JP2003041311A - 溶銑の脱硫処理方法 - Google Patents
溶銑の脱硫処理方法Info
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶銑を脱硫処理する際に、スラグ改質のため
の過剰なＡｌ添加を防止しつつ、スラグ中の酸素による
脱硫反応の阻害及び復硫反応を防止して、到達硫黄濃度
を低位に安定させる。 【解決手段】 溶銑保持容器３内に収容された溶銑１の
脱硫処理を行うに際し、脱硫剤添加前に溶銑上に存在す
るスラグ２のＦｅＯ濃度とスラグ量とを測定し、測定し
たスラグ中ＦｅＯ濃度とスラグ量とに応じて、下記の
（１）式を満足するようにＡｌ含有スラグ改質剤４を溶
銑保持容器内に添加し、スラグの酸化度を低減させて脱
硫処理を実施する。但し（１）式において、（%FeO）は
スラグ中のＦｅＯ濃度（質量％）、Ｗs はスラグ量（kg
/ton）、ＱAlはＡｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量
（kg/ton）である。 (%FeO)Ws/400≦QAl≦(%FeO)Ws/300…（１）
の過剰なＡｌ添加を防止しつつ、スラグ中の酸素による
脱硫反応の阻害及び復硫反応を防止して、到達硫黄濃度
を低位に安定させる。 【解決手段】 溶銑保持容器３内に収容された溶銑１の
脱硫処理を行うに際し、脱硫剤添加前に溶銑上に存在す
るスラグ２のＦｅＯ濃度とスラグ量とを測定し、測定し
たスラグ中ＦｅＯ濃度とスラグ量とに応じて、下記の
（１）式を満足するようにＡｌ含有スラグ改質剤４を溶
銑保持容器内に添加し、スラグの酸化度を低減させて脱
硫処理を実施する。但し（１）式において、（%FeO）は
スラグ中のＦｅＯ濃度（質量％）、Ｗs はスラグ量（kg
/ton）、ＱAlはＡｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量
（kg/ton）である。 (%FeO)Ws/400≦QAl≦(%FeO)Ws/300…（１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の脱硫処理方
法に関し、詳しくは脱硫時に溶銑上に存在するスラグの
酸化度を低減して効率良く脱硫する方法に関するもので
ある。
法に関し、詳しくは脱硫時に溶銑上に存在するスラグの
酸化度を低減して効率良く脱硫する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】溶銑から鋼を製造するに当たり、その処
理工程を効率的に行う、鋼中の硫黄含有量を低減させる
等の目的で溶銑段階で脱硫処理が施されている。この脱
硫処理は、Ａｒ等不活性ガスのガス吹き込みによる攪拌
方式や回転翼（「インペラー」とも呼ぶ）による機械的
攪拌方式により攪拌されている溶銑にＣａＯ系の脱硫剤
を添加して行う方法が一般的である。その際の脱硫反応
は下記の（２）式で示される還元反応で行われる。
理工程を効率的に行う、鋼中の硫黄含有量を低減させる
等の目的で溶銑段階で脱硫処理が施されている。この脱
硫処理は、Ａｒ等不活性ガスのガス吹き込みによる攪拌
方式や回転翼（「インペラー」とも呼ぶ）による機械的
攪拌方式により攪拌されている溶銑にＣａＯ系の脱硫剤
を添加して行う方法が一般的である。その際の脱硫反応
は下記の（２）式で示される還元反応で行われる。
【０００３】
【数１】
【０００４】従って、（２）式の反応、即ち、脱硫反応
を促進させるためには、溶銑の酸素ポテンシャルを低減
することが有効である。又、脱硫反応により生成したＣ
ａＳは溶銑から浮上し、溶銑保持容器内の溶銑上へスラ
グとして分離される。しかしながら、スラグの酸素ポテ
ンシャルが高ければ、（２）式の反応が右から左へと進
み、所謂「復硫反応」が起こってしまい、見掛け上、脱
硫が充分に行われないこととなる。
を促進させるためには、溶銑の酸素ポテンシャルを低減
することが有効である。又、脱硫反応により生成したＣ
ａＳは溶銑から浮上し、溶銑保持容器内の溶銑上へスラ
グとして分離される。しかしながら、スラグの酸素ポテ
ンシャルが高ければ、（２）式の反応が右から左へと進
み、所謂「復硫反応」が起こってしまい、見掛け上、脱
硫が充分に行われないこととなる。
【０００５】こうした背景から、スラグ中の酸素による
脱硫の阻害並びに復硫を防止する対策が実施されてい
る。従来、この対策は溶銑保持容器内にＡｌ等の脱酸剤
（還元剤とも云う）を添加し、スラグを還元する方法が
採られている。
脱硫の阻害並びに復硫を防止する対策が実施されてい
る。従来、この対策は溶銑保持容器内にＡｌ等の脱酸剤
（還元剤とも云う）を添加し、スラグを還元する方法が
採られている。
【０００６】例えば、特開平１１−１００６０８号公報
には、溶銑鍋での脱珪処理後、溶銑上に浮遊するスラグ
上にＡｌを添加してスラグを還元し、その後、脱硫する
方法が開示されており、又、特開昭６０−５６００７号
公報には、脱硫処理の際に脱硫剤添加量の０．３倍以下
に相当するＡｌ或いはＣを添加してスラグを還元する方
法が開示されている。
には、溶銑鍋での脱珪処理後、溶銑上に浮遊するスラグ
上にＡｌを添加してスラグを還元し、その後、脱硫する
方法が開示されており、又、特開昭６０−５６００７号
公報には、脱硫処理の際に脱硫剤添加量の０．３倍以下
に相当するＡｌ或いはＣを添加してスラグを還元する方
法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
２つの公報を始めとして従来の溶銑脱硫方法では、スラ
グ還元用の脱酸剤を添加する際に、スラグ中の低級酸化
物濃度が不明であるため、添加する脱酸剤が不足する場
合には、スラグの還元が十分に行われず、一方、添加す
る脱酸剤が過剰の場合には、経済的に問題があるばかり
でなく、過剰な脱酸剤が溶銑に歩留まり、その後の酸素
を用いた脱炭吹錬時にＡｌを酸化するための酸素と時間
とが必要になると云う問題点がある。
２つの公報を始めとして従来の溶銑脱硫方法では、スラ
グ還元用の脱酸剤を添加する際に、スラグ中の低級酸化
物濃度が不明であるため、添加する脱酸剤が不足する場
合には、スラグの還元が十分に行われず、一方、添加す
る脱酸剤が過剰の場合には、経済的に問題があるばかり
でなく、過剰な脱酸剤が溶銑に歩留まり、その後の酸素
を用いた脱炭吹錬時にＡｌを酸化するための酸素と時間
とが必要になると云う問題点がある。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、溶銑鍋等の溶銑保持容器に収
容された溶銑を脱硫処理する際に、スラグ改質のための
過剰なＡｌ添加を防止しつつ、溶銑上に存在するスラグ
中の酸素による脱硫反応の阻害及び復硫反応を防止し
て、到達硫黄濃度を低位に安定させることのできる脱硫
方法を提供することである。
その目的とするところは、溶銑鍋等の溶銑保持容器に収
容された溶銑を脱硫処理する際に、スラグ改質のための
過剰なＡｌ添加を防止しつつ、溶銑上に存在するスラグ
中の酸素による脱硫反応の阻害及び復硫反応を防止し
て、到達硫黄濃度を低位に安定させることのできる脱硫
方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた。以下に検討結果を
説明する。
を解決するために鋭意検討を重ねた。以下に検討結果を
説明する。
【００１０】スラグを還元するために必要なＡｌ量は、
スラグ中のＦｅＯ濃度に依存しており、従って、Ａｌを
過剰に添加すればスラグ還元用に添加したＡｌは溶銑中
に歩留まり、後の脱炭吹錬工程においてＡｌを酸化除去
するための酸素並びに時間が必要となり、一方、添加す
るＡｌが不足する場合にはスラグの還元が十分に行われ
ない。そこで、溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度を
測定し、測定したＦｅＯ濃度に応じて添加するＡｌ量を
決めれば、過不足なくＡｌを添加することができるとの
知見を得た。又、Ａｌ添加後に溶銑とスラグを強制的に
攪拌することにより、必要最小限のＡｌ量でスラグの還
元が行われるとの知見も得た。
スラグ中のＦｅＯ濃度に依存しており、従って、Ａｌを
過剰に添加すればスラグ還元用に添加したＡｌは溶銑中
に歩留まり、後の脱炭吹錬工程においてＡｌを酸化除去
するための酸素並びに時間が必要となり、一方、添加す
るＡｌが不足する場合にはスラグの還元が十分に行われ
ない。そこで、溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度を
測定し、測定したＦｅＯ濃度に応じて添加するＡｌ量を
決めれば、過不足なくＡｌを添加することができるとの
知見を得た。又、Ａｌ添加後に溶銑とスラグを強制的に
攪拌することにより、必要最小限のＡｌ量でスラグの還
元が行われるとの知見も得た。
【００１１】本発明は、これらの知見に基づきなされた
もので、第１の発明による溶銑の脱硫処理方法は、溶銑
保持容器内に収容された溶銑の脱硫処理を行うに際し、
脱硫剤添加前に溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度と
スラグ量とを測定し、測定したスラグ中ＦｅＯ濃度とス
ラグ量とに応じて、下記の（１）式を満足するようにＡ
ｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持容器内に添加し、スラグ
の酸化度を低減させて脱硫処理を施すことを特徴とする
ものである。但し、（１）式において、（%FeO）はスラ
グ中のＦｅＯ濃度（質量％）、Ｗs はスラグ量（kg/to
n）、ＱAlはＡｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量（kg/
ton）を表すものである。
もので、第１の発明による溶銑の脱硫処理方法は、溶銑
保持容器内に収容された溶銑の脱硫処理を行うに際し、
脱硫剤添加前に溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度と
スラグ量とを測定し、測定したスラグ中ＦｅＯ濃度とス
ラグ量とに応じて、下記の（１）式を満足するようにＡ
ｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持容器内に添加し、スラグ
の酸化度を低減させて脱硫処理を施すことを特徴とする
ものである。但し、（１）式において、（%FeO）はスラ
グ中のＦｅＯ濃度（質量％）、Ｗs はスラグ量（kg/to
n）、ＱAlはＡｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量（kg/
ton）を表すものである。
【００１２】
【数２】
【００１３】第２の発明による溶銑の脱硫処理方法は、
第１の発明において、Ａｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持
容器内に添加した後、溶銑とスラグとを攪拌し、次い
で、脱硫剤を添加して脱硫処理を施すことを特徴とし、
第３の発明による溶銑の脱硫処理方法は、第１の発明又
は第２の発明において、スラグ中のＦｅＯ濃度を、固体
電解質を用いた酸素センサーにより測定することを特徴
とするものである。
第１の発明において、Ａｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持
容器内に添加した後、溶銑とスラグとを攪拌し、次い
で、脱硫剤を添加して脱硫処理を施すことを特徴とし、
第３の発明による溶銑の脱硫処理方法は、第１の発明又
は第２の発明において、スラグ中のＦｅＯ濃度を、固体
電解質を用いた酸素センサーにより測定することを特徴
とするものである。
【００１４】スラグ中の鉄酸化物をＡｌにより還元する
反応は、下記の（３）式に示すように、鉄酸化物の形態
に関わらず、３個のＦｅ原子と２個のＡｌ原子とが反応
して還元反応が行われる。
反応は、下記の（３）式に示すように、鉄酸化物の形態
に関わらず、３個のＦｅ原子と２個のＡｌ原子とが反応
して還元反応が行われる。
【００１５】
【数３】
【００１６】従って、スラグ中の全ての鉄酸化物をＡｌ
により還元する場合には、スラグ中のＦｅＯ濃度（質量
％）と、溶銑上に存在するスラグ量Ｗs （kg/ton）と、
Ａｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量ＱAl（kg/ton）即
ちスラグ還元用のＡｌ添加量との間には、Ｆｅ及びＡｌ
の原子量から化学量論的に下記の（４）式が成立する。
（４）式の左辺はスラグ中の酸素量と添加するＡｌ量と
の比を表している。
により還元する場合には、スラグ中のＦｅＯ濃度（質量
％）と、溶銑上に存在するスラグ量Ｗs （kg/ton）と、
Ａｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量ＱAl（kg/ton）即
ちスラグ還元用のＡｌ添加量との間には、Ｆｅ及びＡｌ
の原子量から化学量論的に下記の（４）式が成立する。
（４）式の左辺はスラグ中の酸素量と添加するＡｌ量と
の比を表している。
【００１７】
【数４】
【００１８】それ故、（４）式の左辺に示す［（%FeO）
Ｗs ／ＱAl］の比（以下「酸素／Ａｌ比」と記す）が３
９７を越える場合には、添加するＡｌが不足する状態を
表し、一方、酸素／Ａｌ比が３９７よりも小さくなる場
合には、添加するＡｌが過剰である状態を表すことにな
る。
Ｗs ／ＱAl］の比（以下「酸素／Ａｌ比」と記す）が３
９７を越える場合には、添加するＡｌが不足する状態を
表し、一方、酸素／Ａｌ比が３９７よりも小さくなる場
合には、添加するＡｌが過剰である状態を表すことにな
る。
【００１９】そこで、溶銑の脱硫処理において、脱硫剤
の添加前に溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度及びス
ラグの質量を測定し、スラグ還元用のＡｌ添加量を種々
変更してスラグの酸素／Ａｌ比を変更させ、その後、脱
硫剤を添加して脱硫処理を施し、脱硫処理後の溶銑中硫
黄濃度即ち到達硫黄濃度に及ぼす酸素／Ａｌ比の影響を
調査した。
の添加前に溶銑上に存在するスラグのＦｅＯ濃度及びス
ラグの質量を測定し、スラグ還元用のＡｌ添加量を種々
変更してスラグの酸素／Ａｌ比を変更させ、その後、脱
硫剤を添加して脱硫処理を施し、脱硫処理後の溶銑中硫
黄濃度即ち到達硫黄濃度に及ぼす酸素／Ａｌ比の影響を
調査した。
【００２０】その結果、酸素／Ａｌ比が小さくなるほど
脱硫剤添加前のスラグ中ＦｅＯ濃度は低くなっており、
それに伴い、脱硫処理後の到達硫黄濃度も低くなってい
た。即ち、酸素／Ａｌ比が４００以下であれば、脱硫へ
の影響がほとんどないレベルまでスラグ中ＦｅＯ濃度は
低減し、到達硫黄濃度は目標とする範囲に収まることが
分かった。但し、酸素／Ａｌ比が３００未満では、溶銑
の脱硫の改善効果は飽和して変わらずに、過剰に添加さ
れるＡｌが無駄になるために製造コストの上昇を招くと
共に、溶銑のＡｌ濃度が増加して、その後の処理でＡｌ
を酸化させるための酸素、時間が必要になることが分か
った。
脱硫剤添加前のスラグ中ＦｅＯ濃度は低くなっており、
それに伴い、脱硫処理後の到達硫黄濃度も低くなってい
た。即ち、酸素／Ａｌ比が４００以下であれば、脱硫へ
の影響がほとんどないレベルまでスラグ中ＦｅＯ濃度は
低減し、到達硫黄濃度は目標とする範囲に収まることが
分かった。但し、酸素／Ａｌ比が３００未満では、溶銑
の脱硫の改善効果は飽和して変わらずに、過剰に添加さ
れるＡｌが無駄になるために製造コストの上昇を招くと
共に、溶銑のＡｌ濃度が増加して、その後の処理でＡｌ
を酸化させるための酸素、時間が必要になることが分か
った。
【００２１】従って、本発明では酸素／Ａｌ比が３００
〜４００の範囲となるように、即ち、上記の（１）式を
満足する範囲でスラグ還元用のＡｌ添加量を設定するこ
とにした。
〜４００の範囲となるように、即ち、上記の（１）式を
満足する範囲でスラグ還元用のＡｌ添加量を設定するこ
とにした。
【００２２】脱硫処理の場合、脱硫反応を促進させるた
めに溶銑と脱硫剤とは強制的に攪拌され、この攪拌時に
Ａｌ含有スラグ改質剤とスラグとは混合されて反応する
が、Ａｌ含有スラグ改質剤を添加した後、脱硫剤を添加
する前に予め溶銑とスラグとを攪拌してＡｌ含有スラグ
改質剤とスラグとの反応を推進させることが好ましい。
これにより、Ａｌと空気との反応が抑制され、少ないＡ
ｌ添加量で有効にスラグの酸化度を低減させることがで
きる。又、スラグのＦｅＯ濃度の測定は、オンラインで
の迅速測定が可能であるので、固体電解質を用いた酸素
センサーにより行うことが好ましい。
めに溶銑と脱硫剤とは強制的に攪拌され、この攪拌時に
Ａｌ含有スラグ改質剤とスラグとは混合されて反応する
が、Ａｌ含有スラグ改質剤を添加した後、脱硫剤を添加
する前に予め溶銑とスラグとを攪拌してＡｌ含有スラグ
改質剤とスラグとの反応を推進させることが好ましい。
これにより、Ａｌと空気との反応が抑制され、少ないＡ
ｌ添加量で有効にスラグの酸化度を低減させることがで
きる。又、スラグのＦｅＯ濃度の測定は、オンラインで
の迅速測定が可能であるので、固体電解質を用いた酸素
センサーにより行うことが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態
を示す図であって、溶銑保持容器内にＡｌ含有スラグ改
質剤を投入する様子を示す概略図である。
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態
を示す図であって、溶銑保持容器内にＡｌ含有スラグ改
質剤を投入する様子を示す概略図である。
【００２４】高炉等から出銑された溶銑１を溶銑鍋等の
溶銑保持容器３にて受銑し、溶銑１を収容する溶銑保持
容器３を脱硫処理設備に搬送する。脱硫処理設備には、
上下方向の移動が可能であり、溶銑保持容器３内の溶銑
１中に浸漬され、溶銑１を攪拌するための回転翼６と、
溶銑保持容器３内にＡｌ含有スラグ改質剤４や脱硫剤
（図示せず）等を投入するための投入装置７とが設置さ
れている。又、上下方向の移動が可能であり、その先端
が溶銑１中に浸漬され、スラグ２のＦｅＯ濃度を測定す
るための酸素センサー５も設置されている。
溶銑保持容器３にて受銑し、溶銑１を収容する溶銑保持
容器３を脱硫処理設備に搬送する。脱硫処理設備には、
上下方向の移動が可能であり、溶銑保持容器３内の溶銑
１中に浸漬され、溶銑１を攪拌するための回転翼６と、
溶銑保持容器３内にＡｌ含有スラグ改質剤４や脱硫剤
（図示せず）等を投入するための投入装置７とが設置さ
れている。又、上下方向の移動が可能であり、その先端
が溶銑１中に浸漬され、スラグ２のＦｅＯ濃度を測定す
るための酸素センサー５も設置されている。
【００２５】尚、溶銑１を脱硫処理設備に搬送する前
に、溶銑１に対して脱珪処理や脱燐処理を施しても良
い。脱珪処理や脱燐処理で生成したスラグは、徐滓して
も、又、除滓しなくてもどちらでも良いが、Ａｌ含有ス
ラグ改質剤４の使用量低減の観点から、ある程度徐滓す
ることが望ましい。
に、溶銑１に対して脱珪処理や脱燐処理を施しても良
い。脱珪処理や脱燐処理で生成したスラグは、徐滓して
も、又、除滓しなくてもどちらでも良いが、Ａｌ含有ス
ラグ改質剤４の使用量低減の観点から、ある程度徐滓す
ることが望ましい。
【００２６】溶銑１の上にはスラグ２が存在し、溶銑１
を覆っている。このスラグ２は、高炉から排出されたス
ラグが混入したものや、脱硫処理の前に脱珪処理若しく
は脱燐処理を施した場合には、脱珪処理及び脱燐処理に
用いたフラックスが残留したものである。保温剤として
添加したフラックスもスラグ２の起因となる。
を覆っている。このスラグ２は、高炉から排出されたス
ラグが混入したものや、脱硫処理の前に脱珪処理若しく
は脱燐処理を施した場合には、脱珪処理及び脱燐処理に
用いたフラックスが残留したものである。保温剤として
添加したフラックスもスラグ２の起因となる。
【００２７】溶銑１の脱硫処理に先立ち、スラグ２のＦ
ｅＯ濃度（（%FeO））を測定する。スラグ２中のＦｅＯ
濃度の測定はスラグ２を採取して化学分析により求める
ことも可能ではあるが、固体電解質を用いた酸素センサ
ー５を用いてＦｅＯ濃度を測定することが好ましい。こ
の場合、酸素センサー５によりスラグ２の酸素ポテンシ
ャルを測定し、酸素ポテンシャルとＦｅＯ濃度との検量
線を予め作成しておくことで、瞬時にスラグ２のＦｅＯ
濃度を測定することができる。
ｅＯ濃度（（%FeO））を測定する。スラグ２中のＦｅＯ
濃度の測定はスラグ２を採取して化学分析により求める
ことも可能ではあるが、固体電解質を用いた酸素センサ
ー５を用いてＦｅＯ濃度を測定することが好ましい。こ
の場合、酸素センサー５によりスラグ２の酸素ポテンシ
ャルを測定し、酸素ポテンシャルとＦｅＯ濃度との検量
線を予め作成しておくことで、瞬時にスラグ２のＦｅＯ
濃度を測定することができる。
【００２８】又、溶銑１の脱硫処理に先立ち、溶銑保持
容器３内のスラグ２の質量も測定する。スラグ２の質量
は、スラグ２の厚みの測定又は溶銑１を覆うスラグ２の
面積率の目視測定等により測定することができる。そし
て、溶銑保持容器３内に収容された溶銑１の質量から、
溶銑トン当たりのスラグ量（Ｗs ）を求める。溶銑質量
は高炉等から溶銑保持容器３への出銑時に溶銑保持容器
３を秤量することで把握することができる。
容器３内のスラグ２の質量も測定する。スラグ２の質量
は、スラグ２の厚みの測定又は溶銑１を覆うスラグ２の
面積率の目視測定等により測定することができる。そし
て、溶銑保持容器３内に収容された溶銑１の質量から、
溶銑トン当たりのスラグ量（Ｗs ）を求める。溶銑質量
は高炉等から溶銑保持容器３への出銑時に溶銑保持容器
３を秤量することで把握することができる。
【００２９】このようにして測定したスラグ２のＦｅＯ
濃度（（%FeO））とスラグ量（Ｗs）とを前述した
（１）式に代入し、スラグ２の還元に必要なＡｌ添加量
（ＱAl）の範囲を設定する。そして、Ａｌ含有スラグ改
質剤４のＡｌ含有量に応じて、Ａｌ添加量が（１）式の
範囲内の任意の量になるようにＡｌ含有スラグ改質剤４
の添加量を設定し、投入装置７を介してＡｌ含有スラグ
改質剤４を溶銑保持容器３内に添加する。
濃度（（%FeO））とスラグ量（Ｗs）とを前述した
（１）式に代入し、スラグ２の還元に必要なＡｌ添加量
（ＱAl）の範囲を設定する。そして、Ａｌ含有スラグ改
質剤４のＡｌ含有量に応じて、Ａｌ添加量が（１）式の
範囲内の任意の量になるようにＡｌ含有スラグ改質剤４
の添加量を設定し、投入装置７を介してＡｌ含有スラグ
改質剤４を溶銑保持容器３内に添加する。
【００３０】Ａｌ含有スラグ改質剤４と同時に脱硫剤を
添加して直ちに脱硫処理を施してもも良いが、少量のＡ
ｌ添加量でスラグ２中のＦｅＯ濃度を効率良く還元させ
るために、Ａｌ含有スラグ改質剤４の添加後、攪拌翼６
により溶銑１とスラグ２とを攪拌し、その後、脱硫剤を
添加して脱硫処理することが好ましい。Ａｌ含有スラグ
改質剤４の添加後に溶銑１とスラグ２とを攪拌すること
により、添加したＡｌとスラグ２中の鉄酸化物との反応
が迅速に起こり、スラグ２中のＦｅＯ濃度は３％以下ま
で低下し、それ以降、スラグ２中のＦｅＯによる脱硫の
阻害及び脱硫後の復硫を抑制することができる。
添加して直ちに脱硫処理を施してもも良いが、少量のＡ
ｌ添加量でスラグ２中のＦｅＯ濃度を効率良く還元させ
るために、Ａｌ含有スラグ改質剤４の添加後、攪拌翼６
により溶銑１とスラグ２とを攪拌し、その後、脱硫剤を
添加して脱硫処理することが好ましい。Ａｌ含有スラグ
改質剤４の添加後に溶銑１とスラグ２とを攪拌すること
により、添加したＡｌとスラグ２中の鉄酸化物との反応
が迅速に起こり、スラグ２中のＦｅＯ濃度は３％以下ま
で低下し、それ以降、スラグ２中のＦｅＯによる脱硫の
阻害及び脱硫後の復硫を抑制することができる。
【００３１】Ａｌ含有スラグ改質剤４としては、金属Ａ
ｌ、Ａｌ灰、金属Ａｌ又はＡｌ灰とＣａＯやＡｌ2 Ｏ3
等のフラックスとの混合物等を用いることができる。Ａ
ｌ含有スラグ改質剤４の大きさは、歩留まりの観点か
ら、添加時に飛散しない程度であることが好ましい。
又、脱硫剤としては慣用の脱硫剤で良く、ＣａＯ系やソ
ーダ系若しくは金属Ｍｇ系等を用いることができる。脱
硫処理は、攪拌翼６を回転させ、溶銑１と脱硫剤とを攪
拌・混合することにより実施する。脱硫処理後、次工程
の転炉設備や溶銑予備処理を更に実施する場合には溶銑
予備処理設備へ溶銑保持容器３を搬出する。
ｌ、Ａｌ灰、金属Ａｌ又はＡｌ灰とＣａＯやＡｌ2 Ｏ3
等のフラックスとの混合物等を用いることができる。Ａ
ｌ含有スラグ改質剤４の大きさは、歩留まりの観点か
ら、添加時に飛散しない程度であることが好ましい。
又、脱硫剤としては慣用の脱硫剤で良く、ＣａＯ系やソ
ーダ系若しくは金属Ｍｇ系等を用いることができる。脱
硫処理は、攪拌翼６を回転させ、溶銑１と脱硫剤とを攪
拌・混合することにより実施する。脱硫処理後、次工程
の転炉設備や溶銑予備処理を更に実施する場合には溶銑
予備処理設備へ溶銑保持容器３を搬出する。
【００３２】このようにして溶銑１の脱硫処理を実施す
ることで、スラグ２の改質のための過剰なＡｌ添加を防
止しつつ、スラグ２のＦｅＯ濃度を迅速に且つ安定して
低くすることができ、その結果、スラグ２中の酸素によ
る脱硫の阻害及び脱硫後の復硫が抑制され、到達硫黄濃
度を低位に安定させることが可能となる。
ることで、スラグ２の改質のための過剰なＡｌ添加を防
止しつつ、スラグ２のＦｅＯ濃度を迅速に且つ安定して
低くすることができ、その結果、スラグ２中の酸素によ
る脱硫の阻害及び脱硫後の復硫が抑制され、到達硫黄濃
度を低位に安定させることが可能となる。
【００３３】尚、上記説明では回転翼６を用いた脱硫方
法について説明したが、溶銑１中への不活性ガス吹き込
みによる脱硫方法においても、上記に沿って本発明を実
施することができる。但し、ガス吹き込み方式による攪
拌では、吹き込みガスによる抜熱や浸漬ランスによる抜
熱等により溶銑１の温度降下が大きいため、回転翼６を
用いた機械的攪拌方式が好ましい。又、上記説明では溶
銑保持容器３として取鍋型の溶銑鍋の例で説明している
が、トーピードカーであってもガス吹き込み方式による
攪拌を用いた脱硫方法により本発明を実施することがで
きる。
法について説明したが、溶銑１中への不活性ガス吹き込
みによる脱硫方法においても、上記に沿って本発明を実
施することができる。但し、ガス吹き込み方式による攪
拌では、吹き込みガスによる抜熱や浸漬ランスによる抜
熱等により溶銑１の温度降下が大きいため、回転翼６を
用いた機械的攪拌方式が好ましい。又、上記説明では溶
銑保持容器３として取鍋型の溶銑鍋の例で説明している
が、トーピードカーであってもガス吹き込み方式による
攪拌を用いた脱硫方法により本発明を実施することがで
きる。
【００３４】
【実施例】炭素濃度が４質量％以上で硫黄濃度が０．０
３〜０．０６質量％である約１４０トンの溶銑を高炉か
ら溶銑鍋に出銑し、出銑後、溶銑の脱珪処理並びに脱珪
スラグの除滓を行った後、溶銑を収容した溶銑鍋を脱硫
処理設備へ搬送した。脱硫処理設備では、溶銑鍋内のス
ラグのＦｅＯ濃度を酸素センサーにより測定し、回転翼
を溶銑鍋内の溶銑に浸漬させて回転させ、Ａｌ含有スラ
グ改質剤として金属Ａｌを用い、スラグを攪拌しつつ酸
素／Ａｌ比が２５０〜４４０の範囲となるように金属Ａ
ｌの添加量を調整し、溶銑の脱硫に及ぼす酸素／Ａｌ比
の影響を調査する試験を行った。溶銑鍋内のスラグ量
（Ｗs ）はスラグ厚みと溶銑鍋の内径と目視によるスラ
グの占める面積比から算出した。溶銑鍋内スラグの組成
はＣａＯ−ＳｉＯ2 系であった。
３〜０．０６質量％である約１４０トンの溶銑を高炉か
ら溶銑鍋に出銑し、出銑後、溶銑の脱珪処理並びに脱珪
スラグの除滓を行った後、溶銑を収容した溶銑鍋を脱硫
処理設備へ搬送した。脱硫処理設備では、溶銑鍋内のス
ラグのＦｅＯ濃度を酸素センサーにより測定し、回転翼
を溶銑鍋内の溶銑に浸漬させて回転させ、Ａｌ含有スラ
グ改質剤として金属Ａｌを用い、スラグを攪拌しつつ酸
素／Ａｌ比が２５０〜４４０の範囲となるように金属Ａ
ｌの添加量を調整し、溶銑の脱硫に及ぼす酸素／Ａｌ比
の影響を調査する試験を行った。溶銑鍋内のスラグ量
（Ｗs ）はスラグ厚みと溶銑鍋の内径と目視によるスラ
グの占める面積比から算出した。溶銑鍋内スラグの組成
はＣａＯ−ＳｉＯ2 系であった。
【００３５】その後、溶銑鍋内へ脱硫剤として、ＣａＯ
−ＣａＦ2 系フラックスをＣａＯ純分が１０kg/tonとな
るように添加して脱硫処理を施し、処理後の溶銑から分
析試料を採取して化学分析し、脱硫処理による到達硫黄
濃度を調査した。
−ＣａＦ2 系フラックスをＣａＯ純分が１０kg/tonとな
るように添加して脱硫処理を施し、処理後の溶銑から分
析試料を採取して化学分析し、脱硫処理による到達硫黄
濃度を調査した。
【００３６】表１に各試験における試験条件及び試験結
果を示し、又、図２に酸素／Ａｌ比と到達硫黄濃度との
関係を示す。
果を示し、又、図２に酸素／Ａｌ比と到達硫黄濃度との
関係を示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１及び図２に示すように、酸素／Ａｌ比
が４００を越えると、到達硫黄濃度が０．００５質量％
以上となり、脱硫が不充分になることが分かった。又、
酸素／Ａｌ比が３００未満では、到達硫黄濃度は０．０
０５質量％以下であり、脱硫の点からは全く問題なかっ
たが、溶銑のＡｌ濃度が増加するので成分調整に配慮す
る必要があり、過剰にＡｌが添加されているため、経済
的にも問題があることが分かった。これに対して、酸素
／Ａｌ比が３００〜４００の範囲では、Ａｌが過剰に添
加されることもなく、到達硫黄濃度は安定して０．００
５質量％以下であった。
が４００を越えると、到達硫黄濃度が０．００５質量％
以上となり、脱硫が不充分になることが分かった。又、
酸素／Ａｌ比が３００未満では、到達硫黄濃度は０．０
０５質量％以下であり、脱硫の点からは全く問題なかっ
たが、溶銑のＡｌ濃度が増加するので成分調整に配慮す
る必要があり、過剰にＡｌが添加されているため、経済
的にも問題があることが分かった。これに対して、酸素
／Ａｌ比が３００〜４００の範囲では、Ａｌが過剰に添
加されることもなく、到達硫黄濃度は安定して０．００
５質量％以下であった。
【００３９】従来、スラグのＦｅＯ濃度を測定せずにＡ
ｌ含有スラグ改質剤を添加して脱硫した場合にも、酸素
／Ａｌ比が偶然３００〜４００の範囲だったものは到達
硫黄濃度が低く且つ過剰のＡｌ添加が防止されていた
が、その割合は７０％程度であった。尚、表１の備考欄
には、本発明の範囲内で製造した試験は実施例と表示
し、本発明の範囲を外れた試験は比較例と表示した。
ｌ含有スラグ改質剤を添加して脱硫した場合にも、酸素
／Ａｌ比が偶然３００〜４００の範囲だったものは到達
硫黄濃度が低く且つ過剰のＡｌ添加が防止されていた
が、その割合は７０％程度であった。尚、表１の備考欄
には、本発明の範囲内で製造した試験は実施例と表示
し、本発明の範囲を外れた試験は比較例と表示した。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、溶銑の脱硫処理の際に
スラグを還元するためのＡｌ含有スラグ改質剤をスラグ
中のＦｅＯ濃度に応じて添加するので、過剰なＡｌを添
加することなく、スラグのＦｅＯ濃度を安定して低くす
ることができ、その結果、スラグ中酸素による脱硫反応
の阻害及び復硫反応が抑制され、到達硫黄濃度を低位に
安定させて脱硫処理することが可能となり、工業上有益
な効果がもたらされる。
スラグを還元するためのＡｌ含有スラグ改質剤をスラグ
中のＦｅＯ濃度に応じて添加するので、過剰なＡｌを添
加することなく、スラグのＦｅＯ濃度を安定して低くす
ることができ、その結果、スラグ中酸素による脱硫反応
の阻害及び復硫反応が抑制され、到達硫黄濃度を低位に
安定させて脱硫処理することが可能となり、工業上有益
な効果がもたらされる。
【図１】本発明によるスラグ改質の実施の形態の例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】酸素／Ａｌ比と脱硫処理後の溶銑中到達硫黄濃
度との関係を示す図である。
度との関係を示す図である。
１ 溶銑
２ スラグ
３ 溶銑保持容器
４ Ａｌ含有スラグ改質剤
５ 酸素センサー
６ 回転翼
７ 投入装置
フロントページの続き
(72)発明者 菊地 良輝
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
(72)発明者 櫻井 栄司
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 4K014 AA02 AB03 AB16 AB21 AC04
AC08 AC16 AD17 AD23
Claims (3)
- 【請求項１】 溶銑保持容器内に収容された溶銑の脱硫
処理を行うに際し、脱硫剤添加前に溶銑上に存在するス
ラグのＦｅＯ濃度とスラグ量とを測定し、測定したスラ
グ中ＦｅＯ濃度とスラグ量とに応じて、下記の（１）式
を満足するようにＡｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持容器
内に添加し、スラグの酸化度を低減させて脱硫処理を施
すことを特徴とする溶銑の脱硫処理方法。 (%FeO)Ws/400≦QAl≦(%FeO)Ws/300…（１） 但し、（１）式において各符号は以下を表すものであ
る。 （%FeO）：スラグ中のＦｅＯ濃度（質量％） Ｗs ：スラグ量（kg/ton） ＱAl：Ａｌ含有スラグ改質剤中のＡｌ添加量（kg/ton） - 【請求項２】 Ａｌ含有スラグ改質剤を溶銑保持容器内
に添加した後、溶銑とスラグとを攪拌し、次いで、脱硫
剤を添加して脱硫処理を施すことを特徴とする請求項１
に記載の溶銑の脱硫処理方法。 - 【請求項３】 スラグ中のＦｅＯ濃度を、固体電解質を
用いた酸素センサーにより測定することを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の溶銑の脱硫処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001232367A JP2003041311A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 溶銑の脱硫処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001232367A JP2003041311A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 溶銑の脱硫処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003041311A true JP2003041311A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19064300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001232367A Pending JP2003041311A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 溶銑の脱硫処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003041311A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041598A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱硫方法 |
| CN105219921A (zh) * | 2014-06-03 | 2016-01-06 | 本钢板材股份有限公司 | 一种新型钢包改质剂 |
| JP2016180133A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶銑の脱硫方法 |
| JP7401752B2 (ja) | 2020-01-14 | 2023-12-20 | 日本製鉄株式会社 | モデル構築装置、予測装置、モデル構築方法、予測方法及びコンピュータプログラム |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001232367A patent/JP2003041311A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041598A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱硫方法 |
| CN105219921A (zh) * | 2014-06-03 | 2016-01-06 | 本钢板材股份有限公司 | 一种新型钢包改质剂 |
| JP2016180133A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶銑の脱硫方法 |
| JP7401752B2 (ja) | 2020-01-14 | 2023-12-20 | 日本製鉄株式会社 | モデル構築装置、予測装置、モデル構築方法、予測方法及びコンピュータプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060921 |