JP2013253274A - Dust recycle method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、亜鉛を含むダストのリサイクル方法に関する。 The present invention relates to a method for recycling zinc-containing dust.
近年の転炉精錬においては、脱燐工程と脱炭工程とを分離し、脱炭処理の前に溶銑に対して脱燐処理を行うことが多い。このように脱燐処理と脱炭処理とを分離することで、プロセストータルでの排出スラグ量を低減することができる。上記脱燐処理は、以前は混銑車等の搬送容器内で実施されることが多かったが、上記搬送容器はフリーボードが小さいため酸素供給速度を高めることができず、処理に時間を要していた。このため、現在はフリーボードが大きく、酸素の供給速度も高めることができる転炉容器を用いた脱燐処理が広く普及している。 In recent converter refining, the dephosphorization process and the decarburization process are separated and the dephosphorization process is often performed on the hot metal before the decarburization process. By separating the dephosphorization process and the decarburization process in this way, the total amount of discharged slag can be reduced. Previously, the dephosphorization process was often carried out in a transport container such as a kneading vehicle. However, the transport container has a small freeboard, so the oxygen supply rate cannot be increased, and the process takes time. It was. For this reason, dephosphorization using a converter vessel that is large in free board and capable of increasing the oxygen supply rate is now widespread.
ここで、上記脱燐処理や脱炭処理で生じるダストは、多量の鉄分を含むため、可能な限り再利用することが好ましい。これらのダストのリサイクル手法としては、焼結鉱原料やペレット原料として用い、焼結鉱やペレットとして高炉へ投入する方法が挙げられる。しかしこの場合、ダスト中の亜鉛濃度が高いと高炉耐火物への付着物量が増えるため、これらのダストの高炉原料へのリサイクルには量的限度がある（特開２００７−９２４０号公報参照）。同様の理由から、亜鉛メッキ屑も高炉原料として大量にリサイクルすることができない。 Here, since the dust produced by the dephosphorization process or the decarburization process contains a large amount of iron, it is preferably reused as much as possible. As a method for recycling these dusts, there is a method in which the dust is used as a sintered ore raw material or a pellet raw material and is charged into the blast furnace as a sintered ore or pellet. However, in this case, if the zinc concentration in the dust is high, the amount of deposits on the blast furnace refractory increases, so there is a quantitative limit to recycling these dusts to the blast furnace raw material (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-9240). For the same reason, galvanized scraps cannot be recycled in large quantities as blast furnace raw materials.
このような中、亜鉛を含むダストを脱燐処理において副原料としてリサイクルする方法が提案されている（特開平６−２６４１２６号公報、特開平７−２６３１７号公報及び特開平８−３３３６１２号公報参照）。このように亜鉛を含むダストを脱燐処理の際に用いると、脱燐炉中で亜鉛が揮発する。従って、後工程の脱炭処理において亜鉛を実質的に含まない副原料を用いることで、脱炭処理の際に発生するダストの亜鉛濃度が低減され、このダストを高炉原料としてリサイクル可能となるとされている。 Under such circumstances, a method of recycling zinc-containing dust as an auxiliary material in the dephosphorization process has been proposed (see JP-A-6-264126, JP-A-7-26317, and JP-A-8-333612). ). When dust containing zinc is used in the dephosphorization process, zinc volatilizes in the dephosphorization furnace. Therefore, by using a secondary raw material that does not substantially contain zinc in the decarburization process in the subsequent step, the zinc concentration of dust generated during the decarburization process is reduced, and this dust can be recycled as a blast furnace raw material. ing.
しかし、このようにダストを脱燐処理にリサイクルする方法では、（１）脱燐処理の際に全ての亜鉛が揮発するわけではないため、脱燐処理で大量の亜鉛を含む原料を使用した場合、溶湯中に残存した亜鉛が脱炭処理で揮発し、脱炭処理ダストに含有されるため、上記不都合の解決には至らない。また（２）ダストには亜鉛以外に鉛も濃縮しているため、脱燐処理の際に生じるスラグの溶出鉛濃度が高まり、このスラグのリサイクルが困難となるという不都合がある。 However, in this method of recycling dust for dephosphorization, (1) not all zinc volatilizes during the dephosphorization process, so when a raw material containing a large amount of zinc is used in the dephosphorization process. Since the zinc remaining in the molten metal is volatilized by the decarburization process and contained in the decarburization process dust, the above problem cannot be solved. In addition, (2) since lead is concentrated in addition to zinc in the dust, there is an inconvenience that the concentration of lead dissolved in the slag produced during the dephosphorization process is increased, making it difficult to recycle the slag.
他方、スラグ中の鉛の溶出を抑える技術としては、スラグ組成を調整することなどによりスラグ中の鉛を不溶化させる方法が提案されている（特開２００２−２０８１５号公報参照）。しかし、この技術はスラグの有効利用には資するものの、ダストのリサイクルを効果的に行うための参考となるものではない。 On the other hand, as a technique for suppressing the elution of lead in the slag, a method of insolubilizing lead in the slag by adjusting the slag composition has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-20815). However, although this technology contributes to the effective use of slag, it is not a reference for effective dust recycling.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、脱燐処理で生じるスラグからの溶出鉛濃度、及び脱炭処理で生じる微粒ダストを高炉へ投入した際の付着物量が許容できる範囲内で、製鉄工程で生じるダストを脱燐処理に最大限再利用することができるダストのリサイクル方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and the amount of deposits when leaching lead concentration from slag produced by dephosphorization treatment and fine dust produced by decarburization treatment is introduced into a blast furnace is acceptable. An object of the present invention is to provide a dust recycling method capable of maximally reusing dust generated in an iron making process within a range for dephosphorization treatment.
上記課題を解決するためになされた発明は、
溶銑を脱燐処理する工程と、
上記脱燐処理がされた溶銑を脱炭処理する工程と
を有し、
上記脱燐処理において、原料の一部として脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストの少なくとも一種を含むリサイクル亜鉛源を用い、
上記脱炭処理において、実質的に亜鉛を含まない副原料を用い、
上記脱燐処理に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘ（ｋｇ／ｔ）が下記式（１）及び（２）を満たすダストリサイクル方法である。
Ｘ≦（１２６−Ｂ）／Ａ ・・・（１）
Ｘ≦（４．７８−１００ｂ＋０．０３８４ｃ−１．２９７ｄ）／ａ ・・・（２）
（上記式（１）中、Ａは、リサイクル亜鉛源における亜鉛濃度（質量％）である。Ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。
上記式（２）中、ａは、リサイクル亜鉛源における鉛濃度（質量％）である。ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。ｃは、脱燐処理で発生するスラグ量（ｋｇ／ｔ）である。ｄは、上記スラグの塩基度である。）
The invention made to solve the above problems is
Dephosphorizing the hot metal,
And a step of decarburizing the hot metal after the dephosphorization treatment,
In the dephosphorization process, using a recycled zinc source containing at least one of dephosphorization dust and decarburization dust as part of the raw material,
In the decarburization process, using a secondary material substantially free of zinc,
This is a dust recycling method in which the recycled zinc source amount X (kg / t) used in the dephosphorization treatment satisfies the following formulas (1) and (2).
X ≦ (126−B) / A (1)
X <= (4.78-100b + 0.0384c-1.297d) / a ... (2)
(In the above formula (1), A is the zinc concentration (mass%) in the recycled zinc source. B is the amount (kg / t) of zinc contained in the raw material other than the recycled zinc source to be subjected to the dephosphorization treatment. is there.
In the above formula (2), a is the lead concentration (mass%) in the recycled zinc source. b is the quantity (kg / t) of lead contained in raw materials other than the recycled zinc source used for the dephosphorization treatment. c is the amount of slag (kg / t) generated in the dephosphorization process. d is the basicity of the slag. )
ここで、ｋｇ／ｔとは主原料１ｔに対する質量であり、この主原料の量は処理に供される溶銑、冷銑及びスクラップ（亜鉛メッキ屑を含む）の合計量をいう。また、副原料とは、上記主原料（溶銑、冷銑及びスクラップ）以外の原料をいう。 Here, kg / t is the mass relative to the main raw material 1t, and the amount of the main raw material means the total amount of hot metal, cold iron and scrap (including galvanized scraps) to be processed. The auxiliary raw material refers to raw materials other than the main raw materials (hot metal, cold iron, and scrap).
本発明のダストリサイクル方法によれば、脱燐処理の際に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘが式（１）を満たし、かつ脱炭処理において実質的に亜鉛を含まない副原料を用いることで、脱炭処理で発生する脱炭処理微粒ダスト中の亜鉛濃度を制御できるため、これを高炉への原料として有効に再利用することができる。また、上記亜鉛源量Ｘが式（２）を満たすことで、脱燐処理の際に生じるスラグからの鉛溶出量を所定範囲に抑えることができる。従って、当該ダストリサイクル方法によれば、脱燐処理で生じるスラグからの溶出鉛濃度、及び脱炭処理で生じる微粒ダストを高炉へ投入した際の付着物量が許容できる範囲内で、製鉄工程で生じるダスト（亜鉛源）を脱燐処理に最大限再利用することができる。 According to the dust recycling method of the present invention, the amount of recycled zinc source X used in the dephosphorization treatment satisfies the formula (1), and the decarburization treatment uses the auxiliary raw material that does not substantially contain zinc. Since the zinc concentration in the decarburized fine dust generated in the charcoal treatment can be controlled, it can be effectively reused as a raw material for the blast furnace. Moreover, when the said zinc source amount X satisfy | fills Formula (2), the lead elution amount from the slag which arises in the case of a dephosphorization process can be suppressed to a predetermined range. Therefore, according to the dust recycling method, the concentration of lead eluted from the slag generated in the dephosphorization process and the amount of deposits when the fine dust generated in the decarburization process is allowed into the blast furnace are allowed in the iron making process. Dust (zinc source) can be reused to the maximum extent for dephosphorization.
以下、本発明のダストリサイクル方法の実施の形態を図面を参照にしつつ詳説する。 Hereinafter, embodiments of the dust recycling method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
当該ダストリサイクル方法は、
（１）溶銑を脱燐処理する工程、及び
（２）上記脱燐処理がされた溶銑を脱炭処理する工程
を有する。以下、各工程について説明する。
The dust recycling method is
(1) a step of dephosphorizing the hot metal, and (2) a step of decarburizing the hot metal after the dephosphorization treatment. Hereinafter, each step will be described.
（１）脱燐処理工程
この工程では、脱炭処理に先駆けて転炉容器を用いて脱燐処理を実施する。なお、脱燐処理でのスロッピングを防止する目的で、脱燐処理に先駆けて脱珪処理を実施することもある。
(1) Dephosphorization process In this process, a dephosphorization process is implemented using a converter vessel prior to a decarburization process. In addition, for the purpose of preventing slopping in the dephosphorization process, the desiliconization process may be performed prior to the dephosphorization process.
上記転炉容器としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。また、後工程の脱炭処理で用いる転炉容器と同一の転炉容器を用いてもよいし、別の転炉容器を用いてもよい。具体的には上底吹転炉、底吹転炉、上吹転炉等を用いることができるが、処理効率などの点から上底吹転炉が好ましい。上記転炉容器のサイズとしては、特に制限されず、例えば、出鋼量５０〜４００ｔ規模のものを用いることができる。 It does not specifically limit as said converter vessel, A well-known thing can be used. Moreover, the same converter vessel as the converter vessel used in the decarburization process of a post process may be used, and another converter vessel may be used. Specifically, an upper bottom blowing converter, a bottom blowing converter, an upper blowing converter, or the like can be used, but an upper bottom blowing furnace is preferable from the viewpoint of processing efficiency. The size of the converter vessel is not particularly limited, and, for example, one having a steel output amount of 50 to 400 t can be used.
上記脱燐処理においては、主原料（溶銑並びに必要に応じて冷銑及びスクラップ）及び副原料（焼結鉱、石灰、ダスト等）が用いられる。当該ダストリサイクル方法においては、この際、原料の一部として脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストβの少なくとも一種を含むリサイクル亜鉛源を用いる。また、リサイクル亜鉛源としては、上記ダストに加えて、亜鉛メッキ屑を用いることができる。なお、亜鉛メッキ屑等のメッキ屑は、スクラップとしての主原料の一つとなる。 In the dephosphorization process, main raw materials (hot metal and, if necessary, cold iron and scrap) and auxiliary raw materials (sintered ore, lime, dust, etc.) are used. In the dust recycling method, a recycled zinc source including at least one of dephosphorization dust and decarburization fine dust β is used as a part of the raw material. Further, as the recycled zinc source, galvanized scraps can be used in addition to the dust. In addition, plating scraps such as galvanized scraps are one of the main raw materials as scrap.
脱燐処理ダスト及び脱炭処理ダストとは、脱燐処理又は脱炭処理の際に生じるダストのことを言う。また、脱燐処理及び脱炭処理はそれぞれバッチ処理（バッチ式）で行われ、この（１）脱燐処理工程で用いられる脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストβ（脱燐処理リサイクル用脱炭処理微粒ダスト）は、この工程で処理される溶銑とは別の溶銑に対する処理の際に生じたダストである。また、便宜上、本発明のダストリサイクル方法において、（２）脱炭処理工程で生じる脱炭処理微粒ダストを脱炭処理微粒ダストα、（１）脱燐処理工程で用いる脱炭処理微粒ダストを脱炭処理微粒ダストβとして区別する。 The dephosphorization dust and the decarburization dust mean dust generated during the dephosphorization treatment or the decarburization treatment. In addition, the dephosphorization treatment and the decarburization treatment are each carried out by a batch treatment (batch type). (1) The dephosphorization treatment dust and the decarburization treatment fine dust β used in the dephosphorization treatment step (dephosphorization treatment for recycling). Charcoal-treated fine dust) is dust generated during the treatment of hot metal different from the hot metal treated in this step. For convenience, in the dust recycling method of the present invention, (2) decarburized fine dust generated in the decarburizing process is decarburized fine dust α, and (1) the decarburized fine dust used in the dephosphorizing process is removed. Distinguish as charcoal treated fine dust β.
また、脱炭処理微粒ダストとは、粒径５０μｍ未満の粒子が８０体積％以上のものをいう。この粒径は、レーザー回折・散乱式の粒径分析装置で測定される値をいう。 Further, the decarburized fine dust refers to particles having a particle size of less than 50 μm of 80% by volume or more. This particle size is a value measured by a laser diffraction / scattering particle size analyzer.
この脱燐処理に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘ（ｋｇ／ｔ）は下記式（１）及び（２）を満たす。
Ｘ≦（１２６−Ｂ）／Ａ ・・・（１）
Ｘ≦（４．７８−１００ｂ＋０．０３８４ｃ−１．２９７ｄ）／ａ ・・・（２）
（上記式（１）中、Ａは、リサイクル亜鉛源における亜鉛濃度（質量％）である。Ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。
上記式（２）中、ａは、リサイクル亜鉛源における鉛濃度（質量％）である。ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。ｃは、脱燐処理で発生するスラグ量（ｋｇ／ｔ）である。ｄは、上記スラグの塩基度である。）
The recycled zinc source amount X (kg / t) used for this dephosphorization treatment satisfies the following formulas (1) and (2).
X ≦ (126−B) / A (1)
X <= (4.78-100b + 0.0384c-1.297d) / a ... (2)
(In the above formula (1), A is the zinc concentration (mass%) in the recycled zinc source. B is the amount (kg / t) of zinc contained in the raw material other than the recycled zinc source to be subjected to the dephosphorization treatment. is there.
In the above formula (2), a is the lead concentration (mass%) in the recycled zinc source. b is the quantity (kg / t) of lead contained in raw materials other than the recycled zinc source used for the dephosphorization treatment. c is the amount of slag (kg / t) generated in the dephosphorization process. d is the basicity of the slag. )
ここで、上記式（１）及び（２）を導出した根拠を示す。 Here, the grounds for deriving the above formulas (1) and (2) are shown.
（式（１）について）
脱炭処理で発生する脱炭処理微粒ダストαをリサイクル原料として高炉に装入する場合の弊害は、上述のようにダスト中の亜鉛濃度が高くなると高炉耐火物への付着物量の増加することである。この際、ダスト中の亜鉛濃度が０．７質量％以上であると付着物量が増加するとされている（特開２００７−９２４０号公報参照）。そこで、高炉へリサイクルする脱炭処理微粒ダストαの亜鉛濃度閾値を０．７質量％とした。
(About formula (1))
The detrimental effect of charging decarburized fine dust α generated in the decarburization process into the blast furnace as a recycled material is that the amount of deposits on the blast furnace refractory increases as the zinc concentration in the dust increases as described above. is there. At this time, if the zinc concentration in the dust is 0.7% by mass or more, the amount of deposits is said to increase (see JP 2007-9240 A). Therefore, the zinc concentration threshold value of the decarburized fine dust α to be recycled to the blast furnace was set to 0.7 mass%.
実績値としての脱炭処理微粒ダストの亜鉛（Ｚｎ）濃度をＶ（質量％）、脱燐炉（脱燐処理に用いる転炉容器）への装入亜鉛量をＺ（ｋｇ／ｔ）として、切片０で直線回帰することにより下記式（１−ｉ）を得た（図１参照）。
Ｖ＝０．５５９７Ｚ ・・・（１−ｉ）
The zinc (Zn) concentration of the decarburized fine dust as the actual value is V (mass%), and the amount of zinc charged into the dephosphorization furnace (converter vessel used for the dephosphorization process) is Z (kg / t). The following equation (1-i) was obtained by performing linear regression with an intercept 0 (see FIG. 1).
V = 0.5597Z (1-i)
また、上述のとおり、脱炭処理微粒ダストαの亜鉛濃度Ｖは０．７質量％以下とする必要がある。そこで、上記式（１−ｉ）にＶ≦０．７を代入して変形することで、下記式（１−ｉｉ）を得た。
Ｚ≦１．２６ ・・・（１−ｉｉ）
Further, as described above, the zinc concentration V of the decarburized fine dust α needs to be 0.7% by mass or less. Therefore, the following formula (1-ii) was obtained by substituting V ≦ 0.7 into the formula (1-i).
Z ≦ 1.26 (1-ii)
ここで、脱燐炉への装入亜鉛量Ｚは、リサイクル亜鉛源量Ｘ（ｋｇ／ｔ）、リサイクル亜鉛源における亜鉛濃度Ａ（質量％）及び脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量Ｂ（ｋｇ／ｔ）を用いて、下記式（１−ｉｉｉ）のように表すことができる。
Ｚ＝Ｘ×Ａ／１００＋Ｂ ・・・（１−ｉｉｉ）
よって、上記式（１−ｉｉ）及び（１−ｉｉｉ）から上記式（１）が得られる。
Here, the amount of zinc Z charged into the dephosphorization furnace is determined based on the recycled zinc source amount X (kg / t), the zinc concentration A (mass%) in the recycled zinc source, and the raw materials other than the recycled zinc source used for the dephosphorization treatment. Using the amount of zinc B (kg / t), it can be expressed as in the following formula (1-iii).
Z = X * A / 100 + B (1-iii)
Therefore, the above formula (1) is obtained from the above formulas (1-ii) and (1-iii).
（式（２）について）
ダストリサイクルにおける鉛（Ｐｂ）の弊害は、上述のように脱燐処理の際に揮発しなかったＰｂがスラグに残存し、脱燐スラグからの鉛溶出の原因となることにある。一般的にこの脱燐スラグは、路盤材や土木工事用の埋め戻し材等に使用される。この際、このスラグは環境省告示第４６号法に記載の土壌溶出試験における鉛溶出濃度０．０１ｐｐｍ以下の基準を満たす必要がある。そこで、この鉛溶出濃度の基準を満たす指標として、式（２）を導いた。
(Regarding formula (2))
The adverse effect of lead (Pb) in dust recycling is that, as described above, Pb that has not volatilized during the dephosphorization process remains in the slag and causes lead elution from the dephosphorization slag. Generally, this dephosphorization slag is used as a roadbed material, a backfill material for civil engineering work, and the like. At this time, this slag needs to satisfy the standard of lead elution concentration of 0.01 ppm or less in the soil elution test described in Ministry of the Environment Notification No. 46. Therefore, the formula (2) was derived as an index satisfying this lead elution concentration standard.
ここで、鉛溶出濃度Ｖ（ｐｐｍ）は、脱燐炉（脱燐処理に用いる転炉容器）に装入するＰｂ量Ｚ（ｋｇ／ｔ）に比例すると考えられる。なお、この装入Ｐｂ量は、溶銑の量及び溶銑中のＰｂ濃度や、リサイクルするダストの量及びダスト中のＰｂ濃度に比例する。また、発生するスラグ量ｃ（ｋｇ／ｔ）が多い場合はスラグ中のＰｂ濃度が低下するため、発生スラグ量が多いほど鉛溶出濃度が低下する傾向がある。さらには、この発生するスラグの塩基度ｄ（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が高いと、ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）２の反応量が多くなるため、スラグと接触する水のｐＨが高くなり、鉛溶出濃度が増加する傾向にある。これらの点を踏まえ、実績値としてスラグからの鉛溶出濃度をＶ（ｐｐｍ）、この際の装入鉛量をＺ（ｋｇ／ｔ）、発生するスラグ量をｃ（ｋｇ／ｔ）及びこのスラグの塩基度をｄとし、Ｖを従属変数、Ｚ、ｃ及びｄを独立変数、切片０として重回帰を行うことで下記式（２−ｉ）を得た（図２参照）。
Ｖ＝０．２０９Ｚ−８．００×１０−５ｃ＋２．７６×１０−３ｄ ・・・（２−ｉ）
Here, the lead elution concentration V (ppm) is considered to be proportional to the amount of Pb Z (kg / t) charged into the dephosphorization furnace (converter vessel used for the dephosphorization process). The amount of charged Pb is proportional to the amount of hot metal and the concentration of Pb in the hot metal, the amount of dust to be recycled, and the concentration of Pb in the dust. Further, when the generated slag amount c (kg / t) is large, the Pb concentration in the slag decreases, and therefore the lead elution concentration tends to decrease as the generated slag amount increases. Furthermore, when the basicity d (CaO / SiO 2 ) of the generated slag is high, the reaction amount of CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 increases, so the pH of the water in contact with the slag increases, leading to lead The elution concentration tends to increase. Based on these points, the lead elution concentration from the slag is V (ppm) as the actual value, the amount of lead charged in this case is Z (kg / t), the amount of slag generated is c (kg / t), and this slag The following equation (2-i) was obtained by performing multiple regression with d as the basicity, V as the dependent variable, Z, c and d as the independent variables, and intercept 0 (see FIG. 2).
V = 0.209Z−8.00 × 10 −5 c + 2.76 × 10 −3 d (2-i)
ここで、装入鉛量（Ｚ）は、脱燐処理に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘ（ｋｇ／ｔ）、このリサイクル亜鉛源における鉛濃度ａ（質量％）、及び脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量ｂ（ｋｇ／ｔ）を用いると、下記式（２−ｉｉ）で表すことができる。
Ｚ＝Ｘ×ａ／１００＋ｂ ・・・（２−ｉｉ）
Here, the charged lead amount (Z) is the amount of recycled zinc source X (kg / t) used for the dephosphorization treatment, the lead concentration a (mass%) in this recycled zinc source, and the recycled zinc source used for the dephosphorization treatment When the amount of lead b (kg / t) contained in the raw material other than is used, it can be represented by the following formula (2-ii).
Z = X × a / 100 + b (2-ii)
上記式（２−ｉｉ）を式（２−ｉ）に代入すると、下記式（２−ｉｉｉ）が得られる。
Ｖ＝０．２０９（Ｘ×ａ／１００＋ｂ）−８．００×１０−５ｃ＋２．７６×１０−３ｄ ・・・（２−ｉｉｉ）
When the above formula (2-ii) is substituted into the formula (2-i), the following formula (2-iii) is obtained.
V = 0.209 (X × a / 100 + b) −8.00 × 10 −5 c + 2.76 × 10 −3 d (2-iii)
一方、鉛溶出濃度Ｖは上述のように０．０１ｐｐｍ以下とする必要があるため、Ｖ≦０．０１を上記式（２−ｉｉｉ）に代入し変形することで、上記式（２）を導くことができる。 On the other hand, since the lead elution concentration V needs to be 0.01 ppm or less as described above, the equation (2) is derived by substituting V ≦ 0.01 into the equation (2-iii) and modifying it. be able to.
なお、各原料に含まれる亜鉛及び鉛の量は、各原料種の質量と亜鉛又は鉛濃度との積で求めることができる。上記亜鉛又は鉛濃度の測定方法としては、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。 In addition, the quantity of zinc and lead contained in each raw material can be calculated | required by the product of the mass of each raw material seed | species, and zinc or lead density | concentration. The method for measuring the zinc or lead concentration is not particularly limited, and a known method can be used.
上記脱燐処理においては、発生するダストを回収する。上記回収の手段としては、特に制限されず、公知の集塵機等を用いることができる。但し、後に詳述する脱炭処理の際のダストと分別して回収する。このように分別して回収する方法としては、特に限定されず、例えば、脱燐処理と脱炭処理とを異なる排ガス集塵系統を持つ転炉で実施する方法や、同一の排ガス集塵系統を用い、処理毎にダストを振り分ける方法などを挙げることができる。なお、この脱燐処理ダストは、後述する脱炭処理ダストと異なり、微粒と粗粒とに分けても分けなくてもよい。 In the dephosphorization process, the generated dust is recovered. The collection means is not particularly limited, and a known dust collector or the like can be used. However, it collects and collects with the dust in the decarburization process explained in full detail later. The method of separating and collecting in this way is not particularly limited. For example, a method of performing dephosphorization treatment and decarburization treatment in a converter having different exhaust gas dust collection systems, or using the same exhaust gas dust collection system. And a method of distributing dust for each treatment. In addition, unlike the decarburization processing dust mentioned later, this dephosphorization processing dust does not need to be divided into a fine particle and a coarse particle.
また、上記脱燐処理においては、発生するスラグ（脱燐スラグ）も回収される。この脱燐スラグは、鉛溶出濃度が抑えられており、路盤材や土木工事用の埋め戻し材等に使用することができる。 In the dephosphorization process, the generated slag (dephosphorization slag) is also recovered. This dephosphorization slag has a reduced lead elution concentration, and can be used as a roadbed material, a backfill material for civil engineering work, and the like.
（２）脱炭処理工程
この工程では、上記脱燐処理がされた溶銑を転炉容器により脱炭処理する。上述したように、脱炭処理で用いる転炉容器は、脱燐処理で用いた転炉容器と同一のものでも異なるものでもよい。また、脱燐処理後に出湯せず、脱燐スラグだけを排出して脱炭処理を行ういわゆる中間排滓方式を採用してもよい。
(2) Decarburizing treatment step In this step, the dephosphorized hot metal is decarburized using a converter vessel. As described above, the converter vessel used in the decarburization process may be the same as or different from the converter vessel used in the dephosphorization process. Moreover, you may employ | adopt what is called an intermediate | middle waste method which discharges only a dephosphorization slag and performs a decarburization process without discharging after a dephosphorization process.
この脱炭処理においては、転炉容器に主原料（上記脱炭処理がされた溶銑並びに必要に応じて冷銑及びスクラップ）と共に副原料が装入される。この際、副原料としては、実質的に亜鉛を含まないもの（石灰、焼結鉱等）のみを用いる。 In this decarburization treatment, the auxiliary raw material is charged together with the main raw material (the hot metal subjected to the above decarburization treatment and, if necessary, cold iron and scrap) into the converter vessel. In this case, only auxiliary materials that do not contain zinc (lime, sintered ore, etc.) are used.
上記脱炭処理においては、発生するダストを回収し、この回収されたダストを微粒ダストと粗粒ダストとに分離する。上記回収の手段としては、特に制限されず、公知の集塵機等を用いることができる。また、上記分離の手段としても、特に制限されず、公知の分級器等を用いることができる。例えば、図３に示すダスト回収分離システム１が、好適に用いられる。 In the decarburization process, the generated dust is collected, and the collected dust is separated into fine dust and coarse dust. The collection means is not particularly limited, and a known dust collector or the like can be used. The separation means is not particularly limited, and a known classifier or the like can be used. For example, a dust collection / separation system 1 shown in FIG. 3 is preferably used.
図３のダスト回収分離システム１は、脱炭炉２（転炉）、集塵フード３ａ、３ｂ、３ｃ、散水機４、分級器５、シックナー６及び換気集塵機７を備える。上記集塵フード３ａは脱炭炉２の直上に設けられており、集塵フード３ｂ、３ｃは集塵フード３ａの周囲に設けられている。
3 includes a decarburization furnace 2 (converter),
上記ダスト回収分離システム１においては、吹錬中には、脱炭炉２からのダストＹを含む排ガスＸが、集塵フード３ａを介して散水機４に送られ、散水機４内で排ガスＸとダストＹとに分離される。分離されたダストＹは水と共に分級器５に送られる。分級器５においては、質量が大きい粗粒ダストＹ１が回収される。一方、質量の小さい微粒ダストＹ２は上澄み液と共にシックナー６に送られ、その後沈殿回収される。
In the dust recovery and separation system 1, during blowing, the exhaust gas X including dust Y from the
一方、溶銑装入時及び出鋼時には、排ガスＸは換気集塵機７によって処理される。すなわち、溶銑装入時及び出鋼時には、脱炭炉２を傾斜して作業が行われることから、上記集塵フード３ａの周囲に配置される集塵フード３ｂ、３ｃを介して、換気集塵機７に排ガスＸが送られる。
On the other hand, the exhaust gas X is processed by the ventilation dust collector 7 when the hot metal is charged and when the steel is discharged. That is, when the hot metal is charged and when the steel is discharged, the
上記回収分離システム１においては、このように吹錬中に発生するダストＹを回収し、粗粒ダストＹ１と微粒ダストＹ２とに分離することができる。なお、上記粗粒ダストは粒径５０μｍ以上の粒子が８０体積％以上のものをいい、上記微粒ダストは粒径５０μｍ未満の粒子が８０体積％以上のものをいう。 In the recovery / separation system 1, the dust Y generated during blowing can be recovered and separated into coarse dust Y1 and fine dust Y2. The coarse dust refers to particles having a particle size of 50 μm or more and 80 vol% or more, and the fine dust refers to particles having a particle diameter of less than 50 μm of 80 vol% or more.
上記脱炭処理においても、発生するスラグ（脱炭スラグ）は回収される。この脱炭スラグも、路盤材や土木工事用の埋め戻し材等に使用することができる。 Also in the decarburization process, the generated slag (decarburization slag) is recovered. This decarburized slag can also be used for roadbed materials and backfill materials for civil engineering work.
（３）リサイクル工程（上記（２）脱炭処理工程で発生する脱炭処理微粒ダストαをリサイクル原料として高炉に装入する工程）
上記（２）脱炭処理工程で発生し、回収及び分離された脱炭処理微粒ダストαは、亜鉛濃度が高炉耐火物への付着が少ない０．７質量％以下に制御されている。従って、この脱炭処理微粒ダストαは、量的な制限を考慮せずにリサイクル原料として高炉に装入することができる。この際、この脱炭処理微粒ダストα（高炉へのリサイクル用脱炭処理微粒ダスト）は、通常焼結鉱原料やペレット原料として用いられ、焼結鉱又はペレットとして高炉へ投入される。また、上記（２）脱炭処理工程で発生した脱炭処理微粒ダストは、全量高炉原料としてリサイクルしなくてもよく、例えば脱燐処理等へ用いることもできる。なお、上記高炉には、他に主原料として鉄鉱石及びコークスが装入され溶銑（銑鉄）が得られる。
(3) Recycling process (process of charging decarburized fine dust α generated in (2) decarburizing process to blast furnace as recycled material)
The decarburized fine particle α generated and recovered and separated in the (2) decarburization process is controlled to have a zinc concentration of 0.7% by mass or less with little adhesion to the blast furnace refractory. Therefore, the decarburized fine dust α can be charged into the blast furnace as a recycled raw material without taking quantitative restrictions into consideration. At this time, the decarburized fine dust α (decarburized fine dust for recycling to a blast furnace) is usually used as a sintered ore raw material or pellet raw material, and is charged into the blast furnace as a sintered ore or pellet. Further, the decarburized fine dust generated in the above (2) decarburization process does not have to be recycled as a whole blast furnace raw material, and can be used for, for example, dephosphorization. The blast furnace is additionally charged with iron ore and coke as main raw materials to obtain hot metal (pig iron).
本発明のダストリサイクル方法によれば、（１）脱燐処理工程の際に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘが式（１）を満たし、かつ（２）脱炭処理工程において実質的に亜鉛を含まない副原料を用いることで、（２）脱炭処理工程で発生する脱炭処理微粒ダスト中の亜鉛濃度を制御できるため、これを高炉への原料として有効に再利用することができる。また、上記リサイクル亜鉛源量Ｘが式（２）を満たすことで、脱燐処理の際に生じるスラグからの鉛溶出量を所定範囲に抑えることができる。従って、当該ダストリサイクル方法によれば、（１）脱燐処理工程で生じるスラグからの溶出鉛濃度、及び（２）脱炭処理工程で生じる微粒ダストを高炉へ投入した際の付着物量が許容できる範囲内で、製造工程で生じるダスト（亜鉛源）を最大限脱燐処理へ再利用することができる。 According to the dust recycling method of the present invention, (1) the amount of recycled zinc source X used in the dephosphorization treatment step satisfies the formula (1), and (2) substantially no zinc is contained in the decarburization treatment step. Since the zinc concentration in the decarburized fine dust generated in the (2) decarburization treatment step can be controlled by using the auxiliary raw material, it can be effectively reused as a raw material for the blast furnace. Moreover, when the said recycled zinc source amount X satisfy | fills Formula (2), the amount of lead elution from the slag which arises in the dephosphorization process can be suppressed to a predetermined range. Therefore, according to the dust recycling method, (1) the concentration of lead eluted from the slag generated in the dephosphorization process and (2) the amount of deposits when the fine dust generated in the decarburization process is charged into the blast furnace can be allowed. Within the range, the dust (zinc source) generated in the production process can be reused for the maximum dephosphorization treatment.
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例における測定方法、用いた転炉容器（脱燐炉・脱炭炉）及び原料は以下のとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. The measuring method, the converter vessel (dephosphorization furnace / decarburization furnace) and the raw materials used in the examples are as follows.
［測定方法］
（１）ダスト（脱燐処理ダスト、脱炭処理微粒ダストα、及び脱炭処理微粒ダストβ）及び亜鉛メッキ屑中の亜鉛及び鉛濃度
なお、リサイクル亜鉛源の一つとして脱燐処理に用いた脱炭処理微粒ダスト（脱燐処理リサイクル用脱炭処理微粒ダスト）を脱炭処理微粒ダストβ、実施例における脱炭処理で生じた脱炭処理微粒ダスト（高炉リサイクル用脱炭処理微粒ダスト）を脱炭処理微粒ダストαとする。
ＩＣＰ発光分析法により各濃度を測定した。分析下限は、それぞれ０．０１質量％である。
[Measuring method]
(1) Concentration of zinc and lead in dust (dephosphorized dust, decarburized fine dust α, and decarburized fine dust β) and galvanized scrap used for dephosphorization as one of the recycled zinc sources Decarburized fine dust (decarburized fine dust for dephosphorization recycling) is decarburized fine dust β, decarburized fine dust (decarburized fine dust for blast furnace recycling) generated by decarburization in Examples Decarburized fine dust α.
Each concentration was measured by ICP emission spectrometry. The lower limit of analysis is 0.01% by mass.
（２）溶銑の亜鉛及び鉛濃度
ＩＣＰ−ＭＡＳＳにより各濃度を測定した。分析下限は、それぞれ１ｐｐｍである。
(2) Hot metal zinc and lead concentrations Each concentration was measured by ICP-MASS. The lower limit of analysis is 1 ppm each.
（３）リサイクル亜鉛源における亜鉛濃度Ａ及び鉛濃度ａ
脱燐処理に投入した脱燐処理ダスト、脱炭処理微粒ダスト及び亜鉛メッキ屑における各亜鉛又は鉛濃度の加重平均値とした。具体的には、下記式にて求めた。
(3) Zinc concentration A and lead concentration a in the recycled zinc source
It was set as the weighted average value of each zinc or lead density | concentration in the dephosphorization process dust put into the dephosphorization process, the decarburization process fine particle dust, and galvanization waste. Specifically, it calculated | required with the following formula.
ここで、
Ｗｉ：亜鉛源ｉ（脱炭処理微粒ダストβ、脱燐処理ダスト及び亜鉛メッキ屑）の脱燐処理投入量［ｋｇ／ｔ］
［％Ｚｎ］ｉ：亜鉛源ｉ中のＺｎ濃度［ｗｔ％］
［％Ｐｂ］ｉ：亜鉛源ｉ中のＰｂ濃度［ｗｔ％］
here,
W i : Dephosphorization input amount [kg / t] of zinc source i (decarburized fine particle β, dephosphorization dust and galvanized scrap)
[% Zn] i : Zn concentration in the zinc source i [wt%]
[% Pb] i : Pb concentration in the zinc source i [wt%]
（４）スラグ量
スラグ量とは、脱燐処理中に発生するスラグの質量であり、下記式により導出した。
(4) Slag amount The slag amount is the mass of slag generated during the dephosphorization treatment, and was derived from the following equation.
ここで、
Ｗｉ：副原料ｉの投入量［ｋｇ］
Ｗｊ：主原料ｊ（溶銑、冷銑及びスクラップ）の投入量［ｋｇ］
（％ＣａＯ）ｉ：副原料ｉのＣａＯ濃度［質量％］
（％ＳｉＯ２）ｉ：副原料ｉのＳｉＯ２濃度［質量％］
［％Ｓｉ］ｊ：主原料ｊ中のＳｉ濃度［質量％］
ＭＳｉＯ２：ＳｉＯ２の分子量［ｋｇ／ｍｏｌ］
ＭＳｉ：Ｓｉの分子量［ｋｇ／ｍｏｌ］
（％ＳｉＯ２＋％ＣａＯ）ｍａｘ：スラグ中ＣａＯ濃度とＳｉＯ２濃度の最大値
である。なお、（％ＳｉＯ２＋％ＣａＯ）ｍａｘは、当業者定法による脱燐スラグの分析値より６３質量％を用いた。これにより、スラグ量は実操業範囲における最小値となるため、ダストリサイクル可能量は安全サイドに見積もられることになる。
here,
W i : Input amount of auxiliary material i [kg]
W j : Input amount of main raw material j (hot metal, cold iron and scrap) [kg]
(% CaO) i : CaO concentration of auxiliary material i [mass%]
(% SiO 2 ) i : SiO 2 concentration [mass%] of the auxiliary material i
[% Si] j : Si concentration [mass%] in the main raw material j
M SiO2 : Molecular weight of SiO 2 [kg / mol]
M Si : Molecular weight of Si [kg / mol]
(% SiO 2 +% CaO) max: Maximum values of CaO concentration and SiO 2 concentration in slag. The (% SiO 2 +% CaO) max was 63% by mass based on the analysis value of dephosphorization slag by a person skilled in the art. Thereby, since the amount of slag becomes the minimum value in the actual operation range, the dust recyclable amount is estimated on the safe side.
（５）スラグ塩基度
スラグ塩基度とは、スラグ中の（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２）のことであり、以下の式によって導出した。
(5) The slag basicity slag basicity is that in slag (CaO) / (SiO 2), was derived by the following equation.
ここで、
Ｗｉ：副原料ｉの投入量［ｋｇ］
Ｗｊ：主原料ｊ（溶銑、冷銑及びスクラップ）の投入量［ｋｇ］
（％ＣａＯ）ｉ：副原料ｉのＣａＯ濃度［質量％］
（％ＳｉＯ２）ｉ：副原料ｉのＳｉＯ２濃度［質量％］
［％Ｓｉ］ｊ：主原料ｊ中のＳｉ濃度［質量％］
ＭＳｉＯ２：ＳｉＯ２の分子量［ｋｇ／ｍｏｌ］
ＭＳｉ：Ｓｉの分子量［ｋｇ／ｍｏｌ］
である。
here,
W i : Input amount of auxiliary material i [kg]
W j : Input amount of main raw material j (hot metal, cold iron and scrap) [kg]
(% CaO) i : CaO concentration of auxiliary material i [mass%]
(% SiO 2 ) i : SiO 2 concentration [mass%] of the auxiliary material i
[% Si] j: Si concentration [mass%] in the main raw material j
M SiO2 : Molecular weight of SiO 2 [kg / mol]
M Si : Molecular weight of Si [kg / mol]
It is.
（６）スラグからのＰｂ溶出濃度
環境省告示４６号で定められた土壌溶出試験に準じて測定した。
(6) Pb elution concentration from slag It was measured in accordance with the soil elution test defined in Ministry of the Environment Notification No. 46.
［脱燐炉及び脱炭炉］
脱燐炉及び脱炭炉（転炉）は、容量２５０ｔ（粗鋼ｔｏｎ）の上底吹転炉（上吹ノズル：６孔、スロート径：４２ｍｍ、孔角度：１５°）を用いた。また、底吹きのガスはＮ２及びＣＯガスを使用した。底吹きの羽口型式は一層環状管であり、個数は４個である。
[Dephosphorization furnace and decarburization furnace]
As the dephosphorization furnace and decarburization furnace (converter), an upper bottom blowing converter (upper blowing nozzle: 6 holes, throat diameter: 42 mm, hole angle: 15 °) having a capacity of 250 t (crude steel ton) was used. Further, N 2 and CO gas were used as the bottom blowing gas. The bottom-blown tuyere type is a single-layer annular tube, the number of which is four.
［原料］
（１）脱燐炉投入溶銑
［Ｃ］：４．２〜４．６質量％
［Ｓｉ］：０．３〜０．５質量％
［Ｍｎ］：０．１〜０．４質量％
［Ｐ］：０．１０〜０．１３０質量％
ＨＭＲ＝９４〜９８質量％（各実施例毎のＨＭＲは表１に示す）
[material]
(1) Dephosphorization furnace charged hot metal [C]: 4.2 to 4.6% by mass
[Si]: 0.3 to 0.5% by mass
[Mn]: 0.1 to 0.4% by mass
[P]: 0.10 to 0.130 mass%
HMR = 94 to 98% by mass (HMR for each example is shown in Table 1)
（２）脱炭炉投入溶銑
［Ｃ］：３．４〜３．８質量％
［Ｓｉ］：０．０１質量％以下
［Ｍｎ］：０．１〜０．２質量％
［Ｐ］：０．０１５〜０．０２５質量％
ＨＭＲ＝８８〜１００質量％
(2) Decarburization furnace charged hot metal [C]: 3.4 to 3.8% by mass
[Si]: 0.01 mass% or less [Mn]: 0.1-0.2 mass%
[P]: 0.015-0.025 mass%
HMR = 88-100% by mass
（３）溶銑並びに脱燐処理ダスト、脱炭処理微粒ダストβ及び亜鉛メッキ屑以外のＺｎ源及びＰｂ源
Ｚｎ含有副原料としては、Ｚｎ含有量０．０１質量％の焼結鉱を用いた。その他の用いた副原料はＺｎを実質上含有しない。
Ｐｂ含有副原料としては、Ｐｂ含有量０．００２質量％の上記焼結鉱を用いた。その他の用いた副原料はＰｂを実質上含有しない。
なお、主原料の一つとしてのスクラップは、Ｚｎ及びＰｂを実質上含有しない工場内発生のものを用いた。
(3) Hot metal, dephosphorization treated dust, decarburized fine dust β and zinc source other than galvanized scrap and Pb source As a Zn-containing auxiliary material, a sintered ore having a Zn content of 0.01% by mass was used. Other auxiliary materials used contain substantially no Zn.
As the Pb-containing auxiliary material, the sintered ore having a Pb content of 0.002% by mass was used. The other auxiliary materials used contain substantially no Pb.
In addition, the scrap as one of the main raw materials used in the factory which does not contain Zn and Pb substantially.
（４）脱燐炉に投入する脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストβ
脱燐処理ダストは、回収した脱燐処理ダストを分級することなく、外数５質量％の澱粉をバインダーとして用いてブリケット状（４０ｍｍ×４０ｍｍ×２５ｍｍ）にしたものを用いた。
脱炭処理微粒ダストβは、図３に示した装置で脱炭炉から回収及び分離して得られた脱炭処理微粒ダスト（粒径５０μｍ未満の粒子が８０体積％以上）を外数５質量％の澱粉をバインダーとして用いてブリケット状（４０ｍｍ×４０ｍｍ×２５ｍｍ）にしたものを用いた。
(4) Dephosphorization dust and decarburization fine dust β put into the dephosphorization furnace
The dephosphorization dust used was a briquette (40 mm × 40 mm × 25 mm) made of 5% by mass starch as a binder without classifying the recovered dephosphorization dust.
The decarburized fine dust β is a decarburized fine dust (80% by volume or more of particles having a particle size of less than 50 μm) obtained by collecting and separating from the decarburization furnace with the apparatus shown in FIG. % Starch was used as a binder to form a briquette (40 mm × 40 mm × 25 mm).
［実施例１〜１５、比較例Ｉ−１〜Ｉ−６及び比較例ＩＩ−１〜ＩＩ〜６］
上記脱燐炉に主原料としての溶銑及びスクラップを装入した。亜鉛メッキ屑は、他のスクラップと同様、溶銑投入前にスクラップシューターにより装入した。次いで、炉上ホッパーから石炭、焼結鉱等の副原料と共にブリケット状にした上記脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストβを装入し、吹錬（脱燐処理）を行った。
次いで、上記脱炭炉に主原料としての上記脱燐処理を経た溶銑及びスクラップを装入した。次いで、炉上ホッパーから石炭等の副原料を装入し、吹錬（脱炭処理）を行った。なお、脱炭処理における副原料としては、実質的に亜鉛を含まない副原料のみを用いた。
脱炭処理の際に生じるダストを図３に示した装置で脱炭炉から回収及び分離して、脱炭処理微粒ダストαを得た。また、脱燐処理の際に生じるスラグは回収した。
[Examples 1-15, Comparative Examples I-1 to I-6 and Comparative Examples II-1 to II-6]
The dephosphorization furnace was charged with hot metal and scrap as main raw materials. As with other scraps, the galvanized scrap was charged with a scrap shooter before hot metal was charged. Next, the dephosphorized dust and decarburized fine dust β made into briquette together with auxiliary materials such as coal and sintered ore were charged from an upper hopper and blown (dephosphorized).
Subsequently, the hot metal and scrap which passed through the said dephosphorization process as a main raw material were charged into the said decarburization furnace. Next, auxiliary materials such as coal were charged from the furnace hopper and blown (decarburized). In addition, only the auxiliary material which does not contain zinc substantially was used as an auxiliary material in a decarburization process.
The dust generated during the decarburization process was recovered and separated from the decarburization furnace with the apparatus shown in FIG. 3 to obtain a decarburized fine dust α. In addition, slag generated during the dephosphorization treatment was recovered.
各実施例及び比較例の脱燐処理において装入した主原料（溶銑及びスクラップ）の装入量と、溶銑の装入量、ＨＭＲ、Ｚｎ濃度（ｐｐｍ）及びＰｂ濃度（ｐｐｍ）と、副原料としての焼結鉱の装入量（Ｗｓｉｎ（ｋｇ／ｔ））と、リサイクル亜鉛源（脱燐処理ダスト、脱炭処理微粒ダストβ及び亜鉛メッキ屑）の装入量、Ｚｎ濃度及びＰｂ濃度とは、表１に示すとおりである。他の条件は、各実施例及び比較例において同一である。表１中の濃度（ｐｐｍ及び％）は全て質量基準である。 The amount of main raw material (hot metal and scrap) charged in the dephosphorization treatment of each example and comparative example, the amount of hot metal charged, HMR, Zn concentration (ppm) and Pb concentration (ppm), and auxiliary materials The amount of sintered ore charged (Wsin (kg / t)), the amount of recycled zinc source (dephosphorized dust, decarburized fine dust β and galvanized scrap), Zn concentration and Pb concentration Is as shown in Table 1. Other conditions are the same in each example and comparative example. All concentrations (ppm and%) in Table 1 are based on mass.
また、脱燐処理の際のリサイクル亜鉛源における亜鉛濃度Ａ（質量％）、リサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量Ｂ（ｋｇ／ｔ）、リサイクル上限値Ｘ（Ｚｎ）（ｋｇ／ｔ）、リサイクル亜鉛源量Ｘ、リサイクル亜鉛における鉛濃度ａ（質量％）、リサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量ｂ（ｋｇ／ｔ）、リサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量ｂ、（ｋｇ／ｔ）、スラグ量（ｋｇ／ｔ）、スラグ塩基度（−）、及びリサイクル上限値Ｘ（Ｐｂ）は、表２に示すとおりである。表２中の濃度（％）は全て質量基準である Further, the zinc concentration A (mass%) in the recycled zinc source at the time of dephosphorization, the amount B (kg / t) of zinc contained in raw materials other than the recycled zinc source, and the recycling upper limit X (Zn) (kg / t ), Recycled zinc source amount X, lead concentration a (mass%) in recycled zinc, amount b (kg / t) of lead contained in raw materials other than recycled zinc source, amount of lead contained in raw materials other than recycled zinc source Table 2 shows b, (kg / t), slag amount (kg / t), slag basicity (-), and recycling upper limit value X (Pb). All concentrations (%) in Table 2 are based on mass.
なお、表２中のリサイクル上限値は、式（１）により導かれる上限値をＸ（Ｚｎ）、式（２）により導かれる上限値をＸ（Ｐｂ）としたものである。また、表２中の適否の欄において、「○」は式（１）又は（２）を満たすこと、「Ｌ」は式（１）又は（２）を満たすが上限値に近いもの（３ｋｇ／ｔ以下）、「↓」は式（１）又は（２）を満たさないことを示す。 In addition, the recycle upper limit value in Table 2 is the upper limit value derived from the equation (1) as X (Zn) and the upper limit value derived from the equation (2) as X (Pb). Moreover, in the column of suitability in Table 2, “◯” satisfies the formula (1) or (2), and “L” satisfies the formula (1) or (2) but is close to the upper limit (3 kg / t or less), “↓” indicates that the expression (1) or (2) is not satisfied.
また、表２中のリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量Ｂ（ｋｇ／ｔ）及びリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量ｂ（ｋｇ／ｔ）は、以下の式にて算出した。
Ｂ＝ＨＭＲ×［ｐｐｍ Ｚｎ］×１／１０００＋Ｗｓｉｎ×（０．０１／１００）
ｂ＝ＨＭＲ×［ｐｐｍ Ｐｂ］×１／１０００＋Ｗｓｉｎ×（０．００２／１００）
In addition, the amount B (kg / t) of zinc contained in the raw materials other than the recycled zinc source in Table 2 and the amount b (kg / t) of lead contained in the raw materials other than the recycled zinc source are as follows: Calculated.
B = HMR × [ppm Zn] × 1/1000 + Wsin × (0.01 / 100)
b = HMR × [ppm Pb] × 1/1000 + Wsin × (0.002 / 100)
脱炭処理で生じた微粒ダストαにおける亜鉛濃度、及び脱燐処理中に発生したスラグからの鉛溶出濃度を上記方法にて測定した。測定結果を表３及び図４に示す。なお、表３中の評価の欄において、「○」は溶鋼中の亜鉛濃度又はスラグからの鉛溶出濃度が上限値以下であること、「×」は上限値を超えていることを示す。表３中の濃度（ｐｐｍ及び％）は質量基準である。 The zinc concentration in the fine dust α generated by the decarburization treatment and the lead elution concentration from the slag generated during the dephosphorization treatment were measured by the above method. The measurement results are shown in Table 3 and FIG. In the evaluation column in Table 3, “◯” indicates that the zinc concentration in molten steel or the lead elution concentration from the slag is not more than the upper limit value, and “x” indicates that the upper limit value is exceeded. Concentrations (ppm and%) in Table 3 are based on mass.
表３及び図４に示されるように、実施例１〜１５は、式（１）及び（２）を共に満たすリサイクル亜鉛源量をリサイクルしているため、脱炭処理で生じる微粒ダストαの亜鉛濃度が０．７０質量％以下に抑え、かつ脱燐処理で発生するスラグからの鉛溶出濃度を０．０１０ｐｐｍ以下に抑えることができる。なお、上記微粒ダストの亜鉛濃度が０．７０質量％以下であることから、この微粒ダストαをリサイクル原料として高炉に用いることができる。一方、比較例Ｉ（Ｉ−１〜Ｉ〜６）は微粒ダストα中の亜鉛含有量が上限を超え、比較例ＩＩ（ＩＩ−１〜ＩＩ−６）はスラグからの鉛溶出濃度が上限を超えている。 As Table 3 and FIG. 4 show, since Examples 1-15 recycle | recycle the amount of recycled zinc sources which satisfy | fill both Formula (1) and (2), it is zinc of the fine dust (alpha) produced by a decarburization process. The concentration can be suppressed to 0.70% by mass or less, and the lead elution concentration from the slag generated by the dephosphorization treatment can be suppressed to 0.010 ppm or less. In addition, since the zinc density | concentration of the said fine dust is 0.70 mass% or less, this fine dust alpha can be used for a blast furnace as a recycle raw material. On the other hand, in Comparative Example I (I-1 to I-6), the zinc content in the fine dust α exceeds the upper limit, and in Comparative Example II (II-1 to II-6), the lead elution concentration from the slag has an upper limit. Over.
以上説明したように、本発明のダストリサイクル方法は、脱燐処理の際に生じるスラグからの溶出鉛濃度、及び脱炭処理で生じる微粒ダストを高炉へ投入した際の付着物量が許容できる範囲内で、製鉄工程で生じるダスト（亜鉛源）を最大限脱燐処理へ再利用することができる。従って、当該ダストリサイクル方法は、製鉄に好適に利用される。 As described above, the dust recycling method of the present invention is within the allowable range of the lead concentration from the slag produced during the dephosphorization treatment and the amount of deposits when the fine dust produced by the decarburization treatment is introduced into the blast furnace. Thus, dust (zinc source) generated in the iron making process can be reused to the maximum extent for dephosphorization. Therefore, the dust recycling method is suitably used for iron making.
１ ダスト回収分離システム
２ 脱炭炉
３ａ、３ｂ、３ｃ 集塵フード
４ 散水機
５ 分級器
６ シックナー
７ 換気集塵機
Ｘ 排ガス
Ｙ ダスト
Ｙ１ 粗粒ダスト
Ｙ２ 微粒ダスト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dust collection /
Claims (1)
上記脱燐処理がされた溶銑を脱炭処理する工程と
を有し、
上記脱燐処理において、原料の一部として脱燐処理ダスト及び脱炭処理微粒ダストの少なくとも一種を含むリサイクル亜鉛源を用い、
上記脱炭処理において、実質的に亜鉛を含まない副原料を用い、
上記脱燐処理に用いるリサイクル亜鉛源量Ｘ（ｋｇ／ｔ）が下記式（１）及び（２）を満たすダストリサイクル方法。
Ｘ≦（１２６−Ｂ）／Ａ ・・・（１）
Ｘ≦（４．７８−１００ｂ＋０．０３８４ｃ−１．２９７ｄ）／ａ ・・・（２）
（上記式（１）中、Ａは、リサイクル亜鉛源における亜鉛濃度（質量％）である。Ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる亜鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。
上記式（２）中、ａは、リサイクル亜鉛源における鉛濃度（質量％）である。ｂは、脱燐処理に供するリサイクル亜鉛源以外の原料に含まれる鉛の量（ｋｇ／ｔ）である。ｃは、脱燐処理で発生するスラグ量（ｋｇ／ｔ）である。ｄは、上記スラグの塩基度である。）
Dephosphorizing the hot metal,
And a step of decarburizing the hot metal after the dephosphorization treatment,
In the dephosphorization process, using a recycled zinc source containing at least one of dephosphorization dust and decarburization dust as part of the raw material,
In the decarburization process, using a secondary material substantially free of zinc,
A dust recycling method in which a recycled zinc source amount X (kg / t) used for the dephosphorization treatment satisfies the following formulas (1) and (2).
X ≦ (126−B) / A (1)
X <= (4.78-100b + 0.0384c-1.297d) / a ... (2)
(In the above formula (1), A is the zinc concentration (mass%) in the recycled zinc source. B is the amount (kg / t) of zinc contained in the raw material other than the recycled zinc source to be subjected to the dephosphorization treatment. is there.
In the above formula (2), a is the lead concentration (mass%) in the recycled zinc source. b is the quantity (kg / t) of lead contained in raw materials other than the recycled zinc source used for the dephosphorization treatment. c is the amount of slag (kg / t) generated in the dephosphorization process. d is the basicity of the slag. )
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