JPS62109914A - 溶銑の予備処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶銑の予備処理に当たり溶銑表面に対するフ
ラックスの被覆載置と溶銑深部に対するフラックス粉末
の吹込みを組合せることにより効率良く経済的に溶銑の
脱Ｓｉ、脱Ｐを行なう方法に関し、合わせて溶銑の成分
組成を転炉供給銑として有用な組成に調整する方法に関
するものである。

［従来の技術］ 溶銑の予備処理は、脱珪・脱燐・脱硫を主目的として行
なわれるものであり、この様な予備処理の実施によって
転炉装入前にＳｉ、Ｐ、Ｓの主要不純物を除去し、転炉
ては専ばら脱炭とそれに伴う溶鋼温度の上昇を行なわせ
るというシステムか完成されつつある。

本出願人においても溶銑予備処理技術の基礎的研究及び
実操業化研究を重ねており、例えば特開昭５８−１６０
０６号を開示している。当該開示方法によると、Ｃａｂ
、酸化鉄、媒溶剤（必要により更に反応促進剤）からな
るフラックス粉末をキャリアガスによって溶′ｆＡ深部
に吹込み（以下単にインジェクションと呼ぶ）、酸素上
吹きを併用して脱燐の促進を図っている。この方法は実
炉レベルにおいても順調な稼動を見せるに至っており、
低Ｓｉ・低燐・低Ｓｆａ銑を得ることに一定の成果をあ
げている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記開示方法で用いられるフラツクスは、全て
粉状のものであり、且つこれを全てインジェクション法
によって供給している。従ってフラックスの製造コスト
自体が高価になるばかりか、溶銑中のＳｉか多いときは
スラグ塩基度を調整することの必要性からかなり多くの
フラックスを投入する必要が生し益々コスト高を招くと
いう問題か内包されている。又大量のフラックスをイン
ジェクションしようとすれば全処理時間の長大化は理論
的にも避は難いところであり、またそれに伴って溶銑中
の脱炭が予定以上に進行し、転炉操業における昇熱効果
が減少し、転炉での熱補償に苦慮しなければならないと
いう新たな問題が派生してくる。

本発明者等は上記の様な事情に着目し、これを改善する
方向で研究を行ない、溶銑中のＳｉ量が若干多めてあっ
ても上述の如き不都合が生じず、しかも同−Ｓｉｔであ
ればフラックス総使用量を減少して低コスト化に寄与し
、また全処理時間の短縮や脱炭の１［口利等を達成する
ことのできる新規な予備処理法を確立し、先に特許出願
した（特願昭６０−４１５４２）。

ところで上記溶銑予備処理に続く転炉操業においては、
酸素吹錬により主として脱Ｃと昇温か行なわれるが、こ
うした転炉操業における溶鋼の歩留りは溶銑中のＭｎ含
有量によってかなり左右される。即ち溶銑中のＭｎ量が
少なすぎる場合にはスピッティング（溶鋼の飛散）を生
じて歩留りが低下し、−力瘤銑中のＭｎ量が多すぎる場
合にはスロビッング（泡立ち）が生じてやはり歩留りか
低下する。又転炉出鋼中のＭｎ量は造塊時の気泡発生に
影響があり、吹錬終点においては適性量のＭｎが含まれ
ていることが必要とされている。ざらに転炉においては
脱Ｃの他に脱Ｓが進行するか、溶銑中のＭｎ量は該脱Ｓ
効率にも影響がある。この様に転炉操業においては溶銑
中のＭｎ量の管理が重要である。また溶銑Ｍｎレベルが
上昇すると吹止Ｍｎレベルが上昇しＦｅＭｎ合金鉄の代
替効果も得られる。

本発明はこうした予備処理溶銑（即ち転炉供給溶８Ａ＞
に対する要請を考慮して、前記先願方法の改良を行なっ
たものであり、予備処理によって得られる溶銑中のＭｎ
量を高めることにより転炉操業の合理化をもはかろうと
するものである。

Ｕ問題点を解決する為の手段］ しかして上記目的を達成した本発明方法は、ＣａＯを主
成分としスラグ滓化性改善材を配合してなるフラックス
を溶銑予備処理の初期段階から溶銑表面に被覆＠置する
と共に、Ｍｎ酸化物を主成分とするフラックス粉末をキ
ャリアガスによって上記溶銑中へ吹込みつつ溶銑表面に
酸素を供給することにより、脱Ｓｉ　・脱Ｐを行なう点
に要旨を有するものである。

［作用コ 上記技術的手段によって明らかにした通り、本発明では
フラックスインジェクションを単独実施するのてはなく
フラックス上部添加（フラックスを溶銑表面に被覆載置
する技術を言う、以下同じ）を併用した点に第１の特徴
が存在し、且つインジェクション用フラックス及び上部
添加用フラックスについて夫々一定の条件を与え、これ
らの構成要件を相乗的に作用させる結果、上述の課題か
解消されるに至ったものである。

本発明で用いる上部添加用フラックスはＣａＯを主成分
とするものであり、該ＣａＯとしては高純度のもの（塊
状石灰の如く９８％程度のもの等）や低純度のもの（転
炉滓の如く５０％前後のもの等）を使用できる。後者の
転炉滓は１／３〜１／４の５ｉ０２を含んているので使
用二が若干多めになるという欠点はあるが、低コスト化
の他、スラグ中Ｔ−Ｆｅの上昇による脱燐効率の改善等
という点ては有利である。

主成分として退択されたＣａＯは脱燐材として有用な成
分であり、本発明は上部添加フラックスによる脱燐作用
の強化を狙っている。尚Ｃａ○による脱珪効果及び脱硫
効果も平行的に発揮されるので、本発明による溶銑予備
処理効果は脱燐のみならず脱珪・脱硫においても顕著な
ものとなり、溶銑予備処理効果の実を上げることができ
る。

しかるにＣａＯは高融点であり滓化性に欠けるという欠
点があるので、本発明ではスラグ滓化性改善材を配合す
るという構成を採用している。滓化性改善材としてはＭ
ｎ鉱石や弗化カルシウム等の低融点成分が使用される。

即ち本発明の上部添加フラックスは、ＣａＯ及びスラグ
滓化性改善材が必須成分となり、これらの協同作用によ
って流動性の良いスラグが形成されスラグ−メタル界面
における脱燐等の各種反応が促進される。尚脱燐反応の
促進という観点から判断すると、上記界面温度か低いほ
ど熱平衡的に脱燐反応効果は上昇するのでミルスケール
や鉄鉱石を冷却材として上記フラックス中に配合するこ
とも有効であり、スラグの融点降下によるスラグ−メタ
ル間反応の促進やスラグ中の酸素ポテンシャル向上等に
よる脱燐への寄与も期待することができる。

上記の様な上部添加フラックスは、溶銑予備処理におけ
る脱燐反応が全処理工程の初期から進行することに鑑み
、溶銑予備処理の初期段階から溶銑表面上に配置してお
くことが望ましく、ここに言う初期段階とは、最初の３
分以内を一応の目安と考えれば良い。尚該脱燐期を更に
詳細に分析すると、前段階は脱珪反応の進行が顕著であ
り、当該部分は脱珪期と位置付けることができ、またこ
の脱珪反応が進行することによって脱燐反応に適した環
境が形成されることになる。

次にインジェクション用フラックスであるが、前述の如
く脱燐反応は上部添加フラックスの作用によってその主
目的をほぼ達成するという構成を採用している。従って
本発明に用いるインジェクション用フラックスは、脱燐
に寄与しないものであってもよく、専ばら脱珪に寄与し
得るもので十分である。上記観点から先願方法ではイン
ジェクション用フラックスとして酸化鉄を主成分とする
フラックスを採用していた。しかるに酸化鉄フラックス
による脱Ｓｉ反応は下記の通りであり、溶銑中のＭｎ量
を高めるという点では何も寄与するところがない。

即ちＦｅ２Ｏ３によってＳｉが酸化され５ｉ０２スラグ
が形成され、一方Ｆｅ２Ｏ３自体は還元されてＦｅを生
成するだけであり、せいぜい鉄の歩留りか上るといった
効果を発揮するに過ぎない。そこで本発明においては、
こうした脱ＳｉフラックスにＭｎ酸化物を使用すること
によって下記反応式に示される様に脱Ｓ１とＭｎ歩留り
の向上という２つの目的を一挙に達成したのである。

ＭｎＯ２＋Ｓｉ＝Ｍｎ＋ＳｉＯ□ 即ちＭｎＯ２はＳｔを酸化すると共にそれ自身は還元さ
れてＭｎを生成し溶銑中のＭｎ量を高める。この結果溶
銑の脱Ｓｉを達成すると同時に転炉供給銑として有用な
高Ｍｎ溶銑を得ることができる。尚前記説明からも明ら
かな様に脱Ｓｉ反応は予備処理前半期に顕著に進行する
ものであり、脱Ｓｉ反応がほぼ終了に近づく時点からは
脱Ｐ反応か活発に進行する。従ってＭｎ酸化物のインジ
ェクションは主として初期段階の前半に行ない脱Ｓｉ反
応終了後はキャリアガス（例えばＡｒ）のバブリングの
みを実施してもよいが、溶銑温度に余裕かある場合若し
くはノズル閉塞防止の為引に５売きＭｎ酸化物を主成分
とするフラックスをインジェクションしてもよい。この
場合にはＭｎ酸化物は溶銑中のＣによって還元されＭｎ
が遊離してくるので溶銑中のＭｎ量をさらに上昇させる
ことができる。

上記Ｍｎ酸化物としては特に制限はないが、例えばＭｎ
鉱石（ＭｎＯ２）、鉄Ｍｎ鉱石（ＦｅＯ・Ｍｎ２Ｏ３：
スピネル構造）、スケール−Ｍｎ鉱石混合物等を挙げる
ことができる。又Ｍｎ酸化物を主成分とするフラックス
における他の成分として酸化鉄やＣａＯ等を一部使用す
ることができる。殊に溶銑中のＳｉ量が相当に高い場合
（例えば高炉鋳床での脱Ｓｉを軽度なものにするか或は
全く行なわない場合）には脱Ｓｉコストの小さい酸化鉄
を適量混合することが有利となる。又脱Ｐ反応への寄与
を考慮してＣａＯをインジェクションする場合には若干
の滓化性促進材を配合することが推奨される。

次に全スラグの塩基度であるが、本発明では溶銑表面に
上部添加フラックスを投入するので、溶銑予備の初期段
階からかなり多くのスラグが存在する。この様な状況下
で脱燐反応を進行せしめる必要があるので、上記スラグ
は十分な流動性を発揮するものでなければならない。即
ち該スラグの流動性が低いと前記の如くスラグ−メタル
界面反応の進行を阻害するだけでなく、インジェクショ
ンによって吹込まれたキャリアガス泡の上昇に伴うフォ
ーミングの発生（特に脱珪期において顕著である）が見
られ、操業の安全性にとって有害である。この様な観点
からＣａＯの添加量を多くし、塩基度（Ｃａ　Ｏ／Ｓ　
ｉ　０２　）を１．０以上、好ましくは１．５以上にす
ることが推奨される。又塩基度を１．５以上にするとい
う条件の下では脱燐能力の発揮が保障される。一方塩基
度が４．５を超えると融点の増大に伴う滓化不良、スラ
グ量の増大に伴うスロッピングの危険或はＣａ、Ｏ原単
位の増加に伴うコスト高といった問題がある。

最後に本発明においては上記の様なフラックス条件（イ
ンジェクション用フラックスを含む）において脱Ｓｉ・
脱Ｐ反応を進行させる上で溶銑表面への酸素の供給が不
可欠であり、スラグ−メタル界面の酸素ポテンシャルを
上昇させる必要がある。酸素の供給は酸素の上吹きの他
固形酸素材（例えば酸化鉄、Ｍｎ鉱石、鉄Ｍｎ鉱石、ス
ケール等）の連続的付加によっても実施することかでき
る。

［実施例コ 以下実施例データ及び比較例データに準拠しつつ本発明
を更に説明する。

第１表に示す組成からなるインジェクション用フラック
スと、第２表に示す上部添加フラックスを組合わせて溶
銑予備処理を行なったところ第３表に示す結果が得られ
た。

（以下余白）　ｊ、 ）、、、、、Ｖ 第１表 注）Ａ、Ｂについては酸素上吹き　５．６　Ｎｍ３／Ｔ
Ｃ，Ｄについては酸素上吹き　６．２　Ｎｍ３／Ｔ第２
表 注）実施例におけるインジェクションフラックス量は、
比較例におけるインジェクションフラックス量と上部添
加フラックス中のスケールの和と熱的に等価となる様に
設定してい第３表 実施例１と比較例１を比較すると両者共に脱Ｓｉ及び脱
Ｐの目的を十分に達成しているが、後者ではインジェク
ションフラックスに酸化鉄系フラックスを使用している
為Ｍｎ量の増加は僅かであった。尚この分の増加は上部
添加フラックス中のＭｎ鉱石（造滓材）に由来するもの
である。これに対し前者ではＭｎ鉱石粉をインジェクシ
ョンしている為十分な脱Ｓｉ効果を得ると同時に溶銑中
のＭｎ量の増大を達成することができた。

実施例２と比較例２の比較からも上記と同様の作用効果
を確認することができた。又処理前の溶銑中のＳｉ量が
０．３２％と高い場合でも本発明方法により十分な脱Ｓ
ｉ効果を得ることが確認された。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており以下要約する効果を
得ることができる。

（１）上部添加フラックスによる脱Ｐ能力の向上、脱Ｃ
の抑制等を達成することができ、従ってインジェクショ
ンフラックスの機能は脱Ｓｔを主体としたものにするこ
とができ、処理後溶銑中のＳｉ量が高いものであっても
短時間で脱Ｓｉすることか可能となり予備処理時間を短
縮することができる。

（２）フラックスの一部を上部添加にまわすことかでき
るので全てをインジェクション用に粉末化していた従来
技術に比べてフラックスコストを低減することができる
。フラックスの総消費量も減少させることができる。

（３）インジェクションフラックスとしてＭｎ酸化物を
主体としたものを使用するので、脱Ｓｉ効果と共に処理
後溶銑中のＭｎ量を上昇させることができ、転炉供Ｓ８
銑としての価値を高めることができる。即ち転炉操業に
おけるＦｅ−Ｍｎ合金の添加を減少させることができ、
転炉脱Ｓ能力の向上さらには造塊時の気泡発生を防止す
ることができる。

出願人　　株式会社神戸製鋼所　１０、“　　ゝ、 代理人　　弁理士　植木久−１゛・　７）手続補正書く
自発） 昭和６１年　１月　８日 昭和６０年特許願第２４９６７０号 ２、発明の名称 溶銑の予備処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 住　所　大阪市北区堂島２丁目３番７号シシコーじル４
０７５、補正命令の日付

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣａＯを主成分としスラグ滓化性改善材を配合してなる
   フラックスを溶銑予備処理の初期段階から溶銑表面に被
   覆載置すると共に、Ｍｎ酸化物を主成分とするフラック
   ス粉末をキャリアガスによって上記溶銑中へ吹込みつつ
   溶銑表面に酸素を供給することにより、脱Ｓｉ・脱Ｐを
   行なうことを特徴とする溶銑の予備処理方法。