JPS58213811A - 溶銑予備処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶銑を転炉に装入する前段階で溶銑の脱珪、
脱燐、脱硫を行う溶銑予備処理方法に関し、特に混銑車
（トーピードカー）内で処理する方法に関するものであ
る。

最近に至り、溶銑を転炉に装入して吹錬を行う前の段階
において溶銑中の不純物である珪素（Ｓｉ）、燐（Ｐ）
、硫黄（Ｓ）を除去し、転炉においては脱炭・昇温のみ
を行う製鋼プロセスが開発され、一部で実用化されつつ
ある。すなわち、脱硫については従来から生石灰系また
はカルシウムカーバイド系の脱硫剤を混銑車もしくは溶
銑搬送鋼内の溶銑中へ吹込み、最終製品のＳ濃度近くま
で脱硫する工程が広〈実施されていたが、最近ではこれ
に加えて脱燐についても転炉装入前にソーダ灰系あるい
は生石灰系脱燐剤を用いて行う方法が開発され、ざらに
脱珪についても上述の脱燐と兼ねて行うかまたは脱燐前
に処理する方法が開発されている。しかるにこれらの処
理、特に脱硫処理と脱燐処理とを溶銑の転炉装入前に別
工程で行えば工程が複雑になるに加えて、全体としての
処理ｖｉ間も長くなり、温度降下による熱損失も無視で
きなくなる等の問題が生じる。

上述の問題を解決するためには、脱硫処理と脱燐処理と
を同時に行えば良いと考えられる。しかしながら脱ｗＡ
反応と脱硫反応は、前者が還元性雰囲気で進行するのに
対し、後者は酸化性雰囲気で進行するため、同一の溶銑
に対し同時に反応を進行させることは熱力学的に困難で
ある。すなわち、本発明者等がｃａｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃ
ａＦ２を主成分とする生石灰系フラックスにより溶銑を
処理する実験を行ったところ、脱燐反応が進行する酸素
ポテンシャルでは脱硫反応が進行しないことが認められ
た。

ところで従来から脱硫処理としては、＾炉・転炉間の溶
銑搬送容器である混銑車内において脱硫剤を溶銑中に吹
込むことが行なわれている。しかしながら混銑車は本来
溶銑の搬送用に作られたも３− のであるため、搬送中の温度降下量が小さい等の利点を
有する反面、溶銑予備処理用の反応容器としては不利な
点が多い。例えば混銑車内の溶銑中に生石灰系脱硫剤を
吹込んで脱硫処理を行った場合、その脱硫剤の主成分で
あるＣａＯの脱硫反応利用効率はせいぜい１０％程度に
過ぎない。このように脱硫反応効率が低い理由としては
、混銑車の構造に起因する溶銑と脱硫剤の接触・撹拌の
息ざが考えられ、例えば混銑車内における吹込み処理で
の溶銑の均一混合時間（吹込み処理中に溶銑中成分濃度
が均一となるまでの時間で、撹拌強度の指標の一つ）は
１５０〜３００秒と実測されているが、これは底吹転炉
における１０〜２０秒、取鋼ガス撹拌における８０〜２
００秒と比較して格段に大きい。すなわち第１図に示す
ように混銑車１は水平円筒体の軸方向両端に円錐状容器
を継ぎ足した形状に作られているため、溶銑２の深さに
対し長軸方向（水平軸線方向）の長さが大きく、そのた
め混銑車１内の溶銑２中に脱硫剤吹込み用のランス３を
浸漬させて脱硫剤用ディスペンサー４　− からガスとともに脱硫剤を溶銑中に吹込んだ場合、ラン
ス３の吹出し口３ａが向いている側の溶銑、すなわち混
銑車の長軸方向の一方の側の溶銑のみが撹拌され、ラン
ス３の出口に対し反対側の溶銑すなわち混銑車の長軸方
向の他方の側の溶銑の撹拌は殆ど生じず、その結果溶銑
全体が均一に処理されるまでに相当の長時間を要する。

上述のように混銑車内の溶銑に脱硫剤を吹込んだ場合、
混銑車の構造上の理由により脱硫剤と溶銑との撹拌・接
触が局部的に行なわれる。このことは脱硫処理単独につ
いては不利益をもたらすが、本発明者等は上述のような
局部撹拌を逆に利用して溶銑の脱硫反応と脱燐反応を同
一の混銑車内の異なる領域で同時に進行させる得る筈で
あると考え、実験・検討を行ったところ、実際に同時脱
硫・脱燐処理を行ない得ることを見出し、この発明をな
すに至ったのである。

すなわちこの発明は溶銑予備処理としての脱硫および脱
燐を混銑車において同時に効率良く行ない、これによっ
て処理時間の短縮および脱硫剤、−５−−６ ９− 脱燐剤使用量の削減、溶銑温度低下の防止を図ることを
最終的な目的とするものであり、混銑車の長軸方向（水
平軸線方向）の一方の側の溶銑に向けて脱硫を主目的と
するフラックスを吹込むと同時に、同じ混銑車の他方の
側の溶銑に向けて脱燐を主目的とするフラックスを吹込
み、これによって混銑車内における同時脱燐・Ｖ１硫を
可能にしたものである。

以下この発明の方法をざらに詳細に説明する。

第２図はこの発明の方法を実施している状況の一例を示
すものであり、この場合には混銑車１内の溶銑２中に２
本のランス、すなわち脱硫剤吹込み用のランス３および
脱燐剤吹込み用のランス５が浸漬されている。これらの
ランス３．５はそれぞれの吹出し口３ａ　、５ａが互い
に逆方向に向くように、すわち一方のランス３の吹出し
口３ａが混銑車１の長軸方向の一方の端部に向きかつ他
方のランス５の吹出し口５ａが混銑車１の他方の端部に
向くように配置されている。したがって脱硫剤はガスと
ともに脱硫剤用ディスペンサー４から６− ランス３を経て混銑車１の長軸方向の一方の側の領域１
Ａの溶銑中に吹込まれて、その領域１Ａにおいて溶銑２
と脱硫剤が撹拌・接触せしめられる。

一方説燗剤はガスとともに脱燐剤用ディスペンサー６か
らランス５を経て混銑車１の長軸方向の他方の側の領域
１Ｂの溶銑中に吹込まれて、その領域１Ｂにおいて溶銑
２と脱燐剤とが撹拌・接触せしめられる。

上述のように脱硫剤と脱燐剤は混銑１１内における長軸
方向の一方の側のｖＡ域１Ａおよび他方の側の領域１Ｂ
においてそれぞれ個別に吹込まれ、それぞれの領域ＩＡ
、１Ｂにおいて溶銑と撹拌・接触する。ここで混銑Ｉ！
１はその深さく溶銑深さ）に比較して長軸方向の長さが
格段に長く、しかも脱硫剤、脱燐剤は互いに反対方向に
吹込まれるから、領域１Ａに吹込まれた脱燐剤およびこ
れに撹拌接触される溶銑と、領域１Ｂに吹込まれた脱燐
剤およびこれに撹拌接触される溶銑とは直接的に混合さ
れることなく、脱硫反応およびＷ；１ｇ！１反応がそれ
ぞれに最適な条件下で独立に効率良く進行す　７− る。そしてまた領１１Ａ、ＩＢ間の溶銑の緩慢な混合に
より、最終的には混銑車１内の溶銑全体が脱硫・脱燐さ
れることになる。

前記ディスペンサー４からランス３を経て溶銑中に吹込
む脱硫剤としては、生石灰、あるいはカルシウムカーバ
イド、またはソーダ灰などを主成分とし、添加剤として
石灰石、ホタル石、コレマナイト、氷晶石等を加えた通
常の脱硫剤が使用される。またこの脱硫剤を吹込むガス
としては、中性あるいは還元性のガスが使用され、通常
は安価な窒素ガスが使用される。

一方デイスペンサ−６からランス５を経て溶銑中に吹込
む脱燐剤としては、生石灰、酸化鉄（鉄鋼石やミルスケ
ール）を主成分とし、媒溶剤としてソーダ灰、ホタル石
、コレマナイト、氷晶石、Ｃａ（Ｊ２、ＫＣｌ等を加え
たものを用いる。また脱燐剤を吹込むガスとしては、酸
化性ガス、具体的には、空気あるいは酸素を空気中の酸
素濃度以上に富化したガスを使用することが望ましく、
通常は酸素と窒素の比を２ＯＮ８０（空気の組成）から
　　− １００対Ｏまでの範囲内で調整して用いる。脱燐効率の
点からは酸素１００％のガスを使用することが最も望ま
しいが、その場合にはランスバイブの溶損が生じ易くな
るから、ランスを２重構造として冷却用ガスを酸素供給
管の周囲に流すなどの溶損防止対策を講じる必要がある
。一方酸素と窒素との比が８０：２０１￥度までの範囲
で１素を富化した場合には冷却用ガスを流さなくともラ
ンスバイブの溶損は生じない。

なお、溶銑の脱燐処理を行う場合、処理前の溶銑中Ｓｉ
濃度が高いほど脱燐効率が低下するから、この発明の方
法にしたがって混銑車内脱硫・脱燐同時処理を行う場合
においても処理Ｉｎ銑のＳｉ濃度が可及的に低いことが
望ましい。第３図にこの発明の方法に従って処理して８
０％の脱燐率（処理前の溶銑中Ｐ濃度に対する処理後の
Ｐ濃度の比率）、５０％の脱硫率を得るために必要な脱
燐剤および脱硫剤の原単位と処理前Ｓｉ濃度との関係を
示す。

第３図から処理前Ｓｉ濃度が０．１５％を越える場合に
は脱燐剤の使用量が急激に多くなること、すな９− ０− わら脱燐効率が低下することが明らかである。そこでこ
の発明の方法を実施するにあたって処理前の溶銑中８１
濃度が０．１５％を越える場合には、脱硫・脱燐処理に
先立って脱珪処理を行ない、予め溶銑中Ｓｉ濃度を０．
１５％以下に低減させてから脱硫・脱燐処理を行うこと
が望ましく、斯くすれば脱燐効率が向上して脱燐剤使用
量を大幅に削減することができる。なおこの場合脱珪処
理後にその脱珪処理により生じたスラグを除去してから
脱硫・脱燐処理を行うことが望ましい。なおまた、この
脱珪処理法としては、例えば混銑車中の溶銑に酸化鉄、
生石灰、ホタル石からなる脱珪剤を吹込む等の方法を用
いれば良い。

また第２図の例においては２本のランス３．５を用いて
脱硫剤、脱燐剤を別のランスから吹込むものとしたが、
場合によっては互いに逆方向に向いた一対の吹出し口を
有しかつその各々の吹出し口から異なる精錬剤を吹出し
得るように構成した１本のランスを用い、そのランスの
一方の吹出し口から！ｌ１２燐剤を吹込むとともに他方
の吹出し口か＝１０− ら脱硫剤を吹込んでも良い。

以下にこの発明の実施例を記す。

実施例１ 混銑車内の２５０１−ンの溶銑に対し、脱燐剤として生
石灰３０％（重−％、以下同じ）、鉄鉱石６０％、ホタ
ル石１０％の混合物を溶銑１トン当り３０にΩ、また脱
硫剤として生石灰６０％、石灰石３０％、コークス５％
、ホタル石５％の混合物を溶銑１１−ン当り８ｋｏ、そ
れぞれ第２図に示されているような設備にて吹込み、１
１１２ｆｌＩＩＩ−脱燐同時処理を行った。

なお脱燐剤の吹込みは、酸素：窒素８０　：　２０の混
合ガスを用い、ガス流１８Ｎ１１／ｍにて約２５０ｋ（
１／−の吹込み速度で行い、脱硫剤の吹込みは、窒素　
１００％のガスを用い、ガス流量２Ｎ１／輸にて約１３
０ＪＩ／ｍの吹込み速度で行った。処理時間は約３０分
であった。

実施例１における溶銑成分の変化を吹込み時間に対応し
て第１表に示す。

１１− 第１表に示す結果から、実施例１におけるｌ１ｆｌｌ燐
率は約８０％、脱硫率は約５６％と算出された。実施例
１の処理に使用した生石灰原単位は、脱燐剤、脱硫剤の
合計て溶銑１トン当り１５．３ｋＧ、鉄鉱′ＥＪ原単位
は溶銑１トン当り１８．５ｋａであり、これに対し従来
法では説燐率約８０％、脱硫率５６％を得るためには溶
銑１１〜ン当り４５〜５０ｋｏの精錬剤を必要としてい
たから、この発明の方法によって１５〜２５％の精錬剤
が削減できたことが明らかである。

実施例２ １２− 混銑車内のＳｉ濃度０．３２％の溶銑２５０　ｉ−ンに
対し、先ず鉄鉱石９０％、生石灰１０％の混合物からな
る脱珪剤を酸素：窒素が８０　：　２０のガスにて溶銑
１トン当り２０ｋＯ吹込んで脱珪処理し、溶銑中５ｉｌ
１度を０．１４％まで低減させた。この脱珪処理により
生じたスラグを、混銑車を傾動させることにより排出さ
せた後、実施例１と同一組成の脱燐剤、脱硫剤を実施例
１と同じ条件で吹込んだ。

実施例２における脱燐剤、脱硫剤吹込み時の溶銑中ＰＩ
３度、Ｓａ１度の変化を第４図に示１゜また従来法にし
たがって第１図に示すような設備で生石灰３５％鉄鉱石
５５％ホタル石１０％の混合物を１本のランスから溶銑
中に吹込んだ場合の溶銑中Ｐｉｉｉ度変化およびＳ！１
度変度合化４図に併ゼて示す。

第４図から明らかなように処理時間を６０％まで短縮す
ることができた。

なお上述の各実施例においては生石灰系の脱燐剤、脱硫
剤を用いた例について示したが、脱硫剤としてソーダ灰
単独あるいはソーダ灰に生す灰、ホタル石等を混合した
ものを用い、また脱燐剤としてソーダ灰単独あるいはソ
ーダ灰に酸化鉄、生石灰、ホタル石等を混合したものを
用いても良く、この場合でも前述と同様な効果を得るこ
とができる。但し、ソーダ灰はそれ自体高価であるから
回収が必要となり、またソーダ灰を使用した場合には混
銑車内張り耐火物の溶損防止対策を講じる必要があり、
したがってこれらの条件を考慮して使用する脱燐剤、脱
硫剤を選択するべきである。

以上の説明で明らかなようにこの発明の溶銑予備処理法
は、混銑車の形状がその溶銑深さに対し長軸方向に長い
ことを利用し、混銑車の長軸方向の一方の側の領域の溶
銑中に脱硫剤を吹込むと同時に、他方の側の領域の溶銑
中に脱燐剤を吹込み、これにより混銑車内における脱燐
・脱硫同時処理を可能にしたものであり、したがってこ
の発明の方法によれば全体としての予備処理時間を短縮
し得ると同時に、精錬剤使用量を従来よりも格段に低減
し得る等、各種の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の混銑車にお（：Ｉる脱硫処理方法を実施
している状況を示す略解図、第２図はこの発明の溶銑予
備処理方法を実施している状況の一例を示す略解図、第
３図は処理前の溶銑中Ｓｉ濃度と脱燐率８０％、脱硫率
５０％を得るために必要な脱燐剤、脱硫剤原単位との関
係を示す相関図、第４図はこの発明の方法および従来法
における処理時間と溶銑中ＰＩ度、ＳＳ度との関係を示
す相関図である。 １・・・混銑車、　２・・・溶銑、　３．５・・・ラン
ス、３ａ　、５ａ・・・吹出口。 出願人　　　川　　崎　　製　　鉄　　株　　式　　会
　　社代理人　　弁理士　　豊　１）武　久 （ほか１名） １５− 第１図 第２図 ＠−昏−１．．／）ｍ躯　？

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）混銑車内の溶銑に対して溶銑予備処理を行うにあ
   たり、その混銑車の長軸方向の一方の側の溶銑中に脱硫
   剤を吹込むと同時に、同じ混銑車の長軸方向の他方の側
   の溶銑中に脱燐剤を吹込み、これにより混銑車内におい
   て同時に溶銑の脱硫および脱燐処理を行うことを特徴と
   する溶銑予備処理方法。
2. （２）混銑車内の溶銑中に２本のランスをそれぞれの吹
   出口が反対方向に向くように浸漬し、一方のランスから
   は脱硫剤を吹込み、他方のランスからは脱燐剤を吹込む
   特許請求の範囲第１項記載の溶銑予備処理方法。
3. （３）互いに反対方向に向きかつ各々から異なる精錬剤
   を吹出し可能な一対の吹出口を有するランスを混銑車の
   溶銑中に浸漬し、一方の吹出口からは脱硫剤を吹込み、
   他方の吹出口からは脱燐剤を吹込む特許請求の範囲第１
   項記載の溶銑予備処理方法。