JPS59153812A - 低Si銑吹製方法 - Google Patents

低Si銑吹製方法

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JPS59153812A
JPS59153812A JP2743183A JP2743183A JPS59153812A JP S59153812 A JPS59153812 A JP S59153812A JP 2743183 A JP2743183 A JP 2743183A JP 2743183 A JP2743183 A JP 2743183A JP S59153812 A JPS59153812 A JP S59153812A
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JP
Japan
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furnace
hot metal
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iron oxide
concentration
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JP2743183A
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JPS6114203B2 (ja
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Yukimasa Kushima
九島 行正
Yasushi Takamoto
泰 高本
Shunsuke Arino
俊介 有野
Toshikatsu Ashimura
芦村 敏克
Masahiko Hamada
浜田 雅彦
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/02Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
    • C21B5/023Injection of the additives into the melting part

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高炉で生産される溶銑中には、通常θS〜/θ係の81
が含まれている。このSiは、コークス灰分中の810
2及び鉱石中の8102が還元されて溶銑中に入るもの
で、この還元に少なからぬ量のコークスが消費されるの
で高Si銑を生産することは、エネルギー経済的見地か
らも好ましくない。
なお最近実施されている高炉羽1コから微粉炭を吹込む
高炉操業法では、この微粉炭の灰分中のSi02が還元
されて溶銑中に入り微粉炭吹込みしない場合に比して溶
銑中のStを増加させる。
一方、溶銑中Si濃度と炉熱レベルは密接な関係があり
炉熱が高い程、溶銑中Si濃度が高くなることは周知の
通りである。単純に炉熱を下げることによって、ある程
度溶銑中のSi濃度を下げることはできるが、炉熱を下
げ過ぎると冷え込み等高炉操業不能の状態に陥いること
があるので炉熱アクションによって溶銑中S1濃度を制
御することは極めて危険である。
このような高炉操業トラブルなく、特に微粉炭吹込操業
時の溶銑中のSi含有量を減少させる方法が特開昭37
−/,37り63号公報で提案されている。
この提案法は、下記高炉内でのSi移行過程のメカニズ
ムに着目してなされたものである。
即ちレースウェイ及びその近傍の高温度、低酸素ポテン
シャル領域において主として、コークス灰分中のSi0
2が還元されてSiOガスを発生する。
またシリカ活量の高いスラグがコークスと接触するとき
には、同様の反応が起こりSiOガスを発生し得る。炉
内ガス中のSiO濃度は、高温になる程高い。
5i02+ C−+ SiO+ CO−(1)高炉内で
溶融した溶銑が滴下する過程で吸戻するYSiOSi上
反応して加珪される0 8iO+ (C1→(St ) + Co −f2)一
方、高塩基度(低ンリカ活量)、高酸素ボテンンアル(
高Fed、高Mn0) のスラグが存在するとSiOは
スラグに吸収される。
S iO+ (Fed) −+ (S 102) −1
−Fe−(3)まだ、次の脱珪反応も起こる。
CSi :] + 、2 (Fed)→(SiO2) 
+JFe、、、、、、 f4)炉床に滴下する溶銑中の
S】濃度は、滴下過程で(2)式、(4)式の反応がど
の程度の割合で起こるかによって決まる。
そしてこの提案方法は、前記高炉内でのSt  移行過
程のメカニズムに着目してなされたもので、微粉炭の吹
込みにおける高炉操業において、微粉炭とともに酸化鉄
を送風羽口から高炉内に吹込み高Mn0)のスラグを存
在せしめて、+3+、 (41式の反応により溶銑中の
Si濃度を制御して出銑し、銑鉄中のSP含有量を減少
させることを特徴とするものである。そして上記酸化鉄
としては、鉄鉱石、焼結鉱のほかπ高炉ダスト、焼結ダ
スト、転炉ダストなどを使用するものである。
ところで、前述の如く高炉下部(溶融帯から湯溜りまで
)に、高FeOスラグが存在すれば、前述の(3)式、
(4)式の加珪抑制、脱珪反応が起こり溶銑中のSi濃
度は低下するが、そのためには未還元物は一定割合で炉
床部に降下させることが必要となるけれども通常の高炉
操業においては、その制御が極めて困難であり、一度に
大量の生鉱が降下するようなことがあれば、直接還元(
吸熱反応)FeO+ C−+Fe + Co  −f5
1の比率が高まって炉熱が低下し、出銑滓異常となり更
ては冷え込み等操業不能の重大トラブルに発展しかねな
い0 同様に酸化鉄等溶銑中のSi濃度制御剤を吹き込み、溶
銑中の81濃度を制御し、溶銑中のSi濃度を低下させ
る際にも、その一部制脚剤が(5)式の如くコークス等
によって直接還元(吸熱反応)される。
したがって直接還元(吸熱反応)による炉熱低下を防止
し、これに起因する出銑滓異常並びに冷え込み等操業不
能の重大トラブルを未然に防止するためには、小量の吹
込量で有効に溶銑中Si濃度を低下せしめるところの溶
銑中のSi濃度制御効果の犬なる制御剤が望ましい。
さて、前記特開昭37−137992号公報においては
、前記酸化鉄は、既設の微粉炭吹込設備を利用して吹込
むために、酸化鉄を微粉炭と同程度になるまで、普通は
/θθrlesh(9797間)以下5oq6以上にな
るまで粉砕したものを使用することが述べられている。
ところが本発明者等が、焼結鉱、特に自溶性焼結鉱、自
溶性ペレットに代表される鉄酸化物とCaO源及び又は
MgO源との複合化合物、或はスケール、鉄鉱石、砂鉄
等の鉄酸化物と転炉滓、電気炉滓、ドロマイト、マグネ
シアクリンカ−等の高塩基度スラグ成分に富む物質に代
表されるCaO源及び又はMgO源との混合物を高炉羽
口またはその近傍から高炉内て吹込むことにより、高炉
下部の高温度域に高FeOスラグを定量的に、かつ高塩
基度スラグと共存して生成せしめ高FeOスラグてよっ
て前記+31.(41式の加珪抑制、脱珪反応を促進さ
せると共にこれら+31.+41式の反応の結果生じる
活量の高い溶融5i02を高FeOスラグと共存する高
塩基度スラグ匠より直ちに捕集せしめ、鉄酸化物単味の
吹込みでは、発生する溶融5i02が高温のコークスと
接触L (11式によりSiOガスとなり、再び溶銑に
入るという再加珪を有効に防止し、溶銑中のSi濃度を
有効に低減せしめる低Si銑の吹製方法において、鉄酸
化物とCaO源及び又はMgO源との複合化合物の粒度
、或は鉄酸化物とCaO源及び又はMgO源との混合物
中の鉄酸化物の粒度(以下上記複合化合物の粒度及び上
記混合物中の鉄酸化物の粒度を制御剤の粒度と略す)と
溶銑中のSi濃度低減効果との関係について調査した結
果次の事が分った。
(1)  微粒よりも粗粒の方がSi濃度低減効果が大
きく特開昭37−737’lθβ号公報で好ましいとさ
れるθ/”<7mmに近いLトに比較してθ5簡以上の
粗粒では約3倍以上のSi濃度低減効果を得ることがで
きること。
(21、Smmの粗粒と、5胴以上、例えば/θ咽の粗
粒とでは、78mmの方が若干の効果増が見られるもの
の大差がないこと。
次いで本発明者等が、制御剤の輸送、吹込設備の面から
制御剤の適正粒度について検討した結果、輸送、吹込の
媒体が気体であるか、液体であるかによって若干の適正
粒度の範囲は変るが、/θ咽以下の粒度であれば通常の
流体による粉体輸送、吹込方式で輸送、吹込できるが1
.5消以上の制御剤は輸送配管等の摩耗が顕著となり、
輸送上好ましくないことがわかった。
本発明は、前記結果にもとづきなされたもので本発明の
要旨は鉄酸化物とCaO源及び又はMgO源との複合化
合物で、かつ粒径がθ、S−、S Ommの複合化合物
、或は鉄酸化物とCaO源及び又はMgO源との混合物
で、かつ鉄酸化物の粒径がθj〜ぶθ喘の混合物を高炉
羽口またはその近傍から高炉内に吹込むことにより、炉
内を滴下する溶銑中のSt濃度を制御することを特徴と
する低りt銑吹製方法にある○ 以下、本発明の低Si銑吹製方法について設問する。
本発明者等は、実高炉において制御剤の粒度と溶銑中の
Si低下効果との関係について調査した。
このだめの実施条件は次の通りである。
制御剤;自溶性焼結鉱(CaO/5io2−/乙)投入
量;、30ky/を一溶銑 投入箇所;羽口 投入前の溶銑中Si濃度;θjo% 投入後の溶銑温度;7576℃に維持 以上の条件で制御剤を整粒し、かつ整粒粒度をθθS、
θ/、 0J、 0!;、 70.3.0. /θθm
mに変えて実施した結果を、第1図中○印で示す。
なお0θj、θ/、02間の制御剤の吹込みでは、炉熱
低下の方向にあったので、溶銑温度を約/j/θ℃に維
持するために増熱アクションを行った。
例えばθ、2 mmの場合、送風湿分を3θ’/Ntt
?から/ 3 ’/N、、I VC低め、送風温度を7
000℃かち7050℃へ高め、更てコークス比をグ8
“θkVt−溶銑からZ?θkg7.−溶銑に高めて操
業した。
これらの事実は、θθS〜θ、2 mmの細粒の制御剤
は、 +31 、 +41式で示す炉内滴下 溶銑に対
するSi濃度制御効果が小さく、その結果直接還元(5
)式が増え、炉熱低下を引き起こしたものと考えられる
また、03.10.3.0.100mmの制御剤の吹込
みでは、特別な増熱アクションをとることなく溶銑温度
を約/j/θ℃に維持できた。
これは、θj〜/θθ爺の粗粒の制御剤は+3] 、 
+41式で示す炉内滴下溶銑に対するSi濃度制御効果
が大きく、かつその制御反応(+31 、 +41式)
が発熱反応であるため、この発応が(5)式の直接還元
反応による吸熱反応を補ったためと考えられる。
第1図から次の点が明らかである。
(1)  制御剤は微粒よシも粗粒の方が溶銑中のSi
濃度低減効果が大きく、特開昭、!;7−/374t0
.2号公報で好ましいとされる0/’17rranに近
い062調に比較してθjmm以上の粗粒では約3倍以
上の溶銑中St濃度の低減効果を得ることができるとと
0 (2)J’+MIの粗粒と、5順以上例えば/θ喘の粗
粒とでは78mmの方が若干の効果増が見られるものの
大差がないこと。
しだがって上記(1)項が制御剤、特に複合化合物の粒
径の下限を65mに限定した根拠であり、上記第(2)
項並びに本発明者等が、制御剤の輸送、吹込設備の面か
ら制御剤の適正粒度について検討した結果、輸送、吹込
の媒体が気体であるか、液体であるかによって若干の適
正粒度の範囲は変るが、76間以下の粒度であれば通常
の流体による粉体輸送、吹込方式で輸送、吹込できるが
1.51以上の制御剤は、輸送配管等の摩耗が顕著とな
り、輸送上好捷しくないことから、上記粒径の上限をよ
θmm K限定した〇 以上の如く制御剤の粒度によって溶銑中のSi濃度低減
効果に差が生じる理由てついて、本発明者等は次のよう
に考えている0 高炉羽口、またはその近傍から炉内に吹込まれた制御剤
が、羽口又はその近傍の高温度のコークス層内を拡散し
つつ加熱還元され、溶融して高FeOスラグと高塩基性
スラグとなると考えられる。
一般に酸化鉄は7959℃以上のコークス充填層中では
、還元率が30係を越えると溶融する。例えば第2図は
、7339℃のコークス充填層上に粒径/θmmの自溶
性焼結鉱3θ7を投入し還元状態を調査した結果を示し
たもので還元率3θチ程度で溶解する。
従って前記の如く炉内ハ、吹込ま力、た制御剤は、前記
高温度のコークス層内を拡散しつつ加熱還元され還元率
3θ゛係を越えると溶融してスラグとなる0 そこで上記スラグとなる神でのコークス層内拡散距離(
範囲)K対応する還元率30%に達する時間と制御剤粒
度の関係を調査したO 第3図は、/3;、!;0℃のコークス充填層上に自溶
性焼結鉱3θ2を投入し、自溶性焼結鉱の粒度を変えて
、還元率3θ%に達して溶解するまでの時間を調査した
結果を示したものであり第3図の粒度と時間の関係が、
粒度5〜10調の粗粒領域を除いて、第1図の粒度と溶
銑中のSi低下量との関係に極めて相似していることが
わかる。また溶銑中のSi低下効果の小さい自溶性焼結
鉱の粒度がθ!; mm以下例えばθ、2胴では、上記
Si低下効果の大きいθ、Smm以上と比較して還元率
3θ係に達する時間が非常に短いことがわかる。この時
間は炉内へ吹込まれた制御剤が炉内コークス層を拡散し
つつ加熱、還元、溶融するまでの炉内拡散距離(範囲)
に対応するものであると考えられる。従って、θ、5陥
以下例えば0.2t−mでは03tmn以上と比較して
溶融するまでの時間が短かく、溶銑中のSi低減効果が
少ないのは、炉内で溶融するまでの炉内拡散距離(範囲
)が小さい(せまい)ので炉全体としての溶銑中のSi
低減効果が小さくなると考えられる。
また第3図から/θ鴫では、5順に比較して還元率3θ
%に達する時間が長くなるのに、第1図の如く、溶銑中
のSi低減効果に大差が認められないのは、/θmm程
度の粒径では炉内のコークス層中への拡散が阻害され炉
内拡散距離(範囲)が小さく(せまく)おさえられるた
めであると考えられる。
なお粒度分布を有する制御剤においては、θS〜3 m
mがjθチ以上であれば、十分なる溶銑中のSi濃度低
減効果を得ることができると考えられたので、高炉装入
までて生じる自溶性焼結鉱の庫下粉(−3tnm/θθ
係)を制御剤として用い、投入量及び投入箇所を、前記
実施条件と同じくして実施した。
この結果を第1図にΔ印で併記した。なお−3mmの庫
下粉中の03 mm以下の焼結粉の割合は約3%であっ
た。本実施並びに第3図からθ3; −3mm 97%
−θS ynm 3 %の粒度分布を有する焼結鉱は2
mm/θθチの焼結鉱と同等の効果を得ることができる
ことも明らvJ)となった。
又、前記庫下粉をさらにふるいを通し3 mm以下にし
た自溶性焼結鉱を制御剤として用い、投入量及び投入箇
所を前記実施条件と同じくして実施した。
この結果を第1図に目印で併記した。々おこの制御剤中
のθ3tmn3tの焼結鉱の割合は約/θ係であった。
本実施並びに第3図からθS〜3.9θ係。
−θj爺/θチの粉度分布を有する焼結鉱は/mm/θ
θチの焼結鉱と同等の効果を得ることができることが明
らかとなった。
以上、本発明の一方の制御剤即ち自溶性焼結鉱に代表さ
れる鉄酸化物とCaO源及び又はMgO源との複合化合
物の粒径をθ3−3 mmに限定1〜だ理由について述
べたが、この理由は本発明の他方の制御剤即ち、鉄酸化
物とCaO源及び又はMgO源との混合物中の鉄酸化物
の粒径をθ3−5 ram K限定した理由でもある。
例えば上記混合物中の鉄酸化物の粒径をθS−5mmと
することによる溶銑中のSi低下効果を、粒径θ3;r
ah以下とする場合に比較して示すと次の通りである。
実施例 制御剤;重量比で、5:/の、粒度3 wn /θθ係
の鉄鉱石と粒度−3wmi /θθ係のドロマイト化合
物の混合物 投入量:’70に9/L−溶銑 投入箇所;羽口 投入前の溶銑中S!濃度:θj0% 投入後の溶銑中S1濃度;θ3/%(低下量θ/9係)
比較例 前記実施例の制御剤中の鉄鉱石の粒度をθ3間/θθ%
に変更して他の条件は、実施例と同じくして実施したと
ころ制御剤投入後の溶銑中Si濃度はθグざ%(低下量
θ、2%)であった。即ち実施例に比/  / 較して溶銑中81濃度低下量が−〜−にとどまつ9 /
θ た0 以上詳述した様に本発明は、溶銑中81濃度低下効果の
犬々るθ、S−3ranの粒径の制御剤を用いて、制御
剤吹込による炉熱低下を有効に防止して、高炉操業トラ
ブルを生じせしめることなく有効に溶銑中Si濃度を低
下せしめるものであり、高炉の低Si操業上極めて値価
の高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、炉内へ吹込んだ鉄酸化物とCaO源及び又は
MgO源との複合化合物の粒径と、溶銑中Si低下量と
の関係を示す図表、第β、3図は、上記粒径によって、
溶銑中Si低下量が変わる推定理由の説明図である。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 !(51図 年°護I−馴社廣む憚) :、4+、4 道L′4!(〆) ′3.。 4寥1生繞鯖鎮1j1度トー)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鉄酸化物I CaO源及び又はMgO源との複合化合物
    で、かつ粒径がθj〜3.0 mmの複合化合物、或は
    鉄酸化物とCaO源及び又はMgO源との混合物で、か
    つ鉄酸化物の粒径がθ3−3.Orumの混合物を高炉
    羽目またはその近傍から高炉内(・て吹込むことにより
    、炉内を滴下する溶銑中の−Si濃度を制御することを
    特徴とする低りt銑吹製方法。
JP2743183A 1983-02-21 1983-02-21 低Si銑吹製方法 Granted JPS59153812A (ja)

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JPS6114203B2 JPS6114203B2 (ja) 1986-04-17

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210107A (ja) * 1985-03-14 1986-09-18 Nippon Steel Corp 溶銑中のSi濃度制御方法
JPS61266507A (ja) * 1985-05-21 1986-11-26 Kawasaki Steel Corp 高炉吹込み用粉粒体の輸送方法
JPH01100212A (ja) * 1987-10-12 1989-04-18 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉の粉体吹込み操業法

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