JPH11181513A

JPH11181513A - 含鉄冷材の溶解方法

Info

Publication number: JPH11181513A
Application number: JP34875397A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ogawa; 雄司小川; Mitsutaka Matsuo; 充高松尾
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】含鉄冷材を溶解して溶鋼を製造するに際し、
溶解専用炉と精錬専用炉を設けることなく、一炉で溶解
と脱炭・脱硫等の精錬を行って、高品質の溶鋼を製造し
うる方法を提供する。【解決手段】上底吹き転炉型の溶解炉内に炭材、酸素
ガス及び予熱された含鉄冷材を供給し、炭材の燃焼熱に
より予熱された含鉄冷材を溶解して炭素濃度３％以上の
高炭素溶鉄を製造する第１工程と、酸素ガスの供給を停
止しガス吹き込み羽口から不活性ガスを吹き込んで溶融
スラグ中の酸化鉄の還元と溶鉄の脱硫を行う第２工程
と、溶解炉を傾動して炉内の溶融スラグを排出する第３
工程と、再び酸素ガスを供給して前記高炭素溶鉄の脱炭
等を行って溶鋼を製造する第４工程と、生成した溶鋼の
一部を種湯として溶解炉内に残して出湯する第５工程と
を有し、第１工程から第５工程までを繰り返すことを特
徴とする含鉄冷材の溶解方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクラップ等の含
鉄冷材を炭材の燃焼熱により溶解して、溶鋼を製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高炉溶銑を用いず、あるいはその
使用量を最小限にとどめ、スクラップ、冷銑、還元鉄、
鉄鉱石、ダストペレット等の固体の含鉄冷材を主な鉄源
とする製鉄法の開発が盛んに行われている。含鉄冷材を
溶解する熱源としては、エネルギーコストの低い炭材の
燃焼熱を利用するのが有利であり、多量の酸素ガスを供
給して集中的に熱発生させるために、転炉型の溶解炉が
用いられることが多い。

【０００３】このような転炉型の炉を用いて多量の含鉄
冷材を溶解する製鋼法の例として、特公昭６０−３４６
０５号に提案されているような上吹きランス及び炉底に
炭材導入ノズルを有する上底吹き転炉を用い、スクラッ
プを主原料として、１ヒート当り１０〜３０％相当量の
余分の溶鋼を製造し、この余分の溶鋼を次ヒート用の種
湯として炉内に残留させて、次ヒートのスクラップの装
入、溶解、精錬を行う方法がある。

【０００４】しかし、スクラップの溶解に際して、鉄浴
中に多量の炭材を供給すると、一旦は高炭素（通常は
[Ｃ]３％以上）の溶鉄が生成し、これを脱炭する必要が
ある。また、炭材から多量の硫黄が供給されるためこれ
を除去する必要がある。

【０００５】このように、含鉄冷材の溶解と脱炭、脱硫
等の精錬を一つの炉で行うと、溶解・精錬時間が過大に
なる。そのため、例えば特開昭６０−１７４８１２号公
報には、２種の転炉の一方で溶銑、多量の含鉄冷材及び
炭材を酸素吹錬して得た溶融鉄を、他方の転炉で酸素吹
錬することにより、多量の含鉄冷材を効率よく製錬して
品質の良好な溶鋼を製造する方法が開示されている。

【０００６】また、特開平１−８２１４号公報には、溶
解専用転炉において固形含鉄冷材を処理して高炭素溶鉄
となし、所要量の溶鉄と溶融スラグを残して次の溶解に
用い、残量は精錬専用転炉に移して脱炭等の精錬を行う
ことにより、溶解処理時間の短縮と溶鉄歩留りの向上を
図る転炉製鋼法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した特開
昭６０−１７４８１２号や特開平１−８２１４号のよう
に、溶解専用炉と精錬専用炉を併用する方法は、設備費
が大きくなると共に作業が複雑になって好ましくない。
また、溶鉄を移送する際の熱ロスが大きく経済的でな
い。さらに、一般には溶解時間と精錬時間がマッチング
せず、一方の待ち時間が大きくなるという問題があり、
一つの炉で溶解と精錬を行なって溶鋼を製造しうる方法
を実現することが強く望まれている。

【０００８】しかしながら一炉での溶鋼製造は、溶解・
精錬時間が過大になることの他に、種湯が融点の高い溶鋼であるため、次ヒートの始めに
含鉄冷材を供給したときに、種湯が凝固して円滑な操業
が困難になる場合があること、炭材からのＳの供給量が多くかつ十分な脱硫精錬が行
えないため、低硫鋼の溶製が難しいこと等の問題があ
る。

【０００９】上記の中でも、の脱硫の問題はとくに重
要である。高炉溶銑から低硫鋼を溶製しようとする場合
は、通常脱硫反応に有利な溶銑段階すなわち転炉装入前
に予備脱硫を行うが、含鉄冷材溶解においてはかかる炉
外精錬に依存できないため、如何にして溶解・精錬段階
における脱硫を強化するかが課題になる。

【００１０】本発明は上記のような課題を解決して、含
鉄冷材を溶解して溶鋼を製造するに際し、溶解専用炉と
精錬専用炉を設けることなく、一炉で溶解と脱炭・脱硫
等の精錬を行って、高品質の溶鋼を製造しうる方法を提
供することを目的とする。

【００１１】またこれにより、設備費の低減と製造工程
の簡略化を図って、溶鋼製造コストの低減に寄与するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】近年溶解炉の排ガスの顕
熱及び潜熱を利用して含鉄冷材を予熱し、これにより溶
解炉の熱負荷すなわち炭材の使用量を軽減する技術が提
案されている。本発明の発明者らは、このような予熱技
術を組み合わせた溶解法においては、前記の課題を容易
に解決しうることを着想した。

【００１３】すなわち、このような予熱技術によれば、
溶解炉に装入する含鉄冷材の温度を例えば５００℃以上
まで予熱することが可能であり、これにより溶解炉の炭
材原単位が低減され、溶解時間の大幅な短縮が可能にな
る。また、含鉄冷材が予熱されていれば、前記のよう
な次ヒートの始めに種湯溶鋼が凝固するという問題を回
避でき、かつ炭材原単位が低くなる結果、炭材からのＳ
分も少なくなって脱硫の負荷が軽減される。

【００１４】しかしながら、低硫鋼例えば[Ｓ]０．０２
％以下の溶鋼を一炉で製造するには、依然として脱硫の
強化が課題として残される。本発明者らは、溶解・精錬
炉での脱硫強化の方法として、スラグに分配して除去す
る方法と気化脱硫による方法の両者について種々検討
し、本発明を完成させた。

【００１５】スラグにより除去する方法としては、含鉄
冷材の溶解終了後脱炭精錬前に脱硫精錬期を設け、この
スラグを中間排滓する方法が有効である。しかし、脱硫
精錬時のスラグへのＳの分配比を高めようとしてその塩
基度を高めると、スラグの流動性が悪くなって中間排滓
率が低下するという問題がある。したがって、適正なス
ラグ組成を選択する必要があることが知見された。

【００１６】また、気化脱硫は通常硫黄酸化物として除
去されるものであるから、炭材が多量に共存する条件下
では起こりにくい。しかし、上吹き酸素ジェットにより
形成される酸素ポテンシャルの高い領域を利用すれば、
有効に気化脱硫しうることが見出された。

【００１７】本発明はこれらの知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、 (１)上底吹き転炉型の含鉄冷材の溶解炉を用いて溶鋼を
製造するに際し、溶解炉内の溶融物中に炭材を供給しつ
つこれを上吹きランス又は／及びガス吹き込み羽口から
供給される酸素ガスにより燃焼させ、予熱された含鉄冷
材を炭材の燃焼熱により溶解して炭素濃度３％以上の高
炭素溶鉄を製造する第１工程と、酸素ガスの供給を停止
しガス吹き込み羽口から不活性ガスを吹き込んで溶融ス
ラグ中の酸化鉄の還元と溶鉄の脱硫を行う第２工程と、
溶解炉を傾動して炉口又は排滓孔から炉内の溶融スラグ
を排出する第３工程と、再び酸素ガスを供給して前記高
炭素溶鉄の脱炭を行うと共に、その反応熱により含鉄冷
材の溶解を行って溶鋼を製造する第４工程と、生成した
溶鋼の一部を種湯として溶解炉内に残して出湯する第５
工程とを有し、第１工程から第５工程までを繰り返すこ
とを特徴とする含鉄冷材の溶解方法である。

【００１８】(２)前記第１工程で供給される含鉄冷材の
平均予熱温度を５００℃以上にすることを特徴とする前
項(１)記載の含鉄冷材の溶解方法である。

【００１９】(３)前記第２工程終了時における溶解炉内
の溶融スラグの（ＣａＯ）／（ＳｉＯ₂）を１．０〜
１．５にすることを特徴とする前項(１)又は(２)記載の
含鉄冷材の溶解方法である。

【００２０】(４)前記第１工程において、酸素ガスを供
給する主孔と不活性ガスをキャリアガスとして微粉炭を
供給する副孔とを有する上吹きランスを用い、酸素ジェ
ットにより形成される高温火点部に微粉炭を供給するこ
とにより、該微粉炭の気化脱硫を行うことを特徴とする
前項(１)〜(３)のいずれかに記載の含鉄冷材の溶解方法
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明を実施するための含鉄冷材
の溶解装置において、溶解炉は炭材及び酸素ガスを大量
に供給する機能、出湯・出滓のため炉体を傾転する機
能、及びメタル・スラグを撹拌するためのガス吹込み機
能を有することが必要で、炭材供給設備を有する上底吹
き転炉型の溶解炉を用いる。

【００２２】また、含鉄冷材を予熱するための装置は特
に限定されないが、例えば装入用バケット内で予熱する
方式、２炉を溶解用と予熱用の交互に使用する方式や溶
解炉に直結したシャフト型、ロータリーキルン型の予熱
炉を用いることができる。

【００２３】従来、炭材の燃焼熱による含鉄冷材溶解に
おいては、生成する溶鉄は通常［Ｃ］３％以上の高炭素
溶鉄であるが、本発明は上記のような溶解装置により、
含鉄冷材を主原料として低炭素（通常は［Ｃ］０．５％
以下）の溶鋼を製造する方法を提供することを目的とす
る。

【００２４】図１は、本発明の含鉄冷材の溶解方法の作
業工程を示す説明図である。本発明の方法は、図１に示
すように、予熱された含鉄冷材を炭材の燃焼熱により溶
解する第１工程（溶解工程）と、炭材及び酸素ガスの供
給を停止して脱硫精錬を行う第２工程（脱硫工程）と、
炉体を傾転して炉内の溶融スラグを排出する第３工程
（中間排滓工程）と、再び酸素ガスを供給して（炭材は
供給せず）溶鉄を脱炭する第４工程（脱炭工程）と、生
成した溶鋼を出湯するに際し、その一部を次ヒート用の
種湯として炉内に残留させて出湯する第５工程（出湯工
程）とを有し、第１工程から第５工程までを繰返すこと
を特徴とする。

【００２５】上記の第１工程においては、溶解炉１内に
溶鉄２と溶融スラグ３の層が形成されており、炉内の溶
融物中に炭材を供給しつつこれを上吹きランス４又は／
及び炉底部、炉腹部のガス吹き込み羽口５、６から供給
される酸素ガスにより燃焼させ、この燃焼熱で溶解炉に
供給される予熱された含鉄冷材７を溶解する。

【００２６】使用する炭材は粉状、塊状の石炭、コーク
ス等のいずれであってもよく、これらを併用してもよ
い。炭材の供給方法もとくに制限はなく、塊状の炭材を
炉の上部から投入してもよく、粉状の炭材をキャリアガ
スを用いて、上吹きランス４の副孔や炉底部、炉腹部の
炭材吹き込み羽口５、６から炉内の溶融物中に吹き付け
又は吹き込んでもよい。

【００２７】また、酸素ガスの供給方法もとくに制限は
ないが、通常は必要な酸素ガスの主な部分を上吹きラン
ス４から供給し、必要に応じて一部をガス吹き込み羽口
５、６の一方又は双方から供給するような方法がとられ
る。酸素ガスが必ずしも純酸素ガスである必要はなく、
一部非燃焼性のガスを含んでいてもよい。

【００２８】溶解原料の含鉄冷材として最も一般的なの
はスクラップであるが、冷銑や還元鉄であってもよく、
これらを混合したものでもよい。また、一部鉄鉱石、ダ
ストペレット等の酸化鉄源が含まれていてもよい。

【００２９】第１工程における含鉄冷材７の予熱温度
は、炭材原単位を低減して脱硫負荷を軽減するという目
的から、平均予熱温度が５００℃以上であることが望ま
しく、さらに好ましい予熱温度は７００℃以上である。

【００３０】また第１工程の初期において、予熱温度を
所定の値以上に維持することが特に重要である。すでに
述べたように、前ヒートで残した種湯は低炭素の溶鋼で
あるから、第１工程の初期に予熱していない含鉄冷材を
供給すると、種湯溶鋼が凝固してガス吹き込み羽口の閉
塞等により、円滑な操業が困難になる場合がある。本発
明者らの知見によれば、含鉄冷材を上記の温度以上に予
熱することにより、種湯溶鋼の凝固によるトラブルを回
避することができる。

【００３１】さらに、第１工程で製造した溶鉄の［Ｃ］
濃度（第１工程終了時の溶鉄の［Ｃ］濃度）は３重量％
以上であることが必要である。その理由は、次の第２工
程での脱硫精錬において、溶鉄中の炭素によるスラグ中
の酸化鉄の還元を促進させるため、及び第１工程におけ
る溶鉄温度を比較的低温（例えば１４５０℃以下）に維
持して、耐火物の溶損を低減させるためである。

【００３２】第２工程は、第１工程で生成した溶鉄の脱
硫精錬を目的とするもので、図１に示すように、上吹き
ランス４及びガス吹き込み羽口５、６からの酸素ガスの
供給を停止し、ガス吹き込み羽口５、６の一方又は双方
から不活性ガスを吹き込んで溶鉄２及び溶融スラグ３を
撹拌する。これにより、溶鉄中のカーボン及び溶融スラ
グ中に懸濁した炭材で溶融スラグ中の酸化鉄を還元し
て、溶鉄の脱硫を促進せしめる。

【００３３】酸素ガスの供給を停止する理由は、これを
継続した状態ではスラグ中の酸化鉄が十分低下しないた
めである。炉底部、炉腹部の羽口５、６が酸素ガスの吹
き込み用の羽口である場合は、吹き込みガスを不活性ガ
スに切替えればよい。

【００３４】また、脱硫精錬を促進するためには、生石
灰、ドロマイト等の副材を添加して溶融スラグの組成
（とくに、スラグの塩基度(ＣａＯ)／(ＳｉＯ₂))を所定
の範囲に調整することが必要であるが、副材の添加は第
２工程内で行ってもよく、或いは第１工程内で行っても
よい。

【００３５】第２工程終了時の溶解炉内の溶融スラグの
塩基度(ＣａＯ)／(ＳｉＯ₂)は１．０〜１．５であるこ
とが望ましい。その理由は、後記の実施例に示すよう
に、塩基度が１．０未満では十分な脱硫性能が得られ
ず、塩基度が１．５を超えるとスラグの流動性が悪くな
り、次の第３工程（中間排滓工程）で排滓率が低くなっ
て好ましくないためである。

【００３６】次いで第３工程は、第２工程の脱硫精錬に
よりＳ濃度が高くなった炉内の溶融スラグ３を排滓する
工程である。排滓の方法は、通常の転炉操業と同様に、
上吹きランス４やフードを上昇させ、炉体を傾転して炉
口から溶融スラグをスラグ受け９に流出させる。また、
必要があれば炉腹上部に排滓孔を設けて排滓してもよ
い。

【００３７】次の第４工程(脱炭工程)での復硫を防止す
るために、第３工程での排滓率を所定の値例えば７０％
以上にすることが重要である。そのためには、第３工程
終了時の炉内温度（通常は１４５０℃以下）において、
溶融スラグ３が十分な流動性を有するように、その塩基
度を１．５以下に調整することが望ましい。

【００３８】第４工程は、[Ｃ]３％以上の高炭素溶鉄を
低炭域まで脱炭して溶鋼（通常は[Ｃ]０．５重量％以
下）を製造する工程で、再び酸素ガスの供給を開始して
（炭材は供給せず）脱炭精錬を行う。この際カーボンの
燃焼熱が多量に発生するから、再び含鉄冷材を供給し
て、これを溶解し出湯時の溶鋼温度が所定の値（通常は
１６００〜１６５０℃）になるように調節する。

【００３９】このときに供給される含鉄冷材は予熱され
ていても、或いは予熱されていなくてもよいが、炭材原
単位の低減という観点から予熱されていた方が望まし
い。第４工程で溶解しうる含鉄冷材の量は、１ヒートで
溶解する含鉄冷材全量の５〜２０％程度である。

【００４０】第５工程は生成した溶鋼を出湯する工程で
あるが、出湯に際して炉内の溶鋼の一部を次ヒート用の
種湯として炉内に残すことを特徴とする。炉内に残す種
湯の量は、次ヒートの操業を円滑に行うために必要な最
小限の量であればよく、通常は炉内の溶鋼量の１０〜４
０％程度を種湯として残す。

【００４１】また出湯の際に、炉内の溶融スラグ３の一
部を排出してもよいが、これを全量次ヒート用の溶融ス
ラグとして炉内に残してもよい。出湯の方法はとくに限
定する必要はなく、通常は転炉操業と同じく、炉体を傾
転して出鋼孔８から溶鋼鍋１０に出湯するのが一般的で
あるが、他の方法例えば高炉の出銑孔のような開閉式の
出湯方法によってもよい。

【００４２】本発明の溶解方法は、第１回目のヒートの
み何らかの方法で種湯を準備すればよく、それ以後は上
記第１〜第５工程を繰返すことにより、連続的に含鉄冷
材の溶解を継続することができる。

【００４３】請求項４記載の本発明は、前記第１工程に
おいて、酸素ガスを供給する主孔と不活性ガスをキャリ
アガスとして微粉炭を供給する副孔とを有する上吹きラ
ンスを用い、酸素ジェットにより形成される高温火点部
に微粉炭を供給することにより、該微粉炭の気化脱硫を
行なうことを特徴とする。

【００４４】上記の上吹きランスにおける副孔の配置
は、高温火点部に微粉炭を供給できるものであればよ
く、例えば主孔が単孔の場合には、その周囲に複数の副
孔を配してもよい。あるいはランスの軸心付近に副孔を
設け、その周囲に複数の主孔を配してもよい。なお、必
ずしも第１工程で使用する炭材の全量を上記の方法で供
給する必要はなく、例えば炭材の一部は塊状のものを用
い、残部を上記の方法で供給してもよい。

【００４５】酸素ジェットにより形成される高温火点部
において、微粉炭は急速に加熱されて燃焼し、微粉炭中
のＳ分は酸化されてＳＯ₂等のガスとなり、排ガスと共
に炉外に排出される。気化脱硫率（微粉炭中のＳ分のう
ち、気化除去されるものの比率）は、微粉炭の粒度や副
孔からの供給条件にもよるが、通常は４０〜７５％程度
である。このような微粉炭の気化脱硫を利用することに
より、脱硫負荷が軽減されて、低硫鋼の溶製がさらに容
易になる。

【００４６】

【実施例】上底吹き転炉型溶解炉と、その排ガスにより
含鉄冷材を予熱するシャフト炉型予熱炉を組み合せた含
鉄冷材の溶解試験設備を用いて、本発明の方法を実施し
た。溶解炉は容量約１０ｔで、上吹きランスと炉底に不
活性ガス吹き込み羽口を有するものである。

【００４７】含鉄冷材として、１００ｍｍ以下に切断し
たスクラップを用い、予熱炉内のスクラップ滞留量を約
８ｔとして、溶解炉排ガスとその中の未燃分を燃焼させ
るための助燃空気を予熱炉に導入して、スクラップを予
熱した。予熱されたスクラップは予熱炉下部の切出し装
置により、所定の供給速度で溶解炉に供給した。使用し
た炭材は粒径２０ｍｍ以下の無煙炭で、ホッパーからの
連続切り出し装置により供給した。

【００４８】この溶解試験設備における操業の手順は概
略下記のとおりである。まず初回ヒートの種湯として、
別の炉で溶解した溶鉄を約２ｔ溶解炉に装入する。炭材
の供給と上吹きランスからの送酸を開始し、炉内の溶鉄
温度を計測しつつ、これが所定の温度範囲に入るよう
に、予熱炉から予熱されたスクラップをトータル約７ｔ
供給してこれを溶解する(第１工程)。

【００４９】次いで、炭材の供給と上吹きランスからの
送酸を停止し、底吹き羽口から不活性ガスを吹き込みつ
つ約５分間脱硫精錬を行い(第２工程)、その後炉体を傾
転して炉内の溶融スラグを７０％以上中間排滓し(第３
工程)、再び上吹きランスの送酸を開始して、予熱され
たスクラップ(トータル約１ｔ)を供給しつつ脱炭精錬を
行い(第４工程)、炉内の溶鋼約１０ｔのうち、次ヒート
用の種湯として２ｔを炉内に残して、残余を出鋼孔から
溶鋼鍋に出湯する(第５工程)。

【００５０】同一条件で第１工程から第５工程迄の操作
を１５〜２０回繰り返して、１シリーズの溶解試験とし
た。なお、一部のシリーズは、比較例として第２及び第
３工程(脱硫・中間排滓)を省略して溶鋼を製造した。各
シリーズ共、上吹きランスの送酸量を２０００Ｎｍ³／
ｈ、底吹き羽口からの不活性ガスの吹き込み量を２００
Ｎｍ³／ｈの一定値とし、二次燃焼率が２５〜３５％に
なるようにランス高さ等を調節した。

【００５１】いずれのヒートも、第１工程終了時の溶鉄
[Ｃ]は３．５％以上、溶鉄温度は１４５０〜１５００℃
とし、炉内の溶融スラグ量は４００〜５００ｋｇとし
た。また、第４工程終了時の溶鋼[Ｃ]は０．５％以下、
溶鋼温度は１６００〜１６５０℃とした。

【００５２】スクラップの平均予熱温度は、助燃空気の
混合量を調節して、３００、５００、７００℃の３段階
に変え、また比較例として予熱しないスクラップを供給
する試験も行った。

【００５３】また、上記の第１工程及び第２工程におい
て、ＣａＯその他の副材料を投入して、炉内の溶融スラ
グの塩基度を調整した。大部分のシリーズは第２工程終
了時の塩基度(ＣａＯ)／(ＳｉＯ₂)が１．１〜１．２の
範囲になるように副材の投入量を調節したが、一部のシ
リーズは副材の投入量を増減して、第２工程終了時の塩
基度を０．８〜１．７の範囲で変え、脱硫性能や中間排
滓時のスラグの流動性に及ぼすスラグ塩基度の影響を調
査した。

【００５４】また、一部のシリーズでは、第１工程にお
いて、炭材をホッパーから供給する代わりに、上吹きラ
ンスから微粉炭を投射して気化脱硫の有無を調査した。
微粉炭には、ホッパーから供給したものと同じ組成の２
ｍｍ以下の無煙炭を使用した。ランスは、通常のシリー
ズで使用した酸素上吹き用の４孔ランスに中心孔を設
け、その中心孔から窒素ガスをキャリアガスとして微粉
炭を投射した。

【００５５】表１に、本溶解試験において変更した溶解
条件（脱硫精錬・中間排滓の有無、微粉炭投射の有無、
スクラップ平均予熱温度、スラグ塩基度）と炭材原単
位、脱硫性能（スラグ−メタル間のＳ分配比(Ｓ)／[Ｓ]
及び脱硫率）、中間排滓時のスラグの流動性、第１工程
初期の底吹き羽口の圧力変動状況等を調査した結果を示
す。

【００５６】

【表１】

【００５７】試験結果はいずれも同一条件で１５〜２０
ヒートの溶解を繰返した１シリーズの平均値で、炭材原
単位は生成した溶鋼量(初回の種湯を除く)と使用炭材量
から算定し、脱硫率はＳバランスから推定した。中間排
滓時のスラグの流動性は目視判定によった。

【００５８】表１に見るように、脱硫・中間排滓工程が
有り、スクラップの平均予熱温度が５００℃以上でかつ
第２工程終了時のスラグ(ＣａＯ)／(ＳｉＯ₂)が１．０
〜１．５の範囲内であった実施例１〜４においては、炭
材原単位は１４０ｋｇ／ｔ以下で、中間排滓時のスラグ
の流動性もほぼ良好であり、溶鋼[Ｓ]は０.０２％以下
と低かった。また、第１工程の初期におけるガス吹き込
み羽口の圧力上昇も皆無で安定な操業が可能であった。

【００５９】また、上吹きランスから微粉炭を投射した
実施例５、６においては、約６割が気化脱硫され、溶鋼
[Ｓ]は０．０１％以下であり、極低硫鋼を得ることがで
きた。

【００６０】一方、スクラップ予熱のない比較例１で
は、炭材原単位は１８１ｋｇ／ｔ、溶鋼[Ｓ]は０．０２
２％と高く、かつ第１工程初期に羽口圧力の上昇があ
り、スクラップの投入を中断せざるを得ない場合があっ
た。また、スクラップの平均予熱温度が３００℃であっ
た比較例２も、炭材原単位や溶鋼[Ｓ]がやや高く、第１
工程初期に羽口圧力が上昇気味であった。

【００６１】また、脱硫・中間排滓工程の無い比較例
３、４においては、炭材原単位は低くても、溶鋼[Ｓ]は
０.０２１％以上と高かった。さらに、第２工程終了時
のスラグ塩基度が１．５以上であった比較例５では、第
２工程終了時の(Ｓ)／[Ｓ]は高かったが、スラグの流動
性が悪いため中間排滓率が低く、溶鋼[Ｓ]は、０．０２
１％と高くなった。また、第２工程終了時のスラグ塩基
度が１．０以下の比較例６では、脱硫率が低く溶鋼[Ｓ]
も高くなった。

【００６２】

【発明の効果】本発明により、スクラップ等の含鉄冷材
を溶解して低炭素の溶鋼を製造するに際し、溶解専用炉
と精錬専用炉を設けることなく、一炉で溶解と脱炭・脱
硫等の精錬を行って、低硫溶鋼を製造することが可能に
なった。またこれにより、設備費の低減と製造工程の簡
略化が可能になり、溶鋼製造コストを大幅に低減しうる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の含鉄冷材の溶解方法の作業工程を示す
説明図である。

【符号の説明】

１溶解炉２溶鉄又は溶鋼３溶融スラグ４上吹きランス５炉底部の吹き込み羽口６炉腹部の吹き込み羽口７予熱された含鉄冷材８出鋼孔９スラグ受け１０溶鋼鍋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上底吹き転炉型の含鉄冷材の溶解炉を用
いて溶鋼を製造するに際し、溶解炉内の溶融物中に炭材
を供給しつつこれを上吹きランス又は／及びガス吹き込
み羽口から供給される酸素ガスにより燃焼させ、予熱さ
れた含鉄冷材を炭材の燃焼熱により溶解して炭素濃度３
％以上の高炭素溶鉄を製造する第１工程と、酸素ガスの
供給を停止しガス吹き込み羽口から不活性ガスを吹き込
んで溶融スラグ中の酸化鉄の還元と溶鉄の脱硫を行う第
２工程と、溶解炉を傾動して炉口又は排滓孔から炉内の
溶融スラグを排出する第３工程と、再び酸素ガスを供給
して前記高炭素溶鉄の脱炭を行うと共に、その反応熱に
より含鉄冷材の溶解を行って溶鋼を製造する第４工程
と、生成した溶鋼の一部を種湯として溶解炉内に残して
出湯する第５工程とを有し、第１工程から第５工程まで
を繰り返すことを特徴とする含鉄冷材の溶解方法。
【請求項２】前記第一工程で供給される含鉄冷材の平
均予熱温度を５００℃以上にすることを特徴とする請求
項１記載の含鉄冷材の溶解方法。
【請求項３】前記第２工程終了時における溶解炉内の
溶融スラグの（ＣａＯ）／（ＳｉＯ₂）を１．０〜１．
５にすることを特徴とする請求項１又は２記載の含鉄冷
材の溶解方法。
【請求項４】前記第１工程において、酸素ガスを供給
する主孔と不活性ガスをキャリアガスとして微粉炭を供
給する副孔とを有する上吹きランスを用い、酸素ジェッ
トにより形成される高温火点部に微粉炭を供給すること
により、該微粉炭の気化脱硫を行うことを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の含鉄冷材の溶解方法。