脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法制造方法及图纸

一种脱磷处理装置，在转炉的炉底配置有与喷嘴相同数目的底吹风口、在上述转炉中装入有浴深为L0的铁液的状态下，在从上述喷嘴喷出的顶吹射流的中心轴与上述铁液的浴面的交点的位置U与从上述底吹风口的位置铅直向上地划出的直线与上述铁液的浴面的交点的位置S的距离(线段SU的长度)成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中，按照存在满足线段SU的长度≤L0·tan6°的条件的上述顶吹喷枪的高度的方式配置有上述喷嘴及上述底吹风口。

Dephosphorization treatment device and dephosphorization method of molten iron using the device

A dephosphorization treatment device is provided with the same number of bottom air blowers as the nozzles at the bottom of the converter and the liquid iron with bath depth of L0 is filled in the converter. At the intersection point of the central axis of the top-blown jet ejected from the above-mentioned nozzles and the bath surface of the molten iron, U and the straight line drawn from the position of the bottom air blower directly upward and the intersection point of the bath surface of the molten iron are located. In all groups where the distance of position S (the length of line SU) becomes the smallest nozzle and bottom blower, the above nozzles and bottom blower nozzles are arranged according to the height of the top blower gun which satisfies the condition that the length of line SU is less than L0.tan6 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法
本专利技术涉及特别是为了在抑制喷溅(spitting)的同时以低成本并且高效率地熔炼极低磷铁液所使用的适宜的脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法。
技术介绍
近年来，对钢材的要求提高，对低磷钢的需求一直在增加。目前，铁液的脱磷处理一般广泛通过在热力学上有利的铁液阶段的低温条件下进行处理的方法来进行。作为铁液脱磷装置，顶底吹转炉是合适的。这是由于：作为脱磷所需要的氧化剂，能够将与固体氧化剂相比热损耗少的气体氧从顶吹喷枪高速地吹送到铁液。由于铁液的脱磷是在铁液阶段的低温条件下进行，因此促进作为脱磷剂使用的CaO的滓化是重要的。为了将熔点为2300℃以上这样非常高的CaO滓化，使用萤石(CaF2)是有效的，但是下述等弊病大：在使用萤石的情况下，由于通过CaO的滓化而产生的炉渣含有氟(F)，因此炉渣的再利用对象受到大幅限制。因此，开发了不使用萤石的CaO滓化促进方法。作为该方法，例如作为在不使用萤石、钙铁素体的情况下将CaO高效滓化来熔炼低磷钢的方法，公开了由顶吹喷枪将含有CaO粉、Al2O3粉及Fe2O3粉的混合粉与氧气射流一起吹送到铁液的浴面的方法(参照专利文献1)。在该方法中，Al2O3、Fe2O3与CaO反应而容易形成低熔点的CaO-Al2O3-FeO熔体，脱磷反应极其有效地进行。但是，在该方法中，如果为了使顶吹混合粉较深地侵入铁液浴、提高利用CaO-Al2O3-FeO熔体进行脱磷的效率从而将铁液中[P]降低至极低浓度而提高顶吹射流动压，则会产生喷溅增加、炉内的生铁块附着量增加这样的问题。另外，公开了一种铁液脱磷方法(参照专利文献2)，其中，在吹炼前半期形成含CaO的保护渣(coverslag)，该保护渣的碱度(重量比：CaO/SiO2)为0.4～1.5，之后，将CaO粉与Al2O3粉及Fe2O3粉的混合粉进行顶吹。在该方法中，通过在脱磷吹炼前半期形成低熔点的保护渣，能够降低喷溅量。但是，由于铁液脱磷吹炼前半期是在低温下推移，因此如果按照装入碱度特别是成为1.3～1.5的方式添加CaO块，则在吹炼前半期CaO块不会完全溶解从而利用其进行脱磷的效率变低。另外，即使是铁液脱磷处理后也会在炉渣中残留未溶解CaO，在将脱磷炉渣有效利用于路基材料等中时成为问题。为了避免该问题，在使用低熔点的钙铁素体来形成保护渣的情况下，会产生花费成本的问题。如上所述在抑制喷溅的同时熔炼极低磷铁液的情况下，无法以低成本并且高效率地进行脱磷处理。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3525766号公报专利文献2：日本专利第3687433号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术鉴于上述的问题，其目的在于，提供能够在抑制喷溅的同时以低成本并且高效率地熔炼极低磷铁液的脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术者们着眼于：在通过从底吹风口吹入底吹气体从而在浴面形成的羽流区域中，由于通过底吹气体的气泡使得混合粉渗透至铁液内部，因此能够在不提高射流的动压的情况下高效地进行脱磷处理。于是，在完成本专利技术时，向具有顶底吹的转炉中装入铁液，与氧气一起从具有4～6个喷嘴的顶吹喷枪将CaO粉、CaCO3粉中的任一者或两者与Al2O3粉的混合粉吹送到铁液浴面，从与顶吹喷嘴相同数目的底吹风口吹入气体，对由喷溅引起的炉内生铁块附着行为及脱磷行为进行了调查。其结果是，发现了一种脱磷处理装置及使用了该装置的熔炼方法，其是通过对顶吹射流与羽流区域的几何学上的位置关系进行妥善控制，能够避免由喷溅引起的炉内生铁块附着并且高效率地即提高利用CaO进行脱磷的效率来熔炼极低磷铁液([C]≥3.2质量％、[P]≤0.015质量％)。本专利技术如下所述。(1)一种脱磷处理装置，其特征在于，其是进行铁液的脱磷处理的脱磷处理装置，其具备：转炉；顶吹喷枪，其向上述转炉中吹入粉体脱磷剂及氧气；氧供给装置，其向上述顶吹喷枪供给上述氧气；和粉体供给装置，其向上述顶吹喷枪供给上述粉体脱磷剂，其中，在上述顶吹喷枪的下端面配置有多个将上述粉体脱磷剂及上述氧气喷出的喷嘴，在上述转炉的炉底配置有与上述喷嘴相同数目的底吹风口，按照在上述转炉中装入有浴深为L0的铁液的状态下、在下述位置U与下述位置S的距离(线段SU的长度)成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中、存在满足以下的式(1)的条件的上述顶吹喷枪的高度的方式配置有上述喷嘴及上述底吹风口，上述位置U是从上述喷嘴喷出的顶吹射流的中心轴与上述铁液的浴面的交点的位置，上述位置S是从上述底吹风口的位置铅直向上地划出的直线与上述铁液的浴面的交点的位置。线段SU的长度≤L0·tan6°(1)(2)根据上述(1)所述的脱磷处理装置，其特征在于，上述粉体脱磷剂是以CaO源作为主体的粉体与以Al2O3源作为主体的粉体的混合粉，其中，CaO、CaCO3及Al2O3这3种成分的合计质量浓度为90％以上，并且(Al2O3质量)/(CaO质量+CaCO3质量×0.56)为0.05～0.20。(3)根据上述(1)或(2)所述的脱磷处理装置，其特征在于，上述多个喷嘴相对于上述顶吹喷枪的中心轴被配置成同心圆状，上述顶吹喷枪的中心轴与上述喷嘴的中心轴之间的倾斜角θ在全部喷嘴中相同。(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的脱磷处理装置，其特征在于，在将上述顶吹喷枪的中心轴与铁液的交点的位置设为O的情况下，线段OS的长度为300mm以上，并且上述顶吹喷枪的中心轴与上述喷嘴的中心轴之间的倾斜角θ为25°以下。(5)一种铁液的脱磷方法，其特征在于，其是使用了上述(1)～(4)中任一项所述的脱磷处理装置的铁液的脱磷方法，其中，在上述转炉内保持铁液，从上述底吹风口将N2气体以0.1～0.60Nm3/分钟/吨的流量吹入铁液中并进行搅拌，在上述线段SU的长度成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中，按照满足上述式(1)的条件的方式调整上述顶吹喷枪的高度，由上述顶吹喷枪将上述粉体脱磷剂与1.0～2.5Nm3/分钟/吨的上述氧气一起吹送到上述铁液，将处理末期的装入碱度设定为1.5～2.5。专利技术效果根据本专利技术，能够提供可在抑制喷溅的同时以低成本并且高效率地熔炼极低磷铁液的脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法。附图说明图1A是在实施方式中用于说明底吹风口的位置的图。图1B是在实施方式中用于说明底吹风口的位置的图。图2是表示从顶吹喷枪的轴向看到的多个火点的位置及多个底吹风口的位置的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1A及图1B是在本实施方式中用于说明底吹风口的位置的图。另外，图2是表示从顶吹喷枪的轴向看到的多个火点的位置及多个底吹风口的位置的图。本实施方式的脱磷处理装置具备转炉、顶吹喷枪、氧供给装置和粉体供给装置，在转炉的底部，设置有多个用于将N2气体、Ar气体等不活泼气体吹入铁液中的底吹风口。在顶吹喷枪的下端，设置有4～6个将粉体脱磷剂与氧一起喷出的喷嘴。其结果是，如果在转炉中装入铁液、按照喷枪高度成为H0的方式调整顶吹喷枪的高度、由顶吹喷枪喷射射流，则顶吹的氧气与铁液浴面碰撞而在铁液浴面形成包含2000℃以上的高温部的火点。图2中所示的例子作为优选的形态，示出了4个喷嘴被设置成同心圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱磷处理装置，其特征在于，其是进行铁液的脱磷处理的脱磷处理装置，其具备：转炉；顶吹喷枪，其向所述转炉中吹入粉体脱磷剂及氧气；氧供给装置，其向所述顶吹喷枪中供给所述氧气；和粉体供给装置，其向所述顶吹喷枪供给所述粉体脱磷剂，其中，在所述顶吹喷枪的下端面配置有多个将所述粉体脱磷剂及所述氧气喷出的喷嘴，在所述转炉的炉底配置有与所述喷嘴相同数目的底吹风口，按照在所述转炉中装入有浴深为L0的铁液的状态下、在下述位置U与下述位置S的距离(线段SU的长度)成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中、存在满足以下的式(1)的条件的所述顶吹喷枪的高度的方式配置有所述喷嘴及所述底吹风口，所述位置U是从所述喷嘴喷出的顶吹射流的中心轴与所述铁液的浴面的交点的位置，所述位置S是从所述底吹风口的位置铅直向上地划出的直线与所述铁液的浴面的交点的位置，线段SU的长度≤L0·tan6°    (1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 JP 2017-0261111.一种脱磷处理装置，其特征在于，其是进行铁液的脱磷处理的脱磷处理装置，其具备：转炉；顶吹喷枪，其向所述转炉中吹入粉体脱磷剂及氧气；氧供给装置，其向所述顶吹喷枪中供给所述氧气；和粉体供给装置，其向所述顶吹喷枪供给所述粉体脱磷剂，其中，在所述顶吹喷枪的下端面配置有多个将所述粉体脱磷剂及所述氧气喷出的喷嘴，在所述转炉的炉底配置有与所述喷嘴相同数目的底吹风口，按照在所述转炉中装入有浴深为L0的铁液的状态下、在下述位置U与下述位置S的距离(线段SU的长度)成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中、存在满足以下的式(1)的条件的所述顶吹喷枪的高度的方式配置有所述喷嘴及所述底吹风口，所述位置U是从所述喷嘴喷出的顶吹射流的中心轴与所述铁液的浴面的交点的位置，所述位置S是从所述底吹风口的位置铅直向上地划出的直线与所述铁液的浴面的交点的位置，线段SU的长度≤L0·tan6°(1)。2.根据权利要求1所述的脱磷处理装置，其特征在于，所述粉体脱磷剂是以CaO源作为主体的粉体与以Al2O3源作为主体的粉体的混合粉，其中，CaO...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田政树，浅原纪史，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP