JP2867305B2 - 溶銑の予備処理方法 - Google Patents
溶銑の予備処理方法Info
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- JP2867305B2 JP2867305B2 JP32078691A JP32078691A JP2867305B2 JP 2867305 B2 JP2867305 B2 JP 2867305B2 JP 32078691 A JP32078691 A JP 32078691A JP 32078691 A JP32078691 A JP 32078691A JP 2867305 B2 JP2867305 B2 JP 2867305B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑を脱燐、脱硫する
予備処理方法に関するものである。
予備処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、溶銑の脱燐方法においては脱
燐剤としてＣａＯ系フラックスあるいはＮａ2 ＣＯ3 系
フラックスが用いられていた。最近、高い脱燐効率を得
る手段として特開昭６１−１５９５０６号公報に見られ
るようにＣａＯ系フラックスに少量のＮａ2 Ｏを添加す
る方法が提案されており、溶銑脱燐、溶鋼脱燐の何れに
も効果が発揮できることが示されている。
燐剤としてＣａＯ系フラックスあるいはＮａ2 ＣＯ3 系
フラックスが用いられていた。最近、高い脱燐効率を得
る手段として特開昭６１−１５９５０６号公報に見られ
るようにＣａＯ系フラックスに少量のＮａ2 Ｏを添加す
る方法が提案されており、溶銑脱燐、溶鋼脱燐の何れに
も効果が発揮できることが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭６１
−１５９５０６号公報で示されているようなＣａＯ系フ
ラックスに少量のＮａ2 Ｏを添加する方法を実操業に適
用する場合には、コスト制約上Ｎａ2 Ｏ源としてＮａ2
ＣＯ3 を使わざるを得ない。その場合、特開昭６１−１
５９５０６号公報で示されているＮａ2 Ｏの必要量に相
当するＮａ2 ＣＯ 3 を単純に添加しても脱燐効率の改善
は認められず、むしろ無添加の場合より脱燐効率が悪化
するケースが多々あり、Ｎａ2 ＣＯ3 の使用を前提とし
た場合の適正な処理条件の解明が強く望まれていた。
−１５９５０６号公報で示されているようなＣａＯ系フ
ラックスに少量のＮａ2 Ｏを添加する方法を実操業に適
用する場合には、コスト制約上Ｎａ2 Ｏ源としてＮａ2
ＣＯ3 を使わざるを得ない。その場合、特開昭６１−１
５９５０６号公報で示されているＮａ2 Ｏの必要量に相
当するＮａ2 ＣＯ 3 を単純に添加しても脱燐効率の改善
は認められず、むしろ無添加の場合より脱燐効率が悪化
するケースが多々あり、Ｎａ2 ＣＯ3 の使用を前提とし
た場合の適正な処理条件の解明が強く望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、下記のとおりである。 （１） 溶銑を脱燐するに際し、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ−Ｃ
ａＦ2 系フラックスを浴内にインジェクションしなが
ら、溶銑上に形成されるトップスラグにＮａ2 ＣＯ3 を
２〜６kg／Ｔ−Ｐｉｇと酸素ガスまたは酸化鉄もしくは
両者を酸素ガス換算で１〜３Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇ添加し
て脱燐と脱硫を行うことを特徴とする溶銑の予備処理方
法。
ろは、下記のとおりである。 （１） 溶銑を脱燐するに際し、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ−Ｃ
ａＦ2 系フラックスを浴内にインジェクションしなが
ら、溶銑上に形成されるトップスラグにＮａ2 ＣＯ3 を
２〜６kg／Ｔ−Ｐｉｇと酸素ガスまたは酸化鉄もしくは
両者を酸素ガス換算で１〜３Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇ添加し
て脱燐と脱硫を行うことを特徴とする溶銑の予備処理方
法。
【０００５】（２） ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ−ＣａＦ2 系フ
ラックス中のＣａＯ分と酸素分の重量比（Ｃａ／Ｏ）が
１．５〜２．５であることを特徴とする前項１記載の溶
銑の予備処理方法。
ラックス中のＣａＯ分と酸素分の重量比（Ｃａ／Ｏ）が
１．５〜２．５であることを特徴とする前項１記載の溶
銑の予備処理方法。
【０００６】
【作用】次に、作用について述べる。本発明者らは、Ｃ
ａＯ系フラックスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添加する方法
が溶銑の脱燐反応に対して充分に効果を発揮することが
できない理由を明らかにするため、種々の実験を重ね
た。すなわち、スラグの脱燐能の指標となるスラグ−メ
タル間の平衡燐分配比は、同一温度ではスラグのフォス
フェートキャパシティーとスラグの酸素ポテンシャル
（酸化力）により決定されることから、ＣａＯ系フラッ
クスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添加した場合のこれら２つ
の因子への影響について検討した。
ａＯ系フラックスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添加する方法
が溶銑の脱燐反応に対して充分に効果を発揮することが
できない理由を明らかにするため、種々の実験を重ね
た。すなわち、スラグの脱燐能の指標となるスラグ−メ
タル間の平衡燐分配比は、同一温度ではスラグのフォス
フェートキャパシティーとスラグの酸素ポテンシャル
（酸化力）により決定されることから、ＣａＯ系フラッ
クスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添加した場合のこれら２つ
の因子への影響について検討した。
【０００７】まず、フォスフェートキャパシティーにつ
いてはＣａＯ系フラックスに数％のＮａ2 Ｏを含有させ
ると平衡燐分配比が著しく向上することが過去の知見に
より明らかにされている（例えば「鉄と鋼」第７１年
（１９８５）、第６号、Ｐ．６９３）。一方、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 を添加した場合のスラグの酸素ポテンシャルに対す
る影響に関する知見は過去にない。そこで、この問題を
明らかにするための基礎実験を重ねた結果、図１に示す
ように、ＣａＯ系フラックスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添
加すると、スラグの酸化力を示す（Ｆｅt Ｏ）濃度が無
添加の場合より遙に低くなる事実を突き止めた。すなわ
ち、系に添加する酸素源の量は一定であるにもかかわら
ず、Ｎａ2 ＣＯ3 を添加することによりスラグの酸化力
が大幅に低下し、フォスフェートキャパシティーが増大
した効果を越えて平衡燐分配比を低減せしめ、結果的に
Ｎａ2 ＣＯ3 無添加の場合より脱燐効率が悪化すること
を見出した。この事実は、ＣａＯ系フラックスに少量の
Ｎａ2 ＣＯ3 を添加することによるフォスフェートキャ
パシティーの増大を利用して脱燐を促進するためには、
Ｎａ 2 ＣＯ3 添加に伴い低下するスラグの酸化力を増大
するための対応策を同時に採らねばならないことを示し
ており、酸化力確保の手段の方がむしろ脱燐へのＮａ 2
ＣＯ3 の活用における重要な要素となっていることを物
語っている。
いてはＣａＯ系フラックスに数％のＮａ2 Ｏを含有させ
ると平衡燐分配比が著しく向上することが過去の知見に
より明らかにされている（例えば「鉄と鋼」第７１年
（１９８５）、第６号、Ｐ．６９３）。一方、Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 を添加した場合のスラグの酸素ポテンシャルに対す
る影響に関する知見は過去にない。そこで、この問題を
明らかにするための基礎実験を重ねた結果、図１に示す
ように、ＣａＯ系フラックスに少量のＮａ2 ＣＯ3 を添
加すると、スラグの酸化力を示す（Ｆｅt Ｏ）濃度が無
添加の場合より遙に低くなる事実を突き止めた。すなわ
ち、系に添加する酸素源の量は一定であるにもかかわら
ず、Ｎａ2 ＣＯ3 を添加することによりスラグの酸化力
が大幅に低下し、フォスフェートキャパシティーが増大
した効果を越えて平衡燐分配比を低減せしめ、結果的に
Ｎａ2 ＣＯ3 無添加の場合より脱燐効率が悪化すること
を見出した。この事実は、ＣａＯ系フラックスに少量の
Ｎａ2 ＣＯ3 を添加することによるフォスフェートキャ
パシティーの増大を利用して脱燐を促進するためには、
Ｎａ 2 ＣＯ3 添加に伴い低下するスラグの酸化力を増大
するための対応策を同時に採らねばならないことを示し
ており、酸化力確保の手段の方がむしろ脱燐へのＮａ 2
ＣＯ3 の活用における重要な要素となっていることを物
語っている。
【０００８】本発明者らは、Ｎａ2 ＣＯ3 添加によるス
ラグの酸化力の低下の原因についてさらに検討を進めた
結果、Ｎａ2 ＣＯ3 と溶銑の接触により（１）式に示す
反応が起こり、発生したＮａガスおよびＣＯガスが
（２）、（３）式に示すようにスラグの（Ｆｅt Ｏ）を
還元することによることを明らかにした。 Ｎａ2 ＣＯ3 ＋３〔Ｃ〕＝２Ｎａ（ｇ）＋３ＣＯ（ｇ）………（１） （Ｆｅt Ｏ）＋２Ｎａ＝ｔＦｅ＋Ｎａ2 Ｏ ………（２） （Ｆｅt Ｏ）＋ＣＯ＝ｔＦｅ＋ＣＯ2 ………（３） 従って、Ｎａ2 ＣＯ3 の精錬効果を発揮するには（１）
式の反応は極力避けねばならず、そのためにはＮａ2 Ｃ
Ｏ3 は溶銑浴へのインジェクションではなく、トップス
ラグに上方から添加すべきであることも判明した。それ
でも、（１）式の反応を完全に抑制することは不可能で
あるが、これらの反応が起こってもスラグの酸化力を保
持する手段として、本発明者らはトップスラグへのＮａ
2 ＣＯ3 の添加と同時に酸素源をトップスラグに添加す
ることを考えた。酸素源としては、酸素ガスと酸化鉄の
２種類を選択できるが、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用した場合、
（１）式に伴うＮａ2 ＣＯ3 の分解吸熱により溶銑の温
度低下の問題が生じるため、酸素ガスを使用するのが望
ましい。
ラグの酸化力の低下の原因についてさらに検討を進めた
結果、Ｎａ2 ＣＯ3 と溶銑の接触により（１）式に示す
反応が起こり、発生したＮａガスおよびＣＯガスが
（２）、（３）式に示すようにスラグの（Ｆｅt Ｏ）を
還元することによることを明らかにした。 Ｎａ2 ＣＯ3 ＋３〔Ｃ〕＝２Ｎａ（ｇ）＋３ＣＯ（ｇ）………（１） （Ｆｅt Ｏ）＋２Ｎａ＝ｔＦｅ＋Ｎａ2 Ｏ ………（２） （Ｆｅt Ｏ）＋ＣＯ＝ｔＦｅ＋ＣＯ2 ………（３） 従って、Ｎａ2 ＣＯ3 の精錬効果を発揮するには（１）
式の反応は極力避けねばならず、そのためにはＮａ2 Ｃ
Ｏ3 は溶銑浴へのインジェクションではなく、トップス
ラグに上方から添加すべきであることも判明した。それ
でも、（１）式の反応を完全に抑制することは不可能で
あるが、これらの反応が起こってもスラグの酸化力を保
持する手段として、本発明者らはトップスラグへのＮａ
2 ＣＯ3 の添加と同時に酸素源をトップスラグに添加す
ることを考えた。酸素源としては、酸素ガスと酸化鉄の
２種類を選択できるが、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用した場合、
（１）式に伴うＮａ2 ＣＯ3 の分解吸熱により溶銑の温
度低下の問題が生じるため、酸素ガスを使用するのが望
ましい。
【０００９】ただし、生産量との関係で熱に余裕があれ
ばそれに応じて酸化鉄を使用しても本質的な効果として
は酸素ガスと変わりはない。図２および図３は、これら
の知見を基に、前述と同様の基礎実験により、ＣａＯ系
フラックス吹き込み中のトップスラグへのＮａ2 ＣＯ3
添加量と酸素源添加量を種々変化させた実験の結果を示
している。図２から明らかなように、トップスラグへの
酸素供給量が２Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇ一定のもとでは、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 は２kg／Ｔ−Ｐｉｇ以上で脱燐促進効果を発
揮し、６kg／Ｔ−Ｐｉｇを超えるとその効果が飽和して
コスト的に不利となることが分かる。また、図３より、
トップスラグへのＮａ2 ＣＯ3 添加量が４kg／Ｔ−Ｐｉ
ｇ一定条件の下では、脱燐促進のための酸素源のトップ
スラグへの供給量は、酸素ガス換算で１Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐ
ｉｇ以上必要であり、３Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇを超えると
（Ｆｅt Ｏ）が過剰となり、（ＣａＯ）を希釈して脱燐
効果を低下させることが分った。従って、ＣａＯ系フラ
ックスによるインジェクション処理中に少量のＮａ2 Ｃ
Ｏ3 を添加して脱燐促進効果を発揮させるには、トップ
スラグへのＮａ2 ＣＯ3 の供給量を２〜６kg／Ｔ−Ｐｉ
ｇとし、トップスラグへの酸素供給量を１〜３Ｎｍ3／
Ｔ−Ｐｉｇとして、インジェクションのタイミングに合
わせて連続的に添加することが必要である。
ばそれに応じて酸化鉄を使用しても本質的な効果として
は酸素ガスと変わりはない。図２および図３は、これら
の知見を基に、前述と同様の基礎実験により、ＣａＯ系
フラックス吹き込み中のトップスラグへのＮａ2 ＣＯ3
添加量と酸素源添加量を種々変化させた実験の結果を示
している。図２から明らかなように、トップスラグへの
酸素供給量が２Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇ一定のもとでは、Ｎ
ａ2 ＣＯ3 は２kg／Ｔ−Ｐｉｇ以上で脱燐促進効果を発
揮し、６kg／Ｔ−Ｐｉｇを超えるとその効果が飽和して
コスト的に不利となることが分かる。また、図３より、
トップスラグへのＮａ2 ＣＯ3 添加量が４kg／Ｔ−Ｐｉ
ｇ一定条件の下では、脱燐促進のための酸素源のトップ
スラグへの供給量は、酸素ガス換算で１Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐ
ｉｇ以上必要であり、３Ｎｍ3 ／Ｔ−Ｐｉｇを超えると
（Ｆｅt Ｏ）が過剰となり、（ＣａＯ）を希釈して脱燐
効果を低下させることが分った。従って、ＣａＯ系フラ
ックスによるインジェクション処理中に少量のＮａ2 Ｃ
Ｏ3 を添加して脱燐促進効果を発揮させるには、トップ
スラグへのＮａ2 ＣＯ3 の供給量を２〜６kg／Ｔ−Ｐｉ
ｇとし、トップスラグへの酸素供給量を１〜３Ｎｍ3／
Ｔ−Ｐｉｇとして、インジェクションのタイミングに合
わせて連続的に添加することが必要である。
【００１０】また、図４は、使用したＣａＯ−Ｆｅt Ｏ
−ＣａＦ2 系フラックス中のＣａＯ分を一定として、Ｃ
ａＯ分と酸素分の重量比ＣａＯ／Ｏを種々変化させて脱
燐率を比較した結果を示しており、ＣａＯ／Ｏを１．５
〜２．５の範囲に制御することでＮａ2 ＣＯ3 少量添加
の効果が最大限に発揮できる。これは、ＣａＯ／Ｏが
１．５より低くなると、酸素源がフラックス中に過剰に
なるため生成スラグの（Ｆｅt Ｏ）が高くなりすぎてス
ラグフォーミングを引き起こし、スラグ−メタルの接触
効率が低下して脱燐反応を阻害するためである。また、
ＣａＯ／Ｏが２．５より大きくなると、生成スラグの
（Ｆｅt Ｏ）が逆に低くなりすぎて酸化力が不足すると
ともに、生成スラグの融点が上昇して脱燐反応の速度が
低下するためである。
−ＣａＦ2 系フラックス中のＣａＯ分を一定として、Ｃ
ａＯ分と酸素分の重量比ＣａＯ／Ｏを種々変化させて脱
燐率を比較した結果を示しており、ＣａＯ／Ｏを１．５
〜２．５の範囲に制御することでＮａ2 ＣＯ3 少量添加
の効果が最大限に発揮できる。これは、ＣａＯ／Ｏが
１．５より低くなると、酸素源がフラックス中に過剰に
なるため生成スラグの（Ｆｅt Ｏ）が高くなりすぎてス
ラグフォーミングを引き起こし、スラグ−メタルの接触
効率が低下して脱燐反応を阻害するためである。また、
ＣａＯ／Ｏが２．５より大きくなると、生成スラグの
（Ｆｅt Ｏ）が逆に低くなりすぎて酸化力が不足すると
ともに、生成スラグの融点が上昇して脱燐反応の速度が
低下するためである。
【００１１】なお、本発明によれば、Ｎａ2 Ｏの高脱硫
能に起因する脱硫促進効果も得られることから、同時脱
燐、脱硫の観点からも本発明は極めて有効な手段とな
る。
能に起因する脱硫促進効果も得られることから、同時脱
燐、脱硫の観点からも本発明は極めて有効な手段とな
る。
【００１２】
１．溶銑成分（脱珪処理して排滓後の溶銑） Ｃ＝３．８〜４．５％、Ｓｉ＝０．０８〜０．１５％、
Ｍｎ＝０．２０〜０．５０％、Ｐ＝０．０９〜０．１２
０％、Ｓ＝０．０１５〜０．０３５％ ２．溶銑量 ３５０Ｔ ３．フラックス添加方法 ＣａＯ系フラックスは、浸漬ランスにより溶銑中にイン
ジェクションし、トップスラグへのＮａ2 ＣＯ3 および
酸素源（鉄鉱石、酸素ガス）の添加は、インジェクショ
ン処理に合わせて上方投入および上方吹き付け（酸素ガ
ス）により連続的に行った。
Ｍｎ＝０．２０〜０．５０％、Ｐ＝０．０９〜０．１２
０％、Ｓ＝０．０１５〜０．０３５％ ２．溶銑量 ３５０Ｔ ３．フラックス添加方法 ＣａＯ系フラックスは、浸漬ランスにより溶銑中にイン
ジェクションし、トップスラグへのＮａ2 ＣＯ3 および
酸素源（鉄鉱石、酸素ガス）の添加は、インジェクショ
ン処理に合わせて上方投入および上方吹き付け（酸素ガ
ス）により連続的に行った。
【００１３】４．処理時間 １５分一定 ５．操業条件および結果 表１〜表４に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、脱燐、脱硫を効率よく
行なえるので、フラックスの低減、生産性の向上のみな
らず、処理時間短縮による放熱ロスの減少に伴う省エネ
効果も得られる。さらに、極低燐鋼あるいは低硫鋼の製
造が容易になることから、コスト、品質の両面から多大
な効果が得られ、本発明がこの種の産業分野にもたらす
効果が大きい。
行なえるので、フラックスの低減、生産性の向上のみな
らず、処理時間短縮による放熱ロスの減少に伴う省エネ
効果も得られる。さらに、極低燐鋼あるいは低硫鋼の製
造が容易になることから、コスト、品質の両面から多大
な効果が得られ、本発明がこの種の産業分野にもたらす
効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶銑の脱燐反応に及ぼすＣａＯ系フラックスへ
のＮａ2 ＣＯ3 少量添加の影響を示す図である。
のＮａ2 ＣＯ3 少量添加の影響を示す図である。
【図２】脱燐率に及ぼすトップスラグへのＮａ2 ＣＯ3
添加量の影響を示す図である。
添加量の影響を示す図である。
【図３】脱燐率に及ぼすトップスラグへの酸素添加量の
影響を示す図である。
影響を示す図である。
【図４】脱燐率に及ぼすインジェクションフラックス中
のＣａＯ／Ｏ重量比の影響を示す図である。
のＣａＯ／Ｏ重量比の影響を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 溶銑を脱燐するに際し、ＣａＯ−Ｆｅt
Ｏ−ＣａＦ2 系フラックスを浴内にインジェクションし
ながら、溶銑上に形成されるトップスラグにＮａ2 ＣＯ
3 を２〜６kg／Ｔ−Ｐｉｇと酸素ガスまたは酸化鉄もし
くは両者を酸素ガス換算で１〜３Ｎｍ3／Ｔ−Ｐｉｇ添
加して脱燐と脱硫を行うことを特徴とする溶銑の予備処
理方法。 - 【請求項２】 ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ−ＣａＦ2 系フラック
ス中のＣａＯ分と酸素分の重量比（Ｃａ／Ｏ）が１．５
〜２．５であることを特徴とする請求項１記載の溶銑の
予備処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32078691A JP2867305B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 溶銑の予備処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32078691A JP2867305B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 溶銑の予備処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156336A JPH05156336A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2867305B2 true JP2867305B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=18125229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32078691A Expired - Lifetime JP2867305B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 溶銑の予備処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867305B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103160647A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-19 | 首钢总公司 | 一种炉外氧化脱磷剂及其制备、使用方法 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP32078691A patent/JP2867305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05156336A (ja) | 1993-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981027 |