JP2899993B2 - 転炉の精錬方法 - Google Patents
転炉の精錬方法Info
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- JP2899993B2 JP2899993B2 JP1558791A JP1558791A JP2899993B2 JP 2899993 B2 JP2899993 B2 JP 2899993B2 JP 1558791 A JP1558791 A JP 1558791A JP 1558791 A JP1558791 A JP 1558791A JP 2899993 B2 JP2899993 B2 JP 2899993B2
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉の精錬方法に関
し、具体的には、例えば溶銑予備処理にて燐を除去した
溶銑を転炉内で脱炭精錬する際に、溶鋼中のＭｎ濃度を
高めるためのマンガン鉱石（本発明では、Ｍｎ含有率３
０％以上のマンガン鉱石及び鉄マンガン鉱石を言う）の
添加方法に関するものである。
し、具体的には、例えば溶銑予備処理にて燐を除去した
溶銑を転炉内で脱炭精錬する際に、溶鋼中のＭｎ濃度を
高めるためのマンガン鉱石（本発明では、Ｍｎ含有率３
０％以上のマンガン鉱石及び鉄マンガン鉱石を言う）の
添加方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、溶銑予備処理技術の発展と共に、
転炉における吹錬はレススラグ吹錬が主流になってい
る。この中で、溶鋼へのＭｎの添加方法は、従来行われ
ていた吹錬終了後に高価なＦｅ−Ｍｎ系合金を使う方法
に代わって、レススラグ吹錬中に安価なマンガン鉱石を
投入して溶融還元を行う方法が一般的となってきた。し
かし、マンガン鉱石が高融点であるため、反応性を高め
るための方策が必要であり、その１つの例として特開平
１−１４２０１１号公報に見られるようなマンガン鉱石
粉を主成分とした小団塊を上方から投入する方法が提案
されている。
転炉における吹錬はレススラグ吹錬が主流になってい
る。この中で、溶鋼へのＭｎの添加方法は、従来行われ
ていた吹錬終了後に高価なＦｅ−Ｍｎ系合金を使う方法
に代わって、レススラグ吹錬中に安価なマンガン鉱石を
投入して溶融還元を行う方法が一般的となってきた。し
かし、マンガン鉱石が高融点であるため、反応性を高め
るための方策が必要であり、その１つの例として特開平
１−１４２０１１号公報に見られるようなマンガン鉱石
粉を主成分とした小団塊を上方から投入する方法が提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平１−１４２０１
１号公報で示されている方法は、マンガン鉱石粉を主成
分とした粉体を小団塊にする工程が増えること、またそ
れによるコストがかかることが問題であるのに加えて、
この方法では上方から投入することになるため溶鋼への
直接添加が出来ず、炉内のスラグ上に添加される形とな
りスラグへの溶解過程が必要となるだけ反応が遅れると
いう反応上の基本的な問題も含んでいる。そこで、マン
ガン鉱石粉体の事前処理工程を必要とせず、かつ溶鋼と
の直接反応が可能な方法が強く望まれていた。
１号公報で示されている方法は、マンガン鉱石粉を主成
分とした粉体を小団塊にする工程が増えること、またそ
れによるコストがかかることが問題であるのに加えて、
この方法では上方から投入することになるため溶鋼への
直接添加が出来ず、炉内のスラグ上に添加される形とな
りスラグへの溶解過程が必要となるだけ反応が遅れると
いう反応上の基本的な問題も含んでいる。そこで、マン
ガン鉱石粉体の事前処理工程を必要とせず、かつ溶鋼と
の直接反応が可能な方法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） 溶銑を転炉で脱炭精錬を行う際、マンガン鉱石
の粉体と、生石灰または石灰石の粉体のいずれか１種も
しくは２種とを混合して、ＣａＯ（配合ＣａＯ分と鉱石
中ＣａＯ分の合計）とマンガン鉱石中のＭｎ−Ｏｘｉｄ
ｅ（ＭｎＯ換算）の重量比を０．２〜０．７にしたもの
を、溶鋼温度が１４５０℃以上となった段階で溶鋼内に
吹き込むことを特徴とする転炉の精錬方法。
ろは下記のとおりである。 （１） 溶銑を転炉で脱炭精錬を行う際、マンガン鉱石
の粉体と、生石灰または石灰石の粉体のいずれか１種も
しくは２種とを混合して、ＣａＯ（配合ＣａＯ分と鉱石
中ＣａＯ分の合計）とマンガン鉱石中のＭｎ−Ｏｘｉｄ
ｅ（ＭｎＯ換算）の重量比を０．２〜０．７にしたもの
を、溶鋼温度が１４５０℃以上となった段階で溶鋼内に
吹き込むことを特徴とする転炉の精錬方法。
【０００５】（２） マンガン鉱石の粉体と生石灰また
は石灰石の粉体のいずれか１種もしくは２種との混合粉
体１００重量部に対して、Ｎａ2 Ｏ，ＮａＣｌ，Ｎａ
Ｆ，Ｋ 2 Ｏ，ＣａＦ2 ，ＣａＣｌ2 ，Ｂ2 Ｏ3 のいずれ
か１種もしくは２種以上を、その合計で０．３〜５．０
重量％配合して吹き込むことを特徴とする前項１記載の
転炉の精錬方法。
は石灰石の粉体のいずれか１種もしくは２種との混合粉
体１００重量部に対して、Ｎａ2 Ｏ，ＮａＣｌ，Ｎａ
Ｆ，Ｋ 2 Ｏ，ＣａＦ2 ，ＣａＣｌ2 ，Ｂ2 Ｏ3 のいずれ
か１種もしくは２種以上を、その合計で０．３〜５．０
重量％配合して吹き込むことを特徴とする前項１記載の
転炉の精錬方法。
【０００６】
【作用】次に、作用について述べる。本発明者らは、マ
ンガン鉱石の粉体をそのままで使用する方法として、溶
鋼に直接吹き込むことを考えた。すなわち、粉体のまま
では上方から投入しても排ガス系に吸引されて溶鋼への
添加が有効に行えないので、マンガン鉱石粉を浴内にイ
ンジェクションする方法を検討した。しかしながら、前
述したようにマンガン鉱石の融点は１５００℃以上の高
温であるため、そのままでは溶解が充分進まず反応は期
待出来ない。
ンガン鉱石の粉体をそのままで使用する方法として、溶
鋼に直接吹き込むことを考えた。すなわち、粉体のまま
では上方から投入しても排ガス系に吸引されて溶鋼への
添加が有効に行えないので、マンガン鉱石粉を浴内にイ
ンジェクションする方法を検討した。しかしながら、前
述したようにマンガン鉱石の融点は１５００℃以上の高
温であるため、そのままでは溶解が充分進まず反応は期
待出来ない。
【０００７】そこで、マンガン鉱石の融点を低下させる
ための添加剤が必要であるが、その際、融点が低下して
もＭｎＯが不活性化する（ＭｎＯの活量が低下する）等
の化学的特性を基本的に悪化させるものを添加したので
は逆効果となる。本発明者らは、これらの観点から種々
の酸化物を配合して実験を重ねた結果、ＣａＯ分を混合
すると、化学的特性を損なうことなく（むしろＭｎＯの
活量を増加する）融点を低下することが可能であること
を明らかにして、実際吹錬へ適用した結果、大きな還元
率向上効果が得られることを突き止めた。
ための添加剤が必要であるが、その際、融点が低下して
もＭｎＯが不活性化する（ＭｎＯの活量が低下する）等
の化学的特性を基本的に悪化させるものを添加したので
は逆効果となる。本発明者らは、これらの観点から種々
の酸化物を配合して実験を重ねた結果、ＣａＯ分を混合
すると、化学的特性を損なうことなく（むしろＭｎＯの
活量を増加する）融点を低下することが可能であること
を明らかにして、実際吹錬へ適用した結果、大きな還元
率向上効果が得られることを突き止めた。
【０００８】図１は、マンガン鉱石粉にＣａＯ粉を配合
したときの融点の変化を測定した結果および各々の配合
条件でこれらの粉体を転炉内溶鋼に吹き込んだ場合のＭ
ｎ還元率を示した図であるが、図から明らかなようにＣ
ａＯとＭｎＯの重量比が０．２〜０．７の範囲で融点が
大幅に低下し、この範囲にＣａＯ分の配合を調整して転
炉内溶鋼にマンガン鉱石粉を吹き込んだ時はＭｎ還元率
が極めて高い値を示す。
したときの融点の変化を測定した結果および各々の配合
条件でこれらの粉体を転炉内溶鋼に吹き込んだ場合のＭ
ｎ還元率を示した図であるが、図から明らかなようにＣ
ａＯとＭｎＯの重量比が０．２〜０．７の範囲で融点が
大幅に低下し、この範囲にＣａＯ分の配合を調整して転
炉内溶鋼にマンガン鉱石粉を吹き込んだ時はＭｎ還元率
が極めて高い値を示す。
【０００９】しかしながら、マンガン鉱石とＣａＯ分を
上記適正範囲に配合調整しても、図２に示すように、添
加時期を溶鋼温度が１４５０℃以上の吹錬後半に添加し
なければ、その効果は有効に発揮出来ない。これは、浴
内に添加されて直ちに溶解するためには、浴温が混合粉
体の融点より高くなければならないからである。もし、
融点以下の低温条件で吹き込んだ場合は、溶鋼内での直
接反応が期待出来ず、結局上方投入と同じように一旦ス
ラグに溶解した後に反応する形となる。
上記適正範囲に配合調整しても、図２に示すように、添
加時期を溶鋼温度が１４５０℃以上の吹錬後半に添加し
なければ、その効果は有効に発揮出来ない。これは、浴
内に添加されて直ちに溶解するためには、浴温が混合粉
体の融点より高くなければならないからである。もし、
融点以下の低温条件で吹き込んだ場合は、溶鋼内での直
接反応が期待出来ず、結局上方投入と同じように一旦ス
ラグに溶解した後に反応する形となる。
【００１０】また図３に示すように、粉体の配合条件と
添加時期を上記適正範囲に調整した上で、混合粉体にＮ
ａ2 Ｏ，ＮａＣｌ，ＮａＦ，Ｋ2Ｏ，ＣａＦ2 ，ＣａＣ
ｌ2 ，Ｂ2 Ｏ3のいずれか１種または２種以上の合計が
０．３〜５．０重量％になるように配合することによ
り、還元促進効果が更に助長される。これは、これら添
加剤による混合粉体の融点の更なる低下をもたらすため
である。
添加時期を上記適正範囲に調整した上で、混合粉体にＮ
ａ2 Ｏ，ＮａＣｌ，ＮａＦ，Ｋ2Ｏ，ＣａＦ2 ，ＣａＣ
ｌ2 ，Ｂ2 Ｏ3のいずれか１種または２種以上の合計が
０．３〜５．０重量％になるように配合することによ
り、還元促進効果が更に助長される。これは、これら添
加剤による混合粉体の融点の更なる低下をもたらすため
である。
【００１１】尚、配合するＣａＯ源としては、生石灰を
用いても石灰石を用いても同等の効果が得られるし、粉
体の溶鋼への吹き込み方法としては、上吹きランスを用
いたブラスティング法でもよいし、浸漬羽口からの底吹
き、横吹き、或いは浸漬ランスのインジェクションでも
かまわない。本発明によれば、従来の上方からスラグに
添加する方式で問題となっていたマンガン鉱石大量投入
時のスロッピングによる操業上の制約がないため、対象
とする溶銑はあらかじめ脱燐および／または脱硫、脱珪
等の予備処理をしたものに限らず（すなわち、スラグ量
の如何に関らず）全ての溶銑に適用できる。
用いても石灰石を用いても同等の効果が得られるし、粉
体の溶鋼への吹き込み方法としては、上吹きランスを用
いたブラスティング法でもよいし、浸漬羽口からの底吹
き、横吹き、或いは浸漬ランスのインジェクションでも
かまわない。本発明によれば、従来の上方からスラグに
添加する方式で問題となっていたマンガン鉱石大量投入
時のスロッピングによる操業上の制約がないため、対象
とする溶銑はあらかじめ脱燐および／または脱硫、脱珪
等の予備処理をしたものに限らず（すなわち、スラグ量
の如何に関らず）全ての溶銑に適用できる。
【００１２】本発明におけるマンガン還元の反応サイト
は浴内浮上中の粉体表面が主体であるが、一部はトップ
スラグにトラップされた後の反応も生じるため、本発明
においてもスラグ量が少ないほどスラグへのロスが減少
し、効果が増大することは言うまでもない。したがっ
て、予備処理を施した溶銑では特に顕著な効果が得られ
る。
は浴内浮上中の粉体表面が主体であるが、一部はトップ
スラグにトラップされた後の反応も生じるため、本発明
においてもスラグ量が少ないほどスラグへのロスが減少
し、効果が増大することは言うまでもない。したがっ
て、予備処理を施した溶銑では特に顕著な効果が得られ
る。
【００１３】
【実施例】１．マンガン鉱石を含む添加物の配合条件 （表１〜表３に記載） ２．転炉吹錬における操業条件とＭｎ歩留 （表１〜表３に記載） ただし、本実施例において溶銑は予備処理にて脱燐した
もので、転炉に装入した時点のスラグ量は各例２５〜２
９kg／T-Steel である。
もので、転炉に装入した時点のスラグ量は各例２５〜２
９kg／T-Steel である。
【００１４】また、粉状のマンガン鉱石と生石灰または
石灰石の混合粉体は、転炉底部の２重管羽口の外側から
Ｎ2 ガスをキャリヤーガスとして浴中に吹き込んだ。こ
の吹き込み中、２重管羽口の内部からの底吹き用酸素ガ
スをＮ2 ガスに切り替えた。
石灰石の混合粉体は、転炉底部の２重管羽口の外側から
Ｎ2 ガスをキャリヤーガスとして浴中に吹き込んだ。こ
の吹き込み中、２重管羽口の内部からの底吹き用酸素ガ
スをＮ2 ガスに切り替えた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】本発明に従い、転炉でのレススラグ吹錬
時に高いＭｎ歩留を得るためのマンガン鉱石とＣａＯ分
および特殊添加剤の配合条件と添加時期を特定すること
により、前記課題の転炉における低Ｍｎ歩留を解消し
て、従来のＦｅ−Ｍｎ系合金を使用する方法より格段に
製造コストを低減することができるので、本発明がこの
種の産業分野にもたらす効果は極めて大きい。
時に高いＭｎ歩留を得るためのマンガン鉱石とＣａＯ分
および特殊添加剤の配合条件と添加時期を特定すること
により、前記課題の転炉における低Ｍｎ歩留を解消し
て、従来のＦｅ−Ｍｎ系合金を使用する方法より格段に
製造コストを低減することができるので、本発明がこの
種の産業分野にもたらす効果は極めて大きい。
【図１】図１はマンガン鉱石とＣａＯの混合粉体の融点
に及ぼすＣａＯとマンガン鉱石中のＭｎＯの重量比の影
響と、これらの粉体を転炉内溶鋼に吹き込んだ時のＭｎ
歩留に及ぼすＣａＯとマンガン鉱石中のＭｎＯの重量比
の影響を同時に示したものである。
に及ぼすＣａＯとマンガン鉱石中のＭｎＯの重量比の影
響と、これらの粉体を転炉内溶鋼に吹き込んだ時のＭｎ
歩留に及ぼすＣａＯとマンガン鉱石中のＭｎＯの重量比
の影響を同時に示したものである。
【図２】図２はマンガン鉱石とＣａＯの混合粉体を吹き
込むときの溶鋼温度とＭｎ歩留の関係を示す図である。
込むときの溶鋼温度とＭｎ歩留の関係を示す図である。
【図３】図３はマンガン鉱石とＣａＯの混合粉体への特
殊添加剤の配合効果を示す図である。
殊添加剤の配合効果を示す図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−26752（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−183719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−284006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−109915（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−42686（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 5/28 C21C 5/36 C21C 7/00 C21C 7/04 C21C 1/00 - 1/04
Claims (2)
- 【請求項１】 溶銑を転炉で脱炭精錬を行う際、マンガ
ン鉱石の粉体と、生石灰または石灰石の粉体のいずれか
１種もしくは２種とを混合して、ＣａＯ（配合ＣａＯ分
と鉱石中ＣａＯ分の合計）とマンガン鉱石中のＭｎ−Ｏ
ｘｉｄｅ（ＭｎＯ換算）の重量比を０．２〜０．７にし
たものを、溶鋼温度が１４５０℃以上となった段階で溶
鋼内に吹き込むことを特徴とする転炉の精錬方法。 - 【請求項２】 マンガン鉱石の粉体と生石灰または石灰
石の粉体のいずれか１種もしくは２種との混合粉体１０
０重量部に対して、Ｎａ2 Ｏ，ＮａＣｌ，ＮａＦ，Ｋ2
Ｏ，ＣａＦ2 ，ＣａＣｌ2 ，Ｂ2 Ｏ3 のいずれか１種も
しくは２種以上を、その合計で０．３〜５．０重量％配
合して吹き込むことを特徴とする請求項１記載の転炉の
精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1558791A JP2899993B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 転炉の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1558791A JP2899993B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 転炉の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254507A JPH04254507A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2899993B2 true JP2899993B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=11892864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1558791A Expired - Fee Related JP2899993B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 転炉の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899993B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP1558791A patent/JP2899993B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254507A (ja) | 1992-09-09 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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