JPS59143012A - Manufacture of steel in bottom or top and bottom blowing converter - Google Patents

Manufacture of steel in bottom or top and bottom blowing converter

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JPS59143012A
JPS59143012A JP58013816A JP1381683A JPS59143012A JP S59143012 A JPS59143012 A JP S59143012A JP 58013816 A JP58013816 A JP 58013816A JP 1381683 A JP1381683 A JP 1381683A JP S59143012 A JPS59143012 A JP S59143012A
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converter
blowing
scrap
furnace
melting
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Masuhito Shimizu
益人 清水
Shigeru Ogura
小倉 滋
Fumio Sudo
数土 文夫
Takuo Imai
今井 卓雄
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Publication date
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
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    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
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Abstract

PURPOSE:To manufacture advantageously steel only from solid materials contg. iron by bringing a converter provided with bottom blowing tuyeres down to the horizontal state, charging the solid materials contg. iron, melting them with a burner, uprighting the converter, and carrying out conventional scrap melting and refining. CONSTITUTION:A bottom or top and bottom blowing converter 5 provided with bottom blowing tuyeres 6 is brought down to the horizontal state, and a prescribed amount of solid materials contg. iron such as scraps 3 is charged into the belly of the converter 5. While protecting the tuyeres 6 by cooling, a burner 7 for melting is put in the converter 5, and the scraps 3 are melted to form a prescribed amount of a molten scrap bath. The converter 5 is then uprighted, and a refining gas or the gas and a powdered slag forming material are blown from the tuyeres 6 to refine the molten scrap bath. Thus, steel is manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉)氏に精錬ガスを供給する羽口をIjii
iえた匠吹きあるいは上1氏吹き転炉による製Jl法に
係り、特【こスクラップ等の固形含鉄材料のみを1史用
して鋼を溶製する製鋼法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a tuyere for supplying refining gas to a furnace.
This article relates to the Jl method for producing steel using a master blowing method or a converter blowing furnace, and is particularly concerned with a steel manufacturing method in which steel is produced using only solid iron-containing materials such as scrap.

転炉1製鋼において&は、主に溶融した鉄源を装入して
鋼を精錬している。この溶融鉄源としては・一般には高
炉からの溶銑、電気炉からの溶融鉄が使用され、スクラ
ップなどの固形の鉄源は精錬の過程で転炉内に投入して
吹錬が行なわれている。
In converter 1 steelmaking, steel is mainly charged with molten iron source to refine steel. As sources of this molten iron, hot metal from blast furnaces and molten iron from electric furnaces are generally used, and solid iron sources such as scrap are put into a converter during the refining process and blowing is performed. .

しかしながら、通常の吹錬ではある限界以上のスクラッ
プ比率での吹錬は困鑞であった。それは第1図に示すよ
うに、上吹き転炉1では、高いスクラップ比率で吹錬す
ると、ランス2から供給される酸素ではスクラップに邪
魔すれて溶融鉄との反応が鍵しくなる。また熱源の補償
として炉上よりコークス・石炭などを投入しても、スク
ラップの上で燃焼するだけで溶融鉄には熱が伝わり鈍く
、極めて熱効率の悪いものとなる。しかしながら、底吹
き羽口を有する転炉では特公昭56−8085号で知ら
れるように、羽口から微粉炭または粉コークスを投入し
、溶融鉄の温度を上げてスクラップを溶解させる方法が
ある。この方法を適用すれば、高いスクラップ比率にお
いても吹錬が可能となる。しかしながら、この方法にお
いても最明のスタートには溶融鉄源を必要とし、この鉄
源としては前記のように面戸・電気炉等からの溶融鉄源
、または一旦溶融した溶鉄を残しておいて、再び次の吹
錬に使用する方法があるが、高炉・電気炉等では、この
ような設備をしていない場合があったり、またはこれら
の設備の稼動に制約されることがある。また後者の、溶
融鉄を残湯して保持する場合は、次の吹錬までの時間の
制限もあり、両者ともに融通性がない欠点があった。
However, it is difficult to blow with a scrap ratio exceeding a certain limit in normal blowing. As shown in FIG. 1, in the top-blown converter 1, when blowing is performed at a high scrap ratio, the oxygen supplied from the lance 2 is interfered with by the scrap, and the reaction with the molten iron becomes key. Even if coke, coal, etc. are introduced from above the furnace to compensate for the heat source, the molten iron will only be burned on top of the scraps and the heat will be transferred slowly to the molten iron, resulting in extremely poor thermal efficiency. However, in a converter having a bottom blowing tuyere, there is a method, as known from Japanese Patent Publication No. 56-8085, in which pulverized coal or pulverized coke is charged through the tuyere to raise the temperature of the molten iron and melt the scrap. If this method is applied, blowing becomes possible even at a high scrap ratio. However, even with this method, a molten iron source is required for the best start, and this iron source can be a molten iron source from a mendo or electric furnace as mentioned above, or a molten iron that has been left behind. There is a method of using it again for the next blowing, but blast furnaces, electric furnaces, etc. may not have such equipment, or there may be restrictions on the operation of these equipment. In addition, in the latter case where the remaining molten iron is retained, there is a time limit until the next blowing, and both methods have the disadvantage of being inflexible.

また特公昭56−51207号のように、底吹き転炉で
炉を直立にして羽目から熱源としての液状またはガス状
の燃料と、酸素などの支燃性ガスを供給して、スクラッ
プを予熱溶層する方法もあるが、装入スクラップにより
羽目が塞がれた状態となり、溶解に長時間f:要するこ
とおよび戚吹きガスの吹込みぶ不均一となり、羽(−]
の溶損が著しくなる。また羽目にスクラップが髄突して
羽口が変形したり、炉底れんかにスクラップが衝突し、
炉底れんがが割れて炉底の損傷を促進し、炉底寿命を著
しく低下させる入点があった。また、転炉とは、elj
 Lこ、池の炉でスクラップを溶解して転炉に装入する
と云う方法は、そのための溶解設備を必要とすること、
および転炉に搬送し装入する間の溶湯温度の降下が大き
いと云う不利がある。
In addition, as in Japanese Patent Publication No. 56-51207, scrap is preheated and melted by using a bottom blowing converter with the furnace upright and supplying liquid or gaseous fuel as a heat source and combustion supporting gas such as oxygen from the bottom. There is also a method of layering, but the blades are blocked by the charged scrap, it takes a long time to melt, and the blowing gas becomes uneven, resulting in the blades being blocked (-).
The melting loss becomes significant. In addition, scraps may hit the pit and deform the tuyeres, or scraps may collide with the hearth bricks.
There was an entry point where the hearth bricks cracked, accelerating hearth damage and significantly reducing hearth life. Also, converter is elj
L: The method of melting scrap in a pond furnace and charging it into a converter requires melting equipment for that purpose;
Also, there is a disadvantage that the temperature of the molten metal decreases significantly during transport and charging into the converter.

不発明は底吹き羽目を有する転炉を使用し、溶融鉄源を
使用することなく、スクラップのような固形含鉄材料の
みを使用し、しかも前記従来の問題点を解決した転炉製
鋼法を提供するものであって、その要旨は底吹き羽目を
有する転炉を水平位置にまで転倒し、炉腹部に装入され
た固形含鉄材料をバーナでハロ熱し、羽口を渫獲した状
態で溶解して溶融鉄源浴を溶mした後、転炉?直立して
通常のスクラップ溶解吹錬を行なう製鋼法である。
The present invention provides a converter steel manufacturing method that uses a converter with a bottom blowing surface, uses only solid iron-containing materials such as scrap without using a molten iron source, and solves the above-mentioned conventional problems. The gist of this method is to invert a converter with a bottom blowing surface to a horizontal position, heat the solid iron-containing material charged in the belly of the furnace with a burner, and melt it while the tuyere is removed. After melting the molten iron source bath, converter? This is a steelmaking method in which ordinary scrap melting and blowing is performed in an upright position.

次に不発明の製鋼方法を詳細に説明する。Next, the uninvented steel manufacturing method will be explained in detail.

底吹き羽目を・備えた底吹きあるいは上底吹き転炉を用
いて、鉄源材料の全緻1固形状の材料より出発して吹錬
する方法であって、上記転炉を水平状態に転倒し、炉口
より炉内炉腹部にスクラップのような固形の含鉄材料を
所定量装入し、ついで溶解用バーナを炉内に挿入し、固
形含鉄材料を加熱溶解して所定量の溶融浴を形成する。
A method of blowing starting from a fully densified solid iron source material using a bottom-blowing or top-bottom-blowing converter equipped with bottom blowing, in which the converter is turned over horizontally. Then, a predetermined amount of solid ferrous material such as scrap is charged from the furnace mouth into the belly of the furnace, and then a melting burner is inserted into the furnace to heat and melt the solid ferrous material to form a predetermined amount of molten bath. Form.

このようにして、炉内炉腹部に溶融浴?形成した後、必
要に応じて1回ないし蝮敗回に分けて、固形含鉄材料ま
たは固形含鉄材料と固形含炭素物質とを装入しながら、
転炉を直立状態で、底吹き羽目より精製ガスまたは精製
ガスと共に粉状遣滓材を吹き込み、通常の底吹きまたは
と底吹き転炉吹錬と同しにして鋼を溶製する方法である
In this way, is the molten bath inside the furnace belly? After the formation, the solid ferrous material or the solid ferrous material and the solid carbon-containing material are charged once or in several stages as necessary,
This is a method of melting steel in the same way as normal bottom blowing or bottom blowing converter blowing, by blowing purified gas or purified gas together with powdered slag material through the bottom blowing side of the converter in an upright position. .

以下に、本発明方法の構成を兵庫的な冥施態鎌に基づい
て詳細に説明する。
Below, the configuration of the method of the present invention will be explained in detail based on the Hyogo-style Meisho Kama.

本発明は;永吹き羽1」を有する転炉において、転炉を
水平状態に転倒し、炉腹部にスクラップ・冷銑・海綿鉄
・ペレット等の固形の苫鉄材料号装入した状態で、燃料
と酸素比率の晶い支燃性ガスを供給して溶解させるバー
ナを炉内に挿入して燃焼させ、この大きな熟慮によって
、装入された固形含鉄材料を溶解し、つづいて必要Gこ
応じてスクラップ・コークス等を装入し炉を直立状態で
j、J’ IrE、羽口より精錬ガスを吹き込んで通常
の吹錬号行なって1i111を溶製するものである。
The present invention is a converter having a permanent blowing blade 1, in which the converter is turned over horizontally and solid iron materials such as scrap, cold pig iron, sponge iron, and pellets are charged into the furnace belly. A burner is inserted into the furnace to supply and melt a combustion-supporting gas with a fine ratio of fuel and oxygen, and with this great consideration, the solid ferrous material charged is melted and then the required G is produced. Scrap coke and the like are charged into the furnace, and with the furnace in an upright position, refining gas is blown into the furnace through the tuyeres, and 1i111 is melted by normal blowing.

尚、炉腹部に装入したスクラップ琺のみでtJ 鋼を得
るのであればそのまま炉を直立し吹錬を行ない鋼を溶製
する。また、ざらにそれ以北の溶鋼盪とするには直立前
にスクラップを追加装入し、このスクラップ敏を溶解す
るに必要な熱#tを確保するため、コークス、石炭等の
1d形含炭素物質を同時に、または炉上より投入して必
要溶!a量となるよう溶製する。1はし、母溶融鉄が限
られているので一度に多機のスクラップを装入すると、
母溶融鉄が冷えすぎ凝固する恐れがあるので、数回に分
けて吹錬と追加装入とを繰返すのが有効で、bる。
If tJ steel is to be obtained only from the scrap enamel charged into the furnace belly, the furnace is left upright and blowing is performed to melt the steel. In addition, in order to melt the molten steel further north, additional scrap is charged before it is erected, and in order to secure the heat required to melt the scrap, 1d-type carbon-containing materials such as coke and coal are added. Melt the necessary substances at the same time or by adding them from the top of the furnace! Melt so that the amount is a. First, since the mother molten iron is limited, if multiple pieces of scrap are charged at once,
Since there is a risk that the mother molten iron may cool too much and solidify, it is effective to repeat the blowing and additional charging several times.

第2図は実施態様2示す概略図で、j戎吹き羽目を仔す
る転炉における固形含鉄材料溶解の模式図である。水平
状態にI#置した転炉5の炉底には、底吹き羽口6が設
けられており、この転炉の炉腹部にスクラップ3ご装入
した状態で、溶解用バーす7を通して大[4の熱を供柑
してスクラップを溶解させる。溶解用バーナとしては、
第2図に示すよう(こスクラップに均一に高温火炎が当
たるように榎数個の噴出ノズル8を備え、また炉内高温
となるために溶解バーナは水冷されている。高温火炎を
得るための燃料としては、重油・軽油・灯油等の液体燃
料でもよく、またプロパン・LPG・LNo等の気体燃
料、あるいは粉コークス・微粉炭の固形燃料を用いるこ
ともできる。一般には気体燃料は単位時間の投入熱温が
小さく溶解に時間がかかり、大きな熱量を得るためには
大きな搬送設備が必要となる。液体・固体燃料は大きな
熱量搬送能力を有するが、液体燃料は搬送圧力損失が大
きく、また高価であるため、粉コークス・微粉炭等の安
価な固形燃料を用いる方が経済的に有利である。燃料と
酸素を含んだ支燃性ガスを使ってスクラップを溶解する
とき、熱効率はほぼ次のようにして推定できる。すなわ
ち、スクラップが溶解している時点では、スクラップの
温■ははぼ1500’CN度であり、そのとき、発生す
る排ガス温度は200D℃前後となる。これは、スクラ
ップが1500°C程度で溶解するため、スクラップが
完全に溶解するまでは、溶融鉄はほぼこの温度でいるた
めであり、そのためこの溶融鉄に熱を与えるべき排ガス
もほぼ一定温度に保たれる。これらのことを考慮すると
、熱効率は次のように推定できる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing Embodiment 2, and is a schematic diagram of melting of a solid ferrous material in a converter having a double blowing pattern. A bottom blowing tuyere 6 is provided at the bottom of the converter 5 which is placed in a horizontal state, and when scrap 3 is charged into the belly of the converter, it is passed through the melting bar 7 and [Apply heat from Step 4 to melt the scraps. As a melting burner,
As shown in Fig. 2, several jet nozzles 8 are installed so that the high-temperature flame hits the scrap uniformly, and the melting burner is water-cooled to avoid the high temperature inside the furnace. The fuel may be liquid fuel such as heavy oil, light oil, or kerosene, or gaseous fuel such as propane, LPG, or LNo, or solid fuel such as coke breeze or pulverized coal.Generally, gaseous fuel The input heat temperature is small and melting takes time, and large conveyance equipment is required to obtain a large amount of heat.Liquid and solid fuels have a large amount of heat transfer ability, but liquid fuel has a large transfer pressure loss and is expensive. Therefore, it is economically advantageous to use inexpensive solid fuels such as coke breeze and pulverized coal.When melting scrap using fuel and combustion-supporting gas containing oxygen, the thermal efficiency is approximately In other words, when the scrap is melting, the temperature of the scrap is approximately 1500°C, and the temperature of the generated exhaust gas is around 200°C. Because it melts at around 1500°C, the molten iron stays at about this temperature until the scrap is completely melted, and therefore the exhaust gas that is supposed to give heat to the molten iron is also kept at an almost constant temperature. Considering that, thermal efficiency can be estimated as follows.

η′i転炉からの放熱等を考慮した効率〔−〕q;燃料
が完全断熱状態で燃焼したときノx ンタ# ヒー(k
cat7kg )Op +排ガス比熱(kca(/に9
°C〕TGt排ガス温度〔°C〕 このときのqは次のような式で求められ名。
η'iEfficiency considering heat radiation from the converter [-]q; When fuel burns in a completely adiabatic state,
cat7kg) Op + Exhaust gas specific heat (kca (/9)
°C] TGt exhaust gas temperature [°C] At this time, q is calculated using the following formula.

(1= Q / Go             ・・
・(2)Q+燃料の発熱fik CkoalAC9)G
o+燃料1kgからのガスの発生量 〔今ガスfig燃料〕 このG。は支燃性ガス中の酸素比率で当然変わってくる
(1=Q/Go...
・(2) Q+Fuel heat generation fik CkoalAC9)G
o + Amount of gas generated from 1 kg of fuel [now gas fig fuel] This G. Naturally, this varies depending on the oxygen ratio in the combustion-supporting gas.

第8図に粉コークスを熱源とした場合のスクラップ溶1
’F1時の熱効率を支燃性ガス中の酸素比率をパラメー
タにして示す。ただし、このときはη’=0.9として
いる。
Figure 8 shows scrap melting 1 when coke powder is used as the heat source.
'Thermal efficiency at F1 is shown using the oxygen ratio in the combustion-supporting gas as a parameter. However, in this case, η'=0.9.

第8図よりわかるように、支燃性ガス中の酸素比率が上
がると熱効率は上昇してくる。比率が低いと、熱効率が
低下し、燃料的にかなりむだなものとなる。
As can be seen from FIG. 8, as the oxygen ratio in the combustion-supporting gas increases, the thermal efficiency increases. A low ratio reduces thermal efficiency and is quite wasteful in terms of fuel.

電気等により加熱した場合を考えると、心気は860 
kca7/kW−Hで発電所効率が40%前後であり、
電気からスクラップ等への熱効率を80%とすると、1
000kCatD熱を与えるためにはもとの熱量として
は 1 1000 x−「スx アコ中3125 〔kca17
1000koa、l〕が必要である。一方、第3図の熱
効率を考慮すると45%前後で、電気とほぼ同じ効率と
なる。このときのMW比率は50%前後であり、50%
以上の酸素を含む支燃性ガスで燃焼させることにより、
電気で溶解するよりも低い熱風の投入で溶解が可能にな
る。
Considering the case of heating with electricity, etc., the amount of mind is 860.
The power plant efficiency is around 40% at kca7/kW-H,
If the thermal efficiency from electricity to scrap etc. is 80%, then 1
In order to give 000kCatD heat, the original amount of heat is 1 1000 x - 3125 [kca17
1000 koa, l] is required. On the other hand, considering the thermal efficiency shown in Figure 3, it is around 45%, which is almost the same efficiency as electricity. The MW ratio at this time is around 50%, and 50%
By burning with combustion-supporting gas containing oxygen,
Melting can be done with a lower input of hot air than when melting with electricity.

また一方、転炉炉体からの放散熱やれんがからの放熱は
ほぼ一定であるため、単位時間あたりの投入熱屋は、あ
る程度以上大きい必要がある。これは転炉の大きさに依
存する面が大きく、−概に数字を規定することはできな
い。
On the other hand, since the heat dissipated from the converter furnace body and the heat dissipated from the bricks are almost constant, the heat input per unit time needs to be larger than a certain level. This largely depends on the size of the converter, so it is not possible to specify a general number.

以上述べてきたように、50%以上の酸素を含む支燃性
ガスを使j打して、粉コークス等の燃料?転炉内【こ投
入し、燃焼させることによって、イ気を使用した場合よ
りも低い熱量でスクラップを溶解することが可能である
。また、第2図に示したようにスクラップを底吹転炉の
炉腹に装入することにより、スクラップを溶解すること
ができる。
As mentioned above, by using a combustion-supporting gas containing more than 50% oxygen, it is possible to use fuel such as coke powder. By charging scrap into a converter and burning it, it is possible to melt scrap with a lower amount of heat than when using steam. Furthermore, as shown in FIG. 2, the scrap can be melted by charging it into the belly of the bottom-blowing converter.

またスクラップは炉;Nに装入されているため、スクラ
ップ装入による羽(」、炉底の損傷やスクラップの溶解
時の羽目の溶損がない。またバーナがらの熱に対しても
、羽L」に小量のガスを流すことによってj])」の冷
却も口J能となる。
In addition, since the scrap is charged into the furnace, there is no damage to the furnace bottom due to scrap charging or melting of the blade when melting the scrap.Also, the blade is resistant to heat from the burner. By flowing a small amount of gas through L, cooling of j]) can also be achieved.

以上の技術を使用すること(こより、スクラップを底吹
転炉内で溶解させることを11■能にすることができる
By using the above technique, it is possible to melt scrap in a bottom blowing converter.

一方、溶解バーナで燃焼3行う場合、完全燃焼(0+0
2−) 002+ 8080 kca、l ) kaセ
る事が、エネルギーの有効利用の而から望ましいが、そ
の場合、理論的に必要な酸素量の1゜01〜1.05倍
を送酸せねば、完全燃焼せしめる事は困難である。
On the other hand, when performing combustion 3 with a melting burner, complete combustion (0+0
2-) 002 + 8080 kca, l) ka is desirable from the standpoint of effective energy use, but in that case, 1°01 to 1.05 times the theoretically required amount of oxygen must be delivered. It is difficult to achieve complete combustion.

また、燃料としての粉コークス・微粉炭等ご供給する速
度が変動し、これに対し酸素の供給速度が完全に追従し
きれない状態も生じ易い。このような状態のもとでは、
酸素の過剰供給状態がJぼ成され、転炉の耐火物の損傷
や、鉄の順化を生じやすい。そこで、溶解する対象であ
るスクラップと、炭素源である石炭・コークスを、炉内
しこあらかじめ装入しておけばたとえ酸素が過剰供給さ
れようとも、すでに炉内Oこ存在している炭素?燃焼さ
せる事に消費され、過剰酸素による息影響がなく、しか
も、有効な熱漬を得る事ができる。
In addition, the rate at which coke powder, pulverized coal, etc. are supplied as fuel fluctuates, and the rate at which oxygen is supplied tends to be unable to completely follow this change. Under such conditions,
Excess supply of oxygen is likely to occur, causing damage to the refractories of the converter and acclimatization of the iron. Therefore, if scrap to be melted and coal/coke as a carbon source are charged into the furnace in advance, even if an excess of oxygen is supplied, the carbon already exists in the furnace. Since it is consumed by combustion, there is no effect on breathing due to excess oxygen, and moreover, it is possible to obtain effective heat pickling.

また、あらかじめ石炭あるいはコークスを炉内に存在さ
せておけば、たとえ鉄の酸化が生じようとも、 Fe○+C→Fe+OO なる反応が生じ、酸化鉄の還元が可能となる。
Furthermore, if coal or coke is present in the furnace in advance, even if iron oxidation occurs, the reaction Fe○+C→Fe+OO will occur, making it possible to reduce iron oxide.

この様シこ、あらかじめ炭素源を炉内に存在させておけ
ば、燃料と酸素比率の高いガスを用いてのスクラップ溶
解が、非常に効率よく実IAuする事カできる。
In this way, if a carbon source is made to exist in the furnace in advance, scrap melting using a gas with a high fuel/oxygen ratio can be used to produce actual IAu very efficiently.

しかも、7人タラップ3と炭素源9(石炭あるいはコー
クス)とを第4図に示T様に層状に装入すれば、授面に
おいて溶融した鉄は、コークス・石炭の層を通過して炉
内に蓄積され湯溜りを形成するが、この石炭層を通過す
る際に、溶銑は徐々に川原され、その結果として融点を
低下させるので液相状Fポでの溶、鉄の保持も容易とな
る。
Furthermore, if the seven-person gangway 3 and the carbon source 9 (coal or coke) are charged in layers in the shape T shown in Figure 4, the molten iron on the charging surface will pass through the coke/coal layer and into the furnace. As it passes through this coal seam, the hot metal gradually melts into the riverbed, which lowers its melting point, making it easier to melt in the liquid phase and retain the iron. Become.

以下実施例に゛ついて説明する。Examples will be described below.

実施例1 底吹き羽口を有する85を転炉において、第2図に示す
ような形でスクラップを80tとcao B4O0に9
装入し、炉内の耐火物溶損個所に耐火物粉を溶融または
半溶融状態で熱間吹は補修に使用するフレームガンニン
グ装置を用いて、粉コークス7okg/m1n(f?素
115 Nm8/minを供給してスクラップの溶解を
試みた。このときの粉コークス搬送用N2は7 Hm 
/min程度である。また羽口冷却用ガスとしては8N
m3//minを流した。羽目の外管温度を測定したと
ころ、aoo’″C−400°Cであり、十分冷却され
ていた。このときの転炉内から発生する排ガスの湿度及
び鋼浴中の湿度の変化を第5図に示す。時間の@過とと
もに排ガス温度、スクラップ温度は上昇するが、スクラ
ップ温度は20分頃には1500°Cに達した。これは
スクラップの一部が溶解し始めたためと考えられる。そ
のため、排ガス温度の上昇は小さくなり、85分程匣ま
で2000’C前後の湿度であった。35分をすぎてか
ら、排ガス湿度、スクラップ湿度ともに上昇し、スクラ
ップが全量溶)祥したと考えられたので、38分で加熱
を停止したが、そのときの温度は1580°Cであった
。常温のスクラップを1580’CまでIjO熱するに
Cまほは10 X 1. Okcal必要であり、この
ことから効率を算定すると仄のようになる。
Example 1 In a converter of 85 having a bottom blowing tuyere, scrap was transferred to 80 tons and cao B4O0 in the form shown in Fig. 2.
After charging the melted refractories in the furnace, refractory powder was molten or semi-molten and hot-blown using a flame gunning device used for repair. An attempt was made to melt the scrap by supplying 7 Hm of N2 for conveying coke breeze at this time.
/min. In addition, 8N is used as the tuyere cooling gas.
m3//min was flowed. When the temperature of the outer tube of the siding was measured, it was aoo'''C-400°C, indicating that it had been sufficiently cooled.The changes in the humidity of the exhaust gas generated from the converter at this time and the humidity in the steel bath were As shown in the figure. As time passes, the exhaust gas temperature and scrap temperature rise, but the scrap temperature reached 1500°C around 20 minutes. This is thought to be because some of the scrap began to melt. The rise in exhaust gas temperature became smaller, and the humidity was around 2000'C until the 85th minute.After 35 minutes, both the exhaust gas humidity and the scrap humidity rose, indicating that all the scrap had melted. Therefore, the heating was stopped after 38 minutes, but the temperature at that time was 1580°C.To heat scrap at room temperature to 1580'C with IjO, 10 x 1. Okcal is required, and this Calculating the efficiency from this results in the following.

(kca4Ap)  (分〕 以上の実験により55.8%の熱効率で溶解することが
わかった。
(kca4Ap) (minutes) The above experiment revealed that it melts with a thermal efficiency of 55.8%.

また羽目の温ヴもスクラップ溶解中に4100’Cを越
すことがなく、十分羽口を保護することが可能であった
Furthermore, the temperature of the tuyere did not exceed 4100'C during scrap melting, and it was possible to sufficiently protect the tuyere.

この溶解したスクラップに約1tのコークスと3Utの
スクラップをすぐに装入し、炉を立ててスクラップ溶解
吹錬を開始した。このとき送酸速度は底吹羽口から80
 Nm8/min、上吹ランスから140 Nm87m
1nであった。この状態で炉上から10〜20 mm径
の小塊コークスを1tずつ6回投入し、25分間(送1
裳量530ONm)吹錬した時点で炉内の溶鋼の分析及
び湿度測定を行なったところC8,8%jfW 1度は
1500″Cであった。ここで再びスクラップ40を企
装入し、溶解吹錬を実施した。送酸速度は同様の値とし
、コークスは1、Ll tずつ10回炉王から投入した
。約45分1団(送酸量10(IUONm)吹錬した時
点で溶鋼の分析および7fll温を行なったところ、温
度1600”C。
Approximately 1 ton of coke and 3 Ut of scrap were immediately charged into the melted scrap, the furnace was erected, and scrap melting and blowing was started. At this time, the oxygen delivery rate is 80% from the bottom blowing tuyere.
Nm8/min, 140 Nm87m from top blowing lance
It was 1n. In this state, small coke with a diameter of 10 to 20 mm was introduced from the top of the furnace six times at a rate of 1 ton, and the coke was heated for 25 minutes (with 1 feed).
At the time of blowing, the molten steel in the furnace was analyzed and the humidity was measured, and it was found to be C8. The oxygen flow rate was kept at the same value, and coke was introduced from the furnace king 10 times at a rate of 1.0 Lt.At the time of blowing for about 45 minutes (oxygen flow rate 10 (IUONm)), the molten steel was analyzed and When 7fl temperature was carried out, the temperature was 1600"C.

G O,5%であった。この状態でさらに2分間吹錬す
ることにより、1.700’CD、05%の溶鋼を得る
ことかできた。この方法によるメタル歩留りは85%で
あった。尚吹錬中は炉j氏羽口から吹錬ガスと共にCa
O扮を塩基度8になるよう吹込んだ。
GO, 5%. By further blowing in this state for 2 minutes, it was possible to obtain 1.700'CD, 0.5% molten steel. The metal yield by this method was 85%. During blowing, Ca is supplied from the tuyere of the furnace along with blowing gas.
Blend was injected to give a basicity of 8.

実施例2 85を上底吹き転炉を用い、炉を水平状態に転倒して炉
j復部へ原料を装入するに当り、スクラップおよびコー
クスを層状に装入した。その際、まず初回装入はコーク
ス1tを炉腹i男−へ均一になるようにする。次にスク
ラップ10tを4)1jに分割して炉腹部に均一に装入
する。その俊再度コーク7.500に9を均一に装入す
るが、層状にコークスとスクラップを重ねるためには、
コークス粒度が20〜39 mmの比較的大粒径のもの
が望ましい。
Example 2 A top-bottom blowing converter was used for 85, and when the furnace was turned over horizontally and raw materials were charged into the return section of the furnace, scrap and coke were charged in layers. At this time, first, 1 ton of coke is charged uniformly into the furnace belly. Next, 10 tons of scrap is divided into 4) 1j pieces and uniformly charged into the furnace belly. Once again, 9 is uniformly charged into coke 7.500, but in order to layer coke and scrap, it is necessary to
A relatively large coke particle size of 20 to 39 mm is desirable.

再びスクラップ、コークスと交互に装入全行ない、訃計
して8utのスクラップと2tのコークスを装入シ、ス
クラップ溶融を[用始する。スクラップとコークスの交
互装入状、弗は第4図の模式図しこ示すようになる。尚
コークス中に5in2が含まれるため耐火物情イ員防止
のためCaO粉1を装入した。
Scrap and coke were again charged alternately throughout the process, and then 8 ut of scrap and 2 t of coke were charged and scrap melting started. The alternating charging of scrap and coke is shown in the schematic diagram in Figure 4. Since the coke contained 5 in2 of coke, 1 part of CaO powder was charged to prevent the occurrence of refractory problems.

火炎溶射型バーナを用いスクラップ企溶解する際、の条
件として、粉コークスの供給M W f: 7 u l
cg/min、コークスの搬送用ガスとしては7 Nm
 /minの流量でN2ガスを用い、また燃焼用02と
しては115Hm”7m1nを供給した。上記条件下で
38分間の溶用イ作業を実施し、合δ1−2゜7tのコ
ークス、437ONm Bの酸素(酸素過剰比]。0)
を使用した。この時の溶鉄は1580°C,0−41゜
3%、si、 −0,05%の炭素飽和状態となってお
り、この炭素は連続して行なう吹錬における熱源として
有効に作用すの O コークスを交互に装入した場きの溶解後のスラグ分析値
と、スクラップのみを装入して溶解した場合のスラグ分
析値を第1表に示した。
When melting scrap using a flame spray burner, the following conditions apply: supply of coke breeze M W f: 7 u l
cg/min, 7 Nm as coke carrier gas
N2 gas was used at a flow rate of /min, and 115 Hm"7 ml was supplied as combustion O2. Melting operation was carried out for 38 minutes under the above conditions, and a total of δ1-2°7t of coke, 437ONm of B Oxygen (oxygen excess ratio].0)
It was used. The molten iron at this time is saturated with carbon at 1580°C, 0-41°3%, Si, -0.05%, and this carbon effectively acts as a heat source in the continuous blowing process. Table 1 shows the slag analysis values after melting when coke was charged alternately and the slag analysis values after melting when only scrap was charged.

第 1 表    スクラップ溶解後のスラグ組成(%
)スクラップ溶解に当りコークスとスクラップを交互に
装入した場ばには、スラグ中のT、re濃2は8.0%
と低く、炭素によるFeOの還元を実間はている。この
ため耐火物壁の損傷も少ない。
Table 1 Slag composition after scrap melting (%
) When coke and scrap are charged alternately during scrap melting, the T and RE concentration in the slag is 8.0%.
This is low, indicating that FeO is reduced by carbon. Therefore, there is less damage to the refractory walls.

このようにして溶製した母溶銑を用い、次にスクラップ
を30を装入し、炉を直立にして炉底羽口と上吹ランス
により、スクラップ溶解吹錬を開始する。その時の諸条
件としては、底吹き羽目よりの送ボ瀘度は90 Nm 
/min 、上吹きランスからの送酸速度は170 N
m /minで送酸し、吹錬の間には炉上より10〜2
0關径の小塊コークスを500Mずつ全鼠で5を投入し
た。このような条件Fで32分間の吹錬号実施し、送酸
量総計865ONm13 E使用した時点での炉内溶鋼
の分析値はC−〇。06%の溶鋼となっており、温間は
1.650 ’Cであった。ここで再びスクラップ40
tを最終的に装入し、溶解吹錬を実施した。この時の諸
条件としては、送酸速度は同様の値とし、コークスは前
同様に炉上より500 kg7回ずつ投入し、この時に
は投入間隔として、2〜3分を厳守し、コークスの燃焼
と送酸速度とのバランスを医持することによって、極端
な鉄の酸化を伴なわず溶解吹錬を実施した。最終的な溶
解吹錬においては、コークスの総投入量は12t1吹練
時間47分で、総酸素使用量として10000 Nm 
 を使用した。
Using the mother hot metal produced in this manner, 30 pieces of scrap are then charged, the furnace is set upright, and scrap melting and blowing is started using the bottom tuyere and top blowing lance. The conditions at that time were that the blowing force from the bottom blowing surface was 90 Nm.
/min, and the oxygen supply rate from the top blowing lance is 170 N.
Oxidation is carried out at a rate of 10 to 2 m/min from the top of the furnace during blowing.
500M of small coke with a diameter of 0 was introduced into each mouse. The analysis value of the molten steel in the furnace at the time when the blowing cycle was carried out for 32 minutes under such conditions F and the total amount of oxygen supplied was 865ONm13E. The temperature was 0.6% molten steel, and the warm temperature was 1.650'C. Scrap 40 again here
t was finally charged and melt blowing was performed. The conditions at this time are that the oxygen feeding rate remains the same, and as before, 500 kg of coke is added from the top of the furnace 7 times, and the feeding interval is strictly maintained at 2 to 3 minutes to prevent coke combustion. By maintaining a balance with the oxygen supply rate, melt blowing was carried out without extreme oxidation of iron. In the final melting and blowing, the total amount of coke input was 12t1, the blowing time was 47 minutes, and the total amount of oxygen used was 10,000 Nm.
It was used.

これまでに述べた吹錬過程では、鉄源として全スクラッ
プを使用しているため、コークス中に12%程度含有し
ている5i02分に対しては、塩基度3を保つために必
要な量の生石灰の使用に止め、各工程での使用量を総合
計して生石灰を8を使用した。最終的に得た溶Mは16
50’C,O−0,06%であり、総B的なメタル歩留
りとしては89%であった。
In the blowing process described so far, all scrap is used as the iron source, so compared to the 12% 5i02 content in coke, only the amount necessary to maintain basicity 3 is required. Only quicklime was used, and the amount of quicklime used in each process was totaled to 8. The final solution M was 16
50'C,O-0.06%, and the total B metal yield was 89%.

炉内−cのスクラップ、溶解実施比率が同一であるが、
スクラップとコークスとを交互に装入した転炉では炉腹
耐火物の溶損速度は2.2 mr5/chであったが、
スクラップのみ装入2した転炉体では2.8 rrun
 / ahであった。転炉操業の停止時における炉内耐
火物の損耗状況を比較して第6図に示した。第6図(A
)はコークスとスクラップとの交互装入を適用した場a
の炉内プロフィールであり、(B)は適用しなかった場
合の炉内プロフィールであるが、(B)の場合には湯溜
り部分の周囲がスクラップ溶解時に生成されるFe○の
ため非常に損耗しており、これが直接炉を停止させる要
因となっていたが、(A)に示すようにコークス・スク
ラップの交互装入を適用すると均一な損耗状態で操炉す
ることが可能であって、耐火物原単位も低減させること
が出来た。
Although the scrap and melting ratios in the furnace-c are the same,
In a converter in which scrap and coke were alternately charged, the erosion rate of the furnace refractory was 2.2 mr5/ch;
2.8 rrun for the converter body charged only with scrap 2
/ah. Figure 6 shows a comparison of the state of wear and tear on the refractories in the furnace when the converter operation was stopped. Figure 6 (A
) is a case where alternate charging of coke and scrap is applied.
(B) is the furnace profile without application, but in the case of (B), the area around the pool is extremely worn out due to Fe○ generated during scrap melting. However, by applying alternate charging of coke and scrap as shown in (A), it is possible to operate the furnace in a uniform state of wear and tear, and the fire resistance is improved. We were also able to reduce the physical unit consumption.

以上説明したように、本発明の方法によれば、従来のス
クラップ溶解のような、炉底および羽目を損傷すること
なく、また炉j復部の耐火物の損傷も抑制することが出
来、特にコークスとスクラップとを交互に装入する時は
、その効果は一層顕著であって、スクラップ等の固形含
鉄材料のみから極めて有利に鋼を溶製することが出来る
As explained above, according to the method of the present invention, unlike conventional scrap melting, damage to the furnace bottom and siding can be avoided, and damage to the refractories in the refractory section of the furnace can also be suppressed. When coke and scrap are charged alternately, the effect is even more remarkable, and steel can be produced extremely advantageously only from solid iron-containing materials such as scrap.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は上吹き転炉での高スクラップ比率時(υ溶錬の
模式図、 第2図は底吹き羽目を有する転炉でのスクラップ溶解の
実施例の模式図、 第3図は粉コークス燃焼時の支燃ガス中酸素比率に対す
る熱効率の変化な示す之゛ラフ、第4文はスクラップと
コークスの交互装入状態を示す模式図、 第5図は実験時の排ガス温度とスクラップ湿度の変化を
示したグラフ、 第6図は炉停止時の炉内れんが残高を示した説明図であ
る。 J・・・上吹き転炉    2・・・ランス3・・・ス
クラップ    4・・・溶融鉄5・・・炉底羽口分有
する転炉 6・・・羽目       7・・・溶解用バーナ8・
・・ノズル       9・・・コークス]0・・・
耐火物れんが  l】・・・局部損傷部。 第5図 fo    20  30  110   50時間〔
分〕 第6図 (A )      CB )
Figure 1 is a schematic diagram of a high scrap ratio (υ melting) in a top-blown converter, Figure 2 is a schematic diagram of an example of scrap melting in a converter with bottom-blowing windows, and Figure 3 is a schematic diagram of coke breeze melting. The graph shows the change in thermal efficiency with respect to the oxygen ratio in the combustion-supporting gas during combustion.The fourth figure is a schematic diagram showing the state of alternating charging of scrap and coke.Figure 5 shows the change in exhaust gas temperature and scrap humidity during the experiment. Figure 6 is an explanatory diagram showing the balance of bricks in the furnace when the furnace is shut down. J... Top-blown converter 2... Lance 3... Scrap 4... Molten iron 5 ... Converter with bottom tuyere portion 6... Window 7... Melting burner 8.
...Nozzle 9...Coke]0...
Refractory brick l]... Locally damaged area. Figure 5 fo 20 30 110 50 hours [
Figure 6 (A) CB)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 】、 底吹き羽l」を備えた底吹きあるいは上底吹へき
転炉を用い、固形含鉄材料を装入して鋼を得る製鋼工程
において、北記転炉を水平状態に転倒し、炉11す部に
前記固形含鉄材料の所定量を装入し、前記羽口を冷却保
護しなから溶i1)イIIjバーナを炉内に挿入して上
記固形含鉄材料を溶解し、所定量の告、鉄材料の溶融浴
を形成した後、転炉を直立にして、前記羽口より’Fi
′を練ガスまたは精練ガスと共に粉状造滓材を吹き込ん
で函を重線することを″待機とする戚吹きあるいけ上底
吹き転炉による製鋼法。 2 底吹き羽目2有する底吹きあるいは上底吹き転炉を
177いて固形含鉄材料を装入して面を得る製鋼上(呈
において、上記転炉を水平状態に転倒し、炉腹部に前記
固形含鉄材料を所定量装入し、前記羽口を冷却保護しな
がら溶解用バーナを炉内に挿入して上記固形含鉄材料1
を溶解し、所定量の含鉄材料の溶融浴を形成した後、1
回ないしり数回に1iffl形含鉄材料および固形含炭
素物質を装入しながら転炉を直立状態で前記羽目よV)
精錬ガスまたは精練ガスと共に粉状造滓材を吹き込んで
、鋼を4冴錬することを特徴とする底吹きあるいQま上
1氏吹き転炉による製鋼法。 氏 水平状態に転倒された転炉の炉1復部に固形含峡素
9J質と固形含鉄材料とを交互Gこ装入することを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の1氏吹
きあるいはL底吹き転炉による製汁7法。
[Claims]] In a steelmaking process for producing steel by charging solid iron-containing material using a bottom-blown or top-bottom-blown converter equipped with bottom blowers, the Hokki converter is placed in a horizontal state. A predetermined amount of the solid ferrous material is charged into the furnace 11, and while the tuyeres are cooled and protected, a burner is inserted into the furnace to melt the solid ferrous material. After forming a molten bath of a predetermined amount of ferrous material, the converter is turned upright and the 'Fi
A steelmaking method using a top-bottom blowing converter with two bottom-blowing or top-blowing converters. During steel manufacturing, a bottom blowing converter is charged with solid ferrous material to form a surface (in this case, the converter is turned over horizontally, a predetermined amount of the solid ferrous material is charged into the belly of the furnace, and the Insert the melting burner into the furnace while cooling and protecting the mouth to melt the solid iron-containing material 1.
After melting and forming a molten bath of a predetermined amount of ferrous material, 1
As described above, the converter is held in an upright position while charging 1iffl type ferrous material and solid carbon-containing material several times.
A steelmaking method using a bottom blowing or a top blowing converter, which is characterized by blowing refining gas or powdered slag material together with the refining gas to remelt steel. Claims 1 or 2, characterized in that solid 9J material and solid iron-containing material are alternately charged into the furnace 1 recess of a converter that has been turned over horizontally. 7 methods of making juice using a 1-degree blower or an L-bottom blower converter.
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JPS541220A (en) * 1977-05-04 1979-01-08 Maximilianshuette Eisenwerk Steel producing method and converter

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