JP3486890B2 - 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 - Google Patents
脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法Info
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Description
錬を行い、この脱燐精錬された溶銑を転炉において脱炭
精錬を行い、円滑に連続した生産性の高い溶銑からの製
鋼方法に関する。
炉において溶銑の脱燐精錬と脱炭精錬とを行なって、製
鋼作業を行っていた。しかし、近年の鋼材の品質に対す
る要求が高くなる一方、連続鋳造の拡大や、真空脱ガ
ス、取鍋精錬等の溶鋼の二次精錬が普及するに伴い、転
炉における出鋼温度が上昇し、転炉に於ける脱燐能力が
低下してきた。この理由は、脱燐反応は高温ほど不利に
進行するからである。
て、特に燐(P)成分をある程度除去してから転炉に装
入する溶銑予備処理法が発展してきた。この方法は例え
ば、溶銑鍋又は一の転炉等において溶銑の脱燐精錬を行
ない、この脱燐された溶銑を他の転炉に移動して脱炭精
錬を行なう製鋼法が実施されている。
5号公報、特公平2−14404号公報、特公昭61−
23243号公報の提案がある。また、本願の発明者も
既に従来の製鋼工場を改造し、複数の転炉のそれぞれの
炉前作業床に作業床開口部を設け、一の転炉で溶銑の脱
燐精錬をした溶湯を受湯鍋に受け、この受湯鍋を前記作
業床開口部を通して他の一の転炉に運搬し、この転炉に
装入し、ここで脱炭精錬を行なう精錬方法を開発してい
る(特開平6−41624号公報)。
発生するスラグ量は従来よりも減少しているが、更に減
少することが望ましい。また、脱炭精錬する溶銑は既に
十分脱燐精錬されているので更に脱燐する必要はない。
ガン合金を節約するため、マンガン鉱石を装入し、これ
を還元して溶鋼のMn含有量を高めることが一部実施さ
れているが、マンガン鉱石中のMnの溶鋼への還元歩留
りは充分とは言えない現状にある。
グ、特に脱炭精錬において発生するスラグは徐々に減少
している。例えば特公平2−144044号公報では脱
炭精錬で発生するスラグを脱燐精錬で使用することによ
り、製鋼プロセス全体で発生するスラグ発生量を減少さ
せる技術を開示している。
報が開示する技術では、脱炭精錬で発生するスラグに含
まれているMnOを有効に利用することなく系外に排出
している。その結果、脱炭精錬で新たに造滓材を添加す
ることによりスラグのMnOを希釈しており、装入又は
添加したマンガン鉱石中のMnの溶鋼への還元歩留りを
低下させる要因となっている。
究した結果、溶銑を脱燐精錬することにより、P含有量
を通常の粗鋼成分のP含有量(所謂鋼の成分規格値、通
常0.02wt%以下)まで精錬し、脱炭精錬において
実質的に脱炭精錬のみを行ない、可能な範囲でマンガン
鉱石を装入することにより達成できることを知見し、下
記の発明をするに至った。
特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。 (a)溶銑を一の精錬容器で、溶銑の燐(P)含有量を
粗鋼で要求されているP含有量(鋼の成分規格値)以下
に脱燐精錬し、 (b)前記脱燐精錬された溶銑を転炉に装入し、実質的
に造滓材を装入せず脱炭精錬を行う。
銑のP含有量は粗鋼のP含有量(鋼の成分規格値)まで
精錬されているので、脱炭精錬においてはPを精錬する
ための焼石灰等の造滓材を装入する必要がなく、脱炭精
錬を極めて簡素化でき、精錬時間も短縮できる。従っ
て、全体として製鋼能率を向上できる。
と、該脱炭精錬中に増加したスラグ量のみを必要に応じ
て前記転炉から出鋼し、又は排出することを特徴とする
脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。上記脱炭精錬に
おいては実質的に造滓材を装入しないが、溶銑装入に先
立ち軽焼ドロマイト等を炉体寿命延長のために装入する
ことがあるので、スラグ量がある程度増加することがあ
る。このような場合には必要に応じて炉内スラグを排出
する。
おいて、更にマンガン鉱石を装入し、終点における溶鋼
のマンガン(Mn)含有量を最大、粗鋼で要求されてい
るMn規格値の上限以内においてMn含有量を高めるこ
とを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。
3wt%であり、脱燐精錬された溶銑のMn含有量は、
通常0.15〜0.25wt%である。また、脱炭精錬
においても同程度である。一方粗鋼のMn含有量(規格
値)は鋼種によるが、低炭素鋼では例えば0.40〜
0.60wt%、高マンガン鋼では例えば1.0〜1.
2wt%である。
金を添加して規格値とする。他方、本発明では脱炭精錬
において脱燐精錬をする必要がないためスラグのFeO
を高くする必要がない。また、造滓材を新たに添加しな
いため、スラグ中のMnO濃度を高く維持できる。そこ
でマンガン鉱石を精錬中に添加すると効率よく還元さ
れ、溶鋼のMn含有量を最大、粗鋼のMn含有量の上限
値まで高めておくことができ、より経済的に製鋼作業が
可能となる。
際し、マンガン鉱石に含まれているシリカ(SiO2 )
に対して所定の塩基度(CaOwt%/SiO2 wt
%、以下CaO/SiO2 と記する)となるように更に
CaOを含む造滓材を装入することを特徴とする脱燐溶
銑を用いた転炉製鋼方法である。
リカ(SiO2 )を含んでいるので、マンガン鉱石の装
入量が多い場合には、スラグの塩基度が低下する。そこ
でCaOを含む造滓材を装入することにより溶鋼への復
燐を防止し、併せて炉体の溶損を抑制する。
おいて、前記脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、スラ
グ固化剤を装入することを特徴とする脱燐溶銑を用いた
転炉製鋼方法である。脱燐精錬された溶銑の脱炭精錬炉
への装入に先立ち、スラグ固化剤を装入すると、脱燐溶
銑を装入した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、
安全な操業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦
屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。
ロマイト及び/又は生ドロマイトであることを特徴とす
る脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。スラグ固化剤
としては、煉瓦屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマ
イト等があるが、溶解性、経済性、更には炉体寿命を延
長する点から軽焼ドロマイト及び/又は生ドロマイトが
望ましい。
ことを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法であ
る。脱燐精錬を行う精錬容器としては転炉が反応速度が
最も速いので望ましい。
かに係る製鋼方法のチャージを一連の転炉操業におい
て、少なくとも80%以上実施することを特徴とする脱
燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。溶銑中のマンガン
及びマンガンの鉱石中のマンガンの還元歩留は、1日の
全チャージに対する本発明の実施チャージの数によって
大きく変化し、装入したマンガン歩留まり(転炉に装入
した全マンガン量(スラグ中のマンガン量とマンガン鉱
石中のマンガン量の合計)に対する出鋼された鋼中のマ
ンガン量の比(%))が、本発明の実施チャージが80
%以上においてはマンガン歩留まりが約60%以上とな
るので望ましい。なお、他のチャージは通常の精錬(脱
燐と脱炭精錬を同一転炉において行うチャージ)であ
る。
いて行う例を説明するが、本発明においては脱燐精錬は
取鍋、トピード、又は特別に設計した精錬容器でもよ
い。転炉においては通常溶銑装入後、ランスから酸素を
吹錬し、所定量の焼石灰等を装入し、CaO、Si
O2 、FeO等を主成分とするスラグを生成させ、溶銑
から燐を除去する。
口を介して取鍋に出湯を行う。従来の溶銑の脱燐精錬の
概要を図6に示す。スクラップ装入に続いて、例えば溶
銑340tonを装入後、造滓材としての焼石灰(6t
on/ch),ホタル石(0.6ton/ch)、都合
により生ドロマイト等を装入しながら、酸素吹錬を約1
3分間行う。その後、溶銑とスラグの分離を行うためリ
ンスを3分間程度行う。その後、従来はスラグフォーミ
ングの鎮静化のため約4分を待ち、その後出湯する。図
に示すように脱燐精錬時間は約36分である。
脱燐精錬の概要を図1に、また成分組成の変化を図3
に、精錬時間配分を図4に示す。図3に示すように、従
来例においては溶銑のSi含有量は0.3〜0.5wt
%程度であったが、本発明では望ましくは0.3wt%
未満の溶銑を使用する。非定常的な操業(高炉休風後
等)ではSiが0.3wt%を超えることがあるが、こ
のような場合には溶銑鍋等で予め脱珪素を行う。
使用するため、スラグ量は従来(40〜50kg/to
n)より少なく(20〜40kg/ton、図3参
照)、精錬中におけるスラグフォーミングも少ないので
鎮静時間(従来4分)を要せず、また出鋼後の排滓時間
を従来の3.1分から1分に短縮できた。そこで、図1
に示すように、脱燐精錬時間は従来の32.1分から2
9分に短縮でき、脱炭精錬時間と同程度となった。
Pがスラグ中のFeOと反応してスラグに吸収される。
そこで、脱燐精錬を促進するためにはスラグ中のFeO
濃度を高くする。このため、吹錬中期に鉄鉱石或いはミ
ルスケールを装入する(図1参照)。
精錬においては主に脱炭精錬を目的とするため、吹錬す
る酸素量を多くする。溶銑のP含有量は既に規格値
(0.02wt%)以下となっているため、従来多く使
用している焼石灰等の造滓材を一連の吹錬の最初のチャ
ージ以外は原則として装入しない。
増加は少ないが、溶銑装入に先立ち軽焼ドロマイト等を
炉体寿命延長のために装入することがあるので、スラグ
量がある程度増加することがある。このような場合には
必要に応じて炉内スラグを排出する。その結果、炉内に
生成するスラグ量は図3に示すように10〜30kg/
tonと少ない。しかも、出鋼後において原則として炉
内に残留させるため排出するスラグ量は従来(20〜3
0kg/ton)と比較し大きく減少する。
鉱石を可能な範囲で装入する。高炉溶銑のMn含有量は
通常0.2〜0.3wt%であり、脱燐精錬された溶銑
のMn含有量は、通常0.15〜0.25wt%であ
る。また、脱炭精錬においても同程度である。一方粗鋼
のMn含有量(規格値)は鋼種によるが、低炭素鋼では
例えば0.40〜0.60wt%、高マンガン鋼では例
えば1.0〜1.2wt%である。そこで通常は出鋼時
において高価なマンガン合金を添加して規格値とする。
る必要がないためスラグのFeOを高くする必要がな
い。そこで、本発明ではマンガン鉱石(例えば、Mn約
50wt%,Fe約10wt%以下,SiO2 約10w
t%以下)を装入する。マンガン鉱石を精錬中に添加す
ると効率よく還元され、溶鋼のMn含有量を最大、粗鋼
のMn含有量の上限値まで高めておくことができ、より
経済的に製鋼作業が可能となる。
しているので、これを溶解し、所定の塩基度(1.5〜
5)となるようにCaOを含む造滓材、例えば焼石灰を
装入する。マンガン鉱石はコストの高いマンガン合金鉄
の添加量を最小限とするように、上記範囲で多く装入す
る。マンガン鉱石のMn分は、スラグのT.Feが低
く、かつスラグのMnO濃度は吹錬前から高く維持され
ているので、装入したマンガン鉱石の大部分は還元され
る。
徴的なことは、脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、ス
ラグ固化剤を装入する。この場合には、脱燐溶銑を装入
した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、安全な操
業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦屑、焼石
灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。上記スラ
グ固化剤のうち、軽焼ドロマイト、生ドロマイトは、溶
解性、経済性、更には炉体寿命を延長する点から望まし
い。
予め軽焼ドロマイト及び/又は生ドロマイトを添加する
と、脱炭精錬中において十分スラグに溶解し、MgO濃
度を高める作用がある。このようなスラグはスラグ自体
がMgOを溶解度限まで含有しているため、マグネシヤ
(MgO)煉瓦からなる炉体煉瓦の損耗を抑制し、炉体
寿命を延長させる効果がある。
して炉内に残留したスラグを炉体内張り煉瓦に付着さ
せ、所謂スラグコーテイングを行う。このスラグコーテ
イングは炉体寿命の延長に大きく貢献し、脱燐精錬炉と
同程度の炉体寿命となる。従って、脱燐精錬時間と脱炭
精錬時間の時間的サイクルが同じとなるだけでなく、双
方の炉体寿命も同程度になり円滑な一貫した製鋼作業が
可能となった。
ピード、又は特別に設計した精錬容器でもよい。しかし
転炉が反応速度が最も速いので望ましい。また、上記に
おいて転炉とは所謂酸素上吹き転炉のみならず、転炉型
の精錬容器、例えば上底吹き転炉、底吹き転炉を含む概
念である。これらの各種の転炉において実施できること
はいうまでもない。
1の発明1から第7の各発明に係る製鋼方法のチャージ
を一連の転炉操業において、少なくとも80%以上実施
することはマンガン歩留まりが約60%以上となるので
望ましい。
の全チャージに対する本発明の実施チャージの数によっ
て大きく変化する。具体的には、装入したマンガン歩留
まり(転炉に装入した全マンガン量(スラグ中のマンガ
ン量とマンガン鉱石中のマンガン量の合計)に対する出
鋼された鋼中のマンガン量の比(%))が、本発明の実
施チャージが80%以上においてはマンガン歩留まりが
約60%以上となるので望ましい。
の鋼成分がC:0.03〜0.06%、Mn:0.30
〜0.50%の低炭素鋼を溶製するに際して、C:約4
%、Mn:0.15〜0.25%の脱燐溶銑を使用して
精錬する場合に得られたデータである。上記脱炭精錬に
おいてマンガン鉱石は2.6〜4.9kg/ton(溶
銑)装入した。
1日の全チャージ数(通常約40チャージ)を100%
とし、1日の内で本発明の製鋼方法のチャージ数の比率
が向上するとマンガン歩留まりが向上することを示す。
ここで、例えば50%の比率は1日が40チャージであ
れば20チャージが本発明のチャージであることを意味
する。
施してもよい。例えば本発明の製鋼方法を使用した5チ
ャージを連続し、次に通常の転炉操業(脱燐精錬と脱炭
精錬を同一転炉で行う精錬操業、即ちマンガン鉱石を装
入しないチャージ)を5チャージ行う操業を1日4回繰
り返す場合等を意味する。
転炉に装入した全マンガン量(スラグ中のマンガン量と
マンガン鉱石中のマンガン量)に対する出鋼された鋼中
のマンガン量の比(%)を意味する。図5からマンガン
鉱石を装入するチャージが80%以上においては、マン
ガン歩留まりが約60〜80%となるので望ましい。
銑の燐(P)含有量を粗鋼で要求されているP含有量
(鋼の成分規格値)以下に精錬し、脱燐精錬された溶銑
を転炉に装入し、実質的に造滓材を装入せず脱炭精錬を
行う。従って、脱炭精錬を行う転炉において、マンガン
鉱石を装入し、粗鋼で要求されているMn規格値の上限
以内においてMn含有量を高めることが可能となり、極
めて経済的な製鋼方法が実現できる。また、この製鋼方
法は発生するスラグを最小に抑えることができるので、
省資源の効果もある。よって本発明の産業上の効果は著
しい。
鋼の成分組成の変化を示す図である。
(比較例)と共に示す図である。
率とマンガン歩留まりとの関係を示す図である。
す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】下記の工程を備えたことを特徴とする転炉
製鋼方法。 (a)転炉に、溶銑と焼石灰を含む造滓材を装入し、酸
素ガスで吹錬し、溶銑の燐(P)含有量を粗鋼で要求さ
れているP含有量(鋼の成分規格値)以下に脱燐精錬
し、 (b)他の転炉に、前記脱燐精錬された溶銑を該転炉に
装入し、マンガン(Mn)鉱石を装入し、当該マンガン
鉱石の中のシリカ(SiO2)に対して所定の塩基度
(CaOwt%/SiO2wt%)となるように、更に
CaOを含む造滓材を装入し、粗鋼で要求されているM
n規格値の上限以内においてMn含有量を高める脱炭精
錬を行う。 - 【請求項2】 前記脱炭精錬された溶鋼と、該脱炭精錬
中に増加したスラグ量のみを前記転炉から出鋼し、又は
排出することを特徴とする請求項1記載の脱燐溶銑を用
いた転炉製鋼方法。 - 【請求項3】 前記脱炭精錬をする転炉に、スラグ固化
剤として軽焼ドロマイト及び/又は生ドロマイトを装入
することを特徴とする請求項1又は2に記載の脱燐溶銑
を用いた転炉製鋼方法。 - 【請求項4】 前記脱燐精錬を行なう転炉に替えて、取
鍋又はトピードのいずれかで脱燐精錬を行なうことを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載の脱燐溶銑を
用いた転炉製鋼方法。 - 【請求項5】 前記請求項1から4のいずれかに記載し
た製鋼方法のチャージを一連の転炉操業において、少な
くとも80%以上実施することを特徴とする脱燐溶銑を
用いた転炉製鋼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23050197A JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP9-67390 | 1997-03-05 | ||
JP23050197A JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10306306A JPH10306306A (ja) | 1998-11-17 |
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Family Applications (1)
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JP23050197A Expired - Fee Related JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3486890B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP23050197A patent/JP3486890B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10306306A (ja) | 1998-11-17 |
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