[發明專利]抑制爐渣發泡的方法以及轉爐精煉方法

在審

• 申請號: 201880046869.6
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN110892083A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 松澤玲洋;沼田政憲;尾林智
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C1/02;C21C1/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗

本發明提供一種爐渣的發泡方法，其在將爐渣從轉爐的爐口排出到設置于轉爐的下方的排渣鍋時，在開始爐渣排出后以滿足式(1)的范圍的速度向上述排渣鍋的爐渣落下位置噴射水射流，V_water：從排渣開始到排渣結束的水射流的噴射速度(kg/分鐘)V_slag：從排渣開始2分鐘的爐渣的排出速度(kg/分鐘)。

技術領域

本發明涉及爐渣的發泡(氣泡)抑制方法以及轉爐精煉方法。

背景技術

鋼鐵制造工藝中由高爐等制得的鐵液是C濃度高達4～5質量％、P濃度高達0.1質量％左右，當使之這樣直接凝固而形成生鐵時由于加工性、韌性低而難以作為鋼鐵制品來進行使用。因此，在精煉工藝中進行脫磷、脫碳處理并且對各種成分進行調整，由此制造滿足要求品質的鋼。雖然能夠在該脫磷、脫碳處理中通過氧氣、包含FeO的爐渣將鐵水中的C、P氧化除去，但鐵液所含的Si比P更容易被氧化，因此實質上脫硅、脫磷、脫碳反應并行進行。

現在，精煉的預處理工藝以生產率和反應效率良好的轉爐方式為主流。作為其操作方法，非專利文獻1公開了下述方法(以下記作連續處理方式)：將高爐鐵液裝入轉爐并進行脫硅、脫磷吹煉，然后暫時停止吹煉并使轉爐傾翻，將一部分脫硅、脫磷爐渣從爐口排出，在將轉爐恢復垂直后繼續進行脫碳吹煉。另外，作為其他操作方法，專利文獻1公開了下述方法(以下記作分離處理方式)：將高爐鐵液裝入轉爐并進行脫硅吹煉，然后暫時停止吹煉并使轉爐傾翻，將一部分脫硅爐渣從爐口排出，在將轉爐恢復垂直后繼續進行脫磷吹煉，進而在脫磷吹煉后將鐵液暫時從轉爐排出并與脫磷爐渣分離，僅將該鐵液再次裝入其他轉爐并進行脫碳吹煉。前者是使用一座轉爐的操作形式，其是在脫硅、脫磷吹煉與脫碳吹煉的中間進行從爐口排出爐渣的方式。后者是使用兩座以上的轉爐的操作形式，其是在脫硅、脫磷吹煉中使用至少一座轉爐并且在該轉爐中在脫硅吹煉和脫磷吹煉的中間進行從爐口排出爐渣的方式。以下，也將在兩次吹煉之間排出轉爐內的爐渣的操作稱作中間排渣。兩者就利用在吹煉中產生的爐渣的發泡(起泡)現象使爐渣的體積增加以有效地從爐口排出爐渣這一點來說是共通的。

轉爐爐渣發泡是由于在吹煉中鐵液中的C與氧氣或爐渣中的FeO反應而大量產生CO氣泡并滯留在爐渣中而發生的。連續處理方式、分離處理方式中的任意方式均是將該發泡后的爐渣從爐口排出并收納在設置于轉爐下方的排渣鍋中。向排渣鍋排出的爐渣排出量越增加，越能夠減少殘留于爐內的SiO₂、P₂O₅，在中間排渣后進行的精煉中，越能夠降低生石灰等精煉材料的使用量。因此，希望短時間排出大量的爐渣，但由于爐渣在排出到排渣鍋后仍會發泡，因此當從排渣鍋溢出時會燒壞周邊設備，修復需要大量時間和勞力。雖然通過降低爐渣排出速度或暫時中斷爐渣排出之類的方法能夠避免溢出，但這會使生產率降低，因此向排渣鍋投入抑制爐渣發泡的物質。

與發泡、噴渣相伴的由精煉容器溢出爐渣不限于排渣鍋，其在混鐵車、鐵液鍋、轉爐等中也是阻礙生產率的現象。因此，迄今為止已經嘗試了各種抑制發泡方法。現有的抑制發泡方法大致可分為兩種。首先，一種是抑制產生氣泡的方法，例如專利文獻2公開了一種發泡防止劑，其是投入如生白云石這樣的碳酸鹽，通過熱分解時的吸熱來抑制CO氣體的產生。另一種是將滯留在爐渣內的氣泡破壞(破泡)的方法，例如專利文獻3公開了一種以紙漿廢渣為主體的發泡鎮靜劑。該發泡鎮靜劑在爐渣內由于燃燒、熱分解的反應而急速地產生氣體，通過其體積膨脹能量來破泡使爐渣收縮。進而專利文獻4～6公開了著眼于水在高溫迅速氣化、獲得容易、廉價，對熔融爐渣噴射霧狀或噴流狀的水，進行爐渣表面的破泡或固化，由此鎮靜發泡的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013－167015號公報

專利文獻2：日本特開2003－213314號公報

專利文獻3：日本特開昭54－32116號公報

專利文獻4：日本特開平5－195040號公報