JPH08311525A - 鋼スクラップの溶解法及び溶解炉 - Google Patents

鋼スクラップの溶解法及び溶解炉

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JPH08311525A
JPH08311525A JP11487595A JP11487595A JPH08311525A JP H08311525 A JPH08311525 A JP H08311525A JP 11487595 A JP11487595 A JP 11487595A JP 11487595 A JP11487595 A JP 11487595A JP H08311525 A JPH08311525 A JP H08311525A
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JP
Japan
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steel scrap
furnace
melting
burner
gas
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JP11487595A
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Kyoji Okumura
恭司 奥村
Shinya Kitamura
信也 北村
Toshiya Harada
俊哉 原田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶解炉内のスクラップの溶け残りを防止し、
バーナー用と攪拌用を併用した羽口とすることにより、
ガス供給停止時のバーナー羽口への地金差しを防止でき
る鋼スクラップ溶解法及びその溶解炉を提供すること。 【構成】 電炉又は上底吹き精錬炉により鋼スクラップ
を溶解する方法において、電極を通電しながら又は送酸
しながら鋼スクラップを溶解し、炉底に設けた少なくと
も1つの羽口から攪拌用ガスを吹き込み溶融鉄を攪拌
し、該羽口とは別に炉底の設けたバーナーにより炭材と
酸素含有ガスを吹き込みながら該鋼スクラップを溶解
し、該鋼スクラップの一部を溶解後は該バーナーから攪
拌用ガスを吹き込むことを特徴とする鋼スクラップ溶解
法及びその溶解炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼スクラップの溶解法
及び溶解炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上底吹き転炉あるいは上底吹き溶
解炉を用いて、残留又は装入ないしは少量の溶銑を種湯
として炉上方から鋼スクラップ、炭材を装入し、上吹き
吹酸により炭材を燃焼させて得た熱で鋼スクラップを溶
解して、炉内の溶銑を増量させ、所定の溶銑量に達した
後出湯する鋼スクラップ溶解法は、鋼スクラップから電
力を用いることなく、容易に溶銑を製造することができ
るため、新しい溶銑製造方法として、例えば「最近のア
ーク炉製鋼法の進歩」(1986.6.21発行)日本
鉄鋼協会、第212頁記載のKS転炉技術や出願人らの
特開平2−141511号公報などのように広く行われ
ている。出湯時は転炉の一部の溶銑を残留せしめ、この
残留溶銑を次のチャージの種湯として用いることが多
い。
【0003】しかし、この鋼スクラップ溶解法におい
て、上方からランスを通して吹き込まれる酸素ガスは炭
材および発生COなどの可燃ガス成分を燃焼させて発熱
し、スクラップの溶解熱を供給することが主目的であ
り、底吹きガスは熱供給の補助的な役割の他に溶融鉄浴
を攪拌する目的がある。すなわち、溶融鉄浴面上で発生
する熱の溶融鉄浴全体への伝達促進のために底吹きガス
を供給しており、従来の底吹き羽口はスラグ−溶融鉄浴
攪拌を目的としているのが実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た上底吹き複合吹錬においては、底吹ガスによる攪拌が
炭材と酸素の燃焼率を阻害することがあって、余り底吹
ガス量(攪拌力)を増大させることができず、炉内でス
クラップの溶け残りが生じたり、溶け残り対策などのた
め出湯せず残留させた一部の溶銑を次チャージの種湯と
して必要とする場合が多かった。従って、スクラップの
溶け残りや種湯なしによる方法の一つの対策として例え
ば、別にバーナーを追加する方法が考えられるが、炉底
部のバーナーはスクラップの溶解後に不要となって、バ
ーナー羽口からのガス供給を止めるとバーナー羽口部に
溶鉄が差し込んで固まって閉塞し、次チャージで使えな
くなるという問題が生ずる。また、上方或いは横方向か
らのバーナーは、酸素上吹きランスと干渉して必ずしも
熱供給の補助にならなかったり、上吹ランスを溶損する
こともあり、更に、溶け残りは溶融鉄浴下部に存在する
ので余り効果がない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な、従来の鋼スクラップ溶解の問題を解消し、溶解炉内
のスクラップの溶け残りを防止し、バーナー用と攪拌用
を併用した羽口とすることによりガス供給停止時のバー
ナー羽口への地金差しを防止できる鋼スクラップ溶解法
及びその溶解炉を提供するものである。その発明の要旨
とするところは (1)電炉又は上底吹き精錬炉により鋼スクラップを溶
解する方法において、電極を通電しながら又は送酸しな
がら鋼スクラップを溶解し、炉底に設けた少なくとも1
つの羽口から攪拌用ガスを吹き込み溶融鉄を攪拌し、該
羽口と別に炉底に設けたバーナーにより炭材と酸素含有
ガスを吹き込みながら該鋼スクラップを溶解し、該鋼ス
クラップの一部を溶解後は該バーナーから攪拌用ガスを
吹き込むことを特徴とする鋼スクラップの溶解法。
【0006】(2)炉底に設けたバーナーの代わりに、
炉壁に設けたバーナーにより炭材と酸素含有ガスを吹き
込みながら該鋼スクラップを溶解し、該鋼スクラップの
溶解後は該バーナーから攪拌用ガスを吹き込むことを特
徴とする(1)記載の鋼スクラップの溶解法。 (3)攪拌用ガスとして、窒素、アルゴン、酸素、CO
2 ,CO,LPGの1種又は2種以上を吹き込むことを
特徴とする(1)又は(2)記載の鋼スクラップの溶解
法。
【0007】(4)種湯なしで鋼スクラップのみを溶解
することを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に
記載の鋼スクラップの溶解法。 (5)電極を有する鋼スクラップの溶解炉において、炉
底部に2個以上の攪拌ガス吹き込み用羽口を有し、該羽
口の間に相当する炉底部又は炉壁部に単管、2重管以上
の多重管又は2種以上の集合細管からなるバーナーを少
なくとも1つ有することを特徴とする鋼スクラップの溶
解炉にある。
【0008】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図1は本発明に係る上底吹き転炉による鋼スクラ
ップの溶解炉の縦断面図である。溶解炉1は耐火物2で
内張りされた、例えば転炉で酸素上吹きランス6を備え
ている。酸素上吹きランス6から酸素ガスを溶融鉄3上
の溶融スラグ4に吹き付ける。石炭やコークスなどの炭
材及びスクラップを炉上方から炉内の溶融スラグ4上に
投入する。これらの炭材と上吹き酸素の燃焼熱を溶融ス
ラグ層からその下方にある溶融鉄浴に伝えるために、底
吹き羽口5から、例えばN2 ,Ar,CO,CO2 ,O
2 ,LPGなどのガスを吹込みスラグ層および溶融鉄を
攪拌するものである。
【0009】一方、底吹き羽口5とは別に設けたバーナ
ー7により炭材と酸素含有ガスを吹き込みながら、溶融
鉄浴下部に存在する未溶解鋼スクラップの一部を溶解
し、溶解操業末期はこのバーナー7から、底吹き羽口5
と同様に攪拌用ガスを吹き込むように構成するものであ
る。すなわち、溶融鉄浴攪拌のためのガス吹き込み用に
設けた底吹き羽口5とは別であって、底吹き羽口5と底
吹き羽口5の間に、別の炉底羽口であるバーナー7を設
け、このバーナー7からは酸素と微粉炭などの炭材や灯
油を吹き込み溶解及び加熱バーナーとするものである。
バーナー7直上及び周辺の鋼スクラップの溶解後は溶解
熱供給用バーナーとしての役目は不要になるため、この
バーナー羽口からの酸素や炭材などの燃料の吹き込みを
止め、これと同時にガス種を変更して攪拌用ガス吹き込
み羽口として用いれば、バーナー羽口に溶鉄が差し込ん
で閉塞することがなくなる。また、溶融鉄浴攪拌用の底
吹き羽口5のみとして、溶解バーナー併用とするため2
種類以上の集合細管羽口を用いて溶解初期は灯油あるい
は酸素と炭材を吹き込み、溶解後は攪拌用ガス(例えば
窒素)やCOガスに切替え可能とするものである。
【0010】図2は本発明に係る他の実施例を示す横吹
き溶解炉の縦断面図である。図2に示すように、炉底に
設けたバーナーの代わりに、炉壁、特にスラグ層の存在
する位置あるいは操業中溶融鉄浴に相当する位置に設け
た横吹きバーナー8により炭材と酸素含有ガスを吹き込
みながら、炉内壁のそばに存在する鋼スクラップを溶解
し、鋼スクラップの溶解後はこの横吹きバーナー8から
攪拌用ガスに変えて吹き込む。すなわち、攪拌用ガスと
してN2 ,Ar,CO2 ,CO,O2 ,LPGの1種又
は2種以上を吹き込む。
【0011】図3は本発明に係る他の実施例を示す電気
炉の縦断面図である。図3に示すように、底吹き可能な
電気炉9の上部中心部分には1本の電極10が設けら
れ、この電極10に通電することによりスクラップを溶
解する。また、炉底11の炉体中心付近には底吹きバー
ナー7を、その周囲には3つの底吹き羽口5を設ける。
炉壁には水冷パネル12を内張りして、底吹き羽口5か
らは炉体9内の溶融鉄浴3にガスを吹き込む構造をな
し、外部の攪拌ガスの供給源(図示せず)に連通してい
る。一方、炉底中心付近に設けた底吹きバーナー7は酸
素と微粉炭などの炭材や灯油を吹き込み溶解用及び加熱
用バーナーである。炉内の電極下端から遠い位置であっ
て溶融鉄浴下部炉壁付近に存在する鋼スクラップを溶解
した後あるいは炉内溶融鉄浴満杯状態になった後は、前
述と同様バーナーとしての役目は不要となるため、この
バーナー羽口からはガス種を変更して攪拌ガスを吹き込
む。
【0012】図4は本発明に係るバーナーの構造の例を
示す断面図である。この図4に示すように、バーナー中
心部から燃料として炭材、灯油等の燃料14と窒素13
との混合ガス体17を、その外周には酸素15、さらに
外周には冷却用LPG16を流すように構成されるバー
ナー構造からなる。このバーナーにより溶解初期は、例
えば灯油あるいは酸素と炭材を吹き込み、スクラップが
溶解した後は燃料吹き込み部は停止させて、窒素ガス等
の攪拌用ガスに変更して吹き込むように構成している。
【0013】
【実施例】図4に示す多重管よりなるバーナーを用い
て、窒素1Nm3 /min、微粉炭1kg/minと酸
素1Nm3 /minを吹いて溶解炉内の鋼スクラップの
一部を溶解後、底吹きバーナーの微粉炭及び酸素の吹き
込みを停止して、その代わりに、窒素を4Nm3 /mi
n吹き込んで攪拌を行った。これによって微粉炭及び酸
素の吹き込み停止によるバーナー羽口の地金付着はな
く、かつ、スクラップ溶け残りもなく、溶解効果の向上
が図られ、溶解エネルギーコストが従来法に比べて20
%削減できた。これに対して、比較例として電気炉の場
合には電極とは別に炉肩に配したバーナーを設け、さら
にガス攪拌用底吹き羽口を設けてスクラップ溶け残りを
防止する方法を行った。この結果、底吹きガス量を増や
すと溶融鉄浴が冷えてスクラップの溶け残りは解決せ
ず、バーナーも炉下部の溶け残りスクラップには効果が
なく、溶解エネルギーコストは2%の改善にとどまっ
た。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の溶解炉の実
施によってスクラップ溶け残りは全くなくなり、かつ、
種湯なしで鋼スクラップのみを溶解することが可能とな
り、しかも、設備的に安価で低コストで操業することが
できる等工業上極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る上底吹き転炉による鋼スクラップ
の溶解炉の縦断面図、
【図2】本発明に係る他の実施例を示す横吹き溶解炉の
縦断面図、
【図3】本発明に係る他の実施例を示す電気炉の縦断面
図、
【図4】本発明に係るバーナーの構造の例を示す断面図
である。
【符号の説明】
1 溶解炉 2 耐火物 3 溶融鉄 4 溶融スラグ 5 底吹き羽口 6 酸素上吹きランス 7 バーナー 8 横吹きバーナー 9 電気炉 10 電極 11 炉底 12 水冷パネル 13 窒素 14 燃料 15 酸素 16 冷却用LPG

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電炉又は上底吹き精錬炉により鋼スクラ
    ップを溶解する方法において、電極を通電しながら又は
    送酸しながら鋼スクラップを溶解し、炉底に設けた少な
    くとも1つの羽口から攪拌用ガスを吹き込み溶融鉄を攪
    拌し、該羽口と別に炉底に設けたバーナーにより炭材と
    酸素含有ガスを吹き込みながら該鋼スクラップを溶解
    し、該鋼スクラップの一部を溶解後は該バーナーから攪
    拌用ガスを吹き込むことを特徴とする鋼スクラップの溶
    解法。
  2. 【請求項2】 炉底に設けたバーナーの代わりに、炉壁
    に設けたバーナーにより炭材と酸素含有ガスを吹き込み
    ながら該鋼スクラップを溶解し、該鋼スクラップの溶解
    後は該バーナーから攪拌用ガスを吹き込むことを特徴と
    する請求項1記載の鋼スクラップの溶解法。
  3. 【請求項3】 攪拌用ガスとして、窒素、アルゴン、酸
    素、CO2 ,CO,LPGの1種又は2種以上を吹き込
    むことを特徴とする請求項1又は2記載の鋼スクラップ
    の溶解法。
  4. 【請求項4】 種湯なしで鋼スクラップのみを溶解する
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
    鋼スクラップの溶解法。
  5. 【請求項5】 電極を有する鋼スクラップの溶解炉にお
    いて、炉底部に2個以上の攪拌ガス吹き込み用羽口を有
    し、該羽口の間に相当する炉底部又は炉壁部に単管、2
    重管以上の多重管又は2種以上の集合細管からなるバー
    ナーを少なくとも1つ有することを特徴とする鋼スクラ
    ップの溶解炉。
JP11487595A 1995-05-12 1995-05-12 鋼スクラップの溶解法及び溶解炉 Withdrawn JPH08311525A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399229B1 (ko) * 1999-10-30 2003-09-22 주식회사 포스코 비가동로의 콜드 스타트 조업방법
JP2013155273A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 土壌改良材及び土壌改良方法

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Effective date: 20020806