JPS627807A

JPS627807A - 熔銑の脱燐法

Info

Publication number: JPS627807A
Application number: JP14465385A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sakane; 坂根　淳一
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-14

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〕本発明は熔銑の予備処理法に関し、特に効率的な脱燐を
実施するための方法を提供するものであ　　　゛る二〔従来の技術〕熔銑の脱燐法としては、生石灰、ソーダ灰等と鉄鉱石、
ミルスケール、砂鉄等を混合した粉状又は成形した脱燐
剤を熔銑中に投入し、機械的攪拌や不活性ガスの吹き込
みによる攪拌を加える方法や、粉状の脱燐剤を不活性ガ
ス或いは不活性ガスに酸化性ガスを混入させたガスをキ
ャリアーガスとして熔銑中にインジェクションする方法
があるが、最近では耐火物ニス２トや操業性の面で優れ
ているインジェクション法が多く採用されている。

例えば特開昭５８−１１０６０９号公報に見られるよう
に、熔銑に精錬用２ラツクスと酸化剤を供給し攪拌を行
う処理において、攪拌動力と酸化剤供絶速度との関係を
特定して脱Ｃを抑制しつつ効率良く脱燐する方法や、特
開昭５８−３１００８号公報のように酸素ガス含有搬送
ガスで脱燐剤を熔銑に吹き込む際、熔銑の８１量と酸素
ガス流量／脱燐剤吹込み流量比を特定することにより、
熔銑中の有用元素の酸化ロスの少ない高脱燐効果を得る
方法や、特開昭５８−７３７０９号公報のように熔銑中
の燐含有量の減少に応じて、予備処理剤中の酸素或いは
予備処理剤のキャリアーガス中の酸素成分を増加し、熔
銑中のＣ，Ｍｎ　含有量を低下させずに効果的に予備処
理を行う方法、等が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来の方法では、目標の燐濃度を達成する
ために、Ｃ，Ｍｎ　　等の有用元素の酸化ロスはある程
度避けられず、必要以上の脱燐剤を使用するか、或いは
脱燐処理中に燐の濃度が低下してくると酸化剤の量を増
加する等の手段を講するため、脱燐コストが増加する等
の問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、熔銑中のＣ，Ｍｎ等の有用元素の酸化ロスを
極力押さえ、且つよυ少ない脱燐剤の使用によって効果
的な脱燐処理を実施するために、熔銑中に粉状の脱燐剤
をキャリアーガスと共にインジェクションすることによ
り脱燐するに際して、前記キャリアーガスの流量と、熔
銑中におけるインジェクション深さのどちらか一方、又
は両方を熔銑燐の濃度の推移によって制御し、高脱燐酸
素効率を得る方法を提供するものである。

〔作用〕

熔銑中に、例えば生石灰とスケール等の酸化剤を主体と
する脱燐剤をインジェクションすると、下記のような（
１）〜（３）式の反応によって脱燐、脱硫が生じる一方
、熔銑中の他の元素、例えばＣ，Ｍｎ。

Ｓｌも（４）〜（６）式の反応によって酸化される。

５ＦｅＯ＋　２Ｐ　　＝　Ｐ２Ｏ５＋　５Ｆｅ　　　＝
　（１）Ｐ２Ｏ５＋３ＣｃＬＯ”　ｐ２ｏ、３ｃｄｏ　
　　＋＋＋＋　（２）Ｓ　　＋ＣｃＬＯ＝　ＣｃＬＳ　
十〇　　　、”−’　（３）Ｃ＋ＦｅＯ＝ＣＯ＋Ｆｅ　
　　−（４）Ｓｉ　　＋２ＦｅＯ＝　５ｉ０２　＋　２
Ｆｅ　　　−（５）Ｍｎ　＋ＦｅＯ＝ＭｎＯ＋Ｆｅ　　
　・・＝　　（６）即ち、本来燐の酸化除去に利用され
るべき酸化鉄源が燐以外の成分の除去に消費されてしま
い、脱燐酸素効率（脱燐剤中に含まれる酸素の内、燐の
酸化除去に利用された酸素の重量割合のことをいう）を
低下させている。この反応は酸素源として気体酸素を利
用した場合も同様な反応が生じ□ている。

本発明者等は熔銑中に脱燐剤をインジェクションしたと
きの脱燐反応機構を検討して次の知見を得た。

■、脱燐剤をインジェクションすることにより、反応容
器内ではインジェクションされた脱燐剤が熔銑中を浮上
していく間の反応（以下、トランジトリ−反応と呼ぶ）
と、熔銑上に浮かぶスラグと熔銑との反応（以下、パー
マネント反応と呼ぶ）の２つの反応が存在し、且つ該２
つの反応は同時に進行している。

■、脱燐処理中の脱燐に対する前記２つの反応の寄与率
は熔銑の濃度の推移に応じて異なってくる。

そこで脱燐処理中の脱燐剤が熔銑中を浮上していく間の
組成変化並びに熔銑上のスラグの組成について更に詳細
に実験、調査を実施した。

ます脱燐剤が熔銑中を浮上する間の脱燐剤の組成変化か
らトランジトリ−反応による脱燐量を求め、且つ熔銑上
のスラグの組成変化からノく−マネント反応による脱燐
量を求め、熔銑成分の変化から求捷る全体の脱燐量に対
するトランジトリ−反応とパーマネント反応の寄与率を
調査した。第１図はその結果を示したものである。

第１図に示すように、脱燐処理中期まではトランジ）　
ＩＪ−反応による脱燐量が全体の脱燐量よりも多い。言
い換えればパーマネント反応によって熔銑上のスラグか
ら熔銑へ燐が復燐していることを示している。そして脱
燐が中期以降になって初めてパーマネント反応によって
も脱燐できることを知見した。

即ち、このパーマネント反応が脱燐する能力を有するよ
うになるのが、熔銑の燐濃度が０．０３〜０．０４％の
範囲である。つまり熔銑の燐の濃度が０．０３〜０．０
４％に達する以前に熔銑とスラグを強く攪拌することは
復燐を助長することになり、脱燐処理を行う上で不利で
あることは明らかである。

従って熔銑の燐の濃度が０．０３〜０．０４％に達する
前は攪拌金屑くして復燐を抑制し、前記燐の濃度が０．
０３〜０．０４％に達した後は、熔銑上のスラグが脱燐
能力を有するようになるので反応容器内の攪拌を強めて
パーマネント反応による脱燐を促進すれば効率良く脱燐
処理を行うことができる。

一方、攪拌力を強めるためには、（イ）、キャリアーガスの流量を増加する。

（ロ）、脱燐剤のインジェクション深さをより深くする
。

等の手段が最も効果的で且つ経済的であることが多くの
試験、実験を繰り返しで確認された。

そこで熔銑中の燐が０．０３〜０．０４％に達した時に
、攪拌を強める為前記２つの手段のうちのどちらか一方
を採用した結果、前記脱燐酸素効率は向上し、熔銑中の
有用元素であるＣ　、　Ｍｎ　、等の酸化ロスは少なく
なり、且つ脱燐剤原単位も減少させることができた。

又、脱燐剤として、この他に生石灰を主成分とし、これ
に鉄鉱石、ミルスケール、マンガン鉱石。

砂鉄、酸化鉄を含むダスト等の酸化剤や螢石をはじめと
する弗化物、ＣαＣ１□をはじめとする塩化物を混合さ
せたものや、Ｎ、Ｌ２ＣＯ３をはじめとするアルカリ金
属の炭酸塩、アルカリ土類金属の酸化物、もしくはハロ
ゲン化物のうちの少なくとも１種を主成分とし、これに
鉄鉱石、ミルスケール、マンガン鉱石、砂鉄、酸化鉄を
含むダスト等の酸化剤を添加した脱燐剤にもこの発明を
適用できる。

〔実施例〕

予め脱珪処理しだ混銑車内熔銑に、生石灰と砂鉄と螢石
からなる脱燐剤をキャリアーガスと共にインジェクショ
ンし、脱燐処理を行った。

熔銑量は約２００トン、脱燐剤の吹き込み速度は１４５
〜ｌ　６０　Ｋｙ／ｍｉｎ　、　　キャリアーガス流量
は１０〜１４　Ｎｍ７ｍ１ｎ　、　　ランス浸漬深さは
１．０〜１．４ｍ、とし、脱燐剤の吹き込みは耐火物製
の浸漬ランスを用いた。又脱燐途中で適宜サンプリング
を行い、熔銑成分、スラグ成分の分析を行った。

実施例１，２本実施例１．では、途中サンプリングで熔銑燐の濃度が
０．０４％に達したこと全確認後、キャリアーガスの流
量のみを１０　Ｎ７ｒ？／ｍｉｎがら１４　Ｎｐｒ？／
ｍｉｎに増加した。またもう１つの実施例２．も同様に
熔銑燐の濃度が０．０４％に達したのを確認後、脱燐剤
の吹き込み位置のみを１ｍからｌ、４ｍに変更した。

比較例１比較例１．は脱燐処理期間中吹き込み条件は変更　　。

せず、一定条件で処理したものである。

表１に操業条件１表２に脱燐処理前後の成分変化を示す
。

キャリアーガスとして窒素ガスのみで脱燐剤をインジェ
クションした例について、本発明の優位性を前記実施例
１，２．及び比較例１で比べてみた。

表２で明らかなように、目標Ｐレベル（０，０２０チ）
に達するのに必要な脱燐剤原単位は比較例１では３５Ｋ
Ｐ／Ｔ、Ｐ　　必要なのに対し、同−Ｐレベルを達成す
るのに本発明を適用した実施例１，２゜では脱燐剤原単
位はそれぞれ３２に９／Ｔ、Ｐ、３３ＫＰ／Ｔ、Ｐであ
り、　比較例１より少ない原単位で到達可能であること
がわかる。また、Ｃ，Ｍｎなどの有用元素の酸化ロスも
比較例１と実施例１，２゜とで比較してみると比較例１
では、比較例１　；△（Ｃ）＝＝Ｏ，１１％、△（Ｍｎ）＝０
．０４％に対して実施例１，２．では、実施例１　；△（Ｃ）’＝０．０７％、△（Ｍｎ）　＝
　０．０２％実施例２．；△（Ｃ）　：０．０５％、△
（Ｍｎ）　＝　０．０１　％と低くなっており、本発明
の優位性は明らかである。

実施例３゜本実施例３では、脱燐剤の組成を前記実施例１゜２、と
は変化させ、且つキャリアーガスとして窒素と酸素の混
合ガスを使用した。そして熔銑中の燐濃度が０．０４％
に達したのを確認後、脱燐剤の吹き込み位置のみを１ｍ
から１．４ｍに変更した。

また比較例２は実施例３と同一の脱燐剤組成、キャリア
ーガス組成で、脱燐処理期間中吹き込み条件は変更せず
、一定条件で処理したものである。

表３に操業条件１表４に脱燐処理前後の成分変化を示す
。

表３．脱燐処理条件キャリアーガスとして窒素の混合ガスで脱燐剤をインジ
ェクションした例について、本発明の優位性を前記実施
例３．及び比較例２で比べてみた。

表４で明らかなように、目標Ｐレベル（０，０２０％）
に達するのに必要な脱燐剤原単位は比較例２では３２　
ＫＰ／Ｔ、Ｐ必要なのに対し、同−Ｐレベルを　　　−
達成するのに本発明を適用した実施例３．では脱燐剤原
単位は２９　Ｋ９／Ｔ、Ｐであり、比較例２より少ない
原単位で到達可能であることがわかる。また、Ｃ，Ｍｎ
などの有用元素の酸化ロスも比較例２と実施例３とで比
較してみると比較例２では、比較例２　；△（Ｃ）　＝
　０．１２％、△［Ｍｎ］　＝　０．０４％に対して実
施例３では、実施例３　；△（ｃ）＝ｏ、ｏ５％、△（Ｍｎ）　＝＝
　０．０１％と低くなっており、実施例１，２．と同様
本発明の優位性は明らかである。

〔発明の効果〕

この発明を熔銑の脱燐処理に適用することにより、熔銑
中のＣ，Ｍｎ等の有用元素の酸化ロスを抑制しつつ、よ
り少ない脱燐剤の使用によって一層効果的な脱燐を実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱燐処理中の全脱燐量に対するトランジトリ−
反応とパーマネント反応の寄与率の関係を示した図であ
る。第　　１　　菌

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熔銑中に粉状の脱燐剤をキャリアーガスと共にイ
ンジェクションすることにより脱燐するに際して、前記
キャリアーガスの流量と、熔銑中におけるインジェクシ
ョン深さのどちらか一方、又は両方を熔銑燐の濃度の推
移によつて制御し、高脱燐酸素効率を得ることを特徴と
する熔銑の脱燐法。
（２）脱燐剤中の固体酸素源が鉄鉱石、ミルスケール、
砂鉄、焼結鉱、マンガン鉱石もしくは酸化鉄を含むダス
トのうち、１つまたは２つ以上からなる特許請求の範囲
第１項記載の方法。
（３）脱燐剤がアルカリ金属の炭酸塩、アルカリ土類金
属の酸化物、もしくはハロゲン化物のうち少なくとも１
種を主成分とする特許請求の範囲第１項、又は第２項記
載の方法。
（４）キャリアーガスが希ガスもしくは熔銑に対して事
実上不活性なガス、酸素もしくはこれを成分元素とする
酸化性ガスのうち１種または２種以上の気体である特許
請求の範囲第１、２項又は第３項記載の方法。
（５）キャリアーガスに加える制御が、熔銑燐濃度で０
．０３〜０．０４％になつた後、キャリアーガスの流量
を増加することを特徴とする特許請求の範囲第１、２、
３項又は第４項記載の方法。
（６）脱燐剤のインジェクション深さに加える制御が、
熔銑燐濃度で０．０３〜０．０４％になつた後、インジ
ェクション深さをより深くすることを特徴とする特許請
求の範囲第１、２、３項又は第４項記載の方法。