JP2018024911A - Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment - Google Patents
Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018024911A JP2018024911A JP2016157054A JP2016157054A JP2018024911A JP 2018024911 A JP2018024911 A JP 2018024911A JP 2016157054 A JP2016157054 A JP 2016157054A JP 2016157054 A JP2016157054 A JP 2016157054A JP 2018024911 A JP2018024911 A JP 2018024911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot metal
- ladle
- oxygen gas
- pan
- blowing lance
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 38
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 449
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 449
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 89
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 82
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 34
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 32
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101150006573 PAN1 gene Proteins 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
本発明は、溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法に関する。 The present invention relates to a method for dissolving an ingot in a pan in hot metal preliminary treatment.
溶銑鍋等の溶銑予備処理炉では、脱珪、脱燐、脱炭等の溶銑予備処理が行われる。これらの処理は、例えば溶銑予備処理炉の炉口から酸素吹き込み用のランスを挿入し、このランスから溶銑面に高速の酸素を吹き付ける、いわゆる酸素ガスの上吹きによって行われる。この酸素ガスの上吹きによって溶銑予備処理を行うと、酸素ガスの溶銑面への衝突によって融点の高い溶銑が飛散し、鍋開口部付近の側壁部に接触することがある。そして、この接触した溶銑は地金として付着し、このような地金が鍋開口部付近の側壁に堆積することで溶銑排出時に堰となり炉内への残銑の原因となり、発煙や鉄ロスを引き起こす。 In a hot metal pretreatment furnace such as a hot metal ladle, hot metal pretreatment such as desiliconization, dephosphorization, and decarburization is performed. These treatments are performed by, for example, so-called oxygen gas top blowing, in which a lance for oxygen blowing is inserted from the furnace port of the hot metal pretreatment furnace and high-speed oxygen is blown from the lance to the hot metal surface. When the hot metal pretreatment is performed by blowing up the oxygen gas, the hot metal having a high melting point may be scattered due to the collision of the oxygen gas with the hot metal surface, and may come into contact with the side wall near the pan opening. The contacted hot metal adheres as a bullion, and such bullion accumulates on the side wall near the pan opening, and becomes a dam when the hot metal is discharged, causing a residue in the furnace, generating smoke and iron loss. cause.
また、溶銑鍋が定期修理後等で1400℃以下の低温溶銑を受銑した場合、飛散により鍋開口部付近の側壁に地金が付着するのみならず鍋底から側壁のほぼ全面に大量の地金が付着する。溶銑量は、鍋と溶銑との総重量である鍋風袋重量の制約を受けるため、地金付着量が大量であるとその分溶銑装入量が減り、溶銑量が低下する。さらには、溶銑量が低下した分をスクラップで補うが、スクラップの増加により溶銑温度が下がるため溶銑処理時間が長くなる。或いは2鍋目の溶銑装入が必要となり、この場合は出鋼までの工程にさらに時間がかかり、生産効率が著しく低下する。 Also, when the hot metal ladle receives low temperature hot metal of 1400 ° C or less after regular repairs, etc., not only the metal sticks to the side wall near the pan opening but also a large amount of metal from the bottom of the pan to almost the entire side wall. Adheres. Since the amount of hot metal is limited by the weight of the pot tare, which is the total weight of the pan and the hot metal, if the amount of metal is large, the amount of hot metal charged will be reduced and the amount of hot metal will decrease. Furthermore, although the amount of hot metal decreased is compensated with scrap, the hot metal processing time is prolonged because the hot metal temperature is lowered due to an increase in scrap. Alternatively, it is necessary to fill the hot metal in the second pan. In this case, it takes more time for the process until the steel is produced, and the production efficiency is significantly reduced.
そのため、一般に地金の付着が著しくなった溶銑鍋については使用を中止し、修理工場に搬送した上、地金の除去作業を行う。この修理工場への搬送及び地金の除去作業には通常2〜3日程度を要するため、その間は他の溶銑鍋が必要となる。しかしながら、他の溶銑鍋が準備できない場合もあり、この場合、地金が付着した溶銑鍋を使用し続けざるを得ないこととなり鉄ロス等が助長される。さらに、修理工場で地金を除去したとしても、この地金は溶銑よりも価値の低い金属塊として回収されるため利益の減少につながる。 For this reason, the hot metal ladle where the adhesion of bullion has become noticeable is generally discontinued, transported to a repair shop, and the bullion is removed. Since it usually takes about 2 to 3 days for the transportation to the repair shop and the removal of the bullion, another hot metal ladle is required during that time. However, other hot metal ladle may not be prepared. In this case, it is necessary to continue to use the hot metal ladle to which the metal is attached, which promotes iron loss and the like. Furthermore, even if the bullion is removed at the repair shop, the bullion is recovered as a metal lump that is less valuable than hot metal, leading to a decrease in profit.
このように、溶銑鍋に地金が付着すると、溶銑予備処理の効率化の妨げとなることに加え、設備トラブルや利益の減少を招来する。 As described above, when the metal bar adheres to the hot metal ladle, in addition to hindering the efficiency of the hot metal pretreatment, the equipment trouble and the profit are reduced.
このような問題に鑑みて、今日では溶銑予備処理炉内の地金に排ガスを接触させることでこの地金を溶融させる溶銑脱りん方法が発案されている(特開2002−105522号公報参照)。 In view of such a problem, a hot metal dephosphorization method has been devised today in which an exhaust gas is brought into contact with an ingot in a hot metal pretreatment furnace to melt the ingot (see JP 2002-105522 A). .
この公報に記載の溶銑脱りん方法は、混銑車の天井部に付着した地金の最大厚みが所定以上となった場合に、上吹き酸素ガスの吹き込み角度を調整することで地金に高温の排ガスを到達させることを特徴としている。この溶銑脱りん方法によると、地金に排ガスを到達させることでこの排ガスにより地金を溶融することができ、これにより地金の厚みを薄くすることができるとされている。 In the hot metal dephosphorization method described in this publication, when the maximum thickness of the bullion adhering to the ceiling portion of the kneading vehicle exceeds a predetermined value, the blast metal is heated to a high temperature by adjusting the blowing angle of the top blowing oxygen gas. It is characterized by allowing exhaust gas to reach. According to this hot metal dephosphorization method, it is said that the exhaust metal can be melted by the exhaust gas by allowing the exhaust gas to reach the metal, and thereby the thickness of the metal can be reduced.
しかしながら、この溶銑脱りん方法は、混銑車の天井部に付着した地金の厚みを薄くすることには有効であるものの、溶銑鍋の全面に付着した地金を効果的に除去することは困難である。 However, although this hot metal dephosphorization method is effective in reducing the thickness of the metal bar attached to the ceiling of the kneading car, it is difficult to effectively remove the metal bar attached to the entire surface of the hot metal pan. It is.
具体的には、一般に溶銑鍋は混銑車のような天井部を有しておらず、溶銑面より上の鍋側壁部に付着する地金に排ガスを到達させることができるとしても、溶銑面下に付着する地金に排ガスを直接到達させることは困難である。 Specifically, the hot metal ladle generally does not have a ceiling portion like a chaotic car, and even if exhaust gas can reach the bullion attached to the pan side wall above the hot metal surface, It is difficult for exhaust gas to directly reach the metal that adheres to the surface.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、溶銑鍋の鍋底、側壁及びフリーボード部に付着した地金を容易かつ確実に除去することができる溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法の提供を目的とする。 This invention is made in view of such a situation, and the adhesion | attachment place in the pan in the hot metal preliminary treatment which can remove the metal | base metal adhering to the pan bottom, side wall, and free board part of a hot metal pan easily and reliably. The purpose is to provide a gold dissolution method.
本発明者らは、鋭意検討した結果、所定の条件下で脱珪処理による発熱で溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の地金を溶解する第一工程と、脱珪スラグを徐さいする第二工程と、所定の条件下で脱珪・脱炭処理を行う際にCOガスを含むスラグを溶銑面上に形成し、このス
ラグ中のCOガスの燃焼によりフリーボード部の地金を溶解する第三工程とで、溶銑鍋のほぼ全面に付着した地金を除去できることを見出し、本発明を完成させた。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that a first step of melting the bottom wall of the hot metal surface and the bottom of the hot metal with a heat generated by the desiliconization treatment under a predetermined condition, and a second step of gradually removing the desiliconization slag. A slag containing CO gas is formed on the hot metal surface when performing desiliconization / decarburization treatment under predetermined conditions, and the metal in the free board is dissolved by the combustion of the CO gas in the slag. In three steps, the inventors found that the bare metal adhering to almost the entire surface of the hot metal ladle could be removed, and completed the present invention.
すなわち、上記課題を解決するためになされた本発明の溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、鉛直下方を向く上吹きランスと不活性ガスの吐出による撹拌機構とを用い、溶銑鍋の溶銑への脱珪及び脱炭処理を行う溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法であって、上記上吹きランスによる溶銑表面への酸素ガスの噴出と、上記撹拌機構による溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪処理とともに上記溶銑表面下の溶銑鍋側壁及び鍋底に付着する地金を溶解する第一工程、上記第一工程により形成された脱珪スラグを徐さいする第二工程、及び上記第二工程後に、上記上吹きランスによる上記溶銑表面への酸素ガスの噴出と、上記撹拌機構による上記溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪及び脱炭処理とともに溶銑鍋フリーボード部に付着する地金を溶解する第三工程を有し、上記第一工程における上記上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力が1000Pa以上1600Pa以下、ガス撹拌による投入エネルギーが100W/t以上200W/t以下、鍋内への地金付着量をW[kg/t]とするときの酸素ガスの供給量が0.028W+2.8[Nm3/t]以上0.028W+4.0[Nm3/t]以下であり、上記第二工程における徐さいされる脱珪スラグが3.5kg/t以上6.4kg/t以下であり、上記第三工程における上記上吹きランスによる酸素ガスの溶銑面衝突圧力が1600Pa以上2000Pa以下、ガス撹拌による投入エネルギーが200W/t以上400W/t以下、酸素ガスの供給量が2.5Nm3/t以上3.1Nm3/t以下であり、上記上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点と上記溶銑鍋の壁面との最短距離をR[mm]、下記式(1)により算出される上記上吹きランスの中心軸が上記溶銑面と交わる点から酸素ガスの溶銑面衝突領域内で最も遠い点と上記溶銑鍋の壁面との最短距離をI[mm]とした場合、I/Rが0.08以上0.15以下であることを特徴とする。
当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、上述のように鍋内のほぼ全面に大量の地金が付着した溶銑鍋に対して用いられる。そのため、当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法では、第一工程においては脱炭反応を抑制しつつ脱珪反応によるSiO2生成に伴う発熱が、第二工程においては第一工程で生成される多量の脱珪スラグを第三工程のスラグ形成に必要な量だけ残して徐さいすることが、第三工程においてはCOガスを含むスラグが溶銑鍋の壁面を超えて形成されることを防止しつつ、このスラグを溶銑鍋のフリーボード部に付着した地金の高さに合わせて形成することが重要となる。 In the hot metal preliminary treatment, the method for dissolving the metal in the pan is used for the hot metal pan in which a large amount of metal is attached to almost the entire surface of the pan as described above. Therefore, in the molten metal pre-treatment method in the hot metal pretreatment, the heat generated by the SiO 2 generation by the desiliconization reaction is generated in the first step while suppressing the decarburization reaction in the first step. In the third step, the slag containing CO gas is formed beyond the wall surface of the hot metal ladle. It is important to form this slag in accordance with the height of the bare metal attached to the free board portion of the hot metal pan while preventing it.
この点に関し、当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、第一工程における上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー及び溶銑への酸素ガスの供給量が上記範囲内であるので、酸素と炭素の反応を抑えつつ脱珪処理を進行させ、SiO2生成の際に生じる熱により溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底に付着した地金を溶解することができ、第二工程における脱珪スラグの徐さい量が上記範囲内であるので、第三工程に必要な量の脱珪スラグを鍋内に残すことができ、第三工程における上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー及び溶銑への酸素ガスの供給量が上記範囲内であり、かつ上記I/Rが上記範囲内であるので、COガスを含むスラグを地金の付着した高さに合わせて形成し、上記溶銑鍋のフリーボード部に付着した地金を除去することができ、上記全行程によって容易かつ確実に鍋内の全面に付着した地金を溶解することができる。 In this regard, the method of dissolving the ingot in the pan in the hot metal pretreatment includes the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas of the top blowing lance in the first step, the stirring input energy of the inert gas by the stirring mechanism, and the oxygen gas to the hot metal Since the supply amount is within the above range, the desiliconization process proceeds while suppressing the reaction between oxygen and carbon, and the metal attached to the pan side wall and the pan bottom below the hot metal surface is melted by the heat generated during the generation of SiO 2. Since the slow amount of desiliconized slag in the second step is within the above range, the amount of desiliconized slag necessary for the third step can be left in the pan, and the top blown in the third step Since the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas of the lance, the stirring energy of the inert gas by the stirring mechanism, and the oxygen gas supply amount to the hot metal are within the above range, and the I / R is within the above range, CO Including gas The slag can be formed in accordance with the height of the bullion attached, and the bullion attached to the freeboard part of the hot metal pan can be removed. Metal can be dissolved.
なお「溶銑面」とは、上吹き等の処理を行わない静止状態での溶銑の表面をいう。また、「溶銑面衝突領域」とは、溶銑面のうち上吹きランスから吐出された酸素ガスが衝突する部分をいう。 The “hot metal surface” refers to the surface of the hot metal in a stationary state where no treatment such as top blowing is performed. In addition, the “hot metal surface collision area” refers to a portion of the hot metal surface where the oxygen gas discharged from the upper blowing lance collides.
また、「酸素ガスの溶銑面衝突圧力」とは、以下の式(2)で表されるPs[Pa]を意味する。
上記式(2)において、Cは、酸素ガスの吐出速度の音速に対する比(マッハ数)Mを用いて下記式(3)で表される値である。また、X*は、酸素ガスを吐出するノズルの出口径D[mm]を用いて下記式(4)で算出される無次元距離であり、X0 *は、下記式(5)で定義される無次元の仮想原点である。また、P0(X * =15)は、下記式(6)で算出される値であり、無次元距離X*=15における絶対圧力[Pa]である。
なお、マッハ数M、無次元距離X*=0における絶対圧力P0(X * =0)は下記式(7)及び(8)でそれぞれ算出できる。また、ノズル出口径Dは、一般に圧力損失が少なくなるように決められ、ノズルスロート径d[mm]を用いて下記式(9)により算出できる。
ここで各変数の意味は以下の通りである。なお、既出の変数名と同一のものは説明を省略する。κは、定圧モル比熱の定積モル比熱に対する比(比熱比)であり、酸素の場合は1.4である。Patmは大気圧であり、101325Paである。Rは気体定数であり、8314Pa・m3/K/kmolである。Tgは上吹きランスのノズル入口の酸素ガス温度[K]であり、室温(298K)とする。Acは上吹きランスのノズルスロート部の断面積[m2]である。mgは酸素ガスの分子量であり、32である。QTmは、上吹き酸素ガスの質量流量[kg/s]であり、上吹き酸素ガス流量QT[Nm3/min]を用いて、下記式(10)より算出される。
また、「撹拌投入エネルギー」とは、「森一美、佐野正道、「インジェクション冶金の動力学」;鉄と鋼,第67巻(1981年),第6号,687頁」に記載されている下記式(11)で表されるεB[W/t]を意味する。
ここで各変数の意味は以下の通りである。なお、既出の変数名と同一のものは説明を省略する。QBは、撹拌機構の不活性ガス流量[Nm3/min]である。Tは、溶銑温度[K]である。Wは、溶銑重量[t]である。ρは、溶銑密度[kg/m3]である。gは重力加速度[m/s2]であり、9.8m/s2である。hは鍋内溶銑の平均深さ[m]である。 Here, the meaning of each variable is as follows. The description of the same variable names as those already described is omitted. Q B is an inert gas flow rate [Nm 3 / min] of the stirring mechanism. T is the hot metal temperature [K]. W is the hot metal weight [t]. ρ is the hot metal density [kg / m 3 ]. g is a gravitational acceleration [m / s 2 ], and is 9.8 m / s 2 . h is the average depth [m] of hot metal in the pan.
また、上記式(1)のガスジェットのハードコア長さZc[mm]は、ノズル前圧力Po[kgf/cm2]を用いて下記式(12)を用いて算出できる。ここで、ノズル前圧力Poは下記式(13)を用いて算出できる。
ここで各変数の意味は以下の通りである。なお、既出の変数名と同一のものは説明を省略する。FO2は、上吹き酸素ガス速度[Nm3/hr]である。nは、上吹きランスのノズル数である。εは、流量係数であり、0.85である。 Here, the meaning of each variable is as follows. The description of the same variable names as those already described is omitted. F O2 is the top blowing oxygen gas velocity [Nm 3 / hr]. n is the number of nozzles of the top blowing lance. ε is a flow coefficient and is 0.85.
以上説明したように、本発明の溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、溶銑鍋の底面、側壁面及びフリーボード部に付着した地金を容易かつ確実に除去することができる。 As described above, the method for dissolving the ingot in the ladle in the hot metal pretreatment of the present invention can easily and reliably remove the ingot attached to the bottom surface, the side wall surface, and the free board portion of the hot metal ladle.
以下、本発明の実施の形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<溶銑鍋>
当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、高炉から出銑された溶銑の予備処理用の溶銑鍋を用いて熱間稼働中に行う。具体的には、当該鍋内付着地金溶解方法は、溶銑予備処理における脱珪処理等の間の適宜なタイミングで行うことができる。当該鍋内付着地金溶解方法は、このように溶銑予備処理における熱間稼働中に行うことで、溶銑の精錬工程の円滑な実施が阻害されることを抑制できると共に、溶解した地金を溶銑として利用することができる。まず、溶銑予備処理で用いられる溶銑鍋について説明する。
<Hot metal hot pot>
In the hot metal pretreatment, the method for melting the adhering metal in the pan is performed during hot operation using a hot metal pan for pretreatment of hot metal discharged from the blast furnace. Specifically, the method of dissolving the in-place adhering metal in the pan can be performed at an appropriate timing during the desiliconization process or the like in the hot metal preliminary process. By performing the hot metal operation in the hot metal pretreatment in the hot metal pretreatment process in this way, the hot metal refining process can be prevented from hindering the smooth implementation of the hot metal refining process, and the molten metal can be removed from the hot metal. Can be used as First, the hot metal ladle used in the hot metal pretreatment will be described.
当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法で用いられる溶銑鍋としては、特に限定されるものではなく、公知の溶銑鍋を用いることができる。当該鍋内付着地金溶解方法で用いられる溶銑鍋としては、例えば図1〜図3に示す溶銑鍋が挙げられる。 There is no particular limitation on the hot metal ladle used in the hot metal pretreatment process in the hot metal pretreatment, and any known hot metal ladle can be used. Examples of the hot metal ladle used in the method for dissolving the adhering ingot in the pan include the hot metal ladle shown in FIGS.
図1の溶銑鍋1は、上部に開口を有する有底筒状に構成されている。溶銑鍋1には、高炉から出銑された溶銑Mが貯留される。溶銑鍋1は、側壁上部に外側に突出した溶銑排出部2を有する。また、溶銑鍋1の側壁上端の高さは略均一とされている。溶銑鍋1の底壁上面から側壁上端までの垂直方向長さとしては、特に限定されるものではないが、例えば2m以上5m以下程度とすることができる。また、溶銑鍋1の鍋内平均半径(側壁の内面によって囲まれる領域の平均半径)としては、特に限定されるものではないが、例えば1m以上3m以下程度とすることができる。さらに、溶銑鍋1のフリーボード高さL1としては、特に限定されるものではないが、一般的には0.5m以上2m以下程度とされる。なお、「鍋内平均半径」とは、真円に換算した場合の半径をいう。
The
図2の溶銑鍋3は、上部に開口を有する有底筒状に構成されている。溶銑鍋3には、高炉から出銑された溶銑Mが貯留される。溶銑鍋3は、側壁上部に外側に突出した溶銑排出部4を有する。溶銑鍋3の側壁上端の高さは、溶銑排出部4の近傍がその他の部分に比べて高い。溶銑鍋3では、溶銑面から最も低位に位置する側壁上端までの垂直方向長さ(つまり、溶銑面から溶銑排出部4の近傍以外の側壁上端までの垂直方向長さ)がフリーボード高さL2となる。溶銑鍋3の底壁上面から側壁上端の最も高位に位置する部分までの垂直方向長さ及び溶銑鍋3の鍋内平均半径としては、図1の溶銑鍋1と同様とすることができる。また、フリーボード高さL2としては、特に限定されるものではないが、一般的には0.5m以上1.5m以下程度とされる。
The
図3の溶銑鍋5は、上部に開口を有する有底筒状に構成されている。溶銑鍋5には、高炉から出銑された溶銑Mが貯留される。溶銑鍋5は、側壁上部に外側に突出した溶銑排出部6を有する。溶銑鍋5の側壁上端の高さは、溶銑排出部6を有する部分がその他の部分に比べて低い。溶銑鍋5では、溶銑面から溶銑排出部6の上端までの垂直方向長さがフリーボード高さL3となる。溶銑鍋5の底壁上面から溶銑排出部6以外の側壁上端までの垂直方向長さ及び溶銑鍋5の鍋内平均半径としては、図1の溶銑鍋1と同様とすることができる。また、フリーボード高さL3としては、特に限定されるものではないが、一般的には0.5m以上1.5m以下程度とされる。
The
<溶銑予備処理装置>
次に、当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法で用いる溶銑予備処理装置について説明する。図4の溶銑予備処理装置11は、溶銑鍋1と、上吹きランス12と、インジェクションランス13とを備える。溶銑予備処理装置11は、溶銑鍋1に貯留される溶銑Mへの脱珪及び脱炭処理を行う。なお、図4の溶銑予備処理装置11は、溶銑鍋1を備えるが、当該鍋内付着地金溶解方法で用いられる溶銑鍋としては、特に限定されるものではなく、例えば図2の溶銑鍋3又は図3の溶銑鍋5を用いることも可能である。
<Hot metal pretreatment equipment>
Next, the hot metal pretreatment apparatus used in the hot metal pretreatment process will be described. The hot
図4の溶銑鍋1は、1又は複数回の溶銑予備処理が行われた後の状態を示しており、鍋内側に地金Bが付着している。具体的には、溶銑鍋1の鍋底、鍋側壁及びフリーボード部の全周に地金Bが付着している。
The
高炉から出銑される溶銑Mには、一般に0.2mass%以上1.0mass%以下の珪素や4.5mass%以上4.8mass%以下の炭素が含まれる。この珪素や炭素は、溶銑予備処理装置11での脱珪及び脱炭処理により削減される。この際に脱珪及び脱炭処理後の塩基度を調整する目的で、CaO等の副原料を溶銑Mに投入してもよい。当該鍋内付着地金溶解方法では、後述するように第一工程で脱炭反応を抑制しつつ脱珪反応を促進させ、第三工程で脱珪・脱炭反応を促進させることから、溶銑Mに含まれる珪素は0.8mass%以上1.1mass%以下であることが好ましい。
The hot metal M discharged from the blast furnace generally contains 0.2 mass% or more and 1.0 mass% or less of silicon or 4.5 mass% or more and 4.8 mass% or less of carbon. This silicon and carbon are reduced by desiliconization and decarburization processing in the hot
上記脱珪及び脱炭処理を行うには、まず溶銑鍋1に溶銑Mを装入すると共にCaO等の副原料を投入する。次に、溶銑鍋1の開口から上吹きランス12を挿入し、この上吹きランス12から酸素ガスGを溶銑Mに吹き付ける。また、これと同時に溶銑鍋1の開口から溶銑M中に差し込まれたインジェクションランス13から不活性ガスを溶銑Mに吹き込む。このように不活性ガスを溶銑Mに吹き込むことで、溶銑Mが撹拌され、溶銑Mに吹き付けられた酸素ガスGが溶銑M中の珪素及び炭素と反応し、脱珪処理及び脱炭処理が行われる。
In order to perform the desiliconization and decarburization processes, first, the hot metal M is charged into the
(上吹きランス)
上吹きランス12は、上述のように溶銑鍋1の開口から挿入され、その先端が溶銑Mの上側に配設され、鉛直下方を向く。また、上吹きランス12は、上記先端に斜め下方かつ略等角度間隔で配設されるn個のノズルを有する。上吹きランス12のノズル数としては、特に限定されるものではないが、例えば2個以上5個以下とすることができる。また、上吹きランス12の高さ(上吹きランス12のノズル出口から溶銑面までの距離)としては、酸素ガスGを溶銑Mに吹き付ける際に所望する溶銑面衝突圧力等によって決まるが、後述する第一工程において700mm以上1500mm以下、第三工程において3000mm以上4500mm以下とすることができる。
(Top blowing lance)
The
上吹きランス12は、図7に示すように各ノズル21から酸素ガスGを吐出する。ノズル21の形状は略円錐台であり、ノズルスロート21a側が狭く、ノズル出口21b側が広い。また、ノズル21は、ノズルスロート21aの中心とノズル出口21bの中心とを結ぶ中心軸が、上吹きランス12の中心軸Nから外側に向かって傾斜角度θ[°]で配設されている(上吹きランス12の中心軸Nに対するノズルスロート21aの中心とノズル出口21bの中心とを結ぶ中心軸の傾斜角度を「ノズル傾斜角度」ともいう)。
The
ノズル21から吐出された酸素ガスGは、中心流速が音速以上であるジェットコア領域ではほぼ直進し、その後一定の広がり角度αで広がりながら溶銑面に衝突する。そして、衝突した酸素ガスGの一部が溶銑M中に供給される。なお、図7において、Xは上吹きランス12のノズル出口21bから溶銑面までの距離[mm]を示し、Yは上吹きランス12の中心軸Nからノズル出口21b最外周までの距離[mm]を示し、Zcは、上吹きランス12のノズル21から吐出後のガスジェットのハードコア長さ(ジェットコア領域の長さ)を示す。
The oxygen gas G discharged from the
図8にノズル数が3である上吹きランス12から吐出された酸素ガスGによる溶銑面衝突領域M1を示す。図8に示すように、酸素ガスGの溶銑面衝突領域M1は略円形状であり、通常ノズル21の数と同数存在する。ここで、上吹きランス12の中心軸Nが溶銑面と交わる点N0と溶銑鍋1の壁面1aとの最短距離が距離R[mm]である。また、上吹きランス12の中心軸Nが溶銑面と交わる点N0から酸素ガスGの溶銑面衝突領域M1内で最も遠い点M10と溶銑鍋1の壁面1aとの最短距離が距離I[mm]である。この距離Iは、溶銑面及び溶銑面衝突領域M1を真円近似して、図7に示すように上記式(1)により算出できる。
FIG. 8 shows a hot metal surface collision region M1 due to the oxygen gas G discharged from the
(インジェクションランス)
インジェクションランス13は、上述のように溶銑鍋1の開口から挿入され、その先端が溶銑M中に位置するように配設される。インジェクションランス13は、不活性ガスの吐出によって溶銑Mを撹拌する撹拌機構を構成する。インジェクションランス13から不活性ガスを溶銑Mに吹き込むことによって溶銑Mが撹拌され、上述した酸素ガスGと珪素及び炭素との反応効率が高まる。上記不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられ、中でも安価な窒素ガスが好ましい。
(Injection Lance)
The
(地金)
地金Bは、溶銑予備処理において鍋底、鍋側壁及びフリーボード部に付着した融点の高い溶銑である。地金Bは、溶銑鍋が定期修理後等で1400℃以下の低温溶銑を受銑した場合、鍋底から側壁のほぼ全面に大量の地金が付着する。また、上吹きランス12の複数のノズル21から吐出される酸素ガスGの溶銑面との衝突や、インジェクションランス13から吐出される不活性ガスによる溶銑Mの撹拌によって溶銑Mが飛散しフリーボード部に付着することで形成される。フリーボード部の地金Bは、フリーボード高さL1を1とした場合、溶銑面から垂直方向に0.8程度の範囲に付着する。つまり、地金Bは、溶銑面から垂直方向上方に1.6m程度の領域にまで付着する。
(Bullion)
The bare metal B is a hot metal having a high melting point attached to the pan bottom, the pan side wall, and the free board portion in the hot metal pretreatment. When the hot metal ladle receives low-temperature hot metal of 1400 ° C. or lower after regular repairs, a large amount of metal is attached to almost the entire surface of the side wall from the bottom of the pan. Also, the hot metal M scatters due to collision with the hot metal surface of the oxygen gas G discharged from the plurality of
<溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法>
続いて、溶銑予備処理装置11を用いた当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法について説明する。当該鍋内付着地金溶解方法は、上述のように溶銑予備処理における脱珪処理等の間の適宜なタイミングで行われる。当該鍋内付着地金溶解方法を行う頻度の下限としては、20チャージに1回が好ましく、25チャージに1回がより好ましい。一方、当該鍋内付着地金溶解方法を行う頻度の上限としては、40チャージに1回が好ましく、35チャージに1回がより好ましい。当該鍋内付着地金溶解方法を行う頻度が上記下限に満たないと、溶銑予備処理1回当たりの溶銑予備処理効率が低下するおそれがある。逆に、当該鍋内付着地金溶解方法を行う頻度が上記上限を超えると、溶銑鍋1内の付着地金により鍋風袋重量が増加し、溶銑予備処理に必要な溶銑量を確保できないおそれがある。
<Method for dissolving metal in the pot in hot metal pretreatment>
Next, a method for dissolving the adhering metal in the pan in the hot metal pretreatment using the hot
当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、上吹きランスによる溶銑表面への酸素ガスの噴出と、撹拌機構による溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪処理とともに溶銑表面下の溶銑鍋側壁及び鍋底に付着する地金を溶解する第一工程、上記第一工程により形成された脱珪スラグを徐さいする第二工程、及び上記第二工程後に、上記上吹きランスによる溶銑表面への酸素ガスの噴出と、上記撹拌機構による溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪及び脱炭処理とともに上記溶銑鍋フリーボード部に付着する地金を溶解する第三工程を有する。 In the hot metal pretreatment, the method of dissolving the metal in the pan is to remove oxygen gas onto the hot metal surface with an upper blowing lance, and to remove the inert gas into the hot metal with a stirring mechanism. Hot metal surface by the top blowing lance after the first step of melting the metal that adheres to the hot metal ladle side wall and the pan bottom, the second step of slowing the desiliconized slag formed by the first step, and the second step And a third step of dissolving the bare metal adhering to the hot metal ladle freeboard part together with desiliconization and decarburization treatment by jetting oxygen gas into the hot metal and discharging inert gas into the hot metal by the stirring mechanism.
(第一工程)
上記第一工程では、図4で示すように上吹きランス12から溶銑M中に酸素ガスGを供給して脱珪反応を進行させ、SiO2生成の際に生じる熱量を利用して溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底に付着した地金を溶解しつつ、溶銑表面に脱珪スラグSを形成する。
(First step)
In the first step, as shown in FIG. 4, oxygen gas G is supplied from the
上記第一工程では、上吹きランス12による酸素ガスGの溶銑面衝突圧力の下限は1000Paであり、1200Paが好ましく、1400Paがより好ましい。また、上記溶銑面衝突圧力の上限は1600Pa以下である。上限溶銑面衝突圧力が上記下限に満たないと脱珪反応が促進されないため十分な発熱を生じさせることができず、脱珪スラグも十分に生成されない。一方、上記上限を超えると、脱珪反応とともに脱炭反応が促進される。第一工程の目的は脱珪反応による発熱を利用した地金溶解と脱珪スラグの形成であり、COガスの生成は不要である。不必要な脱炭反応は溶銑中の炭素濃度を低下させ、後述する第三工程での脱炭反応とCOガス燃焼が不十分となるおそれがある。
In the first step, the lower limit of the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas G by the
また、上記撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギーの下限としては、100W/tであり、150W/tが好ましい。一方、上記撹拌投入エネルギーの上限としては、200W/tである。上記撹拌投入エネルギーが上記下限に満たないと脱珪反応が促進されないため十分な発熱を生じさせることができず、脱珪スラグも十分に生成されない。一方、上記上限を超えると、脱珪反応とともに脱炭反応が促進される。第一工程の目的は脱珪反応による発熱を利用した地金溶解と脱珪スラグの形成であり、COガスの生成は不要である。不必要な脱炭反応は溶銑中の炭素濃度を低下させ、後述する第三工程の脱炭反応とCOガス燃焼が不十分となるおそれがある。なお、上記撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギーは、インジェクションランス13から吹き込む不活性ガスの流量、不活性ガスの吹き込み高さ位置等を制御することで調整することができる。
Moreover, the lower limit of the stirring input energy of the inert gas by the stirring mechanism is 100 W / t, and preferably 150 W / t. On the other hand, the upper limit of the stirring input energy is 200 W / t. If the stirring input energy is less than the lower limit, the desiliconization reaction is not promoted, so that sufficient heat generation cannot be generated, and desiliconization slag is not sufficiently generated. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the decarburization reaction is promoted together with the desiliconization reaction. The purpose of the first step is to dissolve the metal using the heat generated by the desiliconization reaction and to form desiliconized slag, and it is not necessary to generate CO gas. Unnecessary decarburization reaction reduces the carbon concentration in the hot metal, and there is a risk that the decarburization reaction and CO gas combustion in the third step described later will be insufficient. In addition, the stirring energy of the inert gas by the stirring mechanism can be adjusted by controlling the flow rate of the inert gas blown from the
さらに、酸素ガス供給量の下限としては、鍋内への地金付着量をW[kg/t]として0.028W+2.8[Nm3/t]であり、0.028W+3.2[Nm3/t]が好ましく、0.028W+3.6[Nm3/t]がより好ましい。一方、上記酸素ガス供給量の上限としては、0.028W+4.0[Nm3/t]である。上記酸素ガス供給量が上記下限に満たないと、脱珪反応が促進されないため十分な発熱を生じさせることができず、脱珪スラグも十分に生成されない。一方、上記上限を超えると、鍋内の耐火物を損傷させるおそれがある。 Furthermore, the lower limit of the oxygen gas supply amount is 0.028 W + 2.8 [Nm 3 / t], where the amount of metal in the pan is W [kg / t], and 0.028 W + 3.2 [Nm 3 / t]. t] is preferable, and 0.028W + 3.6 [Nm 3 / t] is more preferable. On the other hand, the upper limit of the oxygen gas supply amount is 0.028 W + 4.0 [Nm 3 / t]. If the oxygen gas supply amount is less than the lower limit, the desiliconization reaction is not promoted, so that sufficient heat generation cannot be generated and the desiliconization slag is not sufficiently generated. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, the refractory in the pan may be damaged.
(第二工程)
次に、第二工程では、図5で示すように、第一工程で生成された脱珪スラグSの一部を徐さいする。後述する第三工程では、第一工程では除去できない溶銑表面より上のフリーボード部に付着した地金Bを溶解するため、脱珪・脱炭反応で生成されるスラグS2をフォーミングさせる必要がある。しかし、第一工程で生成された脱珪スラグSは多量であるため、第三工程に必要な量を残して不要な脱珪スラグを徐さいする必要がある。徐さいする上記脱珪スラグ量の下限としては3.5kg/tであり、4.7kg/tが好ましく、5.5kg/tがより好ましい。一方、徐さいする上記脱珪スラグ量の上限としては、6.4kg/tである。徐さいする上記脱珪スラグ量が上記下限に満たないと、次工程で必要なスラグS2のフォーミング(以下、「スラグフォーミング」ということがある)の高さを確保できない。一方、上記上限を超えるとスラグフォーミングの高さがフリーボード、さらには鍋側壁の上端を超えて溢れ、鉄ロスや設備損傷、及ぶ操業トラブル等を生じるおそれがある。
(Second step)
Next, in a 2nd process, as shown in FIG. 5, a part of desiliconization slag S produced | generated at the 1st process is slowed down. In the 3rd process mentioned later, in order to melt | dissolve ingot B adhering to the free board part above the hot metal surface which cannot be removed in the 1st process, it is necessary to form slag S2 generated by desiliconization and decarburization reaction . However, since the desiliconization slag S produced in the first step is large, it is necessary to gradually remove unnecessary desiliconization slag while leaving the amount necessary for the third step. The lower limit of the amount of desiliconized slag that is gradually reduced is 3.5 kg / t, preferably 4.7 kg / t, and more preferably 5.5 kg / t. On the other hand, the upper limit of the amount of desiliconized slag to be gradually added is 6.4 kg / t. If the amount of desiliconized slag that is gradually reduced is less than the lower limit, the height of slag S2 forming (hereinafter sometimes referred to as “slag forming”) required in the next process cannot be secured. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, the height of the slag foaming may overflow beyond the free board and further the upper end of the pan side wall, which may cause iron loss, equipment damage, operational troubles, and the like.
(第三工程)
第三工程では、第一工程では除去できない溶銑表面より上のフリーボード部に付着した地金Bを溶解する。第一工程とは異なり、溶銑中の珪素と炭素を同時に反応させることで、フリーボード部に付着した地金を覆うようにスラグフォーミングを形成し、そのフォーミングしたスラグS2の中でCOガスが二次燃焼され、高温になったスラグで付着地金を溶解する。
(Third process)
In the third step, the metal B attached to the free board portion above the hot metal surface that cannot be removed in the first step is melted. Unlike the first step, by reacting silicon and carbon in the hot metal simultaneously, slag forming is formed so as to cover the bare metal adhering to the free board portion, and in the formed slag S2, two CO gases are formed. Next, the adhering metal is melted with slag that has been burned and heated.
上記第三工程では、図6に示すように、脱珪・脱炭反応によりCOガスを含むスラグをフォーミングさせると共にCOガスを二次燃焼させることにより、高温となったスラグS2で地金Bを溶解する。上記第三工程では、スラグS2の高さを維持しつつ効率よく二次燃焼させるために、上吹きランス12から溶銑M中に酸素ガスGを供給することにより脱炭処理とスラグS2中のCOガスの二次燃焼とを促進させる。
In the third step, as shown in FIG. 6, slag containing CO gas is formed by desiliconization / decarburization reaction, and the CO gas is secondarily burned, so that the metal B is made of slag S2 that has become high temperature. Dissolve. In the third step, in order to efficiently perform secondary combustion while maintaining the height of the slag S2, by supplying oxygen gas G from the
第三工程における上吹きランス12による酸素ガスGの溶銑面衝突圧力の下限は1600Paであり、1700Paが好ましく、1900Paがより好ましい。また、上記溶銑面衝突圧力の上限は2000Pa以下である。上限溶銑面衝突圧力が上記下限に満たないと脱珪反応及び脱炭反応が促進されないためスラグS2を十分にフォーミングさせることができない。一方、上記上限を超えると、溶銑の飛散が激しくなるため、フォーミングされたスラグ中での二次燃焼効率が悪くなるおそれがある。
The lower limit of the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas G by the
また、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギーの下限としては、200W/tであり、280W/tが好ましく、350W/tがより好ましい。一方、上記撹拌投入エネルギーの上限としては、400W/tである。上記撹拌投入エネルギーが上記下限に満たないと脱珪反応及び脱炭反応が促進されないためスラグS2を十分にフォーミングさせることができない。一方、上記上限を超えると、溶銑の飛散が激しくなりるため、フォーミングされたスラグ中での二次燃焼効率が悪くなるおそれがある。 The lower limit of the stirring input energy of the inert gas by the stirring mechanism is 200 W / t, preferably 280 W / t, more preferably 350 W / t. On the other hand, the upper limit of the stirring input energy is 400 W / t. If the stirring input energy is less than the lower limit, the desiliconization reaction and the decarburization reaction are not promoted, so that the slag S2 cannot be sufficiently formed. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, the hot metal scatters violently, and the secondary combustion efficiency in the formed slag may deteriorate.
さらに、酸素ガス供給量の下限としては、2.5Nm3/tであり、2.7Nm3/tが好ましく、2.9Nm3/tがより好ましい。一方、上記酸素ガス供給量の上限としては、3.1Nm3/tである。上記酸素ガス供給量が上記下限に満たないと、脱珪反応及び脱炭反応が促進されないためスラグS2を十分にフォーミングさせることができない。一方、上記上限を超えると、スラグフォーミングの高さがフリーボード、さらには鍋側壁の上端を超えて溢れ、鉄ロスや設備損傷、及ぶ操業トラブル等を生じるおそれがある。 Further, the lower limit of the oxygen gas supply amount is 2.5 Nm 3 / t, preferably 2.7Nm 3 / t, 2.9Nm 3 / t is more preferable. On the other hand, the upper limit of the oxygen gas supply amount is 3.1 Nm 3 / t. If the oxygen gas supply amount is less than the lower limit, the desiliconization reaction and the decarburization reaction are not promoted, so that the slag S2 cannot be sufficiently formed. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, the height of the slag foaming may overflow beyond the free board and further the upper end of the side wall of the pan, which may cause iron loss, equipment damage, and operational troubles.
上記地金溶解工程における上吹きランス12の中心軸Nが溶銑面と交わる点N0と溶銑鍋1の壁面1aとの最短距離をR[mm]、上吹きランス12の中心軸Nが溶銑面と交わる点N0から酸素ガスGの溶銑面衝突領域M1内で最も遠い点M10と溶銑鍋1の壁面1aとの最短距離をI[mm]とした場合、I/Rの下限としては、0.08であり、0.10がより好ましい。一方、上記I/Rの上限としては、0.15である。上記I/Rが上記下限に満たないと、火点が壁面1aに近づき過ぎるため、耐火物の溶損が発生するおそれがある。逆に、上記I/Rが上記上限を超えると、スラグS2の温度が十分に高まらず、地金Bの溶解が不十分となるおそれがある。
R [mm] is the shortest distance between the point N0 where the central axis N of the
<利点>
当該溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、第一工程における上吹きランス12の酸素ガスGの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー及び溶銑Mへの酸素ガスGの供給量が上記範囲内であるので、酸素と炭素の反応を抑えつつ脱珪処理を進行させ、SiO2生成の際に生じる熱により溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底に付着した地金Bを溶解することができ、第二工程における脱珪スラグSの徐さい量が上記範囲内であるので、第三工程に必要な量の脱珪スラグを鍋内に残すことができ、第三工程における上吹きランス12の酸素ガスGの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー及び溶銑Mへの酸素ガスGの供給量が上記範囲内であり、かつ上記I/Rが上記範囲内であるので、COガスを含むスラグS2を地金の付着した高さに合わせてフォーミングし、かつ溶銑鍋1の壁面を超えて形成されることを防止しつつ上記溶銑鍋のフリーボード部に付着した地金Bを除去することができ、上記全行程によって容易かつ確実に鍋内のほぼ全面に付着した地金を溶解することができる
<Advantages>
In the hot metal pretreatment, the molten metal adhering to the pan is in the first step, the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas G of the
[その他の実施形態]
なお、本発明に係る鍋内付着地金溶解方法は、上記態様の他、種々の変更、改変を施した態様で実施することができる。例えば当該鍋内付着地金溶解方法で用いられる溶銑鍋は特に限定されるものではなく、図1〜図3の溶銑鍋以外の溶銑鍋を用いることが可能である。
[Other Embodiments]
In addition, the ladle adhesion metal dissolution method according to the present invention can be carried out in a mode in which various changes and modifications are made in addition to the above mode. For example, the hot metal ladle used in the method for dissolving the adhering ingot in the pan is not particularly limited, and it is possible to use a hot metal pan other than the hot metal ladle shown in FIGS.
また、上記撹拌機構は、インジェクションランスのみから構成される必要はなく、他の撹拌装置を用いてもよく、また上記インジェクションランス及び他の撹拌装置を併用してもよい。 Further, the stirring mechanism does not need to be constituted only by the injection lance, and other stirring devices may be used, or the injection lance and other stirring devices may be used in combination.
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1〜38、比較例1〜133)
図1〜図3の溶銑鍋を用い、実施例1〜38及び比較例1〜133の当該溶銑予備処理による鍋内地金溶解方法を行った。以下にその処理手順を示す。なお、使用した溶銑鍋の容積はいずれも54m3である。また、使用した溶銑鍋の形状については、図1の溶銑鍋1をA、図2の溶銑鍋3をB、図3の溶銑鍋5をCとして表1〜表4に示す。なお、表1〜表4に示す「フリーボード高さ」とは、溶銑面から溶銑鍋の溶銑排出部を含む側壁上端の中で最も高さが低い位置までの垂直距離をいう。
(Examples 1-38, Comparative Examples 1-133)
Using the hot metal ladle of FIGS. 1 to 3, the ingot hot metal melting method by the hot metal pretreatment of Examples 1 to 38 and Comparative Examples 1 to 133 was performed. The processing procedure is shown below. Note that the volume of the hot metal ladle used was 54 m 3 . Moreover, about the shape of the hot metal ladle used, the
実施例1〜38及び比較例1〜133で使用した上吹きランスは、ノズル数n=4、ノズルスロート径d=18mm、ノズル出口径D=20mm、ノズル傾斜角度θ=9°、ノズル吐出後の噴出広がり角度α=10°、上吹きランスの中心軸からノズル出口最外周までの距離Y=83mmである。また、実施例1〜38及び比較例1〜133で使用したインジェクションランス孔数=1個である。さらに、実施例1〜38及び比較例1〜133では、撹拌する不活性ガスとして窒素ガスを用いた。 The top blowing lances used in Examples 1 to 38 and Comparative Examples 1 to 133 were the number of nozzles n = 4, nozzle throat diameter d = 18 mm, nozzle outlet diameter D = 20 mm, nozzle inclination angle θ = 9 °, after nozzle discharge And the distance Y from the central axis of the upper blowing lance to the outermost periphery of the nozzle outlet is 83 mm. Further, the number of injection lance holes used in Examples 1 to 38 and Comparative Examples 1 to 133 is one. Furthermore, in Examples 1-38 and Comparative Examples 1-133, nitrogen gas was used as an inert gas to be stirred.
(鍋内付着地金溶解方法実施前における手順)
まず、溶銑を溶銑鍋に準備した。使用する溶銑鍋は、内側のほぼ全面に地金が付着したもので、地金の付着量は表1〜表4に示す通りであった。また、使用した溶銑の重量、炭素濃度及び珪素濃度は、表1〜表4に示す通りであった。さらに、塩基度調整用の副原料として、CaOを溶銑に投入した。CaOの投入量は、表1〜表4に示す通りとした。なお、溶銑の処理前及び処理後の温度も表1〜表4に示す通りであった。
(Procedure before implementation of the method for melting metal adhering to the pot)
First, hot metal was prepared in a hot metal pan. The hot metal ladle used was one in which the bare metal adhered to almost the entire inner surface, and the adhesion amount of the bare metal was as shown in Tables 1 to 4. Moreover, the weight, carbon concentration, and silicon concentration of the hot metal used were as shown in Tables 1 to 4. Further, CaO was added to the hot metal as an auxiliary material for adjusting the basicity. The input amount of CaO was as shown in Tables 1 to 4. The temperatures before and after the hot metal treatment were as shown in Tables 1 to 4.
また、溶銑鍋の鍋内平均半径を測定した上、この鍋内平均半径及び溶銑量から、下記式(14)により溶銑深さを求めた。さらに、マイクロ波レベル計を用い、静止溶銑面のレベルを測定した上、この溶銑面レベルと溶銑鍋の側壁上端までの最小距離によりフリーボード高さを求めた。溶銑鍋の鍋内平均半径、溶銑深さ及びフリーボード高さを表1〜表4に示す。 Moreover, after measuring the average radius in the hot pot of the hot metal ladle, the hot metal depth was determined from the average radius in the hot pot and the amount of hot metal by the following formula (14). Further, the level of the stationary hot metal surface was measured using a microwave level meter, and the free board height was obtained from the minimum distance between the hot metal surface level and the upper end of the hot metal ladle side wall. Tables 1 to 4 show the average radius of the hot metal ladle, the hot metal depth and the freeboard height.
(第一工程における手順)
実施例1〜38及び比較例1〜133における上吹き酸素ガス供給量及び酸素ガスの溶銑面衝突圧力Psが表5〜表8となるように調整して、第一工程を行った。酸素ガスの溶銑面衝突圧力は、上吹きランス高さXにより調整した。なお、上吹きランス高さは、特公平4−81734号公報に記載のマイクロ波レベルを用い、溶銑装入後の溶銑面レベルを測定し、その溶銑面レベルと酸素ランスの吐出口の高さとの差を上吹きランス高さとした。また、上吹き酸素ガス速度FO2は表5〜表8に示す通りとした。
(Procedure in the first step)
The first step was performed by adjusting the amount of oxygen gas supplied and the hot metal surface collision pressure Ps of oxygen gas in Examples 1 to 38 and Comparative Examples 1 to 133 to be in Tables 5 to 8. The hot metal surface collision pressure of oxygen gas was adjusted by the top blowing lance height X. The top lance height is measured using the microwave level described in Japanese Examined Patent Publication No. 4-81734, and the hot metal surface level after the hot metal charging is measured, and the hot metal surface level and the height of the discharge port of the oxygen lance are calculated. The difference between the two was the top blowing lance height. The top blowing oxygen gas velocity F O2 was as shown in Tables 5 to 8.
ここで酸素ガス供給量は、上述のように鍋内の地金付着量をW[kg/t]として0.028W+2.8〜4.0[Nm3/t]として求められるものであるが、実施番号1を例にとるとW=69kg/tのため、酸素ガス供給量5.5Nm3/t=0.028×69+3.6となり上記式範囲であることがわかる。 Here, the oxygen gas supply amount is determined as 0.028 W + 2.8 to 4.0 [Nm 3 / t], where the amount of metal in the pan is W [kg / t] as described above, Taking Example No. 1 as an example, since W = 69 kg / t, the oxygen gas supply amount is 5.5 Nm 3 /t=0.028×69+3.6, which indicates the above formula range.
また、不活性ガス流量QBは、撹拌投入エネルギーεBが所望の値となるように調整した。不活性ガス流量QB及び撹拌投入エネルギーεBを表5〜表8に示す。 Further, the inert gas flow rate Q B was adjusted so that the stirring input energy ε B became a desired value. Tables 5 to 8 show the inert gas flow rate Q B and the stirring input energy ε B.
さらに、第一工程後における溶銑のサンプリング及び分析により、第一工程後の溶銑中Siを測定すると共に、表1〜4における第一工程前の溶銑中Siとの差により脱珪量を求めた。第一工程後の溶銑中Siを表5〜8に示す。 Furthermore, by measuring and analyzing the hot metal after the first step by measuring the hot metal after the first step, the amount of silicon removal was determined by the difference from the Si in the hot metal before the first step in Tables 1 to 4. . Tables 5 to 8 show Si in the hot metal after the first step.
第二工程の徐さい量について表5〜表8に示す。徐さい量は徐さい前後の鍋重量の測定より求めた。 It shows in Table 5-Table 8 about the slow amount of a 2nd process. The amount of sag was determined by measuring the pan weight before and after sag.
(第三工程における手順)
続いて、上吹き酸素ガス供給量及び酸素ガスの溶銑面衝突圧力Psが表9〜表12となるように調整して、第三工程を行った。酸素ガスの溶銑面衝突圧力は、上吹きランス高さXにより調整した。また、実施例1〜38及び比較例1〜133における上吹き酸素ガス速度は、表9〜表12の通りとした。さらに、不活性ガス流量QB及び撹拌投入エネルギーεBを表9〜表12の通りとした。
(Procedure in the third step)
Subsequently, the third step was performed by adjusting the supply amount of the top blowing oxygen gas and the hot metal surface collision pressure Ps of the oxygen gas to be in Tables 9 to 12. The hot metal surface collision pressure of oxygen gas was adjusted by the top blowing lance height X. Moreover, the top blowing oxygen gas velocity in Examples 1-38 and Comparative Examples 1-133 was as shown in Tables 9-12. Furthermore, the inert gas flow rate Q B and the stirring input energy ε B are as shown in Tables 9 to 12.
また、ノズル前圧力PO及びガスジェットのハードコア長さZCを上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点から酸素ガスの溶銑面衝突領域内で最も遠い点と溶銑鍋の壁面との最短距離Iを上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点と溶銑鍋の壁面との最短距離Rで除した値(I/R)が所望の値となるように調整した。ガスジェットのハードコア長さ、ノズル前圧力、溶銑面の周囲が溶銑鍋の壁面に最近接する位置と溶銑鍋の壁面との最短距離及びI/Rの値を表9〜表12に示す。なお、上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点と溶銑鍋の壁面との最短距離Rは、表1〜表4の炉内半径と同様の値である。また、表中で上記最短距離Iは、「溶銑面衝突領域と壁面との最短距離」と記載している。 Further, the shortest and the nozzle before the pressure P O and the furthest point and the hot metal pot wall central axis of the top-blown lance hardcore length Z C of the gas jet in the molten pig iron surface collision area of the oxygen gas from the point of intersection with the hot metal surface The value (I / R) obtained by dividing the distance I by the shortest distance R between the point at which the central axis of the top lance intersects the hot metal surface and the wall surface of the hot metal pan was adjusted to be a desired value. Tables 9 to 12 show the hard core length of the gas jet, the pressure before the nozzle, the shortest distance between the position where the periphery of the hot metal surface is closest to the wall surface of the hot metal pan, and the wall surface of the hot metal pan, and I / R. The shortest distance R between the point where the central axis of the top blowing lance intersects the hot metal surface and the wall surface of the hot metal pan is the same value as the furnace radius in Tables 1 to 4. In the table, the shortest distance I is described as “the shortest distance between the hot metal surface collision region and the wall surface”.
さらに、地金溶解工程後における溶銑のサンプリング及び分析により、地金溶解工程後の溶銑中Siを測定した。この測定結果を表9〜表12に示す。 Furthermore, Si in the hot metal after the bullion melting process was measured by sampling and analysis of the hot metal after the bullion melting process. The measurement results are shown in Tables 9 to 12.
[評価内容]
<溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の付着地金>
全工程後に処理後の空鍋重量と地金付着前の空鍋重量の差を求め、以下の評価基準にて溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の地金の付着の有無を評価した。この評価結果を表13及び表14に示す。
A:全工程後に処理後の空鍋重量と地金付着前の空鍋重量の差がない。
B:全工程後に処理後の空鍋重量と地金付着前の空鍋重量の差がある。
[Content of evaluation]
<Adhesive metal on the side wall and bottom of the hot metal surface>
After all the steps, the difference between the weight of the empty pan after treatment and the weight of the empty pan before adhesion of the bullion was obtained, and the presence or absence of adhesion of the bullion on the side wall of the pan below the hot metal surface and the bottom of the pan was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 13 and Table 14.
A: There is no difference between the weight of the empty pot after the treatment and the weight of the empty pot before the metal adhesion after the whole process.
B: There is a difference between the weight of the empty pot after the treatment and the weight of the empty pot before the metal adhesion after all the steps.
<フリーボード部の付着地金>
全工程後に溶銑面よりも高い領域における溶銑鍋の壁面の全周を目視にて確認し、以下の評価基準にて地金の付着の有無を評価した。この評価結果を表13及び表14に示す。
A:フリーボード部に凹凸が確認されない。
B:フリーボード部に凹凸が確認される。
<Adhesion bullion on free board>
After the whole process, the entire circumference of the wall surface of the hot metal ladle in the region higher than the hot metal surface was visually confirmed, and the presence or absence of adhesion of the metal was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 13 and Table 14.
A: Unevenness is not confirmed in the free board part.
B: Unevenness is confirmed in the free board portion.
<耐火物損傷>
全工程後溶銑鍋の壁面の全周を目視にて確認し、以下の評価基準にて耐火物損傷の有無を評価した。この評価結果を表13及び表14に示す。
A:煉瓦目地が確認されない。
B:煉瓦目地が確認される。
<Refractory damage>
After all the steps, the entire circumference of the wall surface of the hot metal ladle was visually confirmed, and the presence or absence of refractory damage was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 13 and Table 14.
A: A brick joint is not confirmed.
B: A brick joint is confirmed.
<オーバーフロー>
第三工程におけるオーバーフローの有無を目視にて確認し、以下の評価基準にて評価した。この評価結果を表13及び表14に示す。
A:オーバーフローが確認されない。
B:オーバーフローが確認される。
<Overflow>
The presence or absence of overflow in the third step was confirmed visually and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 13 and Table 14.
A: Overflow is not confirmed.
B: Overflow is confirmed.
<総合>
上記溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の地金付着、フリーボード部の地金付着、耐火物損傷及びオーバーフローの評価がいずれもAである場合、総合評価をAとした。一方、上記地金付着、耐火物損傷及びオーバーフローのいずれか1つ以上の評価がBである場合、総合評価をBとした。この評価結果を表13及び表14に示す。
<General>
When the evaluation of the adhesion of the bullion on the side wall and the bottom of the hot metal surface, the adhesion of the bullion on the free board part, the refractory damage and the overflow were all A, the overall evaluation was A. On the other hand, when any one or more of the above-mentioned metal adhesion, refractory damage and overflow is B, the overall evaluation is B. The evaluation results are shown in Table 13 and Table 14.
表13及び表14に示すように、実施例1〜38は総合評価がAであり、溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の地金付着、フリーボード部の地金付着、耐火物損傷及びオーバーフローの評価がいずれもAである。これに対し、比較例1〜133は総合評価がBであり、溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の地金付着、フリーボード部の地金付着、耐火物損傷及びオーバーフローのいずれか1つ以上がBである。つまり、実施例1〜38から、第一工程における上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー、溶銑への酸素ガスの供給量、第二工程における脱珪スラグの徐さい量、第三工程における上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー、溶銑への酸素ガスの供給量、及び上記I/Rが上記範囲内とすることで、鍋内の耐火物損傷及びオーバーフローの発生を抑制しつつ、溶銑鍋の全面に付着した地金を十分に溶解し除去することができることが分かる。 As shown in Table 13 and Table 14, the overall evaluation of Examples 1 to 38 is A, and the side wall of the pan below the hot metal surface and the bottom metal adhesion of the pan bottom, the bottom metal adhesion of the free board part, refractory damage and overflow. All are A. On the other hand, Comparative Examples 1 to 133 have an overall evaluation of B, and any one or more of ladle adhesion on the ladle side wall and ladle bottom below the hot metal surface, ladle adhesion on the free board part, refractory damage and overflow is present. B. That is, from Examples 1 to 38, the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas of the top blowing lance in the first step, the stirring energy of the inert gas by the stirring mechanism, the supply amount of oxygen gas to the hot metal, the release in the second step The gradual amount of silica slag, the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas of the top blowing lance in the third step, the stirring gas input energy of the inert gas by the stirring mechanism, the supply amount of oxygen gas to the hot metal, and the above I / R It turns out that it can fully melt | dissolve and remove the metal | base metal adhering to the whole surface of a hot metal ladle, suppressing generation | occurrence | production of the refractory material in a pan and overflow by setting it as the range.
さらに詳細に見ると、比較番号1、12は第一工程における酸素ガスの溶銑面衝突圧力が小さ過ぎるため脱珪反応が促進されず、十分な発熱が生じなかったことから、溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の付着地金が残存していると考えられる。一方、比較番号11は第一工程における酸素ガス衝突圧力が大き過ぎて脱珪反応による発熱が過剰となり、耐火物の損傷が発生したと考えられる。 In more detail, Comparative Nos. 1 and 12 indicate that the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas in the first step was too small, so that the desiliconization reaction was not promoted and sufficient heat was not generated. It is thought that the attached metal on the side wall and the bottom of the pot remains. On the other hand, in Comparative No. 11, it is considered that the oxygen gas collision pressure in the first step was too large and heat generation due to the desiliconization reaction was excessive, resulting in damage to the refractory.
比較番号33は第一工程における撹拌投入エネルギーが大き過ぎ、耐火物の損傷が発生したと考えられる。 In comparison number 33, it is considered that the stirring input energy in the first step was too large, and the refractory was damaged.
比較番号24は第一工程における酸素ガス供給量が大き過ぎ、耐火物の損傷が発生したと考えられる。一方、比較番号37は第一工程における酸素ガス供給量が小さ過ぎることから、溶銑表面下の鍋側壁及び鍋底の付着地金が残存していると考えられる。 In comparison number 24, it is considered that the oxygen gas supply amount in the first step was too large, and the refractory was damaged. On the other hand, since the oxygen gas supply amount in a 1st process is too small for the comparison number 37, it is thought that the deposit side metal under the hot metal surface and the pan bottom remain.
比較番号25は第二工程におけるスラグを徐さい量が少な過ぎるため、スラグが十分にフォーミングされず、フリーボード部の付着地金が残存していると考えられる。一方、比較番号20は第二工程におけるスラグ徐さい量が多過ぎるため、スラグが過剰にフォーミングされてオーバーフローを生じていると考えられる。 In Comparative No. 25, since the amount of slag in the second step is too small, it is considered that the slag is not sufficiently formed and the adherence metal of the free board portion remains. On the other hand, since the comparative number 20 has too much slow slag amount in the second step, it is considered that the slag is excessively formed and overflow occurs.
比較番号56は、第三工程における酸素ガスの溶銑面衝突圧力が大き過ぎるため、溶銑が壁面に飛散し、フリーボード部の付着地金が生じていると考えられる。一方、比較番号13は第三工程における酸素ガスの溶銑面衝突圧力が小さ過ぎるため、スラグが十分にフォーミングされず、フリーボード部の付着地金が残存していると考えられる。
In comparison number 56, the hot metal surface collision pressure of the oxygen gas in the third step is considered to be too high, so that the hot metal is scattered on the wall surface, and the adherence metal of the free board portion is generated. On the other hand, in
比較番号15は第三工程におけるガス撹拌投入エネルギーが低過ぎるため、スラグが十分にフォーミングされず、フリーボード部の付着地金が残存していると考えられる。一方、比較番号36は第三工程におけるガス撹拌投入エネルギーが多すぎるため、スラグが過剰にフォーミングされてオーバーフローを生じていると考えられる。 In Comparative No. 15, the gas stirring input energy in the third step is too low, so it is considered that the slag is not sufficiently formed and the adherence metal of the free board portion remains. On the other hand, it is considered that the comparative number 36 has excessive gas stirring input energy in the third step, so that the slag is excessively formed and an overflow occurs.
また、比較番号64は、第三工程における酸素ガスの供給量が小さすぎるため、スラグが十分にフォーミングされず、フリーボード部の付着地金が残存していると考えられる。一方、比較番号120は第三工程における酸素ガス供給量が多すぎるため、スラグが過剰にフォーミングされてオーバーフローを生じ、耐火物の損傷が生じていると考えられる。 In comparison number 64, it is considered that the amount of oxygen gas supplied in the third step is too small, so that the slag is not sufficiently formed and the adherence metal of the free board portion remains. On the other hand, in comparison number 120, since the amount of oxygen gas supplied in the third step is too large, the slag is excessively formed to cause overflow, and it is considered that the refractory is damaged.
比較番号5はI/Rが小さすぎるため、スラグの温度が十分に高まらず、フリーボード部の付着地金が溶解できないと考えられる。一方、比較番号116はI/Rが大き過ぎるため耐火物の損傷が生じていると考えられる。 In comparison No. 5, since the I / R is too small, the temperature of the slag is not sufficiently increased, and it is considered that the adhered metal on the free board portion cannot be dissolved. On the other hand, it is considered that the comparative number 116 is damaged in the refractory because the I / R is too large.
<鍋内付着地金溶解方法実施による効果の検討>
溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法を実施した場合と、当該鍋内付着地金溶解方法を実施しない場合とについて、地金付着による鍋重量が増加した際の生産量の低下について算出した。同時に耐火物の損傷速度を計測して鍋耐火物への負担の有無と、フォーミングしたスラグのオーバーフローによる周辺設備への被害の有無を確認し、当該鍋内付着地金溶解方法の実施による不要なコスト負担や稼働停止が生じていないかを確認した。この評価結果を表15に示す。
<Examination of the effect of the method for melting metal adhering to the pot>
It calculated about the decrease in the production amount when the pot weight increased due to the adhesion of the metal, when the method of dissolving the metal in the pot in the hot metal preliminary treatment was performed and when the method of dissolving the metal in the pot was not performed. . At the same time, the damage rate of the refractory is measured to confirm whether there is any burden on the pot refractory and whether there is damage to the surrounding equipment due to the overflow of the formed slag. It was confirmed whether there was any cost burden or shutdown. The evaluation results are shown in Table 15.
表15に示すように、当該鍋内付着地金溶解方法を実施しない場合には15chの平均で24%の生産量低下が生じるのに対し、実施した場合には3%しか生じていない。また、当該鍋内付着地金溶解方法を実施した場合でも、実施しない場合に比べて鍋耐火物の損傷速度が0.01mm/ch進行するにとどまり、耐火物の交換が頻繁に生じることもない。さらに、第三工程における上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力、撹拌機構による不活性ガスの撹拌投入エネルギー、溶銑への酸素ガスの供給量、及び上記I/Rが上記範囲内とすることでスラグがオーバーフローすることはないため、周辺設備への被害も生じず、稼働停止となることもない。 As shown in Table 15, in the case where the method for dissolving the adhering ingot in the pot is not carried out, the average production of 15 ch is reduced by 24%, whereas in the case where it is carried out, only 3% is produced. In addition, even when the method of dissolving the adhering ingot in the pan is performed, the damage rate of the pan refractory proceeds by 0.01 mm / ch compared to the case where it is not performed, and the refractory is not frequently replaced. . Furthermore, the hot metal surface collision pressure of the upper blowing lance in the third step, the stirring gas input energy of the inert gas by the stirring mechanism, the oxygen gas supply amount to the hot metal, and the I / R are within the above ranges. Therefore, the slag will not overflow, so there will be no damage to the surrounding equipment and the operation will not be stopped.
以上説明したように、本発明の溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法は、溶銑鍋の底面、側壁面及びフリーボード部に付着した地金を容易かつ確実に除去することができるので、溶銑の精錬工程の円滑な実施を維持しつつ、鉄ロスの発生を抑制する方法として適している。 As explained above, the method of dissolving the ingot in the hot metal pretreatment of the present invention can easily and reliably remove the metal attached to the bottom surface, the side wall surface and the freeboard portion of the hot metal pan, It is suitable as a method for suppressing the occurrence of iron loss while maintaining smooth implementation of the hot metal refining process.
1,3,5 溶銑鍋
1a 溶銑鍋壁面
2,4,6 溶銑排出部
11 溶銑予備処理装置
12 上吹きランス
13 インジェクションランス
21ノズル
21a ノズルスロート
21b ノズル出口
B 地金
G 酸素ガス
M 溶銑
M1 溶銑面衝突領域
M10 上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点から酸素ガスの溶銑面衝突領域内で最も遠い点
N 上吹きランス中心軸
N0 上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点
S,S2 スラグ
1,3,5
Claims (1)
上記上吹きランスによる溶銑表面への酸素ガスの噴出と、上記撹拌機構による溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪処理とともに上記溶銑表面下の溶銑鍋側壁及び鍋底に付着する地金を溶解する第一工程、
上記第一工程により形成された脱珪スラグを徐さいする第二工程、及び
上記第二工程後に、上記上吹きランスによる上記溶銑表面への酸素ガスの噴出と、上記撹拌機構による上記溶銑内への不活性ガスの吐出とによる脱珪及び脱炭処理とともに溶銑鍋フリーボード部に付着する地金を溶解する第三工程を有し、
上記第一工程における上記上吹きランスの酸素ガスの溶銑面衝突圧力が1000Pa以上1600Pa以下、
ガス撹拌による投入エネルギーが100W/t以上200W/t以下、
鍋内への地金付着量をW[kg/t]とするときの酸素ガスの供給量が0.028W+2.8[Nm3/t]以上0.028W+4.0[Nm3/t]以下であり、
上記第二工程における徐さいされる脱珪スラグが3.5kg/t以上6.4kg/t以下であり、
上記第三工程における上記上吹きランスによる酸素ガスの溶銑面衝突圧力が1600Pa以上2000Pa以下、
ガス撹拌による投入エネルギーが200W/t以上400W/t以下、
酸素ガスの供給量が2.5Nm3/t以上3.1Nm3/t以下であり、
上記上吹きランスの中心軸が溶銑面と交わる点と上記溶銑鍋の壁面との最短距離をR[mm]、下記式(1)により算出される上記上吹きランスの中心軸が上記溶銑面と交わる点から酸素ガスの溶銑面衝突領域内で最も遠い点と上記溶銑鍋の壁面との最短距離をI[mm]とした場合、I/Rが0.08以上0.15以下である溶銑予備処理における鍋内付着地金溶解方法。
In addition to desiliconization treatment by blowing out oxygen gas to the hot metal surface by the top blowing lance and discharging inert gas into the hot metal by the stirring mechanism, the metal bar attached to the hot metal ladle side wall and the bottom of the hot metal ladle First step to dissolve,
A second step of gradually removing the desiliconized slag formed in the first step; and after the second step, an oxygen gas is jetted onto the hot metal surface by the upper blowing lance and into the hot metal by the stirring mechanism. Having a third step of melting the bare metal adhering to the hot metal ladle freeboard portion together with desiliconization and decarburization treatment by discharge of inert gas,
The hot metal surface collision pressure of oxygen gas of the upper blowing lance in the first step is 1000 Pa to 1600 Pa,
Input energy by gas stirring is 100 W / t or more and 200 W / t or less,
The supply amount of oxygen gas when the amount of metal in the pan is W [kg / t] is 0.028 W + 2.8 [Nm 3 / t] or more and 0.028 W + 4.0 [Nm 3 / t] or less. Yes,
The desiliconization slag that is gradually reduced in the second step is 3.5 kg / t or more and 6.4 kg / t or less,
The hot metal surface collision pressure of the oxygen gas by the upper blowing lance in the third step is 1600 Pa or more and 2000 Pa or less,
Input energy by gas stirring is 200 W / t or more and 400 W / t or less,
The supply amount of oxygen gas is not more than 2.5 Nm 3 / t or more 3.1Nm 3 / t,
The shortest distance between the point at which the central axis of the top blowing lance intersects the hot metal surface and the wall surface of the hot metal pan is R [mm], and the central axis of the top blowing lance calculated by the following equation (1) is the hot metal surface. When the shortest distance between a point farthest from the intersecting point in the hot metal surface collision region of the oxygen gas and the wall surface of the hot metal pan is I [mm], the hot metal reserve having an I / R of 0.08 to 0.15 A method for dissolving metal in the pot in processing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016157054A JP2018024911A (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016157054A JP2018024911A (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018024911A true JP2018024911A (en) | 2018-02-15 |
Family
ID=61195167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016157054A Pending JP2018024911A (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018024911A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021070455A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-04-15 | ダイヤモンドエンジニアリング株式会社 | Mechanical stirring-type desulfurization system |
-
2016
- 2016-08-09 JP JP2016157054A patent/JP2018024911A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021070455A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-04-15 | ダイヤモンドエンジニアリング株式会社 | Mechanical stirring-type desulfurization system |
| CN114096686A (en) * | 2020-05-29 | 2022-02-25 | 钻石工程株式会社 | Mechanical stirring type desulfurization system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10176212A (en) | How to prevent slag from flowing out of molten steel | |
| JP4689782B2 (en) | Method for coating slag on converter furnace wall and method for managing converter furnace bottom during slag coating | |
| JP5915568B2 (en) | Method of refining hot metal in converter type refining furnace | |
| JP5239596B2 (en) | Converter operation method | |
| JP2018024911A (en) | Method for melting bullion adhered in ladle in molten iron preliminary treatment | |
| JP2014037599A (en) | Method of refining molten iron | |
| JP2011179041A (en) | Method for removing metal in converter | |
| JP2016180142A (en) | Molten iron preliminary treatment method | |
| JP4065225B2 (en) | Dephosphorization method for hot metal | |
| JP6421731B2 (en) | Converter operation method | |
| JP4830825B2 (en) | Refining method in converter type refining furnace | |
| JP2011202236A (en) | Top-blowing lance for converter, and method for operating converter | |
| JP2017128760A (en) | Molten iron preliminary treatment method | |
| JP3733013B2 (en) | Hot metal dephosphorization method | |
| JP2008045220A (en) | Method for controlling adhesion of metal in the refining furnace | |
| JP6939828B2 (en) | Acid feeding refining method for molten iron | |
| JP2000096122A (en) | Operation method to control metal adhesion in smelting furnace | |
| JPH11140525A (en) | Converter blowing method and lance device for converter for suppressing adhesion of metal at furnace port and inner wall of furnace | |
| JP2003155512A (en) | Method for coating refractory in furnace | |
| JP4025713B2 (en) | Dephosphorization method of hot metal | |
| JP3225747B2 (en) | Vacuum degassing of molten steel | |
| JP2000096121A (en) | Metal adhesion suppression blowing method in converter type refining furnace | |
| JPWO2019203096A1 (en) | Top bottom blown converter type refining container | |
| KR101091932B1 (en) | Method for Refining Molten Steel in Converter | |
| JP2005082826A (en) | Molten steel heating method and molten steel heating device |