JP2006097137A - 溶銑の予備処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶銑5を製鋼炉へ装入する前に、該溶銑が含有する珪素、燐、硫黄を予め除去する溶銑予備処理において、トピードカー6に保持した前記溶銑に、蛍石を含まない精練剤2をランス4を介してキャリアガス12で吹き込み脱珪及び脱燐した後、その脱珪及び脱燐された溶銑を取鍋に移し、蛍石を含む脱硫剤を添加して機械撹拌して脱硫すると共に、該脱硫で生じた弗素含有スラグを高炉装入原料の一部とし、該弗素含有スラグの弗素を希釈し、弗素含有量1000ppm以下の高炉スラグとして高炉から排出する。
【選択図】 図1
Description
[Si]+O2 =SiO2 (1)’
これらの反応は、酸化反応であり、脱燐の場合、反応生成物である燐酸は、CaOにトラップされてスラグ中に固定される。従来から脱燐においては、蛍石はCaOの溶融を促進するため、脱燐反応をも促進すると言われている。また、この反応は、発熱反応であり、低温ほど脱燐が促進される。本発明では、トピード型脱燐処理を採用することにしたが、その理由は、以下の通りである。一方、脱珪反応では、CaOとの反応によらず、蛍石の影響は少ない。
Al2O3を使用するに当たっては、耐火物の損耗を考慮する必要がある。つまり、トピードのようにAl2O3−SiC−CといったAl2O3系耐火物の場合は、精錬剤にAl2O3が混入しても問題ない。しかし、転炉型脱燐の場合、同一転炉で溶銑脱燐、脱炭を行なうことがある。その場合、耐火物保護を目的とした石灰、MgO源のスラグコーテイング層がAl2O3と低融点液相を形成し、耐火物損耗が増大するといった問題が生じる。
脱硫剤としては、従来よりCaO系、ソーダ灰系、Mg系等がある。コスト面から、現在は、CaO系の脱硫剤が主流となっている。この脱硫剤には蛍石が添加されるが、その蛍石は、スラグもしくはCaO系脱硫剤の組織(ネットワーク)を破断し、溶融を促進すると言われている。発明者は、この蛍石に代えて、脱燐の場合と同様にAl2O3の使用を考えた。しかしながら、Al2O3は、蛍石と同様にCaO系脱硫剤の融点を低下させるが、生成した液相の粘性が高くなり、脱硫剤を凝集させて反応界面積の低下を招く。従って、反応界面積増加のため、蛍石に代えてAl2O3を用いるのは、脱硫処理では好ましくない。そこで、発明者は、脱硫剤への蛍石は添加を従来通り行なうが、その使用量をできるだけ減らすことにした。また、脱硫プロセスとしては種々の方式があるが、本発明では、機械攪拌方式を採用することにした。この方式では、添加したCaO系脱硫剤が、溶銑中に巻き込まれて脱硫反応界面積が大きくなるため、精錬剤の利用効率が高い利点があり、少ない精錬剤量でしかも該精錬剤の溶融を促進する蛍石のような滓化促進剤を低減しても、数ppmオーダの所謂「低硫黄域」濃度までの脱硫処理が可能だからである。一方、トピードもしくは取鍋(溶銑鍋ともいう)に溶銑を保持し、CaO系脱硫剤をキャリアガスで吹き込むプロセス(所謂インジェクション法)もある。このプロセスでは、粉状の脱硫剤を吹き込むので、脱硫剤が溶銑中に滞留している間は大きな反応界面積を有する。ところが、かかる脱硫剤は、溶銑に対して比重が小さいので、大流量のキャリアガスに伴われ、数秒で溶銑の表面に浮上してしまい、固体の割合が多いトップスラグを形成し、反応効率を低下する。つまり、溶銑内での滞留時間が短く、機械攪拌方式に比べて反応効率が低いので、本発明では、この方式を採用しないことにしたのである。
脱硫率(%)=(△[S]/[S]i)×100={([S]i−[S]f)/[S]i}×100 (3)
ここで、[S]i:処理前溶銑中S濃度、[S]f:処理後溶銑中S濃度
(1)スラグの粉砕、(2)篩い分け;粒度0.5〜2mmのものを試料とする、(3)試料量;水1リットル当たり100g、(4)振とう機による200回/分×6時間の振とう、(5)0.45μm目のフィルタによる濾過、(6)残渣蒸留後のICP分析
なお、スラグからの弗素溶出量については、0.05mg/リットルを検出限界として、限界以上と以下で結果を整理した。その結果、高炉スラグ中の弗素含有量を1000ppm以下にすれば、ばらつきを含めても、確実に弗素溶出量が検出限界以下になることを見出した。
2 脱燐剤
3 ランス固定台車
4 ランス
5 溶銑
6 トピードカー
7 集塵フード
8 撹拌子(インペラ)
9 ガス上吹きランス
10 脱硫剤
11 取鍋(溶銑装入鍋)
12 キャリアガス
Claims (1)
- 溶銑を製鋼炉へ装入する前に、該溶銑が含有する珪素、燐、硫黄を予め除去する溶銑予備処理において、
トピードカーに保持した前記溶銑に、蛍石を含まない精錬剤をランスを介してキャリアガスで吹き込み脱珪及び脱燐した後、その脱珪及び脱燐された溶銑を取鍋に移し、蛍石を含む脱硫剤を添加して機械撹拌して脱硫すると共に、該脱硫で生じた弗素含有スラグを高炉装入原料の一部として使用し、該弗素含有スラグの弗素を希釈し、弗素含有量1000質量ppm以下の高炉スラグとして高炉から排出することを特徴とする溶銑の予備処理方法。
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