JPH0559419A - 溶銑の脱ｐ方法 - Google Patents
溶銑の脱ｐ方法Info
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- JPH0559419A JPH0559419A JP3248294A JP24829491A JPH0559419A JP H0559419 A JPH0559419 A JP H0559419A JP 3248294 A JP3248294 A JP 3248294A JP 24829491 A JP24829491 A JP 24829491A JP H0559419 A JPH0559419 A JP H0559419A
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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】 必要最小限のソーダ灰添加量で、効率よく脱
Ｐが行える溶銑の脱Ｐ方法を提供する。 【構成】 予め、Si含有量を0.3wt.% 以下に低減した溶
銑中に、気体酸素、固体酸素源、石灰およびソーダ灰か
らなる媒溶剤、および、スラグ溶融促進剤を添加して、
脱Ｐ処理を行うに際して、前記気体酸素および前記固体
酸素源を、前記ソーダ灰と同時に添加し、且つ、前記ソ
ーダ灰１kgに対して、前記気体酸素量と、前記固体酸素
源の気体酸素に換算した酸素量との合計酸素量を0.35Nm
3 以上に限定し、かくして、必要最小限のソーダ灰添加
量で、効率よく脱Ｐを行う。
Ｐが行える溶銑の脱Ｐ方法を提供する。 【構成】 予め、Si含有量を0.3wt.% 以下に低減した溶
銑中に、気体酸素、固体酸素源、石灰およびソーダ灰か
らなる媒溶剤、および、スラグ溶融促進剤を添加して、
脱Ｐ処理を行うに際して、前記気体酸素および前記固体
酸素源を、前記ソーダ灰と同時に添加し、且つ、前記ソ
ーダ灰１kgに対して、前記気体酸素量と、前記固体酸素
源の気体酸素に換算した酸素量との合計酸素量を0.35Nm
3 以上に限定し、かくして、必要最小限のソーダ灰添加
量で、効率よく脱Ｐを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶銑の脱Ｐ方法、特
に、必要最小限のソーダ灰添加量で、効率よく脱Ｐが行
える溶銑の脱Ｐ方法に関するものである。
に、必要最小限のソーダ灰添加量で、効率よく脱Ｐが行
える溶銑の脱Ｐ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、酸素製鋼法によって鋼を精錬する
場合において、製品品質の観点からP燐、V 等の不純物
元素の低減化が要求される。一方、このような不純物元
素を除去する際に発生するスラグの再利用の用途は限ら
れるために、低温および高炭素濃度という脱Ｐに有利な
条件下で、少量のスラグを用いて精錬を高効率で実施で
きる溶銑脱Ｐ方法が重要である。
場合において、製品品質の観点からP燐、V 等の不純物
元素の低減化が要求される。一方、このような不純物元
素を除去する際に発生するスラグの再利用の用途は限ら
れるために、低温および高炭素濃度という脱Ｐに有利な
条件下で、少量のスラグを用いて精錬を高効率で実施で
きる溶銑脱Ｐ方法が重要である。
【０００３】一般的な溶銑脱Ｐ方法として、以下の方法
が知られている。即ち、 例えば、1983年に発行された「鉄と鋼」、第69年15
号、1825〜1831頁に開示されている、石灰とフッ化カル
シウムを主体とした媒溶剤を用いて、窒素、二酸化炭素
および酸素等のガス吹込みによる撹拌と、気体酸素およ
び酸化鉄等の固体酸素の少なくとも１つの添加とを併用
する溶銑脱Ｐ方法。 例えば、1984年に発行された「住友金属」、vol.3
6、No.2、107 〜120 頁に開示されている、石灰の代わ
りにソーダ灰を主体とした溶銑脱Ｐ方法。 しかしながら、上述したおよびの方法は、以下の問
題を有している。即ち、 の方法は、鋼の合金元素として有用なMnの損失が大き
い。 の方法は、Mn損失の低減とスラグ量削減の点で優れて
いるが、原料単価の上昇、耐火物の寿命低下およびソー
ダ灰の蒸発ロスの増加の点で劣っている。従って、この
方法は、工業的に主流となっていない。 そこで、石灰系およびソーダ灰系媒溶剤の有する問題を
解決するための方法として、特公昭61-54841号公報等に
は、石灰系媒溶剤に少量のソーダ灰を添加する溶銑脱Ｐ
方法（以下、先行技術という）が開示されている。
が知られている。即ち、 例えば、1983年に発行された「鉄と鋼」、第69年15
号、1825〜1831頁に開示されている、石灰とフッ化カル
シウムを主体とした媒溶剤を用いて、窒素、二酸化炭素
および酸素等のガス吹込みによる撹拌と、気体酸素およ
び酸化鉄等の固体酸素の少なくとも１つの添加とを併用
する溶銑脱Ｐ方法。 例えば、1984年に発行された「住友金属」、vol.3
6、No.2、107 〜120 頁に開示されている、石灰の代わ
りにソーダ灰を主体とした溶銑脱Ｐ方法。 しかしながら、上述したおよびの方法は、以下の問
題を有している。即ち、 の方法は、鋼の合金元素として有用なMnの損失が大き
い。 の方法は、Mn損失の低減とスラグ量削減の点で優れて
いるが、原料単価の上昇、耐火物の寿命低下およびソー
ダ灰の蒸発ロスの増加の点で劣っている。従って、この
方法は、工業的に主流となっていない。 そこで、石灰系およびソーダ灰系媒溶剤の有する問題を
解決するための方法として、特公昭61-54841号公報等に
は、石灰系媒溶剤に少量のソーダ灰を添加する溶銑脱Ｐ
方法（以下、先行技術という）が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術は、以下の問題を有している。即ち、石灰系
スラグ中のソーダ灰の溶解度は極めて低いので、添加し
たソーダ灰の蒸発ロスが多い。従って、必要以上のソー
ダ灰を添加する必要があるので、原料コストは必ずしも
削減できない。従って、この発明の目的は、必要最小限
のソーダ灰添加量で、効率よく脱Ｐが行え、しかも、ス
ラグ量の低減、原料単価の低減、および、Mn損失の低減
が図れ且つ耐火物の寿命低下を防止できる溶銑の脱Ｐ方
法を提供することにある。
た先行技術は、以下の問題を有している。即ち、石灰系
スラグ中のソーダ灰の溶解度は極めて低いので、添加し
たソーダ灰の蒸発ロスが多い。従って、必要以上のソー
ダ灰を添加する必要があるので、原料コストは必ずしも
削減できない。従って、この発明の目的は、必要最小限
のソーダ灰添加量で、効率よく脱Ｐが行え、しかも、ス
ラグ量の低減、原料単価の低減、および、Mn損失の低減
が図れ且つ耐火物の寿命低下を防止できる溶銑の脱Ｐ方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、予め、Si含
有量を0.3wt.% 以下に低減した溶銑中に、気体酸素、固
体酸素源、石灰およびソーダ灰からなる媒溶剤、およ
び、スラグ溶融促進剤を添加して、脱Ｐ処理を行うに際
して、前記気体酸素および前記固体酸素源を、前記ソー
ダ灰と同時に添加し、且つ、前記ソーダ灰１kgに対し
て、前記気体酸素量と、前記固体酸素源の気体酸素に換
算した酸素量との合計酸素量を0.35Nm3 以上に限定し、
かくして、必要最小限のソーダ灰添加量で、効率よく脱
Ｐを行うことに特徴を有するものである。
有量を0.3wt.% 以下に低減した溶銑中に、気体酸素、固
体酸素源、石灰およびソーダ灰からなる媒溶剤、およ
び、スラグ溶融促進剤を添加して、脱Ｐ処理を行うに際
して、前記気体酸素および前記固体酸素源を、前記ソー
ダ灰と同時に添加し、且つ、前記ソーダ灰１kgに対し
て、前記気体酸素量と、前記固体酸素源の気体酸素に換
算した酸素量との合計酸素量を0.35Nm3 以上に限定し、
かくして、必要最小限のソーダ灰添加量で、効率よく脱
Ｐを行うことに特徴を有するものである。
【０００６】この発明をさらに説明する。上述した問題
は、石灰系スラグにソーダ灰を添加する際に、ソーダ灰
中のNa+ イオンの還元を抑制するために、酸素の供給と
スラグの冷却とを実施することによって解決される。ソ
ーダ灰の蒸発損失の反応は、以下の通りである。
は、石灰系スラグにソーダ灰を添加する際に、ソーダ灰
中のNa+ イオンの還元を抑制するために、酸素の供給と
スラグの冷却とを実施することによって解決される。ソ
ーダ灰の蒸発損失の反応は、以下の通りである。
【０００７】 Na2CO3→Na2O＋CO2 --- （ソーダ灰の分解） 2Na2O＋［Si］→2Na2＋SiO2 --- （ナトリウムの蒸発） または、Na2O＋［C ］→Na2 ＋CO --- （ナトリウムの蒸発）
【０００８】即ち、ナトリウムの蒸発を抑制するには、
溶銑中のSiおよびC 濃度を低下させるか、または、Na2O
の代わりにSiおよびC を酸化するだけの量の酸素を溶銑
中に供給することが有効である。また、ナトリウムの蒸
発は、吸熱反応であるので、スラグの温度を低下させれ
ば、ナトリウムの蒸発を抑制できる。しかしながら、溶
銑の脱Ｐ処理を開始する時点で、溶銑中のSiおよびC 濃
度を低下させることは、溶銑の熱量確保の観点から困難
である。また、気体酸素を溶銑中に供給すると、溶銑中
のSi、C 、Fe等の酸化によって、溶銑およびスラグの温
度が上昇するために、ナトリウムの蒸発抑制効果は低
い。
溶銑中のSiおよびC 濃度を低下させるか、または、Na2O
の代わりにSiおよびC を酸化するだけの量の酸素を溶銑
中に供給することが有効である。また、ナトリウムの蒸
発は、吸熱反応であるので、スラグの温度を低下させれ
ば、ナトリウムの蒸発を抑制できる。しかしながら、溶
銑の脱Ｐ処理を開始する時点で、溶銑中のSiおよびC 濃
度を低下させることは、溶銑の熱量確保の観点から困難
である。また、気体酸素を溶銑中に供給すると、溶銑中
のSi、C 、Fe等の酸化によって、溶銑およびスラグの温
度が上昇するために、ナトリウムの蒸発抑制効果は低
い。
【０００９】従って、この発明は、石灰系スラグにソー
ダ灰を添加する際に、気体酸素と酸化鉄等の固体酸素と
を所定の割合でソーダ灰と同時に添加して、反応性を損
なわない範囲内で溶銑温度を低く維持し、且つ、ソーダ
灰中のナトリウムの還元および蒸発を抑制することによ
って、脱Ｐ処理終了時点でのスラグ中のナトリウムの歩
留りを向上させるものである。
ダ灰を添加する際に、気体酸素と酸化鉄等の固体酸素と
を所定の割合でソーダ灰と同時に添加して、反応性を損
なわない範囲内で溶銑温度を低く維持し、且つ、ソーダ
灰中のナトリウムの還元および蒸発を抑制することによ
って、脱Ｐ処理終了時点でのスラグ中のナトリウムの歩
留りを向上させるものである。
【００１０】
【実施例】次に、この発明を実施例によって、さらに詳
細に説明する。 実施例 予め、脱Si処理を施して、0.10〜0.30wt.%のSiを含有す
る溶銑150 トンを脱Ｐ処理する際に、ソーダ灰を投入し
た。ソーダ灰は、石灰使用量の7 〜14wt.%を、150 kg/m
inの割合で投入した。ソーダ灰投入中の気体酸素の供給
速度量は、30Nm3/min であった。固体酸素源としての酸
化鉄は、ソーダ灰の投入終了後に添加した。そして、ソ
ーダ灰投入開始時点での溶銑中のSi濃度と、脱Ｐ処理終
了時点でのスラグ中のナトリウムの歩留りとの関係につ
いて調べた。この結果を図１中記号Ｃで示す。図１から
明らかなように、溶銑中にSiが残存する時点で、ソーダ
灰の投入を開始した場合、溶銑中のSiによるナトリウム
の還元および蒸発によってナトリウムの損失が生じ、ナ
トリウムの損失は、溶銑中のSi濃度が高い程大きいこと
がわかった。
細に説明する。 実施例 予め、脱Si処理を施して、0.10〜0.30wt.%のSiを含有す
る溶銑150 トンを脱Ｐ処理する際に、ソーダ灰を投入し
た。ソーダ灰は、石灰使用量の7 〜14wt.%を、150 kg/m
inの割合で投入した。ソーダ灰投入中の気体酸素の供給
速度量は、30Nm3/min であった。固体酸素源としての酸
化鉄は、ソーダ灰の投入終了後に添加した。そして、ソ
ーダ灰投入開始時点での溶銑中のSi濃度と、脱Ｐ処理終
了時点でのスラグ中のナトリウムの歩留りとの関係につ
いて調べた。この結果を図１中記号Ｃで示す。図１から
明らかなように、溶銑中にSiが残存する時点で、ソーダ
灰の投入を開始した場合、溶銑中のSiによるナトリウム
の還元および蒸発によってナトリウムの損失が生じ、ナ
トリウムの損失は、溶銑中のSi濃度が高い程大きいこと
がわかった。
【００１１】次に、上述した処理において、ソーダ灰投
入中に気体酸素を30Nm3/min の割合で供給すると同時
に、固体酸素源として焼結鉄鋼石を、気体酸素換算で25
Nm3/min の割合で供給した。そして、ソーダ灰投入開始
時点での溶銑中のSi濃度と、脱Ｐ処理終了時点でのスラ
グ中のナトリウムの歩留りとの関係について調べた。こ
の結果を図１中記号Ｂで示す。同じく、固体酸素源とし
て焼結鉄鋼石を、気体酸素換算で70Nm3/min の割合で供
給した場合の結果を図１中記号Ａで示す。図１から明ら
かなように、ソーダ灰の投入と同時に気体酸素および固
体酸素源を供給すれば、スラグ中のナトリウムの歩留り
が向上することがわかった。即ち、投入速度が150kg/mi
n のソーダ灰に対して、気体酸素および固体酸素源を、
気体酸素量と、固体酸素源の気体酸素に換算した酸素量
との合計酸素量が55Nm3/min となるように供給した場合
には、溶銑中のSiが0.2wt.% 残存する時点でソーダ灰の
投入を開始しても、ナトリウムの歩留りは約80% であっ
た。従って、この発明においては、80% 以上のナトリウ
ムの歩留りを得るために、ソーダ灰１kgに対して、合計
酸素量が0.35Nm3 以上の気体酸素および固体酸素源を添
加した。
入中に気体酸素を30Nm3/min の割合で供給すると同時
に、固体酸素源として焼結鉄鋼石を、気体酸素換算で25
Nm3/min の割合で供給した。そして、ソーダ灰投入開始
時点での溶銑中のSi濃度と、脱Ｐ処理終了時点でのスラ
グ中のナトリウムの歩留りとの関係について調べた。こ
の結果を図１中記号Ｂで示す。同じく、固体酸素源とし
て焼結鉄鋼石を、気体酸素換算で70Nm3/min の割合で供
給した場合の結果を図１中記号Ａで示す。図１から明ら
かなように、ソーダ灰の投入と同時に気体酸素および固
体酸素源を供給すれば、スラグ中のナトリウムの歩留り
が向上することがわかった。即ち、投入速度が150kg/mi
n のソーダ灰に対して、気体酸素および固体酸素源を、
気体酸素量と、固体酸素源の気体酸素に換算した酸素量
との合計酸素量が55Nm3/min となるように供給した場合
には、溶銑中のSiが0.2wt.% 残存する時点でソーダ灰の
投入を開始しても、ナトリウムの歩留りは約80% であっ
た。従って、この発明においては、80% 以上のナトリウ
ムの歩留りを得るために、ソーダ灰１kgに対して、合計
酸素量が0.35Nm3 以上の気体酸素および固体酸素源を添
加した。
【００１２】また、投入速度が150kg/min のソーダ灰に
対して、気体酸素および固体酸素源を、気体酸素量と、
固体酸素源の気体酸素に換算した酸素量との合計酸素量
が100Nm3/minとなるように供給した場合には、ソーダ灰
に添加時期にかかわらずナトリウムの歩留りは約90% で
あった。このように、この発明によれば、溶銑の脱Ｐ処
理開始直後、即ち、溶銑中にSiが残存する時点でソーダ
灰の投入を開始しても、ナトリウム蒸発による損失を抑
制できる。従って、ソーダ灰の使用量を大幅に低減でき
る。
対して、気体酸素および固体酸素源を、気体酸素量と、
固体酸素源の気体酸素に換算した酸素量との合計酸素量
が100Nm3/minとなるように供給した場合には、ソーダ灰
に添加時期にかかわらずナトリウムの歩留りは約90% で
あった。このように、この発明によれば、溶銑の脱Ｐ処
理開始直後、即ち、溶銑中にSiが残存する時点でソーダ
灰の投入を開始しても、ナトリウム蒸発による損失を抑
制できる。従って、ソーダ灰の使用量を大幅に低減でき
る。
【００１３】次に、ソーダ灰の添加による溶銑の精錬特
性について調べた。この結果を図２に示す。図２は、脱
Ｐ処理終了時点でのスラグ中のCaO 濃度およびNa濃度
と、スラグの脱Ｐ、脱Ｖ能力との関係を示すグラフであ
り、N CaO は、スラグ中のCaOのモル分率を示し、(%Na)
は、スラグ中のNa+ イオンの重量濃度を示し、そし
て、C P およびC V は、下式によって表されるスラグの
脱Ｐ、脱Ｖ能力を示す。
性について調べた。この結果を図２に示す。図２は、脱
Ｐ処理終了時点でのスラグ中のCaO 濃度およびNa濃度
と、スラグの脱Ｐ、脱Ｖ能力との関係を示すグラフであ
り、N CaO は、スラグ中のCaOのモル分率を示し、(%Na)
は、スラグ中のNa+ イオンの重量濃度を示し、そし
て、C P およびC V は、下式によって表されるスラグの
脱Ｐ、脱Ｖ能力を示す。
【００１４】 C P=(%P) ÷｛f P ×［%P］×ａ0 5/2 ｝ C V=(%V) ÷｛f V ×［%V］×ａ0 5/2 ｝ 但し上式において、(%P)は、スラグ中のＰの重量濃度、
(%V)は、スラグ中のＶの重量濃度、［%P］は、スラグ中
のＰの処理終了時点での溶銑中のＰの重量濃度、［%V］
は、スラグ中のＶの処理終了時点での溶銑中のＶの重量
濃度、fP は、logfP =0.13 ×［%C］で表される、Ｐの
溶銑中の活性度の指数、fV は、logfV =0.13 ×［%C］
で表される、Ｖの溶銑中の活性度の指数、ａ0 は、脱
Ｐ、脱Ｖの酸化反応に関与する酸素の化学的強度をそれ
ぞれ示す。
(%V)は、スラグ中のＶの重量濃度、［%P］は、スラグ中
のＰの処理終了時点での溶銑中のＰの重量濃度、［%V］
は、スラグ中のＶの処理終了時点での溶銑中のＶの重量
濃度、fP は、logfP =0.13 ×［%C］で表される、Ｐの
溶銑中の活性度の指数、fV は、logfV =0.13 ×［%C］
で表される、Ｖの溶銑中の活性度の指数、ａ0 は、脱
Ｐ、脱Ｖの酸化反応に関与する酸素の化学的強度をそれ
ぞれ示す。
【００１５】図２から明らかなように、スラグ中のナト
リウムの重量濃度(%Na) が１％上昇すれば、同等の脱Ｐ
率を得る場合、スラグ量を40% 削減することができ、同
等の脱Ｖ率を得る場合、スラグ量を25% 削減することが
できることがわかる。
リウムの重量濃度(%Na) が１％上昇すれば、同等の脱Ｐ
率を得る場合、スラグ量を40% 削減することができ、同
等の脱Ｖ率を得る場合、スラグ量を25% 削減することが
できることがわかる。
【００１６】次に、ソーダ灰の添加によるMnの損失低減
の効果について調べた。この結果を図３に示す。図３か
ら明らかなように、スラグ中のナトリウムの重量濃度(%
Na)が１％上昇すれば、同等の脱Ｐ率を得る場合のMn損
失を40% 低減できることがわかる。
の効果について調べた。この結果を図３に示す。図３か
ら明らかなように、スラグ中のナトリウムの重量濃度(%
Na)が１％上昇すれば、同等の脱Ｐ率を得る場合のMn損
失を40% 低減できることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、石灰系スラグにソーダ灰を添加する際に、気体酸素
と酸化鉄等の固体酸素とを所定の割合でソーダ灰と同時
に添加して、反応性を損なわない範囲内で溶銑温度を低
く維持し、且つ、ソーダ灰中のナトリウムの還元および
蒸発を抑制することによって、脱Ｐ処理終了時点でのス
ラグ中のナトリウムの歩留りを向上させることができる
といった有用な効果がもたらされる。
ば、石灰系スラグにソーダ灰を添加する際に、気体酸素
と酸化鉄等の固体酸素とを所定の割合でソーダ灰と同時
に添加して、反応性を損なわない範囲内で溶銑温度を低
く維持し、且つ、ソーダ灰中のナトリウムの還元および
蒸発を抑制することによって、脱Ｐ処理終了時点でのス
ラグ中のナトリウムの歩留りを向上させることができる
といった有用な効果がもたらされる。
【図１】酸素供給量積算値と、ソーダ灰投入開始時にお
ける溶銑中のSiの重量濃度および処理終了時におけるス
ラグ中のNaの歩留りとの関係を示すグラフである。
ける溶銑中のSiの重量濃度および処理終了時におけるス
ラグ中のNaの歩留りとの関係を示すグラフである。
【図２】脱Ｐ処理終了時点でのスラグ中のCaO 濃度およ
びNa濃度と、スラグの脱Ｐ、脱Ｖ能力との関係を示すグ
ラフである。
びNa濃度と、スラグの脱Ｐ、脱Ｖ能力との関係を示すグ
ラフである。
【図３】ソーダ灰の添加によるMnの損失低減の効果を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 予め、Si含有量を0.3wt.% 以下に低減し
た溶銑中に、気体酸素、固体酸素源、石灰およびソーダ
灰からなる媒溶剤、および、スラグ溶融促進剤を添加し
て、脱Ｐ処理を行うに際して、前記気体酸素および前記
固体酸素源を、前記ソーダ灰と同時に添加し、且つ、前
記ソーダ灰１kgに対して、前記気体酸素量と、前記固体
酸素源の気体酸素に換算した酸素量との合計酸素量を0.
35Nm3 以上に限定し、かくして、必要最小限のソーダ灰
添加量で、効率よく脱Ｐを行うことを特徴とする、溶銑
の脱Ｐ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248294A JPH0559419A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 溶銑の脱ｐ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248294A JPH0559419A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 溶銑の脱ｐ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559419A true JPH0559419A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17175950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3248294A Pending JPH0559419A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 溶銑の脱ｐ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559419A (ja) |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3248294A patent/JPH0559419A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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