JP3722776B2

JP3722776B2 - 鉄鋼添加剤

Info

Publication number: JP3722776B2
Application number: JP2002107576A
Authority: JP
Inventors: 正信行木; 弘師大峯; 元徳紀
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: JP2003301214A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼脱硫剤として好適な鉄鋼添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶鋼脱硫剤の一品種として生石灰系のものがある。このものは、単独では脱硫性能が劣るのでそれを改善するためＣａＦ₂等の成分と併用されている。それでも高脱硫処理を行うには、生石灰系溶鋼脱硫剤に限らたことではないが、多量に添加する必要があり、スラグの発生量が多くなることが問題である。また、耐消化性が小さいので、大気中のＨ₂Ｏ、ＣＯ₂や溶鋼中のＨ、Ｃを取り込んだＣａＦ₂等の成分が、耐火物を溶損させる問題もある。この問題を解消するため、生石灰とＣａＦ₂の焼成物（特開昭５６−１０８８１８号公報）や、これに更にＭｇＯ成分を混合したもの（特開昭６２−１９６３１７号公報）が提案されているが、まだ不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記に鑑み、高脱硫性能、高耐消化性かつ耐火物の溶損が少ないバランスに優れた鉄鋼添加剤を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ＣａＯ成分７０〜９６質量％と、ＣａＦ₂２〜２８質量％と、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ及びＡｌ₂Ｏ₃から選ばれた酸化物成分の一種類以上２〜２８質量％とを含む粒子群からなり、ＣａＯ成分の一部又は全部がＣａＯ粒子であり、しかも粒子表面の少なくとも一部に、ＣａＦ₂と、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ及びＡｌ₂Ｏ₃から選ばれた一種又は二種以上の酸化物とが融着されてなることを特徴とする鉄鋼添加剤である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、更に詳しく本発明について説明する。
【０００６】
本発明の鉄鋼添加剤の第１の条件は、ＣａＯ成分と、ＣａＦ₂と、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ及びＡｌ₂Ｏ₃から選ばれた一種又は二種以上の酸化物成分（以下、「ＳｉＯ₂等酸化物」という。）を含む粒子群からなり、ＣａＯ成分の一部又は全部がＣａＯ粒子からなっていることである。ＣａＯ粒子の割合は、全ＣａＯ成分の６０％以上、特に８０％以上、更には９０％以上であることが好ましい。ＣａＯ粒子の含有率に比例して脱硫率が高まる。ＣａＯ成分の一部がＣａＯ粒子である場合の残部のＣａＯ成分は、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等である。ＣａＦ₂は、蛍石、氷晶石、ダイアスポア等であり、ＳｉＯ₂等酸化物は、アルミナ、マグネシア、シリカ（溶融シリカ、合成シリカ等）、粘土、珪石、珪砂、焼成アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト等である。鉄鋼添加剤の粒度は、５０ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【０００７】
第２の条件は、ＣａＯ成分７０〜９６質量％、ＣａＦ₂２〜２８質量％、ＳｉＯ₂等酸化物２〜２８質量％である。ＣａＯ成分が７０質量％未満であると高脱硫率を達成することができず、９６質量％超であると耐消化性が低下する。好ましくは８０〜９６質量％である。また、ＣａＦ₂が２質量％未満であると、溶融性が低下して高脱硫率を達成することができず、２８質量％超であると耐消化性が低下し、耐火物の溶損が激しくなる。好ましくは２〜１８質量％である。一方、ＳｉＯ₂等酸化物が２質量％未満であると耐消化性が低下し、耐火物の溶損が激しくなり、２８質量％超であると、相対的にＣａＯ成分又はＣａＦ₂が少なくなるため、高脱硫率を達成することができない。好ましくは２〜１８質量％である。
【０００８】
第３の条件は、鉄鋼添加剤を構成している粒子群の少なくとも一部又は全部が、その表面の少なくとも一部に、ＣａＦ₂とＳｉＯ₂等酸化物とが融着されていることである。このような融着物がないと、脱硫性能と耐消化性がいずれも向上せず、また耐火物の溶損も少なくならない。好ましくは、全構成粒子の５０％以上がこれらの化合物で融着されていることであり、その融着率は、粒子表面積に対する融着物の被覆率で表示して、７０％以上、特に８０％以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明において、全ＣａＯ成分中のＣａＯ粒子の割合は、式、｛（全ＣａＯ）−（炭酸カルシウム＋水酸化カルシウム）｝×１００／全ＣａＯ、により算出された値として定義される。また、融着率は、鉄鋼添加剤粒子一個の断面中央部付近の任意に選んだ１０箇所をＦＥ−ＳＥＭ／ＥＤＳ（日本電子社製、電界放射型走査電子顕微鏡）により、０．５ｍｍ×０．５ｍｍの視野を２００倍に拡大し、画像処理してその平均値を求め、これを任意に選んだ２００個の粒子について測定し、その平均値として定義される。
【００１０】
本発明の鉄鋼添加剤は、所定成分となるように原料を混合し、ロータリーキルン、電気炉等で１３００℃以上の温度で焼成又は溶融することによって製造することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例、比較例をあげて、更に具体的に本発明を説明する。
【００１２】
実施例１〜９、比較例１〜８
【００１３】
酸化カルシウム（純度９９質量％、粒度１ｍｍ下）、蛍石（純度９８質量％、粒度１ｍｍ下）、電融アルミナ（純度９９質量％、粒度１ｍｍ下）、珪石（純度９９質量％、粒度１ｍｍ下）、酸化マグネシウム（純度９９質量％、粒度１ｍｍ下）を表１で示す割合で種々混合し、１４５０℃、１時間焼成した後、１〜３ｍｍに整粒し、種々の鉄鋼添加剤を製造した。ただし、比較例６〜８は、原料の単なる混合物であり、焼成は行われていないものである。
【００１４】
上記で製造された鉄鋼添加剤について、蛍光Ｘ線分析法による化学成分と、上記に従う全ＣａＯ中のＣａＯ粒子の割合及び融着率とを測定した後、以下に従い、脱硫率、耐火物の溶損深さ、耐消化性を測定した。それらの結果を表１に示す。
【００１５】
（１）脱硫率
アルゴンガス雰囲気下、溶鋼（市販品、ＳＳ４１、溶鋼温度１６００℃）に０．５質量％の鉄鋼添加剤を投入し、５分間精錬処理を行い、式、（鋼から除去された硫黄の質量）×１００／（脱硫処理前の鋼中の硫黄質量）、に従って脱硫率（％）を測定した。なお、処理前の鋼中の硫黄濃度は３００〜３５０ｐｐｍであり、鋼中の硫黄濃度は高周波燃焼／赤外吸収法で測定した。
（２）耐火物の溶損深さ
２質量％の鉄鋼添加剤の投入された上記溶鋼中に、アルミナ−シリカ質レンガ（Ａｌ₂Ｏ₃８４質量％、ＳｉＯ₂１３質量％、並型）を３０分間浸漬した後、断面の溶損深さ（ｍｍ）を測定した。
（３）耐消化性
３０℃、湿度８０％の大気雰囲気の恒温恒湿室において、鉄鋼添加剤１０ｇをポリエチレン製袋に入れ、１週間放置後、カールフィッシャー法により、鉄鋼添加剤中の増加含水率（質量％）を、式、（試験前後の含水率差）×１００／試験前の含水率、により測定した。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、高脱硫性能、高耐消化性かつ耐火物の溶損が少ないバランスに優れた鉄鋼添加剤が提供される。本発明の鉄鋼添加剤は、溶鋼脱硫剤はもとより、脱リン剤、非鉄酸化物介在物除去剤としても使用することができる。

Claims

ＣａＯ粒子、或いは、ＣａＯ粒子、炭酸カルシウム及び水酸化カルシウムからなるＣａＯ成分７０〜９６質量％と、ＣａＦ₂２〜２８質量％と、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ及びＡｌ₂Ｏ₃から選ばれた酸化物成分の一種類以上２〜２８質量％とを含み、表面の少なくとも一部に、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ及びＡｌ₂Ｏ₃から選ばれた一種又は二種以上の酸化物が融着した粒子群からなることを特徴とする鉄鋼添加剤。