转炉中铁水的精炼方法技术

本发明专利技术提供一种铁水的精炼方法，该方法在顶吹喷枪的前端部利用燃烧器形成火焰，使火焰的热赋热于铁水，同时在转炉中对铁水进行脱磷处理或脱碳精炼，这种情况下，不担心顶吹喷枪的流路内的发热、燃烧，赋热效率和生产率优良，能够提高铁废料等冷铁源的配合比率。该方法使用各自分开地具有精炼用粉体供给流路、燃烧用氧化性气体供给流路和精炼用氧化性气体供给流路的顶吹喷枪3，以燃料气体或者燃料气体与非活性气体的混合气体作为输送用气体从精炼用粉体供给流路向铁水浴面供给石灰系熔剂、氧化铁、可燃性物质中的一种或两种以上的精炼用粉体29，同时从燃烧用氧化性气体供给流路供给燃烧用氧化性气体，使顶吹喷枪的前端下方形成火焰，并且从所述精炼用氧化性气体供给流路向铁水浴面供给精炼用氧化性气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从顶吹喷枪向转炉内的铁水喷吹精炼用氧化性气体而对铁水进行脱 磷处理或脱碳精炼的方法。详细而言，涉及如下所述的精炼方法：在顶吹喷枪的前端部形成 火焰，通过被该火焰加热后的粉体的显热或利用火焰燃烧后的可燃性物质的燃烧热使铁水 的温度上升，由此能够提高铁废料等冷铁源的配合比率。 ~ ........
技术介绍
近年来，从保护环境的观点出发，在炼铁工艺中削减(：〇2气体排放量成为重要课 题，在炼钢工序中，作为所使用的铁源尝试提高冷铁源（常温状态的铁源）的配合比率。即， 尝试降低铁水的配合比率。这是由于，制造钢铁产品时，在利用高炉制造铁水过程中，由于 要还原铁矿石并且将其熔融，因此需要大量能量并且同时会排出大量co 2气体，但是冷铁源 只需要熔化热，通过在炼钢工序中利用冷铁源，能够减少铁矿石的还原热部分的能量使用 量并且同时能够削减co 2气体产生量。作为冷铁源，一直使用铁废料、冷生铁、直接还原铁 等。 但是，在利用高炉-转炉的组合的钢水制造工艺中，冷铁源的熔化用热源为铁水 所具有的显热以及铁水中的碳和硅的氧化所带来的燃烧热，冷铁源的熔化量自然而然地存 在极限。而且近年来，对铁水开始实施脱磷处理作为预精炼，这对冷铁源的熔化是不利的。 这是由于，通过进行脱磷处理，不仅铁水温度会随着处理工序的追加而降低，而且铁水中的 碳和硅在脱磷处理中被氧化而导致它们的含量降低。需要说明的是，铁水的脱磷处理是指， 在利用转炉对铁水进行脱碳精炼之前，在铁水阶段以尽可能地抑制脱碳反应的状态预先除 去铁水中的磷的精炼。 因此，为了在铁水的脱磷处理和脱碳精炼中提高铁水的余热而扩大冷铁源的配合 比率，提出了多种方法。例如，在专利文献1中提出了如下方法：作为铁水的预处理而进行 脱磷处理时，向生成的熔渣中添加碳源，同时向上述熔渣中吹入氧源以使上述碳源燃烧，将 该燃烧热赋热于铁水。 在专利文献2中提出了如下方法：从顶吹喷枪向精炼容器内的铁水供给氧气的同 时，还供给铁废料粉、合金铁粉、生石灰粉等传热介质，从而实施铁水的脱碳精炼及铁或铬 的熔融还原等，此时，将精炼容器内的二次燃烧率控制在10?55%的范围，使二次燃烧热 赋热于上述传热介质，通过赋热了二次燃烧热后的传热介质对铁水进行加热。 另外，在专利文献3中提出了如下脱碳精炼方法：利用转炉对铁水进行脱碳精炼 时，使用具有氧气喷出用主孔和与从该主孔喷出的氧气的供给流路独立的并且能够同时喷 出燃料气体、氧气和精炼用助熔剂的助熔剂供给用副孔的五套管结构的顶吹喷枪，在使从 上述主孔喷出的氧气的喷流保持相互分离的状态的同时，与该氧气喷流独立地在副孔前端 形成火焰，使精炼用助熔剂在该火焰中通过从而促进该精炼用助熔剂的渣化。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平9-20913号公报 专利文献2 :日本特开2〇〇1_323312号公报 专利文献3 :日本特开平11-80825号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 但是，上述现有技术存在下述问题。 即，在专利文献1中，通过向生成的熔渣中添加碳源，铁水温度上升，但存在招致 碳源所含有的硫混入至铁水中使得铁水中的硫浓度升高的问题。并且，由于需要确保碳源 的燃烧时间，因此还存在精炼时间变长、生产率降低而制造成本上升的问题。并且进一步， 由于使碳源燃烧，因此还存在C0 2气体的产生量自然而然地增加的问题。 在专利文献2中，需要根据传热介质的供给速度来控制二次燃烧率，作为实现上 述操作的方法，示出了一边基于废气组成的分析结果求出二次燃烧率一边调整顶吹喷枪的 喷枪高度的方法。通常，若增大喷枪高度，则与来自顶吹喷枪的氧气喷射相伴的炉内气氛气 体（主要是C0气体）的量增加，二次燃烧率升高，相反，若减小喷枪高度，则二次燃烧率降 低。即，若像专利文献2那样提高二次燃烧率，则存在如下问题：氧气喷射减弱而脱碳速度 降低，脱碳精炼时间变长，生产率降低而制造成本上升。需要说明的是，喷枪高度是指顶吹 喷枪的前端与静止状态的炉内铁水浴面的距离。 在专利文献3中，使用由副孔氧气和精炼剂的流路、燃料气体的流路、主孔氧气的 流路、冷却水的供水流路、冷却水的排水流路构成的五套管结构的顶吹喷枪，使上述副孔氧 气和精炼剂的流路与上述燃料气体的流路在喷枪前端部合流,形成燃烧火焰。另外，副孔氧 气与精炼剂在喷枪的上部合流，但在合流前使用Ar气等非活性气体作为精炼剂的输送用 气体。 S卩，在专利文献3中，通过副孔氧气和精炼剂的流路的物质为氧气、非活性气体和 精炼剂。此处的问题是，一个流路通过有含有金属及碳成分的精炼剂（氧化铁、铁矿石、炼 铁厂所产生的尘泥等）和氧气。即，对于专利文献3而言，在提高铁水温度方面是有效的方 法，但在通过喷枪内的流路时，有可能由于精炼剂与流路壁（通常为钢制）的摩擦而产生火 花、或者氧气与精炼剂的一部分发生反应，导致在流路内产生发热、燃烧，在设备的安全管 理方面存在问题。 本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种铁水的精炼方法，该方法 在顶吹喷枪的前端部利用燃烧器形成火焰，使该火焰的热赋热于转炉内的铁水，同时从顶 吹喷枪向铁水喷吹精炼用氧化性气体，在转炉中对铁水进行脱磷处理或脱碳精炼，这种情 况下，不担心顶吹喷枪的流路内的发热、燃烧，赋热效率和生产率优良，能够提高铁废料等 冷铁源的配合比率。 用于解决问题的方法 用于解决上述问题的本专利技术的要点如下所述。 (1) 一种，使用各自分开地具有精炼用粉体供给流路、燃烧 用氧化性气体供给流路和精炼用氧化性气体供给流路的顶吹喷枪，以燃料气体或者燃料气 体与非活性气体的混合气体作为输送用气体从所述精炼用粉体供给流路向转炉内的铁水 浴面供给石灰系熔剂、氧化铁、可燃性物质中的一种或两种以上，同时从所述燃烧用氧化性 气体供给流路供给燃烧用氧化性气体，利用该燃烧用氧化性气体和所述燃料气体在顶吹喷 枪的前端下方形成火焰，并且从所述精炼用氧化性气体供给流路向转炉内的铁水浴面供给 精炼用氧化性气体。 (2)如上述⑴所述的，其中，所述输送用气体中,燃料气 体的比率以体积分数计为10%以上。 (3)如上述⑴或上述⑵所述的，其中，根据从所述精炼 用粉体供给流路供给的可燃性物质的供给速度调整来自所述燃烧用氧化性气体供给流路 的燃烧用氧化性气体的供给流量，以使所述可燃性物质完全燃烧。 专利技术效果 根据本专利技术，将石灰系熔剂、氧化铁、可燃性物质中的一种或两种以上的精炼用粉 体与输送用气体一起从顶吹喷枪向转炉内的铁水浴面供给时，使用燃料气体或者燃料气体 与非活性气体的混合气体作为输送用气体，因此，即使所添加的精炼用粉体含有金属或碳 成分，也能够防止顶吹喷枪的流路内的精炼用粉体的发热、燃烧于未然。 另外，由于在输送用气体中含有燃料气体，因而利用该燃料气体的燃烧而在顶吹 喷枪的前端下方形成火焰，精炼用粉体在上述形成的火焰中通过，火焰的热高效地赋热于 精炼用粉体，因此，精炼用粉体中的非燃性的石灰系熔剂和氧化铁被加热至高温度，火焰的 热经由这些精炼用粉体而赋热于铁水。另一方面，精炼用粉体中的可燃性物质高效地燃烧 而使火焰温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉中铁水的精炼方法，使用各自分开地具有精炼用粉体供给流路、燃烧用氧化性气体供给流路和精炼用氧化性气体供给流路的顶吹喷枪，以燃料气体或者燃料气体与非活性气体的混合气体作为输送用气体从所述精炼用粉体供给流路向转炉内的铁水浴面供给石灰系熔剂、氧化铁、可燃性物质中的一种或两种以上，同时从所述燃烧用氧化性气体供给流路供给燃烧用氧化性气体，利用该燃烧用氧化性气体和所述燃料气体在顶吹喷枪的前端下方形成火焰，并且从所述精炼用氧化性气体供给流路向转炉内的铁水浴面供给精炼用氧化性气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 JP 2012-075928;2012.10.31 JP 2012-239971. 一种转炉中铁水的精炼方法，使用各自分开地具有精炼用粉体供给流路、燃烧用氧 化性气体供给流路和精炼用氧化性气体供给流路的顶吹喷枪，以燃料气体或者燃料气体与 非活性气体的混合气体作为输送用气体从所述精炼用粉体供给流路向转炉内的铁水浴面 供给石灰系熔剂、氧化铁、可燃性物质中的一种或两种以上，同时从所述燃烧用氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：中濑宪治，高桥幸雄，菊池直树，奥山悟郎，佐藤新吾，内田祐一，三木祐司，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP