CN113574187A - 磷酸肥料原料的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种磷酸肥料原料的制造方法，在对C浓度为2.0质量％以上、P浓度为0.3质量％以上的铁水供给氧源和含有CaO的脱磷剂的脱磷处理中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂，将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上，得到P浓度为0.06～0.15质量％的普通铁水和磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。

Description

磷酸肥料原料的制造方法

技术领域

本发明涉及磷酸肥料原料的制造方法。

背景技术

以往已知通过还原炼钢炉渣或使用高磷铁矿石能够制造例如磷浓度为0.5质量％以上的铁水(以下也称为“高磷”)。并且，已知通过对该高磷铁水进行脱磷处理，能够制造例如磷酸(P₂O₅)为15质量％以上的高浓度的脱磷炉渣。该脱磷炉渣可用作肥料效果高的磷酸肥料原料。

另一方面，为了使用脱磷处理后的铁水通过转炉吹炼来制造低磷钢，必须将铁水中的P浓度降低至0.15质量％以下。若要将铁水中的P浓度降低至0.15质量％以下，则难以确保脱磷炉渣中的磷浓度为15质量％以上，损害作为磷酸肥料的价值。因此，为了解决该技术问题提出了各种方案。

专利文献1中公开了以下技术：进行以制造磷酸浓度高的炉渣为目的的处理后，分为P浓度高的第1脱磷工序和将P浓度降至0.15％以下的第2脱磷工序，将第2脱磷工序中生成的磷酸浓度低的脱磷炉渣作为第1脱磷工序的助熔剂进行再利用，而非肥料原料。

另外，专利文献2公开了为了促进CaO的渣化而在吹氧中喷吹CaO粉末的方法。

专利文献1：日本特开2017-125244号公报

专利文献2：日本专利第5829788号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1所述方法中，难以兼顾铁水中P的低浓度化和炉渣中P₂O₅的高浓度化，需要分为以制造磷酸浓度高的炉渣为目的的第1脱磷工序和将铁水P浓度降至0.15％以下的第2脱磷工序。

另外，专利文献2所述方法中，在高温高氧势的条件下喷吹CaO，由此生成铁酸钙，促进脱磷反应。但是，由于热裕度不增加，因此炉渣整体的温度不变，难以提高炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)来促进脱磷反应，难以兼顾铁水中P的低浓度化和炉渣中P₂O₅的高浓度化。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在制造肥料效果高的磷酸肥料原料的同时制造可熔炼低磷钢的P浓度0.15质量％以下的普通铁水的磷酸肥料原料的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明如下。

[1]

一种磷酸肥料原料的制造方法，其中，在对C浓度为2.0质量％以上、P浓度为0.3质量％以上的铁水供给氧源和含有CaO的脱磷剂的脱磷处理中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂，将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上，得到P浓度为0.06～0.15质量％的普通铁水和磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。

[2]

根据[1]所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，所述铁水的P浓度为0.3质量％以上且小于1.0质量％。

[3]

根据[1]或[2]所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上且小于100质量％的脱磷剂。

[4]

根据[1]～[3]中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，在所述脱磷处理末期，对于所述铁水连续地进行燃烧器投射或不加热地添加以铁氧化物为主体的原料作为氧源，所述以铁氧化物为主体的原料至少含有相当于1.5Nm³/t以上的氧单位消耗量的氧。

[5]

根据[1]～[4]中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，通过底吹风口或浸渍喷枪以2～40NL/t/分钟对所述铁水吹送氮气或非活性气体，将所述脱磷炉渣的(T.Fe)调整为5质量％以上且20质量％以下。

[6]

根据[1]～[5]中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，所述脱磷剂含有选自由生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石、转炉炉渣及硅石组成的组中的1种或2种以上。

发明的效果

根据本发明，能够在制造作为肥料效果高的磷酸肥料原料的脱磷炉渣的同时，制造可通过其后的转炉吹炼来熔炼低磷钢的P浓度0.15质量％以下的普通铁水。

附图说明

图1为显示本发明的磷酸肥料原料的制造方法中使用的装置的一个例子的结构示意图。

图2为用于说明搅拌气体的流量(图中记作底吹流量)对脱磷时的脱碳抑制效果的影响的图。

图3为用于说明炉渣的碱度对到达磷酸浓度的影响的图。

图4为显示氧源、脱磷剂的供给方法及供给时机的一个例子的示意图。

具体实施方式

下面，对本发明进行说明。

用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。

在“～”前后记载的数值加上了“超过”或“小于”时的数值范围是指不包含这些数值作为下限值或上限值的范围。

本发明的磷酸肥料原料的制造方法为如下方法：在对C浓度为2.0质量％以上、P浓度为0.3质量％以上的铁水供给氧源和含有CaO的脱磷剂的脱磷处理中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂，将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上，得到P浓度为0.06～0.15质量％的普通铁水和磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。

采用本发明的磷酸肥料原料的制造方法，能够在制造作为肥料效果高的磷酸肥料原料的脱磷炉渣的同时，制造可通过其后的转炉吹炼来熔炼低磷钢的P浓度0.15质量％以下的普通铁水。

即，根据本发明的磷酸肥料原料的制造方法，能够提供用于对高P浓度的铁水进行脱磷处理来制造高磷酸浓度的肥料原料和低P浓度的普通铁水的有效的脱磷处理方法。

此处，有效的脱磷处理是指，能够由高P浓度的铁水(P浓度为0.30质量％以上且C浓度为2质量％以上的铁水)生成具有高磷酸(P₂O₅)浓度的肥料效果高的脱磷炉渣的脱磷处理。

具有高磷酸(P₂O₅)浓度的脱磷炉渣是指，肥料效果高的磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。以下也将脱磷炉渣简称为“炉渣”。

普通铁水是指脱磷处理后的铁水。并且，低P浓度的普通铁水是指，脱磷后的铁水中的P浓度为0.15质量％以下、优选进一步地铁水中的C浓度为2质量％以上的铁水。低P浓度的普通铁水为可在转炉吹炼中没有问题地熔炼低磷钢，且进行脱碳吹炼时具有充分的热裕度的铁水。

下面，对本发明的磷酸肥料原料的制造方法的具体内容进行说明。

本发明的磷酸肥料原料的制造方法中，由高P浓度的铁水通过脱磷处理使普通铁水中的P浓度为0.15质量％以下，且为了确保脱磷炉渣中的磷酸浓度为15质量％以上，需要在脱磷处理中生成碱度(CaO)/(SiO₂)(以下称为C/S)高的炉渣。

具体而言，如图3所示，至少磷分配比(P₂O₅)/[P]必须为100以上。为此，必须确保炉渣中的C/S为2.5以上，优选为3.0以上。该高碱度的炉渣的熔点高，在1300～1400℃左右的铁水温度下产生大量未熔化石灰，流动性低，因此不会形成反应性高的炉渣，无法期待充分的脱磷反应。因此，难以通过通常的采用氧气的脱磷处理来实现。

为此，本发明的磷酸肥料原料的制造方法中，在脱磷处理时，通过对炉渣层进行外部加热，使炉渣层的温度高于铁水，从而熔化高熔点的高碱度炉渣。另一方面，通过使炉渣金属界面温度低于炉渣层的平均温度，抑制脱磷能力的下降。

具体而言，在供给氧源和含有CaO的脱磷剂的脱磷处理中，对铁水进行燃烧器投射脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂。由此，能够将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上，优选3.0以上。其结果，能够使普通铁水中的P浓度为0.15质量％以下，且确保脱磷炉渣中的磷酸浓度为15质量％以上。

需要说明的是，将所有的脱磷剂进行燃烧器投射，也能够将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上。但是，考虑到燃烧器的燃料成本，宜对铁水进行燃烧器投射脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上且小于100质量％的脱磷剂。

另一方面，若通过脱磷处理使铁水中的P浓度为0.15质量％以下，则脱磷氧效率下降，脱碳氧效率增加。因此，铁水中的C浓度下降，铁水的熔点上升。铁水温度低时更容易进行脱磷处理，当铁水中的C浓度为2质量％以下时，铁水的熔点为1400℃以上，低温下的脱磷处理变得困难。另外，若脱磷处理后的普通铁水中的C浓度低，则在其后的转炉吹炼中热裕度下降，操作限制变大。进而，在脱磷处理末期，若促进脱碳反应，则容易发生脱磷炉渣的起泡。以在浇包中进行脱磷处理为前提的情况下，由于自由空间小，因此对起泡的容许度低，脱碳反应活跃时，存在起泡诱发炉渣溢出的可能性。

因此，本发明的磷酸肥料原料的制造方法中，优选促进脱磷反应且抑制脱碳反应，因此优选使用以下3个方法。

首先，作为氧源，相对于氧气提高以铁氧化物为主体的原料的使用比率。

以铁氧化物为主体的原料供给氧时，通过其还原热而降低脱磷反应部位的温度，形成对脱磷有利且对脱碳不利的情况。此时，为了即使使用以铁氧化物为主体的原料也不会因还原热而热源不足，利用燃烧器等外部热源进行脱磷处理的热补偿。由于越是在铁水中的P浓度下降的脱磷处理末期，脱碳反应越容易比脱磷反应更占优势，因此通过使用铁氧化物能够提高脱碳抑制效果。

接着，优化生成炉渣量。

通过平衡计算调整脱磷剂的量来优化炉渣量，以使脱磷反应进行至铁水中的P浓度达到目标浓度时炉渣中的磷酸浓度为目标值以上。若炉渣量过少，则磷酸达到平衡上限时脱磷反应停止，此后脱碳反应单方面进行，铁水中的P浓度难以降至目标值。另一方面，若炉渣量过多，即使铁水中的P浓度降至目标值，炉渣中的磷酸浓度也难以达到目标值。因此，通过优化炉渣量，能够使脱磷反应与脱碳反应的竞争反应进行至最后，抑制脱碳反应。

接着，优化搅拌力。

炉渣金属间的氧势不平衡，因此进行强搅拌时，铁水中的碳与炉渣中的铁氧化物剧烈反应，容易进行脱碳反应。因此，在不达到磷或磷酸的传质控速的程度下进行搅拌。另一方面，炉渣的搅拌过弱时，由于利用燃烧器等外部热源，因此炉渣的表面温度上升，着热效率恶化，因此确保最低限度的搅拌力。

通过改善这些点，能够实现更优选的脱磷处理。

最有效的脱磷处理为如下处理：将含有CaO的脱磷剂全部进行燃烧器投射，氧源全部通过以铁氧化物为主体的原料进行供给，热源不足通过燃烧器来补偿。

但是，由于燃料成本过度升高，因此也需要考虑如何通过较少燃料来获得同等的效果。

基于该观点，下面对本发明的具体的磷酸肥料原料的制造方法进行说明。

首先，对本发明的磷酸肥料原料的制造方法中利用的装置进行说明。

图1所示装置具备收纳铁水11A的浇包10、收纳作为氧源的以铁氧化物为主体的原料的收纳部12A、收纳脱磷剂的收纳部12B、用于进行燃烧器投射以铁氧化物为主体的原料和/或脱磷剂的燃烧器装置14、对铁水11A吹送作为氧源的氧气的顶吹喷枪16、将氮气或非活性气体吹送至铁水11A中的底吹风口18和排气管20。需要说明的是，图1中，10B表示脱磷炉渣，14A表示火焰。

本发明的磷酸肥料原料的制造方法使用例如图1所示装置来制造磷酸肥料原料。需要说明的是，以下说明中，图1所示装置中的符号省略。

本发明的磷酸肥料原料的制造方法中，例如如图1所示，将P浓度为0.3质量％以上、C浓度为2质量％以上的铁水(以下也称为“初始铁水”)收纳在浇包中。然后，向收纳的初始铁水供给氧源和含有CaO的脱磷剂，进行脱磷处理直至铁水中的P浓度变为0.06～0.15质量％。

此处，若脱磷处理后的普通铁水中的P浓度超过0.15质量％，则难以通过其后的转炉吹炼来制造高级钢。另外，若脱磷处理后的普通铁水中的P浓度低于0.06质量％，则难以确保磷分配中脱磷炉渣中的磷酸浓度为15质量％以上。而且，在脱磷处理末期脱碳反应进行，铁水中的C浓度降低或发生炉渣的起泡。

初始铁水使用C浓度为2.0质量％以上、P浓度为0.3质量％以上的铁水。另一方面，在磷酸肥料原料的制造方法中，即使初始铁水的P浓度低，也能够得到P浓度为0.06～0.15质量％的普通铁水和磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。因此，初始铁水的P浓度也可以为0.3质量％以上且小于1.0质量％、0.3质量％以上且0.9质量％以下、0.3质量％以上且0.8质量％以下、0.3质量％以上且0.7质量％以下。

需要说明的是，初始铁水中的C浓度的上限例如为4.5质量％以下。

脱磷剂通过由燃烧器装置向炉渣辐射火焰，进行燃烧器投射来供给。脱磷剂的供给方法详见后文。

需要说明的是，脱磷剂的种类没有特别限定，例如优选含有选自由生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石、转炉炉渣及硅石组成的组中的1种或2种以上。

另一方面，氧源基本通过由顶吹喷枪吹送氧气来供给。但是，在脱磷处理末期，氧源优选通过投入以铁氧化物为主体的原料来供给。氧源的供给方法详见后文。

通过供给氧源和脱磷剂，使生成的脱磷炉渣中的碱度(C/S)为2.5以上，优选使其为3.0以上。脱磷炉渣中的碱度(C/S)小于2.5时，由于磷分配比低，因此若使铁水中的P浓度下降至0.15质量％，则无法确保脱磷炉渣中的磷酸浓度为15质量％以上。

需要说明的是，脱磷炉渣中的碱度(C/S)的下限可以超过2.5、为2.6以上或2.7以上。另一方面，脱磷炉渣中的碱度(C/S)的上限例如为4.0。

并且，脱磷炉渣中的碱度高时，炉渣的熔点升高，脱磷炉渣的粘度下降，炉渣金属间的反应效率下降。因此，无法使脱磷炉渣中的碱度(C/S)为2.5以上。

因此，为了熔化炉渣，由燃烧器装置辐射火焰。在此基础上，将添加的脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂进行燃烧器投射。

需要说明的是，如前所述也可以将脱磷剂全部通过进行燃烧器投射在高温下投入，但也可以在脱磷处理开始后，在吹送氧气的过程中在短时间内将部分脱磷剂一次性或连续地添加而不进行加热。即，也可以将部分脱磷剂不加热地添加。

在铁水的脱磷处理的温度域(1300～1400℃)，高碱度的炉渣难以熔化。因此，通过使用燃烧器将脱磷剂进行燃烧器投射来使脱磷剂高温化从而使炉渣高温化。由此能够促进脱磷剂的熔化，提高炉渣的流动性和均匀性。

另外，通过促进脱磷剂的熔化，促进磷酸(P₂O₅)与CaO的结合来降低磷酸的活度系数。由此能够抑制回磷，确保炉渣中磷酸为高浓度。制造磷酸浓度高肥料效果特别高的磷酸肥料原料时，该效果特别大。

在铁水的脱磷处理的温度域(1300～1400℃)，若炉渣中的碱度(C/S)为1.5左右，则脱磷剂容易熔化。因此，碱度(C/S)达到1.5左右前，也可以不使用燃烧器对脱磷剂进行燃烧器投射，从浇包的上方通过常规的方法投入脱磷剂，反应性也不会下降。

因此，为了削减燃烧器燃料的成本，CaO成分所需投入量的脱磷剂中，也可以在处理开始后一边供给氧气一边将CaO成分所需投入量的最高50质量％的脱磷剂以粉状或块状的状态从浇包上方一次性或连续投入，然后，将剩余的CaO成分所需投入量的50质量％以上且小于100质量％的脱磷剂进行燃烧器投射以使碱度上升至2.5以上。

即，如图4所示，宜在脱磷处理前半段不加热地添加部分脱磷剂，在脱磷处理后半段将剩余的脱磷剂进行燃烧器投射。

具体而言，在脱磷处理中，宜在炉渣中的碱度(C/S)达到1.5之前，将脱磷剂中CaO成分所需投入量的超过0质量％且为50质量％以下(优选10质量％以上且50质量％以下、或者20质量％以上且50质量％以下)的脱磷剂不加热地添加至铁水中。

然后，为了使炉渣中的碱度(C/S)由1.5变为2.5以上，宜将CaO成分所需投入量的50质量％以上50质量％以下且小于100质量％(优选50质量％以上且90质量％以下、或者50质量％以上且80质量％以下)的脱磷剂进行燃烧器投射至铁水中。

需要说明的是，在燃烧器燃料的成本允许的范围内，为了简化操作，也可以将所需投入量的全部脱磷剂进行燃烧器投射。另外，进行燃烧器投射脱磷酸剂的情况下，脱磷剂的平均粒径优选为2mm以下。

对于氧源的供给，优选首先由顶吹喷枪吹送氧气，然后在脱磷处理末期投入至少含有相当于1.5Nm³/t的氧单位消耗量的氧的以铁氧化物为主体的原料。具体而言，优选在铁水中的P浓度下降至0.2质量％以下的阶段，投入至少含有相当于1.5Nm³/t的氧单位消耗量的氧的以铁氧化物为主体的原料。

含有CaO的脱磷剂的熔点高，因此即使变为化合物也不易熔化，而以铁氧化物为主体的原料即使不用燃烧器加热也容易在炉渣中熔化。因此，也可以经由燃烧器装置进行燃烧的同时将以铁氧化物为主体的原料进行燃烧器投射，但以铁氧化物为主体的原料不一定要进行燃烧器投射，也可以如通常那样从浇包上方不加热地添加。

即，如图4所示，宜在脱磷处理前半段，作为氧源吹送氧气，在脱磷处理末期，作为氧源进行燃烧器投射或不加热地添加以铁氧化物为主体的原料。

具体而言，宜在脱磷处理末期(具体而言，铁水中的P浓度下降至0.2质量％以下的阶段)，将至少含有相当于1.5Nm³/t以上的氧单位消耗量的氧的以铁氧化物为主体的原料作为氧源连续地进行燃烧器投射或不加热地添加至铁水中。

需要说明的是，作为以铁氧化物为主体的原料，可列举出铁矿石粉末、粉尘、氧化皮粉末等。

以铁氧化物为主体的原料具有作为冷却材料发挥功能以及抑制脱碳反应的功能。即，通过利用还原热使反应部位冷却，抑制反应界面处的温度上升，促进脱磷反应，从而抑制脱碳反应。因此，优选至少在脱磷反应下降、脱碳反应成为主体的时机，停止氧气的供给，将氧源变更为以铁氧化物为主体的原料。即，铁水中的P浓度下降至0.2质量％附近时，反应的主体由脱磷反应变为脱碳反应。此处，使铁水中的P浓度由0.2质量％下降至0.15质量％所需要的氧量为0.45Nm³/t，若假设此时的脱磷氧效率为30％，则所需氧量为1.5Nm³/t。

因此，采用以铁氧化物为主体的原料来供给至少1.5Nm³/t的氧成分即可在脱碳反应最活跃的时机发挥脱碳抑制效果。当然，1.5Nm³/t为最低值，如果可以接受燃料成本的话，也可以使用该值以上的以铁氧化物为主体的原料。

另外，以铁氧化物为主体的原料不是难溶性的，因此不一定要采用燃烧器来投入，也可以从浇包上方添加(即，不加热地添加)。另一方面，投入所需能量时，无法仅靠脱磷剂来确保相当于投入能量的粉体量的情况下，优选将以铁氧化物为主体的原料的一部分或全部进行燃烧器投射。另外，作为氧源的供给方法，优选在脱磷反应为主的脱磷处理初期供给氧气，供给所需量的氧后，切换为以铁氧化物为主体的原料的燃烧器投射，连续供给以铁氧化物为主体的原料。

脱磷处理中，为了搅拌铁水及炉渣，优选从底吹风口吹送氮气或非活性气体作为搅拌气体。此时，优选通过将搅拌气体的流量设为2～40NL/t/分钟来使炉渣中的(T.Fe)为5质量％以上且20质量％以下。但是，搅拌气体的导入方法不限于底吹风口，也可以由浸渍喷枪导入。

需要说明的是，(T.Fe)是指Fe(铁)的含量。

由图2可知，搅拌气体的流量(图2中记作底吹流量)多的情况下，铁水中的P浓度下降时，铁水中的C浓度也容易下降。即，若搅拌气体的流量过多，则强搅拌会促进铁水中的碳与铁氧化物的反应，脱碳进行的同时(T.Fe)下降。因此，搅拌气体的流量的上限优选设为40NL/t/分钟。

另一方面，搅拌气体的流量过少时，炉渣中的(T.Fe)增加的同时燃烧器的着热效率因炉渣的流动下降而下降。另外，铁水中的P的移动停滞，脱磷反应被抑制。因此，搅拌气体的流量的下限优选设为2NL/t/分钟。

通过如上述那样调整搅拌气体的流量，能够将炉渣中的(T.Fe)调整为5～20质量％，能够进一步提高脱磷反应，降低脱碳反应。

炉渣的(T.Fe)为5质量％以下时，存在脱磷处理能力因炉渣的氧势的下降而下降的倾向。另一方面，炉渣的(T.Fe)超过20质量％时，相对地存在导致炉渣中的(P₂O₅)浓度及(CaO)浓度的下降的倾向。特别是，在高(P₂O₅)浓度区域，存在脱磷处理能力下降的影响，故不优选。

作为炉渣的(T.Fe)调整方法，炉渣中的(T.Fe)高时，也可以通过将碳源投入炉渣表面或者在脱磷处理后仅继续进行底吹搅拌，来将(T.Fe)调整至前述范围内。

另外，脱磷炉渣过多时，有时会难以确保炉渣中的磷酸浓度为15质量％以上。因此，根据需要，也可以在进行脱磷处理前对高磷铁水进行脱硅处理以减少投入石灰量。

实施例

接下来，对本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为确认本发明的可实施性及效果而采用的一条件例，本发明不限于该一条件例。只要不脱离本发明的主旨、能够达成本发明的目的，则本发明可采用各种条件。

首先，在浇包中准备表1所示组成的初始铁水(高P浓度的铁水)100t，在表1所示条件下进行脱磷处理。需要说明的是，脱磷处理中，作为搅拌气体，从底吹风口向铁水中吹送2NL/t/分钟(200NL/分钟)的氮气。另外，在公开例和比较例中，如下述那样改变条件进行了实验。需要说明的是，表1中的％是指质量％。

比较例1中，作为氧源由顶吹喷枪以恒定速度用60分钟吹送氧气14.2Nm³/t。并且，作为氧源，自处理开始20分钟后以50kg/分钟的速度从浇包上方连续投入总计16.4kg/t的铁矿石。另外，在脱磷处理的初期，在短时间内，作为脱磷剂，从浇包上方投入生石灰12.4kg/t、轻烧白云石8.1kg/t、硅砂8.6kg/t。此时，没有利用燃烧器对脱磷剂进行加热。

比较例2中，作为氧源由顶吹喷枪以恒定速度用60分钟吹送氧气12.7Nm³/t。并且，作为氧源，自处理开始30分钟后，以30kg/分钟的速度从浇包上方连续投入总计7.9kg/t的铁矿石。另外，在脱磷处理的初期，在短时间内，作为脱磷剂，从浇包上方投入转炉炉渣30.9kg/t、轻烧白云石1.90kg/t、硅砂3.4kg/t。此时，没有利用燃烧器对脱磷剂进行加热。

公开例1中，在脱磷处理期间，作为氧源，从浇包上方用滑槽连续投入总计32.7kg/t的铁矿石。此时，没有进行氧气的吹送。

另一方面，自处理开始至结束为止用65分钟以LPG单位消耗量6.32Nm³/t的量(600Nm³/h的速度)向炉渣连续辐射火焰。此时，在进行燃烧的同时全程均等地连续地进行燃烧器投射作为脱磷剂的转炉炉渣19.7kg/t、生石灰3.9kg/t及轻烧白云石2.0kg/t。

公开例2中，自脱磷处理开始，由顶吹喷枪用32分钟吹送氧气5.3Nm³/t，氧气吹送结束后，用约20分钟连续投入铁矿石15.0kg/t。

另一方面，在脱磷处理初期一次性投入相当于CaO成分所需投入量的40％的量的脱磷剂。此时，没有利用燃烧器对脱磷剂进行加热。然后，氧气吹送结束后，切换为燃烧器，以LPG单位消耗量2.66Nm³/t的量(600Nm³/h的速度)向炉渣辐射火焰27分钟。此时，均等连续地进行燃烧器投射相当于CaO成分所需投入量的60％的量的脱磷剂。

需要说明的是，作为脱磷剂总计使用转炉炉渣粉末23kg/t、生石灰3.8kg/t、轻烧白云石2.50kg/t的混合物。

并且，虽然脱磷处理结束时炉渣中的(T.Fe)变动了20质量％左右，在脱磷处理结束前投入无烟碳粉0.8kg/t，最终将炉渣中的(T.Fe)调整为13.3质量％。

公开例3中，自脱磷处理开始，由顶吹喷枪用32分钟吹送氧气10.4Nm³/t，氧气吹送结束后，用约8分钟连续投入铁矿石7.5kg/t。

另一方面，在脱磷处理初期一次性投入相当于CaO成分所需投入量的50％的量的脱磷剂。此时，没有利用燃烧器对脱磷剂进行加热。然后，氧气吹送结束后，切换为燃烧器，以LPG单位消耗量0.55Nm³/t的量(150Nm³/h的速度)向炉渣辐射火焰22分钟。此时，均等连续地进行燃烧器投射相当于CaO成分所需投入量的50％的量的脱磷剂。

需要说明的是，作为脱磷剂，总计使用生石灰12.4kg/t、轻烧白云石4.8kg/t的混合物，从浇包上方另行不加热地添加硅砂3.9kg/t。

并且，虽然脱磷处理结束时炉渣中的(T.Fe)变动了20质量％左右，在脱磷处理结束前投入无烟碳粉0.8kg/t，最终将炉渣中的(T.Fe)调整为13.0质量％。

比较例3中，自脱磷处理开始，由顶吹喷枪用33分钟吹送氧气10.8Nm³/t，氧气吹送结束后，用约8分钟连续投入铁矿石7.0kg/t。

另一方面，在脱磷处理初期一次性投入相当于CaO成分所需投入量的50％的量的脱磷剂。此时，没有利用燃烧器对脱磷剂进行加热。然后，氧气吹送结束后，切换为燃烧器，以LPG单位消耗量0.74Nm³/t的量(200Nm³/h的速度)向炉渣辐射火焰22分钟。此时，均等连续地进行燃烧器投射相当于CaO成分所需投入量的50％的量的脱磷剂。

需要说明的是，作为脱磷剂总计使用生石灰15.0kg/t、轻烧白云石5.2kg/t的混合物，从浇包上方另行不加热地添加硅砂5.4kg/t。

并且，虽然脱磷处理结束时炉渣中的(T.Fe)变动了20质量％左右，在脱磷处理结束前投入无烟碳粉0.9kg/t，最终将炉渣中的(T.Fe)调整为10.5质量％。

[表1]

比较例1中，虽然在处理末期投入铁矿石促进脱磷反应，但没有进行燃烧器加热，因此只能在炉渣的粘度不过度上升的程度下投入脱磷剂。因此，由于碱度低为1.58，因此脱磷反应不充分，炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度低于15质量％。

比较例2中，同样地，虽然在处理末期投入铁矿石促进脱磷反应，但由于没有进行燃烧器加热，因此碱度低为1.72。因此，脱磷反应不充分，炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度低于15质量％。

与此相对，公开例1中，将脱磷剂全部进行燃烧器投射，能够提高脱磷炉渣的碱度为3.21。因此，能够使普通铁水中的P浓度脱磷至0.12质量％，并且使脱磷炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度高于15质量％。另外，由于没有进行氧气的吹送，与比较例1和2相比，能够抑制铁水的脱碳量。

公开例2中，虽然仅燃烧器投射了相当于CaO成分所需投入量的60％的量的脱磷剂，但能够使脱磷炉渣的碱度高达3.18。因此，能够将普通铁水中的P浓度脱磷至0.12质量％，并且使脱磷炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度高于15质量％。另外，在铁水中的P浓度低的脱磷处理的后半段，由于没有进行氧气的吹送，因此与比较例1和2相比，能够抑制铁水的脱碳量。并且，通过将燃烧器的应用时期限定为脱磷处理后半段，能够将LPG消耗量由6.32Nm³/t削减至2.66Nm³/t。

公开例3中，虽然仅燃烧器投射了相当于CaO成分所需投入量的50％的量的脱磷剂，但能够使脱磷炉渣的碱度高达2.5。因此，能够将普通铁水中的P浓度脱磷至0.12质量％，并且使脱磷炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度高于15质量％。另外，在铁水中的P浓度低的脱磷处理的后半段，由于没有进行氧气的吹送，因此与比较例1和2相比，能够抑制铁水的脱碳量。并且，通过将燃烧器的应用时期限定为脱磷处理后半段，能够将LPG消耗量由6.32Nm³/t削减至0.55Nm³/t。

比较例3中，为了提高炉渣的硅酸肥料效果，增加了硅砂投入量，因此脱磷炉渣的碱度变低为2.4。因此，即使能够将普通铁水中的P浓度脱磷至0.12质量％，脱磷炉渣中的磷酸(P₂O₅)浓度也低于15质量％。

附图标记说明如下。

10 浇包

10A 铁水

10B 脱磷炉渣

12A 以铁氧化物为主体的原料的收纳部

12B 脱磷剂的收纳部

14 燃烧器装置

16 顶吹喷枪

18 底吹风口

需要说明的是，对于日本专利申请第2019-048152号的公开内容，将其整体通过参照引入至本说明书。

本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准与具体分别记载各文献、专利申请和技术标准通过参照引入的情况同等程度地，通过参照引入至本说明书中。

Claims (6)

1.一种磷酸肥料原料的制造方法，其中，在对C浓度为2.0质量％以上、P浓度为0.3质量％以上的铁水供给氧源和含有CaO的脱磷剂的脱磷处理中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上的脱磷剂，将生成的脱磷炉渣的碱度(CaO)/(SiO₂)调整为2.5以上，得到P浓度为0.06～0.15质量％的普通铁水和磷酸浓度为15质量％以上的脱磷炉渣。

2.根据权利要求1所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，所述铁水的P浓度为0.3质量％以上且小于1.0质量％。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，对所述铁水进行燃烧器投射所述脱磷剂中CaO成分所需投入量的50质量％以上且小于100质量％的脱磷剂。

4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，在所述脱磷处理末期，对于所述铁水连续地进行燃烧器投射或不加热地添加以铁氧化物为主体的原料作为氧源，所述以铁氧化物为主体的原料至少含有相当于1.5Nm³/t以上的氧单位消耗量的氧。

5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，通过底吹风口或浸渍喷枪以2～40NL/t/分钟对所述铁水吹送氮气或非活性气体，将所述脱磷炉渣的(T.Fe)调整为5质量％以上且20质量％以下。

6.根据权利要求1～权利要求5中任一项所述的磷酸肥料原料的制造方法，其中，所述脱磷剂含有选自由生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石、转炉炉渣及硅石组成的组中的1种或2种以上。

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