JPH02228412A - 溶銑予備処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱源成分を十分に含有する予備処理溶銑を製
造する溶銑予備処理方法に関するものである。

［従来の技術］ 転炉等で行なわれる精錬処理に際して、これに先立って
高炉溶銑成分や溶製鋼種の成分組成に対応した溶銑予備
処理が一般に実施されている。こうした溶銑予備処理の
主たる目的は、脱珪・脱燐・脱硫の予備精錬処理にある
が、その他予備処理工程でＭｎ鉱石を添加して鉄成分を
調整することも行なわれており、これらの結果として転
炉でのｖ１錬負荷並びに成分調整負荷を軽減することが
でき、転炉では専ら脱炭反応を進行せしめることができ
る。即ち転炉精錬を実茄するまでに脱燐等の処理がほぼ
完了しているので転炉では脱燐フラックス等の精錬剤の
添加が殆んど不必要となり、また予備処理工程でＭｎ鉱
石等を添加して溶銑中のＭｎ量を高めることができるの
で転炉では高価なＭｎ系合金鉄の添加を極力少なくする
ことができ、これらの結果、転炉精錬コストの大幅な低
減という経済効果を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ このように溶銑予備処理は多くの利益をもたらすもので
あるが、その一方溶銑予備処理過程ではＳｔやＣが消費
されてこれらの含有量が低下し過ぎるきらいがあり、転
炉における熱源不足の原因の１つとなっている。そこで
、熱源不足を補う為に転炉精錬における溶銑配合率を高
めたり（溶銑の顕熱は重要な熱源の１つである）、昇熱
用黒鉛を添加する等の対応がとられている。しかるに転
炉操業において溶銑配合率を高めるとその分だけフラッ
クス等の投入量が制限されることになり、所謂リターン
スクラップバランスが崩れて生産能力が低下するという
問題が発生する。又転炉における昇熱用黒鉛の添加は、
黒鉛中に不純物として含まれるＳ′混入を招き、吹留め
鋼中のＳ濃度が高くなる等の問題をひきおこす。さらに
予備処理工程におけるＭｎ鉱石の添加は溶銑温度の低下
を招いて溶銑配合率を一層高めなければならない要因と
なっており、また添加されたＭｎ鉱石を予備処理工程で
還元する際にＳｔやＣが消費されて熱源成分残存量を一
層低下させていることも事実である。

本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、熱源成分を十分に含有する予備処理溶銑の生産方法を
開発することによって、転炉精錬における上記問題点を
解決しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は次に述べる主に３つの方法を採用することに
よって達成することができた。まず第１の方法は、溶銑
表面に酸素上吹き又は固体状酸素源の添加を行ないつつ
、溶銑中に、炭材１〜４０％を配合した予備精錬用フラ
ックスを吹込んで精錬反応を行なわせる点に要旨があり
、第２の方法は、溶銑表面に酸素上吹き又は固体状酸素
源の添加を行ないつつ、溶銑中に予備精錬用フラックス
を吹込んで精錬反応を行なわせるに当たり、予備精錬用
フラックスの吹込み完了後または、完了の直前、フラン
クス吹込みが８０％終ったところで炭材を吹込む点に要
旨があり、また第３の方法は、ＣａＯを主成分とするフ
ラックスを溶銑表面に被覆載置すると共に、溶銑表面に
酸素上吹き又は固体状酸素源の添加を行なって精錬反応
を進行させつつ炭材を吹込む点に要旨が存在する。

［作用］ 溶銑中のＣ濃度は飽和点に近く、その為従来は溶銑中へ
の炭材の添加は困難であると考えられていた。また精錬
に対する従来の常識では、炭材は還元性材料であり、こ
れを溶融予備処理時殊に脱燐処理時あるいは脱燐処理後
に添加すれば酸化反応である脱燐反応が阻害され、ある
いは復燐反応が起こって脱燐性能が低下すると考えられ
ていた。

こうした状況の中で本発明者等は前記解決課題について
鋭意検討を重ねた結果、予備処理が進んだ溶銑であれば
Ｓｔ濃度が低下していることもあってＣの飽和溶解度が
高くなっており、インジェクション法等による溶銑中へ
の炭材添加が可能であるという知見を得た。また脱燐反
応との関係については、脱燐反応が酸素又は固体状酸素
源の供給される溶銑−スラグ界面で進行するのに対し、
インジェクション法等により添加される炭材は溶銑−ス
ラグ界面よりかなり深い位置で溶銑と接触して溶解する
ので脱燐反応点には直接の悪影響を及ぼさず、脱燐反応
を阻害することもない。

かくして溶銑予備処理を支障なく進行させつつ、炭材を
添加することができ、Ｃ濃度の高い予備処理溶銑を転炉
等へ供給することができる様になった。

以下本発明方法をさらに詳細に説明する。

即ち本発明の第１の方法では、溶銑表面に酸素上吹き又
は固体状酸素源の添加を行ないつつ、溶銑中にランス等
を挿入してキャリヤガスと共に炭材１〜４０％を配合し
た予備精錬用フラックスを溶銑中へ吹込む。吹込まれた
炭材及び予備精錬フラックスはキャリアガスの上昇流に
乗って湯面側へ浮上するが、この過程で炭材は溶銑と接
触して溶解し、溶銑中のＣ濃度を高める。一方予備精錬
フラックスはそのまま浮上して湯面に到達し、溶銑−ス
ラグ界面での脱燐反応生成物（燐酸化物）を捕捉し、燐
を溶銑中から除去する。この過程でに脱珪・脱硫の反応
も進行する。尚この方法においては炭材と予備精錬フラ
ックスを同時に吹き込むので予備精錬の初期には溶銑中
Ｓｉ濃度が比較的高く、添加炭材の溶解が直ちに進行す
るという訳ではないが、溶湯−スラグ界面における予備
処理反応が進むにつれてその影響が溶銑全体に波及して
溶銑中のＳｉ濃度も低下し、炭材の溶込みがスムーズに
進行するようになる。また最近の高炉操業では高炉から
出銑される溶銑に対し、所謂溶銑極膜Ｓｔを施すことが
多いので、予備処理炉に投入された段階ではすでに溶銑
中のＳｉ濃度はかなり低下しており、Ｃの飽和溶解度は
十分に高くなっている。従ってこの場合には、本発明に
係る上記第１の方法を用いた場合においても予備処理の
初期段階から炭材の溶解が円滑に進行する。また溶銑予
備処理においては、脱Ｓｔ反応が脱燐反応に優先して進
行する傾向にあるので吹込み初期に脱Ｓｔ反応が急速に
進行し、このことが炭材の溶解を促進する役割を果す。

このような本発明の第１の方法において、予備精錬用フ
ラックス中には１％以上の炭材を配合する必要があり、
これによりて溶銑中のＣ濃度を高めることができる。し
かしながら炭材溶解速度（予備精錬用フラックスとの同
時吹込み時における炭材溶解速度）には限界があるので
炭材の配合率を過度に高めても添加した炭材は円滑に溶
は込まず、遊離炭材が無駄に消費されるばかりとなるの
で炭材配合量の上限は４０％とすることが望ましい。炭
材と同時に吹込まれる予備精錬成分としては、スケール
、Ｃａｂ、ＣａＦ。

ＣａＣ１，、ＣａＣＯ３，Ｎａ、Ｃｏ３等及びそれらの
混合物を挙げることができ、これらの成分は脱珪・脱燐
・脱硫のいずれかの反応に寄与するものであるが、特に
上記予備精錬成分のうちのスケール、Ｎａｚ　ｃｏ、、
ＣａＣＯ５等の成分は、溶銑中で分解してガスを発生し
炭材の溶解性を高める作用があるのでこれらのガス発生
成分を炭材と混合吹込みすることが望まれる。

次に本発明の第２の方法について説明する。

この方法では、前記と同様に溶銑表面に酸素上吹き又は
固体状酸素源の添加を行ないつつ、溶銑中にランス等を
挿入してキャリヤガスと共に予備精錬用フラックスを吹
き込んで溶銑の予備処理精錬を行なう。予備精錬用フラ
ックスとしては前記と同様のものを使用することができ
、これらによって脱珪・脱燐・脱硫等の反応を進行させ
ることができる。このようにして予備精錬用フラックス
を吹込んだ後、ひき続きあるいは予備処理反応の進行を
待って炭材若しくは炭材を主成分とする加炭用フラック
スを溶銑中へ吹込む、この方法では予備ｙ＊錬を予め進
行させ、溶銑中のＳｉ濃度を低下させると共にＣの飽和
溶解度を高めた後、炭材又は加炭用フラックスを吹込む
ので炭材の溶解性が良く、スムーズに溶銑中のＣ濃度を
高めることができる。尚溶銑極膜Ｓ　４を施した溶銑に
対してこの発明方法を適用する場合には、炭材の溶解性
は一層円滑なものになる。又炭材を含む加炭用フラック
スにおける炭材以外の成分としては前記ガス発生成分を
挙げることができ、炭材と共に混合吹込みすることによ
って炭材の溶解を促進することができる。加炭用フラッ
クス中の炭材含有量については１５％以上に設定するこ
とが望ましく、これより少ない場合にはＣ濃度上昇効率
が悪くなる。前記したように予備精錬が予め進行してＳ
ｉ濃度が低下しているので炭材含有率が１５％以上殊に
１００％でも遊離炭材は発生しない。即ち炭材だけを吹
込んでも支障がない。

さらに本発明の第３の方法について説明する。

この方法は本発明者等の先願に係る溶銑予備処理方法（
特開昭６２−１０９９１０等）において溶銑への炭材添
加を図ろうとするもので、該先願方法とはＣａＯを主成
分とするフラックスを溶銑表面に被覆載置すると共に、
溶銑表面に酸素上吹ぎ又は固体状酸素源の添加を行なっ
て溶銑−スラグ界面において脱燐等の精錬反応を進行せ
しめるものである。第３の方法では、このようにして精
錬方法を進行させつつ、溶銑中にランス等を挿入してキ
ャリヤガスと共に炭材（あるいは炭材を含む加炭用フラ
ックス）を吹込む。特にこの方法では脱燐等の精錬反応
が溶銑上に予め載置した所謂トップスラグと溶銑の界面
で進行する割合が大きいと共にランスから溶銑中に吹込
まれた炭材が溶銑中を浮上する間に溶銑中に溶は込むの
で精錬反応に影響を与えることなく、炭材を溶解させる
ことができる。尚脱Ｐ反応に先行して脱Ｓｉ反応を効率
良く進める目的で、ランスから酸化鉄等の脱Ｓｉ用フラ
ックスを炭材と同時にあるいは炭材の吹込みに先行して
吹込むことも推奨される。又溶銑樋脱Ｓｔ溶銑の使用や
脱Ｐ反応に先行して脱Ｓｔ反応が進行することによる炭
材溶解性の促進については前記と事情は同じである。さ
らにこの方法において使用することのできる加炭用フラ
ックス中の炭材含有量については前記と同じ理由から１
５％以上とすることが好ましく、１５％以上であれば１
００％であってもよい。

［実施例］ 第１表で示す成分組成並びに温度の溶銑に対し、表記の
条件で溶銑予備処理を行ない、処理後の溶銑成分を調べ
たところ第１表に示す結果が得られた。

第１表に示すように、実施例では夫々炭材６ｋｇ／Ｔ・
分の吹込みによって処理後の溶銑中Ｃ濃度を約０．３５
％高めることができた。尚炭材としては、カーボン純分
の割合が８０％のものを使用し、その歩留りは約７３％
であった。

このようにしてＣ濃度を高めた溶銑は、転炉においてＬ
　Ｄ　Ｇ　：　７．ＯＮｍ”／Ｔ増、あるいは溶銑配合
率で２．０％増に相当する熱源となり、予備処理炉でＭ
ｎ１ｉ、石を６ｋｇ／Ｔ多く使用することができ、転炉
ではＦｅ−Ｍｎ合金の使用量を３．０ｋｇ／Ｔ低減する
ことができ、大きなコスト低減効果が得られる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されており、製鋼工程におけ
る熱源としてのＣ含有量を高めた予備処理溶銑を、予備
精錬に悪影響を与えることなく高めることができ、製鋼
工程において多大な経済的効果を得ることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶銑表面に酸素上吹き又は固体状酸素源の添加を
   行ないつつ、溶銑中に、炭材１〜４０％を配合した予備
   精錬用フラックスを吹込んで精錬反応を行なわせること
   を特徴とする溶銑予備処理方法。
2. （２）溶銑表面に酸素上吹き又は固体状酸素源の添加を
   行ないつつ、溶銑中に予備精錬用フラックスを吹込んで
   精錬反応を行なわせるに当たり、予備精錬用フラックス
   の吹込み完了後または、完了の直前、フラックス吹込み
   が８０％終ったところで炭材を吹込むことを特徴とする
   溶銑予備処理方法。
3. （３）ＣａＯを主成分とするフラックスを溶銑表面に被
   覆載置すると共に、溶銑表面に酸素上吹き又は固体状酸
   素源の添加を行なって精錬反応を進行させつつ炭材を吹
   込むことを特徴とする溶銑予備処理方法。