JPS6141714A - 溶鋼用泡立鋼滓カバ−を生成するための組成物および方法 - Google Patents

溶鋼用泡立鋼滓カバ−を生成するための組成物および方法

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JPS6141714A
JPS6141714A JP10916885A JP10916885A JPS6141714A JP S6141714 A JPS6141714 A JP S6141714A JP 10916885 A JP10916885 A JP 10916885A JP 10916885 A JP10916885 A JP 10916885A JP S6141714 A JPS6141714 A JP S6141714A
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steel
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steel slag
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ウイリアム・ビー・シンプソン・ジユニア
デービツド・エフ・ランデイ
アール・エル・パーネル
チヤールズ・ウエルデル・スノドグラス
エドワード・ビー・ミラー
ジヨン・エム・ハーヴエイ
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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】 １」−二ｎ肚１丸１ 本発明の分野は鋼の溶融、そして特には製鋼工程を改善
するための鋼滓の起泡に関する。
ぶ」ＬｕＬＬ 平炉製鋼法では、歴史的に溶鋼表面に生成する鋼滓の主
要な目的は鉱石、スクラップあるいはその他の鋼原料と
いう「装入物（ｃｈａｒｇｅ）Ｊの組成の丁べてが溶融
したのち精錬期において不要な不純物ン除去することで
ある。このいわゆる［塩基性操業（ｂａｓｉｃ　ｐｒａ
ｃｔｉｃｅ）Ｊは炉装入物の１つとして生石灰（ＣａＯ
）が導入されることによって行なわれる。鋼スクラツプ
、コークス、若干の鉱石および溶鉱炉からの溶鉄が他の
造滓原料である。代表的な炉は通常装入物より融点の高
いマグネシウムやクロームの酸化物からつくられた耐火
材でライニングされる。鋼滓および炉ライニングは共に
性状的１ｃｐＨが塩基性であり、［ヒ学的に相手方を侵
食しない。溶鋼は多少中性であり、出ｖＡ時あるいは排
出工程で溶鋼の高温や移動により炉の耐火材ン溶食する
のみである。
製鋼におけるアーク電気炉の出現により、炉の鋼滓は追
加的な機能ｔもつことくなった。炉の内部に導入される
熱は典型的に３つの炭素電極によるもので、６０００下
以上と推測される熱ンつくり出て。これは炉耐火材の融
点よりかなり高く、従ってスクラップまたは粗鋼装入物
が完全に溶融したあと、炉の側壁は、溶湯の頂部につく
られる鋼滓のカバー下に埋没され得るアーク部分ン除い
て、この強烈な熱に曝される。これまで操業では硫黄と
リンの除去のため多（のライム（ＣａＯ）が用いられ、
またできるだけアーク音カバーするよ５にされていた。
ライムは高い融点を有するから、ライムが多すぎると全
溶解工程時間ン長（し、また出来る鋼滓も粘性が強く不
要な不純物７効果的に除くことができない。この鋼滓に
加えられた機能は炉の側壁ン電極アークの影響から保護
することであり、また炉上に配置された炉ダストを管理
する排出系路ｌ経由して大気中に温度が逃げないように
溶融浴を遮蔽することである。炉操業者は精錬期におい
て、電極２通る電力のｉ２減じ鋼滓レベル下に電極を保
持しアークを短（することによりそれらの方法を妥協さ
せようとするであろう。このことは耐火物の摩耗量を減
じるが、精錬時間ン長くし電極および電力量ｔさらに消
耗するであろう。従って溶融現場では鋼の溶融工程を完
了させるための時間的要素と共に電極と電力消費に対す
る炉の有用性と耐火物コストをバランスさせ℃、経済的
に有利な最終結果が得られるように操業を決めなければ
ならない。
精錬期が始ったとき炉尤導入されるコークスやある種の
炭素製品のよう忙鋼滓に加える起泡剤の使用も考えられ
てきたし、またいろいろな製品が市場にあられれてきて
いる。このような従来の起泡剤は炉の鋼滓の深さを５倍
はどに増大させ、それによりアークは完全に潜没される
ようになった。
力率は今までの長いアークでは得られながった範囲にま
で増加し、泡立鋼滓が保持されている限り炉耐火物に損
傷は生じなかった。従来技術の材料を用いるときの問題
は起泡作用の時間が比較的短く、起泡剤ン継続的に添加
しなければならないことである。このことは炭素やコー
クス材を炉の扉の内側にシャベルで丁くい入れるか、圧
縮受音で炉の側壁の鋼滓レベル上の孔を通して材料を吹
き入れるかの何れがでなし得る。この方法は労力集約的
だし炭素質材料のコストがかさむものである。
明が解決しよ　と　る間　点 本発明の目的は、従来技術物質についての、そしてその
物質の繰返された用法についての要望暑も含むこれまで
の経験した問題乞解決した鋼滓用の新しい起泡剤ン提供
することにある。　　　′本発明のさらに他の目的は、
精錬工程中およびその後の鋼の溶融浴？温度損失から守
るだけでなく、電極先端九発生するより多くの熱が溶融
浴に導入されるように電気アーク？守るような泡立鋼滓
を提供することにある。結果として鋼滓深さ、出鋼段取
りの変更やその他の中断による変動から発生する多くの
電気アーク機能の不規則性は、炉の浴中への電力のより
円滑な定常流になることによって除かれる。結果として
変圧器と電極間における保守問題（通常は電気上の）は
低減される。
本発明の起泡剤および方法馨取鍋のカバーとして役立て
る場合は、鋼の溶融浴は精錬操業および鋳造操業間にお
いてより長い時間の間その溶融条件馨維持する。
本発明は鋼原料の溶落後、炉鋼滓中に導入される起泡剤
に関するものである。起泡剤は必須的に酸化カルシウム
（ＣａＯ）および炭素（Ｃ）の粒子からなる。
問題点χ解決するための　段および　用本発明の薬剤は
好ましくは次の重量パーセントおよび粒径範囲で用いら
れる。
本方法に用いられるＣａＯの供給源はセメントキルン操
業から捕集されたダストである。そして集められた材料
は他の（ヒ合物を含み、またこれらは若干の有利な効果
を有することは認められるけれども、今ではこれらは本
発明の実施に絶対的に必要とは信じられていない。この
ような他の１ヒ合物には、酸化グネシクム（ＭｇＯ）　
、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）　、イオウ（Ｓ）、そのイ
也酸化アルミニウムＣＡｌｔ０３　）　、　＆上第２鉄
（Ｆｅ２０３）、二Ｍｌヒｆ　タフ（Ｔｉｅ、）　、酸
化リン（Ｐ２Ｏ３）およびｆｉｌ（ヒマンガン（Ｍｎ３
０４）　　’ａ’含む微量の酸化物が含まれる。
炭素の供給源は石油コークスおよび石炭粒子馨含むがそ
れに限定されるものでない。
このように、本発明の起泡剤の典型的な分析成分は次の
ものからなるものである。
６８．０％　　酸比カルシウム（ＣａＯ）１７．５幅　
　遊離炭素（Ｃ） ４．１％　　酸化マグネシウム（ＭｇＯ）３．７％　　
二ｌ！［ｉｆヒケイ素（Ｓｉｎ、　）１．５％　　イオ
ウ（Ｓ） ２．６％　　その他の微量酸ｒヒ物 溶融鋼浴の炭素レベルに応じて５０〜５００ボンド（２
２，７〜２２７ｋｌｉ＋）　　の上記組成物が８５トン
容量の炉の溶湯または加熱物に対して添加される。たと
えば０．１０％以下のような低炭素を含む加熱物ではさ
らに多（の起泡剤が必要である。
上に示された組成物は、最初の予備試験試料がスクラッ
プから離れた溶湯や鋼滓扉かも採取された後直ちに鋼滓
中に導入される。炉を傾けて戻丁ことによりフリーボー
ド（ｆ　ｒｅｅｂｏａｒｄ）が形成され、そのレベルが
鋼滓扉以下のレベルになるように、溶鋼上の泡立鋼滓を
保持するべ（全努力が払われる。泡立鋼滓が鋼滓扉から
流出するようになると、アークを潜没させる泡立作用の
利点は失われることになる。
本発明を有用ならしめる典型的な加熱物についての実施
例を下記に示す。
一因１０１−」− アーク電気炉内に２０８．０００　ポンドの加熱物を溶
鋼および破砕スクラップで生成させた。３．０００ボン
ドの生石灰と７００ボンドのコークスを炉の最初の装入
物に導入した。分析し、５００ボンドのライム、１４５
０ポンドのＳｉＭｎおよびその他の添加物ン炉に、添加
した後では目立つような泡カバーはなかつｒこ。５０ボ
ンドの起泡剤ＡＭＭ５ＡＹ添加することにより、良好な
泡カバーが生成された。
追加の炭素が溶湯に添加されたため大部分のカバーは炉
の扉から失われた。１１分後、さらに１２５ボンドの起
泡剤ＡＭＭ５Ａが安定な泡カバーをつくるため添加され
た。Ｍ５Ａは北方のセメ゛ントキルン操業から得ｆ、−
２００ボンドの乾燥ライムと５０ボントノコークス［粉
（ｂｒｅｅｚｅ）　Ｊ　（粒径５２５メツシュ〜イイン
チ）から底っていた。
完了後、溶湯をそれから取鍋に注湯した。十分すぎる量
の炉の泡カバーが移され取鍋のカバーとなった。次に取
鍋を連続ビレット鋳造装置上に配置した。泡カバーは取
鍋χ空にするのに必要とした６７分間笑質的に溶鋼の温
度を保持した。温度損失結果は０．５〜７５’Ｆ／分で
あった。これに比較し、保護されなかった取鍋は５〜４
５°Ｆ／分の損失結果となった。
」１１因−一と 実施例１の同様加熱物においてコークス「粉（ｂｒｅｅ
ｚｅ）　Ｊ’を仮焼した流体コークスに置き換え１こ。
１７５ボンドが用いられ良好な泡カバーが得られた。
−と」し江−シー 高炭素鋼（０，１８％）についての装入物を溶融した後
、炉の鋼滓状況は約６（８Ｎ深さであった。
５０ボンド１袋の試験用起泡剤混合物ＡＭＭ２Ｂ７ｉ？
添加することにより、炉の泡カバーの高さは全高１８“
〜２４“に増加した。要求された鋼に見合った溶湯への
炭素の添加により、多（の泡立鋼滓が失われた。もう１
つの５０ボンド袋のＭＭ２Ｂ−ｇ溶湯へのケイ酸マグネ
シウム添加に前後して添加した。
増加した泡カバーが最初の高さに戻ったことが観察され
た。ＭＭ２Ｂは２５０ボンドのＣａｔ）、５４ポンドの
８ｉ０．および炭素にＭｇＯ、Ｓおよび供給原料からの
他の微量酸化物ン加えたものから底っていた。
付加的で予期しなかった有利な結果が得られた。
この発明の組成物の利用以前には、浴へのシリコマンガ
ンという炉合金の添加に伴ないリンそして時にはイオウ
の逆戻りが普通忙見られた。これはその添加時に酸化が
還元条件に変った結果である。
本発明の鋼滓起泡剤および方法はリンおよびイオＩ７′
ｆｔ：保持する能力を有しており、仕上り鋼中における
これらのレベルを低減しさえする。
さらに、泡立鋼滓は本発明の組成物の添加の結果として
、連続鋳造設備ｔもつ溶融工場で用いられる場合丁ぐれ
た取鍋カバーになることが見出された。製鋼操業におい
ては、鋼の加熱物が連続的に鋳造されている間、その溶
鋼には０．５’Ｆ以上の損失があってはならないのが基
準である。本発明の起泡剤カバーはこの基準通りあるい
はそれ以上のものを有していることが見出されている。
こ〜に用いられた用語［混合物（ｍｉｘｔｕｒｅ）Ｊは
予め混合された組成物に限らず、その場で生成されるも
の（ｉｎ−８ｉｔｕ）　　すなわち炉の内部での別々に
導入された成分の混合によるもの乞も含んでいる。
本発明の起泡剤は泡立鋼滓の量が溶鋼上４“〜８“であ
るときに最上に働らくことが見出されている。
もちろんライムやミルスケール（Ｆｅ２０．）　　等の
ような造滓物質が導入される場合、鋼滓の生成は溶湯サ
イクルの量や程度の関数となるものである。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）製鋼用アーク電気炉において、鋼原料の溶落後生
    成する鋼滓を起泡させる方法であつて、前記溶鋼上の前
    記鋼滓の量が少なくとも４インチ深さの時に、炉鋼滓中
    に起泡剤を導入するもので、前記起泡剤の組成が必須的
    に酸化カルシウム（ＣａＯ）および遊離炭素（Ｃ）の粒
    子であるところの工程からなることを特徴とする方法。
  2. （２）前記ＣａＯが５０〜８５重量％の範囲内で存在す
    ると共に、５０〜１５重量％の範囲内で炭素（Ｃ）が存
    在することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
    載の方法。
  3. （３）前記ＣａＯは少なくとも５０％が１５０メッシュ
    の標準篩を通り、２００メッシュの標準篩上に留まる粒
    子寸法を有すると共に、前記炭素は少なくとも５０％が
    １００メッシュの標準篩上に留まるものであることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
  4. （４）前記ＣａＯの粒子寸法は７０％が１５０メッシュ
    篩を通り、２００メッシュ篩上に留まると共に前記Ｃは
    ８８％が１００メッシュ篩上に留まるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。
  5. （５）前記組成物が酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）を含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方法
    。
  6. （６）前記組成物が６２．５％ＣａＯ、２５％Ｃおよび
    １２．５％ＳｉＯ＿２からなることを特徴とする特許請
    求の範囲第（５）項に記載の方法。
  7. （７）前記組成物が５０〜８５％ＣａＯ、１５〜５０％
    Ｃおよび０〜３５％ＳｉＯ＿２からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。
  8. （８）製鋼用アーク電気炉内に鋼原料の溶落後に生成す
    る鋼滓を起泡させる方法であつて、前記溶鋼上の前記鋼
    滓の量が少なくとも４インチ深さの時、炉の鋼滓中に起
    泡剤を導入するもので、前記起泡剤の組成が６８％の酸
    化カルシウム、４．１％の酸化グネシウム、３．７％の
    二酸化ケイ素、１．３％のイオウおよびＡｌ＿２Ｏ＿３
    、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、ＴｉＯ＿２、Ｐ＿２Ｏ＿５およびＭ
    ｎ＿３Ｏ＿４からなる群からの雑酸化物の混合物からな
    るものであるところの工程からなることを特徴とする方
    法。
  9. （９）必須的に酸化カルシウム（ＣａＯ）、そして遊離
    炭素（Ｃ）および酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）の混合物か
    らなることを特徴とする溶鋼内の鋼滓を起泡させるため
    の組成物。
  10. （１０）前記ＣａＯが５０〜８５重量％の範囲内で存在
    すると共に、Ｃが５０〜１５重量％の範囲内で存在する
    ことを特徴とするところの特許請求の範囲第（１）項に
    記載の方法における特許請求の範囲第（８）項の組成物
    。
  11. （１１）前記ＣａＯが少なくとも５０％は１５０メッシ
    ュ標準篩を通り、２００メッシュ標準篩上に留まる粒子
    寸法を有すると共に、前記Ｃが少なくとも５０％は１０
    ０メッシュ標準篩上に留まるものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（９）項に記載の方法。
  12. （１２）前記ＣａＯ粒子寸法は７５％が１５０メッシュ
    篩を通り、２００メッシュ篩上に留まるものであると共
    に、前記Ｃの８８％は１００メッシュ篩上に留まるもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第（１０）項に
    記載の組成物。
  13. （１３）前記組成物が６２．５％ＣａＯ、２５％Ｃおよ
    び１２．５％ＳｉＯ＿２からなることを特徴とする特許
    請求の範囲第（１２）項に記載の組成物。
  14. （１４）前記組成物が５０〜８５％ＣａＯ、１５〜５０
    ％Ｃおよび０〜３５％ＳｉＯ＿２からなることを特徴と
    する特許請求の範囲第（１２）項に記載の組成物。
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