JPH10306303A - 竪型溶解炉の操業方法 - Google Patents
竪型溶解炉の操業方法Info
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- JPH10306303A JPH10306303A JP11261097A JP11261097A JPH10306303A JP H10306303 A JPH10306303 A JP H10306303A JP 11261097 A JP11261097 A JP 11261097A JP 11261097 A JP11261097 A JP 11261097A JP H10306303 A JPH10306303 A JP H10306303A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P10/20—Recycling
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、炭材として高炉コークス、あるいは
成形コークスを使用しても、鉄スクラップで所望炭素濃
度を有する製鋼用溶銑の製造が可能な竪型鉄スクラップ
溶解炉の操業方法を提供することを目的としている。 【解決手段】炉内部に炭材ベッドを形成した竪型溶解炉
を用い、鉄スクラップ含有鉄源を溶解して製鋼用溶銑を
製造するにあたり、前記炭材ベットに埋没した送風羽口
のうちの最上位のものの中心軸から炭材ベッドの上面ま
での距離Ｈを、前記鉄源の目標溶解速度Ｗに応じて、
（１）式又は（２）式を満足する範囲に調整する。 Ｗ≦４の時、０．７５＋００１１２５Ｗ ＜ Ｈ ≦
１．５ …（１） Ｗ≧４の時、１．２ ＜ Ｈ ≦ １．５
…（２）
成形コークスを使用しても、鉄スクラップで所望炭素濃
度を有する製鋼用溶銑の製造が可能な竪型鉄スクラップ
溶解炉の操業方法を提供することを目的としている。 【解決手段】炉内部に炭材ベッドを形成した竪型溶解炉
を用い、鉄スクラップ含有鉄源を溶解して製鋼用溶銑を
製造するにあたり、前記炭材ベットに埋没した送風羽口
のうちの最上位のものの中心軸から炭材ベッドの上面ま
での距離Ｈを、前記鉄源の目標溶解速度Ｗに応じて、
（１）式又は（２）式を満足する範囲に調整する。 Ｗ≦４の時、０．７５＋００１１２５Ｗ ＜ Ｈ ≦
１．５ …（１） Ｗ≧４の時、１．２ ＜ Ｈ ≦ １．５
…（２）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、竪型溶解炉の操業
方法に関し、特に、炭材を熱源として鉄スクラップを溶
解し、製鋼用溶銑を製造する技術である。
方法に関し、特に、炭材を熱源として鉄スクラップを溶
解し、製鋼用溶銑を製造する技術である。
【０００２】
【従来の技術】製鋼過程で利用する鉄源は、鉄鉱石を高
炉で溶融還元して得られる溶銑が主体であるが、これを
冷却、凝固させた冷銑、さらには鉄鋼材料の加工屑、建
築物や機械製品等の老朽化に伴ない発生する鉄スクラッ
プも、かなりな量使用されている。これら鉄源のうち、
溶銑や冷銑の製造には、鉄鉱石を溶融還元するために多
大なエネルギーを要するばかりでなく、鉄鉱石、石灰石
等の原料事前処理（焼結鉱やペレットの製造）設備や高
炉といった設備の建設に多大な投資を必要とする。これ
に対して、鉄スクラップは、溶銑や冷銑に比べて鉄鉱石
の還元熱分だけエネルギー使用量を少なくでき、製鋼で
使用するための事前処理も簡略化できるので、大規模な
設備投資が不要であるという利点を有する。そのため、
今までは、該スクラップを転炉、電気炉等の製鋼炉へ直
接投入して使用されることが多かった。
炉で溶融還元して得られる溶銑が主体であるが、これを
冷却、凝固させた冷銑、さらには鉄鋼材料の加工屑、建
築物や機械製品等の老朽化に伴ない発生する鉄スクラッ
プも、かなりな量使用されている。これら鉄源のうち、
溶銑や冷銑の製造には、鉄鉱石を溶融還元するために多
大なエネルギーを要するばかりでなく、鉄鉱石、石灰石
等の原料事前処理（焼結鉱やペレットの製造）設備や高
炉といった設備の建設に多大な投資を必要とする。これ
に対して、鉄スクラップは、溶銑や冷銑に比べて鉄鉱石
の還元熱分だけエネルギー使用量を少なくでき、製鋼で
使用するための事前処理も簡略化できるので、大規模な
設備投資が不要であるという利点を有する。そのため、
今までは、該スクラップを転炉、電気炉等の製鋼炉へ直
接投入して使用されることが多かった。
【０００３】ところで、近年、鉄スクラップの発生量の
増加に伴い、該鉄スクラップを製鋼過程にリサイクルさ
せることが、環境保全や製鋼コスト低減の観点から注目
されている。しかしながら、鉄スクラップが多種にな
り、直接製鋼炉で使用するには、その形状、サイズある
いは化学組成上で問題が生じている。つまり、炉への投
入がやり難くなるばかりか、製造する溶鋼の成分調整上
で使用量に制限が生じている。そのため、転炉で使用す
る前に、これら鉄スクラップを簡易且つ低コストな方法
で溶解、精錬し、できるだけ均一組成とすることが望ま
れている。
増加に伴い、該鉄スクラップを製鋼過程にリサイクルさ
せることが、環境保全や製鋼コスト低減の観点から注目
されている。しかしながら、鉄スクラップが多種にな
り、直接製鋼炉で使用するには、その形状、サイズある
いは化学組成上で問題が生じている。つまり、炉への投
入がやり難くなるばかりか、製造する溶鋼の成分調整上
で使用量に制限が生じている。そのため、転炉で使用す
る前に、これら鉄スクラップを簡易且つ低コストな方法
で溶解、精錬し、できるだけ均一組成とすることが望ま
れている。
【０００４】一方、鉄スクラップを溶解処理すること
は、以前からも行われている。例えば、アーク電気炉や
誘導加熱電気炉といった電気エネルギーを利用する鉄ス
クラップ溶解炉が、以前より鉄スクラップの溶解に利用
されている。しかし、これら電気炉は、エネルギー変換
効率が約３５％と低く、エネルギー使用量の面で欠点が
あった。
は、以前からも行われている。例えば、アーク電気炉や
誘導加熱電気炉といった電気エネルギーを利用する鉄ス
クラップ溶解炉が、以前より鉄スクラップの溶解に利用
されている。しかし、これら電気炉は、エネルギー変換
効率が約３５％と低く、エネルギー使用量の面で欠点が
あった。
【０００５】また、鋳物用溶銑を製造するための炉とし
て、キュポラ（所謂竪型溶解炉の一種）が使用されるこ
とがある。このキュポラによる溶解法の従来技術を整理
すると、下記の通りである。鉄源を、コークスと交互に
層状をなすように充填して溶解し、溶銑とするが、該溶
銑の炭素濃度を制御するため、（１）使用する銑鉄と鉄
スクラップの配合比を調整する方法、（２）充填するコ
ークス層高さを適正にする方法、（３）送風空気の酸素
富化を行なう方法、がある。なお、コークス層高さの標
準値に関しては、「キュポラ標準寸法並びに標準溶解操
業法」（日本鋳物協会標準キュポラ委員会編（１９４
９））や「新版キュポラ ハンドバック」（日本鋳物協
会編、丸善（１９６８））などの記載がある。
て、キュポラ（所謂竪型溶解炉の一種）が使用されるこ
とがある。このキュポラによる溶解法の従来技術を整理
すると、下記の通りである。鉄源を、コークスと交互に
層状をなすように充填して溶解し、溶銑とするが、該溶
銑の炭素濃度を制御するため、（１）使用する銑鉄と鉄
スクラップの配合比を調整する方法、（２）充填するコ
ークス層高さを適正にする方法、（３）送風空気の酸素
富化を行なう方法、がある。なお、コークス層高さの標
準値に関しては、「キュポラ標準寸法並びに標準溶解操
業法」（日本鋳物協会標準キュポラ委員会編（１９４
９））や「新版キュポラ ハンドバック」（日本鋳物協
会編、丸善（１９６８））などの記載がある。
【０００６】また、使用するコークスに関しては、
（４）固定炭素分が９２％程度、灰分が８％程度、揮発
分が２％以下、さらに硫黄が０．７％以下といった高品
質で、（５）かつ、粒径が１５０ｍｍ以上の高価な鋳物
コークスを使用している。
（４）固定炭素分が９２％程度、灰分が８％程度、揮発
分が２％以下、さらに硫黄が０．７％以下といった高品
質で、（５）かつ、粒径が１５０ｍｍ以上の高価な鋳物
コークスを使用している。
【０００７】さらに、操業に関しては、（６）該キュポ
ラでは、炉の特性上、装入物のレベル（充填高さ）をあ
る一定値以上確保することで、その排ガス温度を低位に
保持する操業が可能である。この操業方法は、排ガス温
度を低くできる分だけ、熱効率の向上が期待できるの
で、エネルギー使用量の低減が可能という意味では有効
である。
ラでは、炉の特性上、装入物のレベル（充填高さ）をあ
る一定値以上確保することで、その排ガス温度を低位に
保持する操業が可能である。この操業方法は、排ガス温
度を低くできる分だけ、熱効率の向上が期待できるの
で、エネルギー使用量の低減が可能という意味では有効
である。
【０００８】そこで、発明者は、電気炉よりエネルギー
的に有利なキュポラに着目し、炭材及び熱源に安価な高
炉コークスあるいは成形コークスを、鉄源に主として鉄
スクラップを使用して製鋼用溶銑を製造することを研究
している。しかしながら、前記した公知技術を採用して
操業すると、出銑温度と出銑された溶銑の炭素濃度で決
定される液相線温度との差が１５０℃以下に低下した。
その原因は、使用するコークスの性状の違いにあると思
われるが、円滑な操業ができないばかりか、所望の製鋼
用溶銑、つまり出銑温度と上記液相線温度との差が１５
０℃以上のものが得られないという問題が生じた。この
１５０℃という温度差は、発明者が行った研究で得た値
であり、ヒート・サイズやプロセスの構成等の違いによ
るヒート・ロスの大小で適正値が異なる。また、この温
度差は、一般に、小型炉ほど大きな値が必要とされる。
的に有利なキュポラに着目し、炭材及び熱源に安価な高
炉コークスあるいは成形コークスを、鉄源に主として鉄
スクラップを使用して製鋼用溶銑を製造することを研究
している。しかしながら、前記した公知技術を採用して
操業すると、出銑温度と出銑された溶銑の炭素濃度で決
定される液相線温度との差が１５０℃以下に低下した。
その原因は、使用するコークスの性状の違いにあると思
われるが、円滑な操業ができないばかりか、所望の製鋼
用溶銑、つまり出銑温度と上記液相線温度との差が１５
０℃以上のものが得られないという問題が生じた。この
１５０℃という温度差は、発明者が行った研究で得た値
であり、ヒート・サイズやプロセスの構成等の違いによ
るヒート・ロスの大小で適正値が異なる。また、この温
度差は、一般に、小型炉ほど大きな値が必要とされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、炭材として高炉コークス、あるいは成形コーク
スを使用しても、鉄スクラップで所望炭素濃度を有する
製鋼用溶銑の製造が可能な竪型鉄スクラップ溶解炉の操
業方法を提供することを目的としている。
に鑑み、炭材として高炉コークス、あるいは成形コーク
スを使用しても、鉄スクラップで所望炭素濃度を有する
製鋼用溶銑の製造が可能な竪型鉄スクラップ溶解炉の操
業方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記課題を達
成するため、竪型炉内での鉄スクラップの溶解特性につ
いて検討を行い、以下の知見を得た。高炉コークス又は
成形コークスは、鋳物コークスと粒径や灰分含有量等が
異なることに起因して燃焼率が良くなる。その結果、同
一送風条件では、コークス温度が５０℃程度低くなり、
出銑温度と出銑時溶銑の炭素濃度の低下を招く。そこ
で、発明者は、この問題を解決する対策を鋭意研究し、
コークス層高さの調整と送風空気中の酸素濃度の上昇が
有効であることを確認し、本発明を完成させた。
成するため、竪型炉内での鉄スクラップの溶解特性につ
いて検討を行い、以下の知見を得た。高炉コークス又は
成形コークスは、鋳物コークスと粒径や灰分含有量等が
異なることに起因して燃焼率が良くなる。その結果、同
一送風条件では、コークス温度が５０℃程度低くなり、
出銑温度と出銑時溶銑の炭素濃度の低下を招く。そこ
で、発明者は、この問題を解決する対策を鋭意研究し、
コークス層高さの調整と送風空気中の酸素濃度の上昇が
有効であることを確認し、本発明を完成させた。
【００１１】すなわち、本発明は、内部に炭材ベッドを
形成した竪型炉を用い、鉄スクラップ含有鉄源を溶解し
て製鋼用溶銑を製造するにあたり、前記炭材ベットに埋
没した送風羽口のうちの最上位のものの中心軸から炭材
ベッドの上面までの距離Ｈを、前記鉄源の目標溶解速度
Ｗに応じて、（１）式又は（２）式を満足する範囲に調
整することを特徴とする竪型溶解炉の操業方法である。
形成した竪型炉を用い、鉄スクラップ含有鉄源を溶解し
て製鋼用溶銑を製造するにあたり、前記炭材ベットに埋
没した送風羽口のうちの最上位のものの中心軸から炭材
ベッドの上面までの距離Ｈを、前記鉄源の目標溶解速度
Ｗに応じて、（１）式又は（２）式を満足する範囲に調
整することを特徴とする竪型溶解炉の操業方法である。
【００１２】 Ｗ≦４の時、 ０．７５＋００１１２５ Ｗ ＜ Ｈ ≦１．５ …（１） Ｗ≧４の時、 １．２ ＜ Ｈ ≦１．５ …（２） ここで、 Ｗ：前記鉄源の目標溶解速度（ｔｏｎ／ｈｒ） Ｈ：前記送風羽口の中心軸から炭材層の上面までの距離
（ｍ） なお、羽口中心から見て上方を正の値とする。
（ｍ） なお、羽口中心から見て上方を正の値とする。
【００１３】また、本発明は、前記範囲に調整する手段
が、炉頂から装入する炭材量と、前記送風羽口からの送
風量及び／又は該送風中の酸素濃度であることを特徴と
する竪型溶解炉の操業方法である。本発明では、鉄スク
ラップを主体とした鉄源を、高炉コークス又は成形コー
クスを炭材として竪型溶解炉で溶解し、製鋼用銑鉄を製
造するにあたり、送風羽口直前の炭材層高さを前記の範
囲内に収まるように調整して、操業するようにしたの
で、高炉で鉄鉱石を溶解する場合に比較して、酸化鉄を
還元する必要がなく、鉄スクラップの加熱と溶解に必要
な熱を供給すれば良いことになる。その結果、エネルギ
ー使用量が少なくて済み、経済的な操業が可能となる。
また、竪型炉の特性上、排ガス温度を低位に維持するこ
とができるようになるので、熱効率も向上し、前記エネ
ルギー使用量の低減が一層促進されるようになる。さら
に、従来の鋳物コークスより安価な炭材である高炉コー
クス、あるいは成形コークスを使用するようにしたの
で、炭材コスト低減のメリットも享受できる。
が、炉頂から装入する炭材量と、前記送風羽口からの送
風量及び／又は該送風中の酸素濃度であることを特徴と
する竪型溶解炉の操業方法である。本発明では、鉄スク
ラップを主体とした鉄源を、高炉コークス又は成形コー
クスを炭材として竪型溶解炉で溶解し、製鋼用銑鉄を製
造するにあたり、送風羽口直前の炭材層高さを前記の範
囲内に収まるように調整して、操業するようにしたの
で、高炉で鉄鉱石を溶解する場合に比較して、酸化鉄を
還元する必要がなく、鉄スクラップの加熱と溶解に必要
な熱を供給すれば良いことになる。その結果、エネルギ
ー使用量が少なくて済み、経済的な操業が可能となる。
また、竪型炉の特性上、排ガス温度を低位に維持するこ
とができるようになるので、熱効率も向上し、前記エネ
ルギー使用量の低減が一層促進されるようになる。さら
に、従来の鋳物コークスより安価な炭材である高炉コー
クス、あるいは成形コークスを使用するようにしたの
で、炭材コスト低減のメリットも享受できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図１〜３は、本発明を実施している竪型溶解炉
の炉内状況を示す縦断面図である。竪型溶解炉本体１の
炉頂部からベルト・コンベア２を介して、炭材のコーク
ス５と石灰石及び鉄スクラップ６とが交互に装入されて
いる。そして、炉体下部に設置した１次送風羽口３と２
次燃焼用送風羽口４とから空気、あるいは酸素富化空気
７が送風され、前記炭材を加熱して高温ガスとし、上方
に存在する鉄スクラップ及び石灰石を溶解し、炉底に滴
下させる。その過程で、炉体下部に形成される鉄源がほ
とんどない炭材層（以下、炭材ベット）を通過すること
になる。
明する。図１〜３は、本発明を実施している竪型溶解炉
の炉内状況を示す縦断面図である。竪型溶解炉本体１の
炉頂部からベルト・コンベア２を介して、炭材のコーク
ス５と石灰石及び鉄スクラップ６とが交互に装入されて
いる。そして、炉体下部に設置した１次送風羽口３と２
次燃焼用送風羽口４とから空気、あるいは酸素富化空気
７が送風され、前記炭材を加熱して高温ガスとし、上方
に存在する鉄スクラップ及び石灰石を溶解し、炉底に滴
下させる。その過程で、炉体下部に形成される鉄源がほ
とんどない炭材層（以下、炭材ベット）を通過すること
になる。
【００１５】１次送風羽口３は、該炭材ベットにその先
端を埋没させており、主として該ベット内のコークスを
加熱、燃焼させる空気を送風する。一方、２次燃焼用送
風羽口４は、炭材ベットで生成され、上昇してきた高温
ガス（主としてＣＯガス）を完全燃焼させる空気の送風
に用いられる。なお、１次送風羽口３及び２次燃焼用送
風羽口４は、共にそれぞれ複数段あっても良い。
端を埋没させており、主として該ベット内のコークスを
加熱、燃焼させる空気を送風する。一方、２次燃焼用送
風羽口４は、炭材ベットで生成され、上昇してきた高温
ガス（主としてＣＯガス）を完全燃焼させる空気の送風
に用いられる。なお、１次送風羽口３及び２次燃焼用送
風羽口４は、共にそれぞれ複数段あっても良い。
【００１６】本発明は、かかる竪型溶解炉の操業にあた
り、炭材を鋳物コークスに代え、高炉コークスあるいは
成形コークスを用いた場合の問題点（溶銑の温度と炭素
濃度の低下）を解消したものである。具体的には、
（ａ）炭材温度が一定の場合、つまり送風空気中の酸素
濃度が一定ならば、出銑時の溶銑中炭素濃度は、溶融し
た鉄が上方から滴下し前記炭材ベッド中を通過する時間
で決まり、また、（ｂ）炭材ベッドの高さが一定の場
合、該溶融した鉄の通過時間は、溶解速度で決まること
から、目標とする溶銑生産量、すなわち鉄源の溶解速度
の下で製鋼用溶銑に適した出銑時の溶銑中炭素濃度を得
るために、炭材ベッド高さを適正範囲内に調整すること
にある。なお、そのための調整手段は、鉄源の溶解速度
が、専ら、炭材の燃焼熱と送風顕熱による鉄源への入熱
によって決まるから、送風条件と炭材装入量によってほ
ぼ一義的に決めることができる。
り、炭材を鋳物コークスに代え、高炉コークスあるいは
成形コークスを用いた場合の問題点（溶銑の温度と炭素
濃度の低下）を解消したものである。具体的には、
（ａ）炭材温度が一定の場合、つまり送風空気中の酸素
濃度が一定ならば、出銑時の溶銑中炭素濃度は、溶融し
た鉄が上方から滴下し前記炭材ベッド中を通過する時間
で決まり、また、（ｂ）炭材ベッドの高さが一定の場
合、該溶融した鉄の通過時間は、溶解速度で決まること
から、目標とする溶銑生産量、すなわち鉄源の溶解速度
の下で製鋼用溶銑に適した出銑時の溶銑中炭素濃度を得
るために、炭材ベッド高さを適正範囲内に調整すること
にある。なお、そのための調整手段は、鉄源の溶解速度
が、専ら、炭材の燃焼熱と送風顕熱による鉄源への入熱
によって決まるから、送風条件と炭材装入量によってほ
ぼ一義的に決めることができる。
【００１７】本発明で、竪型溶解炉の下部に設けた１次
送風羽口のうち最上位に位置するものの中心軸から炭材
ベッドの上面までの距離Ｈを、（１）式又は（２）式の
範囲内とした理由は、以下の通りである。前記Ｈがこの
範囲を超えると、鉄源の所謂溶解帯位置が上昇し、溶解
帯温度の低下に起因した溶解速度の減少、つまり生産性
低下で必要以上にコークス原単位の増加を招き、経済性
の面で不利となる。一方、この範囲未満となると、前述
の事項とは逆に、溶解帯位置の低下に伴い溶解帯温度が
上昇し、溶解速度の増加と出銑温度の上昇をもたらす
が、滴下する溶融した鉄と炭材ベッドとの接触時間が短
くなり、出銑時の溶銑炭素濃度が低下する。
送風羽口のうち最上位に位置するものの中心軸から炭材
ベッドの上面までの距離Ｈを、（１）式又は（２）式の
範囲内とした理由は、以下の通りである。前記Ｈがこの
範囲を超えると、鉄源の所謂溶解帯位置が上昇し、溶解
帯温度の低下に起因した溶解速度の減少、つまり生産性
低下で必要以上にコークス原単位の増加を招き、経済性
の面で不利となる。一方、この範囲未満となると、前述
の事項とは逆に、溶解帯位置の低下に伴い溶解帯温度が
上昇し、溶解速度の増加と出銑温度の上昇をもたらす
が、滴下する溶融した鉄と炭材ベッドとの接触時間が短
くなり、出銑時の溶銑炭素濃度が低下する。
【００１８】また、本発明の実施に際しては、前記Ｈの
値は実測が困難であるので、竪型溶解炉の操業開始時に
予め炭材ベットを設けておき、その炭材ベッド高さの測
定値と操業中のマス・バランス（炉上からの炭材投入量
と、溶銑及び排ガスへの炭素の出量の差）とから推算す
ることにした。
値は実測が困難であるので、竪型溶解炉の操業開始時に
予め炭材ベットを設けておき、その炭材ベッド高さの測
定値と操業中のマス・バランス（炉上からの炭材投入量
と、溶銑及び排ガスへの炭素の出量の差）とから推算す
ることにした。
【００１９】
【実施例】溶解能力３．０ ｔｏｎ／ｈｒのキュポラを
用い、２０ｔｏｎの鉄スクラップを溶解した。その鉄ス
クラップは、サイズが直径２５〜１５０ｍｍφの所謂シ
ュレッダー屑である。炭材としては、サイズが直径３０
〜７５ｍｍφの高炉コークスを使用した。
用い、２０ｔｏｎの鉄スクラップを溶解した。その鉄ス
クラップは、サイズが直径２５〜１５０ｍｍφの所謂シ
ュレッダー屑である。炭材としては、サイズが直径３０
〜７５ｍｍφの高炉コークスを使用した。
【００２０】本発明の実施に際しては、それぞれの装入
は、交互に行い、鉄スクラップを１回当たり３００ｋｇ
一定とし、高炉コークスは、該鉄スクラップ１回分の溶
解と１次送風羽口３からの炭材ベッド高さを１．２ｍに
維持するのに必要な重量とした。なお、炉内の装入物レ
ベルが１次送風羽口３の上方３．５±０．２ｍとなるよ
うに、各原料の装入間隔を調整した。また、送風条件と
しては、１次送風羽口３と２次燃焼用羽口４からの送風
空気中の酸素流量の合計を、２８４〜３４７Ｎｍ3 ／ｈ
の範囲とし、１次送風羽口３からの酸素濃度を４０ｖｏ
ｌ．％（一定）とした。なお、２次燃焼用羽口４から
は、空気のみを供給した。
は、交互に行い、鉄スクラップを１回当たり３００ｋｇ
一定とし、高炉コークスは、該鉄スクラップ１回分の溶
解と１次送風羽口３からの炭材ベッド高さを１．２ｍに
維持するのに必要な重量とした。なお、炉内の装入物レ
ベルが１次送風羽口３の上方３．５±０．２ｍとなるよ
うに、各原料の装入間隔を調整した。また、送風条件と
しては、１次送風羽口３と２次燃焼用羽口４からの送風
空気中の酸素流量の合計を、２８４〜３４７Ｎｍ3 ／ｈ
の範囲とし、１次送風羽口３からの酸素濃度を４０ｖｏ
ｌ．％（一定）とした。なお、２次燃焼用羽口４から
は、空気のみを供給した。
【００２１】以上の操業によって得た結果は、平均溶解
速度が３．０ｔ／ｈ、平均出銑温度が１４９５℃、出銑
時の溶銑中平均炭素濃度が２．６２ｗｔ％、溶解用コー
クス原単位が１０６ｋｇ／ｔであった。 （比較例−１）前記実施例と同じ竪型溶解炉と操業方法
及び送風条件に従うが、１次送風羽口３からの炭材ベッ
ド高さを１．６ｍと、実施例より０．４ｍ上昇させた操
業を行った。
速度が３．０ｔ／ｈ、平均出銑温度が１４９５℃、出銑
時の溶銑中平均炭素濃度が２．６２ｗｔ％、溶解用コー
クス原単位が１０６ｋｇ／ｔであった。 （比較例−１）前記実施例と同じ竪型溶解炉と操業方法
及び送風条件に従うが、１次送風羽口３からの炭材ベッ
ド高さを１．６ｍと、実施例より０．４ｍ上昇させた操
業を行った。
【００２２】その結果、平均溶解速度が１．３ｔ／ｈ、
平均出銑温度が１４４８℃、出銑の溶銑中平均炭素濃度
が３．６９ｗｔ％、溶解用コークス原単位が２４０ｋｇ
／ｔであった。 （比較例−２）前記実施例と同じ竪型溶解炉と操業方法
及び送風条件に従うが、１次送風羽口３からの炭材ベッ
ド高さを０．８ｍと、実施例より０．４ｍ下降させた操
業を行った。
平均出銑温度が１４４８℃、出銑の溶銑中平均炭素濃度
が３．６９ｗｔ％、溶解用コークス原単位が２４０ｋｇ
／ｔであった。 （比較例−２）前記実施例と同じ竪型溶解炉と操業方法
及び送風条件に従うが、１次送風羽口３からの炭材ベッ
ド高さを０．８ｍと、実施例より０．４ｍ下降させた操
業を行った。
【００２３】その結果、平均溶解速度が３．６ｔ／ｈ、
平均出銑温度が１５２１℃、出銑時の溶銑中平均炭素濃
度が１．４７ｗｔ％、溶解用コークス原単位が８８ｋｇ
／ｔであった。この場合、出銑時の溶銑炭素濃度の減少
で、溶銑の融点が上昇し、出銑孔出口で溶銑が半凝固し
てしまい、途中で操業停止とした。これら実施例と比較
例から、本発明によれば、低コークス原単位、換言する
と低エネルギー使用量で、且つ操業上安定した製鋼用溶
銑の製造ができることが明らかである。
平均出銑温度が１５２１℃、出銑時の溶銑中平均炭素濃
度が１．４７ｗｔ％、溶解用コークス原単位が８８ｋｇ
／ｔであった。この場合、出銑時の溶銑炭素濃度の減少
で、溶銑の融点が上昇し、出銑孔出口で溶銑が半凝固し
てしまい、途中で操業停止とした。これら実施例と比較
例から、本発明によれば、低コークス原単位、換言する
と低エネルギー使用量で、且つ操業上安定した製鋼用溶
銑の製造ができることが明らかである。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、竪型
溶解炉で炭材に高炉コークス、あるいは成形コークスを
使用して、鉄スクラップから所望炭素濃度を有する製鋼
用溶銑が安定且つ効率良く製造できるようになった。
溶解炉で炭材に高炉コークス、あるいは成形コークスを
使用して、鉄スクラップから所望炭素濃度を有する製鋼
用溶銑が安定且つ効率良く製造できるようになった。
【図１】本発明の実施に用いた竪型溶解炉の縦断面を示
す図である。
す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
１ 竪型溶解炉（キュポラ） ２ ベルト・コンベア ３ １次送風羽口 ４ ２次燃焼用送風羽口 ５ 炭材（高炉コークス又は成形コークス） ６ 鉄源（鉄スクラップを含む） ７ 空気、又は酸素富化空気 ８ 溶銑 ９ 排ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 秀次 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 反町 健一 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 (2)
- 【請求項１】 内部に炭材ベットを形成した竪型炉を用
い、鉄スクラップ含有鉄源を溶解して製鋼用溶銑を製造
するにあたり、 前記炭材ベットに埋没した送風羽口のうちの最上位のも
のの中心軸から炭材ベッドの上面までの距離Ｈを、前記
鉄源の目標溶解速度Ｗに応じて、（１）式又は（２）式
を満足する範囲に調整することを特徴とする竪型溶解炉
の操業方法。 Ｗ≦４の時、 ０．７５＋００１１２５Ｗ ＜ Ｈ ≦１．５ …（１） Ｗ≧４の時、 １．２ ＜ Ｈ ≦ １．５ …（２） ここで、 Ｗ：前記鉄源の目標溶解速度（ｔｏｎ／ｈｒ） Ｈ：前記送風羽口の中心軸から炭材層の上面までの距離
（ｍ） なお、羽口中心から見て上方を正の値とする。 - 【請求項２】 前記範囲に調整する手段が、炉頂から装
入する炭材量と、前記送風羽口からの送風量及び／又は
該送風中の酸素濃度であることを特徴とする請求項１記
載の竪型溶解炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11261097A JPH10306303A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 竪型溶解炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11261097A JPH10306303A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 竪型溶解炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306303A true JPH10306303A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14591051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11261097A Withdrawn JPH10306303A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 竪型溶解炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242201A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 竪型溶解炉の操業方法 |
| CN102482723A (zh) * | 2009-09-02 | 2012-05-30 | 安赛乐米塔尔研究与发展有限责任公司 | 减少高炉的二氧化碳排放的方法和相关的装置 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11261097A patent/JPH10306303A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242201A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 竪型溶解炉の操業方法 |
| CN102482723A (zh) * | 2009-09-02 | 2012-05-30 | 安赛乐米塔尔研究与发展有限责任公司 | 减少高炉的二氧化碳排放的方法和相关的装置 |
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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: 20040706 |