JPS58217620A - 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】 この発明は転炉等における脱炭精錬に先立って溶銑の脱
珪、脱燐、脱硫のために行なわれる溶銑予備処理法に関
し、特に溶銑中に浸漬させたランスを介して予備処理剤
を溶銑中に吹込むようにしだ所謂インジェクション方式
による溶銑予備処理方法に関するものである。

周知のように溶銑予備処理は、転炉等における精錬に先
立って脱珪、脱燐、脱硫を行ない、これにより続く転炉
等の精錬における負荷を減少させ、製鋼過程の高能率化
や鉄歩留りの向上、製鋼副原料原単位の削減等を図るこ
とを目的としている。このような溶銑予備処理に使用さ
れている処理剤は炭酸ソーダ（Ｎａ２ＣＯ３）系のもの
と、生石灰（Ｃａ０）系のものとに大別されるが、いず
れの処理剤においても処理効率、特に脱燐効率を向上さ
せるためには、処理剤の粉体が溶銑中を浮上する過程を
有効に利用することが望ましく、そこで最近では処理剤
粉体を溶銑中に吹込む所謂インジェクション方式が種々
開発・実用化されるに至っている。

しかるに上述のようなインジェクション方式による溶銑
予備処理には次のような種々の問題があった。すなわち
、インジェクション方式による溶銑予備処理においては
、ランスを溶銑中に浸漬させ、窒素ガスあるいは酸素ガ
ス、または両者の混合ガスを搬送ガスとして前記ランス
を介して予備処理剤を溶銑中に吹込むのが通常である。

ここで脱燐反応は酸化反応であるから、脱燐効率を良好
にするためには搬送ガスとして酸素ガス混合割合の高い
混合ガス、あるいは純酸素ガスを使用することが望まし
いと考えられる。しかしながら酸素ガス混合割合を高く
した場合や純酸素ガスを用いた場合には、溶銑中の燐、
珪素、硫黄のみならず炭素も相当量が酸化除去されてし
まい、溶銑中炭素濃度が低下してしまう。溶銑中の炭素
は続く転炉等における吹錬での熱源であるから、上述の
ように溶銑予備処理において溶銑中炭素濃度が低下して
しまえば、転炉吹錬工程で熱源が不足し、鋼浴温度を所
定の目標温度に確保することが困難となる問題が生じる
。また酸素ガス混合開傘が高φ混合ガスや純酸素ガスを
用いた場合、それらの酸化性ガスと溶銑中の各種成分と
の発熱反応によってランス先端部附近が高温となってラ
ンス先端の溶損が激しくなり、その結果予備処理中途に
おいて処理剤粉体の吹込みを中断しなければならない事
態がしばしば発生する。

この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、溶銑処
理剤の搬送ガスとして酸素ガス混合割合の高い混合ガス
や純酸素ガスを用いた場合でも、予備処理終了時におけ
る溶銑中炭素量が続く転炉等における吹錬工程の熱源と
して不足しないようにするとともに、ランスの溶損が可
及的に防止されるようにすることを目的とするものであ
る。

すなわちこの発明の溶銑予備処理方法は、溶銑処理剤を
吹込むだめのランスを２重管構造とし、その内管から処
理剤を溶銑中に吹込むと同時に、内管と外管との間の流
路から炭素粉末を炭酸ガスおよび／または不活性ガス、
望ましくは炭酸ガスを搬送ガスとして溶銑中に吹込むこ
とを特徴とするものである。

以下この発明の溶銑予備処理法についてさらに詳細に説
明する。

この発明の方法では上述のように溶銑中に浸漬させて溶
銑処理剤を吹込むためのランスとして、　　・２重管構
造のものを用いる。具体的には例えば第１図に示すよう
にステンレス鋼、普通鋼等からなるストレートな内管１
の外側を、間隔を置いて同心状に同様な材質からなる外
管２によって取囲み、′ＦＡＪ管１の内側の流路３と、
内管１と外管２との間の流路４との両者に各別に流体を
流し得るように構成し、かつ容管１，２の下方開口端を
それぞれ内側吹出口５、外側吹出口６とし、さらに外管
２の外周面に耐火物７を設けたランスを用φれば良い。

あるいはまた第２図もしくは第３図に示すように、内管
１の下端を逆Ｔ字状もしくは逆Ｔ字状に分岐させ、内側
吹出口５および外側吹出口６をそれぞれ左右一対形成し
たランスを用いても良い。

この発明の溶銑予備処理法においては、上述のような２
重管構造のランス８の下部を浴銑装入鍋ある、いは混銑
車等の予備処理容器９内の溶銑ｉ。

中に浸漬させ、前記ランス８の内管１内ＣＤ流路に溶銑
処理剤１１を窒素ガス、もしくは酸素ガス、またはこれ
らの混合ガスからなる搬送ガス１２を用いて供給し、そ
の先端の内側吹込口から溶銑中に溶銑処理剤１１を前記
搬送ガスとともに吹込み、同時にランス８の外側流路に
炭素粉末１３を炭酸ガス、もしくは窒素ガス等の不活性
ガス、またはこれらの混合ガスを搬送ガス１４として供
給し、その先端の外側吹込口から溶銑中に炭素粉末１３
を上述の搬送ガス１４とともに吹込む。

前記浴銑処理剤としては、従来から知られているような
生石灰系フラックスまたは炭酸ソーダ系フラックスを用
いれば良い。すなわち生石灰系フラックスとしては、生
石灰（Ｃａｎ　）を主成分としこれに鉄鉱石やミルスケ
ール等の酸化鉄を混合したフラックス、あるいはこれら
に媒溶剤としてのＣａ　Ｆ　２等のフッ化物、ＣａＣン
２−Ｊの塩化物、Ｎａ２ＣＯ３等のアルカリ金属の炭酸
塩のうちから選ばれた１種または２種以上のものを混合
したフラックスが用いられる。まだ炭酸ソーダ系フラッ
クスとしては、炭酸ノーズ（Ｎａ２ＣＯｓ　）を主成分
としこれに必要に応じて鉄鉱石等の酸化鉄を加えたフラ
ックスが用いられる。またその浴銑処理剤を吹込むだめ
の搬送ガスとしては、前述したように脱燐効率を高める
ためには酸素ガス混合比率が高い酸素−窒素混合ガス（
例えば０２ガス６０．ｖｏ１％以上）、または純酸素ガ
スを使用することが望ましく、かつその場合にこの発明
の効果が最も期待できるが、必ずしもそれに限らず、酸
素ガス混合比率が低い混合ガスや窒素ガスを搬送ガスと
する場合にも適用可能である。

一方外側流路に流す炭素粉末搬送用ガスとしては、後述
する理由から炭酸ガスが最適であるが、場合によっては
窒素ガス等の不活性ガス、あるいは炭酸ガスと窒素ガス
等の不活性ガスとの混合ガスを用いても良い。

前述のようにランスにおける内管と外管との間の流路か
ら炭素粉末を吹込むことによって、脱炭による溶銑中炭
素量の減少を補うことができ、その結果引続く転炉等に
よる吹錬工程における熱源としての炭素量を確保して、
所定の鋼浴目標温度を容易に得ることができる。

また、内管と外管との間の流路から吹込む炭素１　　粉
末の搬送ガスとして炭酸ガスおよび／または不活性ガス
を用いることによって、ランス先端部の溶損が防止され
る。すなわち、その搬送ガスとして窒素ガス等の不活性
ガスを用いた場合にはその顕熱によってランスが冷却さ
れる。そして搬送ガスとして特に炭酸ガス、あるいは炭
酸ガスと不活性ガスとの混合ガスが使用されている場合
には、その顕熱が冷却に寄与するのみならず、吹込まれ
た高温の炭素粉末と炭酸ガスとの反応が吸熱反応となる
ため、ランス先端附近の熱を奪い、ランス先端部の溶損
防止効果が極めて大きくなる。したかってこの発明の方
法を実施するにあたっては、炭素粉末搬送用ガスとして
、炭酸ガス、または炭酸ガス混合割合が高い（６０ｖｏ
１％以上）の炭酸ガスー不活性ガス混合ガスを用いるこ
とがランス溶損防止の点から好ましい。

次にこの発明゛′の実施例および従来法による比較例を
記す。

実施例１ 溶銑装入鍋もしくは混銑車内の溶銑１ｏｏトンに対して
２重管構造のランスを用いて吹込み実験　　　　゛を行
った。ランスの内管および外管の材質は普通鋼とし、内
管の内径は３９ｗ、内管と外管との隙間は３ｉｌＩＩＩ
＋とした。溶銑処理剤としては公知のＣａＯ系フラック
ス（ＣａＯ３０％、鉄鉱石６０％、ＣａＦ２１０％）を
用い、これを窒素ガスと酸素ガスとの混合比が１：４の
混合ガスによって内管から３８ｋｇ／ｌインジェクシヲ
ンすると同時に、外管と内管との間の隙間からＣＯ２ガ
スを搬送ガスとして炭素粉末を１チャージ当り５０９に
９吹込んだ。但し内管の混合ガス流量は５　Ｎｍｙｍｉ
ｎ　、外側のＣＯ２ガス流量はＩＮシ’ｍｉｎとした・ 実施例２ 内管と外管との間から吹込む炭素粉末の搬送ガスとして
Ｎ２ガスを用いた魚身外は実施例１とほぼ同様にして吹
込み実験を行った。

比較例 実施例１と同様に１００トンの溶銑に対して単管構造の
ランスを用いて吹込み実験を行った。ランスの管材質は
普通鋼、その内径は３０謹とし、また溶銑処理剤として
は前記同様なＣａＯ系フラックスを用い、これを実施例
１で用いたと同じ混合ガス（同流祉）により同量吹込ん
だ。

以上の各実施例および比較例における処理前後の溶銑成
分、溶銑温度、処理中における溶銑中炭素の減少量（Δ
Ｃ）、およびランス耐用ヒート数を第１表に示す。

第１表から明らかなように単管構造のランスを用いた従
来法による比較例においては０５チ程度の脱炭（溶銑中
炭素量減少）が認められ、引続く転炉吹錬における目標
温度確保が困難となったのに対し、この発明の各実施例
においては溶銑中炭素緻の減少がいずれも０゜１チ以内
に抑えられ、その結果引続く転炉吹錬における目標温度
確保が容易となった。また従来法による比較例では１本
のランスの耐用回数が３〜４回であったのに対し、この
発明の実施例においてはランス先端の溶損が少ないため
耐用回数が増え、特に炭素粉末吹込用の搬送ガスとして
Ｃ０２ガスを用いた実施例１にあってはう／ス耐用回数
が比較例の３〜４倍と飛躍的に増大していることが認め
られた。

以上のようにこの発明の溶銑予備処理方法によれば、処
理中の脱炭による溶銑中炭素奮の減少を補って、引続く
転炉等の精錬における熱源を確保することにより目標温
度を容易に確保することができ、かつまだランス先端の
溶損を防止することができる等、各種の顕著な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図まではそれぞれこの発明の溶銑予備処
理方法に使用される２重管構造のランスの一例を示す断
面図、第４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である。 １・・・内管、２・・・外管、４・・・内管と外管との
間の流路、７・・・耐火物、８・・・ランス、１０・・
・溶銑、１１・・・溶銑処理剤、１２・・・窒素ガスお
よび／または酸素ガスからなる搬送ガス、１３・・・炭
素粉末、１４・・・炭酸ガスおよび／または不活性ガス
からなる搬送ガス。 出願人　川崎製鉄株式会社 代理人　　弁理士　豊田武人 （ほか１名） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 転炉等における脱炭精錬に先立ち、溶銑中にランスを浸
   漬させてそのランスを介して溶銑処理剤を溶銑中に吹込
   んで溶銑を予備処理する方法において、 前記ランスを２重管構造とし、そのランスの内管から窒
   素ガスおよび／または酸素ガスを搬送ガスとして溶銑処
   理剤を溶銑中に吹込むと同時に、内管と外管との間の流
   路から炭素粉末を炭酸ガスおよび／または不活性ガスを
   搬送ガスとして吹込むことを特徴とする溶銑予備処理方
   法。