JP2013127089A - 溶銑予備処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トピードカー内に保持された溶銑に対して、酸素ガスと酸化鉄源及び石灰源からなる粉状脱燐剤を吹き込みランス又は上吹きランスを通じて供給し、溶銑に脱Si反応と脱P反応を順次生じさせ、溶銑中のSi及びPを除去する方法において、酸素ガス比率(%)={B/(A+B)}×100(但し、A:粉状脱燐剤のうち酸化鉄源に含まれる酸素量(Nm3/min)、B:酸素ガス流量(Nm3/min))で示される酸素ガス比率を、脱Si反応期間中は80%以上、脱P反応期間中は60%以下とする。
【選択図】図2
Description
また、特許文献2の方法では、上吹きランスを用いて溶銑表面に酸素ガスを吹き付け、溶銑中Cの燃焼とCOガスの2次燃焼を介して溶銑温度の上昇を図っている。しかし、この方法でも熱余裕拡大と脱P反応効率を両立させる条件が明確でない。また、特許文献3の方法では、高炉での受銑前にトピードカー内に予め装入した冷鉄源を効率的に溶解することが可能であるが、脱Si・脱P反応を考慮した溶銑温度の制御が行われていない。
[1]トピードカー内に保持された溶銑に対して、酸素ガスと酸化鉄源及び石灰源からなる粉状脱燐剤を吹き込みランス又は上吹きランスを通じて供給し、溶銑に脱Si反応と脱P反応を順次生じさせ、溶銑中のSi及びPを除去する方法において、下記(1)式で示される酸素ガス比率を、脱Si反応期間中は80%以上、脱P反応期間中は60%以下とすることを特徴とする溶銑予備処理方法。
酸素ガス比率(%)={B/(A+B)}×100 …(1)
但し A:粉状脱燐剤のうち酸化鉄源に含まれる酸素量(Nm3/min)
B:酸素ガス流量(Nm3/min)
[2]上記[1]の溶銑予備処理方法において、高炉での受銑前にトピードカー内に予め装入する冷鉄源又は/及び処理中に上方からトピードカー内に添加する冷鉄源により、処理中の溶銑温度を1400℃以下に制御することを特徴とする溶銑予備処理方法。
この方法における酸素ガスと粉状脱燐剤の供給形態、使用する粉状脱燐剤(酸化鉄及び石灰源)及び酸素ガス、粉状脱燐剤の搬送ガスなどの各条件については、後に詳述する。
図1に実験を行ったトピードカーを示す。1はインジェクションランス(吹き込みランス)、2はトピードカー内に保持された溶銑、3は同じくスラグであり、脱Si・P処理では、先端が溶銑2に浸漬されたインジェクションランス1を通じて、溶銑2中に粉状脱燐剤を搬送ガスとともに吹き込み、溶銑に脱Si反応と脱P反応を順次生じさせ、溶銑中のSi及びPを除去する。一般に、粉状脱燐剤としては、酸化鉄源(例えば、焼結鉱粉、スラグ粉、ダスト、スケールなど)と石灰が用いられ、搬送ガスとしては不活性ガスや酸素ガスが用いられる。
処理の対象とした溶銑量、溶銑温度及び成分(初期条件)を表1に、処理条件を表2にそれぞれ示す。粉状脱燐剤としては、CaO粉と酸化鉄源である焼結鉱粉、ダスト及び転炉スラグ粉を用いた。この粉状脱燐剤を、インジェクションランス1の内管を通じて搬送ガス(酸素+窒素)とともに溶銑2中に吹き込んだ。
この試験では、下記(1)式で示される処理中の酸素ガス比率が処理効率に及ぼす影響を調べた。処理中の酸素ガス比率は、酸化鉄源である焼結鉱、ダスト及び転炉スラグ粉の吹き込み速度と、その搬送ガス中に混合する酸素ガスの割合によって制御した。
酸素ガス比率(%)={B/(A+B)}×100 …(1)
但し A:粉状脱燐剤のうち酸化鉄源に含まれる酸素量(Nm3/min)
B:酸素ガス流量(Nm3/min)
ここで、酸化鉄源が含有する酸素量は、酸化鉄源を構成する化合物中の酸素濃度と脱燐剤の供給速度から計算される。
処理前半の脱Si反応期間、処理後半の脱P反応期間について、それぞれ酸素ガス比率と処理効率との関係を調査した。その結果を図2と図3に示す。ここで、脱Si酸素効率、脱P酸素効率は以下の式で示される。
脱Si酸素効率=ΔSi(%)×8.0/(酸素原単位,Nm3/t)
脱P酸素効率=ΔP(%)×9.03/(酸素原単位,Nm3/t)
但し ΔSi:[脱Si処理前Si濃度(mass%)]−[脱Si処理後Si濃度(mass%)]
ΔP:[脱P処理前P濃度(mass%)]−[脱P処理後P濃度(mass%)]
なお、上記ΔSiの定義中「脱Si処理」とは、処理前半の脱Si反応期間中での処理を指し、同じくΔPの定義中「脱P処理」とは、処理後半の脱P反応期間中での処理を指す。
また、脱Si反応期間、脱P反応期間期の区別は、トーピードカーの集塵系統で測定される排ガス温度或いはサンプル採集で判定でき、例えば、排ガス温度の急上昇で脱Si反応期間が終了したと判断することができる。
酸素ガスは、単独で供給してもよいし、粉状脱燐剤の搬送ガスとして粉状脱燐剤とともに供給してもよい。また、酸素ガスは、他のガスと混合して供給してもよい。
同じく粉状脱燐剤である石灰源としては、CaO粉、転炉スラグ、鋳造スラグなどが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。
粉状脱燐剤の搬送ガスは、酸素ガス、窒素ガス、圧縮空気などが挙げられ、本発明が規定する酸素ガス比率を満足する範囲で、これらの1種以上を用いることができる。
冷鉄源としては、製鉄所内で発生する地金類、還元鉄、成型スクラップなど、主たる成分が金属であるものであればよいい。
本実施例における酸素ガス比率と冷鉄添加量、溶銑の処理後温度及び処理後[P]濃度を表4に示す。
比較例のなかで、比較例1は脱Si反応期間中の酸素ガス比率が本発明範囲から外れたもの、比較例2は脱P反応期間中の酸素ガス比率が本発明範囲から外れたもの、比較例3は脱Si反応期間中と脱P反応期間中のいずれもで酸素ガス比率が本発明範囲から外れたものである。
発明例1では、溶銑の処理後[P]濃度が比較例とほぼ同一条件において、より多くの冷鉄源を溶解することができている。また、発明例2のように冷鉄源添加量の調整により溶銑温度を1400℃以下とすることにより、冷鉄源の多量溶解と溶銑の低P化がともに達成されている。
2 溶銑
3 スラグ
Claims (2)
- トピードカー内に保持された溶銑に対して、酸素ガスと酸化鉄源及び石灰源からなる粉状脱燐剤を吹き込みランス又は上吹きランスを通じて供給し、溶銑に脱Si反応と脱P反応を順次生じさせ、溶銑中のSi及びPを除去する方法において、
下記(1)式で示される酸素ガス比率を、脱Si反応期間中は80%以上、脱P反応期間中は60%以下とすることを特徴とする溶銑予備処理方法。
酸素ガス比率(%)={B/(A+B)}×100 …(1)
但し A:粉状脱燐剤のうち酸化鉄源に含まれる酸素量(Nm3/min)
B:酸素ガス流量(Nm3/min) - 高炉での受銑前にトピードカー内に予め装入する冷鉄源又は/及び処理中に上方からトピードカー内に添加する冷鉄源により、処理中の溶銑温度を1400℃以下に制御することを特徴とする請求項1に記載の溶銑予備処理方法。
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2011
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