JP6061053B2 - 溶銑の脱硫方法および脱硫剤 - Google Patents
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Description
また、例えば、特許文献2には、フッ素を含有しない脱硫剤として、化学成分が質量比でCaO:40〜60%、Al2O3:60〜40%であるカルシウムアルミネート、および上記カルシウムアルミネートと生石灰(CaO)とを混合させた脱硫剤が開示されている。
また、特許文献2に開示された鉄鋼添加剤は、製造コストの高いカルシウムアルミネートの脱硫剤中の混合比率が77%〜100%と高いため、特許文献1と同様に、脱硫処理に掛かるコストの増大を招いていた。
また、本発明の一実施形態によれば、機械撹拌式脱硫装置で用いられる脱硫剤であって、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Al2O3/(Al2O3+CaO)が0超0.20以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が0mass%超75mass%以下となるように混合させた混合物である脱硫剤が提供される。
[機械撹拌式脱硫装置の構成]
次に、図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法について説明する。第1の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法は、機械撹拌式脱硫装置20aを用いた機械撹拌式脱硫方法である。まず、第1の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法で用いられる機械撹拌式脱硫装置20aの構成について説明する。
インペラ21は、台車12に積載された溶銑鍋14に収容される溶銑16に浸漬・埋没し、回転することにより溶銑16を撹拌する撹拌羽根である。また、インペラ21は、インペラ軸211の他端側に設けられる不図示の昇降装置および回転装置により、鉛直方向に昇降可能に、且つインペラ軸211を回転軸として回転可能に構成される。
脱硫剤18は、脱硫剤18中のアルミナの比率を示す質量濃度比Al2O3/(Al2O3+CaO)が0超0.20以下、かつ脱硫剤18中のカルシウムアルミネートの混合率が0mass%超75mass%以下となるように、カルシウムアルミネートと生石灰とが均一に混合されることで製造される。ここで、上記の調査において、本願発明者らは、脱硫剤18のアルミナ比率を20%以下かつ、脱硫剤18中のカルシウムアルミネートの混合率を0mass%超30mass%以下とすることでスラグ中のS分配比を向上させることができることを明らかにした。さらに、後述の実施例で説明するように、本発明者らは、脱硫剤18のアルミナ比率を20%以下とすることにより、脱硫剤18中のカルシウムアルミネートの混合率が30mass%超75mass%以下の範囲についても、所定の脱硫能を得られることを確認した。
また、第1の実施形態の溶銑16には、どのような溶銑が用いられてもよい。すなわち、溶銑16には、高炉から出銑した状態の溶銑や、出銑した後に脱珪または脱燐の少なくとも一方の処理が予め行われた溶銑などが用いられる。
次に、第1の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法について説明する。まず、インペラ21の位置が溶銑鍋14のほぼ中心となるように、溶銑鍋14を積載した台車12を移動する。次いで、インペラ21を下降させて溶銑16に浸漬させ、インペラ21を回転させる。さらに、ホッパ241に収容された脱硫剤18を切り出し装置242で必要量だけ切り出し、投入シュート243を介して溶銑16に上添加する。脱硫剤18の添加量は、脱硫剤18の脱硫能、溶銑16の成分・温度、目標とする処理後のS濃度、処理時間等の種々の条件から決定される。その後、所定時間の撹拌が行われたら、インペラ21の回転を停止し、インペラ21を上昇させ、脱硫処理が終了する。
なお、質量濃度比Al2O3/(Al2O3+CaO)が0の場合、アルミナによる液相率向上効果が得られなくなるため、高い脱硫能は得られない。
[機械撹拌式脱硫装置の構成]
次に、図3を参照して、本発明の第2の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法について説明する。まず、第2の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法で用いられる機械撹拌式脱硫装置20bの構成について説明する。
搬送用ガスGは、不活性ガス、非酸化性ガスおよび還元性ガスのいずれか一種類以上とすることができ、例えば窒素やアルゴン等であってもよい。
脱硫剤18は、第1の実施形態に係る脱硫剤18と同様である。
次に、第2の実施形態に係る溶銑16の脱硫方法について説明する。まず、インペラ21の位置が溶銑鍋14のほぼ中心となるように、溶銑鍋14を積載した台車12を移動する。次いで、インペラ21を下降させて溶銑16に浸漬させ、インペラ21を回転させる。さらに、ディスペンサ251に収容された脱硫剤18を切り出し装置252で必要量だけ切り出し、切り出した脱硫剤18を紛体供給管253および上吹きランス254を介して搬送用ガスGと共に溶銑16に噴射し、上吹き添加する。脱硫剤18の添加量は、脱硫剤18の脱硫能、溶銑16の成分・温度、目標とする処理後のS濃度、処理時間等の種々の条件から決定される。その後、所定時間の撹拌が行われたら、インペラ21の回転を停止し、インペラ21を上昇させ、脱硫処理が終了する。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
また、例えば、本発明に係る機械撹拌式脱硫装置は、2つの脱硫剤添加部24,25を備えてもよい。このとき、脱硫剤18は、合計の添加量が所定の添加量となるように、2つの脱硫剤添加部24,25からそれぞれ添加される。
本実施例では、図1に示すように、第1および第2の実施形態に相当する2水準の実施例、および3水準の比較例について実験を行った。実験では、表1に示す各種条件で200tの溶銑16に対して脱硫処理を行い、処理前および処理後の溶銑中のS濃度について調査した。
14 溶銑鍋
16 溶銑
18 脱硫剤
20a,20b 機械撹拌式脱硫装置
21 インペラ
211 インペラ軸
24 脱硫剤添加部(上添加)
241 ホッパ
242 切り出し装置
243 投入シュート
25 脱硫剤添加部(上吹き添加)
251 ディスペンサ
252 切り出し装置
253 紛体供給管
254 上吹きランス
G 搬送用ガス
Claims (6)
- 溶銑を撹拌させて脱硫処理する際に、
前記溶銑に、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Al2O3/(Al2O3+CaO)が0超0.20以下、かつ前記カルシウムアルミネートの混合率が0mass%超75mass%以下となるように混合させた脱硫剤を前記溶銑に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。 - 前記溶銑を脱硫する際に、機械撹拌式脱硫装置を用いる請求項1に記載の溶銑の脱硫方法。
- 前記脱硫剤を前記溶銑に添加する際に、前記脱硫剤を上添加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。
- 前記脱硫剤を前記溶銑に添加する際に、前記脱硫剤を上吹きランスを介して、前記脱硫剤の搬送用ガスと共に上吹き添加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。
- 前記カルシウムアルミネートと前記生石灰とを前記上吹きランスへの搬送中に混合させることを特徴とする請求項4に記載の溶銑の脱硫方法。
- 機械撹拌式脱硫装置で用いられる脱硫剤であって、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Al2O3/(Al2O3+CaO)が0超0.20以下、かつ前記カルシウムアルミネートの混合率が0mass%超75mass%以下となるように混合させた混合物であることを特徴とする脱硫剤。
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