JPH11323419A

JPH11323419A - 溶銑精錬方法

Info

Publication number: JPH11323419A
Application number: JP7569899A
Authority: JP
Inventors: Hideshige Tanaka; 秀栄田中; Ichiro Kikuchi; 一郎菊地; Kazutoshi Kawashima; 一斗士川嶋; Atsushi Watanabe; 敦渡辺; Shigeru Inoue; 茂井上
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 1999-11-26
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP3458890B2

Abstract

(57)【要約】【課題】脱炭精錬前に行われる溶銑鍋や転炉型容器等
を用いた脱燐精錬において高い脱燐効率を得る。【解決手段】高炉溶銑にＣａＯ源と酸素源を添加して
脱燐処理を行うに際し、高炉溶銑を必要に応じて脱珪処
理し、Ｓｉ量が０．０７ｗｔ％以下の溶銑に対して脱燐
処理を行う。また好ましくは、脱燐処理開始時の溶銑温
度を１２８０℃以上、脱燐処理終了時の溶銑温度を１２
８０〜１３６０℃に調整して脱燐処理を行う。これによ
り従来に較べて飛躍的に高い脱燐効率が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は溶銑精錬方法、より
詳細には溶銑の脱燐処理を高効率で行うための精錬方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、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を行ってきた。しか
し、近年、鋼材品質に対する要求が高まる一方で、連続
鋳造の拡大、真空脱ガスや取鍋精錬等のような溶鋼の二
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、転炉での脱燐能力が低下してきた。これは、溶銑温
度が高いほど脱燐効率が低下するからである。

【０００３】このような背景の下、溶銑を予め精錬処理
し、特に燐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。この方法では、溶銑鍋
や転炉型容器等を用いて溶銑の脱燐精錬を行ない、この
脱燐された溶銑を他の転炉に移動して脱炭精錬を行なう
のが通常であり、例えば、特公平２−１４４０４号公報
や特公平３−７７２４６号公報では、上下両吹き機能を
備えた２基の転炉型容器のうちの一方を脱燐炉、他方を
脱炭炉として用い、特定の条件で溶銑の精錬を行う方法
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような溶
銑の脱燐精錬では一定のスラグボリュームが必要であ
り、脱炭吹錬に較べて低温操業であることからも造滓材
の滓化効率が悪くなり、結果として本来の脱燐効率が発
揮できないという問題があり、このため脱燐処理時間が
長くなり、精錬コストも高くならざるを得ない場合があ
った。また、鉄鉱石等の原料成分によっては高炉出銑中
にＰ等の不純物濃度が高くなることなどもあり、このよ
うな製銑側の操業条件の変動にも機動的に対応する必要
がある。

【０００５】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の課題を解決し、脱炭精錬前に行われる溶銑鍋や
転炉型容器等を用いた脱燐精錬を高効率で行うことがで
きる溶銑精錬方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな脱燐精錬において脱燐効率を高めるための条件につ
いて、主として溶銑成分、溶銑温度、媒溶材の添加条件
等の面から検討を行い、その結果、脱燐処理前の溶銑中
のＳｉ量を十分に低減させること、具体的にはＳｉ量を
０．０７ｗｔ％以下のレベルまで低減させ、このような
溶銑に対して脱燐処理を実施することにより、脱燐効率
を従来に較べて飛躍的に高めることができることを見い
出した。また、このような脱燐処理の際に脱燐処理開始
時の溶銑温度、脱燐終了時の溶銑温度を適切に制御する
こと、さらには媒溶材であるＣａＯ源と酸素源を所定の
条件で供給すること等により、脱燐効率がさらに向上す
ることが判った。さらに、溶銑の脱珪処理を取鍋を用い
て所定の条件で行うことにより、溶銑の低Ｓｉ化を安定
して達成できることも判った。

【０００７】従来、溶銑中のＳｉ量が低い方が脱燐効率
を高めるのに有利であることは定性的には知られてお
り、このため溶銑予備処理の一環として脱珪処理が行わ
れている。しかし、従来行われている溶銑の脱珪処理で
は、脱珪処理後の溶銑中のＳｉレベルは０．２ｗｔ％前
後が通常であり、また、このような脱燐処理前の溶銑中
のＳｉ量の低減化による効果も、脱燐効率が漸増する程
度と考えられきた。これに対して本発明では、脱燐処理
前の溶銑中Ｓｉの含有レベルを従来技術よりも１桁低い
レベル（０．０７ｗｔ％以下）とすることにより、飛躍
的に高い脱燐効率が得られることを見い出したものであ
る。

【０００８】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その特徴は以下の通りである。 [1] 溶銑にＣａＯ源と酸素源を添加して脱燐処理を行う
に際し、Ｓｉ量が０．０７ｗｔ％以下の溶銑に対して脱
燐処理を行うことを特徴とする溶銑精錬方法。 [2] 上記[1]の溶銑精錬方法において、溶銑を脱珪処理
してＳｉ量を０．０７ｗｔ％以下とし、しかる後、脱燐
処理を行うことを特徴とする溶銑精錬方法。

【０００９】[3] 上記[1]または[2]の溶銑精錬方法にお
いて、脱燐処理開始時の溶銑温度が１２８０℃以上であ
ることを特徴とする溶銑精錬方法。 [4] 上記[1]〜[3]のいずれかの溶銑精錬方法において、
脱燐処理終了時の溶銑温度が１２８０〜１３６０℃であ
ることを特徴とする溶銑精錬方法。 [5] 上記[2]〜[4]のいずれかの溶銑精錬方法において、
溶銑の脱珪処理として、少なくとも取鍋内での脱珪処理
を行ない、該取鍋内での脱珪処理では脱珪材として少な
くとも気体酸素を供給し、且つ該気体酸素の供給を溶銑
への吹き付け及び／又は溶銑内への吹き込みにより行う
ことを特徴とする溶銑精錬方法。

【００１０】[6] 上記[2]〜[4]のいずれかの溶銑精錬方
法において、溶銑の脱珪処理として、少なくとも取鍋内
での脱珪処理を行ない、該取鍋内での脱珪処理では脱珪
材として気体酸素及び／又は固体酸素源を供給し、これ
ら気体酸素及び／又は固体酸素源の供給量の調整により
溶銑温度の調整を行うことを特徴とする溶銑精錬方法。 [7] 上記[1]〜[6]のいずれかの溶銑精錬方法において、
脱燐処理において、ＣａＯ源と酸素源を脱燐処理容器内
の浴面または浴中の同一位置に供給することを特徴とす
る溶銑精錬方法。

【００１１】[8] 上記[1]〜[7]のいずれかの精錬方法に
おいて、脱燐処理を下記（ａ）の条件で行い、次いで下
記（ｂ）の条件で脱炭処理を行うことを特徴とする精錬
方法。（ａ）精錬容器において溶銑を粗鋼で要求されるＰ含有
量（鋼の成分規格値）以下に脱燐精錬する。（ｂ）前記脱燐精錬された溶銑を他の精錬容器である転
炉型容器に装入し、実質的に造滓材を装入することなく
脱炭精錬する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由とともに説明する。図１は、Ｓｉ量が０．１９ｗｔ％
の溶銑と０．０５ｗｔ％の溶銑をそれぞれ転炉型容器で
脱燐処理した場合（脱燐処理開始時の溶銑温度：１２８
０℃以上、脱燐処理終了時の溶銑温度：１２８０〜１３
６０℃、生石灰上置き添加）について、溶銑脱燐の進行
状況を調べた結果を示しており、Ｓｉ量：０．０５ｗｔ
％の溶銑の脱燐処理では、Ｓｉ量：０．１９ｗｔ％の溶
銑を脱燐処理した場合に較べて半分以下の時間で溶銑中
Ｐ量が最低レベルに達し、しかもそのレベルはＳｉ量：
０．１９ｗｔ％の溶銑を脱燐処理した場合に較べて低い
ことが判る。

【００１３】このような試験結果が得られたことから、
さらに、脱燐処理に供される溶銑中のＳｉ量が脱燐効率
に及ぼす影響を調べた。この試験では、脱燐処理前に脱
珪処理を行って溶銑中のＳｉ量を調整し、転炉型容器に
おいて図１の試験と同様に脱燐処理開始時の溶銑温度：
１２８０℃以上、脱燐処理終了時の溶銑温度：１２８０
〜１３６０℃、生石灰上置き添加の条件で脱燐処理を行
った。

【００１４】図２はその結果をＣａＯ源の添加量ととも
に示しており、脱燐処理に供される溶銑中のＳｉ量が
０．０７ｗｔ％以下になると、スラグの高塩基度化によ
り脱燐効率の指標となる燐分配Ｌｐ（＝（ｗｔ％Ｐ）／
［ｗｔ％Ｐ］，（ｗｔ％Ｐ）：スラグ中のＰ濃度，［ｗ
ｔ％Ｐ］：溶銑中のＰ濃度）が急激に上昇し、脱燐効率
の顕著な向上が認められる。また、脱燐効率は溶銑中の
Ｓｉ量が低減するにしたがって高くなり、溶銑中Ｓｉ量
が略０．０３ｗｔ％以下で最も高い脱燐効率が得られて
いる。

【００１５】以上の結果に基づき、本発明法ではＳｉ量
が０．０７ｗｔ％以下の溶銑に対して脱燐処理を行うこ
ととした。また、図２の結果から、脱燐処理前のより好
ましいＳｉ量は０．０５ｗｔ％以下、さらに好ましくは
０．０３ｗｔ％以下である。本発明法を実施するに際
し、脱燐処理前の溶銑中のＳｉ量が上記の上限値（０．
０７ｗｔ％、好ましくは０．０５ｗｔ％、特に好ましく
は０．０３ｗｔ％）を超えている場合には、脱珪処理を
行って溶銑中のＳｉ量を上限値以下にした後、脱燐処理
を行う。一般に高炉等から出銑される溶銑は０．３０〜
０．５０ｗｔ％程度のＳｉを含有しており、このような
通常のＳｉレベルの溶銑の場合には脱珪処理を行うこと
が必須となる。

【００１６】脱珪処理は、溶銑脱珪工程（例えば、鋳床
脱珪）或いは容器内での脱珪処理のいずれで実施しても
よい。容器内での脱珪処理では、容器として溶銑鍋や装
入鍋等の取鍋、トーピード等が用いられ、この容器内に
脱珪材を添加して撹拌することにより効率的な脱珪処理
を行うことができる。脱珪材としては固酸（通常、ミル
スケール等の酸化鉄）または気酸（気体酸素または酸素
含有ガス）の何れを用いてもよく、また両者を併用して
もよい。

【００１７】取鍋内で行う脱珪処理は、その溶銑保持形
状のために溶銑を十分に撹拌でき、このため他の溶銑脱
珪工程（例えば、鋳床やトーピードによる脱珪工程）よ
りも脱珪効率が良い。したがって、出銑された溶銑中の
Ｓｉ量が比較的高い場合には取鍋内での脱珪処理を実施
し、或いは鋳床脱珪を実施してから取鍋内での脱珪処理
を実施することが好ましい。また、従来から行われてい
る鋳床脱珪等は脱珪効率が低いだけでなく、脱珪材とし
て固酸（ミルスケール等）のみを用いるため溶銑温度が
低下する問題がある。これに対して、取鍋内で行う脱珪
処理では脱珪材として気体酸素を供給することができる
ため、溶銑温度の維持、安定化が容易であり、且つ固体
酸素源の供給も併用できるために溶銑温度の調整も容易
である。

【００１８】上記取鍋には、高炉溶銑を高炉鋳床を経て
直接受銑する所謂高炉鍋や、転炉等への溶銑装入を行う
ため高炉鍋から溶銑が移される所謂装入鍋等が含まれ
る。また、高炉鍋や装入鍋と類似の溶銑保持形状を有す
る鍋であれば、これも取鍋として使用可能である。取鍋
による脱珪処理は、これら高炉鍋、装入鍋等の取鍋の少
なくとも何れかで実施されればよい。

【００１９】図３は、取鍋内脱珪と鋳床脱珪を実施した
場合について、脱珪処理後の溶銑中Ｓｉ量と脱珪酸素効
率との関係を示している。同図によれば、鋳床脱珪では
処理後の溶銑中Ｓｉ量が低くなるにしたがって脱珪酸素
効率が大きく低下している。このため本発明条件である
Ｓｉ量：０．０７ｗｔ％以下まで脱珪するには長時間の
処理が必要となり、このような脱珪処理は実操業での実
用性に欠ける。これに対して、取鍋内脱珪では鋳床脱珪
に較べて高い脱珪酸素効率が得られており、本発明条件
であるＳｉ量：０．０７ｗｔ％以下（好ましくは、０．
０５ｗｔ％以下、さらに好ましくは０．０３ｗｔ％）ま
で効率的に脱珪するには、取鍋内脱珪を実施するのが好
ましいことが判る。

【００２０】また、上述したように取鍋内での脱珪処理
は通常気酸を供給して行われるため、溶銑のハンドリン
グや下工程の精錬に影響するような溶銑温度の低下を生
じる恐れは全くなく、溶銑温度の確保及び温度調整が容
易であり、また、必要に応じて気酸供給を固酸供給に切
り替え、若しくは気酸供給と固酸供給を併用することに
より、溶銑温度を調整して所望のレベルに安定化させる
ことも容易である。

【００２１】また、溶銑の脱珪処理では脱珪幅（Δ％Ｓ
ｉ）が大きくなるとスラグフォーミングが顕著になり、
事実上操業ができなくなる場合がある。したがって、全
脱珪幅が比較的大きい場合には、鋳床脱珪を実施した
後、取鍋内脱珪を実施し、１つの脱珪工程での脱珪幅を
小さくすることによりスラグフォーミングを抑制するこ
とが好ましい。また、このように脱珪処理を２工程で行
い、１つの工程での脱珪幅を小さくすることにより、特
に取鍋内脱珪後の除滓時間が短くて済むため有利であ
る。

【００２２】先に述べたように取鍋内での脱珪処理は、
脱珪材として気酸を供給することにより脱珪効率が高め
られ且つ溶銑温度の低下が防止される点に大きな特徴が
あり、したがって、この脱珪処理では脱珪材の一部また
は全部として気酸を用いることが好ましい。なお、本発
明で使用する気体酸素（気酸）としては、酸素ガス、酸
素含有ガスのいずれでもよい。この気酸の取鍋内への供
給方法としては、(1)上吹ランスで上方から溶銑に吹き
付ける方法、(2) インジェクションランスを通じて溶銑
内に吹き込む方法、(3) 取鍋本体に設けられた底吹ノズ
ル等の吹込みノズルを通じて溶銑内に吹き込む方法等が
採用でき、これらの何れかまたは２つ以上の方法の組み
合わせにより気酸の供給を行うことができる。

【００２３】また、取鍋内での脱珪処理の他の特徴は溶
銑の十分な撹拌が得られる点にあり、この溶銑の撹拌は
溶銑内に気酸または他の撹拌ガス（例えば、窒素ガス）
を吹き込むことにより実現できる。その具体的な方法と
しては、上述したインジェクションランスを通じてガス
を溶銑内に吹き込む方法、吹込みノズルを通じてガスを
溶銑内に吹き込む方法等が採用でき、これらの何れかま
たは２つ以上の方法の組み合わせにより実施可能であ
る。

【００２４】通常、取鍋内の脱珪処理では造滓材と必要
に応じて固酸が供給されるが、これらの固体添加材の供
給方法としては、(1)上置き添加による方法、(2)上吹き
ランスを通じて上方から溶銑に吹き付ける方法、(3)イ
ンジェクションランスを通じて溶銑内に吹き込む方法等
が採用でき、これらの何れかまたは２つ以上の方法の組
み合わせにより固体添加材の供給を行うことができる。
但し、固体添加材の供給としては、上記(1)、(2)の方法
よりも(3)の方法の方が、固体添加材の運動エネルギー
を利用して溶銑の撹拌力を高めることができるため、脱
珪効率を高める上で有利である。通常、造滓材としては
石灰粉等のＣａＯ源が、また固酸としてはミルスケール
や焼結粉等が供給される。

【００２５】図４は取鍋を用いた脱珪処理状況の一例を
示しており、この例では上吹きランスを通じて気酸（酸
素ガス）が吹き込まれ、インジェクションランスを通じ
て石灰粉等の造滓材（気送ガス：Ｎ_２）が吹き込まれ、
さらに必要に応じて焼結粉やミルスケール等の固酸が取
鍋上方から上置き装入できるようになっている。このよ
うな取鍋による脱珪処理の操業条件の一例を挙げると、
１５０ｔｏｎ高炉鍋で気酸供給を主体とした溶銑脱珪処
理を行う場合、上吹きランスによる気酸供給量：２５０
０Ｎｍ^３／ｈｒ、インジェクションランスによる石灰粉
（造滓材）供給量：２００ｋｇ／分程度の操業条件とな
る。

【００２６】また、後述する脱燐処理開始時の溶銑温度
を確保するために、必要に応じて脱珪処理において溶銑
の温度調整を行うことが好ましい。この温度調整は、脱
珪剤として固酸及び気酸を適宜選択して添加することに
より行うことができるが、上述したように取鍋内脱珪の
方が溶銑温度の調整を有利に実施することができる。

【００２７】脱燐処理はＳｉ量が０．０７ｗｔ％以下の
溶銑に対してＣａＯ源と酸素源を添加して行われる。通
常、この脱燐処理は溶銑鍋や転炉型容器等を用いて行う
が、使用する容器に特別な制約はなく、場合によって
は、同一容器内で脱珪処理と脱燐処理を順次実施しても
よい。この場合は、脱珪処理後に少なくとも一部除滓
し、しかる後脱燐処理を行う。媒溶材であるＣａＯ源と
しては、通常は生石灰が用いられるが、これに限定され
るものではない。これら媒溶材や固酸は上置き添加やイ
ンジェクション等の方法で容器内に添加される。また、
気酸については、一般に酸素ガスをランスや底吹きノズ
ル等を用いて溶銑に吹き込み及び／又は吹き付ける等の
方法で添加される。

【００２８】脱燐処理の実施方法や処理条件に特別な制
約はないが、脱燐処理を特に高効率に行うためには、以
下のような条件で脱燐処理を行うことが好ましい。 (1) 脱燐処理開始時の溶銑温度を１２８０℃以上（より
好ましくは、１３２０℃以上）とする。 (2) 脱燐処理終了時の溶銑温度を１２８０〜１３６０℃
（より好ましくは、１３００〜１３４０℃）とする。 (3) ＣａＯ源と酸素源を脱燐処理容器内の浴面または浴
中の同一位置に供給する。 (4) 媒溶材の一部または全部として、ＦｅＯ−ＣａＯ系
媒溶材を添加する。

【００２９】ここで、先ず上記(1)の条件について説明
すると、本発明法のように低Ｓｉの溶銑を脱燐処理する
方法ではスラグの塩基度（＝ＣａＯ／ＳｉＯ_２）が上昇
するため融点が上がり、媒溶材の初期滓化が不十分にな
って脱燐効率の低下を招き易い。このような脱燐効率の
低下を防止するためには、脱燐処理開始時の溶銑温度を
基準値以上に設定することによって初期滓化を促進し、
早期に溶融ＦｅＯを生成させることが有効である。この
ため脱燐処理開始時の溶銑温度を１２８０℃以上、より
好ましくは１３２０℃以上とすることが好ましい。

【００３０】図５は、脱燐処理を転炉型容器で行った場
合と溶銑鍋で行った場合について、脱燐処理開始時の溶
銑温度と脱燐効率との関係（脱燐処理終了時の溶銑温
度：１２８０〜１３６０℃、脱燐処理前の溶銑中Ｓｉ
量：０．０７ｗｔ％以下、転炉型容器：生石灰上置き添
加、溶銑鍋：生石灰上置き＋一部インジェクション添
加）を示したもので、脱燐処理開始時の溶銑温度を１２
８０℃以上、より好ましくは１３２０℃以上とすること
により、特に優れた脱燐効率（燐分配Ｌｐ）が得られる
ことが判る。また、同図によれば、溶銑鍋による脱燐処
理に較べて転炉型容器による脱燐処理の方が撹拌効率が
高いため、処理時間が限られているという制約の中で、
より高い脱燐効率が得られていることが判る。

【００３１】さらに、脱燐処理開始温度を上記のように
高目に設定することにより、鉄ロス（スラグ中に懸濁す
る粒鉄ロス）を低減できるため好ましい。図６は脱燐処
理開始時の溶銑温度が脱燐精錬中のスラグへの鉄ロスに
及ぼす影響を示したもので、同溶銑温度が１２８０℃以
上、より好ましくは１３２０℃以上において鉄ロスが顕
著に低減していることが判る。したがって、以上の観点
からも脱燐処理開始時の溶銑温度は１２８０℃以上、好
ましくは１３２０℃以上とすることが望ましい。

【００３２】次に、上記(2)の条件について説明する
と、溶銑の脱燐効率は溶銑温度が比較的低いほうが平衡
論的には良好であるが、溶銑温度が低すぎると媒溶材の
滓化が不十分となるために脱燐効率は却って低下し、し
たがって操業上限られた時間内で脱燐するので脱燐処理
温度には脱燐効率の面から適正な範囲が存在する。この
適正温度範囲は、脱燐処理終了時の溶銑温度で１２８０
〜１３６０℃、より好ましくは１３００〜１３４０℃で
あり、この溶銑温度で脱燐処理を終了することにより良
好な脱燐効率を確保することができる。

【００３３】図７は、脱燐処理を転炉型容器で行った場
合の脱燐処理終了時の溶銑温度と脱燐効率との関係（脱
燐処理開始時の溶銑温度：１２８０℃以上、脱燐処理前
の溶銑中Ｓｉ量：０．０７ｗｔ％以下、生石灰上置き添
加）を示したもので、脱燐処理終了時の溶銑温度を１２
８０〜１３６０℃、より好ましくは１３００〜１３４０
℃とすることにより、特に優れた脱燐効率（燐分配Ｌ
ｐ）が得られることが判る。

【００３４】さらに、上記(3)の条件については、Ｃａ
Ｏ源と酸素源を脱燐処理容器内の浴面または浴中の同一
位置に供給すること、つまり供給された酸素源によるＦ
ｅＯの生成ポイントにＣａＯ源を同時供給することによ
り、ＣａＯ＋ＦｅＯの反応による滓化が促進され、この
結果、脱燐効率が高められる。

【００３５】図８は、転炉型容器を用いた脱燐処理（脱
燐処理終了時の溶銑温度：１２８０〜１３６０℃、脱燐
処理前の溶銑中Ｓｉ量：０．０７ｗｔ％以下）におい
て、ＣａＯ源と酸素源を容器内の浴面または浴中の別々
の位置に供給した場合（生石灰：上置き添加、気体酸
素：上吹き）と、ＣａＯ源と酸素源を容器内の浴面また
は浴中の同一位置に供給した場合（生石灰＋気体酸素：
上吹き）について、脱燐処理開始時の溶銑温度と脱燐効
率との関係を示している。同図によれば、ＣａＯ源と酸
素源を容器内の浴面または浴中の同一位置に供給する方
が、ＣａＯ源と酸素源を容器内の浴面または浴中の別々
の位置に供給するよりも、相対的に優れた脱燐効率（燐
分配Ｌｐ）が得られることが判る。

【００３６】また、上記(4)の条件については、媒溶材
の一部または全部にＣａＯ源と酸素源を含むＦｅＯ−Ｃ
ａＯ系媒溶材を用いることにより、ＣａＯ源と酸素源を
容器内の浴面または浴中の同一位置に供給する上記(3)
の場合と同等の作用効果が得られる。このＦｅＯ−Ｃａ
Ｏ系媒溶材としては、カルシウムフェライト、カルシア
とフェライトの混合物の焼結物等を用いることができ
る。

【００３７】図９は、転炉型容器を用いた脱燐処理（脱
燐処理終了時の溶銑温度：１２８０〜１３６０℃、脱燐
処理前の溶銑中Ｓｉ量：０．０７ｗｔ％以下）におい
て、ＣａＯ源（媒溶材）として生石灰を用い、このＣａ
Ｏ源と酸素源を容器内の浴面または浴中の別々の位置に
供給した場合（生石灰：上置き添加、気体酸素：上吹
き）と、媒溶材としてＦｅＯ−ＣａＯ系媒溶材（ＦｅＯ
＋ＣａＯの混合焼結物）を用いた場合（媒溶材：上置き
添加、気体酸素：上吹き）について、脱燐処理開始時の
溶銑温度と脱燐効率との関係を示している。同図によれ
ば、媒溶材としてＦｅＯ−ＣａＯ系媒溶材を使用する方
が、ＣａＯ源と酸素源を容器内の浴面または浴中の別々
の位置に供給するよりも、相対的に優れた脱燐効率（燐
分配Ｌｐ）が得られることが判る。

【００３８】また、図５にも示されるように、本発明法
は脱燐処理を転炉型容器を用いて行う場合に特に大きな
効果が得られる。これは、転炉型容器は取鍋やトーピー
ドに較べてフリーボードが大きいために撹拌動力を大き
くすることができ、これにより迅速な滓化とＰの物質移
動が生じるためである。

【００３９】上述したように本発明の溶銑精錬方法では
高い脱燐効率が得られるために、Ｐ濃度の高い鉄鉱石等
の原料を使用することによって高炉溶銑中のＰ濃度が高
くなっても、従来に較べて処理時間や媒溶材の増大など
の負荷を軽減することができ、このため、溶銑成分の変
動にも柔軟に対応できる。また、上記のように高い脱燐
効率が得られるため、従来法に較べ同一脱燐量における
スラグ生成量を少なくすることができ、このことによっ
ても従来に較べて溶銑成分の変動に柔軟に対応できる。

【００４０】また、脱燐処理を転炉型容器を用いて行う
場合、この転炉型容器に溶銑を装入するに先立ち、当該
転炉型容器に装入すべきスクラップの全量を装入すると
容易にスクラップが溶解し、脱燐精錬された溶銑の生産
量を増加させることができる。本発明の上記精錬法にお
ける脱燐精錬、特に転炉型容器による脱燐精錬では脱燐
精錬時間を従来より短縮できるので、脱燐精錬を行う転
炉に溶銑を装入するに先立ち、装入すべきスクラップの
全量を装入することが時間的に可能となる。また、脱燐
精錬される溶銑は炭素量が高いためにスクラップを容易
に溶解するので、比較的大量のスクラップの装入が可能
である。また、従来の溶銑脱燐銑を用いたレススラグ吹
錬（脱炭）では、熱容量不足からスクラップ溶解がほと
んどできず、生産弾力性に乏しいという問題があった
が、本発明法によれば脱燐処理工程において通常レベル
のスクラップ使用量を確保することができる。

【００４１】また、上記のように転炉型容器にスクラッ
プを装入する際に、装入すべきスクラップの一部または
全部として、脱燐処理工程及び／又は脱炭処理工程で生
成したスラグの磁選屑を用いることができ、これにより
溶銑温度が比較的低い場合でもスラグ生成が円滑とな
り、脱燐精錬終点でのＰ含有量が安定して低くなる。磁
選屑とは、脱燐処理工程、脱炭処理工程において発生し
たスラグを磁選機にかけて選別した粒鉄等を多く含む部
分（通常、Ｆｅ：約５０ｗｔ％程度）である。

【００４２】ところで、取鍋や転炉型容器等の精錬容器
で溶銑の脱燐精錬を行ない、この脱燐精錬された溶銑を
他の転炉型容器に移して脱炭精錬を行なう製鋼法では、
発生するスラグ量を従来に較べて減少させることができ
るが、最近の傾向として製鋼スラグ量のさらなる低減化
が望まれている。この点、例えば上述した特公平２−１
４４０４号公報では、脱炭精錬で発生するスラグを脱燐
精錬で使用することにより、製鋼プロセス全体で発生す
るスラグ量を減少させる技術を開示しているが、これだ
けでは最近の製鋼スラグ発生量の低減化の要求に十分応
えることはできない。

【００４３】また、脱炭精錬においては、高価なマンガ
ン合金の使用を節約するためにマンガン鉱石を装入し、
これを還元して溶鋼中のＭｎ含有量を高めることが一部
実施されているが、マンガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還
元歩留りは必ずしも十分とは言えない現状にある。例え
ば、上記特公平２−１４４０４号公報が開示する技術で
は、脱炭精錬で発生するスラグに含まれているＭｎＯを
有効に利用することなく系外に排出している。その結
果、脱炭精錬で新たに造滓材を添加することによりスラ
グ中のＭｎＯを希釈しており、このことが装入したマン
ガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還元歩留りを低下させる要
因の１つとなっている。

【００４４】このような問題に対して、本発明法に従い
Ｓｉ量を十分に低減化した溶銑に対して高効率の脱燐処
理を実施することにより、溶銑を通常の粗鋼成分のＰ含
有量（所謂鋼の成分規格値、通常０．０２ｗｔ％以下）
まで脱燐精錬し、続く脱炭処理工程においては実質的に
造滓材を装入することなく（したがって、定常的にスラ
グを排出することなく）、且つ実質的に脱炭精錬のみを
行なうことにより、製鋼スラグ発生量のさらなる低減化
と精錬効率の向上を図ることができることが判った。

【００４５】以下に、このような製鋼法を適用する場合
における本発明法の好ましい実施態様を示す。 [1] 脱燐処理を下記（ａ）の条件で行い、次いで下記
（ｂ）の条件で脱炭処理を行なう精錬方法。（ａ）本発明法に従い、第１の精錬容器において溶銑を
粗鋼で要求されるＰ含有量（鋼の成分規格値）以下に脱
燐精錬する。（ｂ）前記脱燐精錬された溶銑を第２の精錬容器である
転炉型容器に装入し、実質的に造滓材を装入することな
く脱炭精錬する。

【００４６】[2] 上記[1]の精錬方法において、脱炭処
理工程では、脱炭精錬後の溶鋼を出鋼するとともに、該
脱炭精錬中に増加したスラグ量に相当するスラグのみを
必要に応じて排出する。 [3] 上記[1]または[2]の精錬方法において、脱炭精錬を
行う転炉型容器内にマンガン鉱石を装入し、脱炭精錬終
点における溶鋼中のＭｎ含有量を、粗鋼で要求されるＭ
ｎ規格値の上限以内において高める。 [4] 上記[3]の精錬方法において、装入されるマンガン
鉱石に含まれるＳｉＯ_２量に応じ、所定の塩基度（Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ_２）が確保されるようＣａＯを含む造滓材を
装入する。

【００４７】[5] 上記[1]〜[4]のいずれかの精錬方法に
おいて、脱炭精錬を行う転炉型容器内に脱燐精錬された
溶銑を装入するに先立ち、当該転炉型容器内にスラグ固
化剤を装入する。 [6] 上記[5]の精錬方法において、スラグ固化剤として
軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトを用いる。 [7] 上記[1]〜[6]のいずれかの精錬方法によるチャージ
を、一連の精錬操業において８０％以上の割合で実施す
る。

【００４８】また、上記[1]〜[7]の実施態様は、特に脱
燐処理を転炉型容器で行なうこと、つまり異なる転炉型
容器において脱燐精錬と脱炭精錬を順次行うことが最も
効率的であり、この場合の好ましい実施態様は以下の通
りである。 [8] 上記[1]〜[7]のいずれかの精錬方法において、脱燐
処理を行なう第１の精錬容器として転炉型容器を用いる
とともに、該転炉型容器に溶銑を装入するに先立ち、当
該転炉型容器内に装入すべきスクラップの全量を装入す
る。

【００４９】[9] 上記[8]の精錬方法において、装入す
べきスクラップの一部または全部として、脱燐処理工程
及び／又は脱炭処理工程で生成したスラグの磁選屑を用
いる。 [10] 上記[8]または[9]の精錬方法において、脱炭精錬
を脱燐精錬時間以内で行う。以下、上記[1]〜[10]の精錬方法を実施する理由ないし
作用効果について説明する。

【００５０】上記[1]の方法：本発明法に従いＳｉ量を
十分に低減化した溶銑に対して高効率の脱燐処理を実施
することにより、溶銑は粗鋼のＰ含有量（鋼の成分規格
値）まで容易に脱燐精錬されるので、引き続き行われる
脱炭精錬においてはＰを精錬するための焼石灰等の造滓
材を装入する必要がなく、その分スラグ発生量を低減で
きるとともに、脱炭精錬を極めて簡素化でき、精錬時間
も短縮できる。したがって、全体として製鋼能率を向上
させることができる。

【００５１】上記[2]の方法：脱炭精錬においては実質
的に造滓材を装入しないが、溶銑装入に先立ち軽焼ドロ
マイト等を炉体寿命延長のために装入することがあるの
で、スラグ量がある程度増加することがある。このよう
な場合には必要に応じて増加した分の炉内スラグを排出
する。

【００５２】上記[3]の方法：高炉溶銑のＭｎ含有量は
通常０．２〜０．３ｗｔ％であり、脱燐精錬された溶銑
のＭｎ含有量は通常０．１５〜０．２５ｗｔ％である。
また、脱炭精錬においても同程度である。一方、粗鋼の
Ｍｎ含有量（規格値）は鋼種によって異なるが、低炭素
鋼では例えば０．４０〜０．６０ｗｔ％、高マンガン鋼
では例えば１．０〜１．２ｗｔ％である。従来の精錬法
では、脱炭処理工程においても実質的な脱燐精錬が行わ
れるため、スラグ中のＦｅＯ濃度を高くする必要があ
る。また、造滓材も添加するためスラグ中のＭｎＯ濃度
が稀釈化される。したがって、脱炭処理工程においてマ
ンガン鉱石を装入しても十分なＭｎ歩留まりが得られ
ず、このため脱燐精錬後の出鋼時において高価なマンガ
ン合金を添加して規格値としている。

【００５３】これに対して本発明の上記精錬法では、脱
炭処理工程において実質的な脱燐精錬を行う必要がない
ためにスラグ中のＦｅＯ濃度を高くする必要がなく、ま
た、実質的に新たな造滓材を添加しないためスラグ中の
ＭｎＯ濃度を高く維持することができる。このためマン
ガン鉱石を装入しても効率よく還元されて高いＭｎ歩留
まりが得られる。したがって、マンガン鉱石の装入によ
り溶鋼中のＭｎ含有量を粗鋼のＭｎ含有量の上限値（Ｍ
ｎ規格値）まで高めておくことができ、より経済的な精
錬操業が可能となる。

【００５４】上記[4]の方法：通常、マンガン鉱石は１
０ｗｔ％以下のシリカ（ＳｉＯ_２）を含んでいるので、
マンガン鉱石の装入量が多い場合にはスラグの塩基度
（ＣａＯ／ＳｉＯ_２）が低下する。そこで、ＣａＯを含
む造滓材を装入することにより溶銑への復燐を防止し、
併せて炉体の溶損を抑制する。上記[5]の方法：脱炭精錬を行う転炉型容器内に脱燐精
錬された溶銑を装入するに先立ち、転炉型容器内にスラ
グ固化剤を装入しておくと、脱燐溶銑を装入した際の溶
銑の突沸現象を抑える作用があり、安全な操業が担保さ
れる。

【００５５】上記[6]の方法：スラグ固化剤としては、
煉瓦屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等を用
いることができるが、その中でも溶解性、経済性、更に
は炉体寿命を延長できる点から軽焼ドロマイト及び／又
は生ドロマイトが最も望ましい。

【００５６】上記[7]の方法：溶銑中のＭｎ及びマンガ
ン鉱石中のＭｎの還元歩留は、１日の全チャージに対す
る本発明の上記精錬法の実施チャージ数によって大きく
変化し、本発明による上記精錬法の実施チャージ数を全
チャージ数の８０％以上の割合とすれば、Ｍｎ歩留まり
（転炉に装入した全Ｍｎ量（＝スラグ中のＭｎ量とマン
ガン鉱石中のＭｎ量の合計）に対する出鋼された溶鋼中
のＭｎ量の比（％））が、約６０％以上となるため好ま
しい。なお、他のチャージ（全チャージ数の２０％未満
のチャージ）については、通常の精錬法（脱燐精錬と脱
炭精錬を同一吹錬において行う精錬操業）で行ってよ
い。

【００５７】上記[8]の方法：脱燐精錬を行う転炉型容
器に溶銑を装入するに先立ち、その転炉型容器内に装入
すべきスクラップの全量を装入すると容易にスクラップ
が溶解し、脱燐精錬された溶銑の生産量を増加させるこ
とができる。本発明の上記精錬法における脱燐精錬、特
に転炉型容器による脱燐精錬では脱燐精錬時間を従来よ
り短縮できるので、脱燐精錬を行う転炉に溶銑を装入す
るに先立ち、装入すべきスクラップの全量を装入するこ
とが時間的に可能となる。また、脱燐精錬される溶銑は
炭素量が高いためにスクラップを容易に溶解するので、
比較的大量のスクラップの装入が可能である。また、従
来の溶銑脱燐銑を用いたレススラグ吹錬（脱炭）では、
熱容量不足からスクラップ溶解がほとんどできず、生産
弾力性に乏しいという問題があったが、本発明法によれ
ば脱燐処理工程において通常レベルのスクラップ使用量
を確保することができる。

【００５８】上記[9]の方法：脱燐精錬において装入す
べきスクラップの一部または全部として、脱燐精錬及び
／又は脱炭精錬で生成したスラグを磁選して得られた磁
選屑を用いることにより、溶銑温度が比較的低い場合で
もスラグ生成が円滑となり、脱燐精錬終点でのＰ含有量
が安定して低くなる。上記[10]の方法：脱炭精錬を脱燐精錬時間内において
行うことにより、脱燐精錬された溶銑を待ち時間なしに
脱炭精錬することができ、製鋼能率を向上させることが
できる。

【００５９】以下に、上述した[1]〜[10]の精錬法の詳
細を、好ましい実施形態に基づいて説明する。なお、以
下は脱燐精錬を転炉型容器を用いて行う場合を例に説明
するが、脱燐精錬は取鍋、トピードまたは特別に設計し
た精錬容器で行ってもよい。通常、転炉型容器で行われ
る脱燐精錬では、溶銑装入後、ランス等から酸素を吹錬
するとともに、造滓材として所定量の焼石灰等を装入し
てＣａＯ、ＳｉＯ_２、ＦｅＯ等を主成分とするスラグを
生成させ、溶銑からＰを除去する。そして、溶銑の脱燐
精錬終了後、倒炉して出鋼口を介して取鍋に出湯を行
う。

【００６０】従来の溶銑の脱燐精錬の概要（一例）を図
１０に示す。この例では、転炉型容器内へのスクラップ
装入に続いて、例えば溶銑３４０ｔｏｎを装入した後、
さらに、造滓材としての焼石灰（６ｔｏｎ／ｃｈ），ホ
タル石（０．６ｔｏｎ／ｃｈ）、必要に応じて生ドロマ
イト等を装入しながら、酸素吹錬を約１３分間行う。そ
の後、溶銑とスラグの分離を行うためにリンスを３分間
程度行う。さらにその後、スラグフォーミングの鎮静化
のために約４分間待ち、しかる後出湯する。図に示す例
では脱燐精錬時間は約３６分である。

【００６１】本発明の上記精錬法により３４０ｔｏｎ転
炉型容器を用いて行われる脱燐精錬の概要（一例）を図
１１に示す。また、この本発明による精錬と上記従来例
について、脱燐精錬前後および脱炭精錬前後での溶銑の
成分組成を表１に、精錬時間配分を表２にそれぞれ示
す。表１に示すように従来例では脱燐処理前の溶銑のＳ
ｉ含有量は０．３〜０．５ｗｔ％程度であるのに対し
て、本発明による精錬では脱燐処理前の溶銑のＳｉ含有
量は０．０７ｗｔ％以下である。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】本発明による精錬では、Ｓｉ含有量が０．
０７ｗｔ％以下の溶銑を脱燐精錬するため、表１に示す
ようにスラグ量は従来例（４０〜５０ｋｇ／ｔｏｎ）よ
りも少なく、１０ｋｇ／ｔｏｎ以下である。また、本発
明による精錬では、従来例より塩基度が高く且つより少
ないスラグ量で脱燐精錬を行っているにもかかわらず、
Ｐが通常粗鋼で要求されている成分規格値：０．０２ｗ
ｔ％以下に精錬されている。このため続く脱炭精錬にお
いては実質的な脱燐精錬が行われる必要がない。

【００６５】また、表２に示されるように本発明による
精錬では、スラグ量が少ないために脱燐精錬中における
スラグフォーミングも少なく、このため鎮静時間（従来
例では４分）を必要とせず、また、出鋼後の排滓時間を
従来の３．１分から１．０分に短縮できた。このため脱
燐精錬時間は従来の３６分から２９分に短縮でき、脱炭
精錬時間（２９分）と同程度となった。これに対して従
来例の脱燐精錬時間は３６分であり、仮に脱炭精錬時間
が上記と同じ２９分であるとすると、脱炭精錬を行う転
炉型容器は約７分間の非稼働時間を生じることになる。

【００６６】なお、通常の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、溶
銑中のＰが除去される。したがって、このような脱燐反
応を促進するためにはスラグ中のＦｅＯ濃度を高くする
必要があり、このため図１１に示すように脱燐吹錬中期
に鉄鉱石やミルスケールを装入することが好ましい。ま
た、スラグフォーミングを抑制するために、図１１に示
すように必要に応じて適量（例えば、０．５ｔｏｎ／ｃ
ｈ程度）のコークスが装入される。また、脱燐処理にお
いては、脱燐精錬を効率化し且つ精錬時間の短縮化を図
るため、スラグの塩基度を１．５〜５程度とすることが
好ましい。

【００６７】上記脱燐精錬された溶銑は他の転炉型容器
に移され、引き続き脱炭精錬される。本発明による精錬
法において３００ｔｏｎ転炉型容器を用いて行った脱燐
精錬の概要（一例）を図１２に示す。本発明の上記精錬
法では、脱炭処理工程は基本的に脱炭精錬のみを目的と
するため、吹錬する酸素量を多くすることが好ましい。
また、溶銑のＰ含有量は既に規格値（０．０２ｗｔ％）
以下となっているため、従来多く使用している焼石灰等
の造滓材は、一連の操業における最初のチャージ以外は
原則として装入しない。

【００６８】したがって、上記脱炭精錬においてはスラ
グの増加は少ない。但し、この脱炭精錬では溶銑装入に
先立って軽焼ドロマイト等を炉体寿命延長のために装入
することがあるので、スラグ量がある程度増加すること
がある。このような場合には必要に応じて炉内スラグを
排出する。その結果、表１に示すように炉内に生成する
スラグ量は１０〜３０ｋｇ／ｔｏｎ程度であり、従来例
（２５〜３５ｋｇ／ｔｏｎ）に較べてかなり少ない。し
かも、スラグは出鋼後においても原則として炉内に残留
させるため、排出するスラグ量は従来例（２０〜３０ｋ
ｇ／ｔｏｎ）と較べて大きく減少する。

【００６９】本発明の上記精錬法における脱炭精錬で
は、マンガン鉱石を可能な範囲で装入することが好まし
い。先に述べたように従来の精錬法では、脱炭処理工程
においても実質的な脱燐精錬が行われるため、スラグ中
のＦｅＯ濃度を高くする必要がある。また、造滓材も添
加するためスラグ中のＭｎＯ濃度が稀釈化される。した
がって、脱炭処理工程においてマンガン鉱石を装入して
も十分なＭｎ歩留まりが得られず、このため脱燐精錬後
の出鋼時において高価なマンガン合金を添加して規格値
としている。

【００７０】これに対して本発明の上記精錬法では、脱
炭処理工程において実質的な脱燐精錬を行う必要がない
ため、スラグのＦｅＯ濃度を高くする必要がなく、加え
て、実質的に新たな造滓材を添加しないためスラグ中の
ＭｎＯ濃度を高く維持することができる。このため脱炭
処理工程でマンガン鉱石（例えば、Ｍｎ：約５０ｗｔ
％、Ｆｅ：約１０ｗｔ％以下、ＳｉＯ_２：約１０ｗｔ％
以下）を装入しても効率よく還元されて高いＭｎ歩留ま
りが得られる。したがって、マンガン鉱石の装入により
溶鋼のＭｎ含有量を、粗鋼のＭｎ含有量の上限値（Ｍｎ
規格値）まで高めておくことができ、より経済的に精錬
操業が可能となる。

【００７１】マンガン鉱石は高価なマンガン合金の添加
量を最小限にするために、必要な限度でなるべく多量に
装入することが好ましい。上述したように本発明の精錬
法では、脱炭精錬におけるスラグのＦｅＯ濃度が低く、
且つスラグのＭｎＯ濃度は吹錬前から高く維持されてい
るので、装入したマンガン鉱石の大部分が還元され、高
いＭｎ歩留まりが得られる。

【００７２】しかし、通常マンガン鉱石は１０ｗｔ％以
下のシリカ（ＳｉＯ_２）を含んでいるため、マンガン鉱
石の装入量が多いとスラグの塩基度（ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ_２）が低下するおそれがあり、この場合には焼石灰等
のようなＣａＯを含む造滓材を装入し、溶鋼への復燐を
防止するとともに、炉体の溶損を抑制することが好まし
い。

【００７３】さらに、本発明の上記精錬法における脱炭
精錬では、脱炭精錬を行う転炉型容器内に脱燐精錬され
た溶銑を装入するに先立ち、当該転炉型容器内にスラグ
固化剤を装入することが好ましい。スラグ固化剤は脱燐
溶銑を装入した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があ
り、これにより操業の安全性が確保される。スラグ固化
剤としては、煉瓦屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロ
マイト等の１種または２種以上を用いることができる。

【００７４】また、上記のスラグ固化剤の中でも、溶解
性、経済性、さらには炉体寿命を延長できるという点か
ら、軽焼ドロマイトと生ドロマイトが特に好ましい。す
なわち、スラグ固化剤として軽焼ドロマイト及び／又は
生ドロマイトを添加すると、これらが脱炭精錬中におい
て十分にスラグに溶解し、ＭｇＯ濃度を高める作用があ
る。また、このようなスラグはスラグ自体がＭｇＯを溶
解度限まで含有しているため、マグネシヤ（ＭｇＯ）煉
瓦からなる炉体煉瓦の損耗を抑制し、炉体寿命を延長さ
せる効果がある。

【００７５】さらに、脱炭精錬においては、溶鋼の出鋼
後において炉体を傾動し、炉内に残留させたスラグを炉
体内張り煉瓦に付着させる、所謂スラグコーティングを
行うことが好ましい。このスラグコーティングは炉体寿
命の延長に大きく貢献し、この結果、脱炭精錬用の転炉
型容器は脱燐精錬用の転炉型容器と同等の炉体寿命を維
持できる。

【００７６】また、このスラグコーティングにより脱炭
精錬用の転炉型容器から排出されるスラグは最大でも約
１０ｋｇ／ｔｏｎであり、少ない場合には全く排出しな
い。既に述べた通り、脱燐精錬で発生するスラグ量も１
０ｋｇ／ｔｏｎ以下であり、その一部はリサイクルでき
るので、粗鋼１ｔｏｎ当たり外部に排出するスラグ量は
約２０ｋｇ／ｔｏｎ以下にできる。なお、先に述べたよ
うに脱燐精錬を行うため精錬容器としては、取鍋やトピ
ード、或いは特別に設計した精錬容器であってもよい
が、反応速度が最も速く、高効率の脱燐精錬を行うこと
ができるという点で転炉型容器が最も好ましい。

【００７７】また、本発明の精錬法によるチャージを、
一連の精錬操業において８０％以上の割合で実施するこ
とにより、Ｍｎ歩留まりが約６０％以上となるので特に
望ましい。すなわち、マンガン鉱石中のＭｎの還元歩留
は、１日の全チャージに対する本発明の精錬法の実施チ
ャージ数によって大きく変化し、本発明の上記精錬法の
実施チャージ数が全チャージ数の８０％以上の割合にな
ると、約６０％以上のＭｎ歩留まりを得ることができる
ので好ましい。

【００７８】図１３は、最終の鋼成分がＣ：０．０３〜
０．０６ｗｔ％、Ｍｎ：０．３０〜０．５０ｗｔ％の低
炭素鋼を溶製するに際して、Ｃ：約４ｗｔ％、Ｍｎ：
０．１５〜０．２５ｗｔ％の脱燐溶銑を使用して脱炭精
錬を実施した一連の操業において、全チャージ数（１日
の全チャージ数：約４０チャージ）に対する本発明の精
錬法の実施チャージ数の割合とＭｎ歩留まりとの関係を
示している。なお、この脱炭精錬においてはマンガン鉱
石を２．６〜４．９ｋｇ／ｔｏｎ（溶銑）装入した。図
１３によれば、１日の全チャージ数に対する本発明の精
錬法の実施チャージ数の割合が増加するにしたがってＭ
ｎ歩留まりが向上し、特にその割合が８０％以上となる
とＭｎ歩留まりが最大（約６０〜８０％）となることが
判る。

【００７９】本発明の精錬法の実施チャージは、全チャ
ージ数に対してどうのような態様で実施してもよい。例
えば、本発明による精錬を５チャージ連続して実施し、
次に通常の精錬操業（脱燐精錬と脱炭精錬を同一転炉型
容器で行う精錬操業であって、マンガン鉱石を装入しな
いチャージ）を５チャージ連続実施する操業を１日４回
繰り返す等の態様を採り得る。

【００８０】本発明の上記精錬法では、転炉型容器によ
る脱燐精錬での精錬時間を従来より短縮できるので、脱
燐精錬を行う転炉型容器に溶銑を装入するに先立ち、装
入すべきスクラップの全量を装入することが時間的に可
能となる。また、脱燐精錬される溶銑は炭素量が高いた
めにスクラップを容易に溶解するので、比較的大量のス
クラップの装入が可能である。但し、スクラップの装入
量は熱バランスの点から溶銑量の約１０ｗｔ％以内とす
ることが好ましい。スクラップの装入は脱燐精錬溶銑の
生産量を増加させる。

【００８１】また、上記スクラップの一部または全部と
して、脱燐処理工程及び／または脱炭処理工程において
発生したスラグの磁選屑を用いることができる。磁選屑
とは、脱燐処理工程、脱炭処理工程において発生したス
ラグを磁選機にかけて選別した粒鉄等を多く含む部分
（通常、Ｆｅ：約５０ｗｔ％程度）である。この磁選屑
は溶解したスラグを約５０ｗｔ％程度含むので、溶銑温
度が低い場合でもスラグ生成が円滑となり、脱燐精錬終
点のＰ含有量を安定的に低減させることができる。

【００８２】また、本発明の精錬法においては、脱炭精
錬は脱燐精錬時間以内において行うことができるので、
脱炭精錬溶銑は待ち時間なしに脱炭精錬を行うことがで
き、製鋼能率を向上させることができる。なお、以上述
べた本発明法において用いられる転炉型容器（脱燐処理
用の転炉型容器、脱炭処理用の転炉型容器）とは、上吹
き型転炉、底吹き型転炉、上底吹き型転炉等が含まれ、
また、これ以外に横吹き型転炉も使用可能である。

【００８３】

【実施例】［実施例１］３００ｔ転炉を用いて高炉溶銑
の脱燐処理を実施した。この脱燐処理では転炉への溶銑
装入後、所定量の造滓材を添加し、上吹きランスから酸
素吹錬を行った。なお、脱燐処理は本発明例、比較例と
も同一処理時間で実施した。比較例では出銑された溶銑
（Ｓｉ量：０．１９ｗｔ％）を脱珪処理することなく脱
燐処理を実施し、一方、本発明例では出銑された溶銑を
脱珪処理してＳｉ量を０．０７ｗｔ％以下とした後、脱
燐処理を実施した。本発明例で行った脱珪処理では、鋳
床脱珪の場合は脱珪材として酸化鉄（ミルスケール）を
添加し、また、鍋脱珪（溶銑鍋）の場合は、処理前後の
温度調整を考慮し、脱珪材として気体酸素と固体酸素
（酸化鉄）を併用した。

【００８４】表３はその結果を示しており、溶銑中のＳ
ｉ量を０．０７ｗｔ％以下に低減させた上で脱燐処理を
行った本発明例は、比較例に較べて脱燐効率が飛躍的に
改善されていることが判る。また、鋳床脱珪と鍋脱珪を
行うことで脱燐処理前の溶銑中Ｓｉ量が十分に低減させ
た本発明例２では、特に優れた脱燐効率が得られてい
る。

【００８５】

【表３】

【００８６】［実施例２］低炭素鋼（Ｃ：０．１ｗｔ％
未満）、中炭素鋼（Ｃ：０．１〜０．２ｗｔ％）、高炭
素鋼（Ｃ：０．２ｗｔ％超）をそれぞれ５０チャージ製
造した。溶銑は脱燐処理前に取鍋脱珪または鋳床脱珪−
取鍋脱珪によりＳｉ：０．０７ｗｔ％以下に脱珪処理し
た。製造過程における溶銑の成分組成を表４および表５
に示す。表４及び表５によれば、脱燐処理前の溶銑のＳ
ｉ含有量を０．０７ｗｔ％以下とすることにより、粗鋼
のＰ含有量は脱燐処理終了時でいずれも０．０２ｗｔ％
以下に精錬されている。また、粗鋼のＭｎ含有量はマン
ガン鉱石の装入量に応じて高めることができた。

【００８７】

【表４】

【００８８】

【表５】

【００８９】

【発明の効果】以上述べたように本発明法によれば、脱
炭精錬前に行われる脱燐精錬の効率を従来に較べて飛躍
的に高めることができ、このため脱燐精錬の処理時間の
短縮化と精錬コストの低減化を図ることができる。ま
た、請求項８に記載の本発明法によれば、従来法に較べ
製鋼スラグ発生量のさらなる低減化が可能であり、しか
も精錬処理をより高効率に行うことができる。また、精
錬工程においてマンガン源としてマンガン鉱石を使用で
きるため、極めて経済的な製鋼が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｓｉ量が０．１９ｗｔ％と０．０５ｗｔ％の溶
銑をそれぞれ脱燐処理した場合の脱燐の推移を示すグラ
フ

【図２】脱燐処理前の溶銑中のＳｉ量が脱燐効率に及ぼ
す影響を示すグラフ

【図３】取鍋内脱珪と鋳床脱珪において、脱珪処理後の
溶銑中のＳｉ量と脱珪酸素効率との関係を示すグラフ

【図４】取鍋内脱珪の実施状況の一例を示す説明図

【図５】本発明法における脱燐処理開始時の溶銑温度と
脱燐効率との関係を示すグラフ

【図６】本発明法における脱燐処理開始時の溶銑温度と
脱燐精錬スラグ中への鉄ロスとの関係を示すグラフ

【図７】本発明法における脱燐処理終了時の溶銑温度と
脱燐効率との関係を示すグラフ

【図８】本発明法において、ＣａＯ源と酸素源を容器内
の浴面または浴中の別々の位置に供給した場合と同一位
置に供給した場合について、脱燐処理開始時の溶銑温度
と脱燐効率との関係を示すグラフ

【図９】本発明法において、媒溶材として生石灰を用
い、且つこのＣａＯ源と酸素源を容器内の浴面または浴
中の別々の位置に供給した場合と、ＣａＯ源＋酸素源と
してＦｅＯ−ＣａＯ系媒溶材を用いた場合について、脱
燐処理開始時の溶銑温度と脱燐効率との関係を示すグラ
フ

【図１０】従来の精錬法における脱燐精錬工程の一例を
示す説明図

【図１１】本発明の精錬法における脱燐精錬工程の一例
を示す説明図

【図１２】本発明の精錬法における脱炭精錬工程の一例
を示す説明図

【図１３】一連の操業の全チャージ数に対する本発明の
精錬法による実施チャージ数の割合とＭｎ歩留まりとの
関係を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺敦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)発明者井上茂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

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶銑にＣａＯ源と酸素源を添加して脱燐
処理を行うに際し、Ｓｉ量が０．０７ｗｔ％以下の溶銑
に対して脱燐処理を行うことを特徴とする溶銑精錬方
法。
【請求項２】溶銑を脱珪処理してＳｉ量を０．０７ｗ
ｔ％以下とし、しかる後、脱燐処理を行うことを特徴と
する請求項１に記載の溶銑精錬方法。
【請求項３】脱燐処理開始時の溶銑温度が１２８０℃
以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の
溶銑精錬方法。
【請求項４】脱燐処理終了時の溶銑温度が１２８０〜
１３６０℃であることを特徴とする請求項１、２または
３に記載の溶銑精錬方法。
【請求項５】溶銑の脱珪処理として、少なくとも取鍋
内での脱珪処理を行ない、該取鍋内での脱珪処理では脱
珪材として少なくとも気体酸素を供給し、且つ該気体酸
素の供給を溶銑への吹き付け及び／又は溶銑内への吹き
込みにより行うことを特徴とする請求項２、３または４
に記載の溶銑精錬方法。
【請求項６】溶銑の脱珪処理として、少なくとも取鍋
内での脱珪処理を行ない、該取鍋内での脱珪処理では脱
珪材として気体酸素及び／又は固体酸素源を供給し、こ
れら気体酸素及び／又は固体酸素源の供給量の調整によ
り溶銑温度の調整を行うことを特徴とする請求項２、３
または４に記載の溶銑精錬方法。
【請求項７】脱燐処理において、ＣａＯ源と酸素源を
脱燐処理容器内の浴面または浴中の同一位置に供給する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に
記載の溶銑精錬方法。
【請求項８】脱燐処理を下記（ａ）の条件で行い、次
いで下記（ｂ）の条件で脱炭処理を行うことを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の精錬
方法。（ａ）精錬容器において溶銑を粗鋼で要求されるＰ含有
量（鋼の成分規格値）以下に脱燐精錬する。（ｂ）前記脱燐精錬された溶銑を他の精錬容器である転
炉型容器に装入し、実質的に造滓材を装入することなく
脱炭精錬する。