JPH0324215A - 生石灰利用効率の高い溶銑予備処理法 - Google Patents

生石灰利用効率の高い溶銑予備処理法

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JPH0324215A
JPH0324215A JP16020889A JP16020889A JPH0324215A JP H0324215 A JPH0324215 A JP H0324215A JP 16020889 A JP16020889 A JP 16020889A JP 16020889 A JP16020889 A JP 16020889A JP H0324215 A JPH0324215 A JP H0324215A
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JP
Japan
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cao
slag
quicklime
desulfurization
treatment
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Application number
JP16020889A
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English (en)
Inventor
Shinya Kitamura
信也 北村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

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、溶銑予備処理における脱P、脱S方法に関す
るものである。
(従来技術) 溶銑予備処理における脱P、脱S方法を大別すると次の
2つの方法となる。
■高塩基度、低( FeO )処理により、同時に脱P
と脱Sをおこなう方法(例えば、佐々木清和ら;鉄と鋼
、69  (1983)、P.181B)。
■低塩基度、高( FeO )処理により脱Pをおこな
い、その後、ソーダ灰を吹き込むことにより脱Sをおこ
なう方法(例えば、塩飽ら;鉄と鋼、73 (1987
)、P.1567)。
このうち、■の方法は生石灰の供給速度に比べて相対的
に酸素の供給速度を抑制する、つまり、CaO/Oを高
くすることにより、低い酸化力下でありながら、高塩基
度になることを利用して脱Pするもので、酸化力が低い
ために同時に脱Sも可能となることと、スラグが高融点
となるために、CaF2やCaC 1 zのような滓化
剤を必要としている特徴がある。一方、■は、生石灰使
用量を減らし、酸素の供給速度を増す、つまり、CaO
/Oを低くすることにより、塩基度は低くしても、スラ
グの酸化力を高くすることで脱Pをおこなうものである
。この場合はスラグの酸化力が高いため脱Sは期待でき
ず、脱P後にソーダ灰を吹き込み脱Sするか、あらかじ
め、他の工程で脱Sし、脱Sスラグを排滓してから脱P
する方法がとられている。
(発明が解決しようとする課題) いずれの方法においても、処理コストに重要な影響を持
つCaO SCaFz、CaCl. 、NazCOzを
総合した使用量には下限があり、より大幅なコスト削減
ができないのが現状である。つまり、■の方法において
CaO原単位を削減するためには、必然的に塩基度が低
くなり、脱Pをするためには、スラグの( FeO )
を高くせざるを得す、結果的に■の方法に近づくことに
なる。しかし、■の方法においては、脱Sができないた
め、高価なソーダ灰を後吹きする必要があり、コスト的
には■の方法に優るものとは言い難い。さらに、他の容
器で、従来からおこなわれているようなCaOもしくは
CaOとAlの混合物による脱S処理(例えば、庄司ら
;鉄と鋼、6B (1982)、P.609.)をおこ
ない排滓後に■の方法にまり脱Pをした場合には、Ca
O原単位は低下するも作業時間が大幅に長くなり、大量
処理時には適用できず、しかも処理時間の延長は溶銑の
温度低下を生じ後工程に支障となる。また、もし、排滓
をせずに■の処理をした場合には、激しく復Sが生じ、
CaO使用量の低減は得られない. そこで、本発明は、脱P1脱S処理における生石灰の利
用効率を高め、NazCO3を用いずにより低い原単位
の生石灰により溶銑予備処理゛をおこなわせしめること
を目的としている。
(課題を解決するための手段) 本発明は、 ■CaO系フラックスによる溶銑脱S処理は、非常に少
ない生石灰原単位で脱Sできること、■溶銑脱P中の脱
S反応を解析すると、脱P反応に対しては、スラグの性
質があまり影響を及ぼさないのに対し、脱S反応に対し
てはスラグの性質が重要な影響を及ぼすこと、 の2つの知見に基づいて構威されたものである。
溶銑予備処理における、脱P、脱S反応速度kはメタル
側物質移動係数kTII、スラグ側物質移動係数ks及
びスラグ/メタルの平衡分配比Lにより、次式のように
表わされる。
1 / k = 1 /ka++ A・ (1/ks)
  ・ (1/L)Aは5程度の定数。
この式で、右辺第1項はメタル側物質移動抵抗、第2項
はスラグ側物質移動抵抗に相当する。これより、溶銑予
備処理の場合、 a)脱P反応の場合はLが103〜10’のため右辺第
2項は小さく、反応はメタル側の物質移動律速である、 b)脱S反応は、Lが20程度と小さい上、スラグ中の
(S)はマイナスイオンであり、スラグ中の(P)のよ
うなプラスイオンに比べ原子半径が大きいのでksが小
さく、スラグ側の物質移動が重要な影響を持つ、 ことがわかる。
このことから、滓化性の悪いスラグでは、〔P〕はとれ
るが(S)は除去できないことを示しているが、反面、
スラグにあらかじめ(S)がある場合には、復S反応も
起こりにくいことを予想し得た. そこで、あらかじめCaO系フラックスで少ない生石灰
原単位で脱Sし、そのスラグを残したままで低CaO/
Oのフラックスを供給し脱Pしても、浴面上に浮いてい
るスラグの滓化度を制御すれば復Sしない条件があるこ
とが考えられた。
この発想に基づき種々の実験をおこなったところ、脱S
後のスラグのCab/ Singを2以上とした後に、
排滓せずに脱P剤を供給し、脱P後スラグの( CaO
 ) / ( SiOz)を(B)としこのB値が2以
上で、かつ、望ましくは処理中の平均温度をT(℃)と
した場合に( CaFz) / ( CaO )が0.
625−0.00057 +0.05Bを満足するよう
にCaF2あるいはCaOまたはこれ等を組合わせて供
給することにより、復Sを抑制しつつ、かつ脱S時に吹
き込んだ生石灰の1部をも利用して脱Pできるため、少
ない生石灰原単位で脱Pできることがわかった。
まず、脱S後のスラグは、引き続きおこなわれる脱P処
理による復Sを抑制するために滓化は悪くしておく必要
がある。しかし、CaOもしくはCaO fAj系フラ
ックスの脱Sで生威されるスラグは(Fed)も少なく
、CaF.のような滓化剤もないため、( CaO )
 / ( St(h+A7*Os )を2以上とすれば
、十分に滓化の悪い状況が得られる。
次に、( CaO ) / ( Stow)については
、2より小さいとスラグの脱S能自体が非常に小さくな
るため復Sを抑制できず、これ以上である必要があるが
、4以上では脱Sが進みすぎ過脱Sとなる上、通常の同
時脱P,脱S処理時と生石灰原単位はあまり変わらなく
なるため、経済的効果は生しない。
さらに、( CaFz) / ( CaO )は、脱P
中のスラグの滓化度を決定する要因であり、( a −
0.00057)+0.05Bにおけるaが0.625
以上では、滓化が良くなりすぎるためスラグからの復S
が進み、適用できない。
従って (CaFz) / (Cab) =0.625  0.
0005 ・T +0.058・−−一−−−−・− 
(1) からなる(1)式を満足するようにCaF2あるいはC
aO又は、これ等を組合わせて脱P処理を行なう。尚、
スラグ中の(XCaFz)や( XCaO)は、Fの分
析値に信頼性がないため、螢光X線分析で得られる、ス
ラグ中の( Ca )濃度を、CaOとCaF.の配合
比で割って求めた値である。
また脱P処理に際しては上記以外に酸化剤として気体酸
素の吹き込みあるいは吹付け、固酸として鉄鉱石やマン
ガン鉱石の単体か又はこれ等の組合せ等によって添加さ
れ、処理もこれ等をインジヱクションするか又は撹拌等
によって処理する.ここで通常の同時脱P1脱S処理に
おけるCaO /Oが1.5〜2. 0であるのに対し
、脱P処理中のフラックス中のCaO/Oが0.5以下
では、( PeO )が高くなり、上記条件でスラグの
滓化度を制御しても、スラグの脱S能が非常に小さくな
るため復Sが生じ、逆に、CaO/Oが1.2以上では
、塩基度に対して( PeO )が低くなりすぎ脱P率
が低下するため、実行上は脱P処理時のCaO/Oを制
御するとより好ましい。第1図は、小型の溶解炉を用い
ておこなった復S条件を見るための実験結果で、あらか
じめ(S)を2%含有する( CaO ) /( Si
Oz)が4程度のフラックスを溶銑上で1250“C及
び1350゜Cで溶解し、そこに( CaO ) / 
( Sing)、( CaFz) / ( CaO )
が各条件になるようにCaO、CaF zを、また( 
FeO )が3〜6%になるように酸化鉄を投入し、復
S状況を調べたものである。
この結果より、 1 ) CaO / SiOzが2未満では、復Sする
2 ) 1350゜Cでは( ZCaFt ) / (
χCaO )が−0.05+0.05B以上、1250
゜CではO +0.05B以上の領域で復Sし、これを
温度も含めて数式表示すると(0.625−0.OO0
5T) +o.05B以外で復Sする。
ことがわかり、前記条件を決定した。
次に250ton  トビードカーによる溶銑予備処理
プロセスにおいて検証試験をおこなった。まずcao4
kg/TとMドロス0. 2 5 kg/T CA12
03 80%、7V20%の混合物)をインジエクショ
ンランスにより吹き込み、脱Sした後、CaO 、Ca
F.及び酸化鉄の混合物をインジェクションした。温度
は処理前が約1350゜Cで、処理後が約1250″C
であり、平均温度は1300″Cであった。脱S後のス
ラグはCaO /( SiOz+/Vi03)が2.3
であった。
結果を表1に示す。実験Na 1〜4は、脱P処理中の
フランクス中のCaO/Oの最適条件を見たものである
が、Nα1のようにCaO/Oが小さすぎると、( F
eO )が上がり、復Sが生じる。またNo. 4のよ
うにCaO/Oが大きすぎると( FeO )が低くな
りすぎ脱Pが阻害される。No. 5〜7は、第1図に
示した基礎実験結果を確認したものである。Nα5,6
は処理後スラグの( CaO ) / ( SiOz)
の影響を示しているが、漱5のように4.0以上になる
と、反応上の問題はないが、CaOを17kg/T使う
ことになり、脱S時のCaOと合わせると、従来の同時
脱P、脱S方法よりも多くなってしまう。
NcL6のように2.0より小さいときでは復Sが生じ
ている。隘7は処理後スラグの(CaFz)/ (Ca
b)の影響を見ているがNα7のようにCaFzを入れ
すぎると、スラグがやわらかくなりすぎ復Sしている.
(実施例) 2 5’O ton T P Cに対しての実施例を第
2図に示す。操業条件は、 ■CaO  4 kg/ t ,  ^Eドロス 0.
25kg/tを吹き込み、(S)を0.014%まで脱
Sする.■Ca0  1 0 kg/ t , CaP
x  1 kg/ t、酸素10.581/ t ( 
1 5 kg/ L )を■に続いて排滓せずに吹き込
む。
■温度は1360゜Cから1240゜Cへと変化し、処
理後のCP)は0. 0 2 0%、(S)は0.01
5%、スラグ中の( CaO ) / ( Stot)
は3.0、(Cab) / ( Cadi )は0.0
7であり、また脱P中のCaO/Oは0.67であった
参考のため、従来法として、同時脱P、脱S処理の実績
も示すが、CaO原単位は従来法が19kg/Lである
のに対し、本発明では脱S、脱P工程を合わせても14
kg/tと低下していることがわかる。
(発明の効果) 本発明を利用することにより、少ない生石灰原単位で効
率的にP,Sを低減させることが可能となり、大きなコ
スト低減がなしとげられた。
また、脱硫処理の処理後スラグのS分をスラグ中に固定
化して該スラグの脱P活用ができることから諸原単位の
節減にもかかわらず処理時間も同等にできることから極
めて脱P1脱S効率の高い処理法である.しかも排滓を
行なう必要がないことから溶銑の温度低下等を小さくで
きる等その経済効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は小型実験炉における復S状況を示す図、第2図
は250Tトピードカーに本法を適用した際の脱P、脱
S及び生石灰原単位、酸素原単位とその比較例を示す図
である。 第1.図 (b) (%Ca.0) /ヘSiθ2ノ 第2図 時 闇 (φつ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)脱Si処理された溶銑に、生石灰若しくは生石灰
    とAlを混合してなる脱硫剤を吹き込んで脱硫するとと
    もに、脱硫終了後のスラグのCaO/(SiO_2+A
    l_2O_3)を2以上とし、この脱硫滓を排滓するこ
    となく、次いで生石灰と酸化剤およびCaF_2を添加
    して脱P処理し且つ脱P処理後の最終スラグのCaO/
    SiO_2を2以上とすることを特徴とする生石灰利用
    効率の高い溶銑予備処理法。
  2. (2)脱Si処理された溶銑に、生石灰若しくは生石灰
    とAlを混合してなる脱硫剤を吹き込んで脱硫するとと
    もに、脱硫終了後のスラグのCaO/(SiO_2+A
    l_2O_3)を2以上とし、この脱硫滓を排滓するこ
    となく、次いで生石灰と酸化剤およびCaF_2を添加
    して脱P処理し、且つ脱P処理後の最終スラグのCaO
    /SiO_2を2以上で、且つCaF_2/CaOが下
    記式を満足するようにCaF_2あるいはCaO、又は
    これ等の組合わせにて脱P処理することを特徴とする生
    石灰利用効率の高い溶銑予備処理法。 式 CaF_2/CaO=0.625−0.0005T+0
    .05B但し、式中Tは温度(℃)、BはCaO/Si
    O_2値を示す。
JP16020889A 1989-06-22 1989-06-22 生石灰利用効率の高い溶銑予備処理法 Pending JPH0324215A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001096616A1 (fr) * 2000-06-14 2001-12-20 Nkk Corporation Procede et dispositif permettant de produire un agent de desulfuration pour metal chaud
KR100398399B1 (ko) * 1999-12-07 2003-09-19 주식회사 포스코 탈황효율 향상방법
KR100879352B1 (ko) * 2002-09-27 2009-01-19 주식회사 포스코 슬래그 개질을 위한 생석회 용해 촉진재 및 그 투입 방법

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KR100398399B1 (ko) * 1999-12-07 2003-09-19 주식회사 포스코 탈황효율 향상방법
WO2001096616A1 (fr) * 2000-06-14 2001-12-20 Nkk Corporation Procede et dispositif permettant de produire un agent de desulfuration pour metal chaud
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