JPS636606B2 - - Google Patents

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、主として脱燐を行な
う方法に関し、詳細には鍋処理の実施に当たり溶
銑表面に対するフラツクスの被覆載置と溶銑深部
に対するフラツクス粉末の吹込みを組合せて実施
する技術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
の実施によつて転炉装入前にSi，Ｐ，Ｓの主要不
純物を除去し、転炉では専ぱ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58−16006号を開示している。当該開示方法に
よると、CaO、酸化鉄、媒溶剤（必要により更に
反応促進剤）からなるフラツクス粉末をキヤリア
ガスによつて溶銑深部に吹込み（以下単にインジ
エクシヨンと呼ぶ）、酸素上吹きを併用して脱燐
の促進を図つている。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つており、低燐・
低硫溶銑を得ることに成功している。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者等は上記方法について更にこれを改善
する方向で研究を行なつており、フラツクス使用
量を低減しても上記と同程度またはそれ以上の脱
珪・脱燐・脱硫効率が得られ、しかも操業上種々
の利点を発揮することのできる予備処理法の確立
をめざしている。 即ち上記開示方法で用いられるフラツクスは、
全て粉状のものであり、且つこれを全てインジエ
クシヨン法によつて供給している。従つてフラツ
クスの製造コスト自体が高価になるばかりか、溶
銑中の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ツクスを投入す
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。又大量のフラツクスをインジエク
シヨンしようとすれば全処理時間の長大化は理論
的にも避け難いところであり、またそれに伴つて
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。 本発明は上記の様な事情に着目してなされたも
のであつて、溶銑中のSi量が若干多めであつても
上述の如き不都合が生じず、しかも同一Si量であ
ればフラツ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の確立を
目的とするものである。 ［問題点を解決する為の手段］ 上記目的を達成するに至つた本発明とは、次の
様な要旨を有するものである。 CaOを主成分としスラグ滓化性改善材を配合し
てなるフラツ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、酸化鉄を主成分
とするフラツクス粉末をキヤリアガスと共に上記
溶銑中へ吹込みつつ溶銑表面に酸素吹きを行なう
ことにより、脱燐を主体とする溶銑予備処理を遂
行する。 ［作用］ 上記技術的手段によつて明らかにした通り、本
発明ではフラツクスインジエクシヨンを単独実施
するのではなくフラツクス上部添加（フラツクス
を溶銑表面に被覆載置する技術を言う、以下同
じ）を併用した点に第１の特徴が存在し、且つイ
ンジエクシヨン用フラツクス及び上部添加用フラ
ツ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
が解消されるに至つたものである。 本発明で用いる上部添加用フラツクスは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SiO₂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ツクスに
よる脱燐作用の強化を狙つている。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Mn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
フラツクスは、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つて流動性
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。尚脱燐反応
の促進という観点から判断すると、上記界面温度
が低いものほど良い結果が得られるのでミルスケ
ールや鉄鉱石を冷却材として上記フラツクス中に
配合することも有効であり、スラグの融点降下に
よるスラグ−メタル間反応の促進やスラグ中の酸
素ポテンシヤル向上等による脱燐への寄与も期待
することができる。 上記の様な上部添加フラツクスは、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つて脱燐反応に適
した環境が形成されることになる。 次にインジエクシヨン用フラツクスであるが、
前述の如く脱燐反応は上部添加フラツクスの作用
によつ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。従つて本発明に用いるインジエク
シヨン用フラツクスは、脱燐に寄与しないもので
あつてもよく、専ぱら脱珪に寄与し得るもので十
分であるとの観点から、酸化鉄（ミルスケールや
鉄鉱石を含む、以下同じ）を主成分にするという
構成に到達した。尚酸化鉄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、該インジエクシヨン
用フラツクスにも脱燐反応への寄与を期待する場
合は該フラツクス中に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
することが推奨される。 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ツ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、インジエクシヨ
ンによつて吹込まれたキヤリアガス泡の上昇に伴
うフオーミングの発生（特に脱珪期において顕著
である）が見られ、操業の安全性にとつて有害で
ある。この様な観点からCaOの添加量を多くし、
塩基度（CaO／SiO₂）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ツ
ピングの危険或はCaO原単位の増加に伴うコスト
高といつた問題がある。 本発明は上記の様なフラツクス条件（インジエ
クシヨン用フラツクスを含む）において酸素の上
吹きを併用するものとし、上吹き酸素による酸素
のポテンシヤルの向上が脱珪・脱燐反応の進行に
とつて必須不可欠の要件となつている。 ［実施例］ 以下実施データ及び比較データに準拠しつつ本
発明を更に説明する。 第１表に示す組成からなるインジエクシヨン用
フラツクスを調製し、第２表に示す如く上部添加
フラツクスと組合せて溶銑予備処理を行なつた。
溶銑予備処理条件は第３表に示す。

【表】

【表】

【表】 尚溶銑予備処理は、溶銑90トンに5.8Nm³／溶
銑トンの酸素ガスを上吹きして実行し、インジエ
クシヨン用のキヤリアガスとしては窒素ガスを用
いた。 尚第１表に示したインジエクシヨン用フラツク
スＡ，Ｂ，Ｃの組成決定理由は概略下記の通りで
ある。 フラツクスＡ インジエクシヨン用フラツクスのみで脱燐の目
的が達成されることを狙つたものであり、上部添
加フラツクスを併用しなくとも一応の目的が達成
される点で現状フラツクスに相当する。 フラツクスＢ スラグ中のSiO₂濃度が脱Si反応の進行によつ
て高まつてくると、スラグフオーミングが発生し
て操業困難に陥る。そこで処理開始後の数分間
（脱珪反応が脱燐反応に先行して活発化されるの
で一般に脱珪期と称している）は、上部添加フラ
ツクスが未滓化状態であることを考慮し、インジ
エクシヨン用フラツクスからの供給CaOのみで塩
基度を１に保ち上記スラグフオーミングを防止し
ようとしたものである。 フラツクスＣ 上部添加フラツクスにスラグ滓化性改善材を配
合しておけば、脱珪期において該フラツクスが十
分に滓化してCaOが供給され、塩基度を１に保持
することができると期待される。従つて脱燐反応
は上部添加フラツクスのみで行なわせることと
し、インジエクシヨン用フラツクスには脱珪機能
のみを与えようとしたものである。 第１〜３表を総合すると下記の事実が理解され
る。 (1) 塊状生石灰が多くなつたり、或はMn鉱石が
少なくなつたりすると上部添加スラグの滓化性
が悪くなるので、実施例１→２→３の順序で脱
燐・脱珪機能の低下が認められる。 (2) 塊状生石灰や転炉滓が多くなるにつれて比較
例→実施例１→２→３→４の順で脱炭量が減少
し、従つて処理後の溶銑温度が低くなつてい
る。但しその分転炉操業において脱炭反応を期
待することができ、熱補償という点では却つて
有意義である。 (3) Mn鉱石を添加したものではMn鉱石の還元
反応が進行し、Mn量が高まつている。但し実
施例４は全スラグ生成量が多い為Mn量の減少
が認められる。 (4) 転炉滓を使用した実施例４では滓化性が良好
である他、Ｔ・Fe％が高いため脱燐能力は非
常に高い。しかし脱硫能力は逆にわずか低下す
る。尚脱燐能力が高くなるということは、予備
処理の全工程を通じてフラツクスインジエクシ
ヨンを行なう必要がなくなつたことを意味し、
又フラツクスＣの説明として脱珪機能を主体と
する旨述べた如く、脱珪期が終る迄の間はイン
ジエクシヨンを併用するが、その後の脱燐期で
は単に撹拌の為のガスバブリングを行なうだけ
で足りることを意味する。 (5) 本発明ではフラツクス総消費量がいずれの場
合も少なくなつている。 次に実施例１における上部添加フラツクスの添
加時期を、処理開始前、開始後２分、開始後５分
に分けて溶銑予備処理を行なつたところ、第４表
に示す結果が認められた。

【表】 上部添加フラツクスの添加時期が遅いほど添加
フラツクスの滓化が遅れ、脱燐能及び脱硫能共に
不十分となる。又添加時期が遅れると、その間は
上吹酸素による影響を直接受けることになるの
で、脱炭量が増加し、転炉操業における熱補償上
の問題を招く。従つてこれらを勘案すれば、遅く
とも３分以内に投入することが推奨される。 ［発明の効果］ 本発明は上記の様に構成されているので、上部
添加フラツクスによる脱燐能の向上、脱炭の抑制
等を達成することができ、従つてインジエクシヨ
ン用フラツクスは脱珪主体のものにすることすら
できるので、処理前溶銑中のSi含有量が高いもの
であつても溶銑予備処理の総処理時間を軽減する
ことが可能となる。又フラツクスの一部を上部添
加にまわすことができるので全てをインジエクシ
ヨン用に粉末化していた従来の技術に比べてフラ
ツクスコストの低減を達成することも可能となつ
た。又フラツクスの総消費量も減少させることが
でき経済的効果も顕著である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ CaOを主成分としスラグ滓化性改善材を配合
   してなるフラツ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、酸化鉄を主成
   分とするフラツクス粉末をキヤリアガスと共に上
   記溶銑中へ吹込みつつ溶銑表面に酸素吹きを行な
   うことにより、脱燐を主体とする溶銑予備処理を
   遂行することを特徴とする溶銑の予備処理方法。