JPH0841516A - 予備精錬方法 - Google Patents

予備精錬方法

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JPH0841516A
JPH0841516A JP18158694A JP18158694A JPH0841516A JP H0841516 A JPH0841516 A JP H0841516A JP 18158694 A JP18158694 A JP 18158694A JP 18158694 A JP18158694 A JP 18158694A JP H0841516 A JPH0841516 A JP H0841516A
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JP
Japan
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slag
hot metal
refining
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oxygen
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JP18158694A
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Inventor
Yoichi Funaoka
洋一 船岡
Hisashi Yamana
寿 山名
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 上吹きランスと底吹羽口を有する転炉形式の
酸素精錬設備を用い、上記上吹きランスにより酸素を供
給すると共に、前記底吹羽口からの吹込みガスにより溶
銑のガス撹拌を行うことによって、冷鉄源を溶解しなが
ら溶銑の脱P処理を行う予備精錬方法であって、脱Pフ
ラックスを添加すると共に、2次精錬後スラグであって
下記成分を含有する塩基度1.8〜3.5のスラグを3
〜10kg/溶銑tの範囲で添加する。 T.Fe : 0〜10重量% SiO2 : 15〜25重量% CaO : 35〜50重量% Al23 : 10〜30重量% 【効果】 冷鉄源を溶解すべく溶銑を強撹拌しながら予
備精錬を行っても、短時間で脱P処理ができ、熱ロスが
小さく、しかも脱炭量を可及的に抑制できる予備精錬方
法が提供できることとなった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷鉄源の溶解を伴う溶銑
の予備精錬方法に関し、詳細には転炉形式の酸素精錬設
備により冷鉄源の溶解を伴いながら、脱P処理を効率的
に行う予備精錬方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スクラップ等の冷鉄源の溶解を伴う予備
精錬には、上吹きランスと底吹羽口を有する転炉形式の
酸素精錬設備が用いられており、例えば図1は代表的な
冷鉄源溶解装置を示す縦断面説明図である。上記冷鉄源
溶解装置には、炉体3の上方に上吹きランス1、耐火物
ランス2及び冷鉄源供給用ホッパー4が設けられると共
に、炉体3の下部には底吹羽口9が配設されている。上
記冷鉄源溶解装置により冷鉄源を溶解するにあたって
は、まず炉体3に溶銑5が供給され、上記ホッパー4か
ら冷鉄源や造滓剤が供給され、上記上吹きランス1から
は酸素8が吹かれると共に、耐火物ランス2の下方端は
溶銑5中に浸漬されており、溶銑5中に脱Pフラックス
10を供給するものである。
【0003】上記の様な冷鉄源溶解装置を用いて少量の
スクラップ等の冷鉄源を溶解する場合は、通常、冷鉄源
の配合率は15重量%以下、溶銑のC濃度は3重量%以
上であって、冷鉄源溶解の熱源としては脱Si反応や脱
C反応の酸化反応熱が用いられている。一方、上記冷鉄
源の溶解は、溶銑中のCが冷鉄源中に拡散し、冷鉄源の
融点を低下させることにより進行する。従って、上記冷
鉄源を効率的に溶解させるためには、溶銑を強くガス撹
拌することによって絶えず冷鉄源表面にCを供給するこ
とが望ましい。この様に溶銑を強撹拌する際の通常のガ
ス流量は、0.1〜0.3Nm3/min・溶銑tである
が、溶銑を強撹拌することによって、溶銑上のカバース
ラグへも絶えずCが供給されることとなり、せっかく上
吹き酸素等により酸化度を高められたカバースラグの酸
化度が低下し、カバースラグ中に生成された酸化鉄が還
元される。上記カバースラグ中のT・Fe量が下がり1
0%未満になると、カバースラグ形成のために添加され
た生石灰等の脱Pフラックスの溶解は困難となり、従っ
て冷鉄源溶解中には脱P反応が殆ど進行しない。そこ
で、脱P処理は冷鉄源の溶解が完了した後に、カバース
ラグの酸化度を低下させない程度(例えば0.05Nm
3/min・溶銑t前後)まで鉄浴の撹拌を抑えることに
よって脱P反応を進行させている。
【0004】また、脱P反応を十分に進行させるために
は、上方からカバースラグに吹き付ける酸素の供給速度
を0.8Nm3/min・溶銑t以上にすればよいと言わ
れているが、酸素供給速度をあげると脱C反応も活性化
されるので後工程である転炉精錬において必要な熱量
(炭素量)を確保できないという問題点がある。従っ
て、上方よりの酸素供給速度は、過剰な脱C反応が生じ
ない程度まで抑えることが必要であり、そのために脱P
処理時間の短縮化が制約されている。
【0005】尚、特公平3−77246号公報には、脱
Pフラックスとして生石灰と共に転炉スラグを用いるこ
とによって、生石灰の使用量を抑えて高能率かつ低コス
トで低燐鋼を溶製する方法が開示されている。しかしな
がら、この方法では転炉スラグを10kg/溶銑tを超
えて多量に添加する必要があることから、熱ロスが大き
く、しかも高能率な脱P処理といえども、10数分間と
いう比較的長い時間を要している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
着目してなされたものであって、冷鉄源を溶解すべく溶
銑を吹込みガスによって強撹拌しながら脱P処理を行う
予備精錬方法であって、熱ロスが小さく、しかも短時間
で脱P処理を行うことができる予備精錬方法を提供しよ
うとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の予備精錬方法とは、上吹きランスと底吹羽口を有す
る転炉形式の酸素精錬設備を用い、上記上吹きランスに
より酸素を供給すると共に、前記底吹羽口からの吹込み
ガスにより溶銑のガス撹拌を行うことによって、冷鉄源
を溶解しながら溶銑の脱P処理を行う予備精錬方法であ
って、脱Pフラックスを添加すると共に、2次精錬後ス
ラグであって下記成分を含有する塩基度1.8〜3.5
のスラグを3〜10kg/溶銑tの範囲で添加すること
を要旨とするものである。 T.Fe : 0〜10重量% SiO2 : 15〜25重量% CaO : 35〜50重量% Al23 : 10〜30重量%
【0008】
【作用】本発明者らは、脱P反応を効率的に進行させる
方法について検討を重ねた結果、2次精錬後スラグを用
いると、10kg/溶銑t以下という比較的少量でもス
ラグを液状化でき、従来よりも短時間で脱P処理を行う
ことができることを見出した。
【0009】尚、本発明において採用された2次精錬後
スラグとは、転炉等で1次精錬が施された後に、合金化
元素の添加や最終的な成分調整を目的として、LF(レ
イドル ファーネス)等で行われる2次精錬工程におい
て発生するスラグであって、塩基度は1.8〜3.5で
あり下記成分を含有することが一般的である。 T.Fe : 0〜10重量% SiO2 : 15〜25重量% CaO : 35〜50重量% Al23 : 10〜30重量%
【0010】また、上記2次精錬後スラグが転炉スラグ
(1次精錬後スラグ)と異なる点は、Al23 を含有
して低融点化合物CaO・Al23 を生成しているこ
とであり、上記2次精錬後スラグを用いることにより、
カバースラグの融点を低下させることができる。したが
って、カバースラグのT・Fe濃度は通常10%以上で
なければ脱P反応は進行しないとされているが、上記2
次精錬後スラグを用いることにより、カバースラグのT
・Fe濃度が5%程度でもこれを充分液状化でき、脱P
反応を進行させることができる。
【0011】上記2次精錬後スラグが、滓化促進効果を
十分発揮する上で、添加量は3kg/溶銑t以上とする
ことが必要であり、4kg/溶銑t以上が望ましく、5
kg/溶銑t以上がより好ましい。但し、多過ぎると、
予備処理初期から中期にかけての脱Si反応が進行する
段階で、滓化促進効果が必要以上にあらわれて、スラグ
が炉口から炉外に溢れてしまう。その為、脱P反応が進
行する予備処理中期以降で脱P反応に必要なスラグ量が
確保できなくなる。従って上記2次精錬後スラグの添加
量は10kg/溶銑tを上限とした。なお8kg/溶銑
t以下が好ましく、7kg/溶銑t以下であればより望
ましい。
【0012】尚、本発明は上記2次精錬後スラグと一緒
に添加される脱Pフラックスについてはその組成及び投
入量を限定するものではないが、脱Si反応期以後の溶
銑表面に生成するカバースラグの塩基度を、1.5〜
2.5となるように投入量を決定することが推奨され
る。上記カバースラグの塩基度が1.5〜2.5の範囲
にあると脱P反応が効率よく進行する。
【0013】本発明の予備精錬処理において、溶銑のガ
ス撹拌に用いるガス流量は、0.1〜0.3Nm3/mi
n・溶銑tの範囲が好ましい範囲として例示できる。と
いうのは、溶銑中で冷鉄源を溶解するには、冷鉄源の融
点を下げることが重要であり、その為には、少なくとも
0.1Nm3/min・溶銑t以上のガス流量で溶銑を撹
拌することにより、溶銑中のCを冷鉄源の表面に供給し
て、冷鉄源の溶解を促進させることが望ましいからであ
る。但し、ガス流量が多過ぎるとT・Fe量が下がり、
脱P反応が阻害されるので、ガス流量の上限は0.3N
3/min・溶銑tとすることが好ましい。尚より好ま
しいガス流量は0.15〜0.2Nm3/min・溶銑t
の範囲である。
【0014】また、溶銑を撹拌するガス流量とは、底吹
羽口から供給される窒素ガス等の吹込みガスに限らず、
例えば前述の図1に示す酸素精錬設備を用いる場合に
は、上記耐火物ランス2からフラックスを供給する際に
吹き込まれるガスのガス流量も含まれる。
【0015】尚、本発明方法で予備精錬された溶銑は、
引き続いて転炉等に供給されるが、脱P処理後の溶銑温
度は以下の理由により1300〜1350℃であること
が望ましい。
【0016】即ち、溶銑温度が1300℃未満である
と、脱P反応効率は上昇するが、転炉へ供給した場合
に、溶銑の熱量が不足して、転炉側で昇熱材が必要とな
り好ましくない。一方、1350℃を超える場合には、
転炉側で上記昇熱材が必要になることはないが、脱P反
応の効率が低下することから脱Pフラックスの添加量を
増加する必要があり、コストアップとなるので好ましく
ない。
【0017】従って、上吹きランスから供給される酸素
量は、冷鉄源の溶解に要する吸熱を補償しつつ、脱Si
反応及び脱C反応の発熱を考慮に入れて、処理後の溶銑
温度が1300〜1350℃の範囲となる様に制御する
ことが望ましい。
【0018】また本発明の方法によれば、冷鉄源が溶解
した後、脱P反応が完了するまでの間は、上吹きランス
からの酸素供給量を、カバースラグのT・Fe量が5%
以下にならない程度まで減少させることができ、上記酸
素供給量を低減することによって脱P処理中の脱炭量を
可及的に抑えることができる。尚、酸素供給速度は、溶
銑のガス撹拌に用いるガス流量によって異なるが、0.
4〜1.1Nm3/min・溶銑tが望ましい範囲であ
る。
【0019】
【実施例】実施例 Si含有量が0.25%である溶銑90tとスクラップ
5tを、図1に例示される冷鉄源溶解装置に装入し、底
吹羽口より0.2Nm3 /min・溶銑tの窒素ガス
(以下底吹ガスということがある)を吹込んで溶銑を強
撹拌し、同時に予備処理後スラグの塩基度が2になるよ
うに上方より脱Pフラックス(塊状石灰11.5kg/
溶銑t)と、固体酸素源として鉄鉱石を13kg/溶銑
t、および表1に組成を示す2次精錬後スラグ6kg/
溶銑tを溶銑中に投入した。
【0020】
【表1】
【0021】また、同時に上吹きランスを介して、酸素
ガスを1.0Nm3/min・溶銑tの割合で4分間連続
的に吹き付けた。さらに脱Si反応期がほぼ完了した4
分経過後は、酸素供給速度を0.5Nm3/min・溶銑
tまで低下して脱P処理を行った。
【0022】図2に、底吹ガスと酸素のガス供給パター
ンを示すと共に、図3には上記溶銑のSi含有量及びP
含有量の経時変化を示す。図3のグラフから明らかな通
り、本発明の予備精錬方法によれば2次精錬スラグを投
入することによって、予備処理の初期段階(開始2分
後)という早い段階で脱P反応が進行し始めており、処
理開始8分後には溶銑中のP濃度が0.100%から
0.015%まで低下している。
【0023】比較例1 図4は、2次精錬後スラグの投入量を2kg/溶銑tと
した以外は実施例と同様にして予備処理を行った比較例
1の成分変化を示すグラフである。2次精錬後スラグが
少な過ぎるので、滓化促進効果が殆ど発揮されず、溶銑
表面に脱P能を持つ溶融スラグ層が形成される時期が遅
れており、処理開始8分後では溶銑中のP濃度が0.1
00%から0.040%までしか低下していない。
【0024】比較例2 図5は、2次精錬後スラグの投入量を12kg/溶銑t
とした以外は実施例と同様にして予備処理を行った比較
例2の成分変化を示すグラフである。2次精錬後スラグ
を多量添加した場合には、滓化促進効果が顕著に現れ
て、脱P反応が進行する前にスラグが炉口より炉外に溢
れてしまった。その結果、脱P反応に必要なスラグ量が
確保できなくなり、処理開始8分後でも溶銑中のP濃度
が0.100%から0.035%までしか低下しなかっ
た。
【0025】従来例 図6は、2次精錬後スラグを投入しない従来例の成分変
化を示すグラフである。図7に従来例のガス供給パター
ンを示す様に、酸素供給速度に関しては実施例や比較例
と同様であるが、底吹ガスは処理開始4分経過以降0.
2Nm3/min・溶銑tから0.05Nm3/min・溶
銑tに抑制して脱P反応を促進させた。
【0026】底吹ガスのガス流量を制限しているので、
脱P反応は比較例よりも早く進行するものの冷鉄源の溶
解は十分に行われず、さらに実施例と同レベルのP含有
量まで脱Pするまでに12分間を要している。なお表2
に、実施例、比較例1,2、従来例の予備処理前後の成
分組成を併記する。
【0027】
【表2】
【0028】実施例や比較例より長い時間にわたって溶
銑に酸素を供給する従来例では、溶銑中のC濃度が3.
85%にまで低下している。また本発明方法の実施例に
よればカバースラグのT・Feが6.3%と酸素ポテン
シャルが低いにもかかわらず、効率よく脱P反応が進行
しており処理時間の短縮が図れ、処理中の過剰な脱炭も
防止できることが分かる。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上の様に構成されているの
で、冷鉄源を溶解すべく溶銑を強撹拌しながら予備精錬
を行っても、短時間で脱P処理ができ、熱ロスが小さ
く、しかも脱炭量を可及的に抑制できる予備精錬方法が
提供できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷鉄源溶解装置の代表例を示す縦断面説明図で
ある。
【図2】本発明に係る予備精錬方法の処理パターンの代
表例を示す図である。
【図3】本発明に係る予備精錬方法により処理された溶
銑のSi含有量及びP含有量の経時変化を示すグラフで
ある。
【図4】2次精錬後スラグの投入量が少な過ぎる場合の
予備精錬方法により処理された溶銑のSi含有量及びP
含有量の経時変化を示すグラフである。
【図5】2次精錬後スラグの投入量が多過ぎる場合の予
備精錬方法により処理された溶銑のSi含有量及びP含
有量の経時変化を示すグラフである。
【図6】2次精錬後スラグを投入しなかった場合の予備
精錬方法により処理された溶銑のSi含有量及びP含有
量の経時変化を示すグラフである。
【図7】従来行われていた予備精錬方法のガス供給パタ
ーンを示す図である。
【符号の説明】
1 上吹きランス 2 耐火物ランス 3 炉体 4 ホッパー 5 溶銑 6 スラグ 7 冷鉄源 8 酸素 9 底吹羽口 10 脱Pフラックス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上吹きランスと底吹羽口を有する転炉形
    式の酸素精錬設備を用い、上記上吹きランスにより酸素
    を供給すると共に、前記底吹羽口からの吹込みガスによ
    り溶銑のガス撹拌を行うことによって、冷鉄源を溶解し
    ながら溶銑の脱P処理を行う予備精錬方法であって、 脱Pフラックスを添加すると共に、2次精錬後スラグで
    あって下記成分を含有する塩基度1.8〜3.5のスラ
    グを3〜10kg/溶銑tの範囲で添加することを特徴
    とする予備精錬方法。 T.Fe : 0〜10重量% SiO2 : 15〜25重量% CaO : 35〜50重量% Al23 : 10〜30重量%
JP18158694A 1994-08-02 1994-08-02 予備精錬方法 Withdrawn JPH0841516A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002194414A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Kawasaki Steel Corp 溶銑の脱燐方法
KR100825554B1 (ko) * 2001-09-14 2008-04-25 주식회사 포스코 탈린 효율이 우수한 전로 정련방법
JP2010215969A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Nippon Steel Corp 電気炉スラグの利用方法
CN104404194A (zh) * 2014-11-25 2015-03-11 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种转炉炉渣添加剂及其制备方法和使用方法

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