JPS61127835A - 銅転炉の吹錬方法 - Google Patents

銅転炉の吹錬方法

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JPS61127835A
JPS61127835A JP59249332A JP24933284A JPS61127835A JP S61127835 A JPS61127835 A JP S61127835A JP 59249332 A JP59249332 A JP 59249332A JP 24933284 A JP24933284 A JP 24933284A JP S61127835 A JPS61127835 A JP S61127835A
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lance
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air
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Takayoshi Kimura
隆義 木村
Seiichi Tsuyukuchi
露口 誠一
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/003Bath smelting or converting
    • C22B15/0041Bath smelting or converting in converters
    • C22B15/0043Bath smelting or converting in converters in rotating converters

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、皺から粗銅を得るために用いられる銅転炉の
新規な吹錬方法に関する。
〔従来の技術〕
銅転炉は、炉内溶体の液面下にある羽口から空気又は酸
素富化空気を吹き込むことにより、鼓を酸化し脱鉄、脱
硫して粗銅に仕上げる炉であり、その操業は造錘期と造
銅期とに分゛かれている。造媛期においては、主として
lFe5を酸化してFeOとし、SはSo  として排
ガスとするが、FeOを更に酸化するとFe Oを生成
し、これは高融点・高粘性であるため操炉上の支障とな
るので、固体の珪石等を溶剤として装入し溶剤中のSi
Oと]FeOを結合させて媛として分離する。造鍛期に
おいて鉄を媛として分離した後、更に酸化を続けると、
Ou 5−1−o −2Cu+SO及びOuS + 2
 Cu O−60u+SO等の反応により粗銅が得られ
るが、これを造銅期と称する。造媛期、造銅期ともにそ
の反応は発熱反応であるため、発熱が過剰となり溶体温
度が上がり過ぎて煉瓦溶損の原因となるので、銅スクラ
ツプや煙灰等の冷材を装入して溶体温度のコントロール
を行なうと共に、粗銅生産量の増大企図るのが通常であ
る。
このような銅転炉の操業において、炉内反応は吹き込ま
れた空気中の酸素と破中の鉄及び硫黄が結合する反応で
あるので、鼓量、被品位および単位時間当りの吹込空気
量が同じであれば、吹込空気中の酸素濃度を高くするこ
とにより反応に要する時間が短かくなり、また単位時間
当りの発熱量が増加する。従って吹込空気中の酸素濃度
を上げることにより、同一時間内での処理鍍量を増すこ
とが可能であり、更に銅スクラツプや煙灰等の冷材の処
理量も増すことができる。従って銅転炉で生産能率を上
げるためには、羽口から吹き込む空気の酸素濃度を上げ
ることが有効な手段となる。
しかしなから、上記の羽口から吹き込む空気の酸素濃度
を上げる吹錬方法は羽口周辺での発熱量が増大するため
、羽口周辺煉瓦が局部加熱されてその溶損が著るしく増
大する。そのため実用上は羽口から吹き込む酸素富化空
気の酸素濃度は30%程度が上限とされており、従って
鼓や冷材の処理量の増大にも限界があり、しかも酸素濃
度を30%程度に抑えた場合でも羽口周辺煉瓦の溶損に
よる炉寿命の短縮が無視できない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記のような従来の銅転炉に酸素富化空気を吹
き込む方法の欠点を解消して、羽口周辺煉瓦の溶損を促
進することなく鼓と冷材の処理量を自由に増大させるこ
とができる銅転炉の吹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〕
上記の目的を達成するために本発明は銅転炉において、
羽口から空気を溶湯中に吹き込むと共に吹錬開始前に静
止状態で測った溶湯面の上方0.4m以内の高さに先端
が位置するように保持された上吹ランスより1智憧 (
ケージ圧)以上の圧力の酸素富化空気又は酸素を吹き込
むことにある。
第2図及び第3図に本発明を実施する銅転炉の概略図を
示す。
図において1は転炉であり、2は転炉1に設けられた羽
口であって、転炉1を立てたとき溶湯3の液面下にその
開口部が位置するように配設されている。手は上吹ラン
スであり、上吹ランス4は転炉1の炉口から溶湯3の上
面(溶湯面)近くまで挿入できるように上下動可能に保
持されている。
なお、上吹ランスΦは比較的小型の転炉では炉口を通じ
て1本挿入しただけで良いが、大型の転炉では第3図に
示すように、炉口の両側の炉体上部に小孔5を設けて複
数本の上吹ランス4を挿入するようにするのが好ましい
。また上吹ランスの材質としては普通鋼管、ステンレス
鋼管、水冷管等が使用できるが、鋼管に耐火物を溶着し
たものが損耗が少なく且つ安全で好適である。
上記のような銅転炉において、羽口2からは従来と同様
に通常の空気を溶湯3中に吹き込むと共に、上吹ランス
4からは酸素富化空気又は酸素を吹き込む。その際、本
発明者等の試験研究によれば、上吹ランスΦから吹き込
んだ酸素等が高い効率で酸化反応に有効に作用するため
には、上吹ランス4に酸素等を供給する圧力(以下ラン
ス圧力と称する)と上吹ランス先端と溶湯面との距離を
適正に保つことが必要である。第1図に、上吹ランスか
ら吹き込んだ酸素が有効に酸化反応に作用した比率であ
るランス酸素効率とランス圧力及び吹錬開始前に静止状
態で測った溶湯面とランス先端との距離Hの関係を示す
測定値の一例を示す。
ランス酸素効率はランス圧力が低い程、また溶湯面とラ
ンス先端との距離Hが大となる程低下し、ランス圧力が
1智憧未満または溶湯面とランス先端との距離Hが0.
4mを超えるとランス酸素効率がほぼ70%未満となり
実用的でない。従って本発明にあっては、吹錬開始前に
静止状態で測った溶湯面とランス先端との距離を014
m以下とし、ランス圧力を1−以上とする。しかしなか
ら、ランス先端が溶湯面から0.◆m以上離れても、ラ
ンス圧力が高くできればランス酸素効率は改善される効
果があるので、ランス圧力を約3ψ悼以上とすれば実施
可能であるが、通常はスプラッシュが増大することと吹
錬のための動力費が高くなる点で不利であ、る。
上記のような条件で上吹ランスより酸素等牙吹き込みな
から、羽口からは通常の空気を吹き込むことによって、
同一の合計送風量で転炉に吹き込まれる酸化用気体の平
均酸素濃度を上げ効率的な転炉操業3行なうことができ
るが、炉内の溶湯の温度がほぼ1150 c以下の場合
には上吹ランスに飛散した溶体が付着して肥大し、排ガ
スフード等に設けられたランス挿通孔より上吹ランスの
出し入れができなくなるなどの実操業上の支障を生ずる
。従って、特に炉内溶湯の温度が低い造媛期初期におい
ては速やかに溶湯温度が11506以上の高温に達する
ようにするのが本発明の実施のために好ましい。
第4図はランス付着物の径と造媛期の溶湯温度上昇速度
の関係を、羽口吹込空気と上吹ランス吹込気体とを合わ
せた平均酸素濃度によって層別したプロットで示す図で
ある。なお、ランス付着物径は第5図に示すように外径
50馴のランスに生成した付着物の最大外径を測定した
ものである。
また第多図中の平均酸素濃度21%のプロットは、上吹
ランスから何等の酸素富化も行なっていない通常の空気
を吹き込んだ結果を示す。第4図から、羽口吹込空気と
上吹ランス吹込気体とを合わせた平均酸素濃度を高くし
て溶湯温度上昇速度を大きくするほどランス付着物径が
小さく抑制されていることか判る。即ち、羽口吹込空気
に加えて上吹ランスからどの程度の量の酸素等を吹き込
むべきであるかは処理可能な冷材の量の多寡等によって
決まるものであるが、あまり多くの冷材処理の必要がな
く上吹ランスからの吹込酸素等の量や酸素濃度を比較的
低くする場合でも、造媛期初期には羽口から吹き込む空
気と上吹ランスより吹き込む酸素等とを合わせた平均の
酸素濃度が高くなるようにし、その後低くするようにし
てランス付着物の肥大を防止するのが実操業上有利であ
る。
〔作用〕
上記した本発明の銅転炉の吹錬方法を実施すれば、羽口
からは通常の空気が吹き込まれるのみであるので、羽口
吹込空気を酸素富化した場合に比べて羽口周辺煉瓦近傍
の局部加熱が避けられると共に、上吹ランスからは酸素
富化空気又は酸素が吹き込まれるので転炉に吹き込まれ
る酸化用気体を合計したものの平均酸素濃度は高くなり
、炉内酸化反応は効果的に促進される。そして本発明法
にあっては、ランスの先端と溶湯面との距離とランス圧
力を適正に保つので、高い効率で上吹ランスから吹き込
まれた酸素等が酸化反応に作用し、効率的な転炉操業を
行なうことができる。
〔実施例〕
煉瓦内径1.5 m 、長さ1.68mのps転炉に調
波6.5tを装入して粗鋼を生成させる操業を、羽口よ
り1630 Nm /Hの空気を吹き込み、溶湯面より
0.2mの高さに保持した内径41.6mtKの上吹ラ
ンスより96%0 の工業用酸素を2豐伽2 (ゲージ
圧)で870 Nm /H吹き込む本発明法、及び羽口
より2500 Nm /Hの通常の空気を吹き込む従来
の方法、及び羽口より2500 Nm /Hの34%0
 の酸素富化空気を吹き込む従来の酸素富化法の三種類
の吹錬方法によって行ない、吹錬時間、処理冷材量、羽
口煉瓦溶接量及び暖のOu含有量を比較した。その結果
を第1表に示す。
なお第1表において、平均酸素濃度は羽口から吹き込ん
だ空気及び上吹ランスより吹き込んだ酸素と3合わせた
全気体の平均酸素濃度であり、全酸素効率は羽口から吹
き込んだ空気中の酸素及び上吹ランスから吹き込んだ酸
素の合計量が酸化反応に有効に作用した比率を示す。
第   1   表 第1表に示す結果から、本発明によって従来の羽口から
酸素富化空気を吹き込む吹錬法のように羽口煉瓦溶損量
を増大させることなく、吹錬・時間の短縮、冷材処理量
の増加が達成されていることが判る。
また鍛への銅のロスは従来法に比較して実質上置わりな
く、酸素効率はや\低下するが実用上支障のない範囲の
効率が得られている。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明の銅転炉の吹錬方法
によれば、羽口煉瓦の溶損による炉寿命の短縮を防止し
て、銅転炉で処理する破と合材の量を自由に増大させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はランス酸素効率とランス圧力及び吹錬開始前に
静止状態で測った溶湯面とランス先端との距離の関係を
示す図であり、第2図は本発明を実施する銅転炉の概略
側面図、第3図は第2図の炉口部分における断面図、第
4図はランス付着物径と造鍛期の溶湯温度上昇速度の関
係を示す図であり、第5図はランス付着物径を説明した
断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)羽口から空気を溶湯中に吹き込むと共に、吹錬開
    始前に静止状態で測つた溶湯面の上方0.4m以内の高
    さに先端が位置するように保持された上吹ランスよりゲ
    ージ圧1kg/cm^2以上の圧力の酸素富化空気又は
    酸素を吹き込むことを特徴とする銅転炉の吹錬方法。
  2. (2)羽口から吹き込む空気と上吹ランスより吹き込む
    酸素富化空気又は酸素とを合わせた平均酸素濃度を造■
    期初期に高くし、その後低くすることを特徴とする特許
    請求の範囲(1)項に記載の銅転炉の吹錬方法。
JP59249332A 1984-11-26 1984-11-26 銅転炉の吹錬方法 Granted JPS61127835A (ja)

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