JPS59159909A - 熱崩壊型造粒脱硫剤及び脱硫方法 - Google Patents

熱崩壊型造粒脱硫剤及び脱硫方法

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JPS59159909A
JPS59159909A JP3261183A JP3261183A JPS59159909A JP S59159909 A JPS59159909 A JP S59159909A JP 3261183 A JP3261183 A JP 3261183A JP 3261183 A JP3261183 A JP 3261183A JP S59159909 A JPS59159909 A JP S59159909A
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desulfurizing
granulated
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Kunio Nomura
野村 邦雄
Tetsushi Iwashita
哲志 岩下
Shingo Ito
信吾 伊藤
Norifumi Gotou
規文 後藤
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Yahashi Kogyo KK
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Yahashi Kogyo KK
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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)
  • 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】 本発明は溶銑又は溶鋼の脱硫に関するものであり、詳し
くは生石灰系の熱崩壊型造粒脱硫剤及び溶銑又は溶鋼の
脱硫方法に係るものである。
今日製鋼技術は製品の多様化と高級化志向並びに精錬能
率の向上に対応すべく、取鍋精錬あるいは複合精錬とし
ての炉′外精錬法が実用化されており、かかる分野に使
用される脱硫精錬剤も従来のカルシウムカーバイド脱硫
剤に代って安価な生石灰が見直されてきた。
しかし、生石灰はカルシウムカーバイドに較べ、融点が
高く、適当な7ラツクスを配合してもなお反応速度が小
さいという欠点は免れない。 特に溶銑前処理のKR法
とかダクタイル鋳鉄の脱硫においては、脱硫反応を固液
反応で進行させるため、又発塵防止のため、一般に0.
3〜3關程度の粒状生石灰が使用されるが、生石灰の破
砕、整粒歩留は40〜50%と低く、カ)つ、脱硫反応
が進行するのは生石灰粒子の表面から数10μm程度と
言われ、内部は未反応の生石灰のまま除滓されてしまう
従って、生石灰の有効に脱硫に寄与する量は精々10〜
20%であることが多い。
本発明者等はこのような現状に鑑み、省資源的見地にも
立って、脱硫反応率と反応速度を向上ざすために鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
前述の如く、現在溶銑処理の一部とダクタイル鋳鉄分野
ではポーラスプラグ取鍋、スターラー取鍋、あるいは揺
動取鍋に生石灰に螢石・を配合した粒状脱硫剤が賞用さ
れつつある。
一般的には粒状生石灰で脱硫率を向上さすには、基本的
には微粒子を使用する方が反応比表面積が増大するので
有利なのは明白である。
しかし、インジェクション以外の前記方法では粉の混入
は材料投入時に粉じんが発生して作業環境が悪くなるほ
か、脱硫時にノロが耐火物へ付着して脱硫槽の口径が小
さくなり、脱硫率の低下と操業不能をきたすことが多く
、通常適度の粒度分布かあると言われている。
このような問題解決のために、すでに特公昭57−48
624  で示す方法が提案されており、優れた効果が
期待されている。
しかし、その目的は投入時の粉じん発生防止が狙いであ
り、貯蔵及び輸送中での粉化率と溶解時の崩壊率とは逆
比例し、ボーラスブ ・ラグ取鍋におけるダクタイル鋳
鉄脱流テストでは成形性がよくない場合は粉化が激しく
、ノロの耐火物への付着のため操業不能になり、また、
堅固な成形をすると殆んど崩壊せず、脱硫率も従来の粒
状物と変らず、極めて不安定で、崩壊時期と速度を制御
することは出来なかった。
その反面長所として、 (1)粉状生石灰を造粒して回収製品化できる。
(2)粉じんの発生が殆んどない。
(3)配合物の輸送時における偏析を小さくできる。
(4)滓化性を促進する。
等の優れた効果が認められる。
本発明者等はかかる実機操業上の問題点を解決する方法
として、 (1)生石灰の脱硫率及び脱硫速度向上のため粉状物を
使用し、 (2)該生石灰粉の崩壊時期と速度を制御するために脱
硫反応温度域で異常体積膨張を起す崩壊剤を添加し、 (3)該混合物を造粒後必要に応じ整粒するという要素
の組合せからなる新規な生石灰系熱崩壊型造粒脱硫剤を
発明するに至った。
本発明方法によれば、造粒脱硫剤粒子は加熱された外殻
部分より序々に崩壊し、既存のノロに付着して雪ダルマ
式に成長し、微生石灰使用時のように耐火物へ付着する
量は極めて少ない。 そして、崩壊速度も崩壊剤の添加
量で制御が可能になった。
更に、特公昭57−48624  で示す方法と異なり
、序々に脱硫反応の起っていない新鮮な面が発生するた
め溶鉄の低硫黄化が容易な事実も判明した。
次に、本発明方法を詳述すると、生石灰は特に制限はな
く工業的に得られる生石灰塊を通常5闘以下好ましくは
1關以下に粉砕したものを使用すればよい。 粒子が1
賭以上になると成形性が劣るとか、反応比表面積の低下
のため不料簡も多少あるが大した問題ではない。
次に、フラックスであるが粒度的には生石灰と同じに考
えて良いが、生石灰よりも融点が低いので成形性に問題
がなければやや荒目でもよい。 通常はアルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属の沸化物の代表である螢石、ア
ルミナ、珪石等の中より目的に応じて安価なものを供用
すればよい。 その使用目的は脱硫反応面での生石灰の
滓化促進にあり、脱硫温度、攪拌条件等にもよるが0.
1〜15%混合されることが多い。
脱硫助剤は脱硫処理する元の溶銑又は溶鋼の成分、湯温
によって必要に応じ選定すればよい。 その目的は脱酸
と捕捉した硫黄の拡散しやすいOaO系化合物の形成に
あり、添加量は5問以下好ましくは1關以下の粒度のも
のをO〜15%配合すればよい。 通常はカーボン、炭
化ケイ素、フェロシリコン、アルミニウム、カルシウム
、カーバイド等の比較的安価な脱酸剤を使用する。
最後に崩壊剤であるが、粒度的には添加量を少なくする
には微粉の方が望ましく、通常は5闘以下好ましくは1
闘以下の粒度でよい。
材料としては脱硫温度域の1,230〜1,500Cの
加熱で体積膨張を生ずる蛭石、真珠岩、黒曜石、松脂岩
、膨張頁岩等がよく、石灰石、ドロマイト、炭酸マグネ
シュウムの如き分解ガスを発生するものを助剤として混
合すると補助効果並びに脱硫反応時の攪拌エネルギーの
賦与にもなる。 添加量は崩壊時期、崩壊希望量、価格
及び成形性との絡みで考えればよいが、一般的には0.
1〜5%も添加すれば十分で、少量でOユ崩壊が不十分
になる嫌いがあり、多過ぎると材料費が高くなるのみで
経済効果は薄い。
上記生石灰系脱硫剤組成物はどんな方法によって成形し
、粒塊にしてもよいが、逆方向回転ロールプレス中で薄
板状に成形し、解砕、篩別して適度の粒度範囲のものを
製品化するのが内部迄比較的均−に加圧されるので最も
よい。 成形時の圧力については貯蔵並びに輸送中に粉
化しない程度でよく、過剰圧力が負荷されても溶銑又は
溶鋼上で加熱崩壊されるので特に支障をきたすことはな
い。
造粒物の大きざは特に論する必要はないが、従来の粒状
生石灰系脱硫剤を使用している所では通常0.3〜5關
でよく、細か過ぎると粉じんの発生から作業環境を悪く
するので好ましくない。 但し、本発明方法の造粒物の
細粒粉(ここでは−Q、3sam以下のものを呼称)を
インジェクションに使用する際にはこの限りではなく、
むしろ原料から造粒物迄含め細かい方が優れた脱硫効果
を発揮する。 また、造粒径の上限は搬送に支障を生じ
ない程度でよい。
更に、本発明の造粒物を使用して溶銑又は溶鋼を脱硫す
る場合、造粒物の単独使用にとどまらす、従来から使用
されている生石灰系粒状脱硫剤、カルシウムカーバイド
等と混合しても夫々特徴を引き出すことができる。
−不買以下余白次頁に続く− 次に、本発明の特徴とする所を実施例及び比較例によっ
て論述する。
なお、本発明例及び比較例で使用した原材料の特性を表
−1に一括掲載した。 また、ここでいう部とは重量部
を意味する。
また、脱硫率の算定は下式によった。
脱硫率(%):脱硫前S%−説硫後S%8□。。
脱硫前S% 表−1使用原材料の特性 実施例り 生石灰粉 95.5部 螢石粉 4.0部 蛭石粉 0.5部 からなる組成混合物を正逆方向に回転するロールプレス
で連続板状の成形シートを作り(成形圧力は3,2 t
 /d )、解砕機を通した後篩別して、0.3〜5 
ramの造粒物を得た。 該造粒物を1450℃のスー
パーカンタル発熱休炉で試薬の硫化鉄8.2 Li−を
添加して溶製した1、5009−の高炉銑へ、造粒物1
2 、18及び30Li−夫々別個に投入し、黒鉛棒で
2分間の攪拌を2度繰り返し、夫々の攪拌後に採取した
テストピースP、及びP2について螢光X線分析により
硫黄を求めて脱硫率を算定し、表−2の結果を得た。
なお、造粒物投入時の粉じん発生は殆んどなく、約30
秒の最初の攪拌で造粒物の60〜80%は序々に崩壊し
、生成したノロは粉状生石灰系脱硫剤を投入した時のよ
うなサラサラのものではなく、2〜5闘の黒褐色粒状物
を形成し、極めてよいノロであった。
実施例2 生石灰粉    82部 螢石粉   5部 蛭石粉   1部 からなる組成混合物を実施例1と同様にして成形し、0
.3〜5mmの造粒物を得た。
次Vsテ、1300″Cのスーパーカンタル発熱休炉で
溶製した1500 Pの高炉銑へ、実施例1と同様に該
造粒物12 、18及び309−を夫々別個に投入し、
同様にして夫々のテストピースP、及びP2について硫
黄を分析し表−2の脱硫結果を得た。
なお、造粒物投入時の粉じん発生は何れの場合も殆んど
なく、また、約30秒の最初の攪拌で造粒物の70〜9
0%は崩壊し、生成ノロは実施例1同様の2〜5調の黒
褐色粒状物を形成し極めて良いノロであった。
実施例3 実施例1と同様の方法で得た0、3〜5間の造粒物に、
既知の脱硫剤として、蛭石無添加の0.3〜3闘の粒状
生石灰(95,5部)と粒状螢石(4部)との混合物及
び0.3〜3 tnmのカルシウムカーバイド脱粒剤を
表−2に示す割合で混ぜた脱硫剤を作り、実施例1と同
様の方法で脱硫テストを行なった。
結果は表−2に、見られる如く、生石灰系粒状脱粒剤に
ついては本発明方法造粒物を添加することにより脱硫率
の改善が顕著になり・更に1カルシウムカーバイド脱硫
剤へ添加しても脱硫率の低下は小さく、コスト及び脱硫
原単位の改善に効果的であることが明らかになった。
比較例1 特″公昭57−48624の実施例2に従い、本発明方
法の実施例1に使用した配合物をロールプレス圧力が1
.26 t / t:ydになる様にして加圧成形した
他は同様の方法で0.3〜5 mmの造粒物を得た。
次いで、該造粒物12 、18及び30 7を本発明方
法の実施例1と同様の方法で溶製高炉銑へ夫々投入した
が、必須要素のボールシルダストが配合されていたいた
めか黒鉛棒による攪拌にも拘らず、何れの場合も合計4
分の攪拌脱硫時の造粒物の崩壊率は精々10%以下で、
湯面を覆うノロ量も少なく、表−2に見られる如く脱硫
率は特によくなかった。
但し、造粒物投入時の粉じん発生は何れの場合も殆んど
ない点その目的は達しているが、本発明方法と比較して
脱硫率の改善迄は見られなかった。
比較例2 本発明方法の実施例1の配合におき、蛭石を除いた粒状
生石灰と粒状螢石との配合比を同一にして、0.3〜3
闘の生石灰と螢石との混合脱硫剤を調整し、該脱硫剤を
実施例1同様に、溶銑に粒状物12 、18及び301
を夫々別個に投入して脱硫試験を行なった。
その結果を表−2に示す。
投入時の粉じん発生は殆んどなく、生成したノロも実施
例1と同様の2〜5泪の良いものであった。
手続補正書輸発) 昭和お年3月(資)口 特許庁長官 若杉和夫殿 1、 jl+’、件の表示 昭和 お年 特  許 願第32611  リ2、発明
の名称 3、つ、E’&f6オ 熱崩壊型造粒脱硫剤及び脱硫方
法事件との関係 出願人 7、補正の対象 な   し 明細書「特許請求の範囲」の欄 別紙の通り (1)特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。
(2)  明細書記載中筒7頁第9行目F沸化物」とあ
るをr弗化物」と訂正する。
(3)  明細書記載中$14頁第1θ行目Fボールシ
ルダスト」とあるをFボールミルダスト」と訂正する。
補正された特許請求の範囲 (1)生石灰と7ラツクスに必要に応じ脱硫助剤を加え
、更に、崩壊剤を加えて、加圧成形もしくはバインダー
剤を用いて粒状化した粒塊状熱崩壊型生石灰系造粒脱粒
剤 (2、特許請求の囲第(1)項記載の生石灰が5 tn
m以下好ましくは1間以下の粉粒状物から成ることを特
徴とした熱崩壊型生石灰系造粒脱硫剤 (3)特許の請求範囲第(1)項記載のフラックスがア
ルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の弗化物、アルミ
ナ、珪石等の1種若しくは2種以上の5鵠以下好ましく
は1間以下の粉粒状物から成ることを特徴とした熱崩壊
型生石灰系造粒脱硫剤 (4)特許請求の囲第(1)項記載の脱硫助剤がカーボ
ン、炭化ケイ素、フェロシリコン、アルミニウム、カル
シウムカーバイド等の1積着L〈は2種以上の5闘以下
好ましくはl+++s+以下の粉粒状物から成ることを
特徴としだ熱崩壊型生石灰系造粒脱硫剤 (5)特許請求の囲第(1)項記載の崩壊剤が蛭石、真
珠岩、黒曜石、松脂岩、膨張頁岩等の1種若しくは2種
以上の5酩以下好ましくは1關以下の粉粒状物から成る
ことを特徴とした熱崩壊型生石灰系造粒脱硫剤 (6)生石灰とフラックスに必要に応じ脱硫助剤を加え
、更に崩壊剤を加えて加圧成形もしくはバインダー剤を
用いて粒状化してできた粒塊状熱崩壊型生石灰系造粒脱
硫剤の単独か若しくはこれに他の脱硫剤を混合してでき
たものを用いて溶銑又は溶鋼を処理することを特徴とす
る脱硫方法

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)生石灰とフラツクスに必要に応じ脱硫助剤を加え
    、更に、崩壊剤を加えて、加圧成形もしくはバインダー
    剤を用いて粒状化した粒塊状熱崩壊型生石灰系造粒脱硫
  2. (2)特許請求の囲第(1)項記載の生石灰が5mm以
    下好ましくは1關以下の粉粒状物から成ることを特徴と
    した熱崩壊型生石灰系造粒脱硫剤
  3. (3)特許請求の囲第(1)項記載のフラツクスがアル
    カリ金属若しくはアルカリ土類金属の沸化物、アルミナ
    、珪石等の1種若しくは2種  い以上の5關以丁好ま
    しくは1間以下の粉粒状  る物から成ることを特徴と
    した熱崩壊型生石灰 4発明系造粒脱硫剤
  4. (4)特許請求の囲第(1)項記載の脱硫助剤がカーボ
    ン、炭化ケ素、フエロシリコン、アルミニウム、カルシ
    ウムカーバイド等の1種若くは2種以上の5闘以下好ま
    しくは1闘以の粉粒状物から成ることを特徴としだ熱崩
    壊生石灰系造粒脱硫剤 特許請求の囲第(1)項記載の崩壊剤が蛭石、珠岩、黒
    曜石、松脂岩、膨張頁岩等の1種しくけ2種以上の5關
    以下好ましくは1關下の粉粒状物から成ることを特徴と
    しだ熱崩型生石灰系造粒脱硫剤 生石灰と7ラツクスに必要に応じ脱硫助剤加え、更に崩
    壊剤を加えて加圧成形もしくバインダー剤を用いて粒状
    化してできた粒て溶銑又は溶鋼を処理することを特徴と
    す脱硫方法
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510842A2 (en) * 1991-04-25 1992-10-28 Foseco International Limited Metallurgical fluxes
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