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公開番号2025136501
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035124
出願日2024-03-07
発明の名称転炉精錬方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人
主分類C21C 5/32 20060101AFI20250911BHJP(鉄冶金)
要約【課題】蛍石を用いずに、耐火物の溶損を抑えながら二次燃焼熱を効率よく溶鉄に着熱させる転炉精錬方法を提供する。
【解決手段】スラグの装入塩基度を4.2以上に調整し、上吹きランスから酸素を吹き付けて脱炭吹錬を開始し、前記脱炭吹錬において吹き付ける全酸素量のうち、10～20%の割合の酸素を吹き付けている間に、上吹きランスから酸素とともにSiO₂の粉体を0.7～1.7kg/t-steel溶鉄面に向けて吹き付け、スラグをフォーミングさせるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上吹きランスから酸素を溶鉄に吹き付けて脱炭吹錬を行う転炉精錬方法であって、
スラグの装入塩基度を４．２以上にして前記脱炭吹錬を開始し、前記脱炭吹錬において吹き付ける全酸素量のうち、１０～２０％の割合の酸素を吹き付けている間に、酸素とともにＳｉＯ
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の粉体を０．７～１．７ｋｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ吹き付けることを特徴とする転炉精錬方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉精錬方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今、カーボンニュートラル社会の実現に向けて、製鋼分野では、スクラップや直接水素還元鉄を大量に使用可能なプロセスの開発が不可欠である。転炉においても二酸化炭素の排出量を削減するために、主原料としてスクラップの比率を増大させるための技術の開発が求められている。
【０００３】
スクラップの比率を増大させる場合には熱源を確保することが重要であり、転炉における熱裕度の改善方法として、補助熱源の利用が挙げられる。土壌黒鉛やフェロシリコン等の補助熱源を大量に使用すれば転炉において熱裕度を高めることができるが、これらを大量に使用すると脱炭時間が増加したりスラグ排出量が増加したりしてしまう。そこで、その他の補助熱源として、二次燃焼熱の有効活用が着目されている。
【０００４】
二次燃焼熱を利用した方法については様々な研究が行われており（非特許文献１および２参照）、脱炭反応によって生じたＣＯガスと酸素との接触面積を増やすことによって二次燃焼熱が増大することが知られている。しかしながら、炉内上方で生じた二次燃焼熱の多くが耐火物に着熱するため、二次燃焼熱を効率良く溶鉄に伝える必要がある。また、耐火物への着熱が多くなると耐火物に対して負荷が大きくなり、耐火物の溶損の原因となりうる。
【０００５】
一方で、非特許文献３には、フォーミングスラグは二次燃焼熱を溶鉄に熱伝達する媒体であると報告されている。そこで、スラグをフォーミングさせることによって耐火物への着熱割合を減らし、溶鉄への着熱割合を増やすことが提案されている。特許文献１には、蛍石添加によるフォーミング促進効果および黒鉛添加によるフォーミング抑制効果を活用して、フォーミング高さを所定の範囲に制御することで二次燃焼熱を効率良く溶鉄に着熱させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平５－４３９２４号公報
【非特許文献】
【０００７】
岡村祥三、中島英雅、丸川雄浄、姉崎正治、戸崎泰之、森明義、加藤木健、市原清：「複合転炉での熱補償技術の開発」、鉄と鋼、71(1985), p1787-1794.
西岡信一、中村英夫、高橋謙治、河井良彦、杉山峻一：「強攪拌下の鉄浴炉における高二次燃焼率・高着熱効率化技術」、鉄と鋼、76(1990), p2019-2024.
K. Ito and R. J. Fruehan： "Study on the Foaming of CaO-SiO2-FeO Slag: Part 1. Foaming Parameters and Experimental Results", Metall. Trans. B, 20B (1989), p509-514.
瀬川清：鉄冶金反応工学、日刊工業新聞社(1969), p.52-55.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は使用に制約がある蛍石を用いた方法であるため、蛍石を用いずにスラグのフォーミングを制御する方法が求められている。
【０００９】
本発明は前述の問題点を鑑み、蛍石を用いずに、耐火物の溶損を抑えながら二次燃焼熱を効率よく溶鉄に着熱させる転炉精錬方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、スラグの塩基度が低下するほどスラグ中のＦｅＯの生成速度が増加するという知見に着目した。スラグ中のＦｅＯは溶鉄中のＣと反応し、微細なＣＯガスが発生することでスラグのフォーミングが促進される。一方で、塩基度が低すぎると耐火物が溶損したりスラグから復りんが生じたりする。そこで、本発明者らは、酸素ジェットを溶鉄面に向けて吹き付ける際に、併せてＳｉＯ
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粉を火点に吹けて火点近傍のスラグ塩基度を低下させてＦｅＯを生成し、スラグをフォーミングさせる最適な条件を見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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