JP2003105416A - 溶銑脱燐スラグの改質方法 - Google Patents
溶銑脱燐スラグの改質方法Info
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 転炉での溶銑脱燐によって発生するスラグの
フリーライムを大幅に低減させ、副産物の価値を大幅に
高める技術を提供する。 【解決手段】 溶銑脱燐後のスラグを塩基度０．５〜
２．０、ｔ．Ｆｅを１０〜５０質量％として、出銑後に
底吹き羽口２から酸素をスラグに供給する。酸素の供給
によってスラグ４中のフリーライムはＦｅＯとカルシウ
ムフェライトを形成して、冷却後も水和による膨張を起
こさない良好なスラグを形成する。さらに、脱燐処理前
のスラグ中のフッ素濃度を１質量％未満とし、出銑後ス
ラグに珪砂を添加する。
フリーライムを大幅に低減させ、副産物の価値を大幅に
高める技術を提供する。 【解決手段】 溶銑脱燐後のスラグを塩基度０．５〜
２．０、ｔ．Ｆｅを１０〜５０質量％として、出銑後に
底吹き羽口２から酸素をスラグに供給する。酸素の供給
によってスラグ４中のフリーライムはＦｅＯとカルシウ
ムフェライトを形成して、冷却後も水和による膨張を起
こさない良好なスラグを形成する。さらに、脱燐処理前
のスラグ中のフッ素濃度を１質量％未満とし、出銑後ス
ラグに珪砂を添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は転炉型精錬容器で溶
鉄の脱燐処理を実施する際に発生するスラグのフリーラ
イムを低減するためのスラグ改質方法に属する。
鉄の脱燐処理を実施する際に発生するスラグのフリーラ
イムを低減するためのスラグ改質方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】転炉における溶銑脱燐は、通常の脱炭精
錬よりも低温で処理を行うことによって、比較的少量の
石灰系等の脱燐剤で低濃度まで脱燐を進行させることが
できる。しかし、通常１４００℃以下で実施される脱燐
処理を終えた後のスラグ中ＣａＯは、完全に滓化されず
にフリーライムとして処理後のスラグに残存する。精錬
の副産物であるスラグは、道路舗装用の骨材や、コンク
リートの材料などとして、工業的に利用が行われる。し
かし、フリーライムの濃度が高い場合には、空気中等の
水分と（１）式の水和反応を引き起こし安くなり、建材
として使用する際の品質トラブルを引き起こしやすくな
る。 ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2・・・・・・・・（１）
錬よりも低温で処理を行うことによって、比較的少量の
石灰系等の脱燐剤で低濃度まで脱燐を進行させることが
できる。しかし、通常１４００℃以下で実施される脱燐
処理を終えた後のスラグ中ＣａＯは、完全に滓化されず
にフリーライムとして処理後のスラグに残存する。精錬
の副産物であるスラグは、道路舗装用の骨材や、コンク
リートの材料などとして、工業的に利用が行われる。し
かし、フリーライムの濃度が高い場合には、空気中等の
水分と（１）式の水和反応を引き起こし安くなり、建材
として使用する際の品質トラブルを引き起こしやすくな
る。 ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2・・・・・・・・（１）
【０００３】水和反応による膨張を防ぐため、特開平０
５−８５７８５に示されるように排出したスラグを予め
蒸気エージングによって水和を終了させる方法や、3rd
Europian Oxygen Steelmaking Conference (30 October
〜1 November,2000)論文集Ｐ．５２４に示されているよ
うな炉外で酸素と珪砂を吹き込むような方法が利用され
てきた。
５−８５７８５に示されるように排出したスラグを予め
蒸気エージングによって水和を終了させる方法や、3rd
Europian Oxygen Steelmaking Conference (30 October
〜1 November,2000)論文集Ｐ．５２４に示されているよ
うな炉外で酸素と珪砂を吹き込むような方法が利用され
てきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸気エージン
グを実施するためには専用のエージング設備が必要であ
り、かつ、長時間の反応時間を必要とするし、炉外での
専用ステーションを設けるのにも設備コスト、ランニン
グコストが割高になる。
グを実施するためには専用のエージング設備が必要であ
り、かつ、長時間の反応時間を必要とするし、炉外での
専用ステーションを設けるのにも設備コスト、ランニン
グコストが割高になる。
【０００５】本発明は、溶銑脱燐で発生するスラグ中の
フリーライムを専用設備無しで、安価に短時間で低減可
能な技術の提供を目的とする。
フリーライムを専用設備無しで、安価に短時間で低減可
能な技術の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の方
法である。 （１）溶銑脱燐スラグの改質方法において、上底吹き転
炉、または底吹き転炉を用いた脱燐処理を行うに際し、
終了時のスラグ中のｔ．Ｆｅ１０〜５０質量％、塩基度
０．５〜２．０とし、溶銑温度１４００℃以下で出銑を
実施した後、底吹き羽口より酸素をスラグ中に吹き込む
ことを特徴とする溶銑脱燐スラグの改質方法。 （２） （１）の溶銑脱燐スラグの改質方法において脱
燐処理前のスラグ中のフッ素濃度を１質量％未満とし、
出銑後スラグに珪砂を添加することを特徴とする溶銑脱
燐スラグの改質方法。
法である。 （１）溶銑脱燐スラグの改質方法において、上底吹き転
炉、または底吹き転炉を用いた脱燐処理を行うに際し、
終了時のスラグ中のｔ．Ｆｅ１０〜５０質量％、塩基度
０．５〜２．０とし、溶銑温度１４００℃以下で出銑を
実施した後、底吹き羽口より酸素をスラグ中に吹き込む
ことを特徴とする溶銑脱燐スラグの改質方法。 （２） （１）の溶銑脱燐スラグの改質方法において脱
燐処理前のスラグ中のフッ素濃度を１質量％未満とし、
出銑後スラグに珪砂を添加することを特徴とする溶銑脱
燐スラグの改質方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１に従って
説明する。図１は溶銑脱燐処理後に出銑を終えた上底吹
き転炉を模式的に示したものである。上吹きランス１を
上昇させた状態でスラグ４中に底吹き羽口２より酸素ガ
ス３を吹き込んでいる。このときのスラグ４は、脱燐処
理終了時にｔ．Ｆｅ１０〜５０％で、ＣａＯとＳｉＯ2
の質量比で定義される塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）が
０．５〜２．０とする必要がある。スラグ成分の決定方
法としては、出銑中に炉口から金属棒をスラグ中に浸漬
して付着した試料を粉砕、磁選したものを蛍光Ｘ線分析
法で分析するなどして適宜決定することができる。
説明する。図１は溶銑脱燐処理後に出銑を終えた上底吹
き転炉を模式的に示したものである。上吹きランス１を
上昇させた状態でスラグ４中に底吹き羽口２より酸素ガ
ス３を吹き込んでいる。このときのスラグ４は、脱燐処
理終了時にｔ．Ｆｅ１０〜５０％で、ＣａＯとＳｉＯ2
の質量比で定義される塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）が
０．５〜２．０とする必要がある。スラグ成分の決定方
法としては、出銑中に炉口から金属棒をスラグ中に浸漬
して付着した試料を粉砕、磁選したものを蛍光Ｘ線分析
法で分析するなどして適宜決定することができる。
【０００８】底吹き羽口より酸素を吹き込むことによっ
て、スラグ中に残存するフリーライム（：ＣａＯ）とＦ
ｅＯは（２）式に従って低融点のカルシウムフェライト
を形成することができる。 ＣａＯ＋ＦｅＯ＋１／２Ｏ2→ＣａＦｅ2Ｏ4・・・（２） この時、スラグ中のｔ．Ｆｅは１０質量％以上であるこ
とが必要であり、それ未満では（２）式の反応を効率よ
く進めることが出来ない。Ｔ．Ｆｅは本来ＦｅＯとＦｅ
2Ｏ3、磁選で分離できなかったメタリックＦｅの合計で
あるが、これらを正確に分離するためには化学分析が必
要となり高い分析コストと長時間を要するが、転炉での
溶銑脱燐スラグのｔ．Ｆｅの主成分は通常ＦｅＯなの
で、蛍光Ｘ線分析値で十分代表性を確保することが出来
る。
て、スラグ中に残存するフリーライム（：ＣａＯ）とＦ
ｅＯは（２）式に従って低融点のカルシウムフェライト
を形成することができる。 ＣａＯ＋ＦｅＯ＋１／２Ｏ2→ＣａＦｅ2Ｏ4・・・（２） この時、スラグ中のｔ．Ｆｅは１０質量％以上であるこ
とが必要であり、それ未満では（２）式の反応を効率よ
く進めることが出来ない。Ｔ．Ｆｅは本来ＦｅＯとＦｅ
2Ｏ3、磁選で分離できなかったメタリックＦｅの合計で
あるが、これらを正確に分離するためには化学分析が必
要となり高い分析コストと長時間を要するが、転炉での
溶銑脱燐スラグのｔ．Ｆｅの主成分は通常ＦｅＯなの
で、蛍光Ｘ線分析値で十分代表性を確保することが出来
る。
【０００９】また、ｔ．Ｆｅに５０％以下という上限値
を設けたのは、それを超える高ｔ．Ｆｅ条件では滓化が
十分に進行しており、フリーライムも問題にならないほ
ど低いスラグになることから酸素吹き込みの効果が顕著
でなくなるためである。スラグの塩基度を０．５以上と
したのは、０．５未満では問題になるほどフリーライム
が残留しないこと。塩基度２以下としたのは、それを超
える高塩基度ではカルシウムフェライトにならずに残留
するフリーライム分が増加するためである。また、脱燐
処理時の溶銑温度は１４００℃を上限としているが、こ
れは、１４００℃を超える範囲ではフリーライムの滓化
がほぼ十分になる一方で、かつ脱燐効率が低下すること
から本発明の適用範囲から除外した。
を設けたのは、それを超える高ｔ．Ｆｅ条件では滓化が
十分に進行しており、フリーライムも問題にならないほ
ど低いスラグになることから酸素吹き込みの効果が顕著
でなくなるためである。スラグの塩基度を０．５以上と
したのは、０．５未満では問題になるほどフリーライム
が残留しないこと。塩基度２以下としたのは、それを超
える高塩基度ではカルシウムフェライトにならずに残留
するフリーライム分が増加するためである。また、脱燐
処理時の溶銑温度は１４００℃を上限としているが、こ
れは、１４００℃を超える範囲ではフリーライムの滓化
がほぼ十分になる一方で、かつ脱燐効率が低下すること
から本発明の適用範囲から除外した。
【００１０】本発明においては、転炉炉内のスラグに底
吹き羽口を用いて酸素ガスを吹き込んでいるので、炉外
のスラグ容器での酸素吹き込みや上吹きランスを用いた
酸素吹き込みと比較してスラグを強く攪拌することがで
き、反応を促進させることが可能になった。
吹き羽口を用いて酸素ガスを吹き込んでいるので、炉外
のスラグ容器での酸素吹き込みや上吹きランスを用いた
酸素吹き込みと比較してスラグを強く攪拌することがで
き、反応を促進させることが可能になった。
【００１１】また、（２）式の反応は発熱反応であるこ
とから、スラグの滓化促進にも有効であり、スラグ中に
珪砂を添加することによってＣａＯ−ＳｉＯ2系の溶融
スラグとしてフリーライムを更に低減できる効果があ
り、蛍石のような耐火物溶損に問題のあるフッ素系滓化
剤を用いること無く安定なスラグを生成させることがで
きる。
とから、スラグの滓化促進にも有効であり、スラグ中に
珪砂を添加することによってＣａＯ−ＳｉＯ2系の溶融
スラグとしてフリーライムを更に低減できる効果があ
り、蛍石のような耐火物溶損に問題のあるフッ素系滓化
剤を用いること無く安定なスラグを生成させることがで
きる。
【００１２】
【実施例】本発明の効果を検証するために、３００ｔ転
炉によるフリーライム低減試験を実施した。初期の溶銑
温度を１２００〜１２４０℃として、塩基度１．２を目
標として生石灰を初期に投入し、３８０００Ｎｍ3／ｈ
の送酸速度で６分間の脱燐処理を行うことによって、初
期０．１０〜０．１３質量％の燐を０．０２〜０．０３
質量％まで脱燐処理を行うことが出来た。吹錬終了時の
溶銑温度は１３１０〜１３５０℃であった。出銑中に採
取したスラグ組成は、ｔ．Ｆｅで１４〜３２質量％、実
績塩基度は０．９〜１．３であった。出銑終了後に炉口
から珪砂を１．２ｔ添加し、底吹き羽口から５０００Ｎ
ｍ3／ｈの流量で５分間酸素をスラグ中に吹き込んだ後
スラグポットに排滓を行った。
炉によるフリーライム低減試験を実施した。初期の溶銑
温度を１２００〜１２４０℃として、塩基度１．２を目
標として生石灰を初期に投入し、３８０００Ｎｍ3／ｈ
の送酸速度で６分間の脱燐処理を行うことによって、初
期０．１０〜０．１３質量％の燐を０．０２〜０．０３
質量％まで脱燐処理を行うことが出来た。吹錬終了時の
溶銑温度は１３１０〜１３５０℃であった。出銑中に採
取したスラグ組成は、ｔ．Ｆｅで１４〜３２質量％、実
績塩基度は０．９〜１．３であった。出銑終了後に炉口
から珪砂を１．２ｔ添加し、底吹き羽口から５０００Ｎ
ｍ3／ｈの流量で５分間酸素をスラグ中に吹き込んだ後
スラグポットに排滓を行った。
【００１３】冷却後スラグポットから任意に３ケ所スラ
グを採取し、エチレングリコール抽出法でフリーライム
を分析した結果、５チャージの試験におけるフリーライ
ムは０．７〜１．８質量％で平均値として１．２％を得
た。
グを採取し、エチレングリコール抽出法でフリーライム
を分析した結果、５チャージの試験におけるフリーライ
ムは０．７〜１．８質量％で平均値として１．２％を得
た。
【００１４】（比較例）実施例と同様の脱燐処理を５ｃ
ｈ行い、出銑後直ちに排滓して同様のフリーライム濃度
の調査を行った結果３．８〜５．２質量％で平均値は
４．５質量％であった。
ｈ行い、出銑後直ちに排滓して同様のフリーライム濃度
の調査を行った結果３．８〜５．２質量％で平均値は
４．５質量％であった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によって、設備改造の必要なく短
時間で脱燐スラグのフリーライムを低減することが出
来、副産物としてのスラグの消費価値を大幅に高めるこ
とが可能になった。
時間で脱燐スラグのフリーライムを低減することが出
来、副産物としてのスラグの消費価値を大幅に高めるこ
とが可能になった。
【図１】本発明の実施形態を示した模式図。
１ 酸素ランス
２ 羽口
３ 酸素ガス
４ スラグ
５ 出銑孔
６ 排ガスフード
７ ホッパー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K014 AA03 AC12 AD00 AE01
4K070 AB06 AB11 BA06 BA07 BB02
BC01 BC02 BC06 BC13 EA02
EA07
Claims (2)
- 【請求項１】 溶銑脱燐スラグの改質方法において、上
底吹き転炉、または底吹き転炉を用いた脱燐処理を行う
に際し、終了時のスラグ中のｔ．Ｆｅ１０〜５０質量
％、塩基度０．５〜２．０とし、溶銑温度１４００℃以
下で出銑を実施した後、底吹き羽口より酸素をスラグ中
に吹き込むことを特徴とする溶銑脱燐スラグの改質方
法。 - 【請求項２】 溶銑脱燐スラグの改質方法において、脱
燐処理前のスラグ中のフッ素濃度を１質量％未満とし、
出銑後スラグに珪砂を添加することを特徴とする請求項
１記載の溶銑脱燐スラグの改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295881A JP4634674B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 溶銑脱燐スラグの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295881A JP4634674B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 溶銑脱燐スラグの改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105416A true JP2003105416A (ja) | 2003-04-09 |
| JP4634674B2 JP4634674B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=19117236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001295881A Expired - Fee Related JP4634674B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 溶銑脱燐スラグの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4634674B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775503B1 (ko) | 2006-06-15 | 2007-11-12 | 주식회사 포스코 | 용선예비처리 슬래그의 냉각방법 |
| JP2011099148A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Nippon Steel Corp | 安定なスラグを副生する製鋼方法 |
| WO2020110392A1 (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の製造方法及びスラグの塩基度低減方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5160686A (en) * | 1974-11-26 | 1976-05-26 | Nippon Steel Corp | Tenroryusaino seizohoho oyobi sochi |
| JPS5457529A (en) * | 1977-10-15 | 1979-05-09 | Kobe Steel Ltd | Method of making cement clinker from converter slag |
| JPH05271740A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉スラグの改質方法 |
| JPH0959709A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の脱りん方法 |
| JPH11228193A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑予備処理スラグおよびその製造法 |
| JP2000282124A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Kawasaki Steel Corp | 転炉スラグの改質方法及び改質スラグを用いた溶銑脱りん方法 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001295881A patent/JP4634674B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5160686A (en) * | 1974-11-26 | 1976-05-26 | Nippon Steel Corp | Tenroryusaino seizohoho oyobi sochi |
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| JPH05271740A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉スラグの改質方法 |
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| JPH11228193A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑予備処理スラグおよびその製造法 |
| JP2000282124A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Kawasaki Steel Corp | 転炉スラグの改質方法及び改質スラグを用いた溶銑脱りん方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775503B1 (ko) | 2006-06-15 | 2007-11-12 | 주식회사 포스코 | 용선예비처리 슬래그의 냉각방법 |
| JP2011099148A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Nippon Steel Corp | 安定なスラグを副生する製鋼方法 |
| WO2020110392A1 (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の製造方法及びスラグの塩基度低減方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4634674B2 (ja) | 2011-02-16 |
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