JPH03120307A - 製鋼方法 - 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〉 この発明は、少ない造滓剤（生石灰等）使用量でもって
品質の優れた鋼を安定して溶製するための製鋼方法に関
するものである。

〈従来技術とその課題〉 近年、各種鋼材に対する高度な品質要求と低価格要求に
対応するため、例えば低燐鋼をより一層低いコストで安
定溶製する手段等の開発に多大な努力が払われているが
、このような状況下において、本出願人は先に、全製鋼
工程を通じて造滓剤（生石灰等）の使用量を極力抑えつ
つ高能率脱燐が行えるところの、［溶銑の精錬に当って
、第１図に示した如く、上下両吹き機能を有した２基の
転炉形式の炉を使用し、かつその一方を脱燐炉１、他方
を脱炭炉２として５前記脱燐炉１内へ注入した溶銑３に
前記脱炭炉２で発生した転炉滓４を主成分とする精錬剤
４′（転炉滓は溶融状態又は固化状態の何れで用いても
良い）を添加すると共に、攪拌ガス吹込みノズル５を用
いた底吹きガス攪拌を行いつつランス６にて酸素ガスを
上吹きすることで所要溶銑温度を保ちなから溶銑脱燐を
行い、次いで得られた脱燐溶銑を脱炭炉２にて脱炭並び
に仕上脱燐することから成る“脱燐スラグ−メタルの向
流的２段階接触精錬を伴う製鋼方法”」　を提案しく特
開昭６２−２９０８１５号）、Ｐ含有量の低い高品質鋼
を少ない造滓剤使用量の下で安価に提供し得る道を開い
た。

ところが、その後の数多くの操業実績を通して、本発明
者等は、「前記“脱燐スラグ−メタルの向流的２段階接
触精錬を伴う製鋼法”を実施していると、時たま脱炭炉
精錬時の所望溶銑温度確保が困難となったり、或いは脱
燐炉精錬での脱燐不足が生じる場合がある」との事実を
認識するに至った。

そこで、本発明者は、上述した溶銑温度の確保や脱燐率
が不安定化する要因を取り除き、造滓剤使用量が少なく
てコ、スト的に極めて有利な“脱燐スラグ−メタルの向
流的２段階接触精錬を伴う製鋼法”の操業をより一層安
定化することを目的とした新たな研究を開始した。

く課題を解決するための手段〉 そして、上記目的を達成すべくなされた本発明者の研究
により、「脱炭炉精錬において時たま所望溶銑温度の確
保が困難となる原因は、脱燐炉精錬での上吹酸素強度が
大き過ぎて溶銑の脱炭量が増加するために脱炭炉側の熱
エネルギーが減少することにあり、一方、脱燐炉精錬に
おいて時たま脱燐不足が生じる原因は脱燐炉精錬での上
吹酸素強度が小さ過ぎてスラグ又は溶銑に供給すべき酸
素ポテンシャルが不足するためである」ことが明らかと
なったのである。

このようなことから、本発明者は、前記脱燐不良や溶銑
温度不足を安定して防止し得る脱燐炉精錬条件の存否を
究明すべく、更に数多くの実験を繰り返しながら研究を
重ねたところ、「“脱燐スラグ−メタルの向流的２段階
接触精錬を伴う製鋼法”において、特に脱燐炉精錬時の
上吹ランスからの酸素上吹きによる投入エネルギーを特
定範囲に調整すれば、脱燐炉精錬にて溶銑の脱炭を極力
抑えつつ十分な脱燐を行うことが可能となり、その結果
、［Ｐ］　レベルが所望の低い値でかつ十分な熱エネル
ギーを発揮し得る高［Ｃ］溶銑を安定して脱炭炉へ供給
できるようになる」との知見を得ることができた。

本発明は、上記知見等に基づいてなされたものであり、 「上下両吹き機能を有した２基の転炉形式の炉のうちの
一方を脱燐炉、他方を脱炭炉とし、前記脱燐炉内へ注入
した溶銑に脱炭炉で発生した転炉滓を主成分とする精錬
剤を添加して脱燐スラグ−メタルの向流的２段階接触精
錬を行う製鋼法において、脱燐炉精錬時に第２図で示さ
れる如き上部酸素ランスから溶銑浴表面へ投入する酸素
ガスの投入エネルギーを、式 ％式％（ で算出される溶銑容積当りの値にて　１５００〜２２０
０Ｗ／ｒｄに調整することにより溶銑中の炭素損失を抑
えると共に脱燐を安定化させ、安定した品質の低燐鋼を
安価にかつ操業性良く製造し得るようにした点」を特徴
としている。

ここで、脱燐炉へ添加する精錬剤は“脱炭炉で発生した
転炉滓を主成分としたもの”であるが、上記転炉滓以外
に酸化鉄や蛍石等を基本の副成分として配合するのが良
く、更に、これらの他に生石灰、ドロマイト或いは石灰
石等を付加的に配合しても良い。

また、炉底ノズルから吹き込む攪拌ガスとしてはＣＯ２
，Ａｒ、ＣＯ＋　Ｎｚ、Ｏｚ或いは空気等が使用できる
。

なお、本発明において、脱燐炉精錬時に上部酸素ランス
から溶銑浴表面へ投入する酸素ガスの投入エネルギーを
前記の如くに限定したのは、酸素上吹きによる溶銑容積
当りの投入エネルギーε、。

が１５００Ｗ／％を下回ると上吹酸素により支えられる
スラグ中の酸素ポテンシャルが不足して脱燐不良を招き
、一方、ε９．が２２００Ｗ／ｒｒｒを上回っても源側
物質移動律速で脱燐速度が規定されてしまうために更な
る脱燐率の向上が望めないばかりか、溶銑の脱炭量が増
して次の脱炭炉精錬時に熱エネルギー不足を引き起こす
からである。ただ、−層の操業安定性を望む場合には、
出来れば上記ε９．を１６００〜２１００Ｗ／ｎ（に調
整するのが好ましい。

続いて、本発明を実施例により更に具体的に説明する。

〈実施例〉 重量割合でＣＨ４，６％、　Ｓｔ　：　０．１０％、　
Ｍｎ　：　０．３３％、　　Ｐ　：０．１０５％、　　
Ｓ　：ｏ、ｏｏｓ％を含有量し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物から成る成分組成の溶銑（１３００℃）を脱燐
炉としての上下両吹き複合吹錬転炉に注銑し、これに同
様形式の脱炭炉で発生した転炉滓を冷却・凝固して３０
ｎ以下の粒径に破砕したもの２０　ｋｇ／Ｔ、同様粒径
の生石灰１４ｋｇパ並びに蛍石１０ｋｇ／Ｔから成る精
錬剤を添加して、ＣＯ□による底吹きガス攪拌と種々吹
込み強度での上吹きランスからの０□吹込みを行いなが
ら１２分間の脱燐処理を実施した。

この脱燐処理による溶銑の脱燐率と脱炭量とを調査し、
その結果をそれぞれ第３図及び第４図に示した。

まず、第３図は「溶銑脱燐率と上吹酸素強度との調査結
果」を示したグラフであるが、この第３からも前記ε９
．の値が１６００Ｗ／％を下回ると上吹酸素によって支
えられるスラグ中の酸素ポテンシャルが不足する傾向が
出始め、その値がεＶア＜１５００Ｗ／ｎ（の領域にな
るとこの傾向が著しくなって脱燐不良を招くようになる
ことが明らかである。一方、εＶア≧１６００Ｗ／ｒｒ
ｒの領域では源側物質移動律速で脱燐速度が規定されて
しまう結果となっており、従って上吹酸素強度はいたす
らに大きくする必要のないことが分かる。

また、第４図は「溶銑脱炭量と上吹酸素強度との調査結
果」を示したグラフであり、溶銑浴へ投入されるエネル
ギーが増加するに従い脱炭量が増加する結果が示されて
いる。これは、酸素上吹きによる投入エネルギーが強く
なると、スラグを押し退けて溶鉄表面に直接到達し脱炭
反応を選択的に生せしめる酸素の割合が増加することに
よるものである。従って、脱炭炉精錬での熱エネルギー
源となる炭素を確保するためにも、上吹酸素強度を余り
大きくしない配慮を要することが分かる。

（効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば少ない造滓剤使
用量の下で高品位の低燐鋼をコスト安く安定して製造す
ることが可能となる上、この発明に係る操業条件は、上
吹酸素を併用するその他の炉外精錬（溶銑鍋等の処理容
器を使用するもの）に通用した場合にも安定操業確保に
大きく寄与することを期待させるなど、産業上極めて有
用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、“２基の上下両吹き複合吹錬転炉を使用した
脱燐スラグ−メタルの向流的２段階接触精錬を伴う製鋼
方法”の説明図である。 第２図は、上吹ランスの使用状況を説明した概略模式図
である。 第３図は、溶銑脱燐率と上吹酸素強度との関係を示した
グラフである。 第４図は、溶銑脱炭量と上吹酸素強度との関係を示した
グラフである。 図面において、 １・・・脱燐炉、　　　　　２・・・脱炭炉。 ３・・・溶銑、　　　　　　４・・・転炉滓。 ４′・・・転炉滓を主成分とする脱燐スラグ。 ５・・・攪拌ガス吹込みノズル、　　６・・・ランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上下両吹き機能を有した２基の転炉形式の炉のうちの一
   方を脱燐炉、他方を脱炭炉とし、前記脱燐炉内へ注入し
   た溶銑に脱炭炉で発生した転炉滓を主成分とする精錬剤
   を添加して脱燐スラグ−メタルの向流的２段階接触精錬
   を行う製鋼法において、脱燐炉精錬時に上部酸素ランス
   から溶銑浴表面へ投入する酸素ガスの投入エネルギーを
   下記式で算出される溶銑容積当りの値にて１５００〜２
   ２００Ｗ／ｍ＾３に調整し、溶銑中の炭素損失を抑える
   と共に脱燐を安定化させることを特徴とする製綱方法。 ε＿ｖ＿ｒ＝６．３２×１０＾−＾７×ｃｏｓξ×Ｑｏ
   ＿２＾３×Ｍ／Ｖ＿Ｌ×ｎ＾２×ｄ＿ｅ＾３×Ｈ ［但し、ξ：ランス開き角度（ｒａｄ）、 ｄ＿ｅ：ランス先端出口径（ｍｍ）、 ｎ：ランス孔数、 Ｈ：ランス高さ（ｍｍ）、 Ｖ＿Ｌ：溶鋼容積（ｍ＾２）、 Ｑｏ＿２：上吹酸素流量（Ｎｍ＾２／ｍｉｎ）、Ｍ：酸
   素分子量］