JPS62167811A - 溶融還元製鋼法 - Google Patents
溶融還元製鋼法Info
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- C21—METALLURGY OF IRON
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は鉄鋼石から直接溶鋼を製造する溶融還元製鋼
法、特に鉄鋼石の還元を高効率で行なう方法に「!コす
る。
法、特に鉄鋼石の還元を高効率で行なう方法に「!コす
る。
従来の鉄鋼石から鋼を得る代表的な方法は、高炉法と転
炉法とを組み合せた方法である、この方法は高炉により
鉄鋼石を還元して銑鉄を得たのち、この銑鉄を転炉で脱
炭して鋼を得るいわゆる間接法である。
炉法とを組み合せた方法である、この方法は高炉により
鉄鋼石を還元して銑鉄を得たのち、この銑鉄を転炉で脱
炭して鋼を得るいわゆる間接法である。
しかし、この間接法には現在次のような問題がある。
■高炉に使用するコークスは強粘結炭を使用しているが
世界的な強粘結炭の需要増大にともない強粘結炭の入手
面に不安があると同時に価格が高15する一方である。
世界的な強粘結炭の需要増大にともない強粘結炭の入手
面に不安があると同時に価格が高15する一方である。
■コークス製造のためのコークス炉が必要であり、燃料
費も多く必要とする。
費も多く必要とする。
■効率を高めるため、高炉に装入する鉄鋼石を焼結する
ための高価な焼結設備を必要とする。
ための高価な焼結設備を必要とする。
このため間接法の改善提案がなされると同時tこ。
間接法に代る製鋼法として高炉を使用しない直接溶融還
元法の開発がいくつか進められている。
元法の開発がいくつか進められている。
直接溶融還元法は石炭の消費塁の増加を防ぐため、予備
還元炉を使用するミドレックス法(■drex法)等の
還元鉄製造プロセスを組込む必要があり、設備費が高価
となり現段階では実用tこ至ってし1なしゝ− また、予備還元炉を使用せずに鉄鉱石を直接還元して鋼
を得る直接溶融還元法には、冶金学的1こ次の問題点が
ある。
還元炉を使用するミドレックス法(■drex法)等の
還元鉄製造プロセスを組込む必要があり、設備費が高価
となり現段階では実用tこ至ってし1なしゝ− また、予備還元炉を使用せずに鉄鉱石を直接還元して鋼
を得る直接溶融還元法には、冶金学的1こ次の問題点が
ある。
例えば転炉等を利用して炉内Iこ鉄浴を形成し、この鉄
浴Iこ鉄鉱石を投入して還元せしめ、次第に増加する鉄
浴を連続的あるいは間欠的に抜き出して鋼を製造する場
合、鉄鉱石を還元するためには還元剤が必要であり、鉄
浴を還元剤として利用するlこ際しては鉄浴の還元ポテ
ンシャルが高いことが条件となる。
浴Iこ鉄鉱石を投入して還元せしめ、次第に増加する鉄
浴を連続的あるいは間欠的に抜き出して鋼を製造する場
合、鉄鉱石を還元するためには還元剤が必要であり、鉄
浴を還元剤として利用するlこ際しては鉄浴の還元ポテ
ンシャルが高いことが条件となる。
しかし抜き出すべき鋼浴は常識的に炭奏含有量〔C〕が
1チ未満であり、高炉の炭素含有Et (:C)が4−
程度の浴と比較して還元ポテンシャルが低く、鉄浴上に
装入された鉄鋼石は鉄浴上で溶解しても速やかに還元さ
れない。したがって炉の生産性が低いばかりか、炉耐火
物の損傷が激しく経済的でなI/’@このため鉄鋼石を
直接還元して鋼を得る直接溶融還元法も実用化されてい
ない。
1チ未満であり、高炉の炭素含有Et (:C)が4−
程度の浴と比較して還元ポテンシャルが低く、鉄浴上に
装入された鉄鋼石は鉄浴上で溶解しても速やかに還元さ
れない。したがって炉の生産性が低いばかりか、炉耐火
物の損傷が激しく経済的でなI/’@このため鉄鋼石を
直接還元して鋼を得る直接溶融還元法も実用化されてい
ない。
この発明は上記問題点を解決するためfこなされたもの
であり、鉄鉱石の還元を高能率で行なうことにより、鉄
鉱石から鋼を直接得ることができる溶融還元a鋼法を提
案することを目的とするものである。
であり、鉄鉱石の還元を高能率で行なうことにより、鉄
鉱石から鋼を直接得ることができる溶融還元a鋼法を提
案することを目的とするものである。
この発明に係る溶融還元製鋼法は1種湯の鉄浴を入れた
酸素転炉に鉄鉱石を投入して炭奏含有二が1チ以下の溶
鋼を連続して製造するに際し下記の条件で吹錬を行ない
、生成するスラグ及び溶鋼を連続的あるいは周期的に排
出することを特徴とする。
酸素転炉に鉄鉱石を投入して炭奏含有二が1チ以下の溶
鋼を連続して製造するに際し下記の条件で吹錬を行ない
、生成するスラグ及び溶鋼を連続的あるいは周期的に排
出することを特徴とする。
■酸素転炉を用いる。
■種湯の炭素含有量〔C〕が〔C〕 、< 1チのとき
に鉄鋼石と該鉄鉱石の溶融還元に必要な石炭を投入する
。
に鉄鋼石と該鉄鉱石の溶融還元に必要な石炭を投入する
。
■浴の撹拌を充分に行ない、鉄鉱石と石炭が浴内lこて
充分子こ混合するような手段例えばガスの吹込み、電磁
力fこよる撹拌等の手段を用いて吹錬する。
充分子こ混合するような手段例えばガスの吹込み、電磁
力fこよる撹拌等の手段を用いて吹錬する。
この発明においては種湯の炭素含有量〔C〕が1−以下
で、かつ充分な撹拌1例えば底吹ガスが0.05 Nr
n’/ m・浴ton以上を与えた状態で吹錬すること
により、炉内温度を一定に保持しながら二次燃焼比の増
大を図ることができ1石炭原単位(ロ)/lon迭)の
低減が図れる。
で、かつ充分な撹拌1例えば底吹ガスが0.05 Nr
n’/ m・浴ton以上を与えた状態で吹錬すること
により、炉内温度を一定に保持しながら二次燃焼比の増
大を図ることができ1石炭原単位(ロ)/lon迭)の
低減が図れる。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、図に
おいて1は転炉、2は転炉1内の鉄浴、3は鉄浴2の上
面にあるスラグ浴、4は転炉1(こ上方から挿入され鉄
浴2面に高圧の酸素を吹き込むランス、5は鉄浴2撹拌
用ガスを吹き込む底吹羽口、5は連続出湯を行なう出鋼
口である。
おいて1は転炉、2は転炉1内の鉄浴、3は鉄浴2の上
面にあるスラグ浴、4は転炉1(こ上方から挿入され鉄
浴2面に高圧の酸素を吹き込むランス、5は鉄浴2撹拌
用ガスを吹き込む底吹羽口、5は連続出湯を行なう出鋼
口である。
上記のように構成した上下吹き転炉1を用いて炭素含有
量CC)が1−以下の溶鋼を鉄鋼石から直接製造する1
こ際しては、まず転炉1内fこ種湯の鉄浴2を装入し、
次tこランス4より酸素を吹き込み。
量CC)が1−以下の溶鋼を鉄鋼石から直接製造する1
こ際しては、まず転炉1内fこ種湯の鉄浴2を装入し、
次tこランス4より酸素を吹き込み。
これと同時に鉄鉱石、還元鉄、スクラップ等の鉄源を連
続装入しながら、鉄鉱石等の還元・溶解のために必要な
量の石炭とスラグ塩基度調整用の石灰、ドロマイト等を
連続装入し、かつ鉄浴2の浴湯撹拌のために酸素、アル
ゴン、窒素等を底吹羽口5から吹き込みあるI/1は電
磁a拌を行なし1吹棟を行なう。この吹錬により生成さ
れたスラグ及び溶鋼を出鋼口6から連続排出する。
続装入しながら、鉄鉱石等の還元・溶解のために必要な
量の石炭とスラグ塩基度調整用の石灰、ドロマイト等を
連続装入し、かつ鉄浴2の浴湯撹拌のために酸素、アル
ゴン、窒素等を底吹羽口5から吹き込みあるI/1は電
磁a拌を行なし1吹棟を行なう。この吹錬により生成さ
れたスラグ及び溶鋼を出鋼口6から連続排出する。
この炭素含有量(6)が1−以下の溶鋼を製造するにあ
たり1種湯の鉄浴2が4%程度の炭素含有量(ロ)であ
る溶銑の場合は炭素含有量(9)が1%以下となるまで
石炭の供給を行なわず、鉄浴2の炭素含有量(ロ)が1
%以下の所望の濃度例えば05チに達した時点で鉄6q
石の溶融還元に必要な石炭の供給を行なう。一方底吹羽
口5から吹き込む例えば窒素ガスは常時0.05 HI
rL”/i−・浴ton以上で行なう。
たり1種湯の鉄浴2が4%程度の炭素含有量(ロ)であ
る溶銑の場合は炭素含有量(9)が1%以下となるまで
石炭の供給を行なわず、鉄浴2の炭素含有量(ロ)が1
%以下の所望の濃度例えば05チに達した時点で鉄6q
石の溶融還元に必要な石炭の供給を行なう。一方底吹羽
口5から吹き込む例えば窒素ガスは常時0.05 HI
rL”/i−・浴ton以上で行なう。
第2図は種湯の鉄浴2の炭素含有量(2)が約4≠であ
るとき、この実施例により鉄鉱石の溶融ミ°ユ元を行な
い吹錬時間に対する炭素含有量(6)の変化を調べた結
果を示し1図においてNは炭素含有量(6)の変化、B
は転炉1内の温度の変化を示す。
るとき、この実施例により鉄鉱石の溶融ミ°ユ元を行な
い吹錬時間に対する炭素含有量(6)の変化を調べた結
果を示し1図においてNは炭素含有量(6)の変化、B
は転炉1内の温度の変化を示す。
吹錬開始時fこは転炉1内に石炭を供給せずに、ランス
4から酸素を吹き込みながら鉄鉱石を供給する。この酸
素ζこより鉄浴2が脱炭され鉄浴2の炭素含有量(ロ)
が第2図Alこ示すように次第に低下し、鉄浴2の温度
は第2図Bに示すように上昇する。
4から酸素を吹き込みながら鉄鉱石を供給する。この酸
素ζこより鉄浴2が脱炭され鉄浴2の炭素含有量(ロ)
が第2図Alこ示すように次第に低下し、鉄浴2の温度
は第2図Bに示すように上昇する。
鉄浴2の炭素含有量(9)が1−以下の所定の濃度、例
えば第2図に示す0.5%になった時点で、酸素と石炭
を一定割合で連続供給することにより、鉄浴2の炭素含
有量(9)を0.5−に保ちながら連続供給される鉄鉱
石の溶融還元を行なう。この溶融還元中1こ、転炉1内
の温度はほぼ一定温度1600℃程度Eこ保持される。
えば第2図に示す0.5%になった時点で、酸素と石炭
を一定割合で連続供給することにより、鉄浴2の炭素含
有量(9)を0.5−に保ちながら連続供給される鉄鉱
石の溶融還元を行なう。この溶融還元中1こ、転炉1内
の温度はほぼ一定温度1600℃程度Eこ保持される。
なお、上記連続供給する酸素と石炭の割合を変化させる
ことEこより、例えば第3図に示すようiこ炭素含有量
(6)を3%tこ保持する等、鉄浴2の炭素含有ユ(2
)を任意の濃度tこ保持することができる。
ことEこより、例えば第3図に示すようiこ炭素含有量
(6)を3%tこ保持する等、鉄浴2の炭素含有ユ(2
)を任意の濃度tこ保持することができる。
次に、この発BAlこおし)で、種湯の炭素含有量(6
)が1−以下のときに石炭を投入する理由及び底吹ガス
を常時0.05 Mζ・浴ton以上吹く理由tこつぃ
て訣明する。
)が1−以下のときに石炭を投入する理由及び底吹ガス
を常時0.05 Mζ・浴ton以上吹く理由tこつぃ
て訣明する。
種湯の鉄浴2の炭素含有量@(%)に対する石炭原単位
(kg/lon鉄)の変化を調べた結果は第4図に示す
ようlこなった。M4図は横軸に炭素含有量@(11を
とり、縦軸に石炭原単位(シー鉄)をとって、石炭原単
位の変化を示したものであり、図に示すように種湯の鉄
浴2中の炭素含有量(2)が1−以下になるよ石炭原単
位(V−鉄)が大巾に低減される。これは例えば底吹ガ
スN、が常時02 Nm%−浴tonのときの鉄鋼石の
溶M還元時における鉄浴2の炭素含有量(ロ)変化Eこ
対して、(CO,+H,O)/(CO+CO,+I(、
+H20)で表わせる二次燃焼比の変化を表わした第5
図に示すように、 C0−1+O,→CO2の二次燃焼
時に鉄浴2中の炭素含有量(9)が多いと、COzが鉄
中の炭素と反応してCoに分解し、二次燃焼比があがら
ず、このため石炭の使用量が多(なるが、鉄浴2の炭素
含有量(6)が1−以下であると二次燃焼比の向上が図
れ、二次燃焼熱を有効に活用できるため、石炭の使用量
の低減が図れるためである。
(kg/lon鉄)の変化を調べた結果は第4図に示す
ようlこなった。M4図は横軸に炭素含有量@(11を
とり、縦軸に石炭原単位(シー鉄)をとって、石炭原単
位の変化を示したものであり、図に示すように種湯の鉄
浴2中の炭素含有量(2)が1−以下になるよ石炭原単
位(V−鉄)が大巾に低減される。これは例えば底吹ガ
スN、が常時02 Nm%−浴tonのときの鉄鋼石の
溶M還元時における鉄浴2の炭素含有量(ロ)変化Eこ
対して、(CO,+H,O)/(CO+CO,+I(、
+H20)で表わせる二次燃焼比の変化を表わした第5
図に示すように、 C0−1+O,→CO2の二次燃焼
時に鉄浴2中の炭素含有量(9)が多いと、COzが鉄
中の炭素と反応してCoに分解し、二次燃焼比があがら
ず、このため石炭の使用量が多(なるが、鉄浴2の炭素
含有量(6)が1−以下であると二次燃焼比の向上が図
れ、二次燃焼熱を有効に活用できるため、石炭の使用量
の低減が図れるためである。
また、底吹ガスとして窒素を使用し、その吹込1(Nu
″/4M・浴ton)に対する石炭原単位(躯電鉄)の
変化を調べた結果を第6図に示す。第6図は横軸1こ底
吹ガス量(Nm”7m、浴ton)をとり、縦軸に石炭
原単位(kll/lan鉄)をとって、石炭原単位の変
化を示したものであり、図においてAに鉄浴2中の炭素
含有量(6)が約0.2%の場合、Bは炭素含有量(9
)が約2チの場合を示す。図に示すように底吹ガス量が
0.05 Nm%、浴ton以上のときには炭素含有量
(ロ)の如何Eこかかわらず石炭原単位の低減を図るこ
とができるが、炭素含有i 〔C〕が少ないほど1石炭
原単位を大巾fこ低減することができる。
″/4M・浴ton)に対する石炭原単位(躯電鉄)の
変化を調べた結果を第6図に示す。第6図は横軸1こ底
吹ガス量(Nm”7m、浴ton)をとり、縦軸に石炭
原単位(kll/lan鉄)をとって、石炭原単位の変
化を示したものであり、図においてAに鉄浴2中の炭素
含有量(6)が約0.2%の場合、Bは炭素含有量(9
)が約2チの場合を示す。図に示すように底吹ガス量が
0.05 Nm%、浴ton以上のときには炭素含有量
(ロ)の如何Eこかかわらず石炭原単位の低減を図るこ
とができるが、炭素含有i 〔C〕が少ないほど1石炭
原単位を大巾fこ低減することができる。
これは、転炉1内の温度がほぼ1600℃と一定になる
ようlこして、底吹ガスf、fこ対する二次燃焼比の変
化を表わした第7図1こ示すように、底吹ガス貸がo、
05 Nm>・浴ton以上lこなると二次燃焼比が増
大し、fi−(こ第7図のAに示す炭素含有1(ロ)が
約02チのときの二次燃焼比の増大が、Bに示す炭素含
有量0が約2チのときより顕著となるためであ乙なお、
炭素含有量(9)が約2−のときにランス4からの酸素
吹込量を増加して二次燃焼比の増大を図ることもできる
が、この場合は転炉1内の温度が上昇して炉壁が破損さ
れてしまうため、結果的に二次燃焼比の増大が図れない
ことになる。
ようlこして、底吹ガスf、fこ対する二次燃焼比の変
化を表わした第7図1こ示すように、底吹ガス貸がo、
05 Nm>・浴ton以上lこなると二次燃焼比が増
大し、fi−(こ第7図のAに示す炭素含有1(ロ)が
約02チのときの二次燃焼比の増大が、Bに示す炭素含
有量0が約2チのときより顕著となるためであ乙なお、
炭素含有量(9)が約2−のときにランス4からの酸素
吹込量を増加して二次燃焼比の増大を図ることもできる
が、この場合は転炉1内の温度が上昇して炉壁が破損さ
れてしまうため、結果的に二次燃焼比の増大が図れない
ことになる。
この発明は以上説明したように、上下吹き転炉を用いて
1種湯の炭素含有量(9)が1−以下で、かつ底吹ガス
が常時o、os m%・浴ton以上の状態で鉄鉱石の
吹錬を行なうことにより炉内温度を一定に保持しながら
二次燃焼比の増大を図ることができるから、石炭原単位
(Wb鉄)の大巾な低減を図ることができ、鉄鉱石から
鋼を直接効率良く得ることができる効果を有する。
1種湯の炭素含有量(9)が1−以下で、かつ底吹ガス
が常時o、os m%・浴ton以上の状態で鉄鉱石の
吹錬を行なうことにより炉内温度を一定に保持しながら
二次燃焼比の増大を図ることができるから、石炭原単位
(Wb鉄)の大巾な低減を図ることができ、鉄鉱石から
鋼を直接効率良く得ることができる効果を有する。
さら1こ、炉内温度が一定に保持されるため、炉壁の傷
損を防止することができる効果も有する。
損を防止することができる効果も有する。
第1図はこの発明の実施例を示す断面図、第2図及びI
J3図は各々吹錬時間tこ対する炭素含有量と炉内温度
の変化特性図、第4図は炭素含有量(ロ)に対する石炭
原単位の変化特性図5M5図は炭素含有量(ロ)に対す
る二次燃焼比の変化特性図、第6図は底吹ガス量に対す
る石炭原単位の変化特性図。 M7図は底吹ガス量に対する二次燃焼比の変化特性図で
ある・ 1・・・転炉、2・・・鉄浴、3・・・スラグ浴、4・
・・ランス、5・・・底吹羽口、6・・・出鋼口。
J3図は各々吹錬時間tこ対する炭素含有量と炉内温度
の変化特性図、第4図は炭素含有量(ロ)に対する石炭
原単位の変化特性図5M5図は炭素含有量(ロ)に対す
る二次燃焼比の変化特性図、第6図は底吹ガス量に対す
る石炭原単位の変化特性図。 M7図は底吹ガス量に対する二次燃焼比の変化特性図で
ある・ 1・・・転炉、2・・・鉄浴、3・・・スラグ浴、4・
・・ランス、5・・・底吹羽口、6・・・出鋼口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 種湯の鉄浴を入れた酸素転炉に鉄鉱石を連続投入して炭
素含有量〔C〕が1%以下の溶鋼を連続して製造するに
際し、 (1)酸素転炉を用い、 (2)種湯の炭素含有量〔C〕が〔C〕1%のときに鉄
鉱石と、鉄鋼石の溶融還元に必要な石炭とを投入し、 (3)浴の撹拌を充分に行ない、鉄鋼石と石炭が浴内で
よく混合する手段を用いて吹錬を行ない、生成するスラ
グ、溶鋼を連続的あるいは周期的に排出することを特徴
とする溶融還元製鋼法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61008091A JPS62167811A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 溶融還元製鋼法 |
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AU72483/87A AU601976B2 (en) | 1986-01-20 | 1987-05-04 | Method for manufacturing steel through smelting reduction |
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DE3750398T DE3750398T2 (de) | 1986-01-20 | 1987-05-13 | Verfahren zur Stahlherstellung durch Schmelzreduktion. |
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- 1986-01-20 JP JP61008091A patent/JPS62167811A/ja active Pending
-
1987
- 1987-05-01 US US07/045,624 patent/US4792352A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-04 CA CA000536256A patent/CA1330623C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-04 AU AU72483/87A patent/AU601976B2/en not_active Ceased
- 1987-05-09 KR KR1019870004568A patent/KR930009972B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-05-13 DE DE3750398T patent/DE3750398T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-13 AT AT87106920T patent/ATE110114T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-05-13 EP EP87106920A patent/EP0290650B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5644705A (en) * | 1979-09-20 | 1981-04-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Direct reducing method of ore in converter |
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US4792352A (en) | 1988-12-20 |
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