JP5552846B2 - Converter refractory protection method for converter - Google Patents
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Description
本発明は、転炉の内張り耐火物保護方法に関し、特に、大型の転炉の炉内に残留させたスラグにより転炉の内張り耐火物をコーティングする方法に関する。 The present invention relates to a method for protecting a lining refractory of a converter, and more particularly, to a method of coating a refractory lining of a converter with slag remaining in a large converter.
従来から、転炉等において、出鋼後にスラグを炉内に残留させ、このスラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを炉の炉底や炉壁の内張り耐火物（例えば、ＭｇＯ−Ｃれんが等）の表面にコーティングする、所謂スラグスプラッシュコーティング（以下、「ＳＳＣ」と称する場合がある。）が行われている。このＳＳＣによれば、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。 Conventionally, in a converter or the like, slag remains in the furnace after steel output, and gas is blown onto the slag from above to disperse the slag, so that the scattered slag is refractory to the furnace bottom or furnace wall lining. So-called slag splash coating (hereinafter sometimes referred to as “SSC”) is performed to coat the surface of an object (for example, MgO—C brick). According to this SSC, it is possible to repair a wide-area lining refractory in the converter in a short time.
このようなＳＳＣの方法として、例えば、特許文献１には、上吹きランスノズルの絶対２次圧を適正膨張絶対２次圧の７０〜１５０％として、ガスをスラグに吹き付けて炉壁の耐火物をコーティングする方法が記載されている。ところが、特許文献１に記載されている方法では、飛散させるスラグの性状の調整が不十分でスラグが飛散しにくい場合があるため、例えば２００トン／チャージ以上といった大型の転炉では、炉の上部まで十分にスラグを飛散させることができない。 As such an SSC method, for example, in Patent Document 1, an absolute secondary pressure of an upper blowing lance nozzle is set to 70 to 150% of an appropriate expansion absolute secondary pressure, and a gas is blown onto a slag so that a refractory on a furnace wall. A method of coating is described. However, in the method described in Patent Document 1, since the adjustment of the properties of the slag to be scattered is insufficient and the slag may not be easily scattered, for example, in a large converter such as 200 tons / charge or more, the upper portion of the furnace Until enough slag can not be scattered.
これに対して、例えば、特許文献２には、スラグ中のＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３等の鉄酸化物濃度が１５％超である場合には、スラグ酸化度低減材を投入してスラグ中の鉄酸化物濃度を１５％以下にして該スラグの粘性を低減せしめた後に、該スラグを転炉内張り耐火物に付着させるスラグコーティング方法が記載されている。
On the other hand, for example, in
さらに、例えば、特許文献３には、溶解および／又は精錬が行われる金属溶融容器から溶融金属を排出した後に該容器内にスラグの全部または一部を残留させ、該容器の内壁の耐火物をスラグでコーティングするに際し、コーティング前にスラグのＡ値〔Ａ＝０．２０×Ｔ＋５０×（％Ｆ）−（％ＭｇＯ）〕（Ｔ：スラグの温度（℃）、（％Ｆ）：スラグ中のＦの濃度（質量％）、（％ＭｇＯ）：スラグ中のＭｇＯの濃度（質量％））を３２０〜３３５に制御し、このスラグをコーティングするスラグコーティング方法が記載されている。さらに、特許文献３には、スラグ中の（％Ｔ．Ｆｅ）を１２〜１９質量％とすることも記載されている。 Further, for example, in Patent Document 3, after discharging molten metal from a metal melting container in which melting and / or refining is performed, all or part of the slag remains in the container, and a refractory on the inner wall of the container is provided. When coating with slag, slag A value before coating [A = 0.20 × T + 50 × (% F) − (% MgO)] (T: temperature of slag (° C.), (% F): in slag A slag coating method is described in which the concentration of F (% by mass) and (% MgO): the concentration of MgO in slag (% by mass)) is controlled to 320 to 335, and this slag is coated. Furthermore, Patent Document 3 also describes that (% T. Fe) in the slag is 12 to 19% by mass.
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載された技術によっても、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合には、スラグの性状の調整が十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。特に、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種では、スラグの流動性が乏しく、より確実にスラグを炉の上部まで飛散させることが可能なスラグの性状の調整方法の必要性が高い。
However, even with the techniques described in
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and by blowing gas to the slag remaining in the converter and scattering the slag, the scattered slag is applied to the refractory lining the converter. In the method for protecting the lining refractory of the converter to be coated, the object is to more surely scatter the slag to the upper part of the furnace even when the flowability of the slag after steel is extremely low.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、確実に炉の上部までスラグを飛散させることができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found a slag condition that makes SSC difficult, and a slag condition that enables sufficient coating by SSC, and makes SSC difficult. Even if the fluidity of the slag after steelmaking is remarkably low by adjusting to the slag conditions that allow sufficient coating by blowing a predetermined amount of oxygen gas to the slag that satisfies the following conditions: The present inventors have found that slag can be reliably scattered up to the top of the furnace, and have completed the present invention based on this finding.
すなわち、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６１０℃以上１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上１７００℃以下において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超３０質量％以下とした後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
That is, according to the present invention, after the molten steel is discharged from the converter, the T.I. When the amount of Fe is 15 mass% or less when the temperature of the molten steel at the end of decarburization blown is 1610 ° C or higher and lower than 1650 ° C, or the temperature of the molten steel at the end of the decarburization blowing is 1650 ° C or higher and 1700 ° C or lower When the content of the slag is 10% by mass or less, oxygen is blown into the slag while the slag remains in the converter. After the amount of Fe is set to more than 15% by mass and not more than 30% by mass , a gas is blown onto the slag from above to scatter the slag, thereby coating the slag on the lining refractory of the converter. A refractory protection method is provided.
ここで、前記転炉の内張り耐火物保護方法では、前記スラグに酸素を吹き込むことにより、前記スラグ中のＴ．Ｆｅ量を２０質量％以上とすることが好ましい。 Here, in the lining refractory protection method for the converter, oxygen is blown into the slag, so that the T.I. The amount of Fe is preferably 20% by mass or more.
また、本発明によれば、転炉から溶鋼を出鋼後、前記転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６１０℃以上１６５０℃未満において１５質量％以下、または、前記脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度が１６５０℃以上１７００℃以下において１０質量％以下である場合に、前記スラグを転炉内に残留させたまま、前記スラグに１５Ｎｍ３／t-スラグ以上８５Ｎｍ３/t-スラグ以下の酸素を吹き込んだ後に、前記スラグに上方からガスを吹き付けて前記スラグを飛散させることにより、前記スラグを前記転炉の内張り耐火物にコーティングする、転炉の内張り耐火物保護方法が提供される。
In addition, according to the present invention, after the molten steel is discharged from the converter, the slag T.A. When the amount of Fe is 15 mass% or less when the temperature of the molten steel at the end of decarburization blown is 1610 ° C or higher and lower than 1650 ° C, or the temperature of the molten steel at the end of the decarburization blowing is 1650 ° C or higher and 1700 ° C or lower If 10 mass% or less, while the slag was allowed to remain on the rolling furnace and was blown to 15 Nm 3 / t-slag over 85 Nm 3 / t-slag less oxygen to the slag from above to the slag There is provided a method for protecting a lining refractory of a converter, in which the slag is coated by spraying gas to coat the slag on the refractory of the converter.
本発明によれば、転炉内に残留させたスラグにガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、飛散させたスラグを転炉の内張り耐火物にコーティングする転炉の内張り耐火物保護方法において、脱炭吹錬の終了時の溶鋼温度に応じて本方法を用いる対象となるスラグを選定し、かつ、当該スラグ中のＴ．Ｆｅ量が適正量となるように調整することにより、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、より確実に炉の上部までスラグを飛散させることが可能となる。従って、本発明によれば、出鋼後のスラグの流動性が著しく低い場合であっても、直胴部の上部や炉口付近まで十分にスラグがコーティングされるため、転炉の内張り耐火物の寿命を長くすることができる。 According to the present invention, in the method of protecting the lining refractory of the converter, the slag is sprayed by spraying gas on the slag remaining in the converter to coat the slag thus scattered on the lining refractory of the converter. The slag to be used for this method is selected according to the molten steel temperature at the end of decarburization blowing, and T. slag in the slag is selected. By adjusting the amount of Fe to be an appropriate amount, it is possible to scatter slag more reliably to the top of the furnace even when the flowability of the slag after steel is extremely low. Therefore, according to the present invention, even when the flowability of the slag after steelmaking is extremely low, the slag is sufficiently coated up to the upper part of the straight body and the vicinity of the furnace port. Can extend the lifetime of
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
［本発明の基盤技術について］
まず、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について説明する前に、その前提として、本発明の基板技術となるスラグスプラッシュコーティング（ＳＳＣ）のプロセスの概要について説明する。
[Basic technology of the present invention]
First, before explaining the method for protecting a refractory lining of a converter according to the present invention, an outline of a process of slag splash coating (SSC) as a substrate technology of the present invention will be described as a premise thereof.
ＳＳＣは、脱炭吹錬終了後、転炉から出鋼した後にスラグを転炉内に残留させ、転炉内に残留させたスラグに、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉内の内張り耐火物に付着させてコーティングをし、転炉耐火物の長寿命化を図る技術である。このＳＳＣを実施することで、転炉内における広域の内張り耐火物を短時間で補修することができる。ここで、ＳＳＣのプロセスの概要について説明する。 After the decarburization blowing, SSC leaves steel in the converter after leaving the converter, and the slag is left in the converter, and gas is blown onto the slag left in the converter from above using an upper blowing lance or the like. This is a technique for extending the life of the converter refractory by coating the slag by adhering it to the lining refractory in the converter. By carrying out this SSC, it is possible to repair a wide-area lining refractory in the converter in a short time. Here, an overview of the SSC process will be described.
脱炭吹錬の終了後、ＳＳＣを実施する前に、まず、転炉から溶鋼を出鋼する。この際、スラグを転炉内に残留させる必要があるが、スラグの原単位としては、内張り耐火物の損耗度合いやスラグの性状等に応じて適宜決定することができる。 After completion of decarburization blowing and before carrying out SSC, first, molten steel is taken out from the converter. At this time, the slag needs to remain in the converter, but the basic unit of the slag can be appropriately determined according to the degree of wear of the lining refractory, the property of the slag, and the like.
次に、スラグの飛散性を向上するために、必要に応じて、副材を転炉内のスラグに投入し、スラグの粘度等の性状を調整する。このような副材としては、例えば、石灰石、生ドロマイト、焼成ドロマイト等が使用されるが、副材の種類は特に限定されない。また、副材の投入量は、スラグの性状に応じて適宜決定すればよい。 Next, in order to improve the scattering property of the slag, the auxiliary material is introduced into the slag in the converter as necessary to adjust properties such as the viscosity of the slag. As such a secondary material, for example, limestone, raw dolomite, fired dolomite, or the like is used, but the type of the secondary material is not particularly limited. Moreover, what is necessary is just to determine suitably the input amount of submaterial according to the property of slag.
次に、上記のようにして性状が調整されたスラグに対し、上吹きランス等を用いて上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる。この際、スラグに吹き付けるガスとしては、特に制限はされないが、窒素やアルゴン等の非酸化性ガスを使用することが好ましい。また、スラグに吹き付けるガスの流量及び吹き付け時間は、スラグが十分に飛散して転炉の内壁の全面をコーティングできる程度であれば特に制限はされない。 Next, gas is blown from above onto the slag whose properties have been adjusted as described above using an upper blowing lance or the like, and the slag is scattered throughout the converter. At this time, the gas blown to the slag is not particularly limited, but it is preferable to use a non-oxidizing gas such as nitrogen or argon. Further, the flow rate and the blowing time of the gas blown onto the slag are not particularly limited as long as the slag can be sufficiently scattered to coat the entire inner wall of the converter.
ＳＳＣの終了後は、ＳＳＣに使用されずに残存したスラグを転炉から排滓し、次チャージの吹錬が行われる。このときのスラグの排滓量としては、操業条件等により異なり、概ね１５トン前後から排滓がない場合まで様々である。 After the completion of SSC, slag remaining without being used in SSC is discharged from the converter, and the next charge is blown. The amount of slag discharged at this time varies depending on the operating conditions and varies from about 15 tons to when no slag is discharged.
以上のようにして行われるＳＳＣのプロセスにおいて、例えば、副材を用いたスラグの性状の調整が行われるが、吹錬後のスラグのＴ．Ｆｅが低く、吹止温度も低い鋼種の中には、スラグの流動性が低い場合があり、そのようなスラグに対しては、上記のような副材を用いたスラグの性状の調整では十分とは言えず、スラグが飛散しにくい場合がある、という問題があった。 In the SSC process performed as described above, for example, the properties of the slag using the secondary material are adjusted. Some steel grades with low Fe and low blowing temperature may have low slag fluidity. For such slag, adjustment of the slag properties using the above-mentioned secondary materials is sufficient. However, there is a problem that slag is difficult to scatter.
そこで、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣが困難となるスラグの条件、および、ＳＳＣによる十分なコーティングが可能となるスラグの条件を見出すとともに、ＳＳＣが困難となる条件を満たすスラグに対して所定量の酸素ガスを吹き付けることにより十分なコーティングが可能となるスラグ条件に調整した後に、ＳＳＣを実施することとしている。以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について詳細に説明する。 Therefore, in the method for protecting the lining refractory of the converter according to the present invention, the slag conditions that make SSC difficult and the slag conditions that allow sufficient coating by SSC are found, and the conditions that make SSC difficult. After adjusting the slag conditions to enable sufficient coating by spraying a predetermined amount of oxygen gas to the slag to be filled, SSC is performed. The converter lining refractory protecting method according to the present invention will be described in detail below.
［本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法について］
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法は、転炉から溶鋼を出鋼後、スラグを転炉内に残留させ、スラグに上方からガスを吹き付けてスラグを飛散させることにより、スラグを転炉の内張り耐火物にコーティングするものである。このとき、本発明では、下記（１）及び（２）のスラグ条件を満たすようにＳＳＣを行うことが必要である。
（１）転炉内に残留したスラグのＴ．Ｆｅ量が、脱炭吹錬の終了時における溶鋼の温度（以下、「吹止温度」と称する場合がある。）が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であるスラグを対象とする（酸素ブロー前のスラグ条件）。
（２）転炉内に残留したスラグが（１）の条件を満たす場合には、ＳＳＣを実施する前に、スラグに酸素ガスを吹き込むことにより、スラグ中のＴ．Ｆｅ量を１５質量％超、好ましくは２０質量％以上とする（酸素ブロー後のスラグ条件）。
[Method for protecting lining refractory of converter according to the present invention]
According to the converter refractory protection method for a converter according to the present invention, after the molten steel is discharged from the converter, the slag is left in the converter and gas is blown onto the slag from above to scatter the slag. It coats the furnace lining refractories. At this time, in the present invention, it is necessary to perform SSC so as to satisfy the following slag conditions (1) and (2).
(1) T. of slag remaining in the converter. When the amount of Fe is 15% by mass or less when the temperature of molten steel at the end of decarburization blowing (hereinafter sometimes referred to as “blowing temperature”) is less than 1650 ° C., or when the blowing temperature is 1650 ° C. or more. The target is slag of 10% by mass or less (slag conditions before oxygen blowing).
(2) When the slag remaining in the converter satisfies the condition (1), oxygen gas is blown into the slag before the SSC, so that the T.S. The amount of Fe exceeds 15% by mass, preferably 20% by mass or more (slag conditions after oxygen blowing).
以下、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法におけるスラグ条件（１）及び（２）について詳細に説明する。 Hereinafter, the slag conditions (1) and (2) in the method for protecting a refractory lining a converter according to the present invention will be described in detail.
（酸素ブロー前のスラグ条件について）
本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、ＳＳＣに用いるスラグとして、脱炭吹錬終了後に転炉内に残留させたスラグを使用するが、このスラグのＴ．Ｆｅが、吹止温度が１６５０℃未満において１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上において１０質量％以下であることが必要である。脱炭吹錬終了時のスラグが上記条件を満たす場合、スラグの流動性が不足するため、スラグを十分に飛散させることができず、脱炭吹錬終了後にそのまま引き続きＳＳＣを実施することが困難あるいは不可能となる。
(About slag conditions before oxygen blow)
In the lining refractory protection method for a converter according to the present invention, as the slag used for SSC, slag remaining in the converter after completion of decarburization blowing is used. Fe needs to be 15% by mass or less when the blowing temperature is lower than 1650 ° C., or 10% by mass or less when the blowing temperature is 1650 ° C. or more. When the slag at the end of decarburization blowing satisfies the above conditions, the slag cannot be sufficiently dispersed because the slag fluidity is insufficient, and it is difficult to continue the SSC as it is after the decarburization blow ending. Or it becomes impossible.
ここで、図１を参照しながら、ＳＳＣに用いるスラグの条件（スラグ組成）を上記のように設定した理由について説明する。 Here, the reason why the slag conditions (slag composition) used for SSC are set as described above will be described with reference to FIG.
本発明者らは、ＳＳＣに用いるスラグの条件を設定するために、次のような実験を行った。まず、転炉として、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部までの距離が６ｍ、炉底から炉口までの距離が９ｍの転炉を使用した。そして、各チャージにおける吹止温度（℃）と、その吹止温度におけるＴ．Ｆｅ（質量％）を測定し、それぞれのチャージにおいて、脱炭吹錬終了後、出鋼した後に、そのまま、上吹きランスから窒素ガスを転炉内に残留させたスラグに吹き付けてスラグを飛散させ、転炉の内壁の内張り耐火物へのスラグの付着の有無を目視で観察した。その結果を図１に示した。図１は、吹錬終了後に引き続きＳＳＣを実施することが可能な条件の一例を示すグラフである。なお、図１における横軸は吹止温度（℃）、縦軸は吹止時のＴ．Ｆｅ（質量％）を示している。また、図１において、○印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できた（直胴部の上部にスラグの付着があった）スラグの条件を示し、×印は、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できなかった（直胴部の上部にスラグの付着がなかった）スラグの条件を示している。 The present inventors conducted the following experiment in order to set the conditions of the slag used for SSC. First, a converter with a capacity of 230 tons / charge, an inner diameter of lining refractory of 6 m, a distance from the furnace bottom to the top of the straight body part of 6 m, and a distance from the furnace bottom to the furnace port of 9 m is used. did. And the blowing temperature (° C.) in each charge and the T.V. After measuring the Fe (mass%), after each decarburization blowing, and after steel removal, nitrogen gas was blown from the top blowing lance to the slag that remained in the converter to scatter the slag. The presence or absence of slag on the lining refractory on the inner wall of the converter was visually observed. The results are shown in FIG. FIG. 1 is a graph showing an example of conditions under which SSC can be continuously performed after completion of blowing. In FIG. 1, the horizontal axis represents the blowing temperature (° C.), and the vertical axis represents the T.P. Fe (mass%) is shown. Further, in FIG. 1, ◯ indicates the condition of slag in which SSC can be carried out as it is after the end of blowing (the slag has adhered to the upper part of the straight body part), and X indicates the SSC as it is after the end of blowing. The conditions of slag that could not be implemented (the slag did not adhere to the upper part of the straight body part) are shown.
このような実験の結果、図１に示すように、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施できるかどうかは、吹錬終了時におけるスラグ中のＴ．Ｆｅ量によって決まり、しかも、ＳＳＣが実施可能な場合のＴ．Ｆｅ量は、吹止温度（℃）によって異なることが判明した。具体的には、脱炭吹錬の終了時の溶鋼の温度（吹止温度）が１６５０℃未満では、Ｔ．Ｆｅが１５質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となり、吹止温度が１６５０℃以上では、Ｔ．Ｆｅが１０質量％以下の場合にＳＳＣが不可能となる傾向があることがわかった。そこで、本発明では、吹止温度が１６５０℃未満の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１５質量％以下のスラグを、吹止温度が１６５０℃以上の場合は吹錬終了時のＴ．Ｆｅが１０質量％以下のスラグを対象とすることとした。このような条件を満たす場合に、スラグの流動性が不足し、吹錬終了後にそのままＳＳＣを実施することができないためである。従って、本発明は、これまではＳＳＣを実施することができなかった上記条件を満たすスラグを用いて、ＳＳＣを実施することを可能とするものである。 As a result of such an experiment, as shown in FIG. 1, whether or not the SSC can be carried out as it is after the end of blowing is determined by whether the T.S. It is determined by the amount of Fe and T.S. It has been found that the amount of Fe varies depending on the blowing temperature (° C.). Specifically, when the temperature of the molten steel at the end of decarburization (blowing temperature) is less than 1650 ° C., the T.P. When the Fe content is 15% by mass or less, SSC becomes impossible. It was found that SSC tends to be impossible when Fe is 10% by mass or less. Therefore, in the present invention, when the blowing temperature is lower than 1650 ° C., the T.I. When slag with Fe of 15 mass% or less is blown and the blowing temperature is 1650 ° C. or higher, the T.F. It was decided to target slag with Fe of 10 mass% or less. This is because, when such conditions are satisfied, the slag has insufficient fluidity, and SSC cannot be carried out as it is after the end of blowing. Therefore, the present invention makes it possible to perform SSC using a slag that satisfies the above-mentioned conditions, which could not be performed until now.
（酸素ブロー後のスラグ条件について）
さらに、本発明者らは、上記条件を満たすスラグを利用してＳＳＣを実施可能とする方法について鋭意検討した結果、上吹きランス等を用いてスラグに上方からガスを吹き付け、スラグを転炉内の全体に飛散させる前に、上記条件を満たすスラグに酸素を吹き付け（酸素ブロー）、スラグに適度な流動性を持たせる方法が有効であることを見出した。吹錬終了後のスラグに予め所定量の酸素を吹きつけることにより、スラグ中に存在する地金（Ｆｅ分）が酸化される。この地金の酸化反応は発熱反応であり、酸化熱が発生するため、発生した酸化熱によりスラグが加熱され、スラグの流動性が増す。また、地金の酸化反応によりスラグ中に酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３）が生成するが、スラグ中の酸化鉄の含有量が増加することでスラグの融点が低下するため、さらにスラグの流動性が増すこととなる。
(About slag conditions after oxygen blow)
Furthermore, as a result of intensive studies on a method for enabling SSC using slag that satisfies the above conditions, the present inventors sprayed gas from above using a top blowing lance and the like, It was found that a method of spraying oxygen to slag satisfying the above conditions (oxygen blow) and imparting appropriate fluidity to the slag before being scattered all over the slag was found effective. By spraying a predetermined amount of oxygen in advance on the slag after the completion of blowing, the metal (Fe content) present in the slag is oxidized. Since the oxidation reaction of the metal is an exothermic reaction and oxidation heat is generated, the slag is heated by the generated oxidation heat and the fluidity of the slag is increased. In addition, iron oxide (FeO, Fe 2 O 3 ) is generated in the slag by the oxidation reaction of the metal, but the melting point of the slag is lowered by increasing the iron oxide content in the slag. The liquidity will increase.
詳細は後述するが、本発明者らは、実験により、酸素ブロー後のスラグの好適な条件（スラグ中の好適なＴ．Ｆｅ量）を検討した結果、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを１５質量％超とすることにより、スラグを飛散しやすくして、転炉の内張り耐火物を十分にコーティングすることが可能となる。ただし、酸素ブローによるスラグの溶解が不均一になる（一部が未溶解となる）場合があることから、このようなことを確実に防止するという観点から、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅを２０質量％以上とすることが好ましい。 Although the details will be described later, the present inventors have examined, by experiment, suitable conditions for slag after oxygen blowing (suitable T.Fe amount in the slag). By making Fe more than 15 mass%, it becomes easy to disperse slag and it becomes possible to fully coat the refractory lining the converter. However, since dissolution of slag by oxygen blowing may become non-uniform (partially undissolved), from the viewpoint of reliably preventing this, the slag T.O. Fe is preferably 20% by mass or more.
ただし、酸素ブロー後のスラグのＴ．Ｆｅが高すぎると、スラグの融点が低くなりすぎたり、酸化熱によりスラグ温度が高くなりすぎたりするため、スラグが飛散しにくくなるおそれがある。また、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、スラグを飛散させる前にスラグに酸素を吹き付けるが、酸素の流量が多すぎたり、酸素の吹き付け時間が長すぎたりすると、転炉の内張り耐火物を損傷するなど、転炉への悪影響を与えるおそれがある。 However, the slag T.I. If Fe is too high, the melting point of the slag becomes too low, or the slag temperature becomes too high due to the heat of oxidation, which may make it difficult for the slag to scatter. In the converter refractory protection method for a converter according to the present invention, oxygen is blown onto the slag before the slag is scattered.If the flow rate of oxygen is too high or the oxygen blowing time is too long, There is a risk of damaging the lining refractories and adversely affecting the converter.
このような観点から、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法では、酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅ量を３０質量％以下とすることが好ましい。酸素ブロー後のスラグ中のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることにより、スラグを飛散させしやすくして転炉内の内張り耐火物を十分にコーティングしたり、転炉の内張り耐火物が損傷することを防止したりすることができる。 From such a point of view, in the converter lining refractory protection method according to the present invention, the T.I. The amount of Fe is preferably 30% by mass or less. T. in slag after oxygen blowing. By making Fe 30% by mass or less, slag can be easily scattered to sufficiently coat the refractory lining the converter or prevent the refractory lining of the converter from being damaged. it can.
（酸素ブローの条件について）
次に、上述したような酸素ブロー後のスラグ条件を実現するための酸素ブローの条件について説明する。
(Regarding oxygen blowing conditions)
Next, conditions for oxygen blowing for realizing the slag conditions after oxygen blowing as described above will be described.
上述したように、酸素ブロー後のスラグ条件は、スラグの流動性を良くすることにより、スラグを飛散しやすくするという観点から規定されている。一方で、スラグの流動性が高すぎることがないようにしたり、酸素ブローによる内張り耐火物の損傷などを防止したりすることが好ましい。このようなことを実現するために好適な酸素ブローの条件としては、脱炭吹錬終了時のスラグの性状（スラグの流動性）に依るが、概ね、スラグに吹き込む酸素量としては、１５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以上８５Ｎｍ３／ｔ−スラグ以下とすることが好ましい。ここで、スラグに吹き込む酸素量の単位である「Ｎｍ３／ｔ−スラグ」は、出鋼後に転炉内に残留させたスラグ１トン当たりに吹き付ける酸素量（Ｎｍ３）を示している。 As described above, the slag conditions after oxygen blowing are defined from the viewpoint of facilitating slag scattering by improving the slag fluidity. On the other hand, it is preferable to prevent the fluidity of the slag from being too high, or to prevent damage to the lining refractory due to oxygen blow. In order to realize such a condition, suitable oxygen blowing conditions depend on the properties of slag at the end of decarburization (slag fluidity), but in general, the amount of oxygen blown into the slag is 15 Nm 3 / T-slag or more and 85 Nm 3 / t-slag or less is preferable. Here, “Nm 3 / t-slag”, which is a unit of the amount of oxygen blown into the slag, indicates the amount of oxygen (Nm 3 ) blown per ton of slag left in the converter after steelmaking.
また、酸素ブローは、スラグを飛散させるために吹き付ける上方から吹き付けるガスと同様に、上吹きランス等を用いて行うことができる。ただし、スラグを飛散させるために吹き付けるガスと酸素とは、吹き付ける目的が異なるため、上吹きランスの設置位置は、酸素ブロー後のスラグ性状を好適な状態にするという観点から決められ、通常は、スラグを飛散させるためにガスを吹き付ける場合とは異なる。 Moreover, oxygen blow can be performed using an upper blowing lance or the like, similarly to the gas blown from above for blowing slag. However, since the gas and oxygen blown to slag scatter are different in purpose of blowing, the installation position of the upper blow lance is determined from the viewpoint of making the slag properties after oxygen blown suitable, usually, This is different from the case where gas is blown to slag.
なお、特許文献３において、ＳＳＣに使用するスラグ中のＴ．Ｆｅを１２〜１９質量％とする点が記載されているが、Ｔ．Ｆｅ量が１５質量％以下では、吹止温度によっては、スラグの流動性が低く、確実にコーティングすることが困難となる場合がある。 In addition, in patent document 3, T. in the slag used for SSC is shown. Although the point which makes Fe 19-19 mass% is described, T.W. When the Fe amount is 15% by mass or less, depending on the blowing temperature, the fluidity of the slag is low, and it may be difficult to reliably coat.
また、特許文献３では、ある程度流動性を有するスラグに対し、成分調整剤を投入することで、スラグのＴ．Ｆｅ量を調整するものであるので、本発明のように、出鋼後のスラグの流動性が著しく低く、固相に近い状態の場合に、このスラグを溶解させてＳＳＣを行うことは想定されていないものと考えられる。すなわち、特許文献３のように成分調整剤を投入することでスラグの性状を調整する場合、調整前のスラグがある程度流動性を有さず、本発明のように固相に近い状態の場合に成分調整剤を投入しても、成分調整剤の投入によりスラグ温度が低下してさらにスラグが固化してしまう。また、仮に、吹錬の際にスラグのＴ．Ｆｅの範囲を特許文献３の範囲にしようとすることは、ＳＳＣ用のスラグのＴ．Ｆｅの条件が通常の吹錬の条件に影響を与えてしまうため、困難であるものと考えられる。 Moreover, in patent document 3, T. of slag is injected | thrown-in by introduce | transducing a component regulator with respect to slag which has fluidity to some extent. Since the amount of Fe is adjusted, as in the present invention, the flowability of slag after steel is extremely low, and it is assumed that SSC is performed by dissolving this slag in a state close to the solid phase. It is thought that it is not. That is, when adjusting the properties of slag by introducing a component modifier as in Patent Document 3, the slag before adjustment does not have fluidity to some extent and is in a state close to the solid phase as in the present invention. Even if the component modifier is added, the slag temperature is lowered by the addition of the component modifier, and the slag is further solidified. Also, if the slag T.D. An attempt to make the range of Fe within the range of Patent Document 3 is that of the slag for SSC. Since the conditions of Fe will affect the conditions of normal blowing, it will be difficult.
次に、図２を参照しながら、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。図２は、本発明の実施例及び比較例で使用した転炉の構造を示す断面模式図である。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the converter used in the examples and comparative examples of the present invention.
本実施例では、転炉として、図２に示すような形状を有し、容量が２３０トン／チャージ、内張り耐火物１０の内径が６ｍ、炉底から直胴部の上部１１までの距離Ｈａが６ｍ、炉底から炉口１３までの距離Ｈｂが９ｍの転炉１を使用した。また、下記表１に示すように、脱炭吹錬終了（吹止）時のスラグ条件（吹止温度、Ｔ．Ｆｅ）を変えるとともに、上吹きランス２から酸素ガスを所定流量及び所定時間、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付け、表１に示す酸素ブロー後のスラグ条件（Ｔ．Ｆｅ）となるようにした。次いで、上吹きランス２から窒素ガスを流量３５，０００Ｎｍ３／ｈで１分、転炉１内に残留させたスラグＳに吹き付けてスラグＳを飛散させ、転炉１の内壁の内張り耐火物１０へのスラグＳの付着の有無（ＳＳＣ実施の可否）及びＳＳＣ後のスラグ付着部位を目視で観察した。その結果を表１に示した。なお、表１の「吹止時のＳＳＣ可否」の項では、脱炭吹錬終了後に酸素ブローを行わずにそのままＳＳＣを実施できた場合を「可」、そのままではＳＳＣを実施できなかった場合を「不可」とした。また、「ＳＳＣ可否」の項では、直胴部の中部または上部にスラグＳの付着がある場合（炉口１３付近にまでスラグＳの付着がある場合も含む）を○、直胴部の中部および上部のいずれにもスラグＳの付着が無い場合を×とした。また、「スラグ状況」の項では、酸素ブロー後にスラグＳに未溶解の部分（流動性が低い箇所）があるかどうかを記載した。さらに、「ＳＳＣ後のスラグ付着部位」も合わせて表１に示した。
In this embodiment, the converter has a shape as shown in FIG. 2, the capacity is 230 tons / charge, the inner diameter of the lining refractory 10 is 6 m, and the distance Ha from the furnace bottom to the
表１に示すように、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％超、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％超であるＮｏ．１〜４（比較例）については、吹止後のスラグＳでそのままＳＳＣを実施でき、本発明に係る転炉の内張り耐火物保護方法の対象とはならないものである。 As shown in Table 1, the T.P. When the Fe content exceeds 15% by mass or the blowing temperature is 1650 ° C. or higher, the T.P. No. Fe containing more than 10% by mass. About 1-4 (comparative example), SSC can be implemented with the slag S after blowing off as it is, and it is not the object of the lining refractory protection method of the converter according to the present invention.
また、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超であるＮｏ．５〜８、１０〜１２、１５〜１７（実施例）のスラグＳでは、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできなかったが、酸素ブロー後のスラグＳを用いた場合には、スラグの流動性が適切なものとなり、ＳＳＣを実施することができ、スラグＳが転炉１の直胴部に十分に付着し、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を発現することができた。特に、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であるＮｏ．６，８，１１，１２，１６，１７のスラグＳを用いた場合には、スラグＳが十分に溶解していたため、直胴部の上部までスラグＳを十分に付着させることができた。また、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％超２０質量％未満のＮｏ．５，７，１０，１５のスラグＳを用いた場合には、ＳＳＣを実施することは十分可能であるが、スラグＳに一部未溶解の部分が残り、概ね、直胴部の中部までのコーティングに留まる傾向にあった。従って、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが２０質量％以上であることが特に好ましいことがわかる。ただし、Ｎｏ．１３，１８のように、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが３０質量％を超えた場合、スラグの流動性が大きいため、ＳＳＣで飛散させることはできても炉壁に付かずに流れ落ちるスラグ量が増加するため、炉壁へのスラグの付着がやや不十分となる傾向がある。そのため、スラグＳを転炉１の直胴部に十分に付着させ、コーティングの効果（内張り耐火物の保護）を十分に発現させるためには、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅを３０質量％以下とすることが好ましい、ということがわかる。 Further, when the blowing temperature is less than 1650 ° C. When the Fe content is 15 mass% or less or the blowing temperature is 1650 ° C. or more, Fe is 10 mass% or less, and T.sub. No. Fe containing more than 15% by mass. In the slag S of 5 to 8, 10 to 12, and 15 to 17 (examples), the slag S after blowing was not able to perform SSC as it was because the slag fluidity was low. When the later slag S is used, the fluidity of the slag becomes appropriate and the SSC can be carried out, and the slag S is sufficiently adhered to the straight body portion of the converter 1, and the effect of the coating (lining) Protecting refractories). In particular, the T.O. No. in which Fe is 20% by mass or more. When the slag S of 6, 8, 11, 12, 16, 17 was used, since the slag S was sufficiently dissolved, the slag S could be sufficiently adhered to the upper part of the straight body portion. In addition, T.O. No. Fe of more than 15% by mass and less than 20% by mass. When the slag S of 5, 7, 10, 15 is used, it is possible to perform SSC sufficiently, but a part of the slag S that remains undissolved remains. There was a tendency to stay in the coating. Therefore, the T.I. It turns out that it is especially preferable that Fe is 20 mass% or more. However, no. As shown in FIGS. When Fe exceeds 30% by mass, the flowability of slag is large, so even though it can be scattered by SSC, the amount of slag that flows down without attaching to the furnace wall increases, so the slag adheres slightly to the furnace wall. There is a tendency to become insufficient. Therefore, in order to sufficiently adhere the slag S to the straight body portion of the converter 1 and to fully exhibit the effect of the coating (protection of the lining refractory), the T.S. It can be seen that Fe is preferably 30% by mass or less.
一方、吹止温度が１６５０℃未満におけるＴ．Ｆｅが１５質量％以下、または、吹止温度が１６５０℃以上におけるＴ．Ｆｅが１０質量％以下であり、かつ、酸素ブロー後のＴ．Ｆｅが１５質量％以下であるＮｏ．９，１４（比較例）のスラグＳを用いた場合には、吹止後のスラグＳでは、スラグの流動性が低いため、そのままＳＳＣを実施することはできず、さらに、酸素ブロー後のスラグＳでも、スラグＳの溶解が不十分でスラグＳの流動性が不足していたため、ＳＳＣを実施することができなかった。 On the other hand, the T.P. When the Fe content is 15 mass% or less or the blowing temperature is 1650 ° C. or more, Fe is 10 mass% or less, and T.sub. No. in which Fe is 15% by mass or less. When the slag S of 9, 14 (comparative example) is used, the slag S after blowing is low in slag fluidity, so the SSC cannot be performed as it is. Even in S, SSC could not be carried out because dissolution of slag S was insufficient and fluidity of slag S was insufficient.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
１ 転炉
２ 上吹きランス
２ａ、２ａ’ ランスノズル
１０ 内張り耐火物
１１ 直胴部上部
１３ 炉口
Ｈａ 炉底から直胴部上部までの距離
Ｈｂ 炉底から炉口までの距離
Ｓ スラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
After the molten steel is discharged from the converter, the slag T.A. When the amount of Fe is 15 mass% or less when the temperature of the molten steel at the end of decarburization blown is 1610 ° C or higher and lower than 1650 ° C, or the temperature of the molten steel at the end of the decarburization blowing is 1650 ° C or higher and 1700 ° C or lower If 10 mass% or less, while the slag was allowed to remain on the rolling furnace and was blown to 15 Nm 3 / t-slag over 85 Nm 3 / t-slag less oxygen to the slag from above to the slag A method for protecting a lining refractory of a converter, wherein the slag is coated on a refractory of the converter by spraying a gas to scatter the slag.
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