JPS6365726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「発明の目的」 本発明は高炉における低シリコン操業法に係
り、高炉から出銑される銑鉄中のSi量を0.15％な
いしそれ以下のように充分に低減し、しかも炉況
ないし出銑量に悪影響を及ぼすことのない操業法
を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 高炉による低シリコン銑鉄を得るための操業
法。 従来の技術 高炉からの出銑中におけるSi分を低下させるこ
とについては従来から種々に検討が重ねられて来
たところであり、このSi分低減は高級鋼を得し
め、又銑鉄に対する脱硅処理のような特別な工程
を省略ないし簡易化する。 然して高炉内における銑鉄中にSiが移行する機
構としては次の２つの場合が考えられる。 スラグ中のSiO₂が銑鉄中のＣによつて次式
のように還元され、溶銑中にSiが含有される。 SiO₂(l)＋2C→Si＋2CO(g) コークスの灰分中およびスラグにおける
SiO₂がコークスと高温で次式のように直接反
応することによりSiOガスを発生し、該SiOガ
スが銑中Ｃにより還元されてSiが銑鉄中に入
る。 SiO₂（ｌ、ｓ）＋Ｃ（ｓ）→SiO(g)＋CO(g) SiO(g)＋Ｃ→Si＋CO(g) なお上記によるものは何れも羽口より下部
の領域では反応に、 Si＋2FeO→SiO₂＋2Fe Si＋2MnO→SiO₂＋2Mn のようにSiが酸化されて銑中Siが低下するが、こ
れらの反応バランスによつて銑中Siが決定され
る。 そこでこのような銑中Siの低減を図るため、○イ
装入物中への焼結鉱配合率増加し、或いは焼結鉱
塩基度の上昇、更には装入物へMgOの添加など
の装入物の性状改善、○ロ送風に対する湿分添加や
送風温度低下のような羽口先温度の低下、○ハスラ
グ塩基度の上昇、○ニ溶銑温度の低下、○ホ羽口先か
らミルスケールなどの酸化物吹込みの如きが提案
されている。 発明が解決しようとする問題点 然し上記したような従来技術によるものはそれ
ぞれに問題点を有していて好ましい手法となし得
ない。即ち○イは何れにしてもコストアツプとな
り、又焼結鉱における塩基度上昇の如きには上限
があつて経済的で的確な方法となし得ないことは
明かであり、又○ロは燃料比を上昇させることを必
要としてコストアツプとなるか、或いは設備的に
制限があつて結局は○イと同じ不利が伴う。然して
○ハはスラグの粘性に影響することから当然に制限
を受け、○ニの方法は出銑および出滓の何れの面か
らも制限を受けるので所期する低Si化を充分に得
難く、○ホも操業上煩雑であるだけでなく、○ニと同
様な制限を受け好ましい方法となし得ない。なお
何れの場合も炉況ないし出鉄量にそれなりの影響
を与える傾向がある。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 高炉にそれぞれ所定の割合とされた鉱石とコー
クスとを交互に層別して装入し、前記鉱石を予
熱、還元、軟化、溶融せしめて出銑するに当り、
上記した鉱石層に対し前記装入コークス量の５〜
50％を混合した鉱石とコークスの混合層とするこ
とを特徴とする高炉における低シリコン操業法。 作 用 鉱石層にコークスを混合した鉱石とコークスの
混合層とすることにより該鉱石層（コークス混
合）の軟化融着帯における溶融メタルへの負荷荷
重を軽減し、荷重による圧縮でメタルとコークス
が緊密状態に接触せしめられることによる滲炭原
因を軽減、解消せしめ、このような高温帯におけ
るメタルへの滲炭速度を制限し、従つて該滲炭に
原因した銑中Si移行を低減する。 前記装入コークス全量中の鉱石層へ混合される
コークスの割合は５％以下では末だ好ましい銑中
Si低減効果が得られず、又50％を超えるならば、
本来のコークス層厚が減少し、或いはコークス層
厚が一定であれば鉱石とコークスの混合層厚が厚
くなりすぎて、高炉ボツシユ部で鉱石層上下のコ
ークス層から得られる浸炭が安定して行われない
こととなる。 実施例 前記した本発明について更に説明すると、本発
明者等は高炉からの出銑を低Si化することに関し
て仔細な研究を重ねた結果、前記した従来技術に
おける銑中Si移行機構はその何れの場合にお
いても銑鉄中Ｃがある程度以上にならないと該反
応が進行しないものと言える。然して高炉内にお
いては炉頂部から装入された鉱石とコークスとが
次第に下降し、鉱石が予熱、還元、軟化、溶融さ
れて出銑するが、斯様な一連の過程においてメタ
ル中に滲炭されることとなるから斯うした滲炭速
度を制御するならば銑中Siを制御し得るものと推
定される。 そこでこのようなメタル中への滲炭速度を制御
することについて検討を重ねた結果、コークス層
間における鉱石層が70〜80％程度に収縮し軟化融
着した後の荷重による圧縮でメタルとコークスと
が緊密状態に接触せしめられることにより滲炭が
生ずることを実験的に確認した。従つてこのよう
な滲炭原因である荷重を掛けないようにし、メタ
ルとコークスとの緊密接触原因を解消することに
より滲炭を避け、延いては低Si化をもたらし得る
ものと推定された。 即ち、このように軟化融着帯において鉱石層に
荷重を掛けないための手法について検討した結
果、上記したような鉱石層に適当な量のコークス
を混合することに想到し、この混入されたコーク
スによつて上部装入物による荷重を支持せしめ、
高温条件下におけるメタルとコークスの緊密接触
を回避するならば、特別な添加物などを必要とせ
ず、又簡易な操法でメタルへの滲炭を回避ないし
遅延せしめ、それに伴うメタルへのSi移行を防止
し得るものと言える。 このように鉱石層中に混入されたコークスの高
炉内における様相を従来法によるものと比較して
示したのが第１図であつて、高炉１０内における
軟化融着帯では従来法によるものがコークス層１
とメタル層２とが略整然と区分した状態で形成さ
れているのに対して、鉱石層中に装入コークスの
一部を混入した場合には装入層の全般にコークス
１１が分布し、本来のコークス層１にそれなりに
厚さが減少し且つその部分ではコークスの多い状
態となることは当然であるが、鉱石層中に混入さ
れたコークスは溶融メタル中にあつて上部荷重を
支持するからメタルへの負荷荷重を軽減すること
は明かであり、従つて荷重による浸炭促進効果が
薄れ軟化融着帯も図示のように低下することとな
る。 前記のような効果をもたらすための鉱石層中混
入コークス量についてはそれなりのものが必要で
あることは当然で、一般的に装入すべき全コーク
ス量の５〜50％とすべきである。即ちこの関係は
別に第２図として示す如くであり、鉱石層中への
コークス混合比が０である従来法の場合は銑中Si
が0.4％程度であるのに対し、このコークス混合
比が増加することによつて出銑中Siは急激に低下
し、コークス混合比５％で銑中Siは0.25％程度と
なる。20％のコークス混合比では一般的に銑中Si
を0.15％とすることができる。然しこのコークス
混合比が余りに大となり、50％を超えると本来の
コークス層１の厚さが減少し、又は鉱石とコーク
スの混合層が厚くなりすぎて高炉ボツシユ部で鉱
石層（コークス混合）上下のコークス層からの浸
炭が安定して行われないこととなるので、この程
度を上限とすべきである。鉱石およびコークスの
粒度については殊更に制限を必要とせず、従来か
ら採用されている粒度分布のもので充分である。 本発明によるものの具体的な操業例について説
明すると以下の如くである。 装入原料としての合計コークス量を500.3Kg／
T.Pigで鉱石を1625Kg／T.Pigの一定とした鉱石
対コークス比（Ｏ／Ｃ）によつて操業し、有効内
容積2900m³の高炉において、その出銑量を
6500t／dayの一定とすると共に、鉱石層中への
コークス混合比を10日間毎に装入全コークス量の
５％、10％、15％、20％と増加して第１〜第４期
に亘り実施した場合において、その送風量、風圧
および出銑中Si量を測定した平均値を、本発明方
法実施前のそれらの値と共に示すと次表の如くで
あつて、銑鉄中Si量を実施前の0.3％程度から0.22
〜0.12％まで低減することができた。

【表】 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、この
種高炉操業において銑鉄中Si量を的確に低減せし
め、Si：0.15％以下のような従来技術で求め得な
い低Si銑鉄を得しめ、しかも特別な添加物や操業
的煩雑性なしに、又出銑量を低下しないで有効に
その目的を達し得るものであるから工業的にその
効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は本発明方法と従来法によるものの高
炉内軟化融着帯における様相を併せて示した説明
図、第２図は装入全コークス量に対する鉱石中コ
ークス混合率と出銑Siの関係を示した図表であ
る。 然して、第１図において、１はコークス層、２
はメタル層、１０は高炉、１１はコークスを示す
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高炉にそれぞれ所定の割合とされた鉱石とコ
   ークスとを交互に層別して装入し、前記鉱石を予
   熱、還元、軟化、溶融せしめて出銑するに当り、
   上記した鉱石層に対し前記装入コークス量の５〜
   50％を混合した鉱石とコークスの混合層とするこ
   とを特徴とする高炉における低シリコン操業法。