(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉へ装入するカワの銅品位が６５．４〜６５．６％で、送風酸素濃度を３０％とし、スラグ温度が１３００℃まで昇温した時点で造カン期を終了することを特徴とする銅転炉操業における造カン期の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅転炉操業における造カン期の操業に関するものである。
周知のように、銅転炉は、銅精鉱を自溶炉や反射炉といった溶錬炉で製錬して得たマット(カワ)を粗銅まで酸化するものであり、その工程でまずＣｕ−Ｆｅ−Ｓから成るマット(カワ)を酸化し、Ｆｅをスラグ(カラミ)中に分離してＣｕ−Ｓを主体とする白カワを得る造カン期と造カン期で得られた白カワを更に酸化し、粗銅を得る造銅期の２工程から成る。
【０００２】
【従来の技術】
造カン期は、銅品位５０％〜６３％、温度１１５０〜１１８０℃のカワにＳｉＯ２を主体とする溶剤を加え、酸素濃度２１〜２７％の酸素富化空気を羽口から吹き込む。造カン期終了後、生成したスラグは炉外に排出されるが、この時、スラグ温度は流動性が十分に得られる１３００℃以上であることが必要である。１１５０〜１１８０℃から１３００への温度上昇の熱源として、主として、カワ中の溶融状態のＦｅＳの酸化反応熱が利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カワの銅品位が高い方が銅転炉の生産能力は上がる。しかし、カワの銅品位を上げるとカワ中のＦｅＳが減少し、カワの銅品位が６３％を超えると、ＦｅＳの酸化反応熱だけでは、スラグの流動性が十分に得られる１３００℃以上まで上昇できず、不足する熱量を補うために、Ｃｕ２Ｓの酸化反応熱が多量に必要となる。
【０００４】
造カン期にＣｕ２Ｓの酸化反応が多量に起こると、スラグ中にメタルＣｕが増加し、スラグ中Ｃｕ含有率は飛躍的に増大し、Ｃｕロス増加、工程内繰返しの悪影響が増大する。
【０００５】
本発明は、スラグ中Ｃｕ含有率を上げることなく、銅転炉に供給されるカワの銅品位を高め、銅転炉の生産能力を向上させることを可能とする、銅転炉の操業方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
：
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる造カン期操業方法は、（１）転炉へ装入するカワの銅品位が６５．４〜６５．６％で、送風酸素濃度を３０％とし、スラグ温度が１３００℃まで昇温した時点で造カン期を終了する銅転炉操業における造カン期の操業方法。である。
【０００７】
以下、本発明を詳しく説明する。
転炉の反応は、炉内に供給される空気あるいは酸素富化空気中の酸素により律速される。造カン期における主たる反応はＦｅＳの酸化反応であり、溶湯温度の上昇幅は、基本的に吹込み酸素量に比例する。また、送風酸素濃度が上昇すると、吹込み酸素あたりのＮ２量が減少し、このＮ２が炉外に持ち出す熱量が減少する結果として、吹込み酸素量あたりの湯温上昇幅は大きくなる。
【０００８】
送風酸素濃度と炉内湯温上昇速度の関係を図１に示す。
送風酸素濃度を高めることで、Ｎ２が持ち出す熱量を減少させ、１３００℃までに到達するまでの吹込み酸素量を減少させることができる。すると、カワの銅品位を上げても、主として、ＦｅＳ酸化反応熱でスラグ温度を１３００℃まで上昇させることができ、Ｃｕ２Ｓの酸化反応が多量に起こる前に、造カン期を終了することが可能となり、スラグ性状は悪化しない。
【０００９】
また、本出願人による特開２０００-１０４１２７の各ロットごとの装入物量情報と、現実に吹き込んだ吹込み酸素量から推定した温度で造カン期終点を予測するシステムを用いることで、１３００℃に到達した時点で、造カン期を終了することを可能とする。
【００１０】
【実施例】
自溶炉から供給されるカワ量 １６７ｔ、カワの銅品位 ６５．６％の転炉第１造カン期において、送風空気流量５６９Nm3/minと酸素濃度９０％の酸素８５Nm3/minを混合して酸素濃度３０％とした送風６５４Nm3/minで造カン期操業を実施した。造カン期の終点判定は、装入物量情報と、現実に吹き込んだ吹込み酸素量からリアルタイムの推定温度を算出するシステムを用い、終点判定を行った。その湯温上昇曲線を図２に示す。
【００１１】
造カン期終了時の白カワの銅品位は、７８．０％、カワ１tあたりの吹込み酸素量は、３８．７Nm3−O2/ｔ-カワ 、産出カラミ中Ｃｕ品位は５．３％であった。
【００１２】
比較例１（以下に示す。）と比較すると、同じ銅品位６５．４％〜６５．６％のカワを処理したとき、送風酸素濃度を２７％から３０％に上げることにより、１３００℃まで到達する時間が４６分から３３分へ１３分短くなり、カワ１tあたりの吹込み酸素量は１６．９Nm3−O2/ｔ-カワ（ ５５．６−３８．７＝１６．９Nm3−O2/ｔ-カワ）減少することができた。
その結果、造カン期終了時の白カワの銅品位は７９．２％から７８．０％へ、１．２％低下し、産出カラミ中のＣｕ含有率は８．７％から５．３％へ、３．４％低減することができた。
比較例２（以下に示す。）と比較すると、カワの銅品位を６１．５％から６５．６％にアップすることで、転炉の生産能力は、表１に示すごとく１１．８％アップする。
【表１】
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【００１３】
【比較例１】
自溶炉から供給されるカワ量 １６５ｔ、カワの銅品位 ６５．４％の転炉第１造カン期において、送風空気流量５９８Nm3/minと酸素濃度９０％の酸素５６Nm3/minを混合して酸素濃度２７％とした送風６５４Nm3/minで造カン期操業を実施した。造カン期の終点判定は、装入物量情報と、現実に吹き込んだ吹込み酸素量からリアルタイムの推定温度を算出するシステムを用い、終点判定を行った。その湯温上昇曲線を図３に示す。
【００１４】
造カン期終了時の白カワの銅品位は、７９.２％、カワ１tあたりの吹込み酸素量は、５５．６Nm3−O2/ｔ-カワ 、産出カラミ中Ｃｕ品位は８．７％であり、実施例の３．４％に較べ５．３％悪化した。
【００１５】
【比較例２】
自溶炉から供給されるカワ量 １６６ｔ、カワの銅品位 ６１．５％の転炉第１造カン期において、送風空気流量６００Nm3/minと酸素濃度９０％の酸素５７Nm3/minを混合して酸素濃度２７％とした送風６５７Nm3/minで造カン期操業を実施した。造カン期の終点判定は、装入物量情報と、現実に吹き込んだ吹込み酸素量からリアルタイムの推定温度を算出するシステムを用い、終点判定を行った。その湯温上昇曲線を図４に示す。
【００１６】
造カン期終了時の白カワの銅品位は、７８.２％、産出カラミ中Ｃｕ品位は５．８％であった。
実施例に較べると、産出カラミ中のＣｕ品位は、５．３％に較べ、５．８％と、０．５％の悪化となった。転炉生産能力は、カワ銅品位の６５．６％から６１．５％へ４．１％の低下により、１１．８％低下する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明により、銅転炉に供給されるカワの銅品位を６４〜６８％に上げ、造カン期送風酸素濃度を２９．５〜３１．０％とすることにより、スラグ性状を悪化させることなく、ＰＳ転炉の生産能力を高めることができる。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 造カン期送風酸素濃度と昇温速度の関係
【図２】 造カン期送風酸素濃度３０％・カワＣｕ品位６５．６％で操業を行った場合の湯温上昇曲線
【図３】 造カン期送風酸素濃度２７％・カワＣｕ品位６５．４％で操業を行った場合の湯温上昇曲線
【図４】 造カン期送風酸素濃度２７％・カワＣｕ品位６１．５％で操業を行った場合の湯温上昇曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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