JP2002275519A - 低りん銑の溶製方法 - Google Patents
低りん銑の溶製方法Info
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- JP2002275519A JP2002275519A JP2001072077A JP2001072077A JP2002275519A JP 2002275519 A JP2002275519 A JP 2002275519A JP 2001072077 A JP2001072077 A JP 2001072077A JP 2001072077 A JP2001072077 A JP 2001072077A JP 2002275519 A JP2002275519 A JP 2002275519A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ふっ素の酸化物やAl２O３を含有するフラック
スに頼ることなく、脱りん効率の向上を図るための技術
を提案すること。 【解決手段】溶銑脱りん炉にて、底吹きガス撹拌を行い
つつ酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行うことにより低
りん銑を溶製する方法において、受銑後、ふっ素レスで
Al２O３含有量を少量とした脱りんフラックスを添加
し、吹錬初期から滓化が終了するまでの間、上吹きラン
スの高さを2.0 〜3.0mの範囲内に維持して上吹き酸素ガ
スによる吹錬を行う低りん銑の溶製方法。
スに頼ることなく、脱りん効率の向上を図るための技術
を提案すること。 【解決手段】溶銑脱りん炉にて、底吹きガス撹拌を行い
つつ酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行うことにより低
りん銑を溶製する方法において、受銑後、ふっ素レスで
Al２O３含有量を少量とした脱りんフラックスを添加
し、吹錬初期から滓化が終了するまでの間、上吹きラン
スの高さを2.0 〜3.0mの範囲内に維持して上吹き酸素ガ
スによる吹錬を行う低りん銑の溶製方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低りん酸の溶製方
法に関し、とくに蛍石等のふっ素含有脱りんフラックス
やAl２O３含有脱りんフラックス等によることなく、転
炉滓の如き製鋼滓を用いて効率の良い脱りんを行うこと
のできる、低りん銑の溶製方法を提案する。
法に関し、とくに蛍石等のふっ素含有脱りんフラックス
やAl２O３含有脱りんフラックス等によることなく、転
炉滓の如き製鋼滓を用いて効率の良い脱りんを行うこと
のできる、低りん銑の溶製方法を提案する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼材品質に対する要求が一段と高
まってきたことに対応し、低Ｐ鋼の安価な溶製や製鋼コ
ストの低減を目指して、製鋼前の溶銑を脱りんする“溶
銑脱Ｐ処理”技術への関心が高まっている。これまでに
提案された溶銑脱Ｐ処理技術の代表的なものとしては、
例えば、次のような方法が挙げられる。 上下両吹き転炉を使用し、脱Ｐ剤に、滓化を助けるた
めに蛍石を使用するか、あるいは蛍石を少量にして脱炭
期以前の転炉滓を脱Ｐ剤の主成分として用いて吹錬する
方法 (例えば、特開平11−302716号公報参照)、 蛍石を使用せずに、蛍石に代えてアルミニウム含有物
質を用い、滓化を良好にして吹錬する方法 (例えば、特
開2000−248309号公報参照)、などが提案されている。
まってきたことに対応し、低Ｐ鋼の安価な溶製や製鋼コ
ストの低減を目指して、製鋼前の溶銑を脱りんする“溶
銑脱Ｐ処理”技術への関心が高まっている。これまでに
提案された溶銑脱Ｐ処理技術の代表的なものとしては、
例えば、次のような方法が挙げられる。 上下両吹き転炉を使用し、脱Ｐ剤に、滓化を助けるた
めに蛍石を使用するか、あるいは蛍石を少量にして脱炭
期以前の転炉滓を脱Ｐ剤の主成分として用いて吹錬する
方法 (例えば、特開平11−302716号公報参照)、 蛍石を使用せずに、蛍石に代えてアルミニウム含有物
質を用い、滓化を良好にして吹錬する方法 (例えば、特
開2000−248309号公報参照)、などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、脱りん率を向上させるために、上底吹き転炉等に投
入する脱りんフラックスとして、低温での Al２O３滓化
を確保するために用いる蛍石、あるいはその螢石に代え
て Al２O３を使用するのが一般的であった。しかしなが
ら、これらの脱りんフラックスは、蛍石のようにふっ素
を含むものでは、環境への悪影響が懸念される他、螢石
に代えてAl２O３を活用するものではCaＯとAl２O３間で
低融点のアルミニウム・アルミネイトを形成するため、
滓化性は良いが転炉の耐火物寿命の低下を招くという問
題があった。
は、脱りん率を向上させるために、上底吹き転炉等に投
入する脱りんフラックスとして、低温での Al２O３滓化
を確保するために用いる蛍石、あるいはその螢石に代え
て Al２O３を使用するのが一般的であった。しかしなが
ら、これらの脱りんフラックスは、蛍石のようにふっ素
を含むものでは、環境への悪影響が懸念される他、螢石
に代えてAl２O３を活用するものではCaＯとAl２O３間で
低融点のアルミニウム・アルミネイトを形成するため、
滓化性は良いが転炉の耐火物寿命の低下を招くという問
題があった。
【０００４】そこで本発明の目的は、ふっ素酸化物やAl
２O３含有フラックスに頼ることなく、脱りん効率の向
上を図るための技術を提案することにある。また、本発
明の他の目的は、脱りんフラックスとして、製鉄所内で
発生する製鋼滓等をリサイクルして使用することによ
り、資源の有効利用とコスト低減を目指すことにある。
２O３含有フラックスに頼ることなく、脱りん効率の向
上を図るための技術を提案することにある。また、本発
明の他の目的は、脱りんフラックスとして、製鉄所内で
発生する製鋼滓等をリサイクルして使用することによ
り、資源の有効利用とコスト低減を目指すことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従来技術が抱えている上
述した問題について鋭意研究する中で、発明者らは、溶
銑脱りん炉の上吹きランスの高さを吹錬の時期に合わせ
て適切に制御すれば、炉内の二次燃焼効率を向上させる
ことができ、ひいては螢石含有フラックスあるいは螢石
に代わる Al２O３含有フラックスを用いなくても滓化が
可能であり、しかも、螢石や Al２O３を用いた場合と同
等あるいは同等以上の脱りん効率が得られることを知見
し、本発明を開発することに成功した。
述した問題について鋭意研究する中で、発明者らは、溶
銑脱りん炉の上吹きランスの高さを吹錬の時期に合わせ
て適切に制御すれば、炉内の二次燃焼効率を向上させる
ことができ、ひいては螢石含有フラックスあるいは螢石
に代わる Al２O３含有フラックスを用いなくても滓化が
可能であり、しかも、螢石や Al２O３を用いた場合と同
等あるいは同等以上の脱りん効率が得られることを知見
し、本発明を開発することに成功した。
【０００６】即ち、本発明は、上底吹き機能を有する転
炉形式の溶銑脱りん炉にて、底吹きガス撹拌を行いつつ
酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行うことにより低りん
銑を溶製する方法において、受銑後、ふっ素レスで Al
２O３含有量が５wt％未満の脱りんフラックスを添加
し、吹錬初期から滓化が終了するまでの間、上吹きラン
スの高さを2.0 〜3.0mの範囲内に維持して上吹き酸素ガ
スによる吹錬を行うことを特徴とする低りん銑の溶製方
法である。
炉形式の溶銑脱りん炉にて、底吹きガス撹拌を行いつつ
酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行うことにより低りん
銑を溶製する方法において、受銑後、ふっ素レスで Al
２O３含有量が５wt％未満の脱りんフラックスを添加
し、吹錬初期から滓化が終了するまでの間、上吹きラン
スの高さを2.0 〜3.0mの範囲内に維持して上吹き酸素ガ
スによる吹錬を行うことを特徴とする低りん銑の溶製方
法である。
【０００７】また、本発明においては、吹錬初期から滓
化が終了するまでの間の上吹き酸素ガス流量を0.5 〜３
Nm３/min・t に制御し、その後は該酸素ガス流量を0.5N
m３/min・t 以下に制御すると共に、底吹きガス撹拌を
強化すること、および上記ふっ素レスで Al２O３含有量
が５wt％未満の脱りんフラックスとして、転炉滓の如き
製鋼滓と、必要に応じて用いられる焼結鉱や鉄鉱石の如
き酸化鉄分と生石灰や焼石灰の如き石灰分とを混合した
ものを用いることが好ましい実施形態となる。
化が終了するまでの間の上吹き酸素ガス流量を0.5 〜３
Nm３/min・t に制御し、その後は該酸素ガス流量を0.5N
m３/min・t 以下に制御すると共に、底吹きガス撹拌を
強化すること、および上記ふっ素レスで Al２O３含有量
が５wt％未満の脱りんフラックスとして、転炉滓の如き
製鋼滓と、必要に応じて用いられる焼結鉱や鉄鉱石の如
き酸化鉄分と生石灰や焼石灰の如き石灰分とを混合した
ものを用いることが好ましい実施形態となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】上記の要旨構成で明らかにしたよ
うに、本発明の特徴は、ふっ素レスで Al ２O３の含有
量が少量のフラックスを脱りんフラックスとして用いる
こと、吹錬初期から滓化が終了するまでの間におけ
る、上吹きランスの高さ（湯面からランス下端までの距
離）を 2.0〜3.0 ｍの範囲内に維持した状態で、上吹き
酸素ガスの吹錬操作を行うことにある。すなわち、本発
明では、ふっ素レスで、しかもAl２O３の含有量が少量
の、いわゆる滓化促進剤を含まないフラックスを用いる
一方で、上吹きランスによる加熱を制御することにより
滓化の促進を図り、上述した従来技術が抱えている問題
点の解決を図ったものである。
うに、本発明の特徴は、ふっ素レスで Al ２O３の含有
量が少量のフラックスを脱りんフラックスとして用いる
こと、吹錬初期から滓化が終了するまでの間におけ
る、上吹きランスの高さ（湯面からランス下端までの距
離）を 2.0〜3.0 ｍの範囲内に維持した状態で、上吹き
酸素ガスの吹錬操作を行うことにある。すなわち、本発
明では、ふっ素レスで、しかもAl２O３の含有量が少量
の、いわゆる滓化促進剤を含まないフラックスを用いる
一方で、上吹きランスによる加熱を制御することにより
滓化の促進を図り、上述した従来技術が抱えている問題
点の解決を図ったものである。
【０００９】本発明において用いる脱りんフラックスと
しては、製鋼滓、例えば脱炭精錬時に生成した転炉滓ま
たは合成フラックスを用いることができる。その他、必
要に応じ、固体酸素供給源としての作用をもつ、酸化鉄
成分として、焼結鉱や鉄鉱石、ミルスケールなど、およ
び生石灰や焼石灰を用いる。本発明で用いるフラックス
は蛍石を含ませなくとも良いので、近年、問題視されて
いる環境への影響が少なく、一方で螢石に代わるAl２O
３をも基本的には含有しなくとも良いので、そのための
炉壁耐火物の傷みが少なく、耐火物寿命の向上に対して
有効に作用する。なお、転炉耐火物寿命の観点からは、
Al２O３含有量は５wt％未満、好ましくは２wt％未満が
許容できる。
しては、製鋼滓、例えば脱炭精錬時に生成した転炉滓ま
たは合成フラックスを用いることができる。その他、必
要に応じ、固体酸素供給源としての作用をもつ、酸化鉄
成分として、焼結鉱や鉄鉱石、ミルスケールなど、およ
び生石灰や焼石灰を用いる。本発明で用いるフラックス
は蛍石を含ませなくとも良いので、近年、問題視されて
いる環境への影響が少なく、一方で螢石に代わるAl２O
３をも基本的には含有しなくとも良いので、そのための
炉壁耐火物の傷みが少なく、耐火物寿命の向上に対して
有効に作用する。なお、転炉耐火物寿命の観点からは、
Al２O３含有量は５wt％未満、好ましくは２wt％未満が
許容できる。
【００１０】次に、本発明においては、溶銑中のSiが燃
焼する吹錬初期から吹錬中期にかけての期間の二次燃焼
効率を上げることによって滓化の促進を図るために、酸
素ガスの上吹き吹錬ランスの高さを適切に制御（送酸速
度の上昇）する一方で、底吹き撹拌ガスの流量を抑え
て、スラグ中の（FeO)の高位安定化を図ることが重要で
ある。
焼する吹錬初期から吹錬中期にかけての期間の二次燃焼
効率を上げることによって滓化の促進を図るために、酸
素ガスの上吹き吹錬ランスの高さを適切に制御（送酸速
度の上昇）する一方で、底吹き撹拌ガスの流量を抑え
て、スラグ中の（FeO)の高位安定化を図ることが重要で
ある。
【００１１】図１は、ふっ素・Al２O３レス脱りんフラ
ックスを用いて、吹錬初期〜中期における、上吹きラン
ス下端の湯面からの高さ (距離) と、脱りん酸素効率と
の関係を調査した結果を示すものである。この図に明ら
かなように、上吹ランスの高さは２〜３ｍが最も適当で
ある。即ち、この上吹きランス高さが2.0 ｍ未満では脱
りん処理を実施した場合に、スラグの滓化が悪く脱りん
効率が悪い。しかし、この上吹きランスの高さを２ｍ以
上にして吹錬を行うと、二次燃焼反応が効率よく起こ
り、その熱がスラグによく伝達されることによって、ふ
っ素レスフラックスであっても滓化がよく進行し、脱り
ん効率が向上する。一方で、この上吹きランス高さが3.
0 ｍを超えると、二次燃焼域が上方に移動して、スラグ
への着熱効率が低下し、脱りん効率の低下を招くように
なる。つまり、本発明は、COガスの二次燃焼反応によっ
て生じた熱を、溶融スラグに効率よく伝達する手段とし
て、上吹きランスの高さを適正な位置に制御することに
したのである。
ックスを用いて、吹錬初期〜中期における、上吹きラン
ス下端の湯面からの高さ (距離) と、脱りん酸素効率と
の関係を調査した結果を示すものである。この図に明ら
かなように、上吹ランスの高さは２〜３ｍが最も適当で
ある。即ち、この上吹きランス高さが2.0 ｍ未満では脱
りん処理を実施した場合に、スラグの滓化が悪く脱りん
効率が悪い。しかし、この上吹きランスの高さを２ｍ以
上にして吹錬を行うと、二次燃焼反応が効率よく起こ
り、その熱がスラグによく伝達されることによって、ふ
っ素レスフラックスであっても滓化がよく進行し、脱り
ん効率が向上する。一方で、この上吹きランス高さが3.
0 ｍを超えると、二次燃焼域が上方に移動して、スラグ
への着熱効率が低下し、脱りん効率の低下を招くように
なる。つまり、本発明は、COガスの二次燃焼反応によっ
て生じた熱を、溶融スラグに効率よく伝達する手段とし
て、上吹きランスの高さを適正な位置に制御することに
したのである。
【００１２】上吹きランスの高さを2.0 〜3.0 ｍに調節
する吹錬の期間は、全吹錬期間の30〜60％程度が経過し
た時点である滓化の終了時点であり、このときの上吹き
酸素ガスの適正流量は、滓化を促進するために、0.5 〜
3.0 Nm３/min・t 程度、好ましくは 1.5〜 2.5 Nm３/m
in・t とする。もし、上吹きランスからの酸素ガス上吹
き流量が0.5Nm３/min・t 未満になると、二次燃焼反応
が不足してスラグに十分な熱を伝達できなくなって滓化
不良となる。一方、3.0Nm３/min・t を超えると、著し
いハードブローとなってスピッティングや脱炭反応の行
き過ぎが起こり、吹錬に支障をきたし、好ましくない。
する吹錬の期間は、全吹錬期間の30〜60％程度が経過し
た時点である滓化の終了時点であり、このときの上吹き
酸素ガスの適正流量は、滓化を促進するために、0.5 〜
3.0 Nm３/min・t 程度、好ましくは 1.5〜 2.5 Nm３/m
in・t とする。もし、上吹きランスからの酸素ガス上吹
き流量が0.5Nm３/min・t 未満になると、二次燃焼反応
が不足してスラグに十分な熱を伝達できなくなって滓化
不良となる。一方、3.0Nm３/min・t を超えると、著し
いハードブローとなってスピッティングや脱炭反応の行
き過ぎが起こり、吹錬に支障をきたし、好ましくない。
【００１３】一方、上底吹き転炉の底吹き羽口からの撹
拌用ガスの吹き込みについては、上述した滓化が終了す
るまでは、流量を下げてソフトブローの状態にすること
が望ましい。例えば、0.5Nm３/min・t 以下、好ましく
は0.1 〜0.2Nm３/min・t 程度に制御し、そして、滓化
の終了後は、0.5Nm３/min・t 以上としてスラグ−メタ
ル間の界面反応が促進されるようにハードブローの状態
として、脱炭抑制下に脱りんが進むように流量制御を行
う。
拌用ガスの吹き込みについては、上述した滓化が終了す
るまでは、流量を下げてソフトブローの状態にすること
が望ましい。例えば、0.5Nm３/min・t 以下、好ましく
は0.1 〜0.2Nm３/min・t 程度に制御し、そして、滓化
の終了後は、0.5Nm３/min・t 以上としてスラグ−メタ
ル間の界面反応が促進されるようにハードブローの状態
として、脱炭抑制下に脱りんが進むように流量制御を行
う。
【００１４】
【実施例】上底吹き転炉内に、200tの溶銑とともに、表
１に示す成分組成の転炉滓を35kg/t、焼石灰を12.5kg/
t、焼結鉱を42kg/t含む脱りん用フラックスを装入し、
図２に示す吹錬スケジュールに従って脱りん吹錬を行っ
た。その結果、表２に示すように、吹錬前の溶銑中Ｐwt
％は0.12wt％だったものを、0.012 ％までに低下させる
ことができたし、スラグ中のP２O５は３wt％から７wt％
に増加していることから、効果的な脱りんが行われたこ
とが確かめられた。しかも、従来技術の下では、転炉滓
を主成分とするフラックスを使用した例であっても、同
程度の脱りん効率を上げるには少なくとも25kg/t超の焼
石灰の配合が必要であったから、本発明の効果が顕著で
あることがわかった。
１に示す成分組成の転炉滓を35kg/t、焼石灰を12.5kg/
t、焼結鉱を42kg/t含む脱りん用フラックスを装入し、
図２に示す吹錬スケジュールに従って脱りん吹錬を行っ
た。その結果、表２に示すように、吹錬前の溶銑中Ｐwt
％は0.12wt％だったものを、0.012 ％までに低下させる
ことができたし、スラグ中のP２O５は３wt％から７wt％
に増加していることから、効果的な脱りんが行われたこ
とが確かめられた。しかも、従来技術の下では、転炉滓
を主成分とするフラックスを使用した例であっても、同
程度の脱りん効率を上げるには少なくとも25kg/t超の焼
石灰の配合が必要であったから、本発明の効果が顕著で
あることがわかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、脱
りん用フラックスとして、蛍石やAl２O３を使うまでも
なく、単に上吹きランスの高さを適正に制御するだけ
で、効果的な脱りんを行うことができる。従って、環境
保護の面で好ましく、炉壁耐火物寿命を向上させる上で
好ましく、そして精錬コストを低下させるという点で優
れた効果を奏する。
りん用フラックスとして、蛍石やAl２O３を使うまでも
なく、単に上吹きランスの高さを適正に制御するだけ
で、効果的な脱りんを行うことができる。従って、環境
保護の面で好ましく、炉壁耐火物寿命を向上させる上で
好ましく、そして精錬コストを低下させるという点で優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、上吹きランス高さと脱りん酸素効率と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図２】図２は、実施例の吹錬制御スケジュールの説明
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 俊生 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目 （番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 野村 寛 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目 （番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K014 AA03 AB02 AB03 AB04 AC08 AC11 AC16 AC17 AD00 AD27 4K070 AB06 AB11 AB16 AC02 AC13 AC14 AC17 BA07 BB02 BD13 BD14 EA09 EA15 EA27
Claims (3)
- 【請求項１】 上底吹き機能を有する転炉形式の溶銑脱
りん炉にて、底吹きガス撹拌を行いつつ酸素ガスを上吹
きして溶銑脱燐を行うことにより低りん銑を溶製する方
法において、受銑後、ふっ素レスで Al２O３含有量が５
wt％未満の脱りんフラックスを添加し、吹錬初期から滓
化が終了するまでの間、上吹きランスの高さを2.0 〜3.
0mの範囲内に維持して上吹き酸素ガスによる吹錬を行う
ことを特徴とする低りん銑の溶製方法。 - 【請求項２】 吹錬初期から滓化が終了するまでの間の
上吹き酸素ガス流量を0.5 〜３Nm３/min ・t に制御
し、その後は、該酸素ガス流量を0.5Nm３/min・t以下に
制御すると共に、底吹きガス撹拌を強化することを特徴
とする請求項１に記載の溶製方法。 - 【請求項３】 ふっ素レスで Al２O３含有量が５wt％未
満の脱りんフラックスとして、転炉滓の如き製鋼滓と、
必要に応じて用いられる焼結鉱や鉄鉱石の如き酸化鉄分
と生石灰や焼石灰の如き石灰分とを混合したものを用い
ることを特徴とする請求項１に記載の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072077A JP4507429B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 低りん銑の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072077A JP4507429B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 低りん銑の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002275519A true JP2002275519A (ja) | 2002-09-25 |
| JP4507429B2 JP4507429B2 (ja) | 2010-07-21 |
Family
ID=18929710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001072077A Expired - Fee Related JP4507429B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 低りん銑の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4507429B2 (ja) |
Cited By (7)
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| JP2007077452A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nippon Steel Corp | 転炉製鋼におけるダスト利用方法及びダスト溶解専用転炉の操業方法 |
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| JP2000073111A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-03-07 | Nkk Corp | 低燐溶銑の製造方法 |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072077A patent/JP4507429B2/ja not_active Expired - Fee Related
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