(57)【要約】【課題】転炉型精錬容器内の付着地金を溶解する際に、脱りん処理の機会損失低減と歩留向上が可能な転炉型精錬容器における地金溶解吹錬方法を提供する。【解決手段】本発明は、炉内地金付着量の上限値を決定し脱りん処理の連続処理回数と炉内地金付着量の関係を求め転炉型精錬容器１の地金６の溶解処理に必要な酸素供給量と炉内地金溶解量との関係を求める事前準備工程と、連続処理回数と炉内地金付着量の関係を用い炉内地金付着量を確認し炉内地金付着量の上限値と炉内地金付着量を用い地金６の溶解処理の実施を判断し地金６の溶解処理を実施する場合地金６の溶解処理が次回実施可能なチャージまでの連続処理回数を決定し連続処理回数と炉内地金付着量の関係を用い連続処理回数による炉内地金溶解量を求め地金溶解処理に必要な酸素供給量と炉内地金溶解量との関係を用い炉内地金溶解量に必要な酸素供給量を決定し地金６溶解処理を実施する実施工程を備える。【選択図】図１１
2018115375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱りん処理において、転炉型精錬容器内に付着している地金の溶解処理を、溶銑が装入された状態で実施するに際して、
前記転炉型精錬容器内における炉内地金付着量の上限値を決定するステップ(A-1)と、
前記脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量の関係を求めるステップ(A-2)と、
前記地金の溶解処理を実施する場合に必要な、前記転炉型精錬容器内に供給する酸素供給量と、供給された酸素により除去される炉内地金溶解量との関係を求めるステップ(A-3)と、
を有する事前準備工程と、
前記ステップ(A-2)で求めた関係を用いて、前記転炉型精錬容器内に付着している炉内地金付着量を確認するステップ(B-1)と、
前記ステップ(A-1)で決定した炉内地金付着量の上限値と、前記ステップ(B-1)で確認した炉内地金付着量を用いて、前記地金の溶解処理を実施する有無を判断するステップ(B-2)と、
前記ステップ(B-2)において、前記地金の溶解処理を実施すると判断された場合、前記地金の溶解処理を前回実施したチャージから、前記地金の溶解処理が次回実施可能なチャージまでに行われる、脱りん処理の連続処理回数を決定するステップ(B-3)と、
前記ステップ(A-2)で求めた関係を用いて、前記ステップ(B-3)で求めた脱りん処理の連続処理回数による、前記転炉型精錬容器内における炉内地金溶解量を求めるステップ(B-4)と、
前記ステップ(A-3)で求めた関係を用いて、前記ステップ(B-4)で求めた炉内地金溶解量に必要な、前記転炉型精錬容器内に供給する酸素供給量を決定して、前記地金の溶解処理を実施するステップ(B-5)と、
を有する実施工程と、を備える
ことを特徴とする転炉型精錬容器における地金溶解吹錬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱りんを行う転炉型精錬容器内に付着している地金の溶解処理をする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転炉の操業においては、転炉型精錬容器内に溶銑を装入し、その容器の炉口に配備した吹錬用上吹きランスから、溶銑に向けて酸素ガスを吹き付けるとともに、容器の底部に配備されている底吹き羽口から底吹きガスを吹き込んで溶銑を攪拌する吹錬が行われている。
このとき、吹錬用上吹きランスから吹き込まれた酸素ガスが、溶銑の表面に衝突することとなり、スロッピングなどにより、溶銑及びスラグの一部が、転炉型精錬容器で飛散することとなる。飛散した溶銑及びスラグの一部は、地金（付着地金）として転炉型精錬容器内の側壁に付着することとなる。
【０００３】
このように、転炉の操業が連続して行われると、転炉型精錬容器内において地金が付着して堆積することとなる。このような地金を適切に除去しないと、転炉型精錬容器の容積が小さくなってしまい、生産効率などが低下する虞がある。つまり、転炉の操業に影響を及ぼさないように、所定の大きさになる前に地金を除去する必要がある。
地金の溶解処理を実施するにあたっては、脱りん処理を一時中断して、転炉型精錬容器を空状態にし、吹錬用上吹きランスを、地金溶解専用ランスに取り替えた後に、その地金溶解専用ランスにより酸素を、容器内に付着している地金に吹き付けて、地金溶解処理を実施していた。つまり従来では、地金溶解処理工程を、脱りん処理工程とは別に設けていた。
【０００４】
しかしながら、従来の技術で地金の溶解処理を実施しようとした場合、脱りん吹錬〜ランス振替（吹錬用→地金溶解用）〜地金溶解〜ランス振替（地金溶解用→吹錬用）〜脱りん吹錬といった工程を経るため、一連の脱りん処理に非常に長い時間がかかってしまい、生産効率が低下していた。
このような課題を解決すべく、転炉型精錬容器にて吹錬用の上吹きランスを用いて、地金の溶解処理を実施する技術が開発されている。前述の技術としては、例えば、特許文献１、２に開示されている。
【０００５】
特許文献１は、底吹き転炉の炉口近傍に付着している地金の溶解除去を動的に行うことを目的としている。具体的には、スラグレス吹錬を1ch程度行い、上吹きランスから酸素ガスを炉内に導入して、炉口近傍に付着している地金を溶解することとしている。
特許文献２は、転炉炉口の付着地金を除去することで、生産性低下の回避、並びに、付着地金の形成を抑制することを目的としている。
【０００６】
具体的には、転炉の操業方法であって、転炉内に付着した地金の分布状態に応じて、下記２種類の上吹きランスのうち、いずれか一方を選んで吹錬することとしている。
イ）ノズル入口部のスロート部内に制御用ガス供給孔が設けられている上吹きランス。
ロ）外周部に流量制御可能の地金溶解用酸素ガス噴射ノズルが設けられている上吹きランス。
【０００７】
そして、吹錬用上吹きランスを用いて連続吹錬後、吹錬・地金溶解用上吹きランスに切り替えて、2〜5chを連続吹錬して地金溶解し、所定の炉容積を確保するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−０５９９１１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１においては、炉口レンガ周辺が従来の厚み（付着地金が無い状態）に復帰するまで、連続で地金の溶解処理を実施するため、炉口レンガ周辺が従来の厚みに復帰するまでの間、生産性が落ちてしまう虞がある。
また、同文献においては、地金を溶解する際に必要な、転炉型精錬容器内に供給する酸素量など、地金の溶解処理に関する所定の処理条件が求められていないので、１回の処理条件では地金の溶解処理を終えることができないと考えられる。
【００１０】
特許文献２においては、地金の溶解処理の連続実施回数を決めており、地金の溶解処理を実施する回数分だけ、脱りん処理が行われないため、生産性が低下しまう虞がある。
また、同文献においては、地金を溶解する際に必要な酸素量など、地金の溶解処理に関する所定の処理条件が求められていないので、１回の処理条件では地金の溶解処理を終えることができないと考えられる。それ故、次回の地金の溶解処理までの間は、炉内の容積が小さくなっているので、出湯歩留が低下しまう虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、地金の溶解処理に関する所定の処理条件を求め、その処理条件に基づいて転炉型精錬容器内に付着した地金を溶解することで、脱りん処理の機会損失を低減させるとともに、歩留を向上させることができる転炉型精錬容器における地金溶解吹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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる転炉型精錬容器における地金溶解吹錬方法は、脱りん処理において、転炉型精錬容器内に付着している地金の溶解処理を、溶銑が装入された状態で実施するに際して、前記転炉型精錬容器内における炉内地金付着量の上限値を決定するステップ(A-1)と、前記脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量の関係を求めるステップ(A-2)と、前記地金の溶解処理を実施する場合に必要な、前記転炉型精錬容器内に供給する酸素供給量と、供給された酸素により除去される炉内地金溶解量との関係を求めるステップ(A-3)と、を有する事前準備工程と、前記ステップ(A-2)で求めた関係を用いて、前記転炉型精錬容器内に付着している炉内地金付着量を確認するステップ(B-1)と、前記ステップ(A-1)で決定した炉内地金付着量の上限値と、前記ステップ(B-1)で確認した炉内地金付着量を用いて、前記地金の溶解処理を実施する有無を判断するステップ(B-2)と、前記ステップ(B-2)において、前記地金の溶解処理を実施すると判断された場合、前記地金の溶解処理を前回実施したチャージから、前記地金の溶解処理が次回実施可能なチャージまでに行われる、脱りん処理の連続処理回数を決定するステップ(B-3)と、前記ステップ(A-2)で求めた関係を用いて、前記ステップ(B-3)で求めた脱りん処理の連続処理回数による、前記転炉型精錬容器内における炉内地金溶解量を求めるステップ(B-4)と、前記ステップ(A-3)で求めた関係を用いて、前記ステップ(B-4)で求めた炉内地金溶解量に必要な、前記転炉型精錬容器内に供給する酸素供給量を決定して、前記地金の溶解処理を実施するステップ(B-5)と、を有する実施工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、地金の溶解処理に関する所定の処理条件を求め、その処理条件に基づいて転炉型精錬容器内に付着した地金を溶解することで、脱りん処理の機会損失を低減させるとともに、歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】通常状態における転炉型精錬容器の転炉精錬工程の概略を模式的に示した図である。
【図１Ｂ】地金付着時における転炉型精錬容器の転炉精錬工程の概略を模式的に示した図である。
【図２】炉内地金付着量と、操業特性の関係を示したグラフである。
【図３Ａ】脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示したグラフである。
【図３Ｂ】脱りん処理の連続処理回数と、炉内地金付着量の関係を示したグラフである。
【図４】酸素供給量と、炉内地金溶解量の関係を示したグラフである。
【図５Ａ】脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示したグラフである。
【図５Ｂ】脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示したグラフである。
【図６】炉内地金付着量と、操業特性の関係を示したグラフである。
【図７】脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示したグラフである。
【図８】酸素供給量と、炉内地金溶解量の関係を示したグラフである。
【図９】本発明を用いて地金溶解を実施した時における操業特性値の平均値と、従来技術で地金溶解を実施した時における操業特性値の平均値と、を比較したヒストグラムである。
【図１０】従来の地金溶解方法の概略を模式的に示した図である。
【図１１】本発明にかかる転炉型精錬容器における地金溶解吹錬方法の概略を模式的に示した図である。
【図１２】本発明にかかる転炉型精錬容器における地金溶解吹錬方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる転炉型精錬容器１における地金溶解吹錬方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
本発明にかかる転炉型精錬容器１における地金溶解吹錬方法について、説明する。
【００１６】
本発明は、一連の転炉操業において、溶銑４が装入された状態で、転炉型精錬容器１内に付着している地金６を溶解して除去する方法である。
図１Ａに、通常状態における転炉型精錬容器１の転炉精錬の概略の模式図を示す。図１Ｂに、地金６付着時における転炉型精錬容器１の転炉精錬の概略の模式図を示す。
一般に、転炉の操業においては、転炉型精錬容器１内に装入されている溶銑４に対して、脱りん反応に必要なCaO源を含む石灰と、石灰の溶融に寄与する酸化鉄源を投入し、溶銑４とスラグ５を均一に混合するため、炉口に挿入された吹錬用上吹きランス２より、溶銑４に向けて気体酸素を吹き付けるとともに、転炉型精錬容器１の底部に配備されている底吹き羽口３から、底吹きガスを噴出させながら溶銑４を攪拌する吹錬を行っている。
【００１７】
このとき、吹錬用上吹きランス２から吹き込まれた酸素ガスが、溶銑４の表面に衝突することとなり、スロッピングなどにより、溶銑４及びスラグ５の一部が、転炉型精錬容器１で飛散することとなる。飛散した溶銑４及びスラグ５の一部は、地金６（付着地金）として転炉型精錬容器１内の側壁に付着することとなる。
このような吹錬を連続的に行っていると、転炉型精錬容器１内において地金６が堆積することとなる。付着し堆積した地金６を適切に除去しないと、転炉型精錬容器１の容積が小さくなってしまい、生産効率などが低下する虞がある。つまり、転炉の操業に影響を及ぼさないように、所定の大きさになる前に地金６を除去する必要がある。
【００１８】
そこで、本発明では、地金６の溶解処理を実施する前に、事前準備工程として、予め、現在まで実施している操業データや過去の操業実績のデータなどを用いて、地金６の溶解量などの地金６の溶解処理に関する条件を求めることとしている。この事前準備工程は、以下に述べるステップ(A-1)〜(A-3)を有している。
ステップ(A-1)においては、転炉型精錬容器１内に付着している地金６の量（炉内地金付着量）の上限値を決定する。つまり、転炉の操業に影響を及ぼさない、許容される炉内地金付着量の限界値を求める。
【００１９】
炉内地金付着量の上限値を決定の手順としては、一連のチャージにおける炉内地金付着量と、脱りん処理での操業特性との関係を求める。なお、脱りん処理での操業特性とは、例えば、一連のチャージ（転炉精錬）において、装入された溶銑４に対する出湯量（出湯歩留）や、溶銑中のりん濃度などが挙げられる。
その求めた関係より、炉内地金付着量の上限値を決定する。
【００２０】
上でも述べたが、堆積した地金６の厚みが大きくなる、つまり炉内地金付着量が多くなると、転炉型精錬容器１内の容積が小さくなってしまうこととなる。このように、転炉型精錬容器１内の容積が小さくなる（炉内の空間が狭くなる）と、吹錬中にスロッピングなどが多発してしまう虞がある。
スロッピングなどが発生すると、吹錬中断・出湯歩留の低下などの転炉における操業特性が悪化してしまうなどといった、転炉精錬上の不具合が発生してしまうこととなる。
【００２１】
この不具合を抑制するため、過去の操業実績などを基に、炉内地金付着量と、脱りん処理での操業特性の関係を算出して、操業特性の閾値（上限値）を決めることとしている。
ステップ(A-2)においては、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を求める。なお、脱りん処理の連続処理回数とは、前回実施した地金６の溶解処理から、現在に至るまでの累計脱りん処理のch数（チャージ数）を指す。
【００２２】
過去の操業実績などを基に、脱りん処理の連続処理回数と、炉内地金付着量の関係を算出する。そして、算出された関係を用いて、炉内地金付着量の変化を導き出す。
ステップ(A-3)においては、地金６の溶解処理を実施する場合に必要な、転炉型精錬容器１内に、吹錬用上吹きランス２より供給する酸素供給量と、供給された酸素により除去される炉内地金溶解量との関係を求める。すなわち、吹錬の文献値や過去の操業実績などを基に、地金６の溶解処理に必要な酸素供給量と、吹錬用上吹きランス２より供給された酸素により溶解される地金量との関係を算出する。
【００２３】
次いで、実施工程では、事前準備工程で求めておいた、転炉型精錬容器１内に供給される酸素供給量、炉内地金溶解量などの地金６の溶解処理に関する条件に基づいて、実際の地金６の溶解処理に必要な条件を求めて、その条件に従って地金６の溶解処理を実施する。この実施工程は、以下に述べるステップ(B-1)〜(B-5)を有している。
ステップ(B-1)においては、ステップ(A-2)で求めておいた、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を用いて、転炉型精錬容器１内に付着している、現時点での実際の炉内地金付着量を確認する。
【００２４】
ステップ(B-2)おいては、ステップ(A-1)で決定しておいた、炉内地金付着量の上限値と、ステップ(B-1)で確認した現時点での実際の炉内地金付着量を用いて、地金６の溶解処理を実施する有無を判断する。
すなわち、ステップ(A-1)で決定した炉内地金付着量の上限値と、ステップ(B-1)で確認した実際の炉内地金付着量との関係を参照して、地金６の堆積による転炉精錬上の不具合（出湯歩留の低下など）の発生頻度が高くなってしまうこととなると予測した場合、地金６の溶解処理の実施を判断する。
【００２５】
ステップ(B-3)においては、ステップ(B-2)にて地金６の溶解処理を実施すると判断された場合、地金６の溶解処理を前回実施したチャージから、地金６の溶解処理を次回実施することが可能なチャージまでに行われる、脱りん処理の連続処理回数を決定する。
すなわち、地金６の溶解処理が次回実施できるチャージまでの脱りん処理の回数を、現時点のチャージまで逆算する。
【００２６】
ステップ(B-4)においては、ステップ(A-2)で求めておいた、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を用いて、ステップ(B-3)で求めた脱りん処理の連続処理回数における、転炉型精錬容器１内の炉内地金溶解量を求める。つまり、ステップ(A-2)で求めておいた関係を参照して、次回実施する地金６の溶解処理において除去する地金６の量を決定する。
【００２７】
ステップ(B-5)においては、ステップ(A-3)で求めておいた、地金６の溶解処理を実施する場合に必要な、転炉型精錬容器１内に、吹錬用上吹きランス２より供給する酸素供給量と、供給された酸素により除去される炉内地金溶解量との関係を用いて、ステップ(B-4)で求めた次回実施する地金６の溶解処理において除去する地金６の量（炉内地金溶解量）に、必要な転炉型精錬容器１内に供給する酸素供給量を決定する。そして、決定した酸素供給量に基づいて、地金６の溶解処理を実施する。
［実施例］
次に、本発明の転炉型精錬容器１における地金溶解吹錬方法に従って、容器内に付着している地金６の溶解処理を実施した実施例について説明する。
【００２８】
転炉型精錬容器１及び実験条件は、以下の通りである。図１Ａ、図１Ｂに、転炉精錬における転炉型精錬容器１の概要を示す。
転炉型精錬容器１については、上底吹き式であって、炉内径＝7.8m、炉高＝10.4m、炉口径＝3.7m、内容積＝210m3の大きさを有するものである。炉口に挿入される吹錬用上吹きランス２については、ノズル孔数:5個、ノズル径＝46mm、酸素流量＝300Nm3/min.、ランス高さ＝湯面+5.0〜6.5mである。また、転炉型精錬容器１の底部に配備されている底吹き羽口３については、羽口形式:一層環状管、羽口本数:10個、ガスの種類:窒素ガスである。
【００２９】
転炉型精錬容器１に装入する溶銑４については、溶銑量＝220〜270t、溶銑温度＝1250〜1400℃、溶銑[P]＝0.10〜0.15mass%、溶銑[C]＝4.0〜4.5mass%、溶銑[P]＝0.10〜0.15mass%である。
溶銑４を転炉型精錬容器１に装入した後、CaO源を含む石灰や、石灰の溶融促進を目的に酸化鉄源を、炉口より上方投入して、Pを除去するためにスラグ５を生成させる。
【００３０】
そして、流量＝約30〜40Nm3/min.のN2等のガスを、底吹き羽口３より溶銑４に吹き込むとともに、炉口に挿入された吹錬用上吹きランス２から、酸素流量＝200〜400Nm3/min.の気体酸素を上方より溶銑４に吹きつけて、攪拌する吹錬処理を行うことで、溶銑[P]＝0.01〜0.06mass%まで下げる。
なお、本実施形態では、脱りん処理において、溶銑４が装入された状態の転炉型精錬容器１にて、付着している地金６の溶解処理を実施することとしている。
【００３１】
地金６の溶解処理を実施する前に、事前準備工程において、予め過去の操業実績のデータなどを用いて、炉内地金付着量などの地金６の溶解処理に関する条件を求める。
まず、ステップ(A-1)で、過去の操業実績のデータなどを基に、炉内地金付着量と、脱りん処理での操業特性との関係を求めて、その関係より転炉型精錬容器１内における炉内地金付着量の上限値を決定する。
【００３２】
図２に、炉内地金付着量と脱りん処理での操業特性との関係の一例を示す。
表１に、脱りん処理の連続処理回数における炉内地金付着量及び操業特性値（出湯歩留）等を示す。
【００３３】
【表１】
2018115375.tif 000003
【００３４】
なお、炉内地金付着量については、下式を用いて算出する。
・N回目の炉内地金付着量＝(N回目の溶銑量)−(N回目の出湯量)−(N回目の系外排出量)
・連続処理での炉内地金付着量＝1回目の炉内地金付着量＋2回目の炉内地金付着量＋・・＋N回目の炉内地金付着量
ここで、溶銑量とは、地金６の溶解処理を実施していないchにおいて、転炉型精錬容器１に装入した溶銑量のことを指す。また、出湯量とは、地金６の溶解処理を実施していないchにおいて、処理後に転炉型精錬容器１から出湯した溶銑量のことを指す。
【００３５】
系外排出量とは、地金６の溶解処理を実施していないchでの転炉型精錬容器１において、処理中にスロッピング外へ排出されたり、溶銑４からスラグ５中へ取り込まれた鉄の量のことを指す。
なお、製鉄所内では、転炉型精錬容器１から処理中に系外へ排出された鉄を、ほぼ全量回収している。本実施形態においては、月あたりに回収した鉄量を、月ごとの処理回数で割ることで、処理1回あたりの系外排出量を算出し、系外排出量＝2.0(t)としている。
【００３６】
操業特性値は、スロッピング多発による歩留の良好・不良を示す値である。本実施形態においては、簡易的に出湯歩留としている。操業特性値は、下式にて算出することとしている。
・操業特性値(-)＝出湯歩留
・出湯歩留＝出湯量÷溶銑量
表１に示すように、炉内地金付着量が多くなるに連れて、操業特性値が小さくなる。
【００３７】
本実施形態においては、出湯歩留全平均-2σを用いて、炉内地金付着量の上限値を決定している。具体的には、図２に示すように、出湯歩留全平均-2σの時の出湯歩留＝0.960であり、操業特性値が0.960未満になるときの炉内地金付着量の値、23(t)を炉内地金付着量の上限値とした。
炉内地金付着量の上限値は、地金６の溶解処理を実施するか否かの判定をする際に必要となってくる。
【００３８】
ステップ(A-2)においては、過去の操業実績のデータなどを基に、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を求めて、炉内地金付着量の変化を導き出す。
図３Ａに、脱りん連続処理回数と、連続処理での地金付着量の関係の一例を示す。
なお、脱りん処理の連続処理回数とは、前回実施した地金６の溶解処理から、現在に至るまでの累計脱りん処理のch数（チャージ数）を指す。また、図３Ａに示す、連続処理での炉内地金付着量は、ステップ(A-1)で導出した値である。
【００３９】
ここで、図３Ａより下式を導出した。
・連続処理での炉内地金付着量(t)＝0.0287×連続処理回数(回)2＋0.312×連続処理回数(回)
さて、転炉型精錬容器１内に付着している地金量を算出するには、上式に、地金６の溶解処理を前回実施した時に溶け残った残留地金量を加える必要がある。脱りん処理の連続処理回数と、炉内地金付着量の関係は、図３Ｂに示すようになる。
【００４０】
ステップ(A-3)においては、過去の操業実績のデータを基に、地金６の溶解処理を実施する場合に必要な、転炉型精錬容器１内に、吹錬用上吹きランス２より供給する酸素供給量と、供給された酸素により除去される炉内地金溶解量との関係を求める。
図４に、酸素供給量と、炉内地金溶解量の関係の一例を示す。
表２に、酸素供給量、炉内地金溶解量、出湯歩留等を示す。
【００４１】
【表２】
2018115375.tif 000004
【００４２】
炉内地金溶解量は、下式にて算出することとしている。
・炉内地金溶解量＝出湯量−装入量×出湯歩留平均値
なお、出湯歩留平均値は、地金６が付着されている時の値を用い、ステップ(A-1)より、96.0(%)とした。また、図４に示すように、酸素供給量と炉内地金溶解量の回帰線（y＝0.0029x＋3.14）から、−3.14だけ平行移動させた関係を用いている。
【００４３】
次いで、実施工程では、事前準備工程で求めた酸素供給量、炉内地金溶解量などに基づいて、実際の地金６の溶解処理に必要な条件を求めて、その条件に従って地金６の溶解処理を実施する。
ステップ(B-1)においては、ステップ(A-2)で求めた、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を用いて、転炉型精錬容器１内に付着している、現時点での実際の炉内地金付着量を確認する。
【００４４】
図５Ａ、図５Ｂに、脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示す。
表３に、本発明の実施例１〜４を示す。表４に、表３中に示す項目（１）〜（１６）の定義を示す。
【００４５】
【表３】
2018115375.tif 000005
【００４６】
【表４】
2018115375.tif 000006
【００４７】
ここでは特に、表３の実施例３に着目して、説明する。
ステップ(A-2)で求めた関係を用いて、現在の脱りん処理の連続処理回数から、実際の炉内地金付着量を確認する（表３中の項目（４））。
図５Ａ、図５Ｂに示すように、ステップ(A-2)で求めた数式（炉内地金付着量(t)＝0.0287×連続処理回数(回)2＋0.312×連続処理回数(回)＋前回地金溶解時の溶け残りの地金量(t)）に、脱りん処理の連続処理回数＝12回（表３中の項目（１））と、表３の実施例２で実施した際の残留地金量(t)＝18.0(t)（表３中の項目（３））を代入すると、転炉型精錬容器１内には、25.9(t)（表３中の項目（４））の地金６が付着していることになる。
【００４８】
なお、前回実施した地金６の溶解処理時に溶け残った残留地金量は計算値であり、下式にて算出した。
・残留地金量(t)＝実施例１の連続処理での炉内地金付着量(t)−実施例１の炉内地金溶解量(t)＋実施例２の連続処理での炉内地金付着量(t)−実施例２の炉内地金溶解量(t)
図６に、炉内地金付着量と操業特性の関係を示す。
【００４９】
ステップ(B-2)おいては、ステップ(A-1)で決定した炉内地金付着量の上限値と、ステップ(B-1)で確認した現時点での実際の炉内地金付着量を用いて、地金６の溶解処理を実施する有無を判断する。
ステップ(B-1)にて確認した地金付着量を、ステップ(A-1)で算出した炉内地金付着量と脱りん処理での操業特性との関係に代入して、操業特性値を導出する。
【００５０】
図６に示すように、導出した操業特性値を用いて、現時点での実際の炉内地金付着量が、炉内地金付着量の上限値を超えていないかを算出する。そして、現時点での実際の炉内地金付着量が、炉内地金付着量の上限値を超える前までに、地金６の溶解処理を実施するか否かを判断する。
図６に示すように、本実施形態では、炉内地金付着量＝25.6(t)＞炉内地金付着量の上限値＝23(t)であるので、地金６の溶解処理を実施する（表３中の項目（５））。
【００５１】
ステップ(B-3)においては、ステップ(B-2)にて地金６の溶解処理を実施すると判断された場合、地金６の溶解処理を前回実施したチャージから、地金６の溶解処理を次回実施することが可能なチャージまでに行われる、脱りん処理の連続処理回数を決定する。
ステップ(B-2)の結果より、現時点での炉内地金付着量が、炉内地金付着量の上限値を上回っているので、地金６の溶解処理を実施すると判断されたので、地金６の溶解処理が次回実施されるまでの脱りん処理の連続処理回数を逆算して決定する。
【００５２】
なお、通常の地金６の溶解処理においては、地金溶解専用ランスを用いて、3.0回/日の頻度で実施されている。
しかしながら、地金溶解専用ランスを用いる場合、吹錬用上吹きランス２から地金溶解専用ランスへと取り替える手間や、地金溶解専用ランスの点検に時間がかかるという欠点がある。
【００５３】
このような手間などを低減するために、仮に地金溶解専用ランスを使用して地金６の溶解処理をする時においても、可能な限り少ない頻度とすることができれば、１日あたりの脱りん処理の回数を増加させることができるので、１回の処理あたりにおける歩留値を向上させることができる。
上記により、本実施形態においては、2.2回/日の頻度で、地金６の溶解処理を実施する場合を考えることとしている。すなわち、転炉型精錬容器１の処理数が40ch/日の時、脱りん処理の連続処理回数＝40÷2.2＝18回（表３中の項目（７））となり、この値を用いることとしている。
【００５４】
図７に、脱りん処理の連続処理回数と、その連続処理での炉内地金付着量の関係を示す。
ステップ(B-4)においては、ステップ(A-2)で求めた、脱りん処理の連続処理回数と、当該脱りん処理の連続処理回数に基づく炉内地金付着量との関係を用いて、ステップ(B-3)で求めた脱りん処理の連続処理回数による、転炉型精錬容器１内における炉内地金溶解量を求める。
【００５５】
つまり、ステップ(A-2)で求めた脱りん連続処理回数と炉内地金付着量の関係を用いて、地金６の溶解処理を次回実施する際の地金６の除去量を算出する。
図７に示すように、本実施形態においては、脱りん連続処理回数＝18回の時、炉内地金付着量＝14.9(t)となるため、地金６が転炉型精錬容器１内に付着しないように、14.9(t)溶解することにした（表３中の項目（８））。
【００５６】
図８に、酸素供給量と炉内地金溶解量の関係を示す。
ステップ(B-5)においては、ステップ(A-3)で求めた、地金６の溶解処理を実施する場合に必要な酸素供給量と、除去される炉内地金溶解量との関係を用いて、ステップ(B-4)で求めた次回実施する地金６の溶解処理での炉内地金溶解量に、必要な酸素供給量を決定する。そして、決定した酸素供給量に基づいて、地金６の溶解処理を実施する。
【００５７】
ステップ(B-4)で算出した炉内地金溶解量を、ステップ(A-3)で算出した酸素供給量と炉内地金溶解量の関係に当てはめて、地金６の溶解処理に必要な酸素供給量を決定する。
図８に示すように、本実施形態においては、炉内地金溶解量＝14.9(t)であるため、必要な酸素供給量は約5100Nm3となった（表３中の項目（１０））。
溶銑量＝220〜270t、溶銑温度＝1250〜1400℃、溶銑[P]＝0.10〜0.15mass%の溶銑４を、転炉型精錬容器１に装入した後、上記で定めた積算した酸素供給量を設定する。
【００５８】
このとき、溶融地金が、転炉型精錬容器１の内壁（炉壁）に付着してしまうことを防止する目的として酸化鉄源を投入せずに、上吹きランス２の高さを地金６が付着している炉口付近に調整し、吹錬酸素量＝300Nm3/min.程度で吹錬を行うこととする。
なお、通常の脱りん吹錬方法は、塩基度＝1.5〜2.2程度になるように、CaO源や5〜10t程度のスケール等酸化鉄を投入してスラグ５を生成させ、吹錬酸素量＝250〜300Nm3/min.程度で且つ、約3000Nm3程度の酸素を供給して、吹錬を行っている。この場合、脱りん反応は行われるが、スロッピングや酸化鉄源の投入が原因で、溶融地金が炉壁に付着することとなる。
【００５９】
本発明の手順に従って地金６の溶解処理を実施した結果によれば、地金６を14.9(t)溶解させるところが、17.0(t)というより多くの地金６を溶解させることができた。
以下に、本発明の作用効果について、説明する。
図９に、本発明を用いて地金６の溶解処理を実施した時における操業特性値（出湯歩留）の平均値と、従来技術で地金６の溶解処理を実施した時における操業特性値（出湯歩留）の平均値と、を比較したヒストグラムを示す。
【００６０】
図１０に、従来の地金溶解方法の概略を示す。
従来の地金溶解方法においては、例えば、孔数:10個、ノズル径＝13.5mmの地金溶解専用ランスを用いて、地金６の溶解処理が行われている。つまり、従来では、吹錬用上吹きランス２を、地金溶解専用ランスに取り替え後に、この地金溶解専用ランスにより、MAX:140Nm3/分の気体酸素を10分程度吹き付けて、転炉型精錬容器１内に付着している地金６を溶解させる。そして、地金６の溶解処理後に、地金溶解専用ランスを吹錬用上吹きランス２に取り替えて、転炉型精錬容器１内に溶銑４を装入して後、脱りん吹錬を行う。
【００６１】
このように、従来の手法では、地金溶解専用ランスを用いて地金６の溶解処理後に、吹錬用上吹きランス２にて吹錬を行うため、地金６の溶解処理→ランス振替→脱りん吹錬といったように、サイクルタイムが長引くこととなるので、１回の地金６の溶解処理につき、7t程度しか地金６を溶解することができない。
図１１に、本発明の地金溶解方法の概略を示す。
【００６２】
本発明に従って地金６の溶解処理を実施した場合、１回の地金６の溶解処理につき、10t以上の地金６を溶解させることが可能となる。図９に示すように、操業特性値を0.009向上（歩留を0.9%上昇）させることができた。
図９に示す、本発明のヒストグラムは、実施例１〜４の操業特性値（図２）の平均値である。また、従来技術のヒストグラムは、実施例１〜４の連続処理して炉内地金溶解量が一律7(t)の場合の操業特性値（図２）の平均値である。なお、炉内地金溶解量の7(t)は、（出願番号：2015-223991）の実施例の値を用いた。
【００６３】
本発明においては、地金６の溶解処理を実施して良いタイミングは、比較的P規格が高い鋼種（P濃度が高くても問題ない場合の鋼種）のときである。
つまり、本発明は、一連のチャージにおいて、図２〜図８などを参照して、実際の炉内地金付着量が、あと数チャージで炉内地金付着量の上限値を超えてしまいそうになったとき、その超える前の溶銑[P]が高い鋼種を調べて、その調べた鋼種が来るまで（脱りん処理の連続処理回数分だけ）、脱りん処理を実施する。そして、調べた鋼種（地金６の溶解処理を実施可能なチャージ）が来たときに、地金６の溶解処理を実施する。
【００６４】
なお、脱りん処理の時間が決められており、１回の地金６の溶解処理にかけられる時間も限られるので、地金６が残留した状態となっていることもある。この地金６の溶解処理は、数回実施されるので、地金６はほぼすべて除去されることとなる。
本発明によれば、地金６の溶解処理に関する所定の処理条件を求め、その処理条件に基づいて転炉型精錬容器１内に付着した地金６を溶解することで、脱りん処理の機会損失を低減させるとともに、出湯歩留を向上させることができる。
【００６５】
以上説明した、本発明にかかる転炉型精錬容器１における地金溶解吹錬方法を行う手順としては、図１２に示すフローチャートに従って実施するとよい。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【００６６】
１  転炉型精錬容器
２  吹錬用上吹きランス
３  底吹き羽口
４  溶銑
５  スラグ
６  地金
７  地金溶解専用ランス
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2018115375.tif 000008
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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