JPS63157809A - 転炉吹錬方法 - 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］ 転炉では予備処理炉等で処理した溶銑を対象として吹錬
を行なうことが多いが、炉修やトラブル等によって予備
処理を施すことができない場合もあり、こうした場合は
非予備処理溶銑が直接転炉へ導入されることになる。本
発明は、この様に非予備処理溶銑を転炉で精錬する場合
に適用される転炉吹錬方法に関し、殊に上・底吹き転炉
あるいは底吹き転炉において非予備処理溶銑から中・高
炭素鋼を製造するに当たり優れた脱Ｐ性能を発揮し、中
・高炭素鋼の製造を可能にした転炉吹錬方法に関するも
のである。

［従来の技術］　、 転炉吹錬方法には、上吹き法、底吹き法、上・底吹き法
等があるが、このうち底吹き法及び上・底吹咎法は底吹
きガスのバブリングによる攪拌力を利用し得る為精錬性
能の優れた吹錬法とされている。

しかるに主としてスラグ−メタル界面で進行すると言わ
れている脱Ｐ反応については底吹きによる攪拌力が必ず
しも効果を奏する訳ではなく、低炭素鋼の製造において
は一応満足し得る脱Ｐ効果を得ることができるが、中・
高炭素鋼の製造における底吹き法及び上・底吹き法の脱
Ｐ性能は後述する如くそれ程高いものとは言えない。

即ち中・高炭素鋼の製造において脱Ｐ能が低下する理由
は、中・高炭素鋼の製造に際してはＣ−Ｏ平衡の関係か
ら鋼中酸素ポテンシャルを低くする必要があり、酸化能
力を示すスラグ中のトータル鉄（Ｆｅｄ、Ｆｅ２Ｏ３等
）も低い値に止める必要があるからである。即ち脱Ｐ反
応は下記反応式で示されるトータル鉄の酸化能力とＣａ
Ｏ活量に依存すると言われているが、２Ｐ＋　５ＦｅＯ
＋　３ＣａＯ＝　３　（ＣａＯ・Ｐ２Ｏ５）　＋　５Ｆ
ｅ中・高炭素鋼の製造では上記の如く酸素ポテンシャル
の低下に伴なってスラグのＰ酸化能力が低下し、しかも
ＣａＯ活量を左右する塊状生石灰（ＣａＯ源）の滓化も
悪くなって脱Ｐ性能が低下するのである。

結局底吹き転炉及び上・底吹き転炉は、脱炭等の精錬反
応には有効であってもＰ濃度の高い非予備処理溶銑から
中・高炭素鋼を直接製造するのには適しておらず、溶銑
予備処理の実施が不可欠とされている。その為低炭素鋼
と中・高炭素鋼の両者を上・底吹き転炉で製造しなけれ
ばならない製鉄所では中・高炭素鋼生産時には底吹きガ
ス流量をノズルが詰まらない程度まで低下させて実質的
に上吹精錬を行ない、中・高炭素鋼のみを製造する製鉄
所では底吹き転炉及び上・底吹き転炉の使用は殆んど行
なわれておらず底吹きの効果が享受されておらない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、非予備処理溶銑から中・高炭素鋼を製造するというプ
ロセスを精錬性能の優れた底吹き転炉あるいは上・底吹
き転炉を使う場合において実行可能ならしめ得る様な転
炉吹錬方法を提供しようとするものである。

非予備処理溶銑から中・高炭素鋼を製造するに当たフて
隘路となっているのは、前述の如く脱Ｐ性能の低下であ
り、脱Ｐ性能を向上させる為の手段についていくつかの
提案もなされている。即ち脱Ｐ性能を向上させる考え方
としては、前記脱Ｐ反応式から理解される様に■スラグ
中のトータル鉄を増大させるか、あるいは■塊状生石灰
の滓化を促進させることがあげられ、前者の手段として
はスラグ層へのＦｅＯ添加という方法も提案されている
が、鋼中炭素を酸化して炭素濃度を低下させることにも
なるので中・高炭素鋼の製造においては好ましい手段と
は言えない。一方塊状生石灰の滓化については、そのメ
カニズムは次の様に考えられている。

■Ｓｉの酸化による低塩基度スラグの生成■塊状生石灰
表面での２　Ｃａ　Ｏ−３ｉ　０２の生成 ■２ＣａＯ−３ｉ　０２層ノスラグ（液体）ヘノ溶解（
律速段階） ■高塩基度でのＣａＯの溶解 そして上記■〜■の段階のうち■が滓化律速段階であり
、滓化速度を高める為には■の溶解速度を高めることが
有効である。こうした観点からＣａＦ２を添加してスラ
グの流動性を良くするという手段も提案されている。

本発明は、こうした状況の下塊状生石灰の滓化を促進す
る方向で研究を進めた結果Ｍｎ酸化物の添加が有効であ
るという知見を得、さらに研究を重ねた結果その完成に
至ったものである。

［問題点を解決するための手段］ しかして本発明方法は、非予備処理溶銑を対象として０
．Ｏ３Ｎｍ３／ｔ・分以上の底吹きを行ない、吹止炭素
が０．１３以上で吹止スラグ中のトータル鉄が１５％以
下となる様に転炉吹錬を行なうに当たり、 吹錬開始前から全０２の６０％を吹込むまでの間にＭｎ
酸化物を装入して吹止スラグ中のＭｎＯを４〜８％にコ
ントロールする点に要旨を有するものである。

［作用］ スラグ中へＭｎ酸化物を添加すると、塊生石灰の融点が
降下し、融点降下によって塊状生石灰の滓化が促進され
、脱Ｐ反応速度が上昇する。反応は吹錬全期間を通じて
進行するが、塊生石灰の滓化が前提となるのでＭｎ酸化
物は吹錬全期間うち全吹込Ｏ２量の６０％を吹込むまで
に添加する必要があり、吹錬開始後は勿論のこと吹錬開
始前に添加してもよい。Ｍｎ酸化物の添加量については
、吹止スラグ中のＭｎＯ量を目安に決定するととができ
、吹止スラグ中のＭｎＯが４〜８％となる様にＭｎ酸化
物を添加する必要がある。該ＭｎＯ量が４％未満ではＭ
ｎ酸化物の添加が不十分であり脱Ｐ能を十分に高めるこ
とができず、一方該ＭｎＯ量が８％を超えるとスラグ中
のＭｎＯが高くなり過ぎる為にＣａＯ濃度が低下して却
って脱Ｐ能が低下することになる。尚本発明において添
加されるＭｎ酸化物としてはＭｎ鉱石や鉄Ｍｎ鉱石等を
あげることができる。

本発明の構成要件は上記の通りであるが、前にも述べた
様に本発明方法は非予備処理溶銑の吹錬によって中・鉱
炭素鋼を製造する場合に効果を発揮するものであり、前
提としては吹止炭素が０．１３％以上となり、且つ吹止
スラグ中のトータル鉄が１５％以下となる様に吹錬を行
なう必要がある。

又吹錬は少なくとも底吹きを行なう吹錬方法を採用する
必要があり、底吹き法あるいは上・底吹法が適用され、
底吹きガス量は０．０３Ｎ　ｍ”／ｔ・分以上とする必
要がある。尚底吹きガス量が０．０３Ｎｍ’／ｔ・分未
満の場合にはスロッピングがひどくなり、鉄ロスが多く
なるという問題が生じる。

［実施例コ 以下実施例に基づき本発明をさらに説明する。

コンピューター解析による転炉反応シミュレーションシ
ステムを用いてＳｉ量が異なる非予備処理溶銑から吹止
炭素が０．１３％以上の中・高炭素鋼を製造する際の副
原料投入条件を決定したところ第１表に示す結果が得ら
れた。尚吹止温度を１６７５℃以下、塩基度３．０〜４
．４、吹止スラグ中のＭｎＯ量を５％（但し非予備処理
溶銑中に含まれるＭｎＯ量を２％）に夫々設定して条件
を決定した。

実験１ 第１表の副原料投入条件に基づいて造滓条件を定め、第
２表に示す溶銑（８５ｔ）の転炉吹錬を行なったところ
、第２表に示す結果が得られた。

一方従来の造滓条件で同じ成分組成の溶銑の転炉吹錬を
行ない、その結果を上記実施例と比較した。

第　　２　　表 第２表に示す様に本発明に係る造滓条件を採用すること
により、造滓剤コストは余り低減できなくともＭｎ歩留
りが向上し、次の様な効果が得られた。即ち本発明では
脱Ｐ反応促進の為に投入するＭｎ鉱石が鋼中のＭｎ量を
高める結果となり、転炉吹錬後改めてＦｅ−Ｍｎを添加
する必要がなく、この分のＦｅ−Ｍｎコストの削減及び
アーク炉でＦｅ−Ｍｎを溶解する為に要するアーク電力
コストの削減が経済的に大きな効果を上げる要因となっ
ている。

実験２ 非予備処理溶銑を下記造滓条件で吹錬し、本発明方法の
脱Ｓ結果及び脱り結果を調べたところ第１．２図に示す
結果が得られた。比較例として同じ溶銑を従来の造滓条
件で吹錬した場合の結果を併記した。尚吹止温度は１６
７５℃以下、吹止炭素は０．１５〜０．４０％とした。

又吹錬終了後スラグを鎮静化させる為炉を対向方向に２
回振幅させ、出鋼開始時炉口からのスラグの流出を防止
した。

第１図に示す様に脱Ｓに関しては実施例の方が比較例よ
り僅かに優れている程度で殆んど差がなかった。

一方脱Ｐに関しては、実施例の方が吹止Ｐ濃度を低下さ
せており、本発明方法の脱Ｐ効果の優れていることを確
認することができた。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、従来脱Ｐ能の点で
問題のあった中・高炭素鋼の底吹ぎあるいは上・底吹き
転炉吹錬において十分な脱Ｐ効果をあげることに成功し
、転炉において非予備処理溶銑から中・高炭素鋼を生産
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例方法と従来方法の脱Ｓ結果を示すグラフ
、第２図は実施例方法と従来方法の脱り結果を示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非予備処理溶銑を対象として０．０３Ｎｍ＾３／ｔ・分
   以上の底吹きを行ない、吹止炭素が０．１３％以上で吹
   止スラグ中のトータル鉄が１５％以下となる様に転炉吹
   錬を行なうに当たり、 吹錬開始前から全Ｏ＿２の６０％を吹込むまでの間にＭ
   ｎ酸化物を装入して吹止スラグ中のＭｎＯを４〜８％に
   コントロールすることを特徴とする転炉吹錬方法。