JPS6119714A - 溶融金属より不純物を除去する薬剤及びその製造方法 - 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】 （発明の分野） 本発明は溶融金属より不必要な不純物を除去するのに利
用する薬剤、特に溶融せる鉄、鋼、銅又は他の金属の脱
硫、脱燐、脱珪及び脱酸用の脱硫剤、脱燐剤、脱珪剤及
び脱酸剤の如き薬剤並びにその薬剤の製造方法に関する
。

（発明の背景） 硫黄、りん、けい素及び酸素の如き元素は鉄、銅及び他
の金属に常に存在する好ましくない元素であると見られ
ている。このような元素の存在は主として装入材料を形
成する鉱石、スクラップ及びフラックス並びに使用する
燃料から導かれる。

例えば、鉄鋼業において比較的低い硫黄含有量を有する
生成物に対する大きな要望が現在あり、そのためにこの
元素の除去は最も重要になっている。

他の元素に関し、低りん含有量は鋼及び鉄鋳物の機械的
性質、例えば靭性を改良することが見い出されているの
で溶湯又は鋳物銑よりのりんの除去は臨界的である。低
けい青金有量は十分な脱りん及びＢＯＦ　（酸素転炉）
のスラグ容量の低減並びにフラックス消費の低減に必要
であるので、溶鉱炉の溶鉄よりのけい素の除去は重要で
あり、それによりＢＯＦのより良好な金属歩留りとより
良好な耐火物の効能とを生ずる。低い酸素状態は鋳造金
属の緻密性を確保するのに必要であるので、溶融金属よ
りの酸素の除去は必要である。酸素の除去は又脱硫効率
を増加する目的ばかりでなく、製鋼の合金化元素の歩留
りの改良及び完成せる鋼の機械的性質及び表面特性を改
良するための非金属介在物の調整など、溶融鉄鋼を処理
するのに必要である。最後に、銅溶湯について、酸素の
除去は脆さの如き機械的性質の改良及びより良好な導電
性のために臨界的である。

これらの不純物を除去するのに利用する薬剤は、組成物
の流動性を増加し、溶湯における薬剤の分布を促進し、
かつこのような薬剤の不必要な不純物を除去する効果を
概括的に改良するような目的のために添加される他の成
分と混合して、不必要な不純物を除去するために溶湯を
処理するのに利用される薬剤を含有する組成物の形態で
溶融金属に通常導入される。

溶融金属より不純物を除去するために、このような薬剤
の不充分な利用に付随する問題は、薬剤と溶融金属との
均一な接触における困難性に少くとも一部依存している
均一な効率を得ることに欠けるようになることである。

薬剤が溶湯を部分的に反応しないで通過し易い薬剤の不
完全な使用が存在することが発見された。

例えば、炭化カルシウムは溶融金属に存在する硫黄と容
易に結合する能力をもっている。しかしながら、炭化カ
ルシウムの使用は、特に鉄が比重７を有するのに対し炭
化カルシウムは約２．４の比重を有するので、多くの困
難性が存在する。従って、炭化カルシウムは溶融金属に
おいて浮くようになり、それにより炭化カルシウムが溶
融金属における硫黄と反応する目的で溶融金属に懸垂さ
れる時間を減少する。さらに、炭化カルシウムは溶融せ
る鉄綱の温度では溶融しない。従って、反応は固体薬剤
と液状溶融金属の間で行なわれなげればならない。反応
はそれから固体炭化カルシウムと液状溶融金属との間の
直接又は緊密な接触に依存し、そのために炭化カルシウ
ム粒子の分離及びガス−金属界面を横切る溶融金属自体
への粒子の浸透に依存する。

溶融金属より不純物を除去するのに使用される薬剤の溶
湯への浸透を増加するため及びそれにより薬剤と金属と
の間の滞留時間と最大表面接触とを増加しようとするた
めに、金属における薬剤の攪拌の増加、例えばマグネシ
ウム−含浸コークスの如き薬剤の溶融金属の表面下への
投げ込み又は粉状脱硫剤例えば石灰、炭化カルシウム、
けい化カルシウムを表面下で金属に圧力下で噴射するな
どのような数々の方法が示唆されている。噴射する薬剤
は、攪拌による溶融金属と薬剤とのより良い混合を達成
するために溶融金属の温度条件下でガスを放出するよう
に分解する処のガス放出化合物、例えばアルカリ土類金
属の炭酸塩、ジアミドライム（ジシアンジアミドの製造
に際し副産物として形成された沈澱せる炭素−含有炭酸
カルシウム）と混合してもよい。

しかしながら、例えば炭化カルシウムは高炭素含有鉄に
よって湿潤されるのが乏しい。ガス又は機械的攪拌され
た鉄において、湿潤するのが乏しい脱硫剤は固体粒子と
溶湯又は溶湯−空気界面との間の高い界面張力により、
溶湯表面下への浸透を妨害する傾向がある。気泡が薬剤
担持ガスから提供されるか又はガス発生攪拌薬剤例えば
アルカリ土類金属炭酸塩の加熱により提供されるガス噴
射系において、高い溶湯の表面張力はガス−溶融金属界
面において固体粒子を反撥するので、噴射粒子の大部分
は溶湯に含有される硫黄と反応せずに気泡内で溶融体表
面に運ばれる。溶湯より不純物を除去するのに使用され
る固体薬剤と溶湯との間の湿潤性の程度は液体と接触す
る固体又は液体と気体との界面の間の界面張力の概念を
結合する。

溶融金属より不純物を除去する薬剤の効率を改良する他
の方法が米国特許第３．８８５，９５６号に開示され、
それには炭化カルシウムが大気に曝されることから保護
する目的で炭化カルシウム粒子をマグネシウムで被覆し
、それによって溶湯に導入される前にアセチレンが形成
される炭化カルシウムの反応を防止することが開示され
ている。

しかしながら、この被覆はガス−液体界面を浸透する薬
剤の能力を増加しない。

薬剤を被覆する他の例がマグネシウムを脱硫剤として利
用するときに示され、そこではマグネシウム又はマグネ
シウム基−脱硫剤が溶融金属に添加されるとき、金属マ
グネシウムは溶融金属、例えば鉄又は鋼より低い沸点を
有するという事実により゛爆燃（フラッシュ）パ又は蒸
発する傾向のあることがマグネシウムでの脱硫に関して
見い出されている。従って、マグネシウムの蒸発はマグ
ネシウムを硫黄と完全に反応しないで溶融金属内を上昇
せしめる。それにより、これは滞留時間を減少し、脱硫
剤としてのマグネシウムの効率を制限する。この問題を
克服するために、マグネシラ１、を絶縁するようにマグ
ネシウムを酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムで被覆
する方法が日本抄録筒１３６．１９９号（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ　Ａｂｓｊｒａｃｔ　Ｎｏ。

１３６．１９９）で開示され、それにより溶融浴におけ
る蒸発速度を低下しかつ溶融浴に含まれる硫黄と反応す
るために浴に良い滞留時間をもつようにしている。

これらの種々の示唆された改良にも拘らず、脱硫剤の有
効性及び効率或はその適用方法はなお可成り望まれるま
＼となっている。従って、溶融金属より不純物を除去す
るのに多量の薬剤が工業上利用され、所望の結果を達成
するのに多大の経費を要している。

（発明の概要） 本発明によれば、これらの不利な点は溶融金属に含有さ
れる不純物と反応して除去することのできる第一化合物
と、複合体を形成するように前記第一化合物の上を被覆
する第二化合物より成り、前記第二化合物は第一化合物
より小さい溶融金属との接触角を有し、それにより前記
複合体を溶融金属において第一化合物に比べてより湿潤
性となし、前記複合体を溶融金属に浸透せしめて、第一
化合物を溶融金属に含有する不純物と反応するようにす
る溶融金属より不純物を除去する薬剤を利用することに
よって克服し得ることが発見された。

溶融金属より不純物を除去する薬剤は、溶融金属に含有
される不純物と反応して除去することのできる第一化合
物と、第一化合物上に被覆される中間化合物より成り、
該中間化合物は第一化合物上に第二化合物を溶融金属の
条件下で複合体を形成するように析出することができ、
第二化合物は第一化合物より小さい溶融金属との接触角
を有し、それにより複合体を第一化合物に比べて溶融金
属において湿潤性となし、複合体を溶融金属に浸透せし
めて、第一化合物を溶融金属内の不純物と反応せしめる
ようにする本発明の他の実施の態様がさらに開示される
。

本発明のもう一つの他の実施の態様によれば、第一化合
物に結合剤を適用して第一化合物と結合剤とを複合体を
形成するように第二化合物で被覆し、該第二化合物は第
一化合物より小さい溶融金属との接触角を有し、それに
より複合体を第一化合物に比べて溶融金属と、より湿潤
性とすることより成る溶融金属より不純物を除去するの
に利用される薬剤を生成する方法が開示される。

さらに、こ＼では溶融金属浴に含有される不純物と反応
して除去することのできる第一化合物より形成され、第
一化合物は第一化合物より小さい溶融金属との接触角を
有する第二化合物で被覆され、それにより複合体を溶融
金属への浸透の目的で第一化合物に比べて、より湿潤性
とする複合体を溶融金属へ導入することより成る溶融金
属より不純物を除去する方法が開示される。

（発明の詳細な説明） 前述のように、硫黄、りん、けい素及び酸素の如き元素
は鉄及び他の金属に常に存在する望ましくない元素であ
ると通常考えられている。このような元素の存在は、主
として装入物を形成する鉱石、スクラップ及びフラック
スより、又使用する燃料に由来されている。低含有量の
硫黄、りん、４Ｊい素、酸素を有する金属製品に対する
科学技術的要求のために、金属に含有されるこのような
元素の含有量を減少する実際的にして経済的な方法が必
要である。

鉄、鋼、銅及びその他の金属に含有されるこれらの元素
の量を低減しようとする試みにおいて、多数の薬剤の広
範な使用が工業的になされている。

例えば、溶解せる鉄網の脱硫に関し、次の脱硫剤が使用
されている：炭化カルシウム、石灰（酸化カルシウム）
、けい化カルシウム、塩基性スラツプ、マグネシウム及
びその混合物。溶融鉄金属よりけい素を除去するのに利
用される薬剤はミルスケール又は鉱石（酸化鉄）である
。溶融金属よりのりんの除去はソーダ灰及び石灰基−フ
ラックスの利用によって達成できる。最後に、溶融鉄に
おける酸素の除去にはアルミニウムが使用され；溶融せ
る鋼にはけい素、マグネシウム、アルミニウムが選択の
薬剤であることが発見され、銅の溶湯では、りん又はカ
ルシウム−はう素合金が使用できる。

鉄、鋼、銅の如き溶融金属の処理の間、それらに含有さ
れる不純物を除去するための薬剤による処理は、溶湯が
移送又は保持し一ドル、高炉よりの溶湯例えば鉄を鋼に
変える前の混銑炉容器（ｍｉｘｅｒ　ｖｅｓｓｅｌ）　
、又はトービードレードルに収容されている間に行なう
ことができる。又公知のように、不純物を除去するため
の溶融金属の処理は又このような溶融金属が一つの容器
より他の容器に流すように溶融金属に薬剤を添加するこ
とによって、或は鋳造工場において利用されるように溶
融金属に薬剤を攪拌することによって、又は最後に製鋼
工場において主として使用されているように輸送機関に
収容されている薬剤を溶融金属に圧力噴射することによ
って達成させることができる。

溶鉄より高い溶融点を有する炭化カルシウム又は石灰の
如き脱硫剤の場合において、最初の問題は脱硫の機構が
固体と液体との界面、即ち反応性炭化カルシウム又は石
灰と硫黄を含有する溶融金属との界面に依存する点にお
いて起る。さきにマグネシウムに対して述べたような蒸
発及び沸騰の問題はない。それ故、炭化カルシウム又は
石灰との脱硫処理の効率は気体−液体界面を分離、浸透
する脱硫剤の粒子の数量に依存する。固体粒状薬剤によ
る気体−液体界面のこの浸透は薬剤例えば炭化カルシウ
ム又は石灰の如き薬剤の気体と溶融　゛金属との間の接
触角によ−って決定される。

炭化カルシウム及び石灰の使用によって生ずる第二の問
題は、これらの化合物が鉄鋼より小さい比重を有するこ
とであり、従って、脱硫剤の効率は薬剤の溶融金属への
浸透に依存するばかりでなく、さらに溶融浴内の薬剤の
滞留時間にも依存する。（炭化カルシウムの比重−２，
４；石灰比重−３，３；鉄比重−７；鋼比重＝約７．２
）。これらの脱硫剤には浮揚性を示す傾向があり・・・
即ち、溶融金属に装入されるとき、薬剤は金属と反応し
ないで又は部分的に反応して金属を通過しかつ溶融金属
の表面」でスラグに存在し腓ちである。これは又脱硫剤
の効率をそれにより減少する。

従って、不純物を含有する溶融金属と不純物を除去する
のに利用される薬剤との間の界面接触を増加し、さらに
溶融金属内の薬剤の滞留時間を増加しようとする試みで
は、薬剤を溶融金属において広範に攪拌することを必要
とするか或は反応しないか、又は僅かに部分的に反応し
て表面に上昇する脱硫剤の量を制限しようとして不純物
を除去するために使用する薬剤をガス−放出化合物と混
合することによって溶融浴をかきまぜる方法が発展して
いる。

連行される粒子の懸濁にはかきまぜる方法は不純物を除
去するのに使用する薬剤の効率を幾分増加したけれども
、実際には、溶融金属における薬剤の単純な攪拌やかき
まぜではなお薬剤の効率を最適水準に増加しない。

従って、鉄の脱硫について炭化カルシウム又は石灰のよ
うな脱硫剤又は鉄、鋼、銅の脱りん、脱珪、脱酸につい
て他の薬剤が噴射されるか又は攪拌されるかのいずれに
しても、溶融金属より不純物を除去する所望の化学的効
果を達成するためには、固体表面と溶融金属との間の改
良せる接触が起り、又接触はかなりの時間持続されなけ
ればならないことが見い出された。この接触を発展し、
それにより薬剤の浸透を増加するために、運動エネルギ
ーは、（１１溶融金属と薬剤との間の大きな比重差から
の浮力、（２）粒子に対する液体抵抗又はガスー粒子ジ
ェット浸透による運動量損失及び（３）固体−液体、固
体−気体−液体界面における界面張力による抵抗：の抵
抗作用（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｅｆｆｅｃｔ）に打ち
勝つために溶湯攪拌又は気体−粒子空気圧噴射の如き方
法によって固体薬剤粒子に供給されなければならない。

本発明は後者の抵抗作用、即ち又湿潤作用（ｗｏｒｋ　
ｏｆ　ｗｅｔｔｉｎｇ）とも謂われる・・・界面張力の
低下・・・を提言し、そしてそれは固体−気体−液体界
面を通過する粒子の浸透を達成し、かつ粒子接触を溶湯
と行なうために固体表面に液体を拡散せしめるように打
ち勝たなければならない。鋳造作業において普通である
攪拌溶湯処理方法では、固体−気体−液体金属界面は気
相が溶湯表面上の大気である溶湯表面で生ずる。製鋼作
業において普通の噴射方法では、このような界面は溶湯
表面下のガスに包まれた粒子（ｇａｓ−ｅｎｖｅｌｏｐ
ｅｄ　ｐａｒｔｉｃｌｅ）として生ずる。

溶融金属による湿潤性のよくない薬剤は溶湯への浸透に
抵抗する傾向を有し、粒子表面への液体金属の拡散は粒
子と溶湯との間の高い界面張力により制限され、従って
、金属処理の工程効率は制限される。攪拌方式では、湿
潤性のよくない粒子による溶湯表面の浸透は不完全であ
り、又噴射方式では、噴射粒子の大部分は未反応で溶湯
の頂部表面の一帯にまん延する。

界面張力の概念及び従って湿潤性の程度を第１図に示す
。低い界面張力方式は良好な湿潤を助長し、従って化学
反応、例えば硫黄の鉄より固体脱硫剤への移動を促進す
るのを助ける処の付随する高い液体−同体接触を有する
固体の表面での液体の自発的拡散を助長する。界面張力
は第１図に示すように制御されたガス雰囲気下で固体の
表面に存する液滴の間の接触角θによって測定できる。

接触角が低ければ低いほど、粒子の湿潤性の程度は増大
し、従って粒子の液体への浸透に要するエネルギーは小
さい。

溶融金属と固体薬剤との間の湿潤性の程度は脱硫の如き
溶融金属処理作業における固体薬剤の利用効率に大きく
影響されることが発見された。有効な薬剤利用を得るの
に、困難を打ち勝つには工業は所望の結果を達成するの
に高価で大量の脱硫剤を使用することが必要である。追
加の薬剤材料の使用は長い溶湯処理時間と付随する処理
コストを伴う過剰容量のスラグとを生ずる。

溶融金属と高い接触角を有する脱硫剤例えば鋳造工場又
は高炉の鉄での炭化カルシウム又は鋼での石灰は、従っ
て溶融金属との低い接触角を有する脱硫剤とは反対に、
脱硫剤粒子に対する気体−液体金属界面へ浸透する傾向
が少ない。従って、実際に溶融金属に曝らされ、溶融金
属に含有される硫黄と反応性である脱硫剤の量は同等で
なく、又は溶湯に添加された薬剤の全量に近付くように
さえなる。もし粒子がより湿潤性となり、従って気体−
液体界面を横切るのに必要なエネルギーが少ないならば
、これは必然的により多くの薬剤を溶融金属に曝らし、
それによって大量の薬剤が含有する硫黄に曝されるので
脱硫剤の効率を増加することが決定されている。

本発明方法によって、炭化カルシウム又は石灰基−薬剤
の湿潤性は増加することができ、それにより粒子分離の
容易さと溶融金属への浸透とを増　−加し、その結果そ
れは薬剤効率を増加する。粒子の湿潤性におけるこの増
加は脱硫剤を、使用される薬剤の接触角より小さい溶融
金属との接触角を有する材料で被覆することによって達
成される。

これは、溶融金属へ攪拌又は噴射によって導入すること
によって薬剤の多数の粒子を浸透せしめ、それによって
気体−液体界面を通過せしめ、それにより薬剤の効率を
改良する。

本発明の薬剤・・・例えば球状黒鉛鉄（ｎｏｄｕｌａｒ
ｉｒｏｎ）を製造するのに鋳造工程において使用する炭
化カルシウム・・・の生成において、炭化カルシウムは
通常８〜１００メソシユの粒度を有する。

炭化カルシウム又は炭化カルシウムより小さい溶融金属
との接触角を有する固体被覆剤は石油、鉱油又はシリコ
ーン−含有流体の如き結合剤で処理される。金属処理剤
、例えば炭化カルシウムは次いで結合剤を有するか又は
有しない被覆材料で被覆される。炭化カルシウム又は他
の鉄鋼脱硫剤例えば石灰を被覆するのに使用できる材料
又は薬剤は二酸化チタン（ＴｉＯ□）、酸化第二鉄（Ｆ
ｅｚＯ＋）、アルミン酸カルシウム（３Ｃ：ａＯ・Ａ　
＃　２０３）、水酸化カルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）　２
）　、蛍石、鉄粉、熱分解法チタニア（ｆｕｍｅｄ　ｔ
ｉｔａｎｉａ）熱分解法シリカ及び低い接触角を有し、
従って溶融金属浴に非常に湿潤性である他の材料である
。固体被覆材料のほかに、溶湯の温度条件下で金属湿潤
性の被膜の析出物を残す液体被覆剤も又使用される。液
体被覆材料の実例は金属処理剤より小さい溶融金属との
接触角を有する溶融金属用の固体処理剤上に被膜を析出
するオルガノ金属流体例えばシリコーン−含有流体又は
二酸化チタン−含有流体である。

製鋼工場において起る処理のような溶融金属の表面下に
噴射される炭化カルシウム又は石灰薬剤を利用するとき
、炭化カルシウム又は石灰は１００メソシユ以下の粒度
である。脱硫剤の湿潤性を増加し、それにより炭化カル
シウム又は石灰の溶融金属との接触角の影響に打ち勝ち
かつ金属への粒子浸透の容易さを増加するのに利用され
る被覆材料は、例えば二酸化チタン−含有流体、シリコ
ーン−含有流体、熱分解法チタニア、熱分解法シリカ及
び任意の他の液体又は液体金属との高い湿潤性を有する
超微粉粒子である。

被覆炭化カルシウム又は石灰の効率を増加する外見上の
機構は、粒子被覆薬剤が未被覆の炭化カルシウム又は石
灰より湿潤性であるので、このような粒子はより容易に
浸透できそれによって粒子の湿潤作用に打ち勝つのに少
ないエネルギーが必要となるので気体−液体界面を横切
るという事実に基づくものであり、これは溶湯内に連行
されるより一層多い粒子を生ずる。溶湯に入ると、被膜
は金属の温度のために被膜又は表面層と反応するか又は
被膜を分解するかの何れかにより液体鉄金属によって崩
壊される。さらに被膜はフラックス作用によって崩壊さ
れ、それにより被膜は次いで劣化されるか又は溶湯と反
応する基体と液体化合物を形成し、そのために炭化カル
シウム又は石灰を溶湯中に含有する硫黄と反応するため
に曝らしている。

本発明の脱硫剤の利用によって、同量の脱硫剤が制限さ
れた時間内でそれに含有される多量の硫黄を除去するの
で、使用される脱硫剤の量の節約となることが発見され
た。従って、この事実に基いて、使用される本発明の脱
硫剤の量は多量の非被覆の脱硫剤と同じ結果を達成する
ために可成り低減することができることが発見された。

追加の利点は金属上のスラグ層の量を減じ、それは処理
のコストを低減する。次の実施例は本発明の態様を示す
のに役立つものである。

実施例１ 実験室溶解単位を使用して、脱硫剤の効率を被覆しない
炭化カルシウム、炭化カルシウムより小さい溶融金属と
の接触角を有する薬剤で被覆した炭化カルシウム及び炭
化カルシウムより大きい接触角を有する薬剤で被覆した
炭化カルシウムの脱硫性能を測定、比較することによっ
て評価した。

上記の脱硫剤のクラスを添加するに先立って、銑鉄の硫
黄含有量を測定した。被覆及び非被覆炭化カルシウムは
１４Ｘ２０メツシユの粒度であった。

被覆炭化カルシウムは前記粒子の上に重質油（ｈｅａｖ
ｙ−ｗｅｉｇｈｔ　ｏｉｌ）を塗布し、次いでこれらの
粒子を多数の異なる被覆剤で被覆して生成した。

被覆に次いで、生成した脱硫剤の各々を６．５ｋｇ／ト
ン鉄（１４，３ボンド／トン鉄）に相当する量で、工業
的処理に最もよくシュミレートするために、１５０７°
ｃ（２７５０°Ｆ）の温度で４００ｒｐｍの速度で攪拌
して銑鉄に添加した。実験単位は１３５０ｇの金属及び
９．７ｇの薬剤で操作された。

脱硫剤の導入に次いで、１分後、続いて７分後に硫黄の
含有量（％）を測定した。これらの測定に基き、脱硫剤
の理論的（化学量論的）効率（％）が決定された。

実験試験データの結果を第１表に示す。項目で“なしく
非被覆）”の表示の上に示されている被覆材料は炭化カ
ルシウムより大きい溶融鉄との接触角を有し、一方下に
あるものは炭化カルシウムより小さい接触角を有する。

上表より明らかなように、炭化カルシウムより小さい接
触角を有して炭化カルシウム上を被覆した化合物は、非
被覆の炭化カルシウム及び炭化カルシウムより大きい接
触角を有する物質で被覆した炭化カルシウムと比較して
１分後の硫黄除去に対する理論的効率で著しい増加を示
した。この同じ傾向は７分後も続いた。

実施例２ 実施例１に述べたのと同じ条件で、非被覆及び接触角に
よって示される高い界面エネルギーと低い界面エネルギ
ーを有する薬剤で被覆した炭化カルシウムでもう一度実
験した。

第２図に示したように、二酸化チタン被覆炭化カルシウ
ムの如き湿潤性表面を有する薬剤は非被覆薬剤に比し脱
硫処理の初めの１分段の脱硫速度を改良しかつ工業上有
効な７〜１５分の溶湯処理期間の薬剤利用効率を改良す
る。さらに９０〜１８０分の長い期間では、実験室的脱
硫結果は溶鉄に含有する０、００２％の硫黄で収斂する
。さらに金属処理操作における湿潤度の重要性を説明す
るだめに、第２図に炭化カルシウムより大きい溶融銑鉄
との接触角を有する黒鉛で被覆された薬剤が使用される
ときの薬剤利用効率における低減を示す。

従って、これは工業的に普通の７〜１５分の処理時間に
有効な薬剤利用をするように、初期溶湯接触での固体薬
剤の湿潤度の重要性を示している。

さらに、これはより多くの薬剤が硫黄を除去するために
溶湯内に連行されるように気体−液体界面に浸透するの
で、より湿潤性の化合物で被覆されている脱硫剤の増加
せる浸透を指摘している。

実施例３ 実施例１に述べたような実験室溶解単位を再び使用して
、１５０メツシユ以下の噴射カーバイドは炭化カルシウ
ムより小″さい接触角を有する多数の薬剤で被覆された
。噴射程度に拘らず、被覆脱硫剤と非被覆脱硫剤とが実
験室溶湯に攪拌添加された。溶湯の温度は約１３４４℃
（２５００°Ｆ）であり、実験室試験結果を第２表に示
す。これらの結果から溶湯より脱硫する理論的効率は非
被覆材料より被覆材料に著しい改良を示していることが
極めて明らかである。

実施例４ 通常の鋳造工場におけるキュポラ−製造の鉄を連続ポー
ラスプラグ方法を使用して一１６〜＋８０メソシュの炭
化カルシウムで脱硫した。鉄の平均温度は１５５４℃（
２８１０″Ｆ）で、脱硫前の鉄の化学分析は次の通りで
あった： ３．７％Ｃ１０，４％Ｍｎ、２．０％Ｓｉ　、　０．１
２０％Ｓ。

５トンの底部ポーラスプラグ処理し一ドルに溶鉄を３０
トン／時間で連続的に流入し、１０ｋｇ／トン（２２ポ
ンド／トン）の炭化カルシウムを並流的に窒素攪拌せる
し一ドルの表面に添加して、溶鉄の硫黄含有量を０．０
’０８％に低減した。炭化カルシウムに含有する炭化カ
ルシウムに基く方法の理論的脱硫の化学的効率は２６．
１％であった。

シリコーン流体−被覆炭化カルシウムを前述のポーラス
プラグ脱硫方法において非被覆炭化カルシウムに代用す
ると、鉄の硫黄含有量の低減は０、１２０％より０．０
０８％に達し、こ−では４．８ｋｇ／）ン（１０，６ポ
ンド、／トン〉の炭化カルシウムが必要であった。薬剤
消費量は５４．２％の理論的脱硫効率を示し、従って被
覆炭化カルシウムの使用は必要薬剤の５２％低下を可能
にした。

勿論、本発明は上記の実施の態様だけに限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内で修正することはできる。

【図面の簡単な説明】

添付図面において、第１図は液体における固体薬剤の湿
潤度の概念を示すものであり；又第２図は本発明の効率
を示す説明図である。 ｅ−１妾触角 固体　　　　　　　固体 良５［潤性　　　　　不良湿潤性 ＦＩＧ、　　１ ； 把 背 時　　間　（分） ＦＩＧ、２ 手続補正書 １．事件の表示　　　昭和６０年特許願第１４１４４７
号３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　自　　　発 特許請求の範囲 （１）前玉ユ又Ｊ北圭犬溶融金属に含有される不純物と
反応して除去することのできる遺胆ｐ沙２ウムより成る
第一化合物と、複合体を形成するように前記第一化合物
の上を被覆する前記第一化合物より小さい前もって選択
した溶融金属との接触角を有する第二化合物とより成り
、それにより前記複合体を一前」は、て止ｍだ溶融金属
において前記第一化合物に比べてより湿潤性となし、前
記複合体を皿上ユヱ】皿上上溶融金属へ浸透せしめて、
前記第一化合物を豊事ユ又」−ｆＲＬ　ｆ、＝溶融金属
内に含有する不純物と反応するようにする前もって選択
した溶融金属よりなる不純物を除去する薬剤。 （２）前記９肛耘□１道沢した溶融金属が鉄又は鋼であ
る特許請求の範囲第（１１項記載の前もって選」上火溶
融金属より不純物を除去する薬剤。 （３）前記第一化合物は夾！丙装其Ｍ方炭化カルシウム
でｌ＋＝特許請求の範囲第（２）項記載の溶融金属より
不純物を除去する薬剤。 （４）前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第二
鉄、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウム
、蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成る
群より選択される特許請求の範囲第（２）項記載の溶融
金属より不純物を除去する薬剤。 （５）　　さらに第二化合物で被覆する前に第一化合物
又は第二化合物に適用される結合剤を含有する特許請求
の範囲第（１１項記載の溶融金属より不純物を除去する
薬剤。 （６）前記結合剤は石油、シリコーン流体、チタン酸塩
流体、鉱油及びその混合物より成る群より選択される特
許請求の範囲第（５）項記載の溶融金属より不純物を除
去する薬剤。 （７）前もって選択した溶融金属に含有される不純物と
反応して除去することのできる炭化カルシ２ム圭立嵐に
第一化合物と、第一化合物上を被覆する中間化合物とよ
り成り、該中間化合物は第一化合物上に第二化合物と皿
土ユニ選択旦だ溶融金属の条件下で複合体を形成するよ
うに析出することができ、前記第二化合物は第一化合物
より小さい肛五ユニ這訳支に溶融金属との接触角を有し
、それにより前もって選択した０−１へ浸透せしめて、
皿起第一化合物を前もって選択した溶融金属内に含有す
る不純物と反応するようにする＠ｂ−ｙ”Ｃ’■ＬＬ−
九溶融金属より不純物を除去する薬剤。 （８）前記の前もって選択した溶融金属は鉄又は鋼であ
る特許請求の範囲第（７）項記載のｆｍｂユ又瀘択した
溶融金属より不純物を除去する薬剤。 （９）　　前記第一化合物は大￥ｊ　ｆＭ　６ｍ　　　
ｆｔ炭化カルシウムＴ、ｂ４特許請求の範囲第（８）項
記載の溶融金属より不純物を除去する薬剤。 ００）前記中間化合物はシリコーン流体、チタン酸塩流
体及びその混合物より成る群より選択される特許請求の
範囲第（８）項記載の溶融金属より不純物を除去する薬
剤。 ａυ　不純物と反応して除去することのできる炭化カル
シウムより成る第一化合物又は第二化合物に結合剤を適
用し；前記第一化合物より小さい前もって選択した溶融
金属との接触角を有する第二化合物で前記第一化合物を
被覆し、それにより複合体を第一化合物に比べて前もっ
て選択した“・融　　に・　より湿潤性とする工程より
成る前もって選択した溶融金属よりの不純物の除去に利
用される薬剤を生成する方法。 仲　前記第一化合物は実　　＆：　　　ｆｌ炭化カルシ
ウムである特許請求の範囲第他項記載の溶融金属よりの
不純物の除去に利用する薬剤を生成する方法。 咥　前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第二鉄
、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウム、
蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成る群
より選択される特許請求の範囲第別項記載の溶融金属よ
りの不純物の除去に利用する薬剤を生成する方法。 笠前記結合剤は石油、シリコーン流体、鉱油、チタン酸
塩流体、及びその混合物より成る群より選択される特許
請求の範囲第別項記載の溶融金属よりの不純物の除去に
利用する薬剤を生成する方法。 ！　溶融金属に含有される不純物と反応して除去するこ
とができ　ヒカルシ　　　　　　、第一化合物より小さ
い溶融金属との接触角を有する第二化合物で被覆されて
いる　上人　　　ノ成され、それにより複合体を第一化
合物に比べて溶融金属への浸透の目的に対して、より湿
潤性ならしめな複合体を溶融金属に導入することより成
る溶融金属より不純物を除去する方法。 無　前記溶融金属は秩父゛は鋼である特許請求の範囲第
別項記載の方法。 煎　前記第一化合物は五１度拉狐膣広炭化カルシウムで
透り特許請求の範囲第００項記載の方法。 應　前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第二鉄
、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウム、
蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成る群
より選択される特許請求の範囲第（至）項記載の方法。 ｎ　　前記第一化合物を前記第二化合物で被覆する前に
さらに結合剤を第一化合物又は第二化合物に適用する特
許請求の範囲第姓項記載の方法。 ！　前記結合剤は石油、シリコーン流体、チタン酸塩流
体、鉱油及びその混合物より成る群より選択される特許
請求の範囲第旺項記載の方法。 毀溶融金属に含有される不純物と反応して除去すること
のでき、　化カルシウムよ　　る、溶湯の条件下で複合
体を形成するように第一化合物上に、第一化合物より小
さい溶融金属との接触角を有する第二化合物を析出する
ことのできる中間化合物で被覆されている第一化合物よ
り形成され、それにより複合体を第一化合物に比べて溶
融金属への浸透の目的に対して、より湿潤性ならしめた
複合体を溶融金属に導入するこ−とより成る溶融金属よ
り不純物を除去する方法。 躾　前記溶融金属は鉄又は鋼である特許請求の範囲第穀
項記載の方法。 並前記第一化合物は実質的に純粋な炭化カルシウムであ
る特許請求の範囲第り項記載の方法。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属に含有される不純物と反応して除去する
   ことのできる第一化合物と、複合体を形成するように前
   記第一化合物の上を被覆する第二化合物とより成り、前
   記第二化合物は前記第一化合物より小さい溶融金属との
   接触角を有し、それにより前記複合体を前記第一化合物
   に比べて溶融金属においてより湿潤性となし、前記複合
   体を溶融金属へ浸透せしめて、前記第一化合物を溶融金
   属内に含有する不純物と反応するようにする溶融金属よ
   りなる不純物を除去する薬剤。
2. （２）前記溶融金属が鉄又は鋼である特許請求の範囲第
   （１）項記載の溶融金属より不純物を除去する薬剤。
3. （３）前記第一化合物は炭化カルシウム、石灰（酸化カ
   ルシウム）及びその混合物より成る群より選択される特
   許請求の範囲第（２）項記載の溶融金属より不純物を除
   去する薬剤。
4. （４）前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第二
   鉄、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウム
   、蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成る
   群より選択される特許請求の範囲第（２）項記載の溶融
   金属より不純物を除去する薬剤。
5. （５）さらに第二化合物で被覆する前に第一化合物又は
   第二化合物に適用される結合剤を含有する特許請求の範
   囲第（１）項記載の溶融金属より不純物を除去する薬剤
   。
6. （６）前記結合剤は石油、シリコーン流体、チタン酸塩
   流体、鉱油及びその混合物より成る群より選択される特
   許請求の範囲第（５）項記載の溶融金属より不純物を除
   去する薬剤。
7. （７）溶融金属に含有される不純物と反応して除去する
   ことのできる第一化合物と、第一化合物上を被覆する中
   間化合物とより成り、該中間化合物は第一化合物上に第
   二化合物と溶融金属の条件下で複合体を形成するように
   析出することができ、前記第二化合物は第一化合物より
   小さい溶融金属との接触角を有し、それにより複合体を
   溶融金属に浸透せしめて、第一化合物を溶融金属内に含
   有する不純物と反応するようにする溶融金属より不純物
   を除去する薬剤。
8. （８）前記溶融金属は鉄又は鋼である特許請求の範囲第
   （７）項記載の溶融金属より不純物を除去する薬剤。
9. （９）前記第一化合物は炭化カルシウム、石灰（酸化カ
   ルシウム）及びその混合物より成る群より選択される特
   許請求の範囲第（８）項記載の溶融金属より不純物を除
   去する薬剤。
10. （１０）前記中間化合物はシリコーン流体、チタノ酸塩
    流体及びその混合物より成る群より選択される特許請求
    の範囲第（８）項記載の溶融金属より不純物を除去する
    薬剤。
11. （１１）不純物と反応して除去することのできる第一化
    合物及び（或は）第二化合物に結合剤を適用し；前記第
    一化合物より小さい溶融金属との接触角を有する第二化
    合物で前記第一化合物を被覆し、それにより複合体の溶
    融金属との湿潤性を第一化合物に比べてより湿潤性とす
    る工程より成る溶融金属よりの不純物の除去に利用され
    る薬剤を生成する方法。
12. （１２）前記溶融金属は鉄又は鋼である特許請求の範囲
    第（１１）項記載の溶融金属よりの不純物の除去に利用
    する薬剤を生成する方法。
13. （１３）前記第一化合物は炭化カルシウム、石灰（酸化
    カルシウム）及びその混合物より成る群より選択される
    特許請求の範囲第（１２）項記載の溶融金属よりの不純
    物の除去に利用する薬剤を生成する方法。
14. （１４）前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第
    二鉄、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウ
    ム、蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成
    る群より選択される特許請求の範囲第（１２）項記載の
    溶融金属よりの不純物の除去に利用する薬剤を生成する
    方法。
15. （１５）前記結合剤は石油、シリコーン流体、鉱油、チ
    タン酸塩流体、及びその混合物より成る群より選択され
    る特許請求の範囲第（１２）項記載の溶融金属よりの不
    純物の除去に利用する薬剤を生成する方法。
16. （１６）溶融金属に含有される不純物と反応して除去す
    ることができ、第一化合物より小さい溶融金属との接触
    角を有する第二化合物で被覆し、それにより複合体を第
    一化合物に比べて溶融金属への浸透の目的に対して、よ
    り湿潤性ならしめる第一化合物より形成された複合体を
    溶融金属に導入することより成る溶融金属より不純物を
    除去する方法。
17. （１７）前記溶融金属は鉄又は鋼である特許請求の範囲
    第（１６）項記載の方法。
18. （１８）前記第一化合物は炭化カルシウム、石灰（酸化
    カルシウム）及びその混合物より成る群より選択される
    特許請求の範囲第（１７）項記載の方法。
19. （１９）前記第二化合物は酸化チタン基−材料、酸化第
    二鉄、アルミン酸カルシウム基−材料、水酸化カルシウ
    ム、蛍石、鉄粉、熱分解法シリカ及びその混合物より成
    る群より選択される特許請求の範囲第（１７）項記載の
    方法。
20. （２０）前記第一化合物を前記第二化合物で被覆する前
    にさらに結合剤を第一化合物又は第二化合物に適用する
    特許請求の範囲第（１６）項記載の方法。
21. （２１）前記結合剤は石油、シリコーン流体、チタン酸
    塩流体、鉱油及びその混合物より成る群より選択される
    特許請求の範囲第（２０）項記載の方法。
22. （２２）溶融金属に含有される不純物と反応して除去す
    ることのできる、溶湯の条件下で複合体を形成するよう
    に第一化合物上に、第一化合物より小さい溶融金属との
    接触角を有する第二化合物を析出することのできる中間
    化合物で被覆されている第一化合物より形成され、それ
    により複合体を第一化合物に比べて溶融金属への浸透の
    目的に対して、より湿潤性ならしめた複合体を溶融金属
    に導入することより成る溶融金属より不純物を除去する
    方法。
23. （２３）前記溶融金属は鉄又は鋼である特許請求の範囲
    第（２２）項記載の方法。
24. （２４）前記第一化合物は炭化カルシウム、石灰（酸化
    カルシウム）及びその混合物より成る群より選択される
    特許請求の範囲第（２３）項記載の方法。
25. （２５）前記中間化合物はシリコーン流体、チタン酸塩
    流体及びその混合物より成る群より選択される特許請求
    の範囲第（２３）項記載の方法。