JPH0790337A

JPH0790337A - 溶銑の同時脱燐脱硫予備処理方法

Info

Publication number: JPH0790337A
Application number: JP26874393A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Aida; 公治会田; Hideji Takeuchi; 秀次竹内; Tetsuya Fujii; 徹也藤井
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】底吹き転炉あるいは上底吹き転炉を用いた溶
銑の効率的な脱燐、脱硫予備処理方法の提案。【構成】複数の底吹き羽口の一部からは脱硫用の精錬
剤を、また残りの羽口の一部又は全部からは脱燐用の精
錬剤を同時期に吹込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶銑を転炉型精錬反応容
器内にて同時脱燐脱硫する、溶銑の予備処理方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】溶銑の脱燐脱硫は、従来より広く行われ
てきたが、その目的は、溶銑を転炉製錬（主に脱炭製
錬）する前に溶銑中の燐・硫黄濃度を低減しておくこと
により、転炉操業の負荷（添加精錬剤量、吹錬時間、的
中率低下による再吹錬回数）を低減することである。

【０００３】そして、その実施形態としては、(1) トピ
ード車内の溶銑に対し、耐火物で保護した鋼製パイプを
介して精錬剤を吹込む、いわゆる「トピードインジェク
ション法」、(2) トピード車のかわりに溶銑搬送鍋を用
いる「溶銑鍋インジェクション法」、(3) 高炉鋳床の桶
内にて連続的に精錬剤を吹き込んだり、吹き付けたりす
る「鋳床脱燐、鋳床脱硫法」、などがある。

【０００４】しかし、このような「転炉精錬前」での溶
銑の予備処理法では、(1) トピード車や溶銑搬送鍋の運
行が複雑になり、銑鋼間の物流の簡素化には逆行する、
(2) 酸素供給速度を十分に大きくできないため、溶銑の
熱的余裕度が少なくなり、溶銑比が下げられない（スク
ラップ添加量が増大できない）、(3) 精錬機能が時間
的、空間的に工程分化しているため、ある工程後の次工
程で、前工程での精錬効果が一部相殺されることがあ
り、全精錬工程のトータル効率を考えた場合、不経済に
なる場合がある（例えば、脱硫処理後に脱燐処理をした
場合、残留するスラグ中の硫黄分が溶銑中に復硫する場
合がある）、等の問題があった。

【０００５】以上の点を改善するために、最近、(a) 転
炉を用いて、又は転炉に隣接する転炉型の溶銑予備処理
専用炉を用いて、脱硫脱燐を実質的に同時に、または同
一炉において連続的におこなう、方法が開発された。た
とえば、鉄と鋼、７３（１９８７）Ｐ．１５６７〜１５
７４では、通称ＯＬＩＰＳ法と呼ばれる脱燐脱硫の連続
処理が溶銑処理専用炉（Ｈ炉と呼ぶ）で実施されてい
る。

【０００６】この方法は、高炉鋳床で脱珪した溶銑を対
象として、酸素吹錬用の上吹きランスと、さらに別のフ
ラックス吹込み専用の上吹きランスを用いて、石灰系フ
ラックスインジェクション＋酸素上吹き法で脱燐処理し
た後、脱燐スラグを排滓せず、連続して、ソーダ系フラ
ックスのインジェクションにより脱硫反応を行うもので
ある。

【０００７】しかるに、この方法は、脱燐処理と脱硫処
理を時系列的に行う従来の方法と本質的に相違せず、Ｈ
炉に従来の脱燐、脱硫精錬を集約したものであるため、
(b) 精錬処理に必要とされる時間は、脱燐、脱硫各々の
処理に必要とされる時間の和以上には短くならない、と
いう問題点があった。

【０００８】また、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏｌ３（１
９９０）Ｐ．９０に開示されている通称ＳＲＰ法があ
る。この方法は、高炉で脱珪し取鍋脱硫した溶銑を対象
とし、溶銑処理専用炉（Ｐ炉と呼ぶ）を用いて、底吹き
強攪拌＋上吹きソフトブローの条件で、焼石灰、焼ドロ
マイト、蛍石、低燐スラグを精錬剤として、脱燐を主目
的として同時脱燐脱硫反応を行うものである。

【０００９】しかし、この場合には、脱燐能としては溶
銑中の燐濃度〔Ｐ〕で０．０２５重量％を達成するが、
(c) 脱硫能が４０〜５０％と低く、(d) 転炉前での取鍋
脱硫工程が残る、という問題点があった。

【００１０】さらに、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏｌ４
（１９９１）Ｐ．１１５３に開示されている通称ＬＤ−
ＯＲＰ法がある。この方法は、高炉溶銑を、転炉方式の
溶銑処理専用炉（ＬＤ−ＯＲＰ炉と呼ぶ）を用いて、粉
体底吹き＋上底吹き酸素吹錬を行い、転炉本来の高速脱
珪・脱燐機能に加えて、高速脱硫機能も追加した同時脱
燐脱硫方法である。

【００１１】しかしこの場合は、酸素吹錬による脱燐期
とその後に続く脱硫期を分け、脱燐期では、粉体の底吹
き機能を活かして、ＣａＣＯ₃の吹込みによる攪拌力の
確保と低塩基度脱燐の促進を図り、脱硫期ではＣａＯ＋
Ｎａ₂ＣＯ₃を吹込み、脱硫を図るものである。しか
し、この場合も、(e) 精錬処理に必要とされる時間は、
脱燐、脱硫各々の処理に必要とされる時間の和以上には
短くならない、(f) 脱硫能が４０〜５０％と低い、等の
問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
及び問題点を解決する、すなわち、(a) 転炉を用いて、
又は転炉に隣接する転炉型の溶銑予備処理専用炉を用い
て、脱硫脱燐を実質的に同時に行うことができる、(b)
その際には、高炉出銑溶銑を転炉前の脱燐、脱硫の予備
処理を行わず、直接装入できる、(c) 精錬処理に必要と
される時間は、脱燐、脱硫各々の処理に必要とされる時
間の和以上に短くなる、(d) 脱硫能は従来法である５０
％を大きく凌駕する、方法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題解決のための手段】本発明は、上記課題を解決す
る手段として、溶銑浴面下に設けた複数の羽口から粉体
を溶銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉あるいは上底
吹き転炉を用いて、脱燐および脱硫を行う溶銑予備処理
方法において、一部の羽口からは脱硫用の精錬剤を、ま
た残りの羽口の一部または全部からは脱燐用の精錬剤を
実質的に同時期に該転炉内溶銑の別の領域に吹込むもの
であり、また、これらの領域直上の溶銑浴面上のスラグ
の混合を実質的になくすことが好ましい。

【００１４】また、本発明は上記発明において、更に脱
燐領域直上のスラグ上に鉄鉱石等の鉄酸化物、マンガン
鉱石等のマンガン酸化物若しくはその他の酸化物及びハ
ロゲン化物の１種あるいは２種以上を含む鉱石又はスラ
グ若しくはフラックスを供給するか、若しくは脱硫領域
直上のスラグ上にアルカリ金属の酸化物、アルカリ土類
金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカ
リ土類金属のハロゲン化物のうち１種あるいは２種以上
を含む鉱石又はスラグ若しくはフラックスを供給する
か、又は両者を同時に行うものである。

【００１５】また、本発明は、上記いずれかの方法にお
いて、更に脱燐領域直上の溶銑浴面上のスラグと脱硫領
域直上の溶銑浴面上のスラグを実質的に混合させないた
めに、堰状の耐火物を用いて、両該スラグ領域を仕切る
か、又は両該スラグ領域に挟まれた溶銑浴面を炉底面あ
るいは炉側面より吹き込んだガスにて仕切ることを特徴
とする溶銑の同時脱燐脱硫予備処理方法である。

【００１６】

【作用】本発明者らは、種々の公知文献、ならびに本発
明者ら自らが実施した基礎実験、５ｔ溶銑規模での実
験、２５０ｔ転炉を用いた実験により、 (1) 脱燐、脱硫反応に及ぼす (a) 精錬剤の種類の影響、(b) 雰囲気の影響、(c) 溶銑
攪拌の影響、(d) 溶銑温度、他の溶銑成分の影響、(e)
スラグ−メタル反応の影響、(f) ガス−メタル反応の影
響、 (2) 粉体を溶銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉ある
いは上底吹き転炉での、(a) 溶銑流動と吹込み粉体流
動、等を広範に調査・検討した結果、（Ａ）脱燐反応について、 (1) 脱燐反応の基本式は、Ｐ＋３／２・Ｏ^2- ＋５／２・Ｏ^* ＝ＰＯ₄
^3- と表せる。

【００１７】(2) 酸化性条件が脱燐反応を促進させる。 (3) ＰＯ₄ ^3-を安定化するスラグの存在が脱燐反応を促
進させる。 (4) スラグ中にＭｎ酸化物や鉄酸化物を添加することに
よって、これらはＰの酸化剤として作用し、脱燐反応を
促進させる。 (5) スラグ−メタル反応による、上記の脱燐反応はスラ
グに蛍石等のハロゲン化物を含む鉱石を添加することに
よって、スラグの粘性を低下させ、脱燐反応を促進させ
る。

【００１８】(6) 脱燐用の精錬剤としては、(a) ソーダ
系フラックス、(b) 石灰系フラックス、(c) 酸化鉄を含
有するＣａＦ₂あるいはＣａＣｌ₂、(d) Ｌｉ₂ＣＯ₃
系フラックス、(e) ＢａＣＯ₃系フラックス、が好まし
い。

【００１９】（Ｂ）脱硫反応について、 (1) 脱硫反応の基本式は、Ｓ＋Ｏ^2- ＝Ｓ^2- ＋Ｏと表せる。 (2) 還元性条件が脱硫反応を促進させる。

【００２０】(3) Ｓ^2-を安定化するスラグの存在が脱硫
反応を促進させる。 (4) スラグ中にアルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金
属の酸化物を添加することによって、これらはＳ^2-の安
定化剤として作用し、脱硫反応を促進させる。 (5) スラグ−メタル反応による、上記の脱硫反応はスラ
グに蛍石等のハロゲン化物を含む鉱石を添加することに
よって、スラグの粘性を低下させ、脱硫反応を促進させ
る。

【００２１】(6) 溶銑温度が高温の場合、気化脱硫によ
って、脱硫反応を促進させる。 (7) 脱硫用の精錬剤としては、(a) Ｎａ系化合物（Ｎａ
ＣＯ₃、ＮａＯＨ）を含むフラックス、(b) Ｃａ系化合
物（ＣａＣ₂、ＣａＣＮ₂、ＣａＯ）を含むフラック
ス、(c) Ｍｇ、Ｃａ金属、(d) Ｍｇ−ｃｏｋｅ、Ｍｇ−
Ａｌ合金、Ｍｇ−Ｃａ合金、が好ましい。

【００２２】（Ｃ）粉体を溶銑中に吹込む機能を有する
底吹き転炉あるいは上吹き転炉での溶銑流動と吹込み粉
体流動について、 (1) 搬送ガスと共に吹き込まれた精錬剤粉体は、搬送ガ
スによってつくられる鉛直上向きの溶銑流動に乗って、
そのほとんどが、吹込み口直上の溶銑浴面上スラグに達
し、滓化合体する。

【００２３】(2) それに対して、溶銑流動は、上記搬送
ガスによってつくられる鉛直上向きの流れによる吹込み
口からその直上の溶銑浴面上スラグへの到達時間よりも
遅い時間ではあるが、その時間をもって、転炉内で均一
に混合するような流動も合わせて生じる。等の知見を得
た。

【００２４】すなわち、一般的に言って、脱燐は、酸化
性条件で進行し、また脱硫は還元性条件で進行する。そ
れゆえ、反応促進条件が矛盾する反応を同時に一つの反
応器中で進行させることは困難のように見える。しか
し、本発明者らは、高炉や転炉内の製錬又は精錬反応自
体が、このような一見矛盾する反応を同時に一つの反応
容器中で行わせていることに注目した。

【００２５】すなわち、高炉は、羽口前では酸化性条件
であり、シャフト部では還元性条件である。また、転炉
でも、酸素ジェットと溶銑の接触領域では酸化性条件で
あり、酸素ジェットから離れた部分では還元性条件であ
る。すなわち、銑鋼の製錬炉又は精錬炉では、酸化性領
域と還元性領域を空間的に上手く区切る（または、化学
反応によって自動的に区切られる）ことによって、酸化
反応と還元反応を同時に一つの反応容器内で実現してい
る。

【００２６】このことは、本発明者らに転炉という一つ
の反応容器内で、酸化性条件で進行する脱燐反応と還元
性条件で進行する脱硫反応を同時に進行させる同時脱硫
脱燐方法を発案するヒントを与えた。すなわち、本発明
者らは、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に図示す
る如く、脱燐フラックス及び脱硫フラックスを各々別の
羽口から吹き込み、更には脱燐フラックスと脱硫フラッ
クスが混合することのないように脱燐領域と脱硫領域を
別々に分離して配置することにより、空間的に酸化性領
域と還元性領域を区切り、酸化性領域では脱燐を、また
還元性領域では脱硫を行わせることが効果的にできるこ
とを見出した。

【００２７】さらに、本発明者らは、上記した粉体を溶
銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉あるいは上吹き転
炉での溶銑流動と吹込み粉体流動についての観察から、
(1) 搬送ガスと共に吹き込まれた精錬剤粉体は、搬送ガ
スによってつくられる鉛直上向きの溶銑流動に乗って、
そのほとんどが、吹込み口直上の溶銑浴面上スラグに達
し、滓化合体する、(2) それに対して、溶銑流動は、上
記搬送ガスによってつくられる鉛直上向きの流れによる
吹込み口からその直上の溶銑浴面上スラグへの到達時間
よりも遅い時間ではあるが、その時間をもって、転炉内
に均一混合するような流動も合わせて生じる、ことを見
出し、このことより、(1) 溶銑浴面下に設けた複数の羽
口から粉体を溶銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉あ
るいは上底吹き転炉を用いること、(2) 一部の羽口から
脱硫用の精錬剤を吹込み、該精錬剤が吹込み口直上のス
ラグ層まで浮上する過程で脱硫反応の主要部を行わせ、
(3) その際には、還元性条件をより好ましくするため
に、脱硫用の精錬剤の吹込み位置は酸素吹錬位置から離
れた位置とする、(4) また、該脱硫領域直上のスラグ上
にアルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物又
はアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のハロゲン化
物のうち１種あるいは２種以上を含む鉱石又はスラグ若
しくはフラックスを供給することにより、スラグ−メタ
ル反応により、追加的に脱硫反応を行わせ、(5) 更に、
酸素吹錬の燃焼により、溶銑自体が高温になるため、気
化脱硫が自動的に促進する、(6) また残りの羽口の一部
または全部からは脱燐用の精錬剤を吹込み、該精錬剤が
吹込み口直上のスラグ層まで浮上する過程で脱燐反応の
主要部を行わせ、(7) その際には、酸化性条件をより好
ましくするために、脱燐用の精錬剤の吹込み位置は酸素
吹錬位置近くか、もしくは、脱燐用の精錬剤の中に酸化
剤となるような化合物（例えば酸化鉄等）を同時に吹込
む、(8) また、該脱燐領域直上のスラグ上に鉄鉱石等の
鉄酸化物、マンガン鉱石等のマンガン酸化物若しくはそ
の他の酸化物及びハロゲン化物の１種あるいは２種以上
を含む鉱石又はスラグ若しくはフラックスを供給するこ
とにより、スラグ−メタル反応により、追加的に脱燐反
応を行わせ、(9) そして、溶銑流動自体が、上記したよ
うな、転炉内で均一混合する流動も合わせて生じている
ため、脱硫、脱燐された溶銑は混合されるとともに、さ
らにその溶銑に対して上記(1) 〜(8) の反応がサイクル
的に進行することから、最終的には、溶湯中の硫黄、燐
ともに低い溶湯が得られる。

【００２８】(10)その際、酸化性領域でのスラグ−メタ
ル反応と還元性領域でのスラグ−メタル反応をより効率
的に行うとともに、各々の領域で復硫や復燐が顕著に起
こることを防止するため、これら２つの領域直上の溶銑
浴面上のスラグが実質的に反応して該スラグの脱硫能、
脱燐能を落とさないことが重要である。

【００２９】(11)その一例として、該脱燐領域直上の溶
銑浴面上のスラグと該脱硫領域直上の溶銑浴面上のスラ
グを実質的に混合させないために、堰状の耐火物を用い
て、両該スラグ領域を仕切ることは効果的である。 (12)また、脱燐領域直上の溶銑浴面上のスラグと脱硫領
域直上の溶銑浴面上のスラグを実質的に混合させない異
なる実施形態として、両該スラグ領域の境界面に炉底面
あるいは炉側面より吹き込んだガスにより両該スラグ領
域を仕切ることは効果的である。ことを認識し、本発明
を構成するに至った。

【００３０】本発明を実施するのに適した製錬容器は、
溶銑浴面下、実質的には炉底部分に設けた複数の羽口か
ら粉体を溶銑中に吹込むことができる機能を有した転炉
である。例えば、図３に示す純酸素底吹き転炉（Ｑ−Ｂ
ＯＰ）や、比較的多量のガスを炉底から供給できるタイ
プの上底吹き転炉が良い。

【００３１】本発明においては、炉底の複数の羽口を少
なくとも二以上の独立したグループ、例えば３つのグル
ープに分離し、第１のグループの羽口からは不活性ガス
により、脱硫用製錬材を吹込むことができ、第２のグル
ープの羽口からは酸化性ガスにより、脱燐用製錬剤を吹
込む設備仕様となっていることが必要である。また第３
のグループの羽口からは例えば酸素供給速度の増大、撹
拌力の増大、あるいはスラグ層の分離を目的として酸化
性ガスあるいは不活性ガスを吹込むようになっている。

【００３２】ここでいう不活性ガスとは、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｎｅ等の希ガスの外に、Ｎ₂やＨ₂、炭化水素などのう
ち１種あるいは２種以上の混合ガスを指すが、一般的に
は経済的なＮ₂ガスがよい。また、酸化性ガスとは
Ｏ₂、ＣＯ₂等の燐に対して酸化力を有するガスを指す
が、一般的には製鉄所で用いられているＯ₂ガスでよ
い。

【００３３】また、脱燐用精錬剤と脱硫用精錬剤とは、
異なってもよいが、場合によっては同一であっても本発
明は達成できる。同一精錬剤を用いた方が、吹込み設備
の設備費や精錬コストの点で有利である。これらの脱燐
剤、脱硫剤は実質的に同時期に溶銑中に吹込むことの方
が、別々の時期に個別に吹込む場合より短時間に処理が
完了するので有利である。

【００３４】時間的に余裕があったとしても、同時期に
吹込むことにより、溶銑浴の攪拌が強化されるし、これ
により精錬効率が高まるので有利である。脱燐反応は低
温が、脱硫反応は高温が有利ということは熱力学的にも
示されているが、実際のプロセスを考える際には両者の
中間の最適温度に制御することが望ましい。

【００３５】炉内の一部に酸化性ガスを吹き込んでいる
ため、溶銑中のＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃの酸化発熱により溶
銑温度が上昇し、脱燐効率が低下する場合がある。この
時には、冷却材として、鉄鉱石、Ｍｎ鉱石などが使用で
きるが、酸化物の供給は脱硫反応には不利である。炉内
の酸化・還元雰囲気を変えずに温度制御するには、スク
ラップや冷銑の使用が望ましい。

【００３６】勿論、上記酸化物とスクラップ類との組合
せにより、温度制御はより容易になる。本法によれば、
脱燐および脱硫を実質的に同時に行うために、従来の脱
燐脱硫分割処理の脱燐あるいは脱硫どちらか一方を行う
のに必要な時間で全処理を完了できた。

【００３７】また、各酸化性領域、還元性領域内の溶銑
浴面上スラグの酸素ポテンシャルを復燐及び復硫を抑制
するのに各々最適な値とすることができた。このため、
従来に比較して、溶銑浴面上スラグの塩基度をより低く
しても、同時脱燐脱硫を行うことが可能となった。

【００３８】

【実施例】

（実施例１）２５０ｔ底吹き転炉を用いて、表１に示す
組成の溶銑の脱燐脱硫処理を行った。底吹き羽口の配列
を図１（ａ）に示す。脱燐用羽口からは脱燐用フラック
スを酸素を用いて吹込み、脱硫用羽口からは脱硫用フラ
ックスをＮ₂を用いて吹き込んだ。またそれ以外の羽口
からは酸素を吹き込んだ。

【００３９】脱燐及び脱硫用フラックスとしては、生石
灰粉を８０％とホタル石粉を２０％あらかじめ混合した
ものを用いた。脱燐用フラックスの原単位は１０ｋｇ／
ｔ、脱硫用フラックスの原単位は５ｋｇ／ｔ、Ｏ₂ガス
の原単位は４Ｎｍ³／ｔとし、またＮ₂ガスの原単位は
２．５Ｎｍ³／ｔとした。

【００４０】以上を５分間で吹き込んだ処理後の組成を
表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】（実施例２）２５０ｔ底吹き転炉を用い
て、実施例１と同様の処理を行った。ただし、底吹き羽
口配列を図１(b) に示したものに変更した。処理前後の
溶銑組成を表２に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】この処理終了直前に、脱りん用羽口直上の
スラグ（スラグＡ）と、脱硫用羽口直上のスラグ（スラ
グＢ）とを別々に採取して、その組成を比較した。結果
を表３に示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】同表から判るように、図１(b) の羽口配列
の場合には、スラグは均一組成ではなく、脱りん用羽口
直上スラグはＣａＯ／ＳｉＯ₂が脱硫用羽口直上スラグ
より低く、（溶銑中Ｓｉの酸化反応生成物であるＳｉＯ
₂が多い）、Ｐ₂Ｏ₅は高い。一方、脱硫用羽口直上ス
ラグは、比較的高ＣａＯ／ＳｉＯ₂であり、脱りん用羽
口直上スラグよりＳ濃度が高い。

【００４７】このことは、脱りん用羽口直上と脱硫用羽
口直上のスラグの混合が少なく、それぞれ脱燐、脱硫後
のスラグがそのまま浮遊していたと推測された。（実施例３）２５０ｔ底吹き転炉を用いて、表４に示す
組成の溶銑の脱燐脱硫処理を行った。底吹き羽口の配列
を図１(b) に示す。

【００４８】脱りん用羽口からは脱燐用フラックスを酸
素を用いて吹込み、脱硫用羽口からは脱硫用フラックス
をＮ₂を用いて吹き込んだ。またそれ以外の羽口からは
酸素を吹き込んだ。さらに、脱りん用羽口直上より、処
理開始直後に鉄鉱石を１ｔ添加した。脱燐および脱硫用
フラックスとしては、生石灰粉を８０％とホタル石粉を
２０％あらかじめ混合したものを用いた。

【００４９】脱燐用フラックスの原単位は１０ｋｇ／
ｔ、脱硫用フラックスの原単位は５ｋｇ／ｔ、Ｏ₂ガス
の原単位は４Ｎｍ³／ｔとし、またＮ₂ガスの原単位は
２．５Ｎｍ³／ｔとした。以上を５分間で吹き込んだ処
理後の組成を表４に示す。この処理終了直前に、脱りん
用羽口直上のスラグ（スラグＡ）と、脱硫用の羽口直上
のスラグ（スラグＢ）とを別々に採取して、その組成を
比較した。

【００５０】結果を表５に示す。

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】同表から判るように、図１(b) の羽口配列
の場合には、スラグは均一組成ではなく、脱りん用羽口
直上スラグはＣａＯ／ＳｉＯ₂が脱硫用羽口直上スラグ
より低く、（溶銑中Ｓｉの酸化反応生成物であるＳｉＯ
₂が多い）、Ｐ₂Ｏ₅は高い。一方、脱硫用羽口直上ス
ラグは、比較的高ＣａＯ／ＳｉＯ₂であり、脱りん用羽
口直上スラグよりＳ濃度が高い。

【００５４】このことは、脱りん用羽口直上と脱硫用羽
口直上のスラグの混合が少なく、それぞれ脱燐、脱硫後
のスラグがそのまま浮遊していたと推測された。（実施例４）２５０ｔ底吹き転炉を用いて、実施例２と
同様の羽口配列で、同様の処理を行った。

【００５５】ただし、脱りん用羽口と脱硫用羽口の中間
の浴面上に、径１０ｃｍ、長さ５ｃｍの耐火物製の円柱
を脱りん用および脱硫用羽口と平行に脱燐スラグと脱硫
スラグを分割するように浮かべた（図１(c) ）。処理前
後の溶銑組成を表６に示す。

【００５６】

【表６】

【００５７】（実施例５）実施例２と同様の操業を行っ
た。ただし、脱りん用と脱硫用羽口の間に羽口を設け
て、この羽口からＮ₂ガスを２５Ｎｍ³／ｍｉｎの速度
で吹き込んだ。羽口配列を図１(d) に示す。処理前後の
溶銑組成を表７に示す。

【００５８】

【表７】

【００５９】（実施例６）実施例３と同じ処理を行っ
た。ただし、鉄鉱石１ｔの添加に変えてＭｎ鉱石１ｔの
添加を行った。処理前後の溶銑組成を表８に示す。

【００６０】

【表８】

【００６１】（実施例７）実施例３と同じ処理を行っ
た。ただし、鉄鉱石１ｔの添加に変えて、脱硫用羽口直
上より生石灰４００ｋｇとホタル石１００ｋｇを処理開
始直後に添加した。また底吹きの脱硫用フラックスの吹
込み速度を低下させて原単位を３ｋｇ／ｔとした。

【００６２】処理前後の溶銑組成を表９に示す。

【００６３】

【表９】

【００６４】（実施例８）実施例３と同じ処理を行っ
た。ただし、鉄鉱石添加に加えて脱硫用羽口直上よりの
生石灰４００ｋｇとホタル石１００ｋｇ添加を処理開始
直後に添加した。また、底吹き脱硫用フラックスの吹込
み速度を低下させて原単位を３ｋｇ／ｔとした。

【００６５】処理前後の溶銑組成を表１０に示す。

【００６６】

【表１０】

【００６７】（比較例１）２５０ｔ底吹き転炉を用いて
脱燐脱硫を行った。まず、脱燐用フラックスをＯ₂ガス
を用いて吹込み、その後Ｎ₂ガスを用いて脱硫用フラッ
クスを吹き込んだ。フラックス及び鉄鉱石、Ｏ₂、Ｎ₂
ガスの組成、原単位は実施例１と同じとした。

【００６８】また、羽口配列は図１(b) に示したものと
等しく、ただし、脱燐脱硫処理ともに全ての羽口を用い
て行った。また、脱燐処理は３分間、脱硫処理は２分間
行い、両処理は連続して行った。処理前後の溶銑組成を
表１１に示す。

【００６９】

【表１１】

【００７０】（比較例２）２５０ｔ底吹き転炉を用いて
脱燐脱硫を行った。脱硫及び脱燐処理は比較例１と同様
であるが、脱硫処理を行った後、脱燐処理を行った。両
処理は連続して行った。

【００７１】処理前後の溶銑組成は表１２に示す。

【００７２】

【表１２】

【００７３】（実施例９）図３に示す５ｔ規模の転炉を
用いて本発明を実施した例を示す。表１３の成分と温度
の溶銑を４．９５ｔ転炉内へ装入した。この転炉は全底
吹きタイプの炉で、炉底に４本づつ分離した計８本の羽
口が設置されている。この内一方のグループの４本の羽
口から、Ｎ₂ガスにより生石灰８５％とホタル石１５％
の混合粉を４．３ｋｇ／ｍｉｎの割合で吹き込んだ。ま
た同時に、他方のグループの４本の羽口から、Ｏ₂ガス
により同一の混合粉を２０．７ｋｇ／ｍｉｎの割合で吹
き込んだ。５．２分の処理後の溶銑成分と温度を同じく
表１３に示す。この時の各副原料の原単位は、生石灰２
２．３ｋｇ／ｔ、ホタル石３．９ｋｇ／ｔであり、後述
する従来法より副原料原単位は多いが、従来法の場合に
は本実施例に比べると初期Ｓ濃度が低いのでほぼ同等の
原単位と言える。

【００７４】この処理により脱燐率は９２％、脱硫率６
９％が同時に得られていることから、本発明の優位性が
示された。

【００７５】

【表１３】

【００７６】（従来例）実施例９と同じ５ｔ規模の転炉
を用いて、表１４の成分と温度の溶銑を転炉内へ装入し
た。８本の羽口よりＯ₂ガス６Ｎｍ³／ｔにより、生石
灰を２０ｋｇ／ｔ、ホタル石を３ｋｇ／ｔ、鉄鉱石を２
８ｋｇ／ｔ混合粉として５．２分間吹き込んだ。処理後
の溶銑成分と温度を同じく表１４に示す。スラグ量は３
８ｋｇ／ｔで、その組成を表１５に示す。

【００７７】

【表１４】

【００７８】

【表１５】

【００７９】（実施例１０）同様に５ｔ規模の転炉を用
い、この実施例では上吹きランスからのＯ₂ガス供給も
併用した。この時のランスと羽口の位置関係を図２に示
す。すなわち、同図中６の羽口群からは、生石灰とホタ
ル石の混合粉をＯ₂ガスにより吹き込み、その羽口の上
方に上吹きランスを設置した。一方、同図中７の羽口群
からは、同一混合粉体をＮ₂ガスにより吹き込んだ。こ
のように、６の羽口群と７の羽口群を分離して配置して
溶銑予備処理操業を行った。なお、複数回の実験から、
６の羽口からのＯ₂ガスと上吹きランス３からのＯ₂ガ
スの合計原単位が同じならば脱燐率自体はほぼ同等であ
ることが明らかになった。したがって、上吹きＯ₂は必
須条件ではなく、本発明は利用できる転炉のタイプによ
り、底吹き転炉でも上底吹き転炉でも実施できることが
示された。

【００８０】この実施例での溶銑処理前後の溶銑成分と
温度の変化を表１６に示す。副原料原単位は、生石灰２
０．５ｋｇ／ｔ、ホタル石５．１ｋｇ／ｔであり、実施
例９より少ない副原料原単位により、脱燐率は同等、脱
硫率は向上した。これは脱燐用、脱硫用の羽口を分離し
て配置したことにより、両者にそれぞれ好適な雰囲気が
形成されたことによると推定される。

【００８１】

【表１６】

【００８２】

【発明の効果】本発明では、溶銑の予備処理を行うに際
して、底吹き転炉に脱硫剤及び脱燐剤を別々の羽口から
吹込み、その際に生成したスラグの混合を極力少なくな
るように抑制することにより、同一炉内での脱燐脱硫を
従来技術に比べて少量の副原料により効率良く行うこと
ができるようになった。

【００８３】したがって、同一成分の溶鋼を得るのに経
済性が向上したばかりでなく、発生するスラグ量が小さ
くなり、産業廃棄物の量が低減できる。また、従来のよ
うにトピードカー内での溶銑処理が不要となったので、
トピードカー耐火物寿命の延長やトピードカーのメンテ
ナンスコスト削減などの効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法実施時の底吹き羽口の配列を示す平面
図である。

【図２】図２（ａ）は本発明法実施時の底吹き羽口の配
列を示す平面図、（ｂ）は立断面図である。

【図３】底吹き転炉の立断面図である。

【符号の説明】

１上底吹き転炉２溶銑３上吹きランス４ディストリビュータ（Ｏ₂用）５ディストリビュータ（Ｎ₂用）６酸素底吹き羽口７窒素底吹き羽口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶銑浴面下に設けた複数の羽口から粉体
を溶銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉あるいは上底
吹き転炉を用いて、脱燐及び脱硫を行う溶銑予備処理方
法において、一部の羽口からは脱硫用の精錬剤を、また
残りの羽口の一部又は全部からは脱燐用の精錬剤を実質
的に同時期に該転炉内溶銑の別の領域に吹込むことを特
徴とする溶銑の同時脱燐脱硫予備処理方法。
【請求項２】溶銑浴面下に設けた複数の羽口から粉体
を溶銑中に吹込む機能を有する底吹き転炉あるいは上底
吹き転炉を用いて、脱燐及び脱硫を行う溶銑予備処理方
法において、一部の羽口からは脱硫用の精錬剤を、また
残りの羽口の一部又は全部からは脱燐用の精錬剤を実質
的に同時期に該転炉内溶銑の別の領域に吹込み、かつこ
れらの領域直上の溶銑浴面上のスラグの混合を実質的に
なくすことを特徴とする溶銑の同時脱燐脱硫予備処理方
法。
【請求項３】請求項１又は２記載の溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法において、脱燐領域直上のスラグ上に鉄
鉱石等の鉄酸化物、マンガン鉱石等のマンガン酸化物、
若しくはその他の酸化物及びハロゲン化物の１種あるい
は２種以上を含む鉱石又はスラグ若しくはフラックスを
供給することを特徴とする溶銑の同時脱燐脱硫予備処理
方法。
【請求項４】請求項１又は２記載の溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法において、脱硫領域直上のスラグ上にア
ルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、アル
カリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲ
ン化物のうち１種あるいは２種以上を含む鉱石又はスラ
グ若しくはフラックスを供給することを特徴とする溶銑
の同時脱燐脱硫予備処理方法。
【請求項５】請求項１又は２記載の溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法において、脱燐領域直上のスラグ上に鉄
鉱石等の鉄酸化物、マンガン鉱石等のマンガン酸化物、
若しくはその他の酸化物及びハロゲン化物の１種あるい
は２種以上を含む鉱石又はスラグ若しくはフラックスを
供給するとともに、脱硫領域直上のスラグ上にアルカリ
金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金
属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物
のうち１種あるいは２種以上を含む鉱石又はスラグ若し
くはフラックスを供給することを特徴とする溶銑の同時
脱燐脱硫予備処理方法。
【請求項６】請求項１乃至５記載の溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法において、該脱燐領域直上の溶銑浴面上
のスラグと該脱硫領域直上の溶銑浴面上のスラグを実質
的に混合させないために、堰状の耐火物を用いて、両該
スラグ領域を仕切ることを特徴とする溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法。
【請求項７】請求項１乃至５記載の溶銑の同時脱燐脱
硫予備処理方法において、脱燐領域直上の溶銑浴面上の
スラグと脱硫領域直上の溶銑浴面上のスラグを実質的に
混合させないために、両該スラグ領域に挟まれた溶銑浴
面を炉底面あるいは炉側面より吹き込んだガスにて仕切
ることを特徴とする溶銑の同時脱燐脱硫予備処理方法。