JP3974863B2

JP3974863B2 - Reuse of slag

Info

Publication number: JP3974863B2
Application number: JP2003037935A
Authority: JP
Inventors: 周松本; 進門田; 拓男三戸; 進務川
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP2004244706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶銑の脱硫処理あるいは脱珪・脱硫処理により発生したスラグの再利用法に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特開２００２−３０３２０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７１１１１号公報
【０００３】
【従来の技術】
銑鉄を原料とする鋼の精錬プロセスでは、溶銑に脱硫剤を投入して溶銑の脱硫処理を行っている。近年における鋼材使用環境の厳格化に伴い、硫黄や珪素などの鋼中不純物元素の低減に対する要求は厳しくなっており、こうした中で硫黄、珪素、リンなどを事前に取り除く、いわゆる溶銑予備処理技術が発展してきている。
【０００４】
この溶銑予備処理においては、上記の特許文献１、２に示されるように、転炉、鍋、混銑車などの反応容器に溶銑を装入し、脱硫剤を投入することにより銑鉄中の硫黄分をＣａＳ，Ｎａ₂Ｓ等としてスラグ側に移行させている。また脱硫剤の投入に先立ち、溶銑に酸素源を添加して脱珪処理を行うことも行われている。これらの処理により発生した脱硫スラグや脱珪・脱硫スラグは、処理された溶銑を出湯した後に反応容器から排出されてきた。しかしこのために次のような問題が生じていた。
【０００５】
第１に、スラグを反応容器から排出するときにスラグに付着した鉄分も排出されてしまうため、得られる鋼の歩留まりが低下する。第２に、処理ごとにスラグを反応容器から排出しなければならないので、そのためのタイムロスが大きい。第３に高い脱硫率を得ようとしてソーダ灰系フラックスを使用する場合には、排出されるスラグ中にＮａ₂Ｏが含有され、スラグの用途に制約を受ける。このため大量に排出されるスラグの処理が困難であり、埋め戻し材などとして使用する以外には用途が少ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、鋼の歩留まり低下を防止でき、スラグ排出に伴うタイムロスを削減できるうえ、スラグの排出量および脱硫剤の使用量を低減させることができる技術を提供するためになされたものである。本発明者はこの課題を解決するために検討を重ねた結果、１回の処理ごとに排出されていたスラグ中にもなお脱硫剤や脱珪剤が残存しておりこのスラグを再利用することができること、特にスラグのホットリサイクルが脱硫率の向上に有利であること、これによって上記の各課題を一挙に解決できることを究明し、本発明を完成した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、溶銑の脱硫処理により発生した高温の脱硫スラグを反応容器に残し、再加熱することなく７００℃以上の高温のままリサイクルし、この反応容器に新たに溶銑を注入することにより、次チャージの溶銑の脱硫処理に使用することを特徴とするものである。
また同一の課題を解決するためになされた請求項２の発明は、溶銑の脱珪・脱硫処理により発生した高温の脱珪・脱硫スラグを反応容器に残し、再加熱することなく７００℃以上の高温のままリサイクルし、この反応容器に新たに溶銑を注入することにより、次チャージの溶銑の脱硫処理に使用することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１，２の発明によれば、溶銑の脱硫処理により発生した高温の脱硫スラグあるいは溶銑の脱珪・脱硫処理により発生した高温の脱珪・脱硫スラグを反応容器に残し、再加熱することなく高温のままリサイクルし、新たな溶銑の脱硫処理に使用するので、スラグに付着した鉄分の持ち出しがなくなり、鋼の歩留まり低下を防止できる。また処理ごとにスラグを排出する必要がないためタイムロスを削減できるうえ、スラグの排出量および脱硫剤の使用量を低減させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は請求項１の発明の実施形態を示すもので、最初は反応容器１に溶銑が装入される。反応容器１としては図示のような転炉でも鍋でも混銑車でもよい。次に反応容器１内にソーダ灰などの脱硫剤２が投入され、通常の脱硫が行われる。このとき必要に応じて攪拌を行うことができる。この結果、前記したように溶銑中の硫黄がＣａＳ，Ｎａ₂Ｓ等としてスラグ側に移行し、反応容器１内に脱硫スラグ３が生成される。
【００１０】
脱硫処理が完了したのち、反応容器１から溶銑が出湯される。従来はこれに続いて脱硫スラグ３も反応容器１から排出していたのであるが、本発明では高温の脱硫スラグ３を高温のままリサイクルし、次チャージの溶銑の脱硫処理に使用する。ここで高温とは、７００℃以上、好ましくは１０００℃前後の温度域である。具体的には高温の脱硫スラグ３を反応容器１に残したまま、新たに溶銑を注入すればよい。この方法によれば一回の処理ごとにスラグ３を反応容器１から排出する必要がないため、それに要していた１チャージ当たり２〜３分のタイムロスを削減することができる。なお脱硫スラグ３は全量リサイクルするほか、一部を排出して残部をリサイクルすることもできる。
【００１１】
この脱硫スラグ３には脱硫剤２の未反応成分がなお多量に含まれているので、そのままリサイクルして次チャージの溶銑の脱硫に用いることができ、任意回数のリサイクルが可能である。このとき、必要に応じて不足分の脱硫剤を添加する。本発明では脱硫スラグ３を高温のままリサイクルするため、熱量のロスがないうえに、冷却されたスラグとは異なり脱硫剤が高温で活性を保った状態のまま新たな溶銑が注入されるため、実施例のデータに示すように脱硫率を従来よりも向上させることができる。また脱硫スラグ３に付着した鉄分は次のチャージにおいて回収されるので鉄分の歩留まりの低下がなく、脱硫剤の使用量も削減できる。任意回数のリサイクルの後、最終的に脱硫スラグ３はスラグパン４に排滓され廃棄されるが、その発生量は従来の数分の一になるため、後処理も容易となる。
【００１２】
図２は請求項２の発明の実施形態を示すもので、脱硫処理に先立ち脱珪処理を行う場合を示している。脱珪処理は溶銑中に酸素源を供給し、珪素を酸化させてスラグ側に移行させる処理である。酸素源はランス５による酸素吹き込みであっても酸素を含有する副原料の投入であってもよい。この場合にも出湯処理後の反応容器１に高温の脱珪・脱硫スラグを残し、高温のままリサイクルして新たな溶銑の脱珪処理に使用することができる。その他の工程は請求項１の発明と同じであるから、説明を省略する。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の実施例を示す。
表１に示す各条件で溶銑の処理を行い、脱硫率を算出した。実施例１は請求項１の発明、実施例２，３は請求項２の発明に対応するものであり、実施例３ではスラグの半分をホットリサイクルした。従来例１，２はスラグのリサイクルを行わない例である。表１に示されるように、本発明によれば従来よりも高い脱硫率を達成することができる。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば溶銑の処理により発生した高温のスラグを高温のままリサイクルし、新たな溶銑の脱硫処理に使用するので、スラグに付着した鉄分は次チャージで回収されることとなり、鋼の歩留まりを向上させることができる。またチャージごとにスラグを反応容器から排出する必要がないためタイムロスを削減することができる。またスラグの排出量および脱硫剤の使用量を低減させることができる。さらに実施例のデータに示すように、スラグのホットリサイクルを行うことによって脱硫率も向上させることができるなど、多くの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施形態の説明図である。
【図２】請求項２の発明の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１反応容器
２脱硫剤
３脱硫スラグ
４スラグパン
５ランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for reusing slag generated by hot metal desulfurization treatment or desiliconization / desulfurization treatment.
[0002]
[Patent Document 1]
JP 2002-30320 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-271111
[Prior art]
In a steel refining process using pig iron as a raw material, a desulfurizing agent is added to the hot metal to desulfurize the hot metal. With the recent stricter environment for using steel materials, the demand for reduction of impurity elements in steel such as sulfur and silicon has become stricter, and so-called hot metal pretreatment technology that removes sulfur, silicon, phosphorus, etc. in advance is under these circumstances. It is developing.
[0004]
In this hot metal preliminary treatment, as shown in Patent Documents 1 and 2, the sulfur content in the pig iron is obtained by charging the hot metal into a reaction vessel such as a converter, a pan, a kneading car, and introducing a desulfurizing agent. Is transferred to the slag side as CaS, Na ₂ S or the like. Prior to the introduction of the desulfurizing agent, an oxygen source is added to the hot metal to perform a desiliconization treatment. The desulfurization slag and desiliconization / desulfurization slag generated by these treatments have been discharged from the reaction vessel after the treated hot metal is discharged. However, this has caused the following problems.
[0005]
1stly, since the iron component adhering to slag will also be discharged | emitted when discharging | emitting slag from a reaction container, the yield of the steel obtained will fall. Secondly, since slag must be discharged from the reaction vessel for each treatment, the time loss for that is large. Third, when a soda ash flux is used to obtain a high desulfurization rate, Na ₂ O is contained in the discharged slag, and the use of the slag is restricted. For this reason, it is difficult to process slag discharged in large quantities, and there are few uses other than using it as a backfill material.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, provides a technique that can prevent a decrease in steel yield, reduce time loss associated with slag discharge, and reduce slag discharge and desulfurization agent usage. It was made to do. As a result of repeated studies to solve this problem, the present inventor still has a desulfurizing agent and a desiliconizing agent remaining in the slag discharged for each treatment, and the slag is reused. In particular, the present inventors completed the present invention by investigating that slag hot recycling is advantageous for improving the desulfurization rate and that the above-mentioned problems can be solved at once.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 has been made in order to solve the aforementioned problem, leaving the desulfurization slag of the high-temperature generated by the desulfurization process of molten pig iron in the reaction vessel, and recycling remains 700 ° C. or more high temperature without reheating, this It is characterized in that it is used for desulfurization of hot metal of the next charge by newly injecting hot metal into the reaction vessel .
Further, the invention of claim 2 made to solve the same problem is to leave the high temperature desiliconization / desulfurization slag generated by the desiliconization / desulfurization treatment of the hot metal in the reaction vessel, and keep it at 700 ° C. or higher without reheating. It is characterized by being used for desulfurization treatment of the hot metal of the next charge by recycling at a high temperature and newly injecting hot metal into the reaction vessel .
[0008]
According to the first and second aspects of the invention, the high temperature desulfurization slag generated by the hot metal desulfurization treatment or the high temperature desiliconization / desulfurization slag generated by the hot metal desulfurization and desulfurization treatment is left in the reaction vessel and reheated. Since it is recycled at a high temperature and used for the desulfurization treatment of new hot metal, iron that has adhered to the slag is not taken out, and the yield of steel can be prevented from being lowered. Moreover, since it is not necessary to discharge slag for each treatment, time loss can be reduced, and the amount of slag discharged and the amount of desulfurizing agent used can be reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an embodiment of the invention of claim 1, and initially, hot metal is charged into the reaction vessel 1. The reaction vessel 1 may be a converter, a pot, or a kneading car as shown. Next, a desulfurizing agent 2 such as soda ash is introduced into the reaction vessel 1 and normal desulfurization is performed. At this time, stirring can be performed as necessary. As a result, as described above, sulfur in the hot metal moves to the slag side as CaS, Na ₂ S, etc., and desulfurized slag 3 is generated in the reaction vessel 1.
[0010]
After the desulfurization process is completed, the hot metal is discharged from the reaction vessel 1. In the past, the desulfurization slag 3 was also discharged from the reaction vessel 1 following this, but in the present invention, the high temperature desulfurization slag 3 is recycled at a high temperature and used for the desulfurization treatment of the hot metal of the next charge. Here, the high temperature is a temperature range of 700 ° C. or higher, preferably around 1000 ° C. Specifically, the hot metal may be newly injected while leaving the high-temperature desulfurization slag 3 in the reaction vessel 1. According to this method, since it is not necessary to discharge the slag 3 from the reaction vessel 1 for each process, a time loss of 2 to 3 minutes per charge required for the slag 3 can be reduced. The desulfurization slag 3 can be recycled in its entirety, or a part of it can be discharged and the rest can be recycled.
[0011]
Since this desulfurization slag 3 still contains a large amount of unreacted components of the desulfurization agent 2, it can be recycled as it is for desulfurization of the hot metal of the next charge, and can be recycled any number of times. At this time, a deficient desulfurizing agent is added as necessary. In the present invention, since the desulfurized slag 3 is recycled at a high temperature, there is no loss of heat, and unlike the cooled slag, a new hot metal is injected while the desulfurizing agent remains active at a high temperature. As shown in the data of the examples, the desulfurization rate can be improved as compared with the conventional case. Further, since the iron content adhering to the desulfurization slag 3 is recovered at the next charge, the yield of iron content does not decrease, and the amount of desulfurization agent used can be reduced. After an arbitrary number of recyclings, the desulfurized slag 3 is finally discharged into the slag pan 4 and discarded. However, the amount of the generated slag 3 becomes a fraction of the conventional amount, and post-processing is also facilitated.
[0012]
FIG. 2 shows an embodiment of the invention of claim 2 and shows a case where desiliconization is performed prior to desulfurization. The desiliconization process is a process in which an oxygen source is supplied into the molten iron to oxidize silicon and shift it to the slag side. The oxygen source may be oxygen blowing by the lance 5 or addition of an auxiliary material containing oxygen. Also in this case, high temperature desiliconization / desulfurization slag can be left in the reaction vessel 1 after the hot water treatment, and can be recycled at a high temperature to be used for desiliconization of new hot metal. Since other steps are the same as those of the invention of claim 1, the description thereof is omitted.
[0013]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
The hot metal was treated under the conditions shown in Table 1, and the desulfurization rate was calculated. Example 1 corresponds to the invention of Claim 1 and Examples 2 and 3 correspond to the invention of Claim 2. In Example 3, half of the slag was hot recycled. Conventional examples 1 and 2 are examples in which slag is not recycled. As shown in Table 1, according to the present invention, it is possible to achieve a higher desulfurization rate than before.
[0014]
[Table 1]

[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the high temperature slag generated by the hot metal treatment is recycled at a high temperature and used for the desulfurization treatment of the new hot metal, so that the iron content adhering to the slag is recovered by the next charge. As a result, the yield of steel can be improved. Moreover, since it is not necessary to discharge slag from the reaction container for each charge, time loss can be reduced. In addition, the amount of slag discharged and the amount of desulfurizing agent used can be reduced. Furthermore, as shown in the data of the examples, there are many advantages such that the desulfurization rate can be improved by hot recycling of slag.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the invention of claim 1;
FIG. 2 is an explanatory view of an embodiment of the invention of claim 2;
[Explanation of symbols]
1 Reaction vessel 2 Desulfurization agent 3 Desulfurization slag 4 Slag pan 5 Lance

Claims

Leaving hot desulfurization slag generated by the desulfurization process of molten pig iron in the reaction vessel, and recycling remains 700 ° C. or more high temperature without reheating, by newly injecting molten iron in the reaction vessel, the following charge hot metal A method for recycling slag, characterized by being used for desulfurization treatment.

By leaving hot desiliconization / desulfurization slag generated by hot metal desiliconization / desulfurization treatment in the reaction vessel, recycling it at a high temperature of 700 ° C or higher without reheating , and injecting hot metal into this reaction vessel. A method for reusing slag, characterized by being used for desulfurization treatment of hot metal of the next charge .