JPS62290818A - 電気炉による低燐鋼の製造方法 - Google Patents
電気炉による低燐鋼の製造方法Info
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- JPS62290818A JPS62290818A JP61132422A JP13242286A JPS62290818A JP S62290818 A JPS62290818 A JP S62290818A JP 61132422 A JP61132422 A JP 61132422A JP 13242286 A JP13242286 A JP 13242286A JP S62290818 A JPS62290818 A JP S62290818A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
２、 発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、製鋼用電気炉によって鉄鋼材料を溶解、精錬
する方法に関し、経済的かつ能率良く溶鋼中の燐分を除
去して、含有燐分の少ない良質の鋼を製造する方法にか
かる。
する方法に関し、経済的かつ能率良く溶鋼中の燐分を除
去して、含有燐分の少ない良質の鋼を製造する方法にか
かる。
鉄鋼材料屑（スクラップ）を溶解し・精錬する製鋼用溶
解炉として、従来から電気炉が多数使用され、その生産
能率及び経済性は一般に認められているところである。
解炉として、従来から電気炉が多数使用され、その生産
能率及び経済性は一般に認められているところである。
しかし、その主原料である鉄鋼材料屑中に含まれる不純
物である燐分を除去するためには、材料が溶解し溶は落
ちた後に、溶鋼表面上に造滓剤として石灰石や鉄鉱石等
を投入してスラグを作り、鋼浴を攪拌しながら溶鋼中の
燐分と反応させ、脱燐精錬を行うのが一般的であり、こ
の脱燐精錬に要する時間が、高生産性を有する筈の電気
炉にとって能率低下の一因をなしている。特に最近に至
って、布中から集積される鉄鋼スクラップの中には、ボ
ンデ鋼板に代表される燐酸亜鉛被膜処理がなされたもの
も多く混入し、溶鋼中の含有燐分を増加させる傾向にあ
る。
物である燐分を除去するためには、材料が溶解し溶は落
ちた後に、溶鋼表面上に造滓剤として石灰石や鉄鉱石等
を投入してスラグを作り、鋼浴を攪拌しながら溶鋼中の
燐分と反応させ、脱燐精錬を行うのが一般的であり、こ
の脱燐精錬に要する時間が、高生産性を有する筈の電気
炉にとって能率低下の一因をなしている。特に最近に至
って、布中から集積される鉄鋼スクラップの中には、ボ
ンデ鋼板に代表される燐酸亜鉛被膜処理がなされたもの
も多く混入し、溶鋼中の含有燐分を増加させる傾向にあ
る。
ところが一方に於いて、電気炉によって生産される高級
鋼の中には、不純物である燐分の有害性が重視される鋼
種があり、最近益々含有燐分の少ない良質の鋼材が要望
されて来ている。スクラップ中の含有燐分は、材料の溶
は落ち後に試料を採取して分析を行う方法以外に、予め
知ることは困難であり、燐分の高い溶鋼は低級鋼材用に
充当するか、又は多量の造滓剤と時間を掛けて脱燐精錬
を行わなければならなかった。
鋼の中には、不純物である燐分の有害性が重視される鋼
種があり、最近益々含有燐分の少ない良質の鋼材が要望
されて来ている。スクラップ中の含有燐分は、材料の溶
は落ち後に試料を採取して分析を行う方法以外に、予め
知ることは困難であり、燐分の高い溶鋼は低級鋼材用に
充当するか、又は多量の造滓剤と時間を掛けて脱燐精錬
を行わなければならなかった。
電気炉の生産性を向上する目的で、電気炉への投入電力
を増大して、材料の溶解時間を短縮する試みは、電源設
備や周辺の制御装置の進歩によって、充分達成されるに
至ったのであるが、上述した脱燐精錬に要する時間の延
長は、折角向上した生産性の効果を減殺するものであり
、重大な問題として取り上げられている。
を増大して、材料の溶解時間を短縮する試みは、電源設
備や周辺の制御装置の進歩によって、充分達成されるに
至ったのであるが、上述した脱燐精錬に要する時間の延
長は、折角向上した生産性の効果を減殺するものであり
、重大な問題として取り上げられている。
製鋼炉内に於ける脱燐反応は、一般的に溶鋼中の燐分を
酸化してＰ２Ｏ，とする過程と、その反応生成物である
Ｐ２Ｏ，を溶鋼中から分離浮上させて、スラグ中に捕捉
せしめる手段を平行して促進させる必要があり、前段で
は鋼浴中への接極的な酸素の導入及び攪拌、後段では生
成したＰ、○、を捕捉するための塩基性スラグの確保及
び溶鋼とスラグとの接触に依る燐分の分配促進のための
攪拌が重要である。
酸化してＰ２Ｏ，とする過程と、その反応生成物である
Ｐ２Ｏ，を溶鋼中から分離浮上させて、スラグ中に捕捉
せしめる手段を平行して促進させる必要があり、前段で
は鋼浴中への接極的な酸素の導入及び攪拌、後段では生
成したＰ、○、を捕捉するための塩基性スラグの確保及
び溶鋼とスラグとの接触に依る燐分の分配促進のための
攪拌が重要である。
電気炉製鋼に於いては、もう一つの重要な精錬として、
脱水素ガスを目的とする脱炭反応があり、鋼浴中へ純酸
素ガスを吹き込んで激烈な沸騰を起こさせるＣＯガスボ
イリングという操作を行うものであるが、この精錬に必
要と−される鋼浴温度は、前記脱燐反応に都合の良い温
度よりも１５０℃〜２００℃程度高いことから、折角の
溶鋼中酸素吹込が脱燐精錬には有効に寄与しないのであ
る。
脱水素ガスを目的とする脱炭反応があり、鋼浴中へ純酸
素ガスを吹き込んで激烈な沸騰を起こさせるＣＯガスボ
イリングという操作を行うものであるが、この精錬に必
要と−される鋼浴温度は、前記脱燐反応に都合の良い温
度よりも１５０℃〜２００℃程度高いことから、折角の
溶鋼中酸素吹込が脱燐精錬には有効に寄与しないのであ
る。
従って、実際の操業上は鋼材が溶は落ちた後に鋼浴の燐
分の分析を行うと共に、昇温を抑え乍ら脱燐酸反応を促
進する操作を行い、反応が終了した含燐分の高いスラグ
を除去した後に、新たに脱炭操作用のスラグを作り直し
た上で、昇温を始めて、しかる後に脱炭操作に移行する
という手順に従っていた。
分の分析を行うと共に、昇温を抑え乍ら脱燐酸反応を促
進する操作を行い、反応が終了した含燐分の高いスラグ
を除去した後に、新たに脱炭操作用のスラグを作り直し
た上で、昇温を始めて、しかる後に脱炭操作に移行する
という手順に従っていた。
本発明者は、電気炉の生産性を向上させる目的で、上記
脱燐精錬を実炉の操業中に鋭意研究し、少ない資材で能
率良く脱燐反応を進行させる方法を開発したものである
。
脱燐精錬を実炉の操業中に鋭意研究し、少ない資材で能
率良く脱燐反応を進行させる方法を開発したものである
。
上記問題点に詳述した通り、脱燐反応を促進する為の要
点は、溶鋼中の燐分を積極的に酸化すると共に、反応性
の高いスラグを活用し、かつそのスラグの温度に依る燐
分の分配特性を充分に研究して、昇温中に燐分が溶鋼中
に戻る、いわゆる復燐現象を防止することにある。
点は、溶鋼中の燐分を積極的に酸化すると共に、反応性
の高いスラグを活用し、かつそのスラグの温度に依る燐
分の分配特性を充分に研究して、昇温中に燐分が溶鋼中
に戻る、いわゆる復燐現象を防止することにある。
本発明者は、３０ｔアーク炉の実操業に於いて、これら
のスラグ造成用の資材と温度条件及び電気炉内への装入
方法、手順等の組合せについて多数の実証的研究を行っ
て、脱燐反応の促進と復燐の柊購を解明した。
のスラグ造成用の資材と温度条件及び電気炉内への装入
方法、手順等の組合せについて多数の実証的研究を行っ
て、脱燐反応の促進と復燐の柊購を解明した。
まず、電気炉によって生産される高級鋼材として、燐分
の有害性が重視される鋼種では、その要望される含有量
として０．０１０％以下であり、原料スクラップの溶解
が完了した時点での鋼浴中含有燐分は０．０３０％〜０
．０５０％である。
の有害性が重視される鋼種では、その要望される含有量
として０．０１０％以下であり、原料スクラップの溶解
が完了した時点での鋼浴中含有燐分は０．０３０％〜０
．０５０％である。
従って脱燐精錬時の目標値は、以降出鋼迄の若干の復燐
を考慮して、０．００７％程度としなければならない。
を考慮して、０．００７％程度としなければならない。
この復燐量は電気炉の容量、脱燐精錬時のスラグ量、精
錬操作の方法、手順、精錬完了時のスラグの性質２温度
、スラグ除去の方法等に関係して大きく変動するもので
あるが、本発明の方法によれば、上記の値を目標として
、充分に目的とする低燐鋼を出鋼出来ることが、多数の
出鋼実績により証明されている。
錬操作の方法、手順、精錬完了時のスラグの性質２温度
、スラグ除去の方法等に関係して大きく変動するもので
あるが、本発明の方法によれば、上記の値を目標として
、充分に目的とする低燐鋼を出鋼出来ることが、多数の
出鋼実績により証明されている。
更に、グラフを用いて詳細に説明すると、第１図は製鋼
炉に於ける脱燐精錬上の基本的な反応（温度条件による
スラグ中のＦｅＯＤ度と、スラグ中燐分（Ｐ）と溶鋼中
燐分〔Ｐ〕との分配比、Ｌｐ＝ （Ｐ）／ ＣＰＩとの
関係を示すグラフである。
炉に於ける脱燐精錬上の基本的な反応（温度条件による
スラグ中のＦｅＯＤ度と、スラグ中燐分（Ｐ）と溶鋼中
燐分〔Ｐ〕との分配比、Ｌｐ＝ （Ｐ）／ ＣＰＩとの
関係を示すグラフである。
このグラフからも明らかな通り、分配比Ｌｐは温度の上
昇と共にｐｅｏ Ｄ度の高い側へ移行し、１６００℃に
於いては、Ｌｐの最大値がＦｅＯとして４０％近くの高
濃度の附近にある。
昇と共にｐｅｏ Ｄ度の高い側へ移行し、１６００℃に
於いては、Ｌｐの最大値がＦｅＯとして４０％近くの高
濃度の附近にある。
従って、原料スクラップ溶解後引き続いて昇温を続けて
１６００℃に達する過程で脱燐精錬を終了させる為には
、急速なスラグの造成と反応の促進が必要であることが
わかる。しかるにスラグ造成用の資材を単に炉内へ投入
するのみでは、スラグの生成が悪く、又溶鋼とスラグの
接触界面の面積が少ないために反応の進行が遅い。即ち
鋼浴を激しく攪拌し、溶鋼とスラグの接触を積極的に増
強する必要があり、これによって投入された資材が反応
性に富んだスラグへと転化することも促進されるのであ
る。
１６００℃に達する過程で脱燐精錬を終了させる為には
、急速なスラグの造成と反応の促進が必要であることが
わかる。しかるにスラグ造成用の資材を単に炉内へ投入
するのみでは、スラグの生成が悪く、又溶鋼とスラグの
接触界面の面積が少ないために反応の進行が遅い。即ち
鋼浴を激しく攪拌し、溶鋼とスラグの接触を積極的に増
強する必要があり、これによって投入された資材が反応
性に富んだスラグへと転化することも促進されるのであ
る。
本発明では、上記３種類の作用を１つの操作で行うこと
を目的として、酸素ガスをキャリアガスとし、１個又は
２個以上の単管ノズルを使用してＦｅＯ約７０％、 Ｃ
ａＯ約２０％、 ＣａＣ１ｚ ＋ＣａＦ２約１０％から
なる組成の粉体の脱燐反応剤を、溶鋼表面下へ直接的に
吹き込む方法を開発した。
を目的として、酸素ガスをキャリアガスとし、１個又は
２個以上の単管ノズルを使用してＦｅＯ約７０％、 Ｃ
ａＯ約２０％、 ＣａＣ１ｚ ＋ＣａＦ２約１０％から
なる組成の粉体の脱燐反応剤を、溶鋼表面下へ直接的に
吹き込む方法を開発した。
１例をあげると、公称能力３０Ｔｏｎの電気炉内に鉄・
鋼スクラツプを３０７ｏｎ装入し、これに予めスラグ造
成材としてＣａ０８０％、Ｐａ０２０％からなる副原料
を４００にｇ装入して溶解する。原料がほぼ溶解した時
点での含有燐分は０．０３５％である。
鋼スクラツプを３０７ｏｎ装入し、これに予めスラグ造
成材としてＣａ０８０％、Ｐａ０２０％からなる副原料
を４００にｇ装入して溶解する。原料がほぼ溶解した時
点での含有燐分は０．０３５％である。
溶解完了に引き続き、吹き込みノズル１本を使用し、酸
素ガス圧力５〜７Ｘｇ／ｃｄ、ガス流量１４〜１８Ｃ／
分、上記脱燐反応剤１０．０ Ｋｇ／分にて、１５〜２
０分間吹き込ろ脱燐精錬を行った結果、溶鋼中燐分は０
．００６％迄低下した。
素ガス圧力５〜７Ｘｇ／ｃｄ、ガス流量１４〜１８Ｃ／
分、上記脱燐反応剤１０．０ Ｋｇ／分にて、１５〜２
０分間吹き込ろ脱燐精錬を行った結果、溶鋼中燐分は０
．００６％迄低下した。
又この吹錬中、溶解温度は１５３０℃から１６００℃に
昇温し、スラグ中のＰｅｏｆｉ度は、第２図に示す通り
急速に増加する。又、溶鋼中−の燐分は第３図のように
低減し、温度の上昇と共に復燐する従来法に比較して、
本発明法の浸れていることが理解される。
昇温し、スラグ中のＰｅｏｆｉ度は、第２図に示す通り
急速に増加する。又、溶鋼中−の燐分は第３図のように
低減し、温度の上昇と共に復燐する従来法に比較して、
本発明法の浸れていることが理解される。
又、実施例としては、スラグ造成用の副原料をスクラッ
プと共に初期装入する以外に、溶解途中での追加装入、
又は溶解末期の鋼浴表面への投入等によってもほとんど
その作用と効果に変化が無い事がＦＫｉ認されており、
要は脱燐精錬前に所定の成分からなるスラグが生成して
鋼浴表面上を覆っていれば良い。又、３０Ｔｏｎ電気炉
に於いては、使用するノズルは１本で充分に効果があり
、２本以上の使用では脱炭量が増加しすぎるが、更に大
型の電気炉では２本以上複数本のノズルを使用すれば良
い。
プと共に初期装入する以外に、溶解途中での追加装入、
又は溶解末期の鋼浴表面への投入等によってもほとんど
その作用と効果に変化が無い事がＦＫｉ認されており、
要は脱燐精錬前に所定の成分からなるスラグが生成して
鋼浴表面上を覆っていれば良い。又、３０Ｔｏｎ電気炉
に於いては、使用するノズルは１本で充分に効果があり
、２本以上の使用では脱炭量が増加しすぎるが、更に大
型の電気炉では２本以上複数本のノズルを使用すれば良
い。
以上詳述した通り、本発明によると含有燐分の低い高級
鋼を電気炉にて溶製するに際して、より少ない副資材と
短い時間内に於いて能率良く、脱燐精錬を行うことが出
来、産業上極めて有用である。
鋼を電気炉にて溶製するに際して、より少ない副資材と
短い時間内に於いて能率良く、脱燐精錬を行うことが出
来、産業上極めて有用である。
第１図は脱燐精錬中の各温度に於ける、スラグ−溶鋼間
の燐分の平衡分配比とスラグ中のＦｅＯ濃度との関係を
示すグラフ。 第２図は実施例に於ける溶鋼温度とスラグ中のＦｅｄ１
度との関係（従来法との比較）を示すグラフ。 第３図は実施例に於ける溶鋼温度さ溶鋼中の燐濃度の推
移（従来法との比較）を示すグラフ。 第４図は電気炉に本発明を実施する吹込装置の１例であ
って、１は電気炉本体、２は溶鋼表面への上置スラグ、
３は単管ノズル、４は脱燐反応剤ホッパー、５は脱燐反
応剤、６は酸素ガス供給装置を示す。 代理人 弁理士 上代性用 □１Ｔ・ＶＪ＋ 第１図 第２図 熔鈎４（ｃ）→ 第４図
の燐分の平衡分配比とスラグ中のＦｅＯ濃度との関係を
示すグラフ。 第２図は実施例に於ける溶鋼温度とスラグ中のＦｅｄ１
度との関係（従来法との比較）を示すグラフ。 第３図は実施例に於ける溶鋼温度さ溶鋼中の燐濃度の推
移（従来法との比較）を示すグラフ。 第４図は電気炉に本発明を実施する吹込装置の１例であ
って、１は電気炉本体、２は溶鋼表面への上置スラグ、
３は単管ノズル、４は脱燐反応剤ホッパー、５は脱燐反
応剤、６は酸素ガス供給装置を示す。 代理人 弁理士 上代性用 □１Ｔ・ＶＪ＋ 第１図 第２図 熔鈎４（ｃ）→ 第４図
Claims (2)
- （１）常温の鉄屑及び鋼屑を加熱昇温し、溶解し、精錬
する機能を有する製鋼用炉に於いて、溶解した鋼（溶鋼
）の温度を上昇させながら、ＣａＯ及びＦｅＯを主成分
とするスラグ造成用副原料を、炉内の溶鋼表面へ上置添
加するとともに、ＦｅＯを主体としＣａＯ、ＣａＦ＿２
、ＣａＣｌ＿２を加えた粉末状の脱燐反応剤を溶鋼表面
下へＯ＿２ガスをキャリアガスとしてノズルにより吹き
込むことを特徴とした、少量の副資材と短時間で処理可
能な、電気炉による低燐鋼の製造方法。 - （２）スラグ造成用副原料がＣａＯ７０〜８５％、Ｆｅ
Ｏ１５〜３０％を含み、脱燐反応剤がＦｅＯ６０〜８０
％、ＣａＯ２０〜３０％、ＣａＦ＿２＋ＣａＣｌ＿２５
〜１５％を含み、ノズルが単管ノズルを使用することを
特徴とする（１）項記載の電気炉による低燐鋼の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132422A JPS62290818A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 電気炉による低燐鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132422A JPS62290818A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 電気炉による低燐鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290818A true JPS62290818A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15081005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61132422A Pending JPS62290818A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 電気炉による低燐鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62290818A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112210639A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 上海电气上重铸锻有限公司 | 一种电弧炉快速脱磷的方法 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP61132422A patent/JPS62290818A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112210639A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 上海电气上重铸锻有限公司 | 一种电弧炉快速脱磷的方法 |
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