【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
この発明は、転炉スラグを高炉精錬に利用する
精錬方法に関する。
［従来の技術］
高炉から出銑される溶銑中には約0.1％の燐が
含まれている。この燐は鋼の品質に悪影響を与え
るため、転炉吹錬においては、転炉内に脱燐剤を
投入し、生成するスラグ中に燐を移行させる。脱
燐剤としては、生石灰及び軽焼ドロマイト等が使
用されており、これらと燐とを反応させることに
より、スラグ中で安定な燐酸カルシウムが生成さ
れる。このように、燐を多量に含有するスラグを
高炉内に返還すると、溶銑中の燐含有量が増加
し、この燐を除去するため転炉内に多量の脱燐剤
を投入する必要がある。従つて、脱燐剤の無駄に
なるため、従来の転炉スラグを高炉内に返還する
ことは好ましくない。また、高炉スラグを水冷し
てガラス化することによりポルトランドセメント
等の原料に利用することができるが、転炉スラグ
は高炉スラグと組成が異なり、このような用途に
は使用することはできない。従つて、従来、この
転炉スラグは、利用されずに投棄されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、この転炉スラグ中には鉄及びマ
ンガン等の有効成分、酸化カルシウム等の精錬に
使用される成分が含有されており、このスラグを
投棄することは資源の無駄になるという問題点が
ある。また、転炉吹錬においては、多量の転炉ス
ラグが生成され、この転炉スラグの投棄場所を確
保することが困難であるという問題点がある。
この発明は、斯かる事情に鑑みてなされたもの
であつて、転炉吹錬において生成されるスラグを
高炉精錬に使用して有効に利用することができ、
スラグ投棄量を低減させることができる精錬方法
を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る精錬方法は、高炉から出銑され
た溶銑を脱燐した後、この溶銑を転炉吹錬し、次
いで、この転炉吹錬にて生成したスラグを高炉に
投入してて高炉精錬に供することを特徴とする。
この発明は、転炉スラグの投棄量を低減させる
べく本願発明者等が検討を重ねた結果、溶銑を高
炉鋳床等で脱燐することにより、従来投棄してい
た転炉スラグを高炉内に返還して高炉精錬に有効
利用することができることに想到して、なされた
ものである。
［作用］
この発明においては、先ず、高炉から出銑した
溶銑を高炉鋳床等で脱燐して溶銑の燐含有量を低
減させる。次いで、この溶銑を転炉にてレススラ
グ吹錬（スラグを少量のみ添加する吹錬）する。
その後、転炉にて生成されたスラグを高炉内に投
入して高炉精錬に供する。この場合に、レススラ
グ吹錬により生成したスラグは、燐含有量が少な
く酸化カルシウムを含有しているので、脱燐能が
高い。また、レススラグ吹錬においては、吹錬中
の転炉内にマンガン鉱石を投入することにより、
溶鋼のMn含有量を調整することができる。この
ため、レススラグ吹錬においては、通常転炉内に
Mn鉱石を投入してMn成分を調整することがで
きるので、スラグ中のマンガン含有量を高くする
ことができる。更に、転炉吹錬においては鉄が酸
化されて酸化鉄が生成され、鉄が酸化鉄の状態で
スラグ中に移行するので、スラグ中に鉄が含有さ
れている。このため、このレススラグ吹錬スラグ
を高炉内に返戻すると、このスラグ中の鉄及びマ
ンガンが溶銑中に還元して溶銑内の有効成分とな
り、また、このスラグ中の酸化カルシウムが溶銑
を脱燐することができる。従つて、転炉スラグを
高炉吹錬に有効に使用することができる。また、
転炉スラグを高炉に投入することができるので、
転炉スラグの発生量が低減する。従つて、投棄さ
れるスラグ量が低減する。
［実施例］
以下、この発明の実施例について具体的に説明
する。転炉スラグは、鉄Fe及びマンガンMn等の
有効成分、酸化カルシウムCaO等の高炉精錬に使
用される成分を含有しているが、燐含有量が約
1.2％と高い。スラグ中の燐は燐酸カルシウムの
状態で存在しているが、転炉スラグが高炉に投入
される場合は、高炉内に強還元雰囲気であるた
め、スラグ中の燐分が還元されて溶銑中に溶融
し、溶銑中の燐含有量が約0.1％から約0.14％に
増加してしまう。従つて、この溶銑を使用して転
炉吹錬する場合には、転炉内に生石灰等の脱燐剤
を、転炉スラグを添加しない溶銑よりも多量に添
加しなければならないので、転炉スラグを高炉に
投入することはかえつて脱燐剤の無駄となる。一
方、溶銑を高炉鋳床で脱燐する場合（以下、鋳床
脱燐という）は、溶銑の燐含有量が低減されるの
で、この溶銑を転炉吹錬して生成されるスラグは
燐含有量が低い。第１図はこの発明の実施例に係
る精錬方法を示す工程図である。高炉１では鉄鉱
石を精錬して溶銑を生成し、この溶銑は出銑口か
ら高炉鋳床２を介して溶銑鍋４に注入される。こ
の高炉鋳床２では脱燐剤３が供給され、溶銑が脱
燐される。脱燐された溶銑は転炉５内に装入さ
れ、燐含有量が低いので少量のみスラグが添加さ
れて吹錬される（以下、レススラグ吹錬という）。
転炉５で生成されたスラグは高炉１に返戻され
る。また、第２図は鋳床脱燐の実施状態を示す模
式図である。樋１１は鋳床の湯道に設置されてお
り、高炉から排出された溶銑が湯道を通流して樋
１１に供給されるようになつている。そして、溶
銑はこの樋１１を通流し排出口から流出して溶銑
鍋１６に注入されるようになつている。ランス１
２は、樋１１内の溶銑湯面の上方に設置されてお
り、その先端から粉末状の脱珪剤（FeO及び
Fe2O3）が空気にキヤリアされて溶銑に吹付けら
れるようになつている。このFeO及びFe2O3は溶
銑中の珪素と反応し、珪素をスラグ中に移行させ
る。このようにして生成されたスラグは溶銑上に
浮遊する。溶銑通流方向におけるランス１２の下
流側には、樋１１に堰１３が配設されており、こ
の堰１３により溶銑上に浮遊するスラグが塞き止
められるようになつている。溶銑通流方向におけ
る堰１３の下流側には溶銑湯面の上方にランス１
４が設置され、このランス１４の先端から樋１１
内の溶銑に、CaO及び弗化カルシウムCaF2の脱
燐剤とFeO及びFe2O3とが吹付けられる。この
CaO及びCaF2は溶銑中の燐を脱燐して燐をスラ
グ中に移行させる。また、FeO及びFe2O3は溶銑
中に残留する珪素と反応し、更に珪素をスラグ中
に移行させる。このようにして生成されたスラグ
は溶銑上に浮遊する。溶銑通流方向におけるラン
ス１４の下流側には、樋１１に堰１５が配設され
ており、この堰１５により溶銑上に浮遊するスラ
グが塞き止められるようになつている。このよう
な装置により、溶銑を鋳床脱燐し、次いで、この
溶銑をレススラグ吹錬する場合は、生成される転
炉スラグの燐含有量が低く、CaO含有量が高いの
で転炉スラグの脱燐能が高い。また、吹錬中の転
炉内にMn鉱石を投入することにより、溶鋼の
Mn含有量を調整することができる。このため、
レススラグ吹錬においては、通常転炉内にMn鉱
石を投入してMn成分を調整することができるの
で、スラグ中のマンガン含有量を高くすることが
できる。更に、酸素吹錬によりFeの一部が酸化
してスラグ中に移行するので、スラグ中にFeが
含有している。このため、この転炉スラグを高炉
内に返戻すると、スラグ中のFe及びMnは溶銑中
に還元されて有効成分となり、CaOは溶銑を脱燐
する。従つて、転炉スラグを高炉精錬に有効に使
用することができる。
次に、この実施例の動作について説明する。先
ず、高炉から出銑された溶銑を鋳床脱燐する。こ
の鋳床脱燐においては、第２図に示すように、先
ず、高炉から出銑された溶銑が湯道を介して樋１
１に通流する。樋１１内の溶銑には、ランス１２
により脱珪剤が吹込まれ、溶銑中の珪素が脱珪さ
れてスラグ中に移行し、このスラグは溶銑上に浮
上して堰１３により塞き止められる。この場合
に、溶銑は堰１３の下方に通流する。次に、溶銑
にはランス１４から脱燐剤及び脱珪剤が吹込ま
れ、溶銑中の燐及び珪素がスラグ中に移行し、こ
のスラグは溶銑上に浮遊して堰１５に塞き止めら
れる。この場合に、溶銑は堰１５の下方を通流し
て樋１１の外部に流出し、溶銑鍋１６に注入され
る。その後、この脱燐された溶鋼を転炉に装入し
てレススラグ吹錬する。そして、転炉吹錬により
生成されたスラグを排出して高炉内に投入する。
第１表にこの実施例によつて生成された転炉ス
ラグ組成と従来の転炉スラグ組成とを対比して示
す。表中「Ａ」蘭は従来の転炉スラグ組成を示
し、「Ｂ」はこの実施例の転炉スラグの組成を示
す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a refining method that utilizes converter slag in blast furnace refining. [Prior Art] Hot metal tapped from a blast furnace contains approximately 0.1% phosphorus. Since this phosphorus has a negative effect on the quality of steel, in converter blowing, a dephosphorizing agent is introduced into the converter to transfer phosphorus into the slag produced. As the dephosphorizing agent, quicklime, lightly calcined dolomite, etc. are used, and by reacting these with phosphorus, stable calcium phosphate is produced in the slag. As described above, when slag containing a large amount of phosphorus is returned to the blast furnace, the phosphorus content in the hot metal increases, and in order to remove this phosphorus, it is necessary to introduce a large amount of dephosphorizing agent into the converter. Therefore, it is not preferable to return the conventional converter slag into the blast furnace because the dephosphorizing agent will be wasted. In addition, blast furnace slag can be used as a raw material for Portland cement and the like by water-cooling and vitrifying it, but converter slag has a different composition from blast furnace slag and cannot be used for such purposes. Therefore, conventionally, this converter slag is discarded without being utilized. [Problems to be solved by the invention] However, this converter slag contains active ingredients such as iron and manganese, and ingredients used in refining such as calcium oxide, so it is impossible to dump this slag. There is a problem that resources are wasted. Further, in converter blowing, a large amount of converter slag is generated, and there is a problem in that it is difficult to secure a place to dump this converter slag. This invention was made in view of the above circumstances, and allows the slag produced in converter blowing to be effectively utilized in blast furnace refining.
It is an object of the present invention to provide a refining method that can reduce the amount of slag dumped. [Means for Solving the Problems] The refining method according to the present invention includes dephosphorizing hot metal tapped from a blast furnace, then converter blowing the hot metal, and then producing a This method is characterized in that the slag is fed into a blast furnace and subjected to blast furnace refining. This invention was developed as a result of repeated studies by the inventors to reduce the amount of converter slag dumped. By dephosphorizing hot metal in a blast furnace cast bed, etc., converter slag, which was conventionally dumped, can be transferred into the blast furnace. This was done with the idea that it could be returned and used effectively for blast furnace refining. [Operation] In this invention, first, hot metal tapped from a blast furnace is dephosphorized in a blast furnace cast bed or the like to reduce the phosphorus content of the hot metal. Next, this hot metal is subjected to less slag blowing (blowing in which only a small amount of slag is added) in a converter.
Thereafter, the slag produced in the converter is put into a blast furnace and subjected to blast furnace refining. In this case, the slag produced by less slag blowing has a low phosphorus content and contains calcium oxide, so it has a high dephosphorizing ability. In addition, in less slag blowing, by putting manganese ore into the converter during blowing,
The Mn content of molten steel can be adjusted. For this reason, in less slag blowing, there is usually no heat in the converter.
Since the Mn content can be adjusted by adding Mn ore, the manganese content in the slag can be increased. Furthermore, in converter blowing, iron is oxidized to produce iron oxide, and the iron is transferred to the slag in the form of iron oxide, so that the slag contains iron. Therefore, when this less slag blowing slag is returned to the blast furnace, the iron and manganese in this slag are reduced to the hot metal and become active components in the hot metal, and the calcium oxide in this slag dephosphorizes the hot metal. be able to. Therefore, converter slag can be effectively used for blast furnace blowing. Also,
Since converter slag can be fed into the blast furnace,
The amount of converter slag generated is reduced. Therefore, the amount of slag to be dumped is reduced. [Examples] Examples of the present invention will be specifically described below. Converter slag contains active ingredients such as iron Fe and manganese Mn, and ingredients used in blast furnace refining such as calcium oxide CaO, but the phosphorus content is approximately
It is high at 1.2%. Phosphorus in slag exists in the form of calcium phosphate, but when converter slag is fed into a blast furnace, there is a strong reducing atmosphere in the blast furnace, so the phosphorus in the slag is reduced and dissolved into hot metal. The phosphorus content in the hot metal increases from approximately 0.1% to approximately 0.14%. Therefore, when converter blowing is performed using this hot metal, a larger amount of dephosphorizing agent such as quicklime must be added to the converter than when hot metal without converter slag is added. Feeding slag into a blast furnace results in a waste of dephosphorizing agent. On the other hand, when hot metal is dephosphorized in a blast furnace cast bed (hereinafter referred to as cast bed dephosphorization), the phosphorus content of the hot metal is reduced, so the slag produced by blowing this hot metal in a converter contains phosphorus. Quantity is low. FIG. 1 is a process diagram showing a refining method according to an embodiment of the present invention. In the blast furnace 1, iron ore is refined to produce hot metal, and this hot metal is injected into the hot metal ladle 4 from the taphole via the blast furnace cast bed 2. A dephosphorizing agent 3 is supplied to this blast furnace casthouse 2, and the hot metal is dephosphorized. The dephosphorized hot metal is charged into the converter 5, and since the phosphorus content is low, only a small amount of slag is added and blown (hereinafter referred to as less slag blowing).
The slag produced in the converter 5 is returned to the blast furnace 1. Moreover, FIG. 2 is a schematic diagram showing the implementation state of casthouse dephosphorization. The gutter 11 is installed in the runner of the cast bed, and hot metal discharged from the blast furnace flows through the runner and is supplied to the gutter 11. The hot metal flows through the gutter 11, flows out from the discharge port, and is injected into the hot metal ladle 16. Lance 1
2 is installed above the hot metal surface in the gutter 11, and a powdered desiliconizing agent (FeO and
Fe 2 O 3 ) is carried in the air and blown onto the hot metal. This FeO and Fe 2 O 3 react with silicon in the hot metal and transfer silicon into the slag. The slag thus produced floats on top of the hot metal. A weir 13 is disposed in the gutter 11 on the downstream side of the lance 12 in the hot metal flowing direction, and the weir 13 blocks slag floating on the hot metal. On the downstream side of the weir 13 in the hot metal flow direction, a lance 1 is installed above the hot metal surface.
4 is installed, and the gutter 11 is connected from the tip of this lance 14.
A dephosphorizing agent of CaO and calcium fluoride (CaF 2 ) and FeO and Fe 2 O 3 are sprayed onto the hot metal inside. this
CaO and CaF 2 dephosphorize the phosphorus in the hot metal and transfer the phosphorus into the slag. Moreover, FeO and Fe 2 O 3 react with silicon remaining in the hot metal, and further transfer silicon into the slag. The slag thus produced floats on top of the hot metal. A weir 15 is disposed in the gutter 11 on the downstream side of the lance 14 in the hot metal flow direction, and the weir 15 blocks slag floating on the hot metal. When hot metal is dephosphorized in the cast bed using such equipment and then this hot metal is subjected to less slag blowing, the phosphorus content of the converter slag produced is low and the CaO content is high, so the dephosphorization of the converter slag is difficult. High phosphorus capacity. In addition, by introducing Mn ore into the converter during blowing, molten steel can be
Mn content can be adjusted. For this reason,
In less slag blowing, the Mn content can be adjusted by normally introducing Mn ore into the converter, so the manganese content in the slag can be increased. Furthermore, since a part of Fe is oxidized and transferred into the slag due to oxygen blowing, Fe is contained in the slag. Therefore, when this converter slag is returned to the blast furnace, Fe and Mn in the slag are reduced to the hot metal and become active ingredients, and CaO dephosphorsizes the hot metal. Therefore, converter slag can be effectively used in blast furnace refining. Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the hot metal tapped from the blast furnace is dephosphorized in the cast bed. In this casthouse dephosphorization, as shown in Figure 2, the hot metal tapped from the blast furnace is first passed through the runner into the gutter 1.
1. A lance 12 is placed in the hot metal in the gutter 11.
A desiliconizing agent is blown in, and silicon in the hot metal is removed and transferred to slag, which floats above the hot metal and is blocked by the weir 13. In this case, the hot metal flows below the weir 13. Next, a dephosphorizing agent and a desiliconizing agent are injected into the hot metal from the lance 14, and the phosphorus and silicon in the hot metal are transferred to the slag, which floats on the hot metal and is blocked by the weir 15. In this case, the hot metal flows below the weir 15, flows out of the gutter 11, and is injected into the hot metal ladle 16. Thereafter, this dephosphorized molten steel is charged into a converter and subjected to less slag blowing. Then, the slag produced by the converter blowing is discharged and put into the blast furnace. Table 1 shows a comparison between the converter slag composition produced by this example and the conventional converter slag composition. In the table, "A" indicates the conventional converter slag composition, and "B" indicates the converter slag composition of this example.
【表】
この表によれば、スラグ中の燐含有量はＡが
1.2％に対しＢが0.4％となつており、この実施例
によつて生成された転炉スラグのほうが低く、
CaOの量はＡが40乃至50％に対しＢが50乃至60％
となつており、この実施例によつて生成された転
炉スラグのほうが高い。また、スラグ中の酸化鉄
（T.Fe）量はＡが18％に対しＢは2.8％となつて
おり、MnO量Ａが0.4乃至0.5％に対しＢは0.6％
となつている。このように、レススラグ吹錬によ
り生成したスラグは、燐含有量が0.4％と低く、
CaOを多く含有しているので、脱燐能が高い。ま
た、この実施例により生成されたスラグは従来の
転炉スラグとほぼ同等のMnO含有量であるが、
レススラグ吹錬においては、吹錬中の高炉内に
Mn鉱石を投入することにより、溶鋼のMn含有
量を調整することができるので、転炉内にMn鉱
石を投入してMn成分を調整することにより、ス
ラグ中のMn含有量を一層高くすることができ
る。更に、この実施例により生成された転炉スラ
グには、従来の転炉スラグよりも量が少ないが
Feが含まれている。以上のことにより、このレ
ススラグ吹錬スラグを高炉内に返戻すると、この
スラグ中のFe及びMnが溶銑中に還元して溶銑内
の有効成分となり、また、このスラグ中のCaOに
より溶銑を脱燐することができる。従つて、転炉
スラグを高炉吹錬に有効に使用することができ
る。また、転炉スラグを高炉に投入することがで
きるので、転炉スラグの発生量が低減する。従つ
て、投棄されるスラグ量が低減する。更に、鋳床
脱燐する場合には、スラグの燐含有量を２乃至３
％にすることができ、転炉で脱燐して生成するス
ラグの燐含有量の1.2％よりも高くすることがで
きる。従つて、鋳床脱燐する場合は、転炉で脱燐
する場合よりも脱燐剤が少量でよい。
なお、この実施例においては、高炉鋳床で溶銑
を脱燐したが、これに限らず、溶銑鍋又はトーピ
ードカー等に溶銑を注入した後に、その中で溶銑
を脱燐してもよい。
［発明の効果］
この発明によれば、溶銑を高炉鋳床にて脱燐し
て溶銑をレススラグ吹錬することにより、脱燐能
が高く、鉄及びマンガン等の有効成分を含有した
転炉スラグが生成される。従つて、転炉スラグを
高炉精錬に有効に使用することができる。また、
転炉スラグを高炉内に投入することができるの
で、転炉スラグの発生量が低減する。従つて、ス
ラグの投棄量が低減し、スラグ投棄場所を従来よ
りも容易に確保することができる。[Table] According to this table, the phosphorus content in the slag is A.
B is 0.4% compared to 1.2%, which is lower in the converter slag produced by this example.
The amount of CaO is 40 to 50% in A and 50 to 60% in B.
, and the converter slag produced by this example is higher. In addition, the amount of iron oxide (T.Fe) in the slag is 18% for A and 2.8% for B, and the amount of MnO for A is 0.4 to 0.5% while B is 0.6%.
It is becoming. In this way, the slag produced by less slag blowing has a low phosphorus content of 0.4%.
Since it contains a large amount of CaO, it has high dephosphorizing ability. In addition, the slag produced in this example has almost the same MnO content as conventional converter slag,
In less slag blowing, inside the blast furnace during blowing,
By adding Mn ore, the Mn content of molten steel can be adjusted. By adding Mn ore to the converter and adjusting the Mn content, it is possible to further increase the Mn content in the slag. I can do it. Furthermore, the converter slag produced by this example has a smaller amount than conventional converter slag.
Contains Fe. As a result of the above, when this less slag blowing slag is returned to the blast furnace, the Fe and Mn in this slag are reduced to the hot metal and become active components in the hot metal, and the CaO in this slag dephosphorizes the hot metal. can do. Therefore, converter slag can be effectively used for blast furnace blowing. Furthermore, since converter slag can be charged into the blast furnace, the amount of converter slag generated is reduced. Therefore, the amount of slag to be dumped is reduced. Furthermore, when dephosphorizing the cast bed, the phosphorus content of the slag should be reduced to 2 to 3.
%, which can be higher than the 1.2% phosphorus content of the slag produced by dephosphorization in the converter. Therefore, when dephosphorizing in a cast bed, a smaller amount of dephosphorizing agent is required than when dephosphorizing in a converter. In this example, the hot metal was dephosphorized in the blast furnace cast bed, but the present invention is not limited to this, and the hot metal may be dephosphorized in the hot metal pot, torpedo car, or the like after being injected therein. [Effects of the Invention] According to the present invention, by dephosphorizing hot metal in a blast furnace cast bed and subjecting the hot metal to less slag blowing, converter slag with high dephosphorizing ability and containing active ingredients such as iron and manganese is produced. is generated. Therefore, converter slag can be effectively used in blast furnace refining. Also,
Since converter slag can be introduced into the blast furnace, the amount of converter slag generated is reduced. Therefore, the amount of slag dumped is reduced, and a slag dumping location can be secured more easily than before.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図はこの発明の実施例における工程図、第
２図は鋳床脱燐の実施状態を示す模式図である。
１；高炉、２；鋳床、３；脱燐剤、４，１６；
溶銑鍋、５；転炉、１１；炉、１２，１４；ラン
ス、１３，１５；堰。
FIG. 1 is a process diagram in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the implementation state of casthouse dephosphorization. 1; Blast furnace, 2; Cast bed, 3; Dephosphorizing agent, 4, 16;
Hot metal pot, 5; converter, 11; furnace, 12, 14; lance, 13, 15; weir.