JPH0437137B2 - - Google Patents
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Classifications
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
〈産業上の利用分野〉
この発明は、低温溶銑の脱燐（以降、脱Ｐと記
す）率を向上する共に、処理後溶銑の十分な温度
確保を図り得る溶銑の昇温脱Ｐ方法に関するもの
である。 〈従来の技術〉 近年、各種鋼材に対する品質要求が一段と高ま
つてきたことに呼応し、低Ｐ鋼の安価溶製や製鋼
トータルシステムとしてのコスト合理化｛造滓剤
トータル使用量の節減、転炉でのマンガン鉱石の
溶融還元によるフエロマンガンの節減｝を目的と
して製鋼前の溶銑を脱Ｐする“溶銑脱Ｐ処理”の
採用が積極的になされるようになつてきた。 なお、これまでに提案された溶銑脱Ｐ処理手段
の代表的なものとして、次のような方法が挙げら
れる。 (A) トーピード内の溶銑に生石灰系のフラツクス
又はソーダ灰をインジエクシヨンする方法。 (B) 取鍋内の溶銑に生石灰系のフラツクスをイン
ジエクシヨンしたりブラステイング（吹き付
け）したりする方法。 (C) 高炉鋳床樋中の溶銑に生石灰系のフラツクス
をブラステイングする方法。 (D) 転炉を使用し、生石灰系フラツクスを用いて
吹錬する方法〔鉄と鋼、（1981）、S268頁〕。 (E) 上下両吹き転炉を使用し、転炉滓｛脱炭（以
降、脱Ｃと記す）で生じたもの｝を脱Ｐ剤の主
成分として用いて吹錬する方法〔特願昭61−
132517号〕。 ところが、一般に、このような溶銑脱Ｐ処理を
施すと溶銑の温度低下を招くことが知られてい
る。しかも、例えば2000〜3000m3級の高炉を持つ
製鉄所であつて、かつ容量が150t以下程度の小形
トーピードによつて溶銑を取り扱つているような
ところでは高炉出銑から次工程までの間の熱放散
が大きく、溶銑の温度降下は一層顕著となつてい
た。 しかるに、最近、次の製鋼工程でスクラツプ溶
解を行つたり、マンガン鉱石等の溶融還元の量を
多くして転炉終点［Mn］濃度を高め、合金鉄
（フエロマンガン）の添加量を抑えたりして製鋼
コストの低減を図ることが試みられるようになつ
たが、この場合、供給される溶銑は［Ｃ］濃度を
できるだけ高く、かつ温度も可能な限り高くして
おくことが重要であり、上記溶銑温度の低下は是
非とも避けねばならないことであつた。 もつとも、溶銑脱Ｐ時における溶銑温度の上昇
方法として、脱Ｐ剤の添加と共に少量（5Nm3／
ｔ程度）の酸素ガス吹込みを行い、この吹込み酸
素により溶銑中［Si］と溶銑中［Ｃ］の一部を燃
焼させることも検討され実施されてもいるが、こ
の程度の酸素吹込みでは溶銑温度を所望値にまで
大きく上昇させることはできなかつた。 勿論、酸素ガス吹込み量を多くすれば溶銑温度
の更なる上昇を図れる可能性もあるが、この場合
には脱Ｃ量が多くなるのでトーピードや取鍋等で
の処理では送酸及び集塵設備面から限界があり、
実際に採用できる手段ではなかつた。 これに対して、前記(D)又は(E)項で示した如く脱
Ｐ処理に上下両吹き転炉を用いる場合には、送酸
や集塵設備面での問題がないので上吹き酸素量を
例えば10Nm3／ｔ以上と言つた大きな値とするこ
ともでき、これにより溶銑の温度を上昇させて脱
Ｐ剤の滓化を促進し脱Ｐ率の向上を図ることが可
能であつたが、この場合には溶銑の脱Ｃが過度に
進み、脱Ｐ処理後の溶銑中［Ｃ］濃度が例えば
3.5重量％以下にまで低下してしまい、次の転炉
（脱Ｃ炉）での熱源不足となつて転炉でのスクラ
ツプ使用量、マンガン鉱石、鉄鉱石の溶融還元可
能量が低下し、コスト低減効果が小さくなると言
う問題があつた。 また、前記(D)又は(E)項で示した溶銑脱Ｐ処理を
行う際には予め高炉鋳床或いはトーピードで高炉
から出た溶銑を脱Si処理しておくのが有利である
が、この場合に酸化鉄を主体とする脱Si剤を添加
して脱Si処理すと、やはり溶銑温度の低下を招
き、製鋼工場の転炉（脱Ｐ炉）へ注銑した場合の
溶銑温度は時には1300℃以下程度に落ちてしま
い、場合によつては1250℃以下にまで低下するこ
ともあつた。そして、このように溶銑の温度低下
が進むと、上下両吹き転炉での脱Ｐ処理時に通常
の如く5Nm3／ｔ程度の補助的な酸素吹込みを行
うだけでは溶銑温度を大きく上昇させることがで
きないため、脱Ｐスラグの滓化性が悪く、脱Ｐ不
良になると言う前述した問題を避けることができ
なかつた。 一方、この場合、転炉（脱Ｃ炉）でコークス等
の炭材を添加し、脱Ｐ時に低下した［Ｃ］分を補
うと言う方法も考えられたが、このような方法を
採用すると、コークス（通常はＳ含有量が0.5重
量％程度である）からＳがピツクアツプされて溶
銑中に入りこみ、既にＰ含有量が低下している溶
銑を処理する転炉（脱Ｃ炉）では使用する造滓剤
が少なくスラグの脱Ｓ能が小さいこともあつて、
溶鋼［Ｓ］濃度の上昇を招くと言う問題があつ
た。 〈発明が解決しようとする課題〉 このような状況にあつて、本発明が主目的とし
たのは、［Ｓ］アツプ等の不都合を招くことなく
溶銑温度を高い値（脱Ｐ処理後の温度で1300〜
1400℃）に上昇させ、通常では脱Ｐが進行し難い
ような低温溶銑の脱Ｐを効果的に行うと共に、十
分な脱Ｐ処理後の溶銑温度を確保できる溶銑脱Ｐ
方法を提供することである。 〈課題を解決するための手段〉 そして、本発明者等は、前記目的を達成すべく
種々の観点から研究を行い、次に示すような知見
を得るに至つた。 (a) 前述の特願昭61−132517号として提案された
方法（２基の上下両吹き転炉の一方を脱Ｐ炉、
他方を脱Ｃ炉とし、脱Ｐ炉へ注入した溶銑に前
記脱Ｃ炉で発生した転炉滓を主成分とする精錬
材を添加して底吹きガス撹拌を行いつつ酸素吹
錬して溶銑脱Ｐを行つた後、得られた脱Ｐ溶銑
を脱Ｃ炉にて脱Ｃ並びに仕上げ脱Ｐする方法）
における脱Ｐ処理工程の如き、溶銑を上下両吹
き転炉にて脱Ｐ剤の投入下で吹錬して事前脱Ｐ
する際、熱源としてコークス等の炭材をも投入
して吹錬を実施すると、その後の転炉吹錬（脱
Ｃ炉吹錬）で炭材を添加して温度上昇を図る場
合と異なり、炭材から溶銑に浸入しがちなＳは
十分に存在する脱Ｐスラグに捕捉されることと
なり、投入炭材の燃焼熱によつて十分な溶銑温
度上昇がなされるにもかかわらず、脱Ｐ後の
［Ｓ］濃度は格別な上昇傾向を見せないこと。 (b) ただ、このように、溶銑脱Ｐ吹錬に際してコ
ークス等の炭材を添加すると、吹錬当初に炭材
が存在するため脱Ｐスラグ中の酸化鉄分が還元
されて脱Ｐ率が悪化するとの問題があつたが、
この問題は、炭材を添加して酸素欠精を行う初
期には脱Ｐ剤の一部のみを添加しておき、溶銑
の昇温及び脱Ｐの一部が終了した時点で酸素上
吹き量を前記特願昭61−132517号等に示された
「上下両吹き転炉での溶銑脱Ｐ法」における平
時の少量に低減すると共に脱Ｐ剤の残部を添加
し、この状態で所定の時間（10〜15分程度）脱
Ｐ処理を行うと、残部の脱Ｐ剤中の酸化鉄分に
よりスラグ中の酸化鉄（T.Fe）が脱Ｐに有利
なレベルまで確保されて良好な脱Ｐが進行する
こととなるので、十分に払拭されてしまうこ
と。 この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、 「上下両吹き機能を有する転炉形式の炉に注銑
した溶銑に脱燐剤を添加し、底吹ガス撹拌を行い
つつ酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行う方法に
おいて、まず前記脱燐剤の一部と炭材とを添加す
ると共に酸素を上吹きして溶銑を加熱し、その後
残部の脱燐剤を添加することにより、脱Ｐ率の低
下や［Ｓ］濃度アツプ等の不都合を伴うことなく
脱Ｐ処理後溶銑の温度を十分に確保し得るように
した点」 に特徴を有するものである。 なお、ここで言う「上下両吹き機能を有した転
炉形式の炉」としては、LD転炉を基本とし、そ
の炉底からAr，N2，CO2，CO或いはO2ガスを
0.03〜0.30Nm3／min・ｔ程度吹き込んで補助的
撹拌を与えるところの、所謂“複合吹錬転炉”を
代表的なものとして挙げることができる。 また、脱Ｐ剤は格別に特定されるものではない
が、滓化の点や製鋼トータルコスト低減の観点か
らは、特願昭61−132517号に示される如き“脱Ｃ
炉で発生したP2O5の低い（例えば１重量％以下）
転炉滓”を基本成分とした“転炉滓−酸化鉄−ホ
タル石系”或いは“転炉滓−マンガン鉱石−ホタ
ル石系”が良く、これに生石灰を加えてもよい。
勿論、トーピードや取鍋での溶銑脱Ｐに通常用い
られる生石灰−酸化鉄−ホタル石系であつてもか
まわないことは前述の通りである。 脱Ｐ剤の添加量としては、転炉滓を主成分とす
るもので概ね50Kg／ｔ程度でよいが、スラグの塩
基度（CaO／SiO2）を２以上、できれば2.5以上
に設定するのが脱Ｓの面から好ましい。なぜな
ら、本発明法を実施する際にはコークス等の炭材
から溶銑中にＳが浸入する傾向にあることは前述
した通りであるが、脱Ｐ後の［Ｓ］を高くしない
ためには脱Ｐスラグによる脱Ｓが重要となつてく
るからである。 脱Ｐ剤の形状・粒径等も格別に制限される訳で
はなく、例えば粒状のものを殊更に粉状とする必
要等は全くない。 使用する炭材としてはコークスが一般的である
が、燃料となるものであれば格別に種類を問うも
のではない。勿論、コークス等では低Ｓのものが
好ましいが、脱Ｐ処理時に脱Ｐスラグによる脱Ｓ
も進行することから、Ｓ含有量が0.5重量％程度
の通常品で十分である。ただ、炭材のＳ含有量が
高い場合には、上述したように、スラグの塩基度
を2.5以上に調整するのが良い。 炭材の添加量は、目的とする昇温レベルによつ
ても異なるが、コークスとして１〜10Kg／ｔ程度
が好ましく、多くても15Kg／ｔ程度で良い。 続いて、本発明に係る溶銑脱Ｐ工程の詳細を、
その作用と共に説明する。 〈作用〉 本発明に係る溶銑脱Ｐ処理では、まずその初期
に脱Ｐ剤の一部と炭材の添加がなされ、通常、上
吹き酸素によつて溶銑の加熱・昇温が行われる。
そして、加熱・昇温期が終了した後、残部の脱Ｐ
剤が加えられて脱Ｐ精錬期に入る。 第１図は、上記本発明法の１例を、脱Ｐ剤や炭
材の添加量並びに上吹き酸素量を付記して図示し
たものであり、第２図は同様に別の例を示したも
のであるが、昇温期（この時期にも脱Ｐが進行す
るので、以降は“昇温・脱Ｐ期”を称する）と脱
Ｐ期との特徴点を以下に述べる。 昇温・脱Ｐ期 昇温・脱Ｐ期は、単に加熱するだけであるなら
ばスクラツプとコークスを添加して酸素を上吹き
するのみで良い訳であるが、この場合でも、スラ
グが存在しないと ａ スピツテイング（１mmφ以下の粒鉄飛散）が
増加する、 ｂ ヒユームロスの増加によりFe歩留が低下す
る、 ｃ 溶銑中［Si］が酸化され、これによつて生じ
る酸性のSiO2が塩基性の耐火物の溶損を助長
する、 ｄ 上吹き酸素によつて、コークスばかりでなく
溶銑中［Ｃ］の燃料も起きるようになり、溶銑
中［Ｃ］が低下してしまう、 等の不都合が生じる。従つて、カバースラグが必
要な訳である。 そして、このカバースラグ形成のために脱Ｐ剤
の一部或いは大半を添加すると、これが加熱・昇
温期に十分に滓化するため、次の脱Ｐ期での脱Ｐ
反応を有利にする。 昇温・脱Ｐ期の上吹き酸素量は、一般的には脱
Ｃ吹錬の時と同程度（２〜4Nm3／min・ｔ）で
良い。しかしながら、溶銑中［Ｃ］よりもスラグ
中の炭材粒を優先的に燃焼させるためには、でき
るだけソフトブローすることが重要である。ま
た、これによつて効果的な２次燃焼（燃焼して生
成したCOガスが上吹き酸素により更にCO2にま
で燃焼する現象）も期待できる。なお、この２次
燃焼は溶銑脱Ｐ時のように低温ほど起こり易く、
かつ炉の耐火物も脱Ｃ主吹錬や通常の転炉吹錬の
時に比べ低温であるため耐火物溶損と言つた問題
を生じることもない。 上記ソフトブローを実施する場合は、ランスノ
ズルの設計を工夫したり或いはランス−湯面間距
離を大きくして、Ｌ／L0（Ｌ：O2ジエツトによる
メタル浴へこみ深さ、L0：メタル浴深さ）の比
率が0.1以下となるように吹錬するのが望ましい。 この時のコークスと上吹き酸素量の割合は、コ
ークスが燃焼するのに必要な化学量論的な酸素量
で決定される。しかしながら、２次燃焼に必要な
酸素量も考慮することが必要なことは言うまでも
ない。 昇温・脱Ｐ期の所要時間は、目的とする昇温レ
ベルによつても異なるが、通常は２〜６分程度で
良い。 脱Ｐ期 脱Ｐ期で重要なことは、昇温・脱Ｐ期に形成さ
れたスラグが、時たま陥る“酸化鉄量が少なくな
つて脱Ｐが不利な状態”になつているかどうかに
注意する点である。このため、脱Ｐ期にはスラグ
の酸化力を上げるべく、酸化鉄或いはマンガン鉱
石を添加することが望ましい。 また、昇温・脱Ｐ期前の溶銑温度が例えば1250
℃以下のように極めて低温の場合には、昇温・脱
Ｐ期に脱Ｐ剤の大半を添加することは熱的に難し
い。従つて、このような事態に対処するため、ま
ず脱Ｐ剤の約半量を添加し、残量を脱Ｐ期に添加
することが必要な場合もある。 脱Ｐ期での上吹き酸素量は、0.5Nm3／min・ｔ
程度の少量で良い。 また、脱Ｐ期の所要時間は、通常５〜15分で良
い。 ここで、脱Ｐ率を考慮した場合には、溶銑温度
は1400℃以下に抑えることが重要である。なぜな
ら、溶銑温度が1400℃を超えると溶銑中［Ｃ］に
よつて脱Ｐスラグの酸化鉄が還元されてしまい
（スラグ中のT.Feは２％以上必要）、脱Ｐが悪化
するためである。 次いで、この発明を実施例によつて具体的に説
明する。 〈実施例〉 実施例 １ まず、トーピード内で脱Ｓ・脱Si処理した第１
表上段に示す溶銑160トンを脱Ｐ炉として使用す
る上下両吹き複合吹錬転炉に注銑した。 そして、この時の溶銑温度が1250℃と低かつた
ので、同形式の脱Ｃ炉で発生した転炉滓を冷却・
凝固して30mm以下の粒径に破砕したもの：25Kg／
ｔ、同様粒径の鉄鉱石：５Kg／ｔ及びホタル石：
８Kg／ｔを添加すると共に、コークス粒を６Kg／
ｔ添加し、上吹ランス−湯面間距離：３ｍで、
3Nm3／min・ｔの送酸量で酸素ガスを2.5分間上
吹きして溶銑の昇温を行つた。 なお、第１表中段は、昇温後の溶銑組成を示し
ている。
す）率を向上する共に、処理後溶銑の十分な温度
確保を図り得る溶銑の昇温脱Ｐ方法に関するもの
である。 〈従来の技術〉 近年、各種鋼材に対する品質要求が一段と高ま
つてきたことに呼応し、低Ｐ鋼の安価溶製や製鋼
トータルシステムとしてのコスト合理化｛造滓剤
トータル使用量の節減、転炉でのマンガン鉱石の
溶融還元によるフエロマンガンの節減｝を目的と
して製鋼前の溶銑を脱Ｐする“溶銑脱Ｐ処理”の
採用が積極的になされるようになつてきた。 なお、これまでに提案された溶銑脱Ｐ処理手段
の代表的なものとして、次のような方法が挙げら
れる。 (A) トーピード内の溶銑に生石灰系のフラツクス
又はソーダ灰をインジエクシヨンする方法。 (B) 取鍋内の溶銑に生石灰系のフラツクスをイン
ジエクシヨンしたりブラステイング（吹き付
け）したりする方法。 (C) 高炉鋳床樋中の溶銑に生石灰系のフラツクス
をブラステイングする方法。 (D) 転炉を使用し、生石灰系フラツクスを用いて
吹錬する方法〔鉄と鋼、（1981）、S268頁〕。 (E) 上下両吹き転炉を使用し、転炉滓｛脱炭（以
降、脱Ｃと記す）で生じたもの｝を脱Ｐ剤の主
成分として用いて吹錬する方法〔特願昭61−
132517号〕。 ところが、一般に、このような溶銑脱Ｐ処理を
施すと溶銑の温度低下を招くことが知られてい
る。しかも、例えば2000〜3000m3級の高炉を持つ
製鉄所であつて、かつ容量が150t以下程度の小形
トーピードによつて溶銑を取り扱つているような
ところでは高炉出銑から次工程までの間の熱放散
が大きく、溶銑の温度降下は一層顕著となつてい
た。 しかるに、最近、次の製鋼工程でスクラツプ溶
解を行つたり、マンガン鉱石等の溶融還元の量を
多くして転炉終点［Mn］濃度を高め、合金鉄
（フエロマンガン）の添加量を抑えたりして製鋼
コストの低減を図ることが試みられるようになつ
たが、この場合、供給される溶銑は［Ｃ］濃度を
できるだけ高く、かつ温度も可能な限り高くして
おくことが重要であり、上記溶銑温度の低下は是
非とも避けねばならないことであつた。 もつとも、溶銑脱Ｐ時における溶銑温度の上昇
方法として、脱Ｐ剤の添加と共に少量（5Nm3／
ｔ程度）の酸素ガス吹込みを行い、この吹込み酸
素により溶銑中［Si］と溶銑中［Ｃ］の一部を燃
焼させることも検討され実施されてもいるが、こ
の程度の酸素吹込みでは溶銑温度を所望値にまで
大きく上昇させることはできなかつた。 勿論、酸素ガス吹込み量を多くすれば溶銑温度
の更なる上昇を図れる可能性もあるが、この場合
には脱Ｃ量が多くなるのでトーピードや取鍋等で
の処理では送酸及び集塵設備面から限界があり、
実際に採用できる手段ではなかつた。 これに対して、前記(D)又は(E)項で示した如く脱
Ｐ処理に上下両吹き転炉を用いる場合には、送酸
や集塵設備面での問題がないので上吹き酸素量を
例えば10Nm3／ｔ以上と言つた大きな値とするこ
ともでき、これにより溶銑の温度を上昇させて脱
Ｐ剤の滓化を促進し脱Ｐ率の向上を図ることが可
能であつたが、この場合には溶銑の脱Ｃが過度に
進み、脱Ｐ処理後の溶銑中［Ｃ］濃度が例えば
3.5重量％以下にまで低下してしまい、次の転炉
（脱Ｃ炉）での熱源不足となつて転炉でのスクラ
ツプ使用量、マンガン鉱石、鉄鉱石の溶融還元可
能量が低下し、コスト低減効果が小さくなると言
う問題があつた。 また、前記(D)又は(E)項で示した溶銑脱Ｐ処理を
行う際には予め高炉鋳床或いはトーピードで高炉
から出た溶銑を脱Si処理しておくのが有利である
が、この場合に酸化鉄を主体とする脱Si剤を添加
して脱Si処理すと、やはり溶銑温度の低下を招
き、製鋼工場の転炉（脱Ｐ炉）へ注銑した場合の
溶銑温度は時には1300℃以下程度に落ちてしま
い、場合によつては1250℃以下にまで低下するこ
ともあつた。そして、このように溶銑の温度低下
が進むと、上下両吹き転炉での脱Ｐ処理時に通常
の如く5Nm3／ｔ程度の補助的な酸素吹込みを行
うだけでは溶銑温度を大きく上昇させることがで
きないため、脱Ｐスラグの滓化性が悪く、脱Ｐ不
良になると言う前述した問題を避けることができ
なかつた。 一方、この場合、転炉（脱Ｃ炉）でコークス等
の炭材を添加し、脱Ｐ時に低下した［Ｃ］分を補
うと言う方法も考えられたが、このような方法を
採用すると、コークス（通常はＳ含有量が0.5重
量％程度である）からＳがピツクアツプされて溶
銑中に入りこみ、既にＰ含有量が低下している溶
銑を処理する転炉（脱Ｃ炉）では使用する造滓剤
が少なくスラグの脱Ｓ能が小さいこともあつて、
溶鋼［Ｓ］濃度の上昇を招くと言う問題があつ
た。 〈発明が解決しようとする課題〉 このような状況にあつて、本発明が主目的とし
たのは、［Ｓ］アツプ等の不都合を招くことなく
溶銑温度を高い値（脱Ｐ処理後の温度で1300〜
1400℃）に上昇させ、通常では脱Ｐが進行し難い
ような低温溶銑の脱Ｐを効果的に行うと共に、十
分な脱Ｐ処理後の溶銑温度を確保できる溶銑脱Ｐ
方法を提供することである。 〈課題を解決するための手段〉 そして、本発明者等は、前記目的を達成すべく
種々の観点から研究を行い、次に示すような知見
を得るに至つた。 (a) 前述の特願昭61−132517号として提案された
方法（２基の上下両吹き転炉の一方を脱Ｐ炉、
他方を脱Ｃ炉とし、脱Ｐ炉へ注入した溶銑に前
記脱Ｃ炉で発生した転炉滓を主成分とする精錬
材を添加して底吹きガス撹拌を行いつつ酸素吹
錬して溶銑脱Ｐを行つた後、得られた脱Ｐ溶銑
を脱Ｃ炉にて脱Ｃ並びに仕上げ脱Ｐする方法）
における脱Ｐ処理工程の如き、溶銑を上下両吹
き転炉にて脱Ｐ剤の投入下で吹錬して事前脱Ｐ
する際、熱源としてコークス等の炭材をも投入
して吹錬を実施すると、その後の転炉吹錬（脱
Ｃ炉吹錬）で炭材を添加して温度上昇を図る場
合と異なり、炭材から溶銑に浸入しがちなＳは
十分に存在する脱Ｐスラグに捕捉されることと
なり、投入炭材の燃焼熱によつて十分な溶銑温
度上昇がなされるにもかかわらず、脱Ｐ後の
［Ｓ］濃度は格別な上昇傾向を見せないこと。 (b) ただ、このように、溶銑脱Ｐ吹錬に際してコ
ークス等の炭材を添加すると、吹錬当初に炭材
が存在するため脱Ｐスラグ中の酸化鉄分が還元
されて脱Ｐ率が悪化するとの問題があつたが、
この問題は、炭材を添加して酸素欠精を行う初
期には脱Ｐ剤の一部のみを添加しておき、溶銑
の昇温及び脱Ｐの一部が終了した時点で酸素上
吹き量を前記特願昭61−132517号等に示された
「上下両吹き転炉での溶銑脱Ｐ法」における平
時の少量に低減すると共に脱Ｐ剤の残部を添加
し、この状態で所定の時間（10〜15分程度）脱
Ｐ処理を行うと、残部の脱Ｐ剤中の酸化鉄分に
よりスラグ中の酸化鉄（T.Fe）が脱Ｐに有利
なレベルまで確保されて良好な脱Ｐが進行する
こととなるので、十分に払拭されてしまうこ
と。 この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、 「上下両吹き機能を有する転炉形式の炉に注銑
した溶銑に脱燐剤を添加し、底吹ガス撹拌を行い
つつ酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行う方法に
おいて、まず前記脱燐剤の一部と炭材とを添加す
ると共に酸素を上吹きして溶銑を加熱し、その後
残部の脱燐剤を添加することにより、脱Ｐ率の低
下や［Ｓ］濃度アツプ等の不都合を伴うことなく
脱Ｐ処理後溶銑の温度を十分に確保し得るように
した点」 に特徴を有するものである。 なお、ここで言う「上下両吹き機能を有した転
炉形式の炉」としては、LD転炉を基本とし、そ
の炉底からAr，N2，CO2，CO或いはO2ガスを
0.03〜0.30Nm3／min・ｔ程度吹き込んで補助的
撹拌を与えるところの、所謂“複合吹錬転炉”を
代表的なものとして挙げることができる。 また、脱Ｐ剤は格別に特定されるものではない
が、滓化の点や製鋼トータルコスト低減の観点か
らは、特願昭61−132517号に示される如き“脱Ｃ
炉で発生したP2O5の低い（例えば１重量％以下）
転炉滓”を基本成分とした“転炉滓−酸化鉄−ホ
タル石系”或いは“転炉滓−マンガン鉱石−ホタ
ル石系”が良く、これに生石灰を加えてもよい。
勿論、トーピードや取鍋での溶銑脱Ｐに通常用い
られる生石灰−酸化鉄−ホタル石系であつてもか
まわないことは前述の通りである。 脱Ｐ剤の添加量としては、転炉滓を主成分とす
るもので概ね50Kg／ｔ程度でよいが、スラグの塩
基度（CaO／SiO2）を２以上、できれば2.5以上
に設定するのが脱Ｓの面から好ましい。なぜな
ら、本発明法を実施する際にはコークス等の炭材
から溶銑中にＳが浸入する傾向にあることは前述
した通りであるが、脱Ｐ後の［Ｓ］を高くしない
ためには脱Ｐスラグによる脱Ｓが重要となつてく
るからである。 脱Ｐ剤の形状・粒径等も格別に制限される訳で
はなく、例えば粒状のものを殊更に粉状とする必
要等は全くない。 使用する炭材としてはコークスが一般的である
が、燃料となるものであれば格別に種類を問うも
のではない。勿論、コークス等では低Ｓのものが
好ましいが、脱Ｐ処理時に脱Ｐスラグによる脱Ｓ
も進行することから、Ｓ含有量が0.5重量％程度
の通常品で十分である。ただ、炭材のＳ含有量が
高い場合には、上述したように、スラグの塩基度
を2.5以上に調整するのが良い。 炭材の添加量は、目的とする昇温レベルによつ
ても異なるが、コークスとして１〜10Kg／ｔ程度
が好ましく、多くても15Kg／ｔ程度で良い。 続いて、本発明に係る溶銑脱Ｐ工程の詳細を、
その作用と共に説明する。 〈作用〉 本発明に係る溶銑脱Ｐ処理では、まずその初期
に脱Ｐ剤の一部と炭材の添加がなされ、通常、上
吹き酸素によつて溶銑の加熱・昇温が行われる。
そして、加熱・昇温期が終了した後、残部の脱Ｐ
剤が加えられて脱Ｐ精錬期に入る。 第１図は、上記本発明法の１例を、脱Ｐ剤や炭
材の添加量並びに上吹き酸素量を付記して図示し
たものであり、第２図は同様に別の例を示したも
のであるが、昇温期（この時期にも脱Ｐが進行す
るので、以降は“昇温・脱Ｐ期”を称する）と脱
Ｐ期との特徴点を以下に述べる。 昇温・脱Ｐ期 昇温・脱Ｐ期は、単に加熱するだけであるなら
ばスクラツプとコークスを添加して酸素を上吹き
するのみで良い訳であるが、この場合でも、スラ
グが存在しないと ａ スピツテイング（１mmφ以下の粒鉄飛散）が
増加する、 ｂ ヒユームロスの増加によりFe歩留が低下す
る、 ｃ 溶銑中［Si］が酸化され、これによつて生じ
る酸性のSiO2が塩基性の耐火物の溶損を助長
する、 ｄ 上吹き酸素によつて、コークスばかりでなく
溶銑中［Ｃ］の燃料も起きるようになり、溶銑
中［Ｃ］が低下してしまう、 等の不都合が生じる。従つて、カバースラグが必
要な訳である。 そして、このカバースラグ形成のために脱Ｐ剤
の一部或いは大半を添加すると、これが加熱・昇
温期に十分に滓化するため、次の脱Ｐ期での脱Ｐ
反応を有利にする。 昇温・脱Ｐ期の上吹き酸素量は、一般的には脱
Ｃ吹錬の時と同程度（２〜4Nm3／min・ｔ）で
良い。しかしながら、溶銑中［Ｃ］よりもスラグ
中の炭材粒を優先的に燃焼させるためには、でき
るだけソフトブローすることが重要である。ま
た、これによつて効果的な２次燃焼（燃焼して生
成したCOガスが上吹き酸素により更にCO2にま
で燃焼する現象）も期待できる。なお、この２次
燃焼は溶銑脱Ｐ時のように低温ほど起こり易く、
かつ炉の耐火物も脱Ｃ主吹錬や通常の転炉吹錬の
時に比べ低温であるため耐火物溶損と言つた問題
を生じることもない。 上記ソフトブローを実施する場合は、ランスノ
ズルの設計を工夫したり或いはランス−湯面間距
離を大きくして、Ｌ／L0（Ｌ：O2ジエツトによる
メタル浴へこみ深さ、L0：メタル浴深さ）の比
率が0.1以下となるように吹錬するのが望ましい。 この時のコークスと上吹き酸素量の割合は、コ
ークスが燃焼するのに必要な化学量論的な酸素量
で決定される。しかしながら、２次燃焼に必要な
酸素量も考慮することが必要なことは言うまでも
ない。 昇温・脱Ｐ期の所要時間は、目的とする昇温レ
ベルによつても異なるが、通常は２〜６分程度で
良い。 脱Ｐ期 脱Ｐ期で重要なことは、昇温・脱Ｐ期に形成さ
れたスラグが、時たま陥る“酸化鉄量が少なくな
つて脱Ｐが不利な状態”になつているかどうかに
注意する点である。このため、脱Ｐ期にはスラグ
の酸化力を上げるべく、酸化鉄或いはマンガン鉱
石を添加することが望ましい。 また、昇温・脱Ｐ期前の溶銑温度が例えば1250
℃以下のように極めて低温の場合には、昇温・脱
Ｐ期に脱Ｐ剤の大半を添加することは熱的に難し
い。従つて、このような事態に対処するため、ま
ず脱Ｐ剤の約半量を添加し、残量を脱Ｐ期に添加
することが必要な場合もある。 脱Ｐ期での上吹き酸素量は、0.5Nm3／min・ｔ
程度の少量で良い。 また、脱Ｐ期の所要時間は、通常５〜15分で良
い。 ここで、脱Ｐ率を考慮した場合には、溶銑温度
は1400℃以下に抑えることが重要である。なぜな
ら、溶銑温度が1400℃を超えると溶銑中［Ｃ］に
よつて脱Ｐスラグの酸化鉄が還元されてしまい
（スラグ中のT.Feは２％以上必要）、脱Ｐが悪化
するためである。 次いで、この発明を実施例によつて具体的に説
明する。 〈実施例〉 実施例 １ まず、トーピード内で脱Ｓ・脱Si処理した第１
表上段に示す溶銑160トンを脱Ｐ炉として使用す
る上下両吹き複合吹錬転炉に注銑した。 そして、この時の溶銑温度が1250℃と低かつた
ので、同形式の脱Ｃ炉で発生した転炉滓を冷却・
凝固して30mm以下の粒径に破砕したもの：25Kg／
ｔ、同様粒径の鉄鉱石：５Kg／ｔ及びホタル石：
８Kg／ｔを添加すると共に、コークス粒を６Kg／
ｔ添加し、上吹ランス−湯面間距離：３ｍで、
3Nm3／min・ｔの送酸量で酸素ガスを2.5分間上
吹きして溶銑の昇温を行つた。 なお、第１表中段は、昇温後の溶銑組成を示し
ている。
【表】
続いて、ランス−湯面間距離を２ｍにすると共
に、送酸量を0.5Nm3／min・ｔに低下させて10分
間の吹錬（脱Ｐ処理）を実施した。なお、この間
に鉄鉱石：５Kg／ｔを添加した。 この結果、脱Ｐ剤の滓化も良好で、第１表下段
に示す成分組成と温度の溶銑が得られた。この第
１表からも、良好な脱Ｐ率の下でわずかな［Ｓ］
アツプで溶銑脱Ｐ処理が実施でき、しかも1320℃
と十分に高い温度の脱Ｐ溶銑を確保できることが
分かる。 なお、使用した脱Ｐ炉の精錬条件は次の通りで
あつた。 上吹O2ランスノズル：３孔ラバール、 炉底吹込み撹拌ガス：CO2ガス、 撹拌ガス量：0.1Nm3／min・ｔ。 実施例 ２ 昇温・脱Ｐ期における脱Ｐ剤のうちの鉄鉱石の
代わりにマンガン鉱石を用いた以外は、全て実施
例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処理を実施した。 この時使用した原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第２表に示す。
に、送酸量を0.5Nm3／min・ｔに低下させて10分
間の吹錬（脱Ｐ処理）を実施した。なお、この間
に鉄鉱石：５Kg／ｔを添加した。 この結果、脱Ｐ剤の滓化も良好で、第１表下段
に示す成分組成と温度の溶銑が得られた。この第
１表からも、良好な脱Ｐ率の下でわずかな［Ｓ］
アツプで溶銑脱Ｐ処理が実施でき、しかも1320℃
と十分に高い温度の脱Ｐ溶銑を確保できることが
分かる。 なお、使用した脱Ｐ炉の精錬条件は次の通りで
あつた。 上吹O2ランスノズル：３孔ラバール、 炉底吹込み撹拌ガス：CO2ガス、 撹拌ガス量：0.1Nm3／min・ｔ。 実施例 ２ 昇温・脱Ｐ期における脱Ｐ剤のうちの鉄鉱石の
代わりにマンガン鉱石を用いた以外は、全て実施
例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処理を実施した。 この時使用した原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第２表に示す。
【表】
この第２表に示される結果からも明らかな如
く、この処理によつても良好な脱Ｐ率でもつて溶
銑脱Ｐが行われ、溶銑温度も1325℃と十分に高く
なり、しかも溶銑［Mn］濃度が0.59重量％に上
昇したことが確認された。 なお、昇温・脱Ｐ期に脱Ｐ剤の比較的良好な滓
化がなされたことは言うまでもない。 実施例 ３ 上工程のトラブルのために溶銑温度が1220℃と
低くなつた溶銑が送られてきたので、その溶銑
160トンを実施例１の場合と同様の上下両吹き複
合吹錬転炉に注銑し、これに実施例１と同様の転
炉滓：10Kg／ｔ、ホタル石：４Kg／ｔ及びコーク
ス粒：９Kg／ｔを添加し、上吹きランス−湯面間
距離：３ｍで、3Nm3／min・ｔの送酸量で酸素
ガスを４分間上吹きして溶銑の昇温を行つた。 そして、この後上吹きランス−湯面間距離を２
ｍとし、送酸量を0.5Nm3／min・ｔに低下させる
と共に、転炉滓：15Kg／ｔ、生石灰：５Kg／ｔ、
鉄鉱石：５Kg／ｔ及びホタル石：４Kg／ｔを添加
して８分間吹錬（脱Ｐ処理）を行つた後、５Kg／
ｔの鉄鉱石を追添加して更に２分間の吹錬（脱Ｐ
処理）を実施した。 この時使用した原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第３表に示すが、
この脱Ｐ処理によつても脱Ｐ剤は良好に滓化し、
脱Ｐ率、溶銑温度及び不純物混入状況とも好まし
い結果が得られた。
く、この処理によつても良好な脱Ｐ率でもつて溶
銑脱Ｐが行われ、溶銑温度も1325℃と十分に高く
なり、しかも溶銑［Mn］濃度が0.59重量％に上
昇したことが確認された。 なお、昇温・脱Ｐ期に脱Ｐ剤の比較的良好な滓
化がなされたことは言うまでもない。 実施例 ３ 上工程のトラブルのために溶銑温度が1220℃と
低くなつた溶銑が送られてきたので、その溶銑
160トンを実施例１の場合と同様の上下両吹き複
合吹錬転炉に注銑し、これに実施例１と同様の転
炉滓：10Kg／ｔ、ホタル石：４Kg／ｔ及びコーク
ス粒：９Kg／ｔを添加し、上吹きランス−湯面間
距離：３ｍで、3Nm3／min・ｔの送酸量で酸素
ガスを４分間上吹きして溶銑の昇温を行つた。 そして、この後上吹きランス−湯面間距離を２
ｍとし、送酸量を0.5Nm3／min・ｔに低下させる
と共に、転炉滓：15Kg／ｔ、生石灰：５Kg／ｔ、
鉄鉱石：５Kg／ｔ及びホタル石：４Kg／ｔを添加
して８分間吹錬（脱Ｐ処理）を行つた後、５Kg／
ｔの鉄鉱石を追添加して更に２分間の吹錬（脱Ｐ
処理）を実施した。 この時使用した原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第３表に示すが、
この脱Ｐ処理によつても脱Ｐ剤は良好に滓化し、
脱Ｐ率、溶銑温度及び不純物混入状況とも好まし
い結果が得られた。
【表】
比較例 １
昇温期に脱Ｐ剤（転炉滓：25Kg／ｔ、鉄鉱石：
10Kg／ｔ及びホタル石：８Kg／ｔ）を一括投入し
た以外は、全て実施例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処
理を実施した。 この時の原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱Ｐ後溶
銑の成分組成と温度とを第４表に示す。 この第４表に示される結果からも明らかではあ
るが、脱Ｐ剤を一括投入するこの方法では、溶銑
昇温効果が十分で脱Ｐ剤の滓化が良好であつたこ
とから脱Ｐ効果は認められるものの、脱Ｐ率が若
干悪くなることが分かる。
10Kg／ｔ及びホタル石：８Kg／ｔ）を一括投入し
た以外は、全て実施例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処
理を実施した。 この時の原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱Ｐ後溶
銑の成分組成と温度とを第４表に示す。 この第４表に示される結果からも明らかではあ
るが、脱Ｐ剤を一括投入するこの方法では、溶銑
昇温効果が十分で脱Ｐ剤の滓化が良好であつたこ
とから脱Ｐ効果は認められるものの、脱Ｐ率が若
干悪くなることが分かる。
【表】
比較例 ２
コークスの添加を行わなかつた以外は、全て実
施例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処理を実施した。 この結果、溶銑温度は上昇して脱Ｐ剤の滓化は
良好であつたが、溶銑中［Ｃ］が3.4重量％まで
低下し、その後の脱Ｃ炉で熱源不足となつてスク
ラツプの添加・溶解を全く行うことができなかつ
た。 なお、この時の原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第５表に示す。
施例１と同様条件で溶銑脱Ｐ処理を実施した。 この結果、溶銑温度は上昇して脱Ｐ剤の滓化は
良好であつたが、溶銑中［Ｃ］が3.4重量％まで
低下し、その後の脱Ｃ炉で熱源不足となつてスク
ラツプの添加・溶解を全く行うことができなかつ
た。 なお、この時の原料溶銑、昇温後溶銑並びに脱
Ｐ後溶銑の成分組成と温度とを第５表に示す。
【表】
比較例 ３
この例では、コークスの添加や昇温期の設定を
行わず、転炉内に脱Ｐ剤（転炉滓：25Kg／ｔ、鉄
鉱石：10Kg／ｔ及びホタル石：８Kg／ｔ）を添加
してそのまま上吹きランス−湯面間距離：２ｍ、
送酸量：0.5Nm3／min・ｔで10分間の脱Ｐ処理を
実施し、第６表に示す結果を得た。なお、上述し
た条件以外は実施例１の場合と同様の条件であつ
た。
行わず、転炉内に脱Ｐ剤（転炉滓：25Kg／ｔ、鉄
鉱石：10Kg／ｔ及びホタル石：８Kg／ｔ）を添加
してそのまま上吹きランス−湯面間距離：２ｍ、
送酸量：0.5Nm3／min・ｔで10分間の脱Ｐ処理を
実施し、第６表に示す結果を得た。なお、上述し
た条件以外は実施例１の場合と同様の条件であつ
た。
【表】
上記第６表からも分かるように、この場合には
溶銑中［Ｃ］の格別な低下は見られなかつたが、
溶銑温度が上昇せずに脱Ｐ剤の滓化が長く、脱Ｐ
率も悪いことが確認された。 〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、低温
の原料溶銑を使用したとしても処理後［Ｃ］濃度
の格別な低下（0.5重量％以下への低下）を招く
ことなく効果的な昇温が行なわれ、これによつて
良好な脱Ｐ率が確保される上、続く脱Ｃ処理工程
時にスクラツプやマンガン鉱石の添加が十分に可
能な脱Ｐ銑の得られる溶銑脱Ｐ処理方法を提供す
ることができるなど、産業上極めて有用な効果が
もたらされるのである。
溶銑中［Ｃ］の格別な低下は見られなかつたが、
溶銑温度が上昇せずに脱Ｐ剤の滓化が長く、脱Ｐ
率も悪いことが確認された。 〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、低温
の原料溶銑を使用したとしても処理後［Ｃ］濃度
の格別な低下（0.5重量％以下への低下）を招く
ことなく効果的な昇温が行なわれ、これによつて
良好な脱Ｐ率が確保される上、続く脱Ｃ処理工程
時にスクラツプやマンガン鉱石の添加が十分に可
能な脱Ｐ銑の得られる溶銑脱Ｐ処理方法を提供す
ることができるなど、産業上極めて有用な効果が
もたらされるのである。
第１図は、本発明法の一例を、脱Ｐ剤や炭材の
添加量並びに上吹き酸素量を付記して図示したも
のである。第２図は、本発明法の別の例を示した
ものである。
添加量並びに上吹き酸素量を付記して図示したも
のである。第２図は、本発明法の別の例を示した
ものである。
Claims (1)
- １ 上下両吹き機能を有する転炉形式の炉に注銑
した溶銑に脱燐剤を添加し、底吹ガス撹拌を行い
つつ酸素ガスを上吹きして溶銑脱燐を行う方法に
おいて、まず前記脱燐剤の一部と炭材とを添加す
ると共に酸素を上吹きして溶銑を加熱し、その後
残部の脱燐剤を添加することを特徴とする溶銑の
昇温脱燐方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145055A JPH01312020A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 溶銑の昇温脱燐法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145055A JPH01312020A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 溶銑の昇温脱燐法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312020A JPH01312020A (ja) | 1989-12-15 |
| JPH0437137B2 true JPH0437137B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=15376338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145055A Granted JPH01312020A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 溶銑の昇温脱燐法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01312020A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4507429B2 (ja) * | 2001-03-14 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 低りん銑の溶製方法 |
| JP5460436B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2014-04-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 脱りん方法 |
| JP5506515B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2014-05-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 脱りん方法 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63145055A patent/JPH01312020A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01312020A (ja) | 1989-12-15 |
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