JPS5871316A - 融鉄用脱燐剤及びその製法 - Google Patents

融鉄用脱燐剤及びその製法

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JPS5871316A
JPS5871316A JP16796981A JP16796981A JPS5871316A JP S5871316 A JPS5871316 A JP S5871316A JP 16796981 A JP16796981 A JP 16796981A JP 16796981 A JP16796981 A JP 16796981A JP S5871316 A JPS5871316 A JP S5871316A
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quicklime
weight
roasting
dephosphorizing agent
molten iron
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JP16796981A
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Yoshiharu Muratsubaki
村椿 義治
Hiroyuki Ishizaka
石坂 弘幸
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Nippon Carbide Industries Co Inc
Original Assignee
Nippon Carbide Industries Co Inc
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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
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising
    • C21C1/025Agents used for dephosphorising or desulfurising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (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】 本発明はジアミド石灰を酸化性雰囲気で焙焼して得られ
る生石灰を含有してなる継鉄用脱燐剤に関するものであ
る。
剤および脱燐方法九ついて数多くの提案がなされている
。しかし、これらは専ら、高fから出る継鉄1に取鍋や
、トーピードカーに受は取ね、該装置中で脱硫1等の処
理しt後、転炉へ這般し、転炉に於いて予備処理された
継鉄(脱燐剤1加え、更に、炉の上方又に下方から媚圧
の鍍素を吹込み精錬するのが現状である。
Cの転炉製鋼法では、燐が酸化反応で転炉スラップとし
て散り除かれるが、同時忙多量のスラップの生成をさけ
得す、且つ該スラッグ中に、に不可避的に継鉄を含有す
るから、必然的に多量の継鉄の損失となること、及び煩
雑な工程を経ろため(生産性を著しく低下させる等の種
々の問題がある。
このため近年1合理的な継鉄の炉外脱燐に関する検討が
盛んに進められ、*近では簡略な吹込み脱燐法による継
鉄の予備精錬も要望されるに至っている。
従来よt)、?ll焼立窯1重油情立窯、シャフトキル
ン、a−タリキルン等の装置を用い、一般に炭酸カルシ
ウムを主成分とする石灰石、方解石、大理石、貝殻等を
、使用目的に応じて焼成し1次いで機械的に粉砕した塊
状生石灰が、継鉄の脱燐剤の主要成分として用いられて
いる。このような脱燐112は、前記したように転炉の
継鉄上に添加したのち、炉の上方から尚圧酸素を吹きっ
け鋼に転化するが、生石灰は塊状のため脱燐性、造滓適
度に劣るので、所望する低燐型含有鋼に脱燐するには多
量の脱燐剤の添加を必要とし、それによって著しい継鉄
の損失が生じている。
ま友、最近要望されている前記吹込み脱燐法による継鉄
の予備精錬に、上記のような塊状生石灰1更に微粉砕し
て用りようとしても、成る粒径以下の粒子に微粉砕(例
えば粒gSOμ以下)することが機械的に1峻である念
め、要望を満すに至っていない。また1粒径60μ以下
椙度の篩下品を集めて使用してもガス搬送性が必しも良
くない等の問題があった。一方、原料石灰石粉を非歌化
性雰囲気で焙焼して生成Ca0−次給晶のj!l!面に
無定形炭素を析出ざぜた実質的に生石灰と炭素よ抄なり
継鉄用脱燐剤が特開昭511−5901号に開示されて
いる。しかしながら、これ等生石灰系の脱燐剤は必しも
満足できる脱燐性能含有してνらず、特に吹込み脱燐性
による融鉄の予備精錬には多くの問題がありt。
本発明者は、優れた脱燐性W@會有する生石灰系脱燐剤
1%に吹込み脱燐法に適した生石灰系脱燐剤について鋭
意研究を重ねた結果、ジアミド石灰を酸化性雰囲気で焙
焼して得られる生石灰が、継鉄親燐剤として極めて優れ
た性能含有することを発見した。
本願明細書で、「ジアミド石灰」とは、水溶液乃至水懸
濁液より、化学反応に工づて沈降した微細な沈降性炭酸
カルシウムと炭素の混合物の意味で用−るものである、
ジアミド石灰としては例えF1石RfjllAよりジシ
アンシアミド製造の際や石灰窒素よりチオ尿素等を製造
する際弄に副生する炭酸カルシウムと炭素の混合物等が
あり、好ましくは石Ril素よりジシアンジアンドt−
製造するIIIに得られる炭酸カルシウムと炭素の混合
物が最適に用いられろ。ジシアンシアきドの製造は石灰
ml水sl濁液に炭酸ガスを反応させることにより行な
われ、その際のヂ過残渣である副生ジ丁2ド石灰は、一
般に炭酸カルシウム70〜90%、炭115〜15%、
その他に酸化鉄、d化アルfニウム。
酸化珪素等の不純物を含有しており、極めて微細な炭酸
カルシウムと炭素を主成分とする混合物である。
本発明で用−られろシアきド石灰の焙焼法は。
特に制限を受けろものではなく、混焼立窯1重油焼立窺
、ロータリーキルン及び流動@燐炉等が用いられろが、
この中でも流動焙焼炉が好適に使用されろ。本願明細書
でrrll化性雰囲気で焙焼」するとは、焙焼熱源例え
ば−酸化縦索、天然ガス。
プロパン郷の気体燃料、電油等の液体享燃料及び:r−
りx扮等の固体燃料(ジ丁電ド石灰中に含有されろ炭素
%燃料となる)が完全燃焼するのに必要な理論酸素量よ
り過蜘の酸素が存在する条件で焙焼することを謂つ意味
で用いるものである。好ましくは焙焼熱源の完全燃焼に
必要な理論酸素量のL・5倍以上、更に好ましくはLa
I5−1重倍。
最t8ましくはLaI3−L5倍の酸素が焙焼炉に供給
されろ。IIUl量がtOs倍未満と少な過ぎでは、シ
アずド石灰中の炭素の燃焼が不完全になり脱燐性(優れ
た生石灰に転化できなくなるので好しくない。
本願発明のシアミド石灰を酸化性雰囲気で焙焼して得ら
れる生石灰は、炭素含有量がa1重量%以下好1しくは
0.0%であり、炭酸カルシウム含↓ 有重も?ft%以、好ましくは4重量%以下、特(好ま
しくtI′12重量%以下のものである。炭素含有量が
aljlt%を超えて多すぎては、・継鉄の脱燐性能が
低下するので好ましくなく、又炭酸カルシウムが71量
%會超九て多すぎても脱燐性能を低下するので好ましく
な込。また本願発明のシアずド石灰t−酸化性#囲気で
@暁して得られる生石灰は、極めて細粒分よりなるもの
で、粒4460μ以下が90重量%以上、好ましくは9
5重量%以上の粒度分布を有するものである。粒径SO
S以下の粒分が90重量%未満と少なく粗粒分が多くな
ると脱燐性能も低下し、またガス搬送性も低下するので
好ましくない。
本願発明の継鉄脱燐剤が優れた脱燐性能I#に吹込脱燐
で優れた性能を発揮する理由は必しも明かではないが、
細粒であって1重量部りの表面積が大きく継鉄中ての反
応性が良好なことは勿論、厳密な原因は不祥であるが酸
化性雰囲気でシアはド石灰倉焼くことにより生成する生
石灰細粒分の特殊な結晶形KAづき、喪好なガス搬送性
及び化学反応性が達成されるものとも推定される〇本発
明のジ了ずド石灰會醸化惟雰囲気で焙焼して得られる生
石灰に、従来の生石灰粉等では得られなかった優れた脱
燐性を発揮するものであるか。
従来から知られた種々の脱燐助剤1例えば酸化鉄。
酸化アル(=ラム等の酸化剤1螢石、氷晶石などの媒溶
剤;炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、重炭酸ナトリウ
ム、塩化カルシウム、4化カリ、塩化鉄、水酸化カルシ
ウム、シアミド石灰、コレマナイト、硼素喰化物等のそ
の他の助剤等と併用することにより、更に脱−性を改善
せしめることもできる。
上記性能削助剤に於いて、特に螢石及び/又は氷晶石を
1本発明に係る生石灰1’OO重量部に対して5〜70
重量部好ましくril 0〜40重量部添加されてなる
継鉄の脱燐剤組成物が、該生石灰の滓化速度を更に早め
継鉄中の燐暉分が該鉱滓に憂行じやすくするなど−l−
説燐性能を向上させるので好ましく使用できる0壷石及
び/又は氷晶石がS重量部未満では生石灰の滓化速度の
改善が少く、螢石及び/又は氷晶石が70重量部を超え
ると作業環境上の問題等が生ずるので、不発明の生石灰
10’o重食部に対して。
′       、値打及び/又は氷晶石5〜TO重量
部、好まり、<rilo 〜4011部含有する脱燐剤
粉末組成物が1本発明の覧石灰の脱燐性能全改善し好適
であり。
箇た。前記脱燐助剤に於いて、酸化剤として。
FaO,Fm宏Os、Fe、0.等例えばミルスケール
、焼結鉱、鉄鉱石等の酸化鉄管1本発明の生石灰100
重量部と値打及び/又は氷晶石5〜70重量部、好しく
けlO〜40重量i!に対して、1(1〜70重量部好
ましくFil 5〜50重首部含有する脱燐剤組成物と
して使用することが、一層。
継鉄中の燐成分の酸化を促進し、脱燐性能を向上させる
ので好ましい0 酸化鉄70重電部を超えると生石灰の含有量が減少し脱
燐性能の低下が生ずるので好ましくなくまた1O11を
部未満と少なすぎても脱燐性能の同上が実現されず好ま
しくなり。
本発明に係る生石灰と併用される上記値打、氷晶石、酸
化鉄は1本発明に係る生石灰の浚れたガス搬送性や化学
反応性lr劇害しない究めに、細粒分のtのでなければ
ならず、好ましくは60μ以下がsob奮%以上、更に
好ましくは)S重量%以上の粒1分布を有するものが使
用される。
本願発明の融鉄用脱燐剤はその優れた脱燐性より従来の
転炉脱燐で4好適に使用出来るが、その優れたガス搬送
性エリ特に吹込牟脱燐法に好適に使用される。本明細誓
で「吹込み脱燐法」とは。
継鉄の湯面よりF方に浸漬しtランスパイグを通し酸素
等のキャリアガスに工って脱−剤tiih鉄の湯面の下
に吹き込んで脱燐を行〉方法tいうものである。本願発
明の脱燐剤は、従来用いられた生石灰扮とは異なゆ極め
て優れたガス搬送性を有するので、吹込み脱燐において
/#イブの閉4を生じないことは勿崗、脱燐剤供給量/
時間の脈動(バラツキ」も殆んど生じることがな−ので
、極めて安定した脱燐操業を続けることが可能となった
本発明の脱燐剤會、キャリアガスにLつ′〔継鉄中に吹
込む方法としては、該脱燐剤全収容したホッパー1リロ
ータリ・バルブで吹込配管へ供給す6方法(%開昭50
−102518号iや圧力容器内で該脱燐剤t−流動化
させてキャリアガスで吹込む方法(%開昭49−315
18号)等の方法が採用されるが、特に後dの方法が好
4に採用される0 斯くして1本−発明のジアミド石灰t−酸化性雰囲気で
焙焼して得られる生石灰を含有してなる脱燐剤は、砿−
分ヤ1吠であるので単位1童肖り憔めて大きなtR面積
を有して化学的に非常に活性であり、しかもこの様な微
細分割状であるにも拘らず債の助剤の添加の必要なしに
極めて優れたガス搬送性t−有するものである。それ故
、継鉄の脱燐に用−た場合、脱燐率が高いので、添加量
(原単位)も少(rC済みCt)ためスラグ同伴による
継鉄の損失も大巾に抜書されることとなり、且つ吹込み
脱燐法會工業的に採用することも可能とするなど多大の
利益を有する−のである。
本発明に係る生石灰rシアtド石灰より焙焼する方法と
しては、流動焙焼法が好41;採用される。
以下に本願発明に係る生石灰をシアきド石灰より製造す
る流618焼法の#細について説明する0ジ了建ド石灰
の流動焙焼法に用いる熱媒体としては。
非バインダー性、非燃焼性の不IIIIa性固体媒体が
利用され、 19+jえば生石灰、珪砂、アルミナ珪砂
、タリフカー1石膏粒体、長石、陶石、4石1球石。
張石、ジルコン、ペタライト、シャモット、ムライト、
コージライト、シリマナイト、カイヤナイト、アンダリ
ュサイト、饗土頁岩、ケイ酸カルシウム化合物、耐火煉
瓦、金属粉末、金属酸化物粉末、ガラス粉末などを挙げ
ることができるが、・好ましくは生石灰が好適に用いら
れる。
2等熱媒体は流動層を形成し、導入されて来る原料ジア
ミド石灰に反応に必要な熱量を提供するとともに、原料
ジアミド石灰が十分な焙焼が未rの中に流動層外へ飛び
出してしまうのを防止する等の作用を行うものである。
この様な効果を十分に果し、原料ジアミド石灰に良好な
焙焼を行りためには、熱媒体の粒度が流動層の突沸現象
をも考瀘して、0.1ms+−15鱈の粒分が全媒体の
少くと470重置%好ましくは80重量%以上占めるこ
′とが必要であり、1筐しくはα2■〜log、%に好
ましくFiα251〜1.(jw+の粒分が少くとも7
0重量%好ましくば80重量%以上占め6Cとが望まし
い。熱媒体が25−會趨えて大き過ぎるときは、均一な
焼成の生石灰粉が得られないことが屡々起こり、又0.
11未満と小さ過ぎるときは。
媒体粒子の飛散が起こるので好ましくない。
上記熱媒体で形成される流動層中への原料シアミド石灰
の供給は、好ましくは熱媒体重量のα1倍〜易倍/時、
一層好ましく rl O,2倍〜LjS倍/時にとると
好結果が得られる。3倍/時會超えて多すぎると不均一
に焙焼される傾向が強f?。
11倍7時未満よゆ少なすぎると、燐締9が生じて生石
灰の反応性が低下し、且つ生産性も・低下するので好ま
しくない。流動層の鳩さはO,S+a以上好ましくは1
5m−10重あるのがよい。
上記の如く熱媒体の粒径が特定範囲であね、且つ導入さ
れる原料シアζド石灰書を熱媒体量に対して特定範囲に
現定することによって、始めて極めて微粒子の集合体で
あるジy<ド石灰を有効に生石灰に流動焙焼することが
可能である。
1+、燃焼ガスの空塔速fF′i、良好な生石灰を得る
ためVCri、α8〜lo++a/秒の範囲内であるこ
とが必要であり、好ましくけ1.5−2.5*/秒の空
塔速度が望まれ6.本明細書でいう「空塔速k」とは、
流動焙焼炉に供給される気体(例えば空気及び−酸化炭
素など)が所定の炉内温度(例えば約1. o s o
℃)にそのまま加熱され響張したとしたときの合計供給
量(*”/九デ)全流動層断面積(111)で除した商
(m/hr )fm/sat単位に換算したものである
。(18m/秒未満と遅すぎては生石灰に屡々焼き締り
の傾向が生じ脱−性も低下するので好ましくなく、一方
&0諷/抄會超えて速すぎては、@焼不足(未焼成品の
混入」となり、41に内部に1#!頭の狛状に炭酸カル
シウムが残存し易いので、上記燃焼ガスの空塔速度の範
囲が推奨される。
特に良好な焙焼効果が要項され、ガス搬送性は勿論、脱
−剤としても良好な脱燐性1得るためには、流動層中の
滞留時間が20〜60秒であることが好ましく、殊にg
o−go秒の範囲の滞留時間であることが望ましい。滞
留時間が60秒を超えて長すぎては、焼締りが強まり脱
燐性が低下するので好1しくなく、510秒未満と短か
すぎては炭酸カルシウムが残存して脱燐性が低下するの
で好ましくない。
焙焼熱源としては、−酸化炭素、天然ガス、グロパン、
′#@S市ガス等の気体燃料、を油等の液体燃料及びコ
ークス粉等の固体燃料も良好に使用され。
又、原料シア2ド石灰中に含有される5〜15%の固体
炭素も固体燃料として有効に利用できるし。
又上記燃料の鵞以上の組合せも有効に利用できる。
流動焙焼法としては、上記燃料の完全燃焼に必要な酸素
を空気の供給によって確保されろのが一般であるが2本
発明においては、#I化性′I#囲気で焙焼t−?′T
はねばならず、このtめには、空気中の酸素量が燃料の
光合燃焼に必要な埋S**集重の105倍以上、好まし
くはLO5〜!倍、更に好ましくFitos〜L5倍で
あることが望ましい。之等の酸素量の範囲、即ち特定の
酸素量の過輔で、シアミド石灰全焙焼した場合、理由は
不明であるが。
脱燐性に於いて明らかな向上がみられめことが刊った。
流動焙焼の温度は、一般に炭酸カルシウムが生石灰に分
解する温度以上に保すれていればよく。
900℃〜1100℃感近辺の温度が艮好な結果を伴う
次に1本発明方法の実施のm一様について添付図面紫用
いて説明する。
第B!Qにおいてぷ科ジ了iド石灰、熱媒体り共グ3L
り送られた燃料重油はバーナーロ4で燃焼する。空気r
、1フィルター6より多孔板、或いは多数のノズルが設
けられた板5を通り炉底1忰炉頂へと流れる。炉本体l
の中で焙焼した生石灰は炉頂より排風if7に−通って
サイクロン8で大部分捕集され#製品ホッパー10に入
る。排風はサイクロン8を通り排風管9を通ってバッグ
フィルター(図示せずJへ導かれ、随伴する一部の生石
灰が捕集される。
第1図は1本発明が実施される基本的装置を示し友もの
であり、実際は熱効率を上げるための各種熱交換器を用
いたり、又流動層も数個用いたり。
多段式にしtりすることもできる。11g2図F′i原
料ジアミド石灰の炉内での偏He防ぐためニューマチッ
ク噴射供給方式において、噴射口llを炉本体IK複複
数炉炉本体中心方向に設けた例である。
この様に二以上の原料供給口全役けることは、徴−粒子
の集合体であるジアミド石灰のfta@焼においては好
ましく、特に燃料として固形燃料例えばコークス粉をジ
アミド石灰に配合して炉本体に供給する場合において工
す均一な焙焼効果が達成されるので好ましい。
以下に参考例、実施例により本発明の詳細な説明t−行
う。
参考例 l及び2 (生石灰の製造l 第1図に示した内径αト1高さ3mlの流動焙焼炉を用
い1粒度0.25〜l−の粒分が85$に%の生石灰含
熱媒体とし、炉内温[1050℃で第2表に示す焙焼条
件でシアオド石灰(4+/性f第1表に示す)會堵焼し
、サイクロンより生石灰ケ得た。以下、夫々(生石灰)
DLx及び(生石灰JDLRで表す。これ等の得られた
生石灰の特性を第3表に示した。
第  1  表 原料ジ了iト石灰の特性 第  2 表 流動焙焼条件 本燃料の完全燃焼に#する理論鍍素童に対する倍数 第3表 生石灰の特性 参考例 3 (生石灰の製造) 参考例雪に於いて炉内温度t oso℃の代りに150
℃、空気送付貴を変え空塔速[1ユ5寓/−1−とし滞
留時+4k15sg−とする以外は参考例2と同様にし
て、CcLO重量%、Caco。
10重量%の化学組成を有し1粒度が60μ以下151
[量%以上の生石灰全書た。以下、(生石灰)oL3で
表す。
実施例 1〜7.比較例1〜3 高炉で溶製され、200T容置の堆−に受けられ、脱硫
および脱珪処理された硫黄含有量α005〜ao t 
o%、珪素含:1jiiQ、030〜G、020%の1
70−195’2’+7)4il鉄中に、特開昭49−
31118号に記載の吹込み41置で、wIJ4表に示
す生石灰筐たV工助剤會配合した脱燐剤組成愉を、酸素
、・ガスをキャリアガスとして、う/スを用い吹込速度
11!0〜g3011./sjsで脱燐を行った。この
際の継鉄の温fFi1320〜1370℃、スラッグの
塩基度(Cab/5in1)lj4〜6、該スラップの
全10分に5〜30%があった。結果を第4表に示す〇 なお、第4表中の(生石灰)本1はシアきド石灰を、(
生石灰1本2は粉砕した石灰石を原料として%特開昭5
6−掌15909号明細書第1表の実施例に準じて、非
酸化性#囲気で■焼したものである。又市販生石灰に製
鋼用の市販生石灰粉である〇 第4表中に用いた技術用酷の意味は次の通りである。
継鉄の重量(T) (四) 脱燐性能; P1=脱燐前の継鉄中の燐含有率(%)Pt=脱燐後の
継鉄中の燐含有率(%ンp、−P、(−ΔP) 原単位 (ハ) キャリアガス/脱燐剤: 脱燐剤の吹込速度<H7min) (ニ) 吹込圧: 脱燐剤をキャリアガスに同伴ζせ、継鉄中に吹込み時の
吐出部と接続されるキャリアガスの圧力(#/j)(特
開昭411−11518号明細書の第曽園に於いて吐出
孔4に接続される相対的に低い圧力P$に該当する)0 本 実施例104重量%のCは(生石灰)L)LIK4
重量%の微細コークス11を添加して均一に温合したも
のである〇
【図面の簡単な説明】
第1図は、ジアミド6戻をflt動焙暁して本発明の脱
燐剤生石灰會得るための装置のフローシートの概略図で
ある。第2図は炉本体の断面図で、原料のニューマチッ
ク噴射供給孔の種数を有する場合を示している。 ほか3名 察1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L シアずド石Fj!、t−酸化性雰囲気で焙焼して得
    られる生石灰を含有してなる融鉄用脱燐剤。 1 該生石灰の炭素含有量が生石灰当?α1重量%以下
    である特許請求の範囲第1項記載の脱燐剤。 龜 該生石灰の炭酸カルシウム含有量が生石灰当り7重
    量%以下であろ特許請求の範囲第1項又Fi第鵞項記載
    の脱燐剤。 也 粒径60−以下がSO重童%以上の粒度分布を有す
    る特許請求の範囲第1〜第3項の何れかに記載の脱燐剤
    。 4 吹込み脱燐法に量論られるIIIfP饋求O範囲第
    1〜IIEJ項の何れかに記載の脱燐剤。 亀 ジ了オド石灰te化性II8気で焙焼して得られる
    生石灰166重量部及び螢石及び/又は氷晶石s−’t
    o11gBよりなる融鉄用脱燐剤。 1、 ジ了Zド石灰管酸化性雰囲気で焙焼して得られる
    生石灰106重量部、螢石及び/又は氷晶石易〜マO重
    量部及び酸化45,1 @ 〜テ0重量部よりなる融鉄
    用脱燐剤。 8イ シアミド石灰の流動@燐法であって1粒度が11
    〜25Mの熱媒体を用め、原料シアミド石灰を時間当り
    熱媒体重量のαl〜3倍量供給し、燃絡舅スの空塔速度
    がα8〜1(la/saaであり、且つ焼成石灰扮をキ
    ャリーオーバ方式で取〕出す仁と?%黴とする融鉄脱燐
    用生石灰の流動焙焼法。 IJ  滞留時間が30〜60秒である特許請求の@■
    第8項記載の焙焼法。 10J  酸化性雰囲気で焙焼を行う特許請求の範囲第
    8項又は第9項記載の活部法。
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JP (1) JPS5871316A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5486416A (en) * 1977-12-23 1979-07-10 Ibiden Co Ltd Hot iron desulfurizing agent and production thereof

Patent Citations (1)

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