JPH1150121A - スラグフォーミングの抑止方法 - Google Patents
スラグフォーミングの抑止方法Info
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- JPH1150121A JPH1150121A JP20297097A JP20297097A JPH1150121A JP H1150121 A JPH1150121 A JP H1150121A JP 20297097 A JP20297097 A JP 20297097A JP 20297097 A JP20297097 A JP 20297097A JP H1150121 A JPH1150121 A JP H1150121A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラグフォーミング抑止効果に優れた簡便な
手法について提案する。 【解決手段】 反応容器内に装入した溶銑中に、精錬剤
を吹き込んで予備精錬を行うに当たり、粒子径が１mm以
上のフォーミング抑止剤を、溶銑浴面における精錬剤吹
き込み位置の直上に添加して、スラグのフォーミング高
さを反応容器のフリーボード内に抑える。
手法について提案する。 【解決手段】 反応容器内に装入した溶銑中に、精錬剤
を吹き込んで予備精錬を行うに当たり、粒子径が１mm以
上のフォーミング抑止剤を、溶銑浴面における精錬剤吹
き込み位置の直上に添加して、スラグのフォーミング高
さを反応容器のフリーボード内に抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精錬剤を溶銑中に
吹き込んで行う、溶銑の予備精錬, とくに脱りん処理に
おいて頻発する、スラグフォーミングの抑止方法に関す
るものである。
吹き込んで行う、溶銑の予備精錬, とくに脱りん処理に
おいて頻発する、スラグフォーミングの抑止方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】塩基度の低いスラグ中にガスを吹き込む
と、このガスがスラグ中に滞留し、スラグの体積が著し
く増加して泡立つ、いわゆるスラグフォーミング現象が
起こることが知られている。すなわち、転炉精錬におけ
る精錬負荷を軽減するため、転炉での処理に先立ち、ト
ピードカーや溶銑鍋などの反応容器にて、その溶銑中に
精錬剤を吹き込んで予備精錬を行うことが多い。
と、このガスがスラグ中に滞留し、スラグの体積が著し
く増加して泡立つ、いわゆるスラグフォーミング現象が
起こることが知られている。すなわち、転炉精錬におけ
る精錬負荷を軽減するため、転炉での処理に先立ち、ト
ピードカーや溶銑鍋などの反応容器にて、その溶銑中に
精錬剤を吹き込んで予備精錬を行うことが多い。
【０００３】この予備精錬、例えば反応容器内の溶銑中
に、酸化鉄や気体酸素等の酸素源と石灰等を混合した脱
りん剤を吹き込んで溶銑の脱りん処理を行う際に、溶銑
中に存在するＳｉが脱りん反応に先立って酸化されて、
脱珪反応が進行するため、塩基度の低いスラグとなる。
また、脱りん処理に先立って、高炉出銑中に脱珪処理を
行うこともあり、このとき生じるスラグが脱りん処理に
おいて存在することによっても、スラグの塩基度は低く
なる。このような低塩基度のスラグの存在下で脱りん処
理を行うと、脱りん反応と並行して進行する脱炭反応に
より発生するＣＯガスや、脱りん剤を吹き込みのための
搬送ガスにより、スラグのフォーミング現象が起こる。
一方、溶銑予備処理工程では、トピードカーや溶銑鍋を
反応容器として使用することが多く、これらの反応容器
は転炉に比べてフリーボードが小さいため、スラグフォ
ーミングが起こると、スラグが反応容器の外へ流れ出す
ことがあり、処理の中断、そして鉄歩留りの低減をもた
らし、操業上好ましくない。
に、酸化鉄や気体酸素等の酸素源と石灰等を混合した脱
りん剤を吹き込んで溶銑の脱りん処理を行う際に、溶銑
中に存在するＳｉが脱りん反応に先立って酸化されて、
脱珪反応が進行するため、塩基度の低いスラグとなる。
また、脱りん処理に先立って、高炉出銑中に脱珪処理を
行うこともあり、このとき生じるスラグが脱りん処理に
おいて存在することによっても、スラグの塩基度は低く
なる。このような低塩基度のスラグの存在下で脱りん処
理を行うと、脱りん反応と並行して進行する脱炭反応に
より発生するＣＯガスや、脱りん剤を吹き込みのための
搬送ガスにより、スラグのフォーミング現象が起こる。
一方、溶銑予備処理工程では、トピードカーや溶銑鍋を
反応容器として使用することが多く、これらの反応容器
は転炉に比べてフリーボードが小さいため、スラグフォ
ーミングが起こると、スラグが反応容器の外へ流れ出す
ことがあり、処理の中断、そして鉄歩留りの低減をもた
らし、操業上好ましくない。
【０００４】このようなスラグフォーミング現象の対策
として、従来は次の(1) 〜(3) の手法が主に採用されて
きた。 (1) 精錬剤（脱りん剤）の供給速度の減少もしくは供給
停止（処理の中断） (2) 流滓処理 (3) フォーミング抑止剤の投入
として、従来は次の(1) 〜(3) の手法が主に採用されて
きた。 (1) 精錬剤（脱りん剤）の供給速度の減少もしくは供給
停止（処理の中断） (2) 流滓処理 (3) フォーミング抑止剤の投入
【０００５】前記手法(1) は、反応容器からのスラグの
流出が発生したら、主として酸素源の供給速度を減少さ
せる方法であり、とくにスラグの流出がひどい場合には
処理の中断に到る。また、この手法は、処理時間の延長
や溶銑温度の低下を招き、次工程へ悪影響を及ぼすとい
う不利がある。
流出が発生したら、主として酸素源の供給速度を減少さ
せる方法であり、とくにスラグの流出がひどい場合には
処理の中断に到る。また、この手法は、処理時間の延長
や溶銑温度の低下を招き、次工程へ悪影響を及ぼすとい
う不利がある。
【０００６】前記手法(2) は、予めスラグが流出しても
構わないように、例えば反応容器周辺に流出スラグ用の
ピットを掘る等の対策を施し、スラグを流出させながら
脱りん処理を行う方法である。しかしながら、一般に流
出スラグ中には１０％程度の鉄分が含まれているため、
鉄歩留りが低下するところに問題が残る。また、ピット
を配置するためにコストがかかる上に、流出スラグの搬
出という、新たな作業が増えることも望ましくない。
構わないように、例えば反応容器周辺に流出スラグ用の
ピットを掘る等の対策を施し、スラグを流出させながら
脱りん処理を行う方法である。しかしながら、一般に流
出スラグ中には１０％程度の鉄分が含まれているため、
鉄歩留りが低下するところに問題が残る。また、ピット
を配置するためにコストがかかる上に、流出スラグの搬
出という、新たな作業が増えることも望ましくない。
【０００７】前記手法(3) は、フォーミングしたスラグ
の上から、抑止剤を吹き付ける方法である。例えば、特
公平６−８４５２１号公報には、粉体吹き込み用ランス
の側面から、スラグ／メタル界面近傍へ不活性ガスを吹
き付けてスラグを移動して開孔部を設けることにより、
スラグからガスが離脱し易くする手法が提案されてい
る。この手法は、前述のガス吹き付け方法よりはフォー
ミング抑止効果に優れるが未だ不十分であり、また粉体
切り出し装置等の設備費が多くかかる上に、フォーミン
グ抑止剤の粉砕、整粒の工程が必要になる。
の上から、抑止剤を吹き付ける方法である。例えば、特
公平６−８４５２１号公報には、粉体吹き込み用ランス
の側面から、スラグ／メタル界面近傍へ不活性ガスを吹
き付けてスラグを移動して開孔部を設けることにより、
スラグからガスが離脱し易くする手法が提案されてい
る。この手法は、前述のガス吹き付け方法よりはフォー
ミング抑止効果に優れるが未だ不十分であり、また粉体
切り出し装置等の設備費が多くかかる上に、フォーミン
グ抑止剤の粉砕、整粒の工程が必要になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶銑の脱り
ん処理時に発生するスラグのフォーミングを抑止する際
の前記問題点を解消した、スラグフォーミング抑止効果
に優れた簡便な手法について提案することを目的とす
る。
ん処理時に発生するスラグのフォーミングを抑止する際
の前記問題点を解消した、スラグフォーミング抑止効果
に優れた簡便な手法について提案することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応容器内に
装入した溶銑中に、精錬剤を吹き込んで予備精錬を行う
に当たり、粒子径が１mm以上のフォーミング抑止剤を、
溶銑浴面における精錬剤吹き込み位置の直上に添加し
て、スラグのフォーミング高さを反応容器のフリーボー
ド内に抑えることを特徴とするスラグフォーミングの抑
止方法である。
装入した溶銑中に、精錬剤を吹き込んで予備精錬を行う
に当たり、粒子径が１mm以上のフォーミング抑止剤を、
溶銑浴面における精錬剤吹き込み位置の直上に添加し
て、スラグのフォーミング高さを反応容器のフリーボー
ド内に抑えることを特徴とするスラグフォーミングの抑
止方法である。
【００１０】上記予備精錬は、酸化鉄, 石灰等のフラッ
クスおよび気体酸素を吹き込んで脱りん処理する方法に
適用することが特に好ましい。ここで、フォーミング抑
止剤は、精錬剤を吹き込むためのランスとは別途に設け
たホッパーから投入することが好ましい。
クスおよび気体酸素を吹き込んで脱りん処理する方法に
適用することが特に好ましい。ここで、フォーミング抑
止剤は、精錬剤を吹き込むためのランスとは別途に設け
たホッパーから投入することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、トピードカーを反応容器
として、溶銑の脱りん処理を行う場合を例に、本発明に
ついて説明する。図１において、トピードカー１内に充
填された溶銑２中に、吹き込みランス３を浸漬して脱り
ん剤４を吹き込むことによって、脱りん処理を行う。こ
こで、脱りん剤４としては、石灰等のフラックスのみ
か、あるいはフラックスに酸化鉄等の固体酸素源を加え
たものを用い、これを窒素や気体酸素を搬送ガスとして
気送することにより溶銑中に吹き込む。このとき、前述
したように、脱炭反応により発生するＣＯガスおよび搬
送ガスがスラグ中に滞留し、スラグの体積が増加するこ
とによりフォーミングが起こる。
として、溶銑の脱りん処理を行う場合を例に、本発明に
ついて説明する。図１において、トピードカー１内に充
填された溶銑２中に、吹き込みランス３を浸漬して脱り
ん剤４を吹き込むことによって、脱りん処理を行う。こ
こで、脱りん剤４としては、石灰等のフラックスのみ
か、あるいはフラックスに酸化鉄等の固体酸素源を加え
たものを用い、これを窒素や気体酸素を搬送ガスとして
気送することにより溶銑中に吹き込む。このとき、前述
したように、脱炭反応により発生するＣＯガスおよび搬
送ガスがスラグ中に滞留し、スラグの体積が増加するこ
とによりフォーミングが起こる。
【００１２】そこで、本発明では、まず脱りん剤の吹き
込みランス３とは別に、フォーミング抑止剤の投入用シ
ュート６を、吹き込みランス３により吹き込まれた脱り
ん剤４が浮上してくる位置の真上に配置する。このシュ
ート６は、フォーミング抑止剤７を貯蔵したホッパー８
に連結し、スラグフォーミングの発生と同時にシュート
６から脱りん剤４の浮上位置に向けてフォーミング抑止
剤を添加する。こうした方法を採用することにより、従
来法に比べて安価で効果的なフォーミング抑止効果が得
られる。
込みランス３とは別に、フォーミング抑止剤の投入用シ
ュート６を、吹き込みランス３により吹き込まれた脱り
ん剤４が浮上してくる位置の真上に配置する。このシュ
ート６は、フォーミング抑止剤７を貯蔵したホッパー８
に連結し、スラグフォーミングの発生と同時にシュート
６から脱りん剤４の浮上位置に向けてフォーミング抑止
剤を添加する。こうした方法を採用することにより、従
来法に比べて安価で効果的なフォーミング抑止効果が得
られる。
【００１３】本発明では、抑止剤の粒径を１mm以上とす
ることが肝要である。なぜなら、１mm未満ではフォーミ
ング抑止剤のスラグ層内への侵入が少なく、十分な抑止
効果が得られないためである。また、フォーミング抑止
剤を脱りんフラックスの吹き込み口めがけて投入する理
由は、ここが、スラグフォーミングの発生原因である気
泡の発生場所であるとともに、最もスラグ攪拌が進行し
たところであるため、投入したフォーミング抑止剤の滓
化および均一性がよく、他の投入場所に比べて効果が大
きいためである。
ることが肝要である。なぜなら、１mm未満ではフォーミ
ング抑止剤のスラグ層内への侵入が少なく、十分な抑止
効果が得られないためである。また、フォーミング抑止
剤を脱りんフラックスの吹き込み口めがけて投入する理
由は、ここが、スラグフォーミングの発生原因である気
泡の発生場所であるとともに、最もスラグ攪拌が進行し
たところであるため、投入したフォーミング抑止剤の滓
化および均一性がよく、他の投入場所に比べて効果が大
きいためである。
【００１４】なお、フォーミング抑止剤は、コークスお
よび石灰等の他、石灰石等が好ましく、その搬送ガスに
は窒素ガスやアルゴンガス等不活性ガスを用いることが
好ましい。
よび石灰等の他、石灰石等が好ましく、その搬送ガスに
は窒素ガスやアルゴンガス等不活性ガスを用いることが
好ましい。
【００１５】次に、本発明のスラグフォーミングの抑止
効果を確認するために行った実験について説明する。ま
ず、図２に、３０kgの溶銑を用いた脱りん処理におけ
る、スラグ厚さの経時変化を示す。この実験は、５０kg
高周波溶解炉にて溶銑３０kgを溶製したのち、CaO −Si
O2系スラグを溶銑上に添加する。その溶銑に浸漬ランス
を用いて酸化鉄を吹き込む一方、フォーミング抑止剤を
酸化鉄吹き込み位置の直上に添加（以下、直上添加とい
う）して行った。すなわち、脱りん処理の開始後２〜５
分後に、フォーミング抑止剤の添加を開始し、スラグ厚
さの経時変化を測定した。実験は、フォーミング抑止剤
の直上添加、フォーミング抑止剤を添加しないで酸化鉄
吹き込みのみ、フォーミング抑止剤を上吹きランスより
吹き付けるそれぞれの方法について、実験条件を同じく
して行った。なお、フォーミング抑止剤には１〜３mm径
のコークスを、搬送ガスには窒素ガスを使用し、溶銑温
度は1500℃で行った。実験条件は表１に示すとおりであ
る。
効果を確認するために行った実験について説明する。ま
ず、図２に、３０kgの溶銑を用いた脱りん処理におけ
る、スラグ厚さの経時変化を示す。この実験は、５０kg
高周波溶解炉にて溶銑３０kgを溶製したのち、CaO −Si
O2系スラグを溶銑上に添加する。その溶銑に浸漬ランス
を用いて酸化鉄を吹き込む一方、フォーミング抑止剤を
酸化鉄吹き込み位置の直上に添加（以下、直上添加とい
う）して行った。すなわち、脱りん処理の開始後２〜５
分後に、フォーミング抑止剤の添加を開始し、スラグ厚
さの経時変化を測定した。実験は、フォーミング抑止剤
の直上添加、フォーミング抑止剤を添加しないで酸化鉄
吹き込みのみ、フォーミング抑止剤を上吹きランスより
吹き付けるそれぞれの方法について、実験条件を同じく
して行った。なお、フォーミング抑止剤には１〜３mm径
のコークスを、搬送ガスには窒素ガスを使用し、溶銑温
度は1500℃で行った。実験条件は表１に示すとおりであ
る。
【００１６】
【表１】
【００１７】図２に示すとおり、スラグ厚さは、フォー
ミング抑止剤を直上添加した場合およびランスによる吹
き付け添加した場合がほぼ同等であり、フォーミング抑
止剤を添加しない場合に比べて小さくなった。すなわ
ち、フォーミング抑止剤の直上添加は、スラグ厚さが約
４０％に減少し、ホットモデル実験において、本発明
は、フォーミング抑止剤をランスによって吹き付け添加
した場合と同様に、非常に優れたフォーミング抑止効果
を有することが判明した。
ミング抑止剤を直上添加した場合およびランスによる吹
き付け添加した場合がほぼ同等であり、フォーミング抑
止剤を添加しない場合に比べて小さくなった。すなわ
ち、フォーミング抑止剤の直上添加は、スラグ厚さが約
４０％に減少し、ホットモデル実験において、本発明
は、フォーミング抑止剤をランスによって吹き付け添加
した場合と同様に、非常に優れたフォーミング抑止効果
を有することが判明した。
【００１８】次に、トピードカー内に装入した２００ｔ
の溶銑に脱りん処理を行うに当たり、図３に示す投入位
置ＡまたはＢに、種々の粒径のフォーミング抑止剤（コ
ークス）を供給した際の１チャージ処理当たりのフォー
ミング発生回数を調査した。なお、フォーミング抑止剤
の添加条件は、表２に示すとおりである。
の溶銑に脱りん処理を行うに当たり、図３に示す投入位
置ＡまたはＢに、種々の粒径のフォーミング抑止剤（コ
ークス）を供給した際の１チャージ処理当たりのフォー
ミング発生回数を調査した。なお、フォーミング抑止剤
の添加条件は、表２に示すとおりである。
【００１９】
【表２】
【００２０】その調査結果を図４に示す。図４からわか
るように、フォーミング抑止剤を添加しない比較例１
はフォーミング発生回数が 2.4回／チャージであり、
粒径0.5〜１mmのコークスを脱りん剤の吹き込み位置の
直上から添加した比較例２は、フォーミング発生回数が
2.0回／チャージであり、そして粒径１mm未満のコーク
スを除外して１mm径以上のコークスを脱りん剤の吹き込
み位置と精錬ランスを挟んで反対側の位置の直上から添
加した比較例３では、フォーミング発生回数が1.5回／
チャージとなった。これに対して、粒径１mm未満のコー
クスを除外して１mm径以上のコークスを脱りん剤の吹き
込み位置の直上から添加した本発明例では、フォーミン
グ発生回数が 0.5回／チャージとなり、上添加しない場
合の約２１％にまでフォーミングの発生回数が減少し
た。すなわち、スラグフォーミングの抑止効果を十分に
享受するには、適正な粒径のフォーミング抑止剤を適正
な位置に供給する必要のあることがわかる。
るように、フォーミング抑止剤を添加しない比較例１
はフォーミング発生回数が 2.4回／チャージであり、
粒径0.5〜１mmのコークスを脱りん剤の吹き込み位置の
直上から添加した比較例２は、フォーミング発生回数が
2.0回／チャージであり、そして粒径１mm未満のコーク
スを除外して１mm径以上のコークスを脱りん剤の吹き込
み位置と精錬ランスを挟んで反対側の位置の直上から添
加した比較例３では、フォーミング発生回数が1.5回／
チャージとなった。これに対して、粒径１mm未満のコー
クスを除外して１mm径以上のコークスを脱りん剤の吹き
込み位置の直上から添加した本発明例では、フォーミン
グ発生回数が 0.5回／チャージとなり、上添加しない場
合の約２１％にまでフォーミングの発生回数が減少し
た。すなわち、スラグフォーミングの抑止効果を十分に
享受するには、適正な粒径のフォーミング抑止剤を適正
な位置に供給する必要のあることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、フォー
ミング抑止効果が従来法に比べて著しく高いため、酸素
源の投入速度を増加させることが可能であり、その結
果、能率良く溶銑の予備精錬を行うことができ、工業的
効果は非常に大きい。従って、予備精錬時間を短縮で
き、その短縮分を脱りんあるいは脱硫処理に当てること
により、低りんあるいは低硫の溶銑を溶製することが可
能となる。
ミング抑止効果が従来法に比べて著しく高いため、酸素
源の投入速度を増加させることが可能であり、その結
果、能率良く溶銑の予備精錬を行うことができ、工業的
効果は非常に大きい。従って、予備精錬時間を短縮で
き、その短縮分を脱りんあるいは脱硫処理に当てること
により、低りんあるいは低硫の溶銑を溶製することが可
能となる。
【図１】本発明のトピードカーへの実施例を示す概念図
である。
である。
【図２】本発明のスラグフォーミング抑止効果を示す、
３０kg溶銑を用いた実験室規模のホットモデル実験結果
を示す図である。
３０kg溶銑を用いた実験室規模のホットモデル実験結果
を示す図である。
【図３】本発明のスラグフォーミング抑止効果を示す、
トピードカー内２００kg溶銑を用いた実機規模の結果を
示す図である。
トピードカー内２００kg溶銑を用いた実機規模の結果を
示す図である。
【図４】フォーミング抑止剤の投入位置を示す図であ
る。
る。
１ トピードカー ２ 溶銑 ３ 吹き込みランス ４ 脱りん剤 ５ スラグ ６ 投入用シュート ７ フォーミング抑止剤 ８ ホッパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中戸 參 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 反町 健一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (3)
- 【請求項１】 反応容器内に装入した溶銑中に、精錬剤
を吹き込んで予備精錬を行うに当たり、粒子径が１mm以
上のフォーミング抑止剤を、溶銑浴面における精錬剤吹
き込み位置の直上に添加して、スラグのフォーミング高
さを反応容器のフリーボード内に抑えることを特徴とす
るスラグフォーミングの抑止方法。 - 【請求項２】 上記予備精錬が、溶銑中に酸化鉄, フラ
ックスおよび気体酸素を吹き込む脱りん処理である請求
項１に記載の抑止方法。 - 【請求項３】 フォーミング抑止剤を、精錬剤を吹き込
むためのランスとは別途に設けたホッパーから投入する
ことを特徴とする請求項１に記載の抑止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20297097A JPH1150121A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | スラグフォーミングの抑止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20297097A JPH1150121A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | スラグフォーミングの抑止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150121A true JPH1150121A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=16466186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20297097A Pending JPH1150121A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | スラグフォーミングの抑止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1150121A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0456422A2 (en) * | 1990-05-10 | 1991-11-13 | AT&T Corp. | Sagnac optical logic gate |
| KR101246208B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2013-03-21 | 현대제철 주식회사 | 전로의 슬래그 포밍 제어방법 |
| CN111712585A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-09-25 | 日本制铁株式会社 | 排出熔渣的起泡镇静方法及用于其的精炼设备 |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP20297097A patent/JPH1150121A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0456422A2 (en) * | 1990-05-10 | 1991-11-13 | AT&T Corp. | Sagnac optical logic gate |
| KR101246208B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2013-03-21 | 현대제철 주식회사 | 전로의 슬래그 포밍 제어방법 |
| CN111712585A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-09-25 | 日本制铁株式会社 | 排出熔渣的起泡镇静方法及用于其的精炼设备 |
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