JPS62120414A - 高炉操業法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、高炉の溶銑中におけるｓｉ？ａ度、Ｍ　ｎ　
４度およびＳ濃度を同時に制御することのできる高炉操
業法に関するものである。

（従来の技術） 高炉内における溶銑中へのＳｉ移行は、炉床湯溜部にお
けるスラグ−メタル反応よりもむしろＳｉＯガスを媒介
とするガス−メタル反応が主要な役割を果している。

しかして、ＳｉＯガスを媒介とする溶銑中へのＳｉ移行
は、次の２つの過程に大別される（鉄と鋼Ｖｏ１．５８
．１９７２．２１９頁）。

すなわち、■レースウェイ近傍の高温低酸素分圧領域に
おけるコークス中灰分を主源とする５ｉ０２とコークス
中の固定炭素との反応によるＳｉＯガスの生成過程、お
よび■軟化融着帯以下における上昇ガス流中に含まれる
ＳｉＯガスと滴下している溶銑中の炭素との反応による
溶銑中へのＳｉ移行過程であり、この両過程を反応式で
表わすと以下のようになる。

（Ｓ　ｉｏｚ　）　＋ｃ＝ｓ　ｆ　Ｏ（ｇ）　＋ｃｏ　
（ｇ）・・・・（１１ ＳｉＯ（ｇ）　札ｑ＝Σ±＋Ｃｏ　（ｇ）　　・・・（
２）ここで、（）はその化合物がスラグ中に存在するこ
とを示す慣用表記法であり、元素名の下線はその成分が
溶銑中に存在することを示す慣用表記法である。また、
（ｇ）はその化合物が気体であることを示す慣用表記法
である。以下同様の表記法を使用して説明する。

従って、溶銑中Ｓｉ濃度の制御法としては、ＳｉＯガス
発生反応の制御と溶銑中へのＳｉ移行反応の制御とがあ
る。

ところで、実際の高炉操業において、前者の制御手段と
しては、コークス中灰分量の制御による羽口前持ち込み
５ｉｎ２量の制御や羽口前温度制御によるＳｉＯガス発
生速度の制御等が実施されている。また、後者の制御手
段としては、装入物分布制御に基づいたコークス比制御
による融着帯レベルの管理や焼結鉱の被還元性・軟化融
着性状側’＋Ｉｎによる融着帯レベルの制御等がある（
鉄と鋼Ｖｏ１．６８．１９８２、Ａｌ２９頁）。

しかし、前者の制御手段に関して、コークス灰分量の制
御については、原料炭配合面からの制約がある。また、
後者の制御手段に関しては、操業面および原料面からも
、はぼ限界に達している。

また、溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法として、前記の高炉内
における溶銑中へのＳｔ移行メカニズムに立脚した制御
手段以外に、送風羽口から酸化鉄を炉内に吹込み、下記
反応によって溶銑中Ｓｆを酸化させる、いわゆる炉内脱
珪手段が開発されている（特開昭５６−２９６０１特開
昭５８−７７５０８等）。

盈ｉ　＋２ＦｅＯ＝　　（Ｓ　ｉ　Ｏｚ　）＋　２Ｆｅ
　・　・　１３）一方、高炉内における溶銑中へのＳ移
行については、レースウェイ近傍でガス化したコークス
および液塩中のＳが、シャフト部において鉱石中に加硫
され、軟化融着帯以下において、主にスラグ−メタル反
応により脱硫されることが知られている。

スラグ−メタル間のＳ分配反応は、次式で表わされる。

Ｓ＝　（Ｓ）　　・・・・・・・・・・・・・・（４＞
＋　１　ｏｇｃｓ−−１ｏｇＰｏ、　　・・・ｆ５１・
・・・（６） ここで、Ｔは温度（Ｋ）　、ｆ　ｓは溶銑中Ｓの活量係
数、Ｃｓは脱硫能（Ｓｕｌｐｈｉｄｅ　Ｃａｐａｃｉｔ
ｙ）を表わす。また、Ｎｃａｏ　、　Ｎ５ｉＯｚ、ＮＡ
ＩＺＯ３、ＮＦＩｇＯは、その成分のスラグ中でのモル
分率を表わす。

ところで、実際の高炉操業において、溶銑中Ｓの低下手
段としては、溶銑温度の上昇、装入Ｓ量の低減、スラグ
堵の上昇、スラグ組成の調整すなわちＣａＯ／５ｉＯｚ
上界、Ａｌｚ（ｈ低下、ＭｇＯ上昇が採られている。

しかし、このうちの溶銑温度の上昇は、コークス比の上
昇および溶銑中Ｓｉの上昇に結びつくため制約がある。

また、装入ｓｌの低減についても、原料炭配合面からの
制約がある。スラグ匿の上昇については、コークス比の
上昇をきたすと共に、過度に上昇させると残銑滓量が増
大し、荷下がり不順に陥る危険もある。更に、スラグ組
成の調整についても、安定操業を維持するためには、（
出銑温度）と（最終スラグの融点）の差を一定値以上に
維持する必要がある。

ここで、溶銑中Ｓ　ｉ　１ｌｉｌｌ？１１１手段として
のＳｉＯガス発生反応抑制策としては、スラグ中のＳｉ
Ｏ□の活量〇ｒ　ｓ　ｉ　ｏ　、を低下させることも有
効である。

特に、レースウェイ近傍は、高温低酸素分圧雰囲気で、
かつ、コークス由来ＳｉＯ□が多いことにより、スラグ
中５ｉｏｚの・活量Ｑｓｉｏｚ　も高く、ＳｉＯガスの
活発な発生領域であるため、このｗｔ域のスラグＣａＯ
／ＳｉＯ□を上昇させて、スラグ中５ｉｎｔのＱＳｊＯ
ｚを低下させると共に、スラグ粘度を低下させることは
、溶銑中Ｓｉとともに溶銑中Ｓの有効な制御手段である
。

前記、レースウェイ近傍のスラグ中Ｓｉｎ、の活量Ｑｓ
　ｉ　Ｏｚを低下させる一手段として、コークス製造過
程で生石灰を添加して、成品コークス中のＣａＯ含有量
を増大させることが試みられている（コークスサーキュ
ラ−Ｖｏｌ、１７．１９６８．９７頁）。

高流動性配合炭に石灰石を５〜１０重量％添加すると、
強粘結炭の配合割合を少なくして強度の高い高炉用コー
クスが製造可能であるが、コークスの生産性がかなり低
下すること、および、添加石灰石によるコークス炉、炉
壁珪石レンガの侵食が問題とされている。

また、焼結鉱比７０重蟹％以上配合し、羽口から燃料吹
込みのある高炉操業において、焼結鉱ＣａＯ／５ｉＯｚ
を０．６〜１．０に低下させ、最終スラグ慴・組成の調
整を行なうために、羽口から石灰石粉を吹込む方法につ
いての提案が見られる（特公昭３２−２７５３、特公昭
３９−２８００４）。

この方法によれば、レースウェイ近傍のスラグ中の活Ｌ
ＩＱＩＳｉ０２を低下させるため、前記（１）式の反応
を抑制し、溶銑中のＳｉ低減にも有利である。

（発明が解決しようとする問題点） 先に述べた特開昭５６−２９６０１号、特開昭５８−７
７５０８号による方法は、溶銑中Ｓｉを低減させる方法
としては有効であるが、溶銑中Ｍｎの上昇には結びつか
ない。また、特公昭３２−２７５３号、特公昭３９−２
８００４号による方法においても、溶銑中Ｓｉおよび溶
銑中Ｓを低減させる方法としては有効であるが、溶銑中
Ｍｎの上昇には結びつかない。従ってこれら２つの方法
は、いずれも製鋼工程での造滓剤使用量低減には結びつ
くが、合金鉄（例えばフェロマンガン）使用量の低減に
は結びつかないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決できる高炉操業法を提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、鉄鉱石粉およびＭｎ鉱石粉とともに、ＣａＯ
源及び／又はＭｇＯ源との複合化合物または混合粉体を
羽口から吹き込むことを要旨とする高炉操業方法である
。

すなわち、このようにすることで、前述の（温式に加え
て、下記（７）式の反応を生じて溶銑中のＳｉ濃度の低
下とともにＭ　ｎ　ｉ４度の上昇が実現できるのである
。

且＋２　　（ＭｎＯ）＝　　（Ｓ　ｉ　Ｏｚ　）＋２Ｍ
ｎ・・・・（７） なお羽口から吹き込まれた、鉄酸化物の一部は、炉内の
コークスと下記（８）式の直接還元反応を生じて溶銑と
なり、Ｍｎ酸化物の一部は炉内のコークスと下記（９）
式の直接還元反応を生じて溶銑中Ｍｎ濃度は上昇する。

（Ｆｅｄ）＋Ｃ＝Ｆｅ＋ＣＯ（ｇ）　　・・・（８１（
ＭｎＯ）＋Ｃ＝Ｍｎ＋ＣＯ（ｇ）　　・・１９）更に、
ＣａＯ源およびＭｇＯ源との複合化合物または混合化合
物体を吹き込むことで、スラグ中。

Ｓｉｎ、の活］Ｑｓｉｏ□を低下させ、また、スラグの
粘度を低下させるので、溶銑中のＳｔ低減効果を有利に
し、かつ、溶銑中Ｓ濃度の低下が実現できるのである。

なお、ＣａＯ源およびまたはＭ　ｇ　Ｏ源としては、例
えば石灰石、ドロマイト、蛇紋岩などが使用できる。

（作　　　用） 本発明方法は、鉄鉱石粉およびＭｎ鉱石粉とともに、Ｃ
ａＯ源及び／又はＭｇＯ源との複合化合物または混合粉
体を羽口から吹き込む為、溶銑中ｓｉ？！度、溶銑中Ｍ
ｎ濃度および溶銑中Ｓ濃度を同時に制御することが可能
となる。

（実　施　例） 以下本発明方法を添付図面に基づいて説明する。

図面において、■は鉄鉱石貯蔵ホッパー、２はＭｎ鉱石
貯蔵ホッパー、３は石灰石貯蔵ホッパー、４は蛇紋岩貯
蔵ホンバーであり、これら貯蔵ホンパー１〜４内に貯蔵
された鉄鉱石、Ｍｎ鉱石、石灰石、蛇紋岩は夫々の排出
配管５の前記ホッパー１〜４の排出口近傍に配設された
流用制？ＩＩ！弁６および流量計７を介して羽口８に設
置された吹き込みノズル９に供給され、この吹き込みノ
ズル９から高炉１０内に吹き込まれる。

図示省略したが、羽口８への鉄鉱石、Ｍｎ鉱石、石灰石
および蛇紋岩の吹き込み系統、すなわち流量制御弁６、
流量計７および吹き込みノズル９は各羽口８に設置され
ており、また、鉄鉱石、Ｍｎ鉱石、石灰石および蛇紋岩
の貯蔵ホッパー１〜４は必要に応じて複数個設置されて
いる。

なお、前記羽口からの鉄鉱石、Ｍ　ｎ鉱石、石灰石およ
び蛇紋岩の吹き込みは、出銑口毎の溶銑中Ｓ　Ｉ　、溶
銑中Ｍｎおよび溶銑中Ｓの値に応じて、総吹き込み量一
定で出銑口方位毎回周方向で吹き込み星を変更すること
により、溶銑中Ｓ　ｉ　、　？Ｐ！銑中Ｍｎおよび溶銑
中Ｓ　？Ｗ度の偏差を緩和することも可能である。

（実　施　結　果） Ａ高炉（内容積２７００　ｎｉ’）において本発明法を
実施した操業結果を示す。操業に使用した鉄鉱石、Ｍｎ
！石の組成を第１表に、また、石灰石、蛇紋岩の組成を
第２表に示す。この場合の試験操業結果は第３表に示す
如くであった。

なお、第３表におけるベース期間はオールコークス操業
で、羽口からの粉体吹き込みを実施していない場合であ
る。また、従来法は鉄鉱石のみを吹き込んだ場合である
。移行期における期間ＡはＭｎ鉱石のみを、期間Ｂは鉄
鉱石とＭｎ鉱石を同時に吹き込んだ場合で、溶銑中Ｓｔ
及びＭ　ｎ　？Ｍ度の制御が可能である。本発明は、前
記のＭｎ鉱石あるいは鉄鉱石およびＭｎ鉱石の吹込みを
継続したまま、造滓剤として石灰石および蛇紋岩を吹き
込んだ場合である。

下記第３表より明らかな如く、期間Ｃおよび期間りのい
ずれの場合も、それぞれ期間Ａおよび期間Ｂに比較して
、溶銑中Ｓｔおよび溶銑中Ｓ濃度の低減効果が生じてい
る。

本実施結果より本発明法によれば、溶銑中のＳｔ濃度、
Ｍｎ濃度およびＳｖ９度を制御できることが確認できた
。

第１表 第２表 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、鉄鉱石粉およびＭｎ鉱石
扮とともに、ＣａＯ源及び／又はＭ　ｇ　Ｏ源との複合
化合物または混合粉体を羽口から吹き込む為、これらの
吹き込み量を調節することで溶銑中Ｓｔ濃度、Ｍ　ｎ　
ｆａ度およびＳｉ９度を制御することができ、製鋼工程
での脱Ｓｉ、脱Ｓ処理等に要する造滓剤使用量の低減お
よび合金鉄（例えばフェロマンガン）使用量の低減に結
びつき、高炉羽口からの粉体吹き込み方法として極めて
有益なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明法を実施するための装置の一例を示す模式
図である。 １〜４は貯蔵ホッパー、５は排出配管、６は流量制御弁
、７は流量計、８は羽口、９は吹き込みノズル、１０は
高炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄鉱石粉およびＭｎ鉱石粉とともに、ＣａＯ源及
   び／又はＭｇＯ源との複合化合物または混合粉体を羽口
   から吹き込むことを特徴とする高炉操業法。