ｗｔ％以上を炉外に排
出して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄を同一の精錬炉で酸
化性ガスを供給して脱炭し、生成した溶鋼を出湯した
後、前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ％以上、８０
ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入し、鉄原料、炭材を投
入しながら酸化性ガスを供給して溶融還元する工程を繰
り返すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化石燃料を用いて、鉱
石等の鉄酸化物、あるいは鋼スクラップを用いて、１つ
の反応容器で、効率的に溶鋼を製造する方法に関するも
のである。
石等の鉄酸化物、あるいは鋼スクラップを用いて、１つ
の反応容器で、効率的に溶鋼を製造する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】スクラップを溶解して銑鉄を作り、同じ
炉で脱炭をして溶鋼を作ることは、転炉状の容器を用い
る場合も、電気炉を用いる場合もいずれも公知に属して
いる。前者の場合、酸素ガスを吹いて化石燃料を燃焼し
て発熱させ、その熱でスクラップを溶解して銑鉄のよう
な炭素含有鉄合金溶融物を作り、その後、酸素ガスを溶
融物に吹きつけることによって脱炭する方法である。た
だし、この場合に、通常のスラグ生成条件（１５０ｋｇ
／ｔ以下）で行うと、第２段の脱炭工程は従来法で問題
なく実施できるが、第１段をこの条件で行うと、炭材燃
焼によって生成するガスの２次燃焼率（（％ＣＯ2 ）＋
（％Ｈ2 Ｏ）／（（％ＣＯ）＋（％ＣＯ2）＋（％
Ｈ2 ）＋（％Ｈ2 Ｏ）×１００）の値を高くできない
（例えば３５％以下）。すなわち、単位炭材量当たりの
発熱量が少なく、炭材と、酸素ガスの原単位が高く、ま
たダスト生成量が多い等の問題がある。さらに、炭材原
単位が高いということは持ち込まれる硫黄などの不純物
が増えて、できた溶融金属の純度が低下するという問題
もある。この第１段の問題を解決するための方法が、ス
ラグを多量に共存させておいて（例えば３００ｋｇ／ｔ
以上）、２次燃焼率を高める方法である。しかし、その
場合には、同じ炉で、第２段の脱炭を行うとすれば、多
量に存在しているスラグが邪魔になり、酸素上吹き方法
では酸素がメタルに衝突せず、効率的に脱炭が行えな
い。従来技術では、第１段終了後、排滓をして、スラグ
を少なくしてから第２段を実施することが考えられる
が、その場合の問題点は、次のサイクルで第１段を実施
する場合に、新たに多量のスラグを作る操作（生石灰を
１５０ｋｇ／ｔ以上を必要とする）が必要になって、生
産性を落とすとともに、発生スラグ量が増え、環境上問
題となる。
炉で脱炭をして溶鋼を作ることは、転炉状の容器を用い
る場合も、電気炉を用いる場合もいずれも公知に属して
いる。前者の場合、酸素ガスを吹いて化石燃料を燃焼し
て発熱させ、その熱でスクラップを溶解して銑鉄のよう
な炭素含有鉄合金溶融物を作り、その後、酸素ガスを溶
融物に吹きつけることによって脱炭する方法である。た
だし、この場合に、通常のスラグ生成条件（１５０ｋｇ
／ｔ以下）で行うと、第２段の脱炭工程は従来法で問題
なく実施できるが、第１段をこの条件で行うと、炭材燃
焼によって生成するガスの２次燃焼率（（％ＣＯ2 ）＋
（％Ｈ2 Ｏ）／（（％ＣＯ）＋（％ＣＯ2）＋（％
Ｈ2 ）＋（％Ｈ2 Ｏ）×１００）の値を高くできない
（例えば３５％以下）。すなわち、単位炭材量当たりの
発熱量が少なく、炭材と、酸素ガスの原単位が高く、ま
たダスト生成量が多い等の問題がある。さらに、炭材原
単位が高いということは持ち込まれる硫黄などの不純物
が増えて、できた溶融金属の純度が低下するという問題
もある。この第１段の問題を解決するための方法が、ス
ラグを多量に共存させておいて（例えば３００ｋｇ／ｔ
以上）、２次燃焼率を高める方法である。しかし、その
場合には、同じ炉で、第２段の脱炭を行うとすれば、多
量に存在しているスラグが邪魔になり、酸素上吹き方法
では酸素がメタルに衝突せず、効率的に脱炭が行えな
い。従来技術では、第１段終了後、排滓をして、スラグ
を少なくしてから第２段を実施することが考えられる
が、その場合の問題点は、次のサイクルで第１段を実施
する場合に、新たに多量のスラグを作る操作（生石灰を
１５０ｋｇ／ｔ以上を必要とする）が必要になって、生
産性を落とすとともに、発生スラグ量が増え、環境上問
題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で上記の問題
を解決する方法の１つは、２つの反応容器を用いて、１
つの炉で第１段の操業を行い、生成した銑鉄を別の炉に
移して第２段の操業を行うことである。しかし、この方
法の欠点は、第１段と第２段の操業の時間が異なるので
（通常第１段の方が長い）、第２段のアイドルタイムが
効率という点から問題であること、また、いずれかの炉
が耐火物ライニング修理のために操業できない時は、全
体の操業ができないという問題があることから、できれ
ば１つの炉で第１段と第２段の操業が行えることが要望
されていた。
を解決する方法の１つは、２つの反応容器を用いて、１
つの炉で第１段の操業を行い、生成した銑鉄を別の炉に
移して第２段の操業を行うことである。しかし、この方
法の欠点は、第１段と第２段の操業の時間が異なるので
（通常第１段の方が長い）、第２段のアイドルタイムが
効率という点から問題であること、また、いずれかの炉
が耐火物ライニング修理のために操業できない時は、全
体の操業ができないという問題があることから、できれ
ば１つの炉で第１段と第２段の操業が行えることが要望
されていた。
【０００４】かかる、従来技術の問題点に鑑みて、本発
明の目的とするところは、化石燃料用いて、鉱石などの
鉄酸化物、あるいはスクラップを原料として、一つの反
応容器で、効率的に溶鋼を製造できる方法を提供しよう
とするものである。
明の目的とするところは、化石燃料用いて、鉱石などの
鉄酸化物、あるいはスクラップを原料として、一つの反
応容器で、効率的に溶鋼を製造できる方法を提供しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
すべく創案されたもので、その要旨とするところは下記
のとおりである。 （１）転炉型金属精錬炉で、鉄鉱石やダストのような酸
化鉄を主成分とする鉄原料を還元、精錬して最終的に溶
鋼を製造する方法において、鉄原料、炭材を添加すると
ともに、酸化性ガスを供給しながら、スラグを最大時の
溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下存在さ
せて、酸化鉄を溶融還元して炭素を３％以上含む銑鉄を
製造し、生成したスラグの５０ｗｔ％以上を炉外に排出
して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄を同一の精錬炉で酸化
性ガスを供給して脱炭し、生成した溶鋼を出湯した後、
前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ％以上、８０ｗｔ
％以下を前記精錬炉に再装入し、鉄原料、炭材を投入し
ながら酸化性ガスを供給して溶融還元する工程を繰り返
すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
すべく創案されたもので、その要旨とするところは下記
のとおりである。 （１）転炉型金属精錬炉で、鉄鉱石やダストのような酸
化鉄を主成分とする鉄原料を還元、精錬して最終的に溶
鋼を製造する方法において、鉄原料、炭材を添加すると
ともに、酸化性ガスを供給しながら、スラグを最大時の
溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下存在さ
せて、酸化鉄を溶融還元して炭素を３％以上含む銑鉄を
製造し、生成したスラグの５０ｗｔ％以上を炉外に排出
して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄を同一の精錬炉で酸化
性ガスを供給して脱炭し、生成した溶鋼を出湯した後、
前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ％以上、８０ｗｔ
％以下を前記精錬炉に再装入し、鉄原料、炭材を投入し
ながら酸化性ガスを供給して溶融還元する工程を繰り返
すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
【０００６】（２）前項１記載の方法に、鉄原料を加え
ながら行う溶融還元工程の終了後、鉄原料を加えないで
行う還元期を加えて、スラグ中の酸化鉄濃度が１％以下
になってから排滓を行う工程を加えることを特徴とする
各種鉄源からの溶鋼製造方法。 （３）前項２記載の方法に、鉄原料を加えながら行う溶
融還元の終了後、スラグの酸化鉄濃度が３％以上の段階
でスラグの１０ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以下を排出して
廃棄する工程を加えることを特徴とする各種鉄源からの
溶鋼製造方法。
ながら行う溶融還元工程の終了後、鉄原料を加えないで
行う還元期を加えて、スラグ中の酸化鉄濃度が１％以下
になってから排滓を行う工程を加えることを特徴とする
各種鉄源からの溶鋼製造方法。 （３）前項２記載の方法に、鉄原料を加えながら行う溶
融還元の終了後、スラグの酸化鉄濃度が３％以上の段階
でスラグの１０ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以下を排出して
廃棄する工程を加えることを特徴とする各種鉄源からの
溶鋼製造方法。
【０００７】（４）前項３記載の方法に、脱炭工程でＣ
ａＯを主成分とするフラックスを加えるとともに、溶鋼
の出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を
加えてそれ以降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源
からの溶鋼製造方法。 （５）転炉型金属精錬炉で、鋼スクラップから溶銑段階
を経由して最終的に溶鋼を製造する方法において、鉄原
料、炭材を添加するとともに、酸化性ガスを供給しなが
ら、スラグを最大時の溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、
７０ｗｔ％以下存在させて、酸化鉄を溶融還元して炭素
を３％以上含む銑鉄を製造し、生成したスラグの５０ｗ
ｔ％以上を炉外に排出して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄
を同一の精錬炉で酸化性ガスを供給して脱炭し、生成し
た溶鋼を出湯した後、前記貯蔵してあったスラグの６０
ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入し、
再度鋼スクラップを装入して溶解する工程を繰り返すこ
とを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
ａＯを主成分とするフラックスを加えるとともに、溶鋼
の出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を
加えてそれ以降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源
からの溶鋼製造方法。 （５）転炉型金属精錬炉で、鋼スクラップから溶銑段階
を経由して最終的に溶鋼を製造する方法において、鉄原
料、炭材を添加するとともに、酸化性ガスを供給しなが
ら、スラグを最大時の溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、
７０ｗｔ％以下存在させて、酸化鉄を溶融還元して炭素
を３％以上含む銑鉄を製造し、生成したスラグの５０ｗ
ｔ％以上を炉外に排出して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄
を同一の精錬炉で酸化性ガスを供給して脱炭し、生成し
た溶鋼を出湯した後、前記貯蔵してあったスラグの６０
ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入し、
再度鋼スクラップを装入して溶解する工程を繰り返すこ
とを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。
【０００８】（６）前項５記載の方法に、溶解後スラグ
中の酸化鉄濃度を１％以下にしてから排滓を行う工程を
加えることを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。 （７）前項６記載の方法に、脱炭工程でＣａＯを主成分
とするフラックスを加えるとともに、溶鋼の出湯時にス
ラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を加えてそれ以
降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製
造方法。
中の酸化鉄濃度を１％以下にしてから排滓を行う工程を
加えることを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。 （７）前項６記載の方法に、脱炭工程でＣａＯを主成分
とするフラックスを加えるとともに、溶鋼の出湯時にス
ラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を加えてそれ以
降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製
造方法。
【０００９】
【発明の構成および作用】本発明の構成および作用につ
いて詳細に説明する。請求項１において、原料としては
通常の鉄鉱石（酸化鉄でＴ．Ｆｅ＝６８〜７０％）およ
び製鋼ダスト（鉄は主として酸化鉄、Ｔ．Ｆｅ＝４５〜
７０％）が用いられる。また炭材としてはコークス（Ｆ
ｉｘｅｄ Ｃ＝８２％）および石炭（Ｆｉｘｅｄ Ｃ＝
５２〜６８％，揮発分＝２０〜３５％）のものが用いら
れるがこれらに限定されるものではない。
いて詳細に説明する。請求項１において、原料としては
通常の鉄鉱石（酸化鉄でＴ．Ｆｅ＝６８〜７０％）およ
び製鋼ダスト（鉄は主として酸化鉄、Ｔ．Ｆｅ＝４５〜
７０％）が用いられる。また炭材としてはコークス（Ｆ
ｉｘｅｄ Ｃ＝８２％）および石炭（Ｆｉｘｅｄ Ｃ＝
５２〜６８％，揮発分＝２０〜３５％）のものが用いら
れるがこれらに限定されるものではない。
【００１０】請求項１において共存スラグを多量に存在
させる理由は、少な過ぎると酸化性ガスと溶銑が接触す
るためにＣ （銑鉄中の炭素）＋ＣＯ2 ＝２ＣＯ の反応が起こって２次燃焼率（（ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ）／（Ｃ
Ｏ＋ＣＯ2＋Ｈ2＋Ｈ2Ｏ）×１００（％））が低下し、
燃焼による発熱効率が低下するからである。また、銑鉄
に酸化性ガスが直接接触するとダスト濃度が増加するの
で好ましくない。反応と伝熱を促進するためには底吹攪
拌が行われるが、その条件で、酸化性ガスが銑鉄に接触
するのを防ぐために、最大時の溶銑量の３０ｗｔ％以上
が必要であることを実験的に確認した。一方、スラグ量
が７０ｗｔ％を超えると、炉内空間で発生した熱が溶融
物に伝達されるのが阻害されるので、上限を７０ｗｔ％
とするものである。なお、最大時の溶銑量とは、鉄原料
を投入して精錬すると次第に生成した銑鉄が増えていく
が、溶銑の量が最も増加した時期の量を意味する。
させる理由は、少な過ぎると酸化性ガスと溶銑が接触す
るためにＣ （銑鉄中の炭素）＋ＣＯ2 ＝２ＣＯ の反応が起こって２次燃焼率（（ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ）／（Ｃ
Ｏ＋ＣＯ2＋Ｈ2＋Ｈ2Ｏ）×１００（％））が低下し、
燃焼による発熱効率が低下するからである。また、銑鉄
に酸化性ガスが直接接触するとダスト濃度が増加するの
で好ましくない。反応と伝熱を促進するためには底吹攪
拌が行われるが、その条件で、酸化性ガスが銑鉄に接触
するのを防ぐために、最大時の溶銑量の３０ｗｔ％以上
が必要であることを実験的に確認した。一方、スラグ量
が７０ｗｔ％を超えると、炉内空間で発生した熱が溶融
物に伝達されるのが阻害されるので、上限を７０ｗｔ％
とするものである。なお、最大時の溶銑量とは、鉄原料
を投入して精錬すると次第に生成した銑鉄が増えていく
が、溶銑の量が最も増加した時期の量を意味する。
【００１１】吹錬に用いる酸化性のガスとは、酸素９９
％以上の純度のもの、あるいはそれに空気，窒素，炭酸
ガスが加わったものを指し、酸素濃度は７０％以上が望
ましく、これより低いと発熱効率が低下するので好まし
くない。
％以上の純度のもの、あるいはそれに空気，窒素，炭酸
ガスが加わったものを指し、酸素濃度は７０％以上が望
ましく、これより低いと発熱効率が低下するので好まし
くない。
【００１２】第１段の操業において、銑鉄の炭素濃度を
３％以上に規定したのは、溶融鉄の温度を下げて、耐火
物の損耗が許容される範囲内とする（換言すれば燃焼空
間からの伝熱が起こり易くする）ためである。また、銑
鉄の製造後に、生成したスラグの５０％以上を排滓する
理由は、５０％未満だと、残留したスラグが脱炭素工程
に悪影響を及ぼし、酸素効率や鉄歩留りが低下するから
である。
３％以上に規定したのは、溶融鉄の温度を下げて、耐火
物の損耗が許容される範囲内とする（換言すれば燃焼空
間からの伝熱が起こり易くする）ためである。また、銑
鉄の製造後に、生成したスラグの５０％以上を排滓する
理由は、５０％未満だと、残留したスラグが脱炭素工程
に悪影響を及ぼし、酸素効率や鉄歩留りが低下するから
である。
【００１３】本発明においてスラグを、排滓後に別の容
器に溜める理由は、スラグを捨てると、排出スラグ量が
増えて環境上問題があり、また次のサイクルでスラグを
作り直すために生産性の低下、およびエネルギー、資源
の損失が問題になる。なお、スラグとともに炉内に存在
していた炭材も系外に出されるが、この炭材でスラグの
上を覆って放散熱を少なくして固まるのを防ぐ。
器に溜める理由は、スラグを捨てると、排出スラグ量が
増えて環境上問題があり、また次のサイクルでスラグを
作り直すために生産性の低下、およびエネルギー、資源
の損失が問題になる。なお、スラグとともに炉内に存在
していた炭材も系外に出されるが、この炭材でスラグの
上を覆って放散熱を少なくして固まるのを防ぐ。
【００１４】第１段の操業において、生成したスラグの
５０％以上を炉外に排出して別の容器に貯蔵し、第２段
の操業において、第１段操業において生成した銑鉄を同
一の精錬炉で酸化性ガスを供給して脱炭し、生成した溶
鋼を出湯した後、前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ
％以上、８０ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入するもの
であるが、この再装入するスラグの量を前記貯蔵したス
ラグの５０〜８０ｗｔ％とする理由は、溶融還元工程を
最も効率的に進行させるためである。５０ｗｔ％未満で
は造滓材の添加量が増え、８０ｗｔ％を超えると、伝熱
および精錬の進行の面で好ましくない。例えば、貯蔵し
た全部のスラグを戻すと、スラグ中の硫黄がすべて戻っ
てくるので、硫黄の出口がなく、溶湯が加硫される結果
となる。
５０％以上を炉外に排出して別の容器に貯蔵し、第２段
の操業において、第１段操業において生成した銑鉄を同
一の精錬炉で酸化性ガスを供給して脱炭し、生成した溶
鋼を出湯した後、前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ
％以上、８０ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入するもの
であるが、この再装入するスラグの量を前記貯蔵したス
ラグの５０〜８０ｗｔ％とする理由は、溶融還元工程を
最も効率的に進行させるためである。５０ｗｔ％未満で
は造滓材の添加量が増え、８０ｗｔ％を超えると、伝熱
および精錬の進行の面で好ましくない。例えば、貯蔵し
た全部のスラグを戻すと、スラグ中の硫黄がすべて戻っ
てくるので、硫黄の出口がなく、溶湯が加硫される結果
となる。
【００１５】請求項２においては、請求項１の方法にお
いて鉄原料を加えながら行う溶融還元工程の終了後、鉄
原料を加えないで行う還元期を加えて、スラグ中の酸化
鉄濃度が１％以下になってから排滓を行うものである
が、スラグ中の酸化鉄濃度が１％以下になってから排滓
を行う理由は硫黄を効率的に系外に出すためである。す
なわち、硫黄の分配比を大きくして、そのまま系外に出
されるスラグ（排滓されたもののうち、戻ってこない部
分）に必要な量の硫黄を固定するためである。なお、こ
の際、スラグの酸化鉄の濃度は、酸化鉄原料を入れ終わ
ってからの時間で調整できる。
いて鉄原料を加えながら行う溶融還元工程の終了後、鉄
原料を加えないで行う還元期を加えて、スラグ中の酸化
鉄濃度が１％以下になってから排滓を行うものである
が、スラグ中の酸化鉄濃度が１％以下になってから排滓
を行う理由は硫黄を効率的に系外に出すためである。す
なわち、硫黄の分配比を大きくして、そのまま系外に出
されるスラグ（排滓されたもののうち、戻ってこない部
分）に必要な量の硫黄を固定するためである。なお、こ
の際、スラグの酸化鉄の濃度は、酸化鉄原料を入れ終わ
ってからの時間で調整できる。
【００１６】請求項３においては、請求項２の方法にお
いて鉄原料を加えながら行う溶融還元の終了後、スラグ
の酸化鉄濃度が３％以上の段階でスラグの１０％ｗｔ以
上、３０ｗｔ％以下を排出して廃棄する工程を加えるの
であるが、スラグの排出をスラグの酸化鉄濃度が３％以
上の段階で行うのは、りんを効率的に除くためである。
すなわち、スラグの酸化鉄濃度が３％以上だと、スラグ
へのりんの分配比を高めることができる。また、排出ス
ラグ量を１０ｗｔ％以上とする理由は、必要な脱りんを
進めるためである。一方、排滓量が３０ｗｔ％を超える
と、プロセス全体として見た場合、鉄の歩留り低下、硫
黄除去能力の低下があり好ましくないからである。
いて鉄原料を加えながら行う溶融還元の終了後、スラグ
の酸化鉄濃度が３％以上の段階でスラグの１０％ｗｔ以
上、３０ｗｔ％以下を排出して廃棄する工程を加えるの
であるが、スラグの排出をスラグの酸化鉄濃度が３％以
上の段階で行うのは、りんを効率的に除くためである。
すなわち、スラグの酸化鉄濃度が３％以上だと、スラグ
へのりんの分配比を高めることができる。また、排出ス
ラグ量を１０ｗｔ％以上とする理由は、必要な脱りんを
進めるためである。一方、排滓量が３０ｗｔ％を超える
と、プロセス全体として見た場合、鉄の歩留り低下、硫
黄除去能力の低下があり好ましくないからである。
【００１７】請求項４においては、請求項３の方法にお
いて脱炭工程でＣａＯを主成分とするフラックスを加え
るとともに、溶鋼の出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を
残存させてそれ以降の工程を行うのであるが、ＣａＯを
主成分とするフラックスを加えるのは溶鋼のりん濃度を
さらに低下させるためである。しかしそのまま、スラグ
を排出するとふけやすい転炉スラグの量が増えるので好
ましくない。その対策として、溶鋼の出湯時にスラグの
５０ｗｔ％以上を残存させると、不安定なスラグを系外
に出さないで、溶銑処理の段階でより安定なスラグを系
外に出せるという効果がある。
いて脱炭工程でＣａＯを主成分とするフラックスを加え
るとともに、溶鋼の出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を
残存させてそれ以降の工程を行うのであるが、ＣａＯを
主成分とするフラックスを加えるのは溶鋼のりん濃度を
さらに低下させるためである。しかしそのまま、スラグ
を排出するとふけやすい転炉スラグの量が増えるので好
ましくない。その対策として、溶鋼の出湯時にスラグの
５０ｗｔ％以上を残存させると、不安定なスラグを系外
に出さないで、溶銑処理の段階でより安定なスラグを系
外に出せるという効果がある。
【００１８】なお、請求項５〜７における構成要件の限
定理由については請求項１〜４における構成要件のそれ
と実質的に同一である。ただ、異なるのは再装入するス
ラグの量が請求項５の場合に６０ｗｔ％以上、９０ｗｔ
％以下という規定であるが、これは鉄鉱石の溶融還元法
とスクラップ溶解法との相違により、生成するスラグが
異なるためであり、限定の理由は両者同一である。
定理由については請求項１〜４における構成要件のそれ
と実質的に同一である。ただ、異なるのは再装入するス
ラグの量が請求項５の場合に６０ｗｔ％以上、９０ｗｔ
％以下という規定であるが、これは鉄鉱石の溶融還元法
とスクラップ溶解法との相違により、生成するスラグが
異なるためであり、限定の理由は両者同一である。
【００１９】以下、本発明を実施例に基づいて説明す
る。
る。
【００２０】
実施例１ １５０Ｔ規模の転炉を用いて、 鉄鉱石（Ｔ．Ｆｅ：６９％、Ｐ：０．０７％、Ｓ：０．
０２％）が９５％ ダスト（Ｔ．Ｆｅ：５２％、Ｐ：０．０２％、Ｓ：０．
３％）が５％ からなる鉄原料と、石炭（アッシュ：１２％、揮発分：
２５％、固定炭素分：７２％、Ｓ：０．５０％）、酸素
（純度９９％）を用いて、溶融還元期、排滓、メタル脱
炭、スラグ再装入・溶解還元のサイクルで、Ｃが０．１
％の溶鋼を製造した。操業条件と特性値の関係は以下の
とおりである。
０２％）が９５％ ダスト（Ｔ．Ｆｅ：５２％、Ｐ：０．０２％、Ｓ：０．
３％）が５％ からなる鉄原料と、石炭（アッシュ：１２％、揮発分：
２５％、固定炭素分：７２％、Ｓ：０．５０％）、酸素
（純度９９％）を用いて、溶融還元期、排滓、メタル脱
炭、スラグ再装入・溶解還元のサイクルで、Ｃが０．１
％の溶鋼を製造した。操業条件と特性値の関係は以下の
とおりである。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例２ 実施例１のＮｏ．１の操業条件に、請求項２の鉄原料を
加えないで行う還元期を加えた場合の操業条件と特性値
の関係は以下のとおりである。
加えないで行う還元期を加えた場合の操業条件と特性値
の関係は以下のとおりである。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】実施例３ 実施例２のＮｏ．１１の操業条件に、請求項３に従っ
て、溶融還元終了後にスラグの１部を排出する工程を加
えた場合の操業条件と特性値の関係は以下のとおりであ
る。
て、溶融還元終了後にスラグの１部を排出する工程を加
えた場合の操業条件と特性値の関係は以下のとおりであ
る。
【００２７】
【表５】
【００２８】
【表６】
【００２９】実施例４ 実施例３のＮｏ．３１の操業条件に、請求項４に従っ
て、脱炭期に溶湯にＣａＯを１５ｗｔ％加えて生成した
塩基度３．８のスラグの一部を、溶湯の出湯に際して残
留させる工程を加えた場合の操業条件と特性値の関係は
以下のとおりである。
て、脱炭期に溶湯にＣａＯを１５ｗｔ％加えて生成した
塩基度３．８のスラグの一部を、溶湯の出湯に際して残
留させる工程を加えた場合の操業条件と特性値の関係は
以下のとおりである。
【００３０】
【表７】
【００３１】
【表８】
【００３２】実施例５ １５０Ｔ規模の転炉を用いて、鉄スクラップ（Ｔ．Ｆ
ｅ：９９％、Ｐ：０．０１４％、Ｓ：０．００１５
％）、コークス（アッシュ：１５％、固定炭素分：８３
％、Ｓ：０．０３５％、Ｐ：０．０５％）、酸素ガス
（純度９９％）を用いて、スクラップ溶解による高炭素
溶融金属製造、排滓、メタル脱炭、スラグ再装入・スク
ラップ溶解のサイクルで、最終的にＣ：０．１％の溶鋼
を製造した。操業条件と特性値の関係は以下のとおりで
ある。
ｅ：９９％、Ｐ：０．０１４％、Ｓ：０．００１５
％）、コークス（アッシュ：１５％、固定炭素分：８３
％、Ｓ：０．０３５％、Ｐ：０．０５％）、酸素ガス
（純度９９％）を用いて、スクラップ溶解による高炭素
溶融金属製造、排滓、メタル脱炭、スラグ再装入・スク
ラップ溶解のサイクルで、最終的にＣ：０．１％の溶鋼
を製造した。操業条件と特性値の関係は以下のとおりで
ある。
【００３３】
【表９】
【００３４】
【表１０】
【００３５】実施例６ 実施例５のＮｏ．５１の操業条件に、請求項６に従っ
て、溶解後の排滓前に酸化鉄濃度低下の時期を加えた場
合の操業条件と特性値の関係は以下のとおりである。
て、溶解後の排滓前に酸化鉄濃度低下の時期を加えた場
合の操業条件と特性値の関係は以下のとおりである。
【００３６】
【表１１】
【００３７】
【表１２】
【００３８】実施例７ 実施例６のＮｏ．６１の操業条件に、請求項７に従っ
て、脱炭期にＣａＯ加えて生成したスラグの一部を、出
湯に際して残留させる工程を加えた場合の操業条件と特
性値の関係は以下のとおりである。
て、脱炭期にＣａＯ加えて生成したスラグの一部を、出
湯に際して残留させる工程を加えた場合の操業条件と特
性値の関係は以下のとおりである。
【００３９】
【表１３】
【００４０】
【表１４】
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、化石燃料を用いて、鉱
石などの鉄酸化物から、あるいはスクラップを原料とし
て、一つの反応容器で、効率的に溶鋼を製造することが
できるので、本発明の産業に及ぼす効果はきわめて顕著
である。
石などの鉄酸化物から、あるいはスクラップを原料とし
て、一つの反応容器で、効率的に溶鋼を製造することが
できるので、本発明の産業に及ぼす効果はきわめて顕著
である。
【００４２】
【００４３】
【図１】本発明のプロセスイメージを示す概略説明図で
ある。
ある。
【００４４】
【符号の説明】 １：反応容器 ２：耐火物レンガ ３：酸素上吹きランス ４：溶融スラグ ５：溶融鉄 ６：炭材（石炭またはコークス） ７：鉄鉱石またはスクラップ ８：底吹ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井生 幸人 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (7)
- 【請求項１】 転炉型金属精錬炉で、鉄鉱石やダストの
ような酸化鉄を主成分とする鉄原料を還元、精錬して最
終的に溶鋼を製造する方法において、鉄原料、炭材を添
加するとともに、酸化性ガスを供給しながら、スラグを
最大時の溶銑量に対して３０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以
下存在させて、酸化鉄を溶融還元して炭素を３％以上含
む銑鉄を製造し、生成したスラグの５０ｗｔ％以上を炉
外に排出して別の容器に貯蔵し、前記銑鉄を同一の精錬
炉で酸化性ガスを供給して脱炭し、生成した溶鋼を出湯
した後、前記貯蔵してあったスラグの５０ｗｔ％以上、
８０ｗｔ％以下を前記精錬炉に再装入し、鉄原料、炭材
を投入しながら酸化性ガスを供給して溶融還元する工程
を繰り返すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法に、鉄原料を加えな
がら行う溶融還元工程の終了後、鉄原料を加えないで行
う還元期を加えて、スラグ中の酸化鉄濃度が１％以下に
なってから排滓を行う工程を加えることを特徴とする各
種鉄源からの溶鋼製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の方法に、鉄原料を加えな
がら行う溶融還元の終了後、スラグの酸化鉄濃度が３％
以上の段階でスラグの１０ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以下
を排出して廃棄する工程を加えることを特徴とする各種
鉄源からの溶鋼製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の方法に、脱炭工程でＣａ
Ｏを主成分とするフラックスを加えるとともに、溶鋼の
出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を加
えてそれ以降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源か
らの溶鋼製造方法。 - 【請求項５】 転炉型金属精錬炉で、鋼スクラップから
溶銑段階を経由して最終的に溶鋼を製造する方法におい
て、鉄原料、炭材を添加するとともに、酸化性ガスを供
給しながら、スラグを最大時の溶銑量に対して３０ｗｔ
％以上、７０ｗｔ％以下存在させて、酸化鉄を溶融還元
して炭素を３％以上含む銑鉄を製造し、生成したスラグ
の５０ｗｔ％以上を炉外に排出して別の容器に貯蔵し、
前記銑鉄を同一の精錬炉で酸化性ガスを供給して脱炭
し、生成した溶鋼を出湯した後、前記貯蔵してあったス
ラグの６０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下を前記精錬炉に
再装入し、再度鋼スクラップを装入して溶解する工程を
繰り返すことを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方
法。 - 【請求項６】 請求項５記載の方法に、溶解後スラグ中
の酸化鉄濃度を１％以下にしてから排滓を行う工程を加
えることを特徴とする各種鉄源からの溶鋼製造方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の方法に、脱炭工程でＣａ
Ｏを主成分とするフラックスを加えるとともに、溶鋼の
出湯時にスラグの５０ｗｔ％以上を残存させる工程を加
えてそれ以降の工程を行うことを特徴とする各種鉄源か
らの溶鋼製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7683595A JPH08269515A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 各種鉄源からの溶鋼製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7683595A JPH08269515A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 各種鉄源からの溶鋼製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269515A true JPH08269515A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13616741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7683595A Withdrawn JPH08269515A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 各種鉄源からの溶鋼製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08269515A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7683595A patent/JPH08269515A/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 |