JPH0941015A - 溶銑の予備処理方法 - Google Patents

溶銑の予備処理方法

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JPH0941015A
JPH0941015A JP21127095A JP21127095A JPH0941015A JP H0941015 A JPH0941015 A JP H0941015A JP 21127095 A JP21127095 A JP 21127095A JP 21127095 A JP21127095 A JP 21127095A JP H0941015 A JPH0941015 A JP H0941015A
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JP
Japan
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hot metal
slag
blown
dephosphorization
molten iron
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JP21127095A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kaneko
敏行 金子
Makoto Moriguchi
誠 森口
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶銑の脱燐処理を行う際に、溶銑
に有効に熱を付与しつつ、脱燐を効率よく行う方法を提
供する。 【構成】 密閉型浸漬フリーボードを設けた溶銑鍋にて
溶銑脱燐処理を行う際に、浸漬ランスの先端から脱燐剤
を吹き込みつつ、溶銑上に浮遊する脱燐スラグ中に酸素
ガスを1.0〜3.0Nm3 /t−pig吹き込み、ス
ラグ中に存在する粒鉄を燃焼させると同時に、2次燃焼
を高めて、溶銑に効率よく熱を付与する溶銑の予備処理
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の脱燐処理を
行う際に、処理中に溶銑に熱を有効に付与しつつ、脱燐
反応を効率よく行う方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶銑の脱燐は、転炉で脱珪、脱炭と同時
に燐を酸化除去する方法から、熱力学的に脱燐に有利な
低温条件が確保できる溶銑段階での処理、いわゆる溶銑
予備処理による脱燐が一般的となってきた。特に、溶銑
鍋やトーピードカー、あるいは転炉型の容器中で、Ca
O系フラックスを溶銑内にインジェクションして脱燐脱
硫処理する方法が広く普及している。
【0003】この際、CaO系フラックス中に酸化剤と
して酸化鉄が配合されており、これが溶銑内に吹き込ま
れると、フラックス顕熱および酸化鉄の分解反応に伴う
吸熱が起こるため、溶銑の温度の低下をもたらし、後工
程である転炉の脱炭精錬の際の熱裕度を低下させて、ス
クラップ溶解量あるいはMn鉱石添加量が十分に確保で
きない。
【0004】この問題を解決する手段として、例えば特
開平2−24214号公報に記載のように、溶銑予備処
理中に上吹き酸素ランスから酸素を溶銑表面に吹きつけ
て発生COガスをCO2 に2次燃焼させて、発生する熱
を溶銑に着熱させる方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−24214号公報に記載の方法では、2次燃焼反応
が気相で起こるために、発生した熱の多くが排ガス側に
ロスし、溶銑への着熱効率が悪いという問題があり、溶
銑に効率よく熱を付ける方法が強く望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を有
利に解決するためになされたものであり、その手段は、
溶銑容器内の溶銑中にランスの先端からCaO系フラッ
クスを溶銑浴深部に吹き込んで、溶銑の脱燐を行う処理
方法において、該脱燐処理中に溶銑上に浮遊する脱燐ス
ラグ中に酸素ガスを1.0Nm3 /t−pig〜3.0
Nm3 /t−pig吹き込み、上記脱燐スラグ中に存在
する粒鉄を燃焼させると同時に、脱燐処理により発生す
るガスの2次燃焼を行って、上記溶銑に熱を付与するこ
とを特徴とする溶銑の予備処理方法にある。
【0007】
【作用】本発明者らは、前述した特開平3−24214
号公報に記載の方法のように、酸素ガスを上吹きし、発
生ガスを燃焼する方法ではなく、溶銑鍋内の溶銑にフリ
ーボートを浸漬して、その中に蓄積されるスラグの中に
酸素ガスを吹き込み、スラグ中に約10%前後存在する
粒鉄を酸化するとともに、スラグ−メタル界面から発生
するCOガスを2次燃焼させて、両反応で発生する熱を
スラグを通して溶銑に着熱させる方法を考えた。すなわ
ち、上部に酸素ガス吹き出し用ノズルを設けた2段ノズ
ル式インジェクションランスを用いて、ランス先端から
脱燐フラックスを溶銑内に吹き込み脱燐すると同時に、
ランス上部に設けたノズルからスラグ中に酸素ガスを吹
き込む方法を考え出した。
【0008】すなわち、図1に示すように、溶銑鍋PL
に浸漬するインジェクションランスRを2重管構造と
し、先端側周部にノズルN2を複数設けて、内管から酸
素ガスを、外管からN2 ガスをキャリヤーガスとして脱
燐フラックスを溶銑P内に吹き込み溶銑Pの脱燐を行
う。
【0009】そしてこれと同時に、その上方にノズルN
1を複数設けて、内管から酸素ガスを分岐させて、フリ
ーボードF内に脱燐処理に伴い生成蓄積した脱燐スラグ
Sの中に吹き込む。この方法によると、スラグS内に吹
き込まれた酸素ガスが、スラグS中に存在する粒鉄(フ
リーボード内のスラグとメタルの強攪拌、および発生C
OガスによるスラグS中酸化鉄の還元により、常時約1
0%前後存在する。)を酸化し、下記(1)式あるいは
(2)式の反応による発生熱、および(3)式に示す2
次燃焼反応による発生熱を、スラグSを通して溶銑Pに
着熱することが可能である。 Fe+O=FeO+4,812kJ/kg−Fe ・・・(1) 2Fe+3O=Fe23 +7,314kJ/kg−Fe ・・・(2) CO+1/2O2 =CO2 +10,108kJ/kg−CO・・・(3)
【0010】スラグS内の粒鉄はメタルとスラグの強攪
拌によりエマルジョンとなってスラグS内に常に供給さ
れている。さらに、フリーボードFにより密閉されてい
るため、雰囲気はスラグ−メタル界面で発生するCOガ
スが主体となるため、スラグSの(Fet O)も逐次還
元され、微小粒鉄も時々刻々と生成する。
【0011】したがって、スラグS中には常に粒鉄が存
在し、それを酸素吹き込みガスにより酸化し、発生熱を
活用することができるのである。また、二次燃焼につい
ても、酸素ガスが気相中でなく、スラグS中に吹き込ま
れることにより、発生した熱は気相に逃げる割合が少な
く、大部分の熱がスラグに着熱するため、発生熱を有効
に溶銑に付与することができるものである。
【0012】本発明者らは、これらの技術ポイントを明
確にするため、350tの溶銑鍋で、図1に示した設備
を使用して種々の実験・検討を重ねた。先ず、脱燐処理
中の溶銑Pに有効に着熱させるため、ランス上部のノズ
ルN1から吹き込む酸素ガスの適正な量を求める実験を
行った。脱燐剤としては、生石灰16kg/t−pi
g、酸化鉄20kg/t−pig、ホタル石3kg/t
−pig、酸素ガス2.9Nm3 /t−pigを溶銑P
中に20分間でインジェクションした。
【0013】その結果、図2に示すように、スラグS中
に酸素ガスを吹き込むと、酸素ガスの量が多くなるにし
たがい、前述の作用により溶銑Pへの着熱量が大きくな
る。特に、酸素ガス吹き込み量1.0Nm3 /t−pi
g以上では、10℃以上の着熱が確保できる。しかし、
酸素ガス吹き込み量が多くなるとともに、図2からわか
るように、同時脱硫率が低下する。特に、酸素ガス吹き
込み量が3.0Nm3 /t−pigを超えてしまうと、
同時脱硫率は10%以下の低い値となる。これは、酸素
ガス吹き込み量が増加するにしたがいスラグS中粒鉄の
酸化量が増えるために、図3に示すように、スラグSの
(Fet O)が増加して、還元反応である同時脱硫反応
が抑制されるためである。
【0014】さらに、脱燐反応に及ぼすスラグS中への
酸素吹き込みの影響については、図3に示しているよう
に、脱燐処理後の脱燐率が酸素吹き込み量の増加ととも
に向上している。これは、スラグS中への酸素吹き込み
により、同図に示したように、スラグSの(Fet O)
濃度(酸化力)が増大し、温度上昇に伴う脱燐への悪影
響を相殺する以上に脱燐促進の効果が得られる。すなわ
ち、本発明によれば、溶銑Pへの熱付与が可能となるば
かりでなく、脱燐反応自体をも促進するため、コストメ
リットの拡大のみならず、低燐鋼製造にも有力な手段と
なり得る。
【0015】また、スラグS中に吹き込む酸素ガスを、
CaO系フラックスを吹き込むインジェクションランス
Rの中間部に設けたノズルN1から吹き込んだ理由は、
酸素吹き込み用の別のランスを用いた場合(ランスが2
本となる)は、この別個に設けたランスノズルと、フリ
ーボードFあるいはCaO系フラックスを吹き込むラン
スRとの距離が短くなるため、フリーボードFやCaO
系フラックス吹き込みランスRの耐火物の溶損の問題が
生じ、操業に支障をきたす場合がある。したがって、酸
素ガスを広い空間に吹き出すことができる上記分岐ノズ
ルN1を利用することが望ましい。
【0016】
【実施例】以下に、図面とともに本発明の実施例を説明
する。 1)反応容器と使用設備 図1に示した溶銑鍋PL、浸漬フリーボードF、インジ
ェクションランスRを使用して、溶銑脱燐処理を行っ
た。 2)溶銑成分 初期〔Si〕=0.08〜0.15%,初期〔Mn〕=
0.30〜0.40%処理前後の〔C〕,〔P〕,
〔S〕の濃度については、表1に記す。 3)溶銑量 350t 4)脱燐フラックス 〈原単位〉 生石灰 :16kg/t−溶銑 酸化鉄 :20kg/t−溶銑 ホタル石:3kg/t−溶銑 酸素ガス:2.9Nm3 /t−溶銑 〈吹き込み時間〉生石灰−酸化鉄−ホタル石混合フラッ
クスおよび酸素ガスの上記原単位を、20分間で溶銑中
に吹き込む。
【0017】5)スラグ中への酸素供給方法および量 脱燐処理時間中、酸素ガスを吹き続ける。酸素供給量は
表1に記す。 6)以上の操業条件および結果を表1に本発明の実施例
と比較例を併せて示した。表1からわかるように、本実
施例1〜3は、同時脱硫率、溶銑への着熱量がともに良
好であった。これに対して、比較例1,3のように、ノ
ズルN1からの酸素吹き込み量が1.0Nm3 /t−p
ig以下であるために、処理後の溶銑への着熱量が大幅
に低下する。また、比較例2のように、酸素吹き込み量
が3.0Nm3 /t−pigを超えると、同時脱硫率の
大幅な低下を招いて、脱硫不能となった。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、溶銑の脱燐処理時に脱
燐反応への悪影響がなく、処理中に溶銑に熱を付与でき
るので、後工程である転炉での脱炭精錬の際のスクラッ
プ溶解比率の増大、あるいはMn鉱石添加量増大に伴う
Fe−Mn合金削減のメリットが享受できるため、本発
明がこの種の産業分野にもたらす効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いた装置の概要を示す図
【図2】溶銑への着熱量および同時脱硫率に及ぼすスラ
グ内への酸素ガス吹き込み量の影響を示す図
【図3】処理後のスラグ中(Fet O)濃度に及ぼすス
ラグ内への酸素ガス吹き込み量の影響を示す図
【符号の説明】
PL 溶銑鍋 R インジェクションランス N1 上部ノズル N2 先端部ノズル P 溶銑 F フリーボード S スラグ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶銑容器内の溶銑中にランスの先端から
    CaO系フラックスを溶銑浴深部に吹き込んで、溶銑の
    脱燐を行う処理方法において、該脱燐処理中に溶銑上に
    浮遊する脱燐スラグ中に酸素ガスを1.0Nm3 /t−
    pig〜3.0Nm3 /t−pig吹き込み、上記脱燐
    スラグ中に存在する粒鉄を燃焼させると同時に、脱燐処
    理により発生するガスの2次燃焼を行って、上記溶銑に
    熱を付与することを特徴とする溶銑の予備処理方法。
  2. 【請求項2】 上記脱燐スラグ中に吹き込む酸素ガス
    を、上記CaO系フラックスを吹き込むランスの中間部
    に設けたノズルから吹き込むことを特徴とする請求項1
    記載の溶銑の予備処理方法。
JP21127095A 1995-07-28 1995-07-28 溶銑の予備処理方法 Withdrawn JPH0941015A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040021204A (ko) * 2002-09-03 2004-03-10 주식회사 포스코 용선 탈린 조업시의 슬래그 포밍 및 용선 온도 강하 억제방법
JP2012092387A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Jfe Steel Corp 溶銑の脱燐処理方法

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Effective date: 20021001