JP2002069520A - スラグ中クロムの回収方法 - Google Patents
スラグ中クロムの回収方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に生成するス
ラグ中に含まれるクロム酸化物を効率良く還元してステ
ンレス溶鋼中に回収し、スラグ中に含まれるクロムの低
減を行い、膨張による粉化を改善してスラグの資源化を
図ることができるスラグ中クロムの回収方法を提供す
る。 【解決手段】 精錬炉を用いてステンレス溶鋼を脱炭精
錬する際に生成するスラグ１５を、予め脱燐等の予備処
理を施した溶銑１６を入れた取鍋１１に出滓し、昇熱し
てスラグ１５中のクロム酸化物を還元処理して溶銑１６
に回収する方法において、還元処理時のスラグ１５の温
度を１５００〜１７００℃にして、還元末期のスラグ１
５の液相率を８０％以上、スラグ１５に含まれるＡｌ2
Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６０重量％にす
る。
ラグ中に含まれるクロム酸化物を効率良く還元してステ
ンレス溶鋼中に回収し、スラグ中に含まれるクロムの低
減を行い、膨張による粉化を改善してスラグの資源化を
図ることができるスラグ中クロムの回収方法を提供す
る。 【解決手段】 精錬炉を用いてステンレス溶鋼を脱炭精
錬する際に生成するスラグ１５を、予め脱燐等の予備処
理を施した溶銑１６を入れた取鍋１１に出滓し、昇熱し
てスラグ１５中のクロム酸化物を還元処理して溶銑１６
に回収する方法において、還元処理時のスラグ１５の温
度を１５００〜１７００℃にして、還元末期のスラグ１
５の液相率を８０％以上、スラグ１５に含まれるＡｌ2
Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６０重量％にす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス溶鋼の
精錬で生成するスラグから有価金属を回収し、スラグの
自然膨張を抑制して資源化を図るスラグ中クロムの回収
方法に関する。
精錬で生成するスラグから有価金属を回収し、スラグの
自然膨張を抑制して資源化を図るスラグ中クロムの回収
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上底吹き転炉、上吹き転炉等の精
錬炉を用いて、吹酸による脱炭精錬を行った際に、溶鉄
中に含まれるクロム（Ｃｒ）が同時に酸化され、クロム
酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）となる。一般的にこのクロム酸化
物は、生成したスラグ中に１０重量％以上含まれてい
る。クロムは、高価であることから、Ｆｅ−Ｓｉ等の合
金鉄を添加して、スラグ中に含まれるクロム酸化物を還
元し、クロムとしてステンレス溶鋼中に回収することが
行われている。しかし、クロム酸化物の還元は、Ｆｅ−
Ｓｉ等の還元剤の使用コストとスラグ中に未還元で残存
するクロム酸化物の量とのコストバランスによって決め
るため、クロム濃度として０．６〜５重量％程度がスラ
グ中に残留し、一部微量の金属クロムが存在する状態と
なる。その結果、クロムの損失量が増し、補充するクロ
ム合金鉄の使用量が増加してステンレス溶鋼の製造コス
トが高くなる。更に、ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に
生成したスラグは、資源として活用することが推進され
ている。しかし、膨張して崩壊（粉化）性が大きい特性
を有するため、土木用の埋め立て材や路盤材として用い
る際に制約を受けたり、場合によっては使用できない等
の問題がある。
錬炉を用いて、吹酸による脱炭精錬を行った際に、溶鉄
中に含まれるクロム（Ｃｒ）が同時に酸化され、クロム
酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）となる。一般的にこのクロム酸化
物は、生成したスラグ中に１０重量％以上含まれてい
る。クロムは、高価であることから、Ｆｅ−Ｓｉ等の合
金鉄を添加して、スラグ中に含まれるクロム酸化物を還
元し、クロムとしてステンレス溶鋼中に回収することが
行われている。しかし、クロム酸化物の還元は、Ｆｅ−
Ｓｉ等の還元剤の使用コストとスラグ中に未還元で残存
するクロム酸化物の量とのコストバランスによって決め
るため、クロム濃度として０．６〜５重量％程度がスラ
グ中に残留し、一部微量の金属クロムが存在する状態と
なる。その結果、クロムの損失量が増し、補充するクロ
ム合金鉄の使用量が増加してステンレス溶鋼の製造コス
トが高くなる。更に、ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に
生成したスラグは、資源として活用することが推進され
ている。しかし、膨張して崩壊（粉化）性が大きい特性
を有するため、土木用の埋め立て材や路盤材として用い
る際に制約を受けたり、場合によっては使用できない等
の問題がある。
【０００３】この対策として、特開昭５２−１４７５１
２号公報に記載されているように、上吹き転炉や上底吹
き転炉、電気炉等の精錬炉を用いて大気下で炭素濃度が
０．２〜０．３重量％程度になるまで吹酸による脱炭を
行った後、このステンレス溶鋼を真空取鍋精錬装置に移
し、取鍋底部から不活性ガスを吹き込んでステンレス溶
鋼とスラグを混合攪拌し、スラグ中に含まれるクロム酸
化物を炭素により還元することにより、クロム歩留りを
高めて低炭素のステンレス溶鋼を溶製することが行われ
ている。また、スラグを資源として活用する方法とし
て、特開平８−１０４５５３号公報に記載されているよ
うに、脱炭精錬を行って生成したスラグのクロム酸化物
を還元処理して後、このスラグにＦｅＳあるいはＣａＳ
等の２価の硫化物を添加してクロムの溶出のない安定し
たスラグにしている。更に、特開平９−１６５２３８号
公報、特開平１１−６１２１９号公報に記載されている
ように、ステンレス溶鋼の製造過程で発生するスラグに
ほう酸（Ｂ2 Ｏ5 ）を添加して、ダイカルシウムシリケ
ート（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）内にほう酸を拡散して固溶
させ、α’２Ｃａ０・ＳｉＯ2 （Ｃ2 Ｓ）からγ２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ2 （Ｃ2 Ｓ）への相転移を抑制し、膨張に起
因する粉化を防止したり、あるいは特開平８−１８８８
１３号公報に記載されているように、ほう酸とリン酸
（Ｐ 2 Ｏ5 ）含有物を添加して固溶させることにより、
スラグのα’Ｃ2 ＳからγＣ 2 Ｓへの相転移を抑制する
ことが行われている。
２号公報に記載されているように、上吹き転炉や上底吹
き転炉、電気炉等の精錬炉を用いて大気下で炭素濃度が
０．２〜０．３重量％程度になるまで吹酸による脱炭を
行った後、このステンレス溶鋼を真空取鍋精錬装置に移
し、取鍋底部から不活性ガスを吹き込んでステンレス溶
鋼とスラグを混合攪拌し、スラグ中に含まれるクロム酸
化物を炭素により還元することにより、クロム歩留りを
高めて低炭素のステンレス溶鋼を溶製することが行われ
ている。また、スラグを資源として活用する方法とし
て、特開平８−１０４５５３号公報に記載されているよ
うに、脱炭精錬を行って生成したスラグのクロム酸化物
を還元処理して後、このスラグにＦｅＳあるいはＣａＳ
等の２価の硫化物を添加してクロムの溶出のない安定し
たスラグにしている。更に、特開平９−１６５２３８号
公報、特開平１１−６１２１９号公報に記載されている
ように、ステンレス溶鋼の製造過程で発生するスラグに
ほう酸（Ｂ2 Ｏ5 ）を添加して、ダイカルシウムシリケ
ート（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）内にほう酸を拡散して固溶
させ、α’２Ｃａ０・ＳｉＯ2 （Ｃ2 Ｓ）からγ２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ2 （Ｃ2 Ｓ）への相転移を抑制し、膨張に起
因する粉化を防止したり、あるいは特開平８−１８８８
１３号公報に記載されているように、ほう酸とリン酸
（Ｐ 2 Ｏ5 ）含有物を添加して固溶させることにより、
スラグのα’Ｃ2 ＳからγＣ 2 Ｓへの相転移を抑制する
ことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５２−１４７５１２号公報に記載された方法では、スラ
グ中のクロム酸化物を還元してステンレス溶鋼中に回収
するのに時間を要し、生産性の低下や取鍋等の耐火物の
損耗等を招く。しかも、クロム酸化物の還元に限界があ
り、精錬を終了した後のスラグ中に残存するクロム酸化
物が多くなり、フェロクロム等の合金鉄の使用が増加し
て製造コストが高くなる。更に、特開平８−１０４５５
３号公報に記載された方法では、クロム酸化物の還元を
行わないので、スラグ中に残存するクロム酸化物が多く
なり、これに加えて硫化物を添加するため、ステンレス
溶鋼の製造コストが高くなる。しかも、特開昭５２−１
４７５１２号公報、特開平８−１０４５５３号公報に記
載された方法を用いた場合、いずれともスラグの崩壊性
を改善することが出来ないため、土木用の埋め立て材や
路盤材として使用する際に問題がある。また、特開平９
−１６５２３８号公報、特開平１１−６１２１９号公
報、特開平８−１８８８１３号公報に記載された方法で
は、スラグにほう酸、あるいはほう酸とリン酸を添加
し、２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の膨張に起因する粉化を防止で
きるが、高価なほう酸を多量に添加するため、処理コス
トが高くなる。しかも、スラグにほう素（Ｂ）やリン酸
を加えることになり、スラグ量の増加を招き、スラグの
処理費用等を含めた経済的及び環境上の問題が生じ、好
ましくない。更に、精錬を終了した後のスラグ中に残存
するクロム酸化物を還元してステンレス溶鋼中に回収で
きないため、クロム損失を招き、フェロクロム等の合金
鉄の使用が増加し、ステンレス溶鋼の製造コストが高く
なる等の問題がある。
５２−１４７５１２号公報に記載された方法では、スラ
グ中のクロム酸化物を還元してステンレス溶鋼中に回収
するのに時間を要し、生産性の低下や取鍋等の耐火物の
損耗等を招く。しかも、クロム酸化物の還元に限界があ
り、精錬を終了した後のスラグ中に残存するクロム酸化
物が多くなり、フェロクロム等の合金鉄の使用が増加し
て製造コストが高くなる。更に、特開平８−１０４５５
３号公報に記載された方法では、クロム酸化物の還元を
行わないので、スラグ中に残存するクロム酸化物が多く
なり、これに加えて硫化物を添加するため、ステンレス
溶鋼の製造コストが高くなる。しかも、特開昭５２−１
４７５１２号公報、特開平８−１０４５５３号公報に記
載された方法を用いた場合、いずれともスラグの崩壊性
を改善することが出来ないため、土木用の埋め立て材や
路盤材として使用する際に問題がある。また、特開平９
−１６５２３８号公報、特開平１１−６１２１９号公
報、特開平８−１８８８１３号公報に記載された方法で
は、スラグにほう酸、あるいはほう酸とリン酸を添加
し、２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の膨張に起因する粉化を防止で
きるが、高価なほう酸を多量に添加するため、処理コス
トが高くなる。しかも、スラグにほう素（Ｂ）やリン酸
を加えることになり、スラグ量の増加を招き、スラグの
処理費用等を含めた経済的及び環境上の問題が生じ、好
ましくない。更に、精錬を終了した後のスラグ中に残存
するクロム酸化物を還元してステンレス溶鋼中に回収で
きないため、クロム損失を招き、フェロクロム等の合金
鉄の使用が増加し、ステンレス溶鋼の製造コストが高く
なる等の問題がある。
【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に生成するスラグ中
に含まれるクロム酸化物を効率良く還元してステンレス
溶鋼中に回収し、スラグ中に含まれるクロムの低減を行
い、膨張による粉化を改善してスラグの資源化を図るこ
とができるスラグ中クロムの回収方法を提供することを
目的とする。
で、ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に生成するスラグ中
に含まれるクロム酸化物を効率良く還元してステンレス
溶鋼中に回収し、スラグ中に含まれるクロムの低減を行
い、膨張による粉化を改善してスラグの資源化を図るこ
とができるスラグ中クロムの回収方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るスラグ中クロムの回収方法は、精錬炉を用いてステ
ンレス溶鋼の脱炭精錬をする際に生成するスラグを、予
め脱燐等の予備処理を施した溶銑を入れた取鍋に出滓
し、昇熱して前記スラグ中のクロム酸化物を還元処理し
て前記溶銑に回収する方法において、前記還元処理時の
スラグの温度を１５００〜１７００℃にして、還元末期
のスラグの液相率を８０％以上、該スラグに含まれるＡ
ｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６０重量％に
する。この方法により、スラグの液相率を高めてスラグ
中のクロムの物質移動を促進してクロム酸化物を還元で
きる。しかも、クロム酸化物の含有量を一般の製鋼工程
で発生するスラグと同等にし、スラグ組成中のダイカル
シウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）の生成を防止
して、スラグ自体の膨張による崩壊を無くしているの
で、スラグの資源化が可能になる。還元処理時の温度が
１５００℃より低くなると、還元処理の初期のスラグの
液相率を高くすることが困難になり、処理に時間を要
し、生産性が低下する。一方、温度が１７００℃より高
くなると、耐火物の溶損が増大する。また、還元末期の
スラグの液相率が８０％未満になると、スラグ中のクロ
ムの物質移動が低下して還元速度が低下する。スラグ中
に含まれるＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度が２０重
量％より低くなると、スラグの液相率が低下したり、遊
離ＣａＯの析出が発生する。一方、Ａｌ 2 Ｏ3 とＭｇＯ
の合計した濃度が６０重量％より高くなると、難還元性
のスピネルであるＭｇＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 やＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍ
ｇＯが多量に析出し、スラグ中の酸化クロムの還元が阻
害される。
係るスラグ中クロムの回収方法は、精錬炉を用いてステ
ンレス溶鋼の脱炭精錬をする際に生成するスラグを、予
め脱燐等の予備処理を施した溶銑を入れた取鍋に出滓
し、昇熱して前記スラグ中のクロム酸化物を還元処理し
て前記溶銑に回収する方法において、前記還元処理時の
スラグの温度を１５００〜１７００℃にして、還元末期
のスラグの液相率を８０％以上、該スラグに含まれるＡ
ｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６０重量％に
する。この方法により、スラグの液相率を高めてスラグ
中のクロムの物質移動を促進してクロム酸化物を還元で
きる。しかも、クロム酸化物の含有量を一般の製鋼工程
で発生するスラグと同等にし、スラグ組成中のダイカル
シウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）の生成を防止
して、スラグ自体の膨張による崩壊を無くしているの
で、スラグの資源化が可能になる。還元処理時の温度が
１５００℃より低くなると、還元処理の初期のスラグの
液相率を高くすることが困難になり、処理に時間を要
し、生産性が低下する。一方、温度が１７００℃より高
くなると、耐火物の溶損が増大する。また、還元末期の
スラグの液相率が８０％未満になると、スラグ中のクロ
ムの物質移動が低下して還元速度が低下する。スラグ中
に含まれるＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度が２０重
量％より低くなると、スラグの液相率が低下したり、遊
離ＣａＯの析出が発生する。一方、Ａｌ 2 Ｏ3 とＭｇＯ
の合計した濃度が６０重量％より高くなると、難還元性
のスピネルであるＭｇＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 やＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍ
ｇＯが多量に析出し、スラグ中の酸化クロムの還元が阻
害される。
【０００７】ここで、前記スラグの未還元時の塩基度を
２．０〜７．５にすると良い。これにより、遊離ＣａＯ
の析出を抑制し、生成する２ＣａＯ・ＳｉＯ2 を抑制す
ることができる。塩基度が２．０より低くなると、スラ
グ中飽和ＭｇＯ濃度の上昇により耐火物の溶損を招く。
塩基度が７．５より高くなると、遊離ＣａＯが析出し、
還元処理を行った後の資源化を図る際に問題となる。な
お、スラグの塩基度は、スラグ中に含まれるＳｉＯ2 に
対するＣａＯの比（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）である。
２．０〜７．５にすると良い。これにより、遊離ＣａＯ
の析出を抑制し、生成する２ＣａＯ・ＳｉＯ2 を抑制す
ることができる。塩基度が２．０より低くなると、スラ
グ中飽和ＭｇＯ濃度の上昇により耐火物の溶損を招く。
塩基度が７．５より高くなると、遊離ＣａＯが析出し、
還元処理を行った後の資源化を図る際に問題となる。な
お、スラグの塩基度は、スラグ中に含まれるＳｉＯ2 に
対するＣａＯの比（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）である。
【０００８】更に、前記スラグにアルミドロスを添加す
ることが好ましい。アルミを製造する際に発生するアル
ミドロスを用いることにより、安価なＡｌ2Ｏ3 を添加
してスラグの液相率を高め、しかも、２ＣａＯ・ＳｉＯ
2 の生成を抑制でき、処理コストを低減することができ
る。
ることが好ましい。アルミを製造する際に発生するアル
ミドロスを用いることにより、安価なＡｌ2Ｏ3 を添加
してスラグの液相率を高め、しかも、２ＣａＯ・ＳｉＯ
2 の生成を抑制でき、処理コストを低減することができ
る。
【０００９】また、前記取鍋内のスラグを６００ｋｇ／
溶銑トン以下とし、前記溶銑とスラグを攪拌する攪拌ガ
ス量を５〜２５ＮＬ／分・溶銑トンにすることができ
る。スラグと溶銑やアルミドロスに含まれる金属Ａｌを
積極的に接触させ、還元反応を促進することができる。
取鍋内のスラグが６００ｋｇ／溶銑トンを超えると、ス
ラグ量が過大になり、スラグ内の物質移動の低下に起因
した還元速度の低下や耐火物の損耗が生じる。攪拌ガス
量が５ＮＬ／分・溶銑トンより少ないと、有効反応界面
積の低下による還元反応速度が低下する。攪拌ガス量が
２５ＮＬ／分・溶銑トンより多いと、攪拌が激しくな
り、耐火物の損耗が生じる。
溶銑トン以下とし、前記溶銑とスラグを攪拌する攪拌ガ
ス量を５〜２５ＮＬ／分・溶銑トンにすることができ
る。スラグと溶銑やアルミドロスに含まれる金属Ａｌを
積極的に接触させ、還元反応を促進することができる。
取鍋内のスラグが６００ｋｇ／溶銑トンを超えると、ス
ラグ量が過大になり、スラグ内の物質移動の低下に起因
した還元速度の低下や耐火物の損耗が生じる。攪拌ガス
量が５ＮＬ／分・溶銑トンより少ないと、有効反応界面
積の低下による還元反応速度が低下する。攪拌ガス量が
２５ＮＬ／分・溶銑トンより多いと、攪拌が激しくな
り、耐火物の損耗が生じる。
【００１０】
【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。図１は本発明の一実施の形態に係る
スラグ中クロムの回収方法に適用されるＬＦ（アーク加
熱式取鍋精錬）装置の全体図である。図１に示すよう
に、本発明の一実施の形態に係るスラグ中クロムの回収
方法に用いられる精錬炉の一例であるＬＦ装置１０は、
底部に攪拌ガスを吹き込むためのポラスプラグ１２を設
けた取鍋１１を有し、取鍋１１の上部を覆う炉蓋１３に
昇熱手段の一例である電極１４を設けている。炉蓋１３
は、図示しない昇降装置によりその全体が昇降し、更
に、電極１４を取鍋１１内に単独で昇降できるようにし
ている。なお、図１は取鍋１１中に溶銑１６とスラグ１
５を入れた状態を示している。
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。図１は本発明の一実施の形態に係る
スラグ中クロムの回収方法に適用されるＬＦ（アーク加
熱式取鍋精錬）装置の全体図である。図１に示すよう
に、本発明の一実施の形態に係るスラグ中クロムの回収
方法に用いられる精錬炉の一例であるＬＦ装置１０は、
底部に攪拌ガスを吹き込むためのポラスプラグ１２を設
けた取鍋１１を有し、取鍋１１の上部を覆う炉蓋１３に
昇熱手段の一例である電極１４を設けている。炉蓋１３
は、図示しない昇降装置によりその全体が昇降し、更
に、電極１４を取鍋１１内に単独で昇降できるようにし
ている。なお、図１は取鍋１１中に溶銑１６とスラグ１
５を入れた状態を示している。
【００１１】次に、本発明の一実施の形態に係るスラグ
中クロムの回収方法においてＬＦ装置１０を用いた場合
について説明する。予め脱硫、脱燐等の処理を施した１
５０トンの溶銑１６をＬＦ装置１０の取鍋１１に装入す
る。次に、精錬炉で溶鋼の一例であるステンレス溶鋼を
脱炭精錬し、その際に生成され、塩基度（ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ）を２．０〜７．５に調整した未還元のスラグ１５を
６００ｋｇ／溶銑トン以下取鍋１１内に排滓する。ポラ
スプラグ１２から攪拌ガスの一例であるアルゴンガスを
５〜２５ＮＬ／分・溶銑トン吹き込みながら、スラグ１
５にアルミドロスとドロマイト、ＭｇＯ煉瓦屑等のＭｇ
Ｏ含有物を添加して、還元末期のスラグ１５中のＡｌ2
Ｏ3 とＭｇＯの合計濃度が２０〜６０重量％になるよう
にする。アルミドロスやＭｇＯ含有物の添加量は、取鍋
１１に排滓したスラグ量を把握しておき、Ａｌ2 Ｏ3 と
ＭｇＯの合計濃度が所定の濃度になるように行う。そし
て、炉蓋１３及び電極１４を下降して、スラグ１５と溶
銑１６が混合した表面に３００〜１０００ｋｗの出力の
アークを飛ばして１５００〜１７００℃に加熱しスラグ
１５を溶融して、スラグ１５の液相率（全スラグ量に対
する溶解スラグの比率）が還元末期に８０％以上となる
ようにする。スラグ１５の液相率が高められるので、ス
ラグ１５中クロムの物質移動が促進され、添加したアル
ミドロス中の金属Ａｌにより、スラグ１５中のクロム酸
化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）が迅速に還元され、生成したクロム
（Ｃｒ）を溶銑１６中に効率良く回収することができ
る。また、スラグ１５は、塩基度を所定の範囲にし、し
かも、Ａｌ2 Ｏ3 を添加しているので、カルシウムアル
ミネート系化合物を生成させることができ、遊離ＣａＯ
の析出を抑制して膨張を小さくすることができる。
中クロムの回収方法においてＬＦ装置１０を用いた場合
について説明する。予め脱硫、脱燐等の処理を施した１
５０トンの溶銑１６をＬＦ装置１０の取鍋１１に装入す
る。次に、精錬炉で溶鋼の一例であるステンレス溶鋼を
脱炭精錬し、その際に生成され、塩基度（ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ）を２．０〜７．５に調整した未還元のスラグ１５を
６００ｋｇ／溶銑トン以下取鍋１１内に排滓する。ポラ
スプラグ１２から攪拌ガスの一例であるアルゴンガスを
５〜２５ＮＬ／分・溶銑トン吹き込みながら、スラグ１
５にアルミドロスとドロマイト、ＭｇＯ煉瓦屑等のＭｇ
Ｏ含有物を添加して、還元末期のスラグ１５中のＡｌ2
Ｏ3 とＭｇＯの合計濃度が２０〜６０重量％になるよう
にする。アルミドロスやＭｇＯ含有物の添加量は、取鍋
１１に排滓したスラグ量を把握しておき、Ａｌ2 Ｏ3 と
ＭｇＯの合計濃度が所定の濃度になるように行う。そし
て、炉蓋１３及び電極１４を下降して、スラグ１５と溶
銑１６が混合した表面に３００〜１０００ｋｗの出力の
アークを飛ばして１５００〜１７００℃に加熱しスラグ
１５を溶融して、スラグ１５の液相率（全スラグ量に対
する溶解スラグの比率）が還元末期に８０％以上となる
ようにする。スラグ１５の液相率が高められるので、ス
ラグ１５中クロムの物質移動が促進され、添加したアル
ミドロス中の金属Ａｌにより、スラグ１５中のクロム酸
化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）が迅速に還元され、生成したクロム
（Ｃｒ）を溶銑１６中に効率良く回収することができ
る。また、スラグ１５は、塩基度を所定の範囲にし、し
かも、Ａｌ2 Ｏ3 を添加しているので、カルシウムアル
ミネート系化合物を生成させることができ、遊離ＣａＯ
の析出を抑制して膨張を小さくすることができる。
【００１２】還元処理を終了した後、電極１４及び炉蓋
１３を上昇し、取鍋１１をクレーン等で吊り上げて、ク
ロムを回収した溶銑１６は別の容器に出銑し、クロム酸
化物（金属クロムを含む）濃度が０．５重量％以下にな
ったスラグ１５は容器に排滓する。クロムを回収した溶
銑１６は、次のチャージの鉄源として上底吹き転炉や上
吹き転炉、電気炉等の精錬炉での脱炭精錬に使用され
る。スラグ１５は、処理場に搬送されてから冷却し、破
砕を行ってから、土木用埋め立て材や路盤材、その他骨
材等に使用する。
１３を上昇し、取鍋１１をクレーン等で吊り上げて、ク
ロムを回収した溶銑１６は別の容器に出銑し、クロム酸
化物（金属クロムを含む）濃度が０．５重量％以下にな
ったスラグ１５は容器に排滓する。クロムを回収した溶
銑１６は、次のチャージの鉄源として上底吹き転炉や上
吹き転炉、電気炉等の精錬炉での脱炭精錬に使用され
る。スラグ１５は、処理場に搬送されてから冷却し、破
砕を行ってから、土木用埋め立て材や路盤材、その他骨
材等に使用する。
【００１３】
【実施例】次に、本発明に係るスラグ中クロムの回収方
法方法の実施例について説明する。予め脱硫、脱燐等の
処理を施した１５０トンのステンレス溶鋼を上底吹き転
炉（転炉）に装入して、生石灰及び鉄鉱石とＦｅ−Ｃｒ
合金鉄をシュートから転炉内に添加し、ランスから１５
０００〜２８０００Ｎｍ3 ／ｈｒの速度で吹酸して炭素
濃度が０．３重量％になるまで脱炭精錬を行った。そし
て、脱炭精錬の際に生成したスラグを、予め脱燐等の予
備処理を施した溶銑を入れたＬＦ装置に排滓し、アルミ
ドロス、ＭｇＯ含有物を添加してアルゴンガスを吹き込
んで溶銑とスラグを攪拌しながら、還元処理温度、塩基
度、スラグ液相率、スラグ中のＡｌ2 Ｏ 3 、ＭｇＯの濃
度、取鍋内スラグ量、攪拌用ガス流量を変化させた場合
の到達Ｃｒ2 Ｏ3 重量％（スラグ中のＣｒ2 Ｏ3 濃
度）、耐火物溶損状況、遊離石灰（遊離ＣａＯ）、総合
評価について調査した。その結果を表１に示す。実施例
１及び実施例２は、前記条件をすべて本発明の範囲にし
た場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 重量％を０．１２重量
％、０．１０重量％にでき、耐火物溶損が小さく、遊離
石灰の析出が無く、いずれも総合評価として良い（○）
結果が得られた。実施例３は、還元処理温度を下限１５
００℃に、実施例４は、還元処理温度を上限１７００℃
にした場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度が低くでき、耐
火物の溶損も小さく、いずれも総合評価として良い
（○）結果が得られた。実施例５は、塩基度を下限２．
０、実施例６は、塩基度を上限７．５にした場合であ
り、耐火物の溶損や遊離ＣａＯの析出も無く、いずれも
総合評価として良い（○）結果が得られた。実施例７
は、スラグの液相率を下限８０％にした場合であり、到
達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を０．０９重量％にでき、耐火物溶損
も小さく、総合評価として良い（○）結果が得られた。
実施例８は、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯの濃度を下
限２０重量％、実施例９は、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 、Ｍ
ｇＯの濃度を上限６０重量％にした場合であり、耐火物
の溶損や遊離ＣａＯの析出も無く、いずれも総合評価と
して良い（○）結果が得られた。実施例１０は、取鍋内
スラグ量を上限６００ｋｇ／溶銑トンにした場合であ
り、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を０．１３重量％にでき、耐火
物溶損も小さく、総合評価として良い（○）結果が得ら
れた。実施例１１は、攪拌ガスを下限５ＮＬ／分・溶銑
トン、実施例１２は、攪拌ガスを上限２５ＮＬ／分・溶
銑トンにした場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を低くで
き、耐火物の溶損が無く、いずれも総合評価として良い
（○）結果が得られた。
法方法の実施例について説明する。予め脱硫、脱燐等の
処理を施した１５０トンのステンレス溶鋼を上底吹き転
炉（転炉）に装入して、生石灰及び鉄鉱石とＦｅ−Ｃｒ
合金鉄をシュートから転炉内に添加し、ランスから１５
０００〜２８０００Ｎｍ3 ／ｈｒの速度で吹酸して炭素
濃度が０．３重量％になるまで脱炭精錬を行った。そし
て、脱炭精錬の際に生成したスラグを、予め脱燐等の予
備処理を施した溶銑を入れたＬＦ装置に排滓し、アルミ
ドロス、ＭｇＯ含有物を添加してアルゴンガスを吹き込
んで溶銑とスラグを攪拌しながら、還元処理温度、塩基
度、スラグ液相率、スラグ中のＡｌ2 Ｏ 3 、ＭｇＯの濃
度、取鍋内スラグ量、攪拌用ガス流量を変化させた場合
の到達Ｃｒ2 Ｏ3 重量％（スラグ中のＣｒ2 Ｏ3 濃
度）、耐火物溶損状況、遊離石灰（遊離ＣａＯ）、総合
評価について調査した。その結果を表１に示す。実施例
１及び実施例２は、前記条件をすべて本発明の範囲にし
た場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 重量％を０．１２重量
％、０．１０重量％にでき、耐火物溶損が小さく、遊離
石灰の析出が無く、いずれも総合評価として良い（○）
結果が得られた。実施例３は、還元処理温度を下限１５
００℃に、実施例４は、還元処理温度を上限１７００℃
にした場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度が低くでき、耐
火物の溶損も小さく、いずれも総合評価として良い
（○）結果が得られた。実施例５は、塩基度を下限２．
０、実施例６は、塩基度を上限７．５にした場合であ
り、耐火物の溶損や遊離ＣａＯの析出も無く、いずれも
総合評価として良い（○）結果が得られた。実施例７
は、スラグの液相率を下限８０％にした場合であり、到
達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を０．０９重量％にでき、耐火物溶損
も小さく、総合評価として良い（○）結果が得られた。
実施例８は、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯの濃度を下
限２０重量％、実施例９は、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 、Ｍ
ｇＯの濃度を上限６０重量％にした場合であり、耐火物
の溶損や遊離ＣａＯの析出も無く、いずれも総合評価と
して良い（○）結果が得られた。実施例１０は、取鍋内
スラグ量を上限６００ｋｇ／溶銑トンにした場合であ
り、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を０．１３重量％にでき、耐火
物溶損も小さく、総合評価として良い（○）結果が得ら
れた。実施例１１は、攪拌ガスを下限５ＮＬ／分・溶銑
トン、実施例１２は、攪拌ガスを上限２５ＮＬ／分・溶
銑トンにした場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3 濃度を低くで
き、耐火物の溶損が無く、いずれも総合評価として良い
（○）結果が得られた。
【００１４】
【表１】
【００１５】これに対し、比較例１〜８は、還元処理温
度、スラグ液相率、スラグ中のＡｌ2Ｏ3 、ＭｇＯの濃
度、取鍋内スラグ量、攪拌用ガス流量のいずれか１又は
２が本発明の範囲を外れた場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3
濃度、耐火物溶損、遊離石灰の析出等のいずれかが悪
く、総合評価として悪い（×）結果となった。
度、スラグ液相率、スラグ中のＡｌ2Ｏ3 、ＭｇＯの濃
度、取鍋内スラグ量、攪拌用ガス流量のいずれか１又は
２が本発明の範囲を外れた場合であり、到達Ｃｒ2 Ｏ3
濃度、耐火物溶損、遊離石灰の析出等のいずれかが悪
く、総合評価として悪い（×）結果となった。
【００１６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、アルゴン酸素転炉であるＡＯＤ（Ａｒｇｏ
ｎ・Ｏｘｙｇｅｎ・Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）
や電気炉等の吹酸を伴う脱炭精錬によって生成したスラ
グやステンレス鋼溶融還元炉等の精錬炉、スラグ処理炉
等のスラグを用いることができる。更に、昇熱の方法と
して、誘導加熱やプラズマ加熱等をを用いることがで
き、これ等を備えた精錬炉を取鍋に代えて用いることが
できる。また、スラグに添加するアルミドロスの他に、
金属Ａｌ、Ａｌ−Ｍｇ等のＡｌ含有合金を使用すること
ができる。
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、アルゴン酸素転炉であるＡＯＤ（Ａｒｇｏ
ｎ・Ｏｘｙｇｅｎ・Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）
や電気炉等の吹酸を伴う脱炭精錬によって生成したスラ
グやステンレス鋼溶融還元炉等の精錬炉、スラグ処理炉
等のスラグを用いることができる。更に、昇熱の方法と
して、誘導加熱やプラズマ加熱等をを用いることがで
き、これ等を備えた精錬炉を取鍋に代えて用いることが
できる。また、スラグに添加するアルミドロスの他に、
金属Ａｌ、Ａｌ−Ｍｇ等のＡｌ含有合金を使用すること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１〜４記載のスラグ中クロムの回
収方法は、精錬炉を用いてステンレス溶鋼を脱炭精錬す
る際に生成するスラグを、予め脱燐等の予備処理を施し
た溶銑を入れた取鍋に出滓し、昇熱してスラグ中のクロ
ム酸化物を還元処理して溶銑に回収する方法において、
還元処理時のスラグの温度を１５００〜１７００℃にし
て、還元末期のスラグの液相率を８０％以上、スラグに
含まれるＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６
０重量％にするので、スラグの液相率を高めてスラグ中
のクロムの物質移動を促進することができ、スラグ中に
含まれるクロムの溶鋼中への回収率を高めてＦｅ−Ｃｒ
合金鉄等の使用量を節減し、ダイカルシウムシリケート
（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）等の生成を抑制してスラグの崩
壊性を小さくし、路盤材や土木埋め立て材等の資源とし
て活用することができる。
収方法は、精錬炉を用いてステンレス溶鋼を脱炭精錬す
る際に生成するスラグを、予め脱燐等の予備処理を施し
た溶銑を入れた取鍋に出滓し、昇熱してスラグ中のクロ
ム酸化物を還元処理して溶銑に回収する方法において、
還元処理時のスラグの温度を１５００〜１７００℃にし
て、還元末期のスラグの液相率を８０％以上、スラグに
含まれるＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計した濃度を２０〜６
０重量％にするので、スラグの液相率を高めてスラグ中
のクロムの物質移動を促進することができ、スラグ中に
含まれるクロムの溶鋼中への回収率を高めてＦｅ−Ｃｒ
合金鉄等の使用量を節減し、ダイカルシウムシリケート
（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）等の生成を抑制してスラグの崩
壊性を小さくし、路盤材や土木埋め立て材等の資源とし
て活用することができる。
【００１８】特に、請求項２記載のスラグ中クロムの回
収方法は、スラグの未還元時の塩基度を２．０〜７．５
にするので、遊離ＣａＯの析出を抑制し、スラグの膨張
による粉化を安定して防止し、資源として広い範囲に活
用することができる。
収方法は、スラグの未還元時の塩基度を２．０〜７．５
にするので、遊離ＣａＯの析出を抑制し、スラグの膨張
による粉化を安定して防止し、資源として広い範囲に活
用することができる。
【００１９】請求項３記載のスラグ中クロムの回収方法
は、スラグにアルミドロスを添加するので、安価な金属
Ａｌを利用してスラグ中のクロム酸化物を低減でき、し
かも、２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成を抑制してスラグの崩
壊をより安定して防止、しかも、処理コストを低減する
ことができる
は、スラグにアルミドロスを添加するので、安価な金属
Ａｌを利用してスラグ中のクロム酸化物を低減でき、し
かも、２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成を抑制してスラグの崩
壊をより安定して防止、しかも、処理コストを低減する
ことができる
【００２０】請求項４記載のスラグ中クロムの回収方法
は、取鍋内のスラグを６００ｋｇ／溶銑トン以下とし、
溶銑とスラグを攪拌する攪拌ガス量を５〜２５ＮＬ／分
・溶銑トンにするので、スラグ中に含まれる酸化クロム
の還元反応を促進し、処理時間を短縮し、耐火物の損耗
を防止することができる。
は、取鍋内のスラグを６００ｋｇ／溶銑トン以下とし、
溶銑とスラグを攪拌する攪拌ガス量を５〜２５ＮＬ／分
・溶銑トンにするので、スラグ中に含まれる酸化クロム
の還元反応を促進し、処理時間を短縮し、耐火物の損耗
を防止することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るスラグ中クロムの
回収方法に適用されるＬＦ装置の全体図である。
回収方法に適用されるＬＦ装置の全体図である。
１０：ＬＦ装置、１１：取鍋、１２：ポーラスプラグ、
１３：炉蓋、１４：電極１５：スラグ、１６：溶銑
１３：炉蓋、１４：電極１５：スラグ、１６：溶銑
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｃ 7/00 Ｃ２１Ｃ 7/00 Ｆ Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 精錬炉を用いてステンレス溶鋼を脱炭精
錬する際に生成するスラグを、予め脱燐等の予備処理を
施した溶銑を入れた取鍋に出滓し、昇熱して前記スラグ
中のクロム酸化物を還元処理して前記溶銑に回収する方
法において、前記還元処理時のスラグの温度を１５００
〜１７００℃にして、還元末期のスラグの液相率を８０
％以上、該スラグに含まれるＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの合計
した濃度を２０〜６０重量％にすることを特徴とするス
ラグ中クロムの回収方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のスラグ中クロムの回収方
法において、前記スラグの未還元時の塩基度を２．０〜
７．５にすることを特徴とするスラグ中クロムの回収方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のスラグ中クロムの
回収方法において、前記スラグにアルミドロスを添加す
ることを特徴とするスラグ中クロムの回収方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のス
ラグ中クロムの回収方法において、前記取鍋内のスラグ
を６００ｋｇ／溶銑トン以下とし、前記溶銑とスラグを
攪拌する攪拌ガス量を５〜２５ＮＬ／分・溶銑トンにす
ることを特徴とするスラグ中クロムの回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259284A JP2002069520A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | スラグ中クロムの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259284A JP2002069520A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | スラグ中クロムの回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002069520A true JP2002069520A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18747478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000259284A Withdrawn JP2002069520A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | スラグ中クロムの回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002069520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006528732A (ja) * | 2003-05-16 | 2006-12-21 | ヴォエスト・アルピーネ・インデュストリーアンラーゲンバウ・ゲーエムベーハー・ウント・コ | スラグの利用プロセス |
| JP2010261062A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼の製造方法 |
| WO2014003127A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理装置及び製鋼スラグ還元処理システム |
-
2000
- 2000-08-29 JP JP2000259284A patent/JP2002069520A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006528732A (ja) * | 2003-05-16 | 2006-12-21 | ヴォエスト・アルピーネ・インデュストリーアンラーゲンバウ・ゲーエムベーハー・ウント・コ | スラグの利用プロセス |
| JP2010261062A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼の製造方法 |
| WO2014003127A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理装置及び製鋼スラグ還元処理システム |
| WO2014003123A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理方法 |
| WO2014003119A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理用電気炉のスラグ供給容器 |
| JP5522320B1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-06-18 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理方法 |
| JP5541423B1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-07-09 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理装置及び製鋼スラグ還元処理システム |
| CN103930574A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-07-16 | 新日铁住金株式会社 | 炼钢炉渣还原处理装置和炼钢炉渣还原处理系统 |
| CN103930573A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-07-16 | 新日铁住金株式会社 | 炼钢炉渣还原处理用电炉的炉渣供给容器 |
| JP5574057B2 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-08-20 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグ還元処理用電気炉のスラグ供給容器 |
| CN104039987A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-09-10 | 新日铁住金株式会社 | 炼钢炉渣还原处理方法 |
| KR101560512B1 (ko) | 2012-06-27 | 2015-10-14 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 제강 슬래그 환원 처리 방법 |
| US9217185B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-12-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method of reduction processing of steel-making slag |
| US9238846B2 (en) | 2012-06-27 | 2016-01-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Reduction processing apparatus for steel-making slag and reduction processing system for steel-making slag |
| US9534266B2 (en) | 2012-06-27 | 2017-01-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Slag-supplying container for use in electric furnace for reduction processing of steel-making slag |
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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: 20071106 |