JPH0387309A - 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〕 本発明は溶銑の脱硫方法に係り、特に高炉から出銑直後
の高温溶銑を簡易な方法で脱硫すると共に、脱硫スラグ
を焼結原料として再利用し得る脱硫方法に関し、溶銑の
予備処理分野に広く利用される。

〔従来の技術〕

溶銑の脱硫方法としては、一般に混銑炉や取鍋中で行な
われ、脱硫剤としてもＣａＣ０，、ＣａＯ。

ＣａＣ，等のＣａ　Ｏ系脱硫剤のほか、Ｎａ２Ｃｏ、を
不活性ガスをキャリアガスとしてランスを介して溶銑を
撹拌しながら吹込む方法等がある。しかし脱硫反応は還
元反応であり、かつ吸熱反応であるために、混銑車内に
おけるソーダ灰、石灰等の脱硫剤のインジェクションに
よっても、溶銑の温度が低く脱硫反応が進行し難いので
、混銑車中における脱硫処理には限度がある状況である
。上記理由からも高炉からの出銑直後の最も高温の時期
である出銑樋を流下する過程で脱硫処理するのが最も望
ましいことは論を俟っまでもない。

かかる見地から高炉の鋳床への出銑直後に脱硫処理する
多くの従来技術が開示されている。例えば、特開昭５１
−１０５９１３．特開昭５２−４２４１１、特開昭５９
−１４３０１０等がある。

これらの従来技術の概要について説明する。

（ａ）　　特開昭５１−１０５９１３ この発明は、一端には流入口を、また他端には流出口を
備え、水平断面形状が円形を若干の重なりを持たせて一
列に連続させた連続まゆ形をした処理槽の各単円形部分
の中心に位置する回転軸を設け、その回転軸にアームを
介して固定した複数本の撹拌棒を有する撹拌機構を設け
、前記各回転軸の回転方向を同一方向とし、かつ前記撹
拌棒の上端を常に処理槽内の溶湯の静止液面下に位置さ
せて脱硫処理する金属溶湯の連続脱硫方法、である。

この発明は、撹拌効果はあると思われるが、耐火物損耗
等によりランニングコストが割高になるものと考えられ
る。

（ｂ）　　特開昭５２−４２４１１ この発明は、底部に溶銑撹拌用ガス吹込ポーラスプラグ
を有し、かつ加熱用電極を有する脱硫槽に出銑樋あるい
は溶銑鍋から連続的に溶銑を流し込み溶銑を撹拌しなが
ら電弧加熱を行ない、脱硫剤として高炉スラグと螢石の
混合物あるいはＣａ　Ｏ系合或スラグを用いることを・
特徴とした溶銑の連続脱硫方法である。

この方法は、加熱用電極で溶銑の加熱を行い。

しかも底部のポーラスプラグから不活性ガス等を吹込み
撹拌するので反応効率は上昇するものと思われるが、設
備費が高く、高炉鋳床におけるスペース等のｒ１□題が
あり、コスト高となるものと考えられる。

（ｃ）　　特開昭５９−１４３０１０ この発明は、溶銑樋内で連続的に流下しつつある溶銑を
、該溶銑の流動系統の途中にて分流させてそれぞれ落差
をもつ分散流として下流側流動系統中に向う落下流を生
じさせ、この分散落下流に随伴して下流側流動系統の溶
銑表面に生じる巻込み流動域に、該溶銑の予備処理粗粉
、粒状添加剤を、高速気流を搬送手段とする投射により
加速投入することからなる溶銑の連続予備処理方法であ
る。

この発明も、溶銑を分流させ落差を利用して溶銑を撹拌
し、この撹拌流に気送して来た脱硫剤を投射するので比
較的安価に脱硫が可能と思われるが、高炉鋳床に分流さ
せるための広いスペースが必要であるという問題がある
。

かくの如く、高炉鋳床で連続的に脱硫処理する従来方法
は、流れの中でのインジェクションによるもの、もしく
は溶銑表面からの投射ブラスティングによる方法等があ
るが、いずれも広いスペースを要するもの、もしくは高
価な設備を要する等の問題がある。

更に脱硫剤についても、ＣａＯ系合或スラグと螢石の混
合物等のほか、ソーダ灰（Ｎａ、Ｇｏ、）、その他Ｂａ
ＣＱ、等のハロゲン化合物を含むものもあるが、ＣａＯ
系脱硫剤以外はセメントもしくは路盤材としても品質的
に好ましくなく、産業廃棄物として多くの費用をかけて
廃棄しなければならないという問題がある。

ＣａＯ系脱硫剤については、Ｉ２＃プラントにおいては
、焼結原料として再利用は可能であるが、この場合もＮ
ａ、Ｂａ、Ｆ等を含むスラグは再利用できない。

そこで、焼結原料として再利用できる脱硫材としてＣａ
Ｏ系のみであるが、ＣａＯ系脱硫剤使用には次の如き問
題がある。

すなわち、ＣａＯ系の脱硫剤で連続的に脱硫処理する場
合の反応は　ＣａＯ＋Ｓ−＋ＣａＳ＋０であるが、この
反応は固体Ｃａ　ＯのＳ拡散律速であることのほかに、
Ｃａ０１体は濡れ性が悪いために溶銑浴の浅い反応槽で
は分散が不十分であり、従って脱硫反応は進まないとい
う問題がある。さりとて混銑車の如き浴深の深い反応槽
を高炉鋳床に設けることは、設備的にも莫大な資金を要
すると共に、スペースとしても広いスペースを要すると
いう問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、高炉鋳床における溶銑の予備処理とし
ての脱硫操業の上記従来技術の問題点を解決すると共に
、Ｃａ　Ｏ系脱硫剤による反応性を考慮し くイ）高炉から出銑した高温溶銑を出ｆｉ樋を流下する
間に連続処理する。

（ロ）高炉鋳床で処理するために反応槽には十分な？？
ｊ深がとれない。

（ハ）連続処理のため溶銑の滞留時間も長くとれない。

（二）生成脱硫スラグは焼結原料として再利用する。

の如き条件、制約の下において、コスト安に脱硫するこ
とのできる効果的な脱硫方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、高炉鋳床のスキンマーの下流に予備処理反応
槽を設け脱硫剤を添加して連続的に脱硫する溶銑の脱硫
方法において、前記反応槽に導入した溶銑中に脱硫スラ
グの塩基度 Ｃａｂ／Ｓｉ○、＝１．２〜１．５となるように予め成
分調整したＣａＯ−８ｉｎ、系脱硫剤をランスを介して
吹込む段階を有して成り、前記脱硫後の予備処理スラグ
は焼結原料として再利用することを特徴とする溶銑の脱
硫方法である。

本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

高炉から出銑された溶銑２はスラグ４と共に出銑樋を流
下してスキンマー６に達し、スキンマーダンパー８に遮
断されて表面に浮遊するスラグ４はスラグ樋１０へ分離
されて別途スラグ処理工程に送られる。スキンマーダン
パー８の下端をくぐりぬけた溶銑２はスキンマー６の出
側の堰１２により一時溜められるが、塩１２上に設けら
れた溶銑樋１４に案内されて反応槽１８に導入される。

反応槽１８の近傍には脱硫剤２２を収容した貯槽２４が
設けられ脱硫剤吹込み装置２ｏのランスを通じＮ２等の
不活性ガスにより脱硫剤２２を気送し、反応槽１８の底
部の溶銑プール２Ａに吹き込まれる。

本発明において使用する脱硫剤はコスト安であることの
ほか、脱硫スラブを焼結原料として再利用を目的とする
ので、Ｎａ、　Ｆ２等を含まない安価なＣａＯ系脱硫剤
に限定すべきである。例えば生石灰ＣａＯ−石灰石Ｃａ
Ｃ０，−カルシウムカーバイドＣａＣ２の混合剤、もし
くはＣａＯ−８ｉｎ２の混合剤等が好ましい。脱硫後の
脱硫スラグ２２Ａは焼結原料として再利用する。

〔作用〕

先に記載した如く、Ｃａ　Ｏ系脱硫剤による連続脱硫反
応は ＣａＯ＋　Ｓ　−＋　Ｃａ　Ｓ　＋　０であるが、この
反応は固体ＣａＯのＳ拡散律速である。しかもＣａＯ単
体は濡れ性が悪いためにＣａＯ−５ｉｎ２系脱硫剤が好
ましいことは、本発明者らの次の比較試験によって判明
した。

すなわち、第１表にて示す５種類の脱硫剤を使用して反
応槽１８内でインジェクション試験を行い、それぞれの
供試材について、溶銑の脱硫率、および脱硫スラグの（
Ｓ）／　（Ｓ）を測定した結果は第１表に示すとおりで
ある。第１表から明らかな如く、ＣａＯ：　５５％、Ｓ
ｉｎ、：４５％の供試材Ｎ００４が最もすぐれているこ
とが判明した。

第１表に示す試験の脱硫剤原単位はいずれもＣａ原単位
で５ｋｇ／溶銑ｔ溶銑器が、Ｓｉｏ２を含まない供試材
Ｎｏｔ、２．３では反応性が悪く、従って脱硫率が低い
。ＣａＯ−５ｉｏ２系脱硫剤は反応性が良好であるが、
塩基度Ｃａｂ／５ｉｎ２によって脱硫率が変化する。

第２図はＣａＯ／ＳｉＯ２の変化に伴う（Ｓ）／　（Ｓ
）に及ぼす影響を示す本発明者らの実験結果である。

第２図から明らかなとおり、脱硫スラグのＣａ　Ｏ／５
ｉＯ２＝１．２〜１．５の場合には（Ｓ）／　（Ｓ〕≧
３０となり、最大の脱硫率を示す。しかしＣａＯ／Ｓｉ
ｏ、＞１．５となると（Ｓ）／（Ｓ）が低下する。この
理由はＣａＯ／５ｉＯ２＝１．５でスラグの融点が１５
５０℃を越えるので、この温度以下の溶銑中もしくは溶
銑表面ではＣａＯ−３ｉｎ、系スラグは固体となるため
、固体中のＳ拡散律速になるためである。

〔実施例〕

高炉の出銑速度５ｔ／ｍｉｎの１５００−１５１０　’
Ｃの溶銑の予備処理前の〔Ｓ〕＝０．０３４％であった
。

この溶銑に対し、　　　Ｃａｂ：　　３７．３％ＣａＣ
○、：　　２２．７％ ５ｉｎ２：　　４０％ の合成脱硫剤をＣａ原単位で５ｋｇ／溶銑ｔ溶銑台で、
第１図に示す反応槽を有する装置を使用して５０　ｋｇ
　／　ｗｉｎ吹き込んだ。この場合キャリアガスとして
はＮ２を使用した。脱硫後の〔Ｓ〕＝０．０１２％であ
って脱硫率は６５％であった。

この場合の脱硫スラグの塩基度ＣａＯ／Ｓｉｏ２は工、
２５であり、焼結原料として適正範囲であったので焼結
原料中に１％の配合割合で、そのまま有効に使用するこ
とができた。

〔発明の効果〕

本発明は高炉鋳床のスキンマーの下流に反応槽を設け、
該反応槽に浸漬したランスを介してＮ２等にて気体輸送
したＣａＯ−５ｉｎ２系脱硫剤を。

脱硫スラグの塩基度ＣａＯ／５ｉＯ２＝１．２〜１．５
となるように予め配合比を調整して吹込む方法をとるも
のであるが、この場合、脱硫剤と溶銑との接触時間が短
くても、反応速度はＣａ　Ｏ固体のＳ拡散律速により速
いために、有効に反応して次の効果を挙げることができ
た。

（イ）本発明は高炉からの出銑直後の高温溶銑を対象と
して脱硫するので、反応槽の浴深は混銑車や取鍋はど深
くなくても、これらに比して遜色のない脱硫率を挙げる
ことができた。

（ロ）本発明に使用する反応槽は出銑樋状であるので、
高炉鋳床における限られたスペースにも十分設置可能で
あって、設＠費も割安である。

（ハ）予備処理後の脱硫スラグは、Ｎａ、　Ｆ２等を含
まないＣａＯ−３ｉｎ２スラグのため、焼結原料の一部
としてそのままリサイクル可能であるので、ＣａＯ−８
ｉｎ２資源利用の点からも効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する溶銑脱硫装置を示す模
式断面図、第２図は本発明を得る実験における脱硫スラ
グの塩基度Ｃａｂ／Ｓｉｎ、の変化による（Ｓ）／　（
Ｓ）に及ぼす影響を示す線図である。 ２・・・溶銑、　　　　　　　　４・・・スラグ６・・
・スキンマー ８・・・スキンマーダンパー ４・・溶銑樋、　　　　　　　１８・・・反応槽２０・
・・脱硫剤吹込装置。 ２２・・・脱硫剤 ２２Ａ・・・脱硫スラグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高炉鋳床のスキンマーの下流に予備処理反応槽を
   設け脱硫剤を添加して連続的に脱硫する溶銑の脱硫方法
   において、前記反応槽に導入した溶銑中に脱硫スラグの
   塩基度 ＣａＯ／ＳｉＯ＿２＝１．２〜１．５となるように予め
   成分調整したＣａＯ−ＳｉＯ＿２系脱硫剤をランスを介
   して吹込む段階を有して成り、前記脱硫後の予備処理ス
   ラグは焼結原料として再利用することを特徴とする溶銑
   の脱硫方法。