JPS6133044B2 - - Google Patents
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- JPS6133044B2 JPS6133044B2 JP5097082A JP5097082A JPS6133044B2 JP S6133044 B2 JPS6133044 B2 JP S6133044B2 JP 5097082 A JP5097082 A JP 5097082A JP 5097082 A JP5097082 A JP 5097082A JP S6133044 B2 JPS6133044 B2 JP S6133044B2
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- JP
- Japan
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- hot metal
- reaction tank
- reaction
- slag
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
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)
Description
本発明は溶銑の竪型バツチ方式の反応槽による
脱珪処理法に関するものである。 溶銑の不純物を連続的に除去する方法として、
従来から提案されている方法は、横型−樋式連続
処理である。この方法の一例を第１図により説明
すると、溶銑の予備処理炉１０は脱Si反応槽１１
と脱Ｐ・Ｓ反応槽１２が堰１３で分離され、溶銑
が供給口１４から連続供給されると、樋型の脱Si
反応槽１１で精錬剤１８により脱Siされる。１６
は脱Siスラグ排出口である。ついで溶銑は脱Ｐ・
Ｓ反応槽１２で精錬剤１９により脱Ｐ・Ｓ処理さ
れ、予備精錬を終つた溶銑が排出口１５から得ら
れる。１７は脱Ｐ・Ｓスラグ排出口を示す。 ところで予備処理反応である脱Si、脱Ｐ・Ｓは
脱珪処理法に関するものである。 溶銑の不純物を連続的に除去する方法として、
従来から提案されている方法は、横型−樋式連続
処理である。この方法の一例を第１図により説明
すると、溶銑の予備処理炉１０は脱Si反応槽１１
と脱Ｐ・Ｓ反応槽１２が堰１３で分離され、溶銑
が供給口１４から連続供給されると、樋型の脱Si
反応槽１１で精錬剤１８により脱Siされる。１６
は脱Siスラグ排出口である。ついで溶銑は脱Ｐ・
Ｓ反応槽１２で精錬剤１９により脱Ｐ・Ｓ処理さ
れ、予備精錬を終つた溶銑が排出口１５から得ら
れる。１７は脱Ｐ・Ｓスラグ排出口を示す。 ところで予備処理反応である脱Si、脱Ｐ・Ｓは
【表】
であり、これらはスラグ−メタル反応であるので
効率よい脱Si、Ｐ、Ｓを実施するには、充分なス
ラグ−メタル反応接触面積を確保する事が必要で
ある。 ところがこれを横型樋式の連続処理法で確保す
るには次の様な反応装置上の問題がある。 (1) スラグ−メタル接触面は一義的には装置の横
断面によつて定つてくる。この面積を大きくし
ようとすれば、勢い精錬装置を大きくせざるを
得ない。一般的に装置の大形化は設備費の経済
性、耐火物消費量、熱損失の点から好ましくな
く実用的でない。 (2) スラグ−メタルの接触面積を拡大させる方法
としては、溶銑、スラグを撹拌する方法が考え
られる。しかし強い撹拌は樋内の先行溶銑、後
続溶銑との混合を来たし、連続処理の特徴が失
なわれるとともに、処理が困難となる。 前記(1)、(2)の問題点を有することから、溶銑の
連続処理は、理論的に又実験的には可能である
が、実用化には到つていないのが現状である。 一方例えば特開昭49−70812号公報において、
竪型炉による溶銑のスプレー精錬方式が提案され
竪型炉落下の溶融鉄滴をスラグ形成物質の酸化ガ
スにより精錬する方法が開示されている。又特公
昭47−48766号公報は連続溶銑脱硫装置が開示さ
れている。 本発明は上述の従来技術とは全く異なる溶銑の
竪型バツチ方式による予備処理法を提供するもの
であり、その要旨は、事前処理により溶銑中のSi
を除去するに際し、溶融状態の脱珪剤を収容した
竪型反応槽に、溶銑単位重量（ｇ）当り前記精錬
剤と接触する表面積を0.5cm2−10cm2に制御された
溶銑を、反応槽の上方から供給しながら固体酸素
源と気体酸素源を同時に反応槽に直接添加し、溶
銑の珪素を除去することにある。 以下本発明を図面により説明する。 第２図は本発明の竪型バツチ反応槽の模式図で
ある。 図において反応槽２０には容器２１に溶銑Ｐが
準備される。容器２１はノズル２５が所望数設け
られて反応槽２０に開孔している。反応槽下部に
は溶銑湯溜部２７があり、必要に応じて排出孔２
６を設ける。２２は脱珪剤添加ノズルを示し、主
ノズル２２−１，２２−２，２２−３が設けら
れ、補助ノズル２２−４，２２−５が必要により
反応槽胴部に設けられる。 まず、主ノズル２２−１，２２−２，２２−３
を介して脱珪剤が反応槽２０に供給され、槽内に
液状の状態で充填される。その後上方より溶銑が
添加され、反応槽内で脱珪反応が行なわれ、湯溜
部２７に貯えられ、必要に応じ一部新しい脱珪剤
が、補助ノズル２２−４，２２−５から添加さ
れ、湯溜部に貯えられた溶銑は、必要に応じ排出
ノズル２６から排出され、槽内の脱珪剤の反応能
力がほぼなくなるまで続けられる。 脱珪能力がほぼなくなつた時点で、液状脱珪剤
はノズル２２−１又は２６を通じて排出される。
その後再度新しい脱珪剤を反応槽に液状の形で充
填し、上記と同じ作業をくり返す。 第３図は本発明の他の方法の竪型バツチ反応槽
の模式図である。図において、溶銑を収容する容
器２１には、底部に多孔ノズル２５が設けられ、
更に磁気ストツパー２３が反応槽２０との間に介
在して、反応槽に対する溶銑の供給を磁気ストツ
パーにより粒滴状にする。又反応槽は冷却水回路
２８を設けて槽壁を冷却している。 まず溶銑収納容器から溶銑が、ノズル又はスリ
ツト状耐火物を介して細線状、あるいは粒滴状、
フイルム状の形態とし、反応面積を増大させて、
反応槽上部に供給される。溶銑は溶鋼と異なり、
溶銑温度と凝固温度の差ΔＴが大きい点と、粘性
の点から極めて小さい横断面として流出する事が
容易であり、数10ミクロンにする事も可能であ
る。 本発明における反応槽には脱Si反応剤が供給さ
れ、溶融状態に保持されている前記液状脱Si剤の
中を、溶銑は上方から下方へ降下して行き、その
降下中にスラグ−メタル反応を起こし、脱Siが実
施される。 反応槽の中間に脱珪剤の供給孔をもうけ、酸
素、酸化鉄等の供給を実施する事によつて、脱Si
反応効率を向上させることが出来る。最後に反応
槽を通過した溶銑は、下部の溶銑溜部にたくわえ
られ、必要に応じて排出される。 本発明においてはスラグ−メタルの接触反応を
確保するため、反応槽に供給される溶銑は線状、
粒滴もしくはフイルム状に形成される。即ち線
状、粒滴、フイルム状の溶銑は液状精錬剤と接触
する表面積として、0.5cm2〜10cm2／１ｇ−溶銑が
好ましい。 0.5cm2/ｇ未満であると反応効率が低いし、10
cm2/ｇ超では装置が過大となり、十分な接触反応
が期待できない。 線状、フイルム状化は、ノズル、スリツト状耐
火物の形状を工夫する事によつて容易に実施出来
る。又粒滴状化は、上記ノズル下部に磁気ストツ
パーを設置するとか振動をあたえる事によつて、
容易に実行出来るものである。 又本発明における脱Si剤の供給は、反応槽内で
はほぼ完全に溶解状態になつていなければならな
い。その為あらかじめ溶解した脱珪剤を、反応槽
内に添加する必要がある。しかし熱的観点から
は、溶銑湯溜部に直接添加する場合は、溶銑の熱
で脱珪剤は溶解するので、湯溜部に添加する方法
が好ましい。 溶銑の予備処理で、Si、Mn、Cr、Zr等の割合
酸素との親和力のある元素を酸化除去する場合に
は、酸素ガス及び酸化鉄（スケール・鉄鉱石粉・
焼結鉱粉等）を主として添加するが、酸化反応を
調整する意味から、一部CaO粉等の添加により反
応槽の塩基度を調整する事もある。 本発明の反応槽の側壁部は耐火物でもよいが、
竪型槽の特長を生かすには、降下溶銑のある乱流
域部だけ広めに側壁を大きくして、反応槽を冷却
構造とするか、熱回収機構を持たせた構造とし
て、反応槽内側に精錬剤のセルフコーデング層を
生成させることもできる。この場合、従来冶金装
置が常に耐火物問題の解決に多くの労力を費して
来た事から考えると、この問題から解決される事
は明白である。 又、冶金反応は除去すべき元素により異なる
が、温度の影響を受けやすいものであるから、反
応槽外側に誘導加熱装置を配置する事によつて、
自由に槽内温度の制御を可能にする。又、誘導撹
拌する事によつて、冶金反応を促進出来る事は当
然である。又竪型反応槽に回転運動をあたえる事
によつて、液状スラツグの流動を活発化し、溶銑
との反応効率を向上する事も可能である。 以上の通り本発明は構成されるので、次のよう
な効果がある。 即ち溶銑の特徴を生かして、溶銑を小さい横断
面として反応槽に入れる事によつて、脱Si反応で
最も重要であるスラグ−メタル接触面積を拡げる
ことが出来る。特に横型樋式に比較して、103〜
105倍とする事が極めて容易なため、反応時間を
樋式の１／103〜１／105に短縮可能となり、連続
処理炉が極めて小型化出来る。 又溶銑は上→下への線状、粒状、フイルム状の
流れとなり、その周辺部を反応スラグが覆つてい
る形とすると、反応槽の外周部分には溶銑がない
ため、反応槽は必ずしも耐火物で構成する必要が
なく、金属壁又は氷冷、空冷を行つている金属壁
で反応槽を構成出来、溶銑予備処理で最も問題と
なる耐火物問題（一つは耐火物コスト、もう一つ
は耐火物中SiO2による反応スラグの反応性の低
下）から解放される。 特に反応槽の長さ問題については、上方から添
加される溶銑の単位重量当りの表面積が（cm2/
ｇ）いくらかと言う事と、反応槽内で不純物をど
の程度まで除去するかと言う事によつて決まつて
くるが、たとえば一般的溶銑（Si0.5〜0.8％）の
ものを、反応槽でSi0.05〜0.2％までSiを除去する
ケースでは、上方から添加する溶銑径を数m/m
にすれば、反応槽は数メートルから10メートル前
後の高さで充分である。 実施例 第２図に図示する反応槽を用いて、溶銑湯溜部
にスケール3t、酸素ガス200m3、を添加孔２２−
３を介して添加し、反応槽内に液状精錬剤として
酸化鉄リツチなスラグ充填した。 その後上方より溶銑を、３m/m径の線状とし
て、100個のノズルから反応槽内に130t添加し、
その途中で添加孔２２−４，２２−５から酸素ガ
スを100Nm3、スケールを500Kg逐次添加した。 その結果、湯溜部に第１表に示す様な充分脱Si
された溶銑が貯えられたので、排出孔２６より溶
銑を排出し、且つ排出孔２２−１から精錬終了し
た精錬剤スラグを排出し、湯溜部に一部溶銑を残
し、上記と同じ作業をくり返す事によつて、脱Si
作業をバツチ連続的に実施出来た。
効率よい脱Si、Ｐ、Ｓを実施するには、充分なス
ラグ−メタル反応接触面積を確保する事が必要で
ある。 ところがこれを横型樋式の連続処理法で確保す
るには次の様な反応装置上の問題がある。 (1) スラグ−メタル接触面は一義的には装置の横
断面によつて定つてくる。この面積を大きくし
ようとすれば、勢い精錬装置を大きくせざるを
得ない。一般的に装置の大形化は設備費の経済
性、耐火物消費量、熱損失の点から好ましくな
く実用的でない。 (2) スラグ−メタルの接触面積を拡大させる方法
としては、溶銑、スラグを撹拌する方法が考え
られる。しかし強い撹拌は樋内の先行溶銑、後
続溶銑との混合を来たし、連続処理の特徴が失
なわれるとともに、処理が困難となる。 前記(1)、(2)の問題点を有することから、溶銑の
連続処理は、理論的に又実験的には可能である
が、実用化には到つていないのが現状である。 一方例えば特開昭49−70812号公報において、
竪型炉による溶銑のスプレー精錬方式が提案され
竪型炉落下の溶融鉄滴をスラグ形成物質の酸化ガ
スにより精錬する方法が開示されている。又特公
昭47−48766号公報は連続溶銑脱硫装置が開示さ
れている。 本発明は上述の従来技術とは全く異なる溶銑の
竪型バツチ方式による予備処理法を提供するもの
であり、その要旨は、事前処理により溶銑中のSi
を除去するに際し、溶融状態の脱珪剤を収容した
竪型反応槽に、溶銑単位重量（ｇ）当り前記精錬
剤と接触する表面積を0.5cm2−10cm2に制御された
溶銑を、反応槽の上方から供給しながら固体酸素
源と気体酸素源を同時に反応槽に直接添加し、溶
銑の珪素を除去することにある。 以下本発明を図面により説明する。 第２図は本発明の竪型バツチ反応槽の模式図で
ある。 図において反応槽２０には容器２１に溶銑Ｐが
準備される。容器２１はノズル２５が所望数設け
られて反応槽２０に開孔している。反応槽下部に
は溶銑湯溜部２７があり、必要に応じて排出孔２
６を設ける。２２は脱珪剤添加ノズルを示し、主
ノズル２２−１，２２−２，２２−３が設けら
れ、補助ノズル２２−４，２２−５が必要により
反応槽胴部に設けられる。 まず、主ノズル２２−１，２２−２，２２−３
を介して脱珪剤が反応槽２０に供給され、槽内に
液状の状態で充填される。その後上方より溶銑が
添加され、反応槽内で脱珪反応が行なわれ、湯溜
部２７に貯えられ、必要に応じ一部新しい脱珪剤
が、補助ノズル２２−４，２２−５から添加さ
れ、湯溜部に貯えられた溶銑は、必要に応じ排出
ノズル２６から排出され、槽内の脱珪剤の反応能
力がほぼなくなるまで続けられる。 脱珪能力がほぼなくなつた時点で、液状脱珪剤
はノズル２２−１又は２６を通じて排出される。
その後再度新しい脱珪剤を反応槽に液状の形で充
填し、上記と同じ作業をくり返す。 第３図は本発明の他の方法の竪型バツチ反応槽
の模式図である。図において、溶銑を収容する容
器２１には、底部に多孔ノズル２５が設けられ、
更に磁気ストツパー２３が反応槽２０との間に介
在して、反応槽に対する溶銑の供給を磁気ストツ
パーにより粒滴状にする。又反応槽は冷却水回路
２８を設けて槽壁を冷却している。 まず溶銑収納容器から溶銑が、ノズル又はスリ
ツト状耐火物を介して細線状、あるいは粒滴状、
フイルム状の形態とし、反応面積を増大させて、
反応槽上部に供給される。溶銑は溶鋼と異なり、
溶銑温度と凝固温度の差ΔＴが大きい点と、粘性
の点から極めて小さい横断面として流出する事が
容易であり、数10ミクロンにする事も可能であ
る。 本発明における反応槽には脱Si反応剤が供給さ
れ、溶融状態に保持されている前記液状脱Si剤の
中を、溶銑は上方から下方へ降下して行き、その
降下中にスラグ−メタル反応を起こし、脱Siが実
施される。 反応槽の中間に脱珪剤の供給孔をもうけ、酸
素、酸化鉄等の供給を実施する事によつて、脱Si
反応効率を向上させることが出来る。最後に反応
槽を通過した溶銑は、下部の溶銑溜部にたくわえ
られ、必要に応じて排出される。 本発明においてはスラグ−メタルの接触反応を
確保するため、反応槽に供給される溶銑は線状、
粒滴もしくはフイルム状に形成される。即ち線
状、粒滴、フイルム状の溶銑は液状精錬剤と接触
する表面積として、0.5cm2〜10cm2／１ｇ−溶銑が
好ましい。 0.5cm2/ｇ未満であると反応効率が低いし、10
cm2/ｇ超では装置が過大となり、十分な接触反応
が期待できない。 線状、フイルム状化は、ノズル、スリツト状耐
火物の形状を工夫する事によつて容易に実施出来
る。又粒滴状化は、上記ノズル下部に磁気ストツ
パーを設置するとか振動をあたえる事によつて、
容易に実行出来るものである。 又本発明における脱Si剤の供給は、反応槽内で
はほぼ完全に溶解状態になつていなければならな
い。その為あらかじめ溶解した脱珪剤を、反応槽
内に添加する必要がある。しかし熱的観点から
は、溶銑湯溜部に直接添加する場合は、溶銑の熱
で脱珪剤は溶解するので、湯溜部に添加する方法
が好ましい。 溶銑の予備処理で、Si、Mn、Cr、Zr等の割合
酸素との親和力のある元素を酸化除去する場合に
は、酸素ガス及び酸化鉄（スケール・鉄鉱石粉・
焼結鉱粉等）を主として添加するが、酸化反応を
調整する意味から、一部CaO粉等の添加により反
応槽の塩基度を調整する事もある。 本発明の反応槽の側壁部は耐火物でもよいが、
竪型槽の特長を生かすには、降下溶銑のある乱流
域部だけ広めに側壁を大きくして、反応槽を冷却
構造とするか、熱回収機構を持たせた構造とし
て、反応槽内側に精錬剤のセルフコーデング層を
生成させることもできる。この場合、従来冶金装
置が常に耐火物問題の解決に多くの労力を費して
来た事から考えると、この問題から解決される事
は明白である。 又、冶金反応は除去すべき元素により異なる
が、温度の影響を受けやすいものであるから、反
応槽外側に誘導加熱装置を配置する事によつて、
自由に槽内温度の制御を可能にする。又、誘導撹
拌する事によつて、冶金反応を促進出来る事は当
然である。又竪型反応槽に回転運動をあたえる事
によつて、液状スラツグの流動を活発化し、溶銑
との反応効率を向上する事も可能である。 以上の通り本発明は構成されるので、次のよう
な効果がある。 即ち溶銑の特徴を生かして、溶銑を小さい横断
面として反応槽に入れる事によつて、脱Si反応で
最も重要であるスラグ−メタル接触面積を拡げる
ことが出来る。特に横型樋式に比較して、103〜
105倍とする事が極めて容易なため、反応時間を
樋式の１／103〜１／105に短縮可能となり、連続
処理炉が極めて小型化出来る。 又溶銑は上→下への線状、粒状、フイルム状の
流れとなり、その周辺部を反応スラグが覆つてい
る形とすると、反応槽の外周部分には溶銑がない
ため、反応槽は必ずしも耐火物で構成する必要が
なく、金属壁又は氷冷、空冷を行つている金属壁
で反応槽を構成出来、溶銑予備処理で最も問題と
なる耐火物問題（一つは耐火物コスト、もう一つ
は耐火物中SiO2による反応スラグの反応性の低
下）から解放される。 特に反応槽の長さ問題については、上方から添
加される溶銑の単位重量当りの表面積が（cm2/
ｇ）いくらかと言う事と、反応槽内で不純物をど
の程度まで除去するかと言う事によつて決まつて
くるが、たとえば一般的溶銑（Si0.5〜0.8％）の
ものを、反応槽でSi0.05〜0.2％までSiを除去する
ケースでは、上方から添加する溶銑径を数m/m
にすれば、反応槽は数メートルから10メートル前
後の高さで充分である。 実施例 第２図に図示する反応槽を用いて、溶銑湯溜部
にスケール3t、酸素ガス200m3、を添加孔２２−
３を介して添加し、反応槽内に液状精錬剤として
酸化鉄リツチなスラグ充填した。 その後上方より溶銑を、３m/m径の線状とし
て、100個のノズルから反応槽内に130t添加し、
その途中で添加孔２２−４，２２−５から酸素ガ
スを100Nm3、スケールを500Kg逐次添加した。 その結果、湯溜部に第１表に示す様な充分脱Si
された溶銑が貯えられたので、排出孔２６より溶
銑を排出し、且つ排出孔２２−１から精錬終了し
た精錬剤スラグを排出し、湯溜部に一部溶銑を残
し、上記と同じ作業をくり返す事によつて、脱Si
作業をバツチ連続的に実施出来た。
第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の方
法の模式図、第３図は本発明の他の方法の模式図
である。 ２０：反応槽、２２：ノズル、２６：排ノズ
ル、２８：冷却系。
法の模式図、第３図は本発明の他の方法の模式図
である。 ２０：反応槽、２２：ノズル、２６：排ノズ
ル、２８：冷却系。
Claims (1)
- １ 事前処理により溶銑中の珪素を除去するに際
し、溶融状態の脱珪剤を収容した竪型反応槽に、
溶銑単位重量（ｇ）当り前記精錬剤と接触する表
面積を、0.5cm2−10cm2に制御された溶銑を反応槽
の上方から供給しながら固体酸素源と気体酸素源
を同時に反応槽に直接添加し、溶銑の珪素を除去
することを特徴とする溶銑の脱珪処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097082A JPS58171517A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 溶銑の脱珪処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097082A JPS58171517A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 溶銑の脱珪処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171517A JPS58171517A (ja) | 1983-10-08 |
| JPS6133044B2 true JPS6133044B2 (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=12873667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5097082A Granted JPS58171517A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 溶銑の脱珪処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171517A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60197812A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 竪型連続精錬装置 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5097082A patent/JPS58171517A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171517A (ja) | 1983-10-08 |
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