JPH09143529A

JPH09143529A - 溶銑の脱りん方法

Info

Publication number: JPH09143529A
Application number: JP7310902A
Authority: JP
Inventors: Susumu Mukawa; 進務川; Yoshimasa Mizukami; 水上義正; Tadashi Imai; 正今井; Tatsuya Sado; 佐渡達也
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-03
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: JP3288208B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、溶銑の効率的な脱りん方法を提供
するものであり、溶銑の予備処理分野に広く利用され
る。【解決手段】溶銑にＣａＯ源と酸素源を添加して溶銑
の脱りん処理を行うに際し溶銑に付与する撹拌力を１．
２〜１０ｋｗ／ｔとし、微粉ＣａＯ源をスラグのＣａＯ
／ＳｉＯ₂ モル比で１．７〜２．１となるよう添加す
る。また本法において酸素源とＣａＯ源を同一羽口から
供給する溶銑の脱りん方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶銑の高効率な脱りん
処理方法に関するものであって、溶銑予備処理分野に広
く利用される。

【０００２】

【従来の技術】鋼材中のりんは、鋼材の結晶粒界に偏析
し、その強度を低下させ、低温靭性を悪化させる。従っ
て、高強度部材ではそのりん含有量を極力低減すること
が望まれている。

【０００３】このような要求に応えるため、従来より銑
鉄を鋼に変える転炉脱炭工程において生石灰等の精錬剤
を添加して脱りん処理を並行して行う、いわゆる塩基性
転炉製鋼法が行われていた。

【０００４】これら酸化による溶銑の脱りん反応は一般
に下式の反応式にて表される。

【０００５】２Ｐ＋５Ｏ → Ｐ₂ Ｏ₅ （１）一方、転炉精錬では脱りん処理にとっては本来不利な条
件である。即ち（１）式の反応は低温の方が熱力学的に
有利であるが、転炉末期の１６５０℃程度の高温の条件
では無く、溶銑段階即ち１３５０℃前後の温度が望まし
いことから、今日では、転炉精錬に先立ち、溶銑段階で
脱りん処理を行う、いわゆる溶銑予備脱りん処理が広く
普及するに至っている。また、耐火物の耐用性を考慮す
れば、脱硫処理も溶銑段階で行うことにより転炉での精
錬を脱炭処理に特化し、少ないスラグで高効率な脱炭精
錬を行うことが指向されている。今日では溶銑段階での
溶銑予備脱りん、脱硫処理を合わせた溶銑予備処理技術
が広く採用されているのである。

【０００６】一方、溶銑予備脱りん技術においては安価
で優れた精錬能力を持つＣａＯが広く用いられている。
一方、ＣａＯ自体は２６００℃と極めて高い融点を持つ
高融点酸化物であり、ＣａＯ単体では溶銑温度では固体
状態であり、反応性に乏しいという欠点を持つとされて
いた。そのため、ＣａＯを溶融させる目的でＣａＦ₂等
の溶融促進剤を併用することが広く行われている。転炉
精錬では粒径５〜３０ｍｍ程度の塊状の生石灰を炉上の
ホッパーから炉内に落とし込んで上方添加する方法が行
われているが、溶銑予備処理においては、溶融性を改善
するために微粉にして溶銑中に先の溶融促進剤などとと
もに吹き込む方法が広く行われている。一方、この溶銑
予備脱りんにおいては溶銑中に珪素が存在すると珪素の
方が酸化され易いためＳｉ＋２Ｏ → ＳｉＯ₂ （２）（２）式の脱珪反応が優先し、スラグ中には生成するＳ
ｉＯ₂ が濃化する。その結果スラグの塩基度ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ₂ が低下することになるが、低塩基度になると
（１）式の酸化脱りん反応で生じるＰ₂ Ｏ₅ の溶融スラ
グ中への溶解能力が低下するために、一般には事前に溶
銑を脱珪処理することが効率的とされている。あるいは
事前脱珪処理を行わない時には多量のＣａＯを添加して
塩基度を高く保つことが行われる。しかし、事前脱珪処
理を行うにはそれ相応の設備費用が必要となり、また、
多量の生石灰添加を行えば当然のことながら生石灰使用
量が増え、溶銑予備脱りんを行う本来の目的、即ち「転
炉より低温の溶銑段階で脱りん処理を行い、生石灰など
の精錬剤を削減してコスト的に有利な精錬を行う」の有
利性が縮小する。

【０００７】更に、（１）式からも想像されるように、
脱りんを促進するためにはスラグ−メタル系の酸素ポテ
ンシャルを高めても良いことが分かるが、従来の方法で
は例えば先の特開昭５８−０１６００７号公報では塩基
度と酸素ポテンシャルの指標であるスラグ中の酸化鉄含
有量を例えば各々２．０以上、１５％以下との範囲が好
適であるとの記述が見られる訳である。しかし、塩基度
を高めるには生石灰使用量が増え、また、スラグ中の酸
化鉄含有量を増すということは逆にスラグへの鉄分の酸
化ロスを増すことにもなり、塩基度を高めたり、酸化鉄
含有量を高めるにも自ずと限界がある。

【０００８】それに対し、本願発明者らは特開平２−２
００７１６号公報にて示した強撹拌、高送酸速度下での
脱りん処理を行えば低塩基度で、極めて短い時間での脱
りん方法を開示した。しかもこの方法によると事前脱珪
処理を施していない高珪素濃度の溶銑でも従来、事前脱
珪処理を施した溶銑を高塩基度で処理するのと同等の生
石灰量で、かつ極めて短時間での脱りん処理が可能であ
ることを開示したが、本願発明ではその発明の改良とし
て、更に高効率な脱りん処理を可能とするものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は前項に述べ
た課題を解決するために成されたものである。即ち、安
価に溶銑の予備脱りん処理を行おうとすると安価な精錬
剤としてＣａＯ系精錬剤を用いることになる。ＣａＯは
２４００℃以上という高融点酸化物であるためにそのま
ま用いられることは無く、一般にはＣａＦ₂ などの滓化
剤を添加して用いるがそのために耐火物寿命が低下する
という問題が生じる。例えば、特開昭５９−２２２５１
３号公報にはＣａＯにＣａＣｌ₂ ，ＣａＦ₂ を添加し、
事前焼成した脱りん剤の記述があり、特開平４−２１８
６０９号公報には生石灰と蛍石を吹き込むとの記載があ
り、特開昭６３−２６２４０６号公報にはＣａＯ粉末を
ＣａＦ₂ 粉末とともに吹き込むとの記載がある。以上の
様に、生石灰を紛状で利用するに際してもＣａＦ₂ やＭ
ｎ鉱石、あるいはＣａＣｌ₂ などの滓化助剤を利用しな
ければ脱りんが有効に進まないということが従来の常識
であって、これによる耐火物損耗もやむなしとされてい
た。スラグの塩基度を高めれば、スラグの融点は上昇す
るので、これらの滓化助剤の必要量も益々増加する。

【００１０】更に、スラグの塩基度を保って脱りんを起
こすためには事前脱珪処理を行うか、多量の生石灰を添
加して塩基度の低下を防ぐことが行われる。これには多
大な事前脱珪処理設備費が必要となり、多量の生石灰添
加を行うと生石灰コストが増加する。塩基度を高めずに
脱りん処理を行うためにはスラグの酸化鉄含有量を高め
る必要が生じるが、これは鉄ロスを増大させる、という
問題があった。

【００１１】この様な観点から、生石灰系フラックスに
よる溶銑の予備脱りん処理においては事前脱珪処理を施
すか、多量の生石灰を添加して塩基度を上げ、紛状Ｃａ
Ｏを使う場合にも滓化助剤を添加して生石灰の融点を低
下させることが行われていた。このように、事前脱珪を
行うには多大な設備費を要し、事前脱珪を行わない場合
には多量の生石灰を要し、また高塩基度とするとスラグ
の溶融滓化性を確保するために更に多量の滓化剤を要
し、耐火物損耗を助長するという結果を招いている。

【００１２】この様な状況に鑑み、本発明は安価で効率
的な溶銑の予備脱りん処理を可能とする方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）溶銑にＣａＯ源及び酸素源を添加して溶銑の脱り
ん処理を行うに際し、溶銑に付与する撹拌力εを１．２
〜１０ｋｗ／ｔとし、ＣａＦ₂ 、ＣａＣｌ₂ 等の滓化剤
を添加すること無く微粉ＣａＯ源をスラグ中のＣａＯと
ＳｉＯ₂ 比が１．７〜２．１モル比となるように添加す
ることを特徴とする溶銑の脱りん方法。

【００１４】（２）（１）の溶銑の脱りん方法におい
て、ＣａＯ源と酸素源を同一羽口から供給することを特
徴とする溶銑の脱りん方法。

【００１５】である。

【００１６】

【作用】固体ＣａＯによる脱りん反応は、（１）式で生
成したＰ₂ Ｏ₅ がＣａＯ粒子内を固相拡散し、高融点で
安定なりん酸カルシウムを生成する次式の反応で表され
る。

【００１７】３ＣａＯ＋Ｐ₂ Ｏ₅ →３ＣａＯ・Ｐ₂ Ｏ₅ （３）４ＣａＯ＋Ｐ₂ Ｏ₅ →４ＣａＯ・Ｐ₂ Ｏ₅ （４）所で、（３）、（４）式の反応は固体ＣａＯ中のりんの
拡散過程が律速段階となり、反応速度が小さいとされて
いた。例えば、鉄と鋼、ｖｏｌ．５８（１９７２），
ｐ．１２１７頁に掲載されている論文では固体ＣａＯる
つぼによる溶鉄の脱りん反応では、最終的に溶鋼中のり
ん、酸素濃度は（４）式の平衡で規定される値に到達す
るものの、６０〜９０分という長時間を要すると記載さ
れている。一方、本願発明ではこの点について検討を行
い、十分細かい生石灰を使用し、溶銑側の撹拌がある程
度強い条件では速やかに脱りん反応が進行することを見
出した。この理由は、ある程度粒径が細かい生石灰を使
用すれば、生石灰粒子内への（１）式で生じたりん酸の
生石灰粒子内部への固相拡散は拡散距離が短いので十分
な速度で進み得ることが明らかとした。ただし、この場
合にも固体生石灰−溶銑界面への溶銑中のりんの物質移
動速度がある程度速くなければならない。従って、これ
が律速段階とならない様、溶銑にはある程度高い撹拌力
を付与することが必要となる。

【００１８】更に、溶銑中の珪素濃度がある程度高い時
には（２）式の反応で生じるＳｉＯ₂ とＣａＯとの反応
も生じ、最終的には（５）、（６）式の反応でＣａＯ中
に固定されることになる。

【００１９】２ＣａＯ＋ＳｉＯ₂ →２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ （５）３ＣａＯ＋ＳｉＯ₂ →３ＣａＯ・ＳｉＯ₂ （６）ただし、（６）の反応でトリカルシウムシリケート（３
ＣａＯ・ＳｉＯ₂ ）が生成するのは設定塩基度（ＣａＯ
添加量と溶銑中のＳｉ濃度から計算される塩基度）が２
を超える場合に限られる。

【００２０】ここで、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 自体は２１０
０℃程度の高融点で安定な化合物である。

【００２１】本願発明者らは溶銑中にりんと珪素が同時
に存在する場合には、ある撹拌力、酸素供給速度の範囲
に設定することにより同時に脱珪反応と脱りん反応が極
めて速やかに進行することを見出し、特開平２−２００
７１６号公報として公開した所であるが、更に本発明に
おいては強撹拌条件において微粉のＣａＯを使うと、
（１）、（２）式でＰ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂ が同時に生成
し、Ｐ₂ Ｏ₅ は（３）、（４）式、ＳｉＯ₂ は（５）式
で最終的にＣａＯによって同時に安定な酸化物として固
定されることを見出した。

【００２２】図１は本願発明者らが本願発明に至る脱り
ん反応の基礎研究過程で得た結果の一部である。実験に
用いた溶銑は１７０ｋｇであり、脱りん処理前の珪素、
りん濃度は各々０．３１％、０．１０％である。本実験
では生石灰とともに酸化剤として１００ｍｅｓｈ以下の
ヘマタイト（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）試薬を用いた。生石灰２０．
７重量％、ヘマタイト７９．３重量％の脱りんフラック
スを１０．６ｋｇ添加し、Ａｒガスを吹き込み、溶銑を
強撹拌しながら同時脱珪脱りん処理を行った。生石灰粒
径を１００ｍｅｓｈ以下の微粉、８〜１２ｍｍ、２５ｍ
ｍ、３０ｍｍ以上の４水準とし、他の条件を同じとして
脱りん挙動に及ぼす生石灰粒径の影響を検討したが、微
粉の生石灰の場合には低りん濃度まで脱りん反応が進行
している。また、処理後のスラグ中に未反応のフリーな
ＣａＯは定量されず、滓化率は１００％であった。一
方、粒径の大きな生石灰を用いると滓化率は低値に止ま
るがこれは（３）、（４）、（５）の反応が遅れている
ためである。

【００２３】一方、本願発明者らは既に溶銑の脱珪、脱
りん方法として特開平２−２００７１６号公報に脱珪と
脱りん処理を同時に低塩基度下で高速で行う方法とし
て、溶銑に付与する撹拌力を１．２〜１０ｋｗ／ｔと
し、総送酸速度を０．８〜２．５Ｎｍ³ ／ｔ／ｍｉｎと
することにより、事前脱珪処理を施していない珪素濃度
の高い未脱珪溶銑を８ｍｉｎ以下という極短時間に同時
に脱珪脱りん処理可能とする方法を開示した。同公報に
は実施例として転炉様の反応容器を用いて塊生石灰１
８．２ｋｇ／ｔと同時に塊状のＣａＦ₂ を１．７ｋｇ／
ｔ使用しているが、この時、短時間処理になると、処理
の初期に上方から添加する塊状の生石灰の未滓化が生じ
ることがあるので、上記生石灰の滓化挙動、即ち、微粉
生石灰によれば滓化が速やかに起こり、脱りん速度の上
で障害とならないことを利用すればより効率的な脱りん
処理が可能となるという着想を得たのである。

【００２４】この様に、強撹拌として粒径の小さなＣａ
Ｏ源を用いることによりＣａＦ₂ などの滓化剤を利用す
ることなく極めて速やかに生石灰の滓化反応が生じるの
で脱珪反応と脱りん反応を短時間のうちに進行させるこ
とが可能となり、しかもこの場合りん濃度が低下した後
の復りん反応は極めて緩慢にしか進まない。これは固体
化合物としてりんが安定に固定されているためである。

【００２５】これらの反応機構を再整理すれば、以下の
様になる。

【００２６】（１）溶銑に供給された塊状の生石灰は一
旦溶融することにより流動性の高いスラグを形成し、ス
ラグ−溶銑界面で酸化して生じたＰ₂ Ｏ₅ をスラグ中に
溶解させる。

【００２７】（２）溶銑の撹拌力が１．２ｋｗ／ｔ以上
に大きい場合には、溶銑側のりんの物質移動が大きいの
で、溶銑内部からスラグ−溶銑界面へのりんの供給速度
は十分確保されているが、生石灰粒径が大きい場合には
生石灰の溶融速度が反応の律速段階となり得る。一方、
生石灰の粒径が小さい微粉の場合はこれが速やかに生じ
る。

【００２８】（３）更に、微粉生石灰の場合には、スラ
グ中で２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 、３ＣａＯ・Ｐ₂ Ｏ₅ 、ある
いは４ＣａＯ・Ｐ₂ Ｏ₅ の固体生成がスラグ−溶銑界面
への溶銑側からのりんの移動、およびスラグ−溶銑界面
でのりんの酸化反応速度に十分追随できる速度で生じ、
Ｐ₂ Ｏ₅ （もちろんＳｉＯ₂ もであるが）を固定して行
く。これら２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 、３ＣａＯ・Ｐ₂ Ｏ₅ 、
あるいは４ＣａＯ・Ｐ₂Ｏ₅ の固体の生成は生石灰粒子
内部へのＰ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂ の固相拡散によって生じる
が、この速度を決めるのは生石灰粒子径と温度である
が、粒径は工業的に用いられるいわゆる微粉の程度で良
い。また温度の高い方が大きいので酸化源として酸素ガ
スを用いるのであれば同じ酸素ガスと同じ羽口から供給
していわゆる高温の火点を利用するのがより望ましい。

【００２９】（４）（３）の結果、スラグ中には固体相
と液体相が同時に存在することとなる。図２は一般的な
ＣａＯ−ＳｉＯ₂ −ＦｅＯ三元状態図上に本発明のスラ
グ組成をプロットしたものであるが、スラグの液体側に
はＦｅＯが高濃度で濃縮することになり、スラグ−溶銑
界面の酸素ポテンシャルを高めることになる。その結
果、（１）式のりんの酸化反応は益々促進されることと
なり、高い脱りん効率が得られる。即ち、塊生石灰をＣ
ａＦ₂ 、ＣａＣｌ₂ などの滓化剤で溶融させた場合と異
なる。この場合には液体スラグ側にＦｅＯが高濃度で濃
縮するという現象は生じない。

【００３０】（５）一方、粒径２５ｍｍ内外の塊生石灰
を用いた場合も未滓化のＣａＯと液体スラグを形成する
のでやはり固−液共存スラグを成すのではあるが、滓化
が塊ＣａＯの中心部に達するには少なくとも１２０ｍｉ
ｎは要すると思われる。従って、１０ｍｉｎ以下の短時
間処理では生石灰全体を滓化・溶融させて反応に寄与さ
せるにはやはり多量のＣａＦ₂ 、ＣａＣｌ₂ などを添加
せざるを得なくなる。

【００３１】（６）以上のように、溶銑に撹拌力を１．
２ｋｗ／ｔ以上与えておき、酸素供給条件を適正に保て
ば、脱りん速度は大きくなり、しかも溶銑側に高濃度の
珪素を含んでおり珪素の酸化反応が優先しても、スラグ
−溶銑界面の酸素活量はりんの酸化を生じるに十分なレ
ベルに確保出来る。その結果、溶銑側のりんの溶銑内部
からスラグ−溶銑界面への移動速度は十分確保され、界
面でのりんの酸化も十分生じる。この状態では塊状の生
石灰を使用する場合に滓化剤を多量添加しなければ、生
石灰の溶融速度が脱りん速度向上の上での障害となり、
一方、微粉生石灰を使用すれば、生石灰粒子内への固体
拡散も十分生じるのでＰ₂ Ｏ₅ （ＳｉＯ₂）の固定が速
やかに生じ、更に高効率な脱りん処理が行える。例えば
１０分程度の時間で十分な滓化を可能とするためには原
理的には細かい程良いが、通常、製鋼工程で吹き込みに
利用する程度の粒径ならば十分であり、また、１ｍｍ以
下であれば同一の効果を有する。

【００３２】（７）また、滓化剤を使用せず、微粉生石
灰を使用するとりん酸、珪酸とＣａＯの固体化合物相と
高濃度にＦｅＯを濃縮した液体スラグの固液共存となる
ので、スラグ−溶銑界面の酸素活量は非常に高くなり、
脱りん反応を一層促進する。

【００３３】（８）一方、塊生石灰を使用すると数％〜
１０％程度の未滓化のフリーライムを含み、土木材料と
して再資源化するにあたってはこれが（７）式の反応に
よって膨張・風化するために適当では無いとされている
が、この問題も解決出来る。

【００３４】ＣａＯ＋Ｈ₂ Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）₂ （７）更に、従来の溶銑予備脱りんでは塩基度を２以上とする
ことが多いが、この時には冷却に伴いトリカルシウムシ
リケート（３ＣａＯ・ＳｉＯ₂ ）が生成する。一方、室
温では３ＣａＯ・ＳｉＯ₂ が（８）式の反応で分解し、
フリーライムを生じるので、膨張・風化が生じるがこの
反応は非常に遅いので６ヶ月〜１年という長期間のエー
ジングを行うことが必要とされていたが、本法では安定
なダイカルシウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ ）が
主要相であるためにこの問題も無く、目的の粒径に荒粉
砕すれば即時再利用可能であり、エージングのための敷
地確保、粉塵発生の問題も無い。

【００３５】３ＣａＯ・ＳｉＯ₂ →２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ ＋ＣａＯ（８）ここで、ＣａＯ源としては、天然に産出する石灰石、あ
るいはこれを９００℃程度で一度焼成した生石灰、更に
は一度使用した後のＣａＯを主成分とするスラグ、ある
いは貝殻、サンゴなど、高温の当該精錬温度で分解し、
ＣａＯを生成するものであれば使用することが出来る。
またスラグを再利用するのであれば、りんを含まないも
のが望ましいことは言うまでも無い。

【００３６】更に、酸素源としては、酸素ガスはもちろ
んであるが、鉄鉱石、転炉ダストなどの固体状の酸化
物、あるいはこれらの高温で容易に分解して酸素を発生
するものであれば使用することが出来る。ただし、一般
には溶銑の処理後の温度を目標値に合わせるためにこれ
ら酸素ガスと固体酸素源を使い分ける、あるいはこれら
の比率を適宜変更して行うのが望ましい。

【００３７】

【発明の実施の形態】表１に本発明による実施例と比較
例を示す。これらの処理は全て図３に示す精錬設備を利
用した。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例１は２７７ｔの珪素濃度０．３５％
の高炉溶銑を転炉の様な溶銑予備処理容器１にスクラッ
プ３ｔとともに装入し、炉底に設けた羽口５から窒素ガ
ス７をキャリアーガスとしてブロータンク４内のＣａＣ
Ｏ₃ を溶銑２中に吹き込み、次式の反応で生じるＣＯ₂
ガスによる撹拌を実施しつつ、上吹きランス３より酸素
ガス６を上吹きしつつ、生石灰粉を酸素ガスをキャリア
ーガスとして吹き付けた例である。その他、温度調整の
ためホッパー８より上方から鉄鉱石を投入して脱りん処
理を行った。この時、脱りん後の温度は１４００℃であ
った。１０分間の精錬後、りん濃度は０．０８７％から
０．０１７％まで低下し、目標の０．０２０％以下を十
分達成した。

【００４０】実施例２は２８０ｔの珪素を０．３１％含
む高炉溶銑を転炉の様な溶銑予備処理炉にスクラップ１
０ｔとともに装入し、脱りん処理した例である。本実施
例では炉底から窒素ガスをキャリアーガスとしてＣａＣ
Ｏ₃ とＣａＯを混合した粉体を吹き込みながら処理し
た。また、酸素上吹きランスから酸素ガスを供給し続け
た。温度調整のために鉄鉱石を添加した。８分間の精錬
後、りん濃度は０．０９１％から０．０１５％まで低下
した。脱りん処理後の温度は１３５０℃であった。

【００４１】比較例１では、高炉溶銑２６９ｔをスクラ
ップ８．９ｔとともに転炉様の溶銑予備処理容器に装入
した。脱りん初期に上方から塊状（平均粒径２５ｍｍ）
の生石灰および鉄鉱石を溶銑上に添加した。上吹きラン
スから酸素ガスを供給しつつ、底吹き羽口からＣａＣＯ
₃ を２．６ｋｇ／ｔの割合で吹き込みながら脱りん処理
を１０分間行ったが、最終のりん濃度は０．０３４％と
目標のりん濃度に到達しなかった。この理由は本例の場
合、塊状の生石灰を上方添加しているために滓化・溶融
速度が遅く、所定時間内に滓化が完了し得なかったため
と考えられる。従って、処理後スラグを定量分析して求
めたスラグ中のＣａＯとＳｉＯ₂ のモル比は１．４８と
いう低値に留まり、脱りん不良に終わったと考えられ
る。従って、この例では次の転炉工程での脱炭時に更に
生石灰の多量添加を行って脱りんを行う必要があった。

【００４２】比較例２では、高炉溶銑２７８ｔをスクラ
ップ４．０ｔとともに転炉様の溶銑予備処理容器に装入
し、脱りん中、粉生石灰１３．３ｋｇ／ｔを上吹き酸素
とともに溶銑表面に吹き付けながら脱りん処理した例で
ある。１２分間の処理中、酸素ガスは上吹きランスから
連続的に溶銑表面に吹き付けた。また、塊生石灰投入と
同時に鉄鉱石１．８５ｋｇ／ｔを上方から添加した。更
に、底吹き羽口からＣａＯ₃ 粉体を供給して攪拌を行っ
た。１２分間の精錬後、到達りん濃度は０．０４１％で
あり目標の０．０２％以下に到達し、不調に終わった。
この理由は生石灰の滓化・溶融速度は十分であって、処
理後スラグのＣａＯ／ＳｉＯ₂ モル比は１．９１と適正
範囲内にあったものの、底吹き攪拌力が小さく、溶銑パ
ルク中からスラグ−溶銑界面へのりんの物質移動が遅れ
ているために脱りん速度が遅かったものと推定される。

【００４３】実施例１、２、比較例１、２いずれにおい
ても脱りん時にはＣａＦ₂ 、あるいはＣａＣｌ₂ 等の生
石灰の滓化促進剤は使用しなかった。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、従来、塊状の生石灰で
は困難であったＣａＦ₂ やＣａＣｌ₂などの滓化剤を一
切用いることなく処理が可能となり、耐火物損耗が著し
く改善される。しかも従来に無い１４００℃という高温
で処理が可能となるので、熱的余裕度が増す。また、生
石灰原単位の少ない条件で、なおかつ１０分以下という
短時間で、事前脱珪処理することなく塩基度２未満での
脱りん処理が可能となるので事前脱珪処理設備が不必要
となるのみならず、事前脱珪処理に伴う熱損失、スラグ
への鉄分ロスが少なくて済むという効果を有する。ま
た、スラグ中の存在するフリーな未反応ＣａＯが少ない
ので、風化の心配が無く、路盤材としての有効利用も可
能となる。また、本発明は実施例に示した設備のみなら
ず、鍋、トーピードカーなど、他の設備を利用しても可
能であり、単に粉体吹き込み、あるいは吹き付け設備を
追加するのみで実施可能である。また、溶銑の撹拌も本
願発明の実施例に示したＣａＣＯ₃ を底吹き羽口から吹
き込む方法のみならず、溶銑にランスを浸漬してガス、
あるいはガス発生物質をインジェクションしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を行う過程で行った実験結果を示す図、
（ａ）は溶銑中りん濃度の経時変化を示す図、（ｂ）は
生石灰と滓化率と生石灰粒径の関係を示す図。

【図２】本発明の処理後スラグの状態を示す図。

【図３】本発明の実施例を行うに好適な反応容器である
転炉の横断面図。

【符号の説明】

１転炉２溶銑３上吹きランス４ブロータンク５底吹き羽口６酸素ガスホルダー７窒素ガスホルダー８炉上ホッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐渡達也東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶銑にＣａＯ源及び酸素源を添加して溶
銑の脱りん処理を行うに際し、溶銑に付与する撹拌力ε
を１．２〜１０ｋｗ／ｔとし、ＣａＦ₂ 、ＣａＣｌ₂ 等
の滓化剤を添加すること無く微粉ＣａＯ源をスラグ中の
ＣａＯとＳｉＯ₂ 比が１．７〜２．１モル比となるよう
に添加することを特徴とする溶銑の脱りん方法。
【請求項２】請求項１記載の溶銑の脱りん方法におい
て、ＣａＯ源と酸素源を同一羽口から供給することを特
徴とする溶銑の脱りん方法。