JPH11172314A - 溶銑の脱燐脱硫方法 - Google Patents

溶銑の脱燐脱硫方法

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JPH11172314A
JPH11172314A JP34870697A JP34870697A JPH11172314A JP H11172314 A JPH11172314 A JP H11172314A JP 34870697 A JP34870697 A JP 34870697A JP 34870697 A JP34870697 A JP 34870697A JP H11172314 A JPH11172314 A JP H11172314A
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JP
Japan
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hot metal
desulfurization
molten iron
dephosphorization
sectional area
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Withdrawn
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JP34870697A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kaneko
敏行 金子
Masamitsu Wakao
昌光 若生
Sumiichi Kuroki
純市 黒木
Masanori Kumakura
政宣 熊倉
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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】 【課題】 溶銑の脱燐および脱硫を同時に効率良く行
う。 【解決手段】 溶銑鍋内の溶銑中に密閉型のフリーボー
ドを浸漬し、溶銑中に浸漬したランスの先端からCaO
系フラックスを溶銑中に吹き込んで、溶銑の脱燐脱硫を
行う処理方法において、該脱燐脱硫処理中にCOガスで
充たされた上記フリーボード内に、上方からCaO系お
よびまたはNa2 CO3 系脱硫剤を投入して溶銑の脱燐
・脱硫を行う方法で、しかも、上記フリーボード内面の
断面積が溶銑鍋内面の断面積の20%〜50%で、かつ
ランスの浸漬深さが浴深の50%以上とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の脱燐脱硫処
理を効率的に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、或いは転炉型の容器中でCaO系
フラックスを溶銑内にインジェクションして脱燐と同時
に脱硫を行う方法が広く普及している。この中で、上部
開放式の溶銑鍋を使用する場合は、溶銑鍋の高さと溶銑
浴の高さの差(フリーボード)が短いために、特に生産
性向上の目的から短時間でフラックスを溶銑中に高速吹
き込みを行う場合、キャリヤーガスの高速供給に伴い溶
銑が激しく揺動し、溶銑やスラグが溶銑鍋から溢れて、
操業に支障をきたすことがあった。この問題を解消する
方法として、日本鉄鋼協会論文誌, 鉄と鋼70(198
7)S278で開示された内容に見られるような溶銑内
に浸漬した密閉式の浸漬フリーボードが提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案の方法では、他の処理方式、すなわち、密閉式浸漬フ
リーボードが無い方式に比べて、フリーボードの存在に
よりフリーボード内のトップスラグ−溶銑間の界面積が
狭くなるためと推定されるが、トップスラグと溶銑の間
で主に進む脱硫反応が十分に進まず、必要フラックス原
単位が多くなって、処理コストが増大するという問題が
生じていた。本発明は上記問題を有することなく、少な
い処理剤で効率よく脱燐・脱硫を行い、処理コストの低
減を図ることを課題とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 (1)溶銑鍋内の溶銑中に密閉型のフリーボードを浸漬
し、溶銑中に浸漬したランスの先端からCaO系フラッ
クスを溶銑中に吹き込んで、溶銑の脱燐脱硫を行う処理
方法において、該脱燐脱硫処理中にCOガスで充たされ
た上記フリーボード内に、上方からCaO系およびまた
はNa2 CO3 系脱硫剤を投入する溶銑の脱燐脱硫方
法。 (2)上記フリーボード内面の断面積が溶銑鍋内面の断
面積の20%〜50%で、かつランスの浸漬深さが浴深
の50%以上である手段1記載の方法。
【0005】
【発明の実態の形態】本発明者らは、上記密閉式浸漬フ
リーボードを使用すると前記したように、フリーボード
内のトップスラグ−溶銑界面が狭くなり、脱硫が進み難
くなることを検証する為に、処理後のフリーボード内ス
ラグとフリーボード外スラグを採取し、組成を比較し
た。その結果、フリーボード内のスラグの方が、フリー
ボード外のスラグより硫黄(S)を多く吸収している事
実が分かった。すなわち、フリーボード内では、脱硫反
応はむしろ良好に進んでいるが、フリーボード内の断面
積が取鍋の断面積に比べて小さいために、フリーボード
内で進行した脱硫反応が溶銑鍋内の溶銑全体の脱硫率を
大きく向上する程の効果には繋がらないことが判明し
た。
【0006】本発明者らは、この事実を逆に利用して、
フリーボード内での脱硫反応を強調した処理方法を発想
した。すなわち、脱硫反応が起きやすいフリーボード内
に直接上方から脱硫剤を添加することを考えた。なお、
フリーボード内で脱硫が進みやすい理由について、本発
明者らは、種々検討し、以下の機構によるものであるこ
とを突きとめた。溶銑内に吹き込まれたフラックス(C
aO−Fe23 −CaF2-O2 ガス) は、溶銑中の
[C]と反応し、多量のCOガスを発生する。このCO
ガスは溶銑浴内を浮上して大部分はフリーボードの中の
スラグを通過して、フリーボード内の空間を満たして行
く。この際、フリーボード内の雰囲気はCOガスによる
還元雰囲気になると同時にフリーボード内のスラグ−溶
銑界面は溶銑中を上昇してくるCOガスにより強攪拌を受
ける。したがって、フリーボード内は還元反応である脱
硫反応には極めて好都合な条件になつているのである。
【0007】そこで、図1に示すように、実機の360
t鍋を用いた実験を行った。すなわち、溶銑鍋PL内の
溶銑Pに密閉式浸漬フリーボードFを浸漬し、インジェ
クションランスRの先端部に設置されたインジェクショ
ンノズルN1からフラックスを吹き込むと同時に、フリ
ーボードF内に上方から脱硫剤AをスラグSの上に投入
し、脱燐脱硫挙動を調べた。
【0008】インジェクションしたフラックスはCaO
−Fe23 −CaF2-O2 混合粉とO2 ガスであり、
上方から投入した脱硫剤はCaOとNa2 CO3 の混合
物(CaO:Na2 CO3 =1:1)である。なお、脱
硫剤をインジェクションランスから脱燐用フラックスと
混合して吹き込み、浸漬フリーボード内に浮上させても
脱硫は促進するが、脱燐フラックス中の酸化鉄の存在に
より混合フラックス−溶銑界面の酸素ポテンシャルが高
くなるため、脱硫には不利な条件となり、脱硫率の大き
な向上は望めない。脱硫剤の効果を発揮するためには、
前述したように還元雰囲気に保たれているフリーボード
内に直接上方から添加する方法が最適である。
【0009】図2に、実験結果を示す。図から分かるよ
うに、浸漬フリーボードの中に脱硫剤を投入すると脱硫
剤投入が無い場合に比べて、同一スラグ塩基度で見た時
の同時脱硫率( 脱燐と同時に進行する脱硫率) が大きく
向上する。使用した脱硫剤は、前記したようにCaOと
Na2 CO3 を1:1に混合したものであるが、それぞ
れのサイズは、5〜20mmである。更に大きなサイズで
も構わないが、滓化に時間がかかる分、向上代が小さく
なる。また、脱硫剤としては、Na2 CO3 を含まない
CaOを主体としたフラックス、例えば、CaO−Ca
2 、CaO−Al23 −SiO2 、CaO−Al2
3 −SiO2 −MgO等でも同様の効果が得られる。
【0010】次に、本発明者らは、上記脱硫剤を浸漬フ
リーボード内に添加する処理を行う際、脱燐反応と脱硫
反応がインジェクションランスの浸漬深さと、浸漬フリ
ーボードの断面積に影響を受けるとの観点から、インジ
ェクションランスは浴深の7割まで浸漬し、フリーボー
ドの断面積を種々変えて脱燐脱硫への影響を調べた。
【0011】その結果を、図3に示す。取鍋内面断面積
に対する浸漬フリーボード内面断面積の比率が20%以
上で安定して高い同時脱硫率が得られている。しかし、
50%を超えると、溶銑中を浮上してきてフリーボード
内に入るフラックスの量が増え、COガスにより還元雰
囲気になっているフリーボード内における復燐反応が大
きく進行して、脱燐率が低下してしまう。したがって、
取鍋内面断面積に対する浸漬フリーボード内面断面積の
比率の適正範囲は、20%以上かつ50%以下である。
【0012】次に、インジェクションランスの適正な浸
漬深さについて検討した。取鍋内面断面積に対する浸漬
フリーボード内面断面積の比率を0.4(40%)一定
にして、インジェクションランスの浸漬深さを種々変更
して、脱燐および脱硫への影響を見た。
【0013】その結果を図4に示す。図から分かるよう
に、浴深に対するインジェクションランス浸漬深さの比
が0.5以上で脱燐率も同時脱硫率も安定して高い値が
得られている。この比が0.5より小さい場合は、イン
ジェクションフラックスの殆どが浸漬フリーボード内に
入ってしまい、前記したように還元雰囲気にさらされ
て、一旦浴内で脱燐したフラックスは復燐してしまい、
脱燐率が大きく低下してしまう。
【0014】
【実施例】以下に、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(内面直径:4.4m、内面断
面積:15.2m2 )、浸漬フリ−ボ−ドF、インゼク
ションランスRを使用して、溶銑脱燐脱硫処理を行っ
た。 2.溶銑成分 初期〔C〕=4.2〜4.5%、初期〔Si〕=0.0
8〜0.15%、初期〔Mn〕=0.30〜0.40
%、〔P〕および〔S〕の濃度については、表1に記
す。
【0015】3.溶銑量および溶銑浴の深さ 溶銑量;350t、溶銑浴の深さ;3.4m 4.インジェクションフラックス <原単位> 生石灰:15kg/t−溶銑、酸化鉄:22kg/t−
溶銑 ホタル石:3kg/t−溶銑、酸素ガス:2.8Nm3
/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(キャリア−ガス:N2 )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。 5.上方投入脱硫剤種類,原単位および投入タイミング 種類,原単位は表1に記す。タイミングはインジェクシ
ョン開始直後。 6.操業条件および結果 表1にまとめて記した。
【0016】
【表1】
【0017】表1から分かる様に、実施例1〜4は、前
記した各種技術ポイントを適正範囲に設定されているた
め、脱燐率85%以上、同時脱硫率70%以上を同時に
満足しており、良好な脱燐脱硫が起こっている。また、
実施例5, 6は、フリーボードの断面積が適正範囲から
外れているため、実施例5では同時脱硫率が67%に止
まっているし、実施例6では脱燐率が73%に止まって
いる。また、実施例7はランス浸漬深さが浅すぎて、脱
燐率が71%と低い値に止まっている。これに対して比
較例1は、脱硫剤の上方投入が無いので、同時脱硫率が
54%と極めて低い値しか得られていない。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、溶銑の脱燐と脱硫を効
率的に行えるので、脱燐脱硫フラックス原単位の低減が
図れると同時に、極低燐低硫鋼が容易に製造できること
から、コスト、品質の両面から多大な効果が得られ、本
発明がこの種の産業分野にもたらす効果は大きい。
【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】処理後スラグの塩基度と同時脱硫率の関係を示
す図。
【図3】取鍋内面断面積に対するフリーボード内面断面
積の比と脱燐率,同時脱硫率の関係を示す図。
【図4】浴深に対するインジェクションランス浸漬深さ
の比と脱燐率,同時脱硫率の関係を示す図。
【符号の説明】
A:脱硫剤 F:フリーボード R:インジェクションランス N1:インジェクションノズル P:溶銑 S:スラグ PL:溶銑鍋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊倉 政宣 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶銑鍋内の溶銑中に密閉型のフリーボー
    ドを浸漬し、溶銑中に浸漬したランスの先端からCaO
    系フラックスを溶銑中に吹き込んで、溶銑の脱燐脱硫を
    行う処理方法において、該脱燐脱硫処理中にCOガスで
    充たされた上記フリーボード内に、上方からCaO系お
    よびまたはNa2 CO3 系脱硫剤を投入することを特徴
    とする溶銑の脱燐脱硫方法。
  2. 【請求項2】 上記フリーボード内面の断面積が溶銑鍋
    内面の断面積の20%〜50%で、かつランスの浸漬深
    さが浴深の50%以上であることを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
JP34870697A 1997-12-04 1997-12-04 溶銑の脱燐脱硫方法 Withdrawn JPH11172314A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101246206B1 (ko) * 2011-02-25 2013-03-21 현대제철 주식회사 용선의 열원확보를 위한 열원재 및 이를 이용한 용선의 탈린 방법, 용선의 분진저감 방법
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CN104060049A (zh) * 2013-09-16 2014-09-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种脱硫脱磷剂和半钢同时脱硫脱磷的方法
CN104060050A (zh) * 2013-09-16 2014-09-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种脱硫脱磷剂和半钢同时脱硫脱磷的方法
CN104109734A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 攀钢集团西昌钢钒有限公司 钢水精炼脱磷剂及其应用

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