JP4445564B2 - 溶銑の脱硫方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、Alを単独で添加するとスプラッシュが発生して操業上多くの困難を伴う。また、Alの事前添加の終了を待ってCaOの吹込みを行うので脱硫処理時間が延びることから、溶銑温度が低下して後工程において昇熱処理が必要となり生産コストも上昇する。
しかしながら、この文献の方法は浸漬フリーボード等を使用することなく、大気中で処理している事から、大気中の酸素と添加したAlが反応して、CaOと反応することにより消費されるAl量が少なくなり、残留S濃度50ppm以下の水準まで脱硫することは事実上困難である(特許文献2の第3図参照)。
一方、浸漬フリーボード内の酸素が不活性ガスに置換された後に金属Alを添加すると、前記した酸化による金属Alの損失が低減されるので、生石灰表面から発生する脱硫放出酸素をAlが消費し、生石灰表面にS吸収能の高い液相であるCaO−Al2O3が形成され滓化されることから、脱硫処理能力が向上する。
この図から、処理効率であるCaO−k値を0.5以上にするには、少なくとも浸漬フリーボード内の酸素分圧PO2が0.1MPa以下に達してから金属Alを溶銑中に添加する必要がある。望ましくは、CaO−k値は約0.55で飽和状態となるので、これにするには浸漬フリーボード内の酸素分圧PO2が0.01MPa以下に達してから金属Alを溶銑中に投入することが望ましい。
(3)前記インジェクションランスから不活性ガスとCaO粉体を吹き込みながら該インジェクションランスを溶銑鍋内の溶銑中に浸漬し、該浸漬後に於ける不活性ガスとCaO粉体の吹き込みにより形成される溶銑表面の暴露部分に金属Alを投入することを特徴とする前記(1)または(2)に記載の溶銑の脱硫方法。
(5)前記インジェクションランスから不活性ガスとCaO粉体を吹き込み開始初期に前記金属Alの投入と共にインジェクションランスからCaO粉体に加えて金属Mgを吹き込むことを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の溶銑の脱硫方法。
先ず、溶銑鍋3内の高炉スラグ2が0.5t(厚さ10mm)以下になる迄、該溶銑鍋3内の溶銑1上面に浮上している高炉スラグ2を除去した後、溶銑鍋3を浸漬フリーボード4の下方に移送する。
そして、図2(a)に示す位置から浸漬フリーボード4と共に耐火物で形成したインジェクションランス5を下降させ、該浸漬フリーボード4の下部を溶銑鍋3内の溶銑1内に浸漬させて、その降下を停止する(図2(b))。
前記浸漬フリーボード4内の酸素分圧は、実機において予め、不活性ガスの吹き込み量と該浸漬フリーボード4内の酸素分圧の関係を求めておき、この関係を基にして決定しても良く、また、排気管4aに排ガス中酸素濃度計を設けて排気ガス中の酸素分圧を計測しても良く、さらには、下記式によって算定しても良い。
PO2/PO2(0) = exp(−VN2/V0×T1)
PO2 = 0.2×exp(−VN2/V0×T1)
PO2(0) = 0.2(初期酸素分圧)
但し、
VN2(吹き込み不活性ガス体積)= 吹き込み不活性ガス速度Nm3/min×
(溶銑温度℃+273)/273 × 処理時間
V0(補正体積)= 浸漬フリーボード全体積 ×(1/4)
しかし、使用するCaO総量の30%を吹き込む迄であると、溶銑表面に積み重なった状態のCaO粉体が少なく、添加して溶融した金属Alの殆どがCaO粉体と接触して、CaOの滓化(CaO粉体表面にCaO−Al2O3が形成された状態)に消費されるため生石灰の利用効率が高まる。
このCaO粉体吹き込み期間においても、前記溶融した金属Alは脱硫反応に寄与している状態を残りの処理時間のあいだ維持することができる。勿論、CaO総量の30%を吹き込んだ後に滓化したCaOについても、浮上してもなお脱硫反応に寄与することができるが、残された処理時間が短いために、その分だけ脱硫反応に寄与する時間が短くなる。
したがって、CaO粉体の脱硫反応性を高位に維持して処理効率を高める観点からは、前記した様に、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグを排滓することが望ましい。これにより高炉スラグとの酸化反応による金属Alの損失を低減でき、CaOの反応効率を高めることができる。
なお、高炉スラグの残滓量としては少ないほど好ましく、0.5t以下にすることが望ましいが、前記溶銑鍋の直径にもよるが、排滓量が多くなれば成る程、排滓作業時間が長くなり過ぎて生産性を低下する恐れがあるので、0.1t以上とすることが好ましい。
なお、CaO粉体の粒径としては特に限定されるものではなく、例えば、粒径0.2mm以下の粉体を使用することができる。粒径0.2mm以下で前記した金属Alによる作用を顕著に発揮できる。
発明例1は浸漬フリーボードを浸漬する際に於ける溶銑鍋内の高炉滓の排出が不足して残高炉滓量が多く、発明例2に比較して若干脱硫率が低下した。また、発明例3は平均気孔径が5μmの塩焼きCaO粉体を使用したので、良好な脱硫率を得ることが出来た。更に、発明例5は脱硫初期に金属Mgを併用したので、良好な脱硫率を得ることが出来ると共に金属Mgを使用しなかった発明例6に比較して脱硫処理時間も短縮できる。
3 溶銑鍋 4 浸漬フリーボード
4a 排気管 4b 投入口
5 インジェクションランス 6 金属Al
Claims (5)
- 溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとCaO粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が0.1MPa以下に達した後であって、かつ、使用するCaO総量の30質量%を吹き込むまでの間に、金属Alを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
- 溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグが0.5t以下になるまで排滓することを特徴とする請求項1に記載の溶銑の脱硫方法。
- 前記インジェクションランスから不活性ガスとCaO粉体を吹き込みながら該インジェクションランスを溶銑鍋内の溶銑中に浸漬し、該浸漬後に於ける不活性ガスとCaO粉体の吹き込みにより形成される溶銑表面の暴露部分に金属Alを投入することを特徴とする請求項1または2に記載の溶銑の脱硫方法。
- 前記CaO粉体は気孔径が3μm以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶銑の脱硫方法。
- 前記インジェクションランスから不活性ガスとCaO粉体を吹き込み開始初期に前記金属Alの投入と共にインジェクションランスからCaO粉体に加えて金属Mgを吹き込むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶銑の脱硫方法。
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