JPS6379910A

JPS6379910A - 出鋼流へのスラグ混流防止法

Info

Publication number: JPS6379910A
Application number: JP22389486A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Morioka; 信彦森岡
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-04-09

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）極低りん鋼などの高純度鋼や高清浄度鋼の有利な溶製に
関連して、転炉からの出鋼流へのスラグ混流の確実な防
止を図るのに有効な手段を与えようとするものである。

（従来の技術）転炉内で吹錬操業に伴い生成したスラグが、該吹錬の完
了に引続く転炉の出鋼孔を通した出鋼流に混入して、受
鋼取鍋に不所望に流出することの回避対策にいては、あ
またの提案がみられる。

それらのうちスラグの硬化ないしは固化させることに関
して（１）特公昭４６−１６２５０号、（２）特開昭５
２−１０８３１２号、（３）特開昭５２−１０７２１４
号各公報な８が知られている。

（１）は精錬終了後の浮遊鋼滓中に水と固形物質の混合
物を噴射させて鋼滓を硬化させるというものであるが、
水蒸気爆発の危険があり、また噴ｑ＝を位置をスラグの
硬化状態に応じて順次に移す操作も困難な上、溶鋼の温
度降下も著しい。

（２）では転炉滓をスラグ固化剤に利用するから安価で
はあっても、その適用は通常のブロッキング材と同様に
取扱えばよいと云うのみなので、鋼浴の攪拌を行わぬ限
りシ５−１・から供給される投下位置が一定なため、固
化したスラグ上で単に堆積するだけで有効に働かないが
、攪宕のためには設備費やメンテナンスコストが嵩む上
、やはり溶鋼の温度降下の不利を来す。

（３）では、出鋼中、出鋼孔直上部付近のスラグ中に多
量の粒状耐火材を集中的に投入して、塊状閉塞体を形成
させて出鋼孔を炉内から塞止することを教示しているが
、出鋼孔周辺に右けるれんが表面の侵食などによる凹凸
のため完全な塞止は期し難く、漏れ出るスラグ量の鋼種
やヒートによるばらつきも大きい。

（発明が解決しようとする問題点）精錬用転炉内で生成したスラグが出鋼時に溶鋼に混入し
て取鍋中へ流出するという問題については上記のように
回避が困難であった。溶鍋中へ流出するスラグは、下記
のような不利を招く。

（１）　　出鋼時に添加されるＡｌやＦｅＭｎ、　Ｓｉ
Ｍｎ、　ＰｅＳｉその他の合金鉄がスラグ中の酸化鉄に
より酸化され添加歩留りが低下する。

（２）取鍋中へ流出したスラグとくに酸化スラグ中に含
まれるＰ２Ｏ５がＡｊ！、　Ｓｉ等により還元され、溶
鋼中のＰの上昇、いわゆる復りんが起り、りんの規格外
れを起こしたり、また、その害を防ぐために予め復りん
を見込んで吹止めりんを一層低くする必要がある。この
ことは、（：ａ（］、　ＣａＦ２等の副原料原単位の増
加又は、吹止めスラグ中のＴ、Ｆｅ濃度の上昇、それに
よる製鋼歩留りの低下を引き起す。

（３）Ｔ、Ｆｅ濃度の高いスラグによる取鍋耐火物の溶
損を招いて耐火物コストの上昇がもたされる。

（４）取鍋精錬を行うためのスラグ改質材（Ｃａｌ１等
）の原単位の上昇を来す。

そこでこれらの不利を有利に克服することのできる、出
鋼流へのスラグ混流防止法を与えることがこの発明の目
的である。

（問題点を解決するための手段）上記の目的は、次の事項を骨子とする構成によって適切
に実現される。

この発明は造滓剤のＣａＯ原単位を３０ｋｇ／ｔ以下に
制限した転炉吹錬において、マグネジ゛ｒクリンカ、ド
ロマイトの如きＭｇＯを主成分とする組成のスラグ固化
剤を、スラグ中のＣａＯに対するＭｇＯの重量比が０．
３〜０．８となる量にて、」１記吹錬の末期又は吹錬終
了の直後、転炉内に供給し、」１記吹錬により生成した
スラグの固化と、溶鋼浴に対する分離を促進することを
特徴とする、出鋼流へのスラグ混流防止法である。

この発明の適用は、予備処理溶銑を′用いる転炉吹錬（
これに限定する意味ではないカリ時のように、転炉吹錬
により炉内で生成するスラグボリームの少ない、従って
造滓剤のＣａＯ原単位で３０ｋｇ／ｔ以下の転炉吹錬に
おいてとくに有用である。

さて一般に溶銑の転炉精錬においては、Ｃａｎを主成分
としたスラグを炉内に生成させることにより、脱Ｐある
いは脱Ｓを行う。したがって、炉内で生成したスラグは
、Ｃａｎの他にＰ２Ｏ，やＳに富み、また、鉄の酸化に
よるＰｅｎ、　Ｆｅ２Ｏ，を含有している。

このため、炉外へ出鋼する時、このスラグが混入すると
、すでに述べたように、（１）スラグ中のＰ２Ｏ５が、へｆｆ、Ｓｉ等の脱酸剤
により還元され溶鋼に復りんする。

（２）スラグ中のＰｅｎ、　Ｆｅ２Ｏ，により溶鋼中の
Ａ１やＳｉが酸化され添加歩留りが低下する。

などの問題が生じる。したがって、炉内で生成したスラ
グを溶鋼に対し極力混入させずに出鋼することが望まし
い。

ところで、ＭｇＯはそれ自身高融点酸化物であり、また
、Ｃａｎ−３ｉローＦｅｎ系スラグにＭｇＯを一定限度
以上添加することによって−上記スラグも高融点化する
ことはよく知られているとおりであるが、この発明にお
いては、とくに精練の末期又は終了直後に炉内へＭｇＯ
を投入もしくは吹込みをすることによって、炉内スラグ
を高融点化して固化し、溶鋼との分離を促進させ、これ
により、出鋼時の炉内スラグの取鍋への流出を最少に抑
えようとするものである。

（作　用）さて第１図にＣａＯ原栄位３０ｋｇ／ｔ以下の予ｆ＋ｉ
ｉ７処理溶銑吹錬時のＭｇＯの炉内添加■と取鍋内に流
出した炉内スラグ量との関係を示す。ＭｇＤの添加は、
（Ｍ　ｇＯ／Ｃａ　Ｏ）−≦０．２のとき、ＭｇＯの添
加にもかかわらず流出スラグ量はかわらない。ところが
、（ＭｇＯ／Ｃａ０）　≧０．３になると、急激に流出
スラグ量の減少を来すことが明らかとなった。

しかしながら、（ＭｇＯ／Ｃａ０）　　＞　０．８　と
なると、ＭｇＯの添加量を増加させても流出スラグ量の
減少の程度は少なく、逆に溶鋼温度降下が過大になる等
の問題が生じる。

したがって、この発明の目的を満足するＭｇＯ分として
は、０．３　≦（ＭｇＯ／Ｃａ０）　　≦０．８が適当
である。

ところで、従来の転炉操業においては、溶銑Ｓ１および
Ｐレベルにより造滓剤のＣａｎ原単位は、４０〜６０ｋ
ｇ／ｔ程度添加される。したがって、本発明の目的を満
足すべきＭｇＯ分も１２〜４８ｋｇ／ｌである。

ところが、吹錬末期の短時間にＭｇＯ分を多量に添加す
ることは、設備的にも、また、過大な溶鋼温度の降下を
招くという観点からもデメリットが大きい。

ところで、近年、溶銑の予備処理、すなわち、脱Ｓｌ、
脱Ｐ１脱Ｓにより転炉におけるＣａ０等造滓剤投入量が
低減されている。この予備処理溶銑を用いた吹錬では、
炉内に添加されるＣａｎ原単位は、一般的に３０ｋｇ／
ｔ以下である。したがって、本発明の目的を満足し得る
ＭｇＯ分も２４ｋｇ／ｔ以下であり、この程度の量であ
れば投入時間や、溶鋼温度降下の観点から十分添加可能
である。

何故ならば、Ｍｇロクリン力−のうようにＭｇ０含有量
の多い材料は高融点であり、且つ熱伝導度も小さいため
に、溶鋼からの抜Ｑが少ないからである。

以上のようにこの発明においては、予（ｌｉｉｆ処理溶
処理溶錬のように炉内添加ＣａＧ原単位が、３０　ｋｇ
／　を以下の範囲で吹錬するとき、吹錬の末期又は終了
直後に、ＭｇＯとＣａＯの重量比が０．３≦（ＩＡｇ（
］／Ｃａ１ｌ）≦０．８の関係を満足する量だけのＭｇ
Ｏ分を炉内に投入もしくは吹込みすることにより出鋼峙
に取鍋中に流入する炉内スラグ１ｕを最小に抑制するこ
とができる。

なお、通常転炉吹錬では、転炉耐火物の溶損を軽減する
目的で、転炉内の生成スラグが最終的に約ｌＯ％のＭｇ
Ｏ分を含有するように、いわゆるスラグコーティング時
のスラグ固化剤としてＭｇＯを含む原料たとえば生ドロ
マイトや軽焼ドロマイトが使用され、更には、転炉吹錬
初期にこれらの原料を造滓剤としても投入することが行
われているが、この発明は、これ等からスラグ中に入る
ＭｇＯ分も考慮に入れることは云うまでもない。

次にこの発明に従った出鋼後、固化されたスラグはＭｇ
Ｏ分でＰ２Ｏ５等の不純物濃度が稀釈されているので全
量もしくは一部を残したまま、次ヒートの吹錬を行うこ
とも可能であり、これによって＋ＡｇＯ添加コストを最
少銀に抑えることができる。

この発明における、ＭｇＯクリンカーなどの含ＭｇＯス
ラグ固化剤の添加方法は、出来るだけ少ない添加量で炉
内のスラグ全体が固化するよう、スラグ内にて均一分散
させることと、且つ溶鋼の温度降下が少ないこととが望
まれる。そこで底吹き転炉でスラグ固化剤（Ｍｇ［］ク
リンカー、軽焼ドロマイト）を、吹錬終了直前に炉頂か
らシュートで投入した場合と底吹き酸素ガスに混入して
底吹きした場合との溶鋼温度降下量を、ダイナミックコ
ントロール法による吹止め温度の推定値と吹止めの実測
値とから推定した結果を第２図に示した。第２図から下
記のことが云える。

（１）炉頂からの投入と底吹きした場合の温度降下量に
ほとんど差はない。

（２）比較に挙げた前掲特開昭５２−１０８３１２　号
公報（ご従う転炉滓投入の場合に比べて、同一添加イ１
での温度降下量は、軽焼ドロマイトでも約７０％、Ｉｔ
ｇＯタリン力−では約５０％に減少する。

スラグ固化剤を転炉炉頂から投入した場合と、０２ガス
をキャリヤーガスとして底吹きした場合とに層別して（
ＭｇＯ）／　（Ｃａｎ）比と流出スラグ１′ｉ＋との関
係をさきに第１図について示したが、同図から明らかな
とおりスラグ固化剤の添加方法による差はない。

以上から、この発明に於けるスラグ固化剤の添加方法は
、炉頂からの投入でも、底吹きてらいずれでもよく、ス
ラグ流出防雨効果や、温度降下ｈ１に差が認められない
。

これは、もともとＣａＯ原単位≦３０ｋｇのため炉内ス
ラグ量が少ないこと、ＭｇＯクリンカーや軽焼ドロマイ
トが高融点で熱伝導が低く、底吹きをしても単独では溶
融せず従って溶鋼から直疑抜熱する量が少ないこと、こ
とに底吹きガスによるスラグの攪拌均一化効果が著しい
ことなどのためと推定される。

〈実施例）２３Ｑｔｏｎ純酸素底吹き転炉において、表１に示す成
分を有する溶銑を、表２に示す成分を目標として吹錬酸
素目標４３Ｎｍ’／１１焼石灰（９４％Ｃａｂ）　１０
．５ｋｇ／ｌで精錬を行った。

吹錬酸素４１Ｎｍ’／ｌの時点で、ＭｇＯクリンカー（
９０％Ｍｇ０）　　を４．０　ｋｇ／ｔ即ちＭｇＯ／Ｃ
ａｎ　＝０．３６となるよう連続投入して予定通り４３
Ｎｍ３／ｌの酸素の吹錬を終了し、出鋼した。

取鍋内に混入した炉内スラグは、５．１ｋｇ／ｌであり
、ＭｇＯを添加しない場合１２〜１４ｋｇ／ｌに比較し
て１／２以下であった。又出鋼後の温度測定結果から、
吹止め直前に於けるＭｇＯクリンカーの投入による温度
降下里は約５℃程度と推定された。

表１　　溶銑成分　（ｗＬ％）表２　　目標成分　（ｗＬ％）（発明の効果）取鍋内に混入する炉内スラグを最小に抑えることにより
、（１）取鍋内での復りん、復硫が少ないので、出鋼時の
目標ＰおよびＳレベルを上げることができ、したがって
、脱Ｐ剤あるいは脱Ｓ剤のコスト低減になる。

（２）混入スラグにより酸化される＾ｌあるいはｓｌが
減少するので、Ａ［あるいはＳｉ原単位の削減ができる
。

（３）取鍋内スラグのＰｅｎやＭｎ０分が少ないため、
これと平衡する溶鋼中酸素レベルを低減させることがで
きる。

以上のようにして高清浄度鋼の溶製が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は予備処理溶銑吹錬において炉内ＭｇＯ添加量と
ＣａＯ添加量の重量比（Ｍｇ口／Ｃａｂ）と取鍋内へ流
出したスラグ量との関係を示す効果線図、第２図は、ス
ラグ固化剤添加量と溶鋼温度降下量との関係グラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１、造滓剤のＣａＯ原単位を３０ｋｇ／ｔ以下に制限し
た転炉吹錬において、マグネシアクリンカ、ドロマイト
の如きＭｇＯを主成分とする組成のスラグ固化剤を、ス
ラグ中のＣａＯに対するＭｇＯの重量比が０．３〜０．
８となる量にて、上記吹錬の末期又は吹錬終了の直後、
転炉内に供給し、上記吹錬により生成したスラグの固化
と、溶鋼浴に対する分離を促進することを特徴とする、
出鋼流へのスラグ混流防止法。