JP2856106B2 - 溶銑の脱硫方法 - Google Patents
溶銑の脱硫方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、脱珪、脱燐処理後の
溶銑を効率よく脱硫するための溶銑の脱硫方法に関す
る。
溶銑を効率よく脱硫するための溶銑の脱硫方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、製鋼工場においては、高級鋼製造
に対する要請がますます増大しており、転炉精錬での前
工程である溶銑の予備処理が重要となり、特に極低Ｓ鋼
や極低Ｐ鋼の転炉精錬に先だって、脱珪処理後の溶銑の
脱燐、脱硫処理は必須のものとなってきている。脱珪処
理後の溶銑の脱硫処理方法としては、トピードもしくは
溶銑鍋での脱燐、脱硫剤（例えば、生石灰（ＣａＯ）、
酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、
蛍石（ＣａＦ2）の混合物）のインジェクションによる
同時脱燐、脱硫処理する方法、転炉型の溶銑予備処理炉
での脱燐、脱硫剤の上添加と底吹きガス撹拌による脱
燐、脱硫処理法等が良く知られている。
に対する要請がますます増大しており、転炉精錬での前
工程である溶銑の予備処理が重要となり、特に極低Ｓ鋼
や極低Ｐ鋼の転炉精錬に先だって、脱珪処理後の溶銑の
脱燐、脱硫処理は必須のものとなってきている。脱珪処
理後の溶銑の脱硫処理方法としては、トピードもしくは
溶銑鍋での脱燐、脱硫剤（例えば、生石灰（ＣａＯ）、
酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、
蛍石（ＣａＦ2）の混合物）のインジェクションによる
同時脱燐、脱硫処理する方法、転炉型の溶銑予備処理炉
での脱燐、脱硫剤の上添加と底吹きガス撹拌による脱
燐、脱硫処理法等が良く知られている。
【０００３】上記方法は、処理時間が比較的短くても
Ｐ：０．０２％以下の低Ｐ溶銑が得られるという長所が
ある反面、Ｓ：０．００５％以下、特にＳ：０．００３
％以下の低Ｓ溶銑を得るのが困難であるという欠点を有
している。その理由は、脱燐は酸化雰囲気で良く進行
し、脱硫は還元雰囲気で良く進行するという相反する性
質を同時に達成しようとする矛盾に起因している。上記
の欠点を解消する方法としては、溶銑の脱燐と脱硫を分
化し、脱燐処理後に脱硫処理を行うことが提案されてい
る。この方法は、ＣａＯ系に比較して溶銑中のＳとの親
和性が高く、また、比較的低い溶銑温度においても優れ
た脱硫能を有するソーダ灰（Ｎａ2ＣＯ3）を脱硫剤とし
て使用することによって、脱硫コストの低減と、極低
Ｐ、Ｓ溶銑の安定供給を可能とした。しかし、その反面
この方法は、脱硫剤としてＮａ2ＣＯ3を用いるため予備
処理スラグのＮａ2Ｏ濃度が高くなり、スラグのセメン
ト原料や路盤材への有効利用ができなくなる。
Ｐ：０．０２％以下の低Ｐ溶銑が得られるという長所が
ある反面、Ｓ：０．００５％以下、特にＳ：０．００３
％以下の低Ｓ溶銑を得るのが困難であるという欠点を有
している。その理由は、脱燐は酸化雰囲気で良く進行
し、脱硫は還元雰囲気で良く進行するという相反する性
質を同時に達成しようとする矛盾に起因している。上記
の欠点を解消する方法としては、溶銑の脱燐と脱硫を分
化し、脱燐処理後に脱硫処理を行うことが提案されてい
る。この方法は、ＣａＯ系に比較して溶銑中のＳとの親
和性が高く、また、比較的低い溶銑温度においても優れ
た脱硫能を有するソーダ灰（Ｎａ2ＣＯ3）を脱硫剤とし
て使用することによって、脱硫コストの低減と、極低
Ｐ、Ｓ溶銑の安定供給を可能とした。しかし、その反面
この方法は、脱硫剤としてＮａ2ＣＯ3を用いるため予備
処理スラグのＮａ2Ｏ濃度が高くなり、スラグのセメン
ト原料や路盤材への有効利用ができなくなる。
【０００４】一方、脱硫剤としては、溶銑の温度下にお
いて固体または半溶融状態のＣａＯ、カルシウムカーバ
イト（ＣａＣ2）、シアン化カルシウム（ＣａＣＮ2）、
ＣａＦ2などのＣａ化合物、液体状態のＮａ2ＣＯ3、水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化ナトリウム
（ＮａＦ）などのアルカリ化合物および気体状態のマグ
ネシウム（Ｍｇ）およびその合金などが知られている。
このうち、脱硫能の大きいのは、ＣａＣ2、Ｎａ2Ｃ
Ｏ3、ＮａＯＨ、Ｍｇなどである。このうち、金属Ｍｇ
単独あるいはＣａＯやＣａＦ2、ＣａＣ2との混合物を溶
銑脱硫剤として用いる方法（特開昭５２−１０７２１８
号公報、特開昭５２−１１５７１７号公報）が提案され
ている。しかし、この方法は、金属Ｍｇが高価であるた
め脱硫コストが高くなるばかりでなく、Ｍｇは沸点が低
く蒸気圧が高いため、高温ほど反応効率が低下し、脱硫
後に生成したＭｇＳが下記の（１）式の反応によってＭ
ｇＯとＳになり易く、脱硫処理後に復硫が生じやすいと
いう欠点を有している。 ＭｇＳ＋（Ｏ）＝ＭｇＯ＋Ｓ （１）式
いて固体または半溶融状態のＣａＯ、カルシウムカーバ
イト（ＣａＣ2）、シアン化カルシウム（ＣａＣＮ2）、
ＣａＦ2などのＣａ化合物、液体状態のＮａ2ＣＯ3、水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化ナトリウム
（ＮａＦ）などのアルカリ化合物および気体状態のマグ
ネシウム（Ｍｇ）およびその合金などが知られている。
このうち、脱硫能の大きいのは、ＣａＣ2、Ｎａ2Ｃ
Ｏ3、ＮａＯＨ、Ｍｇなどである。このうち、金属Ｍｇ
単独あるいはＣａＯやＣａＦ2、ＣａＣ2との混合物を溶
銑脱硫剤として用いる方法（特開昭５２−１０７２１８
号公報、特開昭５２−１１５７１７号公報）が提案され
ている。しかし、この方法は、金属Ｍｇが高価であるた
め脱硫コストが高くなるばかりでなく、Ｍｇは沸点が低
く蒸気圧が高いため、高温ほど反応効率が低下し、脱硫
後に生成したＭｇＳが下記の（１）式の反応によってＭ
ｇＯとＳになり易く、脱硫処理後に復硫が生じやすいと
いう欠点を有している。 ＭｇＳ＋（Ｏ）＝ＭｇＯ＋Ｓ （１）式
【０００５】上記金属Ｍｇを含む脱硫剤を用いる場合の
欠点を解消する方法としては、金属Ｍｇ粉末を含む脱硫
剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にインジェ
クションするか、もしくは上添加後あるいは上添加を行
いつつ溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌を行っ
て脱硫処理する方法（特開平５−１４０６２６号公報）
が提案されている。
欠点を解消する方法としては、金属Ｍｇ粉末を含む脱硫
剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にインジェ
クションするか、もしくは上添加後あるいは上添加を行
いつつ溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌を行っ
て脱硫処理する方法（特開平５−１４０６２６号公報）
が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−１４０
６２６号公報に開示のＭｇ−ＣａＯ系の脱硫剤を用いた
脱硫処理では、スラグ中に脱硫反応による融点の高いＭ
ｇＳ（約２０００℃）やＭｇの酸化によるＭｇＯが生成
する。その際、初期スラグ中のＳｉＯ2が還元されるた
め、スラグ融点降下度の大きいＳｉＯ2が減少し、融点
の高いＭｇＯ（約２８００℃）が生成してスラグ融点が
高くなる。そこで、スラグ融点降下能を有するＣａＦ2
を増量するのは、インジェクション用ランスや鍋等の溶
損を増大させるという問題点を有している。
６２６号公報に開示のＭｇ−ＣａＯ系の脱硫剤を用いた
脱硫処理では、スラグ中に脱硫反応による融点の高いＭ
ｇＳ（約２０００℃）やＭｇの酸化によるＭｇＯが生成
する。その際、初期スラグ中のＳｉＯ2が還元されるた
め、スラグ融点降下度の大きいＳｉＯ2が減少し、融点
の高いＭｇＯ（約２８００℃）が生成してスラグ融点が
高くなる。そこで、スラグ融点降下能を有するＣａＦ2
を増量するのは、インジェクション用ランスや鍋等の溶
損を増大させるという問題点を有している。
【０００７】この発明の目的は、前記特開平５−１４０
６２６号公報に開示の脱硫方法の欠点を解消し、脱硫処
理後のプロセス以降での復硫を防止できると共に、ラン
ス、鍋等の溶損を抑制できる溶銑の脱硫方法を提供する
ことにある。
６２６号公報に開示の脱硫方法の欠点を解消し、脱硫処
理後のプロセス以降での復硫を防止できると共に、ラン
ス、鍋等の溶損を抑制できる溶銑の脱硫方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、Ｍｇ−
ＣａＯ−ＣａＦ2混合物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０
〜２０％添加した脱硫剤を使用することによって、低融
点のスラグが生成し、脱硫処理後の除滓が容易となり、
転炉への持込みスラグが減少し、脱硫処理後のプロセス
以降での復硫を防止できると共に、ランス、鍋等の溶損
をも抑制できることを究明し、この発明に到達した。
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、Ｍｇ−
ＣａＯ−ＣａＦ2混合物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０
〜２０％添加した脱硫剤を使用することによって、低融
点のスラグが生成し、脱硫処理後の除滓が容易となり、
転炉への持込みスラグが減少し、脱硫処理後のプロセス
以降での復硫を防止できると共に、ランス、鍋等の溶損
をも抑制できることを究明し、この発明に到達した。
【０００９】すなわちこの発明は、脱珪、脱燐処理後の
溶銑の脱硫方法において、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2混合
物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０〜２０％添加した脱硫
剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にインジェ
クションするか、もしくは上添加後あるいは上添加しな
がら溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌をして脱
硫処理を行うことを特徴とする溶銑の脱硫方法である。
溶銑の脱硫方法において、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2混合
物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０〜２０％添加した脱硫
剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にインジェ
クションするか、もしくは上添加後あるいは上添加しな
がら溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌をして脱
硫処理を行うことを特徴とする溶銑の脱硫方法である。
【００１０】
【作用】この発明においては、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2
混合物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０〜２０％添加した
脱硫剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にイン
ジェクションするか、もしくは上添加後あるいは上添加
しながら溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌をし
て脱硫処理を行うことによって、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ
2系脱硫剤と同等な脱硫能を有し、しかもスラグ融点が
低下して脱硫処理後の除滓が容易となり、転炉への持込
みスラグが減少して復硫を防止できると共に、ランス、
鍋等の溶損をも抑制することができる。
混合物８０〜９０％にＡｌ2Ｏ3を１０〜２０％添加した
脱硫剤を用い、該脱硫剤を搬送ガスと共に溶銑中にイン
ジェクションするか、もしくは上添加後あるいは上添加
しながら溶銑中に気体吹込みによるバブリング撹拌をし
て脱硫処理を行うことによって、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ
2系脱硫剤と同等な脱硫能を有し、しかもスラグ融点が
低下して脱硫処理後の除滓が容易となり、転炉への持込
みスラグが減少して復硫を防止できると共に、ランス、
鍋等の溶損をも抑制することができる。
【００１１】スラグの融点降下に効果のあるものとして
は、図４に示す通り、ＣａＦ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等が
あるが、ＣａＦ2の濃度増大は、ランス、鍋の溶損を増
大させることとなる。また、ＳｉＯ2の添加は、スラグ
の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）が低下して脱硫能が低下
する。この発明においては、中性酸化物であるＡｌ2Ｏ3
を１０〜２０％添加することによって、Ｍｇ−ＣａＯ−
ＣａＦ2系脱硫剤と同等な脱硫能を維持しつつ、スラグ
融点の低下を図ることができる。また、Ａｌ2Ｏ3系耐火
物製のランスや鍋等の溶損をも軽減することができる。
なお、Ａｌ2Ｏ3の添加率を１０〜２０％としてのは、１
０％未満ではスラグ融点の低下が十分でなく、脱硫処理
後の除滓時にスラグが残留し、転炉への持込みスラグに
よる復硫が懸念され、また、２０％を超えると脱硫能が
低下するからである。
は、図４に示す通り、ＣａＦ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等が
あるが、ＣａＦ2の濃度増大は、ランス、鍋の溶損を増
大させることとなる。また、ＳｉＯ2の添加は、スラグ
の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）が低下して脱硫能が低下
する。この発明においては、中性酸化物であるＡｌ2Ｏ3
を１０〜２０％添加することによって、Ｍｇ−ＣａＯ−
ＣａＦ2系脱硫剤と同等な脱硫能を維持しつつ、スラグ
融点の低下を図ることができる。また、Ａｌ2Ｏ3系耐火
物製のランスや鍋等の溶損をも軽減することができる。
なお、Ａｌ2Ｏ3の添加率を１０〜２０％としてのは、１
０％未満ではスラグ融点の低下が十分でなく、脱硫処理
後の除滓時にスラグが残留し、転炉への持込みスラグに
よる復硫が懸念され、また、２０％を超えると脱硫能が
低下するからである。
【００１２】
【実施例】Ｃ：４．５％、Ｓｉ：０．３％、Ｍｎ：０．
４５％、Ｓ：０．０１５〜０．０３５％、Ｐ：０．１％
の脱珪、脱燐処理した１２７０〜１３４０℃の溶銑を、
処理量１５０〜１７０Ｔｏｎの混銑鍋内で、表１に示す
各脱硫剤をランス深さ１．５〜２．０ｍ、搬送ガス
Ｎ2、搬送ガス流量１．１Ｎｍ3／ｍｉｎ、吹込み速度７
０〜１００ｋｇ／ｍｉｎで１５〜２０分間吹込んで脱硫
処理した。そして、脱硫処理後の各溶銑中のＳを測定す
ると共に、生成スラグの融点を測定した。その結果を表
１に示す。また、脱硫処理後の各溶銑中のＳと溶銑Ｔｏ
ｎ当たりの脱硫剤量との関係を調査した。その結果を図
１に示す。さらに、得られた脱硫処理後の各溶銑の転炉
での復硫状況を調査した。その結果を図２に示す。ラン
スの溶損状況を確認するため、従来例２と本発明例１、
２との脱硫処理前後のランス径を測定した。その結果を
図３に示す。
４５％、Ｓ：０．０１５〜０．０３５％、Ｐ：０．１％
の脱珪、脱燐処理した１２７０〜１３４０℃の溶銑を、
処理量１５０〜１７０Ｔｏｎの混銑鍋内で、表１に示す
各脱硫剤をランス深さ１．５〜２．０ｍ、搬送ガス
Ｎ2、搬送ガス流量１．１Ｎｍ3／ｍｉｎ、吹込み速度７
０〜１００ｋｇ／ｍｉｎで１５〜２０分間吹込んで脱硫
処理した。そして、脱硫処理後の各溶銑中のＳを測定す
ると共に、生成スラグの融点を測定した。その結果を表
１に示す。また、脱硫処理後の各溶銑中のＳと溶銑Ｔｏ
ｎ当たりの脱硫剤量との関係を調査した。その結果を図
１に示す。さらに、得られた脱硫処理後の各溶銑の転炉
での復硫状況を調査した。その結果を図２に示す。ラン
スの溶損状況を確認するため、従来例２と本発明例１、
２との脱硫処理前後のランス径を測定した。その結果を
図３に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１、図１に示すとおり、Ｍｇ−ＣａＯ−
ＣａＦ2系脱硫剤を使用した従来例２の場合は、ＣａＯ
−ＣａＦ2系脱硫剤を使用した従来例１に比べ、高い脱
硫能が得られ、溶銑中のＳ濃度を５ｐｐｍまで低下する
ことができた。しかし、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫
剤を使用した従来例２の場合は、生成スラグ融点が溶銑
温度より高く除滓不能で、図２に示すとおり、転炉への
スラグ持込みによる復硫が見られた。これに対しＭｇ−
ＣａＯ−ＣａＦ2−Ａｌ2Ｏ3系脱硫剤を使用した本発明
例１、２の場合は、溶銑中のＳ濃度を５ｐｐｍまで低下
することができ、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫剤を使
用した従来例２に比べ、脱硫能を低下させることなく、
生成スラグ融点を２５０〜３５０℃低下でき、脱硫処理
後の除滓実施によって、図２に示すとおり、転炉へのス
ラグ持込みによる復硫が殆ど見られなかった。また、ラ
ンスの溶損状況は、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫剤を
使用した従来例２の場合に比較し、図３に示すとおり、
約１／３に低減することができた。
ＣａＦ2系脱硫剤を使用した従来例２の場合は、ＣａＯ
−ＣａＦ2系脱硫剤を使用した従来例１に比べ、高い脱
硫能が得られ、溶銑中のＳ濃度を５ｐｐｍまで低下する
ことができた。しかし、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫
剤を使用した従来例２の場合は、生成スラグ融点が溶銑
温度より高く除滓不能で、図２に示すとおり、転炉への
スラグ持込みによる復硫が見られた。これに対しＭｇ−
ＣａＯ−ＣａＦ2−Ａｌ2Ｏ3系脱硫剤を使用した本発明
例１、２の場合は、溶銑中のＳ濃度を５ｐｐｍまで低下
することができ、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫剤を使
用した従来例２に比べ、脱硫能を低下させることなく、
生成スラグ融点を２５０〜３５０℃低下でき、脱硫処理
後の除滓実施によって、図２に示すとおり、転炉へのス
ラグ持込みによる復硫が殆ど見られなかった。また、ラ
ンスの溶損状況は、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2系脱硫剤を
使用した従来例２の場合に比較し、図３に示すとおり、
約１／３に低減することができた。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、溶銑予備処理によって極低Ｓ化を図ることができ、
完全除滓により転炉へのスラグ持込みによる復硫を抑制
でき、溶鋼脱硫の省略、ＣａＳｉ処理を省略でき、極低
Ｓ鋼の溶製プロセスの改善を図ることができる。
ば、溶銑予備処理によって極低Ｓ化を図ることができ、
完全除滓により転炉へのスラグ持込みによる復硫を抑制
でき、溶鋼脱硫の省略、ＣａＳｉ処理を省略でき、極低
Ｓ鋼の溶製プロセスの改善を図ることができる。
【図１】実施例における溶銑中のＳと溶銑Ｔｏｎ当たり
の脱硫剤量との関係を示すグラフである。
の脱硫剤量との関係を示すグラフである。
【図２】実施例における溶銑処理後の溶銑中Ｓと出鋼Ｓ
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図３】実施例における従来例２と本発明例１、２との
脱硫処理前後のランス溶損状況を示すグラフである。
脱硫処理前後のランス溶損状況を示すグラフである。
【図４】ＣａＯ−Ｘ系脱硫剤使用時におけるＸ量と液相
温度との関係を示すグラフである。
温度との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 1/02 103 C21C 1/02 107 C21C 1/02 109
Claims (1)
- 【請求項１】 脱珪、脱燐処理後の溶銑の脱硫方法にお
いて、Ｍｇ−ＣａＯ−ＣａＦ2混合物８０〜９０％にＡ
ｌ2Ｏ3を１０〜２０％添加した脱硫剤を用い、該脱硫剤
を搬送ガスと共に溶銑中にインジェクションするか、も
しくは上添加後あるいは上添加しながら溶銑中に気体吹
込みによるバブリング撹拌をして脱硫処理を行うことを
特徴とする溶銑の脱硫方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078895A JP2856106B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 溶銑の脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078895A JP2856106B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 溶銑の脱硫方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269519A JPH08269519A (ja) | 1996-10-15 |
| JP2856106B2 true JP2856106B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=14283190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078895A Expired - Fee Related JP2856106B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 溶銑の脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856106B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015105035A1 (ja) | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 脱硫処理後の溶銑の復硫防止方法 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP10078895A patent/JP2856106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08269519A (ja) | 1996-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |