JP2020143342A - Desulfurization method of ferronickel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フェロニッケル製錬におけるフェロニッケルの脱硫方法に関する。 The present invention relates to a method for desulfurizing ferronickel in smelting ferronickel.
フェロニッケルは一般的に、ニッケル酸化鉱石を原料とし、乾燥工程と、焼成及び部分還元工程と、還元熔解工程と、脱硫工程と、鋳造工程と、を有する乾式製錬方法によって製造される。このようにして製造されるフェロニッケルは、例えば、ステンレスの原料として使用される。 Ferronickel is generally produced from nickel oxide ore by a pyrometallurgical method having a drying step, a firing and partial reduction step, a reduction melting step, a desulfurization step, and a casting step. Ferronickel produced in this way is used, for example, as a raw material for stainless steel.
具体的に、フェロニッケルの製造方法において、乾燥工程では、ロータリーキルン等を使用して原料鉱石に含まれる水分を低減する。乾燥前の鉱石には２０質量％〜３５質量％程度の水分が含まれるが、乾燥工程での処理を経ることによって、その水分は１５質量％〜２５質量％程度に調節される。このような乾燥工程にて乾燥された鉱石は、乾燥鉱石と呼ばれる。 Specifically, in the method for producing ferronickel, in the drying step, a rotary kiln or the like is used to reduce the water content in the raw material ore. The ore before drying contains about 20% by mass to 35% by mass of water, but the water content is adjusted to about 15% by mass to 25% by mass by the treatment in the drying step. The ore dried in such a drying step is called a dried ore.
次に、焼成及び部分還元工程では、ロータリーキルン等を使用して乾燥鉱石の焼成及び部分還元を行う。このとき、スラグの組成調整用として、珪石等のＳｉＯ２源及びＭｇＯ源も同時に投入する。また、部分還元を目的として、乾燥鉱石と共に石炭等の還元剤を用いる。このようにして乾燥鉱石に対してロータリーキルンにて焼成及び部分還元の処理を行うことにより、焼成鉱石（焼鉱）が得られる。 Next, in the calcination and partial reduction steps, the dry ore is calcinated and partially reduced using a rotary kiln or the like. At this time, a SiO 2 source such as silica stone and an MgO source are also added at the same time for adjusting the composition of the slag. Further, for the purpose of partial reduction, a reducing agent such as coal is used together with the dried ore. By calcining and partially reducing the dried ore in a rotary kiln in this way, a calcined ore (calcination) can be obtained.
次に、還元熔解工程では、得られた焼鉱を電気炉等の還元炉に投入し、還元を行うことでフェロニッケルの粗メタルとスラグとを得る。粗メタルは、鉄を主成分とし、ニッケルを１４質量％〜２５質量％程度の割合で含む。また、粗メタルは、硫黄等の不純物を含む。一方、スラグは、主に酸化鉄、マグネシア、シリカ等により構成されており、主に鉄鋼製錬での成分調整用として用いられる。 Next, in the reduction melting step, the obtained burnt ore is put into a reduction furnace such as an electric furnace and reduced to obtain ferronickel crude metal and slag. The crude metal contains iron as a main component and nickel in a proportion of about 14% by mass to 25% by mass. In addition, crude metal contains impurities such as sulfur. On the other hand, slag is mainly composed of iron oxide, magnesia, silica and the like, and is mainly used for component adjustment in steel smelting.
還元熔解工程での処理を経て生成した熔湯は、酸素ランス等を用いて電気炉出銑口から出銑され、レードル等の容器に例えば２８トン〜３２トンの量で装入される。その後、鋳造時の温度を確保するために、レードル内の熔湯に酸素等を用いて吹錬を行い（酸素吹錬）、昇温する。 The molten metal produced through the treatment in the reduction melting step is tapped from the ironing port of the electric furnace using an oxygen lance or the like, and is charged into a container such as a ladle in an amount of, for example, 28 to 32 tons. Then, in order to secure the temperature at the time of casting, the molten metal in the ladle is blown with oxygen or the like (oxygen blowing) to raise the temperature.
次に、脱硫工程では、粗メタル中に不純物として含まれる硫黄を、機械式もしくは電磁誘導式等の撹拌装置を用いて脱硫剤と共に撹拌除去し、精製されたフェロニッケルを得る。脱硫剤としては、主にカルシウムカーバイドが用いられ、粗メタル中の硫黄を硫化カルシウムの形態でスラグに固定する。このように脱硫工程にて精製されるスラグを、脱硫スラグと呼ぶ。また、脱硫工程にて精製され得られるメタルを、精製フェロニッケルと呼ぶ。 Next, in the desulfurization step, sulfur contained as an impurity in the crude metal is agitated and removed together with the desulfurization agent using a stirring device such as a mechanical type or an electromagnetic induction type to obtain purified ferronickel. Calcium carbide is mainly used as the desulfurizing agent, and sulfur in the crude metal is fixed to the slag in the form of calcium sulfide. The slag purified in the desulfurization step in this way is called desulfurized slag. Further, the metal obtained by purification in the desulfurization step is called purified ferronickel.
次に、鋳造工程では、得られた精製フェロニッケルを鋳型に流し込む、もしくは回転テーブル上に流し込む等することによって、インゴット状もしくはフレーク状のフェロニッケル製品を得る。 Next, in the casting step, an ingot-shaped or flake-shaped ferronickel product is obtained by pouring the obtained purified ferronickel into a mold, pouring it onto a rotary table, or the like.
ところで、脱硫剤として主に用いられるカルシウムカーバイドは、近年価格が高騰しており、より少ないカルシウムカーバイドの使用量で効率的に脱硫処理を行うことが求められている。また、フェロニッケル製錬の原料事情も悪化してきており、これまでの脱硫技術のままでは、脱硫効率が頭打ちとなり、もしくは悪化する可能性があるという問題も発生し、脱硫効率の改善が求められている。 By the way, the price of calcium carbide, which is mainly used as a desulfurizing agent, has been rising in recent years, and it is required to efficiently perform desulfurization treatment with a smaller amount of calcium carbide used. In addition, the raw material situation for ferronickel smelting is deteriorating, and there is a problem that the desulfurization efficiency may reach a plateau or worsen with the conventional desulfurization technology, and improvement of the desulfurization efficiency is required. ing.
例えば、特許文献１に記載された脱硫方法では、脱硫剤の投入箇所を２箇所とし、脱硫剤の投入位置を撹拌羽根よりも外側で、かつ撹拌羽根に最も近い位置とすることで、脱硫剤と熔湯との接触頻度を向上させ、脱硫効率を向上させることが述べられている。 For example, in the desulfurization method described in Patent Document 1, the desulfurizing agent is charged at two locations, and the desulfurizing agent is charged at a position outside the stirring blade and closest to the stirring blade. It is stated that the frequency of contact between the molten metal and the molten metal is improved to improve the desulfurization efficiency.
また、特許文献２に記載された脱硫方法では、撹拌羽根の上端部が熔湯の表面より上部に出るように調整し、かつ脱硫剤を投入するにあたり、脱硫により生成するスラグを撹拌によってレードル内壁側に移動させ、レードル内壁と中心部にある撹拌羽根の中間位置に新たに現れた熔湯の表面に接触するように脱硫剤を投入することによって、脱硫剤とメタルとの接触頻度を向上させ、脱硫効率を向上させることが述べられている。 Further, in the desulfurization method described in Patent Document 2, the upper end of the stirring blade is adjusted so as to protrude above the surface of the molten metal, and when the desulfurizing agent is added, the slag generated by desulfurization is stirred to form the inner wall of the radle. The frequency of contact between the desulfurizing agent and the metal is improved by moving it to the side and adding the desulfurizing agent so that it comes into contact with the surface of the newly appearing molten metal at the intermediate position between the inner wall of the radle and the stirring blade in the center. , It is stated that the desulfurization efficiency is improved.
ここで、脱硫剤としては、反応速度が速いカルシウムカーバイドが好適に用いられている。脱硫工程での処理に時間を要した場合、レードル内の熔湯温度が低下して、鋳造時に樋上にて精製フェロニッケルメタルが固化してしまう等の諸問題が生じる。脱硫処理後に再度酸素吹錬等を行って昇温することでメタル温度を上げることは可能であるものの、レードル内壁には、脱硫処理前の熔湯が固化したものも付着しており、脱硫処理後の昇温によってこれらの固化物が熔湯内に再熔解すると、熔湯中の硫黄品位も上昇してしまう。そうすると、製品中の硫黄濃度を製品スペックの値（例えば硫黄品位０．０２５重量％以下）にするために、再度脱硫工程での処理を要する場合があり、デメリットとなる。 Here, as the desulfurizing agent, calcium carbide having a high reaction rate is preferably used. If the process in the desulfurization step takes time, the temperature of the molten metal in the ladle will drop, causing various problems such as solidification of the refined ferronickel metal on the trough during casting. Although it is possible to raise the metal temperature by raising the temperature by performing oxygen blowing again after the desulfurization treatment, solidified molten metal before the desulfurization treatment also adheres to the inner wall of the radle, and the desulfurization treatment When these solidified substances are remelted in the molten metal due to the subsequent temperature rise, the sulfur quality in the molten metal also increases. Then, in order to bring the sulfur concentration in the product to the value of the product specifications (for example, sulfur grade 0.025% by weight or less), it may be necessary to perform the treatment in the desulfurization step again, which is a disadvantage.
上述したように、反応速度の観点から脱硫剤としてはカルシウムカーバイドが好まれるが、カルシウムカーバイドは大気中の水分と反応して酸化カルシウムとなり易い。酸化カルシウムでも、フェロニッケルメタル中の硫黄の脱硫効果は期待できるものの、カルシウムカーバイドと比較すると反応速度が遅くなるため、やはり結果としてレードル内の熔湯温度が下がる等の諸問題が生じる。 As described above, calcium carbide is preferred as the desulfurizing agent from the viewpoint of reaction rate, but calcium carbide tends to react with moisture in the atmosphere to form calcium oxide. Although calcium oxide can be expected to have a desulfurization effect on sulfur in ferronickel metal, the reaction rate is slower than that of calcium carbide, and as a result, various problems such as a decrease in the temperature of the molten metal in the radle occur.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、撹拌装置を用いて粗フェロニッケル熔湯に含まれる不純物である硫黄を撹拌除去するフェロニッケルの脱硫処理において、脱硫効率をより向上させることができる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such circumstances, and in the desulfurization treatment of ferronickel in which sulfur, which is an impurity contained in the crude ferronickel melt, is agitated and removed using a stirrer, the desulfurization efficiency is further improved. The purpose is to provide a method that can be improved.
本発明者らは、上述した課題を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、投入する脱硫剤の大きさを特定の範囲とし、かつ特定の速度でその脱硫剤を取鍋内の粗フェロニッケル熔湯に投入することで、脱硫効率を効果的に向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the desulfurization efficiency can be effectively improved by setting the size of the desulfurizing agent to be charged within a specific range and charging the desulfurizing agent into the crude ferronickel melt in the pan at a specific speed. We found what we could do and came to complete the present invention.
（１）本発明の第１の発明は、撹拌羽根を有する撹拌装置を備えた取鍋内で、還元炉から出銑された粗フェロニッケル熔湯に脱硫剤を投入し、該撹拌羽根により撹拌することで該粗フェロニッケル熔湯中の硫黄を精製スラグ中に固定し分離するフェロニッケルの脱硫方法であって、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を、１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の速度で投入する、フェロニッケルの脱硫方法である。 (1) In the first invention of the present invention, a desulfurizing agent is put into a crude ferronickel molten metal taken out from a reduction furnace in a ladle equipped with a stirring device having a stirring blade, and the desulfurizing agent is stirred by the stirring blade. This is a method for desulfurizing ferronickel in which sulfur in the crude ferronickel melt is fixed and separated in purified slag, and a desulfurizing agent having a size in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is used at 18 kg / min. This is a desulfurization method for ferronickel, which is charged at the following speed.
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記脱硫剤は、８０質量％以上の割合でカルシウムカーバイドを含む、フェロニッケルの脱硫方法である。 (2) The second invention of the present invention is the method for desulfurizing ferronickel in the first invention, wherein the desulfurizing agent contains calcium carbide in a proportion of 80% by mass or more.
（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記脱硫剤を、前記粗フェロニッケル熔湯の上方に位置する２箇所以上の投入口から投入する、フェロニッケルの脱硫方法である。 (3) In the third invention of the present invention, in the first or second invention, the desulfurizing agent is charged from two or more inlets located above the crude ferronickel melt. It is a desulfurization method.
本発明に係る方法によれば、粗フェロニッケル熔湯と脱硫剤との接触頻度を効率的に高めることができ、脱硫効率を向上させることができる。 According to the method according to the present invention, the contact frequency between the crude ferronickel melt and the desulfurization agent can be efficiently increased, and the desulfurization efficiency can be improved.
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ、Ｙは任意の数値）と表現する場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」であることを意味する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without changing the gist of the present invention. Further, in the present specification, when expressed as "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values), it means "X or more and Y or less" unless otherwise specified.
本発明に係るフェロニッケルの脱硫方法は、フェロニッケル製錬において、撹拌羽根を有する撹拌装置を備えた取鍋（レードル）内にて、還元炉から出銑された粗フェロニッケル熔湯に脱硫剤を投入し、粗フェロニッケル熔湯と脱硫剤とをその撹拌羽根により撹拌混合することで、粗フェロニッケル熔湯中の硫黄を精製スラグ（脱硫スラグ）中に固定し分離する脱硫処理の方法である。 The method for desulfurizing ferronickel according to the present invention is a method for desulfurizing ferronickel, in which a desulfurizing agent is added to a crude ferronickel melt taken out from a reduction furnace in a pan (radle) equipped with a stirring device having stirring blades. Is added, and the crude ferronickel melt and the desulfurization agent are stirred and mixed by the stirring blades to fix and separate the sulfur in the crude ferronickel melt in the refined slag (desulfurization slag). is there.
具体的に、本発明に係る脱硫方法では、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を、１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の速度で投入する、ことを特徴としている。このような方法によれば、粗フェロニッケル熔湯と脱硫剤との接触頻度を効率的に高めることができ、脱硫効率を向上させることができる。 Specifically, the desulfurization method according to the present invention is characterized in that a desulfurizing agent having a size in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is charged at a rate of 18 kg / min or less. According to such a method, the contact frequency between the crude ferronickel melt and the desulfurization agent can be efficiently increased, and the desulfurization efficiency can be improved.
なお、脱硫処理に用いる撹拌装置に関して、粗フェロニッケル熔湯を撹拌する撹拌羽根は、粗フェロニッケル熔湯を保有する取鍋に対して水平方向の中心軸に沿った位置に設けることができる。あるいは、その中心軸から偏心するよう設けてもよい。 Regarding the stirring device used for the desulfurization treatment, the stirring blade for stirring the crude ferronickel melt can be provided at a position along the central axis in the horizontal direction with respect to the ladle holding the crude ferronickel melt. Alternatively, it may be provided so as to be eccentric from its central axis.
また、撹拌羽根の回転数は、特に限定されず、取鍋の大きさや粗フェロニッケル熔湯の量等に応じて適宜設定すればよい。例えば、６０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ程度とすることができる。回転数を上げることで、脱硫剤と粗フェロニッケル熔湯との接触頻度が上昇するため、脱硫効率の向上が期待される。ただし、回転数を上げすぎると、粗フェロニッケル熔湯が飛散してしまうことがあり、また取鍋内壁のライニング材の熔損が懸念される。 The rotation speed of the stirring blade is not particularly limited, and may be appropriately set according to the size of the ladle, the amount of the crude ferronickel melt, and the like. For example, it can be about 60 rpm to 100 rpm. By increasing the rotation speed, the contact frequency between the desulfurization agent and the crude ferronickel melt increases, so that the desulfurization efficiency is expected to improve. However, if the rotation speed is increased too much, the crude ferronickel melt may scatter, and there is a concern that the lining material on the inner wall of the ladle may be melted.
脱硫剤としては、粗フェロニッケル熔湯中の硫黄を精製スラグに固定できるものであれば特に限定されない。一般的には、カルシウムカーバイド、石灰、及びそれらの混合物等が用いられ、精製スラグ中に硫化カルシウムとして固定される。特に、カルシウムカーバイドは粗フェロニッケル熔湯との濡れ性がよく、このカルシウムカーバイドを主成分とする脱硫剤を用いることで、高い脱硫効率と脱硫反応速度が得られる。具体的には、８０質量％以上の割合でカルシウムカーバイドを含む脱硫剤を用いることが好ましい。 The desulfurizing agent is not particularly limited as long as it can fix sulfur in the crude ferronickel melt to purified slag. Generally, calcium carbide, lime, a mixture thereof and the like are used and fixed as calcium sulfide in purified slag. In particular, calcium carbide has good wettability with crude ferronickel melt, and high desulfurization efficiency and desulfurization reaction rate can be obtained by using a desulfurization agent containing this calcium carbide as a main component. Specifically, it is preferable to use a desulfurizing agent containing calcium carbide in a proportion of 80% by mass or more.
脱硫処理における脱硫剤の添加量は、粗フェロニッケル熔湯中の硫黄品位と、使用する脱硫剤の脱硫効率から経験的に得られる値であって、特に限定されない。例えば、粗フェロニッケル熔湯中の硫黄品位が０．４質量％〜０．５質量％である場合には、粗フェロニッケル熔湯１トンあたりに１０ｋｇ〜２０ｋｇの量の範囲で添加することができる。 The amount of the desulfurizing agent added in the desulfurization treatment is a value empirically obtained from the sulfur grade in the crude ferronickel melt and the desulfurization efficiency of the desulfurizing agent used, and is not particularly limited. For example, when the sulfur grade in the crude ferronickel melt is 0.4% by mass to 0.5% by mass, it may be added in an amount of 10 kg to 20 kg per ton of the crude ferronickel melt. it can.
本発明に係る脱硫方法においては、所定の大きさの脱硫剤を用いることを特徴としている。具体的には、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を用いる。なお、「０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲」とは、脱硫剤の粒子の粒径範囲であり、この範囲外の脱硫剤粒子を含まないことを意味する。 The desulfurization method according to the present invention is characterized in that a desulfurization agent having a predetermined size is used. Specifically, a desulfurizing agent having a size in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is used. The "range of size of 0.2 mm to 1.2 mm" is the particle size range of the desulfurizing agent particles, and means that the desulfurizing agent particles outside this range are not included.
ここで、脱硫反応は、粗フェロニッケル熔湯とカルシウムカーバイド等の脱硫剤との界面での接触により行われる。このことから、脱硫剤の粒径が小径になるほど、粗フェロニッケル熔湯との接触頻度が高まる。本発明に係る脱硫方法では、上述したように、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を用いるようにしており、このことにより、粗フェロニッケル熔湯との接触頻度を効果的に高めることができ、脱硫効率を高めることができる。 Here, the desulfurization reaction is carried out by contact between the crude ferronickel melt and a desulfurizing agent such as calcium carbide at the interface. From this, the smaller the particle size of the desulfurizing agent, the higher the frequency of contact with the crude ferronickel melt. In the desulfurization method according to the present invention, as described above, a desulfurization agent having a size in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is used, and thus the contact frequency with the crude ferronickel melt is effective. It is possible to increase the desulfurization efficiency.
しかしながら一方で、小径化しすぎると、粗フェロニッケル熔湯内において脱硫剤が凝集してダマとなってしまい、粗フェロニッケル熔湯との接触界面がそのダマである凝集体の表面のみとなり、接触頻度を低下させる。また、脱硫剤の小径化によって排ガスへと飛散し、脱硫反応に寄与することなくそのままの形態でキャリーオーバーする脱硫剤量が増えるといったデメリットがある。さらに、脱硫剤としてのカルシウムカーバイドは、大気中の水分と反応して酸化カルシウムとなる性質があるため、そのカルシウムカーバイドの粒径を小径化すると、大気中での酸化カルシウムへの酸化が生じ易くなる。なお、酸化カルシウムでも脱硫反応は生じるが、脱硫処理に時間を要してしまい、熔湯温度を低下させ、また樋等への居着きが増える等のデメリットがある。また、カルシウムカーバイドの水分との反応は、そのカルシウムカーバイドの劣化を意味するため、脱硫効率を低下させる。 However, on the other hand, if the diameter is made too small, the desulfurizing agent aggregates in the crude ferronickel melt and becomes lumps, and the contact interface with the crude ferronickel melt becomes only the surface of the agglomerates that are the lumps. Reduce frequency. In addition, there is a demerit that the amount of desulfurizing agent that is scattered into the exhaust gas due to the smaller diameter of the desulfurizing agent and carries over in the same form without contributing to the desulfurization reaction increases. Furthermore, since calcium carbide as a desulfurizing agent has the property of reacting with moisture in the atmosphere to form calcium oxide, reducing the diameter of the calcium carbide tends to cause oxidation to calcium oxide in the atmosphere. Become. Although calcium oxide also causes a desulfurization reaction, it takes a long time for the desulfurization process, which has disadvantages such as lowering the temperature of the molten metal and increasing the number of people who settle in gutters and the like. Further, the reaction of calcium carbide with water means deterioration of the calcium carbide, which lowers the desulfurization efficiency.
そこで、本発明に係る脱硫方法においては、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を用い、その脱硫剤を１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の速度で投入することを特徴としている。このように、所定の大きさの範囲の脱硫剤の投入速度を１８ｋｇ／ｍｉｎ以下とすることによって、脱硫剤が凝集してダマとなることを防止でき、粗フェロニッケル熔湯との接触界面が減少することを抑制し、脱硫効率を有効に向上させることができる。 Therefore, the desulfurization method according to the present invention is characterized in that a desulfurizing agent having a size in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is used and the desulfurizing agent is charged at a rate of 18 kg / min or less. By setting the input rate of the desulfurizing agent in the predetermined size range to 18 kg / min or less in this way, it is possible to prevent the desulfurizing agent from agglomerating and becoming lumps, and the contact interface with the crude ferronickel melt is formed. It is possible to suppress the decrease and effectively improve the desulfurization efficiency.
また、このように脱硫剤の投入速度を制御することで、排ガスへの脱硫剤の飛散を抑制でき、脱硫剤のロスを減少させて、脱硫効率をより向上させることができる。 Further, by controlling the input rate of the desulfurizing agent in this way, it is possible to suppress the scattering of the desulfurizing agent in the exhaust gas, reduce the loss of the desulfurizing agent, and further improve the desulfurization efficiency.
なお、脱硫剤の投入速度は、特に限定されないが、４．５ｋｇ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、７．０ｋｇ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。投入速度の下限値をこのような値に設定することで、脱硫時間が長時間化することを防ぎ、熔湯温度の低下や、次工程の鋳造処理の工程における樋等への居着きの発生を防ぐことができる。 The charging speed of the desulfurizing agent is not particularly limited, but is preferably 4.5 kg / min or more, and more preferably 7.0 kg / min or more. By setting the lower limit of the charging speed to such a value, it is possible to prevent the desulfurization time from becoming long, lower the temperature of the molten metal, and prevent the occurrence of settling in gutters, etc. in the next casting process. Can be prevented.
脱硫剤は、粗フェロニッケル熔湯の上方に位置させた投入管の投入口から投入することができる。投入口は１箇所でもよいが、２箇所以上の投入口を設けて、それぞれの投入口から所定量の脱硫剤を投入することが好ましい。なお、上述した脱硫剤の投入速度（１８ｋｇ／ｍｉｎ以下）は、投入口１箇所あたりの速度である。 The desulfurizing agent can be charged from the charging port of the charging pipe located above the crude ferronickel melt. The number of inlets may be one, but it is preferable to provide two or more inlets and charge a predetermined amount of desulfurizing agent from each inlet. The above-mentioned desulfurizing agent charging rate (18 kg / min or less) is the rate per charging port.
例えば、粗フェロニッケル熔湯の上方に位置する投入口１箇所のみから、１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の投入速度で脱硫剤を投入すると、多くの脱硫時間が必要になることがあり、熔湯温度の低下や、次工程の鋳造処理の工程において樋等に居着きが発生する可能性がある。一方で、１箇所から多くの脱硫剤を投入すると、上述したように、脱硫剤が粗フェロニッケル熔湯内で凝集してダマになり易くなる。この点において、脱硫処理に要する所定量の脱硫剤を投入する投入口を２箇所以上とし、各投入口から１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の投入速度で均等量の脱硫剤を投入するようにすることで、脱硫時間の長時間化を防ぎ、より効率的かつ効果的な脱硫処理を行うことができる。 For example, if the desulfurizing agent is charged at a charging rate of 18 kg / min or less from only one charging port located above the crude ferronickel molten metal, a large amount of desulfurization time may be required and the temperature of the molten metal decreases. In addition, there is a possibility that the gutter or the like may be settled in the casting process of the next step. On the other hand, when a large amount of desulfurizing agent is added from one place, the desulfurizing agent tends to aggregate in the crude ferronickel melt and become lumpy as described above. In this respect, by setting two or more inlets for charging a predetermined amount of desulfurizing agent required for the desulfurization treatment and charging an equal amount of desulfurizing agent from each inlet at a charging rate of 18 kg / min or less. It is possible to prevent a long desulfurization time and perform a more efficient and effective desulfurization process.
なお、「脱硫効率」とは、脱硫処理にて使用した脱硫剤がどの程度効果的に脱硫反応に寄与したかを示す尺度であり、いくつかの算出方法がある。例えば、粗フェロニッケル熔湯から除去した硫黄量（ｋｇ）を、使用した脱硫剤量（ｋｇ）で除す算出方法がある。また、粗フェロニッケル熔湯から除去した硫黄量（ｋｇ）を、投入した脱硫剤１００質量％が反応したときに除去できる硫黄量（ｋｇ）で除す算出方法がある。 The "desulfurization efficiency" is a measure of how effectively the desulfurization agent used in the desulfurization treatment contributed to the desulfurization reaction, and there are several calculation methods. For example, there is a calculation method in which the amount of sulfur (kg) removed from the crude ferronickel melt is divided by the amount of desulfurizing agent used (kg). Further, there is a calculation method in which the amount of sulfur (kg) removed from the crude ferronickel melt is divided by the amount of sulfur (kg) that can be removed when 100% by mass of the added desulfurizing agent reacts.
以下に、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to the following examples.
［実施例１］
電気炉から出銑された粗フェロニッケル熔湯３０ｔをレードルに入れ、撹拌羽根を備えた撹拌装置により粗フェロニッケル熔湯を撹拌しながら、熔湯上部の投入口から脱硫剤を投入し、脱硫処理試験を行った。なお、脱硫剤の投入量は、粗フェロニッケル熔湯の硫黄品位、及び、製品スペックを満足する実操業での脱硫管理目標値（硫黄品位０．０２５質量％以下）を勘案した上で決定した。
[Example 1]
30 tons of crude ferronickel melt from an electric furnace is placed in a radle, and while stirring the crude ferronickel melt with a stirrer equipped with stirring blades, a desulfurizing agent is poured from the inlet at the top of the melt to desulfurize. A processing test was performed. The amount of desulfurization agent input was determined in consideration of the sulfur grade of the crude ferronickel melt and the desulfurization control target value (sulfur grade 0.025% by mass or less) in actual operation that satisfies the product specifications. ..
脱硫剤としては、粒径の範囲が０．２ｍｍ〜１．２ｍｍのカルシウムカーバイドを用いた。下記表１に実施例１にて使用したカルシウムカーバイドの粒度を示す。 As the desulfurizing agent, calcium carbide having a particle size range of 0.2 mm to 1.2 mm was used. Table 1 below shows the particle size of the calcium carbide used in Example 1.
また、レードルの中心に位置する撹拌羽根に対して対称な位置に設けた２箇所の脱硫剤投入口から脱硫剤を投入した。脱硫剤の投入速度は、投入口１箇所あたり１８ｋｇ／ｍｉｎとした。 Further, the desulfurizing agent was charged from two desulfurizing agent charging ports provided at positions symmetrical with respect to the stirring blade located at the center of the ladle. The charging rate of the desulfurizing agent was 18 kg / min per charging port.
このような脱硫処理の結果、脱硫効率は７５％となった。脱硫効率は、概ね７５％以上であれば良好であると判断でき、満足できる結果であった。 As a result of such desulfurization treatment, the desulfurization efficiency was 75%. It can be judged that the desulfurization efficiency is good if it is about 75% or more, which is a satisfactory result.
なお、ここでの脱硫効率とは、粗フェロニッケル熔湯から脱離した硫黄の重量（ｋｇ）を、投入した脱硫剤１００質量％が反応したときに除去できる硫黄量（ｋｇ）で除した値の百分率である。以下の実施例、比較例でも同様である。 The desulfurization efficiency here is a value obtained by dividing the weight (kg) of sulfur desorbed from the crude ferronickel melt by the amount of sulfur (kg) that can be removed when 100% by mass of the added desulfurization agent reacts. Percentage of. The same applies to the following examples and comparative examples.
［実施例２］
実施例２では、脱硫剤の投入速度を投入口１箇所あたり１４ｋｇ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にして脱硫処理試験を行った。
[Example 2]
In Example 2, the desulfurization treatment test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the charging rate of the desulfurizing agent was 14 kg / min per inlet.
このような脱硫処理の結果、脱硫効率は７８％となり、満足できる結果であった。 As a result of such desulfurization treatment, the desulfurization efficiency was 78%, which was a satisfactory result.
［比較例１］
比較例１では、粒径の範囲が０．５〜２．０ｍｍのカルシウムカーバイドを脱硫剤として用いたこと以外は、実施例１と同様にして脱硫処理試験を行った。なお、下記表２に比較例１にて使用したカルシウムカーバイドの粒度を示す。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a desulfurization treatment test was carried out in the same manner as in Example 1 except that calcium carbide having a particle size range of 0.5 to 2.0 mm was used as the desulfurization agent. Table 2 below shows the particle size of the calcium carbide used in Comparative Example 1.
このような脱硫処理の結果、脱硫効率は７０％となり、実施例に比べて劣る結果となった。このことは、脱硫剤のカルシウムカーバイドの粒径が１．２ｍｍ以上のものが含まれていたため、粗フェロニッケル熔湯との接触面積が小さくなったためと考えられる。 As a result of such desulfurization treatment, the desulfurization efficiency was 70%, which was inferior to that of the examples. It is considered that this is because the desulfurizing agent calcium carbide having a particle size of 1.2 mm or more was contained, so that the contact area with the crude ferronickel melt was reduced.
［比較例２］
比較例２では、メッシュ６０による篩分けで得られた篩下０ｍｍ〜０．２ｍｍのカルシウムカーバイドを脱硫剤として用いたこと以外は、実施例１と同様にして脱硫処理試験を行った。なお、下記表３に比較例２にて使用したカルシウムカーバイドの粒度を示す。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, a desulfurization treatment test was carried out in the same manner as in Example 1 except that calcium carbide having a size of 0 mm to 0.2 mm under the sieve obtained by sieving with a mesh 60 was used as a desulfurization agent. Table 3 below shows the particle size of the calcium carbide used in Comparative Example 2.
このような脱硫処理の結果、脱硫効率は６５％となり、実施例に比べて劣る結果となった。このことは、投入したカルシウムカーバイドの大半が未反応のまま集塵機に捕集されてしまったためと考えられる。 As a result of such desulfurization treatment, the desulfurization efficiency was 65%, which was inferior to that of the examples. It is probable that this is because most of the calcium carbide that was put in was collected by the dust collector without reacting.
［比較例３］
比較例３では、脱硫剤の投入速度を投入口１箇所あたり２７ｋｇ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にして脱硫処理試験を行った。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the desulfurization treatment test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the charging rate of the desulfurizing agent was 27 kg / min per charging port.
このような脱硫処理の結果、脱硫効率は６０％となり、実施例に比べて劣る結果となった。このことは、投入したカルシウムカーバイドが粗フェロニッケル熔湯内で凝集してしまい、熔湯との接触面積が小さくなったためと考えられる。 As a result of such desulfurization treatment, the desulfurization efficiency was 60%, which was inferior to that of the examples. It is considered that this is because the added calcium carbide aggregated in the crude ferronickel molten metal and the contact area with the molten metal became small.
Claims (3)
０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの大きさの範囲の脱硫剤を、１８ｋｇ／ｍｉｎ以下の速度で投入する、
フェロニッケルの脱硫方法。 In a ladle equipped with a stirrer having a stirring blade, a desulfurizing agent is added to the crude ferronickel melt that has been tapped from the reduction furnace, and the sulfur in the crude ferronickel melt is stirred by the stirring blade. Is a desulfurization method for ferronickel that is fixed and separated in purified slag.
A desulfurizing agent in the range of 0.2 mm to 1.2 mm is charged at a rate of 18 kg / min or less.
Desulfurization method for ferronickel.
請求項１に記載のフェロニッケルの脱硫方法。 The desulfurizing agent contains calcium carbide in a proportion of 80% by mass or more.
The method for desulfurizing ferronickel according to claim 1.
請求項１又は２に記載のフェロニッケルの脱硫方法。 The desulfurizing agent is charged from two or more inlets located above the crude ferronickel melt.
The method for desulfurizing ferronickel according to claim 1 or 2.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247045A (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Jfe Steel Kk | Method for desulfurizing molten iron |
| JP2015007267A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社日向製錬所 | Desulfurizing method of ferronickel |
| JP2015017290A (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-29 | 株式会社日向製錬所 | Method for desulfurizing ferronickel |
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