JP2001288507A - 低燐溶銑の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶銑の予備脱燐処理において少ない媒溶剤で
効率的な脱燐を行うことができ、発生スラグ量も極力低
減できる低燐溶銑の製造方法を提供する。 【解決手段】 溶銑保持容器内の溶銑に、(1)浴面上方
から酸化鉄源を添加し、浴面下に媒溶剤を吹き込む場
合、酸化鉄源の浴面における投入領域と媒溶剤の浴面で
の吹出領域とがラップする面積率を所定のレベル以上と
する、(2)浴面上方から酸化鉄源と媒溶剤を各々の供給
手段を通じて添加し、浴面下に撹拌ガスを吹き込む場
合、酸化鉄源と媒溶剤の浴面における投入領域の少なく
とも一部をラップさせ、且つそのラップした投入領域部
分と撹拌ガスの浴面での吹出領域とがラップする面積率
を所定のレベル以上とする、(3)浴面上方から酸化鉄源
と媒溶剤の混合物を添加し、浴面下に撹拌ガスを吹き込
む場合、混合物の浴面における投入領域と撹拌ガスの浴
面での吹出領域とがラップする面積率を所定のレベル以
上とする、ことを特徴とし、これらにより媒溶剤の滓化
と脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕著に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑をＣａＯを主
体とする媒溶剤を用いて予備脱燐処理することにより低
燐溶銑を製造するための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶銑段階で予備脱燐を行い、溶銑
中に含まれる燐をある程度除去してから転炉で脱炭吹錬
を行う製鋼方法が行われている。この予備脱燐は混銑車
（トーピードカー）、取鍋型容器、転炉型容器などの設
備を用い、ＣａＯを主体とする媒溶剤に加えて脱燐反応
の促進に必要な酸素源として気体酸素や酸化鉄（例え
ば、鉄鉱石やスケール）などを添加して行われる。この
ような溶銑予備脱燐は、脱燐反応上有利な低温処理が可
能なこともあって元々少ないスラグで処理が可能である
が、近年、環境保護対策の観点から溶銑予備脱燐で発生
するスラグを極限まで削減することが求められている。

【０００３】溶銑予備脱燐において、溶銑を少ないスラ
グ量で低燐化するには脱燐の反応効率を十分に高めるこ
とが必要であり、従来、脱燐の反応効率を高めるために
以下のような方法が検討されている。 (イ) 混銑車や取鍋型容器を用いた溶銑予備脱燐におい
て、酸化鉄を含む脱燐フラックスを浴中にインジェクシ
ョンする方法 (ロ) 転炉型容器を用いて浴を強撹拌するとともに、気
体酸素を高速添加する方法（例えば、特開昭６３−１９
５２１０号公報、特開平５−２４７５１１号公報など）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記(イ)の方法は、脱
燐フラックスのインジェクションにより浴中での酸化鉄
と媒溶剤の接触を確保し、媒溶剤の滓化と脱燐反応を促
進させることを狙いとするものであるが、このように単
に脱燐フラックスをインジェクションするだけでは酸化
鉄と媒溶剤の接触の機会が少なく、その上滓化や反応の
時間が短いという問題がある。また、上記(ロ)の方法で
は、処理容器として転炉型容器を用いるため大きなフリ
ーボードと集塵系が確保でき、このため大量の気体酸素
を添加することができるが、脱燐以外にも脱炭の進行が
あり、後工程の熱余裕の減少が問題となる。

【０００５】また、脱燐の反応効率を高めるにはスラグ
組成の制御も重要な因子となり、ＣａＦ_２を含有する媒
溶剤を用いた場合には、 スラグの融体性が向上す
る、ＳｉＯ_２のネットワークが分断されてＣａイオン
の活量が増加する、 ＦｅＯの活量が増加する、など
の作用により脱燐の反応性が向上することから、従来、
ＣａＦ_２を含有する媒溶剤が広く使用されている。

【０００６】しかし、最近では環境保護の観点からスラ
グからのフッ素溶出量の規制基準が強化される状況にあ
り、脱燐スラグ中のフッ素濃度を極限まで低下させる必
要が生じている。このためＣａＦ_２などのフッ素源を含
む媒溶剤を用いなくとも高効率な脱燐処理を行うことが
できる方法の開発が強く望まれている。したがって本発
明の目的は、溶銑の予備脱燐処理において少ない媒溶剤
で効率的な脱燐を行うことができ、発生スラグ量も極力
低減することができる低燐溶銑の製造方法、特にＣａＦ
_２などのフッ素源を含む媒溶剤を用いなくても高効率な
脱燐処理を可能とする低燐溶銑の製造方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶銑の予
備脱燐処理において高効率な脱燐を行うことができる方
法、とりわけＣａＦ_２などのフッ素源を含まないＣａＯ
系媒溶剤を用いた場合でも高効率な脱燐を行うことがで
きる方法を見い出すべく、取鍋型の溶銑保持容器を用い
て種々の実験を検討を行った。先に述べたようにＣａＦ
_２はスラグの溶融性を確保するために重要な働きをして
おり、本発明者らの実験においても、ＣａＦ_２を含まな
い媒溶剤を用いた場合には、添加された媒溶剤は見掛け
上は滓化したようには見えず、脱燐反応効率も低下し
た。ところが、実験を繰り返すうちに酸化鉄源、媒溶剤
などの投入条件や使用する媒溶剤の粒径により脱燐反応
が大きく変化するという事実を見い出し、さらに検討を
加えた結果、下記条件を満足するような脱燐処理を行う
ことにより、脱燐効率が顕著に改善されることを見い出
した。

【０００８】(1) 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、
その浴面上方から酸化鉄源を添加し、浴面下にＣａＯを
主体とする媒溶剤を吹き込む場合、前記酸化鉄源の浴面
における投入領域と前記媒溶剤の浴面での吹き出し領域
とがラップする面積率を所定のレベル以上とすること、
また、浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを主体とする媒溶
剤をそれぞれの供給手段を通じて添加し、浴面下に撹拌
ガスを吹き込む場合、前記酸化鉄源と前記媒溶剤の浴面
における投入領域の少なくとも一部をラップさせ、且つ
そのラップした投入領域部分と前記撹拌ガスの浴面での
吹き出し領域とがラップする面積率を所定のレベル以上
とすること、さらに、浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを
主体とする媒溶剤の混合物を添加し、浴面下に撹拌ガス
を吹き込む場合、前記混合物の浴面における投入領域と
前記撹拌ガスの浴面での吹き出し領域とがラップする面
積率を所定のレベル以上とすること

【０００９】(2) 溶銑保持容器内に保持された溶銑にＣ
ａＯを主体とする媒溶剤と酸素源として気体酸素源及び
／又は酸化鉄源を添加する方式において、媒溶剤を浴中
への吹き込み及び／又は浴面への投射により添加する場
合、媒溶剤の粒径を所定のレベル以下にすること

【００１０】すなわち、上記(1)のように浴面における
媒溶剤、酸化鉄源、撹拌ガスの投入若しくは吹き出し領
域のラップ面積率を或るレベル以上まで高めることによ
り、媒溶剤の滓化と脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕
著に向上することが判った。さらに、上記(2)のように
浴中への吹き込み及び／又は浴面への投射により添加さ
れる媒溶剤の粒径を或るレベル以下にすることによって
も、媒溶剤の滓化と脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕
著に向上することが判った。

【００１１】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その特徴は以下のとおりである。 [1] 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、その浴面上方
から酸化鉄源を添加するととも、浴面下にＣａＯを主体
とする媒溶剤を吹き込むことで溶銑を脱燐処理し、低燐
溶銑を製造する方法であって、前記酸化鉄源の浴面にお
ける投入領域が、面積率で前記媒溶剤の浴面での吹き出
し領域の４０％以上とラップするように、前記酸化鉄源
を添加することを特徴とする低燐溶銑の製造方法。

【００１２】[2] 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、
その浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを主体とする媒溶剤
をそれぞれの供給手段を通じて添加するととも、浴面下
に撹拌ガスを吹き込むことで溶銑を脱燐処理し、低燐溶
銑を製造する方法であって、前記酸化鉄源と前記媒溶剤
の浴面における投入領域の少なくとも一部がラップする
とともに、そのラップした投入領域部分が、面積率で前
記撹拌ガスの浴面での吹き出し領域の４０％以上とラッ
プするように、前記酸化鉄源と前記媒溶剤を添加するこ
とを特徴とする低燐溶銑の製造方法。

【００１３】[3] 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、
その浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを主体とする媒溶剤
の混合物を添加するととも、浴面下に撹拌ガスを吹き込
むことで溶銑を脱燐処理し、低燐溶銑を製造する方法で
あって、前記混合物の浴面における投入領域が、面積率
で前記撹拌ガスの浴面での吹き出し領域の４０％以上と
ラップするように、前記混合物を添加することを特徴と
する低燐溶銑の製造方法。

【００１４】[4] 上記[1]〜[3]のいずれかの製造方法に
おいて、浴中または浴面に気体酸素源を添加することを
特徴とする低燐溶銑の製造方法。 [5] 上記[1]〜[4]のいずれかの製造方法において、投入
される酸素源に含まれる酸素の合計量と、媒溶剤中のＣ
ａＯ量との質量比［酸素／ＣａＯ］が０．３以上である
ことを特徴とする低燐溶銑の製造方法。 [6] 上記[1]〜[5]のいずれかの製造方法において、珪素
濃度が０．２質量％以下の溶銑に対して脱燐処理を行う
ことを特徴とする低燐溶銑の製造方法。

【００１５】[7] 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、
ＣａＯを主体とする媒溶剤と酸素源として気体酸素源及
び／又は酸化鉄源を添加することで溶銑を脱燐処理し、
低燐溶銑を製造する方法であって、媒溶剤を浴中への吹
き込み及び／又は浴面への投射により添加する際に、平
均粒径が０．３ｍｍ以下の媒溶剤を用いることを特徴と
する低燐溶銑の製造方法。 [8] 上記[7]の製造方法において、珪素濃度が０．１質
量％以下の溶銑に対して脱燐処理を行うことを特徴とす
る低燐溶銑の製造方法。 [9] 上記[1]〜[8]のいずれかの製造方法において、媒溶
剤として、フッ素を含有しない媒溶剤を用いることを特
徴とする低燐溶銑の製造方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細とその限定理
由について説明する。本願の発明に係る第一の方法は、
溶銑保持容器内に保持された溶銑に、(1)浴面上方から
酸化鉄源を添加し、浴面下にＣａＯを主体とする媒溶剤
（以下、ＣａＯ系媒溶剤という）を吹き込むことで脱燐
処理を行う方法、(2)浴面上方から酸化鉄源とＣａＯ系
媒溶剤をそれぞれの供給手段を通じて添加し、浴面に撹
拌ガスを吹き込むことで脱燐処理を行う方法、(3)浴面
上方から酸化鉄源とＣａＯ系媒溶剤の混合物を添加し、
浴面下に撹拌ガスを吹き込むことで脱燐処理を行う方
法、のいずれかにおいて、浴面における酸化鉄源、Ｃａ
Ｏ系媒溶剤、撹拌ガスの投入若しくは吹き出し領域のラ
ップ面積率を或るレベル以上まで高めることを特徴とす
る。

【００１７】脱燐処理に使用する溶銑保持容器に特別な
制約はなく、例えば、溶銑鍋などの取鍋型容器、混銑
車、転炉型容器、その他の脱燐専用容器を用いることが
できる。なお、これらのうち大きなフリーボードを確保
でき、且つ送酸を多量に行うことができるという点では
転炉型容器が最も有利である。

【００１８】酸化鉄源としては、鉄鉱石、焼結鉱、鋼材
スケール（例えば、ミルスケール）などの酸化鉄の中か
ら選ばれる１種以上を用いることができる。これらの大
きさは小塊状若しくはそれ以下のものであればよく、特
に酸化鉄粉末が好ましい。ＣａＯ系媒溶剤としては、生
石灰や石灰石などを用いることができる。また、本発明
法では高い脱燐効率が得られるためフッ素を含有しない
媒溶剤を用いることができるが、フッ素を含有する媒溶
剤を用いることを妨げない。

【００１９】以下、上記(1)〜(3)の製造方法について、
順に説明する。まず、上記(1)の製造方法において、浴
面上方から酸化鉄源を添加するには、上部シュートなど
から自由落下により浴面上へ装入する方法（上置き装
入）、投入ランス（ノズル）からキャリアガスとともに
浴面上に投射する方法などのいずれの方法を用いてもよ
い。

【００２０】また、浴面下にＣａＯ系媒溶剤を吹き込む
には、溶銑保持容器に備えられた底吹きノズルや横吹き
ノズルによる吹き込み、インジェクションランスによる
吹き込みなどを利用することができる。いずれの場合に
も、ＣａＯ系媒溶剤はキャリアガスとともに浴中に吹き
込まれる。キャリアガスとしては、通常、窒素ガスやア
ルゴンガスなどが用いられるが、吹き込まれたキャリア
ガスは浴中で撹拌ガスとしても機能する。

【００２１】図１は、この(1)の製造方法の一実施形態
を示しており、図１（ａ）は溶銑保持容器の縦断面を示
す説明図、図１（ｂ）は同じく平面を示す説明図であ
る。この実施形態では、ＣａＯ系媒溶剤は溶銑保持容器
１の底吹きノズル２からキャリアガスとともに浴中に吹
き込まれ、酸化鉄源は投入ランス３から浴面上に投射さ
れており、図１（ｂ）において、ａは前記酸化鉄源の浴
面における投入領域、ｂは前記媒溶剤の浴面での吹き出
し領域を示している。

【００２２】この製造方法では、前記酸化鉄源の浴面上
方からの投入を、その浴面における投入領域ａが、面積
率で前記媒溶剤の浴面での吹き出し領域ｂの４０％以
上、好ましくは６０％以上とラップするように行う。図
１（ｂ）においてｘがこのラップした領域を示す。ここ
で、酸化鉄源の浴面における投入領域ａの位置と範囲
は、例えば以下のようにして求めることができる。

【００２３】まず、酸化鉄源を上部シュートから浴面上
に上置き装入する場合には、シュートの垂直方向に対す
る傾斜角度θ_０（ｄｅｇ）、シュートからの装入物（酸
化鉄源）の初速度Ｖ_０（ｍ／秒）、シュート出口と浴面
との距離Ｈ_０（ｍ）の各値を用いて、平面上におけるシ
ュート出口位置から浴面上での装入物（酸化鉄源）の投
入領域ａの中心までの距離Ｌ_０（ｍ）を下式により求め
ることができる。 Ｌ_０＝Ｈ_０（Ｖ_０ｓｉｎθ_０／Ｖ_０ｃｏｓθ_０＋４．９
ｔ_０） ここで、 ｔ_０＝［−Ｖ_０ｃｏｓθ_０＋｛（Ｖ_０ｃｏｓθ_０）^２−
１９．６Ｈ_０｝^{−０． ５}）］／９．８ また、浴面上での装入物（酸化鉄源）の投入領域は円形
であると仮定できるから、その半径Ｒ_０（ｍ）を下式に
より求めることができる。 Ｒ_０＝０．０５２Ｈ_０（ｃｏｓθ_０）^−１ そして、上記Ｌ_０とＲ_０とから酸化鉄源の浴面における
投入領域ａの位置と範囲を決定することができる。

【００２４】また、酸化鉄源を投入ランスを用いて装入
する場合には、ランス先端の浴面からの高さＨ
_１（ｍ）、垂直方向に対するランス先端のノズル角度θ
_１（ｄｅｇ）の各値を用い、平面上における投入ランス
先端位置から浴面上での装入物（酸化銑源）の投入領域
ａの中心までの距離Ｌ_１（ｍ）を下式により求めること
ができる。 Ｌ_１＝Ｈ_１ｔａｎ（θ_１＋６） また、浴面上での装入物（酸化鉄源）の投入領域は円形
であると仮定できるから、その半径Ｒ_１（ｍ）を下式に
より求めることができる。 Ｒ_１＝０．１０５Ｈ_１（ｃｏｓθ_１）^−１ そして、上記Ｌ_１とＲ_１とから酸化鉄源の浴面における
投入領域ａの位置と範囲を決定することができる。

【００２５】また、媒溶剤の浴面での吹き出し領域ｂの
位置と範囲は、例えば以下のようにして求めることがで
きる。まず、媒溶剤を底吹きノズルから浴面下に吹き込
む場合には、浴面上でのガス及び媒溶剤の吹き出し領域
は底吹きノズルのガス吹出部の鉛直上の浴面を中心とす
る円形であると仮定できるから、底吹きノズルのガス吹
出部の浴内深さＨ_２（ｍ）に対して浴面上における上記
ガスの吹き出し領域の半径Ｒ_２′（ｍ）はＲ_２′＝０．
１７６Ｈ_２で求めることができ、ガスが媒溶剤を随伴す
る場合にはこの吹き出し領域が１．５倍となるものとし
て、媒溶剤の浴面上での吹き出し領域の半径Ｒ_２はＲ_２
＝０．２６４Ｈ_２で求めることができる。そして、この
Ｒ_２と底吹きノズルのガス吹出部位置とから媒溶剤の浴
面での吹き出し領域ｂの位置と範囲を決定することがで
きる。

【００２６】また、ガス吹出口部が浴内深さＨ_３（ｍ）
の位置に配置された横吹きノズルから媒溶剤を浴面下に
吹き込む場合には、平面上における横吹きノズルのガス
吹出部位置から浴面上でのガス吹き出し領域の中心まで
の距離Ｌ_３をＬ_３＝０．２５Ｈ_３で求め、また、浴面上
でのガス及び媒溶剤の吹き出し領域は円形であると仮定
できるから、浴面上における上記ガスの吹き出し領域の
半径Ｒ_３′（ｍ）はＲ _３′＝０．１８７Ｈ_３で求めるこ
とができ、ガスが媒溶剤を随伴する場合にはこの吹き出
領域が１．５倍となるものとして、媒溶剤の浴面上での
吹き出し領域の半径Ｒ_３はＲ_３＝０．２８１Ｈ_３で求め
ることができる。そして、上記Ｌ_３とＲ_３とから媒溶剤
の浴面上での吹き出し領域ｂの位置と範囲を決定するこ
とができる。

【００２７】このような酸化鉄源と媒溶剤の投入形態を
採ることにより、ＣａＯ系媒溶剤の滓化と脱燐反応が促
進され、脱燐効率が顕著に向上する。溶銑の脱燐反応で
は、溶湯中の燐と酸化源とによって燐酸が生成し、これ
が塩基性の媒溶剤により固定されることで燐がスラグ側
に除去される。したがって、浴面における媒溶剤の吹き
出し領域ｂと酸化鉄源の投入領域ａとがラップした領域
ｘでは、ＣａＯ系媒溶剤と酸化鉄源とが極く近接した状
態で且つキャリアガス（媒溶剤のキャリアガス）で撹拌
されつつ上記脱燐反応に関与し、この結果、脱燐反応が
効率的に進行するものと考えられる。このため浴面にお
ける酸化鉄源の投入領域を、媒溶剤の吹き出し領域と所
定レベル以上の面積率でラップさせることにより、効率
的な脱燐処理が可能となるものと考えられる。

【００２８】このような作用は、酸化鉄源を上部シュー
トなどから自由落下により浴面上へ装入する場合や、Ｃ
ａＯ系媒溶剤をインジェクションランスや溶銑保持容器
に備えられた横吹きノズルなどにより浴面下に吹き込む
場合においても、同様に得られる。上記ラップした領域
ｘが媒溶剤の吹き出し領域ｂの４０％未満の面積率で
は、上述した作用が十分に得られず、脱燐効率の顕著な
向上は期待できない。

【００２９】次に、上記(2)の製造方法において、浴面
上方からそれぞれ酸化鉄源とＣａＯ系媒溶剤を添加する
には、上部シュートなどから自由落下により浴面上へ装
入する方法（上置き装入）、投入ランス（ノズル）から
キャリアガスとともに浴面上に投射する方法などのいず
れの方法を用いてもよい。酸化鉄源とＣａＯ系媒溶剤
は、それぞれの供給手段により浴面上に添加される。ま
た、浴面下に撹拌ガスを吹き込むには、溶銑保持容器に
備えられた底吹きノズルや横吹きノズルによる吹き込
み、インジェクションランスによる吹き込みなどを利用
することができる。撹拌ガスとしては、通常、窒素ガス
やアルゴンガスなどが用いられる。

【００３０】図２は、この(2)の製造方法の一実施形態
を示しており、図２（ａ）は溶銑保持容器の縦断面を示
す説明図、図２（ｂ）は同じく平面を示す説明図であ
る。この実施形態では、ＣａＯ系媒溶剤と酸化鉄源はそ
れぞれ投入ランス３ａ，３ｂから浴面上に投射され、撹
拌ガスは溶銑保持容器１の底吹きノズル２から浴中に吹
き込まれており、図２（ｂ）において、ａ′は前記酸化
鉄源の浴面における投入領域、ｃは前記ＣａＯ系媒溶剤
の浴面における投入領域、ｄは前記撹拌ガスの浴面での
吹き出し領域を示している。

【００３１】この製造方法では、前記酸化鉄源及びＣａ
Ｏ系媒溶剤の浴面上方からの投入を、前記酸化鉄源の浴
面における投入領域ａ′と前記媒溶剤の浴面における投
入領域ｃが少なくとも一部でラップするとともに、その
ラップした投入領域部分が、面積率で前記撹拌ガスの浴
面での吹き出し領域ｄの４０％以上、好ましくは６０％
以上とラップするように行う。図２（ｂ）においてｙが
このラップした領域を示す。ここで、酸化鉄源及び媒溶
剤の浴面における投入領域ａ′及び投入領域ｃ、撹拌ガ
スの浴面での吹き出し領域ｄは、例えば、先に(1)の製
造方法に関して述べた方法に準じて求めることができ
る。

【００３２】すなわち、投入領域ａ′及び投入領域ｃに
ついては、装入物（酸化鉄源、媒溶剤）を浴面上に上置
き装入する場合にはＬｏとＲｏとからその位置と範囲を
決定することができ、また、装入物を投入ランスを用い
て装入する場合にはＬ_１とＲ _１とからその位置と範囲を
決定することができる。また、撹拌ガスの吹き出し領域
ｄについては、底吹きノズルを用いる場合にはＲ_２′と
底吹きノズルのガス吹出部位置とからその位置と範囲を
決定することができ、また、横吹きノズルを用いる場合
にはＬ_３とＲ_３′とからその位置と範囲を決定すること
ができる。

【００３３】このような酸化鉄源、媒溶剤及び撹拌ガス
の投入形態を採ることにより、ＣａＯ系媒溶剤の滓化と
脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕著に向上する。溶銑
の脱燐反応の原理は先に述べた通りであり、したがっ
て、浴面における酸化鉄源の投入領域ａ′と媒溶剤の投
入領域ｃと撹拌ガスの吹き出し領域ｄの三者がラップし
た領域ｙでは、ＣａＯ系媒溶剤と酸化鉄源とが極く近接
した状態で且つ撹拌ガスで撹拌されつつ上記脱燐反応に
関与し、この結果、脱燐反応が効率的に進行するものと
考えられる。このため酸化鉄源と媒溶剤の浴面における
投入領域の少なくとも一部をラップさせるとともに、こ
のラップした投入領域部分を撹拌ガスの吹き出し領域と
所定レベル以上の面積率でラップさせることにより、効
率的な脱燐処理が可能となるものと考えられる。

【００３４】このような作用は、酸化鉄源やＣａＯ系媒
溶剤を上部シュートなどから自由落下により浴面上へ装
入する場合や、撹拌ガスをインジェクションランスや溶
銑保持容器に備えられた横吹きノズルなどにより浴面下
に吹き込む場合においても、同様に得られる。上記ラッ
プした領域ｙが撹拌ガスの吹き出し領域ｄの４０％未満
の面積率では、上述した作用が十分に得られず、脱燐効
率の顕著な向上は期待できない。

【００３５】次に、上記(3)の製造方法において、浴面
上方から酸化鉄源とＣａＯ系媒溶剤の混合物を添加する
には、上部シュートなどから自由落下により浴面上へ装
入する方法（上置き装入）、投入ランス（ノズル）から
キャリアガスとともに浴面上に投射する方法などのいず
れの方法を用いてもよい。また、浴面下に撹拌ガスを吹
き込むには、溶銑保持容器に備えられた底吹きノズルや
横吹きノズルによる吹き込み、インジェクションランス
による吹き込みなどを利用することができる。撹拌ガス
としては、通常、窒素ガスやアルゴンガスなどが用いら
れる。

【００３６】図３は、この(3)の製造方法の一実施形態
を示しており、図３（ａ）は溶銑保持容器の縦断面を示
す説明図、図３（ｂ）は同じく平面を示す説明図であ
る。この実施形態では、ＣａＯ系媒溶剤と酸化鉄源の混
合物は投入ランス３から浴面上に投射され、撹拌ガスは
溶銑保持容器１の底吹きノズル２から浴中に吹き込まれ
ており、図３（ｂ）において、ｅは前記混合物の浴面に
おける投入領域、ｄは前記撹拌ガスの浴面での吹き出し
領域を示している。

【００３７】この製造方法では、前記混合物（酸化鉄源
＋ＣａＯ系媒溶剤）の浴面上方からの投入を、その浴面
における投入領域ｅが、面積率で前記撹拌ガスの浴面で
の吹き出し領域ｄの４０％以上、好ましくは６０％以上
とラップするように行う。図３（ｂ）においてｚがこの
ラップした領域を示す。ここで、前記混合物の浴面にお
ける投入領域ｅ、撹拌ガスの浴面での吹き出し領域ｄ
も、例えば、先に(1)の製造方法に関して述べた方法に
準じて求めることができる。

【００３８】すなわち、投入領域ｅについては、装入物
（混合物）を浴面上に上置き装入する場合にはＬｏとＲ
ｏとからその位置と範囲を決定することができ、また、
装入物を投入ランスを用いて装入する場合にはＬ_１とＲ
_１とからその位置と範囲を決定することができる。ま
た、撹拌ガスの吹き出し領域ｄについては、底吹きノズ
ルを用いる場合にはＲ_２′と底吹きノズルのガス吹出部
位置とからその位置と範囲を決定することができ、ま
た、横吹きノズルを用いる場合にはＬ_３とＲ_３′とから
その位置と範囲を決定することができる。

【００３９】このような酸化鉄源及び媒溶剤と撹拌ガス
の投入形態を採ることにより、ＣａＯ系媒溶剤の滓化と
脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕著に向上する。溶銑
の脱燐反応の原理は先に述べた通りであり、したがっ
て、浴面における酸化鉄源と媒溶剤の混合物の投入領域
ｅと撹拌ガスの吹き出し領域ｄがラップした領域ｚで
は、ＣａＯ系媒溶剤と酸化鉄源とが極く近接した状態で
且つ撹拌ガスで撹拌されつつ上記脱燐反応に関与し、こ
の結果、脱燐反応が効率的に進行するものと考えられ
る。このため浴面における酸化鉄源と媒溶剤の混合物の
投入領域を、撹拌ガスの吹き出し領域と所定レベル以上
の面積率でラップさせることにより、効率的な脱燐処理
が可能となるものと考えられる。

【００４０】このような作用は、前記混合物（酸化鉄源
＋ＣａＯ系媒溶剤）を上部シュートなどから自由落下に
より浴面上へ装入した場合や、撹拌ガスをインジェクシ
ョンランスや溶銑保持容器に備えられた横吹きノズルな
どにより浴面下に吹き込む場合においても、同様に得ら
れる。上記ラップした領域ｚが撹拌ガスの吹き出し領域
ｄの４０％未満の面積率では、上述した作用が十分に得
られず、脱燐効率の顕著な向上は期待できない。

【００４１】上記(1)〜(3)の製造方法においては、上述
したように添加される酸化鉄源に加えて浴中または浴面
に気体酸素源（酸素ガス又は酸素含有ガス）を添加する
ことができる。通常、この気体酸素源は送酸ランスから
浴面に吹き付けられるが、これに限定されるものではな
い。また、脱燐反応では燐酸を生成する酸素源と燐酸を
固定するＣａＯの存在が必須であるが、これら酸素源と
ＣａＯの存在比が適正なレベルである場合に燐酸の生成
と固定が特に効率的に行われる。このような観点から、
投入される酸素源（酸化鉄源＋気体酸素源）に含まれる
酸素の合計量と、媒溶剤中のＣａＯ量の質量比［酸素／
ＣａＯ］は０．３以上、好ましくは１．０以上であるこ
とが望ましい。

【００４２】また、上記(1)〜(3)の製造方法において、
装入ランスから酸化鉄源やＣａＯ系媒溶剤を浴面に投射
する場合、そのキャリアガス流は亜音速〜超音速程度の
流速とすることが可能であるが、浴面での衝突によって
生じる酸化反応や粒鉄の飛びだし（スピッティング）挙
動を考慮して、その流速を選択することが望ましい。

【００４３】次に、上記(1)〜(3)の製造方法について、
より好ましい実施形態を説明する。これらの製造方法に
より達成される脱燐効率の向上と媒溶剤使用量及び生成
スラグ量の低減化は、珪素濃度が０．２質量％以下の溶
銑に対して脱燐処理を行った場合に特に顕著なものとな
る。

【００４４】先に述べたように溶銑の脱燐反応では、溶
湯中の燐と酸化源とによって燐酸が生成し、これが溶融
した塩基性の媒溶剤により固定されることで燐がスラグ
側に除去される。このため脱燐処理では、気体酸素や酸
化鉄などの酸素源（酸化源）の添加によって高い酸素ポ
テンシャルの維持が可能で且つ生成した燐酸を安定化さ
せ得る塩基度の高いスラグを生成させることが望まし
い。ここで、スラグの塩基度は媒溶剤の投入量で制御す
ることになるが、脱燐処理前の珪素濃度を低減させた溶
銑では脱燐スラグ中での珪酸の生成量が少ないため、少
ない媒溶剤添加量で高い塩基度を確保でき、同時に発生
スラグ量も少なくすることができる。そして、先に述べ
たように本発明の製造方法では媒溶剤の滓化が効率的に
促進されるため、珪酸の生成量が少なくても媒溶剤の滓
化に問題を生じることはない。また特に、脱燐処理すべ
き溶銑の燐濃度が比較的高い場合にはスラグ中の燐酸が
増加し、珪酸はほとんど不要となるため、事前に溶銑の
珪素濃度を低減させておくことがより有効である。

【００４５】高炉操業では、原料の予備処理などで珪酸
分の全装入量を低減したり、高炉内での珪酸還元反応を
抑制するための低温操業やコークスの偏在装入などを実
施することにより溶銑中の珪素濃度を低減することが可
能であり、したがって、高炉溶銑の珪素濃度が０．２質
量％以下の場合にはそのまま脱燐処理を行うことができ
る。一方、高炉溶銑の珪素濃度が０．２質量％を超える
場合には、脱燐処理に先立って脱珪処理を行い、珪素濃
度を０．２質量％以下とすることが好ましい。

【００４６】一般に、高炉から出銑された溶銑は鋳床を
経由して溶銑鍋、混銑車などの容器に注湯及び貯留され
るが、前記脱珪処理は鋳床での脱珪（鋳床から容器への
溶銑流に対する脱珪を含む）、容器内での脱珪のいずれ
か、若しくはその両方で実施してよい。容器内での脱珪
処理は溶銑鍋や装入鍋などの取鍋だけでなく、媒溶剤や
酸素源などの副原料の供給機能（さらに好ましくは、溶
銑の撹拌機能）を備えたものであれば如何なる形式の容
器で行ってよく、例えば、混銑車、取鍋型容器、転炉型
容器、脱珪専用容器などを用いることができる。

【００４７】脱珪処理では脱珪剤として酸素源が添加さ
れ、また、必要に応じて媒溶剤として焼石灰などのＣａ
Ｏ分が添加され、スラグの塩基度が調整される。酸素源
としては、固体酸素源（例えば、鉄鉱石やミルスケール
などの酸化鉄）または気体酸素（酸素ガス又は酸素含有
ガス）のいずれを用いてもよく、また両者を併用しても
よい。このうち気体酸素についてはランスによる上吹き
や溶銑中へのインジェクション或いは底吹きなどの任意
の方法により、また、固体酸素源や媒溶剤については上
置き装入（例えば、鋳床や鋳床から溶銑鍋などの容器へ
の溶銑流、溶湯浴面上への上置き装入）又はインジェク
ションなどの任意の方法により、それぞれに溶銑に供給
される。

【００４８】また、上述したように本発明の製造方法で
はＣａＯ系媒溶剤の滓化が効果的に促進されるため、フ
ッ素を含有しない媒溶剤を用いることができ、このよう
にフッ素を含有しない媒溶剤を用いることにより、生成
されるスラグは環境面の問題を生じないものとなる。こ
こで、媒溶剤がフッ素を含まないとはフッ素を実質的に
含まないことを意味し、したがって、媒溶剤中に例えば
不可避的不純物等として少量のフッ素が含まれることは
妨げない。

【００４９】溶銑を少ない媒溶剤で脱燐処理し、発生す
るスラグ量も極力少なくするには、塩基度が高く脱燐能
が高いスラグを生成することも重要であり、このために
脱燐工程への脱硅スラグなどの混入は極力抑制すること
が好ましい。このため脱珪処理後、機械式排滓装置や手
動排滓によりスラグを分離した溶銑を脱燐処理すること
が好ましい。

【００５０】本発明法により得られた低燐溶銑は、通
常、脱炭工程に送られ脱炭処理されるが、事前に溶銑の
実質的な脱燐が完了しているため、脱炭工程で実質的な
脱燐を行う必要が全くなく、このため媒溶剤で生成させ
るスラグ量は少量でよい。すなわち、吹錬時の生成酸化
鉄の薄め材としてや、浴面からの粒滴の飛散や放熱を抑
制するためのカバースラグとして極く少量あればよい。
また、スラグの精錬能（脱燐能）が必須ではなく、スラ
グ組成の多少の変動も問題ないため、炉内へのスラグ残
し操業などによりスラグを繰り返し使用すること、すな
わち、実質的に媒溶剤を使用せず、前チャージまたはそ
れ以前のチャージに生成したスラグを主として使用した
操業を行うことができ、処理溶湯１トンに対しスラグの
発生量を１０ｋｇ以下の最小限に抑えることができる。

【００５１】次に、本願の発明に係る第二の方法につい
て説明する。この製造方法は、溶銑保持容器内に保持さ
れた溶銑にＣａＯを主体とする媒溶剤（以下、ＣａＯ系
媒溶剤という）と酸素源として気体酸素源及び／又は酸
化鉄源を添加することで溶銑を脱燐処理する方法におい
て、媒溶剤を浴中への吹き込み及び／又は浴面への投射
により添加する際に、平均粒径が０．３ｍｍ以下の媒溶
剤を用いることを特徴とする。なお、本発明において平
均粒径とは、粒径分布での累積重量比が５０質量％とな
る粒径をいう。

【００５２】脱燐処理に使用する溶銑保持容器に特別な
制約はなく、例えば、溶銑鍋などの取鍋型容器、混銑
車、転炉型容器、その他の脱燐専用容器を用いることが
できる。なお、これらのうち大きなフリーボードを確保
でき、且つ送酸を多量に行うことができるという点では
転炉型容器が最も有利である。ＣａＯ系媒溶剤として
は、生石灰や石灰石などを用いることができる。また、
本発明法では高い脱燐効率が得られるためフッ素を含有
しない媒溶剤を用いることができるが、フッ素を含有す
る媒溶剤を用いることを妨げない。

【００５３】本発明においてＣａＯ系媒溶剤の添加は、
浴中への吹き込み及び／又は浴面への投射により行う
が、このＣａＯ系媒溶剤としては平均粒径が０．３ｍ
ｍ、好ましくは０．１５ｍｍ以下のものを用いる。この
ような粒径の小さいＣａＯ系媒溶剤を用いることによ
り、媒溶剤の滓化と脱燐反応が促進され、脱燐効率が顕
著に向上する。しかし、平均粒径が０．０２ｍｍ未満の
媒溶剤を使用すると飛散ロスが大きくなるため、媒溶剤
の平均粒径の下限は０．０２ｍｍとすることが好まし
い。

【００５４】また、ＣａＯ系媒溶剤の浴中への吹き込み
は、インジェクションランスや溶銑保持容器に備えられ
た吹き込みノズル（底吹きノズル、横吹きノズルなど）
により行うことができ、また、浴面への投射は装入ラン
スなどを用いて行うことができる。いずれの場合にも窒
素ガスやアルゴンガスなどのキャリアガスが用いられ
る。

【００５５】酸化鉄源としては、鉄鉱石、焼結鉱、鋼材
スケール（例えば、ミルスケール）などの酸化鉄の中か
ら選ばれる１種以上を用いることができる。これらの大
きさは小塊状若しくはそれ以下のものであればよく、特
に酸化鉄粉末が好ましい。また、気体酸素源としては酸
素ガスや酸素含有ガスが用いられる。これら酸素源の供
給方法に特別な制約はなく、気体酸素源の場合には送酸
ランスによる上吹き、インジェクションランスや溶銑保
持容器に備えられた吹き込みノズル（底吹きノズル、横
吹きノズルなど）などによる浴中への吹き込みなどの任
意の方法で送酸を行うことができ、また、酸化鉄源の場
合にはインジェクションランスによる浴中への吹き込み
や上置き装入などの任意の方法で溶銑中への供給を行う
ことができる。

【００５６】次に、この製造方法について、より好まし
い実施形態を説明する。この製造方法により達成される
脱燐効率の向上と媒溶剤使用量及び生成スラグ量の低減
化は、珪素濃度が０．１質量％以下の溶銑に対して脱燐
処理を行った場合に特に顕著なものとなる。

【００５７】先に述べたように溶銑の脱燐反応では、溶
湯中の燐と酸化源とによって燐酸が生成し、これが溶融
した塩基性の媒溶剤により固定されることで燐がスラグ
側に除去される。このため脱燐処理では、気体酸素や酸
化鉄などの酸素源（酸化源）の添加によって高い酸素ポ
テンシャルの維持が可能で且つ生成した燐酸を安定化さ
せ得る塩基度の高いスラグを生成させることが望まし
い。ここで、スラグの塩基度は媒溶剤の投入量で制御す
ることになるが、脱燐処理前の珪素濃度を低減させた溶
銑では脱燐スラグ中での珪酸の生成量が少ないため、少
ない媒溶剤添加量で高い塩基度を確保でき、同時に発生
スラグ量も少なくすることができる。そして、先に述べ
たように本発明の製造方法では媒溶剤の滓化が効率的に
促進されるため、珪酸の生成量が少なくても媒溶剤の滓
化に問題を生じることはない。また特に、脱燐処理すべ
き溶銑の燐濃度が比較的高い場合にはスラグ中の燐酸が
増加し、珪酸はほとんど不要となるため、事前に溶銑の
珪素濃度を低減させておくことがより有効である。

【００５８】高炉操業では、原料の予備処理などで珪酸
分の全装入量を低減したり、高炉内での珪酸還元反応を
抑制するための低温操業やコークスの偏在装入などを実
施することにより溶銑中の珪素濃度を低減することが可
能であり、したがって、高炉溶銑の珪素濃度が０．１質
量％以下の場合にはそのまま脱燐処理を行うことができ
る。一方、高炉溶銑の珪素濃度が０．１質量％を超える
場合には、脱燐処理に先立って脱珪処理を行い、珪素濃
度を０．１質量％以下とすることが好ましい。

【００５９】一般に、高炉から出銑された溶銑は鋳床を
経由して溶銑鍋、混銑車などの容器に注湯及び貯留され
るが、前記脱珪処理は鋳床での脱珪（鋳床から容器への
溶銑流に対する脱珪を含む）、容器内での脱珪のいずれ
か、若しくはその両方で実施してよい。容器内での脱珪
処理は溶銑鍋や装入鍋などの取鍋だけでなく、媒溶剤や
酸素源などの副原料の供給機能（さらに好ましくは、溶
銑の撹拌機能）を備えたものであれば如何なる形式の容
器で行ってよく、例えば、混銑車、取鍋型容器、転炉型
容器、脱珪専用容器などを用いることができる。

【００６０】脱珪処理では脱珪剤として酸素源が添加さ
れ、また、必要に応じて媒溶剤として焼石灰などのＣａ
Ｏ分が添加され、スラグの塩基度が調整される。酸素源
としては、固体酸素源（例えば、鉄鉱石やミルスケール
などの酸化鉄）または気体酸素（酸素ガス又は酸素含有
ガス）のいずれを用いてもよく、また両者を併用しても
よい。このうち気体酸素についてはランスによる上吹き
や溶銑中へのインジェクション或いは底吹きなどの任意
の方法により、また、固体酸素源や媒溶剤については上
置き装入（例えば、鋳床や鋳床から溶銑鍋などの容器へ
の溶銑流、溶湯浴面上への上置き装入）又はインジェク
ションなどの任意の方法により、それぞれに溶銑に供給
される。

【００６１】また、上述したように本発明の製造方法で
はＣａＯ系媒溶剤の滓化が効果的に促進されるため、フ
ッ素を含有しない媒溶剤を用いることができ、このよう
にフッ素を含有しない媒溶剤を用いることにより、生成
されるスラグは環境面の問題を生じないものとなる。こ
こで、媒溶剤がフッ素を含まないとはフッ素を実質的に
含まないことを意味し、したがって、媒溶剤中に例えば
不可避的不純物等として少量のフッ素が含まれることは
妨げない。

【００６２】溶銑を少ない媒溶剤で脱燐処理し、発生す
るスラグ量も極力少なくするには、塩基度が高く脱燐能
が高いスラグを生成することも重要であり、このために
脱燐工程への脱硅スラグなどの混入は極力抑制すること
が好ましい。このため脱珪処理後、機械式排滓装置や手
動排滓によりスラグを分離した溶銑を脱燐処理すること
が好ましい。

【００６３】本発明法により得られた低燐溶銑は、通
常、脱炭工程に送られ脱炭処理されるが、事前に溶銑の
実質的な脱燐が完了しているため、脱炭工程で実質的な
脱燐を行う必要が全くなく、このため媒溶剤で生成させ
るスラグ量は少量でよい。すなわち、吹錬時の生成酸化
鉄の薄め材としてや、浴面からの粒滴の飛散や放熱を抑
制するためのカバースラグとして極く少量あればよい。
また、スラグの精錬能（脱燐能）が必須ではなく、スラ
グ組成の多少の変動も問題ないため、炉内へのスラグ残
し操業などによりスラグを繰り返し使用すること、すな
わち、実質的に媒溶剤を使用せず、前チャージまたはそ
れ以前のチャージに生成したスラグを主として使用した
操業を行うことができ、処理溶湯１トンに対しスラグの
発生量を１０ｋｇ以下の最小限に抑えることができる。

【００６４】

【実施例】［実施例１］高炉から出銑した溶銑を鋳床及
び溶銑鍋内で脱珪処理した後、溶銑鍋内で脱燐処理を行
い、次いで転炉脱炭した。鋳床での脱珪処理では、溶銑
に対して粉状のミルスケール及び焼結鉱粉を上置き投入
により添加した。スラグ中の酸素を脱珪反応に効率的に
利用するため、鋳床及び溶銑鍋での脱珪処理中は排滓は
行わず、スラグを溶湯と反応させた。溶銑鍋での脱珪処
理では、１５０トンの溶銑に対し浸漬ランスから約０．
０１Ｎｍ^３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎの窒素ガスを浴中へ吹
き込み、浴を撹拌するとともにスラグ反応を進行させ
た。また、必要な脱珪量に応じ気体酸素や酸化鉄を添加
した。

【００６５】溶銑鍋での脱珪処理により溶銑の珪素濃度
を所定のレベルまで低下させた後、生成スラグを排滓
し、次いで表１に示す種々の条件で溶銑脱燐を行った。
脱燐のための媒溶剤（焼石灰）は、装入された溶銑の珪
素濃度及び燐濃度に応じ決められるため、低珪素溶銑の
場合は媒溶剤投入量は少なく、そのため生成した脱燐ス
ラグ量にも差が生じた。なお、媒溶剤としては平均粒径
が０．３５ｍｍで、且つ０．１〜０．７ｍｍの粒径のも
のが８０質量％以上含まれる粒度分布をもつものを用い
た。

【００６６】この脱燐処理では、媒溶剤は浸漬ランスか
らキャリアガス（窒素）とともに浴中にインジェクショ
ンし、酸化鉄源は溶銑鍋の上方から下向きに開放したパ
イプを通じて上置き装入した。また、気体酸素を上方の
送酸ランスを通じて浴面に吹き付けた。脱燐が終了した
溶銑は、終点のスラグの酸化度を低位とするためスラグ
中の全酸化鉄濃度の指標である［Ｔ．Ｆｅ］濃度を５質
量％以下とした後、一旦装入鍋に出湯し、次いで転炉に
装入し、最終脱炭を主目的とした処理を行った。

【００６７】脱燐処理条件と脱燐処理の結果を表１に示
す。同表によれば、本発明法により媒溶剤添加量やスラ
グ量が少ない条件で低燐溶銑を効率的に製造できること
が判る。また、特に珪素濃度が０．２質量％以下の溶銑
に対して本発明法を適用することにより、さらに少ない
媒溶剤添加量とスラグ量で低燐溶銑を効率的に製造でき
ることが判る。

【００６８】

【表１】

【００６９】［実施例２］高炉から出銑した溶銑を溶銑
鍋に受銑し、溶銑鍋内で脱珪処理した後、３００トンの
転炉に装入して脱燐処理を行い、引き続き転炉脱炭を行
った。脱燐処理においては、媒溶剤（焼石灰）の全量を
毎分３Ｎｍ^３の流量のキャリアガス（窒素ガス）ととも
に底吹きノズルから浴中に吹き込み、酸化鉄源は上部シ
ュートから上置き装入した。また、気体酸素を上方の送
酸ランスを通じて浴面に吹き付けた。なお、媒溶剤とし
ては平均粒径が０．５ｍｍで、且つ０．１〜１ｍｍの粒
径のものが８０質量％以上含まれる粒度分布をもつもの
を用いた。脱燐処理条件と脱燐処理の結果を表２に示
す。同表によれば、本発明法により媒溶剤添加量やスラ
グ量が少ない条件で低燐溶銑を効率的に製造できること
が判る。

【００７０】

【表２】

【００７１】［実施例３］高炉から出銑した溶銑を鋳床
及び溶銑鍋内で脱硅処理した後、溶銑鍋内で脱燐処理を
行い、次いで転炉脱炭した。鋳床及び溶銑鍋での脱硅処
理は実施例１とほぼ同じ条件で行った。溶銑鍋での脱珪
処理により溶銑の珪素濃度を所定のレベルまで低下させ
た後、生成スラグを排滓し、次いで表３に示す条件で溶
銑脱燐を行った。脱燐のための媒溶剤（焼石灰）として
は、平均粒径が０．５ｍｍで、且つ０．１〜１．２ｍｍ
の粒径のものが８０質量％以上含まれる粒度分布をもつ
ものを用い、また、酸化鉄源としては約１０〜８０ｍｍ
の粒径の鉄鉱石を用いた。

【００７２】この脱燐処理では、媒溶剤を送酸ランスを
通じ気体酸素をキャリアとして浴面に供給するととも
に、酸化鉄源である鉄鉱石を溶銑鍋の上部シュートから
上置き装入した。また、浸漬ランスを通じて撹拌ガス
（窒素）を浴中に吹き込み、浴の撹拌を行った。そし
て、上記媒溶剤及び酸化鉄源の装入と撹拌ガスの吹込み
に当っては、媒溶剤と酸化鉄源の浴面における投入領域
の一部がラップするとともに、このラップした投入領域
部分が撹拌ガスの浴面での吹き出し領域の一部とラップ
するようにした。

【００７３】脱燐が終了した溶銑は、終点のスラグの酸
化度を低位とするためスラグ中の全酸化鉄濃度の指標で
ある［Ｔ．Ｆｅ］濃度を５質量％以下とした後、排滓
し、そのまま転炉に装入して最終脱炭を主目的とした処
理を行った。脱燐処理条件と脱燐処理の結果を表３に示
す。同表によれば、本発明法により媒溶剤添加量やスラ
グ量が少ない条件で低燐溶銑を効率的に製造できること
が判る。

【００７４】

【表３】

【００７５】［実施例４］高炉から出銑した溶銑を実施
例３と同様の条件で鋳床及び溶銑鍋内で脱珪処理し、生
成スラグを排滓後、溶銑鍋内で表４に示す条件で溶銑脱
燐を行った。脱燐のための媒溶剤（焼石灰）としては、
平均粒径が０．３５ｍｍで、且つ０．０５〜０．８ｍｍ
の粒径のものが８０質量％以上含まれる粒度分布をもつ
ものを用い、また、酸化鉄源としては平均粒径が０．６
ｍｍで、且つ０．１〜１．５ｍｍの粒径のものが８０質
量％以上含まれる粒度分布をもつ鉄鉱石を用いた。

【００７６】これら媒溶剤と酸化鉄源は事前に混合し、
この混合物を上吹きランスを通じ浴面上に供給した。こ
のキャリアガスとしては酸素ガス（この場合は、事実上
上吹き送酸による気体酸素の供給が行われる）又は窒素
ガスを用いたが、キャリアガスが窒素ガスの場合には、
別途送酸ランスから気体酸素の上吹き送酸を行った。ま
た、浸漬ランスを通じて撹拌ガス（窒素）を浴中に吹き
込み、浴の撹拌を行った。

【００７７】脱燐が終了した溶銑は、終点のスラグの酸
化度を低位とするためスラグ中の全酸化鉄濃度の指標で
ある［Ｔ．Ｆｅ］濃度を５質量％以下とした後、排滓
し、そのまま転炉に装入して最終脱炭を主目的とした処
理を行った。脱燐処理条件と脱燐処理の結果を表４に示
す。同表によれば、本発明法により媒溶剤添加量やスラ
グ量が少ない条件で低燐溶銑を効率的に製造できること
が判る。

【００７８】

【表４】

【００７９】［実施例５］高炉から出銑した溶銑を鋳床
及び溶銑鍋内で脱珪処理し、引き続き機械撹拌を用いて
溶銑鍋内で脱硫処理した後、１５０トンの溶銑鍋内で脱
燐処理を行った。脱燐処理前後での溶銑温度は１２７０
〜１３３０℃とし、媒溶剤としてはＣａＦ _２を含まない
ＣａＯ主体の焼石灰のみを用い、ＣａＯの原単位は６〜
１０ｋｇ／溶銑ｔｏｎとした。媒溶剤はインジェクショ
ンランスを通じてキャリアガス（窒素ガス）とともに溶
銑中にインジェクションした。この媒溶剤は事前に篩い
で粒径を分け、３ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以
下及び０．３ｍｍ以下の４種類の粒径の媒溶剤を用い
た。なお、この各媒溶剤の粒径分布を図４に示すが、そ
れぞれの平均粒径は１．２ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．２
２ｍｍ、０．１４ｍｍであった。

【００８０】また、酸素源としては上吹きランスを通じ
て気体酸素を供給するとともに、鉄鉱石を主とした酸化
鉄源を上部シュートから上置き装入し、全酸素原単位は
５〜８Ｎｍ^３／溶銑ｔｏｎとした。なお、酸化鉄源の添
加量は酸素換算で１〜４Ｎｍ ^３／溶銑ｔｏｎとした。気
体酸素の送酸条件としては、送酸速度を３０００〜７０
００Ｎｍ^３／ｈｒ、ランス高さを１〜１．５ｍ、所定の
酸素量を供給するための吹錬時間は１０〜１５分とし
た。

【００８１】また、酸化鉄源の投入に当たっては、媒溶
剤の浴面での吹き出し領域のうち、酸化鉄源の浴面にお
ける投入領域がラップする領域が、同吹き出し領域の面
積率で３０〜３５％になるようにした。脱燐処理前の溶
銑の燐濃度は０．１質量％超と０．１質量％以下の２水
準とし、脱燐処理後の目標燐濃度は０．０１５質量％以
下とした。また、高炉鋳床及び溶銑鍋における脱珪処理
条件を制御して、脱燐処理前の溶銑中の珪素濃度を調整
した。

【００８２】図５は、本実施例の結果を媒溶剤の粒径
（最大粒径）及び脱燐処理前の溶銑中の珪素濃度［Ｓ
ｉ］と脱燐処理後の溶銑中の燐濃度［Ｐ］との関係で整
理して示したものである。これによれば、平均粒径が
０．３ｍｍ以下の媒溶剤を用いた場合に燐濃度の低下が
見られ、特に平均粒径が０．１５ｍｍ以下の媒溶剤を用
いた場合には、脱燐処理前の溶銑中の珪素濃度［Ｓｉ］
に拘りなく目標とする燐濃度［Ｐ］：０．０１５質量％
以下となっており、特に珪素濃度［Ｓｉ］≦０．１質量
％において低Ｐ規格の燐濃度［Ｐ］≦０．０１５質量％
が安定して達成されている。

【００８３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、溶銑
の予備脱燐処理において少ない媒溶剤で効率的な脱燐処
理を行うことができ、また、発生スラグ量も極力低減す
ることができる。また、本発明によればＣａＦ_２などの
フッ素源を含む媒溶剤を用いなくても高効率な脱燐処理
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る第一の製造方法の一実施形態を
示す説明図

【図２】本願発明に係る第一の製造方法の他の実施形態
を示す説明図

【図３】本願発明に係る第一の製造方法の他の実施形態
を示す説明図

【図４】本願発明に係る第二の製造方法の実施例で用い
たＣａＯ系媒溶剤の粒径分布を示すグラフ

【図５】本願発明に係る第二の製造方法の実施例の結果
について、媒溶剤の最大粒径と脱燐処理後の溶銑中燐濃
度［Ｐ］との関係を示すグラフ

【符号の説明】

１…溶銑保持容器、２…底吹きノズル、３，３ａ，３ｂ
…装入ノズル、ａ，ａ′…酸化鉄源の浴面における投入
領域、ｂ…媒溶剤の浴面での吹き出し領域、ｃ…媒溶剤
の浴面における投入領域、ｄ…撹拌ガスの浴面での吹き
出し領域、ｅ…混合物の浴面における投入領域、ｘ，
ｙ，ｚ…ラップした領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川畑 涼 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 渡辺 敦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 秀栄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 赤井 真一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K014 AA03 AB03 AB04 AB12 AB16 AC01 AC08 AC14 AC16 AC17 AD01 AD23 AD25 AD27

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、そ
   の浴面上方から酸化鉄源を添加するととも、浴面下にＣ
   ａＯを主体とする媒溶剤を吹き込むことで溶銑を脱燐処
   理し、低燐溶銑を製造する方法であって、 前記酸化鉄源の浴面における投入領域が、面積率で前記
   媒溶剤の浴面での吹き出し領域の４０％以上とラップす
   るように、前記酸化鉄源を添加することを特徴とする低
   燐溶銑の製造方法。
2. 【請求項２】 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、そ
   の浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを主体とする媒溶剤を
   それぞれの供給手段を通じて添加するととも、浴面下に
   撹拌ガスを吹き込むことで溶銑を脱燐処理し、低燐溶銑
   を製造する方法であって、 前記酸化鉄源と前記媒溶剤の浴面における投入領域の少
   なくとも一部がラップするとともに、そのラップした投
   入領域部分が、面積率で前記撹拌ガスの浴面での吹き出
   し領域の４０％以上とラップするように、前記酸化鉄源
   と前記媒溶剤を添加することを特徴とする低燐溶銑の製
   造方法。
3. 【請求項３】 溶銑保持容器内に保持された溶銑に、そ
   の浴面上方から酸化鉄源とＣａＯを主体とする媒溶剤の
   混合物を添加するととも、浴面下に撹拌ガスを吹き込む
   ことで溶銑を脱燐処理し、低燐溶銑を製造する方法であ
   って、 前記混合物の浴面における投入領域が、面積率で前記撹
   拌ガスの浴面での吹き出し領域の４０％以上とラップす
   るように、前記混合物を添加することを特徴とする低燐
   溶銑の製造方法。
4. 【請求項４】 浴中または浴面に気体酸素源を添加する
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の低燐溶銑
   の製造方法。
5. 【請求項５】 投入される酸素源に含まれる酸素の合計
   量と、媒溶剤中のＣａＯ量との質量比［酸素／ＣａＯ］
   が０．３以上であることを特徴とする請求項１、２、３
   又は４に記載の低燐溶銑の製造方法。
6. 【請求項６】 珪素濃度が０．２質量％以下の溶銑に対
   して脱燐処理を行うことを特徴とする請求項１、２、
   ３、４又は５に記載の低燐溶銑の製造方法。
7. 【請求項７】溶銑保持容器内に保持された溶銑に、Ｃａ
   Ｏを主体とする媒溶剤と酸素源として気体酸素源及び／
   又は酸化鉄源を添加することで溶銑を脱燐処理し、低燐
   溶銑を製造する方法であって、 媒溶剤を浴中への吹き込み及び／又は浴面への投射によ
   り添加する際に、平均粒径が０．３ｍｍ以下の媒溶剤を
   用いることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
8. 【請求項８】 珪素濃度が０．１質量％以下の溶銑に対
   して脱燐処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の
   低燐溶銑の製造方法。
9. 【請求項９】 媒溶剤として、フッ素を含有しない媒溶
   剤を用いることを特徴とする請求項１、２、３、４、
   ５、６、７又は８に記載の低燐溶銑の製造方法。