转炉炼钢法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及转炉炼钢法，特别是提出了在转炉中在对铁水脱碳吹炼的同时进行脱 硅处理和脱磷处理、而后进行炼钢精炼的方法。
【背景技术】
[0002] 在近年来的炼钢法中，一般在利用转炉进行的脱碳精炼之前，实施预先除去从高 炉供给的铁水中的硅和/或磷的铁水预处理。根据精炼用熔剂（flux)等的成本降低、钢水 的高纯度化、通过防止转炉中的过氧化而实现的锰成品率的提高以及精炼炉渣量的减少等 要求而实施该铁水预处理。
[0003] 例如，在炼钢工序中产生的精炼炉渣的情况下，有时构成成分中的氟成为法规限 制的对象。在该情况下，不使用成为氟源的萤石（CaF2)的铁水预处理方法是有效的。另外， 近年来，对于炼铁业削减温室效应气体的排出量的要求提高，且也有对如下炼钢方法的要 求：减少为了还原氧化铁而需要大量能量的高炉铁水的使用比例，另一方面，增大废铁等冷 铁源的使用比例。在这样的背景下，在近年来的炼钢法中，倾向于在实现铁水预处理法的改 善的同时，使冷铁源的使用比率增大。
[0004] 此外，有如下方法：作为在进行铁水的脱硅和/或脱磷的铁水预处理时用于在添 加生石灰等精炼剂（助熔剂）的同时供给气体氧或氧化铁等固体氧源，并将铁水中的硅或 磷除去到炉渣中的炉，使用转炉型的容器即转炉。这是由于，为了使用大量废料，使用炉容 积大的转炉是有利的。关于这一点，在专利文献1中提出了如下方法：在使用转炉型的反应 容器进行脱硅处理，在出炉-排渣后再次在该转炉型反应容器中装入已脱硅的铁水并进行 脱磷处理的预处理方法中，通过调整脱硅处理后的铁水中的硅浓度、炉渣的碱度和氧化铁 浓度，效率良好地进行脱磷而不使用萤石。
[0005] 另外，在专利文献2中公开了如下方法（双渣法）：在转炉型容器中连续地进行铁 水的脱硅处理和脱磷处理的预处理方法中，通过使之前装料（charge)的脱磷处理后炉渣 的40~60质量％残留在容器内并将其利用于脱硅、脱磷处理中，从而使炉渣产生量减少。
[0006] 在专利文献3中公开了如下方法：在使用转炉进行脱硅处理和脱磷处理的利用转 炉的铁水精炼方法中，在转炉内在脱硅处理后进行中间排渣，接着进行脱磷处理。在该方法 中，如后所述，通过组分的控制而控制脱硅后的回磷，并且能够使之后的脱磷处理变容易。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2002-129221
[0010] 专利文献2 :日本特开2002-256325
[0011] 专利文献3 :日本特开2001-271113
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 专利文献1公开的方法在脱硅处理后从转炉型容器出炉、排渣后，再次向该容器 内装入脱硅后的铁水并进行脱磷处理，所以有利于铁水中磷浓度的减少。但是，由于该方 法需要重复出铁和装入，在用一个转炉型容器实施的情况下具有生产性显著变劣这样的问 题。其中，在该方法中，为了进行铁水预处理，也能够使用两个转炉型容器。但是，在该情况 下，存在需要大笔设备费用，并且来自炉体的释放热导致的热损失增大这样的问题。并且， 在该方法中，由于需要在脱硅处理和脱磷处理中添加大量的助熔剂，也具有引起精炼成本 的增大，并且由助熔剂的吸热导致的热损失增大这样的问题。并且，另外，在该方法中，由于 在脱磷处理时为了促进渣化、提高脱磷反应效率而投入铁矿石等氧化铁，具有伴随着该氧 化铁分解反应的吸热、中间出铁导致的热损失较大这样的问题。除此之外，也具有如下问 题：由于不使用萤石的脱磷炉渣的碱度比较高，在脱磷处理结束时间点，在炉渣中的固相比 率高、流动性差，且铁水的液滴混入炉渣中而未被分离地直接排渣到炉外，引起生铁块损失 增大。此外，虽然该生铁块的一部分通过在将炉渣粉碎后进行磁选而能够回收作为铁源，但 由于不能连混入炉渣中的微细铁粒子都回收，大部分与炉渣一起以土木用途等被处理，生 铁块的损失大。
[0014] 接着，关于专利文献2,提出了如下预处理方法：通过在一个转炉型容器中连续地 进行脱硅处理和脱磷处理，并且仅排出脱磷处理后炉渣的40~60质量％，将剩余炉渣使用 于接着装料的脱硅、脱磷处理，从而使助熔剂使用量、炉渣产生量减少，能够期待热损失的 减少。但是，在该文献2中，不仅没有记载脱硅和脱磷处理中的适当的炉渣组分、处理温度 的范围，而且在使大量生成的脱硅炉渣残留于炉内的状态下直接进行脱磷处理，因此为了 熔炼低磷铁，需要用于调整炉渣碱度的大量石灰类助熔剂。因此，虽然不产生脱硅炉渣，但 炉内的脱磷炉渣量增大而反应效率下降，脱磷炉渣的排出量反而增大，所以也留有脱磷炉 渣中的生铁块损失的问题。
[0015] 关于专利文献3的方法，提出了如下技术：通过使铁水脱磷后炉渣残留于炉内，将 接着装料的脱硅吹炼后的炉渣组分设为碱度0.9~1. 1、炉渣中的（T. Fe) = 15~20mass% 并排出，防止脱硅吹炼中的回磷，并减少炉渣中的未反应石灰。但是，该方法由于脱硅吹炼 后的炉渣组分的变动，有可能引起回磷。特别是在连续地进行操作期间，当未效率良好地 将脱硅吹炼后的炉渣排出至系统外时，具有以下问题：包含有磷的炉渣残留，由于炉渣的碱 度、炉渣的（T. Fe)的变动，难以使脱磷反应稳定地进展。
[0016] 本发明的主要目的在于提出一种转炉炼钢法，其能够以少量的助熔剂来提高铁水 的脱硅处理和脱磷处理的效率，并使低磷铁的熔炼成本减少，并且也抑制脱碳精炼的成本。
[0017] 另外，本发明的另一目的在于提案一种能够扩大熔炼时产生的炉渣的有效利用并 且有效减少向炉渣中的生铁块损失的转炉炼钢法。
[0018] 用于解决问题的手段
[0019] 对于所述目的，发明人们研宄了如下方法：在脱硅、脱磷、脱碳的炼钢精炼工艺中， 即使抑制助熔材料的使用量也能够效率良好地使磷浓度减少，同时能够确保用于熔解废料 的热源，且能够使铁成品率提高。结果，发现了如下情况并开发了本发明：若在转炉内进行 铁水的脱硅处理和铁水的脱磷处理的铁水预处理时，在进行脱硅处理和脱磷处理的任一方 或双方的处理时，进一步在进行脱碳精炼时，使用带燃烧器功能的顶吹喷枪，所述顶吹喷枪 具有设为除了供给精炼用氧气、粉体还能够同时供给燃料气体、助燃性气体的燃烧用气体 孔（燃烧器孔），则能够更容易地实现所述目的。
[0020] 即，本发明是一种转炉炼钢法，在第一转炉中与铁水的脱碳精炼一起进行脱硅处 理和脱磷处理，接着在第二转炉中进行脱碳精炼而制成钢水，其特征在于，首先，在所述第 一转炉内装入铁水后，通过从喷枪喷射精炼用氧气和包含石灰类助熔材料的粉体而进行铁 水的脱硅处理，接着，进行将该脱硅处理后炉渣的一部分排出而使剩余炉渣与铁水一起残 留于该容器内的中间排渣的处理，接着，通过从喷枪对残留于该转炉内的脱硅后的铁水的 液体表面喷射精炼用氧气和包含石灰类助熔材料的粉体而进行铁水的脱磷处理，
[0021] 接着，将脱磷后的铁水排出，并且使脱磷处理后炉渣的至少一部分残留于转炉内， 之后，在将排出的脱磷处理后的铁水转移到上述第二转炉并进行脱碳精炼而得到钢水时， 使用能够喷射精炼用氧气、包含石灰类助熔材料的粉体、燃料气体以及助燃性气体的带燃 烧器功能的喷枪，进行上述脱硅处理和上述脱磷处理的任一方或双方的处理。
[0022] 在所述本发明方法中，优选采用下述的手段。
[0023] (1)通过使在前一次脱磷处理时生成的量的30mass%以上的脱磷处理后炉渣残 留于所述第一转炉内，并且至少将未处理的铁水装入该第一转炉内，并且从顶吹喷枪或带 燃烧器功能的喷枪喷射精炼用氧气和包含石灰类助熔材料的粉体或还喷射燃料气体和助 燃性气体，从而进行铁水的脱硅处理，接着，进行将脱硅处理后的炉渣的40mass%以上排出 到炉外的中间排渣，之后，通过在上述第一转炉中使用顶吹喷枪或带燃烧器功能的喷枪喷 射精炼用氧气和包含石灰类助熔材料的粉体或还喷射燃料气体和助燃性气体，进行铁水的 脱磷处理。
[0024] (2)在脱碳精炼时使用所述带燃烧器功能的喷枪。
[0025] (3)从用于所述脱硅处理时、所述脱磷处理、所述脱碳精炼中的任一种或两种以上 的处理时的所述带燃烧器功能的喷枪供给的燃烧器燃烧热量设为l〇MJ/t以上。
[0026] (4)使用于脱硅处理、脱磷处理以及脱碳精炼中任一种或两种以上的处理的所述 带燃烧器功能的喷枪是具有精炼用氧气通路、粉体供给通路、燃料气体通路以及助燃性气 体通路的多层管喷枪。
[0027] (5)关于所述粉体，除了吹入助熔材料、辅助原料外，还与由如氩气、氮气的非活性 气体构成的输送气体一起吹入氧化铁材料、锰氧化物中的任一种以上。
[0028] (6)使在脱磷处理时生成的脱磷处理后炉渣的量的60mass%以上残留于转炉内。
[0029] 发明的效果
[0030] (1)根据具有所述构成的本发明涉及的转