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JPS6133042B2 - - Google Patents
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JPS6133042B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6133042B2
JPS6133042B2 JP5097182A JP5097182A JPS6133042B2 JP S6133042 B2 JPS6133042 B2 JP S6133042B2 JP 5097182 A JP5097182 A JP 5097182A JP 5097182 A JP5097182 A JP 5097182A JP S6133042 B2 JPS6133042 B2 JP S6133042B2
Authority
JP
Japan
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hot metal
reaction
tank
reaction tank
slag
Prior art date
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Expired
Application number
JP5097182A
Other languages
English (en)
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JPS58171518A (ja
Inventor
Yozo Takemura
Toyohiko Takahashi
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP5097182A priority Critical patent/JPS58171518A/ja
Publication of JPS58171518A publication Critical patent/JPS58171518A/ja
Publication of JPS6133042B2 publication Critical patent/JPS6133042B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は竪型連続溶銑予備処理装置に関するも
のである。 溶銑の不純物であるSi、P、Sを連続的に除去
する方法として、従来から横型−樋式連続処理と
竪型連続処理が知られている。 ところで予備処理反応である脱Si、脱P、Sは
【表】 であり、これらはスラグ−メタル反応であるの
で、効率よい脱Si、P、Sを実施するには、充分
なスラグ−メタル反応接触面積を確保する事が必
要である。 しかしながらこれを横型樋式の連続処理法で確
保するには次の様な反応装置上の問題がある。 (1) スラグ−メタル接触面は、一義的には装置の
横断面によつて定まつてくる。この面積を大き
くしようとすれば、勢い精錬装置を大きくせざ
るを得ない。一般的に設備の大型化は設備費の
経済性、耐火物消費量、熱損失の点から好まし
くなく実用的でない。 (2) スラグ−メタル接触面積を拡大させる方法と
しては、溶銑、スラグを撹拌する方法が考えら
れる。しかし強い撹拌は樋内の先行溶銑、後続
溶銑の混合を来たし、連続処理の特徴が失われ
るとともに処理が困難となる。 (1)、(2)の問題点を有することから、溶銑の連続
処理は理論的に又実験的には可能であるが、実用
化には至つていないのが現状である。 一方例えば特開昭49−70812号公報において、
竪型炉による溶銑のスプレー精錬方式が提案さ
れ、竪型炉落下の溶融鉄滴をスラグ形成物質の酸
化ガスにより精錬する方法が開示されている。又
特公昭47−48767号公報は、竪型連続脱硫装置が
提案されている。 本発明は上述の従来技術とは全く異なる竪型連
続式の溶銑の予備処理装置を提起するものであ
る。 以下本発明を図面により説明する。 第1図は本発明の反応槽の模式図である。図に
おいて、反応槽20には容器21を設け、溶銑P
が準備される。容器21はノズル25が所望数設
けられて、反応槽20に開口している。反応槽2
0の下部には、排出ノズル26を設けた溶銑湯溜
槽27がある。22は精錬剤添加ノズルを示し、
ノズル22−1が反応槽20の下部に設けられ、
ノズル22−2,22−3が反応槽の胴部に設け
られる。23は排出口で反応終了スラグが取り出
される。湯溜槽27に補助ノズル22−4を設け
て、精錬反応剤を添加してもよい。35はガス抜
き孔である。 まず溶銑収納容器から溶銑が、ノズル又はスリ
ツト状耐火物を介して、細線状あるいは粒滴状、
フイルム状の形態とし、反応面積を増大させて、
反応槽上部に供給される。溶銑は溶鋼と異なり、
溶銑温度と凝固温度の差ΔTが大きい点と、粘性
の点から極めて小さい横断面として流出する事が
容易であり、数10μにする事も可能である。 本発明における反応槽には、目的に応じた精錬
剤、即ち脱Si反応剤が槽上部に脱P、S反応剤が
槽下部に溶融状態に保持されている。 前記液状反応剤の中を、溶銑は上方から下方へ
降下して行き、その降下中にスラグ−メタル反応
を起こし、脱Si次いで脱P、Sが実施される。反
応槽へは溶銑を連続的に供給するので、槽内のス
ラグを新しいものと交換する必要があり、各反応
域の下方から新しい精錬剤を供給するとともに、
反応槽上部より反応終了スラグを排出する。 本発明では反応槽の中間部に精錬剤の供給孔を
設けてあり、酸素、酸化鉄等の脱Si剤を供給する
事によつて、脱Si反応槽下部から脱P、S剤を供
給することによつて、脱P、Sと夫々の反応効率
を向上させる事が出来る。 最後に反応槽を通過した溶銑は、最下部の溶銑
溜部にたくわえられ、必要に応じて排出される。 本発明装置においては、スラグ−メタルが向流
反応を行うものであり、反応槽に供給される溶銑
は、線状、粒滴もしくはフイルム状に形成する。
この場合線状、粒滴、フイルム状の溶銑は、液状
精錬剤と接触する表面積として、0.5cm2〜10cm2
1g−溶銑が好ましい。 10cm2/g超であると、連続排出する液状スラグ
とともに溶銑が排出される恐れがあり、本発明装
置による効果が達成されないし、0.5cm2/g未満に
なると、向流反応が十分に期待できない。 線状、フイルム状化はノズル、スリツト状耐火
物の形状を工夫する事によつて、容易に実施出来
る。又粒滴状化は上記ノズル下部に磁気ストツパ
ーを設置するか振動をあたえることによつて、容
易に実行出来るものである。 又本発明における反応槽への精錬剤の供給は、
脱Si、脱P、Sに応じて各々異なるフラツクスを
添加されるが、何れも反応槽内ではほぼ完全に溶
融状態になつていなければならない。その為あら
かじめ溶解した精錬剤を反応槽内に添加する事も
でき、また熱的観点から反応槽の一個所又は複数
個所の側壁面から、又は溶銑溜部へ直接添加する
方が好ましい。 溶銑の予備処理は、大別して二つに分けられ
る。即ちSi、Mn、Cr、Zr等の割合酸素との親和
力のある元素を酸化除去する場合には、酸素ガス
及び酸化鉄(スケール、鉄鉱石粉、焼結鉱粉等)
を主として添加するが、酸化反応を調整する意味
から、一部CaO粉等の添加により、反応槽の塩基
度を調整する事もある。 次にP、Sを除去する場合は、積極性にP、S
と結合する物質を添加する必要があり、CaO系と
ソーダ系に大別出来る。但し脱P反応について
は、CaO系、ソーダ系をとわず、反応槽での溶銑
のSi含有量が0.2%以上では、脱Pがほとんど起
こらないので、0.2%まで低減させておく必要が
ある。 又CaO系を使用する場合は、CaOの溶解を促進
すると言う点から、CaCl2、CaF2等の適量の使用
は効果がある。又CaO系、ソーダ系をとわず脱
P、又は同時脱P、S反応での脱Pの酸化を強化
するため、酸素ガス、酸化鉄を併せて添加する事
は有効である。 本発明の反応槽の側壁部は耐火物でもよいが、
竪型槽の特長を生かすには、降下溶銑のある乱流
域部だけ広めに側壁を大きくして、反応槽を冷却
構造とするが、熱回収機構を持たせた構造とし
て、反応槽内側に精錬剤のセルフコーデング層を
生成させることもできる。 この場合従来冶金装置が、常に耐火物問題の解
決に多くの労力を費して来た事から考えると、こ
の問題から解放される事は明白である。又、竪型
反応に回転運動をあたえることによつて、液状ス
ラグの流動を活発化し、溶銑との反応効率を向上
する事も可能である。 特に反応槽の長さの問題については、上方から
供給される溶銑の単位重量当りの表面積(cm2/g
r)がいくらであるかと言う事と、反応槽で不純
物をどの程度まで除去するかと言う事によつて決
まつて来るが、たとえば一般的な溶銑(Si0.5〜
0.8%、P0.08〜0.15%、S0.2〜0.04%)のもの
を、脱Si槽でSi0.05〜0.2%までSiを除去したり、
又は脱P、S槽でP0.01〜0.02%、S0.01〜0.015
%で除去する場合は、供給溶銑径を数m/mにす
れば、数メートル〜10メートル前後で充分であ
る。 又冶金反応は除去すべき元素によつて異なる
が、温度の影響を受けやすいものであるから、反
応槽外側に誘導加熱装置を配置する事によつて、
自由に槽内温度の制御を可能にする。又、誘導撹
拌する事によつて、冶金反応を促進出来る事は当
然である。 第2図、第3図は本発明の他の実施例である。
(第1図と同一符号は同一名称につき説明を省略
した。) 第2図は脱Si槽20−1と脱P、S槽20−2
に分離して反応槽20を構成し、槽20−2の外
周に誘導コイル30を設ける。槽20−1と槽2
0−2との間に容器31を設けて、脱Si溶銑を貯
めることができる。精錬剤は脱Si用として酸化
鉄、酸素ガスがArガスとともにノズル22−2
から容器31に供給され、脱S、P用として
CaO、CaCl2、スケールがN2ガスとともにノズル
22−1から湯溜り部27に供給される。 第3図は脱Si槽20−1と脱P、S槽20−2
を水冷反応槽20として竪型に構成し、湯溜り部
を耐火煉瓦とした例を示す。脱Si剤はノズル22
−2から供給されて、排出口23−1から脱Siス
ラグとし取出され、脱P、S剤はノズル22−1
から供給されて、排出口23−2から脱P、Sス
ラグとして取出される。 又脱Si槽と脱P、S槽との中間には、脱Siスラ
グと脱P、Sスラグとの混合層が形成されてい
る。 以上の通り本発明は構成されているので、次の
ような効果がある。 即ち溶銑の特徴を生かして、溶銑を小さい横断
面として反応槽に入れる事によつて、脱Si、P、
S反応で、最も重要であるスラグ−メタル接触面
積を拡げることが出来る。特に横型樋式に比較し
て、103〜105倍とする事が極めて容易なため、反
応時間を樋式の1/103〜1/105に短縮可能となり、
連続処理炉が極めて小型化出来る。 次に竪型であるため溶銑は上→下、反応スラグ
は下→上と対向流となり、横型樋式で問題となつ
た先行溶銑と後続溶銑又はスラグの混合がおこり
づらく、極めて安定した連続反応、向流反応が確
保出来て反応効率を高める事が可能である。 又溶銑は上→下への線状、粒状、フイルム状の
流れとなり、その周辺部を反応スラグが覆つてい
る形とすると、反応槽の外周部分には溶銑がない
ため、反応槽は耐火物で構成する必要がなく、金
属壁又は水冷、空冷を行つている金属壁で反応槽
を構成出来、溶銑予備処理で最も問題となる耐火
物問題(一つは耐火物コスト、もう一つは耐火物
中SiO2による反応スラグの反応性の低下)から
解放される。 更に本発明では脱Siと脱P、Sが連続処理によ
つて、容易に達成出来る利点がある。尚、反応槽
内では精錬反応時にCOガス等のガス体が一部発
生することもあるので、反応槽上部にガス抜き孔
をもうける事は、液状精錬スラツグの連続的排出
を定形化する事になる。 以下本発明装置の使用例をのべる。 使用例 1 第2図に示す竪型連続脱Si、P、S反応槽(脱
硅槽脱P、S槽ともに耐火物製内径100cmφ)
に、最上方より2m/mφ×200個の多孔ノズルよ
り、溶銑をTon/分で脱硅槽に供給し、下部溶銑
溜からさらに2m/mφ×200個の多孔ノズルを介
して、3Ton/分で脱P、S槽に溶銑を連続供給
した。 一方脱硅反応槽下部より、酸化鉄、酸素ガス
を、Arガスで稀薄して吹込み、又脱P、S槽下
部より、CaO、CaCl2、スケールをN2ガスで吹込
んで、表−1の如く効率的に連続処理結果を得
た。
【表】 使用例 2 第3図に示す竪型連続脱Si、P、S反応槽(水
冷SUS製内径150cmφ)に、最上方より2m/mφ
×400個の多孔ノズルより、溶銑5Ton/分で脱硅
槽に供給し、脱硅槽下部と脱P、S槽の間に、混
合槽をもうけ、その下に直接脱P、S槽を直結し
た。 この様に混合層をもうける事によつて、脱硅、
脱P、S槽を上下に直結しても特に効率を下げる
事なく、連続脱Si、P、S処理が出来た。 その結果を表−2に示す。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の説明図、第2図、第3図は本
発明の他の実施例の説明図である。 20:反応槽、21:溶銑容器、22:精錬剤
添加ノズル、27:溶銑湯溜部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 底部に所望数のノズルを設けた溶銑容器と、
    下方域に脱P、Sゾーンを形成するノズルを設
    け、該ゾーンの上方域に脱Siゾーンを形成するノ
    ズルを設けて反応槽を構成し、前記脱Siゾーンの
    上部にスラグ排出口を設け、底部に溶銑湯溜槽を
    設けて、前記反応槽に、前記溶銑容器を竪型に配
    設した竪型連続溶銑予備処理装置。 2 底部に所望数のノズルを設けた溶銑容器と、
    脱Siゾーンを形成するノズルを設け、底部に所望
    数のノズルを設けた溶銑容器からなる第1反応槽
    と、脱P、Sゾーンを形成するノズルを設け、底
    部に湯溜槽を設けた第2反応槽とを、順次竪型に
    配設し、各反応槽の上部に、スラグ排出口を設け
    た竪型連続溶銑予備処理装置。
JP5097182A 1982-03-31 1982-03-31 竪型連続溶銑予備処理装置 Granted JPS58171518A (ja)

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JP5097182A JPS58171518A (ja) 1982-03-31 1982-03-31 竪型連続溶銑予備処理装置

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JPS58171518A JPS58171518A (ja) 1983-10-08
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ID=12873694

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0349541U (ja) * 1989-09-19 1991-05-15

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0349541U (ja) * 1989-09-19 1991-05-15

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JPS58171518A (ja) 1983-10-08

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