JP2003113412A - 溶銑の脱燐精錬方法 - Google Patents
溶銑の脱燐精錬方法Info
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- JP2003113412A JP2003113412A JP2001308198A JP2001308198A JP2003113412A JP 2003113412 A JP2003113412 A JP 2003113412A JP 2001308198 A JP2001308198 A JP 2001308198A JP 2001308198 A JP2001308198 A JP 2001308198A JP 2003113412 A JP2003113412 A JP 2003113412A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した高効率脱燐精錬による低燐鋼の製造
を可能とする方法を提供する。 【解決手段】 フラックス添加と酸素上吹きを行って溶
銑を脱燐精錬する際に、上吹き酸素がスラグにより遮断
されて直接溶銑に接触しない溶銑の脱燐方法において、
排ガスダクトに設置したダスト濃度計により上吹き酸素
と溶銑の接触の有無を判定し、上吹き酸素が溶銑に接触
しないように、上吹き酸素流量および／または上吹きラ
ンス高さを調節する。また、排ガスダクトに設置したダ
スト濃度計により、吹錬開始前あるいは吹錬開始直後に
添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化状況を判定し、
溶融スラグ化後に上吹き酸素がスラグにより遮断されて
直接溶銑に接触しないように制御する。
を可能とする方法を提供する。 【解決手段】 フラックス添加と酸素上吹きを行って溶
銑を脱燐精錬する際に、上吹き酸素がスラグにより遮断
されて直接溶銑に接触しない溶銑の脱燐方法において、
排ガスダクトに設置したダスト濃度計により上吹き酸素
と溶銑の接触の有無を判定し、上吹き酸素が溶銑に接触
しないように、上吹き酸素流量および／または上吹きラ
ンス高さを調節する。また、排ガスダクトに設置したダ
スト濃度計により、吹錬開始前あるいは吹錬開始直後に
添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化状況を判定し、
溶融スラグ化後に上吹き酸素がスラグにより遮断されて
直接溶銑に接触しないように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に転炉型容器を
用いて溶銑を精錬する方法に関する。
用いて溶銑を精錬する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鋼トータルコストのミニマム化や低燐
鋼の安定溶銑に関して、従来溶銑の脱燐法として、
（１）トーピードカー内の溶銑に脱燐用フラックスをイ
ンジェクションして予備脱燐を行う方法、（２）取鍋内
の溶銑に脱燐用フラックスをインジェクションするかも
しくは吹付けて、予備脱燐を行う方法、あるいは（３）
２基の転炉を用いて、一方で脱燐を行い、他方で脱炭を
行う方法（例えば、特開昭６３−１９５２１０号公報）
が用いられている。
鋼の安定溶銑に関して、従来溶銑の脱燐法として、
（１）トーピードカー内の溶銑に脱燐用フラックスをイ
ンジェクションして予備脱燐を行う方法、（２）取鍋内
の溶銑に脱燐用フラックスをインジェクションするかも
しくは吹付けて、予備脱燐を行う方法、あるいは（３）
２基の転炉を用いて、一方で脱燐を行い、他方で脱炭を
行う方法（例えば、特開昭６３−１９５２１０号公報）
が用いられている。
【０００３】しかしながら、トーピードカーや溶銑鍋等
の溶銑搬送容器を用いた場合、容器容量が小さく強攪拌
精錬を行うことが困難で、特に脱燐反応は平衡から遠
く、目標の脱燐量を達成するためには必要以上のフラッ
クスを使用しなければならず、かつ精錬に長時間を要す
という欠点がある。また、搬送容器を用いる脱燐処理プ
ロセスでは、年々増加するスクラップを溶解消費するこ
とができないという問題もある。上記の観点から、近年
は、容器容量が大きく、強攪拌下での脱燐精錬が可能
な、上吹き酸素を用いた転炉型容器による脱燐処理方法
へ移行しつつある。
の溶銑搬送容器を用いた場合、容器容量が小さく強攪拌
精錬を行うことが困難で、特に脱燐反応は平衡から遠
く、目標の脱燐量を達成するためには必要以上のフラッ
クスを使用しなければならず、かつ精錬に長時間を要す
という欠点がある。また、搬送容器を用いる脱燐処理プ
ロセスでは、年々増加するスクラップを溶解消費するこ
とができないという問題もある。上記の観点から、近年
は、容器容量が大きく、強攪拌下での脱燐精錬が可能
な、上吹き酸素を用いた転炉型容器による脱燐処理方法
へ移行しつつある。
【０００４】これらの脱燐方法においては、脱燐反応は
簡単に記述すると主として次式で示される。 ２［Ｐ］＋５［Ｏ］＋３ＣａＯ→３ＣａＯ・Ｐ2Ｏ5 （２） ここで、［Ｐ］、［Ｏ］はスラグ・メタル界面に存在す
るＰとＯであり、ＰがＯにより酸化された後、スラグ中
のＣａＯで固定化されると言われている。したがって、
スラグ中のＣａＯ濃度が高いほど、またスラグ・メタル
界面の酸素活量が高いほど、脱燐反応は効率よく進行す
る。
簡単に記述すると主として次式で示される。 ２［Ｐ］＋５［Ｏ］＋３ＣａＯ→３ＣａＯ・Ｐ2Ｏ5 （２） ここで、［Ｐ］、［Ｏ］はスラグ・メタル界面に存在す
るＰとＯであり、ＰがＯにより酸化された後、スラグ中
のＣａＯで固定化されると言われている。したがって、
スラグ中のＣａＯ濃度が高いほど、またスラグ・メタル
界面の酸素活量が高いほど、脱燐反応は効率よく進行す
る。
【０００５】しかしながら、スラグ中ＣａＯ濃度を増加
するために、多量の生石灰を脱燐用フラックスとして添
加すると生成スラグ量が増大する。ＣａＯ濃度が高いス
ラグは粉状化しやすいため、路盤材等への有効利用が困
難であり、スラグの多くは埋め立て処分等となる一種の
産業廃棄物になる。少量の生石灰添加で、ＣａＯ濃度を
低くすると有効利用しやすくなるとともに生成スラグ量
も低減できる。ただし、その場合は、脱燐反応を進行さ
せるためにスラグ・メタル界面の酸素活量を高める必要
がある。
するために、多量の生石灰を脱燐用フラックスとして添
加すると生成スラグ量が増大する。ＣａＯ濃度が高いス
ラグは粉状化しやすいため、路盤材等への有効利用が困
難であり、スラグの多くは埋め立て処分等となる一種の
産業廃棄物になる。少量の生石灰添加で、ＣａＯ濃度を
低くすると有効利用しやすくなるとともに生成スラグ量
も低減できる。ただし、その場合は、脱燐反応を進行さ
せるためにスラグ・メタル界面の酸素活量を高める必要
がある。
【０００６】しかしながら、溶銑脱燐精錬の場合、スラ
グ・メタル界面では脱炭反応が同時に進行するため、バ
ルクスラグの酸化鉄濃度と平衡する酸素活量よりスラグ
・メタル界面の酸素活量はかなり低くなっており、脱燐
速度や脱燐効率が不十分となる。上吹き酸素や鉄鉱石等
の酸化鉄源の添加によりスラグ中酸化鉄濃度を高めるこ
とでスラグ・メタル界面の酸素活量を高め、脱燐精錬効
率を向上することは可能であるが、その場合、スラグ中
の酸化鉄濃度を過剰に高めるため、スロッピングによる
操業不安定や鉄歩留まりの低下、生成スラグ量増大等を
招く。
グ・メタル界面では脱炭反応が同時に進行するため、バ
ルクスラグの酸化鉄濃度と平衡する酸素活量よりスラグ
・メタル界面の酸素活量はかなり低くなっており、脱燐
速度や脱燐効率が不十分となる。上吹き酸素や鉄鉱石等
の酸化鉄源の添加によりスラグ中酸化鉄濃度を高めるこ
とでスラグ・メタル界面の酸素活量を高め、脱燐精錬効
率を向上することは可能であるが、その場合、スラグ中
の酸化鉄濃度を過剰に高めるため、スロッピングによる
操業不安定や鉄歩留まりの低下、生成スラグ量増大等を
招く。
【０００７】上記問題点を解決するため、本発明者らは
先に、上吹き酸素をスラグにより遮断し、溶銑表面に接
触しないように吹きつけることにより、スラグ中酸化鉄
濃度を過剰に高めることなくスラグ・メタル界面の酸素
活量を高め、脱燐効率を大幅に向上する方法を提案した
（特願2001-48592）。
先に、上吹き酸素をスラグにより遮断し、溶銑表面に接
触しないように吹きつけることにより、スラグ中酸化鉄
濃度を過剰に高めることなくスラグ・メタル界面の酸素
活量を高め、脱燐効率を大幅に向上する方法を提案した
（特願2001-48592）。
【０００８】しかしながら、フラックスの溶融スラグ化
状況やスラグの泡立ち度合い、ランスノズルの変形度合
い等によりスラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化
し、安定して上吹き酸素を溶銑に接触しないように制御
することが難しく、時に脱燐効率が低下するという問題
が生じていた。
状況やスラグの泡立ち度合い、ランスノズルの変形度合
い等によりスラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化
し、安定して上吹き酸素を溶銑に接触しないように制御
することが難しく、時に脱燐効率が低下するという問題
が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点に鑑み、安定した高効率脱燐精錬による低燐鋼の製造
を可能とする方法を提供するものである。
点に鑑み、安定した高効率脱燐精錬による低燐鋼の製造
を可能とする方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の要旨とするところは、（１）フラックス添
加と酸素上吹きを行って溶銑を脱燐精錬する際に、上吹
き酸素がスラグにより遮断されて直接溶銑に接触しない
溶銑の脱燐方法において、排ガスダクトに設置したダス
ト濃度計により上吹き酸素と溶銑の接触の有無を判定
し、上吹き酸素が溶銑に接触しないように、上吹き酸素
流量および／または上吹きランス高さを調節することを
特徴とする溶銑の脱燐精錬方法、（２）排ガスダクトに
設置したダスト濃度計により、吹錬開始前あるいは吹錬
開始直後に添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化状況
を判定し、溶融スラグ化後に上吹き酸素がスラグにより
遮断されて直接溶銑に接触しないように制御することを
特徴とする請求項１記載の溶銑の脱燐精錬方法、にあ
る。
め、本発明の要旨とするところは、（１）フラックス添
加と酸素上吹きを行って溶銑を脱燐精錬する際に、上吹
き酸素がスラグにより遮断されて直接溶銑に接触しない
溶銑の脱燐方法において、排ガスダクトに設置したダス
ト濃度計により上吹き酸素と溶銑の接触の有無を判定
し、上吹き酸素が溶銑に接触しないように、上吹き酸素
流量および／または上吹きランス高さを調節することを
特徴とする溶銑の脱燐精錬方法、（２）排ガスダクトに
設置したダスト濃度計により、吹錬開始前あるいは吹錬
開始直後に添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化状況
を判定し、溶融スラグ化後に上吹き酸素がスラグにより
遮断されて直接溶銑に接触しないように制御することを
特徴とする請求項１記載の溶銑の脱燐精錬方法、にあ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では、ランス２のノズル径
とノズル数の適正な設計と、スラグ量に応じた操業中の
上吹き酸素流量とランス高さの調整により、図１で示す
ように、上吹き酸素５がスラグ４で遮断され、直接溶銑
３表面に接触しないように制御する。
とノズル数の適正な設計と、スラグ量に応じた操業中の
上吹き酸素流量とランス高さの調整により、図１で示す
ように、上吹き酸素５がスラグ４で遮断され、直接溶銑
３表面に接触しないように制御する。
【００１２】上吹き酸素と溶銑が接触しないようにする
条件としては、下記（１）式で計算される酸素ジェット
によるスラグ凹み深さＬSが下記（２）式で計算される
酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚みＬSo未
満となる条件とする。 ＬS＝Ｌhｅｘｐ（−0.78ｈ／Ｌh） （１） 但し、Ｌh＝63×(ρS/ρM)-1/3×(Ｆo２/ｎ/ｄ)2/3 ＬS ：酸素ジェットによるスラグ凹み深さ(mm) ｈ ：ランス先端から酸素ジェットが当たっていない部
分のスラグ上面までの距離(mm) Ｌh ：ｈ＝０のときのスラグ凹み深さ(mm) ρS ：スラグの嵩密度（＝約1500kg/m3) ρM ：溶銑の密度（＝6900kg/m3) Ｆo２：上吹き酸素流量(Nm3/h) ｎ ：上吹きランスのノズル孔数(−) ｄ ：上吹きランスのノズル孔直径(mm) ＬSo＝ＷS／ρS ／(πＤ2／4)×1000 （２） 但し、ＷS＝ＷCaO／(％CaO)f×100 ＬSo ：酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚
み(mm) ＷS ：スラグ質量（kg) Ｄ ：スラグ表面における精錬容器の内直径(m) ＷCaO ：添加フラックス中の総CaO質量（kg) (％CaO)f：精錬後のスラグ中ＣａＯ濃度(質量％)
条件としては、下記（１）式で計算される酸素ジェット
によるスラグ凹み深さＬSが下記（２）式で計算される
酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚みＬSo未
満となる条件とする。 ＬS＝Ｌhｅｘｐ（−0.78ｈ／Ｌh） （１） 但し、Ｌh＝63×(ρS/ρM)-1/3×(Ｆo２/ｎ/ｄ)2/3 ＬS ：酸素ジェットによるスラグ凹み深さ(mm) ｈ ：ランス先端から酸素ジェットが当たっていない部
分のスラグ上面までの距離(mm) Ｌh ：ｈ＝０のときのスラグ凹み深さ(mm) ρS ：スラグの嵩密度（＝約1500kg/m3) ρM ：溶銑の密度（＝6900kg/m3) Ｆo２：上吹き酸素流量(Nm3/h) ｎ ：上吹きランスのノズル孔数(−) ｄ ：上吹きランスのノズル孔直径(mm) ＬSo＝ＷS／ρS ／(πＤ2／4)×1000 （２） 但し、ＷS＝ＷCaO／(％CaO)f×100 ＬSo ：酸素ジェットが当たっていない部分のスラグ厚
み(mm) ＷS ：スラグ質量（kg) Ｄ ：スラグ表面における精錬容器の内直径(m) ＷCaO ：添加フラックス中の総CaO質量（kg) (％CaO)f：精錬後のスラグ中ＣａＯ濃度(質量％)
【００１３】しかしながら、フラックスの溶融スラグ化
状況やスラグの泡立ち度合い、ランスノズルの変形度合
い等によりスラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化
し、上記条件のみでは安定して上吹き酸素を溶銑に接触
しないように制御することが難しい。
状況やスラグの泡立ち度合い、ランスノズルの変形度合
い等によりスラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化
し、上記条件のみでは安定して上吹き酸素を溶銑に接触
しないように制御することが難しい。
【００１４】溶銑脱燐精錬時のような約３％以上の酸化
鉄を含むスラグは、スラグ中の鉄イオンの価数変化（Ｆ
ｅ2+⇔Ｆｅ3+）すなわち正孔の移動により、極めて速く
酸素を透過することが知られており、ランスから吹き込
まれてスラグ上面に達した酸素は高速でスラグ中を移行
し、スラグ・メタル界面に達する。そのため、スラグ・
メタル界面の酸素活量は高位に維持され、脱燐反応が速
やかに進行する。
鉄を含むスラグは、スラグ中の鉄イオンの価数変化（Ｆ
ｅ2+⇔Ｆｅ3+）すなわち正孔の移動により、極めて速く
酸素を透過することが知られており、ランスから吹き込
まれてスラグ上面に達した酸素は高速でスラグ中を移行
し、スラグ・メタル界面に達する。そのため、スラグ・
メタル界面の酸素活量は高位に維持され、脱燐反応が速
やかに進行する。
【００１５】しかしながら、時にフラックスの溶融スラ
グ化の進行が遅れたり、過度にスラグが泡立ったりする
と、同一の上吹き酸素流量やランス高さで吹錬をしてい
てもスラグによる上吹き酸素の遮断性が低下し、上吹き
酸素が溶銑に接触する場合がある。また、連続操業によ
りランスノズルが変形しても、上吹き噴流強度が変化
し、スラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化して上吹
き酸素が溶銑に接触する場合がある。このように炉内状
況やランス形状の変化により、上吹き酸素が溶銑に接触
すると、スラグ・メタル界面の酸素活量が低下して脱燐
効率が悪化する。
グ化の進行が遅れたり、過度にスラグが泡立ったりする
と、同一の上吹き酸素流量やランス高さで吹錬をしてい
てもスラグによる上吹き酸素の遮断性が低下し、上吹き
酸素が溶銑に接触する場合がある。また、連続操業によ
りランスノズルが変形しても、上吹き噴流強度が変化
し、スラグによる上吹き酸素の遮断状況が変化して上吹
き酸素が溶銑に接触する場合がある。このように炉内状
況やランス形状の変化により、上吹き酸素が溶銑に接触
すると、スラグ・メタル界面の酸素活量が低下して脱燐
効率が悪化する。
【００１６】本発明では、安定して上吹き酸素と溶銑が
接触しないように上吹き酸素流量とランス高さを調節す
る。その時の上吹き酸素と溶銑の接触の有無の判定に、
排ガスダクトに設置したダスト濃度計を用いる。
接触しないように上吹き酸素流量とランス高さを調節す
る。その時の上吹き酸素と溶銑の接触の有無の判定に、
排ガスダクトに設置したダスト濃度計を用いる。
【００１７】本発明者らは、小型炉を用いた種々の溶銑
脱燐処理実験を実施し、その際、炉の排ガスダクトにダ
クトを貫通する光の透過度によって炉内からのダスト発
生量を測定するダスト濃度計を設置して、脱燐処理中の
ダスト濃度変化を測定した。その結果、図２に示すよう
に、上吹き酸素が溶銑に接触しない条件ではダスト濃度
が低位に安定しているが、上吹き酸素が溶銑に接触する
と極度にダスト濃度が増加する現象を見出した。したが
って、上吹き酸素と溶銑の接触状況はダスト濃度の変化
により極めて容易に判定され、酸素が溶銑と接触したと
判定された場合にはダスト濃度が再び低位に安定するま
で上吹き酸素流量を低下するおよび／またはランス高さ
を上昇することで、非接触条件に復帰でき、スラグ・メ
タル界面の酸素活量を安定して高位に維持することが可
能となる。
脱燐処理実験を実施し、その際、炉の排ガスダクトにダ
クトを貫通する光の透過度によって炉内からのダスト発
生量を測定するダスト濃度計を設置して、脱燐処理中の
ダスト濃度変化を測定した。その結果、図２に示すよう
に、上吹き酸素が溶銑に接触しない条件ではダスト濃度
が低位に安定しているが、上吹き酸素が溶銑に接触する
と極度にダスト濃度が増加する現象を見出した。したが
って、上吹き酸素と溶銑の接触状況はダスト濃度の変化
により極めて容易に判定され、酸素が溶銑と接触したと
判定された場合にはダスト濃度が再び低位に安定するま
で上吹き酸素流量を低下するおよび／またはランス高さ
を上昇することで、非接触条件に復帰でき、スラグ・メ
タル界面の酸素活量を安定して高位に維持することが可
能となる。
【００１８】また、脱燐精錬初期には、精錬開始前もし
くは開始直後に添加した脱燐フラックスがまだ固体の状
態で存在し、溶融スラグ化していない。溶銑温度の上昇
や溶銑中鉄の酸化による酸化鉄の生成とともに、溶銑中
のＳｉの酸化によるＳｉＯ2の生成により高融点のフラ
ックスが低融点化して溶融スラグが形成される。なお、
脱燐フラックスとしては、生石灰、石灰石、脱炭滓、ド
ロマイト等の脱燐を促進するためのＣａＯを含む添加剤
や、蛍石、アルミナ、造塊滓等のスラグの溶融を促進す
るための添加剤が用いられる。
くは開始直後に添加した脱燐フラックスがまだ固体の状
態で存在し、溶融スラグ化していない。溶銑温度の上昇
や溶銑中鉄の酸化による酸化鉄の生成とともに、溶銑中
のＳｉの酸化によるＳｉＯ2の生成により高融点のフラ
ックスが低融点化して溶融スラグが形成される。なお、
脱燐フラックスとしては、生石灰、石灰石、脱炭滓、ド
ロマイト等の脱燐を促進するためのＣａＯを含む添加剤
や、蛍石、アルミナ、造塊滓等のスラグの溶融を促進す
るための添加剤が用いられる。
【００１９】溶融スラグが形成される前の段階では、ス
ラグが溶銑表面を覆わないため、上吹き酸素と溶銑が接
触しないようにするのは困難である。また、溶銑中のＳ
ｉ濃度がまだ高い精錬初期段階ではＰよりもＳｉの方が
優先的に酸化される割合が大きいため、上述のような界
面酸素活量増加による脱燐反応効率向上効果は小さく、
むしろ酸素を直接溶銑に接触させた方が速く脱珪が進行
し、溶融スラグ化を促進する。したがって、溶融スラグ
化した段階で上吹き酸素流量やランス高さを調節して、
上吹き酸素が溶銑に接触しないように制御する方がより
望ましい。
ラグが溶銑表面を覆わないため、上吹き酸素と溶銑が接
触しないようにするのは困難である。また、溶銑中のＳ
ｉ濃度がまだ高い精錬初期段階ではＰよりもＳｉの方が
優先的に酸化される割合が大きいため、上述のような界
面酸素活量増加による脱燐反応効率向上効果は小さく、
むしろ酸素を直接溶銑に接触させた方が速く脱珪が進行
し、溶融スラグ化を促進する。したがって、溶融スラグ
化した段階で上吹き酸素流量やランス高さを調節して、
上吹き酸素が溶銑に接触しないように制御する方がより
望ましい。
【００２０】本発明者らは、上述のダスト濃度計を用い
た溶銑脱燐精錬実験の際、精錬初期段階のダスト濃度変
化を測定した。その結果、図３に示すように、全ての実
験において、上吹き酸素流量とランス高さを一定にして
おいても、精錬開始から数分はダスト濃度が増加する
が、ある時点から急速にダスト濃度が低下する現象が認
められた。この時点で、炉の上部から炉内を観察すると
スラグが溶融化しているのが確認された。すなわち、初
期に添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化の判定もダ
スト濃度計により容易に判定できることが判明した。
た溶銑脱燐精錬実験の際、精錬初期段階のダスト濃度変
化を測定した。その結果、図３に示すように、全ての実
験において、上吹き酸素流量とランス高さを一定にして
おいても、精錬開始から数分はダスト濃度が増加する
が、ある時点から急速にダスト濃度が低下する現象が認
められた。この時点で、炉の上部から炉内を観察すると
スラグが溶融化しているのが確認された。すなわち、初
期に添加した脱燐フラックスの溶融スラグ化の判定もダ
スト濃度計により容易に判定できることが判明した。
【００２１】最良の実施の形態としては、以下のような
方法がある。まず、精錬炉に溶銑を装入し、上吹き送酸
を開始すると同時に脱燐フラックスを添加する。排ガス
ダクトに設置したダスト濃度計の変化を監視し、ダスト
濃度が低下に転じた段階で、（１）、（２）式から計算
される上吹き酸素と溶銑との非接触条件を基に上吹き酸
素流量やランス高さを変更し、ダスト濃度が低位に安定
するのを確認する。この時点でダスト濃度が通常の上吹
き酸素と溶銑の非接触条件時よりも高い場合は、通常レ
ベルのダスト濃度になるまで上吹き酸素流量を低下し、
および／または、ランス高さを上昇する。その後、ダス
ト濃度が大幅に増加した場合には、上吹き酸素流量を低
下し、および／または、ランス高さを上昇して、ダスト
濃度が低位になるように制御する。
方法がある。まず、精錬炉に溶銑を装入し、上吹き送酸
を開始すると同時に脱燐フラックスを添加する。排ガス
ダクトに設置したダスト濃度計の変化を監視し、ダスト
濃度が低下に転じた段階で、（１）、（２）式から計算
される上吹き酸素と溶銑との非接触条件を基に上吹き酸
素流量やランス高さを変更し、ダスト濃度が低位に安定
するのを確認する。この時点でダスト濃度が通常の上吹
き酸素と溶銑の非接触条件時よりも高い場合は、通常レ
ベルのダスト濃度になるまで上吹き酸素流量を低下し、
および／または、ランス高さを上昇する。その後、ダス
ト濃度が大幅に増加した場合には、上吹き酸素流量を低
下し、および／または、ランス高さを上昇して、ダスト
濃度が低位になるように制御する。
【００２２】なお、ダスト濃度計としては、光透過式の
ものには限らず、マイクロ波やＸ線等の放射線を利用し
たものでも良い。但し、集塵水中のダストを測定する方
法のように、炉内の状況がダスト濃度変化として現れる
までの時間が数分を要する場合は、迅速な制御の実施が
困難であり望ましくない。排ガスダクトに設置するよう
な、数秒程度で炉内状況の変化を把握できるダスト濃度
測定システムであることが望ましい実施形態である。
ものには限らず、マイクロ波やＸ線等の放射線を利用し
たものでも良い。但し、集塵水中のダストを測定する方
法のように、炉内の状況がダスト濃度変化として現れる
までの時間が数分を要する場合は、迅速な制御の実施が
困難であり望ましくない。排ガスダクトに設置するよう
な、数秒程度で炉内状況の変化を把握できるダスト濃度
測定システムであることが望ましい実施形態である。
【００２３】
【実施例】試験転炉を用いて、溶銑の脱燐実験を実施し
た。まず、約４．５質量％のＣ、約０．１質量％のＰ、
約０．４質量％のＳｉを含む初期温度約１３００℃の溶
銑約６ｔを用いて脱燐精錬を行った。図４に示すよう
に、試験転炉の排ガスダクト６にはダクトを貫通する光
の透過度により排ガス中のダスト濃度を測定するダスト
濃度計７を設置した。ダスト濃度計７の指示値はコンピ
ュータ９に取り込み、オンライン監視と任意の時間平均
化処理が可能とした。なお、試験転炉の炉内直径はスラ
グ４が存在する部分で約１．１ｍである。
た。まず、約４．５質量％のＣ、約０．１質量％のＰ、
約０．４質量％のＳｉを含む初期温度約１３００℃の溶
銑約６ｔを用いて脱燐精錬を行った。図４に示すよう
に、試験転炉の排ガスダクト６にはダクトを貫通する光
の透過度により排ガス中のダスト濃度を測定するダスト
濃度計７を設置した。ダスト濃度計７の指示値はコンピ
ュータ９に取り込み、オンライン監視と任意の時間平均
化処理が可能とした。なお、試験転炉の炉内直径はスラ
グ４が存在する部分で約１．１ｍである。
【００２４】溶銑３を転炉１に装入し、脱燐フラックス
であるＣａＯ濃度９５質量％の生石灰１０５ｋｇを投入
した後、上吹きランス２からの酸素５の吹き付けにより
１２分間の脱燐精錬を行った。上吹きランス２として
は、予め設計、製作したノズル数４、ノズル出口直径３
０mmのものを使用し、精錬開始時点での上吹き酸素流量
は１０００Nm3/h、ランス先端から溶銑上面までの距離
は０．５ｍとした。
であるＣａＯ濃度９５質量％の生石灰１０５ｋｇを投入
した後、上吹きランス２からの酸素５の吹き付けにより
１２分間の脱燐精錬を行った。上吹きランス２として
は、予め設計、製作したノズル数４、ノズル出口直径３
０mmのものを使用し、精錬開始時点での上吹き酸素流量
は１０００Nm3/h、ランス先端から溶銑上面までの距離
は０．５ｍとした。
【００２５】吹錬開始からダスト濃度計７を監視し、１
０秒毎の平均ダスト濃度指示値が上昇から低下に転じた
時点で、上吹き酸素流量を８００Nm3/h、ランス高さを
０．７ｍに変更した。この時点で、ダスト濃度計７の指
示値が通常よりも高い場合には、通常レベルまでダスト
濃度が低下するまでランス高さを上昇した。その後、ダ
スト濃度計の指示値が低位に安定している場合は精錬終
了まで上吹き酸素流量とランス高さを一定としたが、ダ
スト濃度計指示値が大幅に増加した場合には上吹き酸素
流量を低下したりランス高さを上昇して、ダスト濃度計
指示値が低位に安定するように制御した。
０秒毎の平均ダスト濃度指示値が上昇から低下に転じた
時点で、上吹き酸素流量を８００Nm3/h、ランス高さを
０．７ｍに変更した。この時点で、ダスト濃度計７の指
示値が通常よりも高い場合には、通常レベルまでダスト
濃度が低下するまでランス高さを上昇した。その後、ダ
スト濃度計の指示値が低位に安定している場合は精錬終
了まで上吹き酸素流量とランス高さを一定としたが、ダ
スト濃度計指示値が大幅に増加した場合には上吹き酸素
流量を低下したりランス高さを上昇して、ダスト濃度計
指示値が低位に安定するように制御した。
【００２６】同様の脱燐精錬実験を５０チャージ実施し
た。精錬終了後のスラグ中ＣａＯ濃度は３９〜４３質量
％の間であった。
た。精錬終了後のスラグ中ＣａＯ濃度は３９〜４３質量
％の間であった。
【００２７】次に比較例として、同一の試験炉および上
吹きランスを用いて、実施例と同じ溶銑条件、生石灰投
入量、精錬時間で５０チャージの脱燐精錬実験を実施し
た。比較例においては、ダスト濃度計を使用せず、精錬
開始時点での上吹き送酸量とランス高さは実施例と同一
とした。実施例の５０チャージにおいて、１０秒毎の平
均ダスト濃度指示値が上昇から低下に転じた時点が平均
で精錬開始から１．５分であったため、比較例では精錬
開始から１．５分経過した時点で、常に上吹き酸素流量
を８００Nm3/h、ランス高さを０．７ｍに変更し、精錬
終了まで一定とした。
吹きランスを用いて、実施例と同じ溶銑条件、生石灰投
入量、精錬時間で５０チャージの脱燐精錬実験を実施し
た。比較例においては、ダスト濃度計を使用せず、精錬
開始時点での上吹き送酸量とランス高さは実施例と同一
とした。実施例の５０チャージにおいて、１０秒毎の平
均ダスト濃度指示値が上昇から低下に転じた時点が平均
で精錬開始から１．５分であったため、比較例では精錬
開始から１．５分経過した時点で、常に上吹き酸素流量
を８００Nm3/h、ランス高さを０．７ｍに変更し、精錬
終了まで一定とした。
【００２８】実施例５０チャージと比較例５０チャージ
の溶銑脱燐精錬実験における精錬後の溶銑中Ｐ濃度の最
小値、最大値、平均値を表１に示す。Ｐ濃度の最小値に
殆ど差は認められないが、実施例では比較例に比べてＰ
濃度の最大値と平均値が大きく低下しており、精錬のバ
ラツキが大幅に改善されるのが確認された。
の溶銑脱燐精錬実験における精錬後の溶銑中Ｐ濃度の最
小値、最大値、平均値を表１に示す。Ｐ濃度の最小値に
殆ど差は認められないが、実施例では比較例に比べてＰ
濃度の最大値と平均値が大きく低下しており、精錬のバ
ラツキが大幅に改善されるのが確認された。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明により、安定した高効率脱燐精錬
による極低燐化処理が可能となった。
による極低燐化処理が可能となった。
【図１】上吹き溶銑脱燐精錬時の転炉型容器内の酸素噴
流、スラグ、溶銑の状況を示す模式図。
流、スラグ、溶銑の状況を示す模式図。
【図２】上吹き酸素と溶銑が接触した場合のダスト濃度
計指示値の変化を示す図。
計指示値の変化を示す図。
【図３】初期に添加した脱燐フラックスが溶融スラグ化
した場合のダスト濃度計指示値の変化を示す図。
した場合のダスト濃度計指示値の変化を示す図。
【図４】実施例の溶銑脱燐精錬炉の構成図。
１ 転炉型容器
２ 上吹きランス
３ 溶銑
４ スラグ
５ 酸素ジェット
６ 排ガスダクト
７ ダスト濃度計
７ａ ダスト濃度計光源
７ｂ ダスト濃度計受光部
９ コンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K014 AA03 AB02 AB03 AB11 AB12
AB16 AC11 AC17 AD27
4K070 AB06 AB17 AB18 AC02 AC14
AC16 AC18 AC19 AC20 BA07
BC04 BD02 BD07 BD13 BE20
CA11 CF06
Claims (2)
- 【請求項１】 フラックス添加と酸素上吹きを行って溶
銑を脱燐精錬する際に、上吹き酸素がスラグにより遮断
されて直接溶銑に接触しない溶銑の脱燐方法において、
排ガスダクトに設置したダスト濃度計により上吹き酸素
と溶銑の接触の有無を判定し、上吹き酸素が溶銑に接触
しないように、上吹き酸素流量および／または上吹きラ
ンス高さを調節することを特徴とする溶銑の脱燐精錬方
法。 - 【請求項２】 排ガスダクトに設置したダスト濃度計に
より、吹錬開始前あるいは吹錬開始直後に添加した脱燐
フラックスの溶融スラグ化状況を判定し、溶融スラグ化
後に上吹き酸素がスラグにより遮断されて直接溶銑に接
触しないように制御することを特徴とする請求項１記載
の溶銑の脱燐精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308198A JP2003113412A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 溶銑の脱燐精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308198A JP2003113412A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 溶銑の脱燐精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003113412A true JP2003113412A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308198A Pending JP2003113412A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 溶銑の脱燐精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003113412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220007143A (ko) | 2019-07-22 | 2022-01-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용철의 탈인 방법 |
| CN114150100A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-08 | 邯郸钢铁集团设计院有限公司 | 一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法 |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308198A patent/JP2003113412A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220007143A (ko) | 2019-07-22 | 2022-01-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용철의 탈인 방법 |
| CN114150100A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-08 | 邯郸钢铁集团设计院有限公司 | 一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法 |
| CN114150100B (zh) * | 2021-10-15 | 2023-02-03 | 邯郸钢铁集团设计院有限公司 | 一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040930 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061121 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070320 |