JPS63223113A - 溶銑の加熱予備処理方法 - 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、溶銑の予備処理方法、特に高炉鋳床の樋を流
れる溶銑の連続ｌ１ｔ（以下溶銑流という）に予備処理
剤を加熱して噴射し、溶銑中の不純物と反応させ、不純
物を除去する溶銑の予備処理方法に関するものである。

従来の技術 例えば高炉より出銑された溶銑から、溶鋼を製造する精
錬には、一般に転炉が使用されており、転炉精錬に先立
って溶銑の脱Ｓｉ、脱Ｓ、脱Ｐなどの予備処理が行なわ
れている。

高炉から出銑される溶銑中には２通常０．２〜０．５％
のＳｉ、０．０２〜０．０４％のＳ、０．０８〜０．１
２％のＰが含有されており、これらの成分奢高炉で低下
させることは、高炉操業の特殊性からかなり困難である
。

最近低Ｓｉ操業が試みられ、Ｓｉ含有量が０．２％以下
の溶銑も製造されるようになり、また高炉操業における
スラグ成分、量の調整によって、低Ｓ銑の製造も可能に
なってきている。しかしながら、特にＰについては、高
炉に装入された原燃料のほぼ１００％が還元され、溶銑
中に入るため、高炉内での脱Ｐは、不可能である。した
がって、高炉から出銑される溶銑中のＰを低下させるた
めには。

装入される原燃料中のＰ含有量を低下させる以外に方法
はない。

一方溶銑中のこれらの成分を低下させる方法として、最
近、高炉鋳床を利用した脱Ｓｉ、脱Ｓ、脱Ｐ処理が活発
に行なわれるようになった０例えば脱Ｐについては、鉄
と鋼、１８８４（７０）、５１２４、鉄と鋼、１９８５
（７１）、Ｐ１６１５に述べているように、溶銑流の中
に気体とともに脱Ｐ剤を吹込むことが公知である。

しかしながら、これらの方法では、溶銑が鋳床の溶銑樋
を流れる短時間の間で処理を実施する必要があるため、
脱Ｐ効果が悪く、また溶銑の温度の低下が大きい欠点が
ある。さらに脱Ｐ剤投人により生成したスラグは流動性
が悪く、スラグの分離が困難でかつ、鉄ロスが多く不経
済である。脱Ｐ効来が低い時には、転炉工程で更に処理
が必要となるなどまだ改良の余地が残されている。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、これらの問題点を解決すべく種々の研究を行
なった結果完成されたものであり、安定した高い処理効
果と良好なスラグ分雌性が得られる方法を提供するもの
である。

一般に例えば溶銑の脱Ｐは、溶銑中に脱Ｐ剤を気体と共
に吹込む方法によって行なわれている。

脱Ｐ効果は、溶銑と液状となった脱Ｐ剤との接触によっ
て支配されるため、鋳床における溶銑樋のように短時間
しか処理時間のとれない場所での処理は、一般に困難と
なるので、混銑車（トビードカー）、溶銑鍋などのよう
に、溶銑を長時間貯溜できる設備で行なわれている。し
かし、これらの方法ではスラグ分離における鉄ロスの増
大、溶銑の温度低下、あるいは耐火物の整備費の増加な
ど問題が多い。このため、鋳床において脱Ｐ剤を吹込む
処理法が行なわれるようになったが、前述のように、処
理時間が短いため、目標とする脱Ｐ効果があげられるま
でに至っていない。

本発明は、これらの問題点を解決する方法として、脱Ｓ
剤、脱Ｓｌ剤、脱Ｐ剤等の各予備処理剤から選ばれた少
なくとも１種を温度１０００〜１５００’Ｃになるよう
に高温の火炎（ガス）等とともに吹込むことにより、そ
の反応速度を飛躍的に増大させ、その処理効率の向上お
よび溶銑温度低下の防止を同時に得ようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は高炉鋳床の樋を流れる溶銑流に予備
処理剤を加熱して噴射し、溶鉄の予備処理を行う場合に
おいて、予備処理剤を１０００−１５００℃に加熱する
ことを特徴とする溶鉄の予備処理方法である。

作用 予備処理剤を１０００〜１５００℃に加熱することによ
って、予備処理剤の一部または全部が溶融状態となり、
溶銑との反応速度が飛躍的に向上し、その処理効率の向
上および溶銑温度低下の防止が同時に得られる。

以下、さらに本発明の詳細な説明する。

本発明は、溶銑流に対して噴射ノズルから予備処理剤を
１０００〜１５００℃に加熱する方法であるが、予備処
理剤の温度が１０００℃未満では処理効率が悪く、また
溶銑の温度が低下するので、スラグの流動性が悪化し、
スラグが分離しにくくなる。一方１５００℃超では溶銑
の温度が過度に上昇し、処理効率特に脱Ｐ効率が低下す
るので好ましくない。

たとえば、１５００℃以下の溶銑の脱Ｐの場合は、Ｐが
Ｐ２０ｑになり、メタルからスラグに移動し、溶銑の脱
Ｐが行われるが、温度１５００℃超であると平衡分配値
がメタル側に傾くので脱Ｐ効率は低下する。

本発明において予備処理剤を加熱する方法として、高温
の火炎あるいは電気エネルギーにより加熱された空気、
ガス、あるいは製鉄所内で発生する低カロリー排ガス、
たとえば本発明の溶銑流樋Ｉ：部の冷却に用いたガス、
あるいは熱風炉を通した高温空気の１部を分送すること
によって得られる熱風等により予備処理剤を加熱する方
法があげられる。

ここで使用する噴射設備は、メタン、プロパン、ブタン
等の炭化水素系ガス、Ｈ２ガス等の気体燃料、重油、灯
油等の液体燃料の燃焼炎あるいは前記した加熱されたガ
スを噴射する溶射バーナー（たとえば特願昭５８−２０
１２５１３号）、予備処理剤供給装置、燃料コントロー
ルユニットなどから構成され、これらはパイプまたはホ
ースによって連結されている。予備処理剤はキャリヤー
ガスでバーナーまで搬送し、バーナーから火炎と一緒に
噴射される。

予備処理剤を１０００〜１５００℃に加熱するには、た
とえば燃料を用いて行う場合、燃料に対する酸素量を理
論酸素量の０．５〜１．０の範囲に調整する。

また予備処理剤の加熱または溶融のためのプロパン等の
燃料の予備処理剤に対する割合を燃料の発熱量に換算し
て予備処理剤トン当り１０００〜１日００ＭｃａＱの範
囲に調整すればよい。

以上のように調整して燃料を燃焼させ、火炎とし、予備
処理剤とともに噴射すると、予備処理剤は１０００〜１
５００℃に加熱され、溶射の場合、その一部または全部
が溶融する。

溶射によって、予備処理剤の溶融を高めるには、溶射前
に予熱をすればよい。

また１１００〜１３００℃の熱風、プラズマによる高温
ガス、電熱などによる加熱によっても予備処理剤を１０
００℃以上に加熱することができる。

なお電熱による加熱の場合予備処理剤の供給管の周面に
電熱装置、たとえばコイルを巻くなど配設し、必要なら
ば予備処理剤を予熱しておけば目的とする温度のものが
得られる。

以上のような加熱手段により加熱された予備処理剤は噴
射バーナーランスから溶銑流に向って、適当な角度、位
置より噴射される。

本発明において用いられる予備処理剤としては、脱Ｓ剤
として生石灰（Ｃａｂ）　、カルシウムカーバイド（Ｃ
ａＣ２）　、脱Ｓｉ剤としては砂鉄、ミルスケール、鉄
鉱石粉末、高炉ダスト等の鉄酸化物とＣａＯ、または螢
石（ＣａＦ２　）を約９０：１０の割合の混合物、脱Ｐ
剤としては前記鉄酸化物とＣａＯとＣａＦ２または塩化
カルシウム（ＣａＣｕ５　）をそれぞれ約５５：　３５
　：　１０の割合の混合物などがあげられるが、これら
に制限されるものではない。

また本発明はたとえば高炉から出銑された溶銑がスキン
マー等によってスラグと分離されたあとの溶銑流に適用
することが好ましく、た之えば脱Ｓ、脱Ｓｉ、説Ｐ処理
の順に各予備処理剤をランス１個以上から噴射して処理
する。

なお脱Ｐ処理は脱Ｓｉ処理した後、行うようにしないと
脱Ｐ処理を効率よく行うことはできず、しかも低Ｐのも
のは得られない。

予備処理剤の粒度は噴射設備、能力、添加量等によって
適正粒度が異なるが、０．２一層以下であることが好ま
しい、またその添加量は溶銑中の不純物の含有量、目標
とする溶銑成分によって異なるが、本発明では１０００
〜１５００℃の高温加熱した予備処理剤を溶銑流に噴射
バーナーから吹込まれるので比較的少量の予備処理剤で
効率よく予備処理ができ、たとえば処理溶銑トン当り、
各予備処理剤がｌＯ〜５０ｋｇ程度添加すればよい。

本発明の特徴の一つは、１０００〜１５００℃の高温に
加熱させた処理剤を溶銑中に噴射することにより処理剤
の反応速度を著しく向上させることにある。

一般に例えば脱Ｐ速度は、次式で示される。

ＣＰ）　＋３／２（０２−）＋　５／２　（０）　＝　
（ＰＯ４３つ・・・　（１）上式で示されるように脱Ｐ
反応はスラグ−メタル反応であり、脱Ｐ反応速度を向上
させるためには溶銑と脱Ｐ剤との接触界面を多くするこ
とが重要である。このため粉状の脱Ｐ剤を吹込んだり、
溶銑浴を攪拌したりして、脱Ｐ剤との接触界面を増加さ
せることが試みられている。しかしながら、これらが十
分に行なわれたとしても、脱Ｐ剤が溶融しないと反応は
促進されない、すなわち、脱Ｐ反応は脱Ｐ剤の溶融がそ
れを律速していると言える。

本発明者らは、この点に着目して研究し、本発明を完成
させたものであり、本発明は脱Ｐ反応を非常に短時間で
終了させる必要がある場合にも脱Ｐ剤をあらかじめ１０
００〜１５００℃の高温加熱又は、溶融して吹込むこと
により、反応速度を、著しく向上させることによってこ
の要請に応えるものである。

本発明のもう一つの特徴は、溶銑温度の低下防止に効果
があることである。従来より、溶銑の予備処理は、鋳床
で行うにせよ、溶銑鍋、混銑車で行うにせよ溶銑の温度
がかなり低下することが問題であった。高炉より出銑さ
れた溶銑は、　１４８０゜〜１５３０°０の温度である
が、これを溶銑予備処理すると転炉工程までの温度低下
は、５０〜１００℃、極端な場合には、１５０℃以上の
温度低下がある。転炉では脱炭による発熱反応によって
、１６００〜１８５０℃の出鋼温度を得ているが、溶銑
の温度が低下すれば、エネルギーの損失のみでなく、転
炉でのスクラップ使用量の制限、プロセスの自由度の低
下と共にコスト高となる。したがって、溶銑の予備処理
を行なっても温度が低下しない方法が望ましい。

本発明法は、これらの欠点を解決するものであり、本方
法を実施すれば、例えばバーナーからの火炎温度のコン
トロールによって溶銑温度のコントロールができ、温度
低下量を予め設定するとともに、あるいは逆に、温度を
上昇させることも可能であるという有利性がある。又、
一般に例えば脱Ｐ処理後に生成したスラグは、溶銑の表
面に浮上し、溶銑樋の末端でスラグと溶銑が分離される
が、スラグの温度が低いと粘性が大となり、スラグ分離
が効果的にできにくくなり、スラグ中に溶銑が残留して
しまう、したがって、脱Ｐスラグの温度低下も問題にな
るため従来の方法では、スラグの粘性を低下させるよう
なフラックス、例えば高価なＣａＦ２、ＣａＣｕ２など
を必要以上に添加することが行なわれていたが、本発明
法によれば、スラブの粘性に応じた温度を与えることが
出来るため反応に必要なフラックスのみで十分であり、
またスラグ分離が十分に行なえるため、説Ｐ剤のコスト
、スラグへの溶銑混入量の低下によって溶銑歩留低下を
抑え大巾なコストダウンを図ることが出来る。

実施例 次に本発明の実施例について説明する。

高炉鋳床の樋を流れる溶銑流を脱Ｓｉ処理し、Ｓｉ含有
量０．０１０％、Ｐ含有量０．１００％のものに、脱Ｐ
剤の加熱温度を変えて噴射した。その処理剤温度と脱Ｐ
酸素効率との関係を第１図に示した。

脱Ｐ酸素効率＝ 図面から明らかなように温度１０００〜１５００℃に加
熱した処理剤を用いる実施例のものはηｐ２５％以上で
あり、加熱しない処理剤を用いる比較例のものはηｐ１
５％以下で、その効果の差は大きいことは明かである。

発明の効果 本発明は、１０００〜１５００℃に加熱した予備処理剤
を溶銑流に噴射する方法であるので、反応速度が高く、
その処理効率の向上および温度低下の防止を同時に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は予備処理剤加熱
温度と脱Ｐ酸素効率ηｐとの関係を示す図である。 “　１・・・実施例、２・・・比較例。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉鋳床の樋を流れる溶銑の連続流に予備処理剤を加熱
   して噴射し、溶銑の予備処理を行う場合、予備処理剤を
   １０００〜１５００℃に加熱することを特徴とする溶銑
   の予備処理方法。