轉爐煉鋼法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及轉爐煉鋼法，特別是提出了在轉爐中在對鐵水脫碳吹煉的同時進行脫 硅處理和脫磷處理、而后進行煉鋼精煉的方法。
【背景技術】
[0002] 在近年來的煉鋼法中，一般在利用轉爐進行的脫碳精煉之前，實施預先除去從高 爐供給的鐵水中的硅和/或磷的鐵水預處理。根據精煉用熔劑（flux)等的成本降低、鋼水 的高純度化、通過防止轉爐中的過氧化而實現的錳成品率的提高以及精煉爐渣量的減少等 要求而實施該鐵水預處理。
[0003] 例如，在煉鋼工序中產生的精煉爐渣的情況下，有時構成成分中的氟成為法規限 制的對象。在該情況下，不使用成為氟源的螢石（CaF2)的鐵水預處理方法是有效的。另外， 近年來，對于煉鐵業削減溫室效應氣體的排出量的要求提高，且也有對如下煉鋼方法的要 求：減少為了還原氧化鐵而需要大量能量的高爐鐵水的使用比例，另一方面，增大廢鐵等冷 鐵源的使用比例。在這樣的背景下，在近年來的煉鋼法中，傾向于在實現鐵水預處理法的改 善的同時，使冷鐵源的使用比率增大。
[0004] 此外，有如下方法：作為在進行鐵水的脫硅和/或脫磷的鐵水預處理時用于在添 加生石灰等精煉劑（助熔劑）的同時供給氣體氧或氧化鐵等固體氧源，并將鐵水中的硅或 磷除去到爐渣中的爐，使用轉爐型的容器即轉爐。這是由于，為了使用大量廢料，使用爐容 積大的轉爐是有利的。關于這一點，在專利文獻1中提出了如下方法：在使用轉爐型的反應 容器進行脫硅處理，在出爐-排渣后再次在該轉爐型反應容器中裝入已脫硅的鐵水并進行 脫磷處理的預處理方法中，通過調整脫硅處理后的鐵水中的硅濃度、爐渣的堿度和氧化鐵 濃度，效率良好地進行脫磷而不使用螢石。
[0005] 另外，在專利文獻2中公開了如下方法（雙渣法）：在轉爐型容器中連續地進行鐵 水的脫硅處理和脫磷處理的預處理方法中，通過使之前裝料（charge)的脫磷處理后爐渣 的40~60質量％殘留在容器內并將其利用于脫硅、脫磷處理中，從而使爐渣產生量減少。
[0006] 在專利文獻3中公開了如下方法：在使用轉爐進行脫硅處理和脫磷處理的利用轉 爐的鐵水精煉方法中，在轉爐內在脫硅處理后進行中間排渣，接著進行脫磷處理。在該方法 中，如后所述，通過組分的控制而控制脫硅后的回磷，并且能夠使之后的脫磷處理變容易。
[0007] 在先技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2002-129221
[0010] 專利文獻2 :日本特開2002-256325
[0011] 專利文獻3 :日本特開2001-271113
【發明內容】
[0012] 發明要解決的問題
[0013] 專利文獻1公開的方法在脫硅處理后從轉爐型容器出爐、排渣后，再次向該容器 內裝入脫硅后的鐵水并進行脫磷處理，所以有利于鐵水中磷濃度的減少。但是，由于該方 法需要重復出鐵和裝入，在用一個轉爐型容器實施的情況下具有生產性顯著變劣這樣的問 題。其中，在該方法中，為了進行鐵水預處理，也能夠使用兩個轉爐型容器。但是，在該情況 下，存在需要大筆設備費用，并且來自爐體的釋放熱導致的熱損失增大這樣的問題。并且， 在該方法中，由于需要在脫硅處理和脫磷處理中添加大量的助熔劑，也具有引起精煉成本 的增大，并且由助熔劑的吸熱導致的熱損失增大這樣的問題。并且，另外，在該方法中，由于 在脫磷處理時為了促進渣化、提高脫磷反應效率而投入鐵礦石等氧化鐵，具有伴隨著該氧 化鐵分解反應的吸熱、中間出鐵導致的熱損失較大這樣的問題。除此之外，也具有如下問 題：由于不使用螢石的脫磷爐渣的堿度比較高，在脫磷處理結束時間點，在爐渣中的固相比 率高、流動性差，且鐵水的液滴混入爐渣中而未被分離地直接排渣到爐外，引起生鐵塊損失 增大。此外，雖然該生鐵塊的一部分通過在將爐渣粉碎后進行磁選而能夠回收作為鐵源，但 由于不能連混入爐渣中的微細鐵粒子都回收，大部分與爐渣一起以土木用途等被處理，生 鐵塊的損失大。
[0014] 接著，關于專利文獻2,提出了如下預處理方法：通過在一個轉爐型容器中連續地 進行脫硅處理和脫磷處理，并且僅排出脫磷處理后爐渣的40~60質量％，將剩余爐渣使用 于接著裝料的脫硅、脫磷處理，從而使助熔劑使用量、爐渣產生量減少，能夠期待熱損失的 減少。但是，在該文獻2中，不僅沒有記載脫硅和脫磷處理中的適當的爐渣組分、處理溫度 的范圍，而且在使大量生成的脫硅爐渣殘留于爐內的狀態下直接進行脫磷處理，因此為了 熔煉低磷鐵，需要用于調整爐渣堿度的大量石灰類助熔劑。因此，雖然不產生脫硅爐渣，但 爐內的脫磷爐渣量增大而反應效率下降，脫磷爐渣的排出量反而增大，所以也留有脫磷爐 渣中的生鐵塊損失的問題。
[0015] 關于專利文獻3的方法，提出了如下技術：通過使鐵水脫磷后爐渣殘留于爐內，將 接著裝料的脫硅吹煉后的爐渣組分設為堿度0.9~1. 1、爐渣中的（T. Fe) = 15~20mass% 并排出，防止脫硅吹煉中的回磷，并減少爐渣中的未反應石灰。但是，該方法由于脫硅吹煉 后的爐渣組分的變動，有可能引起回磷。特別是在連續地進行操作期間，當未效率良好地 將脫硅吹煉后的爐渣排出至系統外時，具有以下問題：包含有磷的爐渣殘留，由于爐渣的堿 度、爐渣的（T. Fe)的變動，難以使脫磷反應穩定地進展。
[0016] 本發明的主要目的在于提出一種轉爐煉鋼法，其能夠以少量的助熔劑來提高鐵水 的脫硅處理和脫磷處理的效率，并使低磷鐵的熔煉成本減少，并且也抑制脫碳精煉的成本。
[0017] 另外，本發明的另一目的在于提案一種能夠擴大熔煉時產生的爐渣的有效利用并 且有效減少向爐渣中的生鐵塊損失的轉爐煉鋼法。
[0018] 用于解決問題的手段
[0019] 對于所述目的，發明人們研宄了如下方法：在脫硅、脫磷、脫碳的煉鋼精煉工藝中， 即使抑制助熔材料的使用量也能夠效率良好地使磷濃度減少，同時能夠確保用于熔解廢料 的熱源，且能夠使鐵成品率提高。結果，發現了如下情況并開發了本發明：若在轉爐內進行 鐵水的脫硅處理和鐵水的脫磷處理的鐵水預處理時，在進行脫硅處理和脫磷處理的任一方 或雙方的處理時，進一步在進行脫碳精煉時，使用帶燃燒器功能的頂吹噴槍，所述頂吹噴槍 具有設為除了供給精煉用氧氣、粉體還能夠同時供給燃料氣體、助燃性氣體的燃燒用氣體 孔（燃燒器孔），則能夠更容易地實現所述目的。
[0020] 即，本發明是一種轉爐煉鋼法，在第一轉爐中與鐵水的脫碳精煉一起進行脫硅處 理和脫磷處理，接著在第二轉爐中進行脫碳精煉而制成鋼水，其特征在于，首先，在所述第 一轉爐內裝入鐵水后，通過從噴槍噴射精煉用氧氣和包含石灰類助熔材料的粉體而進行鐵 水的脫硅處理，接著，進行將該脫硅處理后爐渣的一部分排出而使剩余爐渣與鐵水一起殘 留于該容器內的中間排渣的處理，接著，通過從噴槍對殘留于該轉爐內的脫硅后的鐵水的 液體表面噴射精煉用氧氣和包含石灰類助熔材料的粉體而進行鐵水的脫磷處理，
[0021] 接著，將脫磷后的鐵水排出，并且使脫磷處理后爐渣的至少一部分殘留于轉爐內， 之后，在將排出的脫磷處理后的鐵水轉移到上述第二轉爐并進行脫碳精煉而得到鋼水時， 使用能夠噴射精煉用氧氣、包含石灰類助熔材料的粉體、燃料氣體以及助燃性氣體的帶燃 燒器功能的噴槍，進行上述脫硅處理和上述脫磷處理的任一方或雙方的處理。
[0022] 在所述本發明方法中，優選采用下述的手段。
[0023] (1)通過使在前一次脫磷處理時生成的量的30mass%以上的脫磷處理后爐渣殘 留于所述第一轉爐內，并且至少將未處理的鐵水裝入該第一轉爐內，并且從頂吹噴槍或帶 燃燒器功能的噴槍噴射精煉用氧氣和包含石灰類助熔材料的粉體或還噴射燃料氣體和助 燃性氣體，從而進行鐵水的脫硅處理，接著，進行將脫硅處理后的爐渣的40mass%以上排出 到爐外的中間排渣，之后，通過在上述第一轉爐中使用頂吹噴槍或帶燃燒器功能的噴槍噴 射精煉用氧氣和包含石灰類助熔材料的粉體或還噴射燃料氣體和助燃性氣體，進行鐵水的 脫磷處理。
[0024] (2)在脫碳精煉時使用所述帶燃燒器功能的噴槍。
[0025] (3)從用于所述脫硅處理時、所述脫磷處理、所述脫碳精煉中的任一種或兩種以上 的處理時的所述帶燃燒器功能的噴槍供給的燃燒器燃燒熱量設為l〇MJ/t以上。
[0026] (4)使用于脫硅處理、脫磷處理以及脫碳精煉中任一種或兩種以上的處理的所述 帶燃燒器功能的噴槍是具有精煉用氧氣通路、粉體供給通路、燃料氣體通路以及助燃性氣 體通路的多層管噴槍。
[0027] (5)關于所述粉體，除了吹入助熔材料、輔助原料外，還與由如氬氣、氮氣的非活性 氣體構成的輸送氣體一起吹入氧化鐵材料、錳氧化物中的任一種以上。
[0028] (6)使在脫磷處理時生成的脫磷處理后爐渣的量的60mass%以上殘留于轉爐內。
[0029] 發明的效果
[0030] (1)根據具有所述構成的本發明涉及的轉