JPS60181212A - Method for desiliconizing molten iron - Google Patents

Method for desiliconizing molten iron

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JPS60181212A
JPS60181212A JP3541084A JP3541084A JPS60181212A JP S60181212 A JPS60181212 A JP S60181212A JP 3541084 A JP3541084 A JP 3541084A JP 3541084 A JP3541084 A JP 3541084A JP S60181212 A JPS60181212 A JP S60181212A
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cao
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gas
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義夫 中島
Masato Mukai
向 政登
Naonori Moriya
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Nisshin Steel Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/04Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur

Abstract

PURPOSE:To prevent perfectly the foaming of slag and to minimize the consumption unit of powder by feeding iron oxide gas CaO into melten iron in a prescribed with an O2 enriched gas as a carrier gas. CONSTITUTION:Powder contg. oxide and CaO is fed into molten iron with an O2 enriched gas contg. >=50vol% O2 as a carrier gas. At this time, the solid ratio (r), that is, the ratio of the amount of the powder to the amount of the O2 enriched gas is adjusted to 4-50g/Nl, and the ratio (SIGMAO2/CaO) of O2 in the O2 enriched gas and O2 in iron oxide in the powder to the amount of CaO in the powder is adjusted to 0.2-0.75Nl/g. The ratio SIGMAO2/CaO (Nl/g) is calculated by the equation (where %O2 is the vol% of O2 in the O2 enriched gas, %I, O is the wt% of iron oxide in the powder %CaO is the wt% of CaO in the powder, and %O is the wt% of O2 in the iron oxide).

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スラグの泡立ち現象(スラグフォーミングと
呼ぶ)を皆無にすると共に、使用する粉体の原単位およ
び処理中の温度低下を最小限とし且つマンガンや鉄など
の有価金属の酸化ロスを低減できるようにした溶銑の脱
珪法に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention completely eliminates the bubbling phenomenon of slag (referred to as slag foaming), minimizes the basic unit of powder used and the temperature drop during processing, and This invention relates to a desiliconization method for hot metal that can reduce oxidation loss of valuable metals.

脱炭精錬に供される前の溶銑を脱燐する場合には、その
脱燐を効率よく行うために脱珪処理を予め実施するのが
通常である。より具体的には、熔銑中のSt濃度が0.
2%以下、望むらくは0.05%以下になるまで脱珪処
理してから脱燐するのが好ましい。
When dephosphorizing hot metal before being subjected to decarburization refining, it is usual to carry out a desiliconization treatment in advance in order to efficiently perform the dephosphorization. More specifically, when the St concentration in the molten pig iron is 0.
It is preferable to perform a desiliconization treatment until the content is 2% or less, preferably 0.05% or less, and then dephosphorize.

従来より実施されている脱珪処理は、処理容器としては
、高炉鋳床樋、トピード、し一ドルなどが使用され、こ
れらの容器において、脱珪剤の上置き法、インジェクシ
ョン法、上吹き投射法など種々の処理法が採用されてお
り、脱珪剤としては酸素、酸化鉄、あるいは10〜20
%のCaOを含有した酸化鉄などが用いられている。し
かし、いずれの処方を採用するにしても、従来法の共通
した問題の一つにスラグフォーミングがある。すなわち
脱珪処理のさいにスラグが泡立つのである。従来におい
ては、このスラグフォーミングのために。
In the conventional desiliconization treatment, treatment vessels such as blast furnace cast-floor troughs, torpedoes, and steel dowels are used. Various treatment methods such as
Iron oxide containing % of CaO is used. However, no matter which formulation is adopted, one of the common problems of conventional methods is slag forming. In other words, the slag foams during the desiliconization process. Conventionally, for this slag forming.

次に述べるような操業上の諸問題が常に付随していた。The following operational problems were always involved.

例えば樋で脱珪処理を実施する場合、樋中に投入または
投射された脱珪剤は樋内で滓化し、脱珪反応も進行する
が、滓化した脱珪剤は溶銑と共にトピードあるいはレー
ドルなどの容器内に落下することになり、この落下エネ
ルギーにより脱珪反応はこの容器内でさらに進行する。
For example, when carrying out desiliconization treatment in a gutter, the desiliconizing agent introduced or projected into the gutter turns into slag in the gutter, and the desiliconization reaction also progresses, but the desiliconizing agent that has become a slag is transferred to a torpedo or ladle along with hot metal. The desiliconization reaction further progresses within this container due to the energy of this fall.

しかし、ここで容器内に蓄積されたスラグはフォーミン
グを起こし、この容器内に受銑しようとする溶銑量を制
限しなければならなくなる事態が生ずる。通常。
However, the slag accumulated in the vessel causes foaming, and a situation arises in which it is necessary to limit the amount of hot metal that is to be received in the vessel. usually.

このスラグフォーミングのために、目的とする受銑量の
約7割ないし8割しか容器内に受銑できなくなる。この
結果、溶銑の輸送効率を下げ、それだけ多くの輸送容器
を必要となることのほか、溶銑の温度低下を増大させて
熱エネルギーの損失を招く。更には輸送容器からスラグ
がオーバフローして容器外にスラグが流出するという事
態が生じた場合には、その後処理に多大の労力と時間を
要し操業に大きな支障をきたすがら、このような事態が
生じないように安全を見てさらに受銑量を低下させ、ま
た使用する脱珪剤の量に制限を加えたりすることが行わ
れ、十分な脱珪処理を遂行する上での障害となったりし
ている。
Due to this slag forming, only about 70 to 80% of the intended amount of pig iron can be received in the vessel. As a result, the efficiency of transporting the hot metal is reduced and a large number of transport containers are required, and the temperature drop of the hot metal increases, resulting in a loss of thermal energy. Furthermore, in the event that slag overflows from a transport container and flows out of the container, it will take a great deal of effort and time to dispose of it afterwards, causing a major hindrance to operations. In order to prevent this from occurring, the amount of pig iron received has been further reduced in view of safety, and the amount of desiliconizing agent used has been restricted, which has become an obstacle to carrying out sufficient desiliconization treatment. are doing.

また、トビード等の輸送容器内の溶銑に脱珪剤を吹き込
んで添加するいわゆるインジェクション法の場合にも同
様の問題がある。むしろこの処方の方がスラグの流動が
大きいのでスラグフォーミングの程度が高くなり、脱珪
剤の投入原単位に著しく制限を受ける。このため、イン
ジェクション法は反応効率の点では優れるものの、目的
としたシリコンレベルまで脱珪するには、スラグフォー
ミングを防止することが先決の問題となっているといっ
ても過言ではない。
Similar problems also occur in the case of the so-called injection method, in which a desiliconizing agent is added by blowing it into hot metal in a transport container such as a tobeed. In fact, with this formulation, the flow of the slag is greater, so the degree of slag foaming is increased, and the unit consumption of the desiliconizing agent is significantly limited. Therefore, although the injection method is superior in terms of reaction efficiency, it is no exaggeration to say that prevention of slag forming is a first priority issue in order to desiliconize to the desired silicon level.

かような問題が発生ずる基本的な原因は、使用する脱珪
剤の組成にある。すなわち、従来より実施されている脱
珪処理においては、溶銑中のSiを酸化するに十分な酸
素源を確保すること、更にはフラックスの滓化性や排滓
性の観点から、いずれの場合においても、溶銑中のSi
を酸化するための酸化剤(例えば、鉄鉱石、ミルスケー
ル、砂鉄。
The basic cause of such problems lies in the composition of the desiliconizing agent used. In other words, in the conventional desiliconization treatment, it is necessary to ensure a sufficient oxygen source to oxidize the Si in the hot metal, and in addition, from the viewpoint of flux slag formation and slag removal. Also, Si in hot metal
oxidizing agents (e.g. iron ore, mill scale, iron sand).

焼結鉱粉などの酸化鉄)の含有量を高<シ1石灰(Ca
b)はせいぜい10〜20%程度配合し、処理後スラグ
の塩基度(CaO/5iO2)は1前後に調整されるの
が通常であった。しかし、このような低塩基度スラグで
はスラグ中の珪酸塩のネソトワー6 りを分離することができず、スラグばガラス化すること
になる。このため、スラグ中の酸素源と溶銑中のカーボ
ンあるいはスラグ中に含有される析出カーボンとの反応
により生成したCOガスがスラグ中に補足され、著しい
泡立ち現象を誘起することになっていた。また、このス
ラグフォーミングに加え、このような低塩基度スラグの
もとではスラグ側での酸素ポテンシャルが高くなるので
High content of iron oxide (iron oxide) such as sintered ore powder
Usually, b) is mixed in an amount of about 10 to 20% at most, and the basicity (CaO/5iO2) of the treated slag is adjusted to around 1. However, in such a low basicity slag, it is not possible to separate the silicates in the slag, and the slag becomes vitrified. Therefore, CO gas generated by the reaction between the oxygen source in the slag and carbon in the hot metal or precipitated carbon contained in the slag is trapped in the slag, causing a significant bubbling phenomenon. In addition to this slag foaming, the oxygen potential on the slag side increases under such low basicity slag.

復硫現象も通常観測され、更には有価金属であるマンガ
ンも酸化され、脱珪量の70〜120%程度の脱マンガ
ン反応も通常化じていた。
A resulfurization phenomenon was also commonly observed, and manganese, which is a valuable metal, was also oxidized, and demanganization reactions of about 70 to 120% of the amount of silicon removed were common.

使用する脱珪剤中のCaO含有量を増大させればかよう
な問題は基本的には軽減することができるが、従来の処
方では、既述のように、滓化性が劣化して反応性が悪く
なり排滓性にも問題が生じるほか、このCaOの増大に
ともなって酸素源が相対的に減少することによりシリコ
ン酸化のための酸化力が低下すること、脱珪剤のコスト
が上昇するなどのデメリットの方が大きくなり、特に広
〈実施されている樋での脱珪法ではCaOを増大するこ
とは回避されていた。また、不活性ガスを用いて高い固
気比のもとてインジェクションする方法においても、C
aOを増大させることは、シリコン酸化のための酸化剤
の量が不足することから、CaOを配合したとしてもそ
の量は極めて低い水準に抑えられていた。
These problems can basically be alleviated by increasing the CaO content in the desiliconizing agent used, but as mentioned above, with conventional formulations, the slagability deteriorates and the reactivity increases. In addition to this, the increase in CaO causes a relative decrease in oxygen sources, which reduces the oxidizing power for silicon oxidation and increases the cost of desiliconizing agents. The disadvantages such as these are greater, and in particular, the widely practiced desiliconization method in the gutter avoids increasing CaO. In addition, in the method of injection using an inert gas at a high solid-gas ratio, C
Increasing aO means that the amount of oxidizing agent for silicon oxidation is insufficient, so even if CaO is added, the amount is kept to an extremely low level.

本発明は2以上のような従来の脱珪処理における様々な
問題、特にスラグフォーミング、処理中の温度低下、マ
ンガンや鉄などの有価金属の酸化ロス等の問題等の解決
を目的としてなされたものである。この目的において1
本発明者らは数多くの試験研究を重ねた結果、従来より
実施されている不活性ガスをキャリヤガスとして脱珪剤
をインジェクションする方法の代わりに、酸素富化ガス
をキャリヤガスとして所定の配合比の粉体をインジェク
ションするならば、従来の脱珪法の既述の諸問題は全く
一掃できることを見いだすことができ、ここに全く新し
い溶銑の脱珪処理法を確立することができた。すなわち
本発明は、特許請求の範囲に記載のように。
The present invention was made with the aim of solving two or more of the various problems in conventional desilicon treatment, particularly problems such as slag forming, temperature drop during treatment, and oxidation loss of valuable metals such as manganese and iron. It is. For this purpose 1
As a result of numerous tests and studies, the inventors of the present invention found that instead of the conventional method of injecting a desiliconizing agent using an inert gas as a carrier gas, an oxygen-enriched gas was used as a carrier gas at a predetermined blending ratio. It was discovered that the aforementioned problems of conventional desiliconization methods could be completely eliminated by injecting the powder, and a completely new desiliconization treatment method for hot metal could be established. That is, the present invention is as described in the claims.

酸素富化ガスをキャリヤガスとして酸化鉄とCaOを含
む粉体を溶銑の湯面下に供給する溶銑の脱珪処理法であ
って。
A method for desiliconizing hot metal, in which powder containing iron oxide and CaO is supplied below the surface of hot metal using oxygen-enriched gas as a carrier gas.

酸素富化ガス中の酸素濃度(%02)を40 Vo1%
以上。
Oxygen concentration (%02) in oxygen-enriched gas is 40 Vo1%
that's all.

粉体と酸素富化ガスとの固気比(γ)を4〜50g/N
j!。
The solid-gas ratio (γ) of powder and oxygen-enriched gas is 4 to 50 g/N.
j! .

とし、且つ酸素富化ガス中の酸素量と酸化鉄中の酸素量
とを加算した総酸素量と、粉体中のCaOの配合割合と
の比(Σ02/Ca0)を0.2〜0.75N j27
g。
and the ratio (Σ02/Ca0) of the total amount of oxygen, which is the addition of the amount of oxygen in the oxygen-enriched gas and the amount of oxygen in iron oxide, to the blending ratio of CaO in the powder (Σ02/Ca0) is 0.2 to 0. 75N j27
g.

とすることを特徴とするものである。It is characterized by the following.

ただし。however.

(%Cab) で表され、この式において。(%Cab) , and in this formula.

(%02):キャリャガス中の酸素濃度(Vo1%)。(%02): Oxygen concentration in carrier gas (Vo1%).

(%1.0) :粉体中の酸化鉄配合割合(11t%)
(%1.0): Iron oxide blending ratio in powder (11t%)
.

(%Cab):粉体中のCaO配合割合(+<1%)。(%Cab): CaO blending ratio in powder (+<1%).

(%O) 二酸化鉄中の酸素含有量(wt%)。(%O) Oxygen content (wt%) in iron dioxide.

γ:粉体とキャリヤガスの比(固気比:g/Nβ)。γ: Ratio of powder to carrier gas (solid-gas ratio: g/Nβ).

を表している。represents.

以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の脱珪法は、酸化鉄とCaOを含む粉体を酸素富
化ガスをキャリヤガスとしてインジェクションするもの
であり、この酸素富化ガスをキャリヤガスとする点に基
本的な特徴を有するものであるが、更に、そのさい、酸
素富化ガス中の酸素濃度(%02)、酸素富化ガス(ギ
ヤリヤガス)と粉体との供給割合(固気比)および供給
する総酸素量対CaOの比(Σ02/Cab)を同時に
適切に規制することによって、スラグフォーミングを皆
無にすると同時に極めて効率の高い脱珪を可能としたも
のである。この条件の範囲を図示すると。
The desiliconization method of the present invention is a method in which powder containing iron oxide and CaO is injected using an oxygen-enriched gas as a carrier gas, and the basic feature is that this oxygen-enriched gas is used as a carrier gas. However, at that time, the oxygen concentration in the oxygen-enriched gas (%02), the supply ratio of the oxygen-enriched gas (gear gas) and the powder (solid-air ratio), and the total amount of oxygen supplied versus CaO. At the same time, by appropriately controlling the ratio (Σ02/Cab), it is possible to completely eliminate slag forming and at the same time to achieve extremely highly efficient desiliconization. The range of this condition is illustrated below.

第1図のように示される。ただし、第1図において、酸
素富化ガス中の酸素濃度(%02)は1代0 表側として80 Vo1%の場合について示しである。
It is shown as in FIG. However, in FIG. 1, the oxygen concentration (%02) in the oxygen-enriched gas is shown for the case of 80 Vo1% on the 1st generation 0 front side.

各条件を上述のように規制した理由は後記実施例に示す
諸効果より明らかであるが、その概要を説明すると次の
とおりである。
The reason why each condition is regulated as described above will be clear from the various effects shown in the examples below, but the outline thereof will be explained as follows.

本発明者らは、酸素富化ガスをキャリヤガスとして酸化
鉄とCaOを含む粉体を溶銑中にインジェクションする
実験を数多〈実施した結果、スラグフォーミングの生成
する範囲、あるいは生成しない範囲は、基本的にはΣ0
2 / Ca Oで判断できることを見いだした。即ち
、溶銑中に供給されるトータルの酸素量に対するCa0
O比でフォーミングの生成挙動が統一的に把握できるわ
けである。本発明者らの実験によれば、Σ02 / C
a O比が1.0を越えると必ずスラグフォーミングが
生じ、 0.75以下では全く生しないことがわかった
。また、このΣ02’ / Ca O比が0.8〜0.
9の程度では、処理前のシリコン濃度(以下、 (%S
t)と記す)が約0.5%以上ではスラグフォーミング
が生じる場合があった。Σ02 / Ca O比の上限
を0.75としたのはこの理由による。
The present inventors conducted numerous experiments in which powder containing iron oxide and CaO was injected into hot metal using oxygen-enriched gas as a carrier gas.As a result, the range in which slag forming occurs or does not occur is Basically Σ0
We found that it can be determined by 2/CaO. That is, Ca0 with respect to the total amount of oxygen supplied to hot metal
This means that the formation behavior of forming can be understood in a unified manner based on the O ratio. According to the inventors' experiments, Σ02/C
It was found that when the aO ratio exceeds 1.0, slag foaming always occurs, and when it is less than 0.75, it does not occur at all. Moreover, this Σ02'/CaO ratio is 0.8 to 0.
At level 9, the silicon concentration before treatment (hereinafter, (%S
When the content (denoted as t) is about 0.5% or more, slag forming may occur. This is the reason why the upper limit of the Σ02/CaO ratio is set to 0.75.

11 一方、Σ02 / Ca O比を小さくした場合、つま
り、Σ02に対してCaO量を増加させると、脱珪酸素
効率(以下、η?rと記ず。このη?rばΔ〔%Si)
 /Σ02の比に対応する)が低下した。その様子を第
2図に示した。第2図に見られるようにΣ02 / C
a O比が約0.5〜0.6のところでη2rは最大値
を示しており、Σ02/CaO比がこれより低くなると
脱珪酸素効率が急激に低下するようになり、Σ02/C
aO比が0,2より低くなると、もはや有効な脱珪がで
きなくなるほど酸素効率が低下するので、Σ02 / 
Ca O比は0.2以上とする必要がある。
11 On the other hand, when the Σ02/CaO ratio is decreased, that is, when the amount of CaO is increased relative to Σ02, the desiliconization and oxygen efficiency (hereinafter referred to as η?r; this η?r is Δ[%Si)]
/Σ02) decreased. The situation is shown in Figure 2. Σ02/C as seen in Fig. 2
η2r shows the maximum value when the aO ratio is approximately 0.5 to 0.6, and when the Σ02/CaO ratio is lower than this, the desiliconization and oxygen efficiency rapidly decreases, and the Σ02/C
When the aO ratio is lower than 0.2, the oxygen efficiency decreases to such an extent that effective desiliconization is no longer possible, so Σ02 /
The CaO ratio needs to be 0.2 or more.

次に固気比(T)を4〜50とするのは、脱炭を抑制す
ること、およびη?rが最適値となるように規制するこ
とに帰因する。すなわち、γが小さいと、つまりキャリ
ヤガスの流量をむやみに増大させると、脱炭反応が増加
してしまう。溶銑の脱珪処理は脱炭を抑制しながらシリ
コンを優先して酸化させるのが狙いであるが、γをあま
り小さくするとこの主旨に反することになる。一方、γ
をむやみに増大させると、すなわち、キャリヤガス量に
対する粉体量をむやみに増加させると反応にとって必要
な気体02の量が減少し、Σ02/CaO比を低下させ
る(塩基度を上昇させる)結果となり、η旨を低下させ
ることになる。粉体中の(%Ca○)が30〜40%の
ところで、Σ02 /CaO比が0.4〜0.5の最適
値を与えるのに必要なMaxのγとして、その上限を5
0としたゆえんである。
Next, the reason why the solid-gas ratio (T) is set to 4 to 50 is to suppress decarburization and η? This is due to the fact that r is regulated to an optimal value. That is, if γ is small, that is, if the flow rate of the carrier gas is increased unnecessarily, the decarburization reaction will increase. The aim of desiliconization treatment of hot metal is to oxidize silicon preferentially while suppressing decarburization, but making γ too small goes against this purpose. On the other hand, γ
If the amount of powder is increased needlessly, that is, the amount of powder relative to the amount of carrier gas is increased, the amount of gas 02 necessary for the reaction will decrease, resulting in a decrease in the Σ02/CaO ratio (increasing the basicity). , η will be reduced. When (%Ca○) in the powder is 30 to 40%, the maximum γ required to give the optimum value of Σ02 /CaO ratio of 0.4 to 0.5 is set as 5.
This is why it was set to 0.

キャリヤガス中の酸素濃度(%02)に関しては、純酸
素でも本発明の目的は達成可能であるが吹き込みノズル
の溶損防止の観点並びに安全面を考慮すると、このキャ
リヤガス中の酸素濃度は実操業上は90 Vo1%以下
とするのがよい。、また本発明の酸素富化ガスによる粉
体吹き込みの効果を得るには少なくとも40 Vo1%
以上、好ましくは50Vo1%以上の酸素濃度を必要と
する。なお、このような酸素リンチなキャリヤガスを用
いて粉体を溶銑の湯面下にインジェクションする場合に
は。
Regarding the oxygen concentration (%02) in the carrier gas, the purpose of the present invention can be achieved even with pure oxygen, but considering the prevention of erosion of the blowing nozzle and safety, the oxygen concentration in the carrier gas is not practical. For operational purposes, it is preferable to keep the voltage to 90 Vo1% or less. , and at least 40 Vo1% to obtain the effect of powder blowing with oxygen-enriched gas of the present invention.
As mentioned above, an oxygen concentration of preferably 50Vo1% or more is required. Note that when powder is injected below the surface of hot metal using such an oxygen lynching carrier gas.

このインジェクション用のノズルの溶損の問題が懸念さ
れるところであるが、耐火物製単管ノズル3 を使用しても、予期に反して好適な吹き込みができるこ
とがわかった。すなわち、r!!素冨化ガスによる反応
熱は、粉体の潜熱と顕熱による奪熱により相当相殺され
、この奪熱によって耐火物製単管ノズルであってもこの
ノズルの先端部に湯のメタル分を含む中空状の凝固シェ
ルが形成し、これがノズル耐火物を効果的に保護する役
割を果たすことがわかった。むしろ、キャリヤガス中の
酸素濃度を低下した場合には、ごの凝固シェルが過剰に
生成して逆に効果的な吹き込みができなくなる事態が生
ずることもあった。従って、耐火物の溶損なしに効果的
なインジェクションを実施するうえでも、この酸素富化
ガス中の酸素濃度は低くするより逆に高めに維持する方
が本発明法の実操業の面からも好ましいことである。
Although there is a concern about the problem of erosion of the injection nozzle, it has been found that, contrary to expectations, suitable injection can be achieved even when using a refractory single tube nozzle 3. That is, r! ! The heat of reaction caused by the enriched gas is considerably offset by the latent heat of the powder and the heat taken away by sensible heat, and due to this heat taken away, even if the nozzle is made of a refractory single tube, the tip of the nozzle contains the metal content of the hot water. It was found that a hollow solidified shell was formed, which served to effectively protect the nozzle refractory. On the contrary, when the oxygen concentration in the carrier gas is lowered, an excessive amount of coagulated shells may be produced, and on the contrary, a situation may occur where effective blowing cannot be performed. Therefore, in order to carry out effective injection without erosion of refractories, it is better to maintain the oxygen concentration in this oxygen-enriched gas at a high level rather than at a low level from the viewpoint of actual operation of the method of the present invention. This is desirable.

以上のような配合条件のもとで8本発明法は粉体吹き込
みを実施するのであるが、この配合条件を採用したとし
ても、これを場面添加法や上吹き投射法で実施した場合
にはスラグの滓化性が悪くまた反応効率も劣ることにな
ることを本発明者ら4 は実験的に確認した。すなわち1本発明法においては、
溶銑の場面下にこの配合条件のもとでインジェクション
することが必要である。
The method of the present invention carries out powder blowing under the above-mentioned compounding conditions, but even if these compounding conditions are adopted, if this is carried out by the scene addition method or top blowing method, The present inventors4 have experimentally confirmed that the slag has poor slagability and reaction efficiency. That is, in the method of the present invention,
It is necessary to inject under this mixing condition under the hot metal scene.

第3図は本発明法に従って湯面下にインジェクションし
た場合の処理前〔%St)と粉体の原単位との関係を示
したものであり、ここでいう粉体の原単位は、処理前の
〔%St)を0.05%まで脱珪するに必要な粉体使用
量のことである。またこの第3図は、粉体として45%
Cab−55%ミルスケールを使用し、固気比γ=10
のもとで、 (%02)を100.80.50Vo1%
の3水準について実施した結果を示している。これはΣ
02 ’/ Ca O比で表現すると、それぞれ、 0
.75.0.42.0.31となる。
Figure 3 shows the relationship between the powder consumption rate before treatment [%St) and the powder consumption rate when injected below the hot water surface according to the method of the present invention. This is the amount of powder necessary to desiliconize [%St] down to 0.05%. Also, this figure 3 shows 45% as a powder.
Using Cab-55% mill scale, solid-air ratio γ = 10
Under , (%02) is 100.80.50Vo1%
The results are shown for three levels. This is Σ
02'/CaO ratio, respectively.
.. 75.0.42.0.31.

第3図の結果に見られるように、脱珪量0.4%を得る
に必要な粉体の原単位は25kg/)ン以下であり、こ
の粉体原単位の値は、従来法では達成できなかったよう
な低水準である。従って5本発明法ではCaO配合率が
高いようではあるが、全体として粉体の原単位量は著し
く少なくてもよいことになる。また、従来の脱珪法では
〔%St)が0.215 〜0.15%の水準まで脱珪されると、その脱珪効率は
著しく低下するのが通常であって余程のことがない限り
これ以下に脱珪することは困難であったが1本発明法で
は〔%Si)が0.05%まで効率よく脱珪できる。こ
のことは引き続く脱燐処理の負荷を著しく軽減できるこ
とになる。
As seen in the results in Figure 3, the powder consumption rate required to obtain a desiliconization amount of 0.4% is less than 25 kg/ton, and this powder consumption value was not achieved by the conventional method. The standard was so low that it was impossible to do so. Therefore, although the CaO content ratio seems to be high in the method of the present invention, the overall basic unit amount of powder may be significantly lower. In addition, in conventional desiliconization methods, when desiliconization reaches a level of [%St) of 0.215 to 0.15%, the desiliconization efficiency usually decreases significantly, which is not a serious problem. Although it has been difficult to desiliconize to a level lower than this, the method of the present invention can efficiently desiliconize down to [%Si] of 0.05%. This can significantly reduce the burden of subsequent dephosphorization treatment.

以下に実施例により9本発明法の構成および効果を具体
的に示す。なお、各実施例の処理条件並びに処理結果は
後記の第1表に総括して示しである。
The structure and effects of the nine methods of the present invention will be specifically illustrated below using Examples. The processing conditions and processing results of each example are summarized in Table 1 below.

実施例1 本例は場面添加の比較例である。Example 1 This example is a comparative example of scene addition.

20%Ca 0−80%焼結鉱の脱珪剤40 kg/ 
l−ンを1340℃の溶銑170kgに一括して場面添
加した。そして容器の底に取りつけたポーラスレンガよ
り計ガスを40 N R/minの流量で導入して浴を
攪拌した。粉体添加後約3分で完全に滓化して脱珪反応
が進行したが、9分経過した時点で著しいフォーミング
現象を生じた。このフォーミング厚めは浴深400mm
に対して250mmに達した。
20%Ca 0-80% sintered ore desiliconizing agent 40 kg/
1 was added at once to 170 kg of hot metal at 1340°C. Then, metering gas was introduced at a flow rate of 40 N R/min through a porous brick attached to the bottom of the container to stir the bath. Approximately 3 minutes after the addition of the powder, the powder completely turned into slag and the desiliconization reaction proceeded, but after 9 minutes, a significant foaming phenomenon occurred. This thicker foam has a bath depth of 400mm.
The distance reached 250mm.

実施例2 本例は酸素ガスだけを用いた比較例である。Example 2 This example is a comparative example using only oxygen gas.

170 kgの溶銑を対象に炉底より純酸素ガスを5O
Nβ/min吹き込んで脱珪実験を行った。純酸素吹き
込み後、場面に流動性の良いスラグが形成された。吹き
込み開始後約20分でスラグはフォーミングを開始した
。マンガンの酸化損失が著しい結果となった。
5O pure oxygen gas is added from the bottom of the furnace to 170 kg of hot metal.
A desiliconization experiment was conducted by blowing Nβ/min. After pure oxygen injection, a well-flowing slag was formed on the scene. The slag started forming approximately 20 minutes after the start of blowing. The result was significant oxidation loss of manganese.

実施例3 本例はCaOを使用しない比較例である。Example 3 This example is a comparative example that does not use CaO.

170 kgの溶銑を対象に炉底ノスルより純酸素をキ
ャリヤガスとしてミルスケールを吹き込んだ。
Mill scale was blown into 170 kg of hot metal using pure oxygen as a carrier gas from the nostle at the bottom of the furnace.

酸素ガス流量は80 Nl /min + ミルスケー
ルの供給量は500 g/minである。実験開始後約
6分で著しいフォーミングが生じ、浴深400mmに対
しフォーミング高さは約300mmに達した。またマン
ガンの酸化損失が著しい結果となった。
The oxygen gas flow rate is 80 Nl/min + the mill scale supply rate is 500 g/min. Significant forming occurred about 6 minutes after the start of the experiment, and the forming height reached about 300 mm with respect to the bath depth of 400 mm. Also, the oxidation loss of manganese was significant.

実施例4 本例はΣ02 / Ca O比が本発明範囲を越える比
較例である。
Example 4 This example is a comparative example in which the Σ02/CaO ratio exceeds the range of the present invention.

 7 170 kgの溶銑を対象に炉底ノズルより20%Ca
O−80%焼結鉱の粉体を、純酸素80 N j! /
minをキャリヤガスとして、360 g/minの吹
き込み速度で底吹きインジェクションした。実験開始後
12分の時点で著しいフォーミングが生じた。フォーミ
ング高さはフリーボード400mmを越えたので、頻繁
に排滓を実施しなければならなかった。
7 20% Ca from the furnace bottom nozzle for 170 kg of hot metal
O-80% sintered ore powder was heated to 80 Nj of pure oxygen! /
Bottom-blowing injection was performed at a blowing rate of 360 g/min using min as the carrier gas. Significant foaming occurred 12 minutes after the start of the experiment. Since the forming height exceeded 400 mm of freeboard, slag had to be removed frequently.

実施例5 本例もΣ02 / Ca O比が本発明範囲を越える比
較例である。
Example 5 This example is also a comparative example in which the Σ02/CaO ratio exceeds the range of the present invention.

170 kgの溶銑を対象に炉底ノズルより25%Ca
0=75%ミルスケールからなる粉体を純酸素80 N
β/minをキャリヤガスとして+450g/m+nの
吹き込み速度で底吹きインジェクションした。実験開始
後11分で著しいフォーミングが生じた。
25% Ca from the furnace bottom nozzle for 170 kg of hot metal
0 = 75% mill scale powder in pure oxygen 80N
Bottom blow injection was performed at a blowing rate of +450 g/m+n using β/min as a carrier gas. Significant foaming occurred 11 minutes after the start of the experiment.

実施例6 170 kgの溶銑を対象とし、容器の炉底ノズルより
、50%Ca 0−50%ミルスケールからなる粉体を
Example 6 A powder consisting of 50% Ca and 0-50% mill scale was collected from a nozzle at the bottom of a vessel using 170 kg of hot metal.

80νo1%02−20 Vo1%N2の酸素富化ガス
8ONn/minをキャリヤガスとして、500 g/
min8 の吹き込み速度で底吹きインジェクションした。
80νo1%02-20 Vo1%N2 oxygen enriched gas 8ONn/min as carrier gas, 500 g/min
Bottom blow injection was performed at a blowing speed of min8.

フォーミングは全く生じなかった。また生成したスラグ
は溶融状態の比較的流動性の良いものであった。
No forming occurred. Moreover, the produced slag was in a molten state and had relatively good fluidity.

実施例7 170 kgの溶銑を対象とし、炉底ノズルより40%
Ca 0−55%ミルスケール−5%CaF2からなる
粉体を、 80 Vo1%02−20 Vo1%N2の
酸素富化ガス8ONj!/n+inをキャリヤガスとし
て、400g/minの吹き込み速度で底吹きインジェ
クションした。フォーミングは全(生ぜず、しがも流動
性にすくれたスラグが形成された。
Example 7 Targeting 170 kg of hot metal, 40% from the furnace bottom nozzle
Powder consisting of Ca 0-55% mill scale-5% CaF2 was mixed with oxygen enriched gas of 80 Vo1%02-20 Vo1%N2 8ONj! /n+in was used as a carrier gas, and bottom-blown injection was performed at a blowing rate of 400 g/min. No foaming occurred at all, and a slag with low fluidity was formed.

実施例8 170 kgの溶銑を対象とし、炉底ノズルよりCaO
のみを純酸素8ON1/minををキャリヤガスとして
底吹きインジェクションした。フォーミングは全く観測
されなかったが、生成したスラグは粉状の固体状となり
、炉壁にその多くが付着した。
Example 8 170 kg of hot metal was subjected to CaO from the furnace bottom nozzle.
A bottom-blowing injection was performed using pure oxygen 8ON1/min as a carrier gas. Although no foaming was observed, the generated slag was in the form of a powdery solid, and much of it adhered to the furnace wall.

実施例9 170 kgの溶銑を対象とし、炉底ノズルより40%
19 Ca 0−50%ミルスケール−10%CaF2からな
る粉体を、 80 Vo1%02−20 Vo1%N2
の酸素富化ガス80 N l /minをキャリヤガス
として、350g/minの吹き込み速度で底吹きイン
ジェクションした。フォーミングは全く生ぜず、流動性
にすぐれたスラグが形成された。
Example 9 Targeting 170 kg of hot metal, 40% from the furnace bottom nozzle
19 Powder consisting of Ca 0-50% mill scale-10% CaF2, 80 Vo1%02-20 Vo1%N2
Bottom-blown injection was performed at a blowing rate of 350 g/min using 80 N l /min of oxygen-enriched gas as a carrier gas. No foaming occurred and a slag with excellent fluidity was formed.

以上の実施例1〜9の処理条件と処理結果をまとめて第
1表に示したが2本発明法による場合には、スラグフォ
ーミングが皆無となり、且つ20〜25kg/トンとい
った少ないフランクス原単位(脱珪剤原単位)のもとで
脱珪量(Δ〔%St) )は約0.4%に達し、しかも
処理後の溶銑中の〔%Si)は0.05%以下にまで脱
珪されることがわかる。
The processing conditions and processing results of Examples 1 to 9 above are summarized in Table 1.2 In the case of the method of the present invention, there is no slag forming, and the franks consumption rate is as low as 20 to 25 kg/ton ( The desiliconization amount (Δ[%St) ) reaches approximately 0.4% under the desiliconization agent consumption (unit of desiliconization agent), and the desiliconization amount (%Si) in the hot metal after treatment reaches 0.05% or less. I know it will happen.

また脱マンガン量も少なく、復硫は生ぜず、むしろ脱硫
の傾向すら見られ、非常に効果的に脱珪処理ができるこ
とが明らかである。
Furthermore, the amount of manganese removed was small, and resulfurization did not occur, but rather there was even a tendency for desulfurization, and it is clear that the desiliconization treatment can be carried out very effectively.

84− 2184- 21

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

第1図はキャリヤガス中の酸素濃度(%02)が80 
Vo1%のときのΣ02/CaOと固気比γとの関係を
表す本発明の脱珪法の条件範囲を示す図。 第2図はΣ02 / Ca Oと脱珪酸素効率η2rと
の関係を示す図、第3図は処理前〔%Si)を〔%5i
)−0,05%にまで脱珪するに要した粉体原単位と処
理前〔%Si)との関係をキャリヤガス中の酸素濃度で
整理した図である。 1日:1円壬 第1図 第2図 ΣOv/′CaO(Nl/g ) 第3図 処理前[チSi]
Figure 1 shows that the oxygen concentration (%02) in the carrier gas is 80
The figure which shows the condition range of the desiliconization method of this invention showing the relationship between Σ02/CaO and solid-gas ratio γ when Vo1%. Figure 2 is a diagram showing the relationship between Σ02/CaO and desiliconization and oxygen efficiency η2r, and Figure 3 is a diagram showing the relationship between [%Si] and [%5i] before treatment.
) is a diagram illustrating the relationship between the powder consumption rate required for desiliconization to -0.05% and the pre-treatment [%Si] based on the oxygen concentration in the carrier gas. 1 day: 1 yen Figure 1 Figure 2 ΣOv/'CaO (Nl/g) Figure 3 Before treatment [ChiSi]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 酸素富化ガスをキャリヤガスとして固体の酸化鉄とCa
Oを含む粉体を溶銑の湯面下に供給する溶銑の脱珪処理
法であって。 酸素富化ガス中の酸素濃度(%02)を40 Vo1%
以上。 粉体と酸素富化ガスとの固気比(γ)を4〜50g/N
C とし。 且つ、酸素富化ガス中の酸素量と酸化鉄中の酸素量とを
合計した総酸素量(Σ02)と、粉体中のCaOの配合
割合との比(Σ02 /Cab)を0.2〜0.75 
N I! /g 。 とすることを特徴とする溶銑の脱珪法。 ただし。 Σ02 / Ca Oの比(N#/g)は5次式。 (%02 ) /γ + (%1.0) X (%Oン
 X O,7/100(%Cab) によって算出され、上式において。 (%02):酸素富化ガス中の酸素濃度(701%)。 (%1.0) :粉体中の酸化鉄配合割合ht%)5(
%Cab):粉体中のCaO配合割合(wt%)。 (%O) :酸化鉄中の酸素含有量(wt%)。 γ:粉体と酸素富化ガスの比(固気比:g/Nβ)。 を表す。
[Claims] Solid iron oxide and Ca using oxygen-enriched gas as a carrier gas.
A method for desiliconizing hot metal in which powder containing O is supplied below the surface of the hot metal. Oxygen concentration (%02) in oxygen-enriched gas is 40 Vo1%
that's all. The solid-gas ratio (γ) of powder and oxygen-enriched gas is 4 to 50 g/N.
C Toshi. In addition, the ratio of the total oxygen amount (Σ02), which is the sum of the oxygen content in the oxygen-enriched gas and the oxygen content in iron oxide, to the blending ratio of CaO in the powder (Σ02/Cab) is 0.2 to 0.2. 0.75
Ni! /g. A method for desiliconizing hot metal characterized by: however. The ratio of Σ02/CaO (N#/g) is a quintic equation. (%02) /γ + (%1.0) 701%). (%1.0): Iron oxide blending ratio ht% in powder) 5 (
%Cab): CaO blending ratio (wt%) in powder. (%O): Oxygen content (wt%) in iron oxide. γ: Ratio of powder to oxygen-enriched gas (solid-gas ratio: g/Nβ). represents.
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JP2018178235A (en) * 2017-04-21 2018-11-15 新日鐵住金株式会社 Preliminary treatment method for molten iron

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JPS5842714A (en) * 1981-09-05 1983-03-12 Kobe Steel Ltd Preliminarily desiliconizing method for molten iron
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