JPS5856003B2 - 溶銑脱炭時の副原料投入法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶銑のスラグなし脱炭精錬の改良に関するもの
である。

溶銑の脱炭法には種々の形態法があり、その一つに連続
多段製鋼法が知られている。

この連続多段製鋼法は溶銑に含有されているＳｉ、Ｐ、
Ｓ等の成分を、例えば、各成分毎に低減処理あるいは上
記成分を段階的に低減処理し、最終工程として脱炭精錬
する方法である。

上記Ｓｉ、Ｐ、Ｓを低減した溶銑の脱炭精錬法としては
少量の造滓材、その他を添加して少量のスラグの存在下
で酸素吹錬する方法と、一切の造滓材を添加することな
くスラグなしで酸素吹錬する方法がある。

上記２つの方法にはそれぞれ得失があるものであるが、
本発明は上記後者のスラグなし脱炭精錬の改良法を提案
するものである。

上記したように、Ｓｉ、Ｐ、Ｓを充分低減した溶銑に一
切の造滓材を添加することなく酸素を供給して脱炭精錬
をする場合、酸素ガスを上吹き法で供給すると脱炭反応
と共に溶鉄の酸化反応が進行し、ＦｅＯ，ＭｎＯを生成
する。

上記酸素吹錬は通常、酸素ジェットの形で供給し、該酸
素ジェットの力でもって溶銑浴を攪拌することによって
実施され、これによって酸素と銑中炭素の接触効率を高
めんとしている。

しかし、上述したように、スラグのない溶銑表面に強い
酸素ジェットを供給すると、極めて激しいスロッピング
を発生するため、高さ方向に大きな空間を確保できる内
容積の大きい脱炭炉を必要とし、設備費を徒らに大きく
している。

上記スピッティングを抑制するには酸素ガスをソフトブ
ローすればよいものであるが、これによるとよく知られ
ているように、酸素ジェットによる溶銑浴の攪拌力が低
下することにより脱炭効率が低下し、溶鉄の蓄しい酸化
反応が起こり、多量のＦｅＯの生成、又生成したＦｅＯ
、ＭｎＯのフォーミング、更にはスロッピングが発生す
る。

又、フォーミングしたＦｅＯ，ＭｎＯからなるスラグは
高温浴との接触効率が低下することから銑中炭素による
還元消去が不充分となり、脱炭終了後においても存在す
る状態となる。

上記した状態の中で 浴温調整、成分調整等の目的でス
クラップ、鉄鉱石、マンガン鉱石、Ｆｅ−Ｍｎ鉱石等の
副原料を投入すると、それらの一部は目的の作用をする
が、ある部分はＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＭｎＯとしてスラ
グ組成物としてスラグ中に存在し、本発明の目的である
スラグなし脱炭精錬を不能とする。

本発明は上記Ｓｉ、Ｐ、Ｓを低減した溶銑の脱炭精錬に
おいて生成するＦｅＯ、ＭｎＯの生成量を抑制すると共
に、該ＦｅＯ，ＭｎＯの量が減少する所謂還元域に上記
副原料を投入することによって、スラグなし脱炭精錬を
達成せんとするものであって、その要旨は、Ｓｉ、Ｐ、
Ｓを事前に低減処理した溶銑をスラグなし脱炭精錬する
に際して、攪拌下の溶銑表面に酸素ガスを供給して脱炭
精錬し、上記攪拌力と浴温で決まるＦｅＯ，ＭｎＯの還
元域になると鉄及び／あるいはマンガン源を投入するこ
とにある。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明において溶銑は事前にＳｉ、Ｐ、Ｓを低減処理し
た溶銑を使用する。

この溶銑組成として、炭素は燃料として使用する成分て
あり、所定量のスクラップを使用する中で、円滑な脱炭
反応を維持し、出鋼温度を確保するためには、その含有
量は３．８％以上とすることが好ましい。

上記溶欲中の珪素は炭素と同様に燃料として作用する成
分であるが、燃焼生成物であるＳ １０２は主たるスラ
グ組成物であり、本発明の実施を著しく阻害する。

しかして珪素は痕跡にまで低減しておくものである。

溶銑中の燐、硫黄は製鉄原料から不可避的に供給される
不純物であって、これらの成分は少量である程好ましく
、具体的にはＰＯ，０２５％以下、８０．０２０％以下
とすることが好ましい。

本発明は上記Ｓｉ、Ｐ、Ｓを充分低減した溶銑からスラ
グを充分分離除去して、例えば、取鍋とか転炉のような
坩堝状容器からなる脱炭炉に収納する。

そして、上記溶銑を攪拌しなから該溶銑表面に酸素ガス
をジェットの形で供給して脱炭精錬する。

上記脱炭反応を円滑ならしめる溶銑浴の攪拌は、上記酸
素ジェットによる攪拌力を使用する方法あるいは溶銑の
下部に導入するガスによってバブリング攪拌する方法等
を単独あるいは併用して使える。

上記溶銑の下部にガスを導入する攪拌法を採用すると、
酸素ガスの供給はスピツテイ、ングが軽微となる条件下
で実施することができる。

上記のように、溶銑浴面にソフトブローによって酸素ガ
スを供給すると、脱炭反応と共に溶鉄の酸化反応が進行
し、ＦｅＯ，ＭｎＯを生威するものであるが、上記導入
ガスによる溶銑の強制攪拌は供給酸素と銑中炭素の接触
効率を高め、同時に生成したＦｅＯ，ＭｎＯと銑中炭素
の接触効率を高めるので、ＦｅＯ２Ｍｎ０の生成自体を
抑制すると共に銑中炭素によってこれらの還元反応が進
行するのでＦｅＯ、ＭｎＯの蓄積量の増加を抑制する。

本発明の特徴点は上記脱炭精錬において、攪拌力と浴温
で決まるＦｅＯ，ＭｎＯの還元域になると鉄及び／ある
いはマンガン源を投入することである。

本発明者等は上記溶銑の脱炭精錬の実施に際して、所定
の攪拌条件下で、溶銑を強制攪拌しながら酸素吹錬する
と、第１図のモデル図に示すように、脱炭反応が進行す
ると共にＦｅＯ、ＭｎＯが生威し、浴温か上昇する中で
、浴温と攪拌力の関係にもとずいてＦｅＯ，ＭｎＯの生
成速度と還元速度が変化し、脱炭精錬工程の中にＦｅＯ
，ＭｎＯが生成される酸化域ａとこれらが還元消失しや
すくなる還元域すが形成され、線Ｘで示すようにＦｅＯ
，ＭｎＯの蓄積量が変化し、ピークＰが形成されること
を知見した。

しかして、本発明は上記ＦｅＯ、ＭｎＯの還元域に浴温
調整、成分調整の目的に使用される副原料、例えば、鉄
鉱石、Ｆｅ−Ｍｎ鉱石、マンガン鉱石等の所定量を投入
するものである。

上記溶銑の攪拌手段として、溶銑の下部にガスを導入す
る方法において、使用するガスは攪拌効果を発現する流
体であれば特に制限されるものでなく、例えば、Ｎ２ガ
ス、Ａｒガス等の不活性ガスの他の酸素希釈ガス、例え
ば空気等が推奨できる。

尚ガスの一部として、炭化水素等の熱分解する組成物を
混合することもできる。

この炭化水素は溶銑熱で分解して体積膨張し、又、分解
生成物が浴中酸素と反応すると更に体積膨張することか
ら、少しのガス量変更で攪拌力を強化できる。

又、上記炭化水素の添加はガス吹山部の冷却作用をもた
らす。

以上のように、本発明は攪拌下で酸素吹錬するのでＦｅ
Ｏ、ＭｎＯの生成を抑制する脱炭精錬を実施できるもの
であり、上記ＦｅＯ，ＭｎＯの還元域すになってから鉄
及び／あるいはマンガン源である副原料を所定量投入す
るので、該副原料の投入によってＦｅＯ、ＭｎＯがフォ
ーミングするという現象は発生することなく第１図に示
したようにＦｅＯ，ＭｎＯは還元消失するので投入歩留
が極めて良好である。

そして、溶銑の脱炭制御はもとより、出鋼温度制御及び
成分調整が確実に実施できる。

実施例 Ｃ４，２％、Ｓ１痕跡、Ｍｎ ０．１５％、Ｐｏ、０２
１％、ｓｏ、ｏｉｏ％の溶銑１０ｔを取鍋型脱炭炉に収
納し、酸素ガス３８ ｖｉａｌ ｔを吹付けると共に脱
炭炉の底に埋設したポーラスプラグからＮ２ガスを０．
３ ｔｒｉ”／ を導入し、溶銑を強制攪拌しなから脱
炭精錬した。

上記攪拌条件において、浴温か約１５００°Ｃの時点か
ら鉄マンガン鉱（３０％Ｍｎ含有鉱石）を１０ｋｇ／を
投入した。

吹止め時のＣ：０．０５％、Ｍｎ ： ０．４２％から
なる浴表面上にはＦｅＯ。

ＭｎＯは目視観察できず、計算によるＭｎ還元率は９０
％であった。

又、出鋼温度は目標温度１６５０℃が確保された。

一方、同じ溶銑を同様の脱炭条件で実施し、浴温か１４
５０°Ｃの時点で酸化鉄を１０ ｋｇ／ を投入したと
ころ、スラグの生成量が目視観察によって増加している
ことが確認された。

そして吹止め時のＣ：００７％、Ｍｎ ： ０．３１％
からなる浴面上にはＦｅＯ，ＭｎＯスラグが確認され、
計算によるＭｎ還元率７０％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すモデルグラフである。 図中、ａは酸化域、ｂは還元域、Ｐはスラグ量ピーク点
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｓｉ、Ｐ、Ｓを事前に低減処理した溶銑をスラグ
   なし脱炭精錬するに際して、攪拌下の溶銑表面に酸素ガ
   スを供給して脱炭精錬し、上記攪拌力と浴温で決まるＦ
   ｅＯ、ＭｎＯの還元域になると鉄及び／あるいはマンガ
   ン源を投入することを特徴とする溶銑脱炭時の副原料投
   入法。