JPH11106817A - 溶銑の脱硫方法および脱硫剤 - Google Patents

溶銑の脱硫方法および脱硫剤

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JPH11106817A
JPH11106817A JP27937197A JP27937197A JPH11106817A JP H11106817 A JPH11106817 A JP H11106817A JP 27937197 A JP27937197 A JP 27937197A JP 27937197 A JP27937197 A JP 27937197A JP H11106817 A JPH11106817 A JP H11106817A
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    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Mgを用いて安価に脱硫することができる溶
銑の脱硫方法およびこれに適した脱硫剤を提供するこ
と。 【解決手段】 AlとMgOとCaOを含む脱硫剤を溶
銑に供給して、溶銑中でAlとMgOとCaOを反応さ
せてCaOとAl23からなる複合酸化物とMg蒸気と
を生成させ、このMg蒸気を、溶銑中に溶解したSと反
応させて、MgSを生成、析出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は溶銑の脱硫方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】溶銑の炉外脱硫には、安価なCaOを主
成分とする脱硫剤、例えば、95wt%CaO‐5wt
%CaF2が広く使用されている。一方、溶銑の脱硫剤
として金属Mgも知られている。金属Mgは、溶銑中の
Sと容易に反応してMgSを生成するが、沸点が110
7℃と低いので、1250〜1500℃の溶銑中では激
しく気化し、Mgを単独で用いると溶銑を飛散させると
ともに、Mg蒸気が十分脱硫に寄与せずに大気中に放散
されることになる。
【0003】このため、特開平7−179919号公報
に開示されているように、金属MgをCaOで希釈して
10〜30wt%のMg濃度に調整した混合粉末を搬送
ガスとともに溶銑中に吹き込む方法が一般的である。こ
の場合、次に示す(1)式のMgによる脱硫反応および
(2)式のCaOによる脱硫反応が並行して進む。 〔Mg〕+〔S〕→(MgS) (1) (CaO)+〔S〕→(CaS)+〔O〕 (2)
【0004】すなわち、Mg蒸気は溶銑に溶解してマグ
ネシウム〔Mg〕となり、溶銑に溶解した硫黄〔S〕と
反応して(MgS)を生成し、溶銑中に懸濁あるいは溶
銑浴面に浮上する。一方、脱硫剤の(CaO)は溶銑に
溶解した硫黄〔S〕と反応して(CaS)を生成し、溶
銑中に懸濁あるいは溶銑浴面に浮上する。ここで、副生
する酸素は溶銑に溶解して〔O〕となるが、溶銑中のC
と反応してCOガスとなって散逸する。
【0005】上記(1)式のMg脱硫は(2)式のCa
O脱硫に比べて脱硫速度が大きくMg‐CaO全体の脱
硫速度はCaO単独の場合に比べて著しく大きくなる。
すなわち、Mg‐CaO吹き込みによる脱硫法を適用す
ると、少ない脱硫剤原単位で短時間に所望の到達〔S〕
を得ることができる。その結果、スラグ発生量が減る利
点があり、また、スラグに混入する地金も減少するの
で、鉄歩留まりの向上が期待できる。また、処理時間が
短いので処理時の溶銑温度の低下が小さいという利点も
ある。
【0006】このように数多くの利点があるにもかかわ
らず、Mg脱硫は主流とはなっていない。これは原料の
金属Mgが高価なために安価なCaOを主成分とする脱
硫剤を上回るメリットが見い出だせないからである。
【0007】これに対して、特開昭52−50917号
公報には、MgOとAlの反応によってMg蒸気Mg
(g)を発生させる脱硫方法に関し、反応を促進するに
足る熱量を発生する発熱剤をMgOとAlに加えて溶銑
に供給する方法が開示されている。ちなみに、この引例
では、次の反応を利用している。 3MgO+2Al→3Mg(g)+Al23 (3) この方法によれば、金属Mgに比べて比較的安価なMg
OとAlを主原料とするので、上述のMg脱硫の採算性
の不利を軽減できる可能性がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開昭52−5
0917号公報に開示された技術においては、MgOと
Alの反応によってMg蒸気を発生させる(3)式の反
応は単に溶銑温度に相当する1250〜1450℃に加
熱しただけでは起こらず、1500℃以上を要すると
し、前述したように発熱剤を添加している。その実施例
においては、平均100メッシュの粒度に揃えたMg
O、AlおよびFe34の補助酸化物(発熱剤)を十分
混合し、平均2mmの粒度のセミペレットに造粒して脱
硫剤を得たことが記載され、補助酸化物XOはAlと
(4)式のように反応してその際出る高熱により未反応
のAlとMgOが反応し、(3)式に従ってMg蒸気を
生成させることが可能になると記載されている。 3XO+2Al→3X+Al23 (4)
【0009】しかしながら、この技術においては、Al
は(3)式のMg蒸気の生成以外に、脱硫に直接寄与し
ないXの生成に消費されるため、経済性を損なってしま
う。したがって、この脱硫方法は実用化に至っていな
い。
【0010】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、Mgを用いて安価に脱硫することができる
溶銑の脱硫方法およびこれに適した脱硫剤を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】Mg蒸気は上記(3)式
に従って1500℃以上で発生するという特開昭52‐
50917号公報の認識とは異なり、MgOとAlから
Mg蒸気を生成する反応は原料を適正に調整すれば、以
下の(5)式に従って900℃から起こすことができ
る。すなわち、MgOとAlが反応してMg蒸気が発生
し、マグネシア・アルミナ・スピネル(MgO・Al2
3)が残留する。 4MgO+2Al→3Mg(g)+MgO・Al23 (5) しかし、MgO中のMgは全量Mgに転化することはで
きず、1/4はMgO・Al23の生成に消費される。
【0012】本発明者等は、MgOからMg蒸気を効率
よく生成させるべく鋭意研究を重ねた結果、AlとMg
OとCaOを特定の割合で混合して、不活性雰囲気で加
熱すると、MgOのMg蒸気に転化する割合が高くなる
という知見を得た。すなわち、MgOとAlにCaOを
添加することによってMgO・Al23の生成が抑制さ
れ、MgOはMg蒸気の生成に有効に使われることを見
出したのである。
【0013】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、第1に、AlとMgOとCaOを含む
脱硫剤を溶銑中に加えて、溶銑中でAlとMgOとCa
Oを反応させてCaOとAl2O3からなる複合酸化物
とMg蒸気とを生成させ、このMg蒸気を溶銑中に溶解
したSと反応させてMgSを生成、析出させることを特
徴とする溶銑の脱硫方法を提供するものである。
【0014】本発明は、第2に、上記脱硫方法におい
て、前記脱硫剤がAl/MgOを重量比で0.340〜
1.335、CaO/MgOを重量比で0.3〜1.5
の範囲とし、MgO、Al、CaOを合計で50wt%
以上含むことを特徴とする溶銑の脱硫方法を提供するも
のである。
【0015】本発明は、第3に、Al/MgOを重量比
で0.340〜1.335、CaO/MgOを重量比で
0.3〜1.5の範囲とし、MgO、Al、CaOを合
計で50wt%以上含むことを特徴とする溶銑の脱硫剤
を提供するものである。
【0016】以下、本発明について詳細に説明する。こ
の発明で対象とする溶銑は、高炉、溶融還元炉等で製造
されるものであって、通常、4.2〜4.5wt%C、
0.2〜0.8wt%Si、0.15〜0.8wt%M
n、0.10〜0.15wt%P、0.02〜0.06
wt%S諸成分を含有する。この溶銑に直接脱硫処理を
施すこと、脱珪処理、脱燐処理あるいは脱炭処理を施し
てから脱硫処理を施すこと、または、脱燐処理と脱硫処
理を同時に実施することが知られており、本発明では、
溶銑鍋あるいはトピードカーに収納された溶銑を対象と
する。インジェクションランスを通じて脱硫剤を搬送ガ
スとともに吹き込んでもよい。インペラー撹拌により脱
硫剤を溶銑中に巻き込む方式としてもよい。また、脱硫
剤を予め溶銑鍋に入れておいて受銑により脱硫反応を起
こさせてもよい。
【0017】Al源粉末とMgO源粉末の粒径は両者の
反応性を支配する重要な因子である。粉砕粉は一般的に
粉砕が進むほど粒子形状が単純になり球に近づく傾向が
あることが知られている。一方、Al源粉末内部のAl
は溶融と昇温により膨張し、この膨張により表面のアル
ミナ皮膜には引張応力が働くが、粒子形状が球に近いほ
どアルミナ皮膜は変形が困難であり応力を緩和すること
ができず、このため破裂し易くなる。すなわち、Al源
粉末は細かいほどアルミナ皮膜が壊れやすく、Al融液
が外部に漏れて外部のMgOと反応し易くなる。したが
って、Al源粉末は細かい方が好ましい。具体的には3
2メッシュの篩通過粉、すなわち、粒径0.5mm以下
の粉末を適用することによってAlの反応率を上げるこ
とができる。
【0018】MgO源粉末も細かいほどAl融液との接
触面積が増加するので反応が進みやすくなる。従って、
MgO源粉末は細かい方が好ましい。具体的には100
メッシュの篩通過粉、すなわち粒径0.15mm以下の
粉末を適用することによってMgOの反応率を上げるこ
とができる。さらに好ましくは200メッシュの篩通過
粉、すなわち、粒径0.074mm以下の粉末を適用す
る。
【0019】本発明において適用される脱硫剤はMgO
とAlとCaOを含むことに特徴がある。CaOを添加
するとMg蒸気は(5)式に代わって以下の(6)〜
(9)式に従って生成するようになる。 6MgO+4Al+4CaO→6Mg(g)+(CaO・2Al23) (6 ) 3MgO+2Al+CaO→3Mg(g)+(CaO・Al23) (7) 21MgO+14Al+12CaO→21Mg(g)+(12CaO・7Al 23) (8) 3MgO+2Al+3CaO→3Mg(g)+(3CaO・Al23) (9 )
【0020】上記(5)式では出発物質のMgOの一部
がMgO・Al23の生成に消費されるので、MgOの
Mg蒸気に転化する割合が最大でも75%に抑えられ
る。これに対して、(6)〜(9)式ではMgOに代わ
ってCaOがAl23と複合酸化物を生成するので、M
gOを全量Mg蒸気に転化させることも可能となる。C
aOはMgOに比べて安価であるから、より安価なCa
Oの添加によりMgOとAl23の反応を抑制すること
ができ、より安価にMg蒸気を得ることができるのであ
る。
【0021】脱硫剤中のMgO、Al、CaO濃度は、
(6)〜(9)式のいずれかによって効率良くMg蒸気
を発生させるために、Al/MgOを重量比で0.34
0〜1.335、CaO/MgOを重量比で0.3〜
1.5の範囲とすることが好ましい。Al/MgOの重
量比が0.340未満だと、Alの不足のためMgOが
未反応のまま残留する割合が増加するので好ましくな
い。Al/MgOの重量比が1.335を超えると、A
lが未反応のまま残留する割合が増加するので好ましく
ない。また、CaO/MgOの重量比が0.3未満だと
CaOの不足のため、CaOとAl23の複合酸化物の
生成が不十分となり、このため(5)式の反応を抑制で
きず、MgOのMg蒸気への転化率が低下する。CaO
/MgOの重量比が1.5を超えると、MgOの濃度が
低下して脱硫剤単位重量あたりのMg発生量が低下する
欠点が顕著となるので好ましくない。
【0022】また、脱硫剤中のMgO、Al、CaOを
合計で50wt%以上とすることが好ましい。これらが
50wt%未満ではMgO、Al、CaOの接触が不十
分となり反応が十分進行せず、これらの出発物質が未反
応のまま残留するからである。
【0023】MgO源は特に制限されるものではない。
MgO源としては、ブルーサイト(Mg(OH)2)や
マグネサイト(MgCO3)等を熱分解して得られる天
然マグネシア、海水から得られる海水マグネシアを好適
に用いることができる。
【0024】CaO源も特に制限されるものではない。
CaO源としては、カルサイト(CaCO3)を熱分解
して得られる生石灰(CaO)や、ドロマイト(MgC
3・CaCO3)を熱分解したものを好適に用いること
ができる。ドロマイトを用いる場合には、これによっ
て、MgO源とCaO源を兼ねることができる。
【0025】Al源も特に制限されるものではない。A
l源としては、アルミニウム融液をガスでアトマイズし
て得られるアトマイズ粉末、アルミニウム合金を研磨、
切削する際に発生する粉末、アルミニウムスクラップを
溶解再生するときに発生するアルミニウムドロス粉末等
を好適に用いることができる。
【0026】また、MgO、Al、CaOの他に、炭酸
ソーダ(Na2CO3)、カルシウムカーバイド(CaC
2)等の脱硫性物質、CaF2、CaCl2、NaCl、
KCl等の脱硫を促進する融点降下剤を加えてもよい。
【0027】前記原料粉末は、必要に応じて造粒して用
いてもよい。この際の成形バインダーは常温から溶銑温
度に到るまで強度を維持できるものでなければならな
い。フェノール樹脂、フラン樹脂、コールタールピッ
チ、糖蜜等のカーボン系バインダー、アルミナ、ジルコ
ニア、マグネシア等の酸化物系バインダー等を適用する
ことができる。
【0028】造粒の際の成形方法には特に制限はなく、
ペレタイザー等の転動造粒、タブレットマシーン、ブリ
ケッテイングマシーン等の圧縮成形、押し出し成形、噴
霧乾燥造粒等公知の方法を適用することができ、これら
から脱硫剤の使用方法に合わせて選択される。例えばイ
ンジェクションには気流輸送に適した直径2mm以下の
小粒を成形する噴霧乾燥造粒、インペラー攪拌には粒径
5〜50mmの大粒を成形する圧縮成形が適している。
【0029】本発明では、上述したように、MgO、A
l、CaOが50wt%以上が好ましく、結果として、
MgO源、Al源、CaO源に不可避的に含まれる不純
物、必要に応じて加える脱硫性物質、融点硬化剤、成形
バインダー等は、脱硫剤の50wt%未満とすることが
好ましい。これは、これらが50wt%以上になると、
上記(6)〜(9)式に従って発生するMg蒸気の量が
投入量に対して相対的に不十分となるからである。
【0030】従来技術の金属Mg脱硫ではMgが爆発的
に蒸発するのに対して、(6)〜(9)式の反応による
Mg蒸気の発生は緩やかである。このため、脱硫剤から
発生可能なMg蒸気を脱硫に有効に利用するには、溶銑
中における脱硫剤の滞留時間の短いインジョクション法
よりも脱硫剤を繰り返し溶銑中に巻き込ませ接触時間を
長く取ることができるインペラー攪拌法のほうがより適
している。
【0031】すなわち、インペラー攪拌で溶銑浴中央部
に生じた渦流陥没部に、本発明で適用される上記MgO
−Al−CaO系脱硫剤を巻き込ませると脱硫剤からM
g蒸気の発生がなくなるまで溶銑と接触させることがで
き、脱硫剤から発生可能なMg蒸気を脱硫に利用する有
効利用率を高めることができるのである。溶銑鍋に受銑
前に予め上記脱硫剤を入れておく方法は、滞留時間の確
保が容易なことから、さらに適している。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。図1は本発明に用い
られる脱硫剤の製造工程を示す模式図である。図1に示
すように、脱硫剤を製造するための設備はプラネタリー
ミキサー1とブリケッティングマシーン2とからなる。
まず、プラネタリーミキサー1に所定量のアルミニウム
ドロス粉末3と天然マグネシア粉末4と生石灰粉末5を
供給して所定時間混合する。そこへ、ミキサーを運転し
ながら成形バインダー6(軟ピッチ、軟化点40℃)を
少しずつ間欠的に供給する。成形バインダー6の供給が
終了したら所定時間混合して混合物を得る。混合物をブ
リケッティングマシーン2の供給ホッパーに装入し、回
転する双ロールに混合物を供給して加圧成形してブリケ
ット7を得る。
【0033】次に、このような脱硫剤を用いてインペラ
ー攪拌によって溶銑を脱硫する実施形態について図2に
従って説明する。台車11に搭載された溶銑鍋12に溶
銑13が収納されている。収納された溶銑13は、例え
ば、その量が230t、温度が1350℃、含まれるS
量が0.03wt%である。この溶銑鍋12を、インペ
ラー攪拌式脱硫装置14が所定の位置になるように配置
する。
【0034】インペラー攪拌式脱硫装置14は、油圧モ
ーター15、油圧モーター15により回転できる4枚羽
根のインペラー16、バグフィルター(図示せず)に接
続される排気口17を備えており、その他、図示しては
いないが、秤量ホッパー、これに収納された脱硫剤を切
り出すロータリーフィーダーを備えている。
【0035】このようなインペラー攪拌式脱硫装置にお
いては、まず、インペラー16を下降させて溶銑に浸漬
し、油圧モーター15を駆動させてインペラー16を回
転させる。並行してバグフィルター後の排風機(図示せ
ず)を運転して発生ダストを吸引する。回転数が上がり
定常回転数の130rpmに達したらロータリーフィー
ダーを駆動させて所定量の脱硫剤を60t/hrの速度
で溶銑に供給する。供給終了後、15min経過したら
油圧モーター15の回転数を減らす。スラグが浮上して
溶銑浴面を覆いスラグが静止した時点で溶銑の脱硫処理
は終了となる。
【0036】次に、上記脱硫剤を溶銑鍋へ底置して溶銑
を脱硫する実施形態について図3〜5に従って説明す
る。図3に示すように、台車21に搭載された溶銑鍋2
2に、25kg単位で袋詰めした、アルミニウムドロス
粉末、天然マグネシア、生石灰の混合原料を底部全体に
行き渡るように、例えば350kg投入して脱硫剤層2
3を形成する。次いで、その上に市中発生鉄スクラップ
24を、例えば500kg投入する。この台車21を高
炉の受銑位置に配してから出銑し、傾注樋25を介して
溶銑26を溶銑鍋22で受け始める。溶銑26はスクラ
ップ24に衝突して横に広がる。
【0037】その後、図4に示すように、溶銑レベルの
上昇に伴って、スクラップ24の溶融が進行する。同時
に脱硫剤23に含まれるAlの溶融も進行し、溶融Al
によりブリケットの形状は崩れ、脱硫剤層として一体化
が進行する。
【0038】そして、図5に示すように、スクラップ2
4は消失し、溶銑26が直接、脱硫剤層23と接触する
ようになる。脱硫剤層23からはMgが発生し、溶銑中
のSと反応してMgSとなる。溶銑の脱硫剤層23への
浸透によりCaOとAl23の複合酸化物は溶銑26中
へ浮上する。CaOとAl23の複合酸化物とMgSは
浮上して浴面にスラグ層27を形成する。
【0039】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1)図6に示す黒鉛坩堝31を使用して脱硫実
験を実施した。黒鉛坩堝31は黒鉛容器32と黒鉛蓋3
3とからなる。黒鉛蓋33の内径は40mm、深さは6
0mmである。まず、200メッシュの篩を通過した天
然マグネシア粉末(91.0wt%MgO、3.2wt
%CaO、1.0wt%SiO2、0.4wt%Fe2
3、0.1wt%Al23)32.6g、32メッシュ
の篩を通過したアルミニウムドロス粉末(52.1wt
%Al、4.3wt%Si、2.5wt%NaCl)5
6.5g、100メッシュの篩を通過した生石灰粉末
(98wt%CaO)10.9gを、メノウ乳鉢に入れ
てメノウ棒でメノウ乳鉢に押し広げる操作を繰り返して
色班がなくなるまで混合した。
【0040】この際の配合比は、Al/MgOの重量比
で0.992、CaO/MgOの重量比で0.403で
あり、AlとCaOとMgOの合計量は71.1wt%
である。この混合原料から510mgを秤量して黒鉛容
器22に入れスパチュラーで底部に広げて押し固めた。
その上に、直径約35mmの丸棒状の銑鉄(4.36w
t%C、0.34wt%Si、0.23wt%Mn、
0.034wt%S)342gを置いて黒鉛蓋33で蓋
をした。
【0041】この黒鉛坩堝31を電気抵抗式加熱炉に装
入し、ロータリーポンプで排気してアルゴンガスと置換
後、10℃/minの昇温速度で1400℃まで昇温
し、1400℃で1hr保持してから放冷し、溶銑の脱
硫を行った。
【0042】常温まで冷却後、黒鉛坩堝31を取り出し
たところ、銑鉄34は図6に示すように坩堝全体に広が
っていた。この銑鉄34を坩堝容器32を切断して取り
出した。銑鉄34の下部には粉末35が残存していた。
銑鉄34の表面には脱硫生成物のMgSと思われる黒色
の付着物があった。銑鉄34の含有Sは0.003wt
%であった。したがって、脱硫率は91%と高いことが
確認された。底部残留粉末25をX線回折により分析し
たところCaO・Al23、12CaO・7Al23
よびAlの存在が確認され(7)、(8)式の反応が生
じたことが確認された。
【0043】表1に示すように、本実施例によれば、M
gOとAlに安価なCaOを加えた脱硫剤を1.5mg
/g(銑鉄)使用し、これらの反応によりMg蒸気を発
生させてこのMg蒸気により銑鉄中のSを90%以上除
去することができた。この結果は安価なCaOを添加せ
ず、したがってMgOの使用量の多い以下の比較例1の
結果と同等である。
【0044】(比較例1)生石灰を添加せずに天然マグ
ネシウムとアルミニウムドロスを原料としてMg蒸気を
発生させて溶銑の脱硫を行った。まず、200メッシュ
の篩を通過した天然マグネシア粉末(91.0wt%M
gO、1.0wt%SiO2、0.4wt%Fe23
0.1wt%Al23)43.5g、32メッシュの篩
を通過したアルミニウムドロス粉末(52.1wt%A
l、4.3wt%Si、2.5wt%NaCl)56.
5gをメノウ乳鉢に入れてメノウ棒でメノウ乳鉢に押し
広げる操作を繰り返して色班がなくなるまで混合した。
【0045】この際の配合比はAl/MgOの重量比で
0.743、CaO/MgOの重量比で0.0であり、
AlとCaOとMgOの合計量は70.4wt%であ
る。この混合原料から507mgを秤量して図6に示す
黒鉛容器32に入れスパチュラーで底部に広げて押し固
めた。その上に、直径35mmの丸棒状の銑鉄(4.3
6wt%C、0.34wt%Si、0.23wt%M
n、0.034wt%S)338gを置いて黒鉛蓋33
で蓋をした。
【0046】この黒鉛坩堝31を電気抵抗式加熱炉に装
入し、ロータリーポンプで排気してアルゴンガスと置換
後、10℃/minの昇温速度で1400℃まで昇温
し、1400℃で1hr保持してから放冷し、溶銑の脱
硫を行った。
【0047】常温まで冷却後黒鉛坩堝31を取り出した
ところ、銑鉄34は図6に示すように坩堝全体に広がっ
ていた。この銑鉄34を坩堝容器32を切断して取り出
した。銑鉄34の下部には粉末35が残存していた。銑
鉄34の表面には脱硫生成物のMgSと思われる黒色の
付着物があった。銑鉄34の含有Sは0.003wt%
であった。したがって、脱硫剤は91%と高いことが確
認された。底部残留粉末35をX線回折により分析した
ところMgO・Al23、Alの存在が確認され(6)
式の反応が生じたことが確認された。
【0048】表1に示すように、MaOとAlからなる
脱硫剤を1.5mg/g(銑鉄)使用し、これらの反応
によりMg蒸気を発生させてこのMg蒸気により銑鉄中
のSを90%以上除去することができた。
【0049】(実施例2)実施例2は、アルミニウムド
ロス粉末と天然マグネシウム粉末と生石灰粉末を成形し
たブリケットによりインペラー攪拌式脱硫装置で溶銑の
脱硫を実施した実施例である。図2に示すインペラー攪
拌式脱硫装置を使用して溶銑脱硫を実施した。結果を表
2に示す。
【0050】まず、32メッシュの篩を通過したアルミ
ニウムドロス粉末(52.1wt%Al、4.3wt%
Si、2.5wt%NaCl)565kg、200メッ
シュの篩を通過した天然マグネシア粉末(91.0wt
%MgO、3.2wt%CaO、1.0wt%Si
2、0.4wt%Fe23、0.1wt%Al23
326kg、生石灰粉末(98wt%CaO)109k
g、軟ピッチ100kgを図1のフローに従って成形
し、概略寸法25mm×25mm×15mmのブリケッ
トを得た。ブリケットの組成は51.4wt%アルミニ
ウムドロス、29.6wt%天然マグネシア、9.9w
t%生石灰、軟ピッチ9.1wt%であり、Al/Mg
Oの重量比は0.992、CaO/MgOの重量比は
0.403、原料粉中のAlとCaOとMgOの合計は
64.6wt%であった。
【0051】次に前記の手順に従って脱硫を実施した。
脱硫条件および脱硫結果は表2に示す通りである。溶銑
処理用は230t、温度1340℃、処理前Sは0.0
31wt%である。この溶銑を攪拌してインペラー回転
数130rpmに到達したら、脱硫剤886kgを供給
して15min回転数維持後減速した。この操作により
溶銑中のSは脱硫前の0.032wt%から0.003
wt%に低下し、91%の脱硫率が得られた。
【0052】脱硫剤の使用量は溶銑1tあたり3.85
kgである。通常CaO系脱硫剤では7〜10kgを消
費するが、これと比べて本発明になるMgOーCaOー
Al系脱硫剤の使用量は著しく少ないことがわかる。
【0053】(実施例3)実施例3では、図3〜5に示
したように、空の溶銑鍋の底に予め本発明になる脱硫剤
を入れて受銑、脱硫した。まず、32メッシュの篩を通
過したアルミニウムドロス粉末(52.1wt%Al、
4.3wt%Si、2.5wt%NaCl)384k
g、200メッシュの篩を通過した天然マグネシア粉末
(91.0wt%MgO、3.2wt%CaO、1.0
wt%SiO2、0.4wt%Fe23、0.1wt%
Al23)462kg、生石灰粉末(98wt%Ca
O)154kg、軟ピッチ100kgを図1のフローに
従って成形し、概略寸法25mm×25mm×15mm
のブリケットを得た。ブリケットの組成は34.9wt
%アルミニウムドロス、42.0wt%天然マグネシ
ア、14.0wt%生石灰、軟ピッチ9.1wt%であ
り、Al/MgOの重量比は0.476、CaO/Mg
Oの重量比は0.402、原料粉中のAlとCaOとM
gOの合計は71.7wt%であった。
【0054】この脱硫剤ブリケット417kgを溶銑鍋
に装入して底部全体に広げ、軟ピッチを分解させて炭化
させ、底面に焼き付かせた。その上に、冷銑500kg
を装入した。
【0055】次に、この溶銑鍋に高炉の鋳床から溶銑2
30tを受けた。受銑に要した時間は20min、受銑
終了後溶銑の上に浮上したスラグを除去するまでに要し
た時間は50minであった。この間に進行した脱硫の
条件および脱硫結果は表2に示す通りである。受銑開始
時の初期溶銑温度は1470℃、溶銑中のSは0.02
8wt%であった。脱硫後のSは0.002wt%であ
り、93%の脱硫率が得られたことが確認された。
【0056】脱硫剤の使用量は溶銑1tあたり1.65
kgである。通常CaO系脱硫剤では7〜10kgを消
費するが、これと比べて本発明に係るMgO−CaO−
Al系脱硫剤の使用量は著しく少ないことがわかる。
【0057】(比較例2)ここでは、従来と同様、95
wt%CaO−5wt%CaF2脱硫剤を用い、インペ
ラー式溶銑脱硫装置で溶銑を脱硫した。その結果、表3
に示すように、脱硫剤消費量8.1kg/t(銑鉄)脱
硫率93%が得られた。この脱硫率は実施例2、3で得
られた脱硫率と同等であるが、脱硫剤消費量は2倍以上
と多かった。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
【表3】
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
AlとMgOとCaOの反応によってMg蒸気を発生さ
せ、溶銑脱硫を行うが、その発生は穏やかなので溶銑と
の接触が良好でMg蒸気の脱硫への利用効率が高く、少
ない脱硫剤消費量で高い脱硫率を得ることができ、ま
た、安価なCaOの添加によりMgOの使用量を低減で
きるので、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる脱硫剤の製造工程を示す模
式図。
【図2】本発明の一実施形態に係る溶銑の脱硫方法の実
施状態を説明するための図。
【図3】本発明の他の実施形態に係る溶銑の脱硫方法の
実施状態を説明するための図。
【図4】本発明の他の実施形態に係る溶銑の脱硫方法の
実施状態を説明するための図。
【図5】本発明の他の実施形態に係る溶銑の脱硫方法の
実施状態を説明するための図。
【図6】本発明の実施例1の脱硫実験を説明するための
図。
【符号の説明】
1……プラネタリーミキサー 2……ブリケッティングマシーン 3……アルミニウムドロス粉末 4……マグネシア粉末 5……生石灰粉末 6……バインダー 7……ブリケット 12、22……溶銑鍋 13、26……溶銑 14……インペラー攪拌式脱硫装置 16……インペラー 23……脱硫剤層 24……スクラップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 AlとMgOとCaOを含む脱硫剤を溶
    銑に供給して、溶銑中でAlとMgOとCaOを反応さ
    せてCaOとAl23からなる複合酸化物とMg蒸気と
    を生成させ、このMg蒸気を、溶銑中に溶解したSと反
    応させて、MgSを生成、析出させることを特徴とする
    溶銑の脱硫方法。
  2. 【請求項2】 前記脱硫剤がAl/MgOを重量比で
    0.340〜1.335、CaO/MgOを重量比で
    0.3〜1.5の範囲とし、MgO、Al、CaOを合
    計で50wt%以上含むことを特徴とする請求項1記載
    の溶銑の脱硫方法。
  3. 【請求項3】 Al/MgOを重量比で0.340〜
    1.335、CaO/MgOを重量比で0.3〜1.5
    の範囲とし、MgO、Al、CaOを合計で50wt%
    以上含むことを特徴とする脱硫剤。
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