JPH09157725A - Method for melting ferrous scrap - Google Patents

Method for melting ferrous scrap

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JPH09157725A
JPH09157725A JP2831296A JP2831296A JPH09157725A JP H09157725 A JPH09157725 A JP H09157725A JP 2831296 A JP2831296 A JP 2831296A JP 2831296 A JP2831296 A JP 2831296A JP H09157725 A JPH09157725 A JP H09157725A
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JP
Japan
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lance
hole group
lance hole
gas
scrap
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JP2831296A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Kitamura
信也 北村
Yuji Ogawa
雄司 小川
Kenichiro Naito
憲一郎 内藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scrap melting method having low wearing speed of refractory-made furnace wall by using a metallurgical furnace of a top and bottom combination-blown converter, etc. SOLUTION: At the time of melting ferrous scrap by using the metallurgical furnace of the top and bottom combination-blown converter, etc., and utilizing the heat generated by combustion of carbonaceous material together with oxygen-containing gas, a top gas blown lance 1 having a lance hole group A3 having 1-4 holes in the range of 0-12 deg. jetting angle θ for each hole and a lance hole group B2 having 3-6 holes in the range of 15-20 deg. jetting angle βfor each hole and arranged so as to surround the lance hole group A3, is used. At the scrap melting stage, flowing speed reaching a bath surface of the oxygen-containing gas jetted from the lance hole group A3 is made to be 5-20m/s and that from the lance hole group B2 is made to be 20-80m/s. At the slag spattering stage, flowing speed reaching the bath surface of gas of nitrogen, etc., jetted from the lance hole group A3 is made to be 50-300m/s and that from the lance hole group B2 is made to be 5-20m/s.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄系スクラップの
溶解方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for melting iron-based scrap.

【0002】[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。従
来、スクラップの溶解には、ほとんど電気炉が用いられ
てきたが、電気炉の場合には、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が上昇して好ましくない。そ
こで、電気炉に依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。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become a technical subject to efficiently produce molten metal by recycling solid metal raw materials such as scrap due to resource and environmental problems. Conventionally, most electric furnaces have been used for scrap melting, but in the case of electric furnaces, a large amount of electric power is consumed for melting and refining scrap, so in countries such as Japan, where electricity prices are extremely high. It is not preferable because the cost increases. Therefore, as a method of economically melting and refining scrap without relying on an electric furnace, it is possible to melt scrap using inexpensive carbonaceous materials by utilizing the surplus production capacity of a converter with a high acid transfer capacity.
Refining methods have come to be considered.

【0003】このような状況の中で、一般的には既存の
上底吹きの複合吹錬転炉を利用することで設備増を控え
るとともに、スクラップと一緒に炉内に装入した火種に
着火した後、上底吹き吹錬の際に炉上方から熱源として
炭材を投入しながら溶解・精錬する方法が提案されてい
る。
Under such circumstances, generally, the existing upper-bottom blowing composite blowing converter is used to suppress the increase in equipment and to ignite the fire species charged in the furnace together with scrap. After that, a method of melting and refining while charging carbonaceous material as a heat source from above the furnace at the time of top-bottom blowing is proposed.

【0004】これに対して、特開平2−141511号
公報には、溶融物をガス攪拌できる反応容器を用いて、
溶融スラグを溶銑トン当たり350kg以上とし、かつ
硫黄含有量が0.4%以上の石炭を用いて反応容器内に
存在する遊離の固定炭素量を溶融スラグトン当たり17
kg以上に保って、上吹き吹酸する鋼スクラップの溶解
法が開示されている。
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-141511, a reaction vessel capable of gas stirring a melt is used.
The amount of free fixed carbon present in the reaction vessel was set at 17 kg per ton of molten slag by using molten slag of 350 kg or more per ton of hot metal and using coal having a sulfur content of 0.4% or more.
A method for melting steel scrap, which is sprayed with acid while maintaining the pressure of at least kg, is disclosed.

【0005】当該技術は溶融スラグ相中に存在する炭材
を、上吹き酸素で酸化燃焼(=発熱反応)させながら、
スラグ相を強攪拌してこの発生熱を溶融金属相中に伝熱
させてスクラップを溶解するものであるが、炭材と酸素
が反応して生成したCO2 はスラグ相外へ飛散する途中
で、再び炭材と接触してCOへと還元される反応、いわ
ゆるソルーションロス反応(式)を起こしやすい。
In this technique, the carbonaceous material existing in the molten slag phase is oxidatively burned (= exothermic reaction) with top-blown oxygen,
The slag phase is strongly stirred and the generated heat is transferred to the molten metal phase to dissolve the scrap, but the CO 2 produced by the reaction of the carbonaceous material and oxygen is scattered outside the slag phase. It is easy to cause the so-called solution loss reaction (equation), which is a reaction of contacting the carbonaceous material and reducing it to CO.

【0006】 CO2 +C=2CO−Q(吸熱反応)……………式 Q:熱量(J/mol) スクラップ単位重量の溶解に必要なエネルギー量を最小
にして製造コストを低減する手段(=溶解エネルギー効
率を最大にする手段)は、排ガス中のCO2 量比(=C
2 %/〔CO%+CO2 %〕)、いわゆる2次燃焼率
を上げるのが好ましい。
CO 2 + C = 2CO-Q (endothermic reaction) Formula Q: heat quantity (J / mol) A means for reducing the manufacturing cost by minimizing the amount of energy required for melting scrap unit weight (= The means for maximizing the dissolution energy efficiency is the ratio of CO 2 in the exhaust gas (= C
O 2 % / [CO% + CO 2 %]), that is, the so-called secondary combustion rate is preferably increased.

【0007】そのためには、ソルーションロス反応で再
生成したCOガスを、上方空間においてO2 によりCO
2 へ再酸化させる必要がある。この酸化反応で得られる
熱の移動方向は、排ガスの移動方向(=スラグ相や溶融
金属相から溶解炉炉頂へ向かう)と同方向になるため、
スラグ相には伝熱しにくい。従って、式で表される着
熱効率が悪く、上方空間にある排ガスの温度を上げてし
まうと同時に、耐火物製炉壁面の温度を上げてしまい、
著しい損耗を引き起こしていた。
For that purpose, CO gas regenerated by the solution loss reaction is converted into CO gas by O 2 in the upper space.
Need to be reoxidized to 2 . Since the heat transfer direction obtained by this oxidation reaction is the same as the exhaust gas transfer direction (= from the slag phase or the molten metal phase to the top of the melting furnace),
It is difficult to transfer heat to the slag phase. Therefore, the heat deposition efficiency represented by the formula is poor, and the temperature of the exhaust gas in the upper space is raised, and at the same time, the temperature of the refractory furnace wall surface is raised,
Caused significant wear and tear.

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】一方、特開昭61−67708号公報に
は、酸素を含有するガスを溶湯中に上底吹きできる反応
容器に、溶鉄、予備還元鉱石の粒塊状物、炭材および酸
素を供給して酸化物の還元、溶融を行う溶融還元プロセ
スにおいて、スラグレベルあるいはその近傍より上部の
炉壁部分を冷却する方法や、スラグレベルあるいはその
近傍より上部の炉壁部分の冷却を、上吹きランス(複合
ランス)における酸素含有ガス供給系とは独立した系か
らCO2 、N2 、炭化水素含有流体、粉状炭材、水のミ
ストおよび水蒸気の1種以上を前記炉壁部分へ噴射する
ことによって、および/または前記炉壁部分の鉄皮を水
冷する方法、また炉壁部分の壁面から、パイプあるいは
多孔質耐火物を通して噴出する方法が開示されている。
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-67708, molten iron, agglomerates of pre-reduced ore, carbonaceous material and oxygen are supplied to a reaction vessel capable of blowing an oxygen-containing gas into the molten metal at the top and bottom. In the smelting reduction process in which oxides are reduced and melted by the above method, the method of cooling the furnace wall part above the slag level or its vicinity, and the cooling of the furnace wall part above the slag level or its vicinity are controlled by the upper blowing lance ( By injecting one or more of CO 2 , N 2 , hydrocarbon-containing fluid, powdered carbonaceous material, water mist and water vapor into the furnace wall portion from a system independent of the oxygen-containing gas supply system in the composite lance). And / or a method of water-cooling the iron skin of the furnace wall portion, and a method of ejecting from the wall surface of the furnace wall portion through a pipe or a porous refractory.

【0010】これは鉄系スクラップの溶解方法ではな
く、鉱石の溶融還元方法であるが、耐火物製炉壁の損耗
対策としては応用できる。しかし、冷却用ガスや冷却剤
を耐火物製炉壁の一部に吹き付けると、その部分が必要
以上に、あるいは溶融金属相の温度以下に過剰冷却され
てしまう上、局部的に温度の不均一が発生する。特にラ
ンスから冷却剤を噴出する方法は、出銑・排滓時などや
ランス高さを変動させた時に加熱/冷却を繰り返すこと
になる。
This is not a method of melting iron-based scrap but a method of smelting reduction of ore, but it can be applied as a countermeasure against wear of a refractory furnace wall. However, if a cooling gas or coolant is sprayed onto a part of the refractory furnace wall, that part will be overcooled more than necessary or below the temperature of the molten metal phase, and the temperature will be locally uneven. Occurs. In particular, in the method of ejecting the coolant from the lance, heating / cooling is repeated when tapping or slag or when the lance height is changed.

【0011】一方、耐火物製炉壁に固定した羽口から冷
却剤を噴出する方法も、操業中にスラグや溶融金属の量
が増減することによるスラグレベルの変動に対応できな
い。炉壁の損耗の度合いは、主に高温に曝される時間に
比例するが、上記のような局部的温度不均一や加熱/冷
却の繰り返しなどがあると、応力・歪みが生成して損耗
を増幅する。従って、耐火物製炉壁の特定部分に冷却剤
を吹き付けて冷却する方法は、スクラップの溶解のよう
に、炉内のスラグや溶融金属の量が増減したり、ランス
高さを変動させる場合に対しては、根本的な解決策とは
いえない。
On the other hand, the method of jetting the coolant from the tuyere fixed to the refractory furnace wall cannot cope with the fluctuation of the slag level due to the increase or decrease of the amount of slag or molten metal during the operation. The degree of wear of the furnace wall is mainly proportional to the time of exposure to high temperature, but if there is local temperature nonuniformity or repeated heating / cooling as described above, stress / strain will be generated and wear will occur. Amplify. Therefore, the method of cooling by cooling a specific part of the refractory furnace wall is to increase the amount of slag and molten metal in the furnace, such as scrap melting, or to change the lance height. On the other hand, it is not a fundamental solution.

【0012】これに対して、あらかじめ耐火物炉壁表面
に炉内で生成するスラグをコーティングすることによ
り、耐火物炉壁表面を保護し、炉壁の寿命を延ばす方法
が従来から行われており、例えば特開昭61−5622
3号公報においては、転炉スラグコーティング法とし
て、炉内に残留させた脱炭滓に上吹きランスから空気ま
たは遅反応性ガスを吹き付け、スラグを炉壁へはね上げ
てコーティングする方法が開示されている。
On the other hand, a method of protecting the refractory furnace wall surface and prolonging the life of the furnace wall by coating the slag generated in the furnace on the refractory furnace wall surface in advance has been conventionally performed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-5622
No. 3 gazette discloses, as a converter slag coating method, a method in which air or a slow reactive gas is blown from a top blowing lance to a decarburizing slag remaining in the furnace, and slag is splashed onto a furnace wall for coating. There is.

【0013】しかし、この方法では、短時間で効率的か
つ均一にスラグをコーティングするためのスラグのはね
上げ条件について詳細な記載がなく、なかなか実施する
ことができなかった。また、この方法を用いる場合、通
常の転炉操業で生成する比重1〜2g/cm 3 程度のス
ラグをはね上げるためには、上吹きランスから吹き込む
比重0.01g/cm3 程度の空気や遅反応性ガスの噴
流の流速は、密度差に応じた大きなもの(以下、ハード
ブローと称する)にしなければならないが、スラグコー
ティング完了後、スクラップを効率的に溶解するために
2次燃焼率を上げようとすれば、反対に上吹きランスか
らの酸素噴流の流速を低く(以下、ソフトブローと称す
る)しなければならない。従って、従来の設計に基づい
た上吹きランスを1本だけ用いてスラグコーティングと
スクラップ溶解との両方を実施するのは困難であった。
However, is this method efficient in a short time?
One slag splash to evenly coat the slag
There is no detailed description about raising conditions, so it is easy to implement
I couldn't do that. Also, when using this method,
Specific gravity 1-2 g / cm generated in normal converter operation ThreeDegree
Blow from the top blowing lance to repel the rug
Specific gravity 0.01g / cmThreeSome degree of air or slow reactive gas injection
The flow velocity is large depending on the density difference (hereinafter, hard flow).
Slag coat
To efficiently dissolve scrap after finishing
If you want to increase the secondary combustion rate, on the contrary
The flow velocity of the oxygen jet is low (hereinafter referred to as soft blow).
Must be done. Therefore, based on the traditional design
Slag coating using only one top blowing lance
Both scrap smelting was difficult to carry out.

【0014】ソフトブローを指向したノズルとして、特
公昭47−4770号公報には、上吹きランスの円形酸
素ノズルの先端出口とスロート部の間に、管路内で上下
動し得る作動機構を有するスピンドルを設けたランスが
開示されている。この場合、酸素は円形ノズルとスピン
ドルの間隙に生じるスリット部を通して流れるが、間隙
を通過した後の噴流は出口直後に合体し、ハードブロー
となるため2次燃焼率は向上しない。
As a soft blow-oriented nozzle, Japanese Patent Publication No. 47-4770 has an actuating mechanism which can move up and down in a pipe between a tip outlet and a throat of a circular oxygen nozzle of an upper blowing lance. A lance with a spindle is disclosed. In this case, oxygen flows through the slit formed in the gap between the circular nozzle and the spindle, but the jet flow after passing through the gap merges immediately after the outlet and becomes a hard blow, so the secondary combustion rate does not improve.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平2−
141511号公報に開示された技術を実施した場合に
おける、スラグ相や溶融金属相への着熱が悪く、反応容
器耐火物の著しい損耗を引き起こすという問題や、特開
昭61−67708号公報に開示された技術を実施した
場合における、過剰冷却と復熱を繰り返すことにより、
あまり耐火物寿命が延長しないという問題、さらに特開
昭61−56223号公報における、高い2次燃焼率を
得るためのランスではスラグコーティングが効率的にで
きないという問題、特公昭47−4770号公報に開示
された技術では2次燃焼率は向上しないという問題を解
決することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method disclosed in
When the technique disclosed in Japanese Patent No. 1415111 is carried out, the heat of the slag phase and the molten metal phase is badly caused, which causes significant wear of the reaction vessel refractory, and in Japanese Patent Laid-Open No. 61-67708. By repeating overcooling and recuperation in the case of implementing the technology
In addition, there is a problem that the life of the refractory does not extend so much, and a problem that the lance for obtaining a high secondary combustion rate cannot efficiently perform slag coating in JP-A-61-56223, and JP-B-47-4770. An object of the disclosed technology is to solve the problem that the secondary combustion rate is not improved.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、互いに独
立した2つのガス流路と、それぞれに連結したランス孔
を有した上吹きランスを用い、2つの流路を介して噴出
されるガス流速を適正に調節することで、スクラップ溶
解中には大流量の酸素でソフトブローができ、スラグコ
ーティング時には小流量のガスでハードブローができる
ことを見出した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention use two gas passages independent of each other and an upper blowing lance having a lance hole connected to each of the gas passages and eject the gas through the two passages. It was found that by appropriately adjusting the gas flow rate, a large amount of oxygen can be soft blown during scrap melting, and a small amount of gas can be hard blown during slag coating.

【0017】本発明はこの知見に基づきなされたもので
あり、その要旨とするところは、下記のとおりである。 (1)上底吹き転炉等の冶金炉を用いて、酸素含有ガス
による炭材燃焼時に発生する熱により鉄系スクラップを
溶解する際に、孔数が1〜4個で、かつ各々の孔の噴出
角度θが0〜12度の範囲にあるランス孔群Aと、該ラ
ンス孔群Aを取り囲むように配置され、孔数が3〜6個
で、かつ各々の孔の噴出角度βが15〜20度の範囲に
あるランス孔群Bとを、その下端面内に有するガス吹込
み用上吹きランスを用い、ランス孔群Aとランス孔群B
とから酸素含有ガスを供給するスクラップ溶解期と、ラ
ンス孔群Aとランス孔群Bとから窒素などのガスを供給
して、溶融スラグを前記冶金炉内側の耐火物壁面に向か
って飛散させるスラグ飛散期とから構成される鉄系スク
ラップの溶解方法において、スクラップ溶解期には、ラ
ンス孔群Aから噴出させる酸素含有ガスの浴面到達流速
を5〜20m/sとし、ランス孔群Bから噴出させる酸
素含有ガスの浴面到達流速を20〜80m/sとし、ス
ラグ飛散期には、ランス孔群Aから噴出させるガスの浴
面到達流速を50〜300m/sとし、ランス孔群Bか
ら噴出させるガスの浴面到達流速を5〜20m/sとす
ることを特徴とする鉄系スクラップの溶解方法。
The present invention was made based on this finding, and the gist thereof is as follows. (1) When using a metallurgical furnace such as a top-and-bottom blow converter to melt the iron-based scrap by the heat generated when the carbonaceous material is burned by the oxygen-containing gas, the number of holes is 1 to 4 and each hole is Of the lance hole group A having a jet angle θ of 0 to 12 degrees, and the lance hole group A surrounding the lance hole group A, the number of holes is 3 to 6, and the jet angle β of each hole is 15 A lance hole group B in the range of up to 20 degrees, and a lance hole group A and a lance hole group B using an upper blowing lance for gas injection having the lower end surface thereof.
And a slag for supplying molten oxygen to the refractory wall surface inside the metallurgical furnace by supplying a gas such as nitrogen from the lance hole group A and the lance hole group B to supply the oxygen-containing gas from the scrap melting stage. In the method of melting iron-based scrap, which comprises a scattering period, in the scrap melting period, the oxygen-containing gas ejected from the lance hole group A has a bath surface arrival velocity of 5 to 20 m / s and is ejected from the lance hole group B. The flow velocity of the oxygen-containing gas to reach the bath surface is 20 to 80 m / s, and the flow velocity of the gas to be ejected from the lance hole group A is 50 to 300 m / s during the slag scattering period, and the gas is ejected from the lance hole group B. A method for melting iron-based scrap, characterized in that the flow velocity of the gas to reach the bath surface is set to 5 to 20 m / s.

【0018】ここで、スクラップ溶解期とスラグ飛散期
は、スクラップ溶解期終了後、スラグ、溶鉄を排出せず
に、または一部のみを排出した後、直ちにスラグ飛散期
に移行しても、あるいは溶鉄のみを全量排出し、スラグ
を残存させた状態で移行してもよい。浴面到達流速u
(m/s)は以下の方法で計算される値である。
Here, the scrap melting period and the slag scattering period are the slag scattering period, immediately after the scrap melting period is completed, without discharging slag and molten iron, or after discharging a part of them. It is also possible to discharge all of the molten iron and transfer the slag in a state where it remains. Bath surface arrival velocity u
(M / s) is a value calculated by the following method.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】LG:ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離
(mm) PO:ノズル絶対二次圧(kgf/cm2 ) POp:ノズル適正膨張絶対二次圧(kgf/cm2 ) MOp:適正膨張時吐出マッハ数(−) d :ノズルスロート径(mm) ランスノズルの絶対二次圧PO とは、ランスノズルのス
ロート前の淀み部の絶対圧である。また、ランスノズル
の適正膨張絶対二次圧POpは、以下の式で計算される。
LG: Distance between the tip of the lance and the surface of the molten iron still (mm) P O : Absolute secondary pressure of the nozzle (kgf / cm 2 ) P Op : Absolute secondary pressure of the nozzle proper expansion (kgf / cm 2 ) M Op : Discharge Mach number at proper expansion (-) d: Nozzle throat diameter (mm) The absolute secondary pressure P o of the lance nozzle is the absolute pressure of the stagnation part of the lance nozzle before the throat. Further, the proper expansion absolute secondary pressure P Op of the lance nozzle is calculated by the following formula.

【0021】 Se/St=0.259(Pe/POp)-5/7{1-(Pe/POp)2/7-1/2 Se:ランスノズル出口部の面積(mm2 ) St :ランスノズルスロート部の面積(mm2 ) Pe :ランスノズル出口雰囲気絶対圧(kgf/c
2 ) POp:ランスノズル適正膨張絶対二次圧(kgf/cm
2
S e / S t = 0.259 (P e / P Op ) -5/7 {1- (P e / P Op ) 2/7 } -1/2 S e : Area of lance nozzle outlet (mm 2 ) St : Lance nozzle throat area (mm 2 ) P e : Lance nozzle outlet atmosphere absolute pressure (kgf / c
m 2 ) P Op : Lance nozzle proper expansion absolute secondary pressure (kgf / cm
2 )

【0022】(2)ランス下端面に、一対の同心円また
は同心3〜16角形からなるスリットと、その円周方向
3〜6箇所のランス下端面近傍かつスリット両長辺に固
定して設けた隔壁とで、3〜6個のスリット孔を形成
し、これをランス孔群Bとしたランスを用いて行うこと
を特徴とする前項(1)記載の鉄系スクラップの溶解方
法。
(2) A pair of concentric circles or concentric 3 to 16-sided slits on the lower end face of the lance, and partition walls fixed to the lance lower end face at 3 to 6 circumferential positions and fixed to both long sides of the slit. In the method for melting iron-based scrap as described in (1) above, 3 to 6 slit holes are formed by using a lance which is a lance hole group B.

【0023】この場合、スリットの一部に3〜6個の隔
壁を配し、前記隔壁で分離された個々の前記スリット孔
の長辺長さL1(mm)と短辺長さL2(mm)の比L
1/L2が10〜225、ランス直径をR(mm)とし
た場合の(L1×L2)/Rが0.4〜4なる形状であ
ることが望ましい。浴面到達流速u(m/s)は、以下
の方法で計算される値である。
In this case, 3 to 6 partition walls are arranged in a part of the slit, and the long side length L1 (mm) and the short side length L2 (mm) of each of the slit holes separated by the partition wall. Ratio of
It is preferable that 1 / L2 is 10 to 225 and (L1 × L2) / R is 0.4 to 4 when the lance diameter is R (mm). The bath surface arrival flow velocity u (m / s) is a value calculated by the following method.

【0024】[0024]

【数3】 (Equation 3)

【0025】(3)スラグ飛散期にランス孔群A、Bの
少なくとも一方より、0.3〜3kg/Nm3 の範囲で
酸化マグネシウム、酸化カルシウムの少なくとも1種類
を含有した粉体を吹き付けることを特徴とする前項
(1)又は(2)に記載の鉄系スクラップの溶解方法。
(3) To spray powder containing at least one of magnesium oxide and calcium oxide in the range of 0.3 to 3 kg / Nm 3 from at least one of the lance hole groups A and B during the slag scattering period. The method for melting iron-based scrap according to (1) or (2) above, which is characterized in that.

【0026】上底吹き転炉等の冶金炉で、酸素含有ガス
を用い、炭材が燃焼した時に発生する熱によりスクラッ
プを溶解させる方法を経済的に成立させるには、2つの
要素技術が必要である。その1つは少ないエネルギーコ
ストで溶解を可能とするための着熱のよい高2次燃焼技
術であり、もう1つは耐火物溶損を少なくすることであ
る。
In a metallurgical furnace such as a top-bottom blowing converter, two elemental techniques are required to economically establish a method for melting scrap by heat generated when carbonaceous material is burned by using oxygen-containing gas. Is. One is a high secondary combustion technology with good heat deposition to enable melting at a low energy cost, and the other is to reduce melting loss of refractory.

【0027】これに対して、本発明者らは、互いに独立
した2つのガス流路と、それぞれに連結したランス孔を
有した上吹きランスを用い、2つの流路を介して噴出さ
れるガス流速を適正に調節することにより、スクラップ
溶解中には大流量の酸素でソフトブローができ、スラグ
コーティング時には小流量のガスでハードブローができ
ることを見出した。
On the other hand, the inventors of the present invention use two gas passages independent of each other and an upper blowing lance having a lance hole connected to each of the gas passages, and the gas jetted through the two passages. It was found that by appropriately adjusting the flow rate, soft blowing can be performed with a large flow rate of oxygen during scrap melting, and hard blowing can be performed with a small flow rate of gas during slag coating.

【0028】図1は本発明の実施態様を示した模式図で
ある。本発明は小流量のガスを供給するランス孔群A
(図1中符号3)と、大流量のガスを供給するランス孔
群B(図1中符号2)とを設けたランスを用い、それぞ
れ噴出するガス流速を適正に制御することにより、ラン
ス孔群Aの噴流特性を活かすハードブローによるスラグ
飛散と、ランス孔群Bの噴流特性を活かすソフトブロー
による高2次燃焼吹酸とを両立できる点がポイントであ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. The present invention is a lance hole group A for supplying a small flow rate of gas.
(Reference numeral 3 in FIG. 1) and a lance hole group B (reference numeral 2 in FIG. 1) for supplying a large amount of gas are used to appropriately control the flow velocity of each gas to be ejected. The point is that both slag scattering by hard blow that makes use of the jet characteristics of group A and high secondary combustion blown acid by soft blow that makes use of the jet characteristics of lance hole group B are compatible.

【0029】本発明者らによる詳細な検討によると、ラ
ンス孔群Bによるソフトブローを成し遂げるには、スク
ラップ溶解期に、ランス孔群Aから吐出する酸素の浴面
到達流速を5〜20m/sとし、ランス孔群Bから吐出
する酸素の浴面到達流速を20〜80m/sとすればよ
い。
According to a detailed study by the present inventors, in order to achieve the soft blow by the lance hole group B, the flow velocity of oxygen discharged from the lance hole group A to reach the bath surface is 5 to 20 m / s in the scrap melting period. The flow velocity of oxygen discharged from the lance hole group B to reach the bath surface may be set to 20 to 80 m / s.

【0030】ここで、ランス孔群Aから吐出する酸素の
浴面到達流速が20m/sよりも大きい場合には、噴流
が強すぎるためにランス孔群Aから吐出されたガスとラ
ンス孔群Bから吐出されたガスとが干渉、合体し、たと
えランス孔群Bから吐出されたガスがソフトブローであ
っても、強い1本の噴流となって2次燃焼率を大幅に低
下させる。逆に、ランス孔群Aから吐出する酸素の浴面
到達流速が5m/sよりも小さい場合には、噴流が弱す
ぎるためにランス孔群Aにスラグや溶鉄の飛散粒子が入
り、ランス孔が閉塞する危険性が生じる。この実験結果
を図2に示す。また、ランス孔群Bから吐出する酸素の
浴面到達流速が80m/sよりも大きい場合には、噴流
が強すぎるために2次燃焼率が低下し、20m/sより
も小さい場合には、噴流が弱すぎるためにCOがCO2
へ燃焼する領域が浴面よりも高い位置となって着熱効率
が低下する。
Here, when the flow velocity of oxygen discharged from the lance hole group A to the bath surface is higher than 20 m / s, the gas discharged from the lance hole group A and the lance hole group B are too strong because the jet flow is too strong. Even if the gas discharged from the nozzles interferes with and coalesces, and the gas discharged from the lance hole group B is a soft blow, it becomes a single strong jet flow and the secondary combustion rate is greatly reduced. On the contrary, when the flow velocity of the oxygen discharged from the lance hole group A to the bath surface is smaller than 5 m / s, the jet flow is too weak and the lance hole group A contains scattered particles of slag and molten iron, and There is a risk of blockage. The results of this experiment are shown in FIG. Further, when the flow velocity of oxygen discharged from the lance hole group B to the bath surface is higher than 80 m / s, the secondary combustion rate is lowered because the jet flow is too strong, and when it is lower than 20 m / s, CO is CO 2 because the jet is too weak
The heat burning efficiency is lowered because the burning area becomes higher than the bath surface.

【0031】これに対してスラグ飛散期には、少ないガ
ス量で効果的にスラグを路壁面に飛散付着させる必要が
あり、その条件はランス孔群Aから吐出するガスの浴面
到達流速を50〜300m/sとし、ランス孔群Bから
吐出するガスの浴面到達流速を5〜20m/sとするこ
とである。ランス孔群Aから吐出するガスの浴面到達流
速が50m/sよりも小さい場合には、噴流強度が小さ
いためにスラグが炉壁上部まで飛散せず、また300m
/sよりも大きい場合には、噴流が強すぎるためにスラ
グが炉口の上にまで飛散し、炉壁に付着せずに炉外へ飛
散ロスする割合が高くなる。この実験結果を図3に示
す。
On the other hand, in the slag scattering period, it is necessary to effectively scatter and adhere the slag to the road wall surface with a small amount of gas. The condition is that the gas discharged from the lance hole group A reaches the bath surface at a flow velocity of 50. ˜300 m / s, and the flow velocity of gas discharged from the lance hole group B reaching the bath surface is 5 to 20 m / s. When the velocity of the gas discharged from the lance hole group A reaching the bath surface is smaller than 50 m / s, the slag does not scatter to the upper part of the furnace wall because the jet strength is small, and it is 300 m.
When it is larger than / s, the jet flow is too strong, so that the slag scatters even over the furnace mouth, and the ratio of scattering loss outside the furnace without adhering to the furnace wall increases. FIG. 3 shows the results of this experiment.

【0032】さらに、効果的なスラグ飛散を成し遂げる
には、ランス孔群Bから吐出するガスの浴面到達流速を
5〜20m/sとする必要がある。つまり、ランス孔群
Bのガスをランス孔群Aから吐出された強い噴流に巻き
込ませて1本のさらに強い噴流とすることが重要であ
り、この流速が5m/sよりも小さい場合には、噴流が
弱すぎるためにランス孔群Bからのガスは何らの効果も
示さず、また20m/sよりも大きい場合には、ランス
孔群Bからのガスの一部がランス孔群Aから吐出された
ガス流に巻き込まれず、独自の挙動を示すため効率が低
下する。
Further, in order to achieve effective slag scattering, it is necessary to set the flow velocity of gas discharged from the lance hole group B to reach the bath surface of 5 to 20 m / s. That is, it is important that the gas in the lance hole group B is entrained in the strong jet discharged from the lance hole group A to form one stronger jet, and when this flow velocity is less than 5 m / s, The gas from the lance hole group B does not show any effect because the jet flow is too weak, and when it is higher than 20 m / s, a part of the gas from the lance hole group B is discharged from the lance hole group A. Efficiency is reduced because it does not get caught in the gas flow and exhibits its own behavior.

【0033】ここで、ランス孔群Aの孔数は1〜4個
で、かつ0〜12度の噴出角γを有し、ランス孔群Bの
孔数は3〜6個で、かつ15〜20度の噴出角γを有す
る必要がある。ランス孔群Aの孔数が4個よりも多い場
合には、1つの孔から吐出されるガス流量が少ないため
に噴流がハードブローにできずスラグ飛散が小さく、噴
出角が12度よりも大きいとランス孔群Bからのガスと
干渉するためにスクラップ溶解期にソフトブローとなり
得ず2次燃焼率が低下する。また、ランス孔群Bの孔数
が3個よりも小さい場合には、1つの孔から吐出される
ガス流量が多いために噴流がソフトブローにできず2次
燃焼率が低下し、6個よりも多い場合には、隣接するノ
ズルの間隔が小さくなるため、隣接するノズルから吐出
されたガスが合体してソフトブローにできず2次燃焼率
が低下する。また、噴出角が15度よりも小さい場合に
は、ランス孔群Aからのガスと干渉してソフトブローと
なり得ず、20度よりも大きい場合には、酸素ガス噴流
が炉壁に接近しすぎるために耐火物溶損が激しくなる。
Here, the lance hole group A has 1 to 4 holes and has a jet angle γ of 0 to 12 degrees, and the lance hole group B has 3 to 6 holes and 15 to It must have a jet angle γ of 20 degrees. When the number of holes in the lance hole group A is more than 4, the jet flow cannot be hard blown because the gas flow rate discharged from one hole is small, the slag scattering is small, and the jet angle is greater than 12 degrees. Since it interferes with the gas from the lance hole group B, soft blow cannot be performed during the scrap melting period, and the secondary combustion rate decreases. If the number of holes in the lance hole group B is smaller than 3, the jet flow cannot be soft blown because the flow rate of gas discharged from one hole is large, and the secondary combustion rate is reduced. If the number is too large, the distance between the adjacent nozzles becomes small, so that the gas discharged from the adjacent nozzles cannot be combined into a soft blow and the secondary combustion rate decreases. Further, if the ejection angle is smaller than 15 degrees, it cannot interfere with the gas from the lance hole group A to be a soft blow, and if it is larger than 20 degrees, the oxygen gas jet flows too close to the furnace wall. As a result, melting of the refractory becomes severe.

【0034】スラグ飛散期に供給するガスは、不活性ガ
スである窒素、Ar、CO、または弱酸化性ガスである
CO2 の1種または2種以上のガスでよく、スクラップ
溶解期に引き続き1〜5分間に亙って実施する必要があ
る。1分よりも短い場合にはスラグが十分に飛散せず、
5分より長くしてもさらなる効果は得られず、むしろ転
炉の生産性を低下させるという問題が生じる。
The gas supplied during the slag scattering period may be one or more gases such as nitrogen, Ar, CO, which is an inert gas, or CO 2 which is a weakly oxidizing gas. It should be done over ~ 5 minutes. If it is shorter than 1 minute, the slag will not scatter enough,
Even if the time is longer than 5 minutes, no further effect is obtained, and rather the productivity of the converter is lowered.

【0035】さらに、ランス下端面に、一対の同心円ま
たは同心3〜16角形からなるスリットと、その円周方
向3〜6箇所のランス下端面近傍かつスリット両長辺に
固定して設けた隔壁とで、3〜6個のスリット孔を形成
し、これをランス孔群Bとしたランスを用いて行うこと
により、さらに高い2次燃焼率、高い着熱効率が得られ
るとともに、スラグ飛散期にも通常の円形ノズルの場合
と同等のスラグ飛散状況が得られる。
Furthermore, a pair of concentric circles or concentric 3 to 16-sided slits are provided on the lower end surface of the lance, and partition walls fixed to the lance lower end surface at 3 to 6 circumferential positions thereof and fixed to both long sides of the slit. By forming 3 to 6 slit holes and using these lances as the lance hole group B, higher secondary combustion rate and higher heat deposition efficiency can be obtained, and even during the slag scattering period, The same slag scattering situation as in the case of the circular nozzle is obtained.

【0036】ここで、隔壁の数は3〜6個とし、前記隔
壁で分離された個々の前記スリット孔の長辺長さL1
(mm)と短辺長さL2(mm)の比L1/L2が10
〜225、ランス直径をR(mm)とした場合の(L1
×L2)/Rが0.4〜4なる形状とすることで、より
一層の効果が発揮される。これは、図4に示したよう
に、隔壁で分離された個々のスリット孔の長辺(L1)
と短辺(L2)の比が大きい、いわゆる細長い噴出孔と
することが好ましいことを示している。この理由は、円
形孔から出たガスに比べて噴流断面の周長が長くなり、
噴流外の気体との相互作用を大きく受け、噴流がノズル
を出た直後に大きな減衰効果があるため、高い2次燃焼
率が得られることによる。この効果は、L1/L2にし
て10以上あれば得られるが、L1/L2が225より
も大きいものはランス冷却水の配管が困難となり現実的
ではない。
Here, the number of partition walls is 3 to 6, and the long side length L1 of each of the slit holes separated by the partition walls.
(Mm) and short side length L2 (mm) ratio L1 / L2 is 10
225, and the lance diameter is R (mm) (L1
By setting the shape such that xL2) / R is 0.4 to 4, a further effect is exhibited. As shown in FIG. 4, this is the long side (L1) of each slit hole separated by the partition wall.
It is shown that it is preferable to use a so-called elongated ejection hole in which the ratio of the short side (L2) is large. The reason for this is that the circumference of the jet cross section becomes longer than that of the gas emitted from the circular hole,
This is because a large secondary combustion rate is obtained because it is greatly affected by the interaction with the gas outside the jet flow and has a large damping effect immediately after the jet flow leaves the nozzle. This effect can be obtained if L1 / L2 is 10 or more, but if L1 / L2 is larger than 225, piping of the lance cooling water becomes difficult, which is not realistic.

【0037】また、このような細長い形状のノズルから
出たガスは、噴出された直後は大きく減衰するが、それ
以後は、ノズル先端からの距離の1/2乗でしか減衰し
ない特徴を有する。これに対して、円形ノズルから出た
ガスは噴出直後の減衰は小さいが、それ以後は、ノズル
先端からの距離の1乗で減衰する。従って、噴出直後に
大きく減衰するという特性を活かしつつ、その後の減衰
を大きくするためには、ノズルから出た後、噴流を細長
い形状から円形断面形状へと変換させる必要がある。こ
の条件は、ランス直径R(mm)とした場合の(L1×
L2)/Rを4以下とすることであり、このことによ
り、高い着熱効率が得られる。また、(L1×L2)/
Rが0.4よりも小さい場合には、ノズルの加工精度を
保つことが困難である。
Further, the gas emitted from such an elongated nozzle has a characteristic that it is greatly attenuated immediately after being ejected, but after that, it is attenuated only at the 1/2 power of the distance from the nozzle tip. On the other hand, the gas emitted from the circular nozzle has a small attenuation immediately after being ejected, but thereafter, it attenuates at the first power of the distance from the nozzle tip. Therefore, it is necessary to convert the jet flow from the elongated shape to the circular cross-sectional shape after exiting from the nozzle in order to increase the subsequent attenuation while taking advantage of the characteristic that it is greatly attenuated immediately after the ejection. This condition is (L1 ×
L2) / R is set to 4 or less, and thereby high heat-transfer efficiency can be obtained. Also, (L1 × L2) /
When R is smaller than 0.4, it is difficult to maintain the machining accuracy of the nozzle.

【0038】なお、ランス孔群Bは、同心多角形または
同心円と隔壁とで囲まれたスリット孔であり、同心多角
形は3〜16角形の範囲である。これは、多角形として
は2角形は存在せず、また16角形よりも角数を増した
場合にはその効果の度合いに対して加工が困難となって
不経済になるためである。
The lance hole group B is a concentric polygon or a slit hole surrounded by a concentric circle and a partition, and the concentric polygon is in the range of 3 to 16 polygons. This is because there is no digon as a polygon, and when the number of angles is larger than that of a hexagon, it becomes difficult to process the degree of its effect, which is uneconomical.

【0039】また、隔壁の個数については、3個よりも
少ない場合には、隔壁で分離された個々のスリットから
出るガス流速が大きくなるためにソフトブローできず、
6個よりも多い場合には、隔壁で分離された隣接するス
リットから出るガスが干渉、合体しやすくなるため、や
はりソフトブローできにくくなるためである。本発明の
効果をさらに高めるには、スラグ飛散期にランス孔群
A、Bの少なくとも一方より、0.3〜3kg/Nm3
の範囲で酸化マグネシウム、酸化カルシウムの少なくと
も1種類を含有した粉体を吹き付けることが必要であ
る。飛散するスラグは融点や粘性が高い方が、炉壁に強
固に付着する上、付着後の耐久性にも富む。しかし、こ
のようなスラグがスクラップ溶解期に生成するとスラグ
流動性が悪いため、スラグに多量の粒鉄が混入し歩留り
の著しい低下を招く。したがって、スラグ飛散期にラン
ス孔群A、Bの少なくとも一方よりスラグ組成を制御す
るための粉体を混合することが必要となる。粉体として
は、酸化マグネシウム、酸化カルシウムの少なくとも1
種類を含む必要がある。これは、いずれもスラグの融点
や粘性を高くする効果があり、MgO、CaO、MgC
3 、CaCO 3 という化学組成を有するものが望まし
い。また、量としては0.3〜3kg/Nm3 の範囲が
適正である。0.3kg/Nm3 よりも少ない場合には
スラグ組成がほとんど変化しないため粉体混合の効果が
なく、3kg/Nm3 よりも多い場合には粉体の顕熱に
よる冷却が大きすぎるため、付着することで耐火物表面
温度が低下するという問題が生じる。
The number of partition walls is more than three.
If less, from individual slits separated by bulkheads
Soft blow cannot be performed because the flow velocity of the released gas is high,
If there are more than six, adjacent spaces separated by a partition
Because the gas emitted from the rit interferes and becomes easier to combine,
This is because it becomes difficult to softly blow the beam. Of the present invention
To further enhance the effect, the lance hole group during the slag scattering period
From at least one of A and B, 0.3 to 3 kg / NmThree
With less magnesium oxide and calcium oxide
It is also necessary to spray powder containing one kind
You. The higher the melting point and viscosity of the scattered slag, the stronger the furnace wall.
It adheres firmly and has excellent durability after adhesion. But this
When slag like that is generated during the scrap melting period,
Since the fluidity is poor, a large amount of granular iron is mixed in the slag and the yield is increased.
Cause a significant decrease in Therefore, run during the slag scattering period.
Control the slag composition from at least one of the spore groups A and B
It is necessary to mix powders for this purpose. As powder
Is at least one of magnesium oxide and calcium oxide
Must include type. This is the melting point of slag
And has the effect of increasing viscosity, MgO, CaO, MgC
OThree, CaCO ThreeThat has a chemical composition of
No. The amount is 0.3 to 3 kg / Nm.ThreeThe range of
It is appropriate. 0.3 kg / NmThreeLess than
As the slag composition hardly changes, the effect of powder mixing is
Without 3kg / NmThreeIf more than
Cooling due to too much, adheres to refractory surface
There is a problem that the temperature drops.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0041】[0041]

【実施例】実施例は8トン上底吹き転炉を用いた。底吹
きガスは酸素と羽口冷却用ガスの混合ガスを用い、上吹
きランスより酸素ガスを供給した。上吹きランスは、図
1に示した形状とし、ランス孔群AおよびBの孔数、孔
の噴出角度、ガス流量を変化させた。
EXAMPLES In the examples, an 8 ton top-bottom blowing converter was used. As the bottom blowing gas, a mixed gas of oxygen and a tuyere cooling gas was used, and oxygen gas was supplied from a top blowing lance. The top blowing lance had the shape shown in FIG. 1, and the number of holes of the lance hole groups A and B, the ejection angle of the holes, and the gas flow rate were changed.

【0042】実験は、約3トンの溶銑とスラグ、炭材を
入れた状態で、酸素を上吹きしつつ炭材を連続的に添加
して昇温し、温度が1350℃程度になった時点で、ス
クラップを投入し、さらに酸素を上吹きしつつ炭材を連
続的に添加してスクラップを溶解した。炭材は上吹き酸
素による燃焼分よりも過剰に添加し、スラグ中に常時炭
材が存在するようにした。炭材としては、コークス、無
煙炭を用い、酸素供給速度は1500Nm3 /Hrと
し、排ガス温度は2色温度計により測定し、転炉耐火物
損耗状況は試験後の炉内観察で評価した。
In the experiment, when about 3 tons of hot metal, slag, and carbonaceous material were added, the carbonaceous material was continuously added while oxygen was being blown upward to raise the temperature, and when the temperature reached about 1350 ° C. Then, the scrap was charged, and the carbonaceous material was continuously added while the oxygen was blown upward to melt the scrap. The carbonaceous material was added in excess of the amount burned by top-blown oxygen so that the carbonaceous material was always present in the slag. Coke and anthracite were used as the carbonaceous material, the oxygen supply rate was 1500 Nm 3 / Hr, the exhaust gas temperature was measured with a two-color thermometer, and the state of wear of the converter refractory was evaluated by observing the inside of the furnace after the test.

【0043】表1はスクラップ溶解期についての実験結
果を整理したものである。試験番号1〜9に示した本発
明条件では、高い2次燃焼率と高い着熱効率が、ランス
孔の閉塞や耐火物溶損なしに達成できている。これに引
き続いて2〜4分間に亙って実施したスラグ飛散試験結
果を表2に示す。試験番号18〜28に示した本発明条
件では、極めて良好なスラグ飛散状況が得られている。
Table 1 summarizes the experimental results for the scrap melting period. Under the conditions of the present invention shown in Test Nos. 1 to 9, a high secondary combustion rate and a high heat deposition efficiency can be achieved without clogging of the lance holes and melting of the refractory. Table 2 shows the results of the slag scattering test conducted subsequently for 2 to 4 minutes. Under the conditions of the present invention shown in Test Nos. 18 to 28, a very good slag scattering condition was obtained.

【0044】表3はランス孔群Bを図5のような形状と
した場合の実験結果である。角度は17度とし、単孔の
ランス孔群Aを配したランスを用い、スクラップ溶解期
にはランス孔群Bからの酸素ガスの浴面到達流速が30
〜60m/s、ランス孔群Aからの酸素ガスの浴面到達
流速が8〜15m/s、スラグ飛散期にはランス孔群B
からの窒素ガスの浴面到達流速が8〜15m/s、ラン
ス孔群Aからの窒素ガスの浴面到達流速が100〜20
0m/sとした。その結果、いずれも良好な結果が得ら
れている。
Table 3 shows the experimental results when the lance hole group B has a shape as shown in FIG. The angle was 17 degrees, a lance having a single lance hole group A was used, and the oxygen gas reaching the bath surface from the lance hole group B had a flow rate of 30 during the scrap melting period.
~ 60 m / s, the flow velocity of oxygen gas reaching the bath surface from the lance hole group A is 8 to 15 m / s, and the lance hole group B is in the slag scattering period.
The flow velocity of nitrogen gas reaching the bath surface from 8 to 15 m / s, and the flow velocity of nitrogen gas from the lance hole group A reaching the bath surface from 100 to 20
0 m / s. As a result, good results have been obtained in all cases.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】[0047]

【表3】 [Table 3]

【0048】実験番号18と同様の条件で実施したスラ
グ飛散試験において、ランス孔群Bから軽焼ドロマイト
粉を1kg/Nm3 吹き付けた。その結果、飛散状況は
実験番号18と同程度であったが、付着スラグの耐久性
は改善された。
In a slag scattering test carried out under the same conditions as Experiment No. 18, 1 kg / Nm 3 of light-burnt dolomite powder was sprayed from the lance hole group B. As a result, the scattering condition was about the same as that of Experiment No. 18, but the durability of the adhered slag was improved.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明を用いることにより、耐火物の著
しい損耗を引き起こすことなく、効率的なスクラップ溶
解が可能となった。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the present invention, efficient scrap melting is possible without causing significant wear of refractory materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明で用いる上吹きランスの例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an upper blowing lance used in the present invention.

【図2】スクラップ溶解期において、ランス孔群Bから
吐出する酸素の浴面到達流速を50m/sとした場合
の、ランス孔群Aから吐出する酸素の浴面到達流速と2
次燃焼率との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow rate of oxygen discharged from the lance hole group A and a flow rate of oxygen discharged from the lance hole group A when the flow rate of oxygen discharged from the lance hole group B is 50 m / s in the scrap melting period.
It is a figure which shows the relationship with the next combustion rate.

【図3】スラグ飛散期において、ランス孔群Bから吐出
する窒素の浴面到達流速を10m/sとした場合の、ラ
ンス孔群Aから吐出する窒素の浴面到達流速とスラグ飛
散状況との関係を示す図である。
FIG. 3 shows the flow rate of nitrogen discharged from the lance hole group A and the slag scattering state when the flow rate of nitrogen discharged from the lance hole group B is 10 m / s in the slag scattering period. It is a figure which shows a relationship.

【図4】本発明に基づいた上吹きランスの例(同心円タ
イプ)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example (concentric type) of an upper blowing lance based on the present invention.

【図5】本発明に基づいた上吹きランスの例(同心円タ
イプ)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example (concentric type) of an upper blowing lance based on the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランス 2 ランス孔群B 3 ランス孔群A 11 ランス 12 ランス孔群B 13 ランス孔群A 14 隔壁 L1 長辺長さ L2 短辺長さ 1 Lance 2 Lance hole group B 3 Lance hole group A 11 Lance 12 Lance hole group B 13 Lance hole group A 14 Partition L1 Long side length L2 Short side length

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上底吹き転炉等の冶金炉を用いて、酸素
含有ガスによる炭材燃焼時に発生する熱により鉄系スク
ラップを溶解する際に、孔数が1〜4個で、かつ各々の
孔の噴出角度θが0〜12度の範囲にあるランス孔群A
と、該ランス孔群Aを取り囲むように配置され、孔数が
3〜6個で、かつ各々の孔の噴出角度βが15〜20度
の範囲にあるランス孔群Bとを、その下端面内に有する
ガス吹込み用上吹きランスを用い、ランス孔群Aとラン
ス孔群Bとから酸素含有ガスを供給するスクラップ溶解
期と、ランス孔群Aとランス孔群Bとから窒素などのガ
スを供給して、溶融スラグを前記冶金炉内側の耐火物壁
面に向かって飛散させるスラグ飛散期とから構成される
鉄系スクラップの溶解方法において、スクラップ溶解期
には、ランス孔群Aから噴出させる酸素含有ガスの浴面
到達流速を5〜20m/sとし、ランス孔群Bから噴出
させる酸素含有ガスの浴面到達流速を20〜80m/s
とし、スラグ飛散期には、ランス孔群Aから噴出させる
ガスの浴面到達流速を50〜300m/sとし、ランス
孔群Bから噴出させるガスの浴面到達流速を5〜20m
/sとすることを特徴とする鉄系スクラップの溶解方
法。
1. When a ferrous scrap is melted by heat generated during combustion of carbonaceous material by an oxygen-containing gas using a metallurgical furnace such as a top-bottom blowing converter, the number of holes is 1 to 4 Lance hole group A in which the ejection angle θ of each hole is in the range of 0 to 12 degrees
And a lance hole group B arranged so as to surround the lance hole group A, the number of holes is 3 to 6, and the ejection angle β of each hole is in the range of 15 to 20 degrees. Using a top blowing lance for blowing gas inside, a scrap melting period in which an oxygen-containing gas is supplied from the lance hole group A and the lance hole group B, and a gas such as nitrogen from the lance hole group A and the lance hole group B And a molten slag is scattered toward the wall surface of the refractory inside the metallurgical furnace. In the method for melting iron-based scrap, a lance hole group A is ejected during the scrap melting period. The flow rate of the oxygen-containing gas reaching the bath surface is 5 to 20 m / s, and the flow rate of the oxygen-containing gas ejected from the lance hole group B is 20 to 80 m / s.
In the slag scattering period, the flow velocity of gas ejected from the lance hole group A is 50 to 300 m / s, and the flow velocity of gas ejected from the lance hole group B is 5 to 20 m.
/ S is a melting method of iron-based scrap, characterized in that.
【請求項2】 ランス下端面に、一対の同心円または同
心3〜16角形からなるスリットと、その円周方向3〜
6箇所のランス下端面近傍かつスリット両長辺に固定し
て設けた隔壁とで、3〜6個のスリット孔を形成し、こ
れをランス孔群Bとしたランスを用いて行うことを特徴
とする請求項1記載の鉄系スクラップの溶解方法。
2. A slit formed of a pair of concentric circles or concentric 3 to 16 polygons on the lower end surface of the lance, and a circumferential direction 3 to 3 of the slits.
It is characterized in that three to six slit holes are formed by the partition walls provided near the lower end surface of the lance at six positions and fixed to both long sides of the slit, and this is performed using a lance that is a lance hole group B. The method for melting iron-based scrap according to claim 1.
【請求項3】 スラグ飛散期にランス孔群A、Bの少な
くとも一方より、0.3〜3kg/Nm3 の範囲で酸化
マグネシウム、酸化カルシウムの少なくとも1種類を含
有した粉体を吹き付けることを特徴とする請求項1又は
2に記載の鉄系スクラップの溶解方法。
3. A powder containing at least one of magnesium oxide and calcium oxide in the range of 0.3 to 3 kg / Nm 3 is sprayed from at least one of the lance hole groups A and B during the slag scattering period. The method for melting iron-based scrap according to claim 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009052090A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Nippon Steel Corp Lance for refining molten iron and method for refining molten iron
WO2020152945A1 (en) * 2019-01-24 2020-07-30 Jfeスチール株式会社 Method for producing low-carbon ferromanganese

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