JPH08225824A - 溶鋼の脱硫方法 - Google Patents
溶鋼の脱硫方法Info
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Abstract
度降下が少なく、経済的な効果が大きい脱硫方法を提供
する。 【構成】 転炉吹錬後の出鋼時に、脱酸剤、スラグ改質
剤、脱硫剤を添加し、塩基度をCaO/SiO2≧1.5 とする脱
硫方法。
Description
転炉製鋼における転炉出鋼中の脱硫方法に関する。
階での脱硫と溶鋼段階での脱硫の2つに大別され、溶銑
段階で行われるKRインペラー脱硫法が、溶銑および溶
鋼のいずれの段階でも行われるフラックスインジェクシ
ョン法等が既に実用化されている。しかし、これらの脱
硫方法では、新たな設備の設置が必要であるうえ、特に
溶鋼の脱硫にあっては脱硫実施時に耐火物溶損や鋼浴の
温度降下が大きく、経済的損失が大きいといった問題点
がある。
ては、例えば、特開平1−222015号公報では、高炭素鋼
を製造する際、転炉出鋼後の取鍋内で脱硫を行う方法が
提案されている。また特開平4−301029号公報では出鋼
直後のインジェクション脱硫が提案されている。
ている点が問題である。また、両者とも取鍋内で脱硫を
行うため、鋼浴の攪拌によりスラグラインが上下動し、
スラグラインの耐火物溶損が促進される欠点があり、さ
らにインジェクション設備等、新たな設備が必要である
ばかりでなく、鋼浴の温度降下を生じるといった従来の
問題を完全には解決できない。
用いスラグ塩基度を調整して脱燐に付随して脱硫を行う
方法が提案されている。これは、上下両吹き機能を有す
る転炉が2基必要なため、上記従来技術と同様問題の解
決にはならない。
鋼を攪拌できる手段としては、出鋼中の攪拌力を利用す
ることが考えられ、従来にあっても、出鋼中に合金成
分、あるいは媒溶剤を溶鋼に添加して均一混合する精錬
法が広く知られているが、脱硫を目的にした技術ではな
く、実際、脱硫剤を投入しても低濃度までは脱硫できな
かった。
ような従来技術の問題を解決する溶鋼の脱硫方法を提供
することである。具体的には、脱硫設備の新設が不要
で、耐火物の溶損や温度降下が少なく、経済的な効果が
大きい溶鋼の脱硫方法を提供することである。さらに具
体的には、取鍋段階での復硫を効果的に防止することで
S≦10ppm を実現することのできる溶鋼の脱硫方法を提
供することである。
を解決する脱硫方法の検討の結果、転炉吹錬後の取鍋へ
の出鋼に際して、脱酸剤および脱硫剤、必要によりさら
にスラグ改質剤を取鍋内へ添加することにより、鋼浴の
攪拌力を利用するとともに脱酸剤を添加することで、例
えば溶鋼中[O] 濃度を20ppm 以下に低下させることで、
ほぼ出鋼開始から出鋼完了までの短時間で効果的な脱硫
が可能なことを知見し、本発明を完成した。
に添加することを特徴とする溶鋼の脱硫方法。 (2) 上記脱酸剤の添加によって溶鋼中の酸素濃度〔O〕
を20ppm 以下にして脱硫を行う上記(1) 記載の脱硫方
法。 (3) さらにスラグ改質剤を同時添加してスラグ塩基度を
CaO/SiO2≧1.5 とする上記(1) または(2) 記載の脱硫方
法。 (4) 転炉吹錬に先立って、溶銑脱硫を行う上記(1) ない
し(3) のいずれかに記載の脱硫方法。 (5) 前記脱酸剤がAl、Caのうち1種以上の脱酸元素を含
有し、前記脱硫剤がCaO−CaF2および/またはCaO −Al2
O3 である上記(1) ないし(4) のいずれかに記載の脱硫
方法。
る。溶鋼中の酸素濃度〔O〕が多いと後述する脱硫反応
の逆反応が進行し復硫するので、脱硫をより促進させる
ためには、スラグ中の低級酸化物、例えばFeO 、MnO な
どの濃度および溶鋼中の酸素濃度のいずれもが低レベル
であることが望ましい。そこで本発明にあっては、出鋼
時に脱硫剤と同時に脱酸剤を溶鋼中に投入する。好まし
くは、脱酸剤の添加によって溶鋼中の酸素濃度〔O〕を
20ppm 以下に低減する。
響されるため、本発明の好適態様にあっては、スラグ改
質剤を同時に投入し、好ましくはスラグ塩基度をCaO/Si
O2≧1.5 に調整することで脱硫をさらに一層促進し、ま
た復硫の防止を図るのである。
ては上述のような作用を発揮できれば特定のものに制限
されないが、本発明の場合、好ましくは脱酸剤は例えば
AlまたはCaを含むものであり、出鋼中に添加し出鋼後の
〔O〕を低レベル(好ましくは20ppm 以下)に保つこと
により脱硫を速やかに進行させる。添加量は、必要とさ
れる溶鋼中酸素量に応じ決定すればよく特に限定されな
いが、好ましくは溶鋼1tあたり、Alの場合は、0.2 〜4.
0 kg、Caの場合は0.1 〜2.0 kgである。
合金、Ca−Si合金等の形態で投入すればよい。またAlも
金属Al、Al合金の形態のいずれでもよい。
る脱硫剤を用いることができるが、CaO 単体では融点が
高く、溶鋼との反応性が悪いので、好ましくは、CaO を
ベースに一部CaF2、Al2O3 やSiO2等を添加し、低融点組
成とする。これにより脱硫剤界面での物質移動が速くな
り、脱硫反応がよく進行する。またソーダ灰でもよい。
好ましい脱硫剤はCaO-CaF2およびCaO-Al2O3 である。こ
のような脱硫剤の添加量は、特に限定されないが、好ま
しくは溶鋼1tあたり0.5 〜20kgである。
明細書においては、このように化合物を−で連結し示す
ことがある)であるが、AlとCaCO3 の混合物や、Al灰単
体でもよい。その際の反応は次のようになる。 (Al−CaCO3 )→(Al) +(CaO) +(CO2) (Al) +(FeO) →[Fe]+(Al2O3) (Al) +(MnO) →[Mn]+(Al2O3) 。
ンシャルが高まり復硫されるが、これはスラグ改質剤を
添加することにより防止できる。このようなスラグ改質
剤の添加量は、特に限定されないが、好ましくは溶鋼1t
あたり0.2 〜10kgである。
を調整するとともに、塩基度を調整するために添加する
のであるが、その塩基度がCaO/SiO2が1.5 未満の場合、
脱硫反応後に復硫しやすいため、CaO/SiO2≧1.5 とす
る。好ましくは30≧CaO/SiO2≧2.0 である。
取鍋4への出鋼中に脱酸剤および脱硫剤、必要によりス
ラグ改質剤を溶鋼に同時に添加する。脱酸剤、スラグ改
質剤および脱硫剤の添加方法は、図のように出鋼中に上
方から添加してもよいし、取鍋内へ入れ置いてもよい。
これらの添加剤は出鋼流2による攪拌効果により溶鋼3
に懸濁し、溶鋼との反応が促進される。
改質剤はスラグの調整のために添加するのであって、し
たがって、スラグ改質剤は取鍋への出鋼後に溶鋼面に添
加してもよい。
び脱酸剤を出鋼中に溶鋼に添加するのみでその効果が期
待できるため、設備の新設は不要である。また、脱硫処
理の時間の確保が不要なため、短時間で精錬が完了し、
溶鋼の放熱ロスが低減するために溶鋼の温度降下が抑え
られる。さらに、攪拌工程が増えないのでスラグライン
の耐火物溶損が大きくなることもない。
に、出鋼による攪拌力により溶鋼内へ懸濁する。その後
脱硫剤はスラグ中に浮上するが、その間に脱硫が進行す
る。脱硫反応式は次式の通りである。
るため、一度懸濁した脱硫剤はなかなかスラグにまで浮
上することなく、溶鋼内での浮遊時間を長時間確保でき
ることも本発明における脱硫促進の一因である。
れる転炉吹錬に用いられる転炉の形式は特に限定され
ず、上下吹、上吹、下吹いずれでもよい。また、経済的
には転炉は1基のみで用いる形式(1炉形式)がよい。
銑を転炉で慣用手段によって吹錬した。この転炉におけ
る吹錬条件は、溶鉄250 t、O2上吹ランスノズル6孔か
らの上吹O2量3.1Nm3/min・t 、底吹ガス量0.13 Nm3/min
・t とし、その後の出鋼時に本発明にかかる脱硫方法を
実施した。
整用のMn、Siの他、溶鋼脱酸用のAlを2K/T(溶鋼1tあ
たりのkg数、以下同じ)、スラグ改質用のAl−CaCO3 が
1K/T、CaO 75wt%とCaF225wt%の混合物からなる脱硫剤
を、4K/Tとし、予め取鍋に入れ置いた。
2)は3.5 で溶鋼中酸素濃度〔O〕は2ppm であった。こ
の結果、出鋼前後で溶鋼中〔S〕は20ppm →6ppmまで脱
硫され、その後の溶鋼脱硫プロセスなしで〔S] =6pp
m の極低硫鋼の溶製ができた。また、上記の例で、脱硫
剤のみを添加しなかった比較例1も実施した。これらの
結果も同じく表1に示す。
で脱硫した溶銑を転炉による慣用手段で吹錬した。この
転炉における吹錬条件は溶鉄250 t、O2上吹ランスノズ
ル6孔からの上吹O2量3.1Nm3/min・t 、底吹ガス量0.13
Nm3/min・t とし、その後の出鋼時に本発明にかかる脱
硫方法を実施した。
用のMn、Siの他、溶鋼脱酸用のAlを2K/T、スラグ改質用
のAl−CaCO3 が1K/T、CaO 70wt%とAl2O3 30wt%の混合
物の脱硫剤を4K/Tとし、これらを予め取鍋に入れ置い
た。
2)は6.0 で溶鋼中酸素濃度〔O〕は10ppm であった。こ
の結果出鋼前後で〔S〕は50ppm →30ppm まで脱硫され
た。
により溶銑脱硫での負荷が大幅に低減することができる
ことが判明した。また、上記の例で、脱硫剤のみを添加
しない比較例2も実施した。これらの結果も同じく表1
に示す。
を添加して脱酸剤を添加しなかった例を示す。脱酸剤お
よびスラグ改質剤を使用しなかった点を除いて、他は実
施例1を繰り返した。結果は、同じく表2にまとめて示
す。
び脱酸剤だけを添加してスラグ改質剤を添加しなかった
例を示す。スラグ改質剤を使用しなかった点を除いて、
他は実施例1を繰り返した。結果は表3にまとめて示
す。
比較して、脱硫効率、溶鋼温度低下、耐火物溶損程度が
どのように変化するかを見るためのものであって、実施
例1を繰り返すとともに、従来法のインジェクション法
としては、取鍋中にランスを浸漬し、CaO 系フラックス
を2〜4K/T 吹き込む方法で行った。結果を表4にまと
めて示す。
脱酸剤としてCa−Si合金を1.5 K/T 添加してスラグ改質
剤を添加しなかった例を示す。スラグ改質剤を使用しな
かった点および脱酸剤としてCa−Si合金を添加した点を
除いて他は実施例1を繰り返した。結果を表5にまとめ
て示す。
る。 溶鋼脱硫でもって、溶銑脱硫と組み合わせれば、S≦
10ppm という低硫鋼の溶製が安定して可能となる。
際も、本発明の出鋼脱硫を用いることにより、溶銑段階
での脱硫の負荷を軽減できる。
備)を設けずに脱硫ができる。これは、単に設備費用を
減少させるだけではなく、既存の設備をそのまま利用で
きることを意味し実際上の意義は大きい。
前記のように溶鋼を満たしてから攪拌、脱硫するため、
スラグラインの溶損が大きく、頻繁に耐火物を修復する
必要があったが、本発明によりスラグラインの溶損が減
少し、耐火物修復の頻度が例えば30→80ch毎と大幅に減
少する。
のように、脱硫用の時間が必要であったり、特別な攪拌
を要するため、溶鋼の温度低下が大きく炭材の添加など
の加熱処理が必要であった。本発明では、溶鋼の温度降
下が小さいため、そのような加熱操作が不要となる。
Claims (5)
- 【請求項1】 転炉吹錬後の出鋼時に、脱酸剤および脱
硫剤を溶鋼に添加することを特徴とする溶鋼の脱硫方
法。 - 【請求項2】 上記脱酸剤の添加によって溶鋼中の酸素
濃度〔O〕を20ppm以下にして脱硫を行う請求項1記載
の脱硫方法。 - 【請求項3】 さらにスラグ改質剤を同時添加してスラ
グ塩基度をCaO/SiO2≧1.5 とする請求項1または2記載
の脱硫方法。 - 【請求項4】 転炉吹錬に先立って、溶銑脱硫を行う請
求項1ないし3のいずれかに記載の脱硫方法。 - 【請求項5】 前記脱酸剤がAlまたはCaを含有し、前記
脱硫剤がCaO −CaF2および/またはCaO −Al2O3 である
請求項1ないし4のいずれかに記載の脱硫方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7035270A JP2988305B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 溶鋼の脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7035270A JP2988305B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 溶鋼の脱硫方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08225824A true JPH08225824A (ja) | 1996-09-03 |
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Family
ID=12437109
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7035270A Expired - Lifetime JP2988305B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 溶鋼の脱硫方法 |
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100431866B1 (ko) * | 2000-11-30 | 2004-05-20 | 주식회사 포스코 | 극저류강의 제조방법 |
KR20180132918A (ko) | 2016-04-25 | 2018-12-12 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 용철의 탈황 방법 및 탈황 장치 |
CN109777920A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-21 | 东北大学 | 一种转炉出钢喷粉精炼脱硫方法及装置 |
CN116356100A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-06-30 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种转炉冶炼的快速脱硫方法 |
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-
1995
- 1995-02-23 JP JP7035270A patent/JP2988305B2/ja not_active Expired - Lifetime
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