JPH05306407A - 鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法 - Google Patents
鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法Info
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- JPH05306407A JPH05306407A JP11292292A JP11292292A JPH05306407A JP H05306407 A JPH05306407 A JP H05306407A JP 11292292 A JP11292292 A JP 11292292A JP 11292292 A JP11292292 A JP 11292292A JP H05306407 A JPH05306407 A JP H05306407A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、スクラップ等の鉄鋼材料を溶解す
る際の不純物特に、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等の
トランプエレメントと称する不純物元素の蒸発除去を行
う方法を提供する。 【構成】 本発明は、ガスを上吹き可能な反応容器に鋼
スクラップを装入して溶解する際に、反応容器上部空間
の側壁にノズルを設け、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属の硫化物あるいは硫酸塩のうち１種または２種以
上を、該ノズルから上吹き酸素吹付け点（火点）に吹込
み、溶銑中のトランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等）を気化除去する。 【効果】 本発明を実施することにより、従来法より
も、短時間にかつ低コストで、操業性をそこなわずに、
トランプエレメントを除去できる。
る際の不純物特に、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等の
トランプエレメントと称する不純物元素の蒸発除去を行
う方法を提供する。 【構成】 本発明は、ガスを上吹き可能な反応容器に鋼
スクラップを装入して溶解する際に、反応容器上部空間
の側壁にノズルを設け、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属の硫化物あるいは硫酸塩のうち１種または２種以
上を、該ノズルから上吹き酸素吹付け点（火点）に吹込
み、溶銑中のトランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等）を気化除去する。 【効果】 本発明を実施することにより、従来法より
も、短時間にかつ低コストで、操業性をそこなわずに、
トランプエレメントを除去できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクラップ等の鉄鋼材
料を溶解する際に、不純物、特に、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等のトランプエレメントと称する不純物元素
の蒸発除去を行う方法に関する。
料を溶解する際に、不純物、特に、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等のトランプエレメントと称する不純物元素
の蒸発除去を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼スクラップの組成は鉄が主成分である
が、それ以外にも幾つかの元素が含まれている。特に、
メッキに起因するＳｎ、除去しきれない電気配線材料残
材の混入に起因し、かつ含有量も比較的多いＣｕおよび
それらに比べると含有量は少ないが、合金元素等として
混入しているＡｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等のトランプエレメント
と呼ばれる元素が含まれている。これらの元素は何れも
普通の製銑・製鋼工程のように、滓化反応により分離除
去することが難しいため、その除去には苦労している。
が、それ以外にも幾つかの元素が含まれている。特に、
メッキに起因するＳｎ、除去しきれない電気配線材料残
材の混入に起因し、かつ含有量も比較的多いＣｕおよび
それらに比べると含有量は少ないが、合金元素等として
混入しているＡｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等のトランプエレメント
と呼ばれる元素が含まれている。これらの元素は何れも
普通の製銑・製鋼工程のように、滓化反応により分離除
去することが難しいため、その除去には苦労している。
【０００３】しかしながら、これらのトランプエレメン
ト除去については、既にいくつかの方法が公知となって
いる。すなわち、スクラップ溶解時における上記元素
（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）の除去方法として
は、大きく分けて次の三つがある。第一の方法は、例え
ば特開昭５７−１３７４１４号公報等に見られるよう
に、金属Ｃａ、Ｃａ合金あるいはＣａ化合物（例えば、
ＣａＣ2 、ＣａＣＮ2 ）等のＣａ（カルシウム）を主要
構成元素とする、反応性に富む物質を添加し、その滓化
により生成するスラグを分離除去する方法である。
ト除去については、既にいくつかの方法が公知となって
いる。すなわち、スクラップ溶解時における上記元素
（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）の除去方法として
は、大きく分けて次の三つがある。第一の方法は、例え
ば特開昭５７−１３７４１４号公報等に見られるよう
に、金属Ｃａ、Ｃａ合金あるいはＣａ化合物（例えば、
ＣａＣ2 、ＣａＣＮ2 ）等のＣａ（カルシウム）を主要
構成元素とする、反応性に富む物質を添加し、その滓化
により生成するスラグを分離除去する方法である。
【０００４】第二の方法は、例えば特開昭６１−２６６
５１５号公報等に見られるように、添加剤としてＮａ2
Ｓ、Ｈ2 Ｓ、ＣａＳあるいはＮａ2 ＳＯ4 等のＳ（イオ
ウ）を含む硫化物や硫酸塩を用い、第一の方法と同じよ
うに、その滓化により生成するスラグを分離除去する方
法である。以上二つの方法は、何れも滓化によるスラグ
を分離してトランプエレメントの低減を図っている。こ
れに対して、第三の方法は、例えば特開昭６１−１４９
４１４号公報あるいは特開昭６１−１４９４１５号公報
等に見られるように、必要に応じて添加剤（ガス及び／
または酸化物）を投入し、真空下であるいはプラズマ・
アークを用いて、トランプエレメントないしはトランプ
エレメントを含む化合物を蒸発除去する方法である。
５１５号公報等に見られるように、添加剤としてＮａ2
Ｓ、Ｈ2 Ｓ、ＣａＳあるいはＮａ2 ＳＯ4 等のＳ（イオ
ウ）を含む硫化物や硫酸塩を用い、第一の方法と同じよ
うに、その滓化により生成するスラグを分離除去する方
法である。以上二つの方法は、何れも滓化によるスラグ
を分離してトランプエレメントの低減を図っている。こ
れに対して、第三の方法は、例えば特開昭６１−１４９
４１４号公報あるいは特開昭６１−１４９４１５号公報
等に見られるように、必要に応じて添加剤（ガス及び／
または酸化物）を投入し、真空下であるいはプラズマ・
アークを用いて、トランプエレメントないしはトランプ
エレメントを含む化合物を蒸発除去する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の第一の方法は、
そこで用いる添加物質がＣａを主要構成元素としてお
り、反応性に富む物質であるため、取扱い上注意を要す
る場合（特に、ＣａＣ2 は危険物第３類に指定されてい
る）があり、またこのような物質を用いることは割高で
もあるため、コスト高に繋がる。さらに、この方法は主
としてトランプエレメント中のＳｎ（錫）を除去する方
法であり、もう一つの主要トランプエレメントであるＣ
ｕ（銅）の除去も同時に行うためには、ＣａＳあるいは
ＣａＳＯ4 のようなＳも含んだ化合物を用いる必要があ
る。
そこで用いる添加物質がＣａを主要構成元素としてお
り、反応性に富む物質であるため、取扱い上注意を要す
る場合（特に、ＣａＣ2 は危険物第３類に指定されてい
る）があり、またこのような物質を用いることは割高で
もあるため、コスト高に繋がる。さらに、この方法は主
としてトランプエレメント中のＳｎ（錫）を除去する方
法であり、もう一つの主要トランプエレメントであるＣ
ｕ（銅）の除去も同時に行うためには、ＣａＳあるいは
ＣａＳＯ4 のようなＳも含んだ化合物を用いる必要があ
る。
【０００６】また、第二の方法であるＳ含有化合物添加
の場合には、第一の方法とは異なり、主にＣｕの除去を
行うため、ＣａＳ等のようなＣａも含んだ化合物を添加
すれば、Ｓｎの除去も同時に促進されて都合が良い。し
かし、この方法によりＣｕ及びその他のトランプエレメ
ント除去を行う場合には、スラグ−溶銑間のＳの分配関
係に基づいて溶銑中のそれらの元素の含有量低減が図ら
れるため、除去しきれないＳが残存して、溶銑の品質特
性を悪化させることが問題となる。この問題は、第一の
方法でＣａの他にＳも含んだ化合物を添加する際にも同
様に生じる。
の場合には、第一の方法とは異なり、主にＣｕの除去を
行うため、ＣａＳ等のようなＣａも含んだ化合物を添加
すれば、Ｓｎの除去も同時に促進されて都合が良い。し
かし、この方法によりＣｕ及びその他のトランプエレメ
ント除去を行う場合には、スラグ−溶銑間のＳの分配関
係に基づいて溶銑中のそれらの元素の含有量低減が図ら
れるため、除去しきれないＳが残存して、溶銑の品質特
性を悪化させることが問題となる。この問題は、第一の
方法でＣａの他にＳも含んだ化合物を添加する際にも同
様に生じる。
【０００７】さらに、これら第一の方法及び第二の方法
では、トランプエレメントの除去方法として、滓化によ
りスラグを生成させ、これを分離除去する方法を採用し
ている。しかしながら、この際のスラグ除去により有効
成分も除去してしまう可能性があり、歩留り低下に繋が
る。特に、このトランプエレメントを十分に除去する必
要があるような溶銑を製造する場合には、前記した添加
剤投入からスラグ除去に至る工程を繰返し実施する必要
が生じ、歩留り低下は避けられない。また、このスラグ
除去は作業性があまり良くないことから、その繰返しは
好ましいことではない。
では、トランプエレメントの除去方法として、滓化によ
りスラグを生成させ、これを分離除去する方法を採用し
ている。しかしながら、この際のスラグ除去により有効
成分も除去してしまう可能性があり、歩留り低下に繋が
る。特に、このトランプエレメントを十分に除去する必
要があるような溶銑を製造する場合には、前記した添加
剤投入からスラグ除去に至る工程を繰返し実施する必要
が生じ、歩留り低下は避けられない。また、このスラグ
除去は作業性があまり良くないことから、その繰返しは
好ましいことではない。
【０００８】一方、第三の方法は、真空雰囲気の実現あ
るいはプラズマ発生装置の導入等に対する配慮が必要な
ため、その設備化にはコストと時間を要し、従来の設備
のままで即対応はできず、簡単に実施可能とはいかな
い。以上述べてきたことからもわかるように、前記三つ
の方法には、危険物等反応性に富む物質の取扱いによる
煩わしさ、コスト高、残存Ｓによる溶銑の品質不良、歩
留り低下、作業性不良、あるいは設備化に対する即応性
欠如等の問題が内在しているため、好ましい方法とは言
えず、より簡便で、効率よく上記トランプエレメントを
除去できる方法を見出す必要がある。
るいはプラズマ発生装置の導入等に対する配慮が必要な
ため、その設備化にはコストと時間を要し、従来の設備
のままで即対応はできず、簡単に実施可能とはいかな
い。以上述べてきたことからもわかるように、前記三つ
の方法には、危険物等反応性に富む物質の取扱いによる
煩わしさ、コスト高、残存Ｓによる溶銑の品質不良、歩
留り低下、作業性不良、あるいは設備化に対する即応性
欠如等の問題が内在しているため、好ましい方法とは言
えず、より簡便で、効率よく上記トランプエレメントを
除去できる方法を見出す必要がある。
【０００９】本発明は、かかる問題を解決し、容易かつ
効率的に実施可能なトランプエレメント除去方法を提供
するものである。
効率的に実施可能なトランプエレメント除去方法を提供
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスを上吹き
可能な反応容器に鋼スクラップを装入して溶解する際
に、反応容器上部空間の側壁にノズルを設け、アルカリ
金属またはアルカリ土類金属の硫化物あるいは硫酸塩の
うちの１種または２種以上を、該ノズルから上吹き酸素
吹付け点（火点）に吹込み、溶銑中の不純物元素（Ｓ
ｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）を気化除去することを
特徴とする鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法を要旨
とするものである。
可能な反応容器に鋼スクラップを装入して溶解する際
に、反応容器上部空間の側壁にノズルを設け、アルカリ
金属またはアルカリ土類金属の硫化物あるいは硫酸塩の
うちの１種または２種以上を、該ノズルから上吹き酸素
吹付け点（火点）に吹込み、溶銑中の不純物元素（Ｓ
ｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）を気化除去することを
特徴とする鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法を要旨
とするものである。
【００１１】以下、本発明について作用とともに詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】
【作用】図１に示すように、上底吹き可能な転炉等の反
応容器４を用い、この中に鋼スクラップ等を投入した
後、例えば炉内の下方にある底吹き羽口１を通して微粉
炭を炉内に吹込む。一方、上方から炉内に挿入したラン
ス２を通して酸素ガスを供給し、このとき発生する微粉
炭の燃焼熱を熱源として利用しながら、スクラップの加
炭溶解を行い、Ｃ（カーボン）濃度が３〜４wt. ％の溶
銑６を製造する。同時に、酸素ガスの吹込みにより、生
成した溶銑中に含まれている不純物元素の中で酸素との
親和力が大きい元素、例えばＳｉ等が酸化し、またＺｎ
のように蒸気圧の高いものは気化する。しかし、この状
態では前記のトランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等）と酸素との親和力は、Ｓｉ等と比べて小
さいために、このトランプエレメントの酸化による除去
はほとんど進行せず、また蒸気圧も小さいので気化も進
行せずに、そのまま溶銑中に残留することになる。
応容器４を用い、この中に鋼スクラップ等を投入した
後、例えば炉内の下方にある底吹き羽口１を通して微粉
炭を炉内に吹込む。一方、上方から炉内に挿入したラン
ス２を通して酸素ガスを供給し、このとき発生する微粉
炭の燃焼熱を熱源として利用しながら、スクラップの加
炭溶解を行い、Ｃ（カーボン）濃度が３〜４wt. ％の溶
銑６を製造する。同時に、酸素ガスの吹込みにより、生
成した溶銑中に含まれている不純物元素の中で酸素との
親和力が大きい元素、例えばＳｉ等が酸化し、またＺｎ
のように蒸気圧の高いものは気化する。しかし、この状
態では前記のトランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、
Ｂｉ、Ｐｂ等）と酸素との親和力は、Ｓｉ等と比べて小
さいために、このトランプエレメントの酸化による除去
はほとんど進行せず、また蒸気圧も小さいので気化も進
行せずに、そのまま溶銑中に残留することになる。
【００１３】そこで、これらのトランプエレメントの除
去を促進させるために、Ｎａ2 Ｓ、ＣａＳ、Ｎａ2 ＳＯ
4 、ＣａＳＯ4 等のＳ化合物を溶銑中に添加する。とこ
ろが、このＳ化合物を、単に溶銑表面に浮遊しているス
ラグ層５の中に投入したのでは、スラグ−溶銑間のＳ分
配関係から溶銑全体のＳ含有量増加を招き、そのままで
はＳが溶銑中に残存して、その品質特性を著しく低下さ
せることになる。そのため、この後の工程で溶銑の脱硫
を実施する必要が生じることから、このような投入方法
は好ましくない。
去を促進させるために、Ｎａ2 Ｓ、ＣａＳ、Ｎａ2 ＳＯ
4 、ＣａＳＯ4 等のＳ化合物を溶銑中に添加する。とこ
ろが、このＳ化合物を、単に溶銑表面に浮遊しているス
ラグ層５の中に投入したのでは、スラグ−溶銑間のＳ分
配関係から溶銑全体のＳ含有量増加を招き、そのままで
はＳが溶銑中に残存して、その品質特性を著しく低下さ
せることになる。そのため、この後の工程で溶銑の脱硫
を実施する必要が生じることから、このような投入方法
は好ましくない。
【００１４】そこで、このような不都合を解消するため
に、上記Ｓ化合物の粉末を、炉体上部空間に設けた粉体
吹込み用ノズル７より、上吹きランス２直下の酸素ガス
吹付け点、すなわち火点３へ投入し、Ｓポテンシャルを
高くしてトランプエレメント硫化物の生成を促す。火点
３では、トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂ
ｉ、Ｐｂ等）とＳとの結合反応、すなわち次式（１）〜
（５）に示すような硫化反応が容易に進行し、高温のた
めに気化が進行する。
に、上記Ｓ化合物の粉末を、炉体上部空間に設けた粉体
吹込み用ノズル７より、上吹きランス２直下の酸素ガス
吹付け点、すなわち火点３へ投入し、Ｓポテンシャルを
高くしてトランプエレメント硫化物の生成を促す。火点
３では、トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂ
ｉ、Ｐｂ等）とＳとの結合反応、すなわち次式（１）〜
（５）に示すような硫化反応が容易に進行し、高温のた
めに気化が進行する。
【００１５】 Ｓｎ＋Ｓ＝ＳｎＳ（ｂ．ｐ．約１２３０℃）及び ２Ｓｎ＋２Ｓ＝Ｓｎ2 Ｓ2 …（１） ２Ｃｕ＋Ｓ＝Ｃｕ2 Ｓ …（２） ２Ａｓ＋３Ｓ＝Ａｓ2 Ｓ3 （ｂ．ｐ．７０７℃） …（３） ２Ｂｉ＋３Ｓ＝Ｂｉ2 Ｓ3 （＜６８５℃） …（４） Ｂｉ2 Ｓ3 ＝２Ｂｉ＋３Ｓ（＞６８５℃） …（４′） Ｐｂ＋Ｓ＝ＰｂＳ 及び ２Ｐｂ＋２Ｓ＝Ｐｂ2 Ｓ2 …（５） さらに、この火点３では、炉内の他のどの場所よりも温
度が高く、２５００℃前後にまで達する（スクラップ溶
解における溶銑温度は１３００〜１４００℃）ため、生
成した硫化物の蒸気圧が大きく、その蒸発が促進され
る。また、この蒸発した硫化物ガス、あるいは分解によ
る生成ガスは、炉内の排ガスと共に、集塵機等により一
方的に系外へ排出・除去されるため、溶銑中に生成した
トランプエレメントの硫化物が次から次へと蒸発し、そ
の結果、溶銑中のトランプエレメント濃度は、容易に低
下していく。本発明によれば、このように火点を上手に
利用することによって、トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃ
ｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）の除去を容易に達成すること
ができる。
度が高く、２５００℃前後にまで達する（スクラップ溶
解における溶銑温度は１３００〜１４００℃）ため、生
成した硫化物の蒸気圧が大きく、その蒸発が促進され
る。また、この蒸発した硫化物ガス、あるいは分解によ
る生成ガスは、炉内の排ガスと共に、集塵機等により一
方的に系外へ排出・除去されるため、溶銑中に生成した
トランプエレメントの硫化物が次から次へと蒸発し、そ
の結果、溶銑中のトランプエレメント濃度は、容易に低
下していく。本発明によれば、このように火点を上手に
利用することによって、トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃ
ｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ等）の除去を容易に達成すること
ができる。
【００１６】なお、トランプエレメントの硫化物の中
で、ＳｎＳ、Ｓｎ2 Ｓ2 、Ａｓ2 Ｓ3の気化温度は比較
的低くて、高いものでもせいぜい１２３０℃である。こ
れに対して、Ｃｕ2 Ｓ、ＰｂＳ、Ｐｂ2 Ｓ2 の気化温度
は高くて２０００℃以上になるが、火点３の２５００℃
前後の温度では、後述の実施例にもあるように、十分な
トランプエレメント除去効果が得られており、本発明に
よる方法は非常に有効である。また、Ｂｉ2 Ｓ3 は、６
８５℃で分解してＢｉを生成するが、この気化温度は１
５６０℃であり、この場合もＢｉの除去が十分に行われ
ていることから、本発明が有効であることがわかる。
で、ＳｎＳ、Ｓｎ2 Ｓ2 、Ａｓ2 Ｓ3の気化温度は比較
的低くて、高いものでもせいぜい１２３０℃である。こ
れに対して、Ｃｕ2 Ｓ、ＰｂＳ、Ｐｂ2 Ｓ2 の気化温度
は高くて２０００℃以上になるが、火点３の２５００℃
前後の温度では、後述の実施例にもあるように、十分な
トランプエレメント除去効果が得られており、本発明に
よる方法は非常に有効である。また、Ｂｉ2 Ｓ3 は、６
８５℃で分解してＢｉを生成するが、この気化温度は１
５６０℃であり、この場合もＢｉの除去が十分に行われ
ていることから、本発明が有効であることがわかる。
【００１７】この方法で添加するＳ化合物としては、前
述のごとく、Ｎａ2 Ｓ、ＣａＳ等のアルカリ金属または
アルカリ土類金属の硫化物、あるいはＮａ2 ＳＯ4 、Ｃ
ａＳＯ4 等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の硫
酸塩があり、これらの内の１種または２種以上を用い
る。しかしながら、Ｎａ化合物は、炉材の損傷等を招き
やすいため、Ｎａ化合物だけを使用するのは好ましくな
く、Ｃａ化合物等と一緒に添加する方がトラブルが少な
い。
述のごとく、Ｎａ2 Ｓ、ＣａＳ等のアルカリ金属または
アルカリ土類金属の硫化物、あるいはＮａ2 ＳＯ4 、Ｃ
ａＳＯ4 等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の硫
酸塩があり、これらの内の１種または２種以上を用い
る。しかしながら、Ｎａ化合物は、炉材の損傷等を招き
やすいため、Ｎａ化合物だけを使用するのは好ましくな
く、Ｃａ化合物等と一緒に添加する方がトラブルが少な
い。
【００１８】ここで、添加するＳ化合物の粒度は、キャ
リアーガス（普通は窒素ガスを用いることが多い）を用
いて粉体供給装置から吹込みノズルへ送り出すときにト
ラブルを生じないようなもの、すなわち粒径３mm以下の
粉体が良く、できれば細かい方が反応性は高く有利であ
る。しかしながら、細か過ぎると、炉内で発生する排ガ
スの上昇流によって周囲へ飛散し、それによるロスが多
くなることから、粒径０．２〜１．０mm位のものが最も
扱いやすい。
リアーガス（普通は窒素ガスを用いることが多い）を用
いて粉体供給装置から吹込みノズルへ送り出すときにト
ラブルを生じないようなもの、すなわち粒径３mm以下の
粉体が良く、できれば細かい方が反応性は高く有利であ
る。しかしながら、細か過ぎると、炉内で発生する排ガ
スの上昇流によって周囲へ飛散し、それによるロスが多
くなることから、粒径０．２〜１．０mm位のものが最も
扱いやすい。
【００１９】また、この添加剤（Ｓ化合物）の投入量
は、各トランプエレメントの硫化物生成に必要な理論量
合計値の３倍位が適当である。一方、吹込みには、粉体
吹込み可能な上吹きランスを用いて、直接、火点３に吹
込んでもよい。しかし、粉体による配管の摩耗のため、
除去処理がストップするだけでなく、溶解処理そのもの
を中断せざるを得ない場合がある。従って、安定操業の
ためには、本発明に従い、反応容器の上部空間の側壁に
ノズルを設置し、該ノズルより火点３に吹込む必要があ
る。この場合には、粉体により配管が摩耗した場合でも
ノズルを交換するだけでよく、コスト的にもメンテナン
スの面からも極めて優れた方法と言える。
は、各トランプエレメントの硫化物生成に必要な理論量
合計値の３倍位が適当である。一方、吹込みには、粉体
吹込み可能な上吹きランスを用いて、直接、火点３に吹
込んでもよい。しかし、粉体による配管の摩耗のため、
除去処理がストップするだけでなく、溶解処理そのもの
を中断せざるを得ない場合がある。従って、安定操業の
ためには、本発明に従い、反応容器の上部空間の側壁に
ノズルを設置し、該ノズルより火点３に吹込む必要があ
る。この場合には、粉体により配管が摩耗した場合でも
ノズルを交換するだけでよく、コスト的にもメンテナン
スの面からも極めて優れた方法と言える。
【００２０】以下、本発明の実施例を示す。
【００２１】
【実施例】１７０ｔ規模の転炉で、１００ｔの溶銑にス
クラップを７０ｔ装入して溶解を行った。比較例では、
上吹きランス２から酸素ガスだけを吹き、一方、本発明
による実施例Ｎｏ．１では硫化カルシウム（ＣａＳ）
を、実施例Ｎｏ．２では硫化カルシウム（ＣａＳ）と硫
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳＯ4 ）の混合物を、また、実施
例Ｎｏ．３では硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4 ）の粉を上
吹きランス２からの酸素ガス吹込みと共に、転炉上部空
間の側壁に設けた粉体吹込みノズルから吹込んだ。得ら
れた結果は表１に示す通りである。
クラップを７０ｔ装入して溶解を行った。比較例では、
上吹きランス２から酸素ガスだけを吹き、一方、本発明
による実施例Ｎｏ．１では硫化カルシウム（ＣａＳ）
を、実施例Ｎｏ．２では硫化カルシウム（ＣａＳ）と硫
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳＯ4 ）の混合物を、また、実施
例Ｎｏ．３では硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4 ）の粉を上
吹きランス２からの酸素ガス吹込みと共に、転炉上部空
間の側壁に設けた粉体吹込みノズルから吹込んだ。得ら
れた結果は表１に示す通りである。
【００２２】比較例と比べてわかるように、ほぼ同一の
メタル原料を使用したにもかかわらず、硫化物または／
及び硫酸塩の粉の吹付けを行って火点３の硫黄ポテンシ
ャルを高めた実施例Ｎｏ．１〜３の場合には、Ｓｎをは
じめとするトランプエレメント類のレベルが低くなって
いるのがわかる。この低下分に相当するトランプエレメ
ントがダスト中に捕捉されており、硫化物として気化除
去されたことを裏付けている。
メタル原料を使用したにもかかわらず、硫化物または／
及び硫酸塩の粉の吹付けを行って火点３の硫黄ポテンシ
ャルを高めた実施例Ｎｏ．１〜３の場合には、Ｓｎをは
じめとするトランプエレメント類のレベルが低くなって
いるのがわかる。この低下分に相当するトランプエレメ
ントがダスト中に捕捉されており、硫化物として気化除
去されたことを裏付けている。
【００２３】なお、メタルのＳレベル上昇はわずかであ
り、後工程への影響は顕著ではない。除去率５２％の場
合のＳｎとＳの濃度積は６．９×１０-4〔（％）2 〕と
著しく低く、通常の真空溶解における場合よりも１桁な
いし２桁ほど低い値となっている。このように硫化物の
気化が促進されたのは、酸素吹付け点（火点）３が高温
であることと、その場所のＳポテンシャルが高いことの
組合せによって得られたものといえる。
り、後工程への影響は顕著ではない。除去率５２％の場
合のＳｎとＳの濃度積は６．９×１０-4〔（％）2 〕と
著しく低く、通常の真空溶解における場合よりも１桁な
いし２桁ほど低い値となっている。このように硫化物の
気化が促進されたのは、酸素吹付け点（火点）３が高温
であることと、その場所のＳポテンシャルが高いことの
組合せによって得られたものといえる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明では、反応容器内の最高温度域で
トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ
等）の硫化反応を進行させ、それによって生成した硫化
物、あるいはその後の分解生成物を、効果的に蒸発さ
せ、かつ、一方的に系外に除去するため、反応速度的に
も極めて効率良くトランプエレメント除去が可能であ
り、非常に有用な方法である。
トランプエレメント（Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ
等）の硫化反応を進行させ、それによって生成した硫化
物、あるいはその後の分解生成物を、効果的に蒸発さ
せ、かつ、一方的に系外に除去するため、反応速度的に
も極めて効率良くトランプエレメント除去が可能であ
り、非常に有用な方法である。
【００２６】また、本発明で使用する添加剤は、安価で
あり、かつ、取扱い上も特に配慮を必要としないＣａ
Ｓ、Ｎａ2 ＳＯ4 等のＳ化合物を用いており、設備面で
も、現在製鋼工程で一般的に使用されている転炉、ある
いは、それに相当する反応容器をわずかに改造するだけ
で済み、設備新設等の必要も伴わないため、既存の何れ
の方法よりも低コストで実施できる。さらに、滓化によ
り生成したスラグの排滓を繰返し行うことも不要となる
ことから、操業面でも既存の転炉と変りなく、特に問題
はない。
あり、かつ、取扱い上も特に配慮を必要としないＣａ
Ｓ、Ｎａ2 ＳＯ4 等のＳ化合物を用いており、設備面で
も、現在製鋼工程で一般的に使用されている転炉、ある
いは、それに相当する反応容器をわずかに改造するだけ
で済み、設備新設等の必要も伴わないため、既存の何れ
の方法よりも低コストで実施できる。さらに、滓化によ
り生成したスラグの排滓を繰返し行うことも不要となる
ことから、操業面でも既存の転炉と変りなく、特に問題
はない。
【００２７】従って、トランプエレメント除去に関する
既知の方法と比べると、本発明の実施により処理時間の
短縮・低コスト化・操業性向上等を図れることから、高
生産性指向の操業には十分な効果を発揮する。
既知の方法と比べると、本発明の実施により処理時間の
短縮・低コスト化・操業性向上等を図れることから、高
生産性指向の操業には十分な効果を発揮する。
【図１】本発明に係わる溶解設備の一例で、上底吹き転
炉の断面図である。
炉の断面図である。
１ 底吹羽口 ２ ランス ３ 火点 ４ 反応容器 ５ スラグ ６ 溶銑 ７ 粉体吹込みノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスを上吹き可能な反応容器に鋼スクラ
ップを装入して溶解する際に、反応容器上部空間の側壁
にノズルを設け、アルカリ金属またはアルカリ土類金属
の硫化物あるいは硫酸塩のうち１種または２種以上を、
該ノズルから上吹き酸素吹付け点（火点）に吹込み、溶
銑中のトランプエレメントを気化除去することを特徴と
する鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11292292A JPH05306407A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11292292A JPH05306407A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306407A true JPH05306407A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14598851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11292292A Withdrawn JPH05306407A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 鋼スクラップ溶解時の不純物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05306407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207968A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 量子型赤外線センサ用化合物半導体積層体の製造方法および量子型赤外線センサ |
-
1992
- 1992-05-01 JP JP11292292A patent/JPH05306407A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207968A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 量子型赤外線センサ用化合物半導体積層体の製造方法および量子型赤外線センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |