JPS5839884B2 - アルカリキンゾクカゴウブツオモチイル ヨウユウテツゴウキン ノ レンゾクテキセイレンホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融鉄合金（溶融銑鉄、鉄マンガンなどの溶融
合金鉄等を指す）の精錬方法、特にアルカリ金属化合物
を用いて溶融鉄合金を連続的に精錬する方法に関する。

一般に、例えば溶銑を主原料とする酸素製鋼法において
は、純酸素（以後０２とする）の吹付けもしくは吹込み
によりＳｉ＋０２→ＳｉＯ２の反応で脱珪を行うととも
に、脱リン、脱硫を行うための造滓剤（スラグの原料）
として装入された生石灰（Ｃａｂ）の溶解、スラグ化を
計る。

さらに、純酸素によりスラグ共存下で浴を酸化し、脱炭
、脱リン、脱硫を行いながら昇温をはかるのが一般的な
精錬作業である。

しかしながら、上記精錬作業には次に列挙するような問
題点がある。

（１）現在広く用いられているＣａＯ−８ｉ ０２−Ｆ
ｅＯ系のスラグで脱リン、脱硫を行う場合には、該スラ
グの脱リン能および脱硫能が小さいので、低すン低硫鋼
を溶製するためには大量のスラグを用いる必要がある。

しかもスラグ量が多いと酸素製鋼炉の作業において、上
吹転炉吹錬中期にスロッピングと称される現象による溶
鋼の炉外への飛出しによる鉄歩留の低下、スラグ中に含
１れる酸化鉄量の増大による鉄歩留の低下、スラグ顕熱
増によるスクラツフ配合比の低下など種々の支障を生ず
る。

（２）現行法で得られる精錬後のスラグはその量が前記
の如く莫大であり、゛その利用、廃棄にも問題があり、
しかもスラグ中に含まれる諸有価元素化合物（例えば酸
化鉄、五酸化リン、石灰分など）が回収されることな（
製鉄系外に廃棄されていることは資源有効利用の面から
再検討されなげればならない。

本発明は従来のＣａＯを主成分とするスラグを用いて行
う精錬法に内在する上記の問題点を解決するためのもの
で、その第１の目的は造滓剤としてアルカリ金属化合物
を用いて溶融鉄合金の精錬作業を効果的に行わせる精錬
方法を提供することにある。

本発明の他の目的は密閉した反応容器を用い溶融鉄合金
の精錬作業を効率良（かつ連続的に行うことができる精
錬方法を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は精錬時に発生するアルカリ金
属化合物の蒸気、噴煙を回収するのに好適な精錬方法を
提供することにある。

しかして上記目的を遠戚するための本発明方法は、耐火
物で内張すした密閉型の反応容器の一端より溶融鉄合金
を連続的に供給するとともに該反応容器内にアルカリ金
属化合物および酸化剤を装入し、反応容器内でアルカリ
金属化合物および酸化剤と浴との間の反応を十分行わせ
たのち、溶融鉄合金および溶融スラグとを別々に連続的
に取り出すことを特徴とする。

また本発明では必要に応じて反応容器に上吹ランスを設
けて０２、空気もしくはＮ２を吹込むかまたは反応容器
底部から０２、空気もしくは不活性ガスを吹込むことに
より、浴およびスラグを攪拌および酸化するの一方もし
くは両法を上記発明に付加することもできる。

以下本発明の詳細な説明する。

図面は本発明を実施するのに最適な反応容器の１例の概
略を示すもので、その全体は矩形断面を有する溝形状に
耐火物（たとえば気孔率の小さい酸化物系耐火物、黒鉛
系耐火物など）で内張すされて構成されている。

該反応容器の内部には密閉状の反応室１が形成されてお
り、該反応室１０両端側（炉体長手方向の両端）には底
部炉壁を若干張り出してつくった壁部の一部が開放され
た別個の室が設けられ、その一方が溶融鉄合金の装入口
２を他方が溶湯の排出口３を構成する。

反応室１と装入口２および排出口３個所を区分する仕切
壁４の下端は炉壁底部と接触せずに開口しており、溶湯
が通過するようになっている。

精錬中においては仕切壁４の下部は溶湯中に浸漬され、
これによって反応室１内は外気と遮断されて密閉が図ら
れるとともに、スラグと溶湯との分離を行っている。

また、反応容器の上部片側（下流側もしくは上流側の上
部）にはスラグをつくるアルカリ金属化合物と固形浴酸
化剤の装入孔５が１個もしくは複数個設けられており、
他方容器上部の装入孔との反対側には排気筒６が接続さ
れ、さらにこれに図示していないが集塵機等が連設され
、これによって精錬時に発生するアルカリ金属化合物の
噴煙を回収しうる如くしている。

また反応容器の天井部炉壁もしくは浴側壁または炉底に
は複数本（または１本でもよい）の上吹ランス７もしく
は吹込羽口が挿通されており、これにより０２ （ある
いは必要に応じＮ２または空気でもよい）を吹込み、浴
の酸化と共に浴とスラグの攪拌をはかる。

なお、浴とスラグの攪拌のためには炉壁底部にポーラス
プラグを設け、これから容器内に不活性ガスを吹込むこ
とによって行ってもよい。

これらの攪拌法のいずれか１種のみ設けておけば必要な
攪拌作用は得られるが、これらを２種以上用いることも
勿論可能である。

上記反応容器の側壁の所定位置には１個もしくは複数個
の排滓孔８が設けられ、そこからスラグ排出が行われる
。

本発明においては反応容器内で十分反応を進行させるた
めには溶融鉄合金とスラグとをよく接触させることが望
ましい。

このため溶融鉄合金の流れとスラグ流とが逆の流れ方向
になる向流方式が効果的であり、この場合図面の左方向
へ流れる浴流に対しスラグ流を右方向へ流すため、下流
側上部炉壁に造滓剤等の装入孔５を上流側の炉側壁に排
滓孔８を設けるようにする。

勿論向流方式に限らすスラグ流と浴流とが同方向となる
並流方式であっても、本発明の目的を十分果すことがで
きる。

排滓孔８の位置は浴面より約５側上方個所を排滓孔の下
面とする程度がよい。

以下本発明の操業法について溶銑の精錬を例にして説明
する。

反応容器の溶銑装入孔２より連続して溶銑を供給すると
ともに上部の装入孔５よりアルカリ金属化合物、例えば
ソーダ灰Ｎａ２ＣＯ３を連続的に秤量しながら供給する
。

さらに図示の場合には上方から複数のランス７により純
酸素を吹付け、浴の酸化と攪拌を行わせる。

反応室１内のスラグ９および溶銑１０の攪拌を行わせる
のは、溶銑とアルカリ金属化合物との接触を十分に確保
し、良好な精錬作用を行わせるためである。

このため、上記ランス７からの気体吹付に加えあるいは
これとは別個に反応容器底部（もしくは側壁）からガス
吹込用のポーラスプラグ（もしくは羽口）によるガス吹
込を行ってもよい。

反応室１内においては、溶銑は酸化されかつアルカリ金
属化合物と十分に反応し脱リンおよび脱硫が進行する。

溶銑の酸化は純酸素によるものに限らず、例えば鉄酸化
物などの固体状酸化剤を装入することによって行っても
よい。

また反応室１内は中性もしくは酸化性の非還元雰囲気下
に保持することが望ましい。

精錬された溶銑１０は仕切壁４にてスラグ９と分離され
、連続的に排出孔３からとり出され、次工程へ送られ、
一方スラグ９は排滓孔８から連続的に外部に排出される
。

また精錬時に装入されたアルカリ金属化合物の一部が揮
発するが、本発明では密閉した反応容器を閉じているた
め噴煙を完全に捕集しやすくその排気系統内で揮発した
アルカリ金属化合物を捕集し、再度容器内へ造滓剤とし
て使用することも可能である。

本発明の精錬方法によって得られる利点は次の通りであ
る。

（１）密閉型反応容器で連続的に精錬するため、品質の
均一な溶融鉄合金が得られるとともに、熱効率が向上し
、また比較的小容量の炉ですむという利点がある。

さらに温度サイクルがないので使用する高級耐火物の寿
命が長くなる。

（２）密閉型であるので揮発するアルカリ金属化合物の
回収に好都合である。

（３）反応容器内では浅い浴深のもとで精錬できるので
、処理する溶融鉄合金トン当りの表面積を大きく確保で
き、反応時間を短縮できるのみならず設備も簡略化でき
る。

（４）密閉型の反応容器でしかも効果的な精錬機能（特
に脱リン能が大きい）を有するアルカリ金属化合物を用
いて精錬を行うため、スラグ量を従来の精錬法に比較し
て格段に少なくすることができる。

実施例 原料：製鋼用銑鉄 塔形状：３０ｃｍ巾Ｘ３０ｃｍ深さＸ ８００ｃｍ長さ
上吹ランス：純酸素吹付げ４本 ノヅル形状：３孔ノズル アルカリ金属化合物：ブリケット状工業用ソーダ灰 操業条件 給銑速度：３０Ｔ／ｈ造滓剤（ソーダ灰）供給速度：１
２００弊由 Ｎｒｎ’ 送酸条件：総計３００ 、／１１（ランス４本総計） 操業結果 供給溶銑組成＠）Ｃ／４．ＩＳｉ／／６．２１Ｍ隻勺、
３１”１０．１０８ ８１０．０４３ 処理後銑鉄組成（４）） Ｃ／３．９０ ”乃、０
３ Ｍｎ、句、１５’１０．０３２ Ｓ１０．０１５ 得られたスラグ ７６０に！／ｈ

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施するための装置例を示す概略断面で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉型の溝形状の反応容器の一端より溶融鉄合金を
   連続的に容器内へ供給するとともに該反応容器内にアル
   カリ金属化合物からなる造滓剤を装入し、反応容器内で
   アルカリ金属化合物と溶融鉄合金との間の反応を十分行
   わせたのち、溶融鉄合金およびスラグを別々にかつ連続
   的に反応容器外に取り出すことを特徴とするアルカリ金
   属を用いる溶融鉄合金の連続的精錬方法。 ２、特許請求の範囲第１項の精錬方法において、反応容
   器の適宜個所から内部にガス体を吹込んで溶融鉄合金お
   よびスラグを攪拌することを特徴とするアルカリ金属化
   合物を用いる溶融鉄合金の連続的精錬方法。