JP2001131626A - 溶銑の脱珪処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 鋳床脱珪方式、特に、加速添加方式の有
する問題点を解決し、受銑開始直後からの脱珪反応効率
が高く、したがって脱珪剤原単位が従来に比して低く、
傾注樋の異常な損耗や発塵の問題の少ない鋳床脱珪方法
を提案する。 【手段】 溶銑の脱珪を加速添加方式による鋳床脱珪に
よって行うに当たり、溶滓をほぼ完全に払い出した受銑
容器内に予め脱珪剤を前置きしておくこととする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高炉から出銑された
溶銑を転炉精練等に供するに先立ち予備処理する方法に
係り、特に溶銑の高炉鋳床脱珪方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉から出銑された溶銑は、転炉に送り
こまれ鋼に精練される。近年においては転炉精練を、極
力、昇温および脱炭精練のみに簡素化して操業効率を上
げることが一般化しており、そのため溶銑中の種々の不
純物、珪素（Si）、燐（P）、硫黄（S）さらにはマンガ
ン（Mn）をいわゆる予備精練によって転炉精練に先立っ
て除去しておくことが行われている。

【０００３】このうちSiの除去は、一般に高炉鋳床にお
いて出銑樋を流れる溶銑流に酸化鉄を主体とした脱珪剤
を投入し、溶銑が出銑樋を流れる過程、さらにはその溶
銑がトピードカーなどの受銑容器に落下する際の攪拌作
用によって溶銑中のSiと脱珪剤を反応させる鋳床脱珪方
式によって行うようになっている。

【０００４】この鋳床脱珪方式は２つの方法に大別され
る。一つは、特開昭61-61412号公報等で開示される自然
落下方式であり、他は特開昭61-52312号公報、特開昭61
-21810号公報等で開示される加速添加方式である。前者
は脱珪剤を収容したホッパーから切り出し装置を経由し
て自然落下により脱珪剤を溶銑流に添加する方式であ
り、簡易ではあるが脱珪剤が溶銑流の表面に浮遊するた
め溶銑との反応界面積が小さく、そのため脱珪反応速度
が遅い上、脱珪反応効率のばらつきが大きいという欠点
がある。それに対して後者の加速添加方式は、粉状ある
いは粒状の脱珪剤を空気などのガスにより圧送し、投射
ランスを介して高速気流によって溶銑流中に噴射して侵
入させる方法である。この方法では溶銑流中に侵入した
脱珪剤粒子は溶銑中を反応しながら浮上するので溶銑と
の反応界面積が大きく、また気流による噴射の際の溶銑
浴の攪拌も相俟って低Si域まで高い効率で脱珪反応を進
められる利点がある。したがって、加速添加方式が多く
採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速添
加方式にしても、自然落下方式にしても鋳床脱珪方式に
は、高炉からの出銑開始直後、すなわち受銑開始直後の
脱珪効率が低くかつ、そのばらつきも大きいという問題
がある。これは受銑開始直後においては受銑流量が比較
的小さく、そのため溶銑の受銑容器内への落下エネルギ
ーが小さくなって攪拌力が不足し、脱珪反応効率が低下
するためである。また、受銑開始直後には溶銑流量が変
動するが、これに対して脱珪剤の添加を適正に調整する
ことが困難であるという問題もある。さらに、加速添加
方式では脱珪剤の噴射が傾注樋において行われるため、
その損耗が進行し易く、発塵も激しいという問題もあ
る。

【０００６】本発明は、かかる鋳床脱珪方式、特に、加
速添加方式の有する問題点を解決し、受銑開始直後から
の脱珪反応効率が高く、したがって脱珪剤の原単位が従
来に比して低く、かつ加速を少なくしうる鋳床脱珪方法
を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、受銑開始直後
の溶銑流量の不足や出銑速度の変動に対応するには、い
わゆる前置き法（置き注ぎ法）が好適に対応しうること
に着目してなされたもので、溶銑の脱珪を鋳床脱珪によ
って行うに当たり、溶滓をほぼ完全に払い出した受銑容
器内に予め脱珪剤を前置きして受銑することとするもの
である。

【０００８】その際、前置きされる脱珪剤は、受銑状態
の不安定期に出銑される溶銑の脱珪に必要な量であるこ
ととして、本発明の効果を一層確実なものにする。さら
に、受銑状態の不安定期においては、脱珪は前置きされ
た脱珪剤によってのみ行われることとし、かつ、その期
間は鋳床脱珪での脱珪剤添加を行わないこととし、加速
添加方式を採る鋳床脱珪であるにもかかわらず、傾注樋
の異常損耗を防止し、かつ、発塵を抑制するものであ
る。また、鋳床脱珪の設備が故障した際は、受銑容器内
に前置した脱珪剤による脱珪処理が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、受銑容器としてトピードカ
ーを用い、鋳床脱珪として加速添加方式を用いる場合に
ついて、本発明をその実施手順に従い具体的に説明す
る。図１は本発明を実施するための工程概念図である。
図1に示すように本発明は、まずトピードカー１から溶
銑５を溶銑鍋２に払い出し（ａ）、さらに該トピードカ
ーを反転して内部に残留している溶銑およびスラグをほ
ぼ完全に排出する工程（ｂ）、ついでトピードカー１を
正置した状態に置いた後（ｃ）、その底部に脱珪剤３を
ホッパー１５から回転シュート１６を介して切り出して
前置きする工程（ｄ）および該脱珪剤３が前置きされた
トピードカー１に高炉４から鋳床樋１０に出銑される溶
銑を傾注樋６を介して前記脱珪剤が前置きされたトピー
ドカー１にそそぎ込む工程（ｅ）からなる。最後の工程
（ｅ）では、脱珪剤が加速添加機８からランス９を介し
て傾注樋６を流れる溶銑流１１に対して高圧ガスととも
に噴射される。

【００１０】 本発明の実施に当たっては、まず、受銑
容器であるトピードカー１の内容物（溶銑および溶滓）
をほぼ完全に排出する必要がある。通常の溶銑の払い出
しでは溶滓の一部が内部に残留することがあるが、本発
明においてはさらにこれらをほぼ完全に排出する必要が
ある。溶滓が残留した状態で脱珪剤が添加されると、溶
滓と脱珪剤とが固着し、容器底部に付着した状態となっ
て添加した脱珪剤の反応が阻害される。そのため通常の
溶銑の払い出し工程（ａ）に続いて、トピードをさらに
反転させトピードからの溶滓の流出がなくなることを待
つこと、あるいはトピードカー１を反転角度90°〜270
°にスイングしながら反転させる。この反転はでき得れ
ば２回以上行うのがよい。これによりトピードカー１の
内部に残留していた溶滓１４はほぼ完全にスラグパン１
３上に排出され続く工程で脱珪剤の投入が行われたとき
いわゆるガラ付きとなって残ることが避けられる。

【００１１】このようにして内部が清浄にされたトピー
ドカー１は正置の状態に置かれ（ｃ）、ついでその底部
に脱珪剤３が前置きされる。前置きする手段は問わない
が、ホッパー１５から脱珪剤を切り出してシュート１６
から所定量を投入するようにするのがよい。溶滓をほぼ
完全に払い出した状態下の前置によって、添加した脱珪
剤はガラ付きを生じることなく溶銑と反応して脱珪を行
うことができる。

【００１２】この場合、脱珪剤の投入量は、トピードカ
ー１に受銑する溶銑の脱珪のため必要な量のうちの一部
とすればよいが、好ましくは受銑状態不安定期に出銑さ
れる溶銑の脱珪に必要な量とするのがよい。ここに受銑
状態不安定期とは、出銑開始後単位時間当たりの出銑量
がほぼ一定に達するまでの期間をいう。この期間内に出
銑される溶銑量は通常トピードカーの全受銑量の20〜30
％に相当するので、前置き脱珪剤の量はこれに基づき算
出することができる。すなわちトピードカーの全受銑量
の20〜30％の溶銑を脱珪するのに必要な量を前置き脱珪
剤の量とすればよい。なお、脱珪剤の必要量を算出する
に当たり、溶銑Si含量反応効率等を考慮する。

【００１３】このようにして脱珪剤３が前置きされたト
ピードカー１には、高炉４から出銑される溶銑が傾注樋
６を介して注入される。これにより溶銑流１１はトピー
ドカー１の底部に前置きされた脱珪剤３と激しく反応
し、受銑開始直後の溶銑に対する脱珪が進む。

【００１４】この受銑開始直後の受銑状態不安定期にお
いては、加速添加装置８からの脱珪剤の噴射による添加
は行う必要がない。それに見合った脱珪剤はトピードカ
ー１の底部に前置きされており、さらなる添加は無駄で
あるばかりか傾注樋の溶損の原因あるいは発塵の原因と
なるからである。

【００１５】このようにして受銑を開始し、受銑状態不
安定期間が経過した後は、通常の加速添加装置８から脱
珪剤を取り出し、ランス９を介して例えば圧縮空気等を
搬送液体として溶銑流に向けて噴射する。この加速添加
方式による脱珪剤の添加は、原則としては受銑状態が安
定してから行うのがよいが、一部前置きによる脱珪処理
と重なるようにして脱珪処理が十分行われるようにする
こともできる。

【００１６】以上、本発明をトピードカーを受銑容器と
して用いる場合、および、鋳床脱珪として加速添加方式
を用いる場合について説明したが、受銑容器を公知の受
銑取鍋とすることもでき鋳床脱珪として自然落下方式を
採用することもできる。また、脱珪剤の選択も自由であ
って、本例に示した酸化鉄等の他に適当なフラックスを
混合することもできる。さらに、前置きされる脱珪剤と
加速添加方式により添加される脱珪剤はその成分が異な
るものとして前置き脱珪がより好適に進むようにするこ
とも可能である。その他、本発明の技術的思想に反する
ことのない限り、種々の実施形態をとりうる。

【００１７】

【実施例】容量200tのトピードカー内の溶銑を払い出し
後、これを反転し反転角度90°〜270°の間で２回スイ
ングして内部に残留していた溶銑およびスラグを排出し
た。目視により観察したところ、排出はほぼ完全であ
り、炉底にスラグおよび溶銑の残留は認められなかっ
た。

【００１８】上記により内容物を完全に排出したトピー
ドカーを正置後、その底部にミルスケール1tを脱珪剤と
して前置きし受銑に備えた。この量は、溶銑60t分の脱
珪剤に相当する。したがって全トピードカー受銑量に対
して消費される脱珪剤の30%を前置きしたこととなる。

【００１９】このように脱珪剤が前置きされたトピード
カーに高炉からの溶銑を受銑した。受銑開始後、トピー
ド内で脱珪剤と溶銑が激しく反応しているのが観察され
た。受銑状態が安定した後、脱珪剤（組成、粒度）を加
速添加装置により圧縮空気を搬送ガスとして傾注樋を流
れる溶銑に噴射して脱珪を継続した。

【００２０】このようにしてトピードカーに受銑する際
に前置き脱珪を併用して加速添加方式による脱珪を行っ
た結果、表１に示す成績が得られた。なお、比較例は加
速添加方式のみ行い、前置きを行わなかった場合であ
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明により、従来の鋳床脱珪方式によ
る脱珪で問題であった受銑開始初期における脱珪の不安
定が解消され、従来にくらべ脱珪剤の原単位を低下させ
ることができるとともに脱珪量を上昇させることができ
る。また鋳床脱珪として加速添加方式を採る脱珪では操
業に伴う傾注樋の溶損などのトラブルが解決され、安定
して操業を行うことが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するための工程概念図である。

【符号の説明】

１：トピードカー ２：払い出し容器 ３：前置き脱珪剤 ４：高炉 ５：溶銑 ６：傾注樋 ８：加速添加装置 ９：ランス １０：鋳床樋 １３：スラグパン １４：溶滓 １５：ホッパー １６：回転シュート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 寛 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K014 AA01 AB04 AC01 AD21 AD25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑の脱珪を鋳床脱珪によって行うに当
   たり、溶滓をほぼ完全に払い出した受銑容器内に予め脱
   珪剤を前置きして受銑することを特徴とする溶銑の脱珪
   処理方法。
2. 【請求項２】 前置きされる脱珪剤は、受銑状態不安定
   期に出銑される溶銑の脱珪に必要な量であることを特徴
   とする請求項１記載の溶銑の脱珪処理方法。
3. 【請求項３】 受銑状態不安定期においては脱珪は前置
   きされた脱珪剤によってのみ行われることを特徴とする
   請求項１または２記載の溶銑の脱珪処理方法。