JP2000212633A - 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法 - Google Patents
溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法Info
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Abstract
トがきわめて低くなる溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法
を提案する。 【解決手段】 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法を、転
炉精錬して得られた溶鋼に対して取鍋精錬による脱硫を
施すに当たり、出鋼時の転炉スラグにスラグ改質剤を添
加してスラグ組成を重量比でAl2O3≧30%、CaF2≧5%、1.
1≦CaO/Al2O3≦1.8、CaO/SiO2≧5.0に改質して脱硫を行
う。
Description
炉から出鋼された溶鋼を取鍋精錬によって脱硫する方法
に関する。
の悪影響があるので、転炉精錬後、溶鋼に対して脱硫処
理が施されることは公知であり、脱硫のためには一般に
脱硫剤を溶鋼と直接接触させて所期の値までSを低減さ
せる操作が行われる。例えば、特公昭58-2757号公報に
は、CaO/Al2O3で示される比が1〜4の範囲を満足すると
ともに、SiO2を15%以下に抑え、且つ、 CaF2(%) ≧ 4(CaO/Al2O3) - 6 20 ≧ CaF2(%) ≧ 0 で示す2つの条件を満足する様にCaF2含有量が定められ
てなる焼結型のフラックスを溶融金属に添加する精錬方
法が開示されている。
クスを使用する精錬方法も提案されており、この方法に
よれば比較的短時間で脱硫処理を完了することができる
など利点も多いが、精錬コストに占めるフラックスコス
トが高いという問題点があった。また、これらフラック
スの使用に当たっては出鋼中に流出した転炉スラグを除
滓し、その後に改めてフラックスを添加し加熱・滓化し
て脱硫処理を行っている。そのため除滓に伴う溶鋼の温
度低下および溶鋼の流出が避けられず、コスト的に不利
であった。
技術の問題点の解決を図ることを目的とし、短時間で脱
硫処理が完了し、かつ、脱硫コストがきわめて低くなる
溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法を提案することを目的
とする。
の解決のため、特に、スラグ中のAl2O3がCaOの融点を低
下させる中間化合物を生成する効果のある点に着目し、
その効果を利用して出鋼時流出する転炉スラグを改質す
れば極めて迅速かつ経済的に脱硫のできることを発見し
本発明を完成したものである。具体的には、溶鋼の取鍋
精錬における脱硫方法を、転炉精錬して得られた溶鋼に
対して取鍋精錬による脱硫を施すに当たり、出鋼時の転
炉スラグにスラグ改質剤を添加してスラグ組成を重量比
でAl2O3≧30%、CaF2≧5%、1.1≦CaO/Al2O3≦1.8、CaO/S
iO2≧5.0に改質して脱硫を行うこととするものである。
出鋼時にスラグ改質剤を添加するとともに、該スラグ改
質剤を出鋼時の転炉スラグとともに通電加熱して溶融す
ること、さらに、出鋼時の転炉スラグはP2O5≦1.5%であ
ることを好適とするものである。加えて、改質されたス
ラグはMgO≧9%であること、さらに、転炉精錬に用いる
溶銑は予備処理溶銑であることとすることを好適とす
る。なお、本発明においては、上記各発明においてスラ
グ組成を、 T.Fe+(MnO)≦1% となるようにスラグ還
元を行えばより脱硫の進行を図ることができる。
基づき具体的に説明する。本発明による脱硫は転炉で精
錬された溶鋼を取鍋精錬する際に行われ、しかも転炉ス
ラグを改質することによって行われる。転炉スラグは、
その組成がほぼ一定であり、これを利用することによ
り、安定した組成の改質スラグを安価に得ることができ
る。
あるいは上底吹きのいずれの方法をとっても良いが、取
鍋精錬におけるスラグからの復燐を防止するため、いわ
ゆる溶銑予備処理によって十分脱燐された溶銑を用いる
のがよい。そのためには出鋼時の転炉スラグ中のP2O5含
有量を1.5%以下とすれば、取鍋精錬の段階において0.00
4%を越えて復燐することを防止できる。具体的には、た
とえば、溶銑のP含有量を0.05%以下とした予備処理溶銑
を用いて転炉精錬を行うのが好ましい。
取鍋中へ流出するスラグは、少ない方が好ましい。しか
しながら、本発明は、転炉スラグを利用し、その改質を
図って取鍋精錬(脱硫)を行うものであるから、極端に
転炉スラグの流入を制限する必要はなく、出鋼栓、ある
いはスラグストッパーを用いる程度でよい。
にはスラグ改質剤を添加する。スラグ改質剤としてはス
ラグ組成を重量比でAl2O3≧30%、CaF2≧5%、1.1≦CaO/A
l2O3≦1.8、CaO/SiO2≧5.0に改質するものを用いる。Al
2O3≧30%とするのは、改質剤として添加される焼石灰な
どのCaOの融点をAl2O3との中間化合物の生成によって低
下させ、それによりCaOの滓化を迅速に行わせ、反応性
を高め、脱硫処理時間の短縮を図るためである。しか
し、Al2O3の添加量が多すぎるとスラグ脱硫能の指標で
あるCs(Sulfide Capacity) が低下しすぎるため、Al2O
3含有量は40%以下となるようにスラグ改質を行うのがよ
い。
ようにすることが重要である。これにより、上記Al2O3
と添加効果と相俟って、スラグの融点をさらに低下さ
せ、取鍋精錬中におけるスラグ改質剤の溶融が促進さ
れ、処理時間の短縮を図ることができるからである。し
かしながら、多量のCaF2は取鍋耐火物を損傷するので、
20%以下に制限することが好ましい。
与するためには、CaO/Al2O3に留意し、これを1.1以上、
1.8以下としなければならない。CaO/Al2O3が1.1未満で
はスラグ粘性が高くなりすぎ、一方、1.8を超えるとス
ラグ融点が高くなりすぎ、ともにスラグの反応性が害さ
れ、脱硫の十分な進行ができなくなるからである。な
お、CaO/SiO2比は5.0以上とし、脱硫能の維持を図る。
ためには、スラグ中のS濃度(S)と鋼中のS濃度〔S〕と
の比で定まる分配比(S)/〔S〕を高くする必要があ
り、そのためにはスラグ中にAl滓もしくは金属AlとAl2O
3の混合物等の還元剤を添加してスラグ組成を、(%T.F
e)+(%MnO)≦1% となるようにするのがよい。因み
に図1は上記(%T.Fe)+(%MnO)と(S)/〔S〕分配比
との関係図であるが、(%T.Fe)+(%MnO)が1%以下の
場合に上記分配比がほぼ100を越え、脱硫が極めて効果
的に進行することがわかる。
含有量を増大させており、そのため取鍋耐火物の溶損が
進行が速くなるおそれがある。かかる問題を解決するた
めには、改質されたスラグのMgO含有量を9%以上とする
のがよく、これによって取鍋耐火物の溶損が抑制でき
る。
のスラグ組成に改質できるものであれば、特に原料を問
うものではないが、利用しうる原料とその代表的な組成
例を示せば、CaO源として焼石灰(CaO:97.2%)、MgO源と
して軽焼ドロマイト(CaO:57.2%,MgO:38.7%)、Al2O3源
としてバンド頁岩(Al2O3:83.2%、SiO2:9.9%)、CaF2源と
して蛍石(CaF2:85%,SiO2:7%)、スラグ還元剤としてのA
l滓(金属Al:30%,Al2O3:25%)がある。
量に応じて配合割合、添加量を選択する。スラグ改質剤
の添加方法は特に制限されず、公知の種々の方法が採用
できる。たとえば、出鋼前に取鍋中に所定量の改質剤を
配置しておきその上に出鋼する置き注ぎ法、出鋼後取鍋
上に浮遊している転炉スラグ上に添加する方法などが自
由に選択できる。これらいずれの手段も転炉スラグの有
する熱エネルギーを改質剤の溶融に利用するものである
が、置き注ぎ法は改質剤の溶融を出鋼流により進行させ
ることができるので一層有利である。
よっても転炉スラグと混合し大部分が溶融し溶鋼上に浮
遊するが、なおその一部が未溶融の状態で転炉スラグ内
に残留することがある。かかる場合には、図2に示すよ
うに精錬取鍋1中に電極4を配置し、出鋼された転炉ス
ラグとスラグ改質剤との混合物3中に上記電極4を浸浸
・通電してこれらを加熱して改質剤の溶融促進を図るの
がよい。
いて、あるいはさらに溶融過程終了後、図3に示すよう
に、溶鋼2中にガス吹き込みランス5を挿入し、不活性
ガス等を吹き込んで改質スラグ6と溶鋼2とを反応さ
せ、脱硫を進行させる。この場合において、溶鋼2と改
質スラグ6との混合撹拌手段は例えば精錬取鍋1の底部
に設けたポーラスれんが7からガスを吹き込む手段に代
替してもよいことはもちろんである。
ことにより、急速な脱硫の進行を図ることができる。し
かしながら、脱硫の進行に伴い、転炉スラグ中のPが溶
鋼中に還元され、復燐するおそれがある。この危険を防
止するためには、転炉出鋼時の転炉スラグのP2O5含有量
を1.5%以下とするのがよい。また、上記条件を達成でき
るようにするため、転炉精錬に用いる溶銑は予備処理に
より脱燐された溶銑とするのがよい。これらの事項に留
意することにより、転炉スラグを用いながら、復燐の危
険を防止し、かつ効果的な脱硫を達成できる。
に説明する。
C:0.04%、Si:0.01%、Mn:0.10%、P:0.010%、S:0.0032%の
組成に精錬した後、必要な合金剤とともに精錬用取鍋中
に出鋼した。出鋼に伴い、重量比で、T.Fe:18%、CaO:45
%、SiO2:10%、Al2O3:2.0%、MnO:8.0%、P2O5:1.5%、MgO:
8.0%の組成を有する転炉スラグが約1300kg流出した。改
質剤の添加は置き注ぎ法により行った。すなわち、出鋼
に先立ち、精錬用取鍋底部に改質剤として焼石灰:1500
kg、軽焼ドロマイト:1000kg、バンド頁岩:1,000kg、
蛍石:500kgを順次原料ホッパーからスラグ上に切り出
して投入しておき、該改質剤の上に溶鋼を注入した。
出鋼後、スラグ中に電極を浸漬し、通電により未溶融の
改質剤をスラグとともに溶融・加熱した。さらに、上記
溶融処理とともにガス吹き込みランスにより不活性ガス
を吹き込んで撹拌し脱硫の進行を図った。
スラグ溶融部分の組成変化を示す。表1に示されている
ように、出鋼直後(処理開始前)においては、スラグ改
質剤の一部が未溶融であったが、通電加熱開始後3分経
過後にはほぼ完全に改質剤が溶融し、CaOおよびMgOがあ
大幅に上昇した。さらに、通電処理開始後25分経過後に
はスラグ改質剤が完全に溶融し十分な脱硫能を有する改
質スラグが得られた。その結果、溶鋼組成は、C:0.07
%、Si:0.02%、Mn:1.30%、P:0.012%、S:0.0008%となり、
取鍋精錬のみで十分な脱硫(脱硫率:75%)が得られ、
かつ復燐の進行も0.002%に過ぎないことが確認された。
方法を多数の転炉精錬溶鋼に対して実施した。その結
果、脱硫反応の遅いAlキルド鋼で図4に示す脱硫成績が
得られた。すなわち、図4において斜線を施した範囲は
本発明に従う場合であって、出鋼直後のS値が50ppm程度
であったものが、本発明に従う処理開始後25分経過後に
は23ppm以下となり、さらに本発明による脱硫処理の終
了時においては12ppm以下が達成されていることが分か
る。これに対し従来方法による場合は、出鋼時S値が40p
pm程度のものを30ppm程度までしか脱硫できない場合も
認められた。
るスラグ改質剤を利用して、転炉スラグを改質すること
によって取鍋内脱硫を行うこととしたので、CaOの迅速
滓化を図ることができ、迅速で高効率の溶鋼脱硫を達成
することができた。また、転炉スラグそのものを脱硫剤
として再利用することができ、脱硫コストの低減をはか
ることができた。
配比との関係図である。
す概念図である。
す概念図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 転炉精錬して得られた溶鋼に対して取鍋
精錬による脱硫を施すに当たり、 出鋼時にスラグ改質剤を添加してスラグ組成を重量比で
Al2O3≧30%、CaF2≧5%、1.1≦CaO/Al2O3≦1.8、CaO/SiO
2≧5.0に改質して脱硫を行うことを特徴とする溶鋼の取
鍋精錬における脱硫方法。 - 【請求項2】 出鋼時にスラグ改質剤を添加するととも
に、該スラグ改質剤を出鋼時の転炉スラグともに通電加
熱して溶融することを特徴とする請求項1記載の溶鋼の
取鍋精錬における脱硫方法。 - 【請求項3】 出鋼時の転炉スラグはP2O5≦1.5%である
ことを特徴とする請求項1または2記載の溶鋼の取鍋精
錬における脱硫方法。 - 【請求項4】 改質されたスラグはMgO≧9%であること
を特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の
溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法。 - 【請求項5】 転炉精錬に用いる溶銑は予備処理により
脱燐された溶銑であることを特徴とする請求項1、2、
3のまたは4のいずれかに記載の溶鋼の取鍋精錬におけ
る脱硫方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1929699A JP2000212633A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1929699A JP2000212633A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000212633A true JP2000212633A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11995474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1929699A Pending JP2000212633A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2000212633A (ja) |
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