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JP7513895B2 - How to calm foaming - Google Patents
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Description

本発明は、吹錬中でのフォーミングの鎮静方法に関する。 The present invention relates to a method for calming foaming during blowing.

転炉プロセスでは、炉内に酸素を吹き込むことによって溶湯中の不純物を除去しながら昇温し、吹錬後の溶湯の成分濃度および温度を指定された範囲内に収まるように制御される。このとき、上吹きランスから吹き付けられた酸素と溶鉄中の炭素とが反応してCOガスが発生し、このCOガスにより、スラグが泡立つ現象(以下、フォーミング)が起こる。フォーミングによるスラグの膨張量が大きいと、炉からスラグが溢出する現象(以下、スロッピング)が起こってしまう。スロッピングが起こると、鉄歩留りの低下を引き起こすだけではなく、操業者に危険性を及ぼしたり、操業中断を招いたりするため、スラグのフォーミングを鎮静または抑制する方法が検討されている。 In the converter process, oxygen is blown into the furnace to remove impurities from the molten metal while raising the temperature, and the component concentrations and temperature of the molten metal after blowing are controlled to fall within specified ranges. During this process, the oxygen blown from the top blowing lance reacts with the carbon in the molten iron to generate CO gas, which causes the slag to foam (hereafter referred to as "foaming"). If the amount of expansion of the slag due to foaming is large, the slag will overflow from the furnace (hereafter referred to as "slopping"). Sloping not only reduces the iron yield, but also poses a danger to operators and can lead to operational interruptions, so methods to calm or suppress slag foaming are being investigated.

スラグのフォーミングを鎮静させる方法としては、一般的には、フォーミングしたスラグに鎮静材を投入することが行われている。例えば、特許文献1には、スラグのフォーミングを抑制する方法として、上吹きランスによる送酸開始後3分以内に炭材を投入する方法が開示されている。 A common method for calming the foaming of slag is to add a calming agent to the foamed slag. For example, Patent Document 1 discloses a method for suppressing slag foaming, in which carbonaceous material is added within three minutes of starting oxygen supply from the top blowing lance.

また、鎮静材を投入する方法以外で、フォーミングを鎮静する方法も知られている。特許文献2には、転炉型の精錬炉と異なる反応容器においてスラグのフォーミングを鎮静させる方法として、スラグの上部から棒体の挿入・引抜きをすることで、スラグにガス抜き用の開口を形成する方法が開示されている。特許文献3には、フォーミング鎮静方法として、ジェット流をスラグ表面に衝突させ、その時に生じる衝突力によってスラグ表層部分にガス気泡抜気孔を形成し、スラグ中に滞留したガス気泡を抜気する方法が開示されている。さらに、特許文献4には、吹錬処理が行われていない待機状態において、フォーミングを鎮静させる方法として、フォーミングした場合に、上吹きランスからガスを吹き込む方法が開示されている。 In addition, methods of calming foaming other than the method of adding calming material are also known. Patent Document 2 discloses a method of calming foaming in a reaction vessel other than a converter-type refining furnace, in which a rod is inserted and removed from the top of the slag to form a gas venting opening in the slag. Patent Document 3 discloses a method of calming foaming in which a jet stream is collided with the slag surface, and the collision force generated at that time forms a gas bubble vent hole in the surface layer of the slag to vent the gas bubbles remaining in the slag. Furthermore, Patent Document 4 discloses a method of calming foaming in a standby state where no blowing process is being performed, in which gas is blown from a top blowing lance when foaming occurs.

特許第3888313号公報Patent No. 3888313 特開平10-183217号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-183217 特許第6221705号公報Patent No. 6221705 特開2019-94522号公報JP 2019-94522 A

社河内敏彦:噴流工学 森北出版 (2004). P.34Toshihiko Shagochi: Jet Engineering, Morikita Publishing (2004). P.34

非吹錬時のフォーミングと比較して、吹錬中は精錬反応が活発に進行しており、フォーミングも激しい状態となっている。そのため、吹錬中のフォーミングを鎮静させるためには、鎮静材を投入する方法では大量の鎮静材が必要となり、フォーミングを鎮静させたとしても、コストの観点から鎮静した利得が十分に得られない可能性がある。 Compared to foaming when not blowing, refining reactions are actively progressing during blowing, and foaming is also intense. Therefore, in order to calm the foaming during blowing, a large amount of silencing material is required if silencing material is added, and even if the foaming is calmed, the benefit of silencing may not be sufficient from a cost perspective.

また、特許文献1に記載の方法では、スラグのフォーミングを未然に抑える方法であることから、実際にフォーミングが発生した場合には対応することができない。特許文献2に記載の方法は、フォーミングが激しい状態では、ガス抜き用の開口がすぐに消滅してしまい、十分に鎮静効果が得られない。 The method described in Patent Document 1 is a method for preventing slag foaming before it occurs, so it cannot deal with foaming if it actually occurs. The method described in Patent Document 2 does not provide a sufficient calming effect when foaming is severe, as the gas venting openings disappear quickly.

また、特許文献3に記載の方法では、既存の上吹きランスとは別に、フォーミングを鎮静させるために、高圧でガスを吹き付けることが可能な上吹きランスを設置しなければならない。そのため、フォーミンを鎮静させたとしても、コスト上不利となる。さらに、特許文献4に記載の方法は、吹錬処理が行われていない待機状態で用いる方法であるため、吹錬時に発生するスラグのフォーミングには対応することができない。 In addition, in the method described in Patent Document 3, a top blowing lance capable of blowing gas at high pressure must be installed in addition to the existing top blowing lance in order to calm the foaming. Therefore, even if the foaming is calmed, it is disadvantageous in terms of cost. Furthermore, the method described in Patent Document 4 is a method used in a standby state where no blowing process is being performed, so it cannot deal with slag foaming that occurs during blowing.

本発明は前述の問題点を鑑み、吹錬中において、安価にフォーミングを鎮静させるフォーミングの鎮静方法を提供することを目的とする。 In consideration of the above problems, the present invention aims to provide a method for stabilizing foaming during blowing at low cost.

転炉型の精錬処理において、上吹きランスから酸素ガスを吹き付けた際、酸素ジェットはスラグを貫通して溶鉄に衝突する。本発明者らは、ジェット流の側面からスラグが巻き込まれ、巻き込まれたスラグ中気泡が酸素ジェットによって物理的に破壊されることから、上吹きランスからのガス吹き付けによって、ある程度のフォーミング抑制効果があることに着目した。また、酸素ジェットの流動特性として、速度が減衰しないポテンシャルコア領域(以下、コア領域)が存在するノズル近傍の初期領域と、それより下流の領域である発達領域との二つ領域に分けられる。本発明者らはさらに、酸素ジェットが広がって周囲の流体を巻き込んでいくのは発達領域であり、コア領域が存在する初期領域は流体の巻き込みに大きく寄与しないことにも着目した。 When oxygen gas is blown from a top lance in a converter-type refining process, the oxygen jet penetrates the slag and collides with the molten iron. The inventors noticed that blowing gas from the top lance has a certain degree of foaming suppression effect because slag is entrained from the side of the jet flow and the bubbles in the entrained slag are physically destroyed by the oxygen jet. In addition, the flow characteristics of the oxygen jet can be divided into two regions: an initial region near the nozzle where there is a potential core region (hereinafter referred to as the core region) where the velocity does not decay, and a development region downstream of that. The inventors further noticed that it is the development region where the oxygen jet spreads and entrains the surrounding fluid, and that the initial region where the core region exists does not contribute significantly to entraining the fluid.

一方で、フォーミングにより急激にスラグ表面の高さが上昇し、スラグ表面の高さがランス高さより大きくなると、酸素ジェットが噴出されるランス先端より上部に存在するスラグは、ジェット流に巻き込まれないため、そのまま存在し続け、スロッピングしやすくなる。そこで、ランス先端より上部にスラグが存在しないようにし、かつ、ジェット流に巻き込まれるスラグ量が最大となるように、ランス高さを制御することでフォーミング抑制効果を増大させることができるとの推測に基づき、本発明に至った。 On the other hand, if the height of the slag surface rises suddenly due to foaming and becomes greater than the lance height, the slag present above the lance tip from which the oxygen jet is ejected will not be caught in the jet flow and will remain there, making it more susceptible to slopping. This invention was therefore based on the assumption that the foaming suppression effect can be increased by controlling the lance height so that no slag is present above the lance tip and the amount of slag caught in the jet flow is maximized.

本発明は以下の通りである。
(1)
上吹きランスを有する精錬炉における吹錬中でのフォーミングの鎮静方法であって、
吹錬中のフォーミングによりスラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前に、(1)式を満たす範囲に前記上吹きランスの高さを調整し、少なくとも前記スラグ表面の高さの上昇速度が0cm/s以下になるまで前記上吹きランスの高さを、前記(1)式を満たす範囲に調整したままにすることを特徴とするフォーミングの鎮静方法。
core≦LH-(MH-L0)≦5Hcore ・・・(1)
ここで、式中のHcoreは、前記上吹きランスからのジェットの領域のうち、ノズル近傍におけるジェットの速度が減衰しないコア領域の長さ(mm)を表す。また、LHは溶鉄の静止浴面から前記上吹きランスのノズル先端までの距離(mm)を表す。さらに、MHは炉底からスラグ表面までの高さの平均値(mm)を表し、L0は浴深さ(mm)を表す。
(2)
前記スラグ表面の高さの上昇速度が6cm/s以上の時に、前記(1)式を満たす範囲に前記上吹きランスの高さを調整することを特徴とする上記(1)に記載のフォーミングの鎮静方法。
The present invention is as follows.
(1)
A method for suppressing foaming during blowing in a refining furnace having a top blowing lance, comprising:
A method for calming foaming, comprising adjusting the height of the top blowing lance to a range that satisfies formula (1) before the rate of rise of the height of the slag surface due to foaming during blowing exceeds 14 cm/s, and maintaining the height of the top blowing lance adjusted to a range that satisfies formula (1) at least until the rate of rise of the height of the slag surface becomes 0 cm/s or less.
H core ≦LH-(MH-L 0 )≦5H core ... (1)
Here, Hcore in the formula represents the length (mm) of the core region of the jet from the top lance where the jet velocity does not attenuate near the nozzle. Also, LH represents the distance (mm) from the stationary bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top lance. Furthermore, MH represents the average height (mm) from the hearth to the slag surface, and L0 represents the bath depth (mm).
(2)
The method for calming foaming described above in (1) is characterized in that, when the rate of increase in the height of the slag surface is 6 cm/s or more, the height of the top blowing lance is adjusted to a range that satisfies the formula (1).

本発明によれば、吹錬中において、安価にフォーミングを鎮静させるフォーミングの鎮静方法を提供することができる。 The present invention provides a method for stabilizing foaming during blowing that can be done inexpensively.

吹錬中のスラグ面の高さを測定する様子を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a state in which the height of the slag surface during blowing is measured.

以下、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る吹錬中でのスラグのフォーミングの鎮静方法について説明する。ここで吹錬処理は、脱珪吹錬、脱燐吹錬、脱炭吹錬のいずれであってもよく、これらを一連に行う吹錬処理も含まれる。
精錬炉1は、図1に示すように、炉体11と上吹きランス2とを有している。炉体11は、上部に開口部12が形成された精錬容器であり、内側は耐火物に覆われている。なお、炉体11の底部には、複数の底吹き羽口(不図示)が設けられ、この底吹き羽口から攪拌用のガスが炉体11内に吹き込まれる。上吹きランス2は、鉛直方向(図1の上下方向)に昇降可能なランスである。上吹きランス2には、上端側に接続されるガス供給経路(不図示)から酸素ガスが供給され、下端に形成される少なくとも一つのノズル孔から酸素ガスのジェット3が噴射される。本実施形態におけるランス仕様に関しては、特に規定はなく、従来使用しているランスをそのまま使用できる。
A method for calming slag foaming during blowing according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 1. The blowing process may be any one of desiliconization blowing, dephosphorization blowing, and decarburization blowing, and also includes a blowing process in which these are performed in series.
As shown in FIG. 1, the refining furnace 1 has a furnace body 11 and a top-blowing lance 2. The furnace body 11 is a refining vessel with an opening 12 formed at the top, and the inside is covered with refractory material. In addition, a plurality of bottom-blowing tuyeres (not shown) are provided at the bottom of the furnace body 11, and agitation gas is blown into the furnace body 11 from the bottom-blowing tuyeres. The top-blowing lance 2 is a lance that can be raised and lowered in the vertical direction (up and down direction in FIG. 1). Oxygen gas is supplied to the top-blowing lance 2 from a gas supply path (not shown) connected to the upper end side, and a jet 3 of oxygen gas is sprayed from at least one nozzle hole formed at the lower end. There is no particular provision regarding the lance specifications in this embodiment, and a conventionally used lance can be used as it is.

前述したように、ジェット3は、速度が減衰しないコア領域と、それより下流の発達領域とからなり、ノズル孔の半径をr0(mm)とした場合、コア領域の長さHcoreは10r0となることが知られている(非特許文献1参照)。 As mentioned above, the jet 3 consists of a core region where the velocity does not decay and a development region downstream of that, and it is known that if the radius of the nozzle hole is r0 (mm), the length Hcore of the core region is 10r0 (see non-patent document 1).

また、フォーミングを鎮静または抑制するためには、炉内のフォーミング挙動を把握する必要がある。そこで、炉内のフォーミング挙動をオンラインで把握するために、粉塵やフレーム等の存在する環境下でも直進して伝播するマイクロ波を用いたレベル計を使用する方法がある。この方法は、転炉内に溶銑とスクラップ或いは合金を装入した後、転炉上部フードのサブランス孔に設置された固定或いは移動型のマイクロ波送受信アンテナより炉内へ向けてマイクロ波を送信し、受信した信号からスラグ表面の高さを測定するものである。 In order to calm or suppress foaming, it is necessary to understand the foaming behavior inside the furnace. Therefore, in order to understand the foaming behavior inside the furnace online, there is a method that uses a level meter that uses microwaves that propagate in a straight line even in an environment where dust, flames, etc. are present. In this method, after molten iron and scrap or alloys are charged into the converter, microwaves are transmitted into the furnace from a fixed or movable microwave transmitting/receiving antenna installed in the sublance hole of the converter's upper hood, and the height of the slag surface is measured from the received signal.

本実施形態では、炉内のフォーミング挙動を把握するために、連続的に測定可能なマイクロ波式のレベル計を用いてスラグ4の鉛直方向(図1の上下方向)の高さを測定する。以下、マイクロ波を用いて転炉吹錬時におけるスラグ表面の高さを測定する場合の実施状況を説明する。 In this embodiment, in order to grasp the foaming behavior inside the furnace, the height of the slag 4 in the vertical direction (the up and down direction in FIG. 1) is measured using a microwave level gauge that can measure continuously. Below, we will explain the implementation situation when measuring the height of the slag surface during converter blowing using microwaves.

図1に示すように、炉体11の上部には、スライドまたは開閉する蓋(図示省略)が設置されたサブランス孔6が設けられている。マイクロ波レベル測定装置7は、例えばサブランス孔6の上方に設置された移動式の装置であり、導波管8を介して送受信アンテナ9に接続されている。そして、サブランス孔6より転炉内の浴面などの計測を行う。マイクロ波レベル測定装置7はサブランス孔6の上方に設置するのではなく、測定専用孔の上方に設置してもよい。また、マイクロ波レベル測定装置7は移動式ではなく固定式でもよい。 As shown in FIG. 1, a sublance hole 6 with a sliding or openable lid (not shown) is provided at the top of the furnace body 11. The microwave level measuring device 7 is, for example, a mobile device installed above the sublance hole 6, and is connected to a transmitting/receiving antenna 9 via a waveguide 8. Measurements of the bath surface and the like in the converter are performed through the sublance hole 6. The microwave level measuring device 7 may be installed above a dedicated measurement hole rather than above the sublance hole 6. The microwave level measuring device 7 may also be fixed rather than mobile.

以上の方法により、スラグ4のスラグ表面の高さを測定することにより、吹錬中のスラグ表面の高さの上昇速度を算出する。なお、吹錬時には酸素ガスのジェット3の下方向のスラグ4および溶鉄5は横に押しのけられ、それぞれ厚みは薄くなるが、図1に示すように、スラグ表面の高さを測定する際には、炉内における平均的なスラグ表面の高さMHおよび浴深さL0を測定する。また、吹錬中のスラグ表面の高さの上昇速度を算出する際に、吹錬開始からt秒後のスラグ表面の高さの上昇速度は、t秒より直前の時間区間(10~30秒)におけるスラグ表面の高さの傾きより求める。 By measuring the height of the slag surface of the slag 4 using the above method, the rate of rise of the slag surface height during blowing is calculated. During blowing, the slag 4 and molten iron 5 below the oxygen gas jet 3 are pushed aside and become thinner, but as shown in Fig. 1, the average slag surface height MH and bath depth L0 in the furnace are measured. When calculating the rate of rise of the slag surface height during blowing, the rate of rise of the slag surface height t seconds after the start of blowing is obtained from the gradient of the slag surface height in the time interval (10 to 30 seconds) immediately before t seconds.

次に、本実施形態において、スラグのフォーミングを鎮静する具体的な方法について説明する。本実施形態では、マイクロ波レベル測定装置7によるスラグ表面の高さの継時変化の計測結果を基に、ランス高さを調整する。 Next, a specific method for calming the foaming of the slag in this embodiment will be described. In this embodiment, the lance height is adjusted based on the measurement results of the change over time in the height of the slag surface using the microwave level measurement device 7.

吹錬末期(脱珪吹錬、脱燐吹錬、脱炭吹錬を一連で行う場合は主に脱燐吹錬の末期)では、フォーミングも激しい状態となっており、それに伴ってスラグ表面の高さの上昇速度も大きくなる。そこで、スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前に、以下の(1)式を満たす範囲にランス高さを調整するようにする。
core≦LH-(MH-L0)≦5Hcore ・・・(1)
At the end of blowing (mainly at the end of dephosphorization blowing when desiliconization blowing, dephosphorization blowing, and decarburization blowing are performed in succession), foaming is in a severe state, and the rate at which the slag surface rises is also high. Therefore, before the rate at which the slag surface rises exceeds 14 cm/s, the lance height is adjusted to a range that satisfies the following formula (1).
H core ≦LH-(MH-L 0 ) ≦5H core ... (1)

ここで、(1)式中のHcoreは、酸素ガスのジェットの領域のうち、ノズル近傍におけるジェットの速度が減衰しないコア領域の長さ(mm)を表す。また、LHは溶鉄の静止浴面から上吹きランスのノズル先端までの距離(mm)を表す。さらに、MHは炉底からスラグ表面までの高さの平均値(mm)を表し、L0は浴深さ(mm)を表す。 Here, Hcore in formula (1) represents the length (mm) of the core region of the oxygen gas jet where the jet velocity does not decrease near the nozzle. Also, LH represents the distance (mm) from the stationary bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top lance. Furthermore, MH represents the average height (mm) from the hearth to the slag surface, and L0 represents the bath depth (mm).

スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超えてから(1)式を満たす範囲にランス高さを調整しようとすると、フォーミングの勢いを止めることができずスロッピングが起こりやすくなり、操業に支障をきたす。そのため、スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前に、以下の(1)式を満たす範囲にランス高さを調整するようにする。 If you try to adjust the lance height to a range that satisfies formula (1) after the rate of rise of the slag surface height exceeds 14 cm/s, the momentum of the foaming cannot be stopped, making slopping more likely to occur and disrupting operations. Therefore, adjust the lance height to a range that satisfies formula (1) below before the rate of rise of the slag surface height exceeds 14 cm/s.

また、ランス高さを調整する際に、{LH-(MH-L0)}の値がHcoreよりも小さい値となるようにランス高さを調整してしまうと、コア領域でスラグの流体を巻き込むか、もしくはスラグ表面付近の流体がジェットによって巻き込まれないことになり、流体の巻き込みが不十分となるため、フォーミング抑制効果が不十分となる。一方、{LH-(MH-L0)}の値が5Hcoreよりも大きい値となるようにランス高さを調整してしまうと、ノズルからスラグ表面までの距離が大きくなりすぎ、ジェットによるスラグ流体の巻き込み効果が小さくなるため、フォーミング抑制効果が不十分となる。したがって、(1)式を満たすようにランス高さを調整するものとする。 Furthermore, when adjusting the lance height, if the value of {LH-(MH-L 0 )} is adjusted to be smaller than H core , the slag fluid will be entrained in the core region, or the fluid near the slag surface will not be entrained by the jet, resulting in insufficient fluid entrainment and insufficient foaming suppression. On the other hand, if the lance height is adjusted to be larger than 5H core , the distance from the nozzle to the slag surface will be too large, reducing the effect of entraining the slag fluid by the jet, resulting in insufficient foaming suppression. Therefore, the lance height is adjusted to satisfy formula (1).

このようにランス高さを調整することにより、ジェット流の側面からスラグが巻き込まれ、巻き込まれたスラグ中気泡が酸素ガスのジェットによって物理的に破壊されるため、スラグ表面の高さの上昇速度が減少する。そこで、少なくともスラグ表面の高さの上昇速度が0cm/s以下になるまでは、(1)式を満たす範囲にランス高さを調整したままとする。なお、スラグ表面の高さが下がっている状態では、フォーミングが鎮静されており、(1)式を満たすようにする必要はない。一方で、ランス高さを頻繁に変更することにより吹錬処理による精錬効果が不安定になる可能性があるため、スラグ表面の高さの上昇速度が0cm/s以下になった後でも、ランス高さは固定することが好ましい。 By adjusting the lance height in this way, slag is drawn in from the sides of the jet flow, and the bubbles in the drawn-in slag are physically destroyed by the oxygen gas jet, decreasing the rate at which the slag surface rises. Therefore, the lance height is adjusted to a range that satisfies formula (1) at least until the rate at which the slag surface rises falls to 0 cm/s or less. When the slag surface is lowered, foaming has subsided, and it is not necessary to satisfy formula (1). On the other hand, frequent changes to the lance height may cause the refining effect of the blowing process to become unstable, so it is preferable to fix the lance height even after the rate at which the slag surface rises to 0 cm/s or less.

また、スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前にランス高さを調整することにより、フォーミングの抑制効果は得られるが、フォーミングがまだそれほど激しくない段階でランス高さを(1)式の範囲に調整すると、吹錬による精錬挙動に影響を及ぼす可能性がある。一方、ジェットへのスラグ巻き込み量増加のみを目的に、吹錬初期から精錬に適した条件よりも上吹きランスを高くしてしまうと、溶鉄へのジェットの強さが弱くなるソフトブローとなり、スラグ中のFeO量が多くなる。つまり、ソフトブローではスラグ量が増加し、フォーミングが激しくなってしまい、さらには歩留まりも低下する。そのため、ランス高さを調整するタイミングは吹錬末期にフォーミングが急激に上昇するとき、具体的には、スラグ表面の高さの上昇速度が6cm/s以上の時に、(1)式を満たす範囲にランス高さを調整することが好ましい。ただし、吹錬の条件によっては、スラグ表面の高さの上昇速度が緩やかに上昇する場合と急激に上昇する場合とがあるので、状況に応じて上吹きランスの高さを調整するタイミングを変更することが好ましい。 In addition, by adjusting the lance height before the rate of rise of the slag surface exceeds 14 cm/s, the foaming can be suppressed, but adjusting the lance height to the range of formula (1) when foaming is not yet so intense may affect the refining behavior by blowing. On the other hand, if the top blowing lance is made higher than the conditions suitable for refining from the early stage of blowing with the sole purpose of increasing the amount of slag entrained in the jet, the strength of the jet on the molten iron becomes weak, resulting in a soft blow, and the amount of FeO in the slag increases. In other words, in a soft blow, the amount of slag increases, foaming becomes intense, and the yield also decreases. Therefore, it is preferable to adjust the lance height to the range that satisfies formula (1) when foaming rises sharply at the end of blowing, specifically, when the rate of rise of the slag surface is 6 cm/s or more. However, depending on the blowing conditions, the rate of rise of the slag surface may rise slowly or suddenly, so it is preferable to change the timing of adjusting the top blowing lance height depending on the situation.

本実施形態では、上吹きランスから酸素ガスのジェットを吹き込む例について説明したが、脱燐精錬などにおいては、上吹きランスから酸素ガスとともに脱燐材を吹き込む場合も同様に適用できる。 In this embodiment, an example of injecting a jet of oxygen gas from the top lance has been described, but in dephosphorization refining, the same can be applied to the case where a dephosphorization material is injected together with the oxygen gas from the top lance.

次に、本発明の実施例について説明するが、この条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するための一条件例であり、本発明は、この実施例の記載に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する種々の手段にて実施することができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described. However, the conditions are merely examples of conditions for confirming the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to the description of this embodiment. The present invention can be implemented in various ways that achieve the object of the present invention without departing from the gist of the present invention.

実験では、図1に示したような精錬炉として、精錬処理可能な溶鉄の最大容量が280トンのものを用いた。そして、溶銑およびスクラップを合計で250tを精錬炉に装入し、さらに脱燐材を添加して上吹きランスから40000Nm3/hの流量で酸素ガスを溶銑に向けて吹き付け、脱燐吹錬を行った。このとき、上吹きランスは、先端のノズルの半径が27.5mmまたは22.5mmのものを用い、初期条件として、溶鉄の静止浴面からノズル先端までのランス高さLH0を3000mmで統一した。そして、吹錬中はマイクロ波レベル測定装置を用いてスラグの鉛直方向の高さを測定し、スラグ表面の高さの上昇速度を監視した。そして、表1に示すスラグ表面の高さの上昇速度となったタイミングで、表1にそれぞれ示す{LH-(MH-L0)}の値となるようにランス高さを調整し、そのままランス高さを固定した。また、ランス高さを調整してから5秒間のスラグ表面の高さの増加量を測定することにより、フォーミングの鎮静効果を評価した。 In the experiment, a refining furnace with a maximum capacity of 280 tons of molten iron was used as shown in FIG. 1. A total of 250 tons of molten iron and scrap were charged into the refining furnace, and dephosphorization material was added. Oxygen gas was blown from the top lance at a flow rate of 40,000 Nm 3 /h toward the molten iron to perform dephosphorization blowing. The top lance had a nozzle tip radius of 27.5 mm or 22.5 mm, and the lance height LH 0 from the stationary bath surface of the molten iron to the nozzle tip was unified at 3,000 mm as an initial condition. During blowing, the vertical height of the slag was measured using a microwave level measuring device, and the rising speed of the slag surface height was monitored. When the rising speed of the slag surface height reached the values shown in Table 1, the lance height was adjusted to the value of {LH-(MH-L 0 )} shown in Table 1, and the lance height was fixed as it was. In addition, the foaming calming effect was evaluated by measuring the increase in the height of the slag surface for 5 seconds after adjusting the lance height.

Figure 0007513895000001
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発明例1~9では、スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前に、(1)式を満たすようにランス高さを調整したため、その後スラグ面の高さが減少し、フォーミング鎮静効果が確認された。一方、比較例1では、ランス高さの調整時に上吹きランスを高くし過ぎたため、ジェットによるスラグ流体の巻き込み効果が小さく、フォーミングを十分に鎮静させることができなかった。また、比較例2では、ランス高さの調整時に上吹きランスの先端から100mmの範囲でスラグ埋もれた状態に調整したため、スラグ表面付近ではジェット流に巻き込まれず、フォーミングを十分に鎮静させることができなかった。さらに、比較例3では、スラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sよりも大きくなってしまった段階でランス高さを調整したため、フォーミングの勢いを止めることができず、スラグ面の高さが減少しなかった。 In Examples 1 to 9, the lance height was adjusted to satisfy formula (1) before the rate of rise of the slag surface exceeded 14 cm/s, so the slag surface height subsequently decreased, and the foaming calming effect was confirmed. On the other hand, in Comparative Example 1, the top-blowing lance was set too high when adjusting the lance height, so the effect of the jet entraining the slag fluid was small, and foaming could not be sufficiently calmed. In Comparative Example 2, the lance height was adjusted to a state where the slag was buried within a range of 100 mm from the tip of the top-blowing lance when adjusting the lance height, so the slag was not entrained in the jet flow near the slag surface, and foaming could not be sufficiently calmed. Furthermore, in Comparative Example 3, the lance height was adjusted at a stage when the rate of rise of the slag surface exceeded 14 cm/s, so the momentum of foaming could not be stopped, and the slag surface height did not decrease.

1 精錬炉
2 上吹きランス
3 ジェット
4 スラグ
5 溶鉄
6 サブランス
7 マイクロ波レベル測定装置
8 導波管
9 送受信アンテナ
11 炉体
12 開口部
Reference Signs List 1 Refining furnace 2 Top blowing lance 3 Jet 4 Slag 5 Molten iron 6 Sublance 7 Microwave level measuring device 8 Waveguide 9 Transmitting/receiving antenna 11 Furnace body 12 Opening

Claims (2)

上吹きランスを有する精錬炉における吹錬中でのフォーミングの鎮静方法であって、
吹錬中のフォーミングによりスラグ表面の高さの上昇速度が14cm/sを超える前に、(1)式を満たす範囲に前記上吹きランスの高さを調整し、少なくとも前記スラグ表面の高さの上昇速度が0cm/s以下になるまで前記上吹きランスの高さを、前記(1)式を満たす範囲に調整したままにすることを特徴とするフォーミングの鎮静方法。
core≦LH-(MH-L0)≦5Hcore ・・・(1)
ここで、式中のHcoreは、前記上吹きランスからのジェットの領域のうち、ノズル近傍におけるジェットの速度が減衰しないコア領域の長さ(mm)を表す。また、LHは溶鉄の静止浴面から前記上吹きランスのノズル先端までの距離(mm)を表す。さらに、MHは炉底からスラグ表面までの高さの平均値(mm)を表し、L0は浴深さ(mm)を表す。
A method for suppressing foaming during blowing in a refining furnace having a top blowing lance, comprising:
A method for calming foaming, comprising adjusting the height of the top blowing lance to a range that satisfies formula (1) before the rate of rise of the height of the slag surface due to foaming during blowing exceeds 14 cm/s, and maintaining the height of the top blowing lance adjusted to a range that satisfies formula (1) at least until the rate of rise of the height of the slag surface becomes 0 cm/s or less.
H core ≦LH-(MH-L 0 )≦5H core ... (1)
Here, Hcore in the formula represents the length (mm) of the core region of the jet from the top lance where the jet velocity does not attenuate near the nozzle. Also, LH represents the distance (mm) from the stationary bath surface of the molten iron to the nozzle tip of the top lance. Furthermore, MH represents the average height (mm) from the hearth to the slag surface, and L0 represents the bath depth (mm).
前記スラグ表面の高さの上昇速度が6cm/s以上の時に、前記(1)式を満たす範囲に前記上吹きランスの高さを調整することを特徴とする請求項1に記載のフォーミングの鎮静方法。 The foaming calming method described in claim 1, characterized in that the height of the top blowing lance is adjusted to a range that satisfies formula (1) when the rate of rise of the height of the slag surface is 6 cm/s or more.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476808B1 (en) 2000-09-20 2005-03-18 주식회사 포스코 A method of operating converter without slopping
CN102719595A (en) 2012-03-29 2012-10-10 鞍钢股份有限公司 Treatment method for high slag level at converter blowing end point
CN103805732A (en) 2012-11-07 2014-05-21 西林钢铁集团有限公司 Converter smelting slag pressing method
JP2016029212A (en) 2014-07-23 2016-03-03 Jfeスチール株式会社 Refining method of molten iron
US20170067128A1 (en) 2014-07-30 2017-03-09 Hunan Ramon Science & Technology Co., Ltd. Converter slagging monitoring method and system
JP2019094522A (en) 2017-11-20 2019-06-20 Jfeスチール株式会社 Killing method of slug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5843441B2 (en) * 1979-03-20 1983-09-27 川崎製鉄株式会社 Sludge control method in converter
JPS62202013A (en) * 1986-03-03 1987-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Converter operating method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476808B1 (en) 2000-09-20 2005-03-18 주식회사 포스코 A method of operating converter without slopping
CN102719595A (en) 2012-03-29 2012-10-10 鞍钢股份有限公司 Treatment method for high slag level at converter blowing end point
CN103805732A (en) 2012-11-07 2014-05-21 西林钢铁集团有限公司 Converter smelting slag pressing method
JP2016029212A (en) 2014-07-23 2016-03-03 Jfeスチール株式会社 Refining method of molten iron
US20170067128A1 (en) 2014-07-30 2017-03-09 Hunan Ramon Science & Technology Co., Ltd. Converter slagging monitoring method and system
JP2019094522A (en) 2017-11-20 2019-06-20 Jfeスチール株式会社 Killing method of slug

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