JPS62188712A - 溶融還元法 - 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〕 この発明は鉄鉱石から直接溶鉄を製造する溶融還元製鋼
法、特に鉄鉱石の還元を高効率で行なう方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の鉄鉱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
鉄鉱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騰する一方である
。

■　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。

■　効率を高めるため、高炉に装入する鉄鉱石を焼結す
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に、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。

しかし、直接溶融還元法は石炭の消費量の増加を防ぐた
め、予備還元炉を使用するミドレツクス法（Ｍｌｄｒｅ
ｘ（転）等の逮元鉄調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に至っていない。

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、冶金学的に次の問題がある
。

例えば転炉等を利用して炉内に鉄浴を形成し、この鉄浴
に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南を製造する場合、
鉄鋼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に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鉄浴は常識的に炭素含有量〔Ｃ〕が
１％未満であり、高炉の炭素含有量ＣＣ’Ｊ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
された鉄鉱石は鉄浴上で溶解しても速やかに還元されな
い。このため鉄鉱石と石炭を酸素転炉内に装入して、鉄
鉱石より直接溶鋼を得る方法も種々試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記鉄鉱石と石炭を転炉内に投入して鉄鉱石から直ｍ溶
清又は溶銑を得る方法は、いずれの場合も高炉による還
元溶銑には経済的に、はるかに及ばないという問題点が
ある。

これは転炉内で吹錬中の１次燃焼Ｃ＋Ｏ→ＣＯにより発
生するＣｏガスが鉄浴湯面上方において水→ＣＯ１と２
次燃焼を行なっているが、この２次燃焼によって発生す
る熱がガスとして発散してしまうと同時に、ランスを冷
却水洗より抜熱が大きく、鉄浴への高着熱を妨げている
ためである。

又、従来は２次燃焼により発生し熱の強制着熱は考えら
れていなく、（Ｃｏ、　＋Ｈ，Ｏ）／（ｃｏ＋ｃｏ、　
＋Ｈ，＋Ｈ，Ｏ）で表はされる２次燃焼比が高くなると
、第５図に示すように着熱効率が低下して２次燃焼熱を
有効に活用できないためでもある。

この発明はかかる間藺点を解決するためになされたもの
であり、着熱効率を高めることにより、鉄鉱石から直接
に鏡を経済的に得ることができる溶融還元製鋼法を提案
することを目的とするものである。

〔間２点を解決するための手段〕 この発明に係る溶融還元製鋼法は、転炉内の鉄浴に鉄鉱
石及び石炭を投入し溶鋼又は溶銑を製造するとき、転炉
底部に設けた酸素羽口より鉄浴中に酸素を吹き込み１次
燃焼を行なうと同時に、鉄浴の湯面上方の炉側壁に設け
た羽口から２次燃焼用酸メＣを吹き込み炉内湯面上方に
２次燃焼帯を形成し、この２次燃焼帯に湯面近傍の炉側
壁に設けたスプラッシュ生成用羽口から軟き込むスプラ
ッシュ用ガスにより生成されるスラグ及び鉄浴を飛ばす
こと＆Ｃより着熱効率の改善を図る方法である。

〔作　用〕

この発明においては、１次燃焼用の酸素吹き込みに水冷
ランスを使用せず底吹羽口を使用することにより水冷ラ
ンスによる抜熱を防止し、かつ２次燃焼用の酸素吹き込
みにより２次燃焼比の向上を図ると同時に、２次燃焼帯
に液滴のスプラッシュを飛ばすことにより、２次燃焼に
よって発生した熱を液滴に吸収して着熱効率の向上を図
る。

〔実施例〕

第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示し、第１図
は断面図、第２図は平面図である。図において１は転炉
、２は転炉１内の鉄浴、３は転炉１の底部に設けた底吹
羽口、４は鉄浴２の湯面２ｍ上方の炉側壁に設けられた
酸素羽口である。酸素羽口４は吹出口が湯面中央部に向
くように形成されている。５は湯面２の近傍に設けられ
たスプラッシュ生成用羽口である。

上記のように構成した転炉１内に鉄鉱石と石炭を連続投
入し、転炉１の底吹羽口３から鉄浴２中に高圧酸素を吹
き込みＣ−）−０４ＣＯの１次燃焼を行ない鉄鉱石の還
元を行なう。

このＣｏガスは底吹羽口から吹き込まれた酸素によりｃ
ｏ＋ｊ−ｏ、→Ｃ賄の２次燃焼をも行なっているが、こ
の２次燃焼を行なっている２次燃焼帯乙に酸素羽口４か
ら酸素を吹き込み、２次燃焼を促進させ２次燃焼比を向
上させて、２次燃焼により発生する熱温を大とする。

一方、スプラッシュ生成用羽口５から、例えば酸素、ア
ルゴン等のスプラッシュ用ガスを吹き込み鉄浴２及び鉄
浴２の湯面２ａ上のスラグ（不図示）の一部を液滴７と
し、この液滴７を２次燃焼帯６に飛ばす。２次燃焼帯乙
に飛ばされだ液滴７は２次燃焼により発生した熱を吸収
し、この熱を鉄浴２に着熱させる。

この実施例により、実際転炉１から排出されたガスを分
析して、２次燃焼比に対する着熱効率の変化を調べた結
果を第３図に示す。

第３図から明らかなように、２次燃焼比が高くなっても
着熱効率は７５％以上となり、２次燃焼燈を効率良く鉄
浴２に着熱させることができる。

なお、上記実施例では醗素羽口４とスプラッシュ生成用
羽口５とを対向させて設けた場合を示したが、第４図に
示すように酸素羽口４とスプラッシュ生成用羽口５を転
炉１の同一側壁に設けて２次燃焼帯６に液滴７を飛ばし
ても、上記実施例と同様な作用を行なうことができる。

さらに上記各実施例ではスプラッシュ生成用羽口５を湯
面２の下方に設けた場合を示したが、スプラッシュ生成
用羽口５を湯面２の上方に設けても２次燃焼帯に液ｍ７
を飛ばすことができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、１次燃焼用の酸素吹き
込みに水冷ランスを使用せず底吹羽口を使用することに
より水冷ランスによる抜熱を防止し、かつ２次燃焼用酸
素の２次燃焼帯への吹き込みＫより２次燃焼比の向上を
図ることができる。

また、同時に２次燃焼帯にスラグ及び鉄浴の液滴を飛ば
すことにより、液滴に２次燃焼によって発生した熱を吸
収して鉄浴に着熱するから着熱効率の向上を図ることが
できる。したがって、石炭原単位（ｋｇ／　ｔｏｎ鉄）
を大巾に低減することができる。

また２次燃焼により発生した熱を鉄浴に効率良く着熱す
るから、２次燃焼による炉耐火物の損傷を防止できる効
果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、弔２図は上記
実施例の平面図、第３図は上記実施例忙よる２次燃焼比
と着熱効率の特性図、第４図は他の実施例を示す断面図
、第５図は従来の２次燃焼比と着熱効率の特性図である
。 １・・・転炉、２・・・鉄浴、６・・・底吹羽口、４・
・・醸素羽口、５・・・スプラッシュ生成用羽口、６・
・・２次燃焼帯、７・・・液滴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 転炉内の鉄浴に鉄鉱石及び石炭を投入し溶鋼又は溶銑を
   製造する直接溶融還元製鋼法において、上記転炉底面に
   設けた酸素羽口より鉄浴中に酸素を吹き込み１次燃焼を
   行なうと同時に、湯面上方の炉側壁に設けた羽口から２
   次燃焼用酸素を吹き込み炉内湯面上方に２次燃焼帯を形
   成し、この２次燃焼帯に湯面近傍の炉側壁に設けたスプ
   ラッシュ生成用羽口から吹き込むスプラッシュ用ガスに
   より生成されるスラグ及び鉄浴の液滴を飛ばすことを特
   徴とする溶融還元製鋼法。