TWI743762B - 製鋼礦渣的改質方法以及噴槍 - Google Patents
製鋼礦渣的改質方法以及噴槍 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI743762B TWI743762B TW109114087A TW109114087A TWI743762B TW I743762 B TWI743762 B TW I743762B TW 109114087 A TW109114087 A TW 109114087A TW 109114087 A TW109114087 A TW 109114087A TW I743762 B TWI743762 B TW I743762B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- slag
- steel
- spray gun
- oxygen
- containing gas
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 158
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002715 modification method Methods 0.000 title description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances or injectors
- C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本發明提供一種藉由改質處理可確保製鋼礦渣的膨脹穩定性、且可抑制改質時的噴槍的損耗的製鋼礦渣的改質方法。一種製鋼礦渣的改質方法，其藉由在熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體來進行改質，所述方法中，將於金屬製的管的周圍施加有厚度5 mm以上的耐火物的噴槍加以浸漬，於內部溫度為1450℃以上的改質前的製鋼礦渣中吹入含氧氣體。
Description
本發明是有關於一種藉由在熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體來對製鋼礦渣進行改質的製鋼礦渣的改質方法以及於熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體的噴槍。
自鋼鐵製造中的高爐、預處理製程、轉爐、電爐副產生礦渣(slag)。該些中，將自預處理製程、轉爐、電爐副產生的礦渣稱為製鋼礦渣。於製鋼步驟中，為了去除鐵水及/或鋼液中所含的磷或矽而使用大量的石灰作為副原料。因此，製鋼礦渣中未熔解的石灰、或冷卻時結晶的石灰作為游離CaO(亦稱為游離石灰(free lime)；以下，記載為「f-CaO」)而殘留。
該f-CaO藉由水合反應而成為Ca(OH)2，並堆積膨脹為約2倍左右。因此，若包含大量f-CaO的礦渣與水接觸，則礦渣因f-CaO的水合而膨脹崩壞。製鋼礦渣的用途之一有路基材料，但若將包含大量f-CaO的製鋼礦渣用於路基材料中，則產生路基因f-CaO的水合膨脹而隆起的問題。因此，為了減少成為路基隆起的原因的製鋼礦渣中的f-CaO，進行下述(1)、(2)的處理。
(1)老化(aging)處理
所謂老化處理，為藉由水合反應使礦渣中所含的f-CaO變化為Ca(OH)2而穩定化的方法。老化處理有如下處理：將礦渣露天
堆放於場院(yard)來進行的大氣老化處理、與使用水蒸汽促進水合反應的蒸汽老化處理。
(2)改質處理
所謂改質處理，如專利文獻1中所記載般，為藉由在熔融狀態的礦渣中吹入含氧氣體、並且視需要添加包含SiO2或Al2O3的改質材料來使礦渣改質的處理。藉由該改質處理，可使f-CaO改質為並不進行水合膨脹的穩定礦物相。
[專利文獻1] 日本專利特開2004-331449號公報
所述(1)中，於大氣老化處理中，直至礦渣中的f-CaO穩定化之前，需要幾個月等長的時間。於蒸汽老化處理中，與大氣老化相比，雖可縮短處理時間，但由於使用大量的水蒸汽，因此處理成本增大。進而，該些老化處理是於低溫下進行，因此難以完全消除f-CaO。於所述(2)的改質處理中，雖可減少礦渣中的f-CaO，但若將金屬製的噴槍(lance)或滲鋁(calorizing)管噴槍浸漬於1450℃以上的熔融礦渣中並吹入含氧氣體，則噴槍燃燒並於短時間內燒損。因該噴槍的燒損，處理成本增大。本發明是鑑於此種現有技術而成的發明，其目的在於提供一種製鋼礦渣的改質方法，其藉由改質處理可確保製鋼礦渣的膨脹穩定性、且可抑
制改質時的噴槍的損耗。
解決此種課題的本發明的特徵為如下所述。
(1)一種製鋼礦渣的改質方法，其藉由在熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體來進行改質，所述製鋼礦渣的改質方法中，將於金屬製的管的周圍施加有厚度5mm以上的耐火物的噴槍加以浸漬，於內部溫度為1450℃以上的改質前的製鋼礦渣中吹入所述含氧氣體。
(2)如(1)所述的製鋼礦渣的改質方法，其中以所述含氧氣體的氧濃度為20體積%以上、且於所述噴槍的前端部的線速度為30m/sec以上的方式吹入所述含氧氣體。
(3)如(1)或(2)所述的製鋼礦渣的改質方法，其中所述耐火物並不含有C，包含0.5質量%以上且17.0質量%以下的Mg，並且不含MgO所表示的結晶相。
(4)一種噴槍，其於熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體，所述噴槍具有：金屬製的管、以及施加至所述金屬製的管的周圍的厚度為5mm以上的耐火物。
(5)如(4)所述的噴槍，其中所述耐火物並不含有C，包含0.5質量%以上且17.0質量%以下的Mg，並且不含MgO所表示的結晶相。
藉由使用本發明的製鋼礦渣的改質方法，噴槍的損耗得
到抑制。藉此，可抑制製鋼礦渣的改質處理成本的增大。
10:製鋼礦渣改質設備
12:礦渣鍋
14:噴槍
16:含氧氣體
18:熔融礦渣
20:管
22:耐火物
30:製鋼礦渣改質設備
40:防熱/防飛散板
圖1是表示可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的製鋼礦渣改質設備10的一例的剖面示意圖。
圖2是表示可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的製鋼礦渣改質設備10的一例的剖面示意圖。
圖3是可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的另一製鋼礦渣改質設備30的剖面示意圖。
以下，藉由本發明的實施形態來說明本發明。圖1是表示可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的製鋼礦渣改質設備10的一例的剖面示意圖。製鋼礦渣改質設備10具有：礦渣鍋12、以及噴槍14。礦渣鍋12收容熔融狀態的製鋼礦渣(以後，記載為熔融礦渣18)，並將製鋼礦渣維持為熔融狀態。所謂熔融礦渣18，是指液相為70%以上的製鋼礦渣。所謂製鋼礦渣，例如為脫磷製程中副產生的脫磷礦渣、脫碳製程中副產生的脫碳礦渣、預處理製程中副產生的預處理礦渣以及電爐精煉製程中副產生的電爐礦渣。
通過自熔融礦渣18的上方浸漬的噴槍14而將規定量的含氧氣體16吹入熔融礦渣18中。藉由所吹入的含氧氣體16，製鋼礦渣改質為具有膨脹穩定性的製鋼礦渣。於本實施形態中，所
謂含氧氣體16，為氧濃度為20體積%以上的氣體，例如為空氣。
含氧氣體16的氧濃度較佳為高。藉由使用氧濃度高的含氧氣體16，可將製鋼礦渣的溫度保持得高。於使用氧濃度為30體積%以上的含氧氣體16時，較佳為將供給含氧氣體16的配管的襯墊(packing)或潤滑脂(grease)設為氧規格，並且將表壓設為小於1MPa，且於氧配管設置具備火焰消除元件的逆火防止器具。
製鋼礦渣的改質是藉由兩個反應來進行。第一個反應為藉由所吹入的含氧氣體16中所含的氧來使製鋼礦渣中所含的Fe、FeO氧化而生成Fe2O3的反應。第二個反應為製鋼礦渣中所含的f-CaO與第一個反應中生成的Fe2O3進行反應，生成穩定的化合物即2CaO．Fe2O3的反應。如此，藉由將含氧氣體16吹入熔融礦渣18中，使製鋼礦渣中所含的f-CaO成為2CaO．Fe2O3，可改質為具有膨脹穩定性的製鋼礦渣。如此，實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法。
亦可於在製鋼礦渣中吹入氧的同時，添加矽砂或煤灰等SiO2源或Al2O3源。但是，若因添加SiO2源或Al2O3源而製鋼礦渣的溫度降低，則自f-CaO與Fe2O3生成2CaO．Fe2O3的反應停滯。因此，於添加SiO2源或Al2O3源時，其添加量較佳為於製鋼礦渣每1噸質量中為合計70kg以下，更佳為合計35kg以下，進而佳為並不添加。亦可添加金屬Si或金屬Al作為SiO2源或Al2O3源。藉此，製鋼礦渣的溫度降低得到抑制，就成本觀點而言，較佳為於製鋼礦渣每1噸質量中設為合計7kg以下，進而佳為並不添加。
於吹入規定量的含氧氣體16後，自熔融礦渣18拔出噴槍14，使礦渣鍋12傾轉，自礦渣鍋12排出經改質的熔融礦渣18。所排出的熔融礦渣18是於大氣中冷卻後，藉由破碎與篩分而被製成按照尺寸來篩選的礦渣粒狀材料，並作為路基材料的原料而使用。
收容熔融礦渣18的礦渣鍋12的直徑與深度的比較佳為1：0.25~1：4的範圍內。無論直徑相對於深度的比是大於所述範圍還是小於所述範圍，比表面積均變大而放熱變大，並且構成礦渣鍋12的結構材料的量變多而不經濟，因此欠佳。
噴槍14具有碳鋼製的管20、以及施加至該管20的周圍的厚度5mm以上的耐火物22。耐火物22只要至少施加至浸漬於熔融礦渣18中的管20的周圍即可。如此，藉由在金屬製的管20的周圍設置厚度5mm以上的耐火物22，浸漬於熔融礦渣18中時的管20的溫度降低，管20的燒損得到抑制。噴槍14於中心側具有碳鋼製的管20。如此，噴槍14藉由具有金屬製的管20，與僅包含耐火物的噴槍相比，強度提高，噴槍14的折損得到抑制。
耐火物22的施加厚度必須為5mm以上。出於抑制熔損的目的，耐火物中使用有1mm以上的骨材，若施加厚度小於5mm，則骨材偏向存在，局部產生由熔損所致的損耗加劇的部分。藉由使用施加有厚度5mm以上的耐火物的噴槍，並且以30m/sec以上的線速度將含氧氣體16吹入熔融礦渣18中，可利用由含氧氣體16進行的冷卻、與耐火物22的傳熱阻力，將管20的溫度維
持為800℃以下。藉由以30m/sec以上的線速度將含氧氣體16吹入熔融礦渣18中，即便於遠離噴槍前端的位置，亦會產生使製鋼礦渣中所含的Fe、FeO氧化而生成Fe2O3的反應(該反應為發熱反應)，因此，噴槍前端附近的該反應的比率降低，可降低噴槍前端的溫度。耐火物22的施加厚度可為100mm以下。
關於管20，雖示出了為碳鋼製的例子，但並不限於此。亦可使用不鏽鋼系耐熱鋼或Ni基耐熱合金的管來代替碳鋼製的管20。藉此，即便為要改質的熔融礦渣18的量多、含氧氣體16的吹入時間變長的情況、或熔融礦渣18的溫度超過1600℃的情況，亦不會產生彎曲損傷。
於圖1所示的例子中，示出了管20為單層管的例子，但管20亦可為雙層管。藉由將管20設為雙層管，且使外周側的含氧氣體16的線速度快於內周側的含氧氣體16的線速度，可抑制被吹入熔融礦渣18後的氣體的線速度上升，可於不產生熔融礦渣的飛散的情況下使管20的溫度降低。進而，亦可使自雙層管的外周側吹入的含氧氣體的氧濃度低於自內管側吹入的含氧氣體的氧濃度，來抑制氧化所致的損耗。
於管20的周圍施加的耐火物22較佳為使用不含C的耐火物。若耐火物包含C，則耐火物22的耐用性因C的氧化而降低，因此欠佳。進而，較佳為使用不含MgO所表示的結晶相的耐火物，即，使用包含經尖晶石化的MgO且不含未尖晶石化的MgO的耐火物。未尖晶石化的MgO藉由水合反應而膨脹，因此若所調配的
MgO自耐火物丟失而混入熔融礦渣18中，則該MgO助長製鋼礦渣的水合膨脹，因此欠佳。另一方面，經尖晶石化的MgO不僅不會產生水合膨脹，而且熔點高、耐火性優異，因此經尖晶石化的MgO較佳為以Mg的換算值計而於耐火物22中包含0.5質量%以上。
此處，尖晶石的理論組成中的Mg的換算值為17.0質量%，因此若以包含經尖晶石化的MgO為前提，則耐火物22中所含的Mg的含量為17.0質量%以下。因此，耐火物22較佳為包含0.5質量%以上且17.0質量%以下的Mg。
含氧氣體16於噴槍14的前端部的線速度較佳為30m/sec以上且120m/sec以下。藉由將含氧氣體16於噴槍14的前端部的線速度設為30m/sec以上且120m/sec以下，即便為熔融礦渣18的量多、含氧氣體16的吹入時間為15分鐘以上的情況、及熔融礦渣18的溫度超過1600℃的情況，亦可不產生彎曲損傷地使用廉價的碳鋼製的管20。含氧氣體16的線速度可藉由改變噴槍14的內徑及根數來進行調整。
另一方面，若噴槍14的前端部的含氧氣體16的線速度小於30m/sec，則熔融礦渣18與氧的反應位置偏靠於噴槍14附近，製鋼礦渣的改質效率降低。進而，若含氧氣體16的線速度小於30m/sec，則噴槍14附近的溫度因氧化反應而上升，產生噴槍14的損耗加劇的擔憂，因此欠佳。
若噴槍14的前端部的含氧氣體16的線速度快於120
m/sec，則含氧氣體16於未反應的狀態下在熔融礦渣18內前進的距離變長，製鋼礦渣的改質效率降低，因此欠佳。進而，若使含氧氣體16的線速度快於120m/sec，則需要增大礦渣鍋12以免含氧氣體16直接撞擊礦渣鍋12而損傷礦渣鍋12，因此欠佳。進而，若使含氧氣體16的線速度快於120m/sec，則熔融礦渣18的飛散量亦變多，因此欠佳。
吹入含氧氣體16的改質前的熔融礦渣18的內部溫度必須為1450℃以上。藉由將熔融礦渣18的內部溫度設為1450℃以上而熔融礦渣18流動，並且藉由吹入含氧氣體16而熔融礦渣18被攪拌，因此可有效地進行熔融礦渣18的改質反應。另一方面，若使改質前的熔融礦渣18的內部溫度小於1450℃，則熔融礦渣18的流動性降低，無法有效地進行製鋼礦渣的改質反應。熔融礦渣18的內部溫度較佳為1650℃以下。另一方面，若熔融礦渣18的內部溫度高於1650℃，則噴槍14的損耗加劇，因此欠佳。熔融礦渣18的內部溫度可藉由吹入的含氧氣體16的量來調整。熔融礦渣18的內部溫度是使熱電偶等溫度計自熔融礦渣18的表面向內部側浸漬100mm以上來測定。於熔融礦渣18流動而表面經更新時，表面溫度與內部溫度的差小，因此亦可利用紅外線溫度計等非接觸式溫度計對熔融礦渣18的表面溫度進行測定，並將該溫度設為內部溫度。於使用紅外線溫度計時，所顯示的溫度因熔融礦渣18的輻射率而發生變化，因此可預先同時使用熱電偶等溫度計與紅外線溫度計對溫度進行測定，以所顯示的值一致的方式來
設定輻射率。
圖2是表示可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的製鋼礦渣改質設備10的一例的剖面示意圖。如圖2所示般，為了提高熔融礦渣18的攪拌效率、或噴槍14的耐用性，亦可於使噴槍14自鉛垂方向傾斜的狀態下吹入含氧氣體16。
圖3是可實施本實施形態的製鋼礦渣的改質方法的另一製鋼礦渣改質設備30的剖面示意圖。於圖3所示的例子中，對與圖1共通的要素標註相同的參照編號並省略重覆說明。如圖3所示般，亦可於礦渣鍋12的上方設置蓋狀的防熱/防飛散板40。藉此，飛散到礦渣鍋12的周圍的礦渣量變少。藉由設置防熱/防飛散板40，亦可獲得如下效果：減少來自熔融礦渣18的上表面的熱輻射，抑制熔融礦渣的溫度降低。
對按照以下順序進行含氧氣體的吹入並進行製鋼礦渣的改質的實施例進行說明。自轉爐將約10t的熔融礦渣排出到礦渣鍋中，將該礦渣鍋搬送到噴槍位置。將內徑21.6mm~67.9mm的噴槍3根~5根浸漬於熔融礦渣中，流通規定流量的約30體積%的含氧氣體，進行製鋼礦渣的改質。所使用的噴槍是於碳鋼製的管的周圍以規定厚度施加有耐火物的噴槍。所施加的耐火物的組成為Al2O3：95.3質量%、MgO：0.5質量%、CaO：0.3質量%、SiO2：3.4質量%，其他為不可避免的雜質。
改變含氧氣體的氧濃度、流量、吹入時間、線速度、耐
火物厚度，進行製鋼礦渣的改質。含氧氣體的吹入結束後，使噴槍上升，將氣體流量設為0。將礦渣鍋搬送到傾轉位置，使礦渣鍋傾轉，對熔融礦渣進行排渣，並於大氣中進行冷卻。
測定改質後的噴槍長度，根據改質前的噴槍長度算出損耗量，並根據該損耗量與吹入時間算出噴槍損耗速度。於噴槍的一部分產生燒損或熔損的情況下，將損耗最嚴重的部分、即噴槍浸漬於熔融礦渣中時噴出氣體的部分作為噴槍前端來評價改質後的噴槍長度。將發明例以及比較例的改質條件及結果示於下述表1中。
如表1所示般，於發明例1~發明例5及比較例1全部中，可將製鋼礦渣改質為膨脹穩定性優異的製鋼礦渣。另一方面，將耐火物的施加厚度設為5mm以上的發明例1~發明例5的噴槍損耗速度慢於耐火物的施加厚度為0mm的比較例1的噴槍損耗速
度。根據該結果，確認到：藉由將耐火物的施加厚度設為5mm以上，可抑制噴槍的損耗。如此，若可抑制噴槍的損耗，則噴槍的耐用性提高，噴槍的更換頻率變低，因此可抑制製鋼礦渣的改質處理成本的增大。
進而，將含氧氣體的噴槍前端的線速度設為30m/sec以上的發明例1~發明例4的噴槍損耗速度慢於含氧氣體的噴槍前端的線速度為25m/sec的發明例5的噴槍損耗速度。根據該結果，確認到：藉由將含氧氣體的噴槍前端的線速度設為30m/sec以上，可進一步抑制噴槍的損耗。如此，若可進一步抑制噴槍的損耗，則噴槍的更換頻率進一步變低，因此可進一步抑制製鋼礦渣的改質處理成本的增大。
10:製鋼礦渣改質設備
12:礦渣鍋
14:噴槍
16:含氧氣體
18:熔融礦渣
20:管
22:耐火物
Claims (4)
- 一種製鋼礦渣的改質方法，其藉由在熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體來進行改質，所述製鋼礦渣的改質方法中，將於金屬製的管的周圍施加有厚度5mm以上的耐火物的噴槍加以浸漬，於內部溫度為1450℃以上的改質前的製鋼礦渣中，以於所述噴槍的前端部的線速度為30m/sec以上的方式吹入氧濃度為20體積%以上的所述含氧氣體。
- 如請求項1所述的製鋼礦渣的改質方法，其中所述耐火物並不含有C，包含0.5質量%以上且17.0質量%以下的Mg，並且不含MgO所表示的結晶相。
- 一種噴槍，其於熔融狀態的製鋼礦渣中吹入含氧氣體，所述噴槍具有：金屬製的管、以及施加至所述金屬製的管的周圍的厚度為5mm以上15mm以下的耐火物。
- 如請求項3所述的噴槍，其中所述耐火物並不含有C，包含0.5質量%以上且17.0質量%以下的Mg，並且不含MgO所表示的結晶相。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019089603 | 2019-05-10 | ||
| JP2019-089603 | 2019-05-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202041680A TW202041680A (zh) | 2020-11-16 |
| TWI743762B true TWI743762B (zh) | 2021-10-21 |
Family
ID=73290186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109114087A TWI743762B (zh) | 2019-05-10 | 2020-04-28 | 製鋼礦渣的改質方法以及噴槍 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3967670B1 (zh) |
| JP (1) | JP7184179B2 (zh) |
| TW (1) | TWI743762B (zh) |
| WO (1) | WO2020230561A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI755994B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-02-21 | 台鋼環保股份有限公司 | 還原渣安定化處理系統及其處理方法 |
| TWI827233B (zh) * | 2022-09-02 | 2023-12-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 轉爐石的安定化處理之評估方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007254889A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 精錬用酸素ガス吹き込みランス及び溶銑の脱珪処理方法 |
| CN102719574A (zh) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉钢渣安定性改质剂及其使用方法 |
| JP2017141148A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの改質方法および製鋼スラグの製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3430940A (en) * | 1967-11-08 | 1969-03-04 | Dresser Ind | Refractory coated composite oxygen lance |
| JP2003183717A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-07-03 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグ製品の製造方法および製鋼スラグ製品 |
| JP4786584B2 (ja) * | 2007-04-16 | 2011-10-05 | 新日本製鐵株式会社 | 高炉水砕スラグの製造方法 |
| JP4901795B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-03-21 | 新日本製鐵株式会社 | フライアッシュの溶融スラグへの溶解方法 |
| JP6206355B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2017-10-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの改質方法 |
| JP6413958B2 (ja) * | 2015-07-07 | 2018-10-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの改質方法 |
-
2020
- 2020-04-22 WO PCT/JP2020/017380 patent/WO2020230561A1/ja unknown
- 2020-04-22 EP EP20806128.3A patent/EP3967670B1/en active Active
- 2020-04-22 JP JP2021519336A patent/JP7184179B2/ja active Active
- 2020-04-28 TW TW109114087A patent/TWI743762B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007254889A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 精錬用酸素ガス吹き込みランス及び溶銑の脱珪処理方法 |
| CN102719574A (zh) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉钢渣安定性改质剂及其使用方法 |
| JP2017141148A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの改質方法および製鋼スラグの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2020230561A1 (zh) | 2020-11-19 |
| JP7184179B2 (ja) | 2022-12-06 |
| EP3967670A4 (en) | 2022-06-29 |
| WO2020230561A1 (ja) | 2020-11-19 |
| EP3967670B1 (en) | 2024-07-10 |
| EP3967670A1 (en) | 2022-03-16 |
| TW202041680A (zh) | 2020-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2013057927A1 (ja) | 粉体吹込みランスおよびその粉体吹込みランスを用いた溶融鉄の精錬方法 | |
| BR112015016963B1 (pt) | Método de fabricação de aço em conversor | |
| TWI743762B (zh) | 製鋼礦渣的改質方法以及噴槍 | |
| CN105779682B (zh) | 一种利用石灰石在脱磷转炉中冶炼不锈钢的工艺 | |
| JP2013047371A (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
| CN108754063B (zh) | 一种h08a系列钢种脱磷生产工艺 | |
| JP4781813B2 (ja) | 溶鉄の製造方法 | |
| JP7099657B1 (ja) | 溶鉄の精錬方法およびそれを用いた溶鋼の製造方法 | |
| CN107557518A (zh) | 一种脱磷转炉炉底维护方法 | |
| CN110499450B (zh) | 低碳高磷钢的冶炼方法 | |
| JPWO2009028416A1 (ja) | 鉄浴式溶融還元炉 | |
| CN111363882A (zh) | 一种提高转炉炉衬寿命的造渣方法 | |
| CN106086286A (zh) | 含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法 | |
| TWI830137B (zh) | 轉爐之頂吹噴槍、副原料添加方法及熔鐵之精煉方法 | |
| WO2022163156A1 (ja) | 溶鉄の精錬方法およびそれを用いた溶鋼の製造方法 | |
| JP2009114494A (ja) | 溶銑脱燐スラグの製造方法 | |
| JP2006316292A (ja) | 転炉スクラップ増配方法 | |
| US2643185A (en) | Cupola melting of cast iron | |
| CN103205525B (zh) | 一种提钒转炉用护炉球团及其制造方法 | |
| US20170275714A1 (en) | Mixture, use of this mixture, and method for conditioning a slag located on a metal melt in a metallurgical vessel in iron and steel metallurgy | |
| US499248A (en) | Basic lining | |
| JP5506515B2 (ja) | 脱りん方法 | |
| KR100840264B1 (ko) | 제강 전로용 ＭｇＯ-Ｃ 코팅제 | |
| JP2002275521A (ja) | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 | |
| US20160376672A1 (en) | Mixture, use of this mixture and process for conditioning a slag located on a metal melt in a metallurgical vessel in iron and steel metallurgy |