(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取▲かわ▼品位が64〜65%の▲かわ▼を銅転炉において吹錬直前温度1180〜1200℃から吹錬することにより、Fe3O4含有量が30〜45%である▲からみ▼を生成する造▲かん▼期操業中に、融体温度が次第に上昇し1297℃に到達する時点あるいは1297℃に到達した直後を造▲かん▼期終点として判断して、生成した▲からみ▼を転炉から排出することを特徴とする銅転炉操業における造▲かん▼期終点判定方法。
【請求項２】
取▲かわ▼品位が64〜65%の▲かわ▼を銅転炉において吹錬直前温度1180〜1200℃から吹錬することにより、Fe3O4含有量が30〜45%である▲からみ▼を生成する造▲かん▼期操業中に、融体温度上昇速度が次第に低下し2.0℃／分以下に低下する時点あるいは1.0〜2.0℃／分に到達した直後を造▲かん▼期終点と判断して、▲からみ▼を転炉から排出することを特徴とする銅転炉操業における造▲かん▼期終点判定方法。
【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▲かん▼期終点判定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（▲かわ▼) 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（▲かわ▼) を酸化し、 Ｆｅをスラグ( ▲からみ▼) 中に分離してＣｕ−Ｓを主体とする白かわを得る造▲かん▼期と造▲かん▼期で得られた白かわを更に酸化し、 粗銅を得る造銅期の２工程から成る。 したがって、 この製錬目的を達成するように、 造▲かん▼期及び造銅期の銅転炉の終点を制御することが重要であり、 この精度が低いと粗銅の歩留まりの低下や不純物の除去不良が起こることになる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、 銅転炉の各段階の終点判定は排ガスの色変化やパンチングロッド付着物の色艶の目視観察結果から経験的に判定することが行われていた。
【０００３】
また、 最近では造銅期終点の判定に関しては、 幾つかの特許文献が発表されている。
まず、 特開昭５７−２９５３６号公報によると、 転炉排ガス中のＳＯ2 濃度の減少傾向が現れた時点をスタートとし、 所定積算風量の吹き込みをもって終点とする方法が提案されている。 また特開昭６１−４０７３５号公報によると、 転炉廃熱ボイラーの時間当たりの蒸発量が急激に減少し始める時点から予め設定した時間当たり蒸発量の減少幅に達した時点を終点とする方法が提案されている。
【０００４】
さらに本出願人による特開平７−２７８６９０号公報では、 造銅期に送風圧力が急激に上昇する時点で造銅期終了と判定する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
融体が酸化不足( 発熱量不足) のとき低温で排出される▲からみ▼の流動性は悪いことがあり、 一方融体が過酸化されると▲からみ▼中のマグネタイトが増大するために排出されるからみの流動性悪化が起こることがある。 このように流動性が悪化すると、 ▲からみ▼の排出が困難となり炉内に残留する▲からみ▼が増え次のバッチの操業に悪影響を与える。 さらに流動性が悪化すると、 からみ中に懸垂する▲かわ▼粒子が多くなり、 銅が▲からみ▼中に失われる。
上述のような▲からみ▼の流動性を直接測定する方法はないため、これまで経験的な判定法によって終点を判定して来たが、検知される排ガス色変化などは諸条件による変動が大きいために、従来の経験的な終点判定法では、適正な終点を判定できる回数の割合、すなわち的中率が低い。
【０００６】
本発明は銅転炉吹錬における造▲かん▼期終点を融体の温度及び温度上昇速度により高い的中率で判定する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係る造▲かん▼期終点判定方法は、取▲かわ▼品位が64〜65%の▲かわ▼を銅転炉において吹錬直前温度1180〜1200℃から吹錬することにより、Fe3O4含有量が30〜45%である▲からみ▼を生成する造▲かん▼期操業中に、融体温度が次第に上昇し1297℃に到達する時点あるいは1297℃に到達した直後を造▲かん▼期終点として判断して、生成した▲からみ▼を転炉から排出する方法を第1の方法とし、取▲かわ▼品位が64〜65%の▲かわ▼を銅転炉において吹錬直前温度1180〜1200℃から吹錬することにより、Fe3O4含有量が30〜45%である▲からみ▼を生成する造▲かん▼期操業中に、融体温度上昇速度が次第に低下し2.0℃／分以下に低下する時点をあるいは1.0〜2.0℃／分に到達した直後を造▲かん▼期終点と判断して、▲からみ▼を転炉から排出する方法を第2の方法とする。
本発明法において融体の測温方法は、本出願人の特開平7-62464号公報で提案された方法によることができる。融体の温度は、転炉吹錬直前は1180〜1200℃であるが、吹錬による融体の酸化に伴い次第に上昇する。融体酸化による▲かわ▼品位の上昇に伴い温度上昇速度は次第に低下する。本発明においては融体を連続的に測定して融体温度もしくは融体の温度上昇速度が実際に上記第1もしくは第2の範囲に入った時点で終点を判定するか、あるいはこれらの値の変化を数分おきに検出して、例えば1285℃もしくは2.5℃/分に到達時点でその後何分で終点に到達するか予測してもよい。上記した判定基準が充たされた後に空気の吹き込みを中止して▲からみ▼を排出する。以下、本発明をより詳しく説明する。
【０００８】
図１は本出願人のＰＳ転炉▲かわ▼処理量２１０ｔ／回−但し第１造▲かん▼期に１６０ｔ装入し吹錬した後、 第２造▲かん▼期に５０ｔ装入し吹錬する) における造▲かん▼期の▲からみ▼中のマグネタイト含有率を縦軸に造▲かん▼期終点の融体温度を横軸にとったグラフ上に造▲かん▼期( 第１造▲かん▼期および第２造▲かん▼期含む) 産出からみの流動性の良否をプロットしたものである。 尚、 転炉に装入される▲かわ▼の銅品位は６４〜６５％である。
図１において、 ▲からみ▼の流動性が良好であった操業は( △) で▲からみ▼の流動性が不良好であった操業は( ▲) で示す。 温度が高い程あるいはＦｅ3 Ｏ4 が少ない程▲からみ▼の流動性は良好となると考えられるが、このグラフの縦軸に示された▲からみ▼中のＦｅ3 Ｏ4 含有量範囲３０〜４５％は▲からみ▼の流動性を決定する第１要因とはなっておらず、横軸に示された温度１２９７℃を境界として流動性は決定されている。
【０００９】
図１のグラフにおいて、１２９７℃以上で温度範囲の全吹錬データは流動性が良好であるので流動性はほぼ温度により決定されると判断できる。 １２９０〜１２９７℃の温度範囲の吹錬データ３個のうち１個は流動性不良である。よってこの温度範囲で造▲かん▲期終了を判定すると的中率は約６７％となる。この温度範囲の融体についてはさらに吹錬を続け、１２９７℃以上に昇温した時に判定を行うと１００％の的中率で造▲かん期の終了を判定できる。したがって融体温度１２９７℃以上を造▲かん▼期の終点判断の基準とすることができる。
【００１０】
図２は本出願人のＰＳ転炉における造▲かん▼期の▲かわ▼品位( ％Ｃｕ) と融体の温度上昇( ℃／分) の関係を示すグラフである。 転炉に装入される▲かわ▼品位は銅６４〜６５％である。
図２において、 第１造▲かん▼期( ○) は最初の▲かわ▼装入後の吹錬期間を示し、 第２造▲かん▼期( ●) は最初の吹錬終了後に▲からみ▼を排出し、▲かわ▼を追加装入して吹錬を行った期間を示す。 このグラフより造▲かん▼期の▲かわ▼品位( ％Ｃｕ) と融体の温度上昇速度( ℃／分) には相関関係があり、 ▲かわ▼品位が高くなると温度上昇速度が低くなることが分かる。 つまり▲かわ▼品位が低い期間では吹錬を続けると融体温度が上昇し、 生成した▲かわ▼の流動性が向上していくが、 ▲かわ▼品位が高くなると( ７８〜７９％以上)、送風を続けても融体温度上昇が望めなくなり、 ▲からみ▼の酸化のみが起き、 流動性が悪化する結果となる。
図２に示すように▲かわ▼品位が７８〜７９％のときの融体温度上昇速度は１．０〜２．０℃／分程度であり、この融体温度上昇速度を造▲かん▼期の終点判断の基準とすることができる。
判定の方法は第１の方法に関して述べたように実測又は予測による方法と、実測と予測を併用する方法がある。
【００１１】
実施例１
転炉装入▲かわ▼品位６４〜６５％の転炉操業において、 融体温度１２９７℃を造▲かん▼期を終了する操業を５操業行ったところ、 次の結果が得られた。
転炉▲からみ▼量：４４．９ｔ
転炉▲からみ▼中平均銅品位：７．８０％
【００１２】
実施例２
融体の温度上昇速度により造▲かん▼期終点を判定する方法を、実施例１と同様の転炉操業中に５操業行なったところ次の結果が得られた。
転炉▲からみ▼量：４７．２ｔ
転炉▲からみ▼中平均銅品位：８．１０％
【００１３】
比較例
これに対して転炉装入▲かわ▼Ｃｕ品位６３〜６５％の転炉操業において、 従来の経験に基づいて造▲かん▼期を終了した操業の成績は以下のとおりである。
転炉▲からみ▼量：４６ｔ
転炉▲からみ▼中平均銅品位：８．５５％
これらの結果を比較すると本発明法によると正確な終点判断により▲からみ▼への銅ロスを少なくできることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、 本発明によると造▲かん▼期の終了を正確に判断できるようになるので、 転炉▲からみ▼中への銅ロスを少なくすることができ、 また造銅期吹錬の負担を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  銅転炉における▲からみ▼流動性に対する▲からみ▼中のマグネタイト含有率と融体温度の与える影響を示すグラフである。
【図２】  銅転炉における▲かわ▼品位（Ｃｕ％）と融体の温度上昇速度（℃／分）の関係を示すグラフである。
【図１】
0003982728.tif 000002
【図２】
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