JPS6089510A - 鉄鋼加炭剤 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は、平炉、電気炉、転炉などにおいて鉄鋼精錬の
際、あるいは普通鋳鉄２球状黒鉛鋳鉄。

可鍛鋳鉄等の鋳鉄溶製の際、使用される鉄鋼加炭剤に関
するものである。

従来技術 鉄鋼（鋳鉄も含む）の炭素含有量を調整増加するために
、粉コークスなどの粉末状炭素含有材料を鉄浴に添加す
ることは周知であるが、粉末状炭素材料はスラグによっ
て溶鋼との接触が妨げられ且つ軽量故に鋼浴に到達し難
く、加炭効率が悪いという欠点がある。このような欠点
を解消するために、粉末状炭素材料に加重材として全体
のおよそ５０重量％の鉄粉を混合し、さらに発熱剤とし
て合金鉄及び酸化剤を混合しツリケラト化してなる鉄鋼
加炭剤が特公昭４４−１２２６２号公報に提案されてい
る。この公報では、粉末状炭素材料としてはコークス粉
又は黒鉛粉が、また鉄粉としては鋳鉄粉が挙げられ、ま
た発熱量を高くするとともに加重効果によって加炭効率
が高くなることがその加炭剤の特徴であるとされる。

前述の特公昭４４−１２２６２号公報の提案がなされた
以降に、特公昭５０−８９６２号公報において、人造黒
鉛及び鉄粉にさらにＮａ　、　Ｋ　、　Ｍｇ　＋Ｆｅ　
の塩化物を１種以上を水分の存在下で粒状化し、得られ
だ造粒物を熟成後乾燥させる方法が、粒強度を高め且つ
経済的な加炭剤製造改良方法として提案されている。

また、製銑・製鋼工場において溶銑の処理中に発生する
黒鉛粉塵（Ｔ、Ｃ約５０％、Ｔ、Ｆｅ約２０−３０％）
廃棄物を有効利用するために含有鉄分を還元処理した黒
鉛粉塵をさらに豆炭化して、これを製鋼用加炭剤として
使用することが特公昭５２−３６０１号公報に記載され
ている。

上述の公知技術において、鉄粉による加重効果によって
加炭効率はある程度高められるが、鉄粉と炭素質材料比
重の加重平均によって定まる加炭剤の比重は、溶鉄の比
重よシは低く、かつスラグの比重よシ大幅には高くない
ためには、加炭効率は不満足なものである。

さらに、加炭剤及び発熱剤などを鉄浴に添加する際の添
加効率を高めるために、添加剤を屑鉄中に層状に挿入し
たものを薄鉄板で包装したものをプレス成型してなる製
鋼用添加剤が特公昭５０−１３７２９号公報において提
案されている。この方法によると、薄鉄板が炭素質材料
とスラグとの接触を防止することによって加炭効率が高
められることが期待されるが、薄鉄板のプレス成型工程
が必要となシ）このために加炭剤のコストが上昇すると
いう問題がある。

発明の目的 本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を改良し、加炭
効率が高く且つ製造コストが安い鉄鋼加炭剤を提供する
ことにある。特に本第１発明の目的は、加炭主剤である
粉コークスが酸化燃焼し易く加炭効率が低く、加炭適中
率が悪い点を改良し、安定した加炭と適中率を達成する
ことである。本第２発明の目的は安価な充実した鉄粒に
よる加重効果をうるところにある。

発明の構成及び効果 本第１発明は、粉コークス、鉄粉及びバインダーを主成
分とする粒塊芯体部が１００メツシユ以下の微細黒鉛粉
末の皮膜によシ被覆されてなる鉄鋼加炭剤を提供するも
のである。

本第２発明は、粉コークス、転炉製鋼ダスト及びバイン
ダーを主成分とする粒塊芯体部が、１００メツシー以下
の微細黒鉛粉末の皮膜によυ被覆されてなる鉄鋼加炭剤
を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本第１及び第２発明において、粉コークスは加炭効果を
有する加炭剤成分である。粉コークスとしては、その性
状は特に問わないが、粒度５ｗｎ以下、特に３ｓｎ以下
が好ましい。成分的にはＳ、その低灰分が極力少ないこ
とが好ましい。また粉コークスとしては、コークス炉で
製造された赤熱コークスを冷却する過程あるいはコーク
スのノ・ンドリンク過程で発生する微粉コークスをその
まま利用することもでき、製鉄所で発生する、従来使用
分野がなかった微粉コークスを有効に活用する点でも利
点がある。

次に、本発明第１及び第２発明における鉄粉及び転炉製
鋼ダストは加重材としての効果を有する加炭剤成分であ
る。本第１発明の鉄粉としては、鋳鉄粉、還元鉄粉、ア
トマイズ鉄粉、ダライ粉などを使用することができる。

一方、本第２発明の転炉製鋼ダストは、転炉吹錬する際
に、鋼浴面から飛散あト発生量は一製鉄所当シ数万トン
と多量でおる。

転炉ダストの主成分は金属鉄であるために、それを再び
鉄鋼生産プロセスに戻して成品中に回収する必要がある
が、転炉製鋼ダストの形態が微粉状態であるために、再
利用方法は制約され、従来は転炉吹錬時冷却剤として使
用すると同時に鉄分を回収するか、あるいは焼結工程を
経て鉄分を回収していた。しかしながら、本第２発明は
加炭と同時に鉄分を回収するという転炉製鋼ダストの新
たな再利用方法に一つの特徴があるものである。本第２
発明で使用する転炉製鋼ダストの他の一つの特徴は加重
効果が加重材として公知な鉄粉よシも著しく高いところ
にある。すなわち転炉製銅ダストの単位粒子は、溶鉄が
表面張力が充分作用し得る速度で凝固するため、Ｆｅメ
タル粒子はその大半が完全な球状を成しておシ、気孔が
ほとんど無く、単位粒子の比重は鉄の比重とほぼ同値で
ある。一方市販鉄粉は噴霧或いは鉱石還元等によって作
られるため、成品Ｐｏｒｏｃｉ　ｔｙの差がそのままＯ
Ｇダストとの嵩比重の差となっている。従って転炉製鋼
ダストの嵩比重も３．７〜４２の高値を示し、これはア
トマイズ鉄粉等の市販鉄粉の嵩比重２．〜３゜をかなシ
上廻る。さらに、転炉製鋼ダストは通常粒度０．１〜０
．３ｍを主体とする粒子であシ且つ粒度が均一であシし
かも完全な球状である。転炉製鋼ダストの粒度分布の例
を次表に示す。

第１表 また成分の例を次表に示す。

このような転炉製鋼ダストが不規則形状の粉コークスと
混合された場合、転炉製鋼ダスト粒子は粉コークスの単
粒子をバインダーを介して密に取囲みおるいはコークス
単粒子のボアに入シ込むことができ、結果として粉コー
クスの単粒子は溶鋼中の沈降挙動に関し転炉製鋼ダスト
とともに一体化する。一方、アトマイズ粉等は不規則形
状の粗粒であシ、且つ粒度が不斉いであるため、アトマ
イズ粉はコークス単粒子との一体化効果が劣）、加炭剤
全体としての嵩比重上昇を介して加重効果に寄与してい
るに過ぎない。よって、本第２発明における転炉製鋼ダ
ストの加重効果は公知の加炭剤に配合される鉄粉にはみ
られないものがあるＱ本第１発明及び第２発明において
、バインダーとしては、糖蜜、消石灰、フラン樹脂、ウ
レタン樹脂、その他各種公知のパイン〆−を使用するこ
とができる。第１発明及び第２発明において上記粉コー
クス、及び鉄粉又は転炉製鋼ダストはバインダーによシ
粘結され、加炭剤の粒塊芯体部を構成する。

びこの皮膜成分として１００メツシユ以下の黒鉛粉末を
使用することによって、加炭効率を従来の加炭材よシ大
巾に高めたことである。なお、以下の説明において加炭
効率とは で表わされる比率である。

本発明者はこのように加重材に頼って加炭効率を高める
ことには限界があるとの着想の下に研究を進めた結果、
黒鉛は酸化消耗され難く且つ加重材の効果によって溶鋼
中に十分沈降するまで酸化に対する被覆効果を保持し溶
鋼に対する皮覆効果を保持し、加炭効率を皮膜がないも
のと比較し、て２倍以上高めうろことを見出した。すな
わち・黒鉛粒子が粒塊芯部を取囲んで殻状に凝集してお
シ、加重材及び加炭剤はほとんど外部に表出されていな
いために、加炭効果が本質的に高められる０而して黒鉛
が皮膜化するためには１００メツシユよシ細粒でおるこ
とが必要である。また人造黒鉛の皮膜の厚さは鉄浴の深
さに依存するが、一般に１００ミクロン前後以下である
。さらに上述の黒鉛皮膜を形成するには、黒鉛を粒塊芯
体部に塗布又は吹付ける方法も可能であるが本発明の加
炭剤全成分を混合し、ブリケラティングマシンで混合物
に圧力を加えると、圧力によりて微細粒の黒鉛粒子が浸
出し皮膜化する１回成形方法によるのが最も経済的であ
る。但しドラム・ディスクを用いたポーリング造粒によ
る２段成形法を行ってもよいＯ 本発明の加炭剤の配合組成を決定する最も大きな因子は
加炭剤の比重であシ、できるだけ高い比重を得るために
鉄粉又は転炉製鋼ダストの配合量が先ず決定される。次
に、加炭量及び粘結強度を考慮しで勧粉コークス及びバ
インダーの量が決定される。−万態鉛粉の配合量は上述
の成分の配合量よシ著しく少ない。このような点から決
められる本第１発明の好ましい配合組成の例は粉コーク
ス３０〜６０チ、鉄粉４０〜６０％、及び黒鉛粉５〜２
０％であり、また第２発明の配合組成の例は微粉コ２−
クス４５〜７５チ、転炉製鋼ダスト２５〜５５チ、及び
黒鉛粉１０〜２０％でおる。

バインダーの量は全く限定でないが適当量、例えにて公
知な発熱剤を若干加炭剤に混久してもよい。

本発明の加炭剤は例えば平電炉などで、炭素量調節、先
入れ加炭などのために通常の加炭方法で使用される。

本発明による加炭剤の製造方法は上述したとうシ通常の
ブリケット化方法でよく、また転勤造粒など任意の塊成
化手段も選択することができる。

上述の説明よシ理解されるように、本発明の加炭剤は、
黒鉛皮膜による加炭成分採機効果によシ加炭効率を高め
ることを共通の特徴とし、さらに、第２発明においては
転炉製鋼ダストを鉄源としての有効利用を図るとともに
、特有の加重効果によって一層加炭効率を高める特徴が
ちシ、鉄鋼製造における発生シ劾来的な処理に利用に本
発明を利用する産業上の意義は多大でちる。

実施例 第３表の配合成分を適当な加湿のもとに混合し、そして
ブリケラティングマシンにて平均径が１５ＸＩＯＸＩＯ
閣の豆炭状に１００　ｋｇ／σ２の圧力で成型した後、
乾燥することによって加炭剤を調製した。配合例１〜４
の加炭剤の表面には人造黒鉛特有の光沢が認められ、人
造黒鉛粉末の皮膜が形成されていることが確認された。

以下余白 容量１０に９の高周波炉内の１０００℃の温度の溶鉄に
との加炭剤を０．１に９投入し、３０分後加炭勧が溶解
した後に１５２０℃の温度で出湯した。

この試験を各加炭剤について行った。出湯前後の鋼成分
を４種の配合例に関し第４表に示す。

第４表 第４表よパ本発明によると、従来の加炭材よシ優れた加
炭効果が達成されることが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉コークス及び鉄粉及びバインダーを主成分とする
   粒塊芯体部が１００メツシユ以下の微細黒鉛粉末の皮膜
   によシ被覆されてなる鉄鋼加炭剤。 ２、粉コークス、転炉製鋼ダスト及びバインダーを主成
   分とする粒塊芯体部が、１００メツシユ以下の微細黒鉛
   粉末の皮膜によシ被覆されてなる鉄鋼加炭剤。