JPS62109916A - 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
の吹込みを組合わせることにより効率良く脱珪・脱燐を
行なう方法に関し、殊に被″３＠置フラックスへの酸素
供給を工夫することにより予イ情ｌＡ理交暮への味ＩＩ
ｎ　ａｌｌ　イ市田帯を曲１嬬１．て邦済的操業を達成
するだけでなく予備処理中の脱炭の低減を達成した溶銑
の予備処理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
では専ばら脱炭とそれに伴う溶鋼温度の上昇を行なわせ
るというシステムが完成されつつある。

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銑深部に吹
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Ｓ
ｉ・低燐・低Ｓ溶銑を得ることに一定の成果をあげてい
る。

［発明か解決しようとする問題点コ しかるに上記開示方法で用いられるフラックスは、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、？８＃、中のＳｉが多いと
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じ益々コスト高を招
くという問題が内包されている。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量が若干多めであっ
ても上述の如き不都合が生じず、しかも同−Ｓｉ量であ
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抑制等を達成すること
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６Ｏ−４１５４２）。

即ち上記先願方法は、溶銑予備処理容器内の溶銑上に上
部載置フラックスを散布し、溶銑と該フラックスの界面
で主として脱燐反応を進行させると共に、溶銑中ヘフラ
ックス粉末をインジェクションし主として脱珪反応を進
行させるものであり、これによって脱燐・脱珪反応を効
率よく進行させるものである。尚この方法においては溶
銑と上部載置フラックス界面における脱燐反応を能率良
く進める為に上部載置フラックスの酸素ポテンシャルを
上げる必要があり、その為に上方から上部載置フラック
スに対し酸素の吹付けを行なっている。

しかるに上記の如く酸素吹きを行なうと、溶銑中のＣ，
Ｓｉ、Ｐ等が酸化されて多量の反応熱を発生し、その為
に溶銑温度が上昇して脱燐効率が低下するという問題点
がある（脱燐反応は処理温度が上昇するほど低下すると
いう性格をもっている）。そこで脱燐能の改善の為溶銑
予備処理容器内に冷却材（スケール、Ｍｎ鉱石等）を投
入し冷却材か熱分解する際の吸熱反応を利用して溶銑温
度を低下させる方法が採られているが、これら冷却材は
熱分解する際に多量の酸素を生成する為酸素供給玉か過
剰となり、これに伴ない溶銑・脱炭反応が顕著になると
いう欠点が指摘されている。

向上記反応機構から明らかな様に溶銑温度が低く酸素吹
きによる温度上昇があっても冷却材を５二に投入するま
でには至らないときには問題は少ないか、予備処理開始
時の溶銑温度が高い時には弊害か大きくなる。

本発明はこうした事情に着目なされたものであって脱燐
能を高めつつ、後続の転炉操業において熱ぞ原不足か起
こらぬ様に脱炭反応の進行をできる限り抑制し得る様な
溶銑予備処理方法を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ しかして上記目的を達成した本発明は、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載置すると共
に、脱珪フラックス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全域に酸素１王換算で０．２　ｋ
ｇ／Ｔ・分以上の固体酸素源を連続的に供給することに
より、脱珪・脱燐を行なう点に要旨を有するものである
。

［作用コ 本発明は発明の主要部分て先願発明と同等の構成を採る
ものであり、即ちフラックスインジェクションを単独実
施するのではなく、溶銑上に上部載置フラックスを散布
して溶銑表面を被覆する手段を併用する点に第１の特徴
か存在し、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を含んでいるので使
用量が若干多めになるという欠点はあるが、低コスト化
の他、温度降下並びにＴ−Ｆｅによる脱燐効率の改善等
という点では有利である。

主成分として選択された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ＣａＯ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。

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。

ところで前述の通りスラグ−メタル界面における脱燐反
応を能率良く進行させる為にはスラグ中の酸素ポテンシ
ャルの増加が必要となるが、本発明においては操業中を
通じて上部載置フラックスを散布した溶銑表面全域に固
体酸素源を供給する。供給された固体酸素源は還元され
て酸素を発生しスラグ中の酸素ポテンシャルを高めると
共に、還元反応時に吸熱して溶銑温度を低下させる。そ
の結果脱燐反応の進行が促進される。即ち酸素吹きの場
合の様なｃ、ｓ、ｐの酸素発熱反応の進行が起こらない
のでこの分の溶銑温度上昇を抑える為に必要な冷却材の
使用が不要となり、酸素供給が適正に行なわれる結果脱
炭が過度に進行する事態も回避することができる。上記
固形酸素源としては添加時に容易に還元し速やかに酸素
を供給すると共に上部裁置フラックスの滓化を促進する
ものが望ましく、例えばスケール、Ｍｎｗ、石（ＭｎＯ
２，鉄Ｍｎ鉱石（ＦｅＯ−Ｍｎ２０３　）等が推奨され
る。

又本発明における固体酸素源の供給量は酸素重量換算で
０．２　ｋｇ／Ｔ・分以上とする必要がある。

即ち０．２　ｋｇ／Ｔ・分未満では酸素供給量が不足す
る為脱燐反応環境を十分に整えることができず、脱燐能
が低下する。一方上限については特に制限かないが、過
度に添加すると溶銑温度が低下し過ぎ、脱燐反応にとっ
て有利であっても次工程である転炉における熱補償的に
不利となり、転炉操業で新たに熱源を確保する必要が生
じる。従って予備処理前の溶銑温度を考慮して必要十分
な脱燐能が確保される範囲で加えることが望ましい。さ
らに固体酸素源の供給は、脱燐能を最大限に発揮させる
為に溶銑表面全域に亘って連続的に添加する必要がある
。

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り、本発明では脱珪フラックスをイ
ンジェクションしている。該脱珪フラックスとしてはミ
ルスケールや鉄鉱石等（酸化鉄）、Ｍｎ！石（ＭｎＯ２
）等を粉化したものが推奨される。尚上記酸化鉄等は低
融点であり十分な滓化性を発揮するから、ＣａＦ２の様
な滓化性改善材を配合する必要はないが、該インジェク
ション用フラックスにも脱燐反応への寄与を期待する場
合は該フラックス中にＣａＯを配合することもあり、こ
の様なときには若干の滓化性促進材を配合することか推
奨される。

又本発明においては脱燐反応が脱珪反応終了後に急速に
進むところから予備処理工程の初期に脱珪フラックスの
インジェクションを行ない、脱珪反応を早期に終了させ
ることが望ましい。モして脱珪反応終了後はガスバブリ
ングによる浴の攪拌を行なえばよいが、必要により有価
物例えばＣ源、Ｍｎ酸化物、脱Ｓ剤等のインジェクショ
ンを行なうと、溶銑中のＣ量やＭｎ量の増加、Ｓ量の減
少等の効果を得ることができる。又インジェクションに
当っては溶銑の攪拌を均等且つ十分に行なう為にインジ
ェクションノズルには噴出口を周方向に均等に且つ複数
設けたものを利用することが望まれる。

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（ＣａＯ／ＳｉＯ
２）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ＣａＯ原単位の増加に
伴うコスト高といった問題かある。

［実施例コ 第１表に示す条件下に溶銑予備処理を行なったところ第
２表に示す結果が得られた。

（以下余白）、、、） 実施例では比較例と同等の脱燐率を得ることができ、し
かも上部載置スラグの過度な酸化が防止される為脱炭量
の低減並びにＭｎ歩留りの向上といった効果を得ること
ができた。尚本発明においては酸素上吹きによる火点の
形成がない為滓化性にとっては若干不利な条件になる。

そこでＣａＯ源としては滓化性の優れた転炉滓や粒状生
石灰のイ吏用が望ましい。

［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燐能力の向上、脱炭
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珪を主体としたものにすること
ができ、処理筒溶銑中のＳｉ量が高いものであっても短
時間で脱珪することが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
技術に比べてフラン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）上部載置スラグへの酸素供給に当たり、酸素上吹
きを止め、固体酸素源の供給でこれを賄うこととしたの
で溶銑温度の上昇が防止され冷却材投入による酸素供給
過剰が回避される結果、脱炭量の低減並びに使用するフ
ラックスのトータル量の低減を達成することができる。

手続補正書 （自発） 昭和６１年２月１０日 昭和６０年特許順第２４９６７２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号シシコー仁゛ル
４（１７５、補正命令の日１寸 昭和　年　月　日　　（発送日） 正　　　　　誤　　　　　表

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、脱珪フラックス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全域に酸素重量換
   算で０．２ｋｇ／Ｔ・分以上の固体酸素源を連続的に供
   給することにより、脱珪・脱燐を行なうことを特徴とす
   る溶銑の予備処理方法。