JPS6013043B2

JPS6013043B2 - 製鋼用造滓剤

Info

Publication number: JPS6013043B2
Application number: JP737978A
Authority: JP
Inventors: 幸良伊藤; 信吾佐藤; 雄二河内
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1985-04-04
Also published as: JPS54100917A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は石灰石（ＣａＣＱ）を主成分とする早期淫化性
製鋼用造蓬剤に関するものである。

周知の如く、酸素製鋼法におけるスラグの機能は主とし
て脱Ｐである。

。脱Ｐ反応は一般に次式で表わされが十５（Ｆｅ０）十
ｎ（Ｃａ０）＝ｎＣａ０・Ｐ２０５十印ｅ（ｎ＝３又は
４）脱Ｐ反応を促進するには、なるべく早期にに高Ｆｅ○、
高Ｃａｑ組成のスラグを造る必要がある。

そのため従来より造律剤として５〜３仇豚の塊状生石灰
（Ｃａ○）を吹銭初期に製鋼炉内へ投入（必要に応じ媒
溶剤としてホタル石も併用）し精錬をおこなってきた。
しかしながら生石灰は高融点であり、しかも蓬化の過程
で生石灰の周囲に生成すると言われる高融点化合物本ａ
○・ＳＩＱ（融点２１３０℃）のため淳化速度は非常に
遅い。

従って、転炉の如く短時間の精錬においては精錬反応の
速度に対し生石灰の深化速度が追随できず、又蓬化度も
不安定なために脱ｐ反応に支障をきたしていた。このよ
うな問題に対して、特公昭５０一１７１７１号公報等に
記載の如く、石灰石に酸化第二鉄（Ｃａ○と低融点化合
物をつくる）を混合し、さらに必要に応じ少量の焼成促
進剤を加え造粒後焼成せしめた合成造漣剤が提案された
。この合成造蓬剤は生石灰に．比べ漣化性に優れ脱Ｐ効
果も著るしい。しかしながら合成造醜剤には少なからざ
る問題がある。例えば製造工程が複雑で設備が膨大とな
り、又焼成のために大量の燃料を消費することなどであ
る。本発明者らはこのような問題を有利に解決したもの
であり、本発明は石灰石および鉄鉱石で代表される酸化
第二鉄の徴粉合物に対し、結合剤として徴粉セメント・
クリンカー（石こうを添加して得られるセメントを含む
）を加え、緑式造粒して成る安価で蓬化性に優れ、しか
もハンドリングのための強度も十分大きい非焼成べレッ
ト状造律剤を提供するものである。

以下に本発明の詳細にいて述べる。

本発明による非焼成造律剤の成分組成は次の通りである
。

石灰石（ＣａＣ０３）：５５〜８０％酸化第二鉄（Ｆｅ２０３）：４０％以下セメントクリンカー：上記混合物に対し５〜１５％ここ
に石灰石（ＣａＣ０３）は精錬の目的を達成するための
主要成分であり、５５％未満では脱Ｐ能が低下した所期
の目的が達成されず、さもなくば造蓬剤原単位及び排出
スラグ量の増大をもたらす。

石灰石を８０％を超えて含有することは融点が高くなり
好ましくない。又鉄鉱石（酸化第二鉄）は被精錬の鋼種
にもよるが、脱Ｐのためスラグの酸素ポテンシャルを保
つ必要から添加されるものであり、脱Ｐのための条件の
きびしい鋼種では特に４０％に近い添加が必要である。

次にセメント・クリンカーは結合剤として添加されるも
のであってべレット状造蓬剤の強度を適正に確保するに
は上記石灰石及び鉄鉱石の混合物に対し５〜１．５％添
加する必要がある。

ここにセメント・クＩＪンカーとは石灰石、ケイ酸質粘
工、酸化鉄を微粉砕混合し、主としてロータリーキルン
で最高１４５０℃に焼成し、１２００ｑｏまでは徐冷、
それ以下を急冷して得た焼成物であり、これをさらに微
粉砕し２〜４％の石コウを添加したものがいわゆるセメ
ントである。

セメント・クリンカーおよびセメントは共に水硬化性結
合剤として本発明による造蓬剤のバインダーとして使用
できるが、特にＳを含有しない微粉状のセメント・クリ
ンカーが良い。又セメント・クリンカーはＣａ○を主成
分としており精錬反応上有利なバインダーであると言え
る。なおセメントには用途に応じ各種の特徴を有たもの
があるが、Ｃａ０：６２〜６６％、Ｓｉ〇２：２０〜２
５％、Ａ夕２〇３４〜６％、Ｆｅ２０３２〜４％、Ｍｇ
０：１〜２％、Ｓ０３：１〜２％からなるボルトランド
セメントが最も一般的である。他のセメントも成分・硬
化作用共にボルトランドセメントと大差はない。従って
本発明において結合剤として用いるセメント・クリンカ
ー又はセメントの種類は特に限定するものではない。次
に本発明による非嘘成べレット状造蓬剤の製造方法につ
いてその一例を説明する。まず造律剤の主成分である石
灰石及び鉄鉱石の適正粒度について述べる。

本発明者らの経験によれば徴粉セメント・クリンカー（
ほとんど０．１豚以下）をバインダーとした場合、石灰
石及び鉄鉱石の粉砕程度はべレット強度に影響を与え、
必要最小限のセメント・クリンカー配合率でべレット強
度を十分確保するために全体の粒度が０．５柳以下で、
このうち１０山以下の徴粉を１５〜２５％含有したもの
が最も好ましいものが明らかとなった。これは０．１〜
０．５側程度の比較的粗い粒子がべレットの核的な役割
りをはたし、１０仏以下の徴粉がセメント・クリンカー
の硬化作用により強度を維持することによる。次に徴粉
セメント・クリンカーの配合率について述べる。

上記粒度に粉砕された石灰石、鉄鉱石混物に対しセメン
ト・クリンカ−含有率（％）と製造１週間後のべレット
強度の関係を第１図に示す。第１図からべレットの圧濃
強度（ｋｇ）はセメント・クリンカー含有量の増加に伴
い比較的に増大するが、セメント・クリンカー含有量１
５％以上ではべレット圧濃強度の増大後向は著るしく低
下し、これ以上の添加は造蓬剤のコストのアップにつな
がる。一方本発明者らがハンドリングのための適正なべ
レット圧積強度について調査したところ２０Ｘ９以上で
あることが判明した。従って望ましいセメント含有量は
５〜１５％の範囲となる。この庄濃強度測定に用いたべ
レット粒度は直径１２〜１４肌であった。以上のように
石灰石、鉄鉱石及びセメント・クリンカーを混合した後
つづいて水分を加え混銭し造粒する。

この際水分添加量（％）は造粒効率を決定する。望まし
いべレット粒度（５〜１５肋直径の球状）を得るには石
灰石、鉄鉱石、セメント・クリンカ‐混合物に対し１０
〜２０％の水分を添加するとよい。これはセメント・ク
リンカーの硬化に必要な水分をも含むものである。造粒
ぬよるべレツト粒度は直径１５側を超えると粒度が大き
いため幾化性が悪化し、逆に５織禾滴になるとべレット
の自重が小さいため、酸素製鋼炉へ添加する際反応界面
落下する前に集じん機の吸引作用により排ガスと共に炉
外へ搬出され場合が生じる。

従って望ましいべレット粒度は直径５〜１５側の範囲で
ある。なお、本発明は上述した石灰石として生石灰製造
工程で発生する徴粉石灰石等をも代替物として活用でき
、又酸素製鋼炉から創生する転炉乾ダスト等も鉄鉱石の
代替物として使用することができる。

次に本発明による造蓬剤の精錬への適用について述べる
。

本発明による造律剤はＣａ○分として石灰石を含有する
ものである。

従って例えば現行転炉法に適用する場合、Ｃａ○（生石
灰）単独で添加するのに比較し、熱的な制約を受けるこ
とになる。すなわち石灰右の冷却効果は生石灰の約２．
牙音であるため、本発明による造蓬剤を全量適用した場
合、転炉での限界投入スクラップ（％）はＣａ０単独添
加の場合に比べ低い値となる。このような問題に対し、
本発明者らにより先に提案した少量のスラグで十分な精
錬を行なうスラグ低減製鋼法に適用するのが有利である
。

すなわち特鹿昭５１−１１７８４＆特額昭５１−１５４
９４０袴磯昭５２一１２５５９７、特豚昭５２−１３５
２７５により提案した溶銑脱Ｓｉ〜脱Ｐ、脱Ｃ工程から
なる製鋼方法の脱Ｐ、脱Ｃ工程において本発明による造
蓬剤を活用するとよい。その結果、上記製鋼方法の脱Ｐ
、脱Ｃ工程では生石灰使用量を大中に節減することがで
きる。例えば溶銑脱Ｓｉ処理によりＳｉを０．６から０
．１５％まで低下させ、続いて転炉にて脱Ｐ、脱Ｃ精錬
をおこなった場合の転炉生石灰使用量は、Ｓｉが０．６
％の溶銑を転炉で精錬した場合の生石灰使用量の約１／
３とすることができる。そのために、本発明による造蓬
剤を生石灰換算で全量置換しても熱的制約は僅少であり
十分に使用可能となるのである。上記以外の場合、本発
明造蓬剤と生石灰を併用するこが考えられるが、その場
合も生石灰の樺化は大中に促進され、脱Ｐ能は著しく向
上する。従って未蓬化生石灰（％）が減少し、生石灰分
としても従来よりも節減可能である。又、本発明による
造樺剤は生石灰によらず石灰石を使用しているため石灰
石焼成用のエネルギー例えば重油を全く消費せず、造律
剤コストの面でも有利であるから全量置換が望ましく、
このような観点からも前記のスラグ低減製鋼方法の脱Ｐ
、脱Ｃ工程において本発明による造淫剤を活用するのが
も効果的である。次に本発明による実施例並びに比較例
をあげ具体的に本発明の効果を説明する。

実施例石灰石６７．０％、鉄鉱石３３．０％からなる混合物を
ボールミルにより０．５肌以下に微粉砕し、これに対し
０．１側以下の徴粉セメント・クリンカー１１．０％を
混合し、この混合物に水１５％を加えべレタィザーによ
り粒径１０〜１５側ぐの生べレットを製造した。

製造１週間後のべレット圧濃強度は３５ｋ９であり、ま
た平均組成は第１表に示すとおりであった。第１表このようにして得られた造蓬剤を用いて次の精錬を行な
った。

試験Ｎ．１（少量スラグ精錬方法に適用）処理溶銑軍：
５２．３ｏｎ（成分は第２表に示す）脱Ｓｉ処理：ミル
スケール３０ｋ９／ｂ−ｐｉｇ添加損幹半時間：７分
間排蓬脱Ｐ、脱Ｃ処理：上吹酸素転炉に上記脱Ｓｉ銑を装入
造蓬剤（本発明）：３５ｋ９／のｎ−ｐｉｇ添加スクラ
ップ投入量：３．９０ｎ吹酸速度：１０００州ｍ３／Ｈ
ｒ総吹酸量：２７０肌ｍ３鋼種：低炭リムド鋼試験Ｍ．２（上吹酸素転炉による通常精錬に適用）処理
溶銑量：５３．ｍＰｎ（成分は第２表に示す）造蓬剤（本発明）：７２ｋ９／のｎ−ｐｉｇ添加生石灰
：８．５ｋ９′ｔｏｎ−ｐｉｇ添加スクラップ投入量：
２．仇ｏｎ吹酸速度：１００００Ｎｍ３／Ｈｒ争吹酸量：３００州ｍ３鋼種：低炭リムド鋼上記試験により得られた溶鋼の成分および温度を第３表
に示す。

２表第３表また、本発明の効果をより一層明瞭にするため、本発明
の造達剤を用いないで従来の精錬を上吹酸素転炉により
行なった比較例をあげる。

比較例処理溶銑量：５２．５ｔｏｎ（組成は第２表に示
す）得られた溶鋼の成分および温度を第３表に示す。

上記３種の精錬について、それぞれの脱Ｐ効率を第２図
に示す。

図中曲線Ａは本発明造律剤を用いた試験恥．１のもの、
曲線Ｂは同じく試験地．２のもの、曲線Ｃは本発明造漣
剤を用いない比較例のものを示す。第２図より本発明に
よる造連剤の脱Ｐ効果は従来法より著しく優れているこ
とがわかる。

又少量スラグ精錬ほど本発明による造連剤の置換率を高
くでき脱Ｐ効果も大きいことが曲線Ａと曲線Ｂの差とし
て表われている。次に吹錬終点でのＣａ○淫化率の比較
を第３図に示す。

図中記号Ａ，Ｂ，Ｃは第２図の曲線Ａ，Ｂ，Ｃと各々対
称する。本発明による造律剤の適用によってＣａ○樺化
率は従来法に比べ著しく増大する傾向を示し、さらに少
量スラグ精錬ほどその効果が顕著であり第２図に示した
結果とよく対応がつく。なお第３図におけるＣａ〇蓮化
率は次式で定義した。

豆机債囚日Ｃａ０蓬イＰ率（％）＝計算塩基度×１００ここに計算
塩基度投入Ｃａｑｋ９）一脱Ｓｉ反応により生成するＳｉ０２（ｋ９）分析Ｃａ
０％分析塩基度＝分析Ｓｉ０２％すなわち投入Ｃａ○が全量樺化した場合、分析塩基度は
計算塩基度に等しく、このとき淳化率＝１００％と仮定
し、計算塩基度からの分析塩基度のズレの程度をもって
Ｃａ○蓬化率を定義したものである。

以上実施例例びに比較例からも明らかなように、本発明
による造蓬剤を適用することにより脱Ｐ反応を強化でき
、特に少量スラグ精錬では吹止Ｐが０．０１０％以下の
低Ｐ鋼を安定して製造可能である。

又本発明による造樺剤は安価なＣａ○源である石灰石を
原料としており、コスト的にも有利なものである。さら
に吹銭終点でのＣａ○蓬化率も高くＣａ○の節減対策に
もなり鉄鋼業にとって極めて有益なものである。ちなみ
に、本発明者等による計算によれば、上述した比較例の
の造律剤コストを１とすれば、試験Ｎｏ．１においては
その約１／４であり、試験肌．２におも１／２に低減で
きることが明らかとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による造樺剤のべレット圧造強度とセメ
ント・クリンカー含有量の関係を示す図表、第２図は本
発明し、による造建剤及び従釆の造蓬剤による脱Ｐ効果
を示す図表、第３図は本発明による造律剤及び従来の造
樺剤のＣａ０樺化率を示す図表である。多ノ図菱２図多３図

Claims

【特許請求の範囲】

１石灰石５５〜８０％、鉄鉱石で代表される酸化第二
鉄４０％以下から成る微粉混合物に、セメントクリンカ
ーを５〜１５％混合し、この混合物に対し１０〜２０％
の水分を加え造粒して成る製鋼用造滓剤。