JP5332487B2 - Hot metal desiliconization method - Google Patents
Hot metal desiliconization method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5332487B2 JP5332487B2 JP2008265816A JP2008265816A JP5332487B2 JP 5332487 B2 JP5332487 B2 JP 5332487B2 JP 2008265816 A JP2008265816 A JP 2008265816A JP 2008265816 A JP2008265816 A JP 2008265816A JP 5332487 B2 JP5332487 B2 JP 5332487B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot metal
- lance
- immersion lance
- immersion
- oxygen
- 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
Links
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
本発明は、浸漬ランスを介して酸素含有ガスを、混銑車に収容された溶銑に吹き込んで行う溶銑の脱珪処理方法に関し、詳しくは、下端側面に4つの吐出孔を備えた二重管構造の浸漬ランスを混銑車内の溶銑に垂直に浸漬させ、二重管構造の内管から酸素含有ガスを吹き込むと同時に、二重管構造の内管と外管との間隙から炭化水素系ガスを吹込んで行う、溶銑の脱珪処理方法に関するものである。 The present invention relates to a hot metal desiliconization method in which an oxygen-containing gas is blown into a hot metal contained in a kneading wheel via an immersion lance, and more specifically, a double pipe structure having four discharge holes on a lower end side surface. The immersion lance is immersed vertically in the molten iron in the kneading car, and oxygen-containing gas is blown from the inner pipe of the double pipe structure, and at the same time, hydrocarbon gas is blown from the gap between the inner pipe and the outer pipe of the double pipe structure. The present invention relates to a hot metal desiliconization method.
近年、鋼材の高級化に伴う燐含有量低下対策、或いは製鋼プロセスの合理化を目的として、溶銑の脱燐処理が、転炉または溶銑鍋若しくは混銑車(「トピードカー」ともいう)などにおいて広く行われている。また、この脱燐処理では、溶銑中の珪素も除去され、この珪素が脱燐反応を阻害するので、脱燐処理を効率的に行うために、脱燐処理の前に予め溶銑中の珪素を除去する脱珪処理も行われている。 In recent years, hot metal dephosphorization has been widely performed in converters, hot metal pans, or kneading cars (also called “topy cars”) for the purpose of reducing the phosphorus content accompanying the upgrading of steel materials or rationalizing the steel making process. ing. In this dephosphorization process, silicon in the molten iron is also removed, and this silicon inhibits the dephosphorization reaction. Therefore, in order to efficiently perform the dephosphorization process, the silicon in the molten iron is previously removed before the dephosphorization process. Desiliconization treatment to be removed is also performed.
溶銑中の珪素は酸化反応によって除去される。従って、溶銑の脱珪処理は、溶銑に酸素ガスや酸化鉄などの酸素源を供給し、この酸素源によって溶銑中の珪素を酸化除去させている。その際に、反応効率を高める或いは生成するスラグの組成を調整するために、生石灰などのフラックスも添加されている。 Silicon in the hot metal is removed by an oxidation reaction. Accordingly, in the hot metal desiliconization process, an oxygen source such as oxygen gas or iron oxide is supplied to the hot metal, and the silicon in the hot metal is oxidized and removed by this oxygen source. At that time, a flux such as quicklime is also added to increase the reaction efficiency or adjust the composition of the slag to be generated.
溶銑の脱珪処理において、溶銑に酸素ガスなどの酸素含有ガスを供給する方法は、大きく分けて2種類に分類される。1つの方法は、溶銑とは非接触の上吹きランスなどから酸素含有ガスを溶銑浴面に向けて吹き付ける方法(「上吹き送酸法」と呼ぶ)である(例えば、特許文献1を参照)。他の方法は、溶銑中に浸漬させたガス吹き込み用の浸漬ランスや反応容器の底部などに設けた羽口から、溶銑中に酸素含有ガスを直接吹き込む方法(「吹き込み送酸法」と呼ぶ)である(例えば、特許文献2を参照)。 In hot metal desiliconization, the method of supplying oxygen-containing gas such as oxygen gas to hot metal is roughly classified into two types. One method is a method of spraying an oxygen-containing gas toward the hot metal bath surface from a non-contact upper blowing lance or the like (referred to as “top blowing acid method”) (for example, see Patent Document 1). . Another method is a method of directly blowing an oxygen-containing gas into hot metal from a dipping lance for gas blowing immersed in hot metal or from a tuyere provided at the bottom of a reaction vessel (referred to as “blow acid feeding method”). (For example, see Patent Document 2).
それぞれの方法には、それぞれの特徴があり、吹き込み送酸法の場合には、酸素含有ガスの添加効率が高い、攪拌力が向上するなどの利点がある一方、浸漬ランスの浸漬部の熱負荷は大きく(例えば一方向のみの熱負荷を受ける羽口などと比べても消耗が激しい)、耐用回数が限られるなどの問題がある。これに対して、上吹き送酸法の場合には、上吹きランスへの熱負荷が小さく、長期間に亘って使用できるという利点はあるが、酸素含有ガスの添加効率が低い、攪拌力が得られないなどの問題がある。 Each method has its own characteristics, and in the case of the blow-in acid method, there are advantages such as high addition efficiency of oxygen-containing gas and improved stirring power, while the heat load of the immersion part of the immersion lance Are large (for example, they are more exhausted than a tuyere subjected to a heat load in only one direction), and have a problem that the number of service life is limited. On the other hand, in the case of the top blowing acid method, there is an advantage that the heat load on the top blowing lance is small and it can be used for a long time, but the addition efficiency of the oxygen-containing gas is low, and the stirring power is low. There are problems such as inability to obtain.
酸素含有ガスを供給する際に、上吹き送酸法とするか、吹き込み送酸法とするかは、上記の特徴を考慮して決められるが、例えば混銑車の場合のように、処理容器の形状から上吹き送酸法では反応効率が悪く、吹き込み送酸法を採用せざるを得ないこともある。混銑車の場合には、その容器形状から攪拌・混合されにくく、それに加えて溶銑の収容量に対して開口部が少なく、上吹き送酸法では所望する反応効率が得られないからである。 When supplying the oxygen-containing gas, whether to use the top-blowing acid method or the blow-by acid method is determined in consideration of the above characteristics. For example, as in the case of a kneading car, From the shape, the reaction efficiency is poor in the top blowing acid method, and the blowing acid method may be inevitably adopted. In the case of a kneading vehicle, it is difficult to stir and mix due to the shape of the container, and in addition to that, there are few openings for the amount of hot metal accommodated, and the desired reaction efficiency cannot be obtained by the top blowing acid method.
吹き込み送酸法で使用する浸漬ランスは、前述したように浸漬部の損耗が激しいことから、これを改善する手段が提案されている。例えば、特許文献3には、浸漬ランスを二重管構造とし、内管から酸素含有ガスを吹き込み、内管と外管との間隙から炭化水素系ガスを吹き込み、この炭化水素系ガスの分解反応による吸熱を利用して浸漬ランスを冷却する技術が開示されており、工業上有益な効果が得られている。
As described above, the immersion lance used in the blowing acid feeding method has a severe wear of the immersion part, and means for improving this has been proposed. For example, in
酸素含有ガスを混銑車内の溶銑に吹き込む際の他の1つの技術課題として、混銑車の開口部からの溶銑の噴出が挙げられる。特に、浸漬ランスを混銑車の開口部から溶銑に垂直に浸漬させた場合には、浸漬ランスのガス吹き出し部と混銑車の開口部とが近い位置関係になるため、溶銑が噴出しやすくなるという問題がある。この溶銑の噴出は設備トラブルを招く恐れがあり、溶銑が噴出しないようにするためには、浸漬ランスの浸漬深さを十分に深くすることはできず、浅くせざるを得ない。浸漬深さが浅いと、酸素含有ガスと溶銑との接触時間が短くなるため、反応効率が低下してしまうという問題が生じる。 As another technical problem when oxygen-containing gas is blown into the molten iron in the kneading vehicle, the molten metal is ejected from the opening of the kneading vehicle. In particular, when the immersion lance is immersed perpendicularly to the molten iron from the opening of the kneading wheel, the gas blowing part of the immersion lance and the opening of the kneading wheel are close to each other, so that the molten metal is easily ejected. There's a problem. This hot metal jetting may cause equipment troubles, and in order to prevent hot metal jetting, the immersion depth of the immersion lance cannot be made sufficiently deep and it must be shallow. If the immersion depth is shallow, the contact time between the oxygen-containing gas and the hot metal becomes short, which causes a problem that the reaction efficiency decreases.
この問題を解決するために、特許文献4には、浸漬ランスを混銑車内の溶銑に斜めに浸漬させ、ランス先端を混銑車の一方の側の絞り部の近傍に浸漬させる技術が開示されている。浸漬ランスを斜めに浸漬させることで、浸漬ランスのガス吹き出し部と混銑車の開口部とが隔てられ、溶銑の噴出が抑制される。
しかしながら、特許文献4においては以下の問題がある。
However,
即ち、浸漬ランスを斜めに浸漬することで、混銑車開口部からの溶銑の噴出を減らすことができ、ランスの浸漬深さを深くすることが可能となるものの、ランス本体が溶銑の浮力を受けやすく、振動が激しくなってランスの損傷が激しくなるという課題を有している。従って、特許文献4は、浸漬ランスの寿命という観点からは十分ではない。
That is, by immersing the immersion lance diagonally, it is possible to reduce hot metal spout from the kneading wheel opening and to increase the immersion depth of the lance, but the lance body receives the buoyancy of the hot metal. The problem is that the lance is easily damaged and the lance is severely damaged. Therefore,
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、混銑車内の溶銑に浸漬ランスを介して酸素含有ガスを吹き込んで溶銑を脱珪処理するに際し、浸漬ランスの耐用性が高く、且つ、混銑車開口部からの溶銑の噴出が少なく、高い反応効率で処理することのできる、溶銑の脱珪処理方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to improve the durability of the immersion lance when degassing the molten iron by blowing an oxygen-containing gas into the molten iron in the kneading vehicle via the immersion lance. It is an object of the present invention to provide a hot metal desiliconization processing method that is high and has a small amount of molten metal ejected from the kneading wheel opening and can be processed with high reaction efficiency.
上記課題を解決するための第1の発明に係る溶銑の脱珪処理方法は、混銑車に収容された溶銑に浸漬ランスを介して酸素含有ガスを吹き込んで溶銑を脱珪処理するに際し、浸漬ランスの中心軸を対称とし、且つ隣り合う吐出孔のなす中心角を、「θ1+θ2=180°」及び「20°≦θ1≦θ2」を満足するθ1及びθ2とする4つの吐出孔をその下端部側面に有し、内管及び外管からなる二重管構造の浸漬ランスを、中心角がθ1の側が混銑車の長手方向を向き、吐出孔は混銑車の長手方向とは交差する方向を向くように溶銑に垂直に浸漬させ、前記内管から酸素含有ガスを吹き込むとともに、内管と外管との間隙から炭化水素系ガスを吹き込んで、溶銑に脱珪処理を施すことを特徴とするものである。 The hot metal desiliconization method according to the first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is the immersion lance when degassing the hot metal by blowing oxygen-containing gas into the hot metal accommodated in the kneading vehicle via the immersion lance. The four discharge holes having a central axis of symmetric and a central angle formed between adjacent discharge holes and having θ1 and θ2 satisfying “θ1 + θ2 = 180 °” and “20 ° ≦ θ1 ≦ θ2” The immersion lance having a double-tube structure consisting of an inner tube and an outer tube, the center angle θ1 side faces the longitudinal direction of the kneading wheel, and the discharge hole faces the direction intersecting the longitudinal direction of the kneading wheel It is immersed in the hot metal vertically, and oxygen-containing gas is blown from the inner tube, and hydrocarbon gas is blown from the gap between the inner tube and the outer tube, and the hot metal is desiliconized. is there.
第2の発明に係る溶銑の脱珪処理方法は、第1の発明において、前記θ1は20〜65°の範囲内であることを特徴とするものである。 The hot metal desiliconization method according to the second invention is characterized in that, in the first invention, the θ1 is in the range of 20 to 65 °.
第3の発明に係る溶銑の脱珪処理方法は、第1または第2の発明において、前記中心角をθ1として隣り合う吐出孔間の中心位置が混銑車の長手方向を向くように、浸漬ランスを浸漬させることを特徴とするものである。 The hot metal desiliconization method according to a third aspect of the present invention is the immersion lance according to the first or second aspect, wherein the central position between the adjacent discharge holes faces the longitudinal direction of the kneading wheel with the central angle as θ1. It is characterized by soaking.
本発明によれば、浸漬ランスは4つの吐出孔を有しているので、2孔の浸漬ランスに比較して吐出孔からの噴流のエネルギーが溶銑浴内で分散され、それに伴って混銑車開口部からの溶銑の噴出が抑制でき、また、内管と外管との間隙から吹き込む炭化水素系ガスによって浸漬ランスの先端部が冷却されるので、浸漬ランスの耐用性を向上させることができる。 According to the present invention, since the immersion lance has four discharge holes, the energy of the jet flow from the discharge hole is dispersed in the hot metal bath as compared with the two-hole immersion lance, and accordingly, the kneading wheel is opened. It is possible to suppress the hot metal from being ejected from the portion, and the tip of the immersion lance is cooled by the hydrocarbon-based gas blown from the gap between the inner tube and the outer tube, so that the durability of the immersion lance can be improved.
以下、本発明を具体的に説明する。本発明者らは、浸漬ランスの耐用性が高く、且つ、浸漬深さを深くしても、混銑車開口部からの溶銑の噴出が少なく、高い反応効率で脱珪処理可能な脱珪処理方法の開発を目的として、混銑車を模した水モデル装置における水モデル実験及び実機混銑車における溶銑の脱珪処理を種々の条件下で実施し、調査・検討を行った。 Hereinafter, the present invention will be specifically described. The inventors of the present invention have a desiliconization method that has high durability of a dipping lance and that can be desiliconized with high reaction efficiency with less hot metal jetting from the kneading wheel opening even when the immersion depth is increased. For the purpose of development, the water model experiment in the water model device simulating a chaotic vehicle and the desiliconization treatment of the hot metal in the actual chaotic vehicle were carried out under various conditions and investigated and examined.
その結果、斜め浸漬型の浸漬ランスでは、溶銑の浮力に起因して浸漬ランスに作用する応力を軽減することはできず、浸漬ランスの寿命を現在以上に延ばすことは困難であることが確認できた。従って、垂直に浸漬する型式の浸漬ランスを対象とすることとした。垂直に浸漬する型式の浸漬ランスでは、浸漬深さを同一とした場合、斜めに浸漬する場合に比較して浸漬部の体積が減少することから、浸漬ランスに作用する応力は小さくなり、また、浮力がランスの中心軸方向に作用し、浸漬ランス円周方向の応力が均一化されるなどにより、浮力の影響が軽減されるからである。 As a result, it is confirmed that the slanted immersion lance cannot reduce the stress acting on the immersion lance due to the buoyancy of the hot metal and it is difficult to extend the life of the immersion lance beyond the present. It was. Accordingly, the immersion lance of the type that is immersed vertically is targeted. In the immersion lance of the type that immerses vertically, if the immersion depth is the same, the volume of the immersion part is reduced compared to when immersing obliquely, so the stress acting on the immersion lance is reduced, This is because buoyancy acts in the direction of the center axis of the lance and the influence of buoyancy is reduced by making the stress in the circumferential direction of the immersion lance uniform.
しかしながら、垂直に浸漬する型式の浸漬ランスでは、前述したように、混銑車開口部からの溶銑の噴出が問題となる。そこで、混銑車を模した水量80リットルの水モデル装置を用いて混銑車開口部からの水の飛散量を評価した。水モデル試験では、吐出孔が2孔の場合と、吐出孔が4孔の場合とで試験した。 However, in the type of immersion lance that immerses vertically, as described above, jetting of hot metal from the kneading wheel opening becomes a problem. Therefore, the amount of water scattered from the chaotic car opening was evaluated using a water model device with a water volume of 80 liters that imitates a chaotic car. In the water model test, the test was conducted with two discharge holes and four discharge holes.
吐出孔が2孔の場合は、浸漬ランスの両側面に同一直線上に配置した吐出孔が混銑車の長手方向を向くように、浸漬ランスを浸漬させた(水準1)。吐出孔が4孔の場合は2水準の試験を実施し、水準2は、隣り合う吐出孔のなす中心角をθ1(「中心角θ1」とも記す)及びθ2(「中心角θ2」とも記す)としたとき、θ1及びθ2を全て90°とし、且つ、隣り合う吐出孔間の中心位置が混銑車の長手方向を向くように浸漬ランスを浸漬させ、また、水準3は、隣り合う吐出孔のなす中心角のうち、θ1を60°、θ2を120°とし、且つ、中心角をθ1(=60°)として隣り合う吐出孔間の中心位置、つまり、中心角θ1の角の二等分線の方向が混銑車の長手方向を向くように浸漬ランスを浸漬させた。
In the case of two discharge holes, the immersion lance was immersed so that the discharge holes arranged on the same straight line on both sides of the immersion lance faced the longitudinal direction of the kneading wheel (level 1). When the number of discharge holes is four, a two-level test is performed. In
吐出孔からのガスの吐出速度を同一にするために、吐出孔の断面積の合計値は、水準1〜3で同一とした。表1に実験条件を示し、また、図1に水の飛散流出速度の測定結果を示す。尚、表1の「吐出孔の向き」の欄に示す図でおいて、符号1は浸漬ランス、符号6は混銑車、符号6aは混銑車の開口部を示す。水の飛散流出速度は、噴出した水の質量を容器で受け、時間毎に水の流出量を秤量して求めた。
In order to make the gas discharge speeds from the discharge holes the same, the total value of the cross-sectional areas of the discharge holes was the same for levels 1 to 3. Table 1 shows the experimental conditions, and FIG. 1 shows the measurement results of the water scattering outflow rate. In the figure shown in the column of “Direction of discharge hole” in Table 1, reference numeral 1 indicates an immersion lance,
図1に示すように、吐出孔を4孔にすることで、水の飛散流出速度が低減されて、浸漬ランスの浸漬深さをより深くできる可能性のあることが分かった。また、水準2よりも水準3のように、中心角θ1を90°よりも小さくして吐出孔の向きを混銑車の長手方向に近づけることで、水の飛散流出速度が更に低減することが分かった。
As shown in FIG. 1, it has been found that by setting the number of discharge holes to four, the scattering and outflow speed of water can be reduced and the immersion depth of the immersion lance can be further increased. Further, as in
この水モデル実験の知見に基づいて、図2に示す実機混銑車を用いて溶銑の脱珪処理実験を実施した。尚、図2は、浸漬ランス1を混銑車6の開口部6aから溶銑7に垂直に浸漬させて、脱珪処理する様子を示す図である。
Based on the knowledge of this water model experiment, a hot metal desiliconization treatment experiment was conducted using an actual mixed car shown in FIG. FIG. 2 is a view showing a state in which the immersion lance 1 is immersed in the
実験では、図3に示す4孔の浸漬ランス1及び図4に示す2孔の浸漬ランス1Aを用い、浸漬ランス1,1Aを混銑車6の開口部6aから溶銑7に垂直に浸漬させて行った。図3に示す浸漬ランス1及び図4に示す浸漬ランス1Aは、ともに、内管2及び外管3からなる二重管構造であり、且つ外管3の外周及び底部に耐火物被覆層4が施工されているが、吐出孔5の孔数が浸漬ランス1では4孔、浸漬ランス1Aでは2孔である点が異なる。尚、図3は、本発明で使用した浸漬ランスの概略断面図であり、(A)は側面断面図、(B)は吐出孔部の横断面図、図4は、本発明で比較のために使用した浸漬ランスの概略断面図であり、(A)は側面断面図、(B)は吐出孔部の横断面図である。
In the experiment, a four-hole immersion lance 1 shown in FIG. 3 and a two-
浸漬ランス1では、隣り合う吐出孔5のなす中心角を中心角θ1及び中心角θ2として、浸漬ランス1の中心軸で交差する2つの直線上に4つの吐出孔5が設置されているのに対し、浸漬ランス1Aでは1つの直線上に2つの吐出孔5が設置されている。ここで、浸漬ランス1の形状を特定するために、中心角θ1は中心角θ2と同等かそれ未満とした。また、2本の交差する直線上に吐出孔5を配置しているので、自ずと、中心角θ1と中心角θ2との和は180°となる。
In the immersion lance 1, four
脱珪処理の際には、浸漬ランス1Aは、吐出孔5の方向が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬ランス1Aを浸漬させた。これに対して浸漬ランス1は、中心角をθ1として隣り合う吐出孔間の中心位置、つまり中心角θ1の二等分線の方向が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬ランス1を浸漬させたり、中心角をθ2として隣り合う吐出孔間の中心位置、つまり中心角θ2の二等分線の方向が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬させたり、種々変化させた。
During the desiliconization process, the
そして、内管2からは15〜30Nm3/分の酸素ガスを吹き込み、内管2と外管3との間隙からは1.5〜3Nm3/分のプロパンガスを吹込んで、脱珪処理を行った。本発明において、内管2及び外管3からなる二重管構造の浸漬ランス1を使用する理由は、内管2と外管3との間隙から炭化水素系ガスを吹込むことで、浸漬ランス1の先端部が炭化水素系ガスの分解反応によって冷却され、浸漬ランス先端部の溶損が抑制されるからである。
Then, 15 to 30 Nm 3 / min of oxygen gas is blown from the
種々の実験の結果、4孔の浸漬ランス1は2孔の浸漬ランス1Aに比較して一般的に浸漬深さを深くすることができ、脱珪酸素効率も良好であった。尚、脱珪酸素効率とは下記の(1)式で定義される。
As a result of various experiments, the 4-hole immersion lance 1 was generally capable of increasing the immersion depth as compared with the 2-
脱珪酸素効率(%)=(処理前[質量%Si]−処理後[質量%Si])×10÷28×22.4÷酸素ガス原単位(Nm3/t-steel) …(1)
更に、中心角をθ1として隣り合う吐出孔間の中心位置、つまり中心角θ1の二等分線の方向が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬ランス1を浸漬させた場合には、中心角θ1は20°以上が必要であることが分かった。中心角θ1が20°未満であると、溶銑7の噴出状況が2孔ランスの場合と変わらず、ランスの浸漬深さを深くすることができなかった。
Desiliconization oxygen efficiency (%) = (Before treatment [mass% Si]-After treatment [mass% Si]) x 10 ÷ 28 x 22.4 ÷ Oxygen gas intensity (Nm 3 / t-steel)… (1)
Furthermore, when the immersion lance 1 is immersed so that the central position between adjacent discharge holes with the central angle θ1, that is, the direction of the bisector of the central angle θ1 is substantially the same as the longitudinal direction of the
また、中心角をθ2として隣り合う吐出孔間の中心位置、つまり中心角θ2の二等分線の方向が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬ランス1を浸漬させた場合には、中心角θ2が90°よりも大きくなるに伴って、酸素ガスが混銑車内壁の耐火物に直接当たるようになり、混銑車6の耐火物寿命が低下する傾向が見受けられ、この浸漬方法は好ましくないことが分かった。
Further, when the immersion lance 1 is immersed so that the central position between the adjacent discharge holes with the
これらの結果から、中心角がθ1となる側を混銑車6の長手方向に向かせる必要のあることが分かった。つまり、吐出孔5の方向を混銑車6の長手方向とは交差させる必要のあることが分かった。吐出孔5を混銑車6の長手方向に向けると、この吐出孔5の隣りの吐出孔5が混銑車内壁の方向を向くことになり、混銑車6の耐火物寿命が低下する。また、溶銑7の噴出を効果的に抑制する観点から、中心角をθ1として隣り合う吐出孔間の中心位置が混銑車6の長手方向とほぼ同一となるように浸漬ランス1を浸漬させることが好ましいことも分かった。
From these results, it was found that the side where the central angle is θ1 needs to face the longitudinal direction of the
更に、中心角θ1が20〜65°の範囲において、脱珪酸素効率が最も高くなることが分かった。これは、吐出孔5からの酸素ガスの噴流が混銑車6の長手方向に沿うことで、溶銑7の攪拌が良くなるためと推察される。
Furthermore, it has been found that the desiliconization oxygen efficiency is highest when the central angle θ1 is in the range of 20 to 65 °. This is presumed to be because the oxygen gas jet from the
本発明は、これらの試験結果に基づきなされたものであり、本発明に係る溶銑7の脱珪処理方法は、混銑車6に収容された溶銑7に浸漬ランス1を介して酸素含有ガスを吹き込んで溶銑7を脱珪処理するに際し、浸漬ランス1の中心軸を対称とし、且つ隣り合う吐出孔5のなす中心角を、「θ1+θ2=180°」及び「20°≦θ1≦θ2」を満足するθ1及びθ2とする4つの吐出孔5をその下端部側面に有し、内管2及び外管3からなる二重管構造の浸漬ランス1を、中心角がθ1の側が混銑車6の長手方向を向き、吐出孔5は混銑車6の長手方向とは交差する方向を向くように溶銑7に垂直に浸漬させ、前記内管2から酸素含有ガスを吹き込むとともに、内管2と外管3との間隙から炭化水素系ガスを吹き込んで、溶銑7に脱珪処理を施すことを特徴としている。
The present invention has been made based on these test results, and the desiliconization method for the
浸漬ランス1の耐火物被覆層4を構成する耐火物材料は、溶損やスポーリングに対して或る程度の耐用性を有するものであれば、どのような組成であっても構わない。代表的な耐火物としては、SiO2を10〜40質量%含有するAl2O3−SiO2系不定形耐火物、MgOを5〜30質量%含有するAl2O3−MgO系不定形耐火物などを用いることができる。耐火物被覆層4の厚みは、ランス寿命を考慮すれば、25mm以上程度が好ましい。また、内管2及び外管3は、ステンレス鋼鋼管や炭素鋼鋼管を用いることができる。
The refractory material constituting the
内管2から吹込む酸素含有ガスとしては、酸素ガス(工業用純酸素ガス)、空気、酸素富化空気、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスなどを使用することができる。酸素含有ガスの酸素濃度は、必要とされる酸素量から適宜決定すればよい。また、内管2からの酸素ガスの吹き込み流量を低下させる際に、窒素ガス、Arガスといった不活性ガスを酸素ガスに混合させて、吹き込みガス流量を確保してもよい。
As the oxygen-containing gas blown from the
炭化水素ガスとしては、プロパン(C3H8)、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、ブタン(C4H10)などが、比較的低温で熱分解し、分解吸熱も大きいため、製鋼プロセスでは利用しやすい。内管2からの酸素含有ガスの吹き込み流量の変更に伴って、内管2と外管3との間隙からの炭化水素系ガスの吹き込み流量を低下させる際にも、窒素ガス、Arガスといった不活性ガスを炭化水素系ガスに混合させてもよい。
As the hydrocarbon gas, propane (C 3 H 8 ), methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), butane (C 4 H 10 ), etc. are thermally decomposed at a relatively low temperature and have a large decomposition endotherm. Therefore, it is easy to use in the steelmaking process. When the flow rate of the hydrocarbon-based gas from the gap between the
以上説明したように、本発明によれば、浸漬ランス1は4つの吐出孔5を有しているので、2孔の浸漬ランス1Aに比較して吐出孔5からの噴流のエネルギーが溶銑浴内で分散され、それに伴って混銑車6の開口部6aからの溶銑7の噴出が抑制でき、また、内管2と外管3との間隙から吹き込む炭化水素系ガスによって浸漬ランス1の先端部が冷却されるので、浸漬ランス1の耐用性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, since the immersion lance 1 has the four
約300トン容量の混銑車に収容された溶銑に、前述した図3に示す4孔の浸漬ランスを垂直に浸漬させて溶銑の脱珪処理実験を実施した。中心角θ1の二等分線の方向が混銑車の長手方向を向くように浸漬ランスを浸漬させた。一部の試験では、比較例として、前述した図4に示す2孔の浸漬ランスを溶銑に垂直に浸漬させて脱珪処理を実施した。2孔ランスの場合には、吐出孔の方向が混銑車の長手方向を向くように浸漬ランスを浸漬させた。 The above-described 4-hole dipping lance shown in FIG. 3 was immersed vertically in the hot metal contained in the approximately 300-ton capacity kneading wheel, and a desiliconization treatment experiment of the hot metal was performed. The immersion lance was immersed so that the direction of the bisector of the central angle θ1 was in the longitudinal direction of the kneading wheel. In some tests, as a comparative example, the two-hole immersion lance shown in FIG. In the case of a two-hole lance, the immersion lance was immersed so that the direction of the discharge hole was in the longitudinal direction of the kneading wheel.
内管からは、15〜30Nm3/分の酸素ガスを吹き込み、内管と外管との間隙からは、内管から吹込む酸素ガスの5〜10体積%のプロパンガスを吹込んだ。ランスの浸漬深さは、混銑車開口部からの溶銑の噴出が多くない範囲で極力深くした。脱珪処理前及び脱珪処理後の溶銑中珪素濃度を分析し、この分析値から前述の(1)式を用いて各試験での脱珪酸素効率を求めた。試験条件及び試験結果を表2に示す。 From the inner tube, 15 to 30 Nm 3 / min of oxygen gas was blown, and from the gap between the inner tube and the outer tube, 5 to 10% by volume of propane gas blown from the inner tube was blown. The immersion depth of the lance was made as deep as possible so long as there was not much hot metal jet from the chaotic car opening. The silicon concentration in the hot metal before the desiliconization treatment and after the desiliconization treatment was analyzed, and the desiliconization oxygen efficiency in each test was determined from this analysis value using the above-described equation (1). Test conditions and test results are shown in Table 2.
図5に、ランスの浸漬深さと脱珪酸素効率との関係を示す。2孔の浸漬ランスを使用した比較例1〜6では、混銑車開口部からの溶銑の噴出が激しく、ランスの浸漬深さを深くできず、その結果、図5に示すように、脱珪酸素効率は低位であった。また、中心角θ1が20°未満である比較例7〜12でも、比較例1〜6と同様に混銑車開口部からの溶銑の噴出が激しく、ランスの浸漬深さを深くできず、脱珪酸素効率は低位であった。 FIG. 5 shows the relationship between the immersion depth of the lance and the desiliconization oxygen efficiency. In Comparative Examples 1 to 6 using a two-hole immersion lance, the hot metal spouts from the kneading wheel opening are intense, and the immersion depth of the lance cannot be increased. As a result, as shown in FIG. The efficiency was low. Further, even in Comparative Examples 7 to 12 in which the central angle θ1 is less than 20 °, the hot metal spray is intense from the kneading wheel opening as in Comparative Examples 1 to 6, and the immersion depth of the lance cannot be increased. The oxygen efficiency was low.
一方、本発明例においては、混銑車開口部からの溶銑の噴出が少ないことから、浸漬深さを大きく採ることができ、脱珪酸素効率は高位で安定した。なかでも、中心角θ1が20〜65°である本発明例1〜11においては、脱珪酸素効率が安定して高くなることが分かった。 On the other hand, in the example of the present invention, since there was little jet of hot metal from the kneading wheel opening, the immersion depth could be increased, and the desiliconization oxygen efficiency was stable at a high level. Especially, in the present invention examples 1-11 whose center angle (theta) 1 is 20-65 degrees, it turned out that desiliconization oxygen efficiency becomes high stably.
このように、本発明を適用することにより、混銑車内の溶銑に垂直に浸漬ランスを浸漬させ、該浸漬ランスから酸素含有ガスを吹き込む脱珪処理において、混銑車開口部からの溶銑の噴出を抑制することができ、これに伴ってランスの浸漬深さを深くすることが可能となり、脱珪反応効率を高めることが可能となる。その結果、脱珪反応による発熱を有効利用でき、製造コストの低減などの効果を得ることが実現される。 In this way, by applying the present invention, the immersion lance is immersed perpendicularly to the molten iron in the kneading vehicle, and in the desiliconization process in which oxygen-containing gas is blown from the immersion lance, the injection of molten metal from the kneading vehicle opening is suppressed. Accordingly, the immersion depth of the lance can be increased, and the desiliconization reaction efficiency can be increased. As a result, it is possible to effectively use the heat generated by the desiliconization reaction and to obtain effects such as reduction in manufacturing cost.
1 浸漬ランス
2 内管
3 外管
4 耐火物被覆層
5 吐出孔
6 混銑車
7 溶銑
1
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008265816A JP5332487B2 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Hot metal desiliconization method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008265816A JP5332487B2 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Hot metal desiliconization method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010095740A JP2010095740A (en) | 2010-04-30 |
| JP5332487B2 true JP5332487B2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=42257625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008265816A Active JP5332487B2 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Hot metal desiliconization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5332487B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5884189B2 (en) * | 2013-05-10 | 2016-03-15 | Jfeスチール株式会社 | Immersion lance equipment for hot metal pretreatment and gas switching method for immersion lance for hot metal pretreatment |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58221210A (en) * | 1982-06-14 | 1983-12-22 | Kawasaki Steel Corp | Preliminary treatment of molten iron |
| JPH0243861Y2 (en) * | 1985-01-17 | 1990-11-21 | ||
| JPH01306517A (en) * | 1988-06-03 | 1989-12-11 | Kawasaki Steel Corp | Method for pretreating molten iron in mixer car |
| JP2776043B2 (en) * | 1991-03-27 | 1998-07-16 | 住友金属工業株式会社 | Powder injection device into molten metal |
| JP2856576B2 (en) * | 1991-08-30 | 1999-02-10 | 新日本製鐵株式会社 | Hot metal pretreatment method and its lance |
| JP5109408B2 (en) * | 2006-02-27 | 2012-12-26 | Jfeスチール株式会社 | Oxygen gas blowing lance for refining and method of desiliconization of hot metal |
-
2008
- 2008-10-15 JP JP2008265816A patent/JP5332487B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010095740A (en) | 2010-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101021349B1 (en) | Refining blow lance, Refining blow lance equipment, Degreasing treatment of molten iron and preliminary treatment of molten iron | |
| CA2201364C (en) | Vacuum refining method for molten steel | |
| WO2019123873A1 (en) | Method for oxygen transmission smelting of molten iron, and top-blow lance | |
| JP5109408B2 (en) | Oxygen gas blowing lance for refining and method of desiliconization of hot metal | |
| JP5332487B2 (en) | Hot metal desiliconization method | |
| JP2009191289A (en) | Method and apparatus for desulfurization of molten steel | |
| JP4923623B2 (en) | Smelting lance equipment and method for desiliconization of hot metal | |
| JP5223228B2 (en) | Hot metal desiliconization method | |
| JP5691208B2 (en) | Hot metal refining method | |
| JP5292752B2 (en) | Oxygen gas blowing lance and hot metal desiliconization method | |
| JP5194677B2 (en) | Oxygen gas blowing lance and hot metal desiliconization method | |
| JP4561067B2 (en) | Oxygen top blowing refining method | |
| JP6760237B2 (en) | Desiliconization method of hot metal | |
| JP2013209746A (en) | Method for refining molten iron in converter type refining furnace | |
| JP2007051349A (en) | Method for dephosphorizing hot metal and top blowing lance for dephosphorization | |
| JP2019090078A (en) | Immersion lance for blowing and refining method of molten iron | |
| JP2005226127A (en) | Hot metal refining method | |
| JP3825733B2 (en) | Hot metal refining method | |
| JP4370848B2 (en) | Hot phosphorus dephosphorization method | |
| JP5962616B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| JP4172304B2 (en) | Method for refining molten metal | |
| JPH11158527A (en) | Top blow lance for refining molten metal | |
| JP3577988B2 (en) | Manufacturing method of low Al ultra low sulfur steel | |
| JP2019173050A (en) | Desiliconization method for molten pig iron | |
| JP6813144B1 (en) | How to remove molten iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101228 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120321 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120327 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130624 |
|
| 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: 20130702 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130715 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5332487 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 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 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |