JPWO2012133795A1 - 環境保全溶鋼脱硫フラックス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2011年3月31日に、日本に出願された特願2011−79113号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
溶解炉:抵抗溶解炉、溶鋼量:10kg、溶鋼温度:1600℃
実験手順:溶解−成分調整−Al脱酸−脱硫−冷却
脱硫方法:脱硫フラックスを、耐火物製のパイプで溶鋼中にインジェクション
脱硫フラックス組成:
CaO−Al2O3−R2O
[CaO]/[Al2O3]=2.0
Na2O、K2O、又はLi2O:0〜10質量%
脱硫効率指標=(脱硫速度定数)/(R2Oの蒸発量)
脱硫速度定数=−ln(終点[S]/初期[S])/時間、時間=15分
蒸発量:(初期[R2O]−終点[R2O])/(初期[R2O])
実験手順:溶解−成分調整−Al脱酸−脱硫−冷却
脱硫方法:脱硫フラックスを、耐火物製のパイプで溶鋼中にインジェクション
脱硫フラックス組成:
CaO−Al2O3−SiO2−Na2O
[CaO]/[Al2O3]=2.0
[SiO2]/[Na2O]=0〜5
Na2O:0〜10質量%
実験手順:溶解−成分調整−Al脱酸−脱硫−冷却
脱硫方法:脱硫フラックスを、耐火物製のパイプで溶鋼中にインジェクション
脱硫フラックス組成:
CaO−Al2O3−SiO2−Na2O
[CaO]/[Al2O3]=1.0〜4.0
SiO2:5質量%、Na2O:2.5質量%
(i)[CaO]/[Al2O3]が1.6〜3.0の範囲になるようにCaO及びAl2O3を主成分として含み、かつ、
(ii)[SiO2]/[R2O]が0.1〜3の範囲になるように、Na2O、K2O、及び、Li2Oの1種以上(R2O)を0.5〜5質量%及びSiO2を0.05〜15質量%含み、さらに、必要に応じ、MgOを10質量%以下含む。
図4は、[CaO]/[Al2O3]が2である場合の、[SiO2]/[Na2O]と、脱硫速度定数との関係を示す。この図4から、[SiO2]/[Na2O]が1.5で脱硫速度定数が最大になることが分かる。また、[SiO2]/[Na2O]が2以下であれば、[SiO2]/[Na2O]が十分に小さい場合(例えば、0.1の場合)と同等の脱硫速度定数が得られる。そのため、十分な脱硫効率指標を確保しつつ、プロセスタイムを低減する場合には、[SiO2]/[R2O]が0.1以上かつ2以下であるとよい。この場合には、SiO2とR2Oとの間の結合の強さをより適切に制御でき、R2Oの蒸発を抑えつつR2Oの脱硫効果をより高めることができる。
脱硫開始前の溶鋼の表面には、前工程で生じたスラグ(残留スラグ)が多少なりとも存在している場合がある。この場合、反応容器の外部から供給される脱硫フラックスと残留スラグとが混合した状態で脱硫反応が進行するので、溶鋼上のスラグ(脱硫時スラグ)の組成は、反応容器の外部から供給される脱硫フラックスと既存のスラグとが混合した状態であってもよい。
なお、第二の実施形態に係る溶鋼脱硫方法よりも第一の実施形態に係る溶鋼脱硫方法がR2Oの蒸発をより抑制することができる。
400t容量の転炉を用いて溶製した溶鋼を、RH真空脱ガス装置で脱硫した。脱硫後、溶鋼から試料を採取し、この試料(溶鋼)中のS濃度を分析した。実機試験に用いた溶鋼の成分組成を表2に示す。実機試験の条件は、次の通りである。
脱硫工程:RH真空脱ガス装置、取鍋容量:400t、溶鋼温度:1620℃
脱硫方法:インジェクション・ランスによる粉体の溶鋼中への吹込み、又は、ランスによる粉体の溶鋼表面への吹付け
脱硫時間:35分
フラックス原単位(溶鋼1t当り):3.5kg/t
混合粉:各酸化物粉体を混合したフラックス。
一部溶融品:R2OとSiO2との混合粉を予め溶融し、冷却、粉砕した後、得られたこのプリメルト粉を他の成分の粉体と混合したフラックス。
一部焼結品:R2OとSiO2との混合粉を予め焼結し、冷却、粉砕した後、得られたこの焼結粉を他の成分の粉体と混合したフラックス。
ソーダ石灰ガラス使用:ソーダ石灰ガラスを粉砕して得られたガラス粉に各酸化物粉体を混合したフラックス。
ガラスカレット使用:ガラスカレットを粉砕して得られたガラス粉に各酸化物粉体を混合したフラックス。
ここで、水準4及び14で使用したソーダ石灰ガラス、水準6、8及び10で使用したスラグ(転炉スラグ)、水準10及び17で使用したガラスカレットの成分組成を表5に示している。
Claims (9)
- [CaO]、[Al2O3]、[SiO2]、及び、[R2O]を、それぞれ、CaOの質量%、Al2O3の質量%、SiO2の質量%、及び、Na2Oの質量%とK2Oの質量%とLi2Oの質量%との合計量とした場合に、
[CaO]/[Al2O3]が1.6〜3.0の範囲になるように前記CaO及び前記Al2O3を含み、
[SiO2]/[R2O]が0.1〜3の範囲、前記[R2O]が0.5〜5質量%の範囲、前記[SiO2]が0.05〜15質量%の範囲になるように、前記Na2O、前記K2O、及び、前記Li2Oの1種以上のアルカリ金属酸化物と、前記SiO2とを含む
ことを特徴とする環境保全溶鋼脱硫フラックス。 - さらに、MgOを1〜10質量%含むことを特徴とする請求項1に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 前記[SiO2]が0.05〜9.3質量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 前記[SiO2]が0.05〜8.0質量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 前記[SiO2]/[R2O]が0.1〜2であることを特徴とする請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 前記アルカリ金属酸化物の一部または全部が前記SiO2との化学的結合を有することを特徴とする請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 前記アルカリ金属酸化物がNa2Oであることを特徴とする請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックス。
- 請求項1または2に記載の環境保全溶鋼脱硫フラックスを溶鋼に向けて供給することを特徴とする溶鋼脱硫方法。
- [CaO]、[Al2O3]、[SiO2]、及び、[R2O]を、それぞれ、CaOの質量%、Al2O3の質量%、SiO2の質量%、及び、Na2Oの質量%とK2Oの質量%とLi2Oの質量%との合計量とした場合に、
[CaO]/[Al2O3]が1.6〜3.0の範囲、[SiO2]/[R2O]が0.1〜3の範囲、前記[R2O]が0.5〜5質量%の範囲、前記[SiO2]が0.05〜15質量%の範囲になるように、前記Na2O、前記K2O、及び、前記Li2Oの1種以上と、前記CaOと、前記Al2O3と、前記SiO2とを含むスラグを溶鋼表面上に形成することを特徴とする溶鋼脱硫方法。
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