JP2002060832A - カルシウムアルミネート系脱硫剤 - Google Patents
カルシウムアルミネート系脱硫剤Info
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- Y02P10/20—Recycling
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来使用されている蛍石を軽減もしくは使用
することなく、脱硫剤の融点を溶鋼の脱硫処理に使用可
能な温度に調整し、しかも脱硫効率の良好なカルシウム
アルミネート系脱硫剤を提供する。 【解決手段】 溶鋼の脱硫に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜６０重量％、
ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量
％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有し、この脱硫
剤の融点を１３００〜１６００℃として流動性を良好に
した。
することなく、脱硫剤の融点を溶鋼の脱硫処理に使用可
能な温度に調整し、しかも脱硫効率の良好なカルシウム
アルミネート系脱硫剤を提供する。 【解決手段】 溶鋼の脱硫に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜６０重量％、
ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量
％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有し、この脱硫
剤の融点を１３００〜１６００℃として流動性を良好に
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の脱硫、特に
真空（ＲＨ）脱ガス処理時に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤に関する。
真空（ＲＨ）脱ガス処理時に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の精錬は、鋼材の高品質化、高純度
化の要求に対応して、溶銑予備処理、転炉精錬、溶鋼二
次精錬のフローが一般化しており、脱硫処理はフローの
各段階において重要な項目となっている。そこで、従
来、溶銑予備処理段階での脱硫処理では、脱硫剤として
ＣａＯを使用し、鋼中の硫黄を３０ｐｐｍ程度まで低減
している。また、溶鋼二次精錬段階では、脱硫剤として
ＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇ等を溶鋼に添加
して溶鋼中の硫黄を１０ｐｐｍ程度（例えば、１０ｐｐ
ｍ以下）まで低減している。これにより、硫黄の濃度が
低い低硫鋼を製造している。なお、脱硫効果を有するＣ
ａＯは、融点が高く、しかも単独で使用すると脱硫効率
が低いため、融剤として１０〜４０重量％程度のＣａＦ
2 （蛍石）が添加されている。ここで、溶鋼二次精錬段
階で溶鋼に添加される脱硫剤は、以下に示すような反応
模式で、溶鋼中の硫黄成分と硫化物を生成する。 ＣａＯ＋Ｓ→ＣａＳ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｓ→Ｎａ2 Ｓ ＣａＣ2 ＋Ｓ→ＣａＳ Ｍｇ＋Ｓ→ＭｇＳ 上記したように、各脱硫剤はＣａＳ、Ｎａ2 Ｓ、ＭｇＳ
等の硫化物をそれぞれ生成し、この生成した硫化物が浮
上して、溶湯（溶鋼）浴面上の溶滓中に吸収される。こ
のとき、溶滓中に一旦分離した硫化物は、溶滓と溶湯と
の界面で解離し、復硫する反応も同時に進行する。この
脱硫と復硫の両作用が反復する中で最終的な脱硫目標値
が達成される。
化の要求に対応して、溶銑予備処理、転炉精錬、溶鋼二
次精錬のフローが一般化しており、脱硫処理はフローの
各段階において重要な項目となっている。そこで、従
来、溶銑予備処理段階での脱硫処理では、脱硫剤として
ＣａＯを使用し、鋼中の硫黄を３０ｐｐｍ程度まで低減
している。また、溶鋼二次精錬段階では、脱硫剤として
ＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇ等を溶鋼に添加
して溶鋼中の硫黄を１０ｐｐｍ程度（例えば、１０ｐｐ
ｍ以下）まで低減している。これにより、硫黄の濃度が
低い低硫鋼を製造している。なお、脱硫効果を有するＣ
ａＯは、融点が高く、しかも単独で使用すると脱硫効率
が低いため、融剤として１０〜４０重量％程度のＣａＦ
2 （蛍石）が添加されている。ここで、溶鋼二次精錬段
階で溶鋼に添加される脱硫剤は、以下に示すような反応
模式で、溶鋼中の硫黄成分と硫化物を生成する。 ＣａＯ＋Ｓ→ＣａＳ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｓ→Ｎａ2 Ｓ ＣａＣ2 ＋Ｓ→ＣａＳ Ｍｇ＋Ｓ→ＭｇＳ 上記したように、各脱硫剤はＣａＳ、Ｎａ2 Ｓ、ＭｇＳ
等の硫化物をそれぞれ生成し、この生成した硫化物が浮
上して、溶湯（溶鋼）浴面上の溶滓中に吸収される。こ
のとき、溶滓中に一旦分離した硫化物は、溶滓と溶湯と
の界面で解離し、復硫する反応も同時に進行する。この
脱硫と復硫の両作用が反復する中で最終的な脱硫目標値
が達成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た脱硫剤には、以下の問題がある。近年、環境に対する
フッ素の排出規制が検討されてきており、ＣａＦ2 の使
用が制限された場合、ＣａＯでの脱硫効果が低下し、脱
硫剤の使用原単位が大きくなり、溶鋼の温度低下、及び
脱硫スラグの発生量の増大をもたらす。また、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 の使用は、脱硫処理中に多量の白煙を発生させるた
め環境保全の点で問題があり、またＮａ2 Ｏによる耐火
物の溶損も大きくなる。そして、ＣａＣ2 の使用は、脱
硫処理中にＣ2 Ｈ2 （アセチレン）ガスを発生させるた
めに、環境保全策が必要となる。更に、Ｍｇ（金属Ｍ
ｇ）の使用は、脱硫効率を良好にするものの、高価であ
るため脱硫コストが高くなる。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたもので、従来使用されている蛍石を軽減も
しくは使用することなく、脱硫剤の融点を溶鋼の脱硫処
理に使用可能な温度に調整し、しかも脱硫効率の良好な
カルシウムアルミネート系脱硫剤を提供することを目的
とする。
た脱硫剤には、以下の問題がある。近年、環境に対する
フッ素の排出規制が検討されてきており、ＣａＦ2 の使
用が制限された場合、ＣａＯでの脱硫効果が低下し、脱
硫剤の使用原単位が大きくなり、溶鋼の温度低下、及び
脱硫スラグの発生量の増大をもたらす。また、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 の使用は、脱硫処理中に多量の白煙を発生させるた
め環境保全の点で問題があり、またＮａ2 Ｏによる耐火
物の溶損も大きくなる。そして、ＣａＣ2 の使用は、脱
硫処理中にＣ2 Ｈ2 （アセチレン）ガスを発生させるた
めに、環境保全策が必要となる。更に、Ｍｇ（金属Ｍ
ｇ）の使用は、脱硫効率を良好にするものの、高価であ
るため脱硫コストが高くなる。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたもので、従来使用されている蛍石を軽減も
しくは使用することなく、脱硫剤の融点を溶鋼の脱硫処
理に使用可能な温度に調整し、しかも脱硫効率の良好な
カルシウムアルミネート系脱硫剤を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱
硫に使用するカルシウムアルミネート系脱硫剤であっ
て、ＣａＯ：３０〜６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量
％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１
５重量％の成分を有し、この脱硫剤の融点を１３００〜
１６００℃として流動性を良好にした。これにより、従
来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することな
く、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加すること
で、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の
脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。
明に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱
硫に使用するカルシウムアルミネート系脱硫剤であっ
て、ＣａＯ：３０〜６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量
％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１
５重量％の成分を有し、この脱硫剤の融点を１３００〜
１６００℃として流動性を良好にした。これにより、従
来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することな
く、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加すること
で、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の
脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。
【０００５】前記目的に沿う第２の発明に係るカルシウ
ムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に使用するカル
シウムアルミネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜
６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２
５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有
し、更にＢａＯ及び／又はＣｅＯ2 を０を超え２５重量
％以下含み、この脱硫剤の融点を１３００〜１６００℃
として流動性を良好にし、しかもカルシウムアルミネー
ト系脱硫剤の脱硫効率も良好にした。これにより、従来
使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することなく、
ＣａＯにＡｌ2 Ｏ 3 及びＳｉＯ2 を添加することで、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで低下させることが可能となる。ま
た、高温域での硫化物の生成自由エネルギーが小さい元
素であるアルカリ土類金属Ｂａ及び／又は希土類Ｃｅを
有した脱硫剤を使用することで、脱硫剤と溶鋼中の硫黄
成分との結合エネルギーが大きい硫化物を生成させるこ
とが可能となる。
ムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に使用するカル
シウムアルミネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜
６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２
５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有
し、更にＢａＯ及び／又はＣｅＯ2 を０を超え２５重量
％以下含み、この脱硫剤の融点を１３００〜１６００℃
として流動性を良好にし、しかもカルシウムアルミネー
ト系脱硫剤の脱硫効率も良好にした。これにより、従来
使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することなく、
ＣａＯにＡｌ2 Ｏ 3 及びＳｉＯ2 を添加することで、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで低下させることが可能となる。ま
た、高温域での硫化物の生成自由エネルギーが小さい元
素であるアルカリ土類金属Ｂａ及び／又は希土類Ｃｅを
有した脱硫剤を使用することで、脱硫剤と溶鋼中の硫黄
成分との結合エネルギーが大きい硫化物を生成させるこ
とが可能となる。
【０００６】ここで、第２の発明に係るカルシウムアル
ミネート系脱硫剤において、更にＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ
3 、ＣａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上が混合され
ることも好ましい。このように、脱硫作用を有する物質
をカルシウムアルミネート系脱硫剤に混合することで、
カルシウムアルミネート系脱硫剤の脱硫効率を更に向上
させることが可能となる。また、第１、第２の発明に係
るカルシウムアルミネート系脱硫剤において、更にＣａ
Ｆ2 が混合されることが好ましい。なお、ここで添加す
るＣａＦ2 の量は、排出されるフッ素の量が環境基準値
を満足することを考慮して決定される。これにより、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで容易に低下させることが可能とな
る。そして、第１、第２の発明に係るカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤において、カルシウムアルミネート系脱
硫剤は、破砕又は粉砕されることが好ましい。これによ
り、カルシウムアルミネート系脱硫剤を、使用用途に適
した粒径に調整することが可能となる。
ミネート系脱硫剤において、更にＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ
3 、ＣａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上が混合され
ることも好ましい。このように、脱硫作用を有する物質
をカルシウムアルミネート系脱硫剤に混合することで、
カルシウムアルミネート系脱硫剤の脱硫効率を更に向上
させることが可能となる。また、第１、第２の発明に係
るカルシウムアルミネート系脱硫剤において、更にＣａ
Ｆ2 が混合されることが好ましい。なお、ここで添加す
るＣａＦ2 の量は、排出されるフッ素の量が環境基準値
を満足することを考慮して決定される。これにより、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで容易に低下させることが可能とな
る。そして、第１、第２の発明に係るカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤において、カルシウムアルミネート系脱
硫剤は、破砕又は粉砕されることが好ましい。これによ
り、カルシウムアルミネート系脱硫剤を、使用用途に適
した粒径に調整することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤の４元系
状態の説明図、図２は本発明の第２の実施の形態に係る
カルシウムアルミネート系脱硫剤に使用するＢａ、Ｃｅ
の硫化物の標準生成自由エネルギーと温度との関係を示
す説明図である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤の４元系
状態の説明図、図２は本発明の第２の実施の形態に係る
カルシウムアルミネート系脱硫剤に使用するＢａ、Ｃｅ
の硫化物の標準生成自由エネルギーと温度との関係を示
す説明図である。
【０００８】本発明の第１の実施の形態に係るカルシウ
ムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に使用するもの
であり、ＣａＯ：３０〜６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０
重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５
〜１５重量％の成分を有し、この脱硫剤の融点を１３０
０〜１６００℃として流動性を良好にしたものである。
以下、詳しく説明する。
ムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に使用するもの
であり、ＣａＯ：３０〜６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０
重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５
〜１５重量％の成分を有し、この脱硫剤の融点を１３０
０〜１６００℃として流動性を良好にしたものである。
以下、詳しく説明する。
【０００９】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤（以降、脱
硫剤とも言う）は、溶鋼の脱硫処理時の温度（例えば、
１５５０〜１６５０℃程度）で使用可能な組成（斜線部
分）に調整されたものである。また、この脱硫剤は、Ｃ
ａＦ2 を混合して使用することも可能である。この場
合、ＣａＦ2 の混合量は、フッ素の排出量が環境基準値
を満足する量、即ち、脱硫剤に対して例えば１〜５重量
％程度とすることが好ましい。そして、この脱硫剤の粒
径は、ＲＨ脱ガス槽や取鍋に上置添加する場合には３〜
２５ｍｍ程度の粒状に、インジェクション（吹込方式）
する場合は１ｍｍ以下に、連続鋳造のタンディッシュ
（投入撹拌方式）に使用する場合は１〜３ｍｍ程度に、
使用条件に応じてそれぞれ調整されている。なお、この
脱硫剤には、不可避的不純物として、例えばＴｉＯ2 、
ＦｅＯ、Ｆｅ 2 Ｏ3 等が含まれるが、いずれも脱硫剤中
に含まれる量が少ないほど、脱硫剤の脱硫能が高まるこ
ととなる。
形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤（以降、脱
硫剤とも言う）は、溶鋼の脱硫処理時の温度（例えば、
１５５０〜１６５０℃程度）で使用可能な組成（斜線部
分）に調整されたものである。また、この脱硫剤は、Ｃ
ａＦ2 を混合して使用することも可能である。この場
合、ＣａＦ2 の混合量は、フッ素の排出量が環境基準値
を満足する量、即ち、脱硫剤に対して例えば１〜５重量
％程度とすることが好ましい。そして、この脱硫剤の粒
径は、ＲＨ脱ガス槽や取鍋に上置添加する場合には３〜
２５ｍｍ程度の粒状に、インジェクション（吹込方式）
する場合は１ｍｍ以下に、連続鋳造のタンディッシュ
（投入撹拌方式）に使用する場合は１〜３ｍｍ程度に、
使用条件に応じてそれぞれ調整されている。なお、この
脱硫剤には、不可避的不純物として、例えばＴｉＯ2 、
ＦｅＯ、Ｆｅ 2 Ｏ3 等が含まれるが、いずれも脱硫剤中
に含まれる量が少ないほど、脱硫剤の脱硫能が高まるこ
ととなる。
【００１０】ここで、脱硫剤中の成分を、上記した数値
に限定した理由について説明する。ＣａＯが３０重量％
未満では、脱硫剤の脱硫能が著しく低くなるため下限値
を３０重量％とした。一方、ＣａＯが多くなると、脱硫
剤の融点が高くなるため、溶鋼中で脱硫剤が容易に軟
化、又は溶解しなくなり、迅速で高い脱硫効率を達成す
ることができなくなるので、上限値を６０重量％とし
た。しかし、十分な脱硫能を有し、しかもより高い脱硫
効率を有するためには、脱硫剤中のＣａＯを３０〜５５
重量％とすることが好ましい。ＭｇＯは、鋼の溶解時に
使用する耐火物（例えば、マグネシアカーボン、マグネ
シアクロム等）中に含まれるマグネシア（ＭｇＯ）が脱
硫剤中へ溶解し、耐火物が損傷する現象を抑制する効果
を有する量として下限値を３重量％とした。一方、上限
値は、脱硫剤中のＭｇＯの固溶限を考慮して１０重量％
とした。しかし、耐火物の損傷をより効果的に抑制し、
しかもＭｇＯの固溶限を考慮すれば、脱硫剤中のＭｇＯ
を５〜１０重量％、更には７〜１０重量％とすることが
好ましい。これにより、耐火物中のマグネシアの溶損損
失を低減することができるため、従来よりも耐火物の寿
命を伸ばすことが可能となり、経済性が良好となる。
に限定した理由について説明する。ＣａＯが３０重量％
未満では、脱硫剤の脱硫能が著しく低くなるため下限値
を３０重量％とした。一方、ＣａＯが多くなると、脱硫
剤の融点が高くなるため、溶鋼中で脱硫剤が容易に軟
化、又は溶解しなくなり、迅速で高い脱硫効率を達成す
ることができなくなるので、上限値を６０重量％とし
た。しかし、十分な脱硫能を有し、しかもより高い脱硫
効率を有するためには、脱硫剤中のＣａＯを３０〜５５
重量％とすることが好ましい。ＭｇＯは、鋼の溶解時に
使用する耐火物（例えば、マグネシアカーボン、マグネ
シアクロム等）中に含まれるマグネシア（ＭｇＯ）が脱
硫剤中へ溶解し、耐火物が損傷する現象を抑制する効果
を有する量として下限値を３重量％とした。一方、上限
値は、脱硫剤中のＭｇＯの固溶限を考慮して１０重量％
とした。しかし、耐火物の損傷をより効果的に抑制し、
しかもＭｇＯの固溶限を考慮すれば、脱硫剤中のＭｇＯ
を５〜１０重量％、更には７〜１０重量％とすることが
好ましい。これにより、耐火物中のマグネシアの溶損損
失を低減することができるため、従来よりも耐火物の寿
命を伸ばすことが可能となり、経済性が良好となる。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 が２５重量％未満では、脱硫剤
の融点が高くなるため、溶鋼中で脱硫剤が容易に軟化、
又は溶解しなくなり、迅速で高い脱硫効率を達成するこ
とができなくなるので、脱硫剤中のＡｌ2 Ｏ3 の量の下
限値を２５重量％とした。一方、Ａｌ2 Ｏ3 が多くなる
と、脱硫剤中のＣａＯが減少し、脱硫剤の脱硫能が著し
く低くなり、しかも溶鋼の清浄化作用の主たる機構であ
るＡｌ2 Ｏ3 の吸収能も急激に低下するため上限値を５
０重量％とした。しかし、十分な脱硫能を有し、しかも
より高い脱硫効率を有するためには、脱硫剤中のＡｌ2
Ｏ3 を２５〜４５重量％、更には２５〜４０重量％とす
ることが好ましい。ＳｉＯ2 はガラスを生成すること
で、Ａｌ2 Ｏ3 と同様脱硫剤の融点を低下させる効果を
有する量として下限値を５重量％とした。一方、脱硫剤
中のＳｉＯ2 の量が多くなると脱硫剤の脱硫能を低下さ
せるため上限値を１５重量％とした。しかし、脱硫剤の
融点を脱硫処理に使用可能な温度まで低下させ、しかも
脱硫剤の脱硫能を更に発揮させるには、５〜１２重量
％、更には５〜１０重量％とすることが好ましい。
の融点が高くなるため、溶鋼中で脱硫剤が容易に軟化、
又は溶解しなくなり、迅速で高い脱硫効率を達成するこ
とができなくなるので、脱硫剤中のＡｌ2 Ｏ3 の量の下
限値を２５重量％とした。一方、Ａｌ2 Ｏ3 が多くなる
と、脱硫剤中のＣａＯが減少し、脱硫剤の脱硫能が著し
く低くなり、しかも溶鋼の清浄化作用の主たる機構であ
るＡｌ2 Ｏ3 の吸収能も急激に低下するため上限値を５
０重量％とした。しかし、十分な脱硫能を有し、しかも
より高い脱硫効率を有するためには、脱硫剤中のＡｌ2
Ｏ3 を２５〜４５重量％、更には２５〜４０重量％とす
ることが好ましい。ＳｉＯ2 はガラスを生成すること
で、Ａｌ2 Ｏ3 と同様脱硫剤の融点を低下させる効果を
有する量として下限値を５重量％とした。一方、脱硫剤
中のＳｉＯ2 の量が多くなると脱硫剤の脱硫能を低下さ
せるため上限値を１５重量％とした。しかし、脱硫剤の
融点を脱硫処理に使用可能な温度まで低下させ、しかも
脱硫剤の脱硫能を更に発揮させるには、５〜１２重量
％、更には５〜１０重量％とすることが好ましい。
【００１２】次に、脱硫剤の融点を前記した数値範囲に
限定した理由について説明する。脱硫剤の融点を低下さ
せることで、脱硫剤は容易に軟化、又は溶解し、流動性
が高く迅速で高い脱硫効率を達成することが可能とな
る。そこで、脱硫剤の成分は、脱硫剤の融点が低下し、
しかも溶鋼の脱硫に使用しても問題ない程度の脱硫効率
を達成できるものにすることが必要である。従って、こ
の条件を満足する脱硫剤の融点を考慮して下限値を１３
００℃とした。一方、溶鋼の脱硫処理に使用可能な温度
として、上限値を１６００℃とした。しかし、より高い
脱硫効率を達成し、しかも溶鋼の脱硫処理に使用可能な
温度を考慮して、脱硫剤の融点は１３５０〜１５５０
℃、更には１４００〜１５００℃とすることが好まし
い。
限定した理由について説明する。脱硫剤の融点を低下さ
せることで、脱硫剤は容易に軟化、又は溶解し、流動性
が高く迅速で高い脱硫効率を達成することが可能とな
る。そこで、脱硫剤の成分は、脱硫剤の融点が低下し、
しかも溶鋼の脱硫に使用しても問題ない程度の脱硫効率
を達成できるものにすることが必要である。従って、こ
の条件を満足する脱硫剤の融点を考慮して下限値を１３
００℃とした。一方、溶鋼の脱硫処理に使用可能な温度
として、上限値を１６００℃とした。しかし、より高い
脱硫効率を達成し、しかも溶鋼の脱硫処理に使用可能な
温度を考慮して、脱硫剤の融点は１３５０〜１５５０
℃、更には１４００〜１５００℃とすることが好まし
い。
【００１３】ここで、本発明の第１の実施の形態に係る
カルシウムアルミネート系脱硫剤の製造方法について説
明する。まず、脱硫剤中の化学成分を上記した量に各原
料を配合する。使用する原料は、ＣａＯ源として生石
灰、石灰石、ドロマイト、硅灰石等、ＭｇＯ源としてマ
グネシア、マグネサイト、ドロマイト等、Ａｌ2 Ｏ3 源
としてアルミナ、ボーキサイト、礬土頁岩等、ＳｉＯ2
源として硅岩、硅砂、硅灰石等を使用する。各原料は、
例えば、いずれも約φ５０ｍｍ以下に破砕し、出来るだ
け均一になるように混合して溶解炉に投入する。溶解炉
は、平炉、竪型炉、電気炉等いずれでも使用出来るが、
不純物のＳ、Ｐ等の混入を避けるために、好ましくは炉
の内張材質がカーボンの電気炉が好適である。アーク式
電気炉で溶解した溶融物は溶解量によっても差がある
が、熟成時間として一定時間（例えば、５〜２０分程
度）放置し、直接水冷以外の方式で冷却する。冷却速度
は、急冷でも徐冷でも可能であるが、冷却後の粉化現象
を考慮すると徐冷の方が好ましい。冷却することでプリ
メルトされた脱硫剤の塊を製造する。この製造した脱硫
剤の塊を、使用用途に応じて、例えば２５ｍｍより大き
く１００ｍｍ以下程度に破砕、又は２５ｍｍ以下に粉砕
する。この破砕又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣ
ａＦ2 を添加し混合した後、溶鋼に添加することで脱硫
剤として使用する。
カルシウムアルミネート系脱硫剤の製造方法について説
明する。まず、脱硫剤中の化学成分を上記した量に各原
料を配合する。使用する原料は、ＣａＯ源として生石
灰、石灰石、ドロマイト、硅灰石等、ＭｇＯ源としてマ
グネシア、マグネサイト、ドロマイト等、Ａｌ2 Ｏ3 源
としてアルミナ、ボーキサイト、礬土頁岩等、ＳｉＯ2
源として硅岩、硅砂、硅灰石等を使用する。各原料は、
例えば、いずれも約φ５０ｍｍ以下に破砕し、出来るだ
け均一になるように混合して溶解炉に投入する。溶解炉
は、平炉、竪型炉、電気炉等いずれでも使用出来るが、
不純物のＳ、Ｐ等の混入を避けるために、好ましくは炉
の内張材質がカーボンの電気炉が好適である。アーク式
電気炉で溶解した溶融物は溶解量によっても差がある
が、熟成時間として一定時間（例えば、５〜２０分程
度）放置し、直接水冷以外の方式で冷却する。冷却速度
は、急冷でも徐冷でも可能であるが、冷却後の粉化現象
を考慮すると徐冷の方が好ましい。冷却することでプリ
メルトされた脱硫剤の塊を製造する。この製造した脱硫
剤の塊を、使用用途に応じて、例えば２５ｍｍより大き
く１００ｍｍ以下程度に破砕、又は２５ｍｍ以下に粉砕
する。この破砕又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣ
ａＦ2 を添加し混合した後、溶鋼に添加することで脱硫
剤として使用する。
【００１４】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
カルシウムアルミネート系脱硫剤について説明する。な
お、本発明の第２の実施の形態に係るカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤は、本発明の第１の実施の形態に係るカ
ルシウムアルミネート系脱硫剤に、更にＢａＯ及び／又
はＣｅＯ2 を加えたものであるため、他の部分について
は詳しい説明を省略する。本発明の第２の実施の形態に
係るカルシウムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に
使用する脱硫剤である。この脱硫剤は、ＣａＯ：３０〜
６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２
５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有
し、更にＢａＯ及び／又はＣｅＯ2 を０を超え２５重量
％以下含み、この脱硫剤の融点を１３００〜１６００℃
として流動性を良好にし、しかもカルシウムアルミネー
ト系脱硫剤の脱硫効率も良好にしたものである。
カルシウムアルミネート系脱硫剤について説明する。な
お、本発明の第２の実施の形態に係るカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤は、本発明の第１の実施の形態に係るカ
ルシウムアルミネート系脱硫剤に、更にＢａＯ及び／又
はＣｅＯ2 を加えたものであるため、他の部分について
は詳しい説明を省略する。本発明の第２の実施の形態に
係るカルシウムアルミネート系脱硫剤は、溶鋼の脱硫に
使用する脱硫剤である。この脱硫剤は、ＣａＯ：３０〜
６０重量％、ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２
５〜５０重量％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有
し、更にＢａＯ及び／又はＣｅＯ2 を０を超え２５重量
％以下含み、この脱硫剤の融点を１３００〜１６００℃
として流動性を良好にし、しかもカルシウムアルミネー
ト系脱硫剤の脱硫効率も良好にしたものである。
【００１５】この脱硫剤は、溶鋼の脱硫処理時の温度
（例えば、１６００〜１６５０℃程度）で使用可能な組
成に調整されたものである。また、この脱硫剤は、Ｃａ
Ｆ2 を混合して使用することも可能である。この場合、
ＣａＦ2 の混合量は、フッ素の排出量が環境基準値を満
足する量、即ち、脱硫剤に対して例えば１〜５重量％程
度とすることが好ましい。そして、この脱硫剤は、脱硫
効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇの
いずれか１又は２以上を混合して使用することも可能で
ある。なお、この場合の混合量は、環境保全や経済性を
考慮して、カルシウムアルミネート系脱硫剤に対して例
えば１〜５重量％程度とすることが好ましい。そして、
この脱硫剤の粒径は、ＲＨ脱ガス槽や取鍋に上置添加す
る場合には３〜２５ｍｍ程度の粒状に、インジェクショ
ン（吹込方式）する場合は１ｍｍ以下に、連続鋳造のタ
ンディッシュ（投入撹拌方式）に使用する場合は１〜３
ｍｍ程度に、使用条件に応じてそれぞれ調整されてい
る。なお、この脱硫剤には、不可避的不純物として、例
えばＴｉＯ2 、ＦｅＯ、Ｆｅ 2 Ｏ3 等が含まれるが、い
ずれも脱硫剤中に含まれる量が少ないほど、脱硫剤の脱
硫能が高まることとなる。
（例えば、１６００〜１６５０℃程度）で使用可能な組
成に調整されたものである。また、この脱硫剤は、Ｃａ
Ｆ2 を混合して使用することも可能である。この場合、
ＣａＦ2 の混合量は、フッ素の排出量が環境基準値を満
足する量、即ち、脱硫剤に対して例えば１〜５重量％程
度とすることが好ましい。そして、この脱硫剤は、脱硫
効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇの
いずれか１又は２以上を混合して使用することも可能で
ある。なお、この場合の混合量は、環境保全や経済性を
考慮して、カルシウムアルミネート系脱硫剤に対して例
えば１〜５重量％程度とすることが好ましい。そして、
この脱硫剤の粒径は、ＲＨ脱ガス槽や取鍋に上置添加す
る場合には３〜２５ｍｍ程度の粒状に、インジェクショ
ン（吹込方式）する場合は１ｍｍ以下に、連続鋳造のタ
ンディッシュ（投入撹拌方式）に使用する場合は１〜３
ｍｍ程度に、使用条件に応じてそれぞれ調整されてい
る。なお、この脱硫剤には、不可避的不純物として、例
えばＴｉＯ2 、ＦｅＯ、Ｆｅ 2 Ｏ3 等が含まれるが、い
ずれも脱硫剤中に含まれる量が少ないほど、脱硫剤の脱
硫能が高まることとなる。
【００１６】ここで、脱硫剤中のＢａＯ及びＣｅＯ2 量
を、上記した数値に限定した理由について説明する。ま
ず、図２について詳しく説明する。金属（Ｍｅ）と硫化
物（ＭｅＳ2 ）との反応式を以下のように考える。 Ｍｅ（固体、液体）＋Ｓ2 （気体）＝ＭｅＳ2 （固体、
液体） ここで金属と硫化物に相互溶解度がないとみなせる場
合、標準（生成）自由エネルギーΔＧ°は以下の式で示
すことが可能となる。 ΔＧ°＝Ｒ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2,e）） ここで、Ｒは気体定数、Ｔは温度、ＰS2,eは平衡時での
Ｓ2 （気体）の分圧を示す。即ち、このΔＧ°−Ｔの関
係図を表わすため、縦軸にＲ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2））、
横軸にＴをとったものが図２に示すエリンガム図であ
る。なお、図２は、金属の硫化物の生成反応のΔＧ°と
温度Ｔとの関係が、相変態を生じない温度範囲において
直線とみなせることを利用したものである。
を、上記した数値に限定した理由について説明する。ま
ず、図２について詳しく説明する。金属（Ｍｅ）と硫化
物（ＭｅＳ2 ）との反応式を以下のように考える。 Ｍｅ（固体、液体）＋Ｓ2 （気体）＝ＭｅＳ2 （固体、
液体） ここで金属と硫化物に相互溶解度がないとみなせる場
合、標準（生成）自由エネルギーΔＧ°は以下の式で示
すことが可能となる。 ΔＧ°＝Ｒ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2,e）） ここで、Ｒは気体定数、Ｔは温度、ＰS2,eは平衡時での
Ｓ2 （気体）の分圧を示す。即ち、このΔＧ°−Ｔの関
係図を表わすため、縦軸にＲ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2））、
横軸にＴをとったものが図２に示すエリンガム図であ
る。なお、図２は、金属の硫化物の生成反応のΔＧ°と
温度Ｔとの関係が、相変態を生じない温度範囲において
直線とみなせることを利用したものである。
【００１７】ここで、ΔＧ°−Ｔ直線上のＰS2の値はＰ
S2,eであるため、ΔＧ°−Ｔ直線上においては、金属と
硫化物とが共存できる。しかし、ΔＧ°−Ｔ直線より上
の領域では、ＰS2＞ＰS2,eであるため、以下の式で示さ
れる。 ΔＧ＝Ｒ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2,e／ＰS2））＜０ これにより、反応は順反応、即ち前記した反応式の右方
向に進むこととなるため、ΔＧ°−Ｔ直線より上のＰS2
領域の金属は不安定で、硫化物は安定となる。上記した
ことから、図２に示すように、ＢａＯ及びＣｅＯ2 中の
アルカリ土類金属であるＢａ及び希土類Ｃｅは、それぞ
れ高温域（例えば、１５５０〜１６５０℃程度）での硫
化物の生成自由エネルギーが他の金属と比較して小さい
ため、脱硫剤と硫黄との結合エネルギーが大きい硫化物
を生成させることが可能な元素となることが分かる。従
って、脱硫剤による脱硫反応を、復硫反応よりも速く進
行させた状態で、平衡状態を維持させることが可能とな
るので、表面的には生成した硫化物の解離を阻止するこ
とができ、最終的な脱硫効率を向上させることが可能と
なる。
S2,eであるため、ΔＧ°−Ｔ直線上においては、金属と
硫化物とが共存できる。しかし、ΔＧ°−Ｔ直線より上
の領域では、ＰS2＞ＰS2,eであるため、以下の式で示さ
れる。 ΔＧ＝Ｒ×Ｔ×（ｌｎ（ＰS2,e／ＰS2））＜０ これにより、反応は順反応、即ち前記した反応式の右方
向に進むこととなるため、ΔＧ°−Ｔ直線より上のＰS2
領域の金属は不安定で、硫化物は安定となる。上記した
ことから、図２に示すように、ＢａＯ及びＣｅＯ2 中の
アルカリ土類金属であるＢａ及び希土類Ｃｅは、それぞ
れ高温域（例えば、１５５０〜１６５０℃程度）での硫
化物の生成自由エネルギーが他の金属と比較して小さい
ため、脱硫剤と硫黄との結合エネルギーが大きい硫化物
を生成させることが可能な元素となることが分かる。従
って、脱硫剤による脱硫反応を、復硫反応よりも速く進
行させた状態で、平衡状態を維持させることが可能とな
るので、表面的には生成した硫化物の解離を阻止するこ
とができ、最終的な脱硫効率を向上させることが可能と
なる。
【００１８】このように、復硫反応を抑制でき、脱硫剤
の脱硫能を高めるため、脱硫剤中のＢａＯ又はＣｅＯ2
の量の下限値を０より多くした。一方、ＣａＯと比較し
た場合の産出量や経済性を考慮して、脱硫剤中のＢａＯ
及びＣｅＯ2 の上限値を２５重量％以下とした。しか
し、脱硫反応を復硫反応よりも十分に速くし、脱硫剤の
脱硫能を更に高め、しかも経済性を考慮した場合、脱硫
剤中のＢａＯ又はＣｅＯ2の量を５〜２５重量％、更に
は１０〜２０重量％とすることが好ましい。なお、ここ
では脱硫剤中にＢａＯ又はＣｅＯ2 が含まれる場合につ
いて説明したが、脱硫剤中にＢａＯ及びＣｅＯ2 が含ま
れることも可能である。従って、この場合、脱硫剤中の
ＢａＯ及びＣｅＯ2 の量を０を超え２５重量％以下とす
る。
の脱硫能を高めるため、脱硫剤中のＢａＯ又はＣｅＯ2
の量の下限値を０より多くした。一方、ＣａＯと比較し
た場合の産出量や経済性を考慮して、脱硫剤中のＢａＯ
及びＣｅＯ2 の上限値を２５重量％以下とした。しか
し、脱硫反応を復硫反応よりも十分に速くし、脱硫剤の
脱硫能を更に高め、しかも経済性を考慮した場合、脱硫
剤中のＢａＯ又はＣｅＯ2の量を５〜２５重量％、更に
は１０〜２０重量％とすることが好ましい。なお、ここ
では脱硫剤中にＢａＯ又はＣｅＯ2 が含まれる場合につ
いて説明したが、脱硫剤中にＢａＯ及びＣｅＯ2 が含ま
れることも可能である。従って、この場合、脱硫剤中の
ＢａＯ及びＣｅＯ2 の量を０を超え２５重量％以下とす
る。
【００１９】ここで、本発明の第２の実施の形態に係る
カルシウムアルミネート系脱硫剤の製造方法について説
明する。まず、脱硫剤中の化学成分を上記した量に各原
料を配合する。使用する原料は、ＣａＯ源として生石
灰、石灰石、ドロマイト、硅灰石等、ＭｇＯ源としてマ
グネシア、マグネサイト、ドロマイト等、Ａｌ2 Ｏ3 源
としてアルミナ、ボーキサイト、礬土頁岩等、ＳｉＯ2
源として硅岩、硅砂、硅灰石等、ＢａＯ源として炭酸バ
リウム、毒重石等、ＣｅＯ2 源として酸化セリウム、バ
ストネサイト等を使用する。各原料は、例えば、いずれ
も約φ５０ｍｍ以下に破砕し、出来るだけ均一になるよ
うに混合して溶解炉に投入する。溶解炉は、平炉、竪型
炉、電気炉等いずれでも使用出来るが、不純物のＳ、Ｐ
等の混入を避けるために、好ましくは炉の内張材質がカ
ーボンの電気炉が好適である。アーク式電気炉で溶解し
た溶融物は溶解量によっても差があるが、熟成時間とし
て一定時間（例えば、５〜２０分程度）放置し、直接水
冷以外の方式で冷却する。冷却速度は、急冷でも徐冷で
も可能であるが、冷却後の粉化現象を考慮すると徐冷の
方が好ましい。冷却することでプリメルトされた脱硫剤
の塊を製造する。この製造した脱硫剤の塊を、使用用途
に応じて、例えば２５ｍｍより大きく１００ｍｍ以下程
度に破砕、又は２５ｍｍ程度以下に粉砕する。この破砕
又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣａＦ 2 を添加し
混合、又は脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｃ
ａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上を添加し混合した
後、溶鋼に添加することで脱硫剤として使用する。な
お、この破砕又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣａ
Ｆ2 を添加し、更に脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上を添加し
混合した後、溶鋼に添加することで脱硫剤として使用す
ることも可能である。
カルシウムアルミネート系脱硫剤の製造方法について説
明する。まず、脱硫剤中の化学成分を上記した量に各原
料を配合する。使用する原料は、ＣａＯ源として生石
灰、石灰石、ドロマイト、硅灰石等、ＭｇＯ源としてマ
グネシア、マグネサイト、ドロマイト等、Ａｌ2 Ｏ3 源
としてアルミナ、ボーキサイト、礬土頁岩等、ＳｉＯ2
源として硅岩、硅砂、硅灰石等、ＢａＯ源として炭酸バ
リウム、毒重石等、ＣｅＯ2 源として酸化セリウム、バ
ストネサイト等を使用する。各原料は、例えば、いずれ
も約φ５０ｍｍ以下に破砕し、出来るだけ均一になるよ
うに混合して溶解炉に投入する。溶解炉は、平炉、竪型
炉、電気炉等いずれでも使用出来るが、不純物のＳ、Ｐ
等の混入を避けるために、好ましくは炉の内張材質がカ
ーボンの電気炉が好適である。アーク式電気炉で溶解し
た溶融物は溶解量によっても差があるが、熟成時間とし
て一定時間（例えば、５〜２０分程度）放置し、直接水
冷以外の方式で冷却する。冷却速度は、急冷でも徐冷で
も可能であるが、冷却後の粉化現象を考慮すると徐冷の
方が好ましい。冷却することでプリメルトされた脱硫剤
の塊を製造する。この製造した脱硫剤の塊を、使用用途
に応じて、例えば２５ｍｍより大きく１００ｍｍ以下程
度に破砕、又は２５ｍｍ程度以下に粉砕する。この破砕
又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣａＦ 2 を添加し
混合、又は脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｃ
ａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上を添加し混合した
後、溶鋼に添加することで脱硫剤として使用する。な
お、この破砕又は粉砕した脱硫剤に、必要に応じてＣａ
Ｆ2 を添加し、更に脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上を添加し
混合した後、溶鋼に添加することで脱硫剤として使用す
ることも可能である。
【００２０】
【実施例】第１、第２の実施の形態に係るカルシウムア
ルミネート系脱硫剤をそれぞれ使用し、溶鋼の脱硫試験
を行った結果について説明する。第１の実施の形態に係
るカルシウムアルミネート系脱硫剤をＮｏ．１に、第２
の実施の形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤を
Ｎｏ．２〜４に、それぞれ本発明品として表１に示す。
また、従来品をＮｏ．５〜８に、比較品として表２に示
す。
ルミネート系脱硫剤をそれぞれ使用し、溶鋼の脱硫試験
を行った結果について説明する。第１の実施の形態に係
るカルシウムアルミネート系脱硫剤をＮｏ．１に、第２
の実施の形態に係るカルシウムアルミネート系脱硫剤を
Ｎｏ．２〜４に、それぞれ本発明品として表１に示す。
また、従来品をＮｏ．５〜８に、比較品として表２に示
す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表１から明らかなように、Ｎｏ．１はＣａ
Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 からなる脱硫剤であ
る。Ｎｏ．２はＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ
2 、ＢａＯからなる脱硫剤、Ｎｏ．３はＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＣｅＯ 2 からなる脱硫剤、
Ｎｏ．４はＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｂ
ａＯ、ＣｅＯ2 からなる脱硫剤である。このＮｏ．１〜
８の脱硫剤を、表３に示す試験条件で溶鋼に添加し、溶
鋼の脱硫を行った。
Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 からなる脱硫剤であ
る。Ｎｏ．２はＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ
2 、ＢａＯからなる脱硫剤、Ｎｏ．３はＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＣｅＯ 2 からなる脱硫剤、
Ｎｏ．４はＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｂ
ａＯ、ＣｅＯ2 からなる脱硫剤である。このＮｏ．１〜
８の脱硫剤を、表３に示す試験条件で溶鋼に添加し、溶
鋼の脱硫を行った。
【００２４】
【表３】
【００２５】次に、脱硫を行った鋼の試験結果を表４に
示す。
示す。
【００２６】
【表４】
【００２７】表４から明らかなように、本発明品を使用
した場合、脱硫率はいずれも７０％以上となり、従来使
用されている脱硫剤と比較しても、脱硫効率に遜色が無
かった。特に、本発明品のＮｏ．２〜４については、鋼
中の硫黄成分を目標とする１０ｐｐｍ以下とすることが
でき、本発明品を使用することで低硫鋼を製造すること
が可能となることが分かった。
した場合、脱硫率はいずれも７０％以上となり、従来使
用されている脱硫剤と比較しても、脱硫効率に遜色が無
かった。特に、本発明品のＮｏ．２〜４については、鋼
中の硫黄成分を目標とする１０ｐｐｍ以下とすることが
でき、本発明品を使用することで低硫鋼を製造すること
が可能となることが分かった。
【００２８】以上、本発明を、実施の形態を参照して説
明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載
の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の
形態や変形例も含むものである。例えば、前記第１、第
２の実施の形態においては、それぞれの脱硫剤を単味で
使用した場合について示した。しかし、第１の実施の形
態のＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ 2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を有する脱
硫剤、第２の実施の形態のＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ
3 、ＳｉＯ2 、ＢａＯを有する脱硫剤、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ 2 、ＣｅＯ2 を有する脱硫剤、
ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、Ｃｅ
Ｏ2 を有する脱硫剤のいずれか２以上を混合して、脱硫
剤として使用することも可能である。なお、この脱硫剤
にＣａＦ2 を混合して使用することも可能であり、又は
脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍ
ｇのいずれか１又は２以上を混合して使用することも可
能である。また、この脱硫剤にＣａＦ2 を混合し、更に
脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍ
ｇのいずれか１又は２以上を混合して使用することも可
能である。
明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載
の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の
形態や変形例も含むものである。例えば、前記第１、第
２の実施の形態においては、それぞれの脱硫剤を単味で
使用した場合について示した。しかし、第１の実施の形
態のＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ 2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を有する脱
硫剤、第２の実施の形態のＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ
3 、ＳｉＯ2 、ＢａＯを有する脱硫剤、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ 2 、ＣｅＯ2 を有する脱硫剤、
ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＢａＯ、Ｃｅ
Ｏ2 を有する脱硫剤のいずれか２以上を混合して、脱硫
剤として使用することも可能である。なお、この脱硫剤
にＣａＦ2 を混合して使用することも可能であり、又は
脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍ
ｇのいずれか１又は２以上を混合して使用することも可
能である。また、この脱硫剤にＣａＦ2 を混合し、更に
脱硫効果を有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍ
ｇのいずれか１又は２以上を混合して使用することも可
能である。
【００２９】前記第１、第２の実施の形態においては、
脱硫剤を破砕又は粉砕した後、必要に応じて、脱硫剤の
融点を低下させる効果を有するＣａＦ2 や、脱硫効果を
有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇを混合す
る場合について示した。しかし、ＣａＦ2 、ＣａＯ、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇの粒径が大きい場合には、
ＣａＦ2 、ＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇを脱
硫剤に混合した後、脱硫剤と共に破砕又は粉砕すること
も可能である。
脱硫剤を破砕又は粉砕した後、必要に応じて、脱硫剤の
融点を低下させる効果を有するＣａＦ2 や、脱硫効果を
有するＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇを混合す
る場合について示した。しかし、ＣａＦ2 、ＣａＯ、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇの粒径が大きい場合には、
ＣａＦ2 、ＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ2 、Ｍｇを脱
硫剤に混合した後、脱硫剤と共に破砕又は粉砕すること
も可能である。
【００３０】
【発明の効果】請求項１及びこれに従属する請求項４、
５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤においては、
従来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することな
く、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加すること
で、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の
脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足
し、しかも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、迅
速で高い脱硫効率を達成できる脱硫剤を製造することが
可能となる。請求項２及びこれに従属する請求項３、
４、５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤において
は、従来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用するこ
となく、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加するこ
とで、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼
の脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。また、高温域での硫化物の生成自由エネルギーが小
さい元素であるＢａ及び／又はＣｅを有した脱硫剤を使
用することで、脱硫剤と溶鋼中の硫黄成分との結合エネ
ルギーが大きい硫化物を生成させることが可能となる。
従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足し、し
かも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、迅速で高
い脱硫効率を達成できる脱硫剤を製造することが可能と
なる。また、脱硫反応を復硫反応よりも速く進行させた
状態で、平衡状態を維持させることが可能となるので、
表面的には生成した硫化物の解離を阻止することがで
き、最終的な脱硫効率を向上させることが可能となる。
５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤においては、
従来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用することな
く、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加すること
で、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の
脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足
し、しかも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、迅
速で高い脱硫効率を達成できる脱硫剤を製造することが
可能となる。請求項２及びこれに従属する請求項３、
４、５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤において
は、従来使用されてきた蛍石を軽減もしくは使用するこ
となく、ＣａＯにＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を添加するこ
とで、カルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼
の脱硫に使用可能な温度まで低下させることが可能とな
る。また、高温域での硫化物の生成自由エネルギーが小
さい元素であるＢａ及び／又はＣｅを有した脱硫剤を使
用することで、脱硫剤と溶鋼中の硫黄成分との結合エネ
ルギーが大きい硫化物を生成させることが可能となる。
従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足し、し
かも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、迅速で高
い脱硫効率を達成できる脱硫剤を製造することが可能と
なる。また、脱硫反応を復硫反応よりも速く進行させた
状態で、平衡状態を維持させることが可能となるので、
表面的には生成した硫化物の解離を阻止することがで
き、最終的な脱硫効率を向上させることが可能となる。
【００３１】特に、請求項３記載のカルシウムアルミネ
ート系脱硫剤においては、脱硫作用を有する物質をカル
シウムアルミネート系脱硫剤に混合することで、カルシ
ウムアルミネート系脱硫剤の脱硫効率を更に向上させる
ことが可能となる。従って、更に迅速で高い脱硫効率を
達成する脱硫剤を製造することが可能となる。請求項４
記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤においては、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで容易に低下させることが可能とな
る。従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足
し、しかも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、更
に迅速で高い脱硫効率を達成することが可能となる。請
求項５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤において
は、カルシウムアルミネート系脱硫剤を、使用用途に適
した粒径に調整することが可能となる。従って、脱硫剤
の取扱いが容易となり作業性も良好となる。
ート系脱硫剤においては、脱硫作用を有する物質をカル
シウムアルミネート系脱硫剤に混合することで、カルシ
ウムアルミネート系脱硫剤の脱硫効率を更に向上させる
ことが可能となる。従って、更に迅速で高い脱硫効率を
達成する脱硫剤を製造することが可能となる。請求項４
記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤においては、カ
ルシウムアルミネート系脱硫剤の融点を、溶鋼の脱硫に
使用可能な温度まで容易に低下させることが可能とな
る。従って、排出されるフッ素の量が環境基準を満足
し、しかも脱硫剤が容易に軟化、又は溶解するため、更
に迅速で高い脱硫効率を達成することが可能となる。請
求項５記載のカルシウムアルミネート系脱硫剤において
は、カルシウムアルミネート系脱硫剤を、使用用途に適
した粒径に調整することが可能となる。従って、脱硫剤
の取扱いが容易となり作業性も良好となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカルシウムア
ルミネート系脱硫剤の４元系状態の説明図である。
ルミネート系脱硫剤の４元系状態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るカルシウムア
ルミネート系脱硫剤に使用するＢａ、Ｃｅの硫化物の標
準生成自由エネルギーと温度との関係を示す説明図であ
る。
ルミネート系脱硫剤に使用するＢａ、Ｃｅの硫化物の標
準生成自由エネルギーと温度との関係を示す説明図であ
る。
フロントページの続き (72)発明者 久松 國男 東京都台東区東上野３−39−５ Ｆターム(参考） 4K013 BA05 CB02 CB04 CB07 CB09 CE01 CF13 EA01 EA03 EA04 EA05 EA09 EA13 EA16 EA24 EA39
Claims (5)
- 【請求項１】 溶鋼の脱硫に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜６０重量％、
ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量
％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有し、この脱硫
剤の融点を１３００〜１６００℃として流動性を良好に
したことを特徴とするカルシウムアルミネート系脱硫
剤。 - 【請求項２】 溶鋼の脱硫に使用するカルシウムアルミ
ネート系脱硫剤であって、ＣａＯ：３０〜６０重量％、
ＭｇＯ：３〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２５〜５０重量
％、ＳｉＯ2 ：５〜１５重量％の成分を有し、更にＢａ
Ｏ及び／又はＣｅＯ 2 を０を超え２５重量％以下含み、
この脱硫剤の融点を１３００〜１６００℃として流動性
を良好にし、しかも前記カルシウムアルミネート系脱硫
剤の脱硫効率も良好にしたことを特徴とするカルシウム
アルミネート系脱硫剤。 - 【請求項３】 請求項２記載のカルシウムアルミネート
系脱硫剤において、更にＣａＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 、ＣａＣ
2 、Ｍｇのいずれか１又は２以上が混合されることを特
徴とするカルシウムアルミネート系脱硫剤。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のカ
ルシウムアルミネート系脱硫剤において、更にＣａＦ2
が混合されることを特徴とするカルシウムアルミネート
系脱硫剤。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のカ
ルシウムアルミネート系脱硫剤において、前記カルシウ
ムアルミネート系脱硫剤は、破砕又は粉砕されたことを
特徴とするカルシウムアルミネート系脱硫剤。
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