JPH06240327A - Ｍｎ鉱石の溶融還元を伴った低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造 - Google Patents
Ｍｎ鉱石の溶融還元を伴った低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造Info
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- JPH06240327A JPH06240327A JP5004993A JP5004993A JPH06240327A JP H06240327 A JPH06240327 A JP H06240327A JP 5004993 A JP5004993 A JP 5004993A JP 5004993 A JP5004993 A JP 5004993A JP H06240327 A JPH06240327 A JP H06240327A
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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】 Ｍｎ鉱石の溶融還元によって溶銑中のＭｎ濃
度を上昇させると共に、脱Ｓｉ及び脱Ｓ反応を同時進行
させ、低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑を得る。 【構成】 高炉から出銑された高Ｓｉ溶銑に、４〜１０
ｋｇ／トン−溶銑の原単位で生石灰を上部から添加し、
且つ該生石灰を取り込んだ塩基度が２．５〜４．０とな
るように生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物を炭材と共に
溶銑に吹き込み、溶銑中のＳｉによるＭｎ鉱石の溶融還
元を脱Ｓ処理と同時進行させる。生石灰と粉状Ｍｎ鉱石
との混合物及び炭材は、上部から溶銑中に浸漬した吹込
み用ランス及び／又は容器の底部又は側壁に設けた吹込
み用ノズルを使用して吹込まれる。 【効果】 Ｍｎ鉱石の還元に溶銑中のＳｉを使用し、高
価なフェロマンガンを使用することなく溶銑のＭｎ濃度
を上昇させることができる。また、脱Ｓｉ，脱Ｓ反応も
迅速に進行する。
度を上昇させると共に、脱Ｓｉ及び脱Ｓ反応を同時進行
させ、低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑を得る。 【構成】 高炉から出銑された高Ｓｉ溶銑に、４〜１０
ｋｇ／トン−溶銑の原単位で生石灰を上部から添加し、
且つ該生石灰を取り込んだ塩基度が２．５〜４．０とな
るように生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物を炭材と共に
溶銑に吹き込み、溶銑中のＳｉによるＭｎ鉱石の溶融還
元を脱Ｓ処理と同時進行させる。生石灰と粉状Ｍｎ鉱石
との混合物及び炭材は、上部から溶銑中に浸漬した吹込
み用ランス及び／又は容器の底部又は側壁に設けた吹込
み用ノズルを使用して吹込まれる。 【効果】 Ｍｎ鉱石の還元に溶銑中のＳｉを使用し、高
価なフェロマンガンを使用することなく溶銑のＭｎ濃度
を上昇させることができる。また、脱Ｓｉ，脱Ｓ反応も
迅速に進行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉溶銑の予備処理に
際し脱Ｓｉ及び脱Ｓと共にＭｎ鉱石からＭｎを回収し、
低Ｓｉ及び低Ｓで高Ｍｎの溶銑を製造する方法に関す
る。
際し脱Ｓｉ及び脱Ｓと共にＭｎ鉱石からＭｎを回収し、
低Ｓｉ及び低Ｓで高Ｍｎの溶銑を製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高炉から出銑された溶銑は、後続する転
炉等の製鋼炉における製錬反応を円滑に行わせるよう
に、予め脱Ｓｉ，脱Ｐ，脱Ｓ等の予備処理に付されてい
る。この予備処理は、製品となる鋼の高純度化に有効で
あることは勿論、転炉における製鋼反応を脱炭及び昇温
に特定することを可能にする。その結果、製鋼工程全体
としてのコストダウンが図られる。転炉装入以前に溶銑
を脱Ｓｉ，脱Ｐ及び脱Ｓするとき、転炉製錬過程で消費
される生石灰，蛍石，ドロマイト等の造滓材の原単位を
節減でき、ひいては炉内に存在する転炉スラグの量を大
幅に低減することが可能となる。この状態で転炉内にＭ
ｎ鉱石を投入すると、高い歩留でＭｎが回収される。ま
た、従来法によるとき転炉以降の工程で添加していた高
価なフェロマンガンの添加を、省略又は軽減することが
可能となる。
炉等の製鋼炉における製錬反応を円滑に行わせるよう
に、予め脱Ｓｉ，脱Ｐ，脱Ｓ等の予備処理に付されてい
る。この予備処理は、製品となる鋼の高純度化に有効で
あることは勿論、転炉における製鋼反応を脱炭及び昇温
に特定することを可能にする。その結果、製鋼工程全体
としてのコストダウンが図られる。転炉装入以前に溶銑
を脱Ｓｉ，脱Ｐ及び脱Ｓするとき、転炉製錬過程で消費
される生石灰，蛍石，ドロマイト等の造滓材の原単位を
節減でき、ひいては炉内に存在する転炉スラグの量を大
幅に低減することが可能となる。この状態で転炉内にＭ
ｎ鉱石を投入すると、高い歩留でＭｎが回収される。ま
た、従来法によるとき転炉以降の工程で添加していた高
価なフェロマンガンの添加を、省略又は軽減することが
可能となる。
【０００３】予備処理された溶銑は、転炉装入段階でＳ
ｉをほとんど含んでいない状態になっている。しかも、
熱的な余裕がないことから、そのままでは装入可能なＭ
ｎ鉱石の量におのずから限界が生じる。限界量以上のＭ
ｎ鉱石を装入することが要求される場合、コークス，土
状黒鉛等の炭材やフェロシリコン等の易酸化発熱金属を
同時添加して熱補償を行うことが必要になる。しかし、
コークスを熱源として使用すると、脱Ｓ反応の進行が熱
力学的に困難な転炉内ではコークスに由来して溶鋼中Ｓ
の上昇が避けられない。したがって、得られた製品は、
成分的に問題を含むものとなる。溶鋼中Ｓの上昇は、土
状黒鉛の使用によってある程度回避することができる。
しかし、土状黒鉛は、非常に高価な原料であり、コスト
メリットを著しく小さくする。しかも、炭素系熱源は、
転炉における脱炭吹錬時間の延長を招き、生産性を低下
させる。
ｉをほとんど含んでいない状態になっている。しかも、
熱的な余裕がないことから、そのままでは装入可能なＭ
ｎ鉱石の量におのずから限界が生じる。限界量以上のＭ
ｎ鉱石を装入することが要求される場合、コークス，土
状黒鉛等の炭材やフェロシリコン等の易酸化発熱金属を
同時添加して熱補償を行うことが必要になる。しかし、
コークスを熱源として使用すると、脱Ｓ反応の進行が熱
力学的に困難な転炉内ではコークスに由来して溶鋼中Ｓ
の上昇が避けられない。したがって、得られた製品は、
成分的に問題を含むものとなる。溶鋼中Ｓの上昇は、土
状黒鉛の使用によってある程度回避することができる。
しかし、土状黒鉛は、非常に高価な原料であり、コスト
メリットを著しく小さくする。しかも、炭素系熱源は、
転炉における脱炭吹錬時間の延長を招き、生産性を低下
させる。
【０００４】他方、フェロシリコン等の易酸化発熱金属
を熱源として使用することは、コストメリットの縮小を
きたすばかりでなく、生成した酸化物が浮上してスラグ
に吸収されるため、転炉内スラグ量の増大をもたらす原
因となる。転炉の前段階である溶銑予備処理工程におい
てＭｎ鉱石を使用し、脱Ｐと同時にＭｎを回収する方法
として、上底吹き転炉形式の容器において粉状Ｍｎ鉱
石，粉状炭材等を脱Ｐ剤と共に炉底羽口から溶銑中に吹
込むことが特開平３−２３１２号公報で紹介されてい
る。吹き込まれた粉状Ｍｎ鉱石は、溶銑中に分散され溶
銑中を上昇する過程で、ＭｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ
↑の反応に従って還元される。
を熱源として使用することは、コストメリットの縮小を
きたすばかりでなく、生成した酸化物が浮上してスラグ
に吸収されるため、転炉内スラグ量の増大をもたらす原
因となる。転炉の前段階である溶銑予備処理工程におい
てＭｎ鉱石を使用し、脱Ｐと同時にＭｎを回収する方法
として、上底吹き転炉形式の容器において粉状Ｍｎ鉱
石，粉状炭材等を脱Ｐ剤と共に炉底羽口から溶銑中に吹
込むことが特開平３−２３１２号公報で紹介されてい
る。吹き込まれた粉状Ｍｎ鉱石は、溶銑中に分散され溶
銑中を上昇する過程で、ＭｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ
↑の反応に従って還元される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平３−２３１２号
公報記載の方法で使用する溶銑は、予め脱Ｓｉ及び脱Ｓ
が施された溶銑である。そのため、粉状Ｍｎ鉱石を添加
する工程が余分に付加され、工程的にも効率の良い方法
ではない。また、ＭｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ↑の反
応は、本発明者等の実験によると速度的に有利なものと
は言い難く、シンプルで且つ高速のプロセスに適した反
応形態として採用するには不向きである。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、粉状
Ｍｎ鉱石の溶融還元反応に溶銑中のＳｉを還元剤として
使用することにより、高炉から出銑された溶銑に予め脱
Ｓｉ等の処理を施す必要なく、脱Ｓｉ及び脱ＳとＭｎ回
収を同時進行させ、生産性良く低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶
銑を製造することを目的とする。
公報記載の方法で使用する溶銑は、予め脱Ｓｉ及び脱Ｓ
が施された溶銑である。そのため、粉状Ｍｎ鉱石を添加
する工程が余分に付加され、工程的にも効率の良い方法
ではない。また、ＭｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ↑の反
応は、本発明者等の実験によると速度的に有利なものと
は言い難く、シンプルで且つ高速のプロセスに適した反
応形態として採用するには不向きである。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、粉状
Ｍｎ鉱石の溶融還元反応に溶銑中のＳｉを還元剤として
使用することにより、高炉から出銑された溶銑に予め脱
Ｓｉ等の処理を施す必要なく、脱Ｓｉ及び脱ＳとＭｎ回
収を同時進行させ、生産性良く低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶
銑を製造することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、そ
の目的を達成するため、高炉から出銑された高Ｓｉ溶銑
に、４〜１０ｋｇ／トン−溶銑の原単位で生石灰を上部
から添加し、且つ該生石灰を取り込んだ塩基度が２．５
〜４．０となるように生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物
を炭材と共に前記溶銑に吹き込み、溶銑中のＳｉによる
Ｍｎ鉱石の溶融還元を脱Ｓ処理と同時に行わせることを
特徴とする。本発明に従った溶銑処理は、転炉から出銑
された高Ｓｉ溶銑を脱Ｓｉ等の予備処理を施すことな
く、溶銑輸送容器，転炉装入用容器，専用の溶銑予備処
理容器等に高Ｓｉ溶銑を収容し、この容器内で行われ
る。
の目的を達成するため、高炉から出銑された高Ｓｉ溶銑
に、４〜１０ｋｇ／トン−溶銑の原単位で生石灰を上部
から添加し、且つ該生石灰を取り込んだ塩基度が２．５
〜４．０となるように生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物
を炭材と共に前記溶銑に吹き込み、溶銑中のＳｉによる
Ｍｎ鉱石の溶融還元を脱Ｓ処理と同時に行わせることを
特徴とする。本発明に従った溶銑処理は、転炉から出銑
された高Ｓｉ溶銑を脱Ｓｉ等の予備処理を施すことな
く、溶銑輸送容器，転炉装入用容器，専用の溶銑予備処
理容器等に高Ｓｉ溶銑を収容し、この容器内で行われ
る。
【０００７】生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物及び炭材
の吹込みは、上部から溶銑中に浸漬した吹込み用ランス
及び／又は容器の底部又は側壁に設けた吹込み用ノズル
を使用して行うことができる。吹込み形態としては、底
吹き又は斜め下吹き等のインジェクションが有効であ
る。また、生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物及び炭材の
吹込みと同時に、ＣａＦ2，ＣａＣｌ2 ，ＢａＦ2 ，Ｂ
ａＣｌ2 ，Ｎａ2 ＣＯ3 及びＮａＦの１種又は２種以上
からなる媒溶剤を溶銑に吹き込んでも良い。粉状Ｍｎ鉱
石としては、脱Ｓ反応を強化するため、合計Ｆｅ含有量
を１０重量％以下に規制したものを使用することが好ま
しい。
の吹込みは、上部から溶銑中に浸漬した吹込み用ランス
及び／又は容器の底部又は側壁に設けた吹込み用ノズル
を使用して行うことができる。吹込み形態としては、底
吹き又は斜め下吹き等のインジェクションが有効であ
る。また、生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物及び炭材の
吹込みと同時に、ＣａＦ2，ＣａＣｌ2 ，ＢａＦ2 ，Ｂ
ａＣｌ2 ，Ｎａ2 ＣＯ3 及びＮａＦの１種又は２種以上
からなる媒溶剤を溶銑に吹き込んでも良い。粉状Ｍｎ鉱
石としては、脱Ｓ反応を強化するため、合計Ｆｅ含有量
を１０重量％以下に規制したものを使用することが好ま
しい。
【０００８】
【作 用】本発明の製造方法では、高炉から出銑された
溶銑に含まれているＳｉを粉状Ｍｎ鉱石の還元に消費す
る。そのため、通常の溶銑予備処理工程で必須とされて
いる高炉出銑後の脱Ｓｉを行わない。ＳｉによるＭｎ鉱
石の還元は、処理の第１段階として次の反応式に従って
行われる。 ＭｎＯ2 ＋Ｓｉ→ＳｉＯ2 ＋Ｍｎ Ｓｉによる還元反応は、極めて早い速度で進行し、たと
えば斜め底吹きでは吹込み羽口の近傍で直ちに反応が開
始される。この還元反応によって、溶銑のＭｎ濃度が上
昇すると共に、脱Ｓｉが行われる。
溶銑に含まれているＳｉを粉状Ｍｎ鉱石の還元に消費す
る。そのため、通常の溶銑予備処理工程で必須とされて
いる高炉出銑後の脱Ｓｉを行わない。ＳｉによるＭｎ鉱
石の還元は、処理の第１段階として次の反応式に従って
行われる。 ＭｎＯ2 ＋Ｓｉ→ＳｉＯ2 ＋Ｍｎ Ｓｉによる還元反応は、極めて早い速度で進行し、たと
えば斜め底吹きでは吹込み羽口の近傍で直ちに反応が開
始される。この還元反応によって、溶銑のＭｎ濃度が上
昇すると共に、脱Ｓｉが行われる。
【０００９】このとき、粉状Ｍｎ鉱石と共にＣａＯ源と
なる生石灰が同時に吹き込まれる。生石灰は、ＣａＯ−
ＳｉＯ2 −ＭｎＯ系の融体を生成し、粉状Ｍｎ鉱石を溶
かし込む。この点、粉状Ｍｎ鉱石の単独吹込みでは、粉
状Ｍｎ鉱石が溶銑中で融解し難く、また生成するものも
反応性に乏しいマンガンシリケートになる。すなわち生
石灰の同時吹込みによって、ＳｉによるＭｎ鉱石の還元
反応が促進される。生石灰の吹込み量は、上部から添加
される生石灰を含めてＣａＯ／ＳｉＯ2 で定義される塩
基度が２．５〜４．０に維持されるように調整される。
本発明者等は、Ｍｎ鉱石の還元及び脱Ｓｉ処理を最も効
率よく同時進行させる上で塩基度に関する条件が重要で
あることを実験結果から見い出した。
なる生石灰が同時に吹き込まれる。生石灰は、ＣａＯ−
ＳｉＯ2 −ＭｎＯ系の融体を生成し、粉状Ｍｎ鉱石を溶
かし込む。この点、粉状Ｍｎ鉱石の単独吹込みでは、粉
状Ｍｎ鉱石が溶銑中で融解し難く、また生成するものも
反応性に乏しいマンガンシリケートになる。すなわち生
石灰の同時吹込みによって、ＳｉによるＭｎ鉱石の還元
反応が促進される。生石灰の吹込み量は、上部から添加
される生石灰を含めてＣａＯ／ＳｉＯ2 で定義される塩
基度が２．５〜４．０に維持されるように調整される。
本発明者等は、Ｍｎ鉱石の還元及び脱Ｓｉ処理を最も効
率よく同時進行させる上で塩基度に関する条件が重要で
あることを実験結果から見い出した。
【００１０】塩基度２．５〜４．０が最も効果的である
理由は、次の通りである。塩基度が２．５未満になると
脱Ｓ能が低下する。逆に４．０を超える塩基度では、ス
ラグの融点上昇に起因して滓化が生じ難く、しかも浮上
中のスラグの流動性が劣化する。その結果、ＭｎＯ濃度
の上昇に起因して浮遊スラグの酸素ポテンシャルが大き
くなり、浮上して溶銑表面に浮遊するスラグ（以下、こ
れを浮遊スラグという）と溶銑との間で進行する脱Ｓ反
応を阻害する。上部から添加される生石灰は、４〜１０
ｋｇ／トン−溶銑の割合で添加される。生石灰の添加量
が４ｋｇ／トン−溶銑より少ないと、反応初期における
浮遊スラグの塩基度が低く、脱Ｓｉと同時に脱Ｓを進行
させることが困難になる。その結果、処理時間の延長を
招く。また、１０ｋｇ／トン−溶銑を超える多量の生石
灰を添加しても、脱Ｓ反応を促進させる効果は薄いばか
りでなく、スラグの滓化不良を招き、反応性の低下が懸
念される。
理由は、次の通りである。塩基度が２．５未満になると
脱Ｓ能が低下する。逆に４．０を超える塩基度では、ス
ラグの融点上昇に起因して滓化が生じ難く、しかも浮上
中のスラグの流動性が劣化する。その結果、ＭｎＯ濃度
の上昇に起因して浮遊スラグの酸素ポテンシャルが大き
くなり、浮上して溶銑表面に浮遊するスラグ（以下、こ
れを浮遊スラグという）と溶銑との間で進行する脱Ｓ反
応を阻害する。上部から添加される生石灰は、４〜１０
ｋｇ／トン−溶銑の割合で添加される。生石灰の添加量
が４ｋｇ／トン−溶銑より少ないと、反応初期における
浮遊スラグの塩基度が低く、脱Ｓｉと同時に脱Ｓを進行
させることが困難になる。その結果、処理時間の延長を
招く。また、１０ｋｇ／トン−溶銑を超える多量の生石
灰を添加しても、脱Ｓ反応を促進させる効果は薄いばか
りでなく、スラグの滓化不良を招き、反応性の低下が懸
念される。
【００１１】浮遊スラグの酸素ポテンシャルは、炭材の
同時添加により低く抑えられる。添加された炭材は、Ｍ
ｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ↑の反応式に従ったＭｎＯ
2 の還元を促進する。ただし、Ｃによる還元反応は、本
発明者等の実験によるとき、主として浮遊スラグ中で進
行することが解明された。この反応形態を考慮すると
き、吹込みに限らず、上部から炭材を添加した場合でも
同様な結果が得られる。しかし、炭材を上部から添加す
ると、排ガスによって飛散する炭材の割合が多く、炭材
の原単位が上昇する虞れがある。したがって、生石灰，
粉状Ｍｎ鉱石，媒溶剤等と共に、同時に炭材を吹き込む
ことが好ましい。これにより、浮遊スラグの酸素ポテン
シャルが一層低下し、脱Ｓ反応の進行が促進される。
同時添加により低く抑えられる。添加された炭材は、Ｍ
ｎＯ2 ＋２Ｃ→Ｍｎ＋２ＣＯ↑の反応式に従ったＭｎＯ
2 の還元を促進する。ただし、Ｃによる還元反応は、本
発明者等の実験によるとき、主として浮遊スラグ中で進
行することが解明された。この反応形態を考慮すると
き、吹込みに限らず、上部から炭材を添加した場合でも
同様な結果が得られる。しかし、炭材を上部から添加す
ると、排ガスによって飛散する炭材の割合が多く、炭材
の原単位が上昇する虞れがある。したがって、生石灰，
粉状Ｍｎ鉱石，媒溶剤等と共に、同時に炭材を吹き込む
ことが好ましい。これにより、浮遊スラグの酸素ポテン
シャルが一層低下し、脱Ｓ反応の進行が促進される。
【００１２】本発明に従った脱Ｓ処理に際し、ＣａＦ
2 ，ＣａＣｌ2 ，ＢａＦ2 ，ＢａＣｌ2 ，Ｎａ2 ＣＯ
3 ，ＮａＦ等の１種又は２種以上からなる媒溶剤を同時
に添加することが好ましい。媒溶剤は、浮上するスラグ
の塩基度を低下させることなく融点を下げ、スラグの流
動性を向上させる。これら媒溶剤の中でも、Ｎａ2 ＣＯ
3は、単独でも強い脱Ｓ能を呈することから、特に脱Ｓ
を強化する場合に好適な媒溶剤成分である。処理前にお
ける溶銑のＳｉ，Ｓ等の濃度によっては、脱Ｓｉ後も脱
Ｓ処理の継続が必要な場合も生じる。この場合、それ以
上のＳｉＯ2 が生成しないことから、そのまま吹込みを
継続すると、浮上するスラグはＣａＯ−ＭｎＯを主体と
した組成をもつものになる。この組成のスラグは、融点
が高く、以降の反応を遅延させる原因となる。このよう
な反応の遅延を防止する上からも、媒溶剤の添加は有効
である。
2 ，ＣａＣｌ2 ，ＢａＦ2 ，ＢａＣｌ2 ，Ｎａ2 ＣＯ
3 ，ＮａＦ等の１種又は２種以上からなる媒溶剤を同時
に添加することが好ましい。媒溶剤は、浮上するスラグ
の塩基度を低下させることなく融点を下げ、スラグの流
動性を向上させる。これら媒溶剤の中でも、Ｎａ2 ＣＯ
3は、単独でも強い脱Ｓ能を呈することから、特に脱Ｓ
を強化する場合に好適な媒溶剤成分である。処理前にお
ける溶銑のＳｉ，Ｓ等の濃度によっては、脱Ｓｉ後も脱
Ｓ処理の継続が必要な場合も生じる。この場合、それ以
上のＳｉＯ2 が生成しないことから、そのまま吹込みを
継続すると、浮上するスラグはＣａＯ−ＭｎＯを主体と
した組成をもつものになる。この組成のスラグは、融点
が高く、以降の反応を遅延させる原因となる。このよう
な反応の遅延を防止する上からも、媒溶剤の添加は有効
である。
【００１３】粉状Ｍｎ鉱石としては、脱Ｓを強化させる
上から、全Ｆｅ含有量を１０重量％以下に規制したＭｎ
鉱石を使用することが好ましい。鉱石中の全Ｆｅは、ス
ラグ中にＦｅＯとして存在し、スラグの酸素ポテンシャ
ルを増大させ、脱Ｓを阻害する。この点から、全Ｆｅ量
は、可能な限り低く抑えることが好ましい。このように
して吹込みを行うことにより、Ｍｎ鉱石の還元によって
溶銑のＭｎ濃度が上昇すると共に、脱Ｓ反応が同時進行
する。その結果、Ｍｎ鉱石の溶融還元を、脱Ｓｉ・脱Ｓ
処理と共に連続した一連の工程で効率よく行うことが可
能となる。
上から、全Ｆｅ含有量を１０重量％以下に規制したＭｎ
鉱石を使用することが好ましい。鉱石中の全Ｆｅは、ス
ラグ中にＦｅＯとして存在し、スラグの酸素ポテンシャ
ルを増大させ、脱Ｓを阻害する。この点から、全Ｆｅ量
は、可能な限り低く抑えることが好ましい。このように
して吹込みを行うことにより、Ｍｎ鉱石の還元によって
溶銑のＭｎ濃度が上昇すると共に、脱Ｓ反応が同時進行
する。その結果、Ｍｎ鉱石の溶融還元を、脱Ｓｉ・脱Ｓ
処理と共に連続した一連の工程で効率よく行うことが可
能となる。
【００１４】
【実施例】転炉装入用の注銑鍋（容量９０トン）に斜め
下吹きインジェクションノズルを取り付けた溶銑予備処
理設備を使用した。そして、表１に示す操業条件の下
で、溶銑を予備処理した。Ｍｎ鉱石としては、全Ｆｅ含
有量が異なる２種類のＭｎ鉱石Ａ及びＢを使用した。Ｍ
ｎ鉱石Ａ及びＢそれぞれの成分を表２に示す。
下吹きインジェクションノズルを取り付けた溶銑予備処
理設備を使用した。そして、表１に示す操業条件の下
で、溶銑を予備処理した。Ｍｎ鉱石としては、全Ｆｅ含
有量が異なる２種類のＭｎ鉱石Ａ及びＢを使用した。Ｍ
ｎ鉱石Ａ及びＢそれぞれの成分を表２に示す。
【表１】
【表２】
【００１５】インジェクションノズルは、羽口内径が１
０ｍｍのものを使用し、鉛直面に対して４０度の角度で
注銑鍋の鉄皮及びライニング耐火物を貫通して注銑鍋の
内部に臨ませた。そして、吹込み羽口を湯面下２．５ｍ
の位置に設定した。キャリアガスにはＮ2 ガスを使用
し、１００Ｎｌ／分・トンの流量で吹き込んだ。何れの
例においても、生石灰の上部投入は、原単位８ｋｇ／ト
ン−溶銑の量にした。実施例及び比較例共に吹込み時間
を約２０分間とし、所定時間経過ごとに溶銑中の成分を
測定し、その経時的な変化を求めた。図１〜５に、実施
例１，２及び比較例１〜３における溶銑成分の経時的変
化を示す。この間の溶銑の温度低下は、吹込み時に全く
熱補償を行わなかったため約８０℃であった。
０ｍｍのものを使用し、鉛直面に対して４０度の角度で
注銑鍋の鉄皮及びライニング耐火物を貫通して注銑鍋の
内部に臨ませた。そして、吹込み羽口を湯面下２．５ｍ
の位置に設定した。キャリアガスにはＮ2 ガスを使用
し、１００Ｎｌ／分・トンの流量で吹き込んだ。何れの
例においても、生石灰の上部投入は、原単位８ｋｇ／ト
ン−溶銑の量にした。実施例及び比較例共に吹込み時間
を約２０分間とし、所定時間経過ごとに溶銑中の成分を
測定し、その経時的な変化を求めた。図１〜５に、実施
例１，２及び比較例１〜３における溶銑成分の経時的変
化を示す。この間の溶銑の温度低下は、吹込み時に全く
熱補償を行わなかったため約８０℃であった。
【００１６】図１及び図２から明らかなように、実施例
１及び２では何れも、吹込みを行った２０分間にわたり
溶銑中のＭｎ濃度が直線的に増大し、脱Ｓ反応も効率よ
く進行していることが判る。また、Ｍｎ濃度の上昇に伴
って溶銑中のＳｉ濃度が急速に低下し、ＳｉによるＭｎ
鉱石の還元が行われていることが示されている。特に、
全Ｆｅ量の高いＭｎ鉱石Ｂを使用した実施例２では、２
０分後の到達Ｓ濃度が約０．００８重量％と非常に低い
レベルまで脱Ｓが進行した。更に、脱Ｓに伴って脱Ｐ反
応も同時進行し、０．０６０重量％程度までの脱Ｐが可
能となった。これに対し、インジェクション時の生石灰
原単位を小さくし、浮遊スラグの塩基度が２．０程度で
あった比較例１では、図３に示されているように脱Ｓ速
度が非常に小さいものであった。
１及び２では何れも、吹込みを行った２０分間にわたり
溶銑中のＭｎ濃度が直線的に増大し、脱Ｓ反応も効率よ
く進行していることが判る。また、Ｍｎ濃度の上昇に伴
って溶銑中のＳｉ濃度が急速に低下し、ＳｉによるＭｎ
鉱石の還元が行われていることが示されている。特に、
全Ｆｅ量の高いＭｎ鉱石Ｂを使用した実施例２では、２
０分後の到達Ｓ濃度が約０．００８重量％と非常に低い
レベルまで脱Ｓが進行した。更に、脱Ｓに伴って脱Ｐ反
応も同時進行し、０．０６０重量％程度までの脱Ｐが可
能となった。これに対し、インジェクション時の生石灰
原単位を小さくし、浮遊スラグの塩基度が２．０程度で
あった比較例１では、図３に示されているように脱Ｓ速
度が非常に小さいものであった。
【００１７】インジェクション時にＣａＦ2 を添加しな
かった比較例２では、スラグの滓化不良のため、図４に
示すように吹込み１０分経過後にＭｎ鉱石の還元速度が
次第に小さくなった。そして、２１分後に到達したＭｎ
濃度は、１．２重量％に留まっていた。また、脱Ｓ反応
も約１５分経過したころから次第に停滞しはじめ、最終
的な脱Ｓ率が低くなっていた。更に、脱Ｓ時に炭材とし
てコークスを供給しなかった比較例３では、脱Ｓｉが終
了した時点からのＭｎ鉱石還元反応がほとんど停滞し、
図５に示すように到達Ｍｎ濃度は１．０重量％と低い値
を示した。また、脱Ｓ反応も停滞し、処理後期には復Ｓ
現象もみられた。
かった比較例２では、スラグの滓化不良のため、図４に
示すように吹込み１０分経過後にＭｎ鉱石の還元速度が
次第に小さくなった。そして、２１分後に到達したＭｎ
濃度は、１．２重量％に留まっていた。また、脱Ｓ反応
も約１５分経過したころから次第に停滞しはじめ、最終
的な脱Ｓ率が低くなっていた。更に、脱Ｓ時に炭材とし
てコークスを供給しなかった比較例３では、脱Ｓｉが終
了した時点からのＭｎ鉱石還元反応がほとんど停滞し、
図５に示すように到達Ｍｎ濃度は１．０重量％と低い値
を示した。また、脱Ｓ反応も停滞し、処理後期には復Ｓ
現象もみられた。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、高炉から出銑される溶銑を脱Ｓｉすることなく、溶
銑に含まれているＳｉをＭｎ鉱石の溶融還元反応に還元
剤として利用し、溶銑のＭｎ濃度を上昇させると共に、
脱Ｓｉ及び脱Ｓを迅速に行っている。この方法によると
き、製鋼工程における高価なフェロマンガンの使用量を
節減することができ、しかも転炉における負荷軽減等が
図られる。また、Ｍｎ濃度の上昇に伴って、溶銑の脱Ｓ
ｉ等が行われるため、高品質の低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶
銑が簡単な製造工程でしかも生産性良く製造される。
は、高炉から出銑される溶銑を脱Ｓｉすることなく、溶
銑に含まれているＳｉをＭｎ鉱石の溶融還元反応に還元
剤として利用し、溶銑のＭｎ濃度を上昇させると共に、
脱Ｓｉ及び脱Ｓを迅速に行っている。この方法によると
き、製鋼工程における高価なフェロマンガンの使用量を
節減することができ、しかも転炉における負荷軽減等が
図られる。また、Ｍｎ濃度の上昇に伴って、溶銑の脱Ｓ
ｉ等が行われるため、高品質の低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶
銑が簡単な製造工程でしかも生産性良く製造される。
【図１】 実施例１の処理中における溶銑成分の経時的
変化
変化
【図２】 実施例２の処理中における溶銑成分の経時的
変化
変化
【図３】 比較例１の処理中における溶銑成分の経時的
変化
変化
【図４】 比較例２の処理中における溶銑成分の経時的
変化
変化
【図５】 比較例３の処理中における溶銑成分の経時的
変化
変化
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 義夫 広島県呉市昭和町11番１号 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 高炉から出銑された高Ｓｉ溶銑に、４〜
１０ｋｇ／トン−溶銑の原単位で生石灰を上部から添加
し、且つ該生石灰を取り込んだ塩基度が２．５〜４．０
となるように生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物を炭材と
共に前記溶銑に吹き込み、溶銑中のＳｉによるＭｎ鉱石
の溶融還元を脱Ｓ処理と同時に行わせることを特徴とす
る低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造方法。 - 【請求項２】 生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物及び炭
材の吹込みは、上部から溶銑中に浸漬した吹込み用ラン
ス及び／又は容器の底部又は側壁に設けた吹込み用ノズ
ルを使用して行われる請求項１記載の低Ｓｉ・低Ｓ・高
Ｍｎ溶銑の製造方法。 - 【請求項３】 生石灰と粉状Ｍｎ鉱石との混合物及び炭
材の吹込みと同時に、ＣａＦ2 ，ＣａＣｌ2 ，ＢａＦ
2 ，ＢａＣｌ2 ，Ｎａ2 ＣＯ3 及びＮａＦの１種又は２
種以上からなる媒溶剤を溶銑に吹き込む請求項１記載の
低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の粉状Ｍｎ
鉱石として、合計Ｆｅ含有量を１０重量％以下に規制し
たものを使用する低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05004993A JP3233304B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Ｍｎ鉱石の溶融還元を伴った低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05004993A JP3233304B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Ｍｎ鉱石の溶融還元を伴った低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240327A true JPH06240327A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3233304B2 JP3233304B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=12848144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05004993A Expired - Fee Related JP3233304B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Ｍｎ鉱石の溶融還元を伴った低Ｓｉ・低Ｓ・高Ｍｎ溶銑の製造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233304B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06271920A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の予備処理方法 |
| CN108396096A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种极低温、超高硫铁水转炉炉内脱硫的方法 |
| CN110699511A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高硅铁水冶炼的方法 |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP05004993A patent/JP3233304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06271920A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の予備処理方法 |
| CN108396096A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种极低温、超高硫铁水转炉炉内脱硫的方法 |
| CN108396096B (zh) * | 2017-02-08 | 2019-09-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种极低温、超高硫铁水转炉炉内脱硫的方法 |
| CN110699511A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高硅铁水冶炼的方法 |
| CN110699511B (zh) * | 2019-09-27 | 2021-07-13 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高硅铁水冶炼的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3233304B2 (ja) | 2001-11-26 |
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