JPS63157808A - 複合転炉によるスクラツプ溶解方法 - Google Patents

複合転炉によるスクラツプ溶解方法

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JPS63157808A
JPS63157808A JP61303365A JP30336586A JPS63157808A JP S63157808 A JPS63157808 A JP S63157808A JP 61303365 A JP61303365 A JP 61303365A JP 30336586 A JP30336586 A JP 30336586A JP S63157808 A JPS63157808 A JP S63157808A
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scrap
melting
gas
furnace
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JP61303365A
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Hiroaki Ishida
博章 石田
Masaharu Anezaki
姉崎 正治
Takeyuki Hirata
平田 武行
Minoru Ishikawa
稔 石川
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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、上・底両吹きの複合吹錬転炉を使用してス
クラップの溶解・精錬を実施する際、極力少ない炭材消
費量でスクラップを溶解する方法に関するものである。
〈背景技術〉 転炉製鋼法の発達に伴い鉄鋼産業に“鉄鋼−貫体制”が
確立されて久しく、鋼の生産能率は飛躍的な向上を遂げ
てきたが、近年、世界的に景気の低迷期を迎えるに及ん
で鋼の需要も一時の無制限状態から着実な安定化傾向を
たどるようになってきた。
このようなことから、最近、製鋼原料としてのスクラッ
プが大量に出回るようになって価格的にも極めて有利に
なってきたことから、製鋼原料に占めるスクラップの割
合は一段と増加する傾向を見せ始めている。
ところで、従来、製鋼原料としてのスクラップは、転炉
製網時の冷材として一部使用されはしたものの、殆んど
は電気炉によって溶解・精錬がなされていた。しかし、
電気料金の高い我が国では、スクラップ溶解量が増大す
るにつれて「価格安定化傾向を見せてきたスクラップを
製鋼原料とじて利用することの利点が消費電力増大の故
に失われる」との懸念が持たれるようになり、スクラッ
プの溶解熱源を“電力”ではなしに安価な“炭材”に求
めると共に、急激かつ大量に熱量を供給できる高送酸能
力を有する転炉設備にも注目がなされて、転炉によるス
クラップの溶解・精錬法が模索されるようになってきた
そこで、本出願人は、上記状況を踏まえて行われた様々
な観点からの研究結果に基づき確立されたところの「既
存の上・底両吹きの複合吹錬転炉を使用してスクラップ
の溶解・精錬を行い、高級鋼やステンレス鋼を安定に製
造する方法」を先に提案した(特願昭60−18519
2号)。
このスクラップの溶解・精錬方法とは、次のような手順
を経るものである。
即ち、「既存の上・底両吹き複合吹錬転炉にまず50〜
200kg/lのコークスを投入し、底吹羽、  口又
は上吹ランスの一方或いは双方から02ガスを吹き込ん
でコークスを着火させ火種とした後、今度はスクラップ
を装入し、更に炭材を投入しながら底吹羽口及び上吹き
ランスから0□ガスを吹き込んで、製品窒素量の低減の
ため溶解完了時の溶鋼中C量:2.0%以上を確保し得
るように溶解を進める。そして、スクラップ溶解が完了
した後、塩基度(Cab/5in2)が1.2以上とな
るようにスラグ成分を調整して脱硫を行うと共に、底吹
羽口より非酸化性ガスを吹き込むことでスラグと溶鋼を
攪拌してスラグ中の全Fe量を3%未満とし、次いで脱
硫完了後にスラグと残留炭材を除去してから上・底吹き
送酸することによって脱炭・脱窒素する」ことを特徴と
したものである。
そして、本出願人が提案した上記方法は、製鉄所内で発
生するスクラップは勿論のこと布中スクラップの大量使
用によってさえも、既存の転炉設備でもって、しかもコ
ストの安い炭材を熱源として十分に満足し得る高品質鋼
製品の製造を可能とするものであった。
ところが、本発明者等は、実操業を通しての上記スクラ
ップ溶解・精錬方法の更なる詳細な検討の中で「上記方
法によると、スクラップ溶解過程で通常の転炉操業時以
上に多量のCoガスが発生し易く、従って該Coガスを
燃焼させてこれをも熱源とすれば使用炭材のより一層顕
著な節減ができ、該方法の利点が更に増幅されるはずで
ある」との確信を持つに至ったのである。
しかし、発生するCoガスを熱源とするためには転炉内
におけるCoガスの有効な燃焼手段を採用する必要があ
るが、現在のところ十分に満足し得る転炉内Coガス燃
焼手段は見当たらず、炭材節減を目指した上記Coガス
燃焼熱利用手段を具現化するには、“転炉内で発生する
Coガスの効率の良い燃焼手段”を開発することが急務
であった。
もっとも、転炉操業時に発生するCoガスを燃焼させて
熱効率の上昇を図った一般的な提案はこれまでにも幾つ
かなされており、 +al  上吹ランスとして、通常の主送酸ノズルの他
にCoガス燃焼用の0□供給ノズルを配置したものを使
用する方法、 (bl  転炉の炉肩部(絞り部)にCoガス燃焼用の
0□供給ノズルを斜め下方に向けて配置する方法、 等を代表的なものとして挙げることができる。しかしな
がら、これらの手段を「本出願人が先に提案したスクラ
ップ溶解・精錬方法」に適用したとしても炉内で生成し
たCO□ガスが炭材又は溶湯中の[C]により還元され
る割合が非常に大きく、従ってCOガス燃焼率(二次燃
焼率)を十分に上昇させることが困難であって、所期の
目的を十分に達成できなかったのである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、上述のような観点から、上・底両吹きの
複合吹錬転炉を使用してスクラップの溶解・精錬を実施
する際に発生するCoガスを効率良く燃焼させ、その燃
焼熱を有効利用することで極力少ない炭材消費量でスク
ラップを溶解し得る手段を見出すべく更に研究を続けた
結果、「上・底両吹きの複合吹錬転炉を使用してスクラ
ップの溶解・精錬を行う際の炉内生成Coガスを燃焼さ
せるためには、上吹ランスや底吹羽口とは別体のCOガ
ス燃焼用羽目を炉腹に設けるのが最も実用的かつ有効な
手段であり、しかもその際のCO燃焼効率は、主として
炉の内径、炉腹に設ける上記横吹羽口の水平角度、及び
炉内装入物から横吹羽口までの高さと密接かつ微妙に関
係しており、これらを特定条件に調整した上で該横吹羽
口から0□ガスを吹き込みながらスクラップ溶解を実施
すれば、COガスの燃焼フレームが直接炭材や溶湯に当
たらなくなって火点でのCo2の還元反応を抑制するこ
とができ、更に上吹ランスからの02の一部を横吹羽口
からの02で代替することで上吹きのソフトブロー化が
図られ炉内のスプラッシュ減少が達成できるので、この
点からもCO□の還元反応が抑制され、溶解作業に何ら
の悪影響もなく使用炭材の大幅節減が安定して可能とな
る」 との思い掛けない知見が得られたのである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 上・底両吹きの複合吹錬転炉によってスクラップを溶解
・精錬するに当り、第1図に示す如く、該転炉の炉腹に
酸素ガス吹き込み用の横吹羽口1を設けると共に、式 %式% を満足する条件に横吹羽口1を調整し、該横吹羽口1か
らも炉内に酸素を吹き込みながらスクラップ溶解を実施
することによって、使用炭材量少なく、かつ高能率でス
クラップの溶解を安定実施し得るようにした点、 に特徴を有するものである。
なお、第1図において、符号2は上・、底両吹きの複合
吹錬転炉を、3は上吹ランスを、4は底吹羽口を、5は
炉内装入物(炭材、スクラップ、又は溶湯)をそれぞれ
示す。
ここで、上記「D−tanθ」の値を−1,2H〜1.
2Hの範囲に限定したのは、該値が−1,2Hを下回っ
ても1.2Hを上回っても炉内で発生するCOガス燃焼
率(二次燃焼比率)が急激に低下して所望の炭材節減が
達成できないからである。
さて、第2図は、炉腹に横吹羽目を設けた上・底両吹き
の複合吹錬転炉を使用して本出願人が先に提案した方法
(特願昭60−185192号)でスクラップ溶解を実
施した際の、横吹羽口の水平角度(tanθ〕と二次燃
焼率増加分(%)との関係を示したグラフであるが、こ
の第2図からも、横吹羽口を前記式 %式% に調整したときにのみ二次燃焼比率が急激に上昇するこ
とが明らかであり、総じて二次燃焼比率:50%以上が
可能となることが分かる。なお、上記二次燃焼率(%)
とは式 %式% また、このスクラップの溶解方法は、例えば本出願人が
先に提案したスクラップの溶解・精錬方法(特願昭60
−185192号)にて高級鋼やステンレス鋼を製造す
る際に適用するのが好適であるが、そのときの溶解工程
例を説明すると次のようになる。
即ち、炉腹に横吹羽口を設けた上・底両吹きの複合吹錬
転炉を準備し、予め設定した装入物量を見込んで、前記
横吹羽口を式 %式% を満足するように調整するか、或いは50〜200kg
/lのコークスを投入してから横吹羽口の調整を行い、
上吹ランス、底吹羽口及び横吹羽口から0□ガスを吹き
込んでコークスを着火させてスクラップ溶解の火種とし
た後、製鋼原料たるスクラップを投入し、次いで炭材を
投入しながら上記上吹ランス、底吹羽口及び横吹羽口か
ら0□ガスを吹き込んでスクラップの溶解を進める。こ
のとき、例えば“溶は落ちによる判定法”等によって溶
解完了時に溶鋼中の[C]量が2.0以上となるように
留意すれ′ば、その後の精錬工程での窒素低減が容易と
なることは先に述べた通りである。
上述の方法により、既設の転炉設備を利用して使用炭材
量が少なく高能率でスクラップの溶解を実施できるが、
更に実施例によりこの発明を具体的に説明する。
〈実施例〉 まず、4個の炉底羽口を備えた内径:3300(至)の
70トン転炉の炉腹部に、炉底から2600Gの高さ位
置でo2ガス吹き込み用の横吹羽口を2基設置すると共
に、該横吹羽口の水平角度を10゜(tanθ=0.1
8)に調整した。なお、炉内装入物の高さは計算により
1550cmと算出された。
次いで、該転炉に6トンのコークス(スクラップに対し
て80kg/l)を投入して床敷とし、炉保有熱と上吹
ランス、底吹羽口及び横吹羽口からの0□ガス吹き込み
とによって着火させた。なお、吹き込み0□ガス量は、
上吹ランスからは600ON+yr/hr、底吹羽口か
らは400 Nrrr/hr、そして横吹羽口からは2
00 N rrr/hrであり、これをスクラップ装入
終了時まで継続した。
スクラップは、20トンづつを3回と、10トンを1回
の合計4回に分けて挿入した。
スクラップ装入後は、吹き込み0□ガス量を上吹ランス
からは1300 ONn?/hr 、底吹羽口からは1
00Nrrr/hr、そして横吹羽口からは300ON
rrr/hrとし、一方、12トンの炭材(スクラップ
に対して155kg/l)をスクラップ溶解の後半期に
約300 kg/minの割合で均−公役したtそして
、スクラップ溶解終了時点での炭材消費量を算出し、横
吹羽目を設置しない従来の上・底両吹きの複合吹錬転炉
を使用したとき(比較例)のそれとを比較して炭材節減
量を求めたところ、本発明実施例では比較例に比べて1
5kgへの炭材節減が達成されたことが明らかとなった
。なお、このときの本発明例では、比較例に比しての二
次燃焼率増加分が約20%であったことも確認された。
〈効果の総括〉 以上に説明した如(、本発明によれば、既設の転炉設備
を殆んどそのまま利用しつつ、極力低い熱源コストでも
ってスクラップの高能率溶解を安1定に実施することが
でき、製鋼コストの低減や鉄鋼製造設備の安定利用法確
立の道を開くことが可能となるなど、産業上極めて有用
な効果がもたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法の実施状況例を説明した概略模式
図、 第2図は、横吹羽口の設定条件と二次燃焼率増加分との
関係を示したグラフである。 図面において、 1・・・横吹羽口、 2・・・上・底両吹きの複合吹錬転炉、3・・・上吹ラ
ンス、 4・・・底吹羽口、5・・・炉内装入物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 上・底両吹きの複合吹錬転炉によってスクラップを溶解
    ・精錬するに当り、該転炉の炉腹に酸素ガス吹き込み用
    の横吹羽口を設けると共に、式−1.2H≦D・tan
    θ≦1.2H [但し、 θ:水平角度、 H:炉内装入物から羽口までの高さ、 D:炉の内径] を満足する条件に横吹羽口を調整し、該横吹羽口からも
    炉内に酸素を吹き込みながらスクラップ溶解を実施する
    ことを特徴とする、複合転炉によるスクラップの溶解方
    法。
JP61303365A 1986-12-19 1986-12-19 複合転炉によるスクラツプ溶解方法 Granted JPS63157808A (ja)

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JPH0478688B2 JPH0478688B2 (ja) 1992-12-11

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02156011A (ja) * 1988-12-07 1990-06-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 炉肩羽口を備えた転炉による酸素転炉製鋼法
CN113604727A (zh) * 2021-08-11 2021-11-05 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种基于bof-cc工艺提高废钢金属收得率的冶炼方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109016A (en) * 1977-12-10 1979-08-27 Maximilianshuette Eisenwerk Improvement of heat balance in steel making

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