JP2002285219A

JP2002285219A - 溶銑の脱りん方法

Info

Publication number: JP2002285219A
Application number: JP2001088092A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Hoshikawa; 郁生星川; Fumihiko Tamura; 史彦田村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】混銑車や取鍋等の内容積の小さな容器、即
ち、容器内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５
０％以上１００％未満となる容器において、転炉スラグ
を脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをするに際
し、インジェクション設備の増強や設備の更新を要する
ことなく、また、スプラッシュ等の操業上の不具合を発
生させることなく、脱りん処理時間を短縮することがで
きる溶銑の脱りん方法を提供する。【解決手段】前記転炉スラグとして塊状の転炉スラグ
を用い、この塊状転炉スラグを溶銑の上方から添加する
ことを特徴とする溶銑の脱りん方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の脱りん方法
に関する技術分野に属し、詳細には、転炉スラグを脱り
ん成分として利用して溶銑の脱りんをする溶銑の脱りん
方法に関する技術分野に属し、特には、混銑車または取
鍋等の容器において転炉スラグを脱りん成分として利用
して溶銑の脱りんをする溶銑の脱りん方法に関する技術
分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】最近、溶銑の段階で[Si]と [Ｐ] を除去
する溶銑予備処理が普及している。従来は、溶銑中のＰ
の除去については、転炉で多量の生石灰を添加して脱り
んする方法が汎用されていたが、転炉での精錬は通常約
1650℃の高温で行われるため、低温処理を好む脱りん処
理にとって有利な方法とはいえない。これに対し、溶銑
予備処理は、約1300℃の低温で行われるため、脱りん効
率の点では、より有効な方法といえる。

【０００３】溶銑予備処理によって脱りんを行う際に
は、前処理で予め脱珪処理を行う場合と、高炉から出銑
された溶銑にそのまま脱りん剤を添加して脱りんする場
合とがある。

【０００４】溶銑予備処理によって脱りんされた溶銑
（溶銑脱りん処理を終えた溶銑）は、これを転炉で吹錬
する際に、溶銑中の [Ｐ] 量が製品規格以内まで低減し
ている場合は最早脱りんは不要であるから、転炉吹錬で
は脱炭及び昇温のみを行えばよい。しかしながら、全く
スラグのない状態（スラグレス）で吹錬を行うと、排ガ
スへのダストロスが著しく増加するため、通常は吹錬中
の溶銑のカバーを目的として少量の生石灰が添加され
る。

【０００５】溶銑中の [Ｐ] 量が製品規格以内まで低減
していない場合は、転炉吹錬工程でも多少の脱りんが必
要となるので、溶銑中の [Ｐ] 量に応じた生石灰の添加
が行われる。

【０００６】このように、予め溶銑脱りん処理を行った
場合においても、転炉吹錬工程では生石灰等の副原料の
添加が不可欠であり、その結果として、脱りん処理をし
ていない溶銑を使用した場合に生成する転炉スラグの２
〜３割程度の転炉スラグが生成する。

【０００７】転炉での吹錬温度は約1650℃と高温である
ため、スラグの脱りん能は低く、従って精錬スラグ中の
りん濃度は低くなる。特に、溶銑脱りん処理された溶銑
を用いて吹錬した際に生じる転炉スラグは、溶銑中の
[Ｐ] 量が低いことから、転炉スラグ中りん濃度が非常
に低く（0.2 〜0.8 質量％程度）、また、この転炉スラ
グは通常約50質量％程度の CaO（生石灰）を含んでい
る。従って、この転炉スラグを、より低温で脱りん処理
が行われる溶銑脱りん処理時の脱りん成分として利用す
れば、再度脱りん能を発揮することが確認されている。

【０００８】溶銑脱りん後のスラグ中のりん濃度は通常
２〜４質量％程度であるから、溶銑脱りん剤としてりん
濃度の低い転炉スラグを使用すれば、スラグ中へりんを
効果的に濃化し得、脱りん剤として用いられる生石灰の
使用量を大幅に削減し得る。

【０００９】こうした転炉スラグを利用した溶銑脱りん
プロセスの例を図１に示す。図中、１は高炉設備、２は
混銑車、３は転炉を示すものであり、高炉設備１から出
銑された溶銑は混銑車２で移送する過程で予備処理さ
れ、その後、転炉３で吹錬される。ここで、従来は溶銑
予備処理及び転炉吹錬で生成した予備処理スラグや転炉
スラグは施設外へ搬出され、セメント原料や路盤材等と
して使用されていたが、上記転炉スラグを利用するプロ
セスでは、転炉３から生じる転炉スラグの全量を溶銑予
備処理工程に返還して溶銑脱りん剤として有効利用し、
生成した予備処理スラグのみが施設外へ搬出される。こ
のプロセスを採用する際の一般的な転炉スラグ組成（質
量％）は、CaO:45〜53％、SiO₂:12 〜18％、MgO:6 〜8
％、FeO:10〜20％、Fe₂O₃:５〜10％、MnO:3 〜10％、P₂
O₅:0.4〜2.0 ％である。

【００１０】溶銑脱りん処理が行われる容器としては、
混銑車の他、取鍋や転炉型脱りん炉等が使用されるが、
いずれにしても、吹錬工程で副生する転炉スラグを脱り
ん剤として利用することにより、生石灰の使用量は大幅
に削減され、多大なコスト低減が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】溶銑脱りんは、従来転
炉で行っていた溶銑中のりんの除去をより低温で効率よ
く脱りんすることでコスト低減を図るものであり、転炉
に供給する全ての溶銑に対して溶銑脱りん処理すること
が望ましい。しかし、溶銑脱りん能力に対して転炉の生
産能力が大きいと、全ての溶銑に対して溶銑脱りん処理
を施すことは必ずしもできず、溶銑脱りんの効果を最大
限に活かすことができない。特に、最近は転炉のランス
チップの改善等により転炉生産能力が大きくなって来て
おり、溶銑脱りん能力不足が大きな課題となってきた。

【００１２】溶銑脱りん方式は、内容積の大きい転炉型
脱りん炉にて脱りん処理を行う方式と、内容積の小さい
取鍋や混銑車等にて脱りん処理を行う方式とがある。取
鍋や混銑車等の内容積は転炉型脱りん炉の内容積に比べ
て極めて小さく、このため、これらの容器内において溶
銑の占める割合が両方式間で大きく異なり、この割合は
取鍋や混銑車等による場合の方が転炉型脱りん炉による
場合に比べて極めて大きくなる。通常、容器容積に占め
る溶銑の体積割合は、転炉型脱りん炉による場合では１
５〜２０％程度であるのに対し、混銑車や取鍋等の内容
積の小さな容器による場合では５０％以上となる（但
し、１００％未満である）。例えば、250トン（以下、
ｔともいう）の溶銑を処理する場合、転炉型脱りん炉の
内容積は通常200m³程度であり、これに対して、混銑車
の内容積は通常50m³程度であり、４分の１程度となって
いる。この250 ｔの溶銑は体積に換算すると約36m³とな
るので、転炉型脱りん炉を用いる場合、その容積に対す
る前記溶銑の体積の割合は18％程度であり、これに対
し、混銑車を用いる場合、その容積に対する前記溶銑の
体積の割合は約72％にもなる。

【００１３】転炉型脱りん炉を用いた脱りん処理では、
この大きな内容積を活用して、転炉型脱りん炉の炉底の
羽口からガス攪拌を行うなど溶銑と脱りん剤とを強攪拌
することが可能であるため、10分程度の短時間で脱りん
処理が完了する。これは、脱りん剤として上方から添加
する高融点（約2600℃）のCaO を主成分とする塊状の焼
石灰を強攪拌によりFeO やSiO₂等でスラグ中に溶解せし
め、反応性の高い低融点スラグを生成させることが可能
なためである。

【００１４】これに対して、内容積の小さい取鍋や混銑
車等を用いた脱りん処理では、強攪拌すると上部から溶
銑やスラグが溢れてくるため、攪拌の点で大きな制約を
受ける。従って、弱攪拌下で効率よく脱りん反応を進行
させるために脱りん剤を粉末にし、耐火物製のランスを
溶銑中に浸漬し、この脱りん剤の粉末を窒素等の搬送ガ
スと共に溶銑中に吹き込む方法（インジェクションする
方式）が汎用されている。即ち、脱りん剤として用いら
れる焼石灰の主成分であるCaO は融点が約2600℃と高
く、スラグ中にFeO やSiO₂等の CaOの融点を低下させる
物質が存在しても、弱攪拌下では容易に溶融しないた
め、CaO を粉末にして溶銑との反応界面面積を大きく
し、固体CaO の反応性の悪さを補うといった方法が汎用
されてきた。

【００１５】粉末の脱りん剤（粉体）を溶銑中にインジ
ェクションする方式において、溶銑脱りん処理時間を短
縮するには、粉体の供給速度を大きくすれば良いが、こ
の粉体のインジェクション設備は加圧ホッパーや粉体切
り出し装置など特殊な装置から構成されており、容易に
増強することはできない。場合によっては全面的な設備
の更新を必要とする。また、粉体の供給速度を上げた場
合、これに伴い搬送ガス量も増量する必要があるが、こ
の搬送ガス量の増量により溶銑の攪拌力が大きくなり、
混銑車等にかかる加重が大きくなるといった設備上の制
約や、溶銑が炉口から飛び出すスプラッシュといった操
業上の不具合が発生する。従って、混銑車等の内容積の
小さな容器で脱りん処理する場合は、脱りん処理時間は
30分程度かけざるを得なかった。

【００１６】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は、混銑車や取鍋等の内容
積の小さな容器、即ち、容器内に入れられる溶銑の量が
体積で容器容積の５０％以上１００％未満となる容器に
おいて、転炉スラグを脱りん成分として利用して溶銑の
脱りんをするに際し、インジェクション設備の増強や設
備の更新を要することなく、また、スプラッシュ等の操
業上の不具合を発生させることなく、脱りん処理時間を
短縮することができる溶銑の脱りん方法を提供しようと
するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る溶銑の脱りん方法は、請求項１〜６記
載の溶銑の脱りん方法としており、それは次のような構
成としたものである。

【００１８】即ち、請求項１記載の溶銑の脱りん方法
は、容器内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５
０％以上１００％未満となる容器において転炉スラグを
脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをするに際し、
前記転炉スラグとして塊状の転炉スラグを用い、この塊
状転炉スラグを溶銑の上方から添加することを特徴とす
る溶銑の脱りん方法である（第１発明）。

【００１９】請求項２記載の溶銑の脱りん方法は、前記
塊状転炉スラグを分割あるいは連続して添加する請求項
１記載の溶銑の脱りん方法である（第２発明）。

【００２０】請求項３記載の溶銑の脱りん方法は、前記
塊状転炉スラグを脱りん処理開始時またはその後に下記
式を充たす量で一括添加する請求項１記載の溶銑の脱
りん方法である（第３発明）。Ｙ≦１５０Ｘ ------ 式但し、上記式において、Ｘは脱りん処理前の溶銑中の
Si濃度（質量％）、Ｙは一括添加する塊状転炉スラグ原
単位（kg／トン）を示すものである。

【００２１】請求項４記載の溶銑の脱りん方法は、前記
塊状転炉スラグの一括添加の後の脱りん処理中に、更に
塊状転炉スラグを分割あるいは連続して溶銑の上方から
添加する請求項３記載の溶銑の脱りん方法である（第４
発明）。

【００２２】請求項５記載の溶銑の脱りん方法は、前記
塊状転炉スラグの粒度が０．５〜１００ｍｍである請求
項１、２、３又は４記載の溶銑の脱りん方法である（第
５発明）。請求項６記載の溶銑の脱りん方法は、前記容
器が混銑車または取鍋である請求項１、２、３、４又は
５記載の溶銑の脱りん方法である（第６発明）。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は例えば次のような形態で
実施する。高炉から出銑された溶銑を混銑車または取鍋
に受銑する。次に、この溶銑に対して生石灰等の脱りん
剤を添加した後、塊状転炉スラグを溶銑の上方から添加
する。

【００２４】このような形態で本発明が実施される。以
下、本発明について主にその作用効果を説明する。

【００２５】転炉スラグ中には約50質量％の CaOが含ま
れている。転炉スラグを利用する溶銑脱りんプロセス
は、この CaOを下記式に示す脱りん反応の CaO分として
再利用するものである。４Ｐ＋５(FeO) ＋４(CaO) ＝（４ CaO・P₂O₅）＋５Fe

【００２６】この CaOは、固体状態ではなく、液体スラ
グ中に溶解している状態の方が反応性が高くなり、短時
間で脱りん処理が完了する。本発明者らは、転炉スラグ
は一旦溶解過程を経たプリメルト状態であるため溶融速
度の速いことに着目し、攪拌力の弱い取鍋や混銑車によ
る脱りん処理方式でも転炉スラグを塊状のまま上方から
添加することにより、この転炉スラグが充分短時間に溶
解し、脱りん反応に寄与するのではないかと考えた。

【００２７】そこで、これを確認するために、250 〜29
0 ｔ（トン）の溶銑を混銑車に受銑し、転炉スラグを脱
りん成分（脱りん剤）として利用して溶銑の脱りんをす
る溶銑脱りん処理実験を行なった。即ち、混銑車内の溶
銑に対し、脱りん剤として焼石灰粉と酸化鉄粉とを添加
し、また、塊状の転炉スラグを溶銑の上方から添加し
て、溶銑の脱りん処理をした。このとき、焼石灰粉及び
酸化鉄粉は窒素をキャリアガスとして溶銑中に浸漬した
ランスからインジェクションして添加した。塊状の転炉
スラグとしては粒度０．５〜１００ｍｍのものを用い、
これを上方から添加した。また、上記粉体のインジェク
ションと同時に水冷の上吹きランスから酸素ガスを溶銑
に吹きつけた。このときの操業状況を図２に示す。ま
た、このときの代表的な処理パターンを図４及び５に示
す。塊状転炉スラグを分割あるいは連続して添加した場
合と、転炉スラグの一部を脱りん処理開始直後に一括添
加した場合とがある。図４に示す処理パターンは塊状転
炉スラグを連続添加した場合のもの、図５に示す処理パ
ターンは塊状転炉スラグを一括添加した場合のものであ
る。尚、図３は従来の処理パターンを示すものである。

【００２８】上記溶銑の脱りん処理の結果の一部を図６
に示す。この図６は脱りん剤中の塊状転炉スラグの配合
率と脱りん率との関係を示すものである。ここで、脱り
ん剤とは酸化鉄源を除く脱りん成分のことであり、通常
は生石灰と転炉スラグを意味する。図６に示す如く、転
炉スラグを粉体インジェクションすることなく、塊状の
まま溶銑上に添加するだけで充分な脱りん率が得られる
ことが確認された。これは、転炉スラグは容易に溶融す
るために転炉スラグを塊状のまま上方から添加するだけ
で充分脱りんに寄与することを意味している。即ち、攪
拌力の弱い取鍋や混銑車等の内容積の小さい容器を用い
る脱りん処理方式でも転炉スラグを塊状のまま上方から
添加することにより、この転炉スラグが充分短時間に溶
解し、脱りん反応に寄与することが確認された。

【００２９】そこで、このような知見に基づき、本発明
に係る溶銑の脱りん方法は、第１に次のような構成の溶
銑の脱りん方法であることとした。即ち、それは、容器
内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５０％以上
１００％未満となる容器において転炉スラグを脱りん成
分として利用して溶銑の脱りんをするに際し、前記転炉
スラグとして塊状の転炉スラグを用い、この塊状転炉ス
ラグを溶銑の上方から添加することを特徴とする溶銑の
脱りん方法である（第１発明）。

【００３０】このように塊状転炉スラグを溶銑の上方か
ら添加する方式（以下、塊状転炉スラグ上方添加方式と
もいう）の場合、前記知見からわかる如く、転炉スラグ
が充分短時間に溶解し、脱りん反応に寄与する。また、
かかる塊状転炉スラグ上方添加方式の場合、粉体状の転
炉スラグを溶銑中にインジェクションする方式の場合に
比較し、転炉スラグの添加速度が極めて高く、ひいては
脱りん処理時間を大幅に短縮することができる。更に
は、インジェクション方式の場合に転炉スラグの添加速
度を高めようとすると、インジェクション設備の増強や
設備の更新が必要となると共にスプラッシュ等の操業上
の不具合が発生するが、塊状転炉スラグ上方添加方式の
場合はインジェクション設備の増強や設備の更新が必要
ではなく、また、スプラッシュ等の操業上の不具合を発
生させることもない。

【００３１】従って、上記溶銑の脱りん方法（第１発
明）によれば、混銑車や取鍋等の内容積の小さな容器、
即ち、容器内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の
５０％以上１００％未満となる容器において、転炉スラ
グを脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをするに際
し、インジェクション設備の増強や設備の更新を要する
ことなく、また、スプラッシュ等の操業上の不具合を発
生させることなく、脱りん処理時間を大幅に短縮するこ
とができるようになる。

【００３２】ここで、溶銑の上方から添加する塊状転炉
スラグの粒度に関し、それが０．５ｍｍ未満の場合には
排ガスとともに集塵機に吸われるものが増えるので、
０．５ｍｍ以上であることが望ましい。また、前記溶銑
脱りん処理実験では１００ｍｍのものまで使用したが、
特に脱りん効率の悪化は認められなかった。塊状転炉ス
ラグのホッパーからの切り出しは、通常の電磁フィーダ
ーの仕様を考慮すると、１００ｍｍ以下であることが望
ましい（第５発明）。

【００３３】添加しようとする塊状転炉スラグの量は予
め定められる。この所定量の塊状転炉スラグの全量を脱
りん処理開始直後に一括添加した場合の溶銑脱りん処理
実験においては、図６に示すように、脱りん剤中に占め
る転炉スラグの割合が50％を超えると、スラグが炉口か
ら溢れ出る激しいスロッピング現象が起こり、脱りん処
理を中断せざるを得ないケースがあった。これは、転炉
スラグ中に20〜25質量％含まれている(FeO) 及び(MnO)
が溶銑中のSiやＰと反応するだけでなく、Ｃとも反応し
ＣＯガスを発生させることに起因し、塊状転炉スラグの
一括添加により多量のＣＯガスが短時間で発生し、混銑
車内スラグがフォーミングしたためである。かかるスロ
ッピングは、混銑車の外に溢れたスラグが混銑車軌道等
の周辺設備のトラブルを引き起し、また、スラグととも
に溶銑も溢れ出るために歩留まり低下の原因ともなるこ
とから、脱りん処理においてスロッピングを発生させな
いことは重要なことである。

【００３４】そこで、塊状転炉スラグを一括添加する場
合のスロッピング発生の防止条件を検討した。この詳細
を以下説明する。

【００３５】溶銑脱りん前の溶銑中にはＣが約4.5 質量
％、Siが約0.2 質量％、Ｐが約0.1質量％含まれてい
る。この中、Si量については高炉から出銑された溶銑中
のSi濃度値（[Si]）あるいは脱りんの前処理としての脱
珪処理の有無によって、約0.07〜0.5 質量％の範囲で大
きく変動する。一方、溶銑脱りん処理は、酸化源である
酸化鉄源及び気体酸素、並びに、酸化されたりんをスラ
グに固定するための CaO源とを同時に添加する処理であ
るが、脱りん初期は最も酸素との親和力の強いSiが優先
的に酸化され、ある程度Si濃度が低下した後、ＣやＰの
酸化が始まる。従って、塊状転炉スラグを脱りん処理開
始と同時に一括して添加する場合、添加できる限界量は
脱りん処理前の溶銑中のSi値（Si濃度）で決まると考え
た。

【００３６】これを確認すべく、図６における転炉スラ
グ一括添加の場合のデータを[Si]すなわち溶銑中Si値で
整理したところ、図７に示す如き結果を得た。図７か
ら、脱りん処理開始直後に塊状転炉スラグを一括添加す
る場合、その添加量を下記式を充たす量にすると、ス
ロッピングの発生がないことがわかる。従って、塊状転
炉スラグを一括添加する場合、その添加量を下記式を
充たす量にするとよく、そうすると、スロッピングの発
生を来すことなく、塊状転炉スラグを一括添加し得る
（第３発明）。

【００３７】Ｙ≦１５０Ｘ ------ 式但し、上記式において、Ｘは脱りん処理前の溶銑中の
Si濃度（質量％）、Ｙは一括添加する塊状転炉スラグ原
単位（kg／ｔ）を示すものである。なお、この量（kg／
ｔ）は、溶銑１ｔ（トン）当たりに換算した塊状転炉ス
ラグの添加量（kg）である。

【００３８】脱りん処理時間を短縮し、溶銑脱りんの生
産能力を向上させるためには、出来るだけ短時間で脱り
ん剤を添加することが望ましく、脱りん処理開始直後の
塊状転炉スラグの一括添加は脱りん処理時間の短縮に非
常に有効な手段である。この点から、前記塊状転炉スラ
グの一括添加に際して上記式を充たす範囲内で出来る
だけ多量の添加を行うことが望ましい。

【００３９】予め定められた添加しようとする塊状転炉
スラグの全量（Ａ）に対して前記塊状転炉スラグの一括
添加の量（Ｂ）が少なく、前記塊状転炉スラグ一括添加
後に塊状転炉スラグが残る場合、この残り（Ｒ＝Ａ−
Ｂ）の塊状転炉スラグについては、前記塊状転炉スラグ
一括添加後の脱りん処理中に、分割あるいは連続して溶
銑の上方から添加することができる（第４発明）。

【００４０】塊状転炉スラグを多量に一括して添加する
と、排ガスの集塵能力以上のＣＯガスが発生し、ガスの
一部が集塵機に吸引されず、ランス孔から吹き出し、火
炎が吹き上がる。この火炎の吹き上がりは、塊状転炉ス
ラグを分割あるいは連続して添加することにより抑制し
得た。火炎が発生するか否かは、集塵能力と排ガスの発
生速度とのバランスで決まるものであるが、一般的に集
塵機には必要以上に大きな能力を持たせておらず、塊状
転炉スラグの全量（Ａ）を一括添加した時に急激に発生
するガスを吸引することはできない。従って、安定した
脱りん処理のためには、塊状転炉スラグの添加に際し、
これを集塵機能力の範囲内で少量づつ分割して投入する
か、処理全般にわたって連続的に投入して添加すること
が望ましい（第２発明）。

【００４１】塊状転炉スラグを脱りん処理開始直後に一
括添加することは、スラグ中の CaO濃度とSiO₂濃度の比
で表される塩基度（％CaO ）／（％SiO₂）を早期に上昇
させることができる効果もある。ここで、SiO₂は溶銑中
のSiが酸化して生成したものである。上記塩基度の上昇
はスラグのフォーミング性を低下させるため、スロッピ
ングを抑制するための重要な指標である。従来のCaO を
含む脱りん剤全量をインジェクションする方法では、Si
O₂の生成速度に対してCaO の供給が遅れ、脱りん処理中
にスロッピングを起こすことがあった。これに対して、
過剰な塊状転炉スラグの一括投入（添加）はＣＯガスの
急激な発生を招くためにスロッピングを発生させ易くす
るが、適度な量の塊状転炉スラグの一括投入は早期にス
ラグ塩基度を上昇させるために逆にスロッピングを抑制
する効果があり、安定した脱りん処理が可能となると共
にスロッピングに伴う歩留まり低下の抑制も可能とな
る。これは溶融速度の速い塊状転炉スラグの使用により
可能になることであり、融点の高い生石灰を上方から一
括投入しても生石灰はSiO₂と反応せず、スラグの塩基度
上昇効果は得られない。

【００４２】通常の粉体インジェクション方式では、脱
りん処理時間を短縮するには粉体の吹き込み速度を上げ
る必要があるが、粉体の吹き込み装置の能力に余裕のな
い場合は、大きな設備改造を必要とする。これに対し
て、本発明のように塊状転炉スラグを上方から添加する
場合は、粉体吹き込み装置に比べて、ごく簡単な設備で
実施することができ、また、転炉スラグを微粉にする必
要もないため、脱りん処理コストも低減できる。更に、
脱りん処理開始直後に適度な量の塊状転炉スラグを一括
添加することで、脱りん処理時間をより短縮することが
できると共に、スロッピングを抑制することができて歩
留まり向上も可能となる。

【００４３】本発明において、溶銑の脱りん処理がされ
る容器としては、容器内に入れられる溶銑の量が体積で
容器容積の５０％以上１００％未満となる容器を用い
る。従って、溶銑の脱りん処理は、容器内に溶銑が体積
で容器容積の５０％以上１００％未満入った状態で行わ
れる。前記容器としては、その種類は特には限定される
ものではなく、上記の如き容積比率となる限りにおいて
種々のものを用いることができ、例えば混銑車や取鍋を
用いることができる（第６発明）。

【００４４】本発明においては、溶銑の脱りん処理に際
し、塊状転炉スラグを上方から添加し、これを脱りん成
分として利用する。これは、脱りん成分として塊状転炉
スラグは必ず添加することを意味するものであり、塊状
転炉スラグのみを添加することを意味するものではな
い。即ち、塊状転炉スラグ以外に生石灰等の脱りん剤を
添加することができる。また、溶銑の脱りん処理は、予
め脱珪処理した後に行ってもよいし、高炉から出銑され
た溶銑について行ってもよい。

【００４５】本発明において、塊状の転炉スラグには、
微粉状にした転炉スラグ及び粉状にした転炉スラグは含
まれないが、粒状の転炉スラグは含まれる。この粒状の
転炉スラグには、粒度０．５ｍｍ以上のものが含まれ
る。即ち、塊状の転炉スラグとは、粒度０．５ｍｍ以上
の塊状または粒状の転炉スラグのことである。尚、粒度
とは、塊状体あるいは粒状体の最大長さ（最大部の長
さ）のことである。

【００４６】

【実施例】本発明の実施例及び比較例を以下説明する。
尚、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

【００４７】（比較例１）高炉鋳床上で溶銑の脱珪処理
を行った後、この溶銑（282 トン）を混銑車に受銑し
た。次に、この溶銑上の脱珪スラグをスラグドラッガー
で除去した後、下記の如き溶銑の脱りん処理を施した。
この脱りん処理前の溶銑中Si濃度は0.15質量％であっ
た。

【００４８】粉末状転炉スラグ（転炉スラグを粉体にし
たもの）、生石灰粉、螢石粉及び鉄鉱石粉を、粉末状転
炉スラグ：0.66kg／トン（以下、ｔ）・分、生石灰粉：
0.29kg／ｔ・分、螢石粉：0.03kg／ｔ・分、鉄鉱石粉：
0.75kg／ｔ・分の吹き込み速度で溶銑中に浸漬したラン
スから12Nm³／分の窒素ガスとともに吹き込み、脱りん
処理を開始した。そして、脱りん処理開始５分後から20
分後までの間、水冷式のランスから溶銑上に酸素ガスを
0.21Nm³／ｔ・分の送酸速度で吹きつけた。

【００４９】脱りん処理は３２分で終了し、脱りん処理
後の溶銑中Ｐ濃度は０．０１８質量％であり、溶銑温度
は１３０１℃であった。

【００５０】（実施例１）高炉鋳床で溶銑の脱珪処理を
行った後、この溶銑（280 ｔ）を混銑車に受銑した。次
に、この溶銑上の脱珪スラグをスラグドラッガーで除去
した後、下記の如き溶銑の脱りん処理を施した。この脱
りん処理前の溶銑中Si濃度は0.17質量％であった。

【００５１】生石灰粉、螢石粉及び鉄鉱石粉を、生石灰
粉：0.40kg／ｔ・分、螢石粉：0.04kg／ｔ・分、鉄鉱石
粉：1.03kg／ｔ・分の吹き込み速度で溶銑中に浸漬した
ランスから12Nm³／分の窒素ガスとともに吹き込み、脱
りん処理を開始した。そして、脱りん処理開始５分後か
ら20分後までの間、水冷式のランスから溶銑上に酸素ガ
スを0.21Nm³／ｔ・分の送酸速度で吹きつけた。一方、
脱りん処理開始と同時に、粒度１０〜３０ｍｍの塊状転
炉スラグを、1.05kg／ｔ・分の供給速度で20分間、溶銑
の上方から添加した。

【００５２】脱りん処理は２５分で終了した。脱りん処
理後の溶銑中Ｐ濃度は０．０１７質量％、溶銑温度は１
３０３℃であり、比較例１や従来法の場合と同様の水準
のＰ濃度、溶銑温度であった。従って、本発明の実施例
１に係る溶銑の脱りん方法によれば、比較例１や従来法
の場合と同様の水準の脱りんを比較例１や従来法の場合
よりも短時間で行い得ることが確認された。

【００５３】（実施例２）高炉鋳床で溶銑の脱珪処理を
行った後、この溶銑（275 ｔ）を混銑車に受銑した。次
に、この溶銑上の脱珪スラグをスラグドラッガーで除去
した後、下記の如き溶銑の脱りん処理を施した。この脱
りん処理前の溶銑中Si濃度は0.20質量％であった。

【００５４】生石灰粉および鉄鉱石粉を、生石灰粉：0.
40kg／ｔ・分、鉄鉱石粉：1.23kg／ｔ・分の吹き込み速
度で溶銑中に浸漬したランスから12Nm³／分の窒素ガス
とともに吹き込み、脱りん処理を開始した。そして、脱
りん処理開始５分後から15分後までの間、水冷式のラン
スから溶銑上に酸素ガスを0.25Nm³／ｔ・分の送酸速度
で吹きつけた。一方、脱りん処理開始と同時に、予め定
められた添加しようとする塊状転炉スラグ（粒度１０〜
３０ｍｍ）：25.0kg／ｔの全量を一括して溶銑の上方か
ら添加した。

【００５５】スロッピングは全く発生せず、脱りん処理
は１８分で終了した。脱りん処理後の溶銑中Ｐ濃度は
０．０１９質量％、溶銑温度は１３０９℃であり、比較
例１や従来法の場合と同様の水準のＰ濃度、溶銑温度で
あった。従って、本発明の実施例２に係る溶銑の脱りん
方法によれば、比較例１や従来法の場合と同様の水準の
脱りんを、比較例１や従来法の場合よりも極めて短時間
で行い得ることが確認された。また、実施例１の場合に
比較して、脱りん処理を極めて短時間で行い得ることも
確認された。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る溶銑の脱りん方法によれ
ば、混銑車や取鍋等の内容積の小さな容器、即ち、容器
内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５０％以上
１００％未満となる容器において、転炉スラグを脱りん
成分として利用して溶銑の脱りんをするに際し、インジ
ェクション設備の増強や設備の更新を要することなく、
また、スプラッシュ等の操業上の不具合を発生させるこ
となく、脱りん処理時間を大幅に短縮することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転炉スラグのリサイクル利用プロセスを示す
模式図である。

【図２】塊状の転炉スラグを脱りん成分として利用し
た溶銑脱りん処理実験の状況を示す模式図である。

【図３】転炉スラグの粉体を脱りん成分として利用し
た従来の溶銑脱りん処理に係る処理パターンを示す模式
図である。

【図４】塊状の転炉スラグを連続的に添加する場合の
溶銑脱りん処理実験に係る処理パターンを示す模式図で
ある。

【図５】塊状の転炉スラグの一部を一括添加する場合
の溶銑脱りん処理実験に係る処理パターンを示す模式図
である。

【図６】塊状の転炉スラグを脱りん成分として利用し
た溶銑脱りん処理実験の結果であって、転炉スラグ配合
率と脱りん率との関係を示すものである。

【図７】塊状の転炉スラグを一括添加する場合の溶銑
脱りん処理実験の結果であって、脱りん処理前溶銑中[S
i]と転炉スラグ原単位との関係を示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K014 AA03 AB02 AB03 AB04 AB16 AC01 AC14 AC16 AC17 AD01 AD14 AD23 AD27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に入れられる溶銑の量が体積で容
器容積の５０％以上１００％未満となる容器において転
炉スラグを脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをす
るに際し、前記転炉スラグとして塊状の転炉スラグを用
い、この塊状転炉スラグを溶銑の上方から添加すること
を特徴とする溶銑の脱りん方法。
【請求項２】前記塊状転炉スラグを分割あるいは連続
して添加する請求項１記載の溶銑の脱りん方法。
【請求項３】前記塊状転炉スラグを脱りん処理開始時
またはその後に下記式を充たす量で一括添加する請求
項１記載の溶銑の脱りん方法。Ｙ≦１５０Ｘ ------ 式但し、上記式において、Ｘは脱りん処理前の溶銑中の
Si濃度（質量％）、Ｙは一括添加する塊状転炉スラグ原
単位（kg／トン）を示すものである。
【請求項４】前記塊状転炉スラグの一括添加の後の脱
りん処理中に、更に塊状転炉スラグを分割あるいは連続
して溶銑の上方から添加する請求項３記載の溶銑の脱り
ん方法。
【請求項５】前記塊状転炉スラグの粒度が０．５〜１
００ｍｍである請求項１、２、３又は４記載の溶銑の脱
りん方法。
【請求項６】前記容器が混銑車または取鍋である請求
項１、２、３、４又は５記載の溶銑の脱りん方法。