WO2018135347A1

WO2018135347A1 - スラグのフォーミング抑制方法および転炉精錬方法

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Publication number: WO2018135347A1
Application number: PCT/JP2018/000304
Authority: WO
Inventors: 玲洋松澤
Original assignee: 新日鐵住金株式会社
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-07-26
Also published as: JPWO2018135347A1; KR20190079644A; CN110023517A; TW201827608A; JP6816777B2; TWI663258B

Abstract

転炉の下方に設置した排滓鍋へ炉口からスラグを排出する際に、Ｓを２０～５５質量％含有する硫化鉱物を、スラグの排出速度に対応してスラグ中Ｓ濃度が０．１～０．４質量％となる投入速度で、前記スラグの排出開始直後から排滓鍋へ投入する、スラグのフォーミング抑制方法である。転炉に溶銑を装入して脱珪・脱燐吹錬又は脱珪吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、引き続いて吹錬を行う転炉精錬方法において、スラグ排出時のフォーミング抑制方法として好適に用いることができる。

Description

スラグのフォーミング抑制方法および転炉精錬方法

　本発明はスラグのフォーミング（泡立ち）抑制方法および転炉精錬方法に関する。

　鉄鋼製造プロセスにおいて高炉などで製造された溶銑はＣ濃度が４～５質量％、Ｐ濃度が０．１質量％程度と高く、そのまま凝固させて銑鉄としたのでは加工性や靱性が低いために鉄鋼製品として用いることが困難である。したがって精錬プロセスにおいて脱燐・脱炭処理を行うとともに各種成分を調整して要求品質を満たす鋼を製造している。この脱燐・脱炭処理では酸素ガスやＦｅＯを含むスラグにより溶鉄中のＣ、Ｐを酸化除去するが、高炉溶銑に含まれるＳｉがＰよりも酸化されやすいために、実質的には脱珪・脱燐・脱炭反応が並行して進行する。

　現在、精錬の予備処理プロセスは生産性と反応効率が良好な転炉方式が主流である。その操業方法としては、高炉溶銑を転炉に装入して脱珪・脱燐吹錬を行った後、吹錬を一旦停止して転炉を傾動させ、脱燐スラグの一部を炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱炭吹錬を行う方法（以降、連続処理方式と表記）が非特許文献１において開示されている。また別の操業方法としては、高炉溶銑を転炉に装入して脱珪吹錬を行った後、吹錬を一旦停止して転炉を傾動させ、脱珪スラグの一部を炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱燐吹錬を行い、さらに脱燐吹錬後は転炉から溶銑を一旦排出して脱燐スラグと分離し、該溶銑のみを別の転炉に再度装入して脱炭吹錬を行う方法（以降、分離処理方式と表記）が特許文献１で開示されている。前者は１基の転炉を用いる操業形態であって、炉口からのスラグ排出を脱珪・脱燐吹錬と脱炭吹錬の中間で行う方式である。後者は２基以上の転炉を用いる操業形態であって、少なくとも１基の転炉を脱珪・脱燐吹錬に使用し、該転炉において炉口からのスラグ排出を脱珪吹錬と脱燐吹錬の中間で行う方式である。両者ともに、炉口からスラグを効率的に排出するために、吹錬中に発生するスラグのフォーミング（泡立ち）現象を利用してスラグの体積を増加させる点が共通している。

　スラグのフォーミングは、内部からのガス発生速度が表面からのガス散逸速度を上回ると発生する。転炉スラグのフォーミングは、吹錬中に溶銑中のＣと酸素ガスあるいはスラグ中のＦｅＯが反応してＣＯ気泡が多数発生し、スラグ中に滞留することで発生する。連続処理方式、分離処理方式のいずれもこのフォーミングしたスラグを炉口から排出し、転炉下方に設置した排滓鍋へ収容する。排滓鍋へのスラグ排出量が増加するほど、炉内に残留するＳｉＯ₂やＰ₂Ｏ₅を少なくすることができ、生石灰など精錬材の使用量を低減することができる。したがって短時間で多量のスラグを排出することが望ましいが、排滓鍋へ排出された後もスラグはフォーミングするため、排滓鍋から溢れてしまうと周辺設備を焼損して復旧に多大な時間と労力を必要とする。スラグ排出速度を下げる、あるいはスラグ排出を一時中断するといった方法により溢れを回避することは可能であるが、これは生産性を低下させるため、スラグのフォーミングを抑制する物質が排滓鍋へ投入される。

　フォーミングやスロッピングに伴う精錬容器からのスラグ溢れは、排滓鍋に限らず混銑車や溶銑鍋、転炉などでも生産性を阻害する事象である。このため、これまでに様々なフォーミング抑制方法が試みられてきた。従来のフォーミング抑制方法は大きく２つに分類できる。まず１つは気泡の発生を抑制する方法であり、例えば特許文献２では生ドロマイトのような炭酸塩を投入し、熱分解する際の吸熱によりＣＯガスの発生を抑制するフォーミング防止剤が開示されている。もう１つはスラグ内に滞留した気泡を破壊（破泡）する方法であり、例えば特許文献３ではパルプ廃滓を主体としたフォーミング鎮静剤が開示されている。このフォーミング鎮静剤はスラグ内で燃焼や熱分解の反応により急速にガスを発生し、その体積膨張エネルギーにより破泡してスラグを収縮させる。さらに特許文献４ではＡｌとＳを含有するフォーミング抑制剤が開示されている。これは、スラグ中のＦｅＯをＡｌで還元し気泡の発生を抑制するとともに、Ｓによりスラグ－メタル間の界面張力を低減して破泡を促進することを狙いとしている。

　Ｓがスラグのフォーミング現象に及ぼす影響については非特許文献２においても開示されており、Ｓ濃度が高くなるとＣＯ気泡の発生速度が低下し、かつ気泡径が増大して破泡しやすくなるとされている。

特開２０１３－１６７０１５号公報特開２００３－２１３３１４号公報特開昭５４－３２１１６号公報特開２０００－３２８１２２号公報

鉄と鋼、第８７年（２００１）第１号、第２１～２８頁鉄と鋼、第７８年（１９９２）第１１号、第１６８２～１６８９頁

　前記した連続処理方式や分離処理方式では、スラグが転炉の炉口から連続的に排出され、落下位置で激しく撹拌されるため、スラグ中に懸濁している銑鉄粒のＣとスラグのＦｅＯが反応して多量のＣＯ気泡が継続的に発生し、排滓鍋の中でも急速にフォーミングする。排滓鍋の容積は転炉よりも大幅に小さいのが通例であるから、多量のスラグを転炉から短時間で排滓鍋へ排出するには、フォーミングを効率的に抑制することが重要である。

　この課題に対し、特許文献２～３の方法はガス発生速度抑制あるいはガス散逸速度向上の片方のみの機構によりフォーミングを抑制する技術であるため、中間排滓のように排滓鍋へ連続的に排出されて激しくフォーミングするスラグに対して十分な効果を得ることが難しい。特許文献４の方法は、スラグ量に応じて適切な量のフォーミング抑制剤を投入する必要があるが、両者の関係が明らかではないため、スラグ量に対してフォーミング抑制材の投入量が過小な場合はフォーミング抑制効果が得られない恐れがある。特に、転炉の炉口からスラグを連続的に排出するプロセスにおいては、排滓鍋内のスラグ量が時間とともに変化するため、排出したスラグ量に対応した量のフォーミング抑制剤を投入しなければ、効果を得ることが難しい。

　本発明はこのような問題を鑑みてなされたもので、フォーミングしたスラグを炉口から連続的に排滓鍋へ排出するプロセスにおいて、排滓鍋内のスラグフォーミングを効率的に抑制する方法、およびその方法を用いた転炉精錬方法を提供することを目的とする。

　前記目的に沿う本発明に係るスラグのフォーミング抑制方法は、以下の通りである。
（１）転炉の下方に設置した排滓鍋へ前記転炉の炉口からスラグを排出する際に、Ｓを２０～５５質量％含有する硫化鉱物を、前記スラグの排出開始直後から式（１）の範囲を満たす速度で前記排滓鍋へ投入することを特徴とする、スラグのフォーミング抑制方法。

Ｖ_slag：スラグの排出速度（ｋｇ／分）
Ｖ_ore：硫化鉱物の投入速度（ｋｇ／分）
(％Ｓ)_ore：投入する硫化鉱物のＳ濃度（質量％）

（２）前記硫化鉱物の粒度は、粒径３～２０ｍｍが８０質量％以上であることを特徴とする、本発明のスラグのフォーミング抑制方法。

　また、本発明に係る転炉精錬方法は、以下の通りである。

（３）１基の転炉に溶銑を装入して脱珪・脱燐吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱炭吹錬を行う精錬方法において、脱燐吹錬後のスラグ排出時に本発明のフォーミング抑制方法を用いることを特徴とした転炉精錬方法。

（４）２基以上の転炉の少なくとも１基の転炉に溶銑を装入して脱珪吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱燐吹錬を行う精錬方法において、脱珪吹錬後のスラグ排出時に本発明のフォーミング抑制方法を用いることを特徴とした転炉精錬方法。

　本発明によれば、高濃度のＳを含有する鉱物を、転炉からのスラグ排出速度に対応した適切な速度で投入することで効率的にフォーミングを抑制でき、排滓鍋からのスラグ溢れを起こすことなく多量のスラグを排出できる。

小型炉実験におけるスラグ高さの経時変化を示す図スラグのＳ濃度と最大フォーミング高さの関係を示す図

　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。転炉における脱燐吹錬では、高速で酸素ジェットを溶銑表面に吹き付けることで溶銑中のＰを酸化し、スラグへ移行させてＰ₂Ｏ₅として除去している。これと並行して、溶銑中のＳｉも酸化され、スラグへ移行させてＳｉＯ₂として除去している。また、溶銑中のＣは酸素ガスあるいはスラグ中のＦｅＯと反応してＣＯ気泡を発生し、その一部がスラグ内に滞留することでフォーミングが起こる。

　スラグが適度にフォーミングした後、転炉の下方に設置した排滓鍋へ炉口からスラグを排出するが、排滓鍋の中でもフォーミングが発生する。これは、吹錬中に溶銑の一部が酸素ジェットにより引きちぎられてスラグ中に粒鉄として懸濁しており、この粒鉄中に含まれる炭素（Ｃ）が排滓鍋内で式（２）の反応によりＣＯ気泡を発生するためである。
　　　Ｃ＋ＦｅＯ＝ＣＯ（ｇ）＋Ｆｅ　　　　　　（２）

　排滓鍋内では落下してきたスラグの運動エネルギーにより強い攪拌が起こり、ＣＯ気泡が多量に発生してスラグが激しくフォーミングする。そのためフォーミング抑制効果のある物質を投入し、スラグの溢れを防止する必要がある。

　発明者らは、非特許文献２においてＳがフォーミング抑制効果を有するとされていることに着目し、前記した連続処理方式や分離処理方式の炉口排出スラグを想定した組成および温度の条件において、スラグのＳ濃度がフォーミング抑制効果に及ぼす影響を小型炉実験により検証した。

　すなわち、鉄坩堝内でスラグ１００ｇを１３５０℃において溶解し、硫化鉄を加えてＳ濃度を調整した。このスラグに銑鉄を上方より投入し、一定の時間間隔で鉄棒をスラグに浸漬した。そして鉄棒のスラグ付着高さの経時変化を測定し、式（３）により最大フォーミング高さを算出してフォーミング抑制効果を評価した。
　　　（最大フォーミング高さ）＝Ｈ_max－Ｈ₀　　　　　　（３）
Ｈ₀：銑鉄投入前のスラグ高さ（ｍｍ）
Ｈ_max：銑鉄投入後の最大スラグ高さ（ｍｍ）

　スラグ付着高さの経時変化を図１に示す。硫化鉄なし（Ｓ＝０．００１％）の場合はスラグが大きくフォーミングしたが、硫化鉄を加えてスラグＳ濃度を上げるとフォーミングしにくくなった。スラグのＳ濃度と最大フォーミング高さの関係として図２に示す。Ｓ濃度が高くなるほど最大フォーミング高さは低下した。これは、ＳによりＣＯ気泡の発生速度低下と気泡径の粗大化（破泡促進）が起こったためと推定される。図２の結果から、スラグＳ濃度が０．１質量％以上であればフォーミングを大幅に抑制できることが分かった。

　本発明では、Ｓ源として硫化物の鉱石（硫化鉱物）を用いるのが良い。その理由は、Ｓ品位が高いために少ない投入量でも効果を期待できること、密度が大きいためにそのまま投入してもスラグ内に十分侵入できること、有機物を含まないために熱分解に伴う黒煙の発生がないこと、といった利点があるからである。特に、黄鉄鉱や磁硫鉄鉱、閃マンガン鉱は、Ｓ以外に含まれる元素の大半がＦｅやＭｎのようなスラグの構成元素であり、不可避的不純物として含まれる可能性のあるＣａＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯもスラグの構成成分であるため、スラグへ投入しても重金属溶出などの環境汚染を引き起こすリスクは極めて低い。

　次に、硫化鉱物の好適な組成範囲について説明する。硫化鉱物中に含まれるＳをスラグ中に迅速に溶解させるには、スラグのＳ濃度と硫化鉱物のＳ濃度の差が大きいほど、即ち、硫化鉱物のＳ濃度が高い方が好ましい。この観点から、硫化鉱物のＳ濃度は２０質量％を下限とする。２０質量％未満では硫化鉱物に含まれるＳがスラグへ迅速に溶解しにくく、フォーミング抑制効果が小さくなる。一方、Ｓ濃度が５５質量％超になると単体のＳが硫化鉱物中に存在するようになる。単体のＳは沸点が低く、容易に蒸発してしまうためスラグ中には溶解しにくい。また蒸発したＳは空気中の水分と反応して有毒なＨ₂Ｓを発生する恐れもあり、作業環境面でも好ましくない。したがって、本発明では硫化鉱物のＳ濃度を２０～５５質量％とする。

　硫化鉱物に含まれる不可避的不純物であるＣａＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯの合計濃度は３０質量％以下であることが好ましい。これらが高い硫化鉱物はＳ濃度が相対的に低く、フォーミング抑制効果が小さくなりやすいためである。特にＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃はスラグの粘度を高める作用を有し、ＭｇＯはスラグの融点を高める作用を有するため、フォーミングしたスラグ表面からのガスの散逸を阻害する恐れもある。したがって、硫化鉱物に含まれるこれらの成分の合計濃度は３０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以下である。

　硫化鉱物に含まれる水分は１０質量％以下が好ましい。水分が高いと投入ホッパー内で固着して棚吊りが起きやすくなり、後述する好適な投入速度で硫化鉱物を投入しにくくなるためである。

　複数の硫化鉱物を混合する場合は、それぞれの硫化鉱物の組成を加重平均した組成が本発明の好適な範囲内にあれば良い。

　次に、硫化鉱物の粒度は、粒径が３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の粒子が８０質量％以上であることが好ましい。これは、粒度が過剰に細かいと投入ホッパー内での棚吊りが起こりやすくなったり粉塵として舞い上がり作業環境を悪化させたりしやすくなるためである。また、２０ｍｍ超の粒子はスラグへ迅速に溶解しにくく、フォーミング抑制効果が小さくなりやすいためである。

　次に、硫化鉱物の好適な投入方法について説明する。本発明においては、排滓鍋に排出されたスラグのＳ濃度をフォーミング抑制効果のある範囲に制御することが重要である。図２に示した小型炉実験の結果から、スラグのＳ濃度の目標範囲は０．１～０．４質量％である。０．１質量％未満ではフォーミング抑制効果が十分ではなく、スラグ溢れの防止が難しくなる。一方、０．４質量％超ではフォーミング抑制効果が飽和するため、必要量以上に硫化鉱物を投入することになり、排滓後のスラグのＳ濃度が高くなる。このため、散水処理あるいは水没処理により冷却する際に有害なＨ₂Ｓガスが発生する恐れがある。

　上記のように、排滓中は、スラグ中のＳ濃度が、目標範囲よりも高すぎると冷却の際にＨ₂Ｓガスが生成しやすくなり、スラグ中のＳ濃度が、低すぎてもフォーミングが抑制できない。そのため、排滓中は、排滓されるスラグの量に対し、なるべく、Ｓ濃度が目標範囲から外れるべきではない。排滓中に、Ｓ濃度が目標範囲から外れないようにするためには、スラグの排出速度に応じて、硫化鉱物の投入速度を調整して添加するＳの量を制御する必要がある。すなわち、スラグのＳ濃度を前記範囲に制御するため、硫化鉱物はスラグ排出速度に対応した速度で投入する必要がある。仮に、スラグの排出速度に対応して硫化鉱物の投入速度を調整しないと、排滓中のある時点において、スラグ中のＳ濃度が不足となり、フォーミングを抑制できない。スラグの排出速度は、排滓鍋を設置する台車にロードセルを取り付けるなどの方法によりスラグ重量の時間変化を測定すれば求めることができる。硫化鉱物の投入速度は式（４）で表される。

　硫化鉱物は、排滓流の落下位置近傍へ投入することがより好ましい。この位置ではスラグが激しく撹拌されるため、硫化鉱物に含まれるＳをより迅速にスラグへ溶解させることができ、フォーミングを効率的に抑制しやすくなる。

　硫化鉱物は、所定量を排滓開始前に排滓鍋内へ投入し、排滓開始後は排出スラグ量を実測してスラグ中のＳ濃度を推定し、その推定Ｓ濃度が０．１質量％以上となるように硫化鉱物を追加投入しても良い。この場合はスラグ中のＳ濃度が一時的に０．４質量％を超えることが起こりうるが、排滓終了時点で０．４質量％以下であれば前記したようなＨ₂Ｓガスの発生は起こりにくい。

　いずれの投入方法においても、排滓終了まで投入を継続する必要はなく、排滓鍋内のスラグのフォーミング状況を見てスラグ溢れが起こらないと予想できる場合は途中で中断しても良い。しかしながら、排滓終了直前は、排滓鍋中のスラグの高さが高くなっているので、フォーミングが起こるとスラグ溢れが起こりやすい。そのため、排滓終了まで、硫化鉱物を投入し、スラグ中のＳ濃度を目標値内になるよう制御することが好ましい。

　本発明では、袋などの容器に入れて硫化鉱物を断続的に投入しても良いが、この場合は投入量の合計を投入開始から投入終了までの経過時間で除した平均投入速度が上記式（４）の範囲内となれば良い。

　以上の方法を実施することにより、転炉の炉口からスラグを排出する際の排滓鍋内におけるスラグのフォーミングを抑制でき、スラグ溢れを起こすことなく多量のスラグを転炉から排出できる。

　本発明は、転炉へ溶銑を装入して吹錬を行い、吹錬を一旦中断して炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させて炉体下方に設置した排滓鍋にスラグを排出する転炉精錬方法に用いることができる。具体的には、１基の転炉に溶銑を装入して脱珪・脱燐吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱炭吹錬を行う転炉吹錬方法である。また他の転炉吹錬方法としては、２基以上の転炉の少なくとも１基の転炉において脱珪吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱燐吹錬を行う転炉吹錬方法である。これらはフォーミング現象を利用して炉口からスラグを排出するという形態は同様であるから、本発明を用いることでその効果を享受できる。

　前記した精錬方法以外においても、ある精錬容器から別の精錬容器へスラグが排出・流出する段階でフォーミングの抑制が必要な場合は、本発明を用いることでスラグの溢れを抑制できる。

　以下に表１～３を基にして本発明の実施例を具体的に説明する。内容積３００ｍ³の転炉へ４００ｔの溶銑を装入して吹錬を行い、吹錬を一旦中断して炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させ、炉体下方に設置した排滓鍋（内容積：５０ｍ³）に３分間排出した。硫化鉱物をシュートから連続的に投入した。排滓中は排滓鍋内の様子を目視で観察した。スラグが溢れそうになった場合は転炉の傾動を一旦停止して排滓を中断し、フォーミングの成長が停滞してスラグが溢れなければ再び転炉を傾動して排滓を再開した。排滓時間は、排滓を中断している時間も含んで３分間とした。表１～３において、本発明範囲から外れる数値に下線を付し、本発明範囲であるが好適範囲からは外れる数値を太線としている。

　排滓鍋を設置する移動台車に取り付けた秤量機で重量変化を測定し、排出したスラグの重量（ｗ_slag）を算出した。炉内スラグの重量（Ｗ_slag）は、生石灰などの投入した精錬材の重量と、採取したスラグの成分値から物質収支を計算して求めた。式（５）の排滓率（％）によりフォーミング抑制効果の有無を評価した。フォーミング抑制効果が優れるほど、フォーミングによる排滓中断がなくなるため、排滓率が高い値となる。

ｗ_slag：排出したスラグの重量（ｔ）
Ｗ_slag：炉内スラグの重量（ｔ）

　排滓率は、排滓鍋でのスラグのフォーミングの他、転炉の内容積や排滓鍋の内容積、溶銑量等の影響を受ける。本実施例の条件では、表２に結果を示す連続処理方式で排滓率５０％以上を、表３に結果を示す分離処理方式で排滓率４０％以上を良好な排滓率とする。

　排滓中はスラグ溢れの有無を目視で判定し、排滓終了後にスラグ面の上方１ｍにおいて空気をサンプリングし、硫化水素の濃度を分析した。排滓鍋はスラグ処理場へ搬送して反転し、散水してスラグを冷却した。冷却中にスラグ面の上方１ｍにおいて空気をサンプリングし、硫化水素の濃度を分析した。

　本実施例における硫化鉱物の成分組成を表１に示す。Ａ１～Ａ２は黄鉄鉱、Ｂ１は硫化マンガン鉱であり、組成は本発明の範囲内である。Ｃ１～Ｃ２は比較例であり、下線を示した項目が請求項記載の範囲外である。Ｃ２については試験的にＳ濃度を高めるため、黄鉄鉱と高純度硫黄の混合物とした。

　排出したスラグの重量（ｗ_slag）と排滓経過時間とからスラグの排出速度（Ｖ_slag）を算出し、硫化鉱物投入量合計と排滓経過時間とから硫化鉱物の投入速度（Ｖ_ore）を算出した。硫化鉱物は排滓を中断している間も投入を継続した。

　表２に連続処理方式の脱珪・脱燐吹錬後の排滓における実施例を示す。表中の下線は、本発明の範囲外となる部分を表す。また「比率」は式（６）より求められる数値であり、投入した硫化鉱物が含有するＳがスラグ中へ均一に全て溶解した場合のスラグのＳ濃度に相当する。この値が０．１～０．４であれば前記式（１）を満たしており、投入速度は本発明の範囲内である。

Ｖ_slag：スラグの排出速度（ｋｇ／分）
Ｖ_ore：硫化鉱物の投入速度（ｋｇ／分）

　なお、スラグ組成は塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）が１．０～１．２、酸化鉄濃度が２０～３０質量％であり、温度は１３００～１３５０℃であった。

　表２の実施例１～７は発明例であり、いずれも硫化鉱物の投入方法が本発明の範囲内であったため、スラグを排滓鍋から溢れさせることなく排滓でき、排滓率は５６％以上になった。また発生Ｈ₂Ｓ濃度は排滓中、スラグ冷却中のいずれも１ｐｐｍ以下であった。なお、実施例６では３ｍｍ未満の質量割合が実施例１よりも多かったため、投入時に一部が舞い上がって排滓鍋に入らず、排滓率が実施例１よりも低くなった。また、実施例７では２０ｍｍ以上の質量割合が実施例１よりも多かったため、スラグへの溶解が遅くなり、排滓率が実施例１よりも低くなった。

　実施例８～１２は比較例である。実施例８では硫化鉱物を投入しなかったため排滓鍋からスラグが溢れ、排滓率は２０％にとどまった。実施例９では硫化鉱物のＳ濃度が本発明の範囲より過小であったためフォーミング抑制効果が小さく、排滓を一時中断したため排滓率は３５％にとどまった。実施例１０では硫化鉱物のＳ濃度が本発明の範囲より過大であったためＳの蒸発が多くなり、排滓中にＨ₂Ｓが最大で１．３ｐｐｍ発生した。実施例１１では硫化鉱物の投入速度が本発明の範囲より過小であったため排滓を一時中断せざるを得ず、排滓率は３０％にとどまった。実施例１２では投入速度が本発明の範囲より過大であったためＳの蒸発が多くなり、冷却中にＨ₂Ｓが最大で１．２ｐｐｍ発生した。

　表３に分離処理方式における脱珪吹錬後の排滓における実施例を示す。スラグ組成は塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）が０．６～０．８、酸化鉄濃度が２０～３０質量％であり、温度は１３００～１３５０℃であった。

　実施例１３～１９は発明例であり、いずれも硫化鉱物の投入方法が本発明の範囲内であったため、スラグを排滓鍋から溢れさせることなく排滓でき、排滓率は４５％超になった。また発生Ｈ₂Ｓ濃度は排滓中、スラグ冷却中のいずれも１ｐｐｍ以下であった。なお、実施例１８は３ｍｍ未満の質量割合が実施例１よりも多かったため、投入時に一部が舞い上がって排滓鍋に入らず、排滓率が実施例１よりも低くなった。また、実施例１９では２０ｍｍ以上の質量割合が実施例１よりも多かったため、スラグへの溶解が遅くなり、排滓率が実施例１よりも低くなった。

　実施例２０～２４は比較例である。実施例２０では硫化鉱物を投入しなかったため排滓鍋からスラグが溢れ、排滓率は２０％にとどまった。実施例２１では硫化鉱物のＳ濃度が本発明の範囲より過小であったためフォーミング抑制効果が小さく、排滓を一時中断したため排滓率は３５％にとどまった。実施例２２では硫化鉱物のＳ濃度が本発明の範囲より過大であったためＳの蒸発が多くなり、排滓中にＨ₂Ｓが最大で１．２ｐｐｍ発生した。実施例２３では硫化鉱物の投入速度が本発明の範囲より過小であったため排滓を一時中断せざるを得ず、排滓率は２８％にとどまった。実施例２４では投入速度が本発明の範囲より過大であったためＳの蒸発が多くなり、冷却中にＨ₂Ｓが最大で１．１ｐｐｍ発生した。

Claims

　転炉の下方に設置された排滓鍋へ前記転炉の炉口からスラグを排出する際に、Ｓを２０～５５質量％含有する硫化鉱物を、前記スラグの排出開始直後から式（１）の範囲を満たす速度で前記排滓鍋に投入することを特徴とする、スラグのフォーミング抑制方法。

Ｖ_slag：スラグの排出速度（ｋｇ／分）
Ｖ_ore：硫化鉱物の投入速度（ｋｇ／分）
(％Ｓ)_ore：投入する硫化鉱物のＳ濃度（質量％）
　前記硫化鉱物の粒度は、粒径３ｍｍ～２０ｍｍが８０質量％以上であることを特徴とする、請求項１に記載のスラグのフォーミング抑制方法。
　１基の転炉に溶銑を装入して脱珪・脱燐吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱炭吹錬を行う精錬方法において、脱燐吹錬後のスラグ排出時に請求項１または請求項２に記載のフォーミング抑制方法を用いることを特徴とした転炉精錬方法。
　２基以上の転炉の少なくとも１基の転炉に溶銑を装入して脱珪吹錬を行った後、炉内に溶銑を残したまま転炉を傾動させてスラグを炉口から排出し、転炉を垂直に戻した後に引き続いて脱燐吹錬を行う精錬方法において、脱珪吹錬後のスラグ排出時に請求項１または請求項２に記載のフォーミング抑制方法を用いることを特徴とした転炉精錬方法。