JP2000313911A - 溶銑の脱硫剤 - Google Patents
溶銑の脱硫剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、溶銑を安価で効率良く脱硫するた
めの脱硫剤を提供する。 【解決手段】 （１）ＣａＯ，ＳｉＯ2 とＡｌを主成分
とし、ＣａＯ／ＳｉＯ2＝１．５〜３．５でかつＡｌ／
（ＣａＯ＋ＳｉＯ2 ）＝３〜１５重量％の溶銑の脱硫
剤。（２）Ａｌ源としてＡｌドロスを使用した前記
（１）の脱硫剤。（３）製鋼スラグを使用した前記
（１）、（２）の脱硫剤。
めの脱硫剤を提供する。 【解決手段】 （１）ＣａＯ，ＳｉＯ2 とＡｌを主成分
とし、ＣａＯ／ＳｉＯ2＝１．５〜３．５でかつＡｌ／
（ＣａＯ＋ＳｉＯ2 ）＝３〜１５重量％の溶銑の脱硫
剤。（２）Ａｌ源としてＡｌドロスを使用した前記
（１）の脱硫剤。（３）製鋼スラグを使用した前記
（１）、（２）の脱硫剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の溶銑の脱硫剤
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高級鋼製造に対する要請が増大す
るにつれて、低硫鋼を安く製造する方法が強く望まれて
いる。溶銑の脱硫法としては、ＣａＯ、ＣａＣ2 及びソ
ーダ灰等が古くから用いられている。中でも、ソーダ灰
は、脱硫能が極めて高く、低硫鋼を安定的に製造する方
法として広く利用されきた。しかし、ソーダ灰を用いる
と、耐火物の溶損が激しいこと、或いは脱硫反応時の熱
ロスが大きいことや、脱硫反応の際に生成したＮａ多く
を含有したスラグは、粒度、形状、硬度の特性上、セメ
ント原料や道盤材への有効利用が出来なくなるという欠
点を有していた。また、ＣａＣ2 も強力な脱硫能を示す
が、高価であるという問題がある。
るにつれて、低硫鋼を安く製造する方法が強く望まれて
いる。溶銑の脱硫法としては、ＣａＯ、ＣａＣ2 及びソ
ーダ灰等が古くから用いられている。中でも、ソーダ灰
は、脱硫能が極めて高く、低硫鋼を安定的に製造する方
法として広く利用されきた。しかし、ソーダ灰を用いる
と、耐火物の溶損が激しいこと、或いは脱硫反応時の熱
ロスが大きいことや、脱硫反応の際に生成したＮａ多く
を含有したスラグは、粒度、形状、硬度の特性上、セメ
ント原料や道盤材への有効利用が出来なくなるという欠
点を有していた。また、ＣａＣ2 も強力な脱硫能を示す
が、高価であるという問題がある。
【０００３】一方、安価であるＣａＯを有効に使おうと
する試みもなされており、ＣａＯと溶銑の脱酸を目的と
したＡｌドロス（金属Ａｌを含有）を配合したＣａＯ−
Ａｌドロス系の脱硫剤が提案されている。例えば、特開
昭５５−４１９１４号公報に見られるような、ＣａＯに
Ａｌドロスを３０〜７０％配合した脱硫剤を用いる方法
が提案されている。又、特開平３−２７４２１７号公報
では、ＣａＯにＡｌドロスを５〜２０重量％配合し、更
にこれに蛍石および炭素分を配合する方法が提案されて
いる。
する試みもなされており、ＣａＯと溶銑の脱酸を目的と
したＡｌドロス（金属Ａｌを含有）を配合したＣａＯ−
Ａｌドロス系の脱硫剤が提案されている。例えば、特開
昭５５−４１９１４号公報に見られるような、ＣａＯに
Ａｌドロスを３０〜７０％配合した脱硫剤を用いる方法
が提案されている。又、特開平３−２７４２１７号公報
では、ＣａＯにＡｌドロスを５〜２０重量％配合し、更
にこれに蛍石および炭素分を配合する方法が提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−４１９１４号公報に示される方法で脱硫すれば、
Ａｌドロス中の金属Ａｌの脱酸効果で脱硫促進が得られ
るが、高価なＡｌドロスの配合比が高い為、コスト的に
不利という問題があった。又、特開平３−２７４２１７
号公で示される方法では、蛍石を使用しており生成スラ
グにフッ素が含まれるため、スラグ処理に膨大な費用が
かかって実用的ではない。本発明は、蛍石を使わずに高
い脱硫能を示すＣａＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌを主成分とする
脱硫剤を提供する事を課題とするものである。
５５−４１９１４号公報に示される方法で脱硫すれば、
Ａｌドロス中の金属Ａｌの脱酸効果で脱硫促進が得られ
るが、高価なＡｌドロスの配合比が高い為、コスト的に
不利という問題があった。又、特開平３−２７４２１７
号公で示される方法では、蛍石を使用しており生成スラ
グにフッ素が含まれるため、スラグ処理に膨大な費用が
かかって実用的ではない。本発明は、蛍石を使わずに高
い脱硫能を示すＣａＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌを主成分とする
脱硫剤を提供する事を課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１）ＣａＯ、ＳｉＯ2 及びＡｌを含む溶銑の脱硫剤で
あって、ＣａＯ及びＳｉＯ2 のＣａＯ／ＳｉＯ2 比が
１．５〜３．５、且つ前記Ａｌが前記ＣａＯ及び前記Ｓ
ｉＯ2 の合計重量の３重量％〜１５重量％の割合である
ことを特徴とする溶銑の脱硫剤である。 （２）前記脱硫剤のＡｌ源として、金属ＡｌもしくはＡ
ｌ製造工程の産業廃棄物であるＡｌドロスを使用するこ
とを特徴とする前記（１）記載の溶銑の脱硫剤である。 （３）前記脱硫剤のＣａＯ源及びＳｉＯ2 源として、転
炉スラグ、脱珪スラグ及び溶鋼取鍋スラグの中から１種
または２種以上を使用することを特徴とする前記（１）
及び（２）に記載の溶銑の脱硫剤である。
りである。 （１）ＣａＯ、ＳｉＯ2 及びＡｌを含む溶銑の脱硫剤で
あって、ＣａＯ及びＳｉＯ2 のＣａＯ／ＳｉＯ2 比が
１．５〜３．５、且つ前記Ａｌが前記ＣａＯ及び前記Ｓ
ｉＯ2 の合計重量の３重量％〜１５重量％の割合である
ことを特徴とする溶銑の脱硫剤である。 （２）前記脱硫剤のＡｌ源として、金属ＡｌもしくはＡ
ｌ製造工程の産業廃棄物であるＡｌドロスを使用するこ
とを特徴とする前記（１）記載の溶銑の脱硫剤である。 （３）前記脱硫剤のＣａＯ源及びＳｉＯ2 源として、転
炉スラグ、脱珪スラグ及び溶鋼取鍋スラグの中から１種
または２種以上を使用することを特徴とする前記（１）
及び（２）に記載の溶銑の脱硫剤である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明者らは、安価なＣａＯ系フ
ラックスで有効に脱硫する目的から、ＣａＯの滓化剤と
してＳｉＯ2 を活用する事を考え、さらに、溶銑をＡｌ
で脱酸して、還元反応である脱硫反応を促進する事を考
えた。まず、Ａｌの効果であるが、ＣａＯによる脱硫反
応は（１）式により示され、右辺のＯをＡｌで脱酸して
除去する事により、反応は右方向に加速される。すなわ
ち、脱硫反応が促進する。 ＣａＯ＋Ｓ → ＣａＳ＋Ｏ ・・・・（１）
ラックスで有効に脱硫する目的から、ＣａＯの滓化剤と
してＳｉＯ2 を活用する事を考え、さらに、溶銑をＡｌ
で脱酸して、還元反応である脱硫反応を促進する事を考
えた。まず、Ａｌの効果であるが、ＣａＯによる脱硫反
応は（１）式により示され、右辺のＯをＡｌで脱酸して
除去する事により、反応は右方向に加速される。すなわ
ち、脱硫反応が促進する。 ＣａＯ＋Ｓ → ＣａＳ＋Ｏ ・・・・（１）
【０００７】次に、ＣａＯの滓化剤としてＳｉＯ2 を活
用した理由は、ＳｉＯ2 添加により固体のＣａＯが滓化
・液状化し、固体より反応速度が増大して、ＣａＯの脱
硫反応に効率的に寄与するためである。従って、ＳｉＯ
2 によりＣａＯを滓化した状態を前提とすれば、ＣａＯ
／ＳｉＯ2 が高い方がスラグの脱硫能は向上する。しか
し、ＳｉＯ2 の添加量が少なくＣａＯ／ＳｉＯ2 が高く
なり過ぎると未滓化状態となり、ＣａＯの固体反応が主
体となるので、反応速度的に不利になり、脱硫率が低下
するる。
用した理由は、ＳｉＯ2 添加により固体のＣａＯが滓化
・液状化し、固体より反応速度が増大して、ＣａＯの脱
硫反応に効率的に寄与するためである。従って、ＳｉＯ
2 によりＣａＯを滓化した状態を前提とすれば、ＣａＯ
／ＳｉＯ2 が高い方がスラグの脱硫能は向上する。しか
し、ＳｉＯ2 の添加量が少なくＣａＯ／ＳｉＯ2 が高く
なり過ぎると未滓化状態となり、ＣａＯの固体反応が主
体となるので、反応速度的に不利になり、脱硫率が低下
するる。
【０００８】そこで、本発明者らは、ＣａＯとＳｉＯ2
を主体とする脱硫剤のＡｌ添加量の適正値を明らかにす
るため、１００ｋｇ大気溶解炉を用いて系統的な実験を
行った。実験方法はＣａＯ、ＳｉＯ2 （ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ＝２，ＣａＯ＝７ｋｇ／ｔ））を一定とし、純Ａｌの
含有量をＣａＯとＳｉＯ2 の合計重量に対して大きく振
らして溶銑に添加し、脱硫反応への影響を見てみた。実
験温度は１４００℃であり、初期［Ｓ］濃度は０．０３
０％である。その結果を図１に示す。
を主体とする脱硫剤のＡｌ添加量の適正値を明らかにす
るため、１００ｋｇ大気溶解炉を用いて系統的な実験を
行った。実験方法はＣａＯ、ＳｉＯ2 （ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ＝２，ＣａＯ＝７ｋｇ／ｔ））を一定とし、純Ａｌの
含有量をＣａＯとＳｉＯ2 の合計重量に対して大きく振
らして溶銑に添加し、脱硫反応への影響を見てみた。実
験温度は１４００℃であり、初期［Ｓ］濃度は０．０３
０％である。その結果を図１に示す。
【０００９】図から分かるとおり、ＣａＯとＳｉＯ2 の
合計重量に対して３％以上の純Ａｌを含有すれば、脱硫
率が大幅に増大する事が分かった。ただし、１５％以上
の含有では溶銑中のＯが殆どゼロになり、脱硫促進効果
が飽和するので、それ以上の純Ａｌの含有はコストが無
駄になる。従って純Ａｌの適正含有量は、ＣａＯ とＳ
ｉＯ2 の合計重量に対して３％〜１５％である。
合計重量に対して３％以上の純Ａｌを含有すれば、脱硫
率が大幅に増大する事が分かった。ただし、１５％以上
の含有では溶銑中のＯが殆どゼロになり、脱硫促進効果
が飽和するので、それ以上の純Ａｌの含有はコストが無
駄になる。従って純Ａｌの適正含有量は、ＣａＯ とＳ
ｉＯ2 の合計重量に対して３％〜１５％である。
【００１０】なお、Ａｌ源としては、純Ａｌの粉末以外
に、品位の低い金属Ａｌや、Ａｌ製錬時に発生する産業
廃棄物であるＡｌドロス（金属Ａｌを含む）を使用して
も同等の効果が得られる。ただし、適正Ａｌ含有量は、
あくまで純Ａｌ分に換算して設定する必要がある。
に、品位の低い金属Ａｌや、Ａｌ製錬時に発生する産業
廃棄物であるＡｌドロス（金属Ａｌを含む）を使用して
も同等の効果が得られる。ただし、適正Ａｌ含有量は、
あくまで純Ａｌ分に換算して設定する必要がある。
【００１１】次に、ＣａＯとＳｉＯ2 の適正バランスを
明確にするために、上記と同じ実験炉を用いて、純Ａｌ
量をＣａＯとＳｉＯ2 の合計重量に対して１０％，Ｃａ
Ｏ原単位を７ｋｇ／ｔ一定にして、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
大きく振って脱硫率への影響を見た。その結果を図２に
示す。図から分かるように、ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．５
以上で脱硫率が大きく向上している。
明確にするために、上記と同じ実験炉を用いて、純Ａｌ
量をＣａＯとＳｉＯ2 の合計重量に対して１０％，Ｃａ
Ｏ原単位を７ｋｇ／ｔ一定にして、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
大きく振って脱硫率への影響を見た。その結果を図２に
示す。図から分かるように、ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．５
以上で脱硫率が大きく向上している。
【００１２】しかし、ＣａＯ／ＳｉＯ2 が３．５超では
寧ろ脱硫率が低下している。一般的にＣａＯ／ＳｉＯ2
が高い程、脱硫剤の脱硫能は上がるが、３．５を超える
と前述したようにＣａＯが過剰になり、脱硫剤の融点が
上がって未滓化状態となって、脱硫への寄与が低下し、
生石灰が無駄になってコスト的に不利である。したがっ
て、適正なＣａＯ／ＳｉＯ2 は、１．５〜３．５であ
る。
寧ろ脱硫率が低下している。一般的にＣａＯ／ＳｉＯ2
が高い程、脱硫剤の脱硫能は上がるが、３．５を超える
と前述したようにＣａＯが過剰になり、脱硫剤の融点が
上がって未滓化状態となって、脱硫への寄与が低下し、
生石灰が無駄になってコスト的に不利である。したがっ
て、適正なＣａＯ／ＳｉＯ2 は、１．５〜３．５であ
る。
【００１３】なお、ＣａＯ源あるいはＳｉＯ2 源とし
て、製鋼プロセスから発生するスラグ、例えば、転炉ス
ラグ、脱珪スラグ、溶鋼取鍋スラグの中から１種あるい
はそれらの２種以上の混合物を使って、適正ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 に調整すれば、脱硫促進効果は同じ様に得られ
る。
て、製鋼プロセスから発生するスラグ、例えば、転炉ス
ラグ、脱珪スラグ、溶鋼取鍋スラグの中から１種あるい
はそれらの２種以上の混合物を使って、適正ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 に調整すれば、脱硫促進効果は同じ様に得られ
る。
【００１４】転炉スラグは４０−６０％程度のＣａＯを
含み、１０−１５％程度のＳｉＯ2を含んでいる。
含み、１０−１５％程度のＳｉＯ2を含んでいる。
【００１５】脱珪スラグは３０−５０％程度のＣａＯを
含み、３０−５０％程度のＳｉＯ2を含んでいる。
含み、３０−５０％程度のＳｉＯ2を含んでいる。
【００１６】又、溶鋼取鍋スラグは、４０−５０％程度
のＣａＯを含み、５−１０％程度のＳｉＯ2 を含んでい
る。これら製鋼スラグは、一旦溶融したものであるか
ら、滓化性が良く、脱硫剤として使用するのは望まし
い。
のＣａＯを含み、５−１０％程度のＳｉＯ2 を含んでい
る。これら製鋼スラグは、一旦溶融したものであるか
ら、滓化性が良く、脱硫剤として使用するのは望まし
い。
【００１７】本発明の脱硫剤は、例えばランスを溶銑中
に浸漬させ、溶銑内部から粉体にして溶銑にインジェク
ションしても構わないし、ＫＲ法のように、粉状或いは
粒状或いは塊状の脱硫剤を溶銑上方から添加して、機械
撹拌する方法によっても、同等の脱硫効果を示す。
に浸漬させ、溶銑内部から粉体にして溶銑にインジェク
ションしても構わないし、ＫＲ法のように、粉状或いは
粒状或いは塊状の脱硫剤を溶銑上方から添加して、機械
撹拌する方法によっても、同等の脱硫効果を示す。
【００１８】
【実施例】１．溶銑成分 ［Ｃ］＝４．０−４．５％，［Ｓｉ］＝Ｔｒ．−０．５
％，［Ｍｎ］＝０．２−０．５％，［Ｐ］＝０．０８０
−０．１５０％ ［Ｓ］＝０．０２５−０．０３５％ ２．反応容器および溶銑量 溶銑鍋 ３５０ｔ ３．脱硫剤添加方法 インペラーによる機械撹拌 ４．操業条件の詳細および結果 表１にまとめて記す。
％，［Ｍｎ］＝０．２−０．５％，［Ｐ］＝０．０８０
−０．１５０％ ［Ｓ］＝０．０２５−０．０３５％ ２．反応容器および溶銑量 溶銑鍋 ３５０ｔ ３．脱硫剤添加方法 インペラーによる機械撹拌 ４．操業条件の詳細および結果 表１にまとめて記す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１は、本発明の実施例および比較例を示
したものであり、実施例では、いずれも８７〜９３％と
高い脱硫率が得られている。一方。比較例１ではＣａＯ
／ＳｉＯ2 不足、比較例２ではＡｌ不足、比較例３では
ＣａＯ／ＳｉＯ２とＡｌが両方不足しており、適正範囲
から外れている為、脱硫率が６３〜７８％と低い値にと
どまっている。
したものであり、実施例では、いずれも８７〜９３％と
高い脱硫率が得られている。一方。比較例１ではＣａＯ
／ＳｉＯ2 不足、比較例２ではＡｌ不足、比較例３では
ＣａＯ／ＳｉＯ２とＡｌが両方不足しており、適正範囲
から外れている為、脱硫率が６３〜７８％と低い値にと
どまっている。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、低コストで効率的な溶
銑脱硫処理が出来るため、脱硫処理コストの大幅低減と
同時に、容易に低硫鋼等の高級鋼を製造できるのにくわ
えて、蛍石を使用していないので環境問題上からも有利
であり、本発明がこの種の産業分野にもたらす効果は極
めて大きい。
銑脱硫処理が出来るため、脱硫処理コストの大幅低減と
同時に、容易に低硫鋼等の高級鋼を製造できるのにくわ
えて、蛍石を使用していないので環境問題上からも有利
であり、本発明がこの種の産業分野にもたらす効果は極
めて大きい。
【図１】脱硫剤のＣａＯ／ＳｉＯ2 と脱硫率の関係を示
す図。
す図。
【図２】Ａｌ含有量と脱硫率の関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊倉 政宣 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K014 AA02 AB03 AB21 AE01
Claims (3)
- 【請求項１】 ＣａＯ、ＳｉＯ2 及びＡｌを含む溶銑の
脱硫剤であって、ＣａＯ及びＳｉＯ2 のＣａＯ／ＳｉＯ
2 比が１．５〜３．５であり、且つＡｌは前記ＣａＯ及
び前記ＳｉＯ2 の合計重量の３重量％〜１５重量％の割
合であることを特徴とする溶銑の脱硫剤。 - 【請求項２】 前記脱硫剤のＡｌ源として、金属Ａｌも
しくはＡｌ製造工程の産業廃棄物であるＡｌドロスを使
用することを特徴とする請求項１記載の溶銑の脱硫剤。 - 【請求項３】 前記脱硫剤のＣａＯ源及びＳｉＯ2 源と
して、転炉スラグ、脱珪スラグ及び溶鋼取鍋スラグの中
から１種または２種以上を使用することを特徴とする請
求項１及び請求項２に記載の溶銑の脱硫剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121493A JP2000313911A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 溶銑の脱硫剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121493A JP2000313911A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 溶銑の脱硫剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000313911A true JP2000313911A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14812541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121493A Withdrawn JP2000313911A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 溶銑の脱硫剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000313911A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262511A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 脱硫スラグの再利用方法 |
| JP2015147971A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 新日鐵住金株式会社 | 溶銑の脱硫処理方法 |
| KR101824109B1 (ko) * | 2016-12-22 | 2018-02-01 | 주식회사 포스코 | 용선의 정련 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11121493A patent/JP2000313911A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262511A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 脱硫スラグの再利用方法 |
| JP2015147971A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 新日鐵住金株式会社 | 溶銑の脱硫処理方法 |
| KR101824109B1 (ko) * | 2016-12-22 | 2018-02-01 | 주식회사 포스코 | 용선의 정련 방법 및 이를 이용한 용강 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |