JP3577997B2 - 溶銑の脱硫方法 - Google Patents
溶銑の脱硫方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3577997B2 JP3577997B2 JP15936999A JP15936999A JP3577997B2 JP 3577997 B2 JP3577997 B2 JP 3577997B2 JP 15936999 A JP15936999 A JP 15936999A JP 15936999 A JP15936999 A JP 15936999A JP 3577997 B2 JP3577997 B2 JP 3577997B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hot metal
- desulfurizing agent
- hydrocarbon
- desulfurization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
- C21C1/025—Agents used for dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
- C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶銑中の硫黄分の除去、つまり脱硫方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の鋼材の高品質化のニーズに伴い、鋼材の低硫化が強く望まれるようになった。製鋼工程における脱硫(以下、脱Sという)プロセスは、トーピードカーあるいは溶銑鍋における溶銑段階での脱S処理、および転炉以降の溶鋼を脱Oした後に行なう溶鋼段階での脱S処理の2種類に大別される。現在は、溶鋼中のS含有量が10ppm 以下の極低S鋼種は溶銑段階と溶鋼段階での脱S処理、その他は溶銑段階での脱S処理を行なうのが主流である。
【0003】
溶銑段階での脱S処理にはCaO系脱硫剤、 Na2O系脱硫剤、Mg系脱硫剤等が使用される。溶銑段階での脱S処理ではスラグ処理やコストの観点からCaO系脱硫剤が望ましいので、CaO系脱硫剤を用いて溶銑脱S処理の効率を向上する技術が必要である。
脱S反応が還元反応であることから、特公平5−43763 号公報には水素ガスによる脱S促進方法が開示されている。すなわちCaO系脱硫剤の吹き込みに用いるキャリアガスとして水素ガスを用いる場合は、不活性ガスをキャリアガスとして用いる場合と比べて、CaO系脱硫剤による脱S反応が促進されるとしている。
【0004】
また特公平7−5953号公報では、比較例として、同じく還元性を有する炭化水素系ガスのテストを行ない、その結果、炭化水素系ガスを吹き込んだ時の分解吸熱によって溶銑温度が低下するため、炭化水素系ガスは脱S反応に適さないとしている。
その他には、特公昭63−19562号公報に高炉の溶銑樋において溶銑の上方から脱硫剤を添加し、下方から炭化水素系ガスを吹き込んで脱S反応を促進する方法が開示されている。また特開昭60−26607号公報には、石炭系炭化水素を3〜20重量%含む有機物質をCaO系脱硫剤に混合する方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般にキャリアガスとして水素ガスを使用すると、ランスの溶損や破損等の問題が生じる。特に脱硫剤がランスに詰まった場合は爆発の危険があるので、実用上、大きな問題がある。
一方、炭化水素系ガスを溶銑中に吹き込むと、炭化水素系ガスの分解吸熱反応によって溶銑温度が低下する。しかし炭化水素系ガスを溶銑中に吹き込み、かつ溶銑温度を高温に保持すると脱S反応の効率が向上する。そのため、炭化水素系ガスを溶銑中に吹き込む場合は、炭化水素系ガスの使用量の適正範囲を限定する必要がある。
【0006】
また脱硫剤を吹き込む位置と炭化水素系ガスを吹き込む位置が異なると、脱硫剤と炭化水素系ガスの混合が不十分になり、脱S反応の効率が低下する。石炭系炭化水素を含有する有機物質を脱硫剤として用いる方法は、このような有機物質が高価であるため、コストアップの要因になる。
本発明は上記のような問題を解消するべく、CaO系脱硫剤を溶銑中に吹き込んで脱S処理を行なう際に、脱硫剤の脱S効率を向上させ、脱S処理の生産性の向上、脱S処理のスラグ発生量の低減を達成する脱S方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
一般にCaO系脱硫剤による溶銑の脱S反応は下記の (1)式で表わされる。(1) 式中の[S]は溶銑中のSを示す。また(1) 式中で還元剤として脱S反応に寄与する[C]は溶銑中のCである。また(CaS)はスラグ中にCaSが除去されることを示す。
【0008】
[S]+CaO+[C]→(CaS)+CO ・・・(1)
還元性ガスである炭化水素系ガスを溶銑中に吹き込んだ場合は、炭化水素系ガスが分解して水素ガスを発生する。その反応を (2)式に示す。
Cn Hm →nC+m/2H2 ・・・(2)
水素ガスとCaO系脱硫剤による脱S反応は (3)式で示す通りであり、溶銑中のCによる還元反応に比べて還元力が高いため、脱S反応に有利である。
【0009】
[S]+CaO+H2 →(CaS)+H2 O ・・・(3)
しかし (2)式に示した炭化水素系ガスの分解は吸熱反応であるため、溶銑温度が低下する要因になる。つまり炭化水素系ガスを大量に吹き込むと、溶銑温度が低下して脱S反応を妨げる。したがって炭化水素系ガスの使用量の適正範囲を限定する必要がある。
【0010】
本発明は、溶銑中にキャリアガスとともに固体酸化物を主体としかつ炭化カルシウムを含有しない粉状の脱硫剤を吹き込む溶銑の脱硫方法において、キャリアガスとして不活性ガスと炭化水素系ガスとの混合ガスを使用し、脱硫剤に対する炭化水素系ガスの比率を 2.0〜50Nl/kgとする溶銑の脱硫方法である。
さらに本発明は、溶銑中に吹き込む脱硫剤の吹き込み速度が、溶銑1トンあたり 1.0kg /分以下である溶銑の脱硫方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、炭化水素系ガスが脱S反応に及ぼす効果を調査するために、4トン炉を用いて実験を行なった。実験条件は表1に示す通りである。脱硫剤は粉状のCaO系脱硫剤を使用した。なお脱硫剤の吹き込み速度は単位時間当たりの脱硫剤吹き込み重量(kg/分)で示す。
【0012】
【表1】
【0013】
キャリアガスとしてN2 ガス,H2 ガスおよび炭化水素系ガスであるプロパンガス(すなわちC3 H8 ガス)を使用して、溶銑中のS量の経時変化を調査した。その結果を図4に示す。図4から明らかなように、プロパンガスを溶銑中に吹き込むと脱S速度が向上することが分かった。
次に、プロパンガスの流量や脱硫剤の吹き込み速度が脱S速度に及ぼす効果を調査するために、脱硫剤に対するプロパンガスの比(すなわちプロパンガス流量/脱硫剤(Nl/kg))と脱S速度KS との関係を調査した。その結果を図1および図2に示す。なお脱S速度KS は、溶銑中のSの物質移動によって律速されるので、下記の (4)式で計算される。
【0014】
KS (kg/t )−1= ln ([%S]i /[%S]f )/Wflux ・・(4)
[%S]i :脱S処理前の溶銑中のS含有量(重量%)
[%S]f :脱S処理後の溶銑中のS含有量(重量%)
Wflux :溶銑1トンあたりの脱硫剤添加量(kg/t)
図1は脱硫剤の吹き込み速度Qfluxが溶銑1トンあたり 1.0kg/分以下の場合のプロパンガス流量/脱硫剤(Nl/kg)と脱S速度KS との関係の示したグラフ、図2は脱硫剤の吹き込み速度Qfluxが溶銑1トンあたり 1.0kg/分を超える場合のプロパンガス流量/脱硫剤(Nl/kg)と脱S速度KS との関係を示したグラフである。
【0015】
図1に示す通り、脱硫剤の吹き込み速度Qfluxが溶銑1トンあたり 1.0kg/分以下の場合は、脱硫剤に対するプロパンガスの比(すなわちプロパンガス流量/脱硫剤)が 2.0Nl/kg以上の範囲において、プロパンガスが脱S反応を促進することが分かる。プロパンガスが脱S反応を促進したのは、溶銑−脱硫剤間の反応界面におけるOポテンシャルを低下させたためである。
【0016】
またプロパンガス流量/脱硫剤の比率が50Nl/kgより大きい場合には、脱硫速度の低下が認められた。これは脱硫剤が吹き込まれる脱硫反応領域において、炭化水素の分解反応に伴う温度低下によるものと考えられる。
一方、脱硫剤の吹き込み速度Qfluxが溶銑1トンあたり 1.0kg/分を超える場合は、図2に示す通り、脱硫剤に対するプロパンガスの比(すなわちプロパンガス流量/脱硫剤)が 2.0Nl/kg以上の範囲においても脱S速度は改善されない。これは脱硫剤の溶銑中での分散が不十分で、溶銑−脱硫剤間の反応界面が少ないため、反応界面における炭化水素の効果が十分でないためである。
【0017】
以上のことから、溶銑,脱硫剤,ガスの3相共存状態が脱S反応に大きな影響を及ぼすことが明らかであり、脱硫剤に対するプロパンガスの比(すなわちプロパンガス流量/脱硫剤)は 2.0Nl/kg以上、50Nl/kg以下、脱硫剤の吹き込み速度Qfluxが溶銑1トンあたり 1.0kg/分以下であることが望ましい。
なお図1および図2において、いずれも脱S処理中に溶銑温度の著しい低下は見られなかった。これはプロパンガスの吹き込み量が少ないために、プロパンガスの分解反応熱(すなわち吸熱)が溶銑の温度降下に及ぼす影響が小さいことを示している。つまり炭化水素量や脱硫剤の供給条件を適切にすれば、溶銑温度の低下を招くことなく脱硫反応を促進できる。
【0018】
【実施例】
容量 250トンのトーピードカー7を用いて脱P処理を行なった。脱S装置の概要を図3に示す。ホッパー1内の粉状の脱硫剤2は、キャリアガス3によってランス5から溶銑6中に吹き込まれる。使用した脱硫剤とその粒径およびランス浸漬深さを表2に示す。キャリアガスや脱硫剤の吹き込み速度等の脱S処理条件は表3に示す通りである。
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
比較例1はN2 ガスを単体でキャリアガスとして使用した例、比較例2はN2 ガスとプロパンガスの混合ガスをキャリアガスとして使用し、かつ脱硫剤に対するプロパンガスの比が小さい例、比較例3はN2 ガスとプロパンガスの混合ガスをキャリアガスとして使用し、かつ脱硫剤の吹き込み速度が大きい例である。これらの比較例1〜3の脱S速度KS は0.08〜0.16であった。
【0022】
一方、発明例の脱S速度KS は0.44であり、比較例1〜3と比べて脱S速度が大きいことは明らかである。
なお、ここでは炭化水素系ガスとしてプロパンガス(すなわちC3 H8 ガス)を用いる場合について説明したが、その他の炭化水素系ガス(例えばCH4 ガス等)やコークス炉から発生するガス(いわゆるCガス)のようなガスを用いても同様の効果が得られる。また炭化水素系ガスと混合してキャリアガスとして使用する不活性ガスについて、ここではN2 ガスを用いる場合について説明したが、その他の不活性ガス(例えばArガス等)でも良い。
【0023】
溶銑の容器は、ここではトーピードカーについて説明したが、キャリアガスと脱硫剤を溶銑中の同じ位置に吹き込む構成の容器であれば、いかなる精錬容器を使用しても良い。
【0024】
【発明の効果】
本発明では、脱S処理において溶銑予備処理の生産性の向上、脱硫剤の削減、スラグ発生量の低減によるコストダウンが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロパンガス流量/脱硫剤と脱S速度との関係を示すグラフである。
【図2】プロパンガス流量/脱硫剤と脱S速度との関係を示すグラフである。
【図3】脱S装置の例を示す概略図である。
【図4】溶銑中のS含有量の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ホッパー
2 脱硫剤
3 キャリアガス
4 ランス固定台車
5 ランス
6 溶銑
7 トーピードカー
8 集塵フード
Claims (3)
- 溶銑中にキャリアガスとともに固体酸化物を主体としかつ炭化カルシウムを含有しない粉状の脱硫剤を吹き込む溶銑の脱硫方法において、前記キャリアガスとして不活性ガスと炭化水素系ガスとの混合ガスを使用し、前記脱硫剤に対する前記炭化水素系ガスの比率を 2.0〜50Nl/kgとすることを特徴とする溶銑の脱硫方法。
- 前記脱硫剤の吹き込み速度が、前記溶銑1トンあたり 1.0kg/分以下であることを特徴とする請求項1に記載の溶銑の脱硫方法。
- 前記脱硫剤がCaO系脱硫剤であることを特徴とする請求項2に記載の溶銑の脱硫方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15936999A JP3577997B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 溶銑の脱硫方法 |
DE60021482T DE60021482T2 (de) | 1999-06-07 | 2000-05-31 | Verfahren zum Entschwefeln von Roheisen |
EP00111691A EP1059360B1 (en) | 1999-06-07 | 2000-05-31 | Method of desulfurizing molten iron |
US09/588,465 US6379425B1 (en) | 1999-06-07 | 2000-06-06 | Method of desulfurizing molten iron |
KR1020000031105A KR100611834B1 (ko) | 1999-06-07 | 2000-06-07 | 용선의 탈황방법 |
CN001180975A CN1218054C (zh) | 1999-06-07 | 2000-06-07 | 铁水的脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15936999A JP3577997B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 溶銑の脱硫方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000345224A JP2000345224A (ja) | 2000-12-12 |
JP3577997B2 true JP3577997B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=15692336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15936999A Expired - Fee Related JP3577997B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 溶銑の脱硫方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6379425B1 (ja) |
EP (1) | EP1059360B1 (ja) |
JP (1) | JP3577997B2 (ja) |
KR (1) | KR100611834B1 (ja) |
CN (1) | CN1218054C (ja) |
DE (1) | DE60021482T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101012837B1 (ko) * | 2003-07-08 | 2011-02-08 | 주식회사 포스코 | 탈황을 위한 용선 예비처리방법 |
KR101091935B1 (ko) * | 2004-11-01 | 2011-12-09 | 주식회사 포스코 | 다공노즐을 포함한 탈류 랜스와 이를 이용한 예비처리탈류 방법 |
CN101886150A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-11-17 | 江苏沙钢集团有限公司 | 钢包浇余热态钢渣的回收利用方法及系统 |
US9481917B2 (en) * | 2012-12-20 | 2016-11-01 | United Technologies Corporation | Gaseous based desulfurization of alloys |
TWI570246B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-02-11 | China Steel Corp | Method for desulfurization of molten iron |
CN115501741B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-11-03 | 四川轻化工大学 | 一种基于改性载体的高活性氧化铁脱硫剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE762837A (fr) * | 1971-02-11 | 1971-08-11 | Centre Rech Metallurgique | Perfectionnements aux procedes d'affinage pneumatique de la fonte. |
US3998625A (en) * | 1975-11-12 | 1976-12-21 | Jones & Laughlin Steel Corporation | Desulfurization method |
CA1240842A (en) * | 1984-05-16 | 1988-08-23 | Heinrich Rellermeyer | Method, process and composition for desulfurizing pig-iron melts |
US5873924A (en) * | 1997-04-07 | 1999-02-23 | Reactive Metals & Alloys Corporation | Desulfurizing mix and method for desulfurizing molten iron |
DE19833037A1 (de) * | 1998-07-22 | 2000-01-27 | Krupp Polysius Ag | Verfahren zum Entschwefeln einer Roheisenschmelze |
JP3496545B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2004-02-16 | Jfeスチール株式会社 | 溶銑の脱硫方法 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP15936999A patent/JP3577997B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-31 EP EP00111691A patent/EP1059360B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-31 DE DE60021482T patent/DE60021482T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-06 US US09/588,465 patent/US6379425B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 KR KR1020000031105A patent/KR100611834B1/ko active IP Right Grant
- 2000-06-07 CN CN001180975A patent/CN1218054C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1059360A2 (en) | 2000-12-13 |
KR20010007274A (ko) | 2001-01-26 |
CN1276434A (zh) | 2000-12-13 |
DE60021482D1 (de) | 2005-09-01 |
US6379425B1 (en) | 2002-04-30 |
EP1059360A3 (en) | 2001-06-06 |
CN1218054C (zh) | 2005-09-07 |
JP2000345224A (ja) | 2000-12-12 |
EP1059360B1 (en) | 2005-07-27 |
DE60021482T2 (de) | 2006-05-24 |
KR100611834B1 (ko) | 2006-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5408369B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP2007224388A (ja) | 溶銑の処理方法 | |
JP3577997B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
JP5408379B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP4765374B2 (ja) | 含クロム溶銑の脱硫処理方法 | |
JP5884186B2 (ja) | 脱硫スラグの再生処理方法及び脱硫スラグの利材化方法 | |
JP2006265623A (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP4581751B2 (ja) | 溶銑輸送容器からの発塵防止方法 | |
JP2018178235A (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP3797059B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP3496545B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
JP7167704B2 (ja) | 溶銑脱硫方法 | |
JP7420322B1 (ja) | 溶鋼の脱窒方法 | |
JP2012122134A (ja) | カルシウムフェライトを用いた溶銑の脱りん処理方法 | |
JPH0873923A (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた清浄鋼の製造法 | |
JP2002069526A (ja) | 脱燐スラグの再生処理方法 | |
WO2024038715A1 (ja) | 溶鋼の脱窒方法 | |
JP7107099B2 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
JP4701752B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP2008260997A (ja) | 溶鋼の脱硫方法 | |
JP3736229B2 (ja) | 溶銑の処理方法 | |
JP4360239B2 (ja) | 真空脱ガス設備における溶鋼の脱硫処理方法 | |
JPH0826382B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
JP3922189B2 (ja) | 溶鋼の取鍋精錬方法 | |
JP4240033B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040622 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090723 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |