JPH08209215A

JPH08209215A - 溶銑の脱珪処理中におけるスラグのフォーミング制御方法

Info

Publication number: JPH08209215A
Application number: JP3771395A
Authority: JP
Inventors: Iwao Okochi; 巌大河内; Akio Shimomura; 昭夫下村
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、溶銑の脱珪処理中におけるスラグ
のフォーミングを制御する方法を目的とする。【構成】（ａ）脱珪材が添加された溶銑鍋に溶銑を受
銑する工程と、（ｂ）前記溶銑鍋に溶銑を受銑する工程
中において、少なくとも前記脱珪材が溶銑に添加されて
いる間において該脱珪材と粉コークスを共に溶銑に添加
しながら受銑する工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱珪材が添加された溶
銑を溶銑鍋に受銑中において、溶銑の脱珪処理が溶銑鍋
において進行している際に、発生するスラグのフォーミ
ングを制御し、溶銑を溶銑鍋の許容限度まで受ける方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高炉溶銑は転炉等での製鋼処理
の前に脱珪処理が行われている。この脱珪処理は、例え
ば溶銑中のＳｉ０．２５〜０．５ｗｔ％を０．１ｗｔ％
以下とする処理である。この脱珪処理は、例えばミルス
ケールを高炉鋳床における傾注樋を通過する溶銑に添加
することにより行なわれる。脱珪反応は溶銑が溶銑鍋に
注入された後も進行し、溶銑鍋中でいわゆるスラグのフ
ォーミングが起こることが多い。

【０００３】このスラグのフォーミング（以下、単にフ
ォーミングという）とは、脱珪材、例えばミルスケール
等のＦｅ₂ Ｏ₃ 等が溶銑及びスラグと反応して生成した
ＣＯガスがスラグを泡立て、その結果、スラグレベルが
上昇する現象である。スラグレベルが上昇すると、その
分だけ溶銑鍋の受銑能力が低下するために、後工程の排
滓処理や溶銑鍋の効率的な運用に支障が生じる。また、
フォーミングによりスラグや溶銑が鍋から溢れると、周
辺設備の運用にも支障をきたす。

【０００４】また、溶銑鍋から溢れるほどでなくても、
フォーミングが発生するため予定の脱珪材投入量より少
ない量を投入し場合、所望のレベルまで溶銑中のＳｉを
除去できず、後工程の成分調整に支障をきたすことがあ
る。そのため、種々のフォーミング抑制方法や、フォー
ミング抑制材が提案されている。

【０００５】例えば、特開平２−３０１５０７号公報
は、混銑車におけるスラグレベルの変化速度を監視し、
変化速度が増加したときフォーミングの発生を検知し、
沈静時の注入レベルから受銑完了レベルを推定するフォ
ーミング検知方法を開示する。

【０００６】しかし、傾注樋の詰まりなどの外的要因で
溶銑注入量が減ったときに、フォーミングが発生しても
スラグレベルの変化速度は増加しないので、例えば傾注
樋の傾きから受銑速度を推定したとしても、フォーミン
グを見逃す可能性があり、受銑レベルの目標値からズレ
が生ずる。当然のことながら、途中で予想外の理由で受
銑速度が変化すれば予め推定していた受銑量の増加曲線
が変わり、目標の受銑量が確保できる保障はない。

【０００７】また、特開平３−２８１７１２号公報は、
マイクロ波レベル計を用いるスラグレベルの計測方法を
開示するが、この方法はフォーミングの定性的な判断を
可能とするが、フォーミング厚さの定量的な判断により
抑制材投入量の調整を可能にするまではいたらない。す
なわち、単にマイクロ波レベル計によりスラグレベルあ
るいはスラグレベルの変化速度を捕らえただけでは、フ
ォーミングの厚さを把握することは不可能である。

【０００８】また、以上のような受銑方法の他に、フォ
ーミング生成時の泡立ち防止剤（フォーミング抑制材）
が特開昭６２−１３６５１２号公報や特開昭６２−１８
０７１３号公報において提案されている。これら抑制材
は、いずれも主成分として金属アルミニウム粉末、炭素
質粉末、アルミナ、シリカ等とを配合したものであっ
て、フォーミングが発生したときに、その抑制を図るも
のである。

【０００９】しかし、フォーミングが発生したときに、
上記の抑制材を添加して抑制する方法は極めて効果的で
あるが、２つの問題を有する。第１点は、抑制材として
不必要な成分も混入し、その後の転炉その他の処理が煩
雑になること、第２点は、通常、安全をみて多めに投射
する傾向があり、抑制材が極めて高価であることから経
済性が大幅に損なわれることである。

【００１０】また特開平５−２８７３４８号公報では、
溶銑の脱珪、脱燐等を行なう際におけるスラグフォーミ
ング抑制のため炭材の吹き込み方法を開示する。この方
法では粒子径が０．１〜１ｍｍの炭材と１〜５ｍｍの炭
材を混合して添加するとフォーミングを抑制できるとし
ているが、このような配合のコークスは一般に高価であ
り、現実の使用は出来ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来技術の欠点を解消を目的とし、脱珪材が添加された溶
銑を溶銑鍋への受銑中、粒子径が２ｍｍ以下のコークス
粉を少なくとの受銑開始から脱珪材が添加された溶銑を
溶銑鍋における受銑中において、継続的に脱珪材と共に
添加することにより、フォーミングを抑制し、従来の様
な高価なＡｌ系抑制材の添加を回避すると共に、溶銑鍋
における受銑量を最大とすることを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、下記の工程を備えた溶銑の脱
珪処理中におけるスラグのフォーミング制御方法であ
る。（ａ）脱珪材が添加された溶銑を溶銑鍋に受銑する
工程と、（ｂ）前記溶銑鍋に溶銑を受銑する工程中にお
いて、少なくとも前記脱珪材が溶銑に添加されている間
において該脱珪材と粉コークスを共に溶銑に添加しなが
ら受銑する工程。

【００１３】（２）請求項２の発明は、前記粉コークス
を脱珪材の添加が終了した溶銑に引き続いて受銑完了ま
で引き続いて添加する請求項１記載の溶銑の脱珪処理中
におけるスラグのフォーミング制御方法である。

【００１４】（３）請求項３の発明は、前記粉コークス
が直径２ｍｍ以下である請求項１または２記載の溶銑の
脱珪処理中におけるスラグのフォーミング制御方法であ
る。

【００１５】（４）請求項４の発明は、前記直径２ｍｍ
以下の粉コークスを溶銑１ｔｏｎ当たり２ｋｇ以上とす
る請求項１、２または３記載の溶銑の脱珪処理中におけ
るスラグのフォーミング制御方法である。

【００１６】（５）請求項５の発明は、前記脱珪材と前
記直径２ｍｍ以下の粉コークスを溶銑の傾注樋において
添加する請求項４記載の溶銑の脱珪処理中におけるスラ
グのフォーミング制御方法である。

【００１７】

【作用】本発明は、脱珪材は通常傾注樋において溶銑に
添加されるが、溶銑鍋に溶銑を受銑する工程中におい
て、少なくとも脱珪材が溶銑に添加されている間におい
て脱珪材と粉コークスを共に溶銑に添加しながら受銑す
ることを特徴としている。

【００１８】ここで、本発明の構成並びに作用につい
て、図１に従って具体的に説明する。従来、溶銑樋８を
通過した溶銑１０は傾注樋１１において脱珪材２を添加
されている。脱珪材２、例えばミルスケールは通常、デ
スペンサー（１）２０により気体、例えば空気により搬
送されて、ランス６を介して溶銑に添加され、溶銑鍋１
３に入る。

【００１９】溶銑鍋１３において、溶銑１０と脱珪材を
主成分とするスラグ１２が反応し、スラグのフォーミン
グを発生する。このフォーミング高さが高いとスラグが
鍋から溢れ出て種々の問題を生ずる。そこで、このフォ
ーミングを極力抑えながら受銑を完了させる必要があ
る。従来は、主に抑制材７、例えば表１に示す様な高価
なＡｌ系抑制材を添加していた。

【００２０】

【表１】

【００２１】本発明では、望ましくは粒子径２ｍｍ以下
のコークス粉４を、例えばデスペンサー（２）により、
適当な気体、例えば、空気、窒素、アルゴン等により傾
注樋あるいは、直接溶銑鍋に添加してもよい。しかし、
脱珪材を添加しているランス６に接続し、脱珪材と共に
傾注樋１１の溶銑に添加することが望ましい。即ち、ラ
ンス６を通して、脱珪材２と共に粉コークスは傾注樋の
溶銑に添加され、脱珪材と粉コークスは溶銑と共に溶銑
鍋中に流入する。

【００２２】粉コークス４がどのような理由で脱珪材を
主成分としたスラグのフォーミングを抑制するかは明ら
かではない。理論上から言えば、コークスは主に炭素を
含有しており、酸化鉄を主成分としたスラグ中において
所謂ＣＯガスが発生し、逆にスラグ中に気泡が発生しス
ラグのフォーミングを助長するかのようにも思われる。

【００２３】しかしながら、スラグのフォーミングのメ
カニズムについては種々の学説等があり、定かではな
い。しかしながら、一般に炭材とスラグは濡れ性が悪く
スラグ中に発生したＣＯガスが抜けやすくなると考えれ
ば説明は可能である。しかし、この点については確定的
な事は言うことができない。粉コークスとしては例えば
従来その用途がなかったＣＤＱ（コークスドライクエン
チング）設備において回収される粒子径２ｍｍ以下の炭
材を使用することが望ましい。

【００２４】粒子径が大きすぎるとフォーミング抑制効
果がないためである。しかし、粒子径の下限については
制限はない。コークスの添加量は溶銑１ｔｏｎ当たり２
ｋｇ以上は必要であり、経済的な面からは５ｋｇ以下が
望ましい。尚、この際、例えばマイクロ波レベル計１４
によりスラグの高さを測定しながら適宜コークスの添加
量を変化させることも可能である。以上が基本的な作用
である。

【００２５】

【実施例】以下の実施例においては、下記のような条件
を設定した。約２５乃至３０分間において約２３０〜２
５０ｔｏｎの溶銑を深さ６００ｃｍ程度の溶銑鍋に受銑
させた。この条件のもとで、先ず脱珪材を全く添加しな
い場合の溶銑鍋中における溶銑レベルと受銑量との関係
を図２のに示した。

【００２６】又、同図には従来のＡｌ系抑制材を添加し
た場合の溶銑レベルと受銑量との関係をに、また、本
発明における粉コークスを全受銑期中添加した場合のそ
れぞれにおける受銑レベルと受銑量との関係を同じく
に示した。Ａｌ系抑制材は受銑開始を約８分〜１２分の
間において、約２１０ｋｇ添加した。また粉コークスは
脱珪材の添加時間即ち受銑開始から約１０分間の間に約
８００ｋｇを添加した。

【００２７】図２に示した受銑レベルと受銑量の関係か
ら受銑量２３０ｔｏｎの場合において、脱珪材を全く添
加しない場合は受銑レベルが約４９０ｃｍ、従来のＡｌ
系抑制材を添加した場合は５６０ｃｍであり、一方本発
明の方法により添加した場合には受銑レベルが５２０ｃ
ｍであり、脱珪材を添加しない場合、即ち殆どスラグの
フォーミングがない場合とほぼ等しい程度のスラグ高さ
となった。なお、受銑量と受銑レベルとの関係は、予
め、ロードセルを用いて受銑量を計測し、受銑レベルと
の関係を求めておくことにより決定した。

【００２８】以上のことから明らかなように、極めて高
価なＡｌ系抑制材を添加した場合において受銑量は同一
であっても受銑レベル、即ちスラグのフォーミング高さ
は高く、従って受銑量に制限があることが示される。こ
のことは例えば受銑レベルを５６０ｃｍとした場合にお
いて従来のＡｌ系抑制材を用いた場合には受銑量は２３
０ｔｏｎであり、一方本発明の方法においては２５０ｔ
ｏｎの受銑が可能であり、ひとつの溶銑鍋における受銑
量はそれだけ増加することが明らかである。従って同一
量の溶銑を製鋼工場へ運搬するためには、それだけ少な
い鍋数において移動が可能であることを示す。

【００２９】本発明の効果を受銑開始後の時間と受銑レ
ベルとの関係を示したのが図３である。図３において
は所謂脱珪材を全く添加しない場合の受銑開始後の時間
と受銑レベルとの関係を示す。この場合には何ら脱珪材
を添加していないためスラグのフォーミングは最小に抑
えられている。

【００３０】次に従来のＡｌ系抑制材を添加した場合の
受銑開始後の時間と受銑レベルとの関係をに示した。
従来のＡｌ系抑制材を添加した場合は脱珪材を添加し、
且つ何らの抑制材をしない場合の時間経過と大差はな
い。尚、脱珪材の添加は図に示した通り受銑開始から約
１０分間の間に添加されている。

【００３１】次に本発明の一態様として、粉コークスを
受銑開始から脱珪材を添加している期間とほぼ同じ期間
において約８００ｋｇを添加した。この場合における受
銑レベルの変化をにおいて示している。この場合でも
ある程度の効果は見られた。

【００３２】一方、本発明の第２の態様として受銑開始
後から継続して受銑終了まで粉コークスを添加した場合
をで示してある。このグラフによれば受銑開始後約１
０分程度においてスラグのフォーミングが見られるもの
の徐々にスラグのフォーミングは鎮静化し、受銑末期に
おいては、ほぼ従来、全く脱珪材を添加しない場合と同
程度の受銑レベルとなった。即ち、受銑開始後から同一
の時間において本発明の方法を用いることにより受銑量
のレベルはより低くなった。

【００３３】これらの結果をまとめた表２に示した。即
ち受銑レベルを５１０ｃｍと一定とした場合において、
脱珪材を添加しない場合の受銑許容量は２４０ｔｏｎで
ある。従来のＡｌ系抑制材を用いた場合には２１５ｔｏ
ｎであった。一方本発明の方法によれば２３０ｔｏｎを
受銑することができた。即ち、脱珪材を添加しない場合
とほぼ同程度受銑量が確保できた。

【００３４】この効果は、例えば受銑レベル４９０ｃｍ
と定めた場合、あるいは５６０ｃｍと定めた場合の何れ
の場合においても、その効果は認められた。通常、溶銑
鍋が新しい場合には受銑レベルを４９０ｃｍとし、ある
程度溶銑鍋を使用した後においては受銑レベルを５６０
ｃｍと定めているが、何れの場合にも本発明の効果が認
められる。このことが技術的に見て極めて大きな効果が
ある。即ち同一溶銑量を製鋼工場に運搬する際にそれだ
け少ない鍋数において運搬ができることを示している。
また、その溶銑鍋の補修等も低減することができ、その
経済的効果は著しく大きい。

【００３５】

【表２】

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスラグの
フォーミング抑制方法を用いることにより、溶銑一鍋当
たりの溶銑受銑量を高めることができ、また、溶銑鍋か
らスラグが溢れでることによる種々の問題点、例えば溶
銑鍋の修理の回数を減らすことができ、更には溶銑鍋の
れんがの消耗を防ぐこと、更には溶銑の製鋼工場への運
搬回数を減らすことができる等、その技術的な効果は著
しいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来および本発明のスラグのフォーミングを抑
制する方法の概要を示す図である。

【図２】溶銑鍋中における受銑レベルと受銑量との関係
を示す図である。

【図３】従来法及び本発明における溶銑鍋における受銑
開始後の時間と受銑レベルとの関係を示す図である。

【符号の説明】

４粉コークス４０ディスペンサー（２）２脱珪材２０ディスペンサー（１）６ランス８溶銑樋１０溶銑１１傾注樋１２スラグ１３溶銑鍋７抑制材１４マイクロ波レベル計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の工程を備えた溶銑の脱珪処理中に
おけるスラグのフォーミング制御方法。（ａ）脱珪剤が添加された溶銑を溶銑鍋に受銑する工程
と、（ｂ）前記溶銑鍋に溶銑を受銑する工程中において、少
なくとも前記脱珪材が溶銑に添加されている間において
該脱珪材と粉コークスを共に溶銑に添加しながら受銑す
る工程。
【請求項２】前記粉コークスを脱珪材の添加が終了し
た溶銑に引き続いて受銑完了まで引き続いて添加する請
求項１記載の溶銑の脱珪処理中におけるスラグのフォー
ミング制御方法。
【請求項３】前記粉コークスが直径２ｍｍ以下である
請求項１または２記載の溶銑の脱珪処理中におけるスラ
グのフォーミング制御方法。
【請求項４】前記直径２ｍｍ以下の粉コークスを溶銑
１ｔｏｎ当たり２ｋｇ以上とする請求項１、２または３
記載の溶銑の脱珪処理中におけるスラグのフォーミング
制御方法。
【請求項５】前記脱珪材と前記直径２ｍｍ以下の粉コ
ークスを溶銑の傾注樋において添加する請求項４記載の
溶銑の脱珪処理中におけるスラグのフォーミング制御方
法。