JPH04329812A - スラグフォーミング防止法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶銑を転炉にて脱炭して
鋼を精錬する工程において、溶銑を転炉に装入する前に
石灰、スケールその他の精錬剤を添加して溶銑の脱燐脱
硫を行う溶銑予備処理法におけるスラグフォーミング防
止法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶銑を転炉にて高圧酸素の吹き付け、ま
たは吹き込みにより脱炭して鋼を精錬する場合、転炉で
は単に脱炭するだけでなく鋼の目標成分に応じて脱燐脱
硫を行うために、通常石灰その他の精錬剤を添加するこ
とが必要である。この場合転炉吹錬初期の脱珪素反応に
より生成するＳｉＯ２　を主成分とするスラグを高塩基
度のスラグに変えるために大量の石灰を投入する必要が
生じる。

【０００３】近年、この石灰使用量を削減して経済的に
脱燐脱硫処理を行うために、溶銑を予め別の容器で脱燐
脱硫処理するいわゆる溶銑予備処理法が広く一般に行わ
れている。この場合溶銑予備処理用の容器には溶銑の搬
送容器であるトピードカーや溶銑鍋が使用され、これら
の容器は本来精錬用の容器ではないためにフリーボード
が小さく、脱燐脱硫処理中にスラグが泡立ち、スラグ流
出を生じることが多い。

【０００４】このようなスラグ流出に対する対策として
従来２つの方法はとられていた。その第１はスラグ流出
が始まるまで一時精錬剤の吹き込みを中断する方法であ
る。もう一つの方法はスラグが流出しても精錬作業に支
障が生じないように溶銑予備処理容器の周辺に流出スラ
グ用のピットを堀り、処理後にピット内の流出スラグを
搬出する方法である。

【０００５】これらの方法には以下の問題点がある。ま
ず精錬剤の吹き込みを中断する第一の方法の場合、処理
の中断は処理時間の延長をもたらし、転炉から連続鋳造
にいたる一連の円滑なる方法の場合、流出スラグ中には
通常１０％程度の鉄分が含まれているので、鉄歩留りが
悪化するという問題があるだけでなく、ピットを配置す
るための設備費やピット内スラグを搬出する等の新たな
作業が必要となり経済的ではない。

【０００６】これらの問題点のよってきたる根本原因は
、脱燐中には溶銑とスラグの界面近傍において、添加し
たスケールや酸素ガスと溶銑中の炭素との反応によりＣ
Ｏガスが発生し、このＣＯ気泡によりスラグが泡立ち、
スラグの体積が４〜８倍程度に膨張することによる。し
かしながらこれらの泡立ちを経済的に防止する方法がな
かったために止むなく上記対策を講じ、それによって上
記問題点が生じたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
鑑みてなされたもので、従来の問題点の根本原因である
スラグの泡立ちを効果的に抑制してスラグ流出を防止し
、経済的に溶銑予備処理を行う方法を提供することを目
的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はスラグの泡立ち
が、脱燐処理中に発生したＣＯガス気泡によりスラグの
体積が膨張することによって生じ、その泡立ち高さは主
に気泡と気泡の間のスラグ液膜の安定性によって支配さ
れ、スラグと濡れにくい物質である炭剤を添加し、気泡
間のスラグ液膜を破壊して、気泡の合体や気泡の破裂を
促進することにより泡立ち高さが低下するとの本発明者
らの新知見に基づきなされたものであり、その要旨とす
るところは下記のとおりである。

【０００９】（１）　　溶銑に石灰、スケール、その他
の精錬剤を添加して溶銑の脱珪、脱燐もしくは脱燐脱硫
を行う溶銑予備処理法において、スラグ泡立ち高さが容
器高さの範囲内に維持されるように、粒径３ｍｍ以下の
コークス粉を一回の抑制作業につき溶銑トン当り０．１
ｋｇ以上０．８ｋｇ未満添加して、スラグ泡立ち高さを
制御することを特徴とするスラグフォーミング防止法。

【００１０】（２）　　前項１記載の作業を精錬処理中
に繰り返し行うことを特徴とするスラグフォーミング防
止法。以下に本発明を更に詳細に説明する。

【００１１】まず本発明が適用される工程について説明
する。本発明が適用される工程は溶銑に石灰、スケール
その他の精錬剤を添加して溶銑の脱燐脱硫を行う溶銑予
備処理工程である。溶銑予備処理を行う精錬容器として
は通常トピードカーもしくは溶銑鍋が適用されるが、容
器外へのスラグ流出や泡立ち高さが問題となる場合には
転炉等その他の容器であっても差し支えない。

【００１２】また精錬剤としては、通常石灰およびスケ
ールが用いられるが、炭酸ソーダ等その他の精錬剤であ
っても本発明が適用できることはいうまでもない。また
溶銑予備処理時のスラグ流出が特に問題となるのは脱燐
脱硫を目的とした精錬工程であるが、脱燐前の脱珪処理
等、その他の目的の精錬処理であっても、スラグ流出や
泡立ち高さが問題となる限り、本発明の適用は有効であ
る。

【００１３】即ち、本発明は精錬用スラグの泡立ち高さ
の制御が必要な溶銑予備処理工程であればいかなる工程
であっても適用できるものである。本発明を適用する上
で最も重要な作業は、泡立ち高さが精錬処理作業に支障
が生じる程度に高くなった時点で、粒径３ｍｍ以下のコ
ークス粉を一回の抑制作業につき溶銑トン当り０．１ｋ
ｇ以上０．８ｋｇ未満添加し、必要に応じてこの作業を
繰り返し行う点にある。

【００１４】添加する泡立ち抑制剤はコークス粉が最も
有効であるが、目的に応じてコークス粉の代わりに石炭
を用いたり、コークス粉に炭酸カルシウム等その他の粉
体を混合したものを用いることもできる。その場合でも
添加する粉体中のＣ成分の量を溶銑トン当り０．１ｋｇ
以上添加することにより、コークス粉のみを添加するの
と同様の効果を得ることができる。コークス粉の添加量
は図１に示すように溶銑トン当り０．１ｋｇ以上であれ
ば多いほど泡立ち抑制効果が持続する時間が長くなり好
ましいが、多すぎるとコークスの原単位の増加をまねい
て経済的でないばかりでなく、図２に示すように添加し
たコークスがスラグ中のＦｅＯを還元するため脱燐率が
悪化する等の悪影響をまねくので、添加量は溶銑トン当
り０．８ｋｇ未満を上限とする。一方、添加量が溶銑ト
ン当り０．１ｋｇ未満の場合にはコークスを添加しても
すぐにスラグ流出が再び起こるので好ましくない。

【００１５】上述の如くコークス粉の添加は経済性及び
脱燐への悪影響回避の観点から必要最小限にとどめるこ
とが望ましく、このため一回のスラグ流出抑制作業あた
りのコークス粉の添加量を上述の如く制限し、必要に応
じてこの作業を繰り返すことによりスラグ泡立ちを制御
することが必要である。コークス粉のサイズは大きすぎ
ると添加量に対して粉体粒子の数が少なくなるので泡立
ち抑制効果が不十分となるため、その上限を３ｍｍとす
る。図３に示すように本発明者らの実験によれば粉体の
サイズは小さいほど泡立ち鎮静効果の速効性が良好であ
る。一方、サイズが細かすぎる場合には、図１に示した
ように抑制効果の持続時間が短かくなるという問題はあ
るが、連続的に吹き込むことを前提とすれば特に問題は
ない。またサイズが細かすぎる場合には粉体が飛散して
粉体のロスを生じる問題もあるが、粉体が確実に泡立ち
スラグ中に添加される条件が確保できるならば、サイズ
の下限を規定する必要は特にない。

【００１６】添加方法としては、ランスから窒素ガス等
の搬送ガスによって泡立ちスラグ中へ吹き込む方法が最
も好ましいが、スラグ中に確実に分散させることが可能
であればランス以外の方法でも差し支えない。本発明者
らの実験によれば、袋詰めした粉体を単に上方から投入
するだけでは泡立ち抑制効果は不十分であり、スラグ中
に粉体を確実に分散させるためには、炉口から３００ｍ
ｍないし７００ｍｍ下方で泡立ちスラグ表面より下方の
位置の泡立ちスラグ上層部に粉体を吹き込むことが望ま
しい。

【００１７】コークス粉を添加する時期の判定は次のよ
うにして行うことができる。即ち、一般に炉口からのス
ラグ流出が起こる場合にはその前に炉口からの小規模の
スラグ飛散が発生する。このようなスラグ飛散の規模が
次第に激しくなり、ある時点で断続的なスラグ流出が起
こるに至るのである。したがって炉口からのスラグの飛
散状況を連続的に観察し、スラグ飛散の程度が次第に激
しくなった時にコークス粉を添加することにより、未然
にスラグ流出を防止することができる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明の効果を記す
。 実施例 高炉から出銑された溶銑２５０トンをトピードカーに受
け、その際スケールを添加して溶銑中の珪素含有量を０
．３５％から０．１３％に低下せしめた後、スラグを排
出し、トピードカー内炉口部から溶銑中にランスを挿入
して窒素ガスを搬送用ガスとしてホタル石を２０％混合
した石灰とスケールを混合状態で、それぞれ溶銑トン当
り２１ｋｇおよび１５ｋｇ吹き込み脱燐脱硫処理を行っ
た。この処理により溶銑中の燐含有量が０．１３％から
０．０２３％に、硫黄含有量は０．０２０％から０．０
０７％に低下した。この処理中に炉口部を連続的に監視
した結果、処理開始から約１０分後、２１分後および２
８分後に炉口部からのスラグの飛散が激しくなったので
、その都度粒径が１００メッシュ以下の微粉コークスを
別途設置した補助ランスから約１．５分間で合計１２０
ｋｇ吹き込んで、スラグの泡立ちを抑制した。この間、
脱燐脱硫用の石灰およびスケールの吹き込みは中断する
ことなく行うことができ、脱燐脱硫に要した合計の処理
時間は３２分であった。

【００１９】比較例 実施例１と同様にして脱珪および脱燐脱硫処理を行った
。脱燐処理中に炉口部からのスラグ流出が合計４回生じ
たので、その都度スラグ流出が始まるまで石灰およびス
ケールの吹き込みを中断した結果、この処理により溶銑
中の燐含有量は０．１３％から０．０２２％に、硫黄含
有量は０．０１９０％から０．００６％に低下し目標通
りの燐および硫黄含有量が得られたが、脱燐脱硫に要し
た合計の処理時間は４５分であった。その結果、転炉へ
の溶銑の運搬が遅れ、転炉にて待ち時間が生じ、鋳造工
程である連続鋳造において連々鋳が不可能となり、その
結果、連鋳鋳片の鉄歩留りが２％低下した。

【００２０】

【発明の効果】上述の実施例および比較例から、本発明
の方法によれば溶銑予備処理における脱燐脱硫処理を効
果的に行うことができ、その結果鋳造工程まで含めた全
製鋼工程の物流が円滑になるだけでなく、全製鋼工程に
おける鉄歩留りの増加をももたらす経済的な方法である
ことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一回の抑制作業当りのコークス添加量と抑制効
果持続時間の関係および抑制効果持続時間に及ぼすコー
クス粉サイズの影響を示す図である。

【図２】一回の抑制作業当りのコークス添加量と脱燐効
率との関係を示す図である。

【図３】抑制効果発現時間に及ぼすコークス粉サイズの
影響を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　溶銑に石灰、スケール、その他の精錬
   剤を添加して溶銑の脱珪、脱燐もしくは脱燐脱硫を行う
   溶銑予備処理法において、スラグ泡立ち高さが容器高さ
   の範囲内に維持されるように、粒径３ｍｍ以下のコーク
   ス粉を一回の抑制作業につき溶銑トン当り０．１ｋｇ以
   上０．８ｋｇ未満添加して、スラグ泡立ち高さを制御す
   ることを特徴とするスラグフォーミング防止法。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の作業を精錬処理中に繰
   り返し行うことを特徴とするスラグフォーミング防止法
   。