JP2005042137A - 鋼の精錬用造滓材 - Google Patents
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Abstract
【課題】鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を、蛍石を使用することなく、アルミ灰や廃耐火材を活用して促すことができ、したがって充分な精錬能を有しつつ、蛍石を使用することに起因する炉壁の溶損を抑え、また土壌汚染の危惧を未然に防止できる鋼の精錬用造滓材を提供する。
【解決手段】鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材を、６０〜９０重量％のアルミ灰、５〜２０重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で５〜２０重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材で構成した。
【選択図】 なし
【解決手段】鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材を、６０〜９０重量％のアルミ灰、５〜２０重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で５〜２０重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材で構成した。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼の精錬用造滓材に関する。例えば取鍋精錬炉を用いて溶鋼の脱硫を行なう場合、一般に生石灰と、還元剤としてカーボンや金属Ａｌ等を添加する。本発明は、このような鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のような造滓材として一般に、蛍石が使用されている（例えば特許文献１〜４参照）。しかし、蛍石を使用すると、添加した生石灰の滓化を促すことができるものの、精錬時に炉壁の溶損が激しく、また生成する滓化物を埋立処分したり、路盤材等として利用する場合に、フッ素の溶出による土壌汚染の危惧がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５７０８４号公報
【特許文献２】
特開平７−１０２３１０号公報
【特許文献３】
特開平８−１３４５２８号公報
【特許文献４】
特開平１０−１０２１１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を、蛍石を使用することなく促すことができる造滓材であって、精錬時における炉壁の溶損を抑え、また生成する滓化物を埋立処分したり、路盤材等として利用する場合に、フッ素の溶出による土壌汚染の危惧がない造滓材を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材であって、６０〜９０重量％のアルミ灰、５〜２０重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で５〜２０重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成ることを特徴とする鋼の精錬用造滓材に係る。
【０００６】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材であり、通常は例えば取鍋精錬炉を用いて溶鋼の脱硫を行なうときに添加した生石灰の滓化を促す造滓材である。
【０００７】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、アルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成るものである。アルミ灰は、アルミ精錬時に発生するアルミドロスを精製した残灰、金属Ａｌの切削、研削及び研磨等の加工時に発生する粉粒体等である。またＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材は、炉の構築材料として使用したかかる耐火材の廃材（使用済み廃材）、例えば使用済み耐火レンガ、かかる耐火材の製造乃至加工時に発生する不良品等である。これらの廃耐火材のうちで、ＭｇＯ−Ｃ系耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系耐火材は炉の構築材料として併用されることが多く、したがってこれらの廃材は結果として混合物の形で発生することが多い。通常、かかる混合物は、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材／ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材＝１／３〜３／１（重量比）の割合から成っているが、１／２〜２／１（重量比）の割合から成っていることが多い。アルミ灰や以上のような廃耐火材はその処分に困っており、その有効利用手段が模索されているのが実情であるが、本発明ではこれらを鋼の精錬用造滓材として活用する。
【０００８】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、アルミ灰を６０〜９０重量％、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材を５〜２０重量％、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材を合計で５〜２０重量％含有して成るものである。かかる重量割合の範囲内において、生石灰の滓化促進、炉壁の溶損抑制、更には溶鋼の脱硫を充分に図ることができる。これらをより充分に図るためには、アルミ灰を６０〜８０重量％、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材を１０〜１５重量％、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材を合計で１０〜１５重量％含有して成るものとするのが好ましい。
【０００９】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、前記のような重量割合の、アルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成るものであり、その形態としては、これらを混合前及び／又は混合後に破砕又は粉砕した混合物から成るものとすることもできるが、取扱いの便宜上、これらの粉末をブリケットマシーンやプレスマシーン等で乾式成形したものが好ましい。
【００１０】
それぞれに相応のバラツキはあるが、一般に、アルミ灰は、Ａｌ２Ｏ３を４０〜７０重量％、金属Ａｌを１５〜３０重量％、ＭｇＯを５〜１０重量％、ＣａＯを０．５〜１重量％及びその他の成分を２０〜４５重量％含有しており、またＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材は、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜３重量％、ＭｇＯを３５〜５０重量％、ＣａＯを３５〜５０重量％及びその他の成分を３〜１５重量％含有していて、更にＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材の混合物は、Ａｌ２Ｏ３を３５〜４５重量％、ＭｇＯを３５〜５０重量％、ＣａＯを５〜１５重量％及びその他の成分を５〜１５重量％含有している。したがって、これらを前記のような重量割合で混合した本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、以上の数値に基づいて算出されるＡｌ２Ｏ３、金属Ａｌ、ＭｇＯ、ＣａＯ及びその他の成分を含有するものとなるが、なかでも、Ａｌ２Ｏ３を３０〜６０重量％、金属Ａｌを１０〜２５重量％、ＭｇＯを５〜２５重量％、ＣａＯを２〜１５重量％及びその他の成分を３０重量％以下（合計１００重量％）の割合で含有するものとするのが好ましい。
【００１１】
【実施例】
試験区分１
表１に記載の組成を有するアルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材（廃耐火材Ａ）、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材／ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材＝１／１（重量比）の混合物（廃耐火材Ｂ）及び蛍石を用いて、表２に記載の組成を有する各例の造滓材を調製した。各例の造滓材は、アルミ灰、廃耐火材Ａ、廃耐火材Ｂ及び蛍石を粉砕し、その粉砕物を表２に記載の配合比となるよう混合した後、その混合物を粒子径０．５〜３ｍｍの顆粒状に乾式成形することにより調製した。表１に記載の組成を有する生石灰を粉砕し、分級した粒子径１〜３ｍｍの生石灰粒７ｇと造滓材３ｇとを混合し、その混合物をアルミナ板上に載せ、雰囲気温度を１３７０℃に維持した電気炉内に３０分間静置した後、取り出して、生石灰粒の滓化（溶融）状態を目視にて観察すると共に、未溶融の生石灰粒の残量を求めた。結果を表３にまとめて示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
表３において、
◎：ほぼ全体が滓化（溶融）している
○：ほぼ１／２以上が滓化（溶融）している
△：ほぼ１／２以上が未滓化（未溶融）のまま残っている
×：ほぼ全体が未滓化（未溶融）のまま残っている
【００１６】
試験区分２
試験区分１に記載の生石灰粒／試験区分１に記載の実施例２の造滓材＝７／３（重量比）の割合で混合し、その混合物を直径１０ｃｍ×高さ２ｃｍの短寸な円柱状にプレスマシーンで乾式成形した。この円柱状成形物をＭｇＯ−Ｃ耐火材板上に載せ、雰囲気温度１４００℃に維持した電気炉内に３０分間静置した後、取り出して、その滓化（溶融）状態及びＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損状態を目視にて観察したところ、円柱状成形物は全体として広がることなく泡状に滓化（溶融）しており、ＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損は殆ど認められなかった。
【００１７】
別に、試験区分１に記載の生石灰粒／試験区分１に記載の比較例６の造滓材＝７／３（重量比）の割合で混合し、その混合物から前記と同様に円柱状成形物を乾式成形した。この円柱状成形物を前記と同様に処理したところ、円柱状成形物はＭｇＯ−Ｃ耐火材板上に広がって滓化（溶融）しており、ＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損が明らかに認められた。
【００１８】
試験区分３
８０ｔ取鍋精錬炉を用いた０．２５％Ｃ構造用鋼の精錬時に、いずれも試験区分１に記載したものを用いて、表４に記載の割合で生石灰粒や造滓材等を添加した。精錬前及び精錬後における鋼中のＳ％、精錬後に取鍋精錬炉のスラグラインへ吹付けた補修材の使用量を求め、結果を表４にまとめて示した。
【００１９】
【表４】
【００２０】
表４の結果から、蛍石を使用しない実施例２の造滓材は、蛍石を使用した比較例６の造滓材と比べて、充分な脱硫能を有し、また炉壁の溶損を抑えていることが明らかである。
【００２１】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を、蛍石を使用することなく、アルミ灰や廃耐火材を活用して促すことができ、したがって充分な精錬能を有しつつ、蛍石を使用することに起因する炉壁の溶損を抑え、また土壌汚染の危惧を未然に防止できるという効果がある。
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼の精錬用造滓材に関する。例えば取鍋精錬炉を用いて溶鋼の脱硫を行なう場合、一般に生石灰と、還元剤としてカーボンや金属Ａｌ等を添加する。本発明は、このような鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のような造滓材として一般に、蛍石が使用されている（例えば特許文献１〜４参照）。しかし、蛍石を使用すると、添加した生石灰の滓化を促すことができるものの、精錬時に炉壁の溶損が激しく、また生成する滓化物を埋立処分したり、路盤材等として利用する場合に、フッ素の溶出による土壌汚染の危惧がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５７０８４号公報
【特許文献２】
特開平７−１０２３１０号公報
【特許文献３】
特開平８−１３４５２８号公報
【特許文献４】
特開平１０−１０２１１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を、蛍石を使用することなく促すことができる造滓材であって、精錬時における炉壁の溶損を抑え、また生成する滓化物を埋立処分したり、路盤材等として利用する場合に、フッ素の溶出による土壌汚染の危惧がない造滓材を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材であって、６０〜９０重量％のアルミ灰、５〜２０重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で５〜２０重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成ることを特徴とする鋼の精錬用造滓材に係る。
【０００６】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材であり、通常は例えば取鍋精錬炉を用いて溶鋼の脱硫を行なうときに添加した生石灰の滓化を促す造滓材である。
【０００７】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、アルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成るものである。アルミ灰は、アルミ精錬時に発生するアルミドロスを精製した残灰、金属Ａｌの切削、研削及び研磨等の加工時に発生する粉粒体等である。またＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材は、炉の構築材料として使用したかかる耐火材の廃材（使用済み廃材）、例えば使用済み耐火レンガ、かかる耐火材の製造乃至加工時に発生する不良品等である。これらの廃耐火材のうちで、ＭｇＯ−Ｃ系耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系耐火材は炉の構築材料として併用されることが多く、したがってこれらの廃材は結果として混合物の形で発生することが多い。通常、かかる混合物は、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材／ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材＝１／３〜３／１（重量比）の割合から成っているが、１／２〜２／１（重量比）の割合から成っていることが多い。アルミ灰や以上のような廃耐火材はその処分に困っており、その有効利用手段が模索されているのが実情であるが、本発明ではこれらを鋼の精錬用造滓材として活用する。
【０００８】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、アルミ灰を６０〜９０重量％、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材を５〜２０重量％、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材を合計で５〜２０重量％含有して成るものである。かかる重量割合の範囲内において、生石灰の滓化促進、炉壁の溶損抑制、更には溶鋼の脱硫を充分に図ることができる。これらをより充分に図るためには、アルミ灰を６０〜８０重量％、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材を１０〜１５重量％、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材を合計で１０〜１５重量％含有して成るものとするのが好ましい。
【０００９】
本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、前記のような重量割合の、アルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成るものであり、その形態としては、これらを混合前及び／又は混合後に破砕又は粉砕した混合物から成るものとすることもできるが、取扱いの便宜上、これらの粉末をブリケットマシーンやプレスマシーン等で乾式成形したものが好ましい。
【００１０】
それぞれに相応のバラツキはあるが、一般に、アルミ灰は、Ａｌ２Ｏ３を４０〜７０重量％、金属Ａｌを１５〜３０重量％、ＭｇＯを５〜１０重量％、ＣａＯを０．５〜１重量％及びその他の成分を２０〜４５重量％含有しており、またＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材は、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜３重量％、ＭｇＯを３５〜５０重量％、ＣａＯを３５〜５０重量％及びその他の成分を３〜１５重量％含有していて、更にＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材の混合物は、Ａｌ２Ｏ３を３５〜４５重量％、ＭｇＯを３５〜５０重量％、ＣａＯを５〜１５重量％及びその他の成分を５〜１５重量％含有している。したがって、これらを前記のような重量割合で混合した本発明に係る鋼の精錬用造滓材は、以上の数値に基づいて算出されるＡｌ２Ｏ３、金属Ａｌ、ＭｇＯ、ＣａＯ及びその他の成分を含有するものとなるが、なかでも、Ａｌ２Ｏ３を３０〜６０重量％、金属Ａｌを１０〜２５重量％、ＭｇＯを５〜２５重量％、ＣａＯを２〜１５重量％及びその他の成分を３０重量％以下（合計１００重量％）の割合で含有するものとするのが好ましい。
【００１１】
【実施例】
試験区分１
表１に記載の組成を有するアルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材（廃耐火材Ａ）、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材／ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材＝１／１（重量比）の混合物（廃耐火材Ｂ）及び蛍石を用いて、表２に記載の組成を有する各例の造滓材を調製した。各例の造滓材は、アルミ灰、廃耐火材Ａ、廃耐火材Ｂ及び蛍石を粉砕し、その粉砕物を表２に記載の配合比となるよう混合した後、その混合物を粒子径０．５〜３ｍｍの顆粒状に乾式成形することにより調製した。表１に記載の組成を有する生石灰を粉砕し、分級した粒子径１〜３ｍｍの生石灰粒７ｇと造滓材３ｇとを混合し、その混合物をアルミナ板上に載せ、雰囲気温度を１３７０℃に維持した電気炉内に３０分間静置した後、取り出して、生石灰粒の滓化（溶融）状態を目視にて観察すると共に、未溶融の生石灰粒の残量を求めた。結果を表３にまとめて示した。
【００１２】
【表１】
【表２】
【表３】
表３において、
◎：ほぼ全体が滓化（溶融）している
○：ほぼ１／２以上が滓化（溶融）している
△：ほぼ１／２以上が未滓化（未溶融）のまま残っている
×：ほぼ全体が未滓化（未溶融）のまま残っている
【００１６】
試験区分２
試験区分１に記載の生石灰粒／試験区分１に記載の実施例２の造滓材＝７／３（重量比）の割合で混合し、その混合物を直径１０ｃｍ×高さ２ｃｍの短寸な円柱状にプレスマシーンで乾式成形した。この円柱状成形物をＭｇＯ−Ｃ耐火材板上に載せ、雰囲気温度１４００℃に維持した電気炉内に３０分間静置した後、取り出して、その滓化（溶融）状態及びＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損状態を目視にて観察したところ、円柱状成形物は全体として広がることなく泡状に滓化（溶融）しており、ＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損は殆ど認められなかった。
【００１７】
別に、試験区分１に記載の生石灰粒／試験区分１に記載の比較例６の造滓材＝７／３（重量比）の割合で混合し、その混合物から前記と同様に円柱状成形物を乾式成形した。この円柱状成形物を前記と同様に処理したところ、円柱状成形物はＭｇＯ−Ｃ耐火材板上に広がって滓化（溶融）しており、ＭｇＯ−Ｃ耐火材板の溶損が明らかに認められた。
【００１８】
試験区分３
８０ｔ取鍋精錬炉を用いた０．２５％Ｃ構造用鋼の精錬時に、いずれも試験区分１に記載したものを用いて、表４に記載の割合で生石灰粒や造滓材等を添加した。精錬前及び精錬後における鋼中のＳ％、精錬後に取鍋精錬炉のスラグラインへ吹付けた補修材の使用量を求め、結果を表４にまとめて示した。
【００１９】
【表４】
表４の結果から、蛍石を使用しない実施例２の造滓材は、蛍石を使用した比較例６の造滓材と比べて、充分な脱硫能を有し、また炉壁の溶損を抑えていることが明らかである。
【００２１】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を、蛍石を使用することなく、アルミ灰や廃耐火材を活用して促すことができ、したがって充分な精錬能を有しつつ、蛍石を使用することに起因する炉壁の溶損を抑え、また土壌汚染の危惧を未然に防止できるという効果がある。
Claims (5)
- 鋼の精錬時に添加した生石灰の滓化を促す造滓材であって、６０〜９０重量％のアルミ灰、５〜２０重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で５〜２０重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材から成ることを特徴とする鋼の精錬用造滓材。
- ６０〜８０重量％のアルミ灰、１０〜１５重量％のＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、合計で１０〜１５重量％のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＡｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材から成る請求項１記載の鋼の精錬用造滓材。
- ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材／ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材＝１／３〜３／１（重量比）の割合で含有する請求項１又は２記載の鋼の精錬用造滓材。
- アルミ灰、ＭｇＯ−ＣａＯ系廃耐火材、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火材及びＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ系廃耐火材の各粉末の混合物を乾式成形したものから成る請求項１〜３のいずれか一つの項記載の鋼の精錬用造滓材。
- Ａｌ２Ｏ３を３０〜６０重量％、金属Ａｌを１０〜２５重量％、ＭｇＯを５〜２５重量％、ＣａＯを２〜１５重量％及びその他の成分を３０重量％以下（合計１００重量％）の割合で含有する請求項１〜４のいずれか一つの項記載の鋼の精錬用造滓材。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200823A JP4184884B2 (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 鋼の脱硫精錬用造滓材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200823A JP4184884B2 (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 鋼の脱硫精錬用造滓材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005042137A true JP2005042137A (ja) | 2005-02-17 |
| JP4184884B2 JP4184884B2 (ja) | 2008-11-19 |
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ID=34261075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2003200823A Expired - Fee Related JP4184884B2 (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 鋼の脱硫精錬用造滓材 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4184884B2 (ja) |
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2003
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