JPS60208408A - 溶銑の連続処理方法および装置 - Google Patents

溶銑の連続処理方法および装置

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JPS60208408A
JPS60208408A JP6113284A JP6113284A JPS60208408A JP S60208408 A JPS60208408 A JP S60208408A JP 6113284 A JP6113284 A JP 6113284A JP 6113284 A JP6113284 A JP 6113284A JP S60208408 A JPS60208408 A JP S60208408A
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JP
Japan
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hot metal
molten iron
flow
vessel
container
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Pending
Application number
JP6113284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Itaya
板谷 宏
Matao Araya
荒谷 復夫
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS60208408A publication Critical patent/JPS60208408A/ja
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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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Blast Furnaces (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】 未発りjは溶鉄の連続処理方法およびそのA置に関する
高炉から出銑された溶銑は鋳床においてスキツプによっ
てスラグと分離した後、取鍋や混鉄車などの搬送容器に
受銑される。
このような溶銑中の珪素や硫黄等の成分を高炉鋳床しで
調整する連続的溶銑処理方法としては、例えば特開昭5
1−1059’14のようにスキツプの+iiiで高炉
からの出銑流の落下点に脱硫剤等の溶銑処理剤を添加す
る方法(従来法B、あるいはスキンマ後方の溶銑樋上に
落差を設け、落下流に脱硫剤を添加する方法(従来法1
1)(鉄鋼便覧、3版、第1I巻、P449、丸み)な
どが公知である。
しかし、+iij者のりj法(従来法I)では高炉スラ
グと処理剤との混合により反応効率が著しく低ドし、と
くに出銑中期から後期にかけて出鉄口から溶銑と高炉ス
ラグとが同時に排出される時期に、反応効率が激減する
重大な欠陥があった。また、後者の方法(従来法II)
では反応後のスラグと溶銑とを分離することができない
ため、処理スラグを受銑鍋などの搬送容器に入れざるを
得ず、従って高炉と転炉との間に排滓設備を設置しなけ
ればならず、溶銑処理費を増大させる欠陥があった。
さらに、従来法IIでは溶銑と処理剤との接触時間か1
υ〈、シかも高炉鋳床では設備−Lの制約から多段化が
困難なため反応効率を高くすることができないという重
大な欠陥があった。
本発明はこのような高炉鋳床での溶銑処理技術の従来方
法の問題点を解決し、高い反応効率を得ることのできる
溶銑の連続処理方法およびその装置を1!供するもので
、そのS要とするところは、スキンマで高炉スラグを分
離除去した溶銑を溶鉄樋の途中に設置した樋状反応容器
(以下容器と称す)中を流下させ、この容器底に溶銑の
流F方向に平行に2列に並べたポーラスプラグ等から成
るカス吹込口(以下単に吹込口と称す)からガスを吹込
むことによって容器内を流fする溶銑に強制的に螺旋状
の旋回流を生ぜしめる。この螺旋流により生じる容器横
断面内の溶銑の下降流部分に脱硫剤などの処理剤を添加
することで処理剤の溶銑中への巻込みを容易かつ効果的
に行わせ、高い反応効率で溶鉄を連続処理する方法およ
びその方法の実施に好適な装置である。
まず、本発明方法の基本的概念について述べる。
本発明方法を実施する場合の概要をfjS1図に、本発
明装置の一実施例である反応容器の概゛要を第2図に示
す。
高炉1から出銑2された溶銑は溶銑樋3内を流下し、ス
キンマフによってスラグ4をスラグ排出口5から排滓し
、溶銑6は溶銑樋3内を流ドしてそのド流に設けられた
本発明の装置である樋状反応容器16に導かれる。
容器16にはプルーム9を生成するための吹込D 10
が底部に設けられ、この吹込口10は攪拌カス吹込用配
管15に結合されている。容器16の上方から溶銑処理
剤をこの容器中に添加するノズル11が配管12の先端
に設けられており、貯蔵タンク13に貯蔵された処理剤
を切り出しフィーダ14から処理剤搬送配管12に供給
するようになっている。第2図は本発明方法を好適に実
施することのできる本発明装置の実施例を示す。
第2図に示すように容器16の底部両側に溶銑流れ方向
に並列に2列に並べて配置した吹込口10からN2もし
くはAr等の不活性カスを吹込むと容器内の溶銑は浮)
する気泡に巻込まれて気泡と溶鉄のブルーム9となって
溶銑表面に上昇し、容器の中央部付近で下降流22とな
って容器の底に向って流れる。従って容器の横断面内に
は循環流20が生じる。この結果容器に流入した溶銑エ
フは螺旋状の旋回流19となって容器内を流ドすること
となる。
このため、この螺旋状旋回流によって反応容器の横断面
内の中央部に生じた下降流22に粉体の溶銑処理剤を気
体で加速して添加ノズル11から添加すれば、溶銑より
比重の小さい溶銑処理剤も一度溶銑中に侵入した後は流
体抵抗によって浮力に抗して容器内に深く巻込まれてい
くので、処理剤を極めて効果的に溶銑中に巻込み分散さ
せるこか【4(能となり、高い反応効率が得られる。以
トのように本発明方法の基本的特徴は容器内を流れる溶
銑にカスを適切に吹込むことによって溶鉄に旋回流を生
じしめる2同時に、添加した溶銑処理剤を旋回流のド降
流によって溶鉄中に深く巻込ませることで高い反応効率
を1与る点にある。
」1記の基本概念を具体化するには以下の4つの要素が
極めて重要な要素となり、これらを適正な範囲に制御し
、もしくは装置のもつ要件として設置1することにより
、高い反応効率を1りることができる。
本発明方法を好適に実施することのできる本発明の装置
に、溶銑の流下方向に2列に並べる吹込口の間隔Wを容
器の幅W0や浴深さHoに対して適正な範囲に設計する
必要のあることを説明する。
吹込+」l Oから吹込まれた気泡は約10’の拡がり
角を持つプルーム9となって容器内を」1昇するが、吹
込口の間隔W(m)が容器幅W0に対して大きい場合に
は、プルーム9が容器9と直接接触し、容器壁を瀉しく
損傷させる。従って吹込口の間隔Wをプルーム9が容器
壁と接触しない範囲、すなわち溶銑浴の深さをHO(m
)、浴の幅をwo (m)とするとき W≦(Wo −2Ha tan l O’ )としなけ
ればならない、一方吹込口の間隔Wを余り小さくしすぎ
ると、プルーム9と容器壁間の領域が拡大する。この部
分は溶銑処理剤との接触が1−分でない領域なので反応
効率を低Fさせる結果となる。
第3図は、深さHO=1m、lNi1W(、=2m、長
さL(、=3m、の容器に5〜6トン/分の流葦の溶銑
を流しながら粒度が1mm以下のCaOを脱硫剤として
4〜6kg/l−pigの割合で添加ノズルから添加し
た場合の吹込口間隔Wが脱硫率におよぼす影響を調べた
結果である。ここで脱硫率(%)は で定義される。
図からW/Woを0.6以上とすることが処理効−(へ
を」−げるには不可欠の条件となることは明らかである
0以上から吹込口の間隔Wは 0.6Wo≦W≦(W、−2H,tan l Oo)と
すべきことがわかる。
容器の幅W0と浴深さHoの比Wo / Hoを適正に
設51する必要のあることを説明する。第2図(C)に
示すように吹込口lOから吹込まれたカスによってプル
ーム9となって溶銑表面に浮上した溶銑はド降流22と
なって容器底に向って流れるか、容器の幅W。が大き過
ぎる場合には容器断面中央部の広い範囲で下降流22が
生じる結果。
ド隆流の流速が低ドし、ノズル11から添加した処理剤
21を効果的に溶銑中に巻込まなくなる。
力、前述のように吹込口の間隔Wは 0.6W、≦W≦(Wo −2Hotan l Oo)
としなければならないが、これからは が導かれ、W o / Hoにも適止範囲の存在するこ
とが分かる。第4図は深さH,=1mの容器の幅Woを
種々に変えて脱硫率におよぼす影響を調べた結果である
。これらか とすべきことが分る。
また、容器底に2列に並べる吹込口の流れ方向の間r4
AL(m)にも適正な範囲が存在する。すなわち、Lf
、r、方向の間隔りが大きすぎる場合には螺旋状の旋回
流19は弱まりノズル11から添加された処理剤を巻込
まなくなる。第514は、深さH0=1m、浴幅W o
 = 1.5 m 、 #)長L0=3ITI、の樋に
反応容器の底に吹込口の幅方向の間隔Wを1mとして吹
込口の長手方向の間隔りを変えて脱硫率におよぼす間隔
りの影響を溶銑表面に到達するプルームの半径H0ja
nlo’で基準化して調べた結果である。第5図の結果
からL/Hotan l O°≦6 すなわち L≦6Hotanlo。
とするべきことが分る。
本発明方法は以上のような装置を用いて吹込口10から
カスを吹込むことで適正な攪拌エネルギーを供給するこ
とにより実現されるが、ガス吹込!tが少な過ぎれば下
降流22の速度は低下し、溶銑処理剤を巻込まなくなり
、逆にガス吹込着が多ずぎればプルーム9が溶銑表面か
ら吹出し、溶銑が一面に飛び散るスロッピング現象を起
こす。
すなわち、ガス吹込みによって溶銑に与えるべき攪拌エ
ネルギーは溶銑処理剤を十分巻き込み、かつスロッピン
グを起こさない範囲としなければならない、第6図は次
式で定義される攪拌動力台と脱硫率の関係を調べた結果
である。
壱は次式で定義される。
e = n R(T f ・fl n (P f / 
P o )+ (Tf −To ) ) /ρf−Vf
・・・・・・(1) ここも d:撹拌動力(watt/l) R気体定数(joule /soし’K)Pf ・カス
吹込深さでの静鉄圧(atIl)Po :大気圧(at
+w ) Tf :溶銑流lλ(0K) To ・吹込カス温度(0K) ρr :溶銑密度(ton/m’) vr :容器内溶銑体積(m゛) n:カス吹込速度(腸of/sec )である。
図から攪拌動力台は100以ト、1oo001J内とす
べきことは明白である。
以ト述べたように本発明による方法を効果的ならしめる
には、容器の輻W0を浴深さHoに対し、 HOtan l Ocl/ 0,2≦W0 ≦2吹込l
」の溶鉄流下方向に直交する配置間隔Wを0.6W0≦
W≦(Wo−2HOtanlo’)吹込口の溶鉄流下方
向に沿う配置間隔りをL≦6HotanlO’ の範囲とした装置を用い、カス吹込速度を前記(1)式
で計算される攪拌動力dが 100≦d≦10000 の範囲になるように制御することが極めて屯要なことは
明らかである。
なお、反応槽の溶銑流出端側に第21Δ(a)にλJ\
すようにスキンマフとスラグ流出口5とを設置すれば容
易に処理スラグと溶銑を分離できることは明らかである
実施例 前記の検討をもとに本発明者らは内容積2800m”の
晶炉の鋳床にtiS1図にその概要を不すような幅1,
5m、浴深さ1m、長さ4.5mの樋状反応容器を設置
し、第1表に示す条件で脱硫実験と脱珪実験とを実施し
た。第2表に脱硫実験結果を、第3表に脱珪実験結果を
、それぞれ従来法と比較して示した。
従来法工では溶銑と高炉スラグが同時に出銑口から排出
されない出銑初期には比較的高い脱硫率、脱珪率か得ら
れるものの高炉スラグが同時排出される出銑中期、出銑
後期では脱硫率、脱珪率ともに箸しく低下する。また従
来法TIでは全期間にわたって反応効率は低い、これに
対して未発IJIによる方法では出銑の全期間にわたっ
て極めて安定して、しかも高い効率で溶銑の脱珪や脱硫
処理のできることはIJIIらかである。また、第3表
に示した脱珪率は、 1−(処理前の溶銑St濃度) /(処理後の溶銑Sis爪) で定義したものを%表示したものである。
なお、以上の本発明の詳細な説明では反応容器の底にポ
ーラスプラグ等の吹込口を設置して。
これからN2もしくはAr等の不活性ガスを吹込み、溶
銑に螺旋状の旋回流を生じせしめる例について述べたが
、容器底部に設けたポーラスプラグの代りにガス吹込み
川の授漬ランスを吹込[1として使用しても溶銑に螺旋
状の旋回流を生せしめることはIrf能で、本実施例と
同等の効果のあることは明らかである。
さらに溶銑処理剤を気体で加速して溶銑に添加する方法
について説明したが、螺旋状旋回流のド降流部の[1方
からベルトコンベヤ等で処理剤を落ドさせて添加させて
も同等の効果を得ることができる。
第工表 樋状容器: 幅Wo:1.5m 深さHO:1.0m 長さ+4.5m 溶銑流量:3〜7 to n /1n ポーラスプラグ: 設定数:片側lO本×2列 幅方向の間隔W : 1 m 長手方向ノIIJI隔し:0.3m 攪拌用カス二N2ガス 攪拌動力e : 170〜1630watt/を処理剤
添加ノズル数: 設置数;1本 ノズルの内径:2.5cm 処理剤搬送ガス:乾燥空気 処理剤搬送の固気比:lO〜50 脱酸剤: 銘 柄:CaO 粒 度:0.3mm以下 添 加 量二4〜6kg/を 脱珪剤: 銘 柄:鉄鉱石粉 粒 度:l、0mm以下 添加量=15〜32kg/1 fjS2表 第 3 表
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法による溶銑処理の説明図。 第2図は本発明装置の一実施例の(a)縦断面図、(b
)平面図((a)図のA−A矢視図)。 (C)MA断面図、第3図〜第6図はそれぞれ脱硫率に
およぼすW/Wo 、Wo /Ha 、L/H。 tanlo’、攪拌動力の影響を示すグラフである。 l・・・高炉 2・・・高炉からの出銑流3・・・溶銑
樋 4・・・高炉スラグ 5・・・スラグ禎出口 6・・・溶銑 7・・・スキツプ 8・・・溶銑樋耐火物9・・・浮上
気泡と溶銑のプルーム 10・・・吹込口 11・・・ノズル 12・・・溶銑処理剤搬送配管 13・・・溶銑処理剤貯蔵タンク 14・・・溶銑処理剤νJ出フィーグ 15・・・撹拌カス吹込用配管 16・・・樋状反応容器 17・・・樋状反応容器への流入溶銑 18・・・樋状反応容器からの流出溶銑19・・・溶銑
の螺旋状の旋回流 20・・・溶銑の循環流 21・・・溶銑に巻込まれた処理剤 22・・・循環流の下鋒流部分 出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 小 杉 佳 男 弁理士 繁藤和則 第3図 第4図 Wo/@。 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶銑樋途中に樋状反応容器を設け、該容器の下践部
    の複数の吹込口から、攪拌動力5(w a t t /
     t )が100以上10000以下となる槍のカスを
    吹込み、該反応容器中を流ドする溶銑に螺旋状の旋回流
    を生ぜしめ。 該螺旋流の下陣流部に上方から粉体の処理剤を添加する
    ことを特徴とする溶銑の処理力7人 。 2 高炉鋳床のスキンマ後方の溶銑樋に連接された樋状
    容器から成り、溶銑浴の深さHoに対して である容器幅W0を有し、かつ該容器底部に溶銑流下方
    向に並列に2列の攪拌ガス吹込口が列設され、該撹拌ガ
    ス吹込口の配列は、溶銑流Fカ向に直交する配置間隔W
    、溶銑流下方向に沿う配置間隔りをそれぞれ 0.6Wo≦W ≦(Wo−2Hotan l 06) L≦6Hotan 10 ’ さしたことを特徴とする溶銑の連続処理装置。
JP6113284A 1984-03-30 1984-03-30 溶銑の連続処理方法および装置 Pending JPS60208408A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238207A (ja) * 1987-03-27 1988-10-04 Nippon Steel Corp 溶銑予備処理法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238207A (ja) * 1987-03-27 1988-10-04 Nippon Steel Corp 溶銑予備処理法

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