JPS5842714A - 溶銑の予備脱珪方法 - Google Patents

溶銑の予備脱珪方法

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JPS5842714A
JPS5842714A JP14012881A JP14012881A JPS5842714A JP S5842714 A JPS5842714 A JP S5842714A JP 14012881 A JP14012881 A JP 14012881A JP 14012881 A JP14012881 A JP 14012881A JP S5842714 A JPS5842714 A JP S5842714A
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Kiichi Narita
成田 貴一
Takehisa Makino
牧野 武久
Hiroshi Matsumoto
洋 松本
Akihide Hikosaka
彦坂 明秀
Toshiyasu Onishi
大西 稔泰
Wataru Takagi
高木 彌
Junichiro Katsuta
勝田 順一郎
Masatoshi Sasaki
佐々木 真敏
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/32Blowing from above

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

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】 本発明は溶銑の予備脱珪方法に関し、殊にC1Mn及び
peの酸化損失を可及的に防止しつつ5iを効率良く除
去する方法に関するものである。
製鋼炉における精錬の主目的は脱C1脱P、脱S、昇温
であるが、銑・鋼−貫製鉄所ではこのうち脱S精錬の一
部又は大部分を溶銑段階で予備処理的に行ない、製鋼炉
では主として脱C1脱P。
昇温を行なう趨勢にある。脱Cと昇温は純酸累を使用す
ることによって容易に達成できるが、脱Pは高塩基度で
且つ酸化鉄含有量の高いCaO系スラグを使用しなけれ
ばならず、溶銑中の5iyVc見合う量のCaOと#媒
剤を製鋼炉中VC添加してCaoi/Sio2が8.1
5〜6.0となる様にMid用スラスラグ整する必要が
あった。一方高炉から出銑される溶銑中のSi含有率は
通常0.8〜0.8チ程度であって定常的に低Si銑を
得ることは困難であ)、製鋼炉で発生するスラグの倉は
粗鋼1トン当り、80〜110KIIにも達して^る1
1鋼スブグの一部は焼結鉱等への添加材として利用され
高炉外返還されるが、返Mikを多ぐすると溶銑中のP
含有率が上昇するのでその利用には自ずと限度があり、
大部分は産業廃棄物として投棄されている。ところが最
近では製鉄所近隣の投棄場所も激減しておシ、投棄に要
する費用は無視できない。
また製鋼スラグ中には15〜80%程度の酸化鉄が含ま
れておp、その投棄は鉄資源の浪費になる。
この様な問題を軽減する為に、溶銑を酸素ガス或いは酸
化鉄等の酸化剤で処理して浴銑中のSiを0.1〜o、
aq6程度まで酸化除去し、製鋼炉で添加するcacl
の副原料の消費量を低減すると共に、スラグ発生量及び
鉄分ロスを抑えようとする試みがなされている。また最
近では脱Pをも溶銑段階で行ない製鋼炉で#i実質的K
11l(:、と昇温のみを行なう方法も検討されて込る
が、この場合も脱Pに使用する精錬剤の量は溶銑中のS
i含有量にほぼ比例して増加するので、効果的な予備脱
Si法術の確立が切望されている。
ところで予備脱Si法は前述の様に酸化鉄による脱Si
と@素ガスによる脱Siの2つの方法に大別され、前者
では下記iII式の反応によって溶銑中のFe1iが増
加するという利点が発揮される。
X(Si)+2FeOx=xsi02+2Fe ・・−
filところが(1)式の反応熱の大部分は副生ずるシ
リケートスラグの昇熱に消費されてしまい、むしろ溶銑
温度は若干低下すゐ傾向がある。また溶銑中のSiは転
炉における重要な燃料成分の1つであるから、場合によ
っては予備脱s1により転炉吹錬時の昇温不足をきたす
恐れもある。一方後者の酸素ガスによる脱SiでFi浴
銑の昇熱効果は高いが、反面Fe、Mn及びCの酸化損
失が著しい。
従って酸素ガスを用いる脱5iでは上記の様な有効元素
の酸化損失を防止しつつ5iを優先的に酸化除去し得る
様な技術の開発が求められている。
本発明は上記の様な状況のもとで、酸素ガスを用いた優
先的な溶銑脱si法を確立すべ(鋭意研究の結果完股さ
れたものであって、その構成は。
溶銑を予備脱Siするに際し、目標脱si量をX係とし
たとき該製1111)ン当p ] 2.9 x−80,
1x Kfの石灰を溶銑表面に添加し、ハードプローで
酸素上吹きを行なうと共に底吹きガスによって溶銑を攪
拌するところに要旨が存在する。
以下実験経過を追って本発明の構成及び作用効果を説明
する。
本発明者等は第1図だ示す様な溶銑予備処理炉(図中1
は予備処理炉、2は酸素上吹きリンス。
8は底吹き用ポーラスプラグ、4は溶銑、5けスラグを
夫々示す)を使用し、以下に示す如く稙々の条件で溶銑
の予備処理を行なった。
溶銑組成: C−4,11〜4.7%、 S i・0.
8〜0.9%−Mn−0.4〜0.6q6、P−0,0
8〜0.10 %、S−・・0.08〜0.07チ 溶vc処増麓:9〜15トン #銑初MmPl : ] 240−1 B 30 ”C
efllltJ=吹@ツンス:19wφ、ラバール単孔
c!I累上吹き量:ソフトプロー−1,6N扉/分・ト
ンムードブローー2.2N扉/分・トン 撹拌用底吹きN2ガス流11:jo〜85N//分・ト
ンcao添加量二〇〜IRKf/)ン(全量初期投入)
上吹きランス−湯面間距離:1G00m++結果を以下
に詳述する。
まず第2図は、脱sjスラグ中のFeO含有量に及ぼす
スラグ塩基度(CaO/5i02比)と予備処理条件の
関係を示したグラフであり、八−ドブローの方が鉄分の
酸化損失は少ない(スラグ中のFeO量が少ない)。ま
たハードプローであってもTI CaO/5i02比が
略1まではスラグ中の酸化鉄量は直線的に減少するが、
CaO/5i02比が1を越えるとT、Fe1l#ig
〜6qIIでほぼ一定になる。即ちハードプローを採用
し且つCaO/8i02比が約1となる様K Ca O
の添加量を調整すれば、Felの酸化損失量を最小限に
抑えることができる。
尚本発明におhてハードプローとは、$8図に示すtt
u<、酸素上吹きによる湯面へこみ深さくL)と静止時
における溶銑の深さくLo)との比(L/Lo)がO,
80以上となる様に上吹きランスの高さ及び送酸速度を
調整して行なう酸素上吹き状態を言う。この場合湯面の
へこみ深さくL)を処理時に外部から確認することは困
難であるが。
この値は以下に示す理論計算式によってほぼ正確に知る
ことができる。
L=Lh−exP(−0,78h/Lh)Lh == 
6$1.0(K−FO2/nd )2/3L:へこみ深
さくm) h;リンス高さく■) F1a:上吹き酸素流量(Ntd/h r )n:ラン
スの孔数 d:ランス孔直径(wx ) K:酸素の噴射角による係数 また溶銑の深さくLo)td溶銑の装入鍵から算出する
ことができるから、′?ンス高さや上吹きaβ素流量等
を調整すること和よってL/Lo値を容易に0.80以
上にすることができる。
次に@4図は溶銑中のMnの酸化損失量(スラグ中M 
n O含有量と溶銑中Mn含有量の比)とスラグ塩基度
との関係を示したグラフであ〕、この図からも明らかな
様九へ−ドプローの方がMnの酸化損失が少なく、且っ
CaO/5i02比が1まではほは直線的に減少してい
る。即ちMnの酸化損失も、生成スラグの(ao/5i
02比を略1に調整してハードプローを行なうことによ
って最小限に抑えることができる。
第5図は脱Si率と脱C率の関係を示したグラフである
が、八−ドブローの方が脱C反応は明らかに抑制されて
おシ優先脱sトが進行している。
ま九第6図は脱Si酸素効率(使用した93gガスのう
ちSiの酸化反応に消費された割合)に及ばずスラグ塩
基度の影響を示したものであるが、ハードプローの方が
説Si酸素効率は高い。またスラグ塩基度が高いはど脱
Si酸素効率は向上するが、八−ドブローではCab/
8102が11!上で脱5iH素効率はほぼ飽和状11
1Ic達する。
上記の実験結果を項目別Kまとめたのが第1表である。
第2.4〜6図及び第1表から4明らかな様に−溶銑中
のFe、Mn及びco酸化ロスを最小限に抑制しつつ効
率良く優先脱Siを行なうには、生成スラグの(ao/
8102比が略1となる様に目標脱Si量に応じたCa
Oを添加し、 eIIl!ガスをハードプローで上吹き
すると共に底吹きガスによって溶銑を攪拌すればよいこ
とが分かる。尚第1表には窒素による底吹き攪拌を行な
わなかった場合の結果も併記したが、この場合はMn及
びFeの酸化損失ikが増加すると共に脱Si酸素効率
も低下する。
この様に上吹き酸素の吹込み吠aによって優先脱Si効
率が著しく賢わる理由は次の様に考えることができる。
即ちソフトプローでは酸素の溶銑中への突入が抑制され
、その結果スラグと酸素との反応が優先してしまう。と
ころがハードプローでは酸素が溶銑中に十分深く突入す
るので溶銑との反応が促進され、適正なスラグ組成とも
相まってSlの酸化反応が進行しやすくなる。また処理
溶銑表面への5iの供給は底吹きガスによる攪拌によっ
て加速され且つ、スラグ中の酸化鉄と溶銑中のStとの
反応が促進されるから脱S!反応は一段と促進され、*
時に5iよシも酸素との結合力の小さいMn、Fe及び
Cの酸化損失も抑制される。
ところで本発明でCaOの添加量を目標腕Si量xq6
当り 12.9 x 〜80.1 x /)ンと定めた
理由は次の通シである。即ち第2.4及び6図からも明
らかな様に、ハードプローを採用した場合にはCaO/
5i02が1となるまでは塩基度の上昇と共に脱3i反
応は優先的に進行し易くなるが。
CaO/5i02が1を越えるとその効果は頭打ちにな
シ、それ以上CaOを添加すること(塩基度を高めるこ
と)は無駄である。そこで本発明では。
生成スラグの組成がCaO/5i02=0.6〜1.4
の範囲となる様、溶銑の目標脱Si量に応じたCaO添
加量を定めることとした。即ち溶銑の目標mt率をx’
16とすると、脱Si反応によって生成する溶銑1トン
当シの5io2生成量は21.5xb(1000/10
0X60.1x/2BKg)となる。従りて生成、X9
グのCaO/5i02を0.6〜1.4とする為のCa
O添加量は2溶銑1トン当り 12.9 x(CaO/
S i 02=7/21.5 x=0.6−+ye−0
−6X21.5 x )〜80.1 x(CaO/5i
02=7/21.5x+e+1.4−+y=1.4X2
1Jx )’(Krt )となる。亭実溶銑の目標脱S
i量(x)に対して上記の要件を満たす量のCI&0を
添加すれば。
ハードプローによ為酸素上吹きと底吹き攪拌を併用する
ことによって、 Mn、Fe及びco酸化損失を最小限
に抑制しつつ9iのみを優先的に効率良く除去すること
ができた。し2かしCaO添加量、が12.9i未満で
は脱Si効率が不十分になシ。
処理時間の延長に伴ってMn等の酸化損失量が増大し、
一方80.1xを越えるとCaOが無駄に消費されるば
かシでなく、生成スラグ量が増加してスラグ中F60の
絶対量が増大しFeの歩留シが低下する。実験によって
確認した最も好ましいスラグ塩基度はCaO/5i02
=0.8〜1.2の範囲であシ、この様なスラグ塩基度
を確保する為のCaO添加量は17.2 x 〜26.
8 x (K7 )の範囲である。
尚CaOは全量を予備処理開始時に添加してもよ<、i
+32いは処理工程で連続的に若しくは分割して投入し
ても得られる効果は同じである。また本発明の予備処理
法では0.11の脱S1で溶銑温度は約82℃上昇する
が、脱Si量によって溶銑温度が過度に上昇する場合も
あるので、この様なときはミVスケールや鉄鉱石等の酸
化鉄を脱Si剤として適量併用し、過度の温度上昇を抑
えるのがよい。伺酸化鉄を併用する場合その添加時期は
予備処理開始時或いは予備処理工程中の何れであっても
よいが、確認実験の結果では全量を予備処理開始時に添
加した方が若干高い脱5i効率を得ることができた。
本発明は概略以上の様に構成されておシ、その効果を要
約すれば次の通りである。
111c、 F e、 Mnの酸化損失を最小限に抑制
しつつS五を優先的に効率良く除去することができる。
(2)生成スラグ量を最小限に抑えることができるから
、副原料(Cab)の添加量を少なくできると共にスラ
グ中への鉄分(Fe0)12)ロスも減少する。
(3)脱Si酸素効率が高く、酸素をよシ有効に活用で
きる。
(4)−素の上吹き量によって溶銑温度を適正にコント
ロールしながら脱sig&mすることができ。
最終の溶銑温度の調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の予備処理法を例示する説明図−第2図
は生成スラグのcao/5102とT、Feの関係を示
ずグラフ、第8図はハードプローの設定基準を示す説明
図、第4図は生成スラグのCaO/5i02と(Mn0
1/(Mn)の関係を示すグラフ、第5図は脱C率と脱
5i率の関係を示すグラフ、第6図はCao/5iOa
脱Si#素効率の関係を示すグラフである。 1・・・予備処耶炉   2−・酸素上吹きランス8・
・・底吹きプラグ  4・・・溶銑5・・・スラグ 第1頁の続き 0発 明 者 高木側 兵庫県加古郡稲美町和田425の2 0発 明 者 勝田順一部 神戸市垂水区福田4丁目6番23 一405号 0発 明 者 佐々木真敏 神戸市垂水区高丸7丁目3−2 245

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶銑な予備脱珪するに際し、目標説珪量をX優と
    したとき該溶銑1)y当1) 12.9 x 〜8 G
    、1 x KWの石灰な溶銑表面に添加し、八−ドブロ
    ーで酸雪上吹きを行なうと共に底吹きガスによって攪拌
    することを特徴とする溶銑の予備脱珪方法。
JP14012881A 1981-09-05 1981-09-05 溶銑の予備脱珪方法 Granted JPS5842714A (ja)

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JPS6238407B2 JPS6238407B2 (ja) 1987-08-18

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60181212A (ja) * 1984-02-28 1985-09-14 Nisshin Steel Co Ltd 溶銑の脱珪法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60181212A (ja) * 1984-02-28 1985-09-14 Nisshin Steel Co Ltd 溶銑の脱珪法
JPH0555564B2 (ja) * 1984-02-28 1993-08-17 Nisshin Steel Co Ltd

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