JPS61238907A - 精錬炉への金属酸化物添加方法 - Google Patents
精錬炉への金属酸化物添加方法Info
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- JPS61238907A JPS61238907A JP7753685A JP7753685A JPS61238907A JP S61238907 A JPS61238907 A JP S61238907A JP 7753685 A JP7753685 A JP 7753685A JP 7753685 A JP7753685 A JP 7753685A JP S61238907 A JPS61238907 A JP S61238907A
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- Japan
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- refining
- furnace
- metallic oxide
- duct
- converter
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、金属精錬容器、とくに転炉内に添加する精錬
材としての鉱石等金属酸化物の添加方法について提案す
るものであり、添加すべき鉱石等を転炉より精錬中に生
成する還元性排ガスを利用した流動層を経由させてから
炉内に投入する技術であって、溶融還元技術に属する精
錬材の添加方法である。
材としての鉱石等金属酸化物の添加方法について提案す
るものであり、添加すべき鉱石等を転炉より精錬中に生
成する還元性排ガスを利用した流動層を経由させてから
炉内に投入する技術であって、溶融還元技術に属する精
錬材の添加方法である。
（従来の技術）
金属精錬容器、例えば転炉にて鋼を精錬する際合金鉄を
使用するが、Ｆｅ−Ｍｎ、 Ｆｅ−Ｃｒ、 Ｆｅ−Ｎｉ
等の合金鉄は高価なため、最近ではコスト低減の意味か
らＭｎ、Ｎｉ、Ｃｒ等の各種鉱石（すなわち金属酸化物
のこと）を利用する技術が提案されている。
使用するが、Ｆｅ−Ｍｎ、 Ｆｅ−Ｃｒ、 Ｆｅ−Ｎｉ
等の合金鉄は高価なため、最近ではコスト低減の意味か
らＭｎ、Ｎｉ、Ｃｒ等の各種鉱石（すなわち金属酸化物
のこと）を利用する技術が提案されている。
かかる既知の技術は、特開昭５４−１５８３２０号ある
いは特開昭５５−９１９１３号として提案されているよ
うに、精錬中金属酸化物とともに別途石炭、コークス等
の還元剤や熱源を一緒に添加するか、溶銑中のカーボン
を利用して溶融還元する技術として具体化された方法で
ある。
いは特開昭５５−９１９１３号として提案されているよ
うに、精錬中金属酸化物とともに別途石炭、コークス等
の還元剤や熱源を一緒に添加するか、溶銑中のカーボン
を利用して溶融還元する技術として具体化された方法で
ある。
（発明が解決しようとする問題点）
鉱石を上記既知技術に従って転炉内に添加する方法の場
合、一般に著しい温度降下を招き、そのため還元剤の他
に熱源としての炭材やＳｉ等を余分に添加しなければな
らず経済的でない。
合、一般に著しい温度降下を招き、そのため還元剤の他
に熱源としての炭材やＳｉ等を余分に添加しなければな
らず経済的でない。
また、既知技術の場合転炉を例に取ると精錬反応が主で
あり、従って精錬排ガスの主成分はＣＯであるが、これ
は未燃焼のまま回収して加熱炉等の熱源として利用して
いるものの、回収時煙道途中で散水し冷却してから回収
しているために熱エネルギーをロスしていた。
あり、従って精錬排ガスの主成分はＣＯであるが、これ
は未燃焼のまま回収して加熱炉等の熱源として利用して
いるものの、回収時煙道途中で散水し冷却してから回収
しているために熱エネルギーをロスしていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上述した従来技術が抱える問題点を克服でき
る技術の開発を目指し、精錬炉内で生成する排ガスの還
元性および顕熱に着目し、添加すべき各種鉱石を精錬炉
口上の排ガス導出用ダクトに導いて流動化させ、少なく
ともも一部を高温の排ガスにより予備還元するとともに
熱交換を行わせて排ガス顕熱の回収をおこない、続いて
おこる転炉内での溶融還元の際の反応効率、熱効率の向
上を図るようにした方法であり、本発明の要旨とする構
成は、 精錬時に生成する還元性排ガスを炉口上に設けたダクト
を通じて回収できるようにした精錬炉内に、精錬に供す
る金属酸化物を精錬の途中で炉内に添加するに当たり、
予め細粒状化させた投入すべき前記金属酸化物を前記ダ
クト内に導入するとともに細粒状金属酸化物がダクト内
で流動層を形成して滞留するように上記排ガスの流速を
制御し、該金属酸化物の加熱還元を進行させた後、生成
した予熱還元生成物をガス流速の制御により精錬容器内
に落下投入すること、の点にある。
る技術の開発を目指し、精錬炉内で生成する排ガスの還
元性および顕熱に着目し、添加すべき各種鉱石を精錬炉
口上の排ガス導出用ダクトに導いて流動化させ、少なく
ともも一部を高温の排ガスにより予備還元するとともに
熱交換を行わせて排ガス顕熱の回収をおこない、続いて
おこる転炉内での溶融還元の際の反応効率、熱効率の向
上を図るようにした方法であり、本発明の要旨とする構
成は、 精錬時に生成する還元性排ガスを炉口上に設けたダクト
を通じて回収できるようにした精錬炉内に、精錬に供す
る金属酸化物を精錬の途中で炉内に添加するに当たり、
予め細粒状化させた投入すべき前記金属酸化物を前記ダ
クト内に導入するとともに細粒状金属酸化物がダクト内
で流動層を形成して滞留するように上記排ガスの流速を
制御し、該金属酸化物の加熱還元を進行させた後、生成
した予熱還元生成物をガス流速の制御により精錬容器内
に落下投入すること、の点にある。
（作 用）
本発明性着想の背景につき、以下転炉の鋼精錬において
、精錬中に炉口より添加すべき金属酸化物を予め転炉排
ガスにて予熱・還元してから投入する技術を例にとり、
以下に説明する。
、精錬中に炉口より添加すべき金属酸化物を予め転炉排
ガスにて予熱・還元してから投入する技術を例にとり、
以下に説明する。
転炉に添加するＭｎやＮｉ、Ｃｒ等の酸化物鉱石の還元
反応は吸熱反応であり、多大の熱量が必要である。そこ
で、転炉精錬中に生成するＣＯを多量に含む高温排ガス
の顕熱と還元特性を利用して、第１図に示すように、細
粒状にした上記酸化物鉱石を一旦転炉１の炉口上にもう
けたダクト２内に導入し、ガス流速の制御により流動層
を形成させ、一定時間経過した後に十分に予熱と還元が
行われた頃合いを見てガス流速を小さくして、予熱・還
元生成物を転炉内溶鋼中にむけて落下投入し、最終的な
溶融還元を果たす。
反応は吸熱反応であり、多大の熱量が必要である。そこ
で、転炉精錬中に生成するＣＯを多量に含む高温排ガス
の顕熱と還元特性を利用して、第１図に示すように、細
粒状にした上記酸化物鉱石を一旦転炉１の炉口上にもう
けたダクト２内に導入し、ガス流速の制御により流動層
を形成させ、一定時間経過した後に十分に予熱と還元が
行われた頃合いを見てガス流速を小さくして、予熱・還
元生成物を転炉内溶鋼中にむけて落下投入し、最終的な
溶融還元を果たす。
炉口上のダクト２内で、酸化物鉱石を流動化させるため
には、ダクト下流側に設ける排ガス制御弁（図示せず）
或いは排風機（図示せず）を使い、次のような条件を満
足させればよい。
には、ダクト下流側に設ける排ガス制御弁（図示せず）
或いは排風機（図示せず）を使い、次のような条件を満
足させればよい。
すなわち、金属酸化物の粒径、比重、排ガス流量、およ
び精錬容器（転炉）上部のダクト径（流動層）を次式に
示す範囲に制御すれば流動化が可能である。
び精錬容器（転炉）上部のダクト径（流動層）を次式に
示す範囲に制御すれば流動化が可能である。
Ｕ、、＜ Ｕ ＜ Ｕ、 （１１Ｕ、、
ｆ：流動化開始速度 Ｕ７．流動化終端速度（＝８．７２ｍｆ）ｄ：粒径（ｍ
） ρ、：粒子の密度（ｋｇ／ ｒＩ？） ρ、：排ガスの密度（ｋｇ／ ｒｒ？）ｇ：重力加速度
（ｍ／ｓｅｃ”） 転炉の場合であれば、一般に金属酸化物の粒径、吹錬ガ
ス量及び排風機による排ガス量を制御することで流動層
の形成、保持、解除が可能しある。
ｆ：流動化開始速度 Ｕ７．流動化終端速度（＝８．７２ｍｆ）ｄ：粒径（ｍ
） ρ、：粒子の密度（ｋｇ／ ｒＩ？） ρ、：排ガスの密度（ｋｇ／ ｒｒ？）ｇ：重力加速度
（ｍ／ｓｅｃ”） 転炉の場合であれば、一般に金属酸化物の粒径、吹錬ガ
ス量及び排風機による排ガス量を制御することで流動層
の形成、保持、解除が可能しある。
（実施例）
次に、本発明につき、８５トン上・底吹き転炉を用い、
その炉内に精錬中ＮｉＯを添加すべくダクトにて流動層
予備還元を行った例で説明する。実施の条件は以下に示
す通りである。
その炉内に精錬中ＮｉＯを添加すべくダクトにて流動層
予備還元を行った例で説明する。実施の条件は以下に示
す通りである。
Ｏ転炉内溶湯： ＳＯ５３０４（目標Ｎｉ ８．５χ）
ＱＮｉＯ使用量： ２０ｋｇ／ｌ （Ｎｉ １．５χ
相当）比重 ５．Ｏ Ｎｉ ＝ ７５χ 粒径＝平均粒径０．５ ＊ｎ（Ａ
）０ ＝ ２５ χ ○ダクト径：２．７ｍφ、排ガス温度： １４００’Ｃ
１○排ガス粒量： ２１００ＯＮｍ３／Ｈ、ダクト部（
６，１ｍ／ｓ）を確認した後、Ｎｉ０粒を導入し、ダク
ト内で流動化させた。
ＱＮｉＯ使用量： ２０ｋｇ／ｌ （Ｎｉ １．５χ
相当）比重 ５．Ｏ Ｎｉ ＝ ７５χ 粒径＝平均粒径０．５ ＊ｎ（Ａ
）０ ＝ ２５ χ ○ダクト径：２．７ｍφ、排ガス温度： １４００’Ｃ
１○排ガス粒量： ２１００ＯＮｍ３／Ｈ、ダクト部（
６，１ｍ／ｓ）を確認した後、Ｎｉ０粒を導入し、ダク
ト内で流動化させた。
流動化時間は１０分でこのときのランス羽口からのガス
吹込み量は、上吹き９ＯＮｍ”Ｏ，／ｗｉｎ ％底吹き
８ＯＮｍ”Ｏｚ／ｍｉｎ ＋ ２ＯＮｍ’Ｎ、／ｍｉｎ
である。流動化の終了は吹錬中断で果たした。その際の
排ガス流速は３００ＯＮｍ’／ｈ （０，９ｍ／ｓ
） （底吹きＮｔ ５ＯＮｍ”／ｗｉｎのみ）であった
。炉内に落下させた後再びｏｔを吹込み精錬した。
吹込み量は、上吹き９ＯＮｍ”Ｏ，／ｗｉｎ ％底吹き
８ＯＮｍ”Ｏｚ／ｍｉｎ ＋ ２ＯＮｍ’Ｎ、／ｍｉｎ
である。流動化の終了は吹錬中断で果たした。その際の
排ガス流速は３００ＯＮｍ’／ｈ （０，９ｍ／ｓ
） （底吹きＮｔ ５ＯＮｍ”／ｗｉｎのみ）であった
。炉内に落下させた後再びｏｔを吹込み精錬した。
上記実施条件における、Ｕ ＩＩｆ＋Ｕｆは下記の通り
であった。
であった。
Ｕ−ｒ（流動化開始速度） ＝ ４．８ ｍ／ｓＵｔ
（流動化終端速度） ＝４１．５ ｃｍ／５ｃｌ
−０，５ｔｎ 比較として粒径２０ｍ５ （Ｂ） のＮｉＯを精錬中
炉口より投入した例を示す。
（流動化終端速度） ＝４１．５ ｃｍ／５ｃｌ
−０，５ｔｎ 比較として粒径２０ｍ５ （Ｂ） のＮｉＯを精錬中
炉口より投入した例を示す。
第３図は、この実施例における排ガス温度に及ぼす粒径
の関係を示す。排ガス温度値はＮｉＯ投人から１０分間
の第１図中の温度測定装置３部での平均値である。平均
粒径ｄ＝０．５ｍｍである（Ａ）については、排ガス温
度は低下しており、上記条件からも明らかなように、熱
交換が行われていることが確実である。これに対し粒径
がｄ＝２０ｍである（Ｂ）については、流動化されてい
ないため、排ガス温度も通常のＮｉＯ添加なしの場合と
ほとんどかわっていない。
の関係を示す。排ガス温度値はＮｉＯ投人から１０分間
の第１図中の温度測定装置３部での平均値である。平均
粒径ｄ＝０．５ｍｍである（Ａ）については、排ガス温
度は低下しており、上記条件からも明らかなように、熱
交換が行われていることが確実である。これに対し粒径
がｄ＝２０ｍである（Ｂ）については、流動化されてい
ないため、排ガス温度も通常のＮｉＯ添加なしの場合と
ほとんどかわっていない。
また、第４図にコークス原単位と粒径の関係を示した。
この図からも明らかなように、流動化していると思われ
る平均粒径ｄ ＝０．５ ｗｍ （Ａ）の方がコークス
原単位は低下している。
る平均粒径ｄ ＝０．５ ｗｍ （Ａ）の方がコークス
原単位は低下している。
したがって、炉口上ダクト内での金属酸化物の流動化を
利用すれば、同時に還元用のコークスおよび昇熱用のコ
ークス１．５ ｋｇ／ｌの原単位を低減させることがで
きる。なお、Ｎｔ歩留りについては、粒径の差によって
顕著な差はみられず、またいずれも通常レベルであった
。
利用すれば、同時に還元用のコークスおよび昇熱用のコ
ークス１．５ ｋｇ／ｌの原単位を低減させることがで
きる。なお、Ｎｔ歩留りについては、粒径の差によって
顕著な差はみられず、またいずれも通常レベルであった
。
上述した実施例の効果については、装置の改造、すなわ
ち流動層となるダクトを大きくすることにより、大量使
用を果たば目指す効果はさらに大となる。
ち流動層となるダクトを大きくすることにより、大量使
用を果たば目指す効果はさらに大となる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、精錬炉の操業に当
たって、精錬中に生成する高温排ガスにより添加物の予
熱・還元を行わせるので、排ガスの有効利用が達せられ
るとともに、精錬反応の迅速化、歩留りの向上、熱量原
単位の向上などの優れた効果が期待できる。
たって、精錬中に生成する高温排ガスにより添加物の予
熱・還元を行わせるので、排ガスの有効利用が達せられ
るとともに、精錬反応の迅速化、歩留りの向上、熱量原
単位の向上などの優れた効果が期待できる。
第１図は、転炉で本発明法を実施しているもようを示す
路線図、 第２図は、ダクト内流動を説明するための路線図、 第３図は、粒径と排ガス温度との関係を示すグラフ、 第４図は、粒径とコークス原単位との関係を示すグラフ
である。 ■・・・転炉 ２・・・ダクト３・・・温
度測定装置
路線図、 第２図は、ダクト内流動を説明するための路線図、 第３図は、粒径と排ガス温度との関係を示すグラフ、 第４図は、粒径とコークス原単位との関係を示すグラフ
である。 ■・・・転炉 ２・・・ダクト３・・・温
度測定装置
Claims (1)
- １、精錬時に生成する還元性排ガスを炉口上に設けたダ
クトを通じて回収できるようにした精錬炉内に、精錬に
供する金属酸化物を精錬の途中で炉内に添加するに当り
、予め細粒状化させた投入すべき前記金属酸化物を前記
ダクト内に導入するとともに細粒状金属酸化物がダクト
内で流動層を形成して滞留するように上記排ガスの流速
を制御し、該金属酸化物の加熱還元を進行させた後、生
成した予熱還元生成物をガス流速の制御により精錬容器
内に落下投入することを特徴とする精錬炉への金属酸化
物添加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7753685A JPS61238907A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 精錬炉への金属酸化物添加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7753685A JPS61238907A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 精錬炉への金属酸化物添加方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238907A true JPS61238907A (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13636708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7753685A Pending JPS61238907A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 精錬炉への金属酸化物添加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238907A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109406A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Pre-treatment of raw materials for converter |
| JPS5626684A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-14 | Nippon Denso Co Ltd | Production for electric welded tube |
-
1985
- 1985-04-13 JP JP7753685A patent/JPS61238907A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109406A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Pre-treatment of raw materials for converter |
| JPS5626684A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-14 | Nippon Denso Co Ltd | Production for electric welded tube |
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