JPS6056009A

JPS6056009A - 製鋼法

Info

Publication number: JPS6056009A
Application number: JP16578883A
Authority: JP
Inventors: Hidemasa Nakajima; 中島　英雅; Shozo Okamura; 岡村　祥三; Masanobu Sueyasu; 末安　正信; Sakae Kojo; 古城　栄; Masaharu Anezaki; 姉崎　正治
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-09-07
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1985-04-01

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】この発明は、酸素上吹製鋼法を用いて鋼を溶製する方法
に関する。

酸素上吹製鋼法において溶鉄（溶銑または溶＃りへ造滓
剤を添加する方法としては、副原料である生石灰、石灰
石等を粉体にして精錬用酸素ジェットと共に吹込む方式
があり、この方式を採用した製鋼法としては、ＬＤ−Ａ
Ｃ法（粉体石灰上吹転炉製鋼法）がある。このＬＤ−Ａ
Ｃ法は、脱炭精錬用の酸素ノズルの外側に、脱炭生成ガ
ス（ＣＯガス）の炉内２次燃焼を主たる目的とする酸素
ノズルを有する多孔ランスを用いて精錬する方法である
。すなわち、脱燐反応の促進ならびにスラグの滓化促進
を目的として、内側の主精錬用酸素ノズルより、あらか
じめ酸素気流中に混入せしめた生石灰等の粉体を酸素ジ
ェットと共に吹込みつつ、外側の酸素ノズルより主とし
て生成ガスの２次燃焼を目的とする酸素を吹込む方式で
ある１、しかしながら、上記ＬＤ−ＡＣ法は、主精錬用
酸素ノズルより粉体石灰を酸素と共に超高速で吹込むた
め、該酸素ノズルの摩滅損耗が激しく、主精錬用酸素ジ
ェットが安定せず、概してソフトプロー傾向となり吹錬
連中率の低下やスロッピングの多発等、吹錬制御の困難
を伴なう。さらに１主精錬用酸素にあらかじめ粉体生石
灰を混入させるためには、粉体供給系全体を主精錬用酸
素ラインより高圧（通常１０　Ｋｇ　ｆ　／ｃｄＧ以上
）としなければならず、設備全体を高圧に耐え得る設計
とする必要があるため、設備費が高くなるという欠点が
ある。

この発明は、このよう々問題点を解決するためになされ
たものであり、脱燐反応およびスラグの滓化促進効果が
良好であるのみならず、粉体による主精錬用酸素ノズル
の損耗がなく、かつスロッピングの発生もなく、吹錬の
安定性、制御性が維持され、さらに粉体を主精錬用酸素
ノズルせしめるだめの高圧設備を全く必要としない上吹
転炉製鋼法を提案することを目的とする。

この発明に係る製鋼法は、浴面下への撹拌用ガス吹込み
を伴なう酸素上吹製鋼法において、中心部に粉体吹込み
用ノズルを有し、該ノズルの外側に主精錬用酸素吹込み
用ノズルと、ノズル中心線がランス軸に対して外側に２
０〜６０’傾斜した炉内ガス２次燃焼用酸素吹込み用ノ
ズルを具備した上吹多孔ランスを用い、中心部のノズル
より微粉状の生石灰等造滓剤を吹込んで吹錬を行なうと
同時に、炉内生成ガスを２次燃焼させ、底吹ノズルより
撹拌用ガスを０．０１〜１．ＯＮ＆／分・Ｔの流量範囲
で吹込むことを特徴とする。

すなわち、この発明は、主精錬用酸素、粉体造滓剤、２
次燃焼用酸素をそれぞれ別々に吹込むことができるノズ
ルを具備した上吹ランスを用いて精錬する方法である。

このように、同一ランスから主精錬用酸素、粉体造滓剤
および２次燃焼用酸素を各別に吹込む方法を採用するこ
とにより、粉体上吹Ｍ錬のメリットであるスラグの滓化
促進、脱燐・脱硫反応の促進（特に中・高炭素鋼の脱燐
促進）、主精錬用酸素ノズルの寿命延長、スロッピング
の減少等をはかることができ、同時に２次燃焼による転
炉内熱勘定の改善をはかることがズきる、特に、従来のＬＤ−ＡＣ法と２次燃焼を組合せた方式と
顕著に異々る点は、粉粒状の生石灰等造滓剤を中心部の
ノズルより、主精錬用酸素と分離して吹込むことであり
、これにより、粉体造滓剤を吹込むメリットを維持しつ
つ、主精錬用酸素ノズルの粉体による摩滅損耗およびこ
れに起因するスラグ中ＦｅＯの増加、吹錬制御性の不安
定等の問題点を回避することができ、しかも高圧の主精
錬用酸素ラインに粉体造滓剤を混入させないので、粉体
供給系を高圧ラインとする必要はなく、設備費が安くつ
くという大きな効果を有する。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、（りは転炉であって、炉底には撹拌用
ガスを吹込むための底吹ノズル（６）を有し、開口部に
は吹錬中に炉内で発生するガスを回収するためのスカー
　ト＋３１およびフード（４）が設けられている。ガス
回収フード（４）には副原料投入口（５）が設けられて
いる。

（２）は上吹ランスであり、その構造は第２図にその一
例を示すごとく、ランス本体（２−１）の中心部に微粉
状の生石灰等造滓剤を吹込むことができる粉体吹込み用
ノズル（ａｌｌを有し、このノズルの周囲に主精錬用酸
素吹込み用ノズル鶴）と、さらにノズルりの外側に主と
して脱炭生成ガスの２次燃焼を目的とする酸素吸込み用
ノズルリを有している、このランスにおいて、主１ａｆｓ用酸素吹込み用ノズル
（ａ、Ｊのランス軸に対する傾斜角ｑは通常１０°位で
あるが、２次燃焼用ノズル６ｔ、）はランス軸に対する
傾斜角Ｑ２を２０〜６０°に設定する。このように２次
燃焼用ノズル（ａｊの傾斜角を規定したのけ、次の理由
による１、ノズル６１．１から微粉炭を吹込まずに通常の転炉精錬
を行なった場合、ノズル（ａｊの傾斜角Ｑ２とスクラッ
プ比増大量△Ｓｃ（％）−（（その条件でのスクラップ
比）−（ベースのスクラップ比））との間には、その他
の条件を同一とすれば、次の関係が成立する。

Ｑ２が２０°以下では、２次燃焼用酸素ジェットはその
は七んどが脱炭反応に寄与し、２次燃焼効果は小さくな
り、Ｑ２が６０°以上では２次燃焼は起こるが、７レー
ムが浴に到達しないために浴への着熱効果が小さく、さ
らに炉壁の多大な損耗をきたす。かかる理由により、こ
の発明では２次燃焼用ノズル（ａｊのランス軸に対する
傾斜角Ｑ２を２０〜６００に設定１７た。（資）は冷却
水通路である。

このように構成された上吹ランス（２）は、第１図に示
すように、その先端位置が転炉＋１１の溶鉄０１）の湯
面に対して所定高さとなるように押入される。

そして、中心部のノズル６１１）からキャリアガスと共
に粉体造滓剤（７）が噴射され、その周辺部のノズル（
ａＪから主精錬用酸素（８）が、さらにノズル（ａ−か
ら２次燃焼用酸素（９）がそれぞれ噴射される。このラ
ンスの場合、粉体ラインは主精錬用酸素ラインと分離し
ているが、粉体造滓剤はノズル（ａＪから噴射された後
に炉内の空間にて主精錬用酸素ジェットおよび粉体用キ
ャリアガスに伴なわれて、排ガス中に散乱することなく
火点へ誘導される。従って、粉体造滓剤は急速に滓化さ
れ、任意の時点でスラグの塩基度を制御することができ
、また前記粉体が酸素と共に溶鉄中に突入した後、浮上
する過程において直接脱燐が進行し、浮上後の急速滓化
と相俟って脱燐・脱硫が円滑に行なわれる。また、粉体
吹込みラインと主精錬用酸素ラインとが−ｊ＋、Ｎｉさ
れているため、従来のＬＤ−ＡＣ法のように高圧酸素ラ
インに前記粉体を供給する装置が不要であり、設備費が
安価につく上、粉体による主精錬用酸素ノズルの損耗が
全くなく、ランス寿命の延長、吹錬の安定化がはかられ
る。

また、吹錬中は前記転炉（１）の底吹ノズル（６）から
Ａｒ　、　Ｎ２．０２．　Ｃｏ、、炭化水素等の１種ま
たは２種以上Ｎｗｌ１分・ＴＫ限定したのは、次の理由
による。

底吹きガスの吹込み量が０．０１〜１．０Ｎｄ１分・Ｔ
の範囲では、ガス吹込み流量の増加とともに、鉄。

マンガンの酸化が減少する効果があり、従って目的に応
じて造滓剤の吹込みパターン、浴面下へ９ガス吹込みパ
ターンを設定することにより、所定の終点成分を高精度
で歩留りよく、かつ容易に得ることができるからである
。

特に、この発明者らの実験によれば、底吹き撹拌ガス流
量が１．ＯＮＷ？／分−Ｔを越えると、粉体造滓剤の上
吹きによる精錬効果と、従来法の塊状造滓剤使用岐よる
精錬効果の差異がなくなり、また浴面下に設けた底吹ノ
ズルの損耗も著しくなるからである。

次Ｋ、この発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

内径ｆｉｉ５ｗφの底吹ノズルを炉底に２本備えた１５
トン純酸素上吹転炉にて、第２図に示す上吹２ンス（ノ
ズルａ□の内径：１６Ｍφ２ノズルａ、のスロート部径
：１４ｍ１ｌ、ノズルａ３の内径および傾斜角：８．９
ｗφ、３０°　）を用い、第１表に示す精錬条件で転炉
吹錬を行った。

本実施例では、吹錬開始から５分間、および吹鐸停上前
４分間の計９分間に、２００メツシュ以下８０％以上の
粒度をもつ生石灰９５重量％、ホタル５５重量％の組成
の混合造滓剤を５００Ｋｇ吹込んだ。また、この他に通
常の塊状石灰石を１３０Ｋｇ副原料投入口より投入した
。

また、上吹き酸素流量はノズルりより１８００）Ｊ＋／
／Ｈｒ、ノズル←２）よりＢ　００　Ｎｊ／Ｈｒ吹込み
、粉体キャリアガスとしてノズルも１）より酸素ガスを
２０ＯＮｉ／Ｈｒ吹込んだ。さらに、底吹ノズルよりＡ
ｒガスを７０　Ｎｉ／Ｈｒ流した。上記主精錬用酸素ガ
ス、２次燃焼用酸素ガス、粉体キャリアガスおよび底吹
きガスは、吹錬全期間を通じて流した。なお、粉体キャ
リアガス（酸素ガス）を吹錬全期間を通じて流したのは
、粉体を吹込まない期間におけるノズルりのスプラッシ
ュによる閉塞を防止するためのパージガスとして作用さ
せるためである。

〔比較例１〕実施例１と同じ転炉たて、第３図に示す上吹ランス（主
精錬用酸素吹込み用ラバールノズル号のスロート部径＝
１４Ｉφ、２次燃焼用酸素吹込み用ストレートノズルａ
にの内径８．９ｕφ）を用いて第１表に示す精錬条件で
転炉吹錬を行なった。吹錬全期間を通じて流した酸素流
量はノズル（ａＱより２００ＯＮｒｌ／Ｈｒ、　ノズル
（ａＧより８００　Ｎｉ／Ｈｒであった。また、底吹ノ
ズルよりＡｒガスを７０　Ｎｉ／Ｈｒ流した。

粉体の吹込みはノズル（ａＧより、前記実施例と同じも
のを、同じ条件で行なった。さらに１塊状生石灰も実施
例１と同じ量投入した。

（比較例２〕実施例１と同じ転炉にて、第４図に示す上吹ランス（中
心部の粉体吹込み用ノズルａｉの内径：］６細φ、主精
錬用酸素吹込み用ラバールノズル弓のスロートｓ径＝１
４■φ）を用い第１表に示す精錬条件で転炉吹錬を行な
った。吹錬全期間を通じて流した酸素流量は、ノズルｉ
９より２００　ＮＷｔ／Ｈｒ。

ノズルりより２２６０Ｍめ乍ｒであった。また、底吹ノ
ズルよＦ）　Ａｒガスを７０　Ｎｖｌ／Ｈｒ流した。

粉体の吹込みは、ノズルりよシ前記実施例１と同じもの
を、同じ条件で行なった。

塊状生石灰についても同様である。

〔比較例３〕実施例１と同じ転炉釦て、第５図に示す上吹ランス（酸
素吹込み用ラバールノズル号のスロート部径：１４ｕφ
）を用い、第１表に示す精錬条件で転炉吹錬を行なった
。吹錬全期間を通じて流した酸素流量は２４６０　Ｎｄ
／Ｈｒであった。また、底吹ノズルよりＭガスを７ＯＮ
め乍ｒ流した。造滓剤けすべて塊状のものを用い、吹錬
初期に炉上部の副原料投入口より生石灰７００　Ｋｇお
よびホタル石７５Ｋｇを添加した。

なお、上記の実施例および比較例１〜３のすべての吹錬
において、ランス先端−湯面間距離は１．５ｍであった
。

上記実施例および比較例１〜３の精錬結果は、第２表に
まとめて示した。

第１表および第２表よシ、この発明法により、脱燐効果
が良好となり、ランスの損耗やソフトプロー傾向による
スロッピングもなく、シかもスクラップの効率的な大量
溶解が可能となり、多大な精錬上のメリットを奏するこ
とがわかる。

（以下余白）第１表精錬条件第２表精錬結果

【図面の簡単な説明】

４ＪＰｊＩ図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２
図は同上における上吹ランスの構造例を示すもので、同
図（イ）は同図（ハ）のイーイ線上の縦断面図、同図（
ロ）は同図（ハ）のローロ線上の縦断面図、同図（ハ）
は同上ランスの底面図、第３図〜第５図はこの発明にお
ける比較例１〜３に用いた上吹ランスを示す底面図であ
る。１・・・転炉、２・・・上吹ランス、３・・・ガス回収用スカート、４・・・フード、５・・
・副原料投入口、６・・・底吹ノズル、７・・・粉体造
滓剤、　８・・・主精錬用酸素、９・・・２次燃焼用酸
素、ａ、・・・粉体吹込み用ノズル、ａ、・・・主精錬用酸素吹込み用ノズル、ａ、・・・２
次燃焼用酸素吹込み用ノズル。出願人　住友金属工業株式会社第１図第２図Ｃハ）第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

浴面下への撹拌用ガス吹込みを伴々う酸素上吹製鋼法に
おいて、中心部に粉体吹込み用ノズルを有し、該ノズル
の外側に主精錬用酸素吹込み用ノズルと、ノズル中心線
がランス軸に対して外側に２０〜６ｃｆ′傾斜した炉内
ガス２次燃焼用酸素吹込み用ノズルを具備した上吹多孔
ランスを用い、中心部のノズルより微粉状の生石灰等造
滓剤を吹込んで吹錬を行なうと同時に、炉内生成ガスを
２次燃焼させ、底吹ノズルより撹拌用ガスを０．０１〜
１、ＯＮｍ’／分・Ｔの流量範囲で吹込むことを特徴と
する製鋼法。