JP5438527B2

JP5438527B2 - 極低りん鋼溶製のための脱りん方法

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Publication number: JP5438527B2
Application number: JP2010007102A
Authority: JP
Inventors: 卓對馬; 裕基山本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2014-03-12
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Description

本発明は、極低りん鋼溶製時に脱炭工程に先立って転炉型精錬容器にて気体酸素及び固体酸素源を供給する脱りん方法に関する。

従来より、上底吹き転炉型精錬容器にて溶銑の脱りん処理を行う技術として、例えば、特許文献１〜特許文献３のものがある。
特許文献１では、Ｓｉを含有する溶銑を、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂ ；重量比）の値が１．５〜３．０の範囲であるスラグを用いて、上底吹き転炉で脱りん精錬するにあたり、底吹き攪拌力ΣεBottomの値を１．５〜３．４（ｋｗ／ｔｏｎ）の範囲とし、且つ、上吹き送酸速度ＱＯ2 gas と鉄鉱石供給による酸素分換算送酸速度ＱＯ2 ore の総和ΣＱＯ2 （Ｎｍ³ ／ｍｉｎ／ｔｏｎ）の値を攪拌力の値に応じて、上吹き送酸形態によって決まる、吹錬期間中の（Ｌ／Ｌ₀ ）の平均値（Ｌ／Ｌ₀ ）の値を０．２５以下にしている。

特許文献２では、ガスの上底吹き機能を備えた転炉に保持した溶銑に精錬剤を添加し、酸素ガスを上吹きしつつ炉底羽口から吹込むガスで該溶銑を撹拌して脱燐する溶銑の予備処理方法において、前記精錬剤の一部に粒度が２〜５ｍｍの焼結鉱を２０ｋｇ／ｔ以上用い、且つ該焼結鉱が溶銑中へ持ち込む酸素量が、Ａを焼結鉱の酸素含有量とし、Ｂを溶銑に吹き込む酸素ガス量としたとき、３０％≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００≦６０％を満足するようにしている。

特許文献３では、Ｓｉ含有量が０．３質量％以上の溶銑を転炉形式の炉においてＣａＯを主成分とする造滓剤と酸素を用いて脱りんする方法であって、造滓剤の平均粒径を１０ｍｍ以下とし、脱りん後のスラグの塩基度を質量％比で２．０以下としている。

特開２００２−３２２５０６号公報特許３７０５１７０号公報特開２００４−１９０１１４号公報

特許文献１では、脱りん処理を行うに際して、底吹き攪拌力密度εやＬ／Ｌ₀について開示されているものの、固体酸素源の酸素比率、脱Ｓｉ酸素量、生石灰の粒径は全く考慮されていない。
また、特許文献２及び特許文献３では、脱りん処理を行うに際して、生石灰の粒径については開示されているものの、固体酸素源の酸素比率、脱Ｓｉ酸素量、底吹き攪拌力密度εは全く考慮されていない。

即ち、特許文献１〜特許文献３の技術を用いたとしても、極低りん鋼を効率良く、確実に溶製することができることができないのが実情である。このことは、これらの手法は通常の鋼種より低い溶銑りんレベルまで脱りんを確実に実施しなければならない極低りん鋼の脱りん処理には不向きであることを示す。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、固体酸素源の酸素比率、脱Ｓｉ酸素量、生石灰の粒径、Ｌ／Ｌ₀、底吹き攪拌動力密度及び溶銑温度を適正範囲にすることにより、極低りん鋼溶製のために、効率良く確実に溶銑りん濃度を低位にすることができる脱りん方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、脱炭工程に先だって上底吹き転炉型精錬容器にて気体酸素及び固体酸素源を供給して溶銑の脱りん処理を行うに際し、全酸素に対する前記固体酸素源の酸素比率を１０〜６０％とし、処理中に供給する酸素量であって脱珪反応に使用される酸素以外の酸素量を１６Ｎｍ³／ｔ〜２２Ｎｍ³／ｔとし、投入する生石灰の粒径を５〜４０ｍｍとし、気体酸素の吹き込みの際の溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比を０．０１〜０．２０にすると共に、底吹き攪拌動力密度εを０．５〜３．５ｋｗ／ｔとし、脱りん処理後の溶銑温度を１２８０〜１３４０℃として脱りん処理を行う点にある。

本発明によれば、固体酸素源の酸素比率、脱Ｓｉ酸素量、生石灰の粒径、Ｌ／Ｌ₀、底吹き攪拌動力密度及び溶銑温度を適正範囲にすることにより、極低りん鋼溶製のために、効率良く確実に溶銑りん濃度を低位にすることができる。

脱りん方法（脱りん工程）を含む製鋼工程を示した図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の脱りん方法（脱りん工程）を含む製鋼工程を示したものである。なお、以下の説明では、溶銑や溶鋼のことを溶湯として説明する。
図１に示すように、一般的に、製鋼工程においては、まず、高炉１から溶湯２を出湯した後、溶湯２を鍋１０等にて脱硫処理（脱硫工程）を行う。その後、溶湯２を転炉型精錬容器３に装入して溶湯２に対して脱りん処理（脱りん工程）を行い、その溶湯２を転炉４に装入して脱炭処理（脱炭工程）を行う。脱炭処理を行った溶湯２に対しては、脱ガスや成分調整を行う。

このように、本発明の脱りん方法は、転炉４にて脱炭処理（脱炭工程）を行う前に、脱炭処理を行う転炉４とは別の転炉型精錬容器３によって、主に、溶湯２に対して[Ｐ]を下げる脱りん処理を行うものである。
脱炭処理を行う転炉４は、上吹きランス５から気体酸素を溶湯２等に吹き込む上吹転炉であってもよいし、炉底の羽口６から気体酸素を吹き込む底吹転炉であってもいし、上吹きランス５から気体酸素、羽口６から気体酸素又は不活性ガスを吹き込む上底吹き転炉であってもよい。

脱りん処理を行う転炉型精錬容器３は、気体酸素を溶銑２に吹き込む上吹きランス７と炉底から酸素又は不活性ガスを溶銑２に吹き込むの羽口８を備えた上底吹き型であって、上吹きランス７からの気体酸素により酸素を供給し、羽口６からの酸素又は不活性ガスにより溶湯２を攪拌するものである。また、転炉型精錬容器３は、供給装置９を備えている。この供給装置９は、副原料[生石灰、固体酸素源（例えば、鉄鉱石・焼結鉱・ミルスケール）を供給するものであって、例えば、ホッパーやシュート等である。

なお、溶湯２の脱りん処理を行うにあたって、混銑車や取鍋を使用することも考えられるが、混銑車や取鍋ではフリーボードが小さいために、スロッピングが発生しやすくなる。このような場合は、スロッピング防止のために、気体酸素や固体酸素源（例えば、酸化鉄）の供給速度を転炉型精錬容器３に比べて遅くする必要があり、脱りん処理に時間がかかることがある。そのため、本発明では、混銑車や取鍋を用いずに、転炉型精錬容器３によって脱りん処理を行うものを対象としている。

以下、本発明の脱りん処理について詳しく説明する。
本発明の脱りん処理方法は、吹錬終了後の[Ｐ]が０．０１０質量％以下とする極低りん鋼を溶製するためのものである。低りん鋼の目標値として［Ｐ］を０．０１０質量％にするということは、特開２００３−３２０８号公報等に記載されているように一般的なことである。

[固体酸素比率について]
脱りん処理を行うに際して、上吹きランス７から気体酸素を供給すると共に、供給装置９から固体酸素源を供給している。
さて、気体酸素の供給は、温度を低下させないために熱源を供給したり、スラグに酸素を供給するために脱りん処理においては、必要不可欠なものであるが、気体酸素を供給したときの状況を考えると、気体酸素を上吹きランス７により炉体の上側から吹き込んだ際に、一部の気体酸素は、炉内のＣＯガスと反応しＣＯ₂ガスとなり、脱りん反応に寄与しない場合がある。ここで、固体酸素源を供給した場合を考えると、気体酸素の供給した場合と比べて、ＣＯガスと反応することがなく、脱りん反応に寄与する酸素量も多い。

また、気体酸素を供給した際に、当該気体酸素が溶湯２（溶銑）の浴面に衝突してスラグを吹き飛ばすため、気体酸素と溶銑が直接接触する高温領域(火点）が形成される。このような場合（火点領域が存在する）では、スラグと溶銑が接していないため脱りん反応が起こりにくい。
なお、火点領域を抑制する方法として、特開２００４−１１５９１０号公報に記載されるような遮断吹錬法があるが、この方法は上吹きランス高さと酸素流量を厳密に制御する必要があり、1ヒート毎に装入量や炉内の付着状況で湯面高さが大きく振動する実操業で実施することは困難である。

このように、気体酸素のみを供給では、脱りんにとって不利な点もあるため、本発明によれば、固体酸素源も供給することにより、脱りん処理の効率を向上させている。
本発明では、具体的には、溶銑２に供給する全気体酸素に対する固体酸素源の割合、即ち、全酸素に対する固体酸素源の酸素比率（固体酸素比率）を、１０％以上６０％以下にしている。固体酸素比率が１０％未満であると、固体酸素源の供給量が少なく、十分に脱りん効率が良くならないため、固体酸素比率を１０％以上としている。

また、固体酸素比率が６０％を超えてしまうと、固体酸素源の供給量が多く、脱りん処理の温度が低下することがある。また、上吹き酸素による溶湯表面への気体酸素の衝突は一般的には浴の攪拌にあまり寄与しないと言われているが、スラグと溶湯の反応界面積を増大させ、脱りん反応を促進する効果がある。ゆえに、気体酸素の供給量を多くするためにも、固体酸素比率を６０％以下としている。

固体酸素源とは、脱りん処理において供給する酸素のうちＦｅＯｘの形で供給するものである。固体酸素源の供給量（固体酸素源量）は、式（１）〜式（３）により求められる。

式（１）〜式（３）の右辺に含まれるに示す副原料とは、固体酸素源となる酸化鉄（ＦｅＯｘ）を含むものである。式（１）は、全ての副原料に含まれる固体酸素量（Ｖ_02(S)）、即ち、脱りん処理で供給する固体酸素源の総量をを求めるものである。式（２）は、各副原料毎の酸素供給量（Ｖ_02i）を求めるものである。また、式（３）は、各副原料毎のＦｅ₂Ｏ₃の濃度を求めるものである。

つまり、式（１）〜式（３）では、各副原料に含まれるＦｅＯの量とＦｅ₂Ｏ₃の量とを求め、これらを合わせたものを固体酸素源量としている。
なお、ＦｅＯとＦｅ₂Ｏ₃との分析方法、即ち、求め方は、まず、ＩＣＰ発光分析法において、全鉄濃度(％Ｔ．Ｆｅ）を求め、臭素メタノール法により、金属鉄濃度(％Ｍ．Ｆｅ)をＪＩＳＭ８７１３の方法により求める。また、臭素メタノール法の残査より、ＥＤＴＡ２Ｎａ溶液により、（％ＦｅＯ）をＪＩＳＭ８７１２の方法により求めた。ここで、ＦｅＯとＦｅ₂Ｏ₃の求め方を説明しているが、この方法は、当業者常法通りである。

上述した固体酸素比率は、式（１）で求めた溶銑２に供給した副原料（酸化鉄）中に含まれる固体酸素量と、上吹きランス７により供給した気体酸素量とを合わせた合計酸素供給量のうち、固体酸素量の割合を示したもので、例えば、式（４）により求めることができる。

[脱Ｓｉ外酸素量について]
本発明では、脱りん処理を行うに際して、酸素源として気体酸素や固体酸素源を供給しているが、脱珪反応で使用される分を除いた酸素量（脱Ｓｉ外酸素量）を１６Ｎｍ³／ｔ以上２２Ｎｍ³／ｔ以下としている。
即ち、脱りん処理の際において、酸素を供給すると脱りん反応の前に優先的に脱珪反応が起こる。そこで、本発明では、脱りん処理において脱りん反応よりも優先して脱珪反応が起こり当該脱珪反応により酸素が使用されるため、このような脱珪反応（脱珪処理）にて使用される酸素を除いた量を考慮することにしている。即ち、本発明では、脱りん処理中に供給する酸素量であって脱珪反応に使用される酸素以外の酸素量（脱Ｓｉ外酸素量）を上述したような値に規定している。

脱りん処理においては、酸素が必要であり、脱Ｓｉ外酸素量が１６Ｎｍ³／ｔ未満で少ないと脱りん処理後の極低りん鋼における必要な[Ｐ]（[Ｐ]≦０．０１０質量％以下）を確保することができない。一方で、あまりにも脱Ｓｉ外酸素量が多過ぎる場合には、脱りん処理を行ったときに溶湯の[Ｃ]が下がり過ぎ、次の工程である脱炭処理を行ったときの熱尤度が無くなる恐れがある。脱炭処理における熱尤度が無くなると、脱炭処理において炭素やＦｅＳｉ等の昇熱材を投入しなければならずコストが増大する。また、脱Ｓｉ外酸素量が多過ぎる場合には、脱りん処理においてスロッピングが生じやすくなり、歩留まり低下の要因になるため、脱Ｓｉ外酸素量を２２Ｎｍ³／ｔ以下にすることが好ましい。

脱Ｓｉ外酸素量Ｇ_O2は、式（５）により求めることができる。

[生石灰の粒径について]
脱りん反応は、便宜上、２［Ｐ］＋５（ＦｅＯ）＋３（ＣａＯ）→３（ＣａＯ・Ｐ₂Ｏ₅）＋５Ｆｅと示されるように、酸素とＣａＯが必要である。このＣａＯが脱りん反応に寄与するためには、スラグ中に溶融する必要があるが、ＣａＯの融点は文献によって異なるが、２６００℃程度であり処理温度よりも非常に高い。このＣａＯの供給源としては生石灰が一般的であるが、生石灰は大部分ＣａＯからなるため、溶融し難い。従来の技術では、例えば、特開平０３−１２２２０９や特開２００３-１２９１２などに示されるように、蛍石やアルカリ金属酸化物等の融点降下剤を使用することにより、生石灰の融点を下げて溶融し易いようにしていた。このように蛍石等を使用した場合、脱りん処理にて生成したスラグ中には、環境上基準が制限されているフッ素が多く含まれることになり、当該スラグを精錬以外のもの（舗装材や建材等）に使用する際には、スラグの再利用先が制限されるという問題が生じる。

そのため、本発明によれば、従来のように、環境上基準が制限されているフッ素が含まれる融点降下剤を使用しなくても、生石灰が溶融し易いように、生石灰の粒径を小さくしている。具体的には、生石灰の粒径を５ｍｍ以上４０ｍｍ以下としている。なお、生石灰の粒径は、ＪＩＳＺ８８０１に準拠している篩を用いて判別した。
生石灰の粒径が５ｍｍ未満であり小さいと、生石灰を投入した際に、転炉型精錬容器からの上昇気流により飛散したり、炉体の上に設けたガス回収のための集塵機に吸い込まれることがある。即ち、生石灰の粒径が５ｍｍ未満であり小さいと、溶湯２の浴面に到達する生石灰の量が少なくなり、生石灰の歩留が低下する。

生石灰の粒径が４０ｍｍを超えてしまうと、生石灰が溶け難くなってしまうことから、生石灰の粒径は、４０ｍｍ以下としている。
なお、生石灰を溶湯２に供給する方法として、特開昭６３−１９９８１５公報や特開２００５−２７２８８３公報に示されているように、インジェクションやブラスティングを用いることによって集塵機に吸い込まれることなく粒径の小さい生石灰を投入することができるが、これらの設備を用いると大掛かりなものとなり、大規模な設備投資が必要となることから、本発明では、生石灰の供給は、炉体の上方から供給装置９等によるものを対象としている。

[溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比について]
溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比は、気体酸素の強さを示す指標であり、脱りん処理などでは吹錬状況の指標として良く用いられる。言い換えれば、Ｌは、吹錬時、即ち、上吹きランス４から溶銑２に向けて酸素を吹き込んだ際の溶湯の凹み深さであり、Ｌ₀は、非吹錬時、即ち、上吹きランス４から溶湯に向けて酸素を吹き込んでない状態での浴深さである。溶湯の凹み深さＬと、上吹きランス４から酸素を吹き込んだ際の酸素流量との関係は、式（６）で求められる。この式（６）は、「鉄冶金反応工学」［改訂新版］２版瀬川清著日刊工業新聞刊９４頁（５．５）に記載されている一般的な式である。

なお、式（６）で示されるノズル係数ｋは、特許第２７３６５５５号公報の図１０を用いて上吹きランス４のノズル孔角度と、ノズル孔数との関係から求めた。この実施形態では、６孔の１５°の上吹きランス７であり、ノズル係数ｋは、１．３１とした。Ｌ₀は、特公平４−８１７３４公報等に開示されたマイクロ波レベル計を用いて、空炉での炉底高さ及び溶湯２装入後の湯面高さを測定して、その差で浴深さを求めた。

Ｌ／Ｌ₀が大きく、溶湯２に対する気体酸素の衝突圧が強すぎると、脱りん反応が起こりにくい火点領域が大きくなるために、脱りん効率が低下する。また、気体酸素の衝突圧が強すぎると、[Ｃ]＋１／２Ｏ₂→ＣＯに示される反応が優勢となり、脱りん効率が低下する。
そのため、本発明では、気体酸素を供給するにあたっては、脱りん効率が低下しないように、気体酸素の衝突圧が小さいソフトブローにて気体酸素を吹き込むこととしている。具体的には、Ｌ／Ｌ₀が０．０１以上０．２０以下となる範囲にて、気体酸素を供給することにより上述したソフトブローを行っている。ここで、Ｌ／Ｌ₀が０．２０よりも大きくなると、もはやソフトブローとは言えず、気体酸素の衝突圧が強くなるため、上述した理由により脱りん効率は低下する。

Ｌ／Ｌ₀が０．０１未満であると、気体酸素の吹き込みが弱すぎるため、例えば、多くの気体酸素が溶湯２の浴面に達する前に、炉内のＣＯガスと反応し(所謂２次燃焼)、スラグ中の酸化鉄量が少なくなり、脱りん効率が低下する。また、Ｌ／Ｌ₀が０．０１未満であると、気体酸素の吹き込みが弱すぎるため、気体酸素の衝突圧によるスラグと溶湯の混合が少なくなるため、反応界面積が小さくなり、結果として脱りん効率が低下する。

[底吹き攪拌動力密度について]
脱りん処理においては、溶銑等を攪拌するために底吹きを行う攪拌動力密度も重要である。攪拌動力密度を計算する式としては、森ら(鉄と鋼６７(１９８１),６７２頁)によって提唱された式、中西ら(鉄と鋼６８(１９８２),Ａ１４頁)、によって提唱された式があるが、本発明では底吹き攪拌動力密度を求めるにあたって、式（７）に示すように、森の式を用いた。

式（７）において、鋼浴深さｈ₀は、浴の深さＬ₀と同じである（ｈ₀＝Ｌ₀）。また、式（７）の溶銑温度は、脱りん処理前と脱りん処理後とを測定して、その平均とした。式（７）のηは、０．０６とした（η＝０．０６）。
底吹き攪拌動力密度が、０．５ｋｗ／ｔ未満であり、弱すぎると、スラグ−溶銑浴面へのりんの物質移動が遅れるとともに、スラグ中でのＣａＯの拡散速度が遅くなるため、生石灰の滓化が遅れ、脱りん反応に支障をきたし、脱りん効率が低下する。また、攪拌によるスラグへの熱供給が少なくなると共に、スラグ中のＦｅＯ濃度が高くなり過ぎ、脱りん効率が低下する。

底吹き攪拌動力密度が、３．５ｋｗ／ｔよりも大きく、強すぎると、スラグと溶銑の活発な反応のために、スラグ中のＦｅＯが低下し、脱りん処理のための酸化源が不足すると共に、生石灰の滓化が遅れ、攪拌動力が低い場合と同様に脱りん効率が低下する。
[溶湯（溶銑）の温度について]
脱りん反応は、同一のスラグ組成である場合には、低温である方が平衡りん濃度が低くなり、反応が進行し易いという特徴あり、脱りん処理終了後の溶銑温度が高い場合には脱りん効率の低下に繋がることから、本発明では、脱りん処理終了後における溶銑温度の上限値を１３４０℃としている。一方で、脱りん処理において、溶銑温度があまりにも低く低温である場合、スラグ中の石灰（ＣａＯ）の飽和溶解度が低下し、その結果、石灰の滓化が遅れることになる。このような場合も脱りん効率の低下を招くことから、本発明では、脱りん処理終了後における溶銑温度の下限値を１２８０℃としている。

表１は、実施条件を示したものである。

表１に示すように、脱りん処理は、２５０ｔｏｎクラスの上底吹き型の転炉型精錬容器にて行った。上吹きにおいては、孔数が６個、孔直径５５ｍｍ、孔角度１５°の上吹きランスを用いた。底吹きガスはＮ₂ガスとした。Ｎ₂ガスを吹き込む羽口８は、一層環状管（ガスが吹き出す箇所が環型となっているもの）とし、その個数は４個とした。
転炉型精錬炉に装入した溶湯（溶銑）において、[Ｃ]＝４．２〜４．６質量％、[Ｓｉ]＝０．２〜０．４質量％、[Ｍｎ]＝０．２〜０．４質量％、[Ｐ]＝０．１００〜０．１３０質量％とした。ＨＭＲ（溶銑比）は、当業者常法の配合計算により決定した。

副原料は、転炉型精錬容器内に溶銑、スクラップを投入した後に、供給装置９により全量投入した。脱りん処理に必要なＣａＯ量は、当業者常法の副原料制御により決定し、塩基度は１．５〜２．５に設定した。脱りん処理において、吹錬後の[Ｐ]の規格上限値を０．０１０質量％とした。副原料は、鉄鉱石（０．１９１Ｎｍ³−Ｏ₂／ｋｇ）、焼結鉱（０．１７７Ｎｍ³−Ｏ₂／ｋｇ）、ミルスケール（０．１４５Ｎｍ³−Ｏ₂／ｋｇ）を使用し、当業者常法通りに投入した。

表２、表３は、表１の実施条件に基づいて脱りん処理を行った実施例及び比較例とをまとめたものである。表２は、本発明の脱りん方法にて処理を行った実施例をまとめたものであり、表３は、本発明の脱りん方法とは異なる方法にて処理を行った比較例をまとめたものである。

生石灰の粒径において、最大粒径４０ｍｍ、最小粒径５ｍｍである場合は、すべての粒子が呼び寸法が４０ｍｍより下で４０ｍｍにもっとも近い３７．５ｍｍのふるい下（すべての粒子が通過する）となり、且つ、呼び寸法が５ｍｍより上で５ｍｍにもっとも近い５．６ｍｍのふるい上（すべての粒子が通過しない）になる。つまり、実施例及び比較例において、５．６ｍｍ篩下比率の欄には残ってしまった粒子を％で示し、３７．５ｍｍ篩上比率の欄にも残ってしまった粒子を％で示した。実施例及び比較例では、気体酸素の量を気酸量として示し、固体酸素源の量を固酸量として示した。

実施例１〜実施例１８では固体酸素源の酸素比率を１０〜６０％（表、固体酸素比率）とし、脱Ｓｉ外酸素量を１６Ｎｍ³／ｔ〜２２Ｎｍ³／ｔ（表、脱Ｓｉ外酸素量）とし、投入する生石灰の粒径を５〜４０ｍｍ（表、石灰粒径）とし、気体酸素の吹き込みの際の溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比を０．０１〜０．２０にする（表、Ｌ／Ｌ₀）と共に、底吹き攪拌動力密度εを０．５〜３．５ｋｗ／ｔ（表、攪拌動力密度）とし、脱りん処理後の溶銑温度を１２８０〜１３４０℃（表、処理後温度）としている。

実施例では、脱りん処理後に極低りん鋼で必要とされる［Ｐ］（吹錬後の[Ｐ]の規格上限値）を、０．０１０質量％以下に確実にすることができた（実験結果の欄、評価「○」）。なお、極低りん鋼において、吹錬後の[Ｐ]の規格上限値が０．０１０質量％であるということは、極めて一般的なことである。
一方、比較例１９〜比較例２９では、脱Ｓｉ外酸素量が１６Ｎｍ³／ｔ未満であるため脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

比較例３０〜比較例３２では、固体酸素比率が１０％未満になっていて固体酸素源の供給量が少ないために脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。比較例３３〜比較例３５では、固体酸素比率が６０％よりも超えていて固体酸素源の供給量が多いために脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

比較例３６〜比較例３８では、生石灰の粒径が５ｍｍ未満であり小さいために、溶湯２の浴面に到達する生石灰の量が少ないために脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。比較例３９〜比較例４０では、生石灰の粒径が４０ｍｍを超えて大きいために、生石灰が溶け難くスラグの滓化性が低下するため脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。また、比較例４１では、粒径が５ｍｍ未満の生石灰や粒径が４０ｍｍを超える生石灰を用いたため、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

比較例４２〜比較例４４では、溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比が０．０１未満で小さく気体酸素の吹き込みが弱すぎるため脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。比較例４５〜比較例４７では、溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比が０．２よりも大きく気体酸素の吹き込みが強すぎるため、もはやソフトブローとは言えない状況下である。そのため、脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

比較例４８〜比較例５０では、底吹き攪拌動力密度εが０．５ｋｗ／ｔ未満で小さく攪拌力が弱すぎるために、脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。比較例５１〜比較例５３では、底吹き攪拌動力密度εが３．５ｋｗ／ｔを超えて大きく攪拌力が強すぎるために、結果的に、脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

比較例５４〜比較例５８では、脱りん処理後の溶銑温度が１３４０℃よりも高いため、脱りん処理での温度が高すぎるため脱りん効率が低下し、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。
比較例５９〜比較例６２では、脱りん処理後の溶銑温度が１２８０℃未満であって当該溶銑温度が低すぎるために生石灰の滓化性が悪くなり、スラグの塩基度が低下してスラグの脱りん能が低下してしまうため、脱りん処理後の[Ｐ]を規格値以下にすることができなかった（実験結果の欄、評価「×」）。

以上のように、本発明では、固体酸素源の酸素比率、脱Ｓｉ酸素量、生石灰の粒径、Ｌ／Ｌ₀、底吹き攪拌動力密度及び溶銑温度を適正範囲にすることにより、脱りん効率よく極低りん鋼を効率良く確実に溶製することができる。即ち、極低りん鋼溶製のために、効率良く確実に溶銑りん濃度を低位にすることができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１高炉
２溶湯（溶銑、溶鋼）
３転炉型精錬容器
４転炉
５上吹きランス
６羽口
７上吹きランス
８羽口
９供給装置

Claims

脱炭工程に先だって上底吹き転炉型精錬容器にて気体酸素及び固体酸素源を供給して溶銑の脱りん処理を行うに際し、
全酸素に対する前記固体酸素源の酸素比率を１０〜６０％とし、処理中に供給する酸素量であって脱珪反応に使用される酸素以外の酸素量を１６Ｎｍ³／ｔ〜２２Ｎｍ³／ｔとし、投入する生石灰の粒径を５〜４０ｍｍとし、気体酸素の吹き込みの際の溶湯の凹み深さＬと浴の深さＬ₀との比を０．０１〜０．２０にすると共に、底吹き攪拌動力密度εを０．５〜３．５ｋｗ／ｔとし、脱りん処理後の溶銑温度を１２８０〜１３４０℃として脱りん処理を行うことを特徴とする極低りん鋼溶製のための脱りん方法。