JP3297801B2 - 溶銑の脱p方法 - Google Patents
溶銑の脱p方法Info
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Description
l2 O3 粉を含有する混合物を溶銑に吹き付けて行う溶
銑の脱P方法に関する。
低P鋼に対する需要が増大している。また、鋼の溶製コ
スト合理化およびスラグの処理にかかわる環境問題の対
策として、スラグ発生量の低減が求められている。特開
平8−311523号公報には、蛍石等の融点降下剤を
用いずにCaO粉のみを上吹き酸素と共に溶銑に吹き付
けることで溶銑を脱Pする方法が開示されている。この
方法は、複合吹錬の酸素量をコントロールすることによ
り、スラグ中の( FeO) 濃度を適正化できるため、蛍
石等の融点降下剤を使用せずにCaO粉体のみで、スラ
グを速やかに生成でき、溶銑脱Pスラグ量を大幅に低減
できるとしている。
−311523号公報の方法は、溶銑中の[Si]濃度
が0.30%以下において、フラックスの滓化率が低く
なるという問題がある。この理由は、溶銑中の[Si]
濃度が0.30%を超えると、脱珪反応で発生した熱に
よってフラックスが溶融し、しかも生成したSiO2 と
CaOが反応して低融点のスラグを形成するため、蛍石
等の融点降下剤を用いずにCaOが滓化できるからであ
る。
ばそれだけ熱源が不足し、滓化しにくくなる。しかも、
実操業のサイクルタイムから要求される約10分という
短時間吹錬で、十分に滓化させて溶銑中の[P]濃度を
目標濃度に低下させることは、極めて難しいことといえ
る。
CaO量で脱P能力の高い高塩基度(CaO/Si
O2 )のスラグを形成できるので、脱Pスラグの発生量
を低減できることになる。したがって、高炉から出た溶
銑に酸化鉄等を添加して脱珪することにより、溶銑中の
[Si]濃度を低くした状態で、脱Pできる技術を確立
する必要がある。
て、融点降下剤のハロゲン系化合物やアルカリ系化合物
を併用するのが有効であるが、炉体の耐火物溶損量が増
加するという問題がある。
0.15%以下の低いレベルにおいて溶銑の脱Pをする
際に、ハロゲン系化合物およびアルカリ系化合物を併用
することなく、約10分の短時間吹錬で滓化を十分に進
行させることにより、少量のスラグで溶銑の脱Pを行
い、溶銑中の[P]濃度が0.030%以下で、しかも
スピッティングの発生量も低位に抑えられる方法を提供
することにある。
的を達成すべく種々検討を重ね、以下(A)〜(C)の
知見を得た。
ラグの酸素ポテンシャルを高く維持すれば、吹錬初期に
生成したリン酸化物と溶銑に吹き付けたCaO粉との反
応で生じたリン酸カルシウムをスラグ中で安定して存在
させることができる。
っているので、スピッティング発生量も低位に抑えられ
る。
あり、CaO単体を溶融させるのは難しく、また、酸素
ジェットで生成したFeOとCaO固体が反応して溶融
するのは遅く、時間がかかる。
少量添加することによって火点(酸素ジェットが溶銑表
面と衝突する部分) で融点の低い化合物(12CaO・7
Al2O3 :融点は約1400℃)を部分的に形成させ
ることができる。この溶融部分を起点として、酸素ジェ
ットにより生成したFeOあるいは/および添加した酸
化鉄とが速やかに反応する。これらの反応により、滓化
速度が飛躍的に上昇し、約10分の短時間吹錬で滓化を
十分に進行でき、かつ処理後の溶銑中の[P]濃度を
0.030%以下にすることができる。
もので、その要旨は、上底吹き転炉型反応容器に収容さ
れた溶銑に酸化鉄を添加後、上吹きランスよりCaO粉
およびAl2 O3 粉を含有する混合物を該溶銑に吹き付
けるする際、該混合物のAl2 O 3粉の割合がCaO粉
添加量の3〜20%であり、該溶銑1ton 当たり0.5
〜2.0Nm3/min の酸素をキャリアーガスとして前記上
吹きランスから吹き付けるとともに、前記上底吹き転炉
型反応容器の炉底から溶銑1ton 当たり0.05〜0.
60Nm3/min の攪拌用ガスを吹き込むことを特徴とする
溶銑の脱P方法である。
量は、処理すべき溶銑に含まれるPの総量、つまり除去
すべきPの量によって決まる量である。なお、CaO
は、CaCO3を含有しているものでもよい溶銑中には
0.10%(以下、%は全て重量%を示す。)のPが含
まれているとすると、0.03%まで低下させるには、
溶銑1ton 当たりのCaOの量は約15kgである。
量粉の3〜20%が望ましい。図1は、 Al2 O3 粉
の添加割合(Al2 O3 粉)/(CaO粉)と脱P処理
後の滓化度および溶銑中の[P]濃度との関係を示す。
き計算した。 滓化度=(溶銑脱P後のスラグ中の塩基度(CaO/SiO2)重
量比)/(装入時の見かけ塩基度(CaO/SiO2)重量比) )
・・・・(1) CaOおよびAl2 O3 は粉末状で供給され、酸素とと
もに上吹きランスから溶銑表面に吹き付けられる。その
粒度の好ましい範囲は15〜150μm であり、より好
ましくは15〜50μm である。
が0.15%以内の溶銑を脱Pする場合、3%未満で
は、Al2 O3 粉の添加によるフラックスの滓化促進効
果が得られないので3%以上の添加が必要である。しか
し、20%を超えると、スラグ中のCaO濃度が低下す
るので、スラグのCaO活量が低下し、同様に脱P能力
が下がり、処理後の溶銑中の[P]濃度は、0.03%
を超えた値となるので上限を20%とした。好ましくは
5〜15%である。
るが、少なくとも溶銑1ton 当たりFe2 O3 換算で3
kgを添加する必要がある。
が主成分)を使用した時の添加量と脱P処理後の溶銑中
の[P]濃度およびスピッティングの発生量との関係を
示す。なお、添加量はFe分をFe2 O3 換算してい
る。
が0.15%以内の溶銑を脱Pする場合、酸化鉄の添加
量が溶銑1ton 当たり3kg未満であると滓化が遅れ、ス
ピッティングの発生量も増加する。上吹き酸素流量は、
溶銑1ton 当たり0.5〜2.0Nm3/min が望ましい。
る粉からなる混合粉を酸素とともに吹き付ける上吹き酸
素流量とCaOの滓化度およびスピッティング発生量と
の関係を示したものである。
るには、溶銑1ton 当たり0.5Nm3/min 以上の酸素吹
き込みが必要である。しかし、2.0Nm3/min を超える
とその効果はほぼ一定となる。
素流量が溶銑1ton 当たり2.0Nm3/min を超えると急
増するので上限を2.0Nm3/min とした。炉底部から吹
き込む攪拌用ガスはAr、N2 等の不活性ガスやCO2
ガス等である。
が、溶銑脱P工程では、攪拌を強化すると、溶銑中の
[C]によりスラグ中の酸化鉄が還元され、脱P処理に
悪影響を与える可能性があり、臨界点が存在する。
量)を変化させた時の処理後の溶銑中の[P]濃度の変
化を示すものである。図4の前提条件は、処理前の溶銑
中の[Si]濃度が0.11〜0.14%で、上吹き酸
素流量を溶銑1ton 当たり1.2Nm3/min とし、CaO
粉およびAl2 O3 粉を吹き付けて脱Pする方法であ
る。図4に示すように、溶銑中の[P]濃度を0.03
%以下に脱Pするためには底吹きAr流量が溶銑1ton
当たり0.05〜0.60Nm3/min であることが望まし
い。好ましくは0.10〜0.50Nm3/min である攪拌
が効果的である底吹きAr流量の下限は、0.05Nm3/
min であり、上限は、前記の溶銑中の[C]によるスラ
グ中の酸化鉄の還元反応が脱P反応に悪影響を与える臨
界点の0.60Nm3/min であるといえる。
とフラックスの滓化が困難になり、溶銑中の[P]濃度
を目標濃度に低下できなくなるおそれがある。しかし、
溶銑中の[Si]濃度が低くても滓化が十分に進行すれ
ば、CaO添加量が同じならばスラグの塩基度が上がる
のでスラグの脱P能力が上がり、むしろ溶銑の脱Pが容
易になる可能性がある。
り1.2Nm3/min 、底吹きArガス流量を溶銑1ton 当
たり0.2Nm3/min 、鉄鉱石は溶銑1ton 当たり3kg以
上添加の条件下で、CaO粉を溶銑1ton 当たり15k
g、Al2 O 3粉を溶銑1ton当たり0もしくは1.5kg
吹き付けて脱Pした結果を示す。
とした場合、溶銑中の[Si]濃度が0.15%以下に
なると処理後の溶銑中の[P]濃度が急激に上昇する
が、Al2 O3 粉を溶銑1ton 当たり1.5kg添加して
吹き付けた場合には、溶銑中の[Si]濃度が0.15
%以下になると溶銑中の[P]濃度が逆に降下する。
比率で混合することにより、フラックスの滓化を促進し
て脱Pする場合には、溶銑中の[Si]濃度を0.15
%以下とすることが望ましい。
i]0.05〜0.5%、[P]約0.10%、脱P処
理前温度1300〜1380℃の溶銑250ton につい
て、処理条件を変更して上底吹き転炉にて溶銑脱P処理
を行った。処理後の温度は1320〜1350℃とし
た。
ダーのCaO粉とAl2 O3 粉をそれぞれ、溶銑1ton
当たり15kg、0〜3.75kgを上吹き酸素とともに溶
銑に吹き付けた。酸化鉄(Fe2 O3 )は3〜20kg/t
を添加した。
それぞれ溶銑1ton 当たり0.3〜2.5Nm3/min 、
0.03〜0.7Nm3/min で変化させた。なお、吹錬時
間は10分とした。
溶銑中の[P]濃度が0.030%以下であり、かつス
ピッティング発生量が0.3kg/t以下を合格(○印)と
した。
べたものであるが、No.1とNo.7は溶銑中の[P]濃
度が0.030%を超えた。No.8〜13は、上吹き酸
素流量の効果を調べたものであるが、No.8は溶銑中の
[P]濃度が0.030%を超え、No.13はスピッテ
ィング発生量が0.3kg/tを超えた。
を調べたものであるが、No.14およびはNo.20は溶
銑中の[P]濃度が0.030%を超えた。No.21〜
26は、Al2 O3 を全く添加しなかったものである
が、全て溶銑中の[P]濃度が0.030%を超えた。
i]濃度を0.05〜0.50まで変えて実施したもの
であるが、溶銑中の[P]濃度が0.008〜0.01
7%と低く、かつスピッティング発生量も0.20〜
0.24kg/tと少量であった。
を招く融点降下剤を使用することなく、約10分の短時
間吹錬で、かつ少量のスラグで脱P処理後の溶銑中の
[P]濃度を0.03%以下にすることができる。しか
もスピッティングの発生量も低減することができる。
(CaO粉)と脱P処理後の滓化度および溶銑中の
[P]濃度との関係を示すグラフである。
度およびスピッティングの発生量との関係を示すグラフ
である。
濃度およびスピッティングの発生量との関係を示すグラ
フである。
濃度との関係を示すグラフである。
[P]濃度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 上底吹き転炉型反応容器に収容された溶
銑に酸化鉄を添加後、上吹きランスよりCaO粉および
Al2 O3 粉を含有する混合物を該溶銑に吹き付けるす
る際、該混合物のAl2 O 3粉の割合がCaO粉添加量
の3〜20%であり、該溶銑1ton 当たり0. 5〜2.
0Nm3/min の酸素をキャリアーガスとして前記上吹きラ
ンスから吹き付けるとともに、前記上底吹き転炉型反応
容器の炉底から溶銑1ton 当たり0. 05〜0. 60Nm
3/min の攪拌用ガスを吹き込むことを特徴とする溶銑の
脱P方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34301997A JP3297801B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 溶銑の脱p方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34301997A JP3297801B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 溶銑の脱p方法 |
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JPH11172313A JPH11172313A (ja) | 1999-06-29 |
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Family
ID=18358317
Family Applications (1)
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JP34301997A Expired - Fee Related JP3297801B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 溶銑の脱p方法 |
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