JPH09256020A - 転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬方法 - Google Patents

転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬方法

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JPH09256020A
JPH09256020A JP8090596A JP9059696A JPH09256020A JP H09256020 A JPH09256020 A JP H09256020A JP 8090596 A JP8090596 A JP 8090596A JP 9059696 A JP9059696 A JP 9059696A JP H09256020 A JPH09256020 A JP H09256020A
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秀栄 田中
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悟史 小平
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喜美 小松
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬にお
いて、酸素吹錬終了時におけるスラグフォーミングを防
止して、円滑で生産性の高い溶銑の脱燐精錬を行う方法
に関する。 【解決手段】 (a)転炉型精錬容器における溶銑の脱
燐精錬において、(b)前記溶銑の酸素吹錬の終了時に
おけるスラグの塩基度を2.2〜4.0とし、かつ酸素
吹錬終了前後において炭素材を1kg/ton(溶銑)
以上を前記転炉型精錬容器に装入する。前記炭素材を1
kg/ton(溶銑)以上を装入するに際して、これを
分割し1分以上3分間にわたって分割装入することが望
ましい。また、鉄鉱石の装入は脱燐精錬終了時刻の少な
くとも5分以前において終了していることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉型精錬容器に
おける溶銑の脱燐精錬に関し、特に吹錬終了時における
スラグフォーミングを防止して、円滑で生産性の高い溶
銑の脱燐精錬を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】伝統的転炉製鋼法においては、同一の転
炉において溶銑の脱燐精錬と脱炭精錬と行なって、製鋼
作業を終了していた。しかし、近年の鋼材の品質に対す
る要求が高くなる一方、連続鋳造の拡大や、真空脱ガ
ス、取鍋精錬等の溶鋼の二次精錬が普及するに伴い、転
炉における出鋼温度が上昇し、転炉に於ける脱燐能力が
低下してきた。この理由は、脱燐反応は高温ほど不利に
進行するからである。
【0003】そこで、転炉に装入する溶銑を予め処理し
て、特に燐(P)成分をある程度除去してから転炉に装
入する溶銑予備処理法が発展してきた。この方法の一つ
として、転炉型の精錬容器(以下転炉等という)におい
て、同一の転炉等において溶銑の脱燐精錬と脱炭精錬と
を行なう精錬を中止し、一の転炉等において溶銑の脱燐
を行ない、この脱燐された溶銑を他の一の転炉等に移し
て脱炭精錬を行なう製鋼法が提案されている。
【0004】かかる技術として、特開平2 −20071
5号公報、特公平2−14404号公報、特公昭61−
23243号公報の提案がある。また、本願の発明者も
既に従来の製鋼工場を改造し、複数の転炉のそれぞれの
炉前作業床に作業床開口部を設け、一の転炉で溶銑の脱
燐精錬をした溶湯を受湯鍋に受け、この受湯鍋を前記作
業床開口部を通して他の一の転炉に運搬し、この転炉に
装入し、ここで脱炭精錬を行なう精錬方法を開発してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記製鋼方法におい
て、一の転炉等で溶銑の脱燐精錬を行ない直ちに出湯
し、これを他の転炉等で脱炭精錬することが円滑な製鋼
作業上必要である。しかし、上記溶銑の脱燐精錬は低温
(1300〜1350℃)で行われており、また、溶銑
の脱燐精錬のためにスラグのFeO(15〜20%)が
高いためにスラグがフォーミングしており、直ちに出湯
すると、炉口からスラグが流出し、又は受湯鍋に大量の
スラグが流入し、受湯鍋から溢れて種々の問題が生ず
る。
【0006】そのため、酸素吹錬後、スラグフォーミン
グが鎮静するまで、通常例えば8〜15分間出湯を待た
なければならない。そこで、全体の製鋼作業の能率が低
下する問題があった。そこで、本発明では、上記溶銑の
脱燐精錬が終了してから約2分間リンスを行い、その後
5分以内に出湯が可能となるようにスラグフォーミング
を鎮静化するような溶銑の脱燐精錬方法を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題について種々研
究した結果、下記の発明をするに至った。第1の発明
は、下記の工程を備えたことを特徴とする転炉型精錬容
器における溶銑の脱燐精錬方法である。 (a)転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬におい
て、(b)前記溶銑の酸素吹錬の終了時におけるスラグ
の塩基度(CaO/SiO2)を2.2〜4.0とし、
かつ酸素吹錬終了前後において転炉型精錬容器に炭素材
を1kg/ton(溶銑)以上装入する。
【0008】第2の発明は、前記炭素材を1kg/to
n(溶銑)以上を転炉型精錬容器に装入するに際して、
これを分割し1分以上3分間にわたって分割装入するこ
とを特徴とする転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬
方法である。
【0009】第3の発明は、前記溶銑の脱燐精錬におい
て、鉄鉱石の装入は、酸素吹錬終了の少なくとも5分以
前において終了していることを特徴とする転炉型精錬容
器における溶銑の脱燐精錬方法である。
【0010】
【発明に実施の形態】溶銑の脱燐精錬の概要を図5にお
いて説明する。図5は溶銑340tonの転炉型精錬容
器2における溶銑4の脱燐精錬の状況を概念的に示す。
溶銑装入後、ランス12から酸素を吹錬し、所定量の焼
石灰等を装入し、CaO、SiO2 、FeO等を主成分
とするスラグ6を生成させ、溶銑から燐を除去する。こ
の際、上記転炉型精錬容器のフリーボード(溶銑湯面か
ら炉口までの高さ)(HF )は7.5mもあるが、スラ
グ6がフォーミングし、炉口10近くまでに達する。
【0011】溶銑の脱燐精錬が終了すると炉を倒炉して
出鋼口8を介して取鍋に出湯を行う。この際、スラグが
高くフォーミングしていると炉口若しくは受湯鍋よりス
ラグが溢れ出て炉下を汚染する。そこで、出湯前におい
てスラグフォーミングは出来るかぎり鎮静化しているこ
とが必要である。
【0012】溶銑の脱燐精錬の概要を図4に示す。溶銑
340tonを装入後、焼き石灰(6ton/ch),
ホタル石(0.6ton/ch)等を装入しながら、酸
素吹錬を約12分間行う。その後、溶銑とスラグの分離
を行うためリンスを2分間程度行う(リンス終了までを
脱燐精錬という)。その後、従来はスラグフォーミング
の鎮静化のため、6〜10分間(平均8分間)を待って
出湯する。出湯時間(倒炉開始から出湯終了まで)は通
常5分間程度かかる。
【0013】本発明では上記6〜10分間のスラグフォ
ーミングの鎮静化時間を5分以内とすることにより、全
体の製鋼時間を最大5分間短縮し、製鋼能率を向上させ
る。上記溶銑の脱燐精錬におけるスラグフォーミングの
鎮静化時間とスラグの塩基度との関係を図1に示す。こ
こでスラグフォーミングが鎮静化したかどうかは、炉内
におけるスラグ高さが1m以下であるかどうかを基準と
した。
【0014】図1からスラグに炭素材としてコークス粉
(径が10mm以下)を装入しない場合には、塩基度
(CaO/SiO2 )が約2.2以上であれば鎮静化時
間は約7分間以下となることが明かである。
【0015】この理由は、スラグの塩基度が2.2以上
であれば連鎖状のスラグ中のシリケートイオンが分断さ
れ、スラグの粘性が低くなるからであると考えられる。
他方、塩基度が4以上になるとスラグの融点が1400
℃以上となるため脱燐精錬の温度(1400℃以下)で
はスラグが溶融せず、スラグフォーミングは小さいが、
脱燐精錬が進行しないため望ましくない。
【0016】次ぎに、スラグの塩基度が約2.2〜2.
6である場合において、コークス粉の装入量とスラグの
鎮静化時間との関係を調べ、図2に示した。コークス粉
装入量が1kg/ton(溶銑)以上である場合には鎮
静化時間が5分間以下となることが明かである。
【0017】コークス粉がいかなる理由によりスラグフ
ォーミングを鎮静化するかについては種々の学説がある
が、コークス粉がスラグのFeOを還元して発生するC
Oガスによるガス抜けがよくなるためと推定されてい
る。炭素材としては、コークス粉(径が10mm以
下)、カーボネット、石油コークス等がある。
【0018】以上述べたとおり、溶銑の脱燐精錬の末期
において、スラグの塩基度を2.2以上とし、且つコー
クス粉を1kg/ton(溶銑)以上を装入するとスラ
グフォーミングは5分間以内に鎮静化するので、安全な
出湯が可能になる。
【0019】コークス粉等の炭素材の装入方法は、1回
に全量装入してもよいが、望ましくは、例えば1回の装
入量を0.2〜0.3kg/tonとして1〜4分間に
渡って分割して装入することが望ましい。
【0020】炭素材はスラグのFeOと反応し、COガ
スを発生し、スラグフォーミングを一時的に活発にする
ため、1回で全量装入するより、分割装入したほうが望
ましいからである。また、コークス粉の装入時期は、酸
素吹錬終了後から装入を開始し、リンスの期間、鎮静化
期間の前半が望ましい。
【0021】通常、脱燐精錬においては溶銑中のPがス
ラグ中のFeOと反応してスラグに吸収される。そこ
で、脱燐精錬を促進するためにはスラグ中のFeO濃度
を高くする。このため、吹錬中期に鉄鉱石或いはミルス
ケールを装入或いは装入する(図4参照)。
【0022】しかし、スラグのFeOが高いと、酸素吹
錬終了後においてスラグフォーミングが大きくなる。そ
こで、上記鉄鉱石装入後の経過時間とスラグの鎮静化時
間との関係を調べた。そこ結果を図3に示す。図3に示
す通り、鉄鉱石装入後5分間以上経過するとスラグは鎮
静化していることが明らかである。そこで、本発明にお
いては、酸素吹錬終了時刻の5分間以前において終了し
ているように鉄鉱石装入を行う。
【0023】
【実施例】以下本発明の実施例を示す。本発明に係る脱
燐精錬法の効果を確認するため3か月間にわたって実施
した。各月において、1日16〜30チャージ(c
h)、各月最小22日間実施し、成分組成等については
月間の平均値を算出し、操業結果を表1に示した。な
お、溶銑の脱燐精錬の具体的技術内容(送酸量、ライス
高さ、底吹き窒素量、焼石灰、螢石等の造滓材の装入
量、及びその時期等)は前述の図4に示した通りであ
る。
【0024】
【表1】
【0025】表1に示す通り、脱燐精錬前における溶銑
のPは約0.1wt%であるが、脱燐精錬後は約0.0
3wt%に脱燐されており、精錬の目的が達成されてい
る。また、スラグ鎮静化のための時間は図4に示すとお
り約4分間となっている。他方従来は、この時間が、最
大15分間、平均7分間であり、製鋼時間は3分間短縮
した。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る溶銑の脱燐精錬を実施する
ことにより、溶銑の脱燐精錬の時間は平均約3分間短縮
することができる。所謂製鋼時間が1チャージ当たり2
9分間であるから、製鋼時間を約10%短縮することが
できる。この効果は極めて大きく、生産能率の向上は甚
大であり、産業上の効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるスラグ塩基度とスラグ鎮静化時
間との関係を示す。
【図2】本発明におけるコークス粉装入量とスラグ鎮静
化時間との関係を示す。
【図3】本発明における鉄鉱石装入後の時間とスラグ鎮
静化時間との関係を示す。
【図4】本発明における溶銑の脱燐精錬の概要を示す図
である。
【図5】転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬の状況
を示す図である。
【符号の説明】
2 転炉型精錬容器 4 溶銑 6 スラグ 8 出鋼口 10 炉口 12 ランス 14 サブランス
フロントページの続き (72)発明者 小松 喜美 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井澤 智生 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の工程を備えたことを特徴とする転
    炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬方法。 (a)転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬におい
    て、(b)前記溶銑の酸素吹錬の終了時におけるスラグ
    の塩基度(CaO/SiO2)を2.2〜4.0とし、
    かつ酸素吹錬終了前後において炭素材を1kg/ton
    (溶銑)以上を前記転炉型精錬容器に装入する。
  2. 【請求項2】 前記炭素材を1kg/ton(溶銑)以
    上を装入するに際して、これを分割し1分以上3分間に
    わたって分割装入することを特徴とする請求項1記載の
    転炉型精錬容器における溶銑の脱燐精錬方法。
  3. 【請求項3】 前記溶銑の脱燐精錬において、鉄鉱石の
    装入は、酸素吹錬終了の少なくとも5分以前において終
    了していることを特徴とする請求項1又は2記載の転炉
    型精錬容器における溶銑の脱燐精錬方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000022706A1 (fr) * 1998-10-15 2000-04-20 The Furukawa Electric Co., Ltd. Laser a semi-conducteur
JP2011202200A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Sumitomo Metal Ind Ltd スロッピング防止方法
JP2012207248A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑脱りん方法
JP2019094522A (ja) * 2017-11-20 2019-06-20 Jfeスチール株式会社 スラグの鎮静方法

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