JPS5856730B2 - 溶融金属の脱燐剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融金属の精錬に使用する脱燐剤に係り、と
くに還元雰囲気下にあっても復燐することの少い脱燐剤
を提供するものである。

燐は、一般に金属製品とくに鉄鋼製品の材質に悪影響を
与える元素であって、例えば製鉄工業にあっては、その
含量を極力低下さすべく製錬方法ならびに脱燐剤の改善
の両方面から、多大の努力が傾注されている。

ところで、溶融金属から燐を除去するには、塩基性スラ
グのもとで酸化精錬を行なうことが必要とされている。

それは還元雰囲気下では復燐現象が生じ、さらには共存
するＣｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃなどの合金元素に妨害されて、
脱燐反応も複雑となり、種々の困難な問題が伴なう。

これが為脱燐剤にも種々のものが提案され、あるいは適
用されて来ているが、未だ満足するに足るものが出現す
るに至らず、その開発が強く要請せられている。

本発明は、このような要請に応えるべく為されたもので
あって、過酸化カルシウムを主剤とし、その量に対し、
酸化鉄１０〜１２０重量％、弗化カルシウム１〜４０重
量％を配合せしめた粉粒状の脱燐剤である。

この脱燐剤に用いる過酸化カルシウムには、不可避的に
共存する形で若干の水酸化カルシウムが付加されている
。

周知の如く通常の脱燐反応の主成分は生石灰であって、
脱燐剤には各種の金属酸化物などが添加配合せられてお
り、脱燐反応は（１）式に要約される。

上式において、右方向に反応が進行すれば、脱燐目的は
達せられるのであるが、酸化力の不足とか、如上複雑な
諸反応の併発により、左方向にも反応が進行し、所期の
脱燐効果が期し難いのである。

それで本発明にあっては従来のＣａＯに代うるにＣａ０
２を主剤とするものであって、これにより、スラグの塩
基変と酸素ポテンシャルを高め、（１）式反応を右方向
に進行せしめるのである。

即ち、により、ＣａＯ２は熱分解して遊離のＣａＯと０
２を供給し、脱燐反応を有効に促進させる。

それはスラグと溶鋼との界面において遊離状態のＣａＯ
の濃度を増加せしめるからに外ならない。

Ｃａ ０２はアルカリ士金属の過酸化物であるところか
ら、危険物の一つではあるが、その反応性はアルカリ金
属過酸化物より低いから、その濃度を調整し、また使用
条件を適当に選択するならば、充分工業的に取り扱うこ
とが可能である。

例えば、純粋のＣａＯ２の分解温度は３７５℃とされて
いるが、これにＣａ（ＯＨ）２を添加し希釈したものは
安全に取扱うことができ、その分解温妾は４００℃以上
になる。

もともと、脱燐反応は、スラグの性状、塩基度、反応温
変、流動性などの諸条件によって支配されるが、復燐の
防止、合金成分の悪影響防止、脱燐性能の向上の目的を
以って、過酸化カルシウムに添加せらるべき他の物質は
、酸化鉄ならびに弗化カルシウムである。

酸化鉄は、（３）式の通り燐をスラグに移行せしめるた
めの有効成分であり、製鉄工場において入手容易なスケ
ールがそのま＼利用できる。

Ｐ２Ｏ５＋３ＦｅＯ−シ３ＦｅＯ−Ｐ２０５ ・・・・
・・（３）弗化物は、相乗的に脱燐性能を向上するもの
であることは既知の通りであって、通常は弗化カルシウ
ムとして広く使用せられている。

本発明にあっても、その特性が利用せられる。

上記（３）式で生成した３ＦｅＯ−Ｐ２Ｏ５は不安定な
化合物であって、容易に還元せられ、復燐反応に与かる
ものであるが、本発明では（２）式で生成したＣａＯが
なる反応を生起せしめる。

こ５に生じた３ＣａＯ−Ｐ２Ｏ，はＦｅ０−Ｐ２Ｏ，よ
りも遥かに安定である。

ＣａＯと反応する物質として、このほかにもＦｅＯや５
ｉ０２が存在するが、溶融金属の成分や組成比の変化に
対応してＣａＯとしてのＣａの総使用量に増減があるの
は、従来の脱燐剤の場合と異らない。

本発明において、酸化鉄の必要量はＣａＯ２量に対して
１０〜１２０重量％但し１２０％は（１）式による理論
量、弗化カルシウムの必要量は１〜４０重量％とされる
。

実際には精錬スラグ自体にも酸化鉄が多量に存在するた
め、酸化鉄の１２０重量％以上、弗化カルシウムの４８
重量％以上の配合は反応上過剰で無意味である。

むしろ溶滓塩基度が増大し、それに伴う溶滓の流動性低
下に対して他の滓化促進剤の使用とか、物理的攪拌を行
う方が好ましい。

酸化鉄の１０％以下、弗化カルシウムの１％未満は、む
ろん、脱燐効果に乏しく流動性も悪化する。

なお本脱燐剤は、如上配合割合により混合し粉状もしく
は粒状でこれを使用する。

実施例 １ ７５％Ｃａ０２（残２５％はＣａ（ＯＨ）２）１０１ｙ
に、ミルスケールＦｅ０２ｋｇ、およびＣａＦ２０．８
ｋｙを夫々粉状で混合し、本発明脱燐剤を得た。

他方、普通炭素鋼５０ｋｇを高周波溶解炉で溶解し、攪
拌し乍らその上方から、上記脱燐剤を除々に散布添加し
、その量を加算して行った。

添加を−ｉに多量行う時は反応が激烈で火花が散見し、
危険であるが為である。

脱燐剤添加開始から、経時的に溶鋼およびスラグから試
料を採取し、分析を行った結果を第１表に表示した。

この表から、本脱燐剤添加と共に脱燐が順調に進行して
行くことが明らかである。

実施例 ２ ７５％Ｃａ０２（残２５％はＣａ（ＯＨ）２）１８６３
ｇ１スケ一ルＦｅ０４００ｇ、蛍石（ＣａＦ２８０％）
２００ｇを粉末状で混合し、本発明脱燐剤２４６３※を
得た。

他方、溶融した銑鉄４０ｋｇを高周波溶解炉で溶解し、
攪拌し乍ら上記脱燐剤を徐々に添加し、約２０分で全量
の添加を終了した。

その後、ポンプ試料によって分析試料を採取し、分析し
た成績は第２表の通りであった。

この表から判るように、本脱燐剤の添加によりＰ含量は
約怖に低下している。

なお、この結果から、銑鉄のような炭素含有率の高く、
金属とスラグとの界面に、炭化物や硫化物が介在してい
ると考えられるものでも、それらが酸化排除されて、有
効な脱燐反応が進行していることが推測せられる０ 尚、現実に行なわれている脱燐剤の報告例は少ないが、
従来知られている一般的な例として、Ｃａ０−ＦｅＯ−
ＣａＦ２系 による燐の低下量は、元の値に対して７０〜９５％（製
鋼の場合は復燐のため終点値は８０〜９５％となる）の
範囲で可成リバラついたものであるが、これに対し、本
例の、 ＣａＯ２−ＦｅＯ−ＣａＦ２系 では、鋼の場合（第１表）で元の値の３６％、銑鉄の場
合（第２表）で元の値の４６％迄に低下しており、本則
の有効なことが知られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 過酸化カルシウムを主剤とし、その量に対し、酸化
   鉄１０〜１２０重量％、弗化カルシウム１〜４０重量％
   を配合せしめたことを特徴とする溶融金属の脱燐剤。