Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6766796B2 - How to sedate slag - Google Patents

How to sedate slag Download PDF

Info

Publication number
JP6766796B2
JP6766796B2 JP2017222904A JP2017222904A JP6766796B2 JP 6766796 B2 JP6766796 B2 JP 6766796B2 JP 2017222904 A JP2017222904 A JP 2017222904A JP 2017222904 A JP2017222904 A JP 2017222904A JP 6766796 B2 JP6766796 B2 JP 6766796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slag
gas
lance
furnace body
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017222904A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019094522A (en
Inventor
良哉 林
良哉 林
大地 井上
大地 井上
圭 守田
圭 守田
陽三 岩城
陽三 岩城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2017222904A priority Critical patent/JP6766796B2/en
Publication of JP2019094522A publication Critical patent/JP2019094522A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6766796B2 publication Critical patent/JP6766796B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

本発明は、スラグの鎮静方法に関する。 The present invention relates to a method of sedating slag.

転炉型の精錬炉で溶鉄を精錬処理する場合、精錬処理に伴ってスラグが発生する。そして、このような精錬処理では、発生する一酸化炭素(CO)ガス等のガスによって、スラグが膨張する現象(「フォーミング」という。)が起きる。フォーミングによる膨張量が大きいと、スラグが精錬炉の炉体から溢れ出ることから、スラグのフォーミングを鎮静または抑制する方法が検討されている。スラグのフォーミングを鎮静させる方法としては、一般的には、フォーミングしたスラグに鎮静剤を投入することが行われている。 When refining molten iron in a converter-type refining furnace, slag is generated during the refining process. Then, in such a refining process, a phenomenon (referred to as "forming") in which the slag expands due to the generated gas such as carbon monoxide (CO) gas occurs. If the amount of expansion due to forming is large, the slag overflows from the furnace body of the smelting furnace. Therefore, a method of calming or suppressing the forming of slag is being studied. As a method for sedating the forming of slag, a sedative is generally added to the formed slag.

また、例えば、特許文献1には、スラグのフォーミングを抑制する方法として、上吹きランスによる送酸開始後3分以内に炭材を投入する方法が開示されている。
さらに、特許文献2には、スラグのフォーミングを鎮静させる方法として、スラグがフォーミングした時に上吹きランスの送酸速度と底吹きガスの底吹き流量とを調整する方法が開示されている。
さらに、特許文献3には、転炉型の精錬炉と異なる反応容器においてスラグのフォーミングを鎮静させる方法として、スラグの上部から棒体の挿入・引き抜きをすることで、スラグにガス抜き用の開孔を形成する方法が開示されている。
Further, for example, Patent Document 1 discloses a method of adding a carbonaceous material within 3 minutes after the start of acid feeding by a top-blown lance as a method of suppressing slag forming.
Further, Patent Document 2 discloses a method of adjusting the acid feeding rate of the top blowing lance and the bottom blowing flow rate of the bottom blowing gas when the slag is formed, as a method of calming the forming of the slag.
Further, in Patent Document 3, as a method of calming the forming of slag in a reaction vessel different from that of a converter type smelting furnace, the slag is opened for degassing by inserting and removing the rod body from the upper part of the slag. A method of forming a hole is disclosed.

特許第3888313号公報Japanese Patent No. 3888313 特開2000−109923号公報JP-A-2000-109923 特開平10−183217号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-183217

ところで、転炉型の精錬炉にて中間排滓を伴う操業を実施する場合、排滓性を向上させるためにスラグをある程度フォーミングさせる必要がある。そのため、中間排滓を伴う精錬処理では、中間排滓を伴わない精錬処理と比較して、中間排滓時以外においてスラグが炉外に噴出し易い傾向となることから、鎮静剤の使用量が増加する。中間排滓を伴う精錬処理は、中間排滓を伴わない通常の精錬処理に比べて、処理に掛かるコストが低くなる。しかし、鎮静剤の使用量が増加してしまうとコストが高くなってしまい、コストの観点から中間排滓を行う利得が十分に得られない可能性がある。また、鎮静剤の在庫がなくなってしまうという、操業への影響も考えられる。 By the way, when the operation with intermediate slag is carried out in a converter type smelting furnace, it is necessary to form the slag to some extent in order to improve the slag. Therefore, in the refining treatment with intermediate slag, compared to the smelting treatment without intermediate slag, slag tends to be more likely to be ejected to the outside of the furnace except during the intermediate slag, so that the amount of sedative used is large. To increase. The refining process with intermediate slag has a lower cost than the normal smelting process without intermediate slag. However, if the amount of the sedative used increases, the cost increases, and from the viewpoint of cost, there is a possibility that the gain for performing intermediate scavenging cannot be sufficiently obtained. In addition, the inventory of sedatives may be exhausted, which may have an impact on operations.

また、特許文献1では、スラグのフォーミングを未然に抑える方法であることから、実際にフォーミングが発生した場合には対応することができない。また、特許文献2では、送酸を実施している吹錬中での対応となるため、吹錬処理を実施していない待機状態時に発生するスラグのフォーミングには対応することができない。 Further, in Patent Document 1, since it is a method of suppressing slag forming in advance, it is not possible to deal with the case where forming actually occurs. Further, in Patent Document 2, since the correspondence is made during the blowing in which the acid feeding is carried out, it is not possible to deal with the forming of the slag generated in the standby state in which the blowing treatment is not carried out.

そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、吹錬処理が行われていない待機状態において、より安価に、スラグのフォーミングを鎮静させることができるスラグの鎮静方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and provides a slag sedation method capable of sedating slag forming at a lower cost in a standby state in which a blowing process is not performed. The purpose is to do.

本発明の一態様によれば、上吹きランスを有する転炉型の精錬炉におけるスラグの鎮静方法であって、上記精錬炉の炉体に溶鉄及びスラグが収容され、上記上吹きランスから酸素を含むガスを上記溶鉄に吹き付ける吹錬処理が行われていない待機状態において、上記炉体内のスラグがフォーミングした場合に、上記上吹きランスから上記炉体内にガスを吹き込むことを特徴とするスラグの鎮静方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, it is a method for squeezing slag in a converter type smelting furnace having a top-blown lance, in which molten iron and slag are contained in the furnace body of the smelting furnace, and oxygen is removed from the top-blown lance. Stagnation of slag, which is characterized by blowing gas into the furnace body from the top blowing lance when the slag in the furnace body is formed in a standby state in which the containing gas is not blown onto the molten iron. The method is provided.

本発明の一態様によれば、吹錬処理が行われていない待機状態において、より安価に、スラグのフォーミングを鎮静させることができるスラグの鎮静方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a slag sedation method capable of sedating slag forming at a lower cost in a standby state where no blowing treatment is performed.

転炉型の精錬炉を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the converter type refining furnace. 実施例1における鎮静剤の使用量を示すグラフである。It is a graph which shows the use amount of the sedative in Example 1. FIG.

以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するように、本発明の実施形態を例示して多くの特定の細部について説明する。しかしながら、かかる特定の細部の説明がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかである。また、図面は、簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。 In the following detailed description, many specific details will be described by exemplifying embodiments of the invention to provide a complete understanding of the invention. However, it is clear that one or more embodiments can be implemented without such particular detail description. Also, for the sake of brevity, the drawings are schematic representations of well-known structures and devices.

<スラグの鎮静方法>
(溶鉄の脱燐処理)
図1を参照して、本発明の一実施形態に係るスラグの鎮静方法について説明する。本実施形態では、転炉型の精錬炉1を用いて中間排滓を伴う精錬処理である脱燐処理を行う。
精錬炉1は、図1に示すように、炉体11と上吹きランス12とを有する。炉体11は、上部に開口部である炉口111が形成された精錬容器であり、内側には耐火物が設けられる。なお、炉体11の底部には、複数の底吹き羽口(不図示)が設けられ、この底吹き羽口から撹拌用の不活性ガスが炉体11内に吹き込まれる。上吹きランス12は、鉛直方向(図1の上下方向)に昇降可能なランスである。上吹きランス12は、上端側に接続されるガス供給経路(不図示)から供給される酸素ガスであるガス2を、下端に形成される少なくとも一つのノズル孔から噴射する。
<How to sedate slag>
(Dephosphorization of molten iron)
A slag sedation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a converter type refining furnace 1 is used to perform a dephosphorization treatment, which is a refining treatment accompanied by intermediate slag.
As shown in FIG. 1, the smelting furnace 1 has a furnace body 11 and a top-blown lance 12. The furnace body 11 is a refining container in which a furnace port 111 having an opening is formed at the upper portion, and a refractory material is provided inside. A plurality of bottom blowing tuyere (not shown) are provided at the bottom of the furnace body 11, and an inert gas for stirring is blown into the furnace body 11 from the bottom blowing tuyere (not shown). The top blow lance 12 is a lance that can be raised and lowered in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1). The top blowing lance 12 injects gas 2, which is oxygen gas supplied from a gas supply path (not shown) connected to the upper end side, from at least one nozzle hole formed at the lower end.

脱燐処理は、その後に行われる脱炭処理を効率的に行われる予備処理であり、複数の工程に分割された以下のプロセスで行われる。
脱燐処理では、まず、炉体11内に溶鉄3を装入する(装入工程)。溶鉄3は、高炉から出銑された溶銑であり、事前に鋳床脱珪といった簡易的な脱珪処理や脱硫処理が施されてもよい。炉体11には、後述するように脱燐工程にて発生したスラグが残されていてもよい。また、炉体11には、事前にスクラップ等の冷鉄源が装入されてもよい。
The dephosphorization treatment is a pretreatment for efficiently performing the subsequent decarburization treatment, and is performed by the following process divided into a plurality of steps.
In the dephosphorization treatment, first, the molten iron 3 is charged into the furnace body 11 (charge step). The molten iron 3 is hot metal ejected from a blast furnace, and may be subjected to a simple desiliconization treatment such as cast bed desiliconization or a desulfurization treatment in advance. The slag generated in the dephosphorization step may be left in the furnace body 11 as described later. Further, the furnace body 11 may be charged with a cold iron source such as scrap in advance.

装入工程の後、上吹きランス12からガス2を吹き付けて吹錬処理をすることで、溶鉄3中の主に珪素(Si)を除去する処理が行われる(脱珪工程)。脱珪工程は、炉体11の底部に設けられた複数の底吹き羽口から撹拌用の不活性ガスが吹き込まれながら処理が行われる。脱珪工程では、脱燐処理前の溶鉄3のSi濃度や脱珪反応効率に応じて設定される量のガス2が吹き付けられるまで行われる。また、脱珪工程では、溶鉄3中のSiの酸化反応や炉体11内に予め装入されているスラグによって、溶鉄3の浴面に溶融したスラグ4が形成される。さらに、脱珪工程では、後述する中間排滓工程におけるスラグの流動性を向上させるために、処理中にスラグを安定的にフォーミングさせる必要がある。スラグのフォーミングの制御には、中間排滓を伴う脱燐処理で一般的に行われている方法を用いることができる。例えば、スラグのフォーミングの制御は、炉体11内のスラグ4の高さをスラグレベル計で測定し、測定結果に応じてスラグの塩基度(スラグ中のCaO濃度(mass%)に対するSiO濃度(mass%)の比、CaO/SiO)や上吹きランス12からの送酸速度、上吹きランス12のランス高さ等の調整あるいは鎮静剤の添加によって行われる。スラグレベル計は、スラグ4の鉛直方向(図1の上下方向)の高さが測定できるものであればよく、例えばマイクロ波式のレベル計が用いられてもよい。 After the charging step, the gas 2 is blown from the top blowing lance 12 to perform a blowing process, whereby a process of mainly removing silicon (Si) in the molten iron 3 is performed (desiliconization step). The desiliconization step is performed while the inert gas for stirring is blown from a plurality of bottom blowing tuyere provided at the bottom of the furnace body 11. The desiliconization step is performed until the amount of gas 2 set according to the Si concentration of the molten iron 3 before the dephosphorization treatment and the desiliconization reaction efficiency is sprayed. Further, in the desiliconization step, the molten slag 4 is formed on the bath surface of the molten iron 3 by the oxidation reaction of Si in the molten iron 3 and the slag pre-loaded in the furnace body 11. Further, in the desiliconization step, it is necessary to stably form the slag during the treatment in order to improve the fluidity of the slag in the intermediate slag removal step described later. For the control of slag forming, a method generally used in dephosphorization treatment with intermediate slag can be used. For example, in the control of slag forming, the height of the slag 4 in the furnace body 11 is measured with a slag level meter, and the SiO 2 concentration with respect to the CaO concentration (mass%) in the slag is determined according to the measurement result. It is carried out by adjusting the ratio of (mass%), CaO / SiO 2 ), the acid feeding rate from the top-blown lance 12, the lance height of the top-blown slag 12, and the like, or by adding a stagnation agent. The slag level meter may be any as long as it can measure the height of the slag 4 in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1), and for example, a microwave type level meter may be used.

脱珪工程の後、炉体11に収容されたスラグ4の一部を排出する排滓処理が行われる(中間排滓工程)。中間排滓工程では、炉体11を傾動させながら、炉体11の炉口111からスラグ4を排出する。例えば、図1の一例の場合、炉体11を右回転させるように傾動させることで、溶鉄3の浴面上のスラグ4を炉口111から排出させる。排出されたスラグ4は、炉体11の下方に配された鍋型の容器であるスラグ鍋へと収容される。そして、中間排滓工程では、所定量のスラグが排出された後、炉体11が傾動し、図1に示す炉口111が鉛直方向上側となる状態(「正体した状態」ともいう。)へと戻されることで排滓処理が完了する。 After the desiliconization step, a slag treatment for discharging a part of the slag 4 contained in the furnace body 11 is performed (intermediate slag removal step). In the intermediate slag removal step, the slag 4 is discharged from the furnace port 111 of the furnace body 11 while tilting the furnace body 11. For example, in the case of one example of FIG. 1, the slag 4 on the bath surface of the molten iron 3 is discharged from the furnace port 111 by tilting the furnace body 11 so as to rotate clockwise. The discharged slag 4 is housed in a slag pot, which is a pot-shaped container arranged below the furnace body 11. Then, in the intermediate slag removal step, after a predetermined amount of slag is discharged, the furnace body 11 is tilted, and the furnace port 111 shown in FIG. 1 is brought to a state (also referred to as a "true state") in the vertical direction. The slag processing is completed by returning.

中間排滓工程の後、所定量の生石灰や石灰石等のCaO系媒溶剤を炉体11に投入し、上吹きランス12からガス2を吹き付けて吹錬処理をすることで、溶鉄3中の主に燐(P)を除去する処理が行われる(脱燐工程)。脱燐工程では、脱珪工程と同様に、炉体11の底部に設けられた複数の底吹き羽口から撹拌用の不活性ガスが吹き込まれながら処理が行われる。脱燐工程では、脱燐処理前の溶鉄3のP濃度や脱燐反応効率に応じて設定される量のガス2が吹き付けられるまで行われる。また、脱燐工程では、排滓処理で残っているスラグや投入されたCaO系媒溶剤によって、溶鉄3の浴面に溶融したスラグ4が形成される。 After the intermediate slag removal step, a predetermined amount of CaO-based medium solvent such as quicklime or limestone is put into the furnace body 11, and gas 2 is blown from the top blowing lance 12 to perform a blowing process, whereby the main component in the molten iron 3 is A treatment for removing phosphorus (P) is performed (dephosphorization step). In the dephosphorization step, as in the desiliconization step, the treatment is performed while the inert gas for stirring is blown from the plurality of bottom blowing tuyere provided at the bottom of the furnace body 11. The dephosphorization step is carried out until the amount of gas 2 set according to the P concentration of the molten iron 3 before the dephosphorization treatment and the dephosphorization reaction efficiency is sprayed. Further, in the dephosphorization step, molten slag 4 is formed on the bath surface of the molten iron 3 by the slag remaining in the slag removal treatment and the added CaO-based medium solvent.

脱燐工程の後、スラグ4を残したまま溶鉄3を炉体11から排出する出湯処理が行われる(出湯工程)。出湯工程では、中間排滓工程での傾動方向の反対側へと炉体11を傾動させ、炉体11の側壁に形成される出湯孔(不図示)から溶鉄3を排出する。排出された溶鉄3は、炉体11の下方に配された鍋型の容器である溶銑鍋へと収容される。出湯工程は、炉体11の溶鉄3が炉体11外へと排出されることで終了する。なお、出湯工程が終了した状態において、溶鉄3の浴面に浮いているスラグ4は、炉体11に残った状態となる。そして、この残されたスラグ4は、次の脱燐処理において、脱珪工程で引き続き用いられる。
以上の一連のプロセスによって脱燐処理が実施される。
After the dephosphorization step, a hot water discharge process is performed in which the molten iron 3 is discharged from the furnace body 11 while leaving the slag 4 (hot water discharge step). In the hot water discharge step, the furnace body 11 is tilted to the opposite side of the tilting direction in the intermediate slag discharge step, and the molten iron 3 is discharged from the hot water discharge hole (not shown) formed on the side wall of the furnace body 11. The discharged molten iron 3 is housed in a hot metal pot, which is a pot-shaped container arranged below the furnace body 11. The hot water discharge process ends when the molten iron 3 of the furnace body 11 is discharged to the outside of the furnace body 11. When the hot water discharge process is completed, the slag 4 floating on the bath surface of the molten iron 3 remains in the furnace body 11. Then, the remaining slag 4 is continuously used in the desiliconization step in the next dephosphorization treatment.
The dephosphorization treatment is carried out by the above series of processes.

(スラグの鎮静処理)
さらに、本実施形態では、一連のプロセスにおいて、スラグ4のフォーミングの鎮静処理が行われる。この鎮静処理は、炉体11に溶鉄3及びスラグ4が収容され、精錬炉1が待機状態となっている間において、炉体11内のスラグ4がフォーミングした場合に上吹きランス12から炉体11内にガス2を吹き込むことで行われる。この鎮静処理では、上吹きランス12から噴射されるガス2によって、フォーミングしたスラグ4の気泡が物理的に破壊される。なお、鎮静処理は、図1のように炉体11が正体した状態で行われる。
(Sedation of slag)
Further, in the present embodiment, the slag 4 forming sedation treatment is performed in a series of processes. In this sedation treatment, when the molten iron 3 and the slag 4 are housed in the furnace body 11 and the slag 4 in the furnace body 11 is formed while the smelting furnace 1 is in the standby state, the furnace body is formed from the top blowing lance 12. This is done by blowing gas 2 into the 11. In this sedation treatment, the bubbles 2 of the formed slag 4 are physically destroyed by the gas 2 injected from the top-blown lance 12. The sedation treatment is performed in a state where the furnace body 11 is identified as shown in FIG.

ここで、待機状態とは、上吹きランス12から酸素ガスであるガス2を溶鉄3に吹き付ける吹錬処理が、精錬炉1で行われていない状態となる。つまり、本実施形態では、脱珪工程及び脱燐工程において、脱珪及び脱燐のために上吹きランス12からのガス2の噴射が行われている状態が吹錬処理の行われている状態であり、それ以外の状態が待機状態となる。本実施形態では、一例として、脱珪工程が終了してから、中間排滓工程が始まるまでの間において、鎮静処理を行うとする。上述の脱珪処理では、脱珪工程でスラグ4をフォーミングさせるように吹錬処理が行われる。このため、脱珪工程における吹錬処理が終了した待機時間の間においても、スラグ4のフォーミングが進行し、炉体11からスラグ4が噴出する場合がある。 Here, the standby state is a state in which the smelting process of blowing the oxygen gas 2 from the top lance 12 onto the molten iron 3 is not performed in the smelting furnace 1. That is, in the present embodiment, in the desiliconization step and the dephosphorization step, the state in which the gas 2 is injected from the top blowing lance 12 for the desiliconization and dephosphorization is the state in which the blowing process is performed. The other state is the standby state. In the present embodiment, as an example, it is assumed that the sedation treatment is performed from the end of the desiliconization step to the start of the intermediate slag removal step. In the above-mentioned desiliconization treatment, a blowing treatment is performed so as to form the slag 4 in the desiliconization step. Therefore, the forming of the slag 4 may proceed even during the waiting time when the blowing process in the desiliconization step is completed, and the slag 4 may be ejected from the furnace body 11.

鎮静処理におけるスラグ4のフォーミングの検知は、スラグレベル計を用いて行われる。そして、スラグレベル計によって測定されるスラグ4の高さが、所定の閾値以上となる場合に、炉体11からのスラグ4の噴出の兆候が検知され、スラグ4の鎮静処理が行われる。
また、鎮静処理では、上吹きランス12からガス2を吹き込む時間を、30s以内とすることが好ましい。本実施形態のようにガス2に酸素が含まれる場合、長い間ガス2を吹き付けることで、溶鉄3中の炭素の酸化によってCOガス等が発生し、スラグ4のフォーミングがさらに進行してしまう可能性がある。
The formation of the slag 4 in the sedation process is detected by using a slag level meter. Then, when the height of the slag 4 measured by the slag level meter becomes equal to or higher than a predetermined threshold value, a sign of ejection of the slag 4 from the furnace body 11 is detected, and the slag 4 is sedated.
Further, in the sedation treatment, it is preferable that the time for blowing the gas 2 from the top blowing lance 12 is within 30 s. When the gas 2 contains oxygen as in the present embodiment, by blowing the gas 2 for a long time, CO gas or the like is generated by the oxidation of carbon in the molten iron 3, and the forming of the slag 4 may further proceed. There is sex.

さらに、鎮静処理では、上吹きランス12からのガス2の噴射速度を30000Nm/hr以上50000Nm/hr以下とすることが好ましい。上吹きランス12からのガス2の噴射速度が30000Nm/hr未満となる場合、ガス2の噴射速度が低いことから、スラグ4の気泡が破壊されにくくなり、フォーミングの鎮静効果が充分に得られない可能性がある。また、上吹きランス12からのガス2の噴射速度が50000Nm/hr超となる場合、酸素を含んだガス2と溶鉄3中の炭素との反応が促進され、COガス等が新たに発生する可能性があるため、フォーミングの鎮静効果が充分に得られない可能性がある。 Further, in the sedation treatment, it is preferable that the injection speed of the gas 2 from the top blowing lance 12 is 30,000 Nm 3 / hr or more and 50,000 Nm 3 / hr or less. When the injection speed of the gas 2 from the top blowing lance 12 is less than 30,000 Nm 3 / hr, the injection speed of the gas 2 is low, so that the bubbles of the slag 4 are less likely to be destroyed, and a sufficient calming effect of forming can be obtained. May not be. Further, when the injection speed of the gas 2 from the top blowing lance 12 exceeds 50,000 Nm 3 / hr, the reaction between the oxygen-containing gas 2 and the carbon in the molten iron 3 is promoted, and CO gas or the like is newly generated. Because of the possibility, the sedative effect of forming may not be sufficiently obtained.

さらに、鎮静処理では、上吹きランス12のランス高さが、炉体11内の溶鉄3の浴面から炉口111までの高さである浴面高さに対して、ガス2に酸素が含まれる場合には炉体11内の溶鉄3の浴面から95%以上160%以下の高さとなるように、またガス2に酸素が含まれない場合には炉体11内の溶鉄3の浴面から60%以上160%以下の高さとなるように、上吹きランス12を配することが好ましい。ここでガス2に酸素が含まれる場合とは、ガス2の酸素の濃度が80vol%以上の場合をいう。上吹きランス12のランス高さとは、炉体11内の溶鉄3の浴面から、上吹きランス12の下端に形成されガス2を噴射するノズル孔までの高さである。ランス高さが浴面高さに対して下限値未満となる場合、かえってフォーミングを助長してしまう。その際、ガス2に酸素が含まれる場合には、溶鉄3との反応によるCOガスの発生によりフォーミングがより助長されるため、ランス高さの下限値は、酸素を含まないガス2の場合と比較して高くなっている。一方、ランス高さが浴面高さに対して160%超となる場合、上吹きランス12とスラグ4との距離が遠くなるため、スラグ4のフォーミングの鎮静効果が充分に得られない可能性がある。
鎮静処理は、予め設定された時間、あるいはスラグレベル計にて測定されるスラグ4の高さが所定の値以下となるまで行われ、終了する。なお、この所定の値は、スラグ4のフォーミングが充分に鎮静されたと判断できる値である。
Further, in the sedation treatment, the gas 2 contains oxygen with respect to the bath surface height at which the lance height of the top blowing lance 12 is the height from the bath surface of the molten iron 3 in the furnace body 11 to the furnace port 111. If the height is 95% or more and 160% or less from the bath surface of the molten iron 3 in the furnace body 11, and if the gas 2 does not contain oxygen, the bath surface of the molten iron 3 in the furnace body 11 It is preferable to arrange the top blowing lance 12 so as to have a height of 60% or more and 160% or less. Here, the case where the gas 2 contains oxygen means the case where the oxygen concentration of the gas 2 is 80 vol% or more. The lance height of the upper blowing lance 12 is the height from the bath surface of the molten iron 3 in the furnace body 11 to the nozzle hole formed at the lower end of the upper blowing lance 12 and injecting the gas 2. If the lance height is less than the lower limit with respect to the bath surface height, forming is rather promoted. At that time, when the gas 2 contains oxygen, the forming is further promoted by the generation of CO gas due to the reaction with the molten iron 3, so the lower limit of the lance height is the case of the gas 2 containing no oxygen. It is higher than that. On the other hand, when the lance height exceeds 160% of the bath surface height, the distance between the top-blown lance 12 and the slag 4 becomes long, so that the forming calming effect of the slag 4 may not be sufficiently obtained. There is.
The sedation treatment is performed for a preset time or until the height of the slag 4 measured by the slag level meter becomes equal to or less than a predetermined value, and is completed. It should be noted that this predetermined value is a value at which it can be determined that the forming of the slag 4 has been sufficiently sedated.

<変形例>
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。
<Modification example>
Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not intended to limit the invention by these descriptions. By reference to the description of the invention, one of ordinary skill in the art will appreciate other embodiments of the invention that include various modifications as well as the disclosed embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments of the invention described in the claims also include embodiments including these modifications described in the present specification alone or in combination.

例えば、上記実施形態では、鎮静処理が中間排滓工程を含む脱燐処理の脱珪工程と中間排滓工程との間で行われるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、上記実施形態と同様な脱燐処理において、脱燐工程と出湯工程との間に行われてもよい。また、上記実施形態のような脱燐処理だけでなく、脱燐処理と排滓処理と脱炭処理とを順に行うような操業における待機状態の精錬炉に対して行う等、転炉型の精錬炉を用いた他の精錬処理において適用してもよい。 For example, in the above embodiment, the sedation treatment is performed between the desiliconization step of the dephosphorization treatment including the intermediate slag removal step and the intermediate slag removal step, but the present invention is not limited to such an example. For example, in the same dephosphorization treatment as in the above embodiment, it may be performed between the dephosphorization step and the hot water discharge step. Further, not only the dephosphorization treatment as in the above embodiment, but also the refining furnace of the converter type, such as performing the dephosphorization treatment, the slag removal treatment, and the decarburization treatment in order for the refining furnace in the standby state in the operation. It may be applied in other refining processes using a furnace.

また、上記実施形態では、鎮静処理において、上吹きランス12からガス2として酸素を噴射するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。上吹きランス12から噴射されるガス2は、酸素以外の他の成分のガスであってもよい。つまり、鎮静処理では、上吹きランス12から噴射されるガス2は、酸素以外の成分のガスや、酸素と酸素以外の成分とを含んだガスであってもよい。特に、設備制約上に問題がなく、酸素以外の気体を噴射できる場合には、鎮静処理において、窒素ガス等の不活性ガスをガス2として噴射してもよい。この場合、ガス2は溶鉄3中の炭素と反応しなくなるため、酸素ガスを用いる場合に比べて、上吹きランス12からの噴射速度を上げてもよいし、または噴射時間を延長してもよい。 Further, in the above embodiment, oxygen is injected as gas 2 from the top-blown lance 12 in the sedation treatment, but the present invention is not limited to such an example. The gas 2 injected from the top-blown lance 12 may be a gas having a component other than oxygen. That is, in the sedation treatment, the gas 2 injected from the top-blown lance 12 may be a gas having a component other than oxygen or a gas containing oxygen and a component other than oxygen. In particular, if there is no problem in terms of equipment restrictions and a gas other than oxygen can be injected, an inert gas such as nitrogen gas may be injected as gas 2 in the sedation treatment. In this case, since the gas 2 does not react with the carbon in the molten iron 3, the injection speed from the top blowing lance 12 may be increased or the injection time may be extended as compared with the case where oxygen gas is used. ..

さらに、上記実施形態では、脱珪工程や脱燐工程の吹錬処理において、上吹きランス12からガス2として酸素を噴射するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。吹錬処理において上吹きランス12から噴射されるガス2は、酸素を含んでいればよく、酸素以外の成分が含まれていてもよい。また、上吹きランス12からは、ガス2ともに粉状のCaO系媒溶剤(石灰石や生石灰、スラグ粉等)が噴射されるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, oxygen is injected as gas 2 from the top blowing lance 12 in the blowing treatment of the desiliconization step and the dephosphorization step, but the present invention is not limited to such an example. The gas 2 injected from the top blowing lance 12 in the blowing process may contain oxygen and may contain components other than oxygen. Further, the powdery CaO-based medium solvent (limestone, quicklime, slag powder, etc.) may be sprayed from the top-blown lance 12 together with the gas 2.

さらに、上記実施形態では、鎮静処理にて上吹きランス12からガス2を吹き込むことでスラグ4のフォーミングを鎮静させるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、鎮静処理では、上吹きランス12からのガス2の吹き込みに加えて、鎮静剤をさらに投入してもよい。鎮静剤としては、スラグのフォーミングの抑制に用いられる一般的なものでよく、例えば、炭材等を用いることができる。ガス2と鎮静剤とを併用することで、より短い時間でスラグ4のフォーミングを鎮静させることができる。 Further, in the above embodiment, the forming of the slag 4 is sedated by blowing gas 2 from the top blowing lance 12 in the sedation treatment, but the present invention is not limited to such an example. For example, in the sedative treatment, in addition to blowing the gas 2 from the top blow lance 12, a sedative may be further added. As the sedative, a general sedative used for suppressing slag forming may be used, and for example, a carbonaceous material or the like can be used. By using gas 2 and a sedative in combination, the forming of slag 4 can be sedated in a shorter time.

<実施形態の効果>
(1)本発明の一態様に係るスラグ4の鎮静方法は、上吹きランス12を有する転炉型の精錬炉1におけるスラグ4の鎮静方法であって、精錬炉1の炉体11に溶鉄3及びスラグ4が収容され、上吹きランス12から酸素を含むガス2を溶鉄3に吹き付ける吹錬処理が行われていない待機状態において、炉体11内のスラグ4がフォーミングした場合に、上吹きランス12から炉体11内にガス2を吹き込む。
<Effect of embodiment>
(1) The method for squeezing the slag 4 according to one aspect of the present invention is a method for squeezing the slag 4 in a converter-type smelting furnace 1 having a top-blown lance 12, and the molten iron 3 is placed in the furnace body 11 of the slag furnace 1. And when the slag 4 in the furnace body 11 is formed in a standby state in which the slag 4 is accommodated and the gas 2 containing oxygen is blown from the top blowing lance 12 onto the molten iron 3 in a standby state, the top blowing lance is formed. Gas 2 is blown into the furnace body 11 from 12.

上記(1)の構成によれば、上吹きランス12から噴射されるガス2によってフォーミングしたスラグ4の気泡が物理的に破壊されるため、吹錬処理が行われていない待機状態において、スラグのフォーミングを鎮静させることができる。これにより、鎮静剤の使用量を低減することができ、精錬処理に掛かるコストを低廉化することができる。つまり、上記(1)の構成によれば、吹錬処理が行われていない待機状態において、より安価に、スラグのフォーミングを鎮静させることができるようになる。 According to the configuration of (1) above, the bubbles of the formed slag 4 are physically destroyed by the gas 2 injected from the top blowing lance 12, so that the slag is in a standby state where the blowing process is not performed. The forming can be calmed down. As a result, the amount of the sedative used can be reduced, and the cost required for the refining process can be reduced. That is, according to the configuration of (1) above, the slag forming can be calmed down at a lower cost in the standby state where the blowing process is not performed.

(2)上記(1)の構成において、炉体11内にガス2を吹き込む時間を、ガス2が酸素を含むガスの場合は30s以内とする。
上記(2)構成によれば、フォーミングの鎮静に用いられるガス2に酸素が含まれることで、COガスの二次燃焼が促進される。そして、二次燃焼により生じた熱によって、炉体11内に付着した地金の溶解を行うことができる。このため、地金の付着量が過多となることでの操業停止のリスクの低減や、溶解した地金による溶鉄3の製造歩留りの向上効果を得ることができる。また、スラグ4中のFeO濃度を向上させることができるため、鎮静処理以降における脱燐効率を向上させることができる。
(2) In the configuration of (1) above, the time for blowing the gas 2 into the furnace body 11 is 30 s or less when the gas 2 is a gas containing oxygen.
According to the above configuration (2), the secondary combustion of CO gas is promoted by containing oxygen in the gas 2 used for sedation of forming. Then, the metal adhering to the inside of the furnace body 11 can be melted by the heat generated by the secondary combustion. Therefore, it is possible to reduce the risk of operation suspension due to the excessive amount of the metal adhering to the metal and to improve the production yield of the molten iron 3 by the molten metal. Moreover, since the FeO concentration in the slag 4 can be improved, the dephosphorization efficiency after the sedation treatment can be improved.

(3)上記(1)または(2)の構成において、上吹きランス12から噴射されるガス2の噴射速度を、30000Nm/hr以上50000Nm/hr以下とする。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかの構成において、上吹きランス12のランス高さを、溶鉄3の浴面から炉体11の炉口111までの高さに対して、ガス2に酸素が含まれる場合は、95%以上160%以下とし、ガス2に酸素が含まれない場合は、60%以上160%以下とする。
上記(3),(4)の構成によれば、スラグ4のフォーミングの鎮静効果を、安定的且つ充分に得ることができる。
(3) In the configuration of (1) or (2) above, the injection speed of the gas 2 injected from the top blowing lance 12 is set to 30,000 Nm 3 / hr or more and 50,000 Nm 3 / hr or less.
(4) In any of the above configurations (1) to (3), the lance height of the top-blown lance 12 is set to the height from the bath surface of the molten iron 3 to the furnace port 111 of the furnace body 11 with respect to the gas. When oxygen is contained in 2, it is 95% or more and 160% or less, and when gas 2 does not contain oxygen, it is 60% or more and 160% or less.
According to the configurations (3) and (4) above, the sedative effect of forming the slag 4 can be stably and sufficiently obtained.

次に、本発明者らが行った実施例1について説明する。実施例1では、上記実施形態と同様に脱燐処理を行った。脱燐処理では、脱珪工程と中間排滓工程との間でスラグ4のフォーミングを検知した場合には、鎮静処理を行った。鎮静処理では、炉体11からスラグ4が噴出しないように、状況に応じて上吹きランス12からのガス2の噴射に加えて、鎮静剤の投入も行った。また、実施例1では、比較として、鎮静処理を行う際に、上吹きランス12からのガス2の噴射を行わず、鎮静剤の投入のみで対応した脱燐処理も行った(比較例)。 Next, Example 1 performed by the present inventors will be described. In Example 1, dephosphorization treatment was performed in the same manner as in the above embodiment. In the dephosphorization treatment, when the forming of the slag 4 was detected between the desiliconization step and the intermediate slag removal step, a sedation treatment was performed. In the sedation treatment, a sedative was added in addition to the injection of the gas 2 from the top-blown lance 12 depending on the situation so that the slag 4 would not be ejected from the furnace body 11. Further, in Example 1, as a comparison, when the sedative treatment was performed, the dephosphorization treatment corresponding to the injection of the sedative agent without injecting the gas 2 from the top-blown lance 12 was also performed (Comparative Example).

なお、実施例1の鎮静処理では、精錬炉1としてヒートサイズを350トンのものを用いた。なお、ヒートサイズは、精錬炉1にて精錬処理可能な溶鉄2の最大容量である。また、実施例1の鎮静処理では、上吹きランス12から噴射されるガス2を酸素が99.9vol%含まれるガスとし、このガス2の噴射速度(送酸速度)を30000Nm/hr以上50000Nm/hr以下とし、上吹きランス12のランス高さを浴面高さに対して95%以上160%以下とした。なお、上記の条件で行われる実施例の鎮静処理では、スラグ4の浴面と上吹きランス12の下端を0mmとした計算条件で、スラグ4の浴面におけるガス2の流速は226m/s以上328m/sであり、ガス2の動圧は0.04MPa以上0.07MPa以下である。 In the sedation treatment of Example 1, a smelting furnace 1 having a heat size of 350 tons was used. The heat size is the maximum capacity of the molten iron 2 that can be refined in the refining furnace 1. Further, in the sedation treatment of Example 1, the gas 2 injected from the top-blown lance 12 is a gas containing 99.9 vol% of oxygen, and the injection speed (acid feeding speed) of this gas 2 is 30,000 Nm 3 / hr or more and 50,000 Nm. It was set to 3 / hr or less, and the lance height of the top blowing lance 12 was set to 95% or more and 160% or less with respect to the bath surface height. In the sedation treatment of the embodiment performed under the above conditions, the flow velocity of the gas 2 on the bath surface of the slag 4 is 226 m / s or more under the calculation condition that the bath surface of the slag 4 and the lower end of the top blowing lance 12 are 0 mm. It is 328 m / s, and the dynamic pressure of the gas 2 is 0.04 MPa or more and 0.07 MPa or less.

図2に、実施例1における結果として、溶鉄3の脱燐処理前のSi濃度(mass%)別の鎮静剤の使用量(kg/t)の平均値を示す。鎮静剤の使用量は、脱燐処理において用いられた鎮静剤の、溶鉄1トン(t)当たりの使用量である。つまり、図2の結果では、例えば脱珪工程や脱燐工程といった鎮静処理が行われていないときに用いられた鎮静剤も使用量に含まれる。なお、図2において、最も右側の「平均」で示す結果は、実施例1及び比較例における全結果の平均値を示す。
図2示すように、上記実施形態と同様に鎮静処理を行った実施例1では、鎮静剤の使用量が大幅に低減し、脱燐処理に掛かるコストを低廉化することができることが確認できた。また、実施例では、待機状態において炉体11からのスラグ4の噴出を防止できていたことから、ガス2を用いた鎮静処理によってフォーミングを鎮静できることが確認できた。
FIG. 2 shows the average value of the amount (kg / t) of the sedative used for each Si concentration (mass%) before the dephosphorization treatment of molten iron 3 as a result in Example 1. The amount of the sedative used is the amount of the sedative used in the dephosphorization treatment per ton (t) of molten iron. That is, in the result of FIG. 2, the sedative agent used when the sedative treatment such as the desiliconization step or the dephosphorization step is not performed is also included in the amount used. In FIG. 2, the result indicated by "average" on the far right side indicates the average value of all the results in Example 1 and Comparative Example.
As shown in FIG. 2, in Example 1 in which the sedative treatment was performed in the same manner as in the above embodiment, it was confirmed that the amount of the sedative used was significantly reduced and the cost required for the dephosphorization treatment could be reduced. .. Further, in the example, since the slag 4 could be prevented from being ejected from the furnace body 11 in the standby state, it was confirmed that the forming could be sedated by the sedation treatment using the gas 2.

次に、本発明者らが行った実施例2について説明する。実施例2では、ガス2として酸素を含まない窒素ガスを用いて、上吹きランス12のランス高さを浴面高さに対して、60%以上160%以下として、精錬処理を行った。なお、実施例2におけるその他の精錬処理条件は、実施例1と同じとした。
精錬処理を行った結果、実施例2においても、実施例1と同様に、鎮静剤の使用量が大幅に低減できることが確認された。
Next, Example 2 performed by the present inventors will be described. In Example 2, a nitrogen gas containing no oxygen was used as the gas 2, and the refining treatment was performed so that the lance height of the top-blown lance 12 was 60% or more and 160% or less with respect to the bath surface height. The other refining treatment conditions in Example 2 were the same as those in Example 1.
As a result of the refining treatment, it was confirmed that the amount of the sedative used in Example 2 can be significantly reduced as in Example 1.

1 精錬炉
11 炉体
111 炉口
12 上吹きランス
2 ガス
3 溶鉄
4 スラグ
1 Refining furnace 11 Furnace 111 Furnace 12 Top-blown lance 2 Gas 3 Molten iron 4 Slag

Claims (3)

上吹きランスを有する転炉型の精錬炉におけるスラグの鎮静方法であって、
前記精錬炉の炉体に溶鉄及びスラグが収容され、前記上吹きランスから酸素を含むガスを前記溶鉄に吹き付ける吹錬処理が行われていない待機状態において、前記炉体内のスラグがフォーミングした場合に、前記上吹きランスから前記炉体内にガスを吹き込み、
前記上吹きランスから噴射される前記ガスの噴射速度を、30000Nm /hr以上50000Nm /hr以下とすることを特徴とするスラグの鎮静方法。
A method for sedating slag in a converter-type smelting furnace with a top-blown lance.
When molten iron and slag are contained in the furnace body of the smelting furnace, and the slag in the furnace body is formed in a standby state in which a gas containing oxygen is blown onto the molten iron from the top blowing lance. , only write blowing a gas into the furnace body from the upper blowing lance,
A method for sedating slag, which comprises setting the injection speed of the gas injected from the top-blowing lance to be 30,000 Nm 3 / hr or more and 50,000 Nm 3 / hr or less .
前記炉体内に前記ガスを吹き込む時間を、前記ガスが酸素を含むガスの場合は30s以
内とすることを特徴とする請求項1に記載のスラグの鎮静方法。
The method for sedating slag according to claim 1, wherein the time for blowing the gas into the furnace body is 30 s or less when the gas contains oxygen.
前記上吹きランスのランス高さを、前記溶鉄の浴面から前記炉体の炉口までの高さに対
して、
前記ガスに酸素が含まれる場合は、95%以上160%以下とし、
前記ガスに酸素が含まれない場合は、60%以上160%以下
とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のスラグの鎮静方法。
The lance height of the top-blown lance is set with respect to the height from the bath surface of the molten iron to the furnace mouth of the furnace body.
If the gas contains oxygen, it should be 95% or more and 160% or less.
The method for sedating slag according to claim 1 or 2 , wherein when the gas does not contain oxygen, the content is 60% or more and 160% or less.
JP2017222904A 2017-11-20 2017-11-20 How to sedate slag Active JP6766796B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017222904A JP6766796B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 How to sedate slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017222904A JP6766796B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 How to sedate slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019094522A JP2019094522A (en) 2019-06-20
JP6766796B2 true JP6766796B2 (en) 2020-10-14

Family

ID=66972728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017222904A Active JP6766796B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 How to sedate slag

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6766796B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7513895B2 (en) 2020-12-23 2024-07-10 日本製鉄株式会社 How to calm foaming

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3772918B2 (en) * 1996-03-19 2006-05-10 Jfeスチール株式会社 Dephosphorization method of hot metal in converter type refining vessel
JP3528625B2 (en) * 1998-10-02 2004-05-17 住友金属工業株式会社 Slag forming suppression method
JP5888445B1 (en) * 2015-02-10 2016-03-22 Jfeスチール株式会社 Method for calming molten slag and method for producing slag product

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019094522A (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6766796B2 (en) How to sedate slag
JP6468084B2 (en) Converter discharge method
JP5967139B2 (en) Hot metal pretreatment method
JP5904238B2 (en) Method of dephosphorizing hot metal in converter
JP4065225B2 (en) Dephosphorization method for hot metal
JP4715384B2 (en) Method for dephosphorizing hot metal and top blowing lance for dephosphorization
JP3885499B2 (en) Converter steelmaking method
JP5983900B1 (en) Hot metal pretreatment method
JP5289906B2 (en) Forming suppression method in dephosphorization process
JP3333339B2 (en) Converter steelmaking method for recycling decarburized slag
JP4487812B2 (en) Method for producing low phosphorus hot metal
JP4780910B2 (en) How to remove hot metal
JP3533955B2 (en) Slag forming sedation
CN107250386A (en) The blowing rifle component for manufacturing and refining for metal
JP2654587B2 (en) Carbon material injection method to control slag forming
JP4025713B2 (en) Dephosphorization method of hot metal
JPH1150121A (en) Restraining of slag foaming
JP6888741B2 (en) Steel manufacturing method and slag basicity reduction method
JP4103503B2 (en) Hot phosphorus dephosphorization method
JP6468083B2 (en) Converter discharge method
JP2009052070A (en) Method for dephosphorizing molten iron
JP3709141B2 (en) Sloping suppression method in hot metal pretreatment
JP5341583B2 (en) Dephosphorization slag outflow prevention method
JP2005325389A (en) Method for refining molten iron
JP6289204B2 (en) Desiliconization and desulfurization methods in hot metal ladle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6766796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250