JP2021046583A - 溶銑の予備処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶銑中の燐濃度を低減させた溶銑の予備処理方法を提案する。【解決手段】（１）出銑時の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ１が０．５質量％未満である場合、鋳床脱珪処理で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグを精錬容器から排出した後、脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを排滓することなく、続けて施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン１、および、（２）Ｘ１が０．５質量％以上である場合、高炉スラグを精錬容器から排出した後、精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、１次予備処理工程後の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２に応じて排滓量を定める排滓判断工程と、排滓判断工程の結果を参照して行う排滓工程と、続けて施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン２のうち、いずれか一方を選択する溶銑の予備処理方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、溶銑中に含まれる珪素や燐を除去する際に、処理後燐濃度を低減する溶銑の予備処理方法に関する。

溶銑には珪素や燐などの不純物が多量に含まれており、鉄鋼材料の精錬プロセスにおいて、転炉での負荷軽減や製鋼スラグの発生量の低減、製鋼コストの削減の観点から、脱炭処理の前工程として、溶銑に脱珪・脱燐処理を施す、いわゆる溶銑予備処理が盛んにおこなわれている。この溶銑予備処理は、転炉や溶銑鍋、混銑車に収容された溶銑に、酸化鉄や酸素ガスなどの酸素源と、生石灰や転炉スラグなどの石灰源とを供給して行われる。具体的には、溶銑中の珪素（Ｓｉ）や燐（Ｐ）を酸化し、生成する酸化物（ＳｉＯ_２やＰ_２Ｏ_５）を石灰源中に吸収して行われる。この際、脱珪反応が脱燐反応に先行して発生する。溶銑予備処理で使用される酸化鉄や鉄鉱石などの固体の酸素源を固体酸素源と呼び、酸素ガスや空気などの気体の酸素源を気体酸素源と呼ぶ。

混銑車や溶銑鍋を用いた溶銑予備処理では、固体酸素源や石灰源は、一般的に溶銑中に浸漬させたインジェクションランスを介して搬送用ガスとともに溶銑中に吹き込み添加されている。その際、搬送用ガスとして、空気や酸素ガスなどの気体酸素源を使用することもある。酸化鉄や鉄鉱石などの固体酸素源を用いる場合、酸化鉄中のＦｅ_２Ｏ_３およびＦｅＯの分解が吸熱反応であることと、脱燐剤そのものの顕熱変化とにより溶銑温度が低下するという欠点がある。また、溶銑燐濃度を０．００５%以下まで下げる必要がある極低燐処理では、多量の脱燐剤の使用により熱ロスが大きく、スラグの固化が生じるおそれがある。

スラグの固化が生じると、固液反応は反応速度が遅いことから脱燐速度が著しく低下し、所定の時間内に目標の燐濃度まで低下させることが困難となる。一般にスラグ中のＣａＯ質量濃度とＳｉＯ_２質量濃度との比｛（質量％ＣａＯ）／（質量％ＳｉＯ_２）｝で定義されるスラグ塩基度Ｃ／Ｓが高いほどスラグの融点が高くなるため、スラグ塩基度Ｃ／Ｓを低下させることがスラグの融点を低下させ、スラグの溶融を促進させることに効果が高い。一方で、スラグ塩基度Ｃ／Ｓを低下させるとスラグの脱燐能が低下することが熱力学的に知られており、脱燐負荷の高い極低燐領域でスラグ塩基度Ｃ／Ｓを低下させることは処理時間の延長につながり、極低燐を目標とする所定時間内での脱燐処理を困難としていた。

そこで、極低燐を目標とする脱燐処理では、スラグ自体の脱燐能力を確保する観点からスラグ塩基度Ｃ／Ｓを２．０程度とし、それに伴い上昇するスラグの融点を蛍石（ＣａＦ_２）などのハロゲン化合物を添加することで、脱燐能力とスラグ溶融を両立させ、高い脱燐速度を極底燐領域まで維持するという手法がとられてきた。ところが、近年では、環境問題に対する社会的関心が高まる中、フッ素は水中への溶出が問題とされており、蛍石などのハロゲン化物を使用しない操業が求められている。そこで、スラグの脱燐能力と溶融率（滓化率）を共に上げるための種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、溶銑の脱燐処理において、塩基度の異なる２種類以上の脱燐剤を準備し、投入する脱燐剤を脱燐処理の進行に伴って脱燐処理の途中で切り替えるという方法が提案されている。この方法では、溶銑温度の高い処理前半では塩基度の高い脱燐剤、溶銑温度の低い処理後半では塩基度の低い、すなわち融点の低い脱燐剤を用いることによって、スラグの溶融率（滓化率）を高位に維持することで高い脱燐速度を維持することが可能とされている。

また、特許文献２には、ＣａＯ及び酸化鉄を含有する原料を脱燐剤として利用して溶銑を脱燐処理する方法において、前記原料におけるカルシウム−フェライトの比率が１５質量％以上である原料を用いる溶銑の予備処理方法が提案されている。

また、特許文献３には、脱燐処理に至るまでに一度排滓した後に、排滓されたスラグを脱燐フラックスとして再利用し、燐濃度が０．０４〜０．０６％に到達するまでの一次脱燐処理と、一次脱燐処理で生成したスラグの排滓後、さらに脱燐フラックスを添加して二次脱燐処理とを行うスラグ発生量の少ない溶銑の脱燐方法が開示されている。また、気酸は上吹きランスを用いて浴面に吹付け、気酸比率を調整することで脱燐速度を向上させる方法が記載されている。

特開２０１６− １１４４１号公報 特開２００３− ３２０７号公報 特開２００２− ６９５１８号公報

しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、脱珪期の終わりごろに溶銑混じりのスラグが炉外へあふれ出る、噴出（スロッピング）と呼ばれる現象が高い頻度で発生し、処理を中断するケースが頻発するという問題がある。特許文献１の記載によれば、脱珪期の場合は脱燐剤を添加しない、あるいは塩基度の低い脱燐剤を添加し、トップスラグを敢えてフォーミングさせて炉外に流出させる方がよいとされている。インジェクションによる浴の撹拌でトップスラグには溶銑が混じるため、噴出が発生した場合、混銑車のレール上などに溶銑が付着し脱線の危険が生じる。レール清掃を行うなどの対応は、処理不可の時間（非処理時間）増大を招き、生産性が大きく低下する。本課題に対する対処法について特許文献１には何ら記載がなく、実用的な技術とは言えない。

特許文献２に記載の技術では、脱燐剤として使用しているカルシウム−フェライトは高価であり、脱燐処理コストが増加するという問題がある。また、カルシウム−フェライト自体は低融点物質であるが、カルシウム−フェライトを用いることでトップスラグの塩基度が急増することから、特に溶銑温度が低くなる極低燐域の脱燐処理においてはスラグ固化を引き起こし、結果として脱燐速度が増加しないことを発明者らは確認している。

特許文献３に記載の技術では、脱珪処理後と１次脱燐処理の後に２回排滓を行うことになり、浴温度は脱燐処理において約７０〜９０℃、脱珪時の排滓を含めればそれ以上溶銑温度が低下しているはずであり、脱燐処理時のスラグが固化し、反応速度が低下するという問題点がある。とりわけ溶銑中の燐濃度を十分に下げなければならないプロセスにおいては、スラグの固化による反応速度低下は致命的な問題となり得る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蛍石等のハロゲン化合物を用いることなく、スラグの脱燐能力と滓化率を両立させ、効率的に溶銑燐濃度が０．０１０％以下となるような溶銑の予備処理方法を提案することにある。

前記課題を解決し上記の目的を実現するため開発した本発明は、下記の要旨構成に示すとおりである。即ち、本発明は、高炉から出銑された精錬容器内の溶銑を予備処理する方法であって、
（１）出銑時の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ１が０．５質量％未満である場合、
鋳床脱珪処理で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグの一部または全部を前記精錬容器から排出した後、該精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、
該１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを排滓することなく、続けて施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン１、および、
（２）前記Ｘ１が０．５質量％以上である場合、
鋳床脱珪処理で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグの一部または全部を前記精錬容器から排出した後、該精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、
（Ａ）１次予備処理工程後の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２が、０．３５質量％未満の場合、該１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを３０％以上排出すること、および、
（Ｂ）前記Ｘ２が、０．３５質量％以上である場合、前記残留１次スラグを９０％以上排出すること、のうちからいずれか一つを選択する排滓判断工程と、
排滓判断工程の結果を参照して、必要に応じて行う排滓工程と、
続けて施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン２のうち、いずれか一方を選択することを特徴とする溶銑の予備処理方法を提案する。

なお、本発明に係る上記溶銑の脱燐処理方法については、
（ａ）前記１次予備処理工程は、ＣａＯ質量濃度とＳｉＯ_２質量濃度の比で定義されるスラグ塩基度Ｃ／Ｓを処理期間中常時０．７以上１．５以下の範囲で維持して行うこと、
（ｂ）前記脱燐処理工程は、スラグ塩基度Ｃ／Ｓを処理期間中常時０．７以上２．０以下の範囲で維持して行うこと、
（ｃ）前記脱燐処理工程は、酸素供給量が０．１５Ｎｍ^３／ｋｇ−剤以上であり、かつ、塩基度Ｃ／Ｓが１．８〜２．５の範囲にある脱燐剤を吹き込むこと、
（ｄ）前記精錬容器が、混銑車であること、
などがより好ましい解決手段になり得るものと考えられる。

以上説明したように、本発明に依れば、蛍石等のハロゲン化合物を含まない脱燐フラックスを用いて、脱燐処理時のスラグの脱燐能力の維持とスラグの滓化促進を両立させ、溶銑燐濃度を０．０１０質量％以下まで工業的に安定的に溶製することができる。

溶銑予備処理における通常処理と本発明処理のフロー概略を示す図である。 本発明における既存の脱珪処理設備での１次予備処理工程の実施形態の一例を表す図である。 本発明における既存の脱燐処理設備での脱燐処理工程の実施形態の一例を表す図である。 各種脱燐処理後の溶銑中燐濃度のばらつきを示すグラフである。

添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明する。図１は通常処理フローと本発明処理フローの説明図である。通常処理では、高炉から出銑された溶銑は、混銑車（トーピードカー）や溶銑鍋などの輸送容器としての精錬容器に受銑し、運搬される。高炉の樋などで行われる鋳床脱珪で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグを排滓した後、脱珪処理を含む脱燐処理を行う。

本発明に係る処理フローを予備処理パターン１および予備処理パターン２に分けて図１に示す。質量％で表す出銑時の精錬容器内溶銑のＳｉ濃度をＸ１とする。Ｘ１が０．５質量％未満のとき予備処理パターン１の処理を行い、Ｘ１が０．５質量％以上のとき予備処理パターン２の処理を行う。

（予備処理パターン１）
予備処理パターン１では、精錬容器内の高炉スラグを一部または全部排出した後、１次予備処理工程として、精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す。続いて、１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを排滓することなく、次工程の脱燐処理を施す。脱燐処理では、酸化剤と石灰源を含む脱燐剤を吹き込む。

（予備処理パターン２）
予備処理パターン２では、精錬容器内の高炉スラグを一部または全部排出した後、１次予備処理工程として、精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す。質量％で表す１次予備処理工程後の精錬容器内溶銑のＳｉ濃度をＸ２とする。排出判断工程では、Ｘ２の値によって、残留１次スラグの排出可否およびスラグ排出量を判断し、以下の３通りの処理とする。（Ａ）Ｘ２が０．３５質量％未満のときは、残留１次スラグを３０％以上排出し、最終工程として、脱燐処理を施す。（Ｂ）Ｘ２が０．３５質量％以上のときは、排滓工程として、残留１次スラグを９０％以上排出し、最終工程として、脱燐処理を施す。脱燐処理では、酸化剤と石灰源を含む脱燐剤を吹き込む。

以下、精錬容器として輸送容器である混銑車を例に説明する。具体的には、出銑時の溶銑Ｓｉ濃度に応じて混銑車内に残留する一次予備処理後のスラグの排滓量を変化させる。排滓量を変化させる目的は、スラグ中に適度にＳｉＯ_２が存在することで石灰の融点を下げる効果を利用し、かつ、多量にＳｉＯ_２が存在する場合にスラグの粘度が上昇しガスぬけの悪いスラグ性状となることによる前記噴出（スロッピング）が発生するのを回避するものである。通常、高炉スラグの塩基度（ＣａＯとＳｉＯ_２の質量比、Ｃ／Ｓ）は、１．０〜１．４の範囲にあり、スラグ量は０〜２６ｋｇ／溶銑−ｔ程度である。鋳床脱珪で発生する脱珪スラグは、脱珪量にもよるが、塩基度Ｃ／Ｓが０．７〜１．５の範囲にあり、スラグ量は０〜２６ｋｇ／溶銑−ｔ程度である。

溶銑Ｓｉ濃度が低い場合、脱燐処理前のスラグ排滓量を多くしすぎると、一次予備処理時のＳｉＯ_２発生量が少ないため、脱燐処理時に吹き込んだ脱燐剤（インジェクション剤）によって混銑車内のスラグ塩基度Ｃ／Ｓの上昇する速度が速く、スラグの固化が発生しやすくなる。この場合、一次予備処理後のスラグをそのまま残留させたほうが、スラグの滓化を促進できる。また、高炉スラグや脱珪スラグを一部残留させることでスラグ中のＳｉＯ_２量を調整してもよい。一方で、溶銑Ｓｉ濃度が高い場合、脱燐処理前のスラグ排滓量が少なすぎると、一次予備処理時のＳｉＯ_２発生量が多いため、脱燐処理時に吹き込んだ脱燐剤（インジェクション剤）によって混銑車内のスラグ塩基度Ｃ／Ｓの上昇する速度が遅い、または一時的にスラグ塩基度Ｃ／Ｓが低下し、スラグの脱燐能力が大きく低下し、かつ、噴出（スロッピング）発生による処理中断がたびたび起きる。この場合、一次予備処理残留スラグを脱燐剤の滓化に必要な量を残し、それ以外は排滓した方が、スラグの脱燐能力を高く維持することができる。

（一次予備処理工程）
本発明の予備処理パターン１および予備処理パターン２で施す一次予備処理工程は、次工程の脱燐処理工程のための温度調整を兼ねて、脱珪および一部脱燐処理する。溶銑温度が必要以上に高い場合には、酸化鉄等の固体酸化源（以下、固酸という）を用い、顕熱や分解熱によって温度調整することが好ましい。一方で、溶銑温度が低すぎる場合には、酸素ガス等の気体酸素源（以下、気酸という）の割合を増やして温度降下を抑止することが好ましい。また、高炉スラグを全量排滓した場合や、脱珪スラグの塩基度Ｃ／Ｓが低すぎる場合には、同時に石灰含有酸化源である焼結粉、または、石灰源を添加して、一次予備処理中のスラグ塩基度を調整することが好ましい。なお、気酸の導入方法は、溶銑への吹き付けでもよいし、単独の吹き込みや精錬剤のキャリヤとして吹き込んでもよい。一次予備処理は、鋳造開始時刻とそれまでに経由する処理プロセスにかかる時間から逆算される処理終了時間、より簡単に言えば、次工程からの処理容器引き渡し請求時刻をもって処理終了とするのが一般的である。

１次予備処理工程で脱珪処理を施す場合、スラグ塩基度Ｃ／Ｓが０．７以上１．５以下の範囲で常時維持して処理することが望ましい。スラグ塩基度Ｃ／Ｓが下限未満では、スラグのガス抜け悪化により、溶銑がスラグと共に容器外へあふれ出る、所謂スロッピングという現象が発生する場合があり、輸送レール清掃を行っている際は非生産時間となるため、生産性低下のリスクが生じてくるからである。一方、スラグ塩基度Ｃ／Ｓが上限を超えると、後工程の脱燐処理において、後述のスラグ塩基度Ｃ／Ｓの上限を２．０とするために脱燐剤の塩基度を下げなければならないが、この場合脱燐剤自体の脱燐能力が不足するため、脱燐処理で脱燐不良に陥るおそれがあるからである。

（排滓判断工程）
予備処理パターン１では、１次予備処理工程で発生するＳｉＯ_２の量は、次工程の脱燐処理工程のスラグ塩基度を適正範囲に維持するうえで問題とならないので、１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを排滓することなく、脱燐処理することができる。ところが、予備処理パターン２では、溶銑Ｓｉがより高いため、多量に発生する残留１次スラグを一部排出しないと、脱燐処理工程初期にスラグ塩基度Ｃ／Ｓが低くなって、スラグの燐吸収能が低下してしまう。そこで、１次予備処理工程後の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２が、０．３５質量％未満の場合には、残留１次スラグを３０％以上排出することとする。好ましくは、残留１次スラグを３０％以上９０％未満排出することである。そうすることで、脱燐処理工程において、燐の吸収に必要なスラグ塩基度Ｃ／Ｓを維持しつつ、脱燐処理工程の終了までスラグを固化させることなく操業することができる。また、１次予備処理工程後の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２が、０．３５質量％以上である場合には、前記残留１次スラグを９０％以上排出することとする。この場合、全量排出しても、溶銑Ｓｉ含有量が十分残存しているので、脱燐処理工程において、燐の吸収に必要なスラグ塩基度Ｃ／Ｓを維持しつつ、脱燐処理工程の終了までスラグを固化させることなく操業することができる。

（排滓工程）
予備処理パターン２では、上記排滓判断工程によって決定した量の残留１次スラグを脱燐処理工程の前に排出する。その排滓工程では、排滓設備において、上流工程での成分変化や吹込んだ精錬剤の量等から推定される推定スラグ量と排滓設備のロードセルで測定される排出スラグ量とから計算される排滓率、または、目観で得た排滓率を、先の排滓判断工程で決定した１次予備処理工程後の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２に応じて調整する。

（脱燐処理工程）
本発明の予備処理パターン１および予備処理パターン２で施す脱燐処理工程は、上述したように、精錬容器内溶銑に、酸化剤と石灰源を含む脱燐剤を吹き込んで行う。脱燐反応は、特に低燐領域において、吹き込まれた脱燐剤のトランジトリ反応がスラグ−メタルの反応より支配的になると考えられている。トップスラグの役割は、吹き込んだ脱燐剤に捕捉した燐をスラグ中に取り込み、溶銑中に復燐させないことである。そこで、本発明の脱燐処理工程では、処理開始時のスラグ塩基度Ｃ／Ｓを１．８以下とし、かつ、処理期間中のスラグ塩基度Ｃ／Ｓを０．７以上２．０以下の範囲に常時維持して処理することが望ましい。スラグ塩基度Ｃ／Ｓが下限未満では、スラグ自体の脱燐能力が不足し、一方、スラグ塩基度Ｃ／Ｓが上限を超えると、スラグの融点上昇に伴いスラグ固化が発生し、共に脱燐不良に陥るという問題が発生するからである。より好ましくは、処理前のスラグ塩基度Ｃ／Ｓを１．０〜１．８の範囲とし、処理中のスラグ塩基度を１．０〜１．８の範囲に維持することである。

本発明において、溶銑上に存在するトップスラグは上述したように、一度捕捉した燐を保持する（すなわちスラグから溶銑への復燐を起させない）役割とし、溶銑中のＰをＰ_２Ｏ_５として除去する反応サイト（トランジトリー反応サイト）の脱燐能力向上を図ることが望ましい。具体的には、石灰源、酸素源双方として機能する脱燐剤を溶銑中に吹き込む際、この脱燐剤の塩基度Ｃ／Ｓを１．８〜２．５にするとともに、０．１５Ｎｍ^３／ｋｇ−剤以上の酸素源とすることが望ましい。

本発明における１次予備処理や脱燐処理は、同一の設備で実施しても良いが、溶銑在庫状況によって別々の設備で実施することが望ましい。

本発明の実施例について、図２に記載の設備に基づいて、具体的に説明する。高炉から出銑された溶銑中成分［Ｐ］：０．１０〜０．１５質量％、［Ｓｉ］：０．１〜０．７質量％を含む溶銑１の３００ｔをトピードカー（混銑車）２に入れたのち、既存の溶銑脱珪設備にて１次予備処理を行った。この１次予備処理では、精錬剤３として生石灰と焼結粉または所内リサイクルダストを種々の配合比で混合したものを用い、酸素ガス４と共に、４孔のランス５を用いてトピードカー２内の溶銑中に吹込んだ。該ランス５はトピードカー２の開口部中心位置から垂直に３００ｍｍ以上溶銑１内に浸漬した。酸素ガス４の体積流量は１４〜３０Ｎｍ^３／ｍｉｎとし、精錬剤３の供給速度（ＦＩ速度）は５０〜３１０ｋｇ−剤／ｍｉｎとした。精錬剤３はディスペンサー６から窒素ガス７をキャリアガスとして輸送し、ランス５直上部で酸素ガス４の配管と合流させてランス５の内管から吹き込んだ。ランス５の外管からは冷却ガスとしてプロパンガス８を、内管の酸素ガス流量の１／１０の体積流量で供給した。精錬剤３中の焼結粉または所内リサイクルダストの固酸分は酸素ガス換算で０．１６Ｎｍ^３／ｋｇ−剤であった。一次予備処理中のスラグ塩基度Ｃ／Ｓは、０．７〜１．５に維持されていた。また、一次予備処理後のスラグ塩基度Ｃ／Ｓは、０．７〜２．０の範囲であった。なお、一次予備処理の終点は次工程の処理開始時刻から判断し、終了とした。

前記設備で１次予備処理を行った後、処理後のＳｉ濃度に応じて、必要な場合に排滓設備にて生成した残留１次スラグを排滓した。排滓工程では、上流工程での成分変化や吹込んだ精錬剤の量等から推定される推定スラグ量と排滓設備のロードセルで測定される排出スラグ量から計算される排滓率が３０％〜１００％の範囲となるように排滓した。排滓した後、既存の脱燐設備にて脱燐処理を行った。

脱燐処理について、図３の設備に基づいて具体的に説明する。脱燐設備において、転炉スラグ、生石灰、焼結粉およびダストから選ばれた２種以上を配合した脱燐用フラックス９は、浴中に斜めに浸漬したインジェクションランス１１を用いて、窒素ガス７をキャリアガスとして、３００〜５５０ｋｇ−剤／ｍｉｎの供給速度で浴中へ吹き込んだ。必要に応じて、酸素ガスを噴きつけた。脱燐処理中は、トピードカー２は流滓ピット側に約５°傾転させて、スラグを逐次排出しながら処理を行った。脱燐処理中のスラグ塩基度Ｃ／Ｓは、０．７〜２．０の範囲であった。脱燐用フラックスの塩基度Ｃ／Ｓは、１．８〜２．５の範囲にあり、酸素源として、０．１５〜０．１６Ｎｍ^３／ｋｇ−剤の範囲にあった。

溶銑中［Ｐ］：０．１１５〜０．１４０質量％の溶銑を酸素原単位１６〜２３Ｎｍ^３／ｔ−溶銑で脱燐処理したときの、各種工程ごと処理条件および結果を表１にまとめた。また、各工程ごとの処理後［Ｐ］濃度のばらつきを図４に示す。工程Ａは、表１の処理Ｎｏ．１および２に示すように、図１の通常処理フローにおいて、滓化剤として蛍石（ＣａＦ_２）を添加したものである。工程Ｂは、表１の処理Ｎｏ．３〜６に示すように、図１の通常処理フローで蛍石を使用しないものである。工程Ｃは、工程Ｂに加えて、特許文献２に記載の精錬剤にＣａフェライトを添加したものである。工程Ｄは、表１の処理Ｎｏ．７〜１５に示すように、本発明法に従い、各工程の溶銑Ｓｉの濃度に応じて、処理パターンを変更したものである。工程Ｅは、表１の処理Ｎｏ．１６および１７に示すように、工程Ｄに加えて、スラグ塩基度を管理し、脱燐処理中のスラグ塩基度Ｃ／Ｓを０．７〜２．０の範囲に管理したものである。工程Ｆは、表１の処理Ｎｏ．１８〜２２に示すように、工程Ｅに加えて、脱燐処理中のスラグ塩基度を１．０〜１．８の範囲に管理したものである。

図４から明らかなように、本発明法にかかる工程Ｄ〜Ｆよれば、ハロゲン化物を用いることなく、処理後［Ｐ］：０．０１０質量％以下の低燐溶銑を安定して溶製することができる。工程Ｆのようにスラグ塩基度Ｃ／Ｓを厳格に管理することで、処理後［Ｐ］：０．００５質量％以下の極低燐溶銑を安定して溶製することができる。表１の処理Ｎｏ．１および２は、処理後Ｐ濃度は低くなるものの、スラグにハロゲン化物（蛍石由来）を含み、スラグ利用に難があるうえ、耐火物の溶損も促進された。処理Ｎｏ．３、４および６は、処理後Ｐ濃度が，０．０１０質量％超えであった。処理Ｎｏ．５は、処理前排滓率を低くしたため、処理後Ｐ濃度は、下がったものの、処理中に噴出（スロッピング）が発生し、処理の中断を余儀なくされた。

本発明によれば、上記例示した混銑車に限らず、精錬容器としての輸送容器に脱燐剤を吹き込んで溶銑を脱燐処理する方法に適用可能である。本発明によれば、以降の工程での脱燐処理を軽減する極低燐濃度の溶銑を溶製することが可能となる。

１ 溶銑
２ トピードカー（混銑車）
３ 精錬剤（１次予備処理）
４ 酸素ガス
５ ランス
６ ディスペンサー
７ 窒素ガス
８ プロパンガス
９ 脱燐用フラックス（脱燐処理）
１０ 上吹きランス
１１ インジェクションランス

Claims (5)

1. 高炉から出銑された精錬容器内の溶銑を予備処理する方法であって、
   （１）出銑時の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ１が０．５質量％未満である場合、
   鋳床脱珪処理で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグの一部または全部を前記精錬容器から排出した後、該精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、
   該１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを排滓することなく、続けて前記精錬容器内溶銑に脱燐剤を吹き込んで施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン１、および、
   （２）前記Ｘ１が０．５質量％以上である場合、
   鋳床脱珪処理で発生した脱珪スラグを含む高炉スラグの一部または全部を前記精錬容器から排出した後、該精錬容器内溶銑に脱珪処理および一部脱燐処理を施す１次予備処理工程と、
   （Ａ）１次予備処理工程後の精錬容器内の溶銑Ｓｉ濃度の値Ｘ２が、０．３５質量％未満の場合、該１次予備処理工程で発生した残留１次スラグを３０％以上排出すること、および、
   （Ｂ）前記Ｘ２が、０．３５質量％以上である場合、前記残留１次スラグを９０％以上排出すること、のうちからいずれか一つを選択する排滓判断工程と、
   排滓判断工程の結果を参照して、必要に応じて行う排滓工程と、
   続けて前記精錬容器内溶銑に脱燐剤を吹き込んで施す脱燐処理工程と、を含む予備処理パターン２のうち、いずれか一方を選択することを特徴とする溶銑の予備処理方法。
2. 前記１次予備処理工程は、ＣａＯ質量濃度とＳｉＯ_２質量濃度の比で定義されるスラグ塩基度Ｃ／Ｓを処理期間中常時０．７以上１．５以下の範囲で維持して行うことを特徴とする請求項１に記載の溶銑予備処理方法。
3. 前記脱燐処理工程は、スラグ塩基度Ｃ／Ｓを処理期間中常時０．７以上２．０以下の範囲で維持して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑予備処理方法。
4. 前記脱燐処理工程は、酸素供給量が０．１５Ｎｍ^３／ｋｇ−剤以上であり、かつ、塩基度Ｃ／Ｓが１．８〜２．５の範囲にある脱燐剤を吹き込むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の溶銑予備処理方法。
5. 前記精錬容器が、混銑車であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の溶銑予備処理方法。
   

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