JPH0433842B2 - - Google Patents

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JPH0433842B2
JPH0433842B2 JP5583687A JP5583687A JPH0433842B2 JP H0433842 B2 JPH0433842 B2 JP H0433842B2 JP 5583687 A JP5583687 A JP 5583687A JP 5583687 A JP5583687 A JP 5583687A JP H0433842 B2 JPH0433842 B2 JP H0433842B2
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JP
Japan
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hot metal
desiliconization
dephosphorization
treatment
pretreatment
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JP5583687A
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English (en)
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JPS63223114A (ja
Inventor
Masato Mizufuji
Hideo Take
Shoichi Hiwasa
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は溶銑の予備処理方法に係り、特に工業
的に安価に予備処理できる方法に関し、製銑、製
鋼分野において広く利用される。 〔従来の技術〕 上吹き吹錬法を用いる従来の転炉操業において
は、溶銑中のSiを熱源として利用するため、溶銑
の予備処理は主として脱硫処理を主体として行わ
れていた。しかし近年に至り底吹きならびに上底
吹きの複合吹錬法が実施されるに至り、溶銑予備
処理としては、脱硫、脱珪、脱燐の各処理が必要
とされるようになり、それぞれ異なる溶銑予備処
理剤を使用して上記各処理毎に別途に溶銑予備処
理が行われるようになつた。すなわち、脱硫剤と
してはCaO系材料を使用し、脱珪剤としては鉄鉱
石粉、ミルスケール、鉄鋼業における集麈ダスト
等の酸化鉄源が用いられ、また脱燐剤としては
CaO−CaF2−酸化鉄等の予備処理剤をそれぞれ
ランスを介して別個に吹込む方法が通常である
が、その他脱りん、脱硫処理にはソーダ灰系フラ
ツクスも使用されている。 石灰系フラツクスによる脱りん、脱硫処理は、
特に脱硫処理に生石灰を多量に使用する関係で、
フラツクスコスト、スラグ処理費が増大し、かつ
溶銑容器を汚染する問題がある。ソーダ灰系フラ
ツクスによる脱りん、脱硫処理はソーダ灰と酸化
鉄で脱珪、脱りん処理を同時に行うため、ソーダ
灰がSiO2やP2O5と反応し、その後のSと反応す
る有効なソーダ灰が減少する。その結果、高価な
ソーダ灰原単位が増加しコスト高の大きな原因と
なる。更に、ソーダ灰を使用する場合は溶銑容器
の耐火物を著しく損傷する等の問題もある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、溶銑の予備処理における上記
従来の問題点を解消して、予備処理時のフラツク
ス原単位を最少限とし、かつ発生するスラグ量を
減少し、しかも従来と遜色のない予備処理効果を
保持し得る溶銑の予備処理方法を提供するにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、混銑車等収容容器の溶銑中に吹込みラ
ンスを浸漬し該ランスを介してそれぞれ異なる溶
銑予備処理剤を吹込み脱珪、脱りんおよび脱硫す
る溶銑の予備処理方法において、前記溶銑の予備
処理に酸化鉄と生石灰とを吹込みスラグの塩基度
CaO/SiO2を2.0〜2.5に維持して前記溶銑のSi濃
度を0.03%以下とする脱珪および脱りんを行う段
階と、前記脱珪、脱りん処理後引き続き前記溶銑
にソーダ灰を吹込んで脱硫処理する段階と、を有
して成ることを特徴とする溶銑の予備処理方法で
ある。 本発明を得るために本発明者らが行つた実験に
基づき本発明を説明する。 先ず最初に酸化鉄と生石灰とを吹込み、次の反
応により脱珪と同時に脱りん処理する。 Si+O2=SiO2 …(1) SiO2+2CaO=2CaO・SiO2 …(2) 3CaO+2P+5/2O2=(CaO)3・P2O5 …(3) この場合(1)式による脱珪に要するO2を除いた
(3)式による脱りんに作用するO2量を溶銑t当り
のNm3にて表わした数値を脱珪外O2原単位とし
て、CaO/SiO2にて表わされる塩基度を1.0〜3.0
以上と種々変えて、脱珪外O2原単位(Nm3/t)
と脱りん量(×10-3%)との関係を調査した結果
は第1図に示すとおりである。 第1図から明らかなとおり、CaO/SiO2=1.0
〜2.0までは、脱珪外O2原単位に対する脱りん量
が低いが、○印にて示されるCaO/SiO2=2.0〜
2.5の範囲では脱珪外O2原単位3.0〜4.0Nm3/tに
て60〜80(×10-3%)の脱りん量を確保すること
が可能であり、更に塩基度を増すことにより若干
脱りん量が上昇するものの、その効果が微増であ
るので、本発明の目的から溶銑の予備処理におい
て塩基度CaO/SiO2=2.0〜2.5に限定調整して脱
珪、脱りん処理を行うこととした。 脱珪、脱りん期の生石灰の吹込量は塩基度が2
の場合次により算出することができる。 塩基度=(%CaO/%SiO2) =Wcao(Kg/t)−Wcao(slag)/Wsio2(I
)+0.214×Si0+Wsio2(slag)=2 ただし Wcao(Kg/t):生石灰吹込量 Wsio2(I):他のフラツクスから混入するSiO2
量(Kg/t) Si0:処理前の溶銑Si濃度(×10-2%) Wsio2(slag):混銑車内残留スラグ中のSiO2
(Kg/t)=(スラグ厚等より算出した量)×
(スラグの平均SiO2%) Wsio(slag):混銑車内残留スラグ中のCaO量
(Kg/t)=スラグ厚等より算出したスラグ
量)×(スラグの平均CaO%) しかして係数2.14はSiのSiO2への重量換算係数
である。 上式より 生石灰の吹込量Wcao(Kg/t) =2×{Wsio2(I)+0.214×Si0 +Wsio2(slag)} −Wcao(slag) …(4) 次に脱珪処理における処理前Si濃度と処理後の
Si濃度の平均値xと、脱珪酸素効率yとの間に
は、第3図にて示す如き関係があることが判明し
た。 すなわち、第3図に示される直線は y=2.4x+18 …(5) にて表わされる。 しかして脱珪処理後のSi濃度を以下に示す理由
から0.03%以下に限定する。その理由は次の如く
である。 (イ) 脱珪処理後のSi濃度が0.03%以下となれば十
分脱珪の目的を達成できる。 (ロ) 本発明によれば脱珪、脱りん処理終了後ソー
ダ灰による脱硫処理をするので、その際残存Si
とソーダ灰が反応し、 Na2CO3+Si=Na2O・SiO2+C なる反応式を示す如くNa2CO3を消費するの
で、この反応を極力抑制してNa2CO3の消費量
を節減するためにもSi濃度が0.03%以下少い程
好ましい。 次に脱珪、脱りん処理後のSi濃度を0.03%以下
とするための必要な酸化剤量は次の方法により算
出することができる。すなわち、上記(5)式および
第3図から x:処理前のSi濃度(×10-2%) y:脱珪酸素効率(%) とすればyは上記(5)式から次の如く推定できる。 y=2.4×(x+3)/2+18 しかして溶銑中のSiは下記の反応式によつて酸
化除去される。 Si+O2=SiO2 従つてSi:0.01%除去するための化学量論的必
要酸素量は0.08Nm3/tである。 従つて、脱珪、脱りん処理後のSi濃度0.03%を
保証するための必要な酸化剤量WFeOは次式によ
つて算出することができる。 WFeO=0.08×△Si/(y/100)÷O2(FeO) …(6) ただし、WFeO:酸化剤量 △Si(×10-2%):Si濃度の変化(x−3) O2(FeO):酸化剤中のO2量(Nm3/t) かくの如くして脱珪、脱りん処理後のSi濃度を
0.03%以下とし、P濃度を0.03〜0.04%以下とし
た後、ソーダ灰による脱硫工程に入る。 ソーダ灰による脱硫工程においては、脱硫反応
のみならず、次の反応が同時に起こる。 Na2CO3+Si=Na2O・SiO2+C …(7) 3Na2CO3+2P=(Na2O)3・P2O5+CO+2C
…(8) Na2CO3+S=Na2S+CO+O …(9) Na2CO3+2C=2Na+3CO …(10) 従つて(9)式で表わされる脱硫反応に消費される
ソーダ灰量を最少限として有効利用するために
は、他の反応を極力抑制する必要がある。本発明
においては、(1)式の反応によつてSi≦0.03%と
し、かつP≦0.03〜0.04%まで脱りん処理が終了
した後に、ソーダ灰による脱硫処理を行うので(7)
式、(8)式によつて消費されるソーダ灰はきわめて
少く、ソーダ灰による脱硫反応効率を第2図に示
す如く著しく上昇させることができた。 第2図は脱珪、脱りん処理によつてSi≦0.03%
に脱珪した後にソーダ灰によつて脱硫処理した場
合(●印にて表示)の脱硫処理前後の平均S濃
度、すなわち、 S0:脱硫処理前のS濃度(×10-3%) SF:脱硫処理後のS濃度(×10-3%) 平均S濃度=1/2(SO+SF)(×10-3%) と、脱硫反応効率(%)との関係を示す相関図で
ある。第2図より明らかな如く、同一平均S濃度
に対して、脱珪、脱りん処理後に脱硫処理した方
が、15〜30%脱硫反応効率がすぐれていることが
わかる。 かくの如く、本発明の要件によつて溶銑の予備
処理を施すことにより、脱珪、脱りん処理による
生石灰量が減少し、かつ脱硫処理によるソーダ灰
量を大幅に低減できることが判明した。 〔実施例〕 本発明を実機に適用した場合の結果について説
明する。本発明者らは、混銑車に収容されたC:
4.5%、Si:0.12%、P:0.110%、S:0.030%の
溶銑について本発明を適用した。すなわち、予備
処理開始に先立ち、スラグの塩基度を生石灰を使
用して調整し2.3とし、最初の脱珪、脱りん期に
は酸化鉄として焼結ダストを使用し、脱珪、脱り
ん処理後のSi濃度が0.03%以下のtrに至る焼結ダ
ストの吹込量となつたことを確認した後、生石
灰、焼結ダストの吹込みを停止し、引続きソーダ
灰による脱硫処理を施した。すなわち、ランスに
よる予備処理剤の吹込みパターンは第4図に示す
とおりであり、予備処理材の原単位は第1表の示
すとおりである。
【表】 予備処理前後の溶銑成分の変化は第2表に示す
とおりである。
〔発明の効果〕
本発明は溶接の予備処理前の塩基度を2.0〜2.5
としたる後、先ず酸化鉄と生石灰を吹込んで脱
珪、脱りん処理し、処理後のSiを0.03%以下とし
た後に、ソーダ灰による脱硫処理を行う予備処理
方法をとつたので、これを生石灰吹込みによる脱
硫処理を最初に行い、次に復硫防止のため塩基度
CaO/SiO2を3.5以上として酸化鉄―CaO―CaF2
系スラグを形成して脱珪と脱りんを行う従来方法
に比し、次の如き効果を挙げることができた。 (イ) 本発明法による場合と従来法とのスラグ発生
量を比較すると第7図に示す如く従来の約65%
に減少した。 (ロ) 本発明による予備処理剤のコストと従来法の
それとを比較すると、第6図に示す如く、例え
ばS:0.010%まで脱硫する場合(A)は従来法の
約70%、S:0.005%まで脱硫する場合(B)は、
従来法の約60%、平均して従来法の65%にコス
トを低減することができた。 (ハ) 上記により溶銑の予備処理費を低減すること
が可能となつたので、溶銑予備処理と転炉精錬
の製鋼過程全体における溶銑予備処理の有用性
が著しく向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶銑予備処理時における脱りん量と脱
珪外O2原単位の関係におけるスラグの塩基度の
影響を示す線図、第2図は本発明により脱珪、脱
りん後に脱硫処理するのと、脱珪、脱りん処理前
に脱硫する場合について、処理前後のS含有量の
平均値と脱硫反応効率との関係を示す線図、第3
図は処理前後の平均Si量と脱珪酸素効率との関係
を示す線図、第4図は本発明による溶銑予備処理
の処理時間と予備処理剤の吹込速度との関係を示
すパターン図、第5図は本発明の実施例における
Si、P、Sの溶銑成分の経時変化を示す線図、第
6図は本発明法と従来法との予備処理剤の費用指
数を比較する線図、第7図は本発明法と従来法と
の溶銑予備処理時の発生スラグ量指数を比較する
線図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 混銑車等収容容器の溶銑中に吹込みランスを
    浸漬し該ランスを介してそれぞれ異なる溶銑予備
    処理剤を吹込み脱珪、脱りんおよび脱硫する溶銑
    の予備処理方法において、前記溶銑の予備処理に
    酸化鉄と生石灰とを吹込みスラグの塩基度CaO/
    SiO2を2.0〜2.5に維持して前記溶銑のSi濃度を
    0.03%以下とする脱珪および脱りんを行う段階
    と、前記脱珪、脱りん処理後引き続き前記溶銑に
    ソーダ灰を吹込んで脱硫処理する段階と、を有し
    て成ることを特徴とする溶銑の予備処理方法。
JP5583687A 1987-03-11 1987-03-11 溶銑の予備処理方法 Granted JPS63223114A (ja)

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