JPH09263811A - 錫めっき鋼板スクラップの溶解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】錫めっき鋼板スクラップの溶解方法を提供す
る。 【解決手段】炉下部炉壁又は更に炉底部に羽口を備えた
筒型炉を用い、炉底から羽口を含むレベルまでコークス
充填層、その上部に鉄スクラップ(SC)充填層を形成させ
た後、羽口から支燃性ガスを吹込む鉄SCの溶解方法であ
って、鉄SCとして非錫めっき鋼及び錫めっき鋼板を用
い、非錫めっき鋼SCに先だって錫めっき鋼板SCを充填
し、錫めっき鋼板SCをコークス充填層と非錫めっき鋼ス
クラップ充填層との間に保持して溶解する方法。筒型炉
は、更に炉上部炉壁に二次羽口を備えたものでもよい。 【効果】１基の溶解炉により、高品位鋼の製造に使用可
能な錫含有量の低い溶銑を製造しながら、高カロリーの
排ガスを回収することが可能である。SnO₂が濃縮された
排ガスダストは、錫源として有効に利用することもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、羽口を備えた筒型
炉を使用し、溶解熱源に電力を用いずに鉄スクラップを
溶解する方法、特に錫めっき鋼板スクラップを有効に活
用して、高品位の転炉鋼相当鋼や特殊鋼の製造に使用で
きる錫含有量の少ない溶鉄を製造するとともに、再生利
用可能な形で錫を回収できる錫めっき鋼板スクラップの
溶解方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本学術振興会、素材プロセシング69委
員会第１分科会および第２分科会の合同研究会（平成２
年８月）における報告によれば、鉄スクラップの発生量
は鋼材の蓄積量とともに年々100 万トン程度の割合で増
加し、西暦2000年の時点では市中の鉄スクラップ（市中
屑）の発生量は約4000万トン／年となり、粗鋼生産量の
45％に達すると予想されている。

【０００３】現在、市中屑の溶解製品化は大部分が電気
炉で行われている。特に近年では、製品品種の拡大とコ
スト低減を目的として、電気炉で鉄スクラップや不純物
希釈用の直接還元鉄を溶解し、連続鋳造して圧延すると
いうミニミル方式が拡大化している。

【０００４】他方一貫製鉄所では、上述の鉄スクラップ
増加に対し、高炉集約化の中で粗鋼生産量の変動に対応
できる鉄源を確保するため、溶解鉄源に電力を用いずに
鉄スクラップを溶解する技術開発が進められている。

【０００５】近年、鋼の消費構造の高級化に伴って、表
面処理鋼の市中屑も増加しつつあり、その一つに錫めっ
き鋼板スクラップ（市中屑としては「ぶりき缶屑」と言
われる）がある。錫（以下、Ｓｎと記す）は、製鋼段階
で除去することが困難な元素であり、しかも鋼中にＳｎ
が0.04重量％程度以上残留すると、熱間加工性や靭性等
が低下するので、Ｓｎめっき鋼板スクラップを鉄源とし
て再利用する際のＳｎ除去技術が、下記のようにいくつ
か提案されている。

【０００６】Ａ法（特開平４−198429号公報および同４
−198430号公報参照）：鋼板表面のめっき部分を除去す
るため、Ｓｎめっき鋼板スクラップを 300〜1200℃に加
熱して硫化雰囲気で処理し、ＳｎをＳｎＳに形態変化さ
せ、このＳｎＳを機械的に分離あるいは蒸発させる。次
に上底吹き転炉形式の炉を用い、上吹き酸素ジェットが
鉄浴に直接接触しないように鉄浴上にスラグを形成して
酸素を上吹きし、適量のＳ（硫黄）を含有する炭材と、
上記硫化雰囲気処理のＳｎめっき鋼板スクラップを連続
装入して溶解する。これにより酸素吹き付け点のＳポテ
ンシャルが高くなり、低沸点（約1230℃）のＳｎＳが形
成されるので、Ｆｅ（鉄）に対するＳｎの優先蒸発が可
能となり、Ｓｎ含有量が0.05重量％以下の溶湯が得ら
れ、その後通常の製鋼処理を行って低Ｓｎ溶鋼を製造す
る方法。

【０００７】Ｂ法（特開平５−9600号公報参照）：筒型
炉内にコークスとスクラップまたはスクラップおよび鉄
鉱石とを層状に充填し、各充填層に１次羽口、２次羽口
から支燃性ガスを吹き込んで溶解、還元を行う方法（特
開平１−290711号公報に開示される方法）を用い、不純
物が少ないスクラップを装入した筒型炉で不純物低含有
の溶銑を製造し、ぶりき缶屑（Ｓｎ含有量が例えば0.63
重量％）のような不純物が高いスクラップを装入した別
の筒型炉で不純物高含有の溶銑を製造する。そして２基
の炉で製造した溶銑を合わせ湯し、例えばＳｎ：0.06重
量％の溶銑を得る方法。

【０００８】Ｃ法（特開平７−207313号公報参照）：筒
型炉内にコークスとスクラップとを層状に充填し、１次
羽口および２次羽口から支燃性ガスを吹き込んで溶解を
行う方法である。上記スクラップの少なくとも一部とし
て錫めっき鋼板スクラップを用い、２次羽口の支燃性ガ
ス吹き込み量を調整して平均２次燃焼率を50％以上に制
御し、ＳｎＯ₂ 濃縮ダストの形態にして除去する。

【０００９】なお、上述の特開平５−9600号公報、特開
平１−290711号公報および特開平７−207313号公報の発
明は、いずれも本出願人または本発明者らが提案したも
のである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術には、
それぞれ下記のような問題がある。

【００１１】Ａ法：スクラップ表面のＳｎ除去のため、
硫化雰囲気処理装置を設ける必要があり、この予備処理
工程が溶解工程の前に不可欠である。また酸素吹き付け
点の鉄の蒸発を抑制するため、上吹き酸素ジェットが直
接鉄浴に接触しないようにするには、相当量のスラグを
造滓する必要がある。この場合、スラグ中のＦｅＯ絶対
量が増加するので鉄歩留が低下する上に、耐火物損耗が
大きくなる等の問題が生じる恐れがある。さらに、スラ
グ脱硫はほとんど行われず、逆に溶鉄が加硫されるため
脱硫処理が必須となる。

【００１２】Ｂ法：羽口を備えた筒型炉を用いる溶解法
であるが、本質的な脱Ｓｎ技術ではなく、いわば合わせ
湯による希釈法であるため、同時出銑が可能な別の溶解
炉が必要となる。

【００１３】Ｃ法：羽口を備えた筒型炉を用いる溶解法
であり、また本質的な脱Ｓｎ方法である。

【００１４】しかし、２次羽口からの支燃性ガス吹き込
み量を調整し、平均２次燃焼率を50％以上に制御する必
要がある。

【００１５】本発明の目的は、平均２次燃焼率を高く制
御することなく、すなわち排ガスが有するカロリー（潜
熱量）を向上することができ、かつ高い脱Ｓｎ効率を達
成することができる錫めっき鋼板スクラップの溶解方法
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、次の(1) およ
び(2) のＳｎめっき鋼板スクラップの溶解方法を要旨と
する。

【００１７】(1)炉上部に原料装入およびガス排出用の
開口部、炉下部炉壁またはさらに炉底部に羽口をそれぞ
れ備えた筒型炉を用い、その炉底から羽口を含むレベル
までコークス充填層、その上部に鉄スクラップ充填層を
それぞれ形成させた後、羽口から支燃性ガスを吹き込む
鉄スクラップの溶解方法であって、鉄スクラップとして
非Ｓｎめっき鋼およびＳｎめっき鋼板を用い、非Ｓｎめ
っき鋼スクラップに先だってＳｎめっき鋼板スクラップ
を充填し、Ｓｎめっき鋼板スクラップをコークス充填層
と非Ｓｎめっき鋼スクラップ充填層との間に保持して溶
解することを特徴とするＳｎめっき鋼板スクラップの溶
解方法。

【００１８】この方法では、コークスは鋳物用のものを
用いるのが望ましい。

【００１９】(2)上記(1) の筒型炉として、さらに炉上
部炉壁に二次羽口を備えたものを用いることを特徴とす
るＳｎめっき鋼板スクラップの溶解方法。

【００２０】この方法では、コークスは高炉用のものを
用いるのが望ましい。

【００２１】本発明方法はいずれも、連続溶解にも適用
することができる。

【００２２】本発明方法を実施するには、本出願人が特
開平１−290711号公報に開示した、後述する図１または
図２のような構成の筒型炉を用いるのがよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１および図２に基づいて、本発
明方法を実施するための筒型炉の構成例を説明する。

【００２４】図１は、二次羽口を備えない筒型炉とその
炉内充填の状態を示す概略の縦断面図である。

【００２５】この筒型炉１は図示のように、その上部に
ダスト含有排ガス11の排出と原料の装入とを行うための
開口部２を有する。この筒型炉１の上方には、集塵装置
や排ガスの熱回収設備等に接続する開口部２に着脱可能
なダクトが設置される。しかし、それらは周知の構造の
ものでよいので、図示は省略してある。

【００２６】筒型炉１の炉下部炉壁もしくは加えてさら
に炉底部には、酸素含有ガス等の支燃性ガスと、必要に
応じて微粉炭、重油、天然ガス等の液体または気体の燃
料とを吹き込む羽口３もしくはさらに炉底羽口４が設け
られる。炉底部には、溶銑６およびスラグ７を排出する
排出口５がある。

【００２７】望ましい羽口配置は、炉下部炉壁の羽口３
では炉底から0.8m程度上部に４本（水平方向で90°間
隔）、炉底羽口４では中心から0.4mの位置に４本であ
る。

【００２８】図１の筒型炉１を用いてＳｎめっき鋼板ス
クラップを溶解するには、まずコークス、望ましくは鋳
物用コークスならびに所要の珪石、石灰石、蛇紋岩およ
び蛍石などの造滓材を筒型炉１内に投入して、炉下部炉
壁の羽口３を含むレベルまでコークス充填層９を形成す
る。次に、先ずＳｎめっき鋼板スクラップ10−１を炉底
から2.4m程度のレベルまで装入し、その後、非Ｓｎめっ
き鋼スクラップ10−２を装入してスクラップ充填層10を
炉底から3.4m程度のレベルまで形成する。このようにし
て、Ｓｎめっき鋼板スクラップ10−１がコークス充填層
９と非Ｓｎめっき鋼スクラップ10−２の充填層との間に
保持される状態とする。

【００２９】鋳物用コークスとは鋳物製造に用いられる
ものである。これは、比較的サイズが大きく、かつ緻密
性がよいために、燃焼性の悪いコークスである。粒径の
望ましい範囲は 100〜200mm 程度、嵩密度の望ましい範
囲は 0.5〜0.8t/m³ 程度である。

【００３０】鋳物用コークスと造滓材との容積比の望ま
しい範囲は0.02〜0.2 程度、コークス充填層９の望まし
い嵩密度の範囲は 0.7〜1.2t/m³(平均0.9t/m³)程度であ
る。

【００３１】非Ｓｎめっき鋼スクラップとは、スクラッ
プ中のＳｎ含有量が0.01％重量未満の低Ｓｎスクラップ
のことであり、ぶりき缶屑以外の多くのスクラップがこ
れに相当する。Ｓｎめっき鋼板スクラップとは、スクラ
ップ中のＳｎ含有量が0.1 重量％以上の高Ｓｎスクラッ
プのことであり、いわゆるぶりき缶屑に相当する。上記
二種類の鉄スクラップは多種の鉄屑の集合体であるた
め、その嵩密度の範囲は１〜３t/m³（平均２t/m³）程度
とばらついている。

【００３２】上記のように筒型炉１に充填した後、コー
クス充填層９に羽口３もしくは羽口３および炉底羽口４
から支燃性ガスを吹き込み、下記（１）式の完全燃焼反
応を生じさせてコークス充填層９を高温に保つ。（１）
式で生じた高温のＣＯ₂ ガスは周囲のコークスと下記
（２）式のカーボンソリューション反応を起こす。

【００３３】 Ｃ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ ＋96990kcal/kmol・C ------（１） ＣＯ₂ ＋Ｃ→２ＣＯ−38190kcal/kmol・C ----（２） 望ましい支燃性ガスは空気または酸素を富化した空気な
ど、その流量の望ましい範囲は1000〜10000Nm³/hr 程度
である。

【００３４】上記（２）式の反応の進行度合いは、コー
クスの性状によって変化する。すなわち鋳物用コークス
のように比較的サイズが大きく、かつ緻密性がよいため
に燃焼性が悪い場合には、（２）式のカーボンソリュー
ション反応は遅く、かつ反応量が小さい。このため、平
均２次燃焼率の範囲は30％〜50％未満となる。

【００３５】平均２次燃焼率ηとは、下記の（３）式で
定義されるものである。

【００３６】η(%) ＝〔（ＣＯ₂ ）／｛（ＣＯ₂ ＋（Ｃ
Ｏ）｝〕×100 ---- （３） ただし、各ガス成分の単位は体積％である。

【００３７】本発明方法では、さらに二次羽口を設けた
筒型炉を用いてもよい。これを図２により説明する。

【００３８】図２は、さらに二次羽口を備えた筒型炉と
その炉内充填の状態を示す概略の縦断面図である。２次
羽口８の望ましい配置は、炉底から1.4m程度上部の炉上
部炉壁に６本（水平方向で60°間隔）である。この場
合、図１に示す羽口３は一次羽口３′、炉底羽口４は炉
底一次羽口４′となる。

【００３９】図２の筒型炉１′を用いてＳｎめっき鋼板
スクラップを溶解するには、まず、望ましくは高炉用コ
ークスを用いて図１の場合と同様に一次羽口３′を含む
レベルまでコークス充填層９′を形成する。次に図１の
場合と同様に、Ｓｎめっき鋼板スクラップ10−１を装入
し、その後、非Ｓｎめっき鋼スクラップ10−２を装入し
てスクラップ充填層10を形成する。

【００４０】高炉用コークスとは、溶鉱炉で溶銑製造に
用いられるものである。これは、鋳物用に比べてサイズ
が小さく、かつ緻密性が悪いために、燃焼性のよいコー
クスである。粒径の望ましい範囲は20〜70mm程度、嵩密
度の望ましい範囲は 0.5〜0.6t/m³ 程度である。

【００４１】高炉用コークスと造滓材との容積比の望ま
しい範囲は0.03〜0.3 程度、コークス充填層９′の望ま
しい嵩密度の範囲は0.6 〜1.0t/m³(平均0.8t/m³)程度、
望ましい層厚の範囲は 100〜500mm 程度である。

【００４２】高炉用コークスを溶解燃料として使用する
場合には、上記のように筒型炉１′に充填した後、一次
羽口３′、４′から支燃性ガスを吹き込むとともに、コ
ークス充填層９′に二次羽口８から支燃性ガスを吹き込
み、前記（１）式の完全燃焼反応を生じさせてコークス
充填層９′を高温に保つ。前記（１）式で生じた高温の
ＣＯ₂ ガスは、高炉用コークスと前記（２）式のカーボ
ンソリューション反応を起こす。

【００４３】高炉用コークスのように比較的サイズが小
さく、かつ緻密性が悪いため燃焼性がよい場合には、前
記（２）式のカーボンソリューション反応が急速に進行
し、かつその反応量が大きい。したがって高炉用コーク
スを使用した場合には、排ガス11の平均２次燃焼率は低
くなるので、さらに二次羽口３′から支燃性ガス吹き込
み、その流量を調整して下記（４）式の２次燃焼反応を
発生させ、望ましい平均２次燃焼率の範囲である10％〜
50％未満に制御する必要がある。このようにして、スク
ラップ充填層10を加熱、溶解する。

【００４４】 ＣＯ＋(1/2) Ｏ₂ →ＣＯ₂ ＋67590kcal/kmol・CO --(４） 支燃性ガスの望ましい流量の範囲は、一次羽口で1000〜
10000Nm³/hr 程度、二次羽口で 500〜5000Nm³/hr程度で
ある。

【００４５】平均２次燃焼率が50％以上になると、排ガ
ス中のＣＯ比率すなわちカロリーが減少するので、経済
的メリットが少なくなる。平均２次燃焼率が10％以上50
％未満であれば、製鋼から圧延までの工程で必要とする
エネルギーを確保することが可能である。一方、平均２
次燃焼率が10％未満になると脱ＳｎのためのＣＯ₂ の発
生を確保することが困難となり、脱Ｓｎ率が低下する。
また、スクラップの溶解効率すなわち生産性が低下して
しまうので、経済的メリットが少なくなる。

【００４６】本発明方法において連続溶解を行う場合に
は、充填層のレベルを逐次計測し、レベルが低下すれば
次回溶解用のＳｎめっき鋼板スクラップを先行して充填
し、次に非Ｓｎめっき鋼スクラップを充填するようにす
ればよい。

【００４７】本発明方法の基本的な技術思想は次のとお
りである。すなわち、炉内で発生させたＣＯガスの平均
２次燃焼率を、望ましくは前述の範囲に制御する。これ
とともにＳｎめっき鋼板スクラップの加熱過程におい
て、スクラップ表面のめっき層に存在し低温時に溶融す
るＳｎ（融点は232 ℃）を炉底へ滴下させ、またはめっ
き鋼板の母材側に拡散させる前に酸化させてＳｎＯ₂ ダ
ストとして炉外に排出させることにより、Ｓｎ含有量の
低い銑鉄を低コストで製造するとともに高カロリーの排
ガスを回収する。

【００４８】本発明方法における脱Ｓｎ機構は、次の1)
〜4)である。

【００４９】1)前記（１）式で発生した高温のＣＯガス
はコークス充填層内を上昇する。スクラップ充填層内に
おいて前記（４）式による２次燃焼が生じ、1700〜1900
℃の２次燃焼ガスを生成する。

【００５０】2)２次燃焼ガスは、スクラップ充填層の空
隙を通過しながらスクラップを加熱し、同時にガス温度
自体は降下しながらスクラップ充填層内を上昇する。そ
して通常、連続的に装入される次回溶解用のコークス充
填層およびスクラップ充填層と熱交換し、その後、温度
200〜500 ℃のダスト含有排ガスとして開口部から排出
される。

【００５１】3)Ｓｎめっき鋼板スクラップの昇温速度は
スクラップ充填層内の存在位置によって異なるが、その
表面から急速に昇温を開始する。そして、その表面層の
温度が232 ℃（Ｓｎの融点）に達すると、Ｓｎめっき層
（通常、厚み40×10^-6m 程度）は直ちに溶融し、スクラ
ップ充填層内の空隙を通過する２次燃焼ガス中のＣＯ₂
ガスによって酸化され、固相のＳｎＯ₂ 薄層がめっき層
と母材との接合面から剥離した状態で形成される。した
がって、昇温初期に溶融したＳｎがスクラップ充填層内
を滴下して炉底に溜まったり、母材中にＳｎが拡散した
りして製造溶銑中にＳｎが濃縮されるようなことはなく
なる。

【００５２】4)母材から剥離した固相のＳｎＯ₂ 薄層
は、スクラップ充填層内の空隙を通過して上昇する前記
温度の高温の２次燃焼ガスによって加熱され、母材の昇
温に優先して昇温する。その昇温過程で微粉化した一部
のＳｎＯ₂ は２次燃焼ガスの上昇気流に随伴して上昇
し、排ガスダストとなって開口部から炉外に排出され
る。

【００５３】また、母材表面に残存したＳｎＯ₂ 薄層
は、母材であるスクラップが溶解する前に２次燃焼ガス
生成温度近くまで昇温する。ＳｎＯ₂ は1800℃以上では
融解せずに昇華するので、スクラップ充填層内の空隙を
通過してＳｎＯ₂ 蒸気が上昇し、上昇中に冷却されて微
細な排ガスダストとなって炉外に排出される。

【００５４】上記のような脱Ｓｎ機構は、スクラップ充
填層内のＳｎめっき鋼板スクラップ表層の昇温速度によ
って影響を受ける。すなわち、高温の２次燃焼ガスでＳ
ｎめっき鋼板スクラップの表層を急速に加熱すること
が、脱Ｓｎに最も必要なファクターであり、従来のよう
に平均２次燃焼率をできるだけ高く制御して高濃度のＣ
Ｏ₂ を含有する２次燃焼ガスを発生させるのは、脱Ｓｎ
においては効率的ではない。よって、Ｓｎが母材中に拡
散する前に、いかに速くＳｎめっき鋼板スクラップの表
層を加熱させた後、いかに速くＣＯ₂ ガスによってＳｎ
を酸化させ、固相のＳｎＯ₂ 薄層を母材から剥離させる
かが重要なのである。

【００５５】本発明方法のようにスクラップの充填順序
を、まずＳｎめっき鋼板スクラップ、次いで非Ｓｎめっ
き鋼スクラップとすれば、より下部に位置するＳｎめっ
き鋼板スクラップは非Ｓｎめっき鋼スクラップに比べて
急速に加熱され、昇温速度が速くなる。また、非Ｓｎめ
っき鋼スクラップを炉上から投入する際に、その落下衝
撃力を有効利用してＳｎめっき鋼板スクラップ表面の固
相のＳｎＯ₂ 薄層を母材から剥離させる効果も得られ
る。

【００５６】スクラップの母材表面に残存したＳｎＯ₂
薄層は1800℃以上では融解せずに昇華するので、脱Ｓｎ
を促進するには、そのＳｎＯ₂ 蒸気を急速に冷却して微
細ダストとして排ガスとともに炉外に排出させる操作が
重要である。本発明方法のようなスクラップの充填順序
であれば、非Ｓｎめっき鋼スクラップが炉の上部に存在
し、Ｓｎめっき鋼板スクラップがコークス充填層と非Ｓ
ｎめっき鋼スクラップ充填層との間に保持される状態で
加熱、溶解することができるため、ＳｎＯ₂ 蒸気を急速
に冷却させる効果が得られる。

【００５７】このような理由に基づいて本発明方法で
は、非Ｓｎめっき鋼スクラップの装入に先だって、まず
Ｓｎめっき鋼板スクラップを充填することとした。

【００５８】本発明方法では、前記の脱Ｓｎ機構および
作用効果に基づいて、Ｓｎめっき鋼板スクラップ表層の
ＳｎをＳｎＯ₂ に形態変化させて炉外に排出し除去する
ことができる。したがって、脱Ｓｎ予備処理や合わせ湯
工程を追加せずに、また高価な電力を用いずに１基の炉
によって、高品位鋼の製造に使用可能なＳｎ含有量の低
い溶銑を製造しながら、高カロリーの排ガスを回収する
ことができる。

【００５９】

【実施例】図２に示す装置構成の筒型炉を用い、スクラ
ップの充填条件および平均２次燃焼率を変化させて溶銑
の連続製造試験を実施し、脱Ｓｎ率、排ガスカロリーお
よびダスト排出量などを調査した。

【００６０】 筒型炉：直径は1.5m 炉底から炉口までの高さは3.6m 内容積は6.0m³ 羽口配置：一次羽口は炉底から0.8m上部に４本（水平方向で90°間隔） 二次羽口は炉底から1.4m上部に６本（水平方向で60°間隔） 用いる鉄源は次のとおりとした。

【００６１】 非Ｓｎめっき鋼スクラップ：最大寸法400mm 角、嵩密度2.5t/m³ の鋼屑 Ｓｎ含有量は0.001 重量％ Ｓｎめっき鋼板スクラップ：最大寸法150mm 角、嵩密度1.5t/m³ のぶりき缶屑 Ｓｎ含有量は0.20重量％ 支燃性ガスは空気、コークスは表１に示す粒度20〜70mm
の塊状の高炉用コークスを使用した。

【００６２】

【表１】

【００６３】（本発明例１）表２に示す配合条件に従
い、図２に示すような充填層構造の原料装入を実施し
た。二種類のスクラップの充填順序は、まず先にＳｎめ
っき鋼板スクラップ、次に非Ｓｎめっき鋼スクラップと
した。その後、平均２次燃焼率が15％になるように、一
次羽口に加えてさらに二次羽口から空気を吹き込んで溶
解した。溶解が進行してスクラップ充填層の高さが低く
なれば、次回連続溶解用のコークスおよびスクラップを
装入して充填層を形成した。このようにして１回の出銑
量7.5tonの溶銑を連続的に製造した。

【００６４】

【表２】

【００６５】（本発明例２）本発明例１と同様に表２に
示す配合条件に従い、図２に示すような充填層構造の原
料装入を実施した。二種類のスクラップの充填順序は、
まず先にＳｎめっき鋼板スクラップ、次に非Ｓｎめっき
鋼スクラップとした。その後、平均２次燃焼率が30％に
なるように二次羽口からの空気流量を調整して溶解し
た。溶解が進行してスクラップ充填層の高さが低くなれ
ば、次回連続溶解用のコークスおよびスクラップを装入
して充填層を形成した。このようにして１回の出銑量7.
5tonの溶銑を連続的に製造した。

【００６６】（本発明例３）本発明例１と同様に表２に
示す配合条件に従い、図２に示すような充填層構造の原
料装入を実施した後、平均２次燃焼率が45％になるよう
に二次羽口からの空気流量を調整して溶解した。その後
は、本発明例１および２と同様に連続充填、溶解を行
い、１回の出銑量7.5tonの溶銑を製造した。

【００６７】（比較例１）表２に示す配合条件に従い、
図２に示すような充填層構造とは異なり原料装入順序を
変えて実施した。すなわち、二種のスクラップの充填順
序は、まず先に非Ｓｎめっき鋼スクラップ、次にＳｎめ
っき鋼板スクラップとした。その後、平均２次燃焼率が
15％になるように一次羽口に加えてさらに二次羽口から
空気を吹き込んで溶解した。溶解が進行してスクラップ
充填層の高さが低くなれば、次回連続溶解用のコークス
およびスクラップを装入して充填層を形成した。このよ
うにして１回の出銑量7.5tonの溶銑を連続的に製造し
た。

【００６８】（比較例２）表２に示す配合条件に従い、
比較例１と同様の二種のスクラップの充填順序とした。
その後、平均２次燃焼率が30％になるように二次羽口か
ら空気を吹き込んで溶解した。その後は比較例１と同様
に連続充填、溶解を行い、１回の出銑量7.5tonの溶銑を
製造した。

【００６９】（比較例３）表２に示す配合条件に従い、
比較例１および２と同様の二種のスクラップの充填順序
とした。その後、平均２次燃焼率が45％になるように、
二次羽口から空気を吹き込んで溶解した。その後は比較
例１および２と同様に連続充填、溶解を行い、１回の出
銑量7.5tonの溶銑を製造した。

【００７０】表３に上記試験結果を示す。

【００７１】

【表３】

【００７２】表３に示す脱Ｓｎ率は、装入鉄源中の計算
Ｓｎ重量（装入Ｓｎ重量）および表３に示す製造溶銑中
のＳｎ含有率と出銑量から計算した製造溶銑中Ｓｎ重量
を用いて、表３の（注）に示す式により求めた値であ
る。

【００７３】表３に示すように脱Ｓｎ率は、本発明例
１、２および３ではそれぞれ70、75および78％に達し、
比較例１、２および３の場合のそれぞれ33、35および40
％に比べて、およそ２倍に向上した。しかも本発明例の
すべてにおいて、溶銑中のＳｎ含有率を0.04重量％、す
なわち鋼材の品質に悪影響を及ぼさない程度まで減少で
きた。

【００７４】排ガスカロリーは、本発明例ではいずれも
高い脱Ｓｎ率にもかかわらず、1200kcal/Nm³以上の高カ
ロリーとなった。一方、比較例の結果のとおり、従来の
方法で1200kcal/Nm³以上の高カロリー排ガスを得る場合
には、40％以下の脱Ｓｎ率しか達成できなかった。

【００７５】また、特開平７−207313号公報の方法によ
ると、脱Ｓｎ率を79％にするには平均２次燃焼率を72％
を設定する必要があった。この排ガスは、カロリー計算
すると高々530 kcal/Nm³に過ぎないので、同じ脱Ｓｎ率
が得られる本発明例３と比較すれば、排ガスカロリーは
半分以下にも満たない。

【００７６】このように本発明方法は、高脱Ｓｎ率の条
件下で高カロリーの排ガスを回収することができるの
で、その経済的優位性が高い。

【００７７】

【発明の効果】本発明方法によれば、脱Ｓｎの予備処理
工程や合わせ湯工程を追加せず、また高価な電力を用い
ずに１基の溶解炉により、高品位鋼の製造に使用可能な
Ｓｎ含有量の低い溶銑を製造しながら、高カロリーの排
ガスを回収することが可能である。ＳｎＯ₂ が濃縮され
た排ガスダストは、Ｓｎ源として有効に利用することも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に用いる筒型炉およびその炉
内充填状態を示す概略の縦断面図である。

【図２】別の本発明方法の実施に用いる筒型炉およびそ
の炉内充填状態を示す概略の縦断面図である。

【符号の説明】

１，１′：筒型炉、 ２：開口部、３：炉下部炉
壁の羽口、 ３′：一次羽口、４：炉底羽口、
４′：炉底一次羽口、５：排出口、
６：溶銑、７：スラグ、 ８：二次羽
口、９，９′：コークス充填層、10：スクラップ充填
層、10−１：Ｓｎめっき鋼板スクラップ、10−２：非Ｓ
ｎめっき鋼スクラップ、11：ダスト含有排ガス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉上部に原料装入およびガス排出用の開口
   部、炉下部炉壁またはさらに炉底部に羽口をそれぞれ備
   えた筒型炉を用い、その炉底から羽口を含むレベルまで
   コークス充填層、その上部に鉄スクラップ充填層をそれ
   ぞれ形成させた後、羽口から支燃性ガスを吹き込む鉄ス
   クラップの溶解方法であって、鉄スクラップとして非錫
   めっき鋼および錫めっき鋼板を用い、非錫めっき鋼スク
   ラップに先だって錫めっき鋼板スクラップを充填し、錫
   めっき鋼板スクラップをコークス充填層と非錫めっき鋼
   スクラップ充填層との間に保持して溶解することを特徴
   とする錫めっき鋼板スクラップの溶解方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の筒型炉として、さらに炉
   上部炉壁に二次羽口を備えたものを用いることを特徴と
   する錫めっき鋼板スクラップの溶解方法。