JPH01165710A - 溶銑の脱硫方法 - Google Patents

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 本発明は、溶銑中の溶存硫黄を、効率良く、かつ経済的
に除去する方法に関するものである。

従来の技術 最近の鋼の高純度化の要求に対し、溶銑段階での脱珪、
脱りん、脱硫の技術が実用化されている。一般に、脱珪
、および脱りんは、　にａＯ等の塩基性酸化物と、気体
酸素、または、鉄鉱石等の固体酸素源を添加して、珪素
、りんを耐化除去する方法が採られている。

一方、脱硫反応は還元雰囲気において進行し易く、生石
灰を蛍石等の造滓剤と同時に添加することが行われてい
るが、１３００〜１５００℃の溶銑処理の場合、生石灰
の滓化を促進することが必要であり、脱硫効率を上げる
ためには、強攪拌を行う、蛍石の添加敬を増す必要があ
った。

他の方法として、例えば、特開昭５３−８８８１３号公
報、特開昭５３−８８８１４号公報中に見られる如く、
ＣａＣ７等の強還元性精錬剤が使用されいる。脱硫を行
うためにソーダ灰を添加する方法も採られているが、精
錬剤コストという問題があった。また、ソーダ灰を用い
る場合には、耐火物溶損縫増加によるコスト増加の問題
もあった。

一方、スラグからの気化脱硫反応を利用する方法として
は、特開昭５４−５２８１１号公報に見られるように、
脱ｆ！後のスラグを回収し、スラグ中の硫黄を気化脱硫
反応により除去した後に、再び脱硫に利用する方法があ
るが、この方法では、スラグの脱硫を行うための設備が
必要になり、過大な精錬設備を必要とするという問題が
あった。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、これらの点に鑑み、精錬コストの大幅な
削減を目的に、生石灰を用い、脱硫を行うにあたり、少
ないスラグ量で、脱硫効率を向上させる手段として、ス
ラグからの気化脱硫反応を用いる方法を発明した。

その要旨とするところは、生石灰、および、蛍石、塩化
カルシウム等の滓化促進剤を適量添加したのち、酸素ポ
テンシャルを、酸素ガスと窒素ガスの混合ガスを用いる
場合には、Ｐｏ２を０．２〜０．８気圧の範囲に制御し
たガスをスラグ面に吹き付けて、気化脱硫反応を促進す
るとともに、スラグ−溶銑界面においても脱硫を行うこ
とにより、少量のスラグで効率的に溶銑の脱硫処理を行
う方法である。

吹きつけガスの酸素ポテンシャルをコントロールするた
めには、酸素等の酸化生ガスを例えば、窒素等のガスに
より希釈しても良いし、ＣＯとＣｏ２の混合ガスを用い
ても良いし、雰囲気を減圧下においても良い。

一般に、ＣａＯを用いたスラグ−溶銑量反応における脱
硫反応は、以下に示す反応によって進行する。

Ｃ＋　（Ｃａｂ）　　＋Ｓ　＋（ＣａＳ）　　＋ＣＯ＊
　＊　ｅ　（１）ここに、ｑ　：溶銑中の炭素 （Ｃａｂ）　　ニスラグ中の酸化カルシウムＣＯ：ガス
中の一酸化炭素 ミニ溶銑中のｉ！黄 （Ｇａｓ）　　ニスラグ中の硫化カルシウムを表す。

（１）式の反応は、スラグ−溶銑間の酸素ポテンシャル
Ｐｏ２が低い程進行し易い。

しかし、一般に、酸化脱珪、脱りん反応を起こす場合に
は、スラグ−溶銑界面の酸素ポテンシャルＰｏ２は１０
−１２〜１（１−１４気圧程度であり、この場合には、
（１）式の反応は余り進行せず、低珪素濃度、低りん濃
度で、かつ、低硫黄濃度の溶銑を得る場合においては、
脱珪・脱りんと同時に脱硫を行う場合には、フラックス
コストの高いソーダ灰を使用する。または、脱珪会脱り
んと脱硫精錬を更に分割する方法がとられていた。

ここで、本発明者らは、ガス−スラグ間における気化反
応に注目し、電気炉を用いた小規模実験を行ったところ
、吹きつけガス中の酸素ポテンシャルを適性化すること
により、（２）式で示される硫黄′勇気化反応が起こる
ことを見出した。

（ＣａＳ）　＋３４（ｘ＋１）０２−（ＣａＯ）　＋ｓ
ｏ×ｅ　＠　＠　（２）ココニ、（ＣａＳ）　　ニスラ
グ中の硫化カルシウム（Ｃａｂ）　　ニスラグ中の酸化
カルシウム　・０２：酸素ガス ＳＯＸ：ガス中の硫黄酸化物 を表す。

（２）式の反応を促進するには、ガス−スラグ間の酸素
ポテンシャルが高い程進行するため、吹きつけガス中の
酸素ポテンシャルを高めるのが良いが、一方（１）式の
反応は進行しないため、まず。

精錬フラックスを添加して、溶銑中の＄がスラグに移行
する（１）式の反応を行わせ、引き続き、（２）式の反
応を促進するために酸化性ガスを吹きつけることを考え
た。

その実験結果の例を第１図に示す０本実験においては、
スラグ量は、単位溶銑量あたり、１０ｋｇ／ｌ−ｐであ
った。また、溶銑量は、４００ｇであった。フラックス
の初期組成は、表１に示すものを使用した。温度は、１
４００℃であった。この場合、始めは、吹きつけガスを
Ａｒとし、吹きつけガス中の酸素濃度を漸次増加させる
ことにより、復硫を起こすことなく脱珪および、脱りん
を進行させることが出来ることが確認された。

末法においては、スラグ−溶銑界面における酸素ポテン
シャルに比べ、ガス−スラグ界面における酸素ポテンシ
ャルが高く保たれ、スラグ−溶銑界面においては、（１
）式の反応が進行し、一方ガスースラグ間界面において
は、（２）式の反応が進行するため、脱珪・脱りんと同
時に脱硫も進行させることができる。また、吹きつけガ
スの酸素ポテンシャルを漸次増加することにより、精錬
初期には（ｉ）溶銑からスラグへの脱硫反応が主体に起
こり、中期以降は（＋１）スラグからガス中への脱硫反
応が主体に起こり、全体として、脱珪・脱りんと同時に
脱硫反応も促進できる。

本発明を実施するに当たっては、従来設備の大幅な改造
、および新たに大きな設備を設置することなく、例えば
、転炉、あるいは、溶銑鍋等を利用し、単にガス吹きつ
け設備を設置、あるいは改造すれば良い、従って、安価
かつ容易に高純度溶鉄を製造出来るという利点をかある
。また、温度降下等、操業上好ましくない不利を伴うこ
となく高純度溶銑を溶製可能にする。

また、末法は、第２図に示すように、転炉３の上吹きラ
ンス４に不活性ガスの流路５、および。

ガス供給源６を設置すれば実施可能である。ここに、ｌ
は溶銑、２は精錬剤である。

また、第３図に示すように、溶銑鍋８を利用する場合も
、ガスを吹きつけるランス４に不活性ガスの流路５、お
よび、ガス供給源６を設置すれば実施可能である。更に
、第４図に示すように、トーピードカー９を利用するこ
とも可能である。

また、酸化性ガスは、酸素７と不活性ガス５の混合ガス
を用いてもよいし、ＣＯ２，Ｈ，等とＣＯガスの混合ガ
スを使用しても良い。

実施例 次に、末法を表２に実施例をあげ、従来法と比較しつつ
説明する。

実施例１は、溶銑ｔｓｏｔを転炉において精錬する試験
を行った結果を示す、この場合、精錬初期に生石灰、蛍
石より成る精錬フラー２クスを添加した後、酸素ガスを
５０％含む窒素ガスを吹きつけ、１０分経過後、ガス中
の酸素濃度を５０％として、２０分で精錬を終了した。

この結果、硫黄濃度０．００４％の低値溶銑が溶製でき
た。

実施例２は、溶銑１６０ｔを転炉において精錬する試験
を行った結果を示す。この場合、精錬初期に、精錬フラ
ックスを添加後、引き続き酸素２０％を含む窒素ガスを
吹きつけ開始し、２０分間の精錬時間の最後には、吹き
つけガス中の酸素濃度が８０％となるよう、漸次吹きつ
けガス中の酸素濃度を増加させた場合である。この結果
、硫黄濃度０．００３％の低値溶銑が溶製できた。

実施例３は、末法をトーピードカーにて適用した例であ
る。トーピードカー内の溶銑２７０ｔに生石灰、蛍石か
らな、る精錬フラックスを添加し、上吹きランスより浴
面へ酸素ガスを含む窒素ガスを吹き付けた。酸素ガスの
混合比は、２０％から、８０％まで、連続的に調整した
。

比較例１は、従来性われてきた溶銑の脱硫方法にて精錬
した例を示す、脱硫速度は小さく、値数濃度の低い溶銑
を溶製することはできず、溶鋼段階における脱硫処理が
必要であった。

比較例２は、溶銑１６０ｔを転炉において精錬した場合
の例を示す、この場合には、精錬初期に生石灰、蛍石か
らなる精錬フラックスを添加した後、酸素ガスを吹きつ
け、精錬を行ったため、脱珪、脱りんは促進されたが、
精錬初期より、スラグ−溶銑界面の酸素ポテンシャルを
高める結果となるため、脱硫反応は殆ど進行しない。

（以下余白） 表１　　実験条件 発明の効果 本発明によれば、効率よく脱硫処理を行うことができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明を検証する実験結果の一例を示し、溶
銑成分の推移を示す図、第２図は、本発明を転炉を用い
た溶銑の精錬方法に適用する際の設備概要の例を示す立
面図、第３図は、本発明を溶銑鍋を用いた溶銑の精錬方
法に適用する際の設備概要の例を示す立面図、第４図は
、本発明をトーピードカーを用いた溶銑の精錬方法に適
用する場合の設ｆＩ概要を示す立面図である。 ｌ・・φ溶銑、２・・ｅ精錬フラックス、３・Φ・転炉
、４・・・ガス吹きつけランス、５ａ・・不活性ガス、
６・・・不活性ガスホルダー、７・・・酸素ガス、８・
・φ溶銑鍋、９・−・トーピードカー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶銑を精錬するにあたり、精錬剤を添加し、溶銑の脱硫
   を行い、平衡酸素分圧を０．２〜０．８気圧に制御した
   ガスをスラグ面に吹きつけ、更に脱硫処理を行う溶銑の
   脱硫方法。