JP2002146421A - 溶銑の脱硫剤 - Google Patents
溶銑の脱硫剤Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ2 Ｏを活用すること
により、低コストで高い脱硫能を有する溶銑の脱硫剤を
提供する。 【解決手段】 ＣａＦ2 を一切含まず、ＣａＯとＳｉＯ
2 とＮａ2 Ｏからなり、化学組成が、Ｎａ2 Ｏ＝２〜１
５ｍａｓｓ％、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０を満足
する溶銑の脱硫剤。その原料として、溶銑脱硫スラグや
溶銑脱燐スラグを使用することができる。
により、低コストで高い脱硫能を有する溶銑の脱硫剤を
提供する。 【解決手段】 ＣａＦ2 を一切含まず、ＣａＯとＳｉＯ
2 とＮａ2 Ｏからなり、化学組成が、Ｎａ2 Ｏ＝２〜１
５ｍａｓｓ％、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０を満足
する溶銑の脱硫剤。その原料として、溶銑脱硫スラグや
溶銑脱燐スラグを使用することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑を脱硫する脱
硫剤に関するものである。
硫剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高級鋼に対する要請が増大するに
つれて、低硫鋼を安く製造する方法の開発が強く望まれ
ている。溶銑の脱硫剤としては、ＣａＯ−ＣａＦ2 、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 等が古くから用いられている。中でも、Ｎａ
2 ＣＯ3 は、脱硫能が極めて高く、低硫鋼を安定的に製
造することができる脱硫剤として広く利用されてきた。
しかし、Ｎａ2 ＣＯ3 を単身で用いると、耐火物の溶損
が激しく、また、溶銑中〔Ｃ〕との反応による蒸発ロス
が多く、コストが高くつくという欠点を有していた。
つれて、低硫鋼を安く製造する方法の開発が強く望まれ
ている。溶銑の脱硫剤としては、ＣａＯ−ＣａＦ2 、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 等が古くから用いられている。中でも、Ｎａ
2 ＣＯ3 は、脱硫能が極めて高く、低硫鋼を安定的に製
造することができる脱硫剤として広く利用されてきた。
しかし、Ｎａ2 ＣＯ3 を単身で用いると、耐火物の溶損
が激しく、また、溶銑中〔Ｃ〕との反応による蒸発ロス
が多く、コストが高くつくという欠点を有していた。
【０００３】そこで、少量のＮａ2 ＣＯ3 を他の脱硫剤
に配合してコストを低減した脱硫剤として、例えば、特
開昭５８−３９０８号公報に見られるように、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3＝５〜１５ｍａｓｓ％、蛍石＝１〜１０ｍａｓｓ
％、炭素系物質＝１〜１５ｍａｓｓ％、および、生石灰
と不可避的不純物からなる脱硫剤が提案されている。
に配合してコストを低減した脱硫剤として、例えば、特
開昭５８−３９０８号公報に見られるように、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3＝５〜１５ｍａｓｓ％、蛍石＝１〜１０ｍａｓｓ
％、炭素系物質＝１〜１５ｍａｓｓ％、および、生石灰
と不可避的不純物からなる脱硫剤が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５８−３９０８号公報が提案する脱硫剤は、蛍石（主成
分：ＣａＦ2 ）が生石灰の滓化剤として必須との思想か
ら、蛍石の使用を前提にした上、炭素系物質をも必要と
するものであり、コストが高くつくものである。また、
蛍石を使用していることから、環境問題の視点からも好
ましくない。
５８−３９０８号公報が提案する脱硫剤は、蛍石（主成
分：ＣａＦ2 ）が生石灰の滓化剤として必須との思想か
ら、蛍石の使用を前提にした上、炭素系物質をも必要と
するものであり、コストが高くつくものである。また、
蛍石を使用していることから、環境問題の視点からも好
ましくない。
【０００５】本発明は、蛍石や炭素系物質を一切使用す
ることなしに、ＣａＯ、ＳｉＯ2 およびＮａ2 Ｏを主体
として脱硫剤を構成し、低コスト、高脱硫率を得ること
を課題とするものである。
ることなしに、ＣａＯ、ＳｉＯ2 およびＮａ2 Ｏを主体
として脱硫剤を構成し、低コスト、高脱硫率を得ること
を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下のと
おりである。 （１）ＣａＦ2 を含まず、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ2 Ｏ
および残部不可避的不純物からなる溶銑の脱硫剤であっ
て、Ｎａ2 Ｏ濃度（ｍａｓｓ％）が以下の条件を満足す
ることを特徴とする溶銑の脱硫剤。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％
おりである。 （１）ＣａＦ2 を含まず、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ2 Ｏ
および残部不可避的不純物からなる溶銑の脱硫剤であっ
て、Ｎａ2 Ｏ濃度（ｍａｓｓ％）が以下の条件を満足す
ることを特徴とする溶銑の脱硫剤。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％
【０００７】（２）ＣａＦ2 を含まず、ＣａＯ、ＳｉＯ
2 、Ｎａ2 Ｏおよび残部不可避的不純物からなる溶銑の
脱硫剤であって、ＣａＯとＳｉＯ2 の濃度（ｍａｓｓ
％）の比が、以下の条件を満足することを特徴とする上
記（１）記載の溶銑の脱硫剤。 ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０ （３）ＣａＯとＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の脱燐を行
った際に生成する脱燐スラグ、および／または、ＣａＯ
とＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の脱硫を行った際に生成
する脱硫スラグを原料として使用することを特徴とする
上記（１）または（２）記載の溶銑の脱硫剤。
2 、Ｎａ2 Ｏおよび残部不可避的不純物からなる溶銑の
脱硫剤であって、ＣａＯとＳｉＯ2 の濃度（ｍａｓｓ
％）の比が、以下の条件を満足することを特徴とする上
記（１）記載の溶銑の脱硫剤。 ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０ （３）ＣａＯとＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の脱燐を行
った際に生成する脱燐スラグ、および／または、ＣａＯ
とＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の脱硫を行った際に生成
する脱硫スラグを原料として使用することを特徴とする
上記（１）または（２）記載の溶銑の脱硫剤。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、少量のＮａ2 Ｏの
配合で高脱硫能を有するフラックスとして、ＣａＦ2 使
用前提のＣａＯ−ＳｉＯ2 −ＣａＦ2 系で、ＣａＯと３
ＣａＯ・ＳｉＯ2 の両方が飽和し、かつ、ＣａＦ2 を含
有する組成に、Ｎａ2 Ｏを少量添加したフラックスの脱
硫能が極めて高いという知見（鉄と鋼、第７１年（１９
８５）、ｐ．６９３）にヒントを得て、必ずしもＣａＦ
2 が存在しなくとも、ＣａＯ飽和条件さえ確保できれ
ば、十分に高い脱硫能が得られるのではないかとの推測
に基づき、ラボ実験を行った。
配合で高脱硫能を有するフラックスとして、ＣａＦ2 使
用前提のＣａＯ−ＳｉＯ2 −ＣａＦ2 系で、ＣａＯと３
ＣａＯ・ＳｉＯ2 の両方が飽和し、かつ、ＣａＦ2 を含
有する組成に、Ｎａ2 Ｏを少量添加したフラックスの脱
硫能が極めて高いという知見（鉄と鋼、第７１年（１９
８５）、ｐ．６９３）にヒントを得て、必ずしもＣａＦ
2 が存在しなくとも、ＣａＯ飽和条件さえ確保できれ
ば、十分に高い脱硫能が得られるのではないかとの推測
に基づき、ラボ実験を行った。
【０００９】上記推測は、ＣａＦ2 の本来の添加目的が
生石灰の滓化であり、更に、滓化効果の大きなＮａ2 Ｏ
が添加された場合は、ＣａＦ2 添加の意味を失うことか
ら発想されたものである。しかも、Ｎａ2 Ｏ添加の下で
は、無意味なＣａＦ2 の混合を止めて、その分、生石灰
に置き換えた方が、脱硫能を有する生石灰が増えて脱硫
能が向上するとともに、脱硫剤も低コストとなる。
生石灰の滓化であり、更に、滓化効果の大きなＮａ2 Ｏ
が添加された場合は、ＣａＦ2 添加の意味を失うことか
ら発想されたものである。しかも、Ｎａ2 Ｏ添加の下で
は、無意味なＣａＦ2 の混合を止めて、その分、生石灰
に置き換えた方が、脱硫能を有する生石灰が増えて脱硫
能が向上するとともに、脱硫剤も低コストとなる。
【００１０】すなわち、Ｎａ2 Ｏ添加の下では、ＣａＦ
2 が存在しないことが、反応面においてもコスト面にお
いても有利であるとの予測を立てたのである。ラボ実験
は、１００ｋｇ大気溶解炉を使用して、１４００℃の人
工溶銑を溶製し、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏの混合粉
体の配合比率を種々変えたフラックスを、上記人工溶銑
中に７ｋｇ／ｔインジェクションして、脱硫反応の進行
の程度を、脱硫率を指標にして比較した。
2 が存在しないことが、反応面においてもコスト面にお
いても有利であるとの予測を立てたのである。ラボ実験
は、１００ｋｇ大気溶解炉を使用して、１４００℃の人
工溶銑を溶製し、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏの混合粉
体の配合比率を種々変えたフラックスを、上記人工溶銑
中に７ｋｇ／ｔインジェクションして、脱硫反応の進行
の程度を、脱硫率を指標にして比較した。
【００１１】なお、実験に使用した脱硫処理前の人工溶
銑成分は、［Ｃ］＝４．０〜４．５ｍａｓｓ％、［Ｓ
ｉ］＝０．１〜０．４ｍａｓｓ％、［Ｍｎ］＝０．２〜
０．４ｍａｓｓ％、［Ｐ］＝０．０８〜０．１１ｍａｓ
ｓ％、［Ｓ］＝０．０２８〜０．０３０ｍａｓｓ％、で
ある。先ず、ＣａＯとＳｉＯ2 の質量配合比ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 を２．５と３．５の２水準とし、Ｎａ2 Ｏの濃度
を変化させた。その結果を図１に示す。
銑成分は、［Ｃ］＝４．０〜４．５ｍａｓｓ％、［Ｓ
ｉ］＝０．１〜０．４ｍａｓｓ％、［Ｍｎ］＝０．２〜
０．４ｍａｓｓ％、［Ｐ］＝０．０８〜０．１１ｍａｓ
ｓ％、［Ｓ］＝０．０２８〜０．０３０ｍａｓｓ％、で
ある。先ず、ＣａＯとＳｉＯ2 の質量配合比ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 を２．５と３．５の２水準とし、Ｎａ2 Ｏの濃度
を変化させた。その結果を図１に示す。
【００１２】図１から分かるとおり、Ｎａ2 Ｏの添加に
より脱硫率が増加し、Ｎａ2 Ｏの濃度が２ｍａｓｓ％を
超えると脱硫率が大きく増加し、１５ｍａｓｓ％を超え
ると、その効果が飽和する。したがって、Ｎａ2 Ｏが１
５ｍａｓｓ％を超えると、脱硫剤コストが高くなるばか
りでなく、耐火物の溶損も激しくなるというデメリット
も顕在化してくることが分かる。
より脱硫率が増加し、Ｎａ2 Ｏの濃度が２ｍａｓｓ％を
超えると脱硫率が大きく増加し、１５ｍａｓｓ％を超え
ると、その効果が飽和する。したがって、Ｎａ2 Ｏが１
５ｍａｓｓ％を超えると、脱硫剤コストが高くなるばか
りでなく、耐火物の溶損も激しくなるというデメリット
も顕在化してくることが分かる。
【００１３】また、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＝２．５と３．５
のいずれにおいても、Ｎａ2 Ｏ濃度が適正範囲に入って
いれば、十分脱硫剤として使える脱硫率が得られること
が分かる。安定して高脱硫率を得るには、予想どおり、
ＣａＯ／ＳｉＯ2 が高くて、確実にＣａＯ飽和組成に入
っている方が望ましいことも判明した。一方、成分、温
度等、溶銑条件を図１の実験と同じにして、Ｎａ2 Ｏの
濃度を２．５ｍａｓｓ％一定とし、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
変化させた結果を、図２に示す。
のいずれにおいても、Ｎａ2 Ｏ濃度が適正範囲に入って
いれば、十分脱硫剤として使える脱硫率が得られること
が分かる。安定して高脱硫率を得るには、予想どおり、
ＣａＯ／ＳｉＯ2 が高くて、確実にＣａＯ飽和組成に入
っている方が望ましいことも判明した。一方、成分、温
度等、溶銑条件を図１の実験と同じにして、Ｎａ2 Ｏの
濃度を２．５ｍａｓｓ％一定とし、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
変化させた結果を、図２に示す。
【００１４】図２から明らかなように、ＣａＯ／ＳｉＯ
2 の増加にともない、脱硫率は増加している。特に、Ｃ
ａＯ飽和に近い組成であるＣａＯ／ＳｉＯ2 が３．０の
ところで、脱硫率が急激に上昇しており、ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2 が３．０以上の範囲において高脱硫率が得られるこ
とが分かる。以上の結果より、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ
2 Ｏからなる脱硫剤の組成としては、Ｎａ2 Ｏの濃度を
以下の範囲に調整することが有効である。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％
2 の増加にともない、脱硫率は増加している。特に、Ｃ
ａＯ飽和に近い組成であるＣａＯ／ＳｉＯ2 が３．０の
ところで、脱硫率が急激に上昇しており、ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2 が３．０以上の範囲において高脱硫率が得られるこ
とが分かる。以上の結果より、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ
2 Ｏからなる脱硫剤の組成としては、Ｎａ2 Ｏの濃度を
以下の範囲に調整することが有効である。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％
【００１５】更に、確実に高脱硫率を得るためには、以
下の条件を満足することが好ましい。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％ ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０ なお、上記脱硫剤を製造する上で、酸化鉄、ＭｎＯ、Ｍ
ｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 など他の酸化物が不純物と
して混入しても、これらの元素または成分は、上記適正
範囲に調整された脱硫剤の効果に悪影響を及ぼさないの
で、ある程度の量脱硫剤に含まれていても問題はない。
下の条件を満足することが好ましい。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％ ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０ なお、上記脱硫剤を製造する上で、酸化鉄、ＭｎＯ、Ｍ
ｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐ2 Ｏ5 など他の酸化物が不純物と
して混入しても、これらの元素または成分は、上記適正
範囲に調整された脱硫剤の効果に悪影響を及ぼさないの
で、ある程度の量脱硫剤に含まれていても問題はない。
【００１６】更に、本発明者らは、コストがかからない
ＣａＯ源、ＳｉＯ2 源、Ｎａ2 Ｏ源として、ＣａＯおよ
びＮａ2 ＣＯ3 を使用して、溶銑の脱硫を行った際に生
成する脱硫スラグ、ＣａＯおよびＮａ2 ＣＯ3 を使用し
て、溶銑の脱燐を行った際に生成する脱燐スラグ、およ
び、それらスラグの混合物を、脱硫剤の原料としてリサ
イクル使用する実験も行った。
ＣａＯ源、ＳｉＯ2 源、Ｎａ2 Ｏ源として、ＣａＯおよ
びＮａ2 ＣＯ3 を使用して、溶銑の脱硫を行った際に生
成する脱硫スラグ、ＣａＯおよびＮａ2 ＣＯ3 を使用し
て、溶銑の脱燐を行った際に生成する脱燐スラグ、およ
び、それらスラグの混合物を、脱硫剤の原料としてリサ
イクル使用する実験も行った。
【００１７】使用した溶銑脱硫スラグおよび溶銑脱燐ス
ラグの化学組成を、それぞれ、表１および表２に示す。
いずれのスラグにおいても、ＣａＯ／ＳｉＯ2 が３を超
えており、ＣａＯ飽和条件を満たしているし、Ｎａ2 Ｏ
が３．５〜５．２ｍａｓｓ％含まれており、上記適正組
成範囲を満たしている。実験の条件は図１および図２の
実験と全く同様に設定して、高脱硫率を得るための脱硫
剤の組成条件を調べると、図１および図２と全く同じ結
果が得られた。
ラグの化学組成を、それぞれ、表１および表２に示す。
いずれのスラグにおいても、ＣａＯ／ＳｉＯ2 が３を超
えており、ＣａＯ飽和条件を満たしているし、Ｎａ2 Ｏ
が３．５〜５．２ｍａｓｓ％含まれており、上記適正組
成範囲を満たしている。実験の条件は図１および図２の
実験と全く同様に設定して、高脱硫率を得るための脱硫
剤の組成条件を調べると、図１および図２と全く同じ結
果が得られた。
【００１８】この方法は、プロセスからの排出物を使用
するので、コストは購入した生石灰（ＣａＯ源）、珪石
（ＳｉＯ2 源）、ソーダ灰（Ｎａ2 Ｏ源）の半分以下と
なる。なお、溶銑脱硫スラグあるいは溶銑脱燐スラグの
組成のバラツキにより、脱硫剤の組成が適正組成範囲に
入らない場合は、必要に応じて生石灰および／またはＮ
ａ2 ＣＯ3 を添加して組成を調整すれば、スラグは、図
１および図２に示す脱硫挙動と同等の脱硫挙動を示す。
するので、コストは購入した生石灰（ＣａＯ源）、珪石
（ＳｉＯ2 源）、ソーダ灰（Ｎａ2 Ｏ源）の半分以下と
なる。なお、溶銑脱硫スラグあるいは溶銑脱燐スラグの
組成のバラツキにより、脱硫剤の組成が適正組成範囲に
入らない場合は、必要に応じて生石灰および／またはＮ
ａ2 ＣＯ3 を添加して組成を調整すれば、スラグは、図
１および図２に示す脱硫挙動と同等の脱硫挙動を示す。
【００１９】Ｎａ2 ＣＯ3 を使用した場合は、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 は溶銑と次式に示す反応（脱珪加炭反応として知ら
れている）を起こし、結局はＮａ2 Ｏとなる。 Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｓｉ→Ｎａ2 Ｏ＋ＳｉＯ2 ＋Ｃ また、表１および表２より分かるとおり、溶銑脱硫スラ
グおよび溶銑脱燐スラグには、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ
2 Ｏ以外に、酸化鉄（Ｔ．Ｆｅ）、ＭｎＯ、Ｐ 2 Ｏ5 、
ＭｇＯなど他の酸化物を含んでいるが、これらは、前記
したようにＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2 Ｏ系脱硫剤の脱硫
能を損なうものではないので、スラグ成分が、前記した
脱硫に適正なＮａ2 Ｏ濃度およびＣａＯ／ＳｉＯ2 を満
足しているかぎり、上記他の酸化物が含まれていても構
わない。
Ｏ3 は溶銑と次式に示す反応（脱珪加炭反応として知ら
れている）を起こし、結局はＮａ2 Ｏとなる。 Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｓｉ→Ｎａ2 Ｏ＋ＳｉＯ2 ＋Ｃ また、表１および表２より分かるとおり、溶銑脱硫スラ
グおよび溶銑脱燐スラグには、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ
2 Ｏ以外に、酸化鉄（Ｔ．Ｆｅ）、ＭｎＯ、Ｐ 2 Ｏ5 、
ＭｇＯなど他の酸化物を含んでいるが、これらは、前記
したようにＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2 Ｏ系脱硫剤の脱硫
能を損なうものではないので、スラグ成分が、前記した
脱硫に適正なＮａ2 Ｏ濃度およびＣａＯ／ＳｉＯ2 を満
足しているかぎり、上記他の酸化物が含まれていても構
わない。
【００２０】表２に示す溶銑脱硫スラグにおいては、
Ｔ．Ｆｅが１５．５％とかなり高い濃度になっている
が、これは、溶銑に添加されると同時に、溶銑の［Ｃ］
によって直ちに還元されて溶鉄になるので、何ら実害は
ない。上記のように、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏの適
正な配合により高い効率の脱硫が行える理由は、前述し
た推測のとおり、フラックス組成がＣａＦ2 を含まなく
とも、前記適正組成範囲内の配合によるＣａＯ飽和条件
と、Ｎａ2 Ｏ少量添加の相乗効果で、高サルファイドキ
ャパシティー（脱硫能）フラックスが形成されるのに加
えて、添加されたＮａ2 ＯによるＣａＯの滓化効果がＣ
ａＦ2 より大きく、反応速度論的にも有利なためである
と考えられる。
Ｔ．Ｆｅが１５．５％とかなり高い濃度になっている
が、これは、溶銑に添加されると同時に、溶銑の［Ｃ］
によって直ちに還元されて溶鉄になるので、何ら実害は
ない。上記のように、ＣａＯとＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏの適
正な配合により高い効率の脱硫が行える理由は、前述し
た推測のとおり、フラックス組成がＣａＦ2 を含まなく
とも、前記適正組成範囲内の配合によるＣａＯ飽和条件
と、Ｎａ2 Ｏ少量添加の相乗効果で、高サルファイドキ
ャパシティー（脱硫能）フラックスが形成されるのに加
えて、添加されたＮａ2 ＯによるＣａＯの滓化効果がＣ
ａＦ2 より大きく、反応速度論的にも有利なためである
と考えられる。
【００２１】また、ＣａＯ源としてＣａＯとＮａ2 ＣＯ
3 を使用して精錬した後に生成する溶銑脱硫滓および溶
銑脱燐滓が使える理由は、いずれも、ＣａＯ飽和条件を
満たしているため、上記したＣａＯ飽和条件と、スラグ
に少量含まれるＮａ2 Ｏの相乗効果を同様に享受するこ
とができるためである。なお、脱硫剤としてＮａを活用
する場合、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用するのが過去の一般常識
であるが、前述したように、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用する
と、溶銑中のカーボンとの爆発的反応で蒸発ロスを生じ
るとともに、多量のダスト（Ｎａ2 ＣＯ3が主体）を発
生する。更に、蒸発に伴って熱ロスも生じる。これに対
して、Ｎａ源として少量のＮａ2 Ｏを使用すると、これ
らの問題の大半は解決できるというメリットも享受でき
る。
3 を使用して精錬した後に生成する溶銑脱硫滓および溶
銑脱燐滓が使える理由は、いずれも、ＣａＯ飽和条件を
満たしているため、上記したＣａＯ飽和条件と、スラグ
に少量含まれるＮａ2 Ｏの相乗効果を同様に享受するこ
とができるためである。なお、脱硫剤としてＮａを活用
する場合、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用するのが過去の一般常識
であるが、前述したように、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用する
と、溶銑中のカーボンとの爆発的反応で蒸発ロスを生じ
るとともに、多量のダスト（Ｎａ2 ＣＯ3が主体）を発
生する。更に、蒸発に伴って熱ロスも生じる。これに対
して、Ｎａ源として少量のＮａ2 Ｏを使用すると、これ
らの問題の大半は解決できるというメリットも享受でき
る。
【００２２】また、本発明の脱硫剤は、単にＣａＯの脱
硫能にＮａ2 Ｏの脱硫能を加えたものではなく、熱力学
的相乗効果によるものと考えられる。過去には未だ測定
されていないが、ＣａＯ飽和のＣａＦ2 を含まないＣａ
Ｏ−ＳｉＯ2 ２元系酸化物に少量のＮａ2 Ｏを加える
と、Ｎａ2 Ｏの活量が飛躍的に増大し、従来、多量のＮ
ａ2 ＣＯ3 を使用した場合と同様の効果をもたらしてい
るものと推定される。
硫能にＮａ2 Ｏの脱硫能を加えたものではなく、熱力学
的相乗効果によるものと考えられる。過去には未だ測定
されていないが、ＣａＯ飽和のＣａＦ2 を含まないＣａ
Ｏ−ＳｉＯ2 ２元系酸化物に少量のＮａ2 Ｏを加える
と、Ｎａ2 Ｏの活量が飛躍的に増大し、従来、多量のＮ
ａ2 ＣＯ3 を使用した場合と同様の効果をもたらしてい
るものと推定される。
【００２３】なお、Ｎａ2 Ｏの濃度が１５ｍａｓｓ％を
超えると、脱硫能が飽和する理由は、Ｎａ2 Ｏが多くな
りすぎると、Ｎａ2 Ｏが活性になりすぎて、以下の反応
式に従って、Ｎａ2 ＣＯ3 と同様、Ｎａ分の蒸発ロスを
助長するためと考えられる。 Ｎａ2 Ｏ＋［Ｃ］→２Ｎａ（ｇ）＋ＣＯ ２Ｎａ2 Ｏ＋［Ｓｉ］→４Ｎａ（ｇ）＋ＳｉＯ2
超えると、脱硫能が飽和する理由は、Ｎａ2 Ｏが多くな
りすぎると、Ｎａ2 Ｏが活性になりすぎて、以下の反応
式に従って、Ｎａ2 ＣＯ3 と同様、Ｎａ分の蒸発ロスを
助長するためと考えられる。 Ｎａ2 Ｏ＋［Ｃ］→２Ｎａ（ｇ）＋ＣＯ ２Ｎａ2 Ｏ＋［Ｓｉ］→４Ｎａ（ｇ）＋ＳｉＯ2
【００２４】
【実施例】１．溶銑温度 表３ ２．反応容器と溶銑量 溶銑鍋 ３５０ｔ ３．脱硫剤添加方法 浸漬ランスによる脱硫剤粉末インジェクション ４．フラックスのキャリヤーガス 窒素ガス ５．溶銑脱硫スラグおよび溶銑脱燐スラグの組成、およ
び、添加物の添加量 表１、表２および表３ ６．溶銑初期成分 〔Ｃ〕＝４．０〜４．５％、〔Ｓｉ〕＝０．１０〜０．
４０％、 〔Ｍｎ〕＝０．２〜０．４％、〔Ｐ〕＝０．０８０〜
０．１１０％、 〔Ｓ〕＝０．０２８〜０．０３０％ ７．操業条件の詳細 表３ 以上の条件下で、脱硫剤を製造した。
び、添加物の添加量 表１、表２および表３ ６．溶銑初期成分 〔Ｃ〕＝４．０〜４．５％、〔Ｓｉ〕＝０．１０〜０．
４０％、 〔Ｍｎ〕＝０．２〜０．４％、〔Ｐ〕＝０．０８０〜
０．１１０％、 〔Ｓ〕＝０．０２８〜０．０３０％ ７．操業条件の詳細 表３ 以上の条件下で、脱硫剤を製造した。
【００２５】表３に、その結果を実施例および比較例と
して示した。実施例では、いずれも８３〜９３％と高い
脱硫率が得られている。一方。比較例１ではＮａ2 Ｏ不
足、比較例３ではＮａ2 Ｏ不足に加えてＣａＯ／ＳｉＯ
2 が低めであるため、脱硫率が、それぞれ、６５％、５
５％と低い値にとどまっている。比較例２では、ＣａＯ
／ＳｉＯ2 が適正範囲に入っているが、Ｎａ2 Ｏが過剰
に含まれていて、適正濃度範囲を超えているので、脱硫
率は高いものの、耐火物の溶損が激しく、操業コストが
高くつき過ぎ、実用的でない。
して示した。実施例では、いずれも８３〜９３％と高い
脱硫率が得られている。一方。比較例１ではＮａ2 Ｏ不
足、比較例３ではＮａ2 Ｏ不足に加えてＣａＯ／ＳｉＯ
2 が低めであるため、脱硫率が、それぞれ、６５％、５
５％と低い値にとどまっている。比較例２では、ＣａＯ
／ＳｉＯ2 が適正範囲に入っているが、Ｎａ2 Ｏが過剰
に含まれていて、適正濃度範囲を超えているので、脱硫
率は高いものの、耐火物の溶損が激しく、操業コストが
高くつき過ぎ、実用的でない。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、脱硫処理コストの大幅
低減と同時に、スラグのリサイクル使用による環境保全
を図ることができ、本発明がこの種の産業分野にもたら
す効果は極めて大きい。
低減と同時に、スラグのリサイクル使用による環境保全
を図ることができ、本発明がこの種の産業分野にもたら
す効果は極めて大きい。
【図１】Ｎａ2 Ｏ濃度と脱硫率の関係を示す図である。
【図２】ＣａＯ／ＳｉＯ2 と脱硫率の関係を示す図であ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 ＣａＦ2 を含まず、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、
Ｎａ2 Ｏおよび残部不可避的不純物からなる溶銑の脱硫
剤であって、Ｎａ2 Ｏ濃度（ｍａｓｓ％）が以下の条件
を満足することを特徴とする溶銑の脱硫剤。 Ｎａ2 Ｏ＝２〜１５ｍａｓｓ％ - 【請求項２】 ＣａＦ2 を含まず、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、
Ｎａ2 Ｏおよび残部不可避的不純物からなる溶銑の脱硫
剤であって、ＣａＯとＳｉＯ2 の濃度（ｍａｓｓ％）の
比が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１
記載の溶銑の脱硫剤。 ＣａＯ／ＳｉＯ2 ≧３．０ - 【請求項３】 ＣａＯとＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の
脱燐を行った際に生成する脱燐スラグ、および／また
は、ＣａＯとＮａ2 ＣＯ3 を使用して溶銑の脱硫を行っ
た際に生成する脱硫スラグを原料として使用することを
特徴とする請求項１または２記載の溶銑の脱硫剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338178A JP2002146421A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 溶銑の脱硫剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338178A JP2002146421A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 溶銑の脱硫剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002146421A true JP2002146421A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18813430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000338178A Withdrawn JP2002146421A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 溶銑の脱硫剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002146421A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309308A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 脱硫スラグを再利用した溶銑脱硫剤 |
| CN100354435C (zh) * | 2005-08-31 | 2007-12-12 | 武汉钢铁(集团)公司 | 铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法 |
| KR101592073B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2016-02-05 | 주식회사 포스코 | 제강 레이들 무형석 정련조업용 형석 대체제 |
| CN110218840A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法 |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000338178A patent/JP2002146421A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309308A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 脱硫スラグを再利用した溶銑脱硫剤 |
| JP4546661B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2010-09-15 | 新日本製鐵株式会社 | 脱硫スラグを再利用した溶銑脱硫剤 |
| CN100354435C (zh) * | 2005-08-31 | 2007-12-12 | 武汉钢铁(集团)公司 | 铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法 |
| KR101592073B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2016-02-05 | 주식회사 포스코 | 제강 레이들 무형석 정련조업용 형석 대체제 |
| CN110218840A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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