JP2002275521A - 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 - Google Patents
高炭素溶鋼の脱燐精錬方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、蛍石を用いることなく、耐火物や
スロッピングという操業上の問題や、品質上の問題を生
じる有害介在物の生成を抑制した高炭素低燐鋼の精錬を
可能とする方法を提供する。 【解決手段】 脱燐処理により燐の濃度［Ｐ］を０.０
５０％以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有
する精錬装置による脱炭精錬に際して、吹き止めスラグ
に含まれるAl2O3濃度（(％Al2O3)；以下、％は質量パー
セントを示す）とSiO2濃度(％SiO2)で、(％Al2O3)＋(％
SiO2)を１０〜３０％で、かつ、(％Al2O3)＞(％SiO2)と
し、スラグ中のフッ素濃度を０．５％以下とすることを
特徴とする高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。
スロッピングという操業上の問題や、品質上の問題を生
じる有害介在物の生成を抑制した高炭素低燐鋼の精錬を
可能とする方法を提供する。 【解決手段】 脱燐処理により燐の濃度［Ｐ］を０.０
５０％以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有
する精錬装置による脱炭精錬に際して、吹き止めスラグ
に含まれるAl2O3濃度（(％Al2O3)；以下、％は質量パー
セントを示す）とSiO2濃度(％SiO2)で、(％Al2O3)＋(％
SiO2)を１０〜３０％で、かつ、(％Al2O3)＞(％SiO2)と
し、スラグ中のフッ素濃度を０．５％以下とすることを
特徴とする高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高炭素溶鋼の転炉脱
炭においてスラグ組成を適正にすることで蛍石を用いる
こと無しに低濃度まで脱燐精錬することを可能とする方
法に関する。
炭においてスラグ組成を適正にすることで蛍石を用いる
こと無しに低濃度まで脱燐精錬することを可能とする方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】吹き止め溶鋼中炭素濃度［Ｃ］（以下、
［］は溶鋼又は溶銑中の成分を示し、転炉脱炭後の溶鉄
を溶鋼、転炉脱炭処理前の溶鉄を溶銑と称する。）が
０.４％（質量パーセント）以上で燐［Ｐ］が０.０２５
％以下、特に、［Ｃ］が０．５％以上で［Ｐ］が０．０
２０％以下の高炭素低燐鋼の転炉精錬は、上底吹き転炉
では最も溶製が困難な鋼種であり、通常操業では吹き止
め時点でスラグの（Ｔ・Ｆｅ）（以下、（）はスラグ中
成分を示す。）が低く脱燐能が不十分のため、従来は生
石灰とともに蛍石が多量に用いられていた。しかし、蛍
石は転炉耐火物溶損を引き起こす上に土壌環境基準が設
定されたためスラグの有効利用に対しても大きな問題と
なってきた。スラグ中（Ｔ・Ｆｅ）を増加させるため底
吹きガス流量を大幅に低下させることは、一般鋼を同一
の転炉で精錬する際に大きなデメリットとなるため現実
的ではない。さらに、炭素を吹き下げて脱燐をした後に
加炭する方法は、吹き下げに伴い鋼中酸素濃度が高くな
るため脱酸生成物が増加し品質上の問題を生じる。さら
に、スラグ塩基度を上げた場合には、硬質介在物の起源
となる高融点スラグ系の介在物が生成するため品質上の
問題を生じる。
［］は溶鋼又は溶銑中の成分を示し、転炉脱炭後の溶鉄
を溶鋼、転炉脱炭処理前の溶鉄を溶銑と称する。）が
０.４％（質量パーセント）以上で燐［Ｐ］が０.０２５
％以下、特に、［Ｃ］が０．５％以上で［Ｐ］が０．０
２０％以下の高炭素低燐鋼の転炉精錬は、上底吹き転炉
では最も溶製が困難な鋼種であり、通常操業では吹き止
め時点でスラグの（Ｔ・Ｆｅ）（以下、（）はスラグ中
成分を示す。）が低く脱燐能が不十分のため、従来は生
石灰とともに蛍石が多量に用いられていた。しかし、蛍
石は転炉耐火物溶損を引き起こす上に土壌環境基準が設
定されたためスラグの有効利用に対しても大きな問題と
なってきた。スラグ中（Ｔ・Ｆｅ）を増加させるため底
吹きガス流量を大幅に低下させることは、一般鋼を同一
の転炉で精錬する際に大きなデメリットとなるため現実
的ではない。さらに、炭素を吹き下げて脱燐をした後に
加炭する方法は、吹き下げに伴い鋼中酸素濃度が高くな
るため脱酸生成物が増加し品質上の問題を生じる。さら
に、スラグ塩基度を上げた場合には、硬質介在物の起源
となる高融点スラグ系の介在物が生成するため品質上の
問題を生じる。
【０００３】蛍石に替わる造滓剤としては、アルミナが
代表的であるが、溶銑脱燐処理に対するアルミナの適用
は知られているが、高炭素低燐鋼は耐疲労強度を要求さ
れる用途に用いられるため、硬質介在物の起源となるア
ルミナをスラグに添加させることは実施されていない。
代表的であるが、溶銑脱燐処理に対するアルミナの適用
は知られているが、高炭素低燐鋼は耐疲労強度を要求さ
れる用途に用いられるため、硬質介在物の起源となるア
ルミナをスラグに添加させることは実施されていない。
【０００４】溶銑脱燐処理に対しては以下のような例が
公知であるが、いずれも問題があるため実用化には至っ
ていない。
公知であるが、いずれも問題があるため実用化には至っ
ていない。
【０００５】特開昭６２−２０７８１０号公報では、Ca
O−Al2O3−FeXOYを主成分とし、CaO：Al2O3を重量比で
２．５：１〜２０：１とし、酸化鉄の含有量を２５〜６
５重量％とし、SiO2の含有量を１０重量％以下とする溶
銑用脱燐剤が開示されている。しかし、脱燐剤組成を規
定したのみであるため、スラグ組成を定義しない限り、
脱燐剤組成だけでは高い効率を上げることはできない。
O−Al2O3−FeXOYを主成分とし、CaO：Al2O3を重量比で
２．５：１〜２０：１とし、酸化鉄の含有量を２５〜６
５重量％とし、SiO2の含有量を１０重量％以下とする溶
銑用脱燐剤が開示されている。しかし、脱燐剤組成を規
定したのみであるため、スラグ組成を定義しない限り、
脱燐剤組成だけでは高い効率を上げることはできない。
【０００６】特開平８−１５７９２１号公報には、上底
吹き転炉形式の炉において、転炉滓と酸化鉄を主成分と
する脱燐フラックスを用い、酸素を上吹きして溶銑を脱
燐する際、処理中のスラグ条件を重量％で、(%CaO／%Si
O2)＝１．２〜２．０、かつ、(Al2O3)＝２〜１６％、
(Ｔ・Fe)＝７〜３０％に制御して脱燐する方法が開示さ
れている。しかし、この方法では(Al2O3)による融点降
下効果はあるものの、中性酸化物である(Al2O3)により
スラグの精錬能が低下するため充分な脱燐能が確保でき
ない。さらに、CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場
合にはMgO溶解度が増加し耐火物溶損が激しくなるとい
う問題も生じる。
吹き転炉形式の炉において、転炉滓と酸化鉄を主成分と
する脱燐フラックスを用い、酸素を上吹きして溶銑を脱
燐する際、処理中のスラグ条件を重量％で、(%CaO／%Si
O2)＝１．２〜２．０、かつ、(Al2O3)＝２〜１６％、
(Ｔ・Fe)＝７〜３０％に制御して脱燐する方法が開示さ
れている。しかし、この方法では(Al2O3)による融点降
下効果はあるものの、中性酸化物である(Al2O3)により
スラグの精錬能が低下するため充分な脱燐能が確保でき
ない。さらに、CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場
合にはMgO溶解度が増加し耐火物溶損が激しくなるとい
う問題も生じる。
【０００７】さらに、アルミナの高炭素溶鋼の脱炭精錬
に対する適用については何ら開示されていないが、一般
に転炉脱炭にアルミナを使用した場合には、スロッピン
グと耐火物溶損が激しいことが知られている。
に対する適用については何ら開示されていないが、一般
に転炉脱炭にアルミナを使用した場合には、スロッピン
グと耐火物溶損が激しいことが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
持つ、蛍石を多量に用いる必要があるという問題や、ア
ルミナを高炭素溶鋼の脱炭精錬に用いた場合に常識的に
知られている、スロッピングと耐火物溶損が激しいとい
う問題や硬質介在物が発生するという問題を解決し、蛍
石を用いることなく、品質上の問題を生じる有害介在物
の生成を抑制した高炭素低燐鋼の精錬を可能とする方法
を提供するものである。
持つ、蛍石を多量に用いる必要があるという問題や、ア
ルミナを高炭素溶鋼の脱炭精錬に用いた場合に常識的に
知られている、スロッピングと耐火物溶損が激しいとい
う問題や硬質介在物が発生するという問題を解決し、蛍
石を用いることなく、品質上の問題を生じる有害介在物
の生成を抑制した高炭素低燐鋼の精錬を可能とする方法
を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の各
方法にある。 （１）脱燐処理により燐の濃度［Ｐ］を０.０５０％以
下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有する精錬
装置による脱炭精錬に際して、吹き止めスラグに含まれ
るAl2O3濃度（(％Al2O3)；以下、％は質量パーセントを
示す）とSiO2濃度(％SiO2)で、(％Al2O3)＋(％SiO2)を
１０〜３０％で、かつ、(％Al2O3)＞(％SiO 2)とし、ス
ラグ中のフッ素濃度を０．５％以下とすることを特徴と
する高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。 （２） 処理後のスラグに含まれるCaO濃度(％CaO)、Si
O2濃度(％SiO2)、Al2O3濃度(％Al2O3)とした場合、(%Ca
O)／((%SiO2)+(%Al2O3))を１．５〜３．０、(%Al2O3)／
((%SiO2)＋(%Al2O3))を０.５〜０．８とすること特徴と
する（１）記載の高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。 （３） 上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込むこと
を特徴とする（１）又は（２）記載の高炭素溶鋼の脱燐
精錬方法。
方法にある。 （１）脱燐処理により燐の濃度［Ｐ］を０.０５０％以
下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有する精錬
装置による脱炭精錬に際して、吹き止めスラグに含まれ
るAl2O3濃度（(％Al2O3)；以下、％は質量パーセントを
示す）とSiO2濃度(％SiO2)で、(％Al2O3)＋(％SiO2)を
１０〜３０％で、かつ、(％Al2O3)＞(％SiO 2)とし、ス
ラグ中のフッ素濃度を０．５％以下とすることを特徴と
する高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。 （２） 処理後のスラグに含まれるCaO濃度(％CaO)、Si
O2濃度(％SiO2)、Al2O3濃度(％Al2O3)とした場合、(%Ca
O)／((%SiO2)+(%Al2O3))を１．５〜３．０、(%Al2O3)／
((%SiO2)＋(%Al2O3))を０.５〜０．８とすること特徴と
する（１）記載の高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。 （３） 上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込むこと
を特徴とする（１）又は（２）記載の高炭素溶鋼の脱燐
精錬方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、従来のようにスラグに
(Al2O3)を付加、添加するという発想と離れて、スラグ
中の(SiO2)を(Al2O3)に置換するという、全く新しい発
想に基づく。
(Al2O3)を付加、添加するという発想と離れて、スラグ
中の(SiO2)を(Al2O3)に置換するという、全く新しい発
想に基づく。
【００１１】本発明が立脚する自然法則は以下のような
ものである。 CaOに対する融点降下効果はSiO2よりもAl2O3の方が
大きい。 酸性酸化物であるSiO2に比べて、中性酸化物である
Al2O3の方が脱燐能が大きい。 CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場合にはMgO溶
解度が増加するが、CaO- Al2O3系スラグであればMgO溶
解度は小さい。 CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場合にはCaO濃
度が高い高融点のカルシウムアルミネートが析出する
が、CaO- Al2O3系スラグであれば低融点の軟質介在物と
なる。
ものである。 CaOに対する融点降下効果はSiO2よりもAl2O3の方が
大きい。 酸性酸化物であるSiO2に比べて、中性酸化物である
Al2O3の方が脱燐能が大きい。 CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場合にはMgO溶
解度が増加するが、CaO- Al2O3系スラグであればMgO溶
解度は小さい。 CaO-SiO2系スラグにAl2O3を添加した場合にはCaO濃
度が高い高融点のカルシウムアルミネートが析出する
が、CaO- Al2O3系スラグであれば低融点の軟質介在物と
なる。
【００１２】請求項１は、上記原理に基づき最適条件を
規定したものであり、脱燐処理により燐濃度［Ｐ］を
０.０５０％以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機
能を有する精錬装置による脱炭精錬に際して、吹き止め
スラグに含まれるAl2O3濃度(％Al2O3)とSiO2濃度(％SiO
2)で、(％Al2O3)＋(％SiO2)を１０〜３０％で、かつ、
(％Al2O3)＞(％SiO2)とし、スラグ中のフッ素濃度を
０．５％以下とすることを特徴とする高炭素溶鋼の脱燐
精錬方法にある。ここで、スラグ組成を規定するのは処
理後としたが、処理中であっても本発明の組成に維持す
ることが望ましい。しかし、処理初期には[Si]の酸化反
応の進行や、添加した生石灰の溶解の進行が終了してい
ないため、スラグ組成は大きく変化するため、実際上、
吹錬中の全期間で本発明の組成を維持させることは難し
い。本発明の効果を発揮させるには、吹錬期間の後半５
０％以上の期間に渡って本発明の組成を維持させること
が、より望ましい。
規定したものであり、脱燐処理により燐濃度［Ｐ］を
０.０５０％以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機
能を有する精錬装置による脱炭精錬に際して、吹き止め
スラグに含まれるAl2O3濃度(％Al2O3)とSiO2濃度(％SiO
2)で、(％Al2O3)＋(％SiO2)を１０〜３０％で、かつ、
(％Al2O3)＞(％SiO2)とし、スラグ中のフッ素濃度を
０．５％以下とすることを特徴とする高炭素溶鋼の脱燐
精錬方法にある。ここで、スラグ組成を規定するのは処
理後としたが、処理中であっても本発明の組成に維持す
ることが望ましい。しかし、処理初期には[Si]の酸化反
応の進行や、添加した生石灰の溶解の進行が終了してい
ないため、スラグ組成は大きく変化するため、実際上、
吹錬中の全期間で本発明の組成を維持させることは難し
い。本発明の効果を発揮させるには、吹錬期間の後半５
０％以上の期間に渡って本発明の組成を維持させること
が、より望ましい。
【００１３】高炭素鋼とは吹き止め溶鋼中［Ｃ］が０.
４％以上で［Ｐ］が０.０２５％以下、特に、［Ｃ］が
０．５％以上で［Ｐ］が０．０２０％以下の鋼を示す。
４％以上で［Ｐ］が０.０２５％以下、特に、［Ｃ］が
０．５％以上で［Ｐ］が０．０２０％以下の鋼を示す。
【００１４】処理後のスラグに含まれる(%Al2O3)＋(%Si
O2)を１０〜３０％とした理由は、図１に示すように、
１０％よりも少ないとスラグの融点が高くなり脱燐能が
低く、３０％よりも多い場合には塩基性酸化物である(C
aO)濃度が低下するため、やはり、スラグの脱燐能が低
下するためである。ここで、図１は試験転炉での溶鋼脱
炭試験結果であるが、実験はCaO-MgO-FeO-SiO2-Al2O3の
５成分系スラグを用い、吹き止め炭素濃度が０.５〜０.
７％での脱燐率を見たものである。この場合、(%Al2O3)
／((%SiO2)+(%Al2O3))；０.６〜０.７、(FeO)＝１５
％、(MgO)=５%で、ほぼ一定とした条件で(%CaO)、(%SiO
2)、(%Al2O3)を変化させたものである。
O2)を１０〜３０％とした理由は、図１に示すように、
１０％よりも少ないとスラグの融点が高くなり脱燐能が
低く、３０％よりも多い場合には塩基性酸化物である(C
aO)濃度が低下するため、やはり、スラグの脱燐能が低
下するためである。ここで、図１は試験転炉での溶鋼脱
炭試験結果であるが、実験はCaO-MgO-FeO-SiO2-Al2O3の
５成分系スラグを用い、吹き止め炭素濃度が０.５〜０.
７％での脱燐率を見たものである。この場合、(%Al2O3)
／((%SiO2)+(%Al2O3))；０.６〜０.７、(FeO)＝１５
％、(MgO)=５%で、ほぼ一定とした条件で(%CaO)、(%SiO
2)、(%Al2O3)を変化させたものである。
【００１５】また、(％Al2O3)＞(%SiO2)とした理由は、
(%SiO2)よりも（％Al2O3）を高くすると塩基性酸化物濃
度が低下するため脱燐率が向上することとMgO・Al2O3層
が生成されたため耐火物溶損が低下するためである。
(%SiO2)よりも（％Al2O3）を高くすると塩基性酸化物濃
度が低下するため脱燐率が向上することとMgO・Al2O3層
が生成されたため耐火物溶損が低下するためである。
【００１６】ここで、(Al2O3)源としては、ボーキサイ
ト、Ａｌドロス、造塊滓等が用いられる。
ト、Ａｌドロス、造塊滓等が用いられる。
【００１７】［Ｐ］が０．０５０％よりも高い場合に
は、吹錬初期に生成する燐酸の量が多くスラグ中の燐酸
濃度が高くなる。燐酸は界面活性のため(ＦｅＯ)の溶鉄
による還元反応を非常に遅くする作用があるが、吹錬初
期は温度が低いため、この時期に燐酸濃度が過剰に上昇
すると(ＦｅＯ)の還元反応速度が極めて低下する結果、
スラグ中の（ＦｅＯ）が増大し、吹錬中盤以降で温度が
上がった時点で急激に還元されるため、激しいスラグフ
ォーミングを引き起こす。［Ｐ］の下限は特に規定しな
いが、脱燐処理の効率上０．０１０％以上であることが
望ましい。
は、吹錬初期に生成する燐酸の量が多くスラグ中の燐酸
濃度が高くなる。燐酸は界面活性のため(ＦｅＯ)の溶鉄
による還元反応を非常に遅くする作用があるが、吹錬初
期は温度が低いため、この時期に燐酸濃度が過剰に上昇
すると(ＦｅＯ)の還元反応速度が極めて低下する結果、
スラグ中の（ＦｅＯ）が増大し、吹錬中盤以降で温度が
上がった時点で急激に還元されるため、激しいスラグフ
ォーミングを引き起こす。［Ｐ］の下限は特に規定しな
いが、脱燐処理の効率上０．０１０％以上であることが
望ましい。
【００１８】スラグ中のフッ素が０．５％よりも高い場
合には土壌環境基準を満たすことができず、下限は低い
方が望ましく、分析限界以下であっても問題ない。
合には土壌環境基準を満たすことができず、下限は低い
方が望ましく、分析限界以下であっても問題ない。
【００１９】精錬装置としては、上底吹き機能を有する
精錬装置が必要である。上吹き酸素はスラグに（Ｆｅ
Ｏ）を生成するために必須であり、底吹きは鋼浴を攪拌
してスラグと溶鉄の接触による脱燐速度を大きくするた
めに必要であるが、攪拌が激しすぎる場合にはスラグ中
の（ＦｅＯ）の還元速度が大きくなりすぎるため、０．
００２〜０．０１５Nm3/min/tの底吹きガス流量である
ことが望ましい。
精錬装置が必要である。上吹き酸素はスラグに（Ｆｅ
Ｏ）を生成するために必須であり、底吹きは鋼浴を攪拌
してスラグと溶鉄の接触による脱燐速度を大きくするた
めに必要であるが、攪拌が激しすぎる場合にはスラグ中
の（ＦｅＯ）の還元速度が大きくなりすぎるため、０．
００２〜０．０１５Nm3/min/tの底吹きガス流量である
ことが望ましい。
【００２０】請求項２は、最適なスラグ組成を具体的に
規定したものであり、処理後のスラグに含まれるCaO濃
度（(％CaO)；以下、％は質量パーセントを示す）、SiO
2濃度（(％SiO2)）、Al2O3濃度（(％Al2O3)）とした場
合、(%CaO)／((%SiO2)+(%Al2O3))を１．５〜３．０、(%
Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al2O3))を０.４〜０.８としたも
のである。これは、図２、図３に示すように、脱燐能と
耐火物溶損防止のためである。
規定したものであり、処理後のスラグに含まれるCaO濃
度（(％CaO)；以下、％は質量パーセントを示す）、SiO
2濃度（(％SiO2)）、Al2O3濃度（(％Al2O3)）とした場
合、(%CaO)／((%SiO2)+(%Al2O3))を１．５〜３．０、(%
Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al2O3))を０.４〜０.８としたも
のである。これは、図２、図３に示すように、脱燐能と
耐火物溶損防止のためである。
【００２１】図２、図３は、CaO＝５３％、FeO＝１５
％、MgO=５%で、ほぼ一定とした条件で（つまり、(%Ca
O)／((%SiO2)+(%Al2O3))＝１.９６、((%SiO2)+(%Al
2O3))＝２７％）、(SiO2)と(Al2O3)の濃度を変化させ
て、吹き止め炭素濃度が０.５〜０.７％での脱燐率を見
たものであるが、(SiO2)よりも(Al2O3)の濃度が大きく
なると脱燐率が向上し、特に、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%
Al2O3))を０.５〜０.８の範囲とすると大幅に脱燐が促
進されることがわかる。(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al
2O 3))が０．５よりも低い場合には酸性酸化物である(%S
iO2)が高すぎるためスラグの脱燐能が低下し、逆に、
０.８よりも大きい場合には高融点のMgO・Al2O3が生成さ
れるため液相率が低下し脱燐率が低下することに加えて
鋳片に硬質の介在物が発生する。
％、MgO=５%で、ほぼ一定とした条件で（つまり、(%Ca
O)／((%SiO2)+(%Al2O3))＝１.９６、((%SiO2)+(%Al
2O3))＝２７％）、(SiO2)と(Al2O3)の濃度を変化させ
て、吹き止め炭素濃度が０.５〜０.７％での脱燐率を見
たものであるが、(SiO2)よりも(Al2O3)の濃度が大きく
なると脱燐率が向上し、特に、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%
Al2O3))を０.５〜０.８の範囲とすると大幅に脱燐が促
進されることがわかる。(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al
2O 3))が０．５よりも低い場合には酸性酸化物である(%S
iO2)が高すぎるためスラグの脱燐能が低下し、逆に、
０.８よりも大きい場合には高融点のMgO・Al2O3が生成さ
れるため液相率が低下し脱燐率が低下することに加えて
鋳片に硬質の介在物が発生する。
【００２２】さらに、図３は試験に用いたＭｇＯ坩堝か
らの溶出ＭｇＯ量を比較したものであるが、(%Al2O3)／
((%SiO2)＋(%Al2O3))が０．５よりも小さい領域では、
(Al2O 3)の濃度を増加させることでMgO溶出量は増加する
が、０．５以上になると逆にMgO溶出量は低下する。こ
れは、(Al2O3)が多量になったことで坩堝耐火物表面に
高融点のMgO・Al2O3層が生成されたためである。
らの溶出ＭｇＯ量を比較したものであるが、(%Al2O3)／
((%SiO2)＋(%Al2O3))が０．５よりも小さい領域では、
(Al2O 3)の濃度を増加させることでMgO溶出量は増加する
が、０．５以上になると逆にMgO溶出量は低下する。こ
れは、(Al2O3)が多量になったことで坩堝耐火物表面に
高融点のMgO・Al2O3層が生成されたためである。
【００２３】また、図４に示すように、(%CaO)／((%SiO
2)+(%Al2O3))が１．５よりも小さい場合には、スラグの
塩基度が低下するため脱燐能が確保できず、３．０より
も大きい場合にはスラグの融点が高くなり脱燐能が低下
する。
2)+(%Al2O3))が１．５よりも小さい場合には、スラグの
塩基度が低下するため脱燐能が確保できず、３．０より
も大きい場合にはスラグの融点が高くなり脱燐能が低下
する。
【００２４】請求項３は、さらに脱燐能を向上させる方
法であり、上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込むこ
とにある。ここで、石灰とは粉体中のＣａＯ成分を意味
し、生石灰、石灰石、ＣａＯ分を４０％以上含有する粉
体混合物の形態で吹き付けることができる。粉とは１mm
以下に粉砕されたものを示す。また、石灰粉は、酸素気
流に混合させて吹き込んでも、中心孔のみからＡｒ、Ｎ
2、ＣＯ2、ＣＯガスの１種又は２種以上の混合ガスとと
もに吹き込んでも良い。こうすることにより、ＣａＯの
溶解が促進され、脱炭精錬初期から低融点で脱燐能が高
いスラグを形成するとともに、スラグの（ＦｅＯ）が増
加して脱燐が促進される。これは、酸素ガスとＣａＯ
が、溶鉄表面で(ＦｅＯ)活量の低い低融点のＦｅＯ−Ｃ
ａＯ融体を生成するため溶鉄中炭素と(ＦｅＯ)との反応
速度が低下し、その結果、スラグ中（ＦｅＯ）の濃度が
増大するためである。
法であり、上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込むこ
とにある。ここで、石灰とは粉体中のＣａＯ成分を意味
し、生石灰、石灰石、ＣａＯ分を４０％以上含有する粉
体混合物の形態で吹き付けることができる。粉とは１mm
以下に粉砕されたものを示す。また、石灰粉は、酸素気
流に混合させて吹き込んでも、中心孔のみからＡｒ、Ｎ
2、ＣＯ2、ＣＯガスの１種又は２種以上の混合ガスとと
もに吹き込んでも良い。こうすることにより、ＣａＯの
溶解が促進され、脱炭精錬初期から低融点で脱燐能が高
いスラグを形成するとともに、スラグの（ＦｅＯ）が増
加して脱燐が促進される。これは、酸素ガスとＣａＯ
が、溶鉄表面で(ＦｅＯ)活量の低い低融点のＦｅＯ−Ｃ
ａＯ融体を生成するため溶鉄中炭素と(ＦｅＯ)との反応
速度が低下し、その結果、スラグ中（ＦｅＯ）の濃度が
増大するためである。
【００２５】
【実施例】実施例は３００トン規模の上底吹き転炉を用
いて実施した。［Ｃ］：３．９％、［Ｓｉ］：０．０２
％、［Ｍｎ］：０．０８％、［Ｐ］：０．０３５％、
［Ｓ］：０．０１１％で温度が１３１５℃の溶銑を装入
して脱炭精錬を実施した。脱炭処理中には上吹きランス
より酸素を５００００Nm3/h（２.７８Nm3/min/t）の速
度で供給した。この間、底吹き羽口よりＣＯ2ガスを１
２０Nm3/h（０.００６７Nm3/min/t）で供給し攪拌し
た。上吹きランスは４５mm径で７孔とし、ランス先端と
溶鉄面間距離は約２７００mmとした。
いて実施した。［Ｃ］：３．９％、［Ｓｉ］：０．０２
％、［Ｍｎ］：０．０８％、［Ｐ］：０．０３５％、
［Ｓ］：０．０１１％で温度が１３１５℃の溶銑を装入
して脱炭精錬を実施した。脱炭処理中には上吹きランス
より酸素を５００００Nm3/h（２.７８Nm3/min/t）の速
度で供給した。この間、底吹き羽口よりＣＯ2ガスを１
２０Nm3/h（０.００６７Nm3/min/t）で供給し攪拌し
た。上吹きランスは４５mm径で７孔とし、ランス先端と
溶鉄面間距離は約２７００mmとした。
【００２６】送酸時間を１２．２分とし、送酸中に、表
１に示す造塊滓を１０kg/t、Ａｌドロスを６kg/t、生石
灰を２１kg/t、鉄鉱石を２０kg/t、珪砂を２kg/t、軽焼
ドロマイトを５kg/t添加した。蛍石は添加しなかった。
その結果、吹き止めスラグ組成は、(CaO)；４５％，(Si
O2)；７％，(Al2O3)；１３％,(MgO)；７％，(T・Fe)；１
３％であり、(%SiO2)+(%Al2O3)は２０％、(%CaO)／((%S
iO2)+(%Al2O3))は２．２３、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al
2O3))は０．６６、フッ素濃度は０.０１％であった。吹
き止め溶鋼成分は［Ｃ］：０．６５％で［Ｐ］が０．０
１２％まで低下し溶鋼温度は１６０８℃であった。鋳片
には硬質介在物は見られなかった。また、耐火物溶損は
軽微であり脱炭精錬中のスロッピングもおこらなかっ
た。
１に示す造塊滓を１０kg/t、Ａｌドロスを６kg/t、生石
灰を２１kg/t、鉄鉱石を２０kg/t、珪砂を２kg/t、軽焼
ドロマイトを５kg/t添加した。蛍石は添加しなかった。
その結果、吹き止めスラグ組成は、(CaO)；４５％，(Si
O2)；７％，(Al2O3)；１３％,(MgO)；７％，(T・Fe)；１
３％であり、(%SiO2)+(%Al2O3)は２０％、(%CaO)／((%S
iO2)+(%Al2O3))は２．２３、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al
2O3))は０．６６、フッ素濃度は０.０１％であった。吹
き止め溶鋼成分は［Ｃ］：０．６５％で［Ｐ］が０．０
１２％まで低下し溶鋼温度は１６０８℃であった。鋳片
には硬質介在物は見られなかった。また、耐火物溶損は
軽微であり脱炭精錬中のスロッピングもおこらなかっ
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】（比較例）比較例は３００トン規模の上底
吹き転炉を用いて実施した。［Ｃ］：３．８５％、［Ｓ
ｉ］：０．０２％、［Ｍｎ］：０．０７％、［Ｐ］：
０．０４２％、［Ｓ］：０．０１０％で温度が１３０５
℃の溶銑を装入して脱炭精錬を実施した。脱炭処理中に
は上吹きランスより酸素を５００００Nm3/h（２.７８Nm
3/min/t）の速度で供給した。この間、底吹き羽口より
ＣＯ2ガスを１２０Nm3/h（０.００６７Nm3/min/t）で供
給し攪拌した。上吹きランスは４５mm径で７孔とし、ラ
ンス先端と溶鉄面間距離は約２７００mmとした。
吹き転炉を用いて実施した。［Ｃ］：３．８５％、［Ｓ
ｉ］：０．０２％、［Ｍｎ］：０．０７％、［Ｐ］：
０．０４２％、［Ｓ］：０．０１０％で温度が１３０５
℃の溶銑を装入して脱炭精錬を実施した。脱炭処理中に
は上吹きランスより酸素を５００００Nm3/h（２.７８Nm
3/min/t）の速度で供給した。この間、底吹き羽口より
ＣＯ2ガスを１２０Nm3/h（０.００６７Nm3/min/t）で供
給し攪拌した。上吹きランスは４５mm径で７孔とし、ラ
ンス先端と溶鉄面間距離は約２７００mmとした。
【００２９】送酸時間を１１．８分とし、送酸中に、表
１に示す造塊滓を１０kg/t、Ａｌドロスを０kg/t、生石
灰を２１kg/t、鉄鉱石を２０kg/t、珪砂を８kg/t、軽焼
ドロマイトを５kg/t添加した。蛍石は添加しなかった。
その結果、吹き止めスラグ組成は、(CaO)；４６％，(Si
O2)；１６％，(Al2O3)；３％,(MgO)；７％，(T・Fe)；１
３％であり、(%SiO2)+(%Al2O3)は１９％、(%CaO)／((%S
iO2)+(%Al2O3))は２．４、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al2O
3))は０．１７、フッ素濃度は０.０１％であった。吹き
止め溶鋼成分は［Ｃ］：０．６５％で溶鋼温度は１６１
２℃であったが、［Ｐ］は０．０３１％までしか低下し
なかった。また、鋳片には硬質介在物が見られた。さら
に、耐火物溶損が激しく脱炭精錬中にスロッピングで３
度、吹錬を中断した。
１に示す造塊滓を１０kg/t、Ａｌドロスを０kg/t、生石
灰を２１kg/t、鉄鉱石を２０kg/t、珪砂を８kg/t、軽焼
ドロマイトを５kg/t添加した。蛍石は添加しなかった。
その結果、吹き止めスラグ組成は、(CaO)；４６％，(Si
O2)；１６％，(Al2O3)；３％,(MgO)；７％，(T・Fe)；１
３％であり、(%SiO2)+(%Al2O3)は１９％、(%CaO)／((%S
iO2)+(%Al2O3))は２．４、(%Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al2O
3))は０．１７、フッ素濃度は０.０１％であった。吹き
止め溶鋼成分は［Ｃ］：０．６５％で溶鋼温度は１６１
２℃であったが、［Ｐ］は０．０３１％までしか低下し
なかった。また、鋳片には硬質介在物が見られた。さら
に、耐火物溶損が激しく脱炭精錬中にスロッピングで３
度、吹錬を中断した。
【００３０】
【発明の効果】本発明により、蛍石を用いることなく、
耐火物やスロッピングという操業上の問題や、品質上の
問題を生じる有害介在物の生成を抑制した高炭素低燐鋼
の精錬が可能となった。
耐火物やスロッピングという操業上の問題や、品質上の
問題を生じる有害介在物の生成を抑制した高炭素低燐鋼
の精錬が可能となった。
【図１】脱炭試験後のスラグ量中の((%SiO2)＋(%Al
2O3))と脱燐率との関係を示す実験結果。
2O3))と脱燐率との関係を示す実験結果。
【図２】脱炭試験後のスラグ量中の(%Al2O3)／((%SiO2)
＋(%Al2O3))と脱燐率との関係を示す実験結果。
＋(%Al2O3))と脱燐率との関係を示す実験結果。
【図３】脱炭試験後のスラグ量中の(%Al2O3)／((%SiO2)
＋(%Al2O3))とMgO溶出量との関係を示す実験結果。
＋(%Al2O3))とMgO溶出量との関係を示す実験結果。
【図４】脱炭試験後のスラグ量中の(%CaO)／((%SiO2)+
(%Al2O3)) と脱燐率との関係を示す実験結果。
(%Al2O3)) と脱燐率との関係を示す実験結果。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 直人 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K070 AA01 AB06 AC03 AC13 AC14 AC16 BA07 BB08 BD09 BD10
Claims (3)
- 【請求項１】 脱燐処理により燐の濃度［Ｐ］を０.０
５０％以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有
する精錬装置による脱炭精錬に際して、吹き止めスラグ
に含まれるAl2O3濃度（(％Al2O3)；以下、％は質量パー
セントを示す）とSiO2濃度(％SiO2)で、(％Al2O3)＋(％
SiO2)を１０〜３０％で、かつ、(％Al 2O3)＞(％SiO2)と
し、スラグ中のフッ素濃度を０．５％以下とすることを
特徴とする高炭素溶鋼の脱燐精錬方法。 - 【請求項２】 処理後のスラグに含まれるCaO濃度(％Ca
O)、SiO2濃度(％SiO 2)、Al2O3濃度(％Al2O3)とした場
合、(%CaO)／((%SiO2)+(%Al2O3))を１．５〜３．０、(%
Al2O3)／((%SiO2)＋(%Al2O3))を０.５〜０．８とするこ
と特徴とする請求項１記載の高炭素溶鋼の脱燐精錬方
法。 - 【請求項３】 上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込
むことを特徴とする請求項１又は２記載の高炭素溶鋼の
脱燐精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073347A JP2002275521A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073347A JP2002275521A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002275521A true JP2002275521A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18930788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001073347A Withdrawn JP2002275521A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002275521A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274349A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の精錬方法 |
| KR101344903B1 (ko) | 2012-03-30 | 2013-12-26 | 현대제철 주식회사 | 래들 슬래그의 조성 제어방법 |
| CN104561433A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种中高碳超低磷钢水的转炉冶炼方法 |
| CN114480774A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-13 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种转炉采用石灰石造渣工艺冶炼高磷铁水的方法 |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001073347A patent/JP2002275521A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274349A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の精錬方法 |
| KR101344903B1 (ko) | 2012-03-30 | 2013-12-26 | 현대제철 주식회사 | 래들 슬래그의 조성 제어방법 |
| CN104561433A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种中高碳超低磷钢水的转炉冶炼方法 |
| CN114480774A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-13 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种转炉采用石灰石造渣工艺冶炼高磷铁水的方法 |
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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: 20080603 |