JP2001172708A - 溶銑の予備処理方法 - Google Patents
溶銑の予備処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶銑の予備処理において、炭材の添加歩留り
が良く、且つ、溶銑の予備処理時間を延長させず、迅速
に溶銑の炭素濃度を上昇させて溶銑の熱源を確保する。 【解決手段】 気体酸素源若しくは固体酸素源６を溶銑
２に供給して溶銑の脱珪精錬又は脱燐精錬を行う際に、
溶銑中の炭素濃度が低下して４．４ｗｔ％以下となった
時点から、炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇの炭材
３を溶銑に添加して溶銑の炭素濃度を高める。その際
に、炭材を直径が１ｍｍ以下の微粉状とすること、及び
炭材と同時に石灰源４を添加することが好ましい。
が良く、且つ、溶銑の予備処理時間を延長させず、迅速
に溶銑の炭素濃度を上昇させて溶銑の熱源を確保する。 【解決手段】 気体酸素源若しくは固体酸素源６を溶銑
２に供給して溶銑の脱珪精錬又は脱燐精錬を行う際に、
溶銑中の炭素濃度が低下して４．４ｗｔ％以下となった
時点から、炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇの炭材
３を溶銑に添加して溶銑の炭素濃度を高める。その際
に、炭材を直径が１ｍｍ以下の微粉状とすること、及び
炭材と同時に石灰源４を添加することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱源としての炭素
を十分に含有する予備処理溶銑を製造する溶銑の予備処
理方法に関するものである。
を十分に含有する予備処理溶銑を製造する溶銑の予備処
理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、転炉の生産性向上及びスラグ発生
量の削減を目的に、高炉から出銑された溶銑に対して脱
珪精錬、脱燐精錬、及び脱硫精錬を行う予備処理が、転
炉精錬の事前処理として実施されている。これらの予備
処理の中で脱珪精錬及び脱燐精錬は、溶銑に酸素ガス等
の気体酸素源や鉄鉱石、スケール等の固体酸素源を供給
して、溶銑中の珪素及び燐と酸素とを反応させ、珪素及
び燐を除去するものである。
量の削減を目的に、高炉から出銑された溶銑に対して脱
珪精錬、脱燐精錬、及び脱硫精錬を行う予備処理が、転
炉精錬の事前処理として実施されている。これらの予備
処理の中で脱珪精錬及び脱燐精錬は、溶銑に酸素ガス等
の気体酸素源や鉄鉱石、スケール等の固体酸素源を供給
して、溶銑中の珪素及び燐と酸素とを反応させ、珪素及
び燐を除去するものである。
【０００３】その際に、溶銑中の炭素も酸素と反応して
脱炭反応が進行してしまう。この結果、次工程の転炉精
錬では、炭素の燃焼による発熱量が減少して熱源不足と
なり、熱源を確保するために溶銑配合比を高めたり、又
は、Ｆｅ−Ｓｉ合金や硫黄濃度の少ない黒鉛を発熱剤と
して添加したりする必要が発生し、転炉精錬に支障を招
いていた。この問題点を解決するため、溶銑の予備処理
中に微粉炭やコークス等の炭材を添加して炭素を補う方
法が多数提案されている。
脱炭反応が進行してしまう。この結果、次工程の転炉精
錬では、炭素の燃焼による発熱量が減少して熱源不足と
なり、熱源を確保するために溶銑配合比を高めたり、又
は、Ｆｅ−Ｓｉ合金や硫黄濃度の少ない黒鉛を発熱剤と
して添加したりする必要が発生し、転炉精錬に支障を招
いていた。この問題点を解決するため、溶銑の予備処理
中に微粉炭やコークス等の炭材を添加して炭素を補う方
法が多数提案されている。
【０００４】例えば、特開昭６２−１７０４０９号公報
には、ＣａＯを主成分とするフラックスを溶銑表面に上
置きした後、脱珪フラックスを搬送ガスによって溶銑中
に吹き込みつつ、溶銑表面に気体酸素源若しくは固体酸
素源を供給して、溶銑の脱珪精錬・脱燐精錬を行う際
に、脱珪フラックスと共に又は脱珪反応完了後に、炭材
を搬送ガスにより溶銑中に吹き込んで溶銑の炭素濃度を
高める予備処理方法が開示されている。
には、ＣａＯを主成分とするフラックスを溶銑表面に上
置きした後、脱珪フラックスを搬送ガスによって溶銑中
に吹き込みつつ、溶銑表面に気体酸素源若しくは固体酸
素源を供給して、溶銑の脱珪精錬・脱燐精錬を行う際
に、脱珪フラックスと共に又は脱珪反応完了後に、炭材
を搬送ガスにより溶銑中に吹き込んで溶銑の炭素濃度を
高める予備処理方法が開示されている。
【０００５】特開平１−１４７０１２号公報には、上下
吹き機能を有する転炉型精錬炉に溶銑を注入した後、転
炉滓を主体とする精錬剤と炭材とを添加し、次いで、底
吹きガス攪拌を行いつつ酸素ガスを上吹きして、溶銑の
脱燐精錬を行うと共に溶銑の炭素濃度を高める溶銑の予
備処理方法が開示されている。
吹き機能を有する転炉型精錬炉に溶銑を注入した後、転
炉滓を主体とする精錬剤と炭材とを添加し、次いで、底
吹きガス攪拌を行いつつ酸素ガスを上吹きして、溶銑の
脱燐精錬を行うと共に溶銑の炭素濃度を高める溶銑の予
備処理方法が開示されている。
【０００６】又、特開平２−２２８４１２号公報には、
溶銑表面に酸素ガスを吹き込むか又は固体酸素源を添加
しつつ、溶銑中に予備精錬用フラックスを吹き込んで精
錬反応を行う際に、予備精錬用フラックスの吹き込み完
了後、又は完了の直前のフラックス吹き込みが８０％完
了した時点で炭材を吹き込み、溶銑の炭素濃度を高める
予備処理方法が開示されている。
溶銑表面に酸素ガスを吹き込むか又は固体酸素源を添加
しつつ、溶銑中に予備精錬用フラックスを吹き込んで精
錬反応を行う際に、予備精錬用フラックスの吹き込み完
了後、又は完了の直前のフラックス吹き込みが８０％完
了した時点で炭材を吹き込み、溶銑の炭素濃度を高める
予備処理方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】溶銑中に添加された炭
材が溶銑中に溶解して溶銑の炭素濃度が上昇する速度
（以下、「加炭速度」と記す）は、炭材の形状や添加方
法を同一条件としても、溶銑中の炭素濃度及び溶銑温度
によって変化する。具体的には、加炭速度は溶銑の炭素
濃度とその時の溶銑の飽和炭素濃度との差に比例する。
即ち、炭素濃度が飽和炭素濃度よりも低い時期には加炭
速度は速いが、飽和炭素濃度に近づけば加炭速度は遅く
なる。又、飽和炭素濃度に近い時期に炭材を添加して
も、溶銑の炭素濃度の上昇には寄与することはなく、炭
材は酸素源と反応して却って予備処理の精錬反応を阻害
するのみで、炭材の歩留り低下を招く。尚、飽和炭素濃
度は溶銑温度により決まる値であり、溶銑温度をＴ
（℃）とした時、例えば（１）式で与えられる（第３版
鉄鋼便覧「Ｉ基礎」丸善、ｐ８２）。 飽和炭素濃度＝1.34＋2.54×10-3×Ｔ …（１）
材が溶銑中に溶解して溶銑の炭素濃度が上昇する速度
（以下、「加炭速度」と記す）は、炭材の形状や添加方
法を同一条件としても、溶銑中の炭素濃度及び溶銑温度
によって変化する。具体的には、加炭速度は溶銑の炭素
濃度とその時の溶銑の飽和炭素濃度との差に比例する。
即ち、炭素濃度が飽和炭素濃度よりも低い時期には加炭
速度は速いが、飽和炭素濃度に近づけば加炭速度は遅く
なる。又、飽和炭素濃度に近い時期に炭材を添加して
も、溶銑の炭素濃度の上昇には寄与することはなく、炭
材は酸素源と反応して却って予備処理の精錬反応を阻害
するのみで、炭材の歩留り低下を招く。尚、飽和炭素濃
度は溶銑温度により決まる値であり、溶銑温度をＴ
（℃）とした時、例えば（１）式で与えられる（第３版
鉄鋼便覧「Ｉ基礎」丸善、ｐ８２）。 飽和炭素濃度＝1.34＋2.54×10-3×Ｔ …（１）
【０００８】従って、炭材の歩留りを高くし、且つ溶銑
の炭素濃度を迅速に上昇させるには、炭材の添加時期と
その添加量が重要であるが、上記従来技術には予備処理
後半の添加が好ましいことが定性的には記載されている
が、溶銑の炭素濃度との関係に基づいた定量的な記載は
なく、従って、必ずしも歩留り良く且つ迅速な加炭速度
で処理しているとは言い難い。
の炭素濃度を迅速に上昇させるには、炭材の添加時期と
その添加量が重要であるが、上記従来技術には予備処理
後半の添加が好ましいことが定性的には記載されている
が、溶銑の炭素濃度との関係に基づいた定量的な記載は
なく、従って、必ずしも歩留り良く且つ迅速な加炭速度
で処理しているとは言い難い。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、炭材の歩留りが良く、且つ、
溶銑の予備処理時間を延長させず、迅速に溶銑の炭素濃
度を上昇させることができる予備処理方法を提供するこ
とである。
その目的とするところは、炭材の歩留りが良く、且つ、
溶銑の予備処理時間を延長させず、迅速に溶銑の炭素濃
度を上昇させることができる予備処理方法を提供するこ
とである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明による溶銑の
予備処理方法は、気体酸素源若しくは固体酸素源を溶銑
に供給して溶銑の脱珪精錬又は脱燐精錬を行う際に、溶
銑中の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下となった時点から、
炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇの炭材を溶銑に添
加して溶銑の炭素濃度を高めることを特徴とするもので
ある。
予備処理方法は、気体酸素源若しくは固体酸素源を溶銑
に供給して溶銑の脱珪精錬又は脱燐精錬を行う際に、溶
銑中の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下となった時点から、
炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇの炭材を溶銑に添
加して溶銑の炭素濃度を高めることを特徴とするもので
ある。
【００１１】第２の発明による溶銑の予備処理方法は、
第１の発明において、炭材を直径が１ｍｍ以下の微粉状
とすることを特徴とするものである。
第１の発明において、炭材を直径が１ｍｍ以下の微粉状
とすることを特徴とするものである。
【００１２】第３の発明による溶銑の予備処理方法は、
第１又は第２の発明において、炭材と同時に石灰源を添
加することを特徴とするものである。
第１又は第２の発明において、炭材と同時に石灰源を添
加することを特徴とするものである。
【００１３】本発明者等は、後述する実施例に示す予備
処理設備を用いて脱珪精錬を行い、その脱珪精錬中に、
炭材として直径が１ｍｍ以下の微粉炭を使用して、炭材
添加時の溶銑の炭素濃度及び炭材添加量を変更した試験
操業を実施し、炭材の歩留りを調査した。調査結果を図
１に示す。図１は、炭材添加時の溶銑中炭素濃度と炭材
歩留りとの関係を示す図であり、図１に示す結果は、処
理前の溶銑温度を１３２０〜１３６０℃とし、炭材添加
量を炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇ（以下、「ｋ
ｇ／ｔ」と記す）とした試験操業の結果である。図１に
示すように、炭材の歩留りは、溶銑中炭素濃度の減少と
共に増加し、溶銑の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下になる
と飽和して６５〜９０％程度になることが分かった。
尚、炭材添加量が炭素純分で６ｋｇ／ｔを越えた試験操
業では、飽和炭素濃度に対して炭材添加量が過剰とな
り、炭材の歩留りは６５％以上を安定して達成すること
はできなかった。逆に、炭材添加量が炭素純分で３ｋｇ
／ｔ未満の試験操業では、飽和炭素濃度に対して炭材添
加量が少なすぎて、炭素濃度を十分に高めることはでき
なかった。
処理設備を用いて脱珪精錬を行い、その脱珪精錬中に、
炭材として直径が１ｍｍ以下の微粉炭を使用して、炭材
添加時の溶銑の炭素濃度及び炭材添加量を変更した試験
操業を実施し、炭材の歩留りを調査した。調査結果を図
１に示す。図１は、炭材添加時の溶銑中炭素濃度と炭材
歩留りとの関係を示す図であり、図１に示す結果は、処
理前の溶銑温度を１３２０〜１３６０℃とし、炭材添加
量を炭素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇ（以下、「ｋ
ｇ／ｔ」と記す）とした試験操業の結果である。図１に
示すように、炭材の歩留りは、溶銑中炭素濃度の減少と
共に増加し、溶銑の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下になる
と飽和して６５〜９０％程度になることが分かった。
尚、炭材添加量が炭素純分で６ｋｇ／ｔを越えた試験操
業では、飽和炭素濃度に対して炭材添加量が過剰とな
り、炭材の歩留りは６５％以上を安定して達成すること
はできなかった。逆に、炭材添加量が炭素純分で３ｋｇ
／ｔ未満の試験操業では、飽和炭素濃度に対して炭材添
加量が少なすぎて、炭素濃度を十分に高めることはでき
なかった。
【００１４】本発明では、溶銑中炭素濃度が４．４ｗｔ
％以下となった時点で炭材の添加を開始し、且つ、炭材
添加量を炭素純分で３〜６ｋｇ／ｔとするので、６５％
以上の高い炭材歩留りで溶銑の炭素濃度を上昇させるこ
とができる。
％以下となった時点で炭材の添加を開始し、且つ、炭材
添加量を炭素純分で３〜６ｋｇ／ｔとするので、６５％
以上の高い炭材歩留りで溶銑の炭素濃度を上昇させるこ
とができる。
【００１５】その際、炭材の溶解速度が速くなり、迅速
に溶銑の炭素濃度を上昇させることができ、更には迅速
に溶解することで歩留り向上にも寄与するので、直径が
１ｍｍ以下の微粉状の炭材を使用することが好ましい。
又、石炭やコークス等の安価な炭材には硫黄が１ｗｔ％
前後含まれているので、安価な炭材の添加により溶銑の
硫黄濃度が上昇する。これを防止するために、炭材と同
時に生石灰等の石灰源を添加することが好ましい。生石
灰は溶銑の脱硫剤として作用して、炭材による硫黄濃度
の上昇を抑えることができるからである。
に溶銑の炭素濃度を上昇させることができ、更には迅速
に溶解することで歩留り向上にも寄与するので、直径が
１ｍｍ以下の微粉状の炭材を使用することが好ましい。
又、石炭やコークス等の安価な炭材には硫黄が１ｗｔ％
前後含まれているので、安価な炭材の添加により溶銑の
硫黄濃度が上昇する。これを防止するために、炭材と同
時に生石灰等の石灰源を添加することが好ましい。生石
灰は溶銑の脱硫剤として作用して、炭材による硫黄濃度
の上昇を抑えることができるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。図２は、本発明の実施の形態の１例を示す図であ
って、本発明を実施した溶銑の予備処理設備の概略図で
ある。
する。図２は、本発明の実施の形態の１例を示す図であ
って、本発明を実施した溶銑の予備処理設備の概略図で
ある。
【００１７】図２において、高炉（図示せず）から出銑
された溶銑２を収納した取鍋型の溶銑保持容器８は、台
車９に搭載されて予備処理設備１に搬入されている。予
備処理設備１には、上吹き酸素ランス１０と炭材吹き込
みランス１１とインジェクションランス１２とが設置さ
れており、上吹き酸素ランス１０、炭材吹き込みランス
１１、及びインジェクションランス１２は、溶銑保持容
器８内を上下移動可能となっている。上吹き酸素ランス
１０からは酸素ガス等の気体酸素源を溶銑２に吹き付け
ることができる。
された溶銑２を収納した取鍋型の溶銑保持容器８は、台
車９に搭載されて予備処理設備１に搬入されている。予
備処理設備１には、上吹き酸素ランス１０と炭材吹き込
みランス１１とインジェクションランス１２とが設置さ
れており、上吹き酸素ランス１０、炭材吹き込みランス
１１、及びインジェクションランス１２は、溶銑保持容
器８内を上下移動可能となっている。上吹き酸素ランス
１０からは酸素ガス等の気体酸素源を溶銑２に吹き付け
ることができる。
【００１８】炭材吹き込みランス１１は、貯蔵タンク１
４とリフトタンク１７とディスペンサー２０、及び、貯
蔵タンク１５とリフトタンク１８とディスペンサー２０
とから構成される２系統の原料供給設備と接続されてお
り、窒素ガスを搬送ガスとして、貯蔵タンク１４に収納
された炭材３及び貯蔵タンク１５に収納された生石灰４
を溶銑２中に吹き込み添加することができる。又、炭材
吹き込みランス１１の先端を溶銑２の直上に配置するこ
とで、炭材３及び生石灰４を窒素ガスと共に溶銑２の表
面に投射して添加することもできる。炭材３は、石炭や
コークス等を用いれば良く、その直径が１ｍｍ以下の微
粉状のものとすることが好ましい。尚、貯蔵タンク１４
内の炭材３及び貯蔵タンク１５内の生石灰４は、リフト
タンク１７、１８にて、それぞれ独立に添加量及び添加
時間を制御して吹き込むことができる。
４とリフトタンク１７とディスペンサー２０、及び、貯
蔵タンク１５とリフトタンク１８とディスペンサー２０
とから構成される２系統の原料供給設備と接続されてお
り、窒素ガスを搬送ガスとして、貯蔵タンク１４に収納
された炭材３及び貯蔵タンク１５に収納された生石灰４
を溶銑２中に吹き込み添加することができる。又、炭材
吹き込みランス１１の先端を溶銑２の直上に配置するこ
とで、炭材３及び生石灰４を窒素ガスと共に溶銑２の表
面に投射して添加することもできる。炭材３は、石炭や
コークス等を用いれば良く、その直径が１ｍｍ以下の微
粉状のものとすることが好ましい。尚、貯蔵タンク１４
内の炭材３及び貯蔵タンク１５内の生石灰４は、リフト
タンク１７、１８にて、それぞれ独立に添加量及び添加
時間を制御して吹き込むことができる。
【００１９】インジェクションランス１２は、貯蔵タン
ク１３とリフトタンク１６とディスペンサー１９とから
構成される原料供給設備と接続されており、窒素ガスを
搬送ガスとして、貯蔵タンク１３に収納された精錬用フ
ラックス７を溶銑２中に吹き込み添加することができ
る。尚、インジェクションランス１２から窒素ガスのみ
吹き込み、溶銑２を攪拌することもできる。
ク１３とリフトタンク１６とディスペンサー１９とから
構成される原料供給設備と接続されており、窒素ガスを
搬送ガスとして、貯蔵タンク１３に収納された精錬用フ
ラックス７を溶銑２中に吹き込み添加することができ
る。尚、インジェクションランス１２から窒素ガスのみ
吹き込み、溶銑２を攪拌することもできる。
【００２０】更に、予備処理設備１には、ホッパー２
１、２２、２３と、切り出し装置２４、２５、２６と、
原料搬送装置２７と、シュート２８とからなる原料供給
設備が設置されており、この原料供給設備を用いて、ホ
ッパー２１内の生石灰４、ホッパー２２内の蛍石５、及
びホッパー２３内の鉄鉱石やミルスケール等の固体酸素
源６を、溶銑保持容器８内に上置き添加することができ
る。
１、２２、２３と、切り出し装置２４、２５、２６と、
原料搬送装置２７と、シュート２８とからなる原料供給
設備が設置されており、この原料供給設備を用いて、ホ
ッパー２１内の生石灰４、ホッパー２２内の蛍石５、及
びホッパー２３内の鉄鉱石やミルスケール等の固体酸素
源６を、溶銑保持容器８内に上置き添加することができ
る。
【００２１】次に、このような構成の予備処理設備１を
用いた本発明による溶銑の処理方法を説明する。先ず、
予備処理が脱珪精錬の場合について説明する。
用いた本発明による溶銑の処理方法を説明する。先ず、
予備処理が脱珪精錬の場合について説明する。
【００２２】脱珪精錬の場合には、固体酸素源６を上置
き添加するか、又は上吹き酸素ランス１０から酸素ガス
等の気体酸素源を吹き付けるか、若しくは固体酸素源６
を上置き添加し且つ上吹き酸素ランス１０から気体酸素
源を吹き付けると共に、インジェクションランス１２か
ら窒素ガスを吹き込んで溶銑２を攪拌させ、溶銑中の珪
素と固体酸素源６又は気体酸素源とを反応させて脱珪精
錬を行う。脱珪精錬の進行に伴い、溶銑中の炭素も固体
酸素源６又は気体酸素源と反応して脱炭され、溶銑２の
炭素濃度が徐々に低下する。
き添加するか、又は上吹き酸素ランス１０から酸素ガス
等の気体酸素源を吹き付けるか、若しくは固体酸素源６
を上置き添加し且つ上吹き酸素ランス１０から気体酸素
源を吹き付けると共に、インジェクションランス１２か
ら窒素ガスを吹き込んで溶銑２を攪拌させ、溶銑中の珪
素と固体酸素源６又は気体酸素源とを反応させて脱珪精
錬を行う。脱珪精錬の進行に伴い、溶銑中の炭素も固体
酸素源６又は気体酸素源と反応して脱炭され、溶銑２の
炭素濃度が徐々に低下する。
【００２３】そして、脱珪精錬中に溶銑２からサンプル
を採取して溶銑中の炭素濃度を随時測定し、溶銑２の炭
素濃度が４．４ｗｔ％以下であることが確認された時点
から、炭材吹き込みランス１１を介して炭材３を溶銑２
に添加する。炭材３は、溶銑２の内部に吹き込んで添加
しても、又、溶銑２の表面に投射して添加してもどちら
でも良い。炭材３の添加量は炭素純分で３〜６ｋｇ／ｔ
とする。尚、溶銑２中の炭素濃度は排ガス中のＣＯ、Ｃ
Ｏ2 のバランスから推定することもできる。
を採取して溶銑中の炭素濃度を随時測定し、溶銑２の炭
素濃度が４．４ｗｔ％以下であることが確認された時点
から、炭材吹き込みランス１１を介して炭材３を溶銑２
に添加する。炭材３は、溶銑２の内部に吹き込んで添加
しても、又、溶銑２の表面に投射して添加してもどちら
でも良い。炭材３の添加量は炭素純分で３〜６ｋｇ／ｔ
とする。尚、溶銑２中の炭素濃度は排ガス中のＣＯ、Ｃ
Ｏ2 のバランスから推定することもできる。
【００２４】炭材３が添加されたなら、貯蔵タンク１５
内の生石灰４を炭材３と共に炭材吹き込みランス１１を
介して溶銑２に添加することが好ましい。そして、所定
量の炭材３の添加が完了したならば、脱珪精錬を終了す
る。但し、所定量の炭材３を添加完了した後も溶銑２の
珪素濃度が所定値まで低下していない場合には、珪素濃
度が所定値となるまで脱珪精錬を継続する。
内の生石灰４を炭材３と共に炭材吹き込みランス１１を
介して溶銑２に添加することが好ましい。そして、所定
量の炭材３の添加が完了したならば、脱珪精錬を終了す
る。但し、所定量の炭材３を添加完了した後も溶銑２の
珪素濃度が所定値まで低下していない場合には、珪素濃
度が所定値となるまで脱珪精錬を継続する。
【００２５】尚、脱珪精錬中、粉状の固体酸素源６を精
錬用フラックス７としてインジェクションランス１２を
介して溶銑２中に吹き込んでも良く、又、生石灰４をシ
ュート２８を介して予め上置き添加しても良い。
錬用フラックス７としてインジェクションランス１２を
介して溶銑２中に吹き込んでも良く、又、生石灰４をシ
ュート２８を介して予め上置き添加しても良い。
【００２６】次に、予備処理が脱燐精錬の場合について
説明する。脱燐精錬の場合も本質的には脱珪精錬と同一
であるが、脱燐反応を促進させるために、固体酸素源６
に加えて生石灰４及び蛍石５等を上置き添加し、更に、
インジェクションランス１２から窒素ガスを搬送ガスと
して精錬用フラックス７を吹き込むことが好ましい。精
錬用フラックス７としては、それぞれ粉状の生石灰４、
蛍石５、固体酸素源６、及びこれらの混合物を用いるも
のとする。そして、上吹き酸素ランス１０から気体酸素
源を吹き付けて脱燐精錬を実施する。溶銑２は窒素ガス
により攪拌し、溶銑中の燐と固体酸素源６又は気体酸素
源とが反応して脱燐反応が進行する。又、生石灰４は脱
燐剤として有効であり、生石灰４の添加により脱燐反応
が促進される。蛍石５は生石灰４の粘性調整剤として必
要に応じて添加する。
説明する。脱燐精錬の場合も本質的には脱珪精錬と同一
であるが、脱燐反応を促進させるために、固体酸素源６
に加えて生石灰４及び蛍石５等を上置き添加し、更に、
インジェクションランス１２から窒素ガスを搬送ガスと
して精錬用フラックス７を吹き込むことが好ましい。精
錬用フラックス７としては、それぞれ粉状の生石灰４、
蛍石５、固体酸素源６、及びこれらの混合物を用いるも
のとする。そして、上吹き酸素ランス１０から気体酸素
源を吹き付けて脱燐精錬を実施する。溶銑２は窒素ガス
により攪拌し、溶銑中の燐と固体酸素源６又は気体酸素
源とが反応して脱燐反応が進行する。又、生石灰４は脱
燐剤として有効であり、生石灰４の添加により脱燐反応
が促進される。蛍石５は生石灰４の粘性調整剤として必
要に応じて添加する。
【００２７】脱燐精錬の進行に伴い、溶銑中の炭素も酸
素源と反応して脱炭され、溶銑２の炭素濃度が徐々に低
下するので、上述した脱珪精錬の場合に準じて、炭材３
を溶銑２に添加する。但し、脱硫に十分な量の生石灰４
が予め添加されている場合には、炭材３と共に生石灰４
を添加する必要はない。そして、所定量の炭材３の添加
が完了したならば、脱燐精錬を終了する。但し、所定量
の炭材３を添加完了した後も溶銑２の燐濃度が所定値ま
で低下していない場合には、燐濃度が所定値となるまで
脱燐精錬を継続する。
素源と反応して脱炭され、溶銑２の炭素濃度が徐々に低
下するので、上述した脱珪精錬の場合に準じて、炭材３
を溶銑２に添加する。但し、脱硫に十分な量の生石灰４
が予め添加されている場合には、炭材３と共に生石灰４
を添加する必要はない。そして、所定量の炭材３の添加
が完了したならば、脱燐精錬を終了する。但し、所定量
の炭材３を添加完了した後も溶銑２の燐濃度が所定値ま
で低下していない場合には、燐濃度が所定値となるまで
脱燐精錬を継続する。
【００２８】このように脱珪精錬と脱燐精錬とは、溶銑
中の珪素及び燐を酸化させて除去する点において共通す
るので、脱燐精錬においても脱珪が進行するし、又、脱
珪精錬においてもその精錬末期には一部脱燐が進行す
る。従って、上記説明では脱珪精錬と脱燐精錬とに分け
ているが、この区分は精錬の主たる目的を表示するもの
であり、脱珪が伴う脱燐精錬も、又、脱燐が伴う脱珪精
錬も、当然本発明に含まれるものとする。又、脱珪精錬
と脱燐精錬とを連続して行う場合にも、上記に準じて溶
銑２の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下になった時点から炭
材３を溶銑２に添加すれば良い。
中の珪素及び燐を酸化させて除去する点において共通す
るので、脱燐精錬においても脱珪が進行するし、又、脱
珪精錬においてもその精錬末期には一部脱燐が進行す
る。従って、上記説明では脱珪精錬と脱燐精錬とに分け
ているが、この区分は精錬の主たる目的を表示するもの
であり、脱珪が伴う脱燐精錬も、又、脱燐が伴う脱珪精
錬も、当然本発明に含まれるものとする。又、脱珪精錬
と脱燐精錬とを連続して行う場合にも、上記に準じて溶
銑２の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下になった時点から炭
材３を溶銑２に添加すれば良い。
【００２９】このようにして、溶銑２の予備処理を行う
ことで、溶銑２の脱珪精錬又は脱燐精錬を行いつつ、６
５％以上の高い炭材３の歩留りを確保して、溶銑２の炭
素濃度を迅速に上昇させることが可能となる。その結
果、その後の転炉脱炭精錬では熱源が確保され、状況に
応じた柔軟な精錬を行うことが可能となる。
ことで、溶銑２の脱珪精錬又は脱燐精錬を行いつつ、６
５％以上の高い炭材３の歩留りを確保して、溶銑２の炭
素濃度を迅速に上昇させることが可能となる。その結
果、その後の転炉脱炭精錬では熱源が確保され、状況に
応じた柔軟な精錬を行うことが可能となる。
【００３０】尚、上記説明は取鍋型の溶銑保持容器８を
用いた予備処理設備１について説明したが、溶銑保持容
器８は上記の取鍋型に限るものではなくトーピードカー
であっても、本発明は上記に準じて何ら支障なく実施で
きる。又、図２に示す予備処理設備１の各装置も上記に
限るものではなく、例えばインジェクションランス１２
が炭材吹き込みランス１１を兼ねても良く、その機能が
上記の説明を満足するものであれば、どのような型式と
しても良い。更に、予備処理設備１は上記の設備に限る
ものではなく、上下吹き機能を有する転炉型精錬炉とし
ても良い。転炉型精錬炉の場合には、インジェクション
ランス１２の代りに底吹きガスを用い、炭材３、生石灰
４、固体酸素源６等の原料は、全てを上置き添加として
も、一部を底吹きインジェクションとしても、どちらで
も良い。
用いた予備処理設備１について説明したが、溶銑保持容
器８は上記の取鍋型に限るものではなくトーピードカー
であっても、本発明は上記に準じて何ら支障なく実施で
きる。又、図２に示す予備処理設備１の各装置も上記に
限るものではなく、例えばインジェクションランス１２
が炭材吹き込みランス１１を兼ねても良く、その機能が
上記の説明を満足するものであれば、どのような型式と
しても良い。更に、予備処理設備１は上記の設備に限る
ものではなく、上下吹き機能を有する転炉型精錬炉とし
ても良い。転炉型精錬炉の場合には、インジェクション
ランス１２の代りに底吹きガスを用い、炭材３、生石灰
４、固体酸素源６等の原料は、全てを上置き添加として
も、一部を底吹きインジェクションとしても、どちらで
も良い。
【００３１】
【実施例】図２に示す予備処理設備を用いて、高炉から
出銑された２００トンの溶銑を脱燐精錬した実施例を説
明する。脱燐精錬は固体酸素源として鉄鉱石を５２００
ｋｇ上置きし、気体酸素源として酸素ガスを吹き付け、
インジェクションランスから窒素ガスを吹き込んで行っ
た。精錬前の溶銑温度は１３３５℃で、炭素濃度は４．
６８ｗｔ％、燐濃度は０．１０５ｗｔ％、硫黄濃度は
０．０２４ｗｔ％であった。
出銑された２００トンの溶銑を脱燐精錬した実施例を説
明する。脱燐精錬は固体酸素源として鉄鉱石を５２００
ｋｇ上置きし、気体酸素源として酸素ガスを吹き付け、
インジェクションランスから窒素ガスを吹き込んで行っ
た。精錬前の溶銑温度は１３３５℃で、炭素濃度は４．
６８ｗｔ％、燐濃度は０．１０５ｗｔ％、硫黄濃度は
０．０２４ｗｔ％であった。
【００３２】脱燐精錬開始後、１２分経過時点で溶銑炭
素濃度は０．２８ｗｔ％低下して４．４ｗｔ％となった
ので、炭材吹き込みランスから溶銑中に４．５ｋｇ／ｔ
の微粉炭を炭材として溶銑中に吹き込み添加した。その
際、微粉炭の吹き込みと同時に１９．０ｋｇ／ｔの生石
灰を溶銑中に吹き込み添加した。使用した微粉炭は、炭
素純分が８９ｗｔ％で、直径が１ｍｍ以下のものであ
り、微粉炭の炭素純分当りの添加量は４ｋｇ／ｔとな
る。
素濃度は０．２８ｗｔ％低下して４．４ｗｔ％となった
ので、炭材吹き込みランスから溶銑中に４．５ｋｇ／ｔ
の微粉炭を炭材として溶銑中に吹き込み添加した。その
際、微粉炭の吹き込みと同時に１９．０ｋｇ／ｔの生石
灰を溶銑中に吹き込み添加した。使用した微粉炭は、炭
素純分が８９ｗｔ％で、直径が１ｍｍ以下のものであ
り、微粉炭の炭素純分当りの添加量は４ｋｇ／ｔとな
る。
【００３３】そして、脱燐精錬開始から２５分経過した
時点で微粉炭及び生石灰の吹き込みを完了すると共に、
酸素ガスの吹き付けも停止して脱燐精錬を終了した。酸
素ガスの使用量は１０４０Ｎｍ3 となった。脱燐精錬終
了時の溶銑の炭素濃度は脱燐精錬前よりも０．２２ｗｔ
％低下して、４．４６ｗｔ％となり、燐濃度は０．０１
５ｗｔ％、硫黄濃度は０．０１５ｗｔ％、溶銑温度は１
３１５℃であった。
時点で微粉炭及び生石灰の吹き込みを完了すると共に、
酸素ガスの吹き付けも停止して脱燐精錬を終了した。酸
素ガスの使用量は１０４０Ｎｍ3 となった。脱燐精錬終
了時の溶銑の炭素濃度は脱燐精錬前よりも０．２２ｗｔ
％低下して、４．４６ｗｔ％となり、燐濃度は０．０１
５ｗｔ％、硫黄濃度は０．０１５ｗｔ％、溶銑温度は１
３１５℃であった。
【００３４】図３に脱燐精錬中の炭素濃度の推移を示
す。図３には、微粉炭を添加せずに、その他の条件を実
施例と同一とした従来例における炭素濃度の推移を合せ
て示す。但し、従来例における脱燐精錬前の溶銑の炭素
濃度は４．６５ｗｔ％で、溶銑温度は１３３７℃であっ
た。図３に示すように、微粉炭を添加しない従来例で
は、脱燐精錬後の炭素濃度は、脱燐精錬前に比べて０．
５３ｗｔ％減少して、４．１２ｗｔ％となった。微粉炭
を添加しない場合には、同様に炭素濃度が減少するもの
として実施例における微粉炭の歩留りを（２）式により
算出すると、歩留りは７７％となった。尚、（２）式に
おいてαは微粉炭の歩留りである。 α＝（0.53−0.22）×1000／（4.5×0.89）…（２） 又、微粉炭を４．５ｋｇ／ｔ吹き込んだにもかかわら
ず、生石灰を吹き込んだことにより、溶銑の硫黄濃度は
脱燐精錬前よりも低下していた。
す。図３には、微粉炭を添加せずに、その他の条件を実
施例と同一とした従来例における炭素濃度の推移を合せ
て示す。但し、従来例における脱燐精錬前の溶銑の炭素
濃度は４．６５ｗｔ％で、溶銑温度は１３３７℃であっ
た。図３に示すように、微粉炭を添加しない従来例で
は、脱燐精錬後の炭素濃度は、脱燐精錬前に比べて０．
５３ｗｔ％減少して、４．１２ｗｔ％となった。微粉炭
を添加しない場合には、同様に炭素濃度が減少するもの
として実施例における微粉炭の歩留りを（２）式により
算出すると、歩留りは７７％となった。尚、（２）式に
おいてαは微粉炭の歩留りである。 α＝（0.53−0.22）×1000／（4.5×0.89）…（２） 又、微粉炭を４．５ｋｇ／ｔ吹き込んだにもかかわら
ず、生石灰を吹き込んだことにより、溶銑の硫黄濃度は
脱燐精錬前よりも低下していた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、溶銑の脱珪精錬又は脱
燐精錬において、６５％以上の高い炭材の歩留りで、溶
銑の炭素濃度を迅速に上昇させることが可能となる。そ
の結果、溶銑の熱源が確保され、脱炭吹錬では状況に応
じた柔軟な精錬を行うことが可能となり、多大な工業的
効果がもたらさせる。
燐精錬において、６５％以上の高い炭材の歩留りで、溶
銑の炭素濃度を迅速に上昇させることが可能となる。そ
の結果、溶銑の熱源が確保され、脱炭吹錬では状況に応
じた柔軟な精錬を行うことが可能となり、多大な工業的
効果がもたらさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炭材添加時の溶銑中炭素濃度と炭材歩留りとの
関係を調査した結果を示す図である。
関係を調査した結果を示す図である。
【図２】本発明を実施した溶銑の予備処理設備の概略図
である。
である。
【図３】実施例における溶銑の炭素濃度の推移を、従来
例と比較して示す図である。
例と比較して示す図である。
１ 予備処理設備 ２ 溶銑 ３ 炭材 ４ 生石灰 ５ 蛍石 ６ 固体酸素源 ７ 精錬用フラックス ８ 溶銑保持容器 ９ 台車 １０ 上吹き酸素ランス １１ 炭材吹き込みランス １２ インジェクションランス
Claims (3)
- 【請求項１】 気体酸素源若しくは固体酸素源を溶銑に
供給して溶銑の脱珪精錬又は脱燐精錬を行う際に、溶銑
中の炭素濃度が４．４ｗｔ％以下となった時点から、炭
素純分で溶銑１トン当り３〜６ｋｇの炭材を溶銑に添加
して溶銑の炭素濃度を高めることを特徴とする溶銑の予
備処理方法。 - 【請求項２】 前記炭材を直径が１ｍｍ以下の微粉状と
することを特徴とする請求項１に記載の溶銑の予備処理
方法。 - 【請求項３】 前記炭材と同時に石灰源を添加すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶銑の予備
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35388099A JP4863334B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 溶銑の予備処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35388099A JP4863334B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 溶銑の予備処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172708A true JP2001172708A (ja) | 2001-06-26 |
| JP4863334B2 JP4863334B2 (ja) | 2012-01-25 |
Family
ID=18433856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35388099A Expired - Fee Related JP4863334B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 溶銑の予備処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4863334B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213602A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Jfe Steel Kk | 溶銑の脱燐処理方法 |
| KR101053970B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2011-08-04 | 주식회사 포스코 | 탄소 함량이 제어되는 용강 제조 방법. |
| KR101253918B1 (ko) | 2011-06-10 | 2013-04-16 | 주식회사 포스코 | 질소저감 전로 취련방법 |
| KR101824112B1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-02-01 | 주식회사 포스코 | 전로 조업 방법 |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35388099A patent/JP4863334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213602A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Jfe Steel Kk | 溶銑の脱燐処理方法 |
| JP4513340B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2010-07-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の脱燐処理方法 |
| KR101053970B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2011-08-04 | 주식회사 포스코 | 탄소 함량이 제어되는 용강 제조 방법. |
| KR101253918B1 (ko) | 2011-06-10 | 2013-04-16 | 주식회사 포스코 | 질소저감 전로 취련방법 |
| KR101824112B1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-02-01 | 주식회사 포스코 | 전로 조업 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4863334B2 (ja) | 2012-01-25 |
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