JPH0978115A - 転炉製鋼法におけるダストリサイクル方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転炉操業時に発生するダストを湿式集塵装置
で回収し、簡易な方法で乾燥して、転炉で再利用するこ
とにより、溶鋼歩留の向上を図ることを目的とする。 【解決手段】 転炉吹錬時に発生する粗粒ダストを湿式
集塵装置にて回収して得られた湿潤ダストを転炉スラグ
運搬用鋼製鍋に装入し、該鋼製鍋の前回受滓後の残熱に
より、該湿潤ダストを乾燥させた後、スクラップシュー
トにて他の冷却材（スクラップ、型銑等）とともに転炉
に裝入し、引き続き溶銑を装入して吹錬を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転炉操業時に発生
するダストを湿式集塵装置で回収して簡易な方法で乾燥
し、ダストの有効利用を図ることを目的とする転炉製鋼
法におけるダストリサイクル方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、転炉等の精錬炉で発生したダスト
のリサイクル方法として、回収された高炉ダスト、転炉
ダストを原料に、ロータリーキルン等で重油またはコー
クス炉ガスを用いてペレット化する方法〔鉄と鋼Ｖｏ
ｌ．７６（１９７６）Ｓ４４６〕、燃料費低減を目的
に、ダスト原料にセメント等の固形材を使用してペレッ
ト化するコールドペレット化技術〔鉄と鋼Ｖｏｌ．７６
（１９７６）Ｓ４３２〕、あるいは、回収した転炉粗粒
ダストの含有水分を調整し、粘結材、炭材、石灰石の粉
末、集塵ダストを加えて成型する方法〔特開平１−３０
１８２６号公報〕により得られたペレットを高炉または
転炉で使用するダストリサイクル方法が報告されてい
る。

【０００３】また、転炉発生ダストの転炉への直接的な
リサイクル方法として、湿式処理で回収し、これを脱水
処理して得られる湿潤２次ダストを転炉に前装入して、
不活性雰囲気中で前回吹錬後の炉体残熱により乾燥後、
溶銑を装入して吹錬する方法〔特公平５−６４２０７号
公報〕が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】転炉製鋼法において吹
錬中に発生する排ガスには多量のダストが含まれてお
り、その発生量は転炉装入量全体の１．６〜２．２％と
言われている。また、ダスト成分の７０〜８０％は鉄分
であるため、鉄ロスとしては転炉装入鉄分全体の１．２
〜１．７％に相当し、これが溶鋼歩留の低下原因になっ
ていて、製造原価に与える影響も大きい。従って、発生
するダストを回収して再利用を図ることは、鉄分の回収
により溶鋼歩留を向上させ、製造原価を低減させること
につながるものである。これらのことから、発生ダスト
を回収して効率的に再利用することは極めて重要なこと
である。

【０００５】発生ダストの回収は、一般的にＯＧ法とよ
ばれる湿式集塵法で行われているため、回収後のダスト
中の水分は２０〜３０％と高いものとなっている。この
湿潤ダストを転炉に直接装入することは、そのハンドリ
ングが難しいのみならず、高熱の溶銑に直接接触させる
ために水蒸気爆発の危険性が極めて高くなり、安全上問
題がある。

【０００６】そこで従来は、湿潤ダストを天日乾燥させ
て水分を除去し、炉上バンカーより転炉内に投入して使
用しているが、粉体であるため、原料ホッパー内で棚吊
りを起こしたり、投入時の歩留低下やコンベアー輸送時
の粉塵発生等の問題が生じていた。

【０００７】また、別のリサイクル方法として、前述の
ようにセメント等の固形材（バインダー）を使用した
り、焼結処理を行ったりしてブリケット化あるいは固形
化した上で使用する方法がある。しかし、この場合に
は、固形材に含まれる硫黄分のピックアップがあるた
め、鋼の品質面から〔Ｓ〕の低い鋼種には使用できず、
また固形化・ブリケット化の加工費が高くなる等の問題
点があった。

【０００８】また、湿潤２次ダストを転炉に前装入し
て、不活性雰囲気中で前回吹錬後の炉体残熱により乾燥
後、溶銑を装入して吹錬する方法がある。しかし、含水
物を直接炉内に投入するため、耐火物のスポーリングを
誘発して炉寿命を低下させたり、乾燥時間をある程度と
る必要があるため、生産性を著しく阻害する等の問題点
があった。

【０００９】本発明は、これらの課題を解決し、効率的
に安価な方法でダストを再利用し、溶鋼歩留の向上を図
って、製造原価を低減させる優れた方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは、転炉吹錬時に発生する粗粒ダストを湿
式集塵装置にて回収して得られた湿潤ダストを転炉スラ
グ運搬用鋼製鍋に装入し、該鋼製鍋の前回受滓後の残熱
により、該湿潤ダストを乾燥させた後、スクラップシュ
ートにて他の冷却材（スクラップ、型銑等）とともに転
炉に装入し、引き続き溶銑を装入して吹錬することを特
徴とする転炉製鋼法におけるダストリサイクル方法にあ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のダストリサイク
ル方法について詳細に述べる。転炉吹錬時に発生する排
ガス中のダストは湿式集塵装置で集塵水中に分離され、
この集塵水中のダストは、粗粒分離機およびシックナー
で固形物として分離回収される。この湿潤ダストは含水
率が２０〜３０％と水分が非常に多い。これを効率良く
簡易に乾燥させる方法が本発明である。

【００１２】一方、転炉製鋼法では、１ヒート吹錬する
毎に数トンから数十トンのスラグが発生し、通常このス
ラグは、出鋼完了後スラグ運搬用鋼製鍋（スラグ鍋）に
排出される。スラグ鍋に排出されたスラグは、１ヒート
あるいは複数ヒート分溜められて、工場に隣接した、あ
るいは遠隔地にある処理場に運搬されて処理される。転
炉スラグは、通常高温溶融状態となっており、処理を終
えたスラグ鍋は相当の高温に熱せられている。従って、
上述の回収された湿潤ダストをこのスラグ鍋に入れるこ
とにより、水分は短時間で蒸発し、湿潤ダストは強制的
に乾燥される。こうして湿潤ダストは、好ましくは５％
以下の水分まで乾燥された後、スクラップヤードに運搬
され、マグネットクレーンにてスクラップシュートに入
れられて、他のスクラップ・型銑等の冷却材とともに転
炉に装入される。

【００１３】本発明は以下に示すような６点の特徴を有
する。 （１）転炉スラグを運搬した後のスラグ鍋の残熱を利用
して湿潤ダストを強制乾燥させるため、従来法に比べて
非常に簡易な方法である。しかも、既存の設備を利用す
るため、設備投資はゼロに等しい。

【００１４】（２）高温に熱せられたスラグ鍋内で湿潤
ダストが強制乾燥されるため、従来の天日乾燥時に起こ
る、湿潤ダスト中の金属鉄およびＦｅＯの酸化進行を大
幅に抑制できる。これにより、冷却材としての冷却係数
を低下させるため、鉄鉱石の代替として使用する場合で
も従来法と比較して使用量を増やせるので、溶鋼歩留の
向上効果が期待できる。

【００１５】（３）湿潤ダストを天日乾燥させて水分を
除去し、炉上バンカーより転炉内に投入使用する場合に
は、ダストは粉体となっているため、原料ホッパー内で
棚吊りを起こしたり、投入時の歩留の低下、あるいはコ
ンベアー輸送時の粉塵発生等の問題が生じていた。これ
に対して本発明では、スクラップシュートにて他の冷却
材（スクラップ・型銑等）とともに乾燥ダストが転炉内
に装入されるので、冷却材が一種の蓋の役目を果たし、
粉塵の発生は極めて軽微なものとなり、操業上差し障り
ないと判断される。

【００１６】（４）セメント等と混ぜたり、焼結処理を
行ったりしてブリケット化する従来法と比べ、加工を全
く加えないでリサイクルできるため、原料コストを著し
く低減できる。また従来法では、ブリケット化するとき
の添加物によっては、鋼中への硫黄のピックアップが懸
念されるが、本発明では硫黄等の不純物を一切添加しな
いため、そのような添加物による影響を受けない点で有
利な方法である。

【００１７】（５）従来法のように転炉内に直接湿潤ダ
ストを装入して強制乾燥させる場合、高温の内張耐火物
が急激な温度変化に対して熱的スポーリングを起こす危
険性がある。しかし、本発明では、鋼製スラグ鍋内で強
制乾燥させた後に転炉内へ装入するため、内張り耐火物
への悪影響は全くない。

【００１８】（６）従来法のように転炉内で湿潤ダスト
を強制乾燥させる場合、ある程度の時間をかけて炉内に
保持する必要があるため、製鋼時間が延長して生産性を
阻害するおそれがある。しかし、本発明では、スラグ鍋
内で湿潤ダストを強制乾燥させ、スクラップシュートで
他の冷却材と同時に転炉に装入するため、水蒸気爆発の
危険性はなく、続けて溶銑を装入でき、製鋼時間には全
く影響を及ぼさないで高生産性を維持できる利点があ
る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明のダストリサイクル方法の実施
例を示す。

【００２０】図１は、本発明のダストリサイクル方法に
ついて、そのフローの概略を示している。湿式集塵装置
によって回収された湿潤ダスト２を貯蔵ホッパー１から
運搬トラックに切り出し、熱滓を搬送した直後で充分に
蓄熱されている鋼製スラグ鍋３に湿潤ダストを移す。こ
の状態で約６時間かけて湿潤ダスト４を乾燥させたとこ
ろ、ダストの水分は４．２％に減少した。そこで、こう
して乾燥したダスト５を製鋼工場に隣接したスクラップ
ヤードに運搬し、適宜ダスト５をスクラップや型銑等の
冷却材８とともにマグネットクレーン６でスクラップシ
ュート７に投入した。これを転炉９に装入し、続けて溶
銑を装入した後、吹錬を行った。

【００２１】表１には、本発明と比較例１〜３につい
て、そのダストリサイクル方法を具体的に示す。図２〜
図５における本発明および比較例１〜３は表１の内容と
一致している。

【００２２】

【表１】

【００２３】図２は、プロパー操業でこれらのダストリ
サイクルを行った場合の溶鋼歩留向上代を示す。本発明
および比較例２、３では良好な歩留向上が見られたのに
対して、比較例１では歩留向上代が小さかった。これ
は、比較例１において２４時間天日乾燥させた際、金属
鉄分がＦｅＯあるいはＦｅ₂ Ｏ₃ に酸化し、これを転炉
で還元するために余分のエンタルピーが必要となり、従
って通常使用できる鉄鉱石の使用量が著しく減少したた
めと推定された。また、比較例１においては、乾燥ダス
トをベルトコンベアーにより地下バンカーから炉上バン
カーに輸送する際に著しく粉塵が発生して作業環境が劣
悪なものとなり、また同時に不明の鉄ロスが増えてダス
トの鉄分回収が大幅に減少した。

【００２４】図３は、転炉吹錬後の吹止〔Ｓ〕につい
て、プロパー操業、本発明および比較例２の各ケースを
示した。転炉に装入された溶銑の〔Ｓ〕はいずれも０．
０１５ｗｔ％であった。プロパー操業と本発明はほぼ同
レベルの吹止〔Ｓ〕であったのに対して、比較例２は著
しく吹止〔Ｓ〕が上昇した。これは、比較例２でダスト
をブリケット化する際に使用したバインダー中に硫黄含
有物質が含まれていたためと考えられた。また、ダスト
をブリケット化する費用は、ダストそのものの原料コス
トの２倍かかり、著しいコストアップを招いた。

【００２５】図４は、プロパー操業、本発明および比較
例３の各ケースで操業した場合の転炉炉寿命の結果を示
す。プロパー操業と本発明はほぼ同レベルの転炉炉寿命
であったのに対して、比較例３は著しく寿命が減少し
た。炉寿命のネック部位は、プロパー操業と本発明が出
鋼時のスラグラインのトラニオンサイドであったのに対
して、比較例３は装入側コーナー部であった。このこと
から比較例３の著しい寿命減少の原因を推定すると、湿
潤ダストを転炉に直接装入したため、装入側コーナー部
が局所的に冷却されて、その部位で熱的スポーリングを
起こし、レンガ溶損を加速したものと考えられる。

【００２６】図５は、プロパー操業、本発明および比較
例３の各ケースでの製鋼時間の比較を示している。プロ
パー操業と本発明はほぼ同レベルの製鋼時間であったの
に対して、比較例３は著しく製鋼時間が延長している。
このため、転炉の生産性は大きく減少し、生産計画に支
障をきたすこととなった。これは、比較例３が湿潤ダス
トを転炉内で乾燥させるための保持時間が必要となった
ため、製鋼時間が延長したものである。

【００２７】

【発明の効果】以上の如く本発明の方法によれば、設備
投資を行わないで、極めて簡便な方法で転炉集塵湿潤ダ
ストをリサイクル使用できるため、溶鋼品質を損なわ
ず、転炉炉寿命を減少させないで、なおかつ製鋼時間の
延長を伴わないで溶鋼歩留の向上を図ることができ、粗
鋼の製造原価を大きく低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】湿式集塵装置によって回収された湿潤ダストを
簡易な方法で乾燥して転炉で再利用する本発明によるダ
ストリサイクル方法のフロー図である。

【図２】本発明および比較例１〜３のダストリサイクル
法による溶鋼歩留向上代の対比を示す図である。

【図３】プロパー操業、本発明および比較例２の吹止
〔Ｓ〕の対比を示す図である。

【図４】プロパー操業、本発明および比較例３の転炉炉
寿命の対比を示す図である。

【図５】プロパー操業、本発明および比較例３の製鋼時
間の対比を示す図である。

【符号の説明】

１ 湿式集塵装置によって回収された湿潤ダストの貯
蔵ホッパー ２ 湿式集塵装置によって回収された湿潤ダスト ３ 鋼製スラグ鍋 ４ 乾燥中の湿潤ダスト ５ 乾燥後のダスト ６ マグネットクレーン ７ スクラップシュート ８ スクラップや型銑等の冷却材 ９ 転炉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転炉吹錬時に発生する粗粒ダストを湿式
   集塵装置にて回収して得られた湿潤ダストを転炉スラグ
   運搬用鋼製鍋に装入し、該鋼製鍋の前回受滓後の残熱に
   より、該湿潤ダストを乾燥させた後、スクラップシュー
   トにて他の冷却材とともに転炉に装入し、引き続き溶銑
   を装入して吹錬することを特徴とする転炉製鋼法におけ
   るダストリサイクル方法。