JP2022057595A - 溶銑の脱燐方法および溶鋼の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.前記第四の工程で前記精錬容器内に添加する前記固化スラグは、前記第一の工程で発生した脱燐スラグおよび前記第三の工程で発生した脱炭スラグを排滓容器内またはスラグ処理場内で少なくとも一部が溶融した状態で混合したものであること、
b.前記第二の工程において、前記精錬容器から排出した脱燐スラグを排滓容器に収容し、前記第四の工程において、脱燐スラグを収容した前記排滓容器に前記精錬容器内の脱炭スラグの一部を排出して少なくとも一部が溶融した状態で混合し、前記排滓容器から脱燐スラグおよび脱炭スラグを含む混合スラグを排出して冷却し、固化させること、
c.前記固化スラグは、第一の工程で発生した脱燐スラグと第三の工程で発生した脱炭スラグの合計に対して第三の工程で発生した脱炭スラグを80質量%以下混合したものであること、
d.前記固化スラグは、粒度が50mm以下であること、
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。
図1は、本発明の一実施形態にかかる溶鋼の製造方法を説明する図である。高炉で製造された溶銑10は、(a)~(g)の各工程を順に経由して溶鋼11となり、さらに(h)の工程を経由して次チャージ以後の各工程(a)~(h)を順に繰り返す。
転炉型の精錬容器1に溶銑10または溶銑10と冷鉄源としての鉄スクラップ12を装入し、脱珪および脱燐処理を行う。図1(a)は、転炉(溶湯容器や精錬容器の一例)1内に冷鉄源としての鉄スクラップ12を装入している様子を示す。図1(b)は、その後、溶銑鍋2から転炉1に溶銑10を注いでいる様子を示す。図1(c)は、溶銑10の注入完了後、転炉1を傾けて、限界傾動角を確認している様子を示す。そして、転炉1を直立状態に保ち、必要に応じて、加熱源や精錬剤を添加する。次いで、上吹きランス3を転炉1内に上方から降下させ、この上吹きランス3から酸素源を供給して、溶銑10内のSi(珪素)とP(燐)を予め設定した濃度まで低下させる脱珪および脱燐処理を行う(図1(d))。ここで、溶銑と鉄スクラップを主原料としているが、鉄スクラップは、必要に応じて使用しなくともよい。なお、溶銑10は、溶銑予備処理工程で処理し、溶銑10中のSi、PおよびS(硫黄)を予め設定した濃度まで低下させたものを用いてもよい。また、上吹きランス3からの酸素の供給に代えて、または、加えて、底吹き羽口4から酸化性ガスを供給してもよい。底吹き羽口4から溶銑10の攪拌のために非酸化性ガスを供給してもよい。
直立状態の転炉1を排滓側に傾動させ、第一の工程で生成したスラグ(脱燐スラグ)13を転炉1から排滓容器5へ排出する(図1(e))。排滓容器5は図示しない運搬台車などでスラグ処理場に運ばれる。
転炉1を直立させた状態で、CaOを含む精錬剤を添加して、上吹きランス3を転炉1内に降下させ、この上吹きランス3から酸素を供給(酸素吹錬)して、第一の工程で脱珪脱燐処理した溶銑10中のC(炭素)およびPを、予め設定した濃度まで低下させて溶鋼11とする脱炭精錬および仕上脱燐処理を行う(図1(f))。ここで、上吹きランス3からの酸素の供給に代えて、または、加えて、底吹き羽口4から酸化性ガスを供給してもよい。底吹き羽口4から溶銑の攪拌のために非酸化性ガスを供給してもよい。上吹きランス3や底吹き羽口から、酸化性ガスや非酸化性ガスと同時に精錬剤を供給してもよい。
直立状態の転炉1を出鋼側に傾動させ、転炉1側壁に設けられた排出口6を介して、第三の工程で得られた溶鋼11を溶鋼鍋(図示しない)へ出鋼する(図1(g))。
第三の工程で生成したスラグ(脱炭スラグ)14を、転炉1内に残して冷却し固化させる(図1(h))。ここでは、直立状態の転炉1を排滓側に傾動させ、脱炭スラグ14の一部が転炉1内に残るように、脱炭スラグ14の残部を排滓容器5へ排出しているが、脱炭スラグ14の全部を転炉1内に残してもよい。
・第四の工程で転炉1内に残したスラグ14に添加する冷却材15は、第一工程の脱珪および脱燐処理時に速やかにスラグが再溶解すること、そのため、第四の工程で炉内に残留させたスラグの塩基度が高くなりすぎないこと。
・路盤材用原料として、製品に必要な強度と水和反応時の膨張率を低減した、塩基度を適切に管理したスラグ運用ができること。
・上記2つの条件を前提として、生産性を阻害しないこと。
試験は以下の手順で行った。
まず、容量380トン装入できる上底吹き可能な転炉型精錬容器1内に脱炭スラグを3~13kg/溶銑-トン程度残留させた状態で、予め脱燐スラグと脱炭スラグとを混合しておいた混合スラグを冷却材として、1~20kg/溶銑-トン投入し、脱炭スラグを固化させた。
各試験状況と試験結果を表1に示す。
各試験状況と試験結果を表2に示す。
2 溶銑鍋
3 上吹きランス
4 底吹き羽口
5 排滓容器
6 排出口
10 溶銑
11 溶鋼
12 冷鉄源(鉄スクラップ)
13 脱燐スラグ
14 脱炭スラグ
15 冷却材(固化スラグ)
Claims (7)
- 溶湯容器内に少なくとも溶銑を装入し、CaOを含む精錬剤を添加して酸素吹錬することにより前記溶銑を脱燐するに当たり、
前記溶湯容器で当該チャージの前チャージの溶銑から溶鋼を製造する酸素吹錬において発生した脱炭スラグの一部または全部を前記溶湯容器に残し、
前記溶湯容器内に残した前記脱炭スラグの冷却材として、溶銑の脱燐処理において発生した後、冷却し、固化させておいた固化スラグを用いることを特徴とする溶銑の脱燐方法。 - 転炉型の精錬容器内に溶銑または溶銑と冷鉄源を装入し、脱珪および脱燐処理を行う第一の工程と、
該第一の工程で脱珪および脱燐処理した溶銑を前記精錬容器内に保持したまま、発生した脱燐スラグの一部を前記精錬容器から排出する第二の工程と、
前記精錬容器内に保持した溶銑にCaOを含む精錬剤を添加して酸素吹錬することにより、脱炭および仕上げ脱燐を行って溶鋼を得る第三の工程と、を有し、
前記精錬容器内で当該チャージの前チャージの溶銑から溶鋼を製造する酸素吹錬において発生した脱炭スラグの一部または全部を前記精錬容器に残したまま当該チャージの溶銑を装入し、
前記精錬容器内に残した前記脱炭スラグの冷却材として、溶銑の脱燐処理において発生した後、冷却し、固化させておいた固化スラグを用いることを特徴とする溶鋼の製造方法。 - 転炉型の精錬容器内に溶銑または溶銑と冷鉄源を装入し、脱珪および脱燐処理を行う第一の工程と、
該第一の工程で脱珪および脱燐処理した溶銑を前記精錬容器内に保持したまま、発生した脱燐スラグの一部を前記精錬容器から排出する第二の工程と、
前記精錬容器内に保持した溶銑にCaOを含む精錬剤を添加して酸素吹錬することにより、脱炭および仕上げ脱燐を行って溶鋼を得る第三の工程と、
該第三の工程で得られた溶鋼を出鋼し、前記精錬容器内の脱炭スラグの一部または全部を次チャージの溶銑の精錬で利用するために前記精錬容器に残して冷却し、少なくとも一部を固化させる第四の工程と、を繰り返して実施し、
前記第四の工程における前記精錬容器内に残した前記脱炭スラグの冷却材として、当該チャージより過去のチャージの第二の工程で排出して冷却し、固化させておいた固化スラグを用いることを特徴とする溶鋼の製造方法。 - 前記第四の工程で前記精錬容器内に添加する前記固化スラグは、前記第一の工程で発生した脱燐スラグおよび前記第三の工程で発生した脱炭スラグを排滓容器内またはスラグ処理場内で少なくとも一部が溶融した状態で混合したものであることを特徴とする請求項3に記載の溶鋼の製造方法。
- 前記第二の工程において、前記精錬容器から排出した脱燐スラグを排滓容器に収容し、
前記第四の工程において、脱燐スラグを収容した前記排滓容器に前記精錬容器内の脱炭スラグの一部を排出して少なくとも一部が溶融した状態で混合し、
前記排滓容器から脱燐スラグおよび脱炭スラグを含む混合スラグを排出して冷却し、固化させることを特徴とする請求項3または4に記載の溶鋼の製造方法。 - 前記固化スラグは、第一の工程で発生した脱燐スラグと第三の工程で発生した脱炭スラグの合計に対して第三の工程で発生した脱炭スラグを80質量%以下混合したものであることを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の溶鋼の製造方法。
- 前記固化スラグは、粒度が50mm以下であることを特徴とする請求項2~6のいずれか1項に記載の溶鋼の製造方法。
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