JPH0437131B2

JPH0437131B2 -

Info

Publication number: JPH0437131B2
Application number: JP59030318A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakajima; Masato Mukai; Naonori Morya
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1992-06-18
Also published as: JPS60177113A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、脱炭精錬に供される前の溶銑の処理
法に係り、より詳しくは、溶銑の脱珪、脱燐また
は脱硫の一種または二種以上の処理を連続的に且
つ場合によつて数種の反応を同時にしかも高効率
に実施する溶銑の処理法に関する。近年、鋼材の使用環境は益々厳しくなり、従来
にまして燐や硫黄に代表される鋼中不純物元素の
低減化、鋼材の高純度化が要求されている。一
方、上吹き転炉に代表される製鋼炉での、特に脱
燐などの精錬機能は、後工程での連鋳比率の増加
や二次精錬の普及により高い出鋼温度が要求され
ることなどから、もはや限界に達している。従つ
て、最近では溶銑段階で脱珪、脱燐、脱硫を行
う、いわゆる溶銑の予備処理技術の開発がさかん
になされ、また実用に供されている。しかし、こ
れまでに提案された各種の溶銑処理法はそれなり
に利点もあるが、実操業的にはまだまだ不十分な
ものであり、数多くの問題が残されている。例え
ば、処理中での温度低下が著しいこと、用いるフ
ラツクスの使用量が大であること、排滓に時間が
かかること、工程の増加をきたし製造フローが複
雑化すること、などの問題を抱えている。これらの問題は、概して言えば、脱珪、脱燐、
脱硫という各反応操作をそれぞれ別個に行い、場
合によつては別の反応容器でこれらを個別に実施
しているところに一つの原因がある。例えば従来において、溶銑樋、トピードカー、
輸送鍋、或いは転炉などの複数の反応容器で経る
間の溶銑に対して、脱珪、脱燐または脱硫に必要
なフラツクスや精錬剤をそれぞれ個別に投入して
精錬することが最も普通に実施されているが、こ
の場合に既述のような問題が生ずることは明らか
である。例えばこの各々の反応を実施する容器は
転炉を別にして元々は溶銑の輸送目的としたもの
であつて、特に反応操作を目的として設計された
ものではないから、反応に最適な条件をこの中で
実現するには本質的に困難を伴うと共に個別に排
滓作業を必要とするからその処理作業の操業性を
阻害し、同時に、精錬を遂行する上での高級耐火
物の使用とその補修が怠れないから通常は複数あ
るかような輸送容器の改造および補修に多大の費
用を必要とする。また、精錬の効率を向上させる
には適度の攪拌を必要とし、特にCaO系フラツク
スを用いた場合にはかなり激しい攪拌を必要とす
るが、この場合に容器の振動やスプラツシユの飛
散を伴うので、トピードカーや輸送鍋で反応に必
要な攪拌動力を確保しようとするのは設備費の面
でも安全性の面でも不合理がある。加えて、溶銑
がこのような複数個の反応容器でそれぞれ異なる
目的の精錬を実施されている現状では、処理中に
温度低下の増大を伴うことは避けがたい。本発明は、如上のごとき溶銑処理の実情にかん
がみ、脱珪、脱燐および脱硫を一括して処理する
合理的な溶銑処理法の開発を目的としてなされた
もので、本発明者らは、この目的を達成すべく溶
銑の脱珪、脱燐および脱硫の反応挙動に関し広汎
な試験研究を重ねて来た。その結果、いくつかの
新しい知見事実を得て、ここに、溶銑の脱珪、脱
燐または脱硫の一種または二種以上の処理を連続
的に且つ場合によつて数種の反応を同時にしかも
高効率に実施することのできる非常に合理的かつ
高能率の溶銑の処理法を開発することができた。
すなわち本発明者らは、従来より提案されまた実
用化されている不活性ガスをキヤリヤガスとして
精錬用フラツクスをインジエクシヨンする方法や
冷却ガスを使用しながら酸素富化ガスをインジエ
クシヨンする方法等では反応を効果的に進行させ
るうえで限界が存在することにかんがみ、これに
代わる新しい脱珪脱燐法として、酸素富化ガスを
キヤリヤガスとして精錬用フラツクスを溶銑の湯
面下にインジエクシヨンする連続処理法を開発し
たものである。本発明法の基本的な特徴は、先の特許請求の範
囲に記載のとおりであるが、その骨子とするとこ
ろは、第一に、水平方向に流れる溶銑の連続流れを形
成し、この溶銑の連続流れに対してその位置が固
定された一本または複数本の湯面下のノズルから
精錬用物質をこの連続流れを横切るように供給す
ること、第二に、この精錬用物質として、粉状の固体物
質と酸素含有気体（好ましくは酸素濃度が50vol.
％以上の酸素含有気体）とからなる精錬用物質を
使用すること、第三に、この精錬用物質の連続供給ゾーンを溶
銑が連続的に通過するさいに脱珪反応と脱燐反応
を順にまたは同時に並行して進行させること（こ
れは、換言すれば、従来のように湯面下に形成し
た溶融スラグとの反応によつて脱珪脱燐を図るの
ではなく、湯中に供給される精錬物質の連続流れ
と溶銑の連続流れを直接接触させることによつて
反応を進行させることを意味する）、さらに加えて、処理対象とする溶銑中のSi含有
量やＰ含有量に応じて、前記の精錬用物質の連続
供給ゾーンをいくつか設定し、上流側のゾーンで
は脱珪反応を主として行わせ、（但しこのゾーン
で脱燐反応も付随して進行させることもある）、
その下流側のゾーンでは脱燐反応を主として行わ
せること（このゾーンで、脱珪反応と脱硫反応も
付随して進行させることもある）、さらに、精錬用物質として、粉状の固体物質と
実質上不活性のガスとからなる精錬用物質を使用
することによつて、このゾーンで脱硫反応を主と
して進行させること、などを基本的要件とする溶銑の処理法であり、
処理対象とする溶銑中のSi含有量、Ｐ含有量、Ｓ
含有量に応じて脱珪、脱燐または脱硫のうちの一
種でもまた二種以上の反応を適宜実施できるよう
にした溶銑の連続処理法である。以下に本発明内容を具体的に説明する。第１図は本発明法を実施するのに適した装置の
例を示したもので、水平方向に流れる溶銑の連続
流れを形成するための容器として、図示のように
一方の側端部に溶銑を連続供給する溶銑導入口１
を、他方の側端部もしくはその近傍に連続排出す
る流出口２を有した横方向に延びる精錬容器３を
使用する。この容器３の底部には、容器内の溶銑の連続流
れに対してをこの連続流れを横切るように粉体と
気体とからなる精錬用物質を供給するノズル４が
溶銑の流れ方向に間隔をあけて複数個連設されて
おり、各ノズル４は、粉体供給源５と気体供給源
６および７にその固気比調整手段を介してつなが
つている。粉体供給源５は、CaO，CaF₂、ミルスケール
や鉄鉱石あるいは焼結鉱粉などの混合粉体の供給
源であり、気体供給源６はアルゴンガスや窒素ガ
スなどの不活性ガス供給源、気体供給源７は純酸
素供給源である。８は不活性ガスの供給量を調節
する不活性ガス調節弁、９は純酸素の供給量を調
節する酸素調節弁、１０は粉状物質を供給するデ
スペンサーである。このデスペンサー１０は、不
活性ガス調節弁８、および酸素調節弁９によつ
て、各ノズル４に供給される粉状物質の組成と
量、気体の組成と量および固気比が調節される。ノズル４は、第２図に示すような耐火物製の単
管ノズルが使用されている。すなわち、耐火物製
の内筒１１と耐火物製の外被１２とからなるノズ
ル部材が、容器３の耐火物層１３に、この耐火物
層１３の内表面とノズル先端面が整合するよう
に、装着されており、内筒１１には鋼製（ステン
レス鋼製）のパイプ１４が容器３の外側から装入
され、このパイプ１４がジヨイント１５を介して
前述のデスペンサー１０にホース１６によつて接
続されている。このように、ノズル４は耐火物製
ではあるが、本発明法に従つて酸素富化ガスをキ
ヤリヤガスとして粉体を溶銑中に供給しても、こ
の粉体のもつ顕熱と潜熱による奪熱によつてこの
耐火物製単管ノズルの先端部に溶銑のメタル分を
含む凝固シエルが形成され、これが耐火物溶損を
防止する保護体となるので、ノズル４が溶損する
ことなく酸素富化ガスをキヤリヤガスとして粉体
をインジエクシヨンすることができる。なお、不
活性ガスをキヤリヤガスとして脱硫用の粉体をイ
ンジエクシヨンする場合（例えば後述のように脱
燐ゾーンの下流側域で脱硫を行なう場合）には、
酸素富化ガスの場合のようにノズル先端部で高温
の酸化反応が生じるようなことは殆んどない。こ
のためにノズル先端部の溶損は回避できる。第１図において、１７は容器３に供給する溶銑
の流量を制御するスライデイングノズル、１８は
容器３から流出させる流量を制御するスライデイ
ングノズルであり、これの調節によつて、容器内
を流れる溶銑の流量が制御される。１９〜２０は
容器壁に設けた外気に開放する窓であり、これら
は精錬操作によつて発生するスラグを器外に排出
するのに供される。また容器３の天井部に設けら
れた開口２２はガス排出口であり、ここから出る
排ガスはこの容器３の上部のフード（図示しな
い）に導かれる。また、２４は生成したスラグの流れをせき止め
る堰である。この堰２４は第１図のように一つで
あつてもよいし、第３図のように複数あつてもよ
い。本発明において、この堰２４は単にスラグの
流れをせき止めるためだけに使用され、反応のゾ
ーンを区分するために供されるものではない。本
発明においては、反応はゾーンはノズル４の設置
される位置に形成されるのであり、例えばこの堰
２４で区切られてはいなくとも上流側のノズルの
位置では脱珪反応ゾーン、下流側のノズル位置で
は脱燐ゾーンや脱硫ゾーンが形成されるのであ
る。この点、例えば特公昭58−56006号公報には、
仕切壁を介してその上流側に脱珪専用の脱珪室を
設けた精錬炉が示されているが、この公報記載の
発明が上吹きの精錬炉である点で本発明とは基本
的に相違することの他に、本発明ではこのような
仕切壁で脱珪と脱燐の反応ゾーンを区分するので
はない点でその実態内容においても基本的に相違
している。第４図〜第５図は溶銑の流れ方向の軸と直角方
向の容器断面を示しており、回転手段２５によつ
てこの円筒状の容器３がその軸の回りに回転でき
るように構成された例を示している。第４図は精
錬操作が行われる位置を、第５図はやむなく精錬
操作を中断せざるを得ないときに約90度回転した
状態を示している。この約90度回転した位置では
ノズル４が湯と接触しない位置にくるように操作
する（例えば容器内に滞留させておく溶銑を若干
減らしておく）。以上の構成になる精錬装置を使用することによ
つて、本発明の溶銑処理が好適に実施できるので
あるが、その方法を以下に具体的に説明する。まず、低Si含有量の溶銑を対象とする場合の脱
燐処理について説明する。脱珪を特に必要としない低Si含有量の溶銑を対
象として脱燐反応を主として行わせる場合には、
この溶銑を容器に供給し、その連続流れを横切る
ようにノズルから脱燐反応に必要な酸素源および
生石灰をインジエクシヨンする。例えば、酸素濃
度が50vol％以上の気体と、酸化カルシウムと酸
化鉄の合計が50重量％以上の粉状の固体物質とか
らなる精錬用物質をノズルから溶銑の連続流れを
横切るように供給する。これによつて、この精錬
用物質の連続供給ゾーンを溶銑が連続的に通過す
ることになるが、この溶銑と精錬用物質との直接
的な接触によつて脱燐反応が効果的に進行する。第６図〜第８図は溶銑の湯面下にインジエクシ
ヨンする物質中の総酸素量が脱燐反応を律するこ
とを示す本発明者らの行つた試験結果図である。第６図は、純酸素をキヤリヤガスとして、40％
CaO−10％CaF₂−50％ミルスケールからなる粉
体、または80％CaO−20％CaF₂からなる粉体を
その供給速度を変えて、Ｐ含有量がほぼ0.15％の
溶銑中にインジエクシヨンした場合の脱燐挙動
を、供給したCaO原単位で整理したものである。
この第６図の結果は、CaO原単位で整理しても脱
燐速度にはバラツキがあり、従つてCaO量の増減
だけでは脱燐挙動は説明しきれないことを示して
いる。これに対して第７図は、同じ試験結果を溶
銑中に供給した総酸素量（キヤリヤガスとして導
入した酸素とミルスケールとしての導入した酸素
の合計量）で整理して示したものであるが、この
場合には、脱燐量は総酸素量と完全な一致を示し
ている。すなわち、インジエクシヨンした粉状物
質の種類や供給量が異なつたとしても、言い換え
れば、インジエクシヨンされたCaO量やCaF₂量
とは無関係に、全体として供給された反応生酸素
の量がどれだけであつたかが、脱燐量と直接的な
関係を持つということを示している。すなわち脱
燐反応は、溶銑中に供給されたトータルの酸素
量、すなわち酸素ガスとミルスケール中の酸化鉄
中の酸素量の合計で律速されるのである。また、
第８図は、キヤリヤガスとして窒素ガスを使用し
た以外は前記と同様の試験を行い、この窒素ガス
をキヤリヤガスとするインジエクシヨンと、前記
の酸素ガスをキヤリヤガスとするインジエクシヨ
ンとを、インジエクシヨンした粉体原単位で整理
したものであるが、後者の場合には非常に少ない
粉体原単位で著しい脱燐効果が得られることを示
している。すなわち、本発明法に従つて、気体および粉体
からなる酸素源と溶銑とを直接的に接触させる場
合には、極めて効果的な脱燐を実施できることが
わかる。本発明者らは前記試験のほかにも数多く
の試験を繰り返したが、酸素濃度が50vol％以上
の気体をキヤリヤガスとして、酸化カルシウムと
酸化鉄の合計が50重量％以上の粉状物質を固気比
（Kg／Ｎm³）が４〜50となるように供給する場合
に良好な脱燐処理ができることを確認した。すな
わち、このような気体酸素と固体酸素からなる酸
素源をノズルから溶銑の連続流れを横切るように
連続供給することよつて、この酸素連続供給ゾー
ンに溶銑を連続的に通過させるようにすると、両
者の直接的な接触によつて脱燐反応を連続的かつ
効果的に進行させることができるのである。この
場合、粉状物質に含有させるCaOは、溶銑中のＰ
と酸素源の酸素とが反応して生成した酸化燐を固
定して浮上させる役割を果たすものと思われる。
また適量のCaF₂を同時にインジエクシヨンする
と、CaO単味あるいはCaO−NaF，CaO−CaCl₂
系に比べて著しく脱燐効率を向上させることがで
きることも本発明者らは実験により確認した。なお、この脱燐処理において、前記の精錬用物
質の供給ゾーンを溶銑が通過するさいに脱燐と同
時に脱硫も進行する場合がある。しかしその脱硫
の程度は脱燐ほど極低域にまで進行しないのが通
常であるから、特に極低域までの脱硫を意図する
場合には、後述のように脱燐が進行してしまつた
溶銑に対して脱燐用とは異なる精錬用物質の供給
ゾーンを通過させるのがよい。次ぎに、Si含有量の高い溶銑を対象として脱珪
を実施する場合について説明する。この脱珪処理も、前述の脱燐処理と同様に、こ
の溶銑を容器に供給し、その連続流れを横切るよ
うにノズルから脱珪反応に必要な酸素源をインジ
エクシヨンする。例えば、酸素濃度が50vol％以
上の気体と、酸化カルシウムと酸化鉄の比
（CaO／酸化鉄の比）が0.6〜1.5の範囲で両者の
合計量が90重量％以上となるように配合した粉状
物質と、をノズルから溶銑の連続流れを横切るよ
うに供給する。これによつて、この精錬用物質の
連続供給ゾーンを溶銑が連続的に通過することに
なるが、そのさいに溶銑とこの精錬用物質との直
接的な接触によつて、脱珪反応が効果的に進行す
る。本発明者らが行つた多くの試験の結果では、
酸素濃度が50vol％以上の気体と、酸化カルシウ
ムと酸化鉄の比（CaO／酸化鉄の比）が0.6〜1.5
の範囲で両者の合計量が90重量％以上となるよう
に配合した粉状物質と、からなる精錬用物質を使
用して本発明法を実施すると、従来の酸化脱珪処
理では必ずみられたフオーミング現象を殆ど生ず
ることなく脱珪処理ができる且つその脱珪反応も
非常に迅速に進行することがわかつた。なお、この脱珪処理において、特に意図しなく
ても、前記の脱珪用の精錬物質の供給ゾーンを溶
銑が通過するさいに脱燐も同時に進行する場合が
ある。この脱燐は、溶銑中のSi含有量が低くなつ
てから特に著しく進行する。従つて、第１図に示
すような複数本のノズルのいずれもから前記の脱
珪用の精錬物質を供給して脱珪ゾーンを溶銑の流
れ方向に複数形成する場合には、下流側ほど溶銑
中のSi含有量が低くなるので、この下流側では脱
珪と同時に脱燐反応も並行して進行することにな
る。しかし、特に脱燐を意図し、極低域にまで脱
燐を行わせるには、次にのべるように、この脱珪
ゾーンのあとに脱燐ゾーンを溶銑が通過するよう
にするのがよい。つまり、Si含有量が高い溶銑を対象として脱燐
処理を実施する場合には、本発明法に従つて前記
の脱珪処理を実施した溶銑を前記の脱燐用精錬物
質を使用する脱燐ゾーンに連続的に供給すればよ
い。より具体的には、Si含有量が高く且つＰを含
む溶銑の連続流れを横切るようにまず脱珪反応に
必要な酸素源をインジエクシヨンする。これは例
えば、前述のように酸素濃度が50vol％以上の気
体と、酸化カルシウムと酸化鉄の比（CaO／酸化
鉄の比）が0.6〜1.5の範囲で両者の合計量が90重
量％以上となるように配合した粉状物質と、をノ
ズルから溶銑の連続流れを横切るように供給す
る。そして、この脱珪ゾーンを通過してSi含有量
が0.2％以下、より好ましくは0.15％以下にまでSi
含有量が低下した溶銑の連続流れに対して、酸素
濃度が50vol％以上の気体と、酸化カルシウムと
酸化鉄の合計が50重量％以上の粉状の固体物質と
からなる脱燐精錬用物質をノズルから溶銑の連続
流れを横切るように供給するのである。第１図の
容器を使用する場合について言えば、溶銑流れに
対して上流側に位置するノズルからは該脱珪精錬
用物質をインジエクシヨンし、下流側に位置する
ノズルからは該脱燐精錬用物質をインジエクシヨ
ンするのである。この上流側での脱珪精錬用物質
と下流側での脱燐精錬用物質とは先述のように、
同じものであつてもよいが。後者ではCaOの一部
をCaF₂で置き換えたものを使用するのが実際上
は便宜である。このようにして脱珪とこれに引き
続く脱燐とを実施する場合に、湯面上に浮遊して
くるスラグ分を分離して回収することを意図する
ならば、つまり、Ｐ分の少ないスラグとＰ分の多
いスラグとを分離しながら連続採取することがス
ラグの利用を図る上で有利な場合には、第３図の
例のように、スラグの流れを遮断する堰２４を設
けこの堰２４の上流側の容器壁に排滓用の開口を
設けておけば、容易にこれが実現できる。次に脱硫処理であるが、この場合には対象とす
る溶銑の連続流れを横切るように、粉状の固体物
質と実質上不活性のガスとからなる精錬用物質を
ノズルから溶銑中に供給することによつてこのゾ
ーンで脱硫反応を効果的に進行させることができ
る。不活性ガスとしては窒素ガスやアルゴンガス
などを使用する。粉状の固体物質としてはソーダ
灰などが好適である。脱珪および脱燐を特に必要
としない溶銑の脱硫を図る場合に、第１図の精錬
装置にこの低Siおよび低Ｐの溶銑を供給してこの
脱硫処理を実施することができるが、脱珪およ
び／または脱燐を第１図の装置で実施すると同時
にこの脱硫処理を実施するのが実際的である。こ
の場合、既述のように脱燐ゾーンを通過させる脱
燐処理操作時において脱硫も或る程度並行して進
行するが、脱燐ゾーンを通過したあとの溶銑を脱
硫ゾーンに通過させるのがよい。つまり、脱燐ゾ
ーンの下流側に脱硫ゾーンを設けるのがよい。このようにして、本発明の溶銑の処理法は、例
えば第１図の精錬装置を使用して、脱珪、脱燐ま
たは脱硫のいずれか一種を単独的に実施するのも
よいし、脱珪、脱燐または脱硫の二種以上を組合
せて同時にまたは並行して複合的に実施するのも
よい。その選択は処理対象とする溶銑中のSi含有
量、Ｐ含有量およびＳ含有量によつて決められる
が、基本とする点は、水平方向に流れる溶銑の連
続流れと接する部位に固定した１本または複数本
のノズルから、粉状の固体物質と酸素含有気体ま
たは不活性ガスとからなる精錬用物質を、この溶
銑の連続流れを横切るように溶銑の湯面下に連続
的に供給することであり、これによつて、この精
錬用物質の連続供給ゾーンを溶銑が連続的に通過
するさいに目的とする効果的な脱珪、脱燐または
脱硫の連続的処理が達成されるものである。その
さい、既述のように粉状の固体物質と酸素含有気
体からなる精錬物質を湯面下に連続供給するノズ
ルとしては耐火物製の単管ノズルを用いて脱燐ま
たは脱珪・脱燐を行ない、粉状の固体物質と不活
性ガスとからなる精錬用物質を連続供給して脱硫
を行なうさいのノズルとしても同様に耐火物製の
単管ノズルを用いて実施できる。なお、後記の実施例では、かようなノズル（第
２図に示したノズル）を上流側のＡゾーンに５
本、中流側のＢゾーンに４本の合計９本用いた例
を示したが、容器形状や溶銑流量によつては各ゾ
ーンに１本づつ該ノズルを配置しても各ゾーンを
流れる溶銑と精錬物質が良好に接触する機会が得
られることもある。しかし、いずれにしても、水
平方向に流れる溶銑の連続流れを横切る方向に向
けて湯面下の該ノズルから精錬物質が溶銑内に供
給されることが肝要である。以下に本発明者らの実施した本発明法の代表的
な実施試験例を挙げる。以下に述べる試験は、幅400mm、長さ3mで、浴
深が600mmの容量５トンの第１図に示したような
反応容器であつて、その底部に９本のノズルを湯
の流れ方向に沿つて約25cmの間隔をあけて配置し
た精錬装置を用いて実施したものである。各ノズ
ルは内径が５mmの耐火物製単管ノズルである。溶
銑の流れ方向に沿う軸と直角方向の容器の断面
は、第３〜４図とは異なり矩形である。第９図に
示すように、上流側５本のノズルが位置するゾー
ンをＡゾーン、下流側４本の位置するゾーンをＢ
ゾーン、その下流のノズルがないゾーンをＣゾー
ンと呼ぶ、ＡゾーンのノズルとＢゾーンのノズル
には以下の各実施例で述べるように種類の異なる
精錬用物質を導入した。処理にあたつては、処理
対象溶銑の流入前に、種湯となる溶銑を５トン高
周波誘導炉で人工的に作つてこれを該容器に５ト
ン導入し（実施例１）以後、処理対象とする高炉
溶銑約60トンを処理時間約150分で連続処理した。
そのさい溶銑の導入量に見合うように処理済溶銑
を容器から排出した。実施例１溶銑中の化学成分が、Ｃ：4.6％，Si：0.42％，
Mn：0.43％，Ｐ：0.115％，Ｓ：0.035％であり、
温度が1410〜1320℃の高炉溶銑を被処理溶銑と
し、Ａゾーンの５本のノズルの各々には、80vol％
酸素＋20vol％窒素の気体を120Nl／minの流量で
流すと共に、この気体をキヤリヤガスとして50％
CaO＋50％ミルスケールからなる粉状物質を２
Kg／（min・本）の量で供給し、また、Ｂゾーンの４本のノズルの各々には、80vol％
酸素＋20vol％窒素の気体を120Nl／minの流量で
流すと共に、この気体をキヤリヤガスとして40％
CaO＋10％CaF₂＋50％ミルスケールからなる粉
状物質を１Kg／（min・本）の量で供給するとい
う精錬用物質の供給条件のもとで、該高炉溶銑を、既述の種湯をいれた容器に、供
給速度を400Kg／minとして合計62トン流す連続
処理を実施した。高炉溶銑導入から150分経過する直前で各ノズ
ル位置に対応する場所から分析用の試料を採取し
そのSi含有量、Ｐ含有量およびＳ含有量を示した
のが第１０図である。また、第１２図の左欄は、
本実施例の開始から終わりまでの間に容器から連
続して取り出される処理済溶銑を刻々採取し、こ
のＰ含有量を調べた結果を示したものである。第１０図に見されるように、Ａゾーンにおいて
急激な脱珪反応が進行している。そして、このＡ
ゾーンの後期におけるSi含有量が0.1％近辺にま
で低下したゾーンでは脱燐と脱硫も進行しはじめ
ている。脱燐はＢゾーンに入ると一層低域にまで
進行し、また脱硫も併せて進行している。第１２図の結果は、処理開始後約15分以降で処
理済溶銑のＰ濃度が0.03〜0.04％の間を推移する
ようになり、非常に安定した脱燐および脱珪の同
時処理が行われたことを示している。なお、第１
２図における処理時間０でのＰ濃度は種湯の濃度
であり、従つてこれは対象外である。本例のフラツクスの総原単位は約35Kg／トンで
あるが（CaO：16.5Kg／トン）、これは、現在知
られている溶銑の脱珪脱燐処理の方法でのフラツ
クス原単位と比べて著しく少ない量である。従来
のいかなる溶銑の処理法においても、35Kg／トン
程度のフラツクス量でSi濃度が0.4％程度の溶銑
を対象として脱燐に成功した例は見当たらない。
このような少ないフラツクス量では、従来法では
高々、Siが0.10〜0.15％まで脱珪されるに過ぎな
いのであつて、脱燐にまではいたらないのが通常
であつた。従つて、本本発明法によると極めてす
ぐれた反応効率のもとで脱珪および脱燐反応が進
行していると言える。実施例２ Si含有量が0.13％である点だけが実施例１の溶
銑とは異なる溶銑を使用し、実施例１の処理に引
き続いてこのSi含有量0.13％の溶銑を実施例１と
同じ条件で連続処理した。すなわち、実施例１の
連続処理過程にある溶銑が存在する既述の精錬容
器に対して、供給する溶銑としてSi含有量を予め
0.13％まで低くした溶銑に切り換えて実施例１と
同じ処理を実施した。溶銑の供給速度は実施例１
と同じ400Kg／minであり、処理量は57トンであ
つた。この処理終了の直前で各ノズル位置に対応する
場所から分析用の試料を採取し、そのSi含有量、
Ｐ含有量およびＳ含有量を前記の第１０図と同様
の関係をもつて第１１図に示した。また第１２図
の右欄は、本実施例の開始から終わりまでの間に
容器から連続して取り出される処理済溶銑を刻々
採取しそのＰ含有量を調べた結果を示したもので
ある。第１１図に見られるように、Ａゾーンの上流側
で脱珪が完了し、これに伴つて脱燐がこのＡゾー
ンを通過する間にかなり進行している。同時に脱
硫もこのＡゾーンで一部進行している。Ｂゾーン
に入ると脱燐と脱硫が同時にさらに進行するよう
になる。また第１２図の結果は、処理開始後約15
分以降で処理剤溶銑のＰ濃度が実施例１より更に
低い0.01％前後を推移するようになり、非常に安
定した脱燐処理が少ないフラツクス原単位のもの
とで行われたことを示している。なお、第１２図には、処理前溶銑の温度と処理
後溶銑の温度推移を併記したが、温度降下の程度
はこの少量の溶銑処理でもこの程度であるから、
大量処理では所謂1/3乗法則を適用して推定する
と、20℃から多くても50℃程度となる。この点、
従来の溶銑処理では脱燐処理だけでも約70℃の温
度低下は避けられないから、本発明法は温度降下
の抑制という面でも非常に有利な方法あると言え
る。また、本実施例では処理中に発生したスラグの
排滓性が非常に良好であつた。実施例３溶銑中の化学成分が、Ｃ：4.5％，Si：0.15％，
Mn：0.45％，Ｐ：0.110％，Ｓ：0.037％で、温度
が1340℃の高炉溶銑65トンを、Ａゾーンの５本のノズルの各々には、80vol％
酸素＋20vol％窒素の気体を120Nl／minの流量で
流すと共に、この気体をキヤリヤガスとして40％
CaO＋10％CaF₂＋50％ミルスケールらなる粉状
物質を2.0Kg／（min・本）の量でインジエクシ
ヨンし、また、Ｂゾーンの４本のノズルの各々には、窒
素ガスを40Nl／minの流量で流すと共に、この窒
素ガスをキヤリヤガスとしてソーダ灰を0.4Kg／
（min・本）の量でインジエクシヨンするという
インジエクシヨン条件で、前例同様に連続処理し
た。連続処理が定常化した状態において各ノズル位
置に対応する場所から分析用の試料を採取しその
Si含有量、Ｐ含有量およびＳ含有量を、前記の第
１０図と同様の関係をもつて第１３図に示した。
またＢゾーン入口およびＣゾーンで採取した各化
学成分の平均値を第１表に示した。

【表】第１３図および第１表から、Ａゾーンにおいて
フラツクス原単位25Kg／トンで、脱珪（Si％：
0.15→tr.）と、脱燐（Ｐ％：0.110→0.007）とが
進行し、また脱硫の一部が進行し（Ｓ％：0.037
→0.015）、またＢゾーンにおいてソーダ灰４Kg／
トンの使用量で極低域までの仕上げ脱硫が効率よ
く進行していることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに好適な精錬
装置の例を示す略断面の機器配置系統図、第２図
は第１図の装置に使用することのできるノズルの
例を示す断面図、第３図は本発明方法を実施する
精錬装置の他の例を示す略断面図、第４図は第３
図の装置のＸ−Ｘ線断面図、第５図は第３図の装
置を90度回転した状態のＸ−Ｘ線断面図、第６図
は本発明法の原理を説明するためのCaO量と脱燐
量との関係図、第７図は本発明の原理を説明する
ためのトータル酸素量と脱燐量との関係図、第８
図は本発明の原理を説明するためのフラツクス原
単位と脱燐量との関係図、第９図は本発明実施例
を説明するためのノズル位置を示す略断面図、第
１０図は本発明法を実施した場合の溶銑中の成分
挙動の例を示す図、第１１図は本発明法を実施し
た場合の溶銑中の成分挙動の他の例を示す図、第
１２図は本発明法の連続処理によつて得られた処
理済溶銑中のＰ含有量の経時変化図、第１３図は
本発明法を実施した場合の溶銑中の成分挙動の他
の例を示す図である。１……溶銑流入口、２……溶銑流出口、３……
容器、４……ノズル、５……粉状物質供給源、
６，７……気体供給源。

Claims

【特許請求の範囲】１水平方向に流れる溶銑の連続流れと接する部
位に固定した１本または複数本の耐火物製単管ノ
ズルから、粉状の固体物質と酸素含有気体とから
なる精錬用物質を、この溶銑の連続流れを横切る
ように溶銑の湯面下に連続的に供給し、この精錬
用物質の連続供給ゾーンを溶銑が連続的に通過す
るさいに主として脱Ｐ反応を行わせる溶銑の処理
法。２酸素含有気体は酸素濃度が50vol.％以上の気
体である特許請求の範囲第１項記載の溶銑の処理
法。３水平方向に流れる溶銑の連続流れと接する部
位に固定した１本または複数本の耐火物製単管ノ
ズルから、粉状の固体物質と酸素含有気体とから
なる精錬用物質を、この溶銑の連続流れを横切る
ように溶銑の湯面下に連続的に供給し、この精錬
用物質の連続供給ゾーンを溶銑が連続的に通過す
るさいに主として脱Si反応を行わせる溶銑の処理
法。４酸素含有気体は酸素濃度が50vol.％以上の気
体である特許請求の範囲第３項記載の溶銑の処理
法。５水平方向に流れる溶銑の連続流れと接する部
位に固定した１本または複数本の耐火物製単管ノ
ズルから、粉状の固体物質と酸素濃度が50vol.％
以上の酸素含有気体とからなる精錬用物質を、こ
の溶銑の連続流れを横切るように溶銑の湯面下に
連続的に供給し、この精錬用物質の連続供給ゾー
ンを溶銑が連続的に通過するさいに主として脱Si
反応を行わせ、ついでこの脱Siゾーンを通過したあとの水平方
向に流れる溶銑の連続流れと接する部位に固定し
た１本または複数本の耐火物製単管ノズルから粉
状の固体物質と酸素濃度が50vol.％以上の酸素含
有気体とからなる精錬用物質を、この溶銑の連続
流れを横切るように溶銑の湯面下に連続的に供給
し、この精錬用物質の連続供給ゾーンを溶銑が連
続的に通過するさいに主として脱Ｐ反応を行わせ
る溶銑の処理法。６水平方向に流れる溶銑の連続流れと接する部
位に固定した１本または複数本の耐火物製単管ノ
ズルから、粉状の固体物質と酸素濃度が50vol.％
以上の酸素含有気体とからなる精錬用物質を、こ
の溶銑の連続流れを横切るように溶銑の湯面下に
連続的に供給し、この精錬用物質の連続供給ゾー
ンを溶銑が連続的に通過するさいに主として脱Ｐ
反応を行わせ、ついでこのゾーンを通過したあとの水平方向に
流れる溶銑の連続流れと接する部位に固定した１
本または複数本のノズルから、粉状の固体物質と
実質上不活性のガスとからなる精錬用物質を、こ
の溶銑の連続流れを横切るように溶銑の湯面下に
連続的に供給し、この精錬用物質の連続供給ゾー
ンを溶銑が連続的に通過するさいに主として脱Ｓ
反応を行わせる溶銑の処理法。