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JPH059527A - 低p銑の製造方法 - Google Patents

低p銑の製造方法

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Publication number
JPH059527A
JPH059527A JP3159292A JP15929291A JPH059527A JP H059527 A JPH059527 A JP H059527A JP 3159292 A JP3159292 A JP 3159292A JP 15929291 A JP15929291 A JP 15929291A JP H059527 A JPH059527 A JP H059527A
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JP
Japan
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furnace
low
tuyeres
weight
coke
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JP3159292A
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English (en)
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JP3031493B2 (ja
Inventor
Tsuneo Aihara
恒雄 相原
Kiyosuke Niko
精祐 児子
Hiroya Marushima
弘也 丸島
Yoichi Watanabe
洋一 渡辺
Tsuneya Hasegawa
恒也 長谷川
Hiroshi Itaya
宏 板谷
Sei Komamura
聖 駒村
Nozomi Tamura
望 田村
Takashi Ushijima
崇 牛島
Kazuhiko Sato
和彦 佐藤
Taro Kusakabe
太郎 日下部
Toru Tsunakawa
徹 綱川
Shinichi Masumoto
慎一 益本
Manabu Nakazawa
学 中沢
Yukio Sato
幸男 佐藤
Eiji Katayama
英司 片山
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
JFE Mineral Co Ltd
Original Assignee
Kawatetsu Mining Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

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Abstract

(57)【要約】 【目的】電解法または低P炭材を用いることなく、安価
容易に低P銑を大量生産する。 【構成】2段羽口2,3を有する炭材充填層型溶融還元
炉1を用い、炉頂ガス温度を700℃以上とし、FeO
を20%以上含む粉粒状の金属酸化物を上段羽口2から
吹込む。これによって炉内の脱P反応を促進し炭材や原
料から入るPを気化させて炉頂排ガスと共に排出するこ
とより低P銑を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FeOを含んだ鉱石粉
等を原料として低P銑を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】低P銑又は低P鋼を得るため、溶銑の前
処理や製鋼工程内において脱P処理を行うことや、溶銑
製造時に極低Pコークスを用いるなどしているが、これ
らの処理を行っても鋼中のP濃度はせいぜい0.03重
量%程度である。極低P銑、極低P鋼製造に関しては、
電解法によりP濃度0.006重量%を得ることができ
るが、この製造方法は電力エネルギ消費量が多く、大量
生産プロセスとしては問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高炉法においては、コ
ークス中に含有されているP分は略々100%が銑鉄に
移行してしまうことから、低P銑製造に際しては低P含
有のコークスを用いなければならないし、さらに要求P
成分に応じFeOやFe23 を含む粉体を溶銑中に吹
込み、脱Si脱P処理を溶銑予備処理場にて行う必要が
ある。また製鋼工程でコークスを用いる場合には、コー
クス中のP分が鋼中に移行するので、さらに脱Pの必要
性を生じ、脱Pのための予備処理設備の設置が必要とな
る。低Pコークスの製造方法としては特開昭52−10
5902号公報に記載の技術があるが、これらのコーク
スは価格が高い。脱P予備処理を行った鋼のP濃度はせ
いぜい0.025重量%程度である。
【0004】これよりさらに低P鋼を狙うためには、上
述のように電解法があるがエネルギコストが莫大なもの
となり大量生産には適さない。本発明は以上の問題点を
解決した技術を提供することを目的とするもので、低P
コークス等の炭材を用いることなく、P含有量が0.0
5重量%以下の低P銑を安価に大量生産可能な方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の技術手段は、 (a) 炭材充填式の竪型炉を用いる。上段羽口、下段
羽口を各々同数で複数個を円周に配置させ、上段羽口か
らは原料となる鉱石粉、転炉集塵スラジ等の粉粒状の金
属酸化物を吹込む。
【0006】(b) 高炉用に用いられる普通コークス
(Pが約0.042重量%)等の炭材を炉頂から投入し
炉頂温度を700℃以上に保つ。 (c) 上段羽口から吹込む金属酸化物はFeOを20
重量%以上含むものとする。
【0007】
【作用】本発明によれば、竪型炉の上段羽口に金属酸化
物含有粉を吹込み上段羽口レースウエイ内にて溶解させ
る。造滓剤は、上段羽口に金属酸化物含有粉と同時に吹
込むかもしくはその一部又は全部を塊状で炉頂から投入
する。竪型炉内に充填する炭材としては、コークスが好
ましく、またコークスの代りに、その一部を石炭や成形
コークスなどの炭材と置換することができる。
【0008】コークス中に約0.04重量%含まれてい
るPが銑中に移行する量を抑制するため、高温でコーク
ス中のPを気化脱Pさせる。炉上部において気化したP
2 5 、P410などのガスは炉頂ダストと共に排出、
集塵冷却、捕集される。また、炉頂から下降中に次の
(1)式によって還元気化されたP2 ガスも排出され、
排ガス冷却水によって冷却され、冷却時にリン酸イオン
となって回収され、水処理によって中和される。
【0009】 P25 (コークス灰中に含有する)+5C → 5CO+P2 (気体) …反応(1) 炉頂ガス温度を700℃以上に保つと、P25 の一部
はそのまま気化し、また気化したP410、P25
びP4 、P2 を含んだガスが再固化するのを防ぐことが
でき、これらを炉外の集塵機へ排出させることが可能と
なる。
【0010】上段羽口で溶解した金属酸化物含有粉は、
充填コークス中を降下する際に例えば次の(2)、
(3)式によって還元及び脱Pさせ、極低P銑を得る。
すなわち、上段羽口から下方ではコークス中のPに加え
金属酸化物粉や造滓剤に含まれるPが炉内に入ってくる
が、これらのPは下段羽口まで溶解銑が降下する間に以
下の反応により脱P作用を起こさせる。このために、吹
込まれる金属酸化物含有粉はFeOを20重量%以上含
むものでなければならない。
【0011】脱P機構は下記の2通りの反応が複合的に
起こっている。 2P(銑中)+5FeO→P25 +5Fe …反応(2) P25 +5C→5CO+P2 (気体) …反応(3) 2P(銑中)+5FeO+3CaO→3CaO・P25 +5Fe …反応(4) CaO・P25 +5C→CaO+5CO+P2 (気体) …反応(5) 反応(4)、(5)は繰返し行われる。さらにスラグ中
のFeOが0.5重量%以下の部分では下羽口で発生す
るSiOガスによりスラグ中のP25 は還元気化脱P
され(例えば反応(6)、(7))炉床のスラグ中Pは
0.04重量%以下になり復リン反応を防止できる。
【0012】SiO2 +C→SiO+CO 5SiO+2P25 →5SiO2 +P2 (気体) …反応(6) 3SiO+P25 →5SiO2 +2PO(気体) …反応(7) 以上の2段階の脱P機構、すなわち (a)炉上部の炉頂から上段羽口間のコークス中のPの
気化脱P (b)上段羽口と下段羽口間の金属酸化物含有粉又は溶
銑中のPの脱P を経て、炉内に導入されるPの70〜95%を脱Pする
ことができる。
【0013】以下本発明をさらに詳細に説明する。図1
は本発明の構成を示す2段羽口を設えた15t/日のコ
ークス充填層式実験竪型炉1を示す。上段羽口2および
下段羽口3より700〜800℃の加熱空気に酸素を1
0〜20容量%加えた酸素富化空気を吹込む。上段羽口
に鉱石粉(鉄酸化物)を粉体ランス4より吹込む。吹込
まれた粉体は上段レースウエイ5内で溶解する。炉内は
コークス6で充填しており上段レースウエイ5内で溶け
た溶銑は、コークス6の隙間を通って降下する。降下す
る際に下段羽口3より供給された熱風を熱源として、還
元反応及び脱P反応が生ずる。炉底に溜った溶銑は出銑
孔8から排出される。竪型炉内で起こる反応は、例えば
上記(1)〜(7)式に示した通りである。
【0014】また炉頂部7のガス温度を700℃以上に
保つことによって、炉内で発生したP2 又はP25
POガスはそのままガス排出管9を通って系外に放出さ
れる。また、炉頂部7より供給されるコークス10は、
炉内を降下する間にコークス中に含まれるPが気化し、
気化したPは上昇ガスと共に排出され銑中へのPの移行
を防止する。
【0015】図2に図1の炉を用いたときの炉頂温度と
出銑中のP濃度との推移を示す。炉頂温度を700℃以
上に変更する前後と、上段羽口より吹込む金属酸化物含
有粉を通常の鉄鉱石粉原料A(FeO含有量7%)から
FeOを20%以上含む転炉ダストから成る原料B
(C:4.7重量%、T・Fe:62.4重量%(Fe
O:31.8重量%)、SiO2 :0.8重量%、Al
23 :1.1重量%、MnO:4重量%、T・Cr:
6.2重量%、その他酸化物20.6重量%)に変更し
た操業データを示す。図2から明らかなように炉頂温度
が700℃以上でかつ吹込み鉄酸化物中のFeOが高い
方が出銑中のP濃度が低くなることが判る。
【0016】さらに、図3に銑中P濃度と炉頂(ガス)
温度との関係を原料Aと原料Bと原料C(FeO含有量
10〜15%)で区別して調査した結果を示す。図3か
ら明らかなように吹込み金属酸化物中のFeO含有量を
20重量%以上とすれば溶銑中のP濃度が0.05重量
%以下の低P銑を安定して製造することができる。これ
はFeO含有量が低いとCでFeOが還元され、Pを酸
化還元するのに必要なFeOが不足するからである。
【0017】
【実施例】図1に示した15t/Dのコークス充填式実
験竪型炉1を用い、炉頂ガス温度を700〜800℃に
保ち、上段羽口より転炉ダスト(平均値C:4.7重量
%、T・Fe:62.4重量%(FeO:31.8重量
%)SiO2 :0.8重量%、T・Cr:6.2重量
%、MnO:4重量%、Al23 :1.1重量%)を
1.2t/H,CaO,SiO2 からなる造滓剤を0.
3t/Hの条件で吹込んだ操業結果を表1に示す。表1
より明らかなように低P銑が得られた。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明によればコークス充填層式竪型炉
を用いて低P銑を安価に容易に大量生産することが可能
となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】コークス充填層式竪型炉の概略図である。
【図2】炉頂ガス温度と出銑中P%との関係を示すチャ
ートである。
【図3】吹込み原料中のFeO含有量による炉頂ガス温
度と溶銑中P濃度の関係図である。
【符号の説明】
1 竪型炉 2 上段羽口 3 下段羽口 4 粉体ランス 5 レースウエイ 6 コークス 7 炉頂 8 出銑孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児子 精祐 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 丸島 弘也 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 渡辺 洋一 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 長谷川 恒也 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 板谷 宏 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 駒村 聖 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 田村 望 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 牛島 崇 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 佐藤 和彦 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 日下部 太郎 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 綱川 徹 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社千 葉製鉄所内 (72)発明者 益本 慎一 倉敷市水島川崎通1丁目(番地なし) 川 崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中沢 学 千葉市川崎町1番地 川鉄鉱業株式会社千 葉製造所内 (72)発明者 佐藤 幸男 千葉市川崎町1番地 川鉄鉱業株式会社千 葉製造所内 (72)発明者 片山 英司 千葉市川崎町1番地 川鉄鉱業株式会社千 葉製造所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 胴壁部に上下2段に配設された複数の羽
    口から酸素含有熱風を吹き込むとともに上段羽口を介し
    て金属酸化物を含有する粉粒体を炉内に吹込み金属酸化
    物を溶融還元して溶融金属を製造する炭材充填層式竪型
    炉を用い、該炉の炉頂ガス温度を700℃以上に保つと
    ともに、金属酸化物中にFeOを20重量%以上含有す
    る粉粒体を前記上段羽口から吹込むことを特徴とする低
    P銑の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578722A (ja) * 1991-09-26 1993-03-30 Kawasaki Steel Corp 金属溶融還元炉の操業方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0578722A (ja) * 1991-09-26 1993-03-30 Kawasaki Steel Corp 金属溶融還元炉の操業方法

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