JPH0341523B2

JPH0341523B2 -

Info

Publication number: JPH0341523B2
Application number: JP58032611A
Authority: JP
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1991-06-24
Also published as: JPS59159909A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は溶銑又は溶鋼の脱硫に関するものであ
り、詳しくは生石灰系の熱崩壊型造粒脱硫剤及び
溶銑又は溶鋼の脱硫方法に係るものである。今日製鋼技術は製品の多様化と高級化志向並び
に精錬能率の向上に対応すべく、取鍋精錬あるい
は複合精錬としての炉外精錬法が実用化されてお
り、かかる分野に使用される脱硫精錬剤も従来の
カルシウムカーバイド脱硫剤に代つて安価な生石
灰が見直されてきた。しかし、生石灰はカルシウムカーバイドに較
べ、融点が高く、適当なフラツクスを配合しても
なお反応速度が小さいという欠点は免れない。特
に溶銑前処理のKR法とかダクタイル鋳鉄の脱硫
においては、脱硫反応を固液反応で進行させるた
め、又発塵防止のため、一般に0.3〜３mm程度の
粒状生石灰が使用されるが、生石灰の破砕、整粒
歩留は40〜50％と低く、かつ、脱硫反応が進行す
るのは生石灰粒子の表面から数10μm程度と言わ
れ、内部は未反応の生石灰のまま除滓されてしま
う。従つて、生石灰の有効に脱硫に寄与する量は
精々10〜20％あることが多い。本発明者等はこのような現状に鑑み、省資源的
見地にも立つて、脱硫反応率と反応速度を向上さ
すために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成す
るに至つた。前述の如く、現在溶銑処理の一部とダクタイル
鋳鉄分野でポーラスプラグ取鍋、スターラー取
鍋、あるいは揺動取鍋に生石灰に蛍石を配合した
粒状脱硫剤が賞用されつつある。一般的には粒状
生石灰で脱硫率を向上さすには、基本的には微粒
子を使用する方が反応比表面積が増大するので有
利なのは明白である。しかし、インジエクシヨン以外の前記方法では
粉の混入は材料投入時に粉じんが発生して作業環
境が悪くなるほか、脱硫時にノロが耐火物へ付着
して脱硫槽の口径が小さくなり、脱硫率の低下と
操業不能をきたすことが多く、通常適度の粒度分
布があると言われている。このような問題解決の
ために、すでに特公昭57−48624号公報（特開昭
55−145115号公報）で示す方法が提案されてお
り、優れた効果が期待されている。しかし、その目的は投入時の粉じん発生防止が
狙いであり、貯蔵及び輸送中での粉化率と溶解時
の崩壊率とは逆比例し、ポーラスプラグ取鍋にお
けるダクタイル鋳鉄脱流テストでは成形性がよく
ない場合は粉化が激しく、ノロの耐火物への付着
のため操業不能になり、また、堅固な成形をする
と殆んど崩壊せず、脱硫率も従来の粒状物と変ら
ず、極めて不安定で、崩壊時期と速度を制御する
ことは出来なかつた。その反面長所として、 (1) 粉状生石灰を造粒して回収製品化できる。 (2) 粉じんの発生が殆んどない。 (3) 配合物の輸送時における偏析を小さくでき
る。 (4) 滓化性を促進する。等の優れた効果が認められる。本発明者等はかかる実機操業上の問題点を解決
する方法として、 (1) 生石灰の脱硫率及び脱硫速度向上のため粉状
物を使用し、 (2) 該生石灰粉の崩壊時期と速度を制御するため
に脱硫反応温度域で異常体積膨張を起す崩壊剤
を添加し、 (3) 該混合物を造粒後必要に応じ整粒するという
要素の組合せからなる新規な生石灰系熱崩壊型
造粒脱硫剤を発明するに至つた。本発明方法によれば、造粒脱硫剤粒子は加熱さ
れた外殻部分より序々に崩壊し、既存のノロに付
着して雪ダルマ式に成長し、微生石灰使用時のよ
うに耐火物へ付着する量は極めて少ない。そし
て、崩壊速度も崩壊剤の添加量で制御が可能にな
つた。更に、特公昭57−48624で示す方法と異なり、
序々に脱硫反応の起つていない新鮮な面が発生す
るため溶鉄の低硫黄化が容易な事実も判明した。次に、本発明方法を詳述すると、生石灰は特に
制限はなく工業的に得られる生石灰塊を通常５mm
以下好ましくは１mm以下に粉砕したものを使用す
ればよい。粒子が１mm以上になると成形性が劣る
とか、反応比表面積の低下のため不利面も多少あ
るが大した問題ではない。次に、フラツクスであるが粒度的には生石灰と
同じに考えて良いが、生石灰よりも融点が低いの
で成形性に問題がなければやや荒目でもよい。通
常はアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の弗
化物の代表である蛍石、アルミナ、珪石等の中よ
り目的に応じて安価なものを供用すればよい。そ
の使用目的は脱硫反応面での生石灰の滓化促進に
あり、蛍石、アルミナ、珪石等は生石灰との反応
により低融点化合物を生成する。フラツクスは、
脱硫温度、撹拌条件等にもよるが、0.1〜15％混
合されることが多い。脱硫助剤は脱硫処理する元の溶銑又は溶鋼の成
分、湯温によつて必要に応じ選定すればよい。そ
の目的は脱酸と捕捉した硫黄の拡散しやすいCaO
系化合物の形成にあり、添加量は５mm以下好まし
くは１mm以下の粒度のものを０〜15％配合すれば
よい。常はカーボン、炭化ケイ素、フエロシリコ
ン、アルミニウム、カルシウムカーバイド等の比
較的安価な脱酸剤を使用する。最後に崩壊剤であるが、粒度的には添加量を少
なくするには微粉の方が望ましく、通常は５mm以
下好ましくは１mm以下の粒度でよい。材料としては脱硫温度域の1230〜1500℃の加熱
で体積膨張を生ずる蛭石、真珠岩、黒曜石、松脂
岩、膨張頁岩等がよく、石灰石、ドロマイト、炭
酸マグネシユウムの如き分解ガスを発生するもの
を助剤として混合すると補助効果並びに脱硫反応
時の撹拌エネルギーの賦与にもなる。添加量は崩
壊時期、崩壊希望量、価格及び成形性との絡みで
考えればよいが、一般的には0.1〜５％も添加す
れば十分で、少量では崩壊が不十分になる嫌いが
あり、多過ぎると材料費が高くなるのみで経済効
果は薄い。上記生石灰系脱硫剤組成物はどんな方法によつ
て成形し、粒塊にしてもよいが、逆方向回転ロー
ルプレス中で薄板状に成形し、解砕、篩別して適
度の粒度範囲のものを製品化するのが内部迄比較
的均一に加圧されるので最もよい。成形時の圧力
ついては貯蔵並びに輸送中に粉化しない程度でよ
く、過剰圧力が負荷されても溶銑又は溶鋼上で加
熱崩壊されるので特に支障をきたすことはない。造粒物の大きさは特に論ずる必要ないが、従来
の粒状生石灰系脱硫剤を使用している所では通常
0.3〜５mmでよく、細か過ぎると粉じんの発生か
ら作業環境を悪くするので好ましくない。但し、
本発明方法の造粒物の細粒粉（ここでは−0.3mm
以下のものを呼称）をインジエクシヨンに使用す
る際にはこの限りではなく、むしろ原料から造粒
物迄含め細かい方が優れた脱硫効果を発揮する。
また、造粒径の上限は搬送に支障を生じない程度
でよい。更に、本発明の造粒物を使用して溶銑又は溶鋼
を脱硫する場合、造粒物の単独使用にとどまら
ず、従来から使用されている生石灰系粒状脱硫
剤、カルシウムカーバイド等と混合しても夫々特
徴を引き出すことができる。次に、本発明の特徴とする所を実施例及び比較
例によつて論述する。なお、本発明例及び比較例で使用した原材料の
特性を表−１に一括掲載した。また、ここでいう
部とは重量部を意味する。また、脱硫率の算定は下式によつた。脱硫率（％）＝脱硫前Ｓ％−脱硫後Ｓ％／脱硫前Ｓ％
×100

【表】実施例１生石灰粉 95.5部蛍石粉 4.0部蛭石 0.5部からなる組成混合物を正逆方向に回転するロール
プレスで連続板状の成形シートを作り（成形圧力
は3.2t／cm²）、解砕機を通した後篩別して、0.3〜
５mmの造粒物を得た。該造粒物を1450℃のスーパ
ーカンタル発熱体炉で試薬の硫化鉄8.2gを添加し
て溶製した1500gの高炉銑へ、造粒物12，18及び
30g夫々別個に投入し、黒鉛棒で２分間の撹拌を
２度繰り返し、夫々の撹拌後に採取したテストピ
ースP₁及びP₂について蛍光Ｘ線分析により硫黄
を求めて脱硫率を算定し、表−２の結果を得た。なお、造粒物投入時の粉じん発生は殆んどな
く、約30秒の最初の撹拌で造粒物の60〜80％は
序々に崩壊し、生成したノロは粉状生石灰系脱硫
剤を投入した時のようなサラサラのものではな
く、２〜５mmの黒褐色粒状物を形成し、極めてよ
いノロであつた。実施例２生石灰粉 82部蛍石粉 5部蛭石 1部からなる組成混合物を実施例１と同様にして成形
し、0.3〜５mmの造粒物を得た。次いで、1300℃のスーパーカンタル発熱体炉で
溶製した1500gの高炉銑へ、実施例１と同様に該
造粒物12，18及び30gを夫々別個に投入し、同様
にして夫々のテストピースP₁及びP₂について硫
黄を分析し表−２の脱硫結果を得た。なお、造粒物投入時の粉じん発生は何れの場合
も殆んどなく、また、約30秒の最初の撹拌で造粒
物の70〜90％は崩壊し、生成ノロは実施例１同様
の２〜５mmの黒褐色粒状物を形成し極めて良いノ
ロであつた。実施例３実施例１と同様の方法で得た0.3〜５mmの造粒
物に、既知の脱硫剤として、蛭石無添加の0.3〜
３mmの粒状生石灰（95.5部）と粒状蛍石（４部）
との混合物及び0.3〜３mmのカルシウムカーバイ
ド脱粒剤を表−２に示す割合で混ぜた脱硫剤を作
り、実施例１と同様の方法で脱硫テストを行なつ
た。結果は表−２に見られる如く、生石灰系粒状脱
粒剤については本発明方法造粒物を添加すること
により脱硫率の改善が顕著になり、更に、カルシ
ウムカーバイド脱硫剤へ添加しても脱硫率の低下
は小さく、コスト及び脱硫原単位の改善に効果的
であることが明らかになつた。比較例１蛭石0.5部を除く他は実施例１と同様の組成物
を、特公昭57−48624号公報の実施例２と同様に
ロールプレス圧力が1.26t／cm²になるようにして
加圧成型し、次いで本発明の実施例１と同様の方
法で0.3〜５mmの造粒物を得た。次いで、該造粒物12，18及び30gを本発明方法
の実施例１と同様の方法で溶製高炉銑へ夫々投入
したが、何れの場合も合計４分の撹拌脱硫時の造
粒物の崩壊率は精々10％以下で、湯面を覆うノロ
量も少なく、表−２に見られる如く脱硫率は特に
よくなかつた。但し、造粒物投入時の粉じん発生は何れの場合
も殆んどない点その目的は達しているが、本発明
方法と比較して脱硫率の改善迄は見られなかつ
た。比較例２本発明方法の実施例１の配合におき、蛭石を除
いた粒状生石灰と粒状蛍石との配合比を同一にし
て、0.3〜３mmの生石灰と0.3〜３mmの蛍石との混
合脱硫剤を調整し、該脱硫剤を実施例１同様に、
溶銑に造粒物12，18及び30gを夫々別個に投入し
て脱硫試験を行なつた。その結果を表−２に示す。投入時の粉じん発生は殆んどなく、生成したノ
ロも実施例１と同様の２〜５mmの良いものであつ
た。しかし、脱硫率の改善は、見られなかつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１粉粒状の生石灰と粉粒状のフラツクスに、脱
硫反応温度域で異常体積膨張を起こす粉粒状の崩
壊剤を加えて、加圧成形もしくはバインダー剤を
用いて成形、造粒したことを特徴とする熱崩壊型
造粒脱硫剤。２生石灰が５mm以下の粉粒状物からなる特許請
求の範囲第１項記載の熱崩壊型造粒脱硫剤。３生石灰が１mm以下の粉粒状物からなる特許請
求の範囲第１項記載の熱崩壊型造粒脱硫剤。４フラツクスがアルカリ金属もしくはアルカリ
土類金属の弗化物、アルミナ、珪石の１種または
２種以上の５mm以下の粉粒状物からなる特許請求
の範囲第１項記載の熱崩壊型造粒脱硫剤。５フラツクスがアルカリ金属もしくはアルカリ
土類金属の弗化物、アルミナ、珪石の１種または
２種以上の１mm以下の粉粒状物からなる特許請求
の範囲第１項記載の熱崩壊型造粒脱硫剤。６崩壊剤が蛭石、真珠岩、黒曜石、松脂岩、膨
張頁岩の１種または２種以上の５mm以下の粉粒状
物からなる特許請求の範囲第１項記載の熱崩壊型
造粒脱硫剤。７崩壊剤が蛭石、真珠岩、黒曜石、松脂岩、膨
張頁岩の１種または２種以上の１mm以下の粉粒状
物からなる特許請求の範囲第１項記載の熱崩壊型
造粒脱硫剤。８さらに脱硫助剤を加えて成形、造粒する特許
請求の範囲第１項に記載の熱崩壊型造粒脱硫剤。９脱硫助剤がカーボン、炭化ケイ素、フエロシ
リコン、アルミニウム、カルシウムカーバイトの
１種または２種以上の１mm以下の粉粒状物からな
る特許請求の範囲第８項記載の熱崩壊型造粒脱硫
剤。１０脱硫助剤がカーボン、炭化ケイ素、フエロ
シリコン、アルミニウム、カルシウムカーバイト
の１種または２種以上の５mm以下の粉粒状物から
なる特許請求の範囲第８項記載の熱崩壊型造粒脱
硫剤。１１粉粒状の生石灰と粉粒状のフラツクスに、
脱硫反応温度域で異常体積膨張を起こす粉粒状の
崩壊剤を加えて加圧成形もしくはバインダー剤を
用いて成形、造粒して得られた熱崩壊型造粒脱硫
剤を用いて、溶銑又は溶鋼を処理することを特徴
とする脱硫方法。