JP2002212614A - Desulfurizing agent for molten iron - Google Patents

Desulfurizing agent for molten iron

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JP2002212614A
JP2002212614A JP2001011230A JP2001011230A JP2002212614A JP 2002212614 A JP2002212614 A JP 2002212614A JP 2001011230 A JP2001011230 A JP 2001011230A JP 2001011230 A JP2001011230 A JP 2001011230A JP 2002212614 A JP2002212614 A JP 2002212614A
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JP
Japan
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alc
desulfurizing agent
hot metal
weight
molten iron
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JP2001011230A
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Japanese (ja)
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Shoji Futaki
昌次 二木
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Sumitomo Metal Mining Siporex KK
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Sumitomo Metal Mining Siporex KK
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    • Y02P10/20Recycling

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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive desulfurizing agent for molten iron in which the composition is stable, high desulfurized efficiency is obtained and also, harmful gas, such as halogen gas is not generated. SOLUTION: As the desulfurizing agent for molten iron, an aerated light concrete having percentage of water content of <=20 wt.%, desirably <=10 wt.%, is used. As the used aerated light concrete, an ALC waste material conventionally disposed of can be reused and particularly, even the ALC waste material containing an reinforced iron bar can be used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉などで製造さ
れた溶銑中から硫黄を除去するために用いる脱硫剤に関
する。
The present invention relates to a desulfurizing agent used for removing sulfur from hot metal produced in a blast furnace or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】高炉などで製造された銑鉄は、溶けたま
まの状態(溶銑)で転炉に運ばれ、成分を調整するため
に精錬される。そして、精錬において転炉などの製鉄炉
内で、又は精錬前の搬送容器内で、溶銑に脱硫剤を添加
して硫黄を除去することが行われている。
2. Description of the Related Art Pig iron manufactured in a blast furnace or the like is transferred to a converter in a molten state (hot metal) and refined to adjust components. In refining, a desulfurizing agent is added to hot metal to remove sulfur in an iron making furnace such as a converter or in a transport container before refining.

【0003】溶銑用の脱硫剤としては、生石灰(Ca
O)を主成分とする石灰系のものが主に使用されている
が、生石灰だけでは反応速度が遅く、また十分な脱硫が
達成されないため、通常は副剤が用いられている。例え
ば、特公昭60−37844号公報や特公昭61−24
450号公報には、生石灰に副剤としてアルミニウムを
添加する方法が開示されている。しかし、アルミニウム
は高価であるうえ、全体の組成を一定にできないなどの
問題があった。
As a desulfurizing agent for hot metal, quick lime (Ca
Although lime-based materials containing O) as a main component are mainly used, since quick lime alone has a low reaction rate and does not achieve sufficient desulfurization, an auxiliary agent is usually used. For example, Japanese Patent Publication No. 60-37844 and Japanese Patent Publication No. 61-24
No. 450 discloses a method of adding aluminum to quicklime as an auxiliary agent. However, there are problems that aluminum is expensive and that the entire composition cannot be made constant.

【0004】その後、特開平5−78723号公報で
は、生石灰にSiO、Al、またはSiO
CaFを添加した脱硫剤が提案されている。また、特
開平6−330128号公報には、生石灰に、副剤とし
て金属マグネシウムと金属アルミニウムを添加する方法
が提案されている。
[0004] Thereafter, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-78723 proposes a desulfurizing agent obtained by adding SiO 2 , Al 2 O 3 , or SiO 2 and CaF 2 to quicklime. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-330128 proposes a method in which metallic magnesium and metallic aluminum are added to quicklime as accessory agents.

【0005】更に、特開平8−209214号公報に
は、生石灰と、Siが10〜30重量%のフェロシリコ
ンとからなる脱硫剤が提案されている。特開平11−2
09812号公報では、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属を主成分とし、融剤としてアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属のハロゲン化物、及び石炭を使用する脱硫剤
が提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-209214 proposes a desulfurizing agent comprising quicklime and ferrosilicon containing 10 to 30% by weight of Si. JP-A-11-2
JP 08812 proposes a desulfurizing agent containing an alkali metal or an alkaline earth metal as a main component, a halide of an alkali metal or an alkaline earth metal as a flux, and coal.

【0006】しかしながら、上記したいずれの脱硫剤も
未だに高価であったり、脱硫効率が不十分であったりす
るうえ、中には有害なハロゲンガスを発生させるため環
境管理に問題が残るものがあるなど、満足すべき脱硫剤
が提供されていない現状であった。
[0006] However, any of the above desulfurizing agents are still expensive, the desulfurization efficiency is insufficient, and some of them generate harmful halogen gas, so that some problems remain in environmental management. However, no satisfactory desulfurizing agent has been provided.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の事情に鑑み、安価であって組成が安定しており、
高い脱硫効率が得られ、しかもハロゲンガスなどの有害
ガスを発生させることがない、溶銑用脱硫剤を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is inexpensive and has a stable composition.
An object of the present invention is to provide a desulfurizing agent for hot metal that can achieve high desulfurization efficiency and does not generate harmful gases such as halogen gas.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する溶銑用脱硫剤は、含水率20重量
%以下の軽量気泡コンクリートからなり、更に好ましく
は含水率10重量%以下の軽量気泡コンクリートからな
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the desulfurizing agent for hot metal provided by the present invention is made of lightweight cellular concrete having a water content of 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. It is characterized by being made of lightweight cellular concrete.

【0009】また、上記本発明における溶銑用脱硫剤に
おいては、軽量気泡コンクリートがALC廃材であるこ
と、特に補強用の鉄筋を含むALC廃材であることを特
徴とするものである。
The desulfurizing agent for hot metal according to the present invention is characterized in that the lightweight cellular concrete is an ALC waste material, particularly an ALC waste material containing a reinforcing steel bar.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、軽量気泡コンクリート
(ALC)が溶銑から硫黄を除去する脱硫剤として有効
であるとの知見に基づきなされたものである。即ち、A
LCは珪酸カルシウム水和物を主体とし、トバモライ
ト、ゾノトライト、ジャイロライト、CSHゲルなどが
1種以上含まれるものであって、そのカルシウム成分が
脱硫作用を果たすものと考えられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention has been made based on the finding that lightweight cellular concrete (ALC) is effective as a desulfurizing agent for removing sulfur from hot metal. That is, A
LC is mainly composed of calcium silicate hydrate and contains at least one kind of tobermorite, zonotolite, gyrolite, CSH gel, and the like, and it is considered that the calcium component plays a desulfurizing action.

【0011】また、ALCには3重量%程度のAl
、2重量%程度のFeも含まれており、これら
は珪素成分と共に溶剤として有効に作用し、脱硫を促進
するものと考えられる。従って、本発明においては、従
来のように高価な副剤を併用する必要がなく、基本的に
ALCのみからなる脱硫剤を用いて溶銑の脱硫を行なう
ことが可能である。
ALC contains about 3% by weight of Al 2 O.
3 , 2% by weight of Fe 2 O 3 is also contained, and these are considered to effectively act as a solvent together with the silicon component and promote desulfurization. Therefore, in the present invention, it is not necessary to use an expensive auxiliary agent as in the prior art, and it is possible to desulfurize hot metal using a desulfurizing agent consisting essentially of only ALC.

【0012】脱硫剤とするALCは、含水率が20重量
%以下であることが必要である。含水率が20重量%を
越えると、溶銑中で水蒸気爆発を起こしやすく極めて危
険であるうえ、水蒸気爆発を起こさないまでも溶銑の温
度を低下させてしまうため好ましくない。従って、脱硫
剤とするALCは、自然乾燥によって含水率が20重量
%以下となっているものを用いるか、強制的に乾燥して
含水率を20重量%以下とする必要がある。
ALC used as a desulfurizing agent must have a water content of 20% by weight or less. If the water content exceeds 20% by weight, steam explosion is likely to occur in the hot metal, which is extremely dangerous, and the temperature of the hot metal is lowered even if no steam explosion occurs. Therefore, it is necessary to use an ALC having a water content of 20% by weight or less by natural drying or to forcibly dry the ALC as a desulfurizing agent to a water content of 20% by weight or less.

【0013】脱硫剤として用いるALCは、含水率以外
に特に制限はないが、従来は用途がなく廃棄されていた
ALC廃材を再利用することで価格をより安価に抑える
ことができる。かかるALC廃材としては、例えば、オ
ートクレーブ後のALCの切断屑、寸法調整に伴い発生
するALCの切削屑、破損などにより不良品となったA
LCなど製造過程で発生するもののほか、建設現場や建
築物の解体現場で発生する廃ALCパネルなどの廃材が
ある。
There is no particular limitation on the ALC used as the desulfurizing agent except for the water content, but the price can be kept lower by reusing ALC waste materials that have been discarded because they have no conventional use. As such ALC waste material, for example, ALC cutting chips after autoclaving, ALC cutting chips generated due to size adjustment, breakage of ALC, etc.
In addition to LC generated during the manufacturing process, there are waste materials such as waste ALC panels generated at construction sites and building demolition sites.

【0014】特に、建築物の解体現場で発生する10〜
20年以上経過したALC廃材の場合には、含水率が好
ましいレベルである10重量%以下に下がっているう
え、炭酸化反応が進行しているためCaCO成分が含
まれており、このCaCO成分が溶銑中でCOを発
生し、酸化作用を助けるという効果もある。
[0014] In particular, 10 to occur at the demolition site of the building
If the ALC waste older than 20 years, after which drops below 10 wt% water content are preferred level, it includes the CaCO 3 component for carbonation reaction proceeds, the CaCO 3 There is also an effect that the component generates CO 2 in the hot metal and assists the oxidizing action.

【0015】また、ALC廃材中に補強用の鉄筋が含ま
れる場合でも、何ら問題なく使用できる。これらの鉄筋
は溶銑中で溶融され、鉄として回収されるという利点を
有する。更に、脱硫剤とするALC廃材の形状は、塊
状、粒状、粉状などのほか、パネルの形であっても良
く、これらの形状のまま又は適度な大きさに破砕して、
若しくはこれらの混合物として、溶銑に投入することが
可能である。
[0015] Further, even when ALC waste material contains a reinforcing bar, it can be used without any problem. These rebars have the advantage that they are melted in hot metal and recovered as iron. Furthermore, the shape of the ALC waste material used as the desulfurizing agent may be in the form of a panel, in addition to a lump, a granular, a powder, etc.
Alternatively, it is possible to put the mixture into hot metal as a mixture thereof.

【0016】尚、ALCの主体は珪酸カルシウム水和物
であり、その化学組成は極めて正確に制御されて製造さ
れたものであるから、Ca/Siの比率は容易に分析的
に確認することができる。実際に脱硫剤として使用する
に際しては、Ca/Siの比率が所定の値になるように
生石灰や珪石などを加えることができ、特にCa成分が
溶銑中の硫黄分の脱硫に不足する場合には生石灰を添加
してCaの不足分を補いうことが好ましい。
Since the main component of ALC is calcium silicate hydrate, and its chemical composition is manufactured with very precise control, the Ca / Si ratio can be easily confirmed analytically. it can. When actually used as a desulfurizing agent, quicklime or silica may be added so that the ratio of Ca / Si becomes a predetermined value. Particularly, when the Ca component is insufficient for desulfurization of sulfur in hot metal, It is preferable to add quicklime to make up for the shortage of Ca.

【0017】[0017]

【実施例】脱硫剤の原料として、炭酸化が進行した廃A
LCパネルと鉄筋入り廃ALCブロック、及び製造直後
の炭酸化が進行していないALC切削屑と鉄筋入りAL
Cブロックを準備した。廃ALCパネルとALC切削屑
は5mm以下に粉砕して、それぞれ廃ALC粉末及びA
LC粉末とした。また、鉄筋入り廃ALCブロックと鉄
筋入りALCブロックは、20cm×20cm×10c
m程度の大きさに切り出した。
[Example] As a raw material for a desulfurizing agent, waste A having undergone carbonation
Waste ALC block with LC panel and rebar, and ALC with scraps and AL with rebar without carbonation immediately after production
A C block was prepared. Waste ALC panel and ALC cuttings are ground to 5mm or less, and waste ALC powder and A
LC powder. The waste ALC block with reinforcing bars and the ALC block with reinforcing bars are 20cm x 20cm x 10c.
It was cut out to a size of about m.

【0018】これらの廃ALC粉末、廃ALCブロッ
ク、ALC粉末、ALCブロックを脱硫剤として硫黄含
有量が同じ溶銑にそれぞれ添加し、必要に応じて生石灰
を加えてCaO添加量が溶銑1トン当たり40kgとな
るように調整した。尚、これらの脱硫剤に用いた各AL
Cの含水率は下記表1に示すとおりであり、Ca/Si
の比率は全て0.85である。また、全ての試料におい
て、Ca/Siが0.7程度となるようにSiO源と
して珪石を加えた。
These waste ALC powders, waste ALC blocks, ALC powders and ALC blocks are added as desulfurizing agents to hot metal having the same sulfur content, and if necessary, quick lime is added to add CaO to 40 kg / ton of hot metal. It was adjusted to be. In addition, each AL used in these desulfurizing agents
The water content of C is as shown in Table 1 below, and Ca / Si
Are all 0.85. In all samples, silica was added as a source of SiO 2 so that Ca / Si was about 0.7.

【0019】また、比較例として、従来の生石灰からな
る脱硫剤をCaO添加量が溶銑1トン当たり40kgと
なるように添加し、且つ副剤として外割りでCaOの1
0重量%にあたるフェロシリコン又は螢石を加えて、上
記と同様に溶銑の脱硫を実施した。これらの比較例にお
いても、Ca/Siが0.7程度となるように、SiO
源として珪石を加えた。
As a comparative example, a conventional desulfurizing agent made of quicklime was added so that the amount of CaO added was 40 kg per 1 ton of hot metal, and 1 part of CaO was added as an auxiliary agent.
0% by weight of ferrosilicon or fluorite was added, and the hot metal was desulfurized in the same manner as described above. Also in these comparative examples, the SiO / SiO 2 was adjusted so that Ca / Si was about 0.7.
Silica was added as two sources.

【0020】このようにして脱硫した後の各試料の溶銑
について、含まれる硫黄量を測定して、その結果を下記
表1に示した。尚、表1におけるALC添加率とは、添
加した全CaO量40kgに占めるALC中のCaO量
を意味する。
The amount of sulfur contained in the hot metal of each sample after desulfurization was measured, and the results are shown in Table 1 below. In addition, the ALC addition rate in Table 1 means the amount of CaO in ALC occupying 40 kg of the total amount of CaO added.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】上記表1から分るように、本発明方法にお
ける各試料1〜6では、溶銑中の硫黄分を従来方法であ
る比較例の試料7〜8と同等以上に除去することができ
た。尚、含水率が22重量%の廃ALCブロックを原料
とする脱硫剤を用いて、上記と同様に溶銑の脱硫試験を
行なったところ、少量の添加で水蒸気爆発を起こしたた
め、緊急に試験を中止した。
As can be seen from the above Table 1, in each of the samples 1 to 6 in the method of the present invention, the sulfur content in the hot metal could be removed to a level equal to or higher than that of the samples 7 to 8 of the comparative example which is the conventional method. . The desulfurization test of hot metal was carried out in the same manner as above using a desulfurizing agent made of waste ALC blocks having a water content of 22% by weight. did.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、生石灰の投入量を減少
させ、また副剤の添加を省略することができるうえ、特
に廃棄されていたALC廃材を再利用することにより、
原料コストを大幅に低減させることができる。また、補
強用鉄筋入りのALCであっても、そのまま鉄鋼精錬に
有効な原材料として用いることができる。
According to the present invention, it is possible to reduce the amount of quicklime to be added, to omit the addition of an auxiliary agent, and to recycle the discarded ALC waste material.
Raw material costs can be significantly reduced. Further, even ALC containing reinforcing steel bars can be used as it is as an effective raw material for steel refining.

【0024】しかも、本発明のALCからなる脱硫剤を
使用すれば、従来の生石灰を主成分とし且つ副剤を併用
する場合に比較して、同等又はそれ以上の高い脱硫効率
を得ることができる。更に、ハロゲンガスなどの有害ガ
スを発生させることがないので、環境管理の点でも有利
である。
Moreover, when the desulfurizing agent comprising ALC of the present invention is used, a high or higher desulfurization efficiency can be obtained as compared with the case where conventional quick lime is used as a main component and an auxiliary agent is used in combination. . Further, since no harmful gas such as halogen gas is generated, it is advantageous in terms of environmental management.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 含水率20重量%以下の軽量気泡コンク
リートからなることを特徴とする溶銑用脱硫剤。
1. A desulfurizing agent for hot metal comprising a lightweight cellular concrete having a water content of 20% by weight or less.
【請求項2】 前記軽量気泡コンクリートの含水率が1
0重量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載
の溶銑用脱硫剤。
2. The lightweight cellular concrete having a water content of 1
The desulfurizing agent for hot metal according to claim 1, wherein the content is 0% by weight or less.
【請求項3】 前記軽量気泡コンクリートがALC廃材
であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の溶銑
用脱硫剤。
3. The desulfurizing agent for hot metal according to claim 1, wherein the lightweight cellular concrete is ALC waste material.
【請求項4】 前記軽量気泡コンクリートが補強用鉄筋
を含むALC廃材であることを特徴とする、請求項1〜
3のいずれかに記載の溶銑用脱硫剤。
4. The light-weight cellular concrete is ALC waste material including reinforcing steel bars.
3. The desulfurizing agent for hot metal according to any one of 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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