JPH05202408A - 溶銑の精錬方法 - Google Patents

溶銑の精錬方法

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JPH05202408A
JPH05202408A JP1326092A JP1326092A JPH05202408A JP H05202408 A JPH05202408 A JP H05202408A JP 1326092 A JP1326092 A JP 1326092A JP 1326092 A JP1326092 A JP 1326092A JP H05202408 A JPH05202408 A JP H05202408A
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JP
Japan
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slag
flux
sodium carbonate
hot metal
molten iron
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Withdrawn
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JP1326092A
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English (en)
Inventor
Susumu Mukawa
進 務川
Yoshimasa Mizukami
水上義正
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon 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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶銑の脱珪、脱燐、脱硫からなる溶銑予備処
理方法を提供する。 【構成】 生石灰を主体としたフラックスを用いて脱
硫、脱燐処理した塩基度(CaO/SiO2 )が1.8
以下のスラグを排滓することなく、炭酸ナトリウムを主
体としたフラックスを用いて脱硫処理するに際して、上
記炭酸ナトリウムを主体としたフラックスの一部を直接
上記スラグと接触滓化させてナトリウム珪酸塩フラック
スとなし、脱硫処理する。上記炭酸ナトリウムを主体と
したフラックスの一部を脱珪・脱燐スラグと接触滓化さ
せる量は該脱珪・脱燐スラグ中の遊離SiO2 量の1〜
2倍のモル量とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑の脱珪、脱燐、脱
硫からなる溶銑予備処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般鋼材の燐、硫黄濃度は各々0.01
5%以下、0.010%以下に抑制することがその材質
特性維持の面から望ましい。
【0003】一方、高炉溶銑は一般に0.1%の燐、
0.03%の硫黄を含むため、近年、生産性を確保しな
がら効率的に燐、硫黄を除去することを目的とした溶銑
予備処理技術の発展が著しい。
【0004】一部の溶銑予備処理プロセスにおいては、
燐、硫黄を効率的に除去する目的で炭酸ナトリウムを用
いる例が見られる。例えば、鉄と鋼、Vo1.73(1
987)p.1567、CAMP−ISIJ,Vo1.
1(1988)p.1144には、生石灰系フラックス
インジェクションと酸素ガス上方添加による同時脱珪、
脱燐処理を施した溶銑に、更に炭酸ナトリウム系フラッ
クスとインジェクションして脱硫処理を施す例も見られ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】炭酸ナトリウムを用い
る溶銑の精錬においては、炭酸ナトリウム自体が高温で
不安定な物質であること、ならびに、脱硫の目的で溶銑
中に直接吹き込むと、溶銑中の炭素による以下の反応で
分解を起こし、Na蒸気として蒸発するため炭酸ナトリ
ウムの浮遊スラグへの残留割合が極めて小さく、添加し
た炭酸ナトリウムが殆ど無駄になるという基本的な問題
があった。
【0006】 Na2CO3 → Na2O + 2CO (1) Na2O + → 2Na + CO (2) 一般に、炭酸ナトリウム系フラックスの溶銑中への吹き
込み脱硫時の炭酸ナトリウムのスラグへの残留率は40
%以下と言われている。特に、目標とする硫黄濃度が低
い程、炭酸ナトリウムの吹き込み量を増やす必要が生じ
るが、これは、炭酸ナトリウムの蒸発損失量を益々増や
し、フラックスコストの増大を招くばかりか、(1),
(2)の反応が吸熱反応であるため、溶銑温度の大幅な
低下を招くと共に、白煙発生による環境汚染等の問題を
生じている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、生石灰を主体
としたフラックスを用いて脱硫、脱燐処理した塩基度
(CaO/SiO2 )が1.8以下のスラグを排滓する
ことなく、炭酸ナトリウムを主体としてフラックスを用
いて脱硫処理するに際して、上記炭酸ナトリウムを主体
としたフラックスの一部を直接上記スラグと接触滓化さ
せてナトリウム珪酸塩フラックスとなし、脱硫処理する
ことを特徴とする溶銑の精錬方法である。
【0008】また本発明は、上記炭酸ナトリウムを主体
としたフラックスの一部を脱珪・脱燐スラグと接触滓化
させる量は該脱珪・脱燐スラグ中の浮遊SiO2 量の1
〜2倍のモル量とすることを特徴とする前記の溶銑の精
錬方法である。
【0009】
【発明の作用】炭酸ナトリウムを溶銑中に吹き込めば上
記(1),(2)式に示す反応によって、Na蒸気とし
て大気中に放散され、その利用効率は非常に低い。しか
し、上方から添加して脱珪反応で生じたスラグ中のSi
2 と接触させれば、以下の反応により、ナトリウム珪
酸塩が生成して、Na2 Oは浮遊スラグ中に安定に留ま
り、脱硫反応に有効に利用される。
【0010】 Na2O + (SiO2 ) → (Na2O・SiO2 ) (3) 2Na2O + (SiO2) → (2Na2O・SiO2) (4) 上方から添加する炭酸ナトリウム量は、脱珪反応によっ
て生じたSiO2 と添加するCaOが2CaO・SiO
2 化合物を生成し、残りのSiO2 が(3)、または
(4)式の反応を生じるので、CaOと化合した残りの
SiO2 量の1〜2倍のモル量の範囲とするものであ
り、等モル量未満であると脱硫剤としてのNa2O量の
絶対量が不足し、一方、2倍のモル量をこえると最早残
留することなく、上記(1),(2)式に示す反応によ
り蒸発するのみである。
【0011】本発明者等は、炭酸ナトリウム系フラック
スによる溶銑の脱硫反応におけるNa2CO3 の蒸発損
失の及ぼすSiO2 の影響と、脱硫反応への影響につい
て詳細な検討を行った。図1,図2及び図3に、本発明
者等が行った実験結果の一部を示す。
【0012】図1に示すように、CaOとNa2Oの混
合フラックスよりもSiO2 とNa2Oの混合フラック
スの方が高い脱硫率が得られることを知見した。ここ
で、脱硫率ηsは(5)式に定義する値である。
【0013】その理由は、図2に示すように、CaOと
Na2 Oの混合フラックスの場合、スラグとして残留す
るNa2 Oの割合は極めて少なく、SiO2 とNa2
の混合フラックスの場合の方が、同一Na2 O混合比で
も高いNa2 O残留率が得られ、図3に示すように、S
iO2 とNa2 Oの混合フラックスの方が高い硫黄分配
比が得られるためであると結論される。
【0014】
【数1】
【0015】ここで、〔S〕i:脱硫処理前の溶銑中硫
黄濃度(重量%) 〔S〕f:脱硫処理後の溶銑中硫黄濃度(重量%)。
【0016】上記本発明において用いる炭酸ナトリウム
を主体としたフラックスとは、炭酸ナトリウムのみから
なるフラックスあるいは炭酸ナトリウムに生石灰を重量
比で1.5〜4.5となる量に混合したフラックスが使
用できる。尚、上記脱硫剤に媒溶剤として例えばCaF
2 が少量添加されていても何ら支承はない。
【0017】また、上方添加する上記脱硫剤は、脱珪、
脱燐によって生成した浮遊スラグとの直接接触によって
効率よく滓化させるものであり、上方添加の途中に、予
備処理容器4内に発生している熱流によって吹き上げら
れると、添加歩留りが低下する。従って、粒径5mm以
上の粒子に造粒あるいはブリケット化した態様で使用す
ることが好ましい。
【0018】上記脱硫剤粒子は溶銑上の浮遊スラグ内に
インジェクション、浮遊スラグ上に吹き付けあるいは載
置することによって浮遊スラグと直接接触させることに
よって滓化させるものであり、上記脱硫剤と浮遊スラグ
の混合を促進する手段として、図4に例示した底吹き羽
口3あるいは図5に例示したインジェクションランス9
からの吹き込み撹拌力が機能する。
【0019】また、上記溶銑予備処理容器4としてはト
ーピードカー8、取鍋、転炉等の使用が可能である。
【0020】
【実施例】 実施例−1 表1に示す実施例は、図4に示した底部に吹き込み羽口
3を設けた溶銑予備処理炉4において、酸素、生石灰を
主成分とする精錬剤を添加して、溶銑の脱珪、脱燐処理
を施した後、排滓を行わずに炭酸ナトリウムと生石灰比
が1:2重量比の脱硫フラックスを4.1kg/t吹き
込み、1.2kg/tのブリケット状の炭酸ナトリウム
を上方から添加して脱硫処理を行った例である。図中1
は溶銑、2は浮遊スラグ、5はホッパー、6は脱硫剤、
7は上方添加用ホッパーを示す。
【0021】この例では、脱硫処理後の溶銑の燐、硫黄
濃度は各々0.051%、0.006%であった。この
時の炭酸ナトリウムの残留率は60%と高い値が得られ
た。
【0022】同じく表1に比較例1として、図4に示す
実施例1と同じ精錬容器を用いて実施例1とほぼ同等の
成分の溶銑を同一の酸素、生石灰を添加して溶銑の脱
珪、脱燐処理を施した後、排滓を行わずに炭酸ナトリウ
ムを主成分とするフラックスを全量溶銑中に吹き込み処
理した場合を例示した。
【0023】この場合、脱硫処理後の燐、硫黄濃度は各
々0.025%、0.007%であった。脱燐後の燐は
0.015%であったが、脱硫処理中に復燐を生じた。
また、炭酸ナトリウムの残留率31%と低値に留まっ
た。また、脱硫中の温度低下は34℃に及んだ。
【0024】
【表1】
【0025】実施例−2 表2に示す実施例は、図5に示した吹き込みランス9を
配置したトーピードカー8を精錬容器に利用し、酸素、
生石灰を主成分とする精錬剤を添加して、溶銑の脱珪、
脱燐処理を施した後、排滓を行わずに炭酸ナトリウムと
生石灰比が1:4重量比の脱硫フラックスを5.5kg
/t吹き込み、1.3kg/tのブリケット状の炭酸ナ
トリウムを上方から添加して脱硫処理を行った例であ
る。図中1は溶銑、2は浮遊スラグ、5はホッパー、6
は脱硫剤、7は上方添加用ホッパーを示す。
【0026】この時の処理後の燐、硫黄濃度は各々0.
015%、0.006%であり、目標の燐、硫黄濃度に
充分達していた。また、炭酸ナトリウムの残留率は59
%であった。
【0027】同じく表2に比較例2として、図5に示す
実施例2と同じ精錬容器を用いて実施例2とほぼ同等の
成分の溶銑を従来法で処理した例を示す。酸素、生石灰
を主成分とする精錬剤を添加して脱珪、脱燐処理を行っ
た後、排滓を行わずに炭酸ナトリウムを主成分とするフ
ラックスをランス9を介して吹き込んだ例である。
【0028】この時の処理後の燐、硫黄濃度は各々0.
023%、0.011%であった。炭酸ナトリウムの残
留率は僅か28%であった。脱硫処理中の温度低下の2
5℃と大きく、後工程で温度補償を要した。また、白煙
が激しく発生するため、処理を2回中断しなければなら
なかった。
【0029】
【表2】
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、従来の方法に比較し
て、炭酸ナトリウム使用量が減少し、溶銑温度の低下も
少なくできた。
【0031】また、白煙発生による環境汚染の問題もな
く、温度の低下も少なく、更に、上方添加用の若干の設
備改造を行うのみで、安定した低燐、低硫黄の溶銑とす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Na2 O混合脱硫剤と脱硫率の関係を示す説明
図。
【図2】Na2 O混合脱硫剤のNa2 O歩留を示す説明
図。
【図3】図1,図2の実験において残留したスラグ中の
Na2 O分析値とスラグ−溶銑間の硫黄分配比の関係を
示す説明図。
【図4】底吹き羽口を備えた溶銑処理容器での実施態様
の説明図。
【図5】トーピードカーでの実施態様の説明図。
【符号の説明】
1…溶銑 2…浮遊スラグ 3…底吹き羽口 4…転炉型溶銑予備
処理容器 5…ホッパー 6…脱硫剤 7…上方添加用ホッパー 8…トーピードカー
型溶銑予備処理容器 9…インジェクションランス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生石灰を主体としたフラックスを用いて
    脱硫、脱燐処理した塩基度(CaO/SiO2 )が1.
    8以下のスラグを排滓することなく、炭酸ナトリウムを
    主体としたフラックスを用いて脱硫処理するに際して、
    上記炭酸ナトリウムを主体としたフラックスの一部を直
    接上記スラグと接触滓化させてナトリウム珪酸塩フラッ
    クスとなし、脱硫処理することを特徴とする溶銑の精錬
    方法。
  2. 【請求項2】 炭酸ナトリウムを主体としたフラックス
    の一部を脱珪、脱燐スラグと接触滓化させる量は該脱珪
    ・脱燐スラグ中の遊離SiO2 量の1〜2倍のモル量と
    することを特徴とする請求項1記載の溶銑の精錬方法。
JP1326092A 1992-01-28 1992-01-28 溶銑の精錬方法 Withdrawn JPH05202408A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013155401A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Kobe Steel Ltd 溶銑の精錬方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013155401A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Kobe Steel Ltd 溶銑の精錬方法

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Effective date: 19990408