JPH0452205A - 高炉鋳床における溶銑の脱硫方法 - 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〉 本発明は高炉鋳床のスキンマの下流に予備処理反応槽を
設４Ｊて溶銑中にＣａＯ系脱硫剤をインジェクションし
て脱硫する高炉鋳床における溶銑の脱硫方法に関するも
のである。

〈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わ
れ、脱硫剤としてもＣａＣ０，、Ｃａｂ、　ＣａＣｚ絆
のＣａｎ系脱硫剤のほか、ＮａｚＣＯｙ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ｌ’Ｒ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
とは論を俟つまでもない。

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号、特開昭５２−４２４１１号、特開昭
５９−１４３０１０号、特公昭６２−４２０１０号公報
等がある。これらの従来技術の概要にフいて説明する。

（ａ）　　特開昭５１−１０５９１３号この発明は、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ｔ↑棒を有する攪拌機構を設け、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、攪拌効果はあると思われるが、ｍｌ大物損
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。

（ｂｌ　　特開昭５２−４２４１１号 この発明は、底部に溶銑攪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
ら電弧加熱を行い、脱硫剤として高炉スラグと蛍石の混
合物あるいはＣａＯ系合成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攪拌する
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問題があり、コスト
高となるものと考えられる。

（Ｃ）　　特開昭５９−１４３０１０号この発明は、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か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、該溶銑の予備処理用粉、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、この攪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
。

（ハ）特公昭６２−４２０１０号 この発明は溶銑樋中に広幅のスラグ流路を形成し、溶銑
流路にインジェクションランスを突込んでキャリアガス
と共に精錬剤を吹込む溶銑樋精錬方法である。

この発明は脱珪剤のように融点が低いスラグが滓化する
場合、脱珪効率は良いが、ＣａＯのような固体脱硫フラ
ックスでは固体−液体反応界面の反応律速から脱硫が進
行しない。前記固体脱硫フラックスにＣａｒ’、を加え
て液化スラグとずれば脱硫は進行する。しかるに流通系
の溶銑枦におけるインジェクションによる処理において
はＣａＦｚ等の低融点生成スラグを使用せずＣａＯ系フ
ラックスを用いるので、スラグが溶銑樋で停溜し反応が
進行し難いという問題がある。

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系合成スラグと蛍石の混
合物等のほか、ソーダ灰（ＮａｔＣＯｉ）　、その他Ｂ
ａＣ１ｚ等のハロゲン化合物を含むものもあるが、Ｃａ
Ｏ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、製鉄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Ｎａ
、　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剤としてＣａＯ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＋Ｏであるが、この反応
は固体ＣａＯのＳ拡散律速であることのほかに、ＣａＯ
単体は濡れ性が悪いために溶鉄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〉 木兄’９１の目的は、高炉鋳床に才？りるＣａｎ系脱硫
剤による溶銑予備処理の上記従来技術の問題点を解決し
、安いコストで効率的に脱硫できる溶銑の脱硫方法を提
供することを目的とするものである。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明者は予備処理反応槽におけるインジェクションラ
ンスによるＣａＯ系脱硫剤の吹込についての溶銑の流れ
方向と吹込み方向との関係を変化させて脱硫能（Ｓ）／
　（Ｓ）を調査した。ここで〔Ｓ〕　：溶銑中のＳ、（
Ｓ）ニスラグ中のＳ、すなわち第３閏の如く予備処理反
応槽２において溶銑流れ方向４に対してインジェクショ
ンランス６から吹込まれた脱硫剤は反応槽２の下流側に
堆積される。そこで脱硫剤吹込み時間とともに反応槽の
脱硫能を調査したところ、ランスを固定してＣａＯ系脱
硫剤をインジェクションする場合、反応槽２内に堆積し
た脱硫剤にまり溶銑の流動が阻害されて第５図に示すよ
うに３０分以降に反応効率が低下する。これに対して、
インジェクションを行いながらランスを周期的に動かし
吹込みポイントをかえると脱硫能は高く維持されること
を知見した。

本発明は上記のごとき知見に基づいてなされたものであ
り、その要旨とするところは下記の通りである。

本発明は、高炉鋳床のスキンマの下流に予備処理反応槽
を設け、該予備処理反応槽内の溶銑中にＣａＯ系脱硫剤
を添加して脱硫する高炉鋳床における溶銑の脱硫方法に
おいて、前記予備処理反応槽内の溶銑中にインジェクシ
ョンランスを溶銑流れ方向の下流側に向かって所定深さ
に浸漬し、該ランスからＣａＯ系脱硫剤をキャリアガス
と共にインジェクションしながら前記ランスの先端部を
前記予備処理反応槽の幅方向に往復運動させることを特
徴とする高炉鋳床における溶銑の脱硫方法である。

また本発明では、インジェクションランスの先端部を予
備処理反応槽の幅方向に往復運動させる代わりに前記イ
ンジェクションランスを前記予備反応槽の溶銑流れ方向
に平行に往復運動させるようにすることができる。

さらに本発明では、インジェクションランスの先端部を
予備処理反応槽の幅方向に往復運動させると共に、溶銑
流れ方向に往復運動させるようにしてもよい。

次に本発明の構成および作用を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図、第２図に示すように高炉から出銑された溶銑１
２はスラグ１０と共に出銑榊（図示せず）を流下してス
キンマ１４に達し、スキンマダンパ１６の下端をくぐり
抜けた溶銑１２は予備処理反応槽２に導入される。反応
槽２内の溶銑１２はインジェクションランス６によって
不活性ガスで気送されたＣａＯ系脱硫剤が吹込まれる。

ランス６による脱硫剤の吹込み方向はランス６から脱硫
剤を該ランス６の下流の溶銑１２に向かって吹込む。従
って、反応槽２で発生ずるスラグ１０は、ランス６の下
流にのみ浮上堆積するのでランス６による脱硫反応を中
絶することなく、除滓８１２０によって擦落としシュー
ト２２を経て滓鍋２４に排出することができる。

なお、第１図、第２図においてスキンマＪ４および反応
槽２はそれぞれスプラッシュカバー２６およびツー１′
２日によってカバーされ、反応槽２において脱硫された
溶銑１２は予備処理銑排出口８から排出される。

ここで、重要なことは第３図に示すように予備処理反応
槽２内の溶銑Ｉ２中にインジェクシヨンランス６を溶銑
流れ方向４の下流側に向かって所定深さに浸漬し、ラン
ス６からＣａＯ系脱硫剤をキャリアガスと共にインジェ
クションしなからランス６をその先端部が反応槽２の幅
内で水平旋回するように扇形状に往復運動させることで
弗る。このような往復運動によって溶銑中に脱硫剤が均
一に分散され脱硫効率向上が達成されると共に脱硫剤の
反応槽内の滞留が解消される。

ランス６の扇形状往復運動の溶銑流れ方向４と形成する
角度αは４５度以内になるようにインジェクション中に
一定速度で運動させるのが好適である。４５度を超すと
反応槽２の壁面に脱硫剤が衝突し内壁耐火物の局部溶損
を生ずる恐れがあるからである。なお、ランス６を扇形
状に幅方向に往復するものに限定するものではなく、ラ
ンス６を反応槽２の幅方向に直線状に往復運動させても
同様の効果が得られる。

一方、反応槽２内でランス６を扇形状または直線状に幅
方向に往復運動させる代わりに第４回に示すように反応
槽２の長さ内でランス６を溶銑流れ方向４に平行に直線
状に往復運動させるようにしてもよく、より好ましくは
ランス６から脱硫剤をインジェクションしながらランス
６を溶銑流れ方向４と形成する角度を４５度以内に水平
旋回すると共に溶銑流れ方向４と平行に各々一定速度で
往復運動させることである。

なお、ランス６を溶銑流れ方向４に平行に直線状に往復
運動させる長さ方向の範囲は反応槽２の上流側に近づき
過ぎるとランス６が溶銑１２の流入の影響を受はランス
６の寿命が短くなり、また下流側に近づき過ぎると反応
槽２の側壁面へ脱硫剤が衝突して壁面を局部損傷させる
と共に脱硫効率を低下させるので反応槽２の長さをＬと
すると反応槽２の中心より前後にＬ／４の範囲にするの
が好適である。

〈実施例〉 高炉鋳床のスキンマの下流に設けた同一の予備処理反応
槽において、反応槽に溶銑流れ方向の下流側に向けて浸
漬し、第１表に示すランスによるＣａＯ系脱硫剤の吹込
条件で本発明法および従来法について溶銑の脱硫処理実
験を行った。その結果を第１表に比較して示す。

第１表 第１表から明らかなごとく本発明実施例は従来例に比し
て優れた脱硫能を示している。

〈発明の効果〉 本発明は上記実施例からも明らかなごとく、インジェク
ションランスにより脱硫剤を溶銑流れと平行な方向で反
応槽中心線上からある角度の範囲内を一定の角速度で旋
回あるいは幅方向に直線状に移動させながらインジェク
ションすることにより、もしくは脱硫剤を溶銑流れと平
行な方向で反応槽中心線上からある所定の範囲内を一定
の速度で前後に移動させながらインジェクションするこ
とにより、高炉鋳床における限られたスペースにおいて
割安な設備費で優れた脱硫能が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ矢視を示す断面図、第３図は本発明に係るラン
スの旋回運動状況を示す説明図、第４図は本発明に係る
ランスの溶銑流れ方向に平行な運動状況を示す説明図、
第５図はＣａＯ系脱硫剤の吹込み時間と脱硫能との関係
を示す線図であ２・・・予備処理反応槽、 ６・・・インジェクションラ ８・・・排出口、 Ｉ２・・・ｉ容　　銑、 １６・・・スキンマダンパ、 ２２・・・シュート、 ２Ｇ・・・スプランシュカハー ４・・・溶銑流れ方向、 ンろ・ １０・・・スラグ、 Ｉ４・・・スキンマ、 ２０・・・除滓機、 ２４・・・滓　鍋、 ２８・・・フード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高炉鋳床のスキンマの下流に予備処理反応槽を設け
   、該予備処理反応槽内の溶銑中に ＣａＯ系脱硫剤を添加して脱硫する高炉鋳床における溶
   銑の脱硫方法において、前記予備処理反応槽内の溶銑中
   にインジェクションランスを溶銑流れ方向の下流側に向
   かって所定深さに浸漬し、該ランスからＣａＯ系脱硫剤
   をキャリアガスと共にインジェクションしながら前記ラ
   ンスの先端部を前記予備処理反応層の幅方向に往復運動
   させることを特徴とする高炉鋳床における溶銑の脱硫方
   法。 ２、インジェクションランスの先端部を予備処理反応槽
   の幅方向に往復運動させる代わりに前記インジェクショ
   ンランスを前記予備反応層の溶銑流れ方向に平行に往復
   運動させることを特徴とする請求項１記載の高炉鋳床に
   おける溶銑の脱硫方法。 ３、インジェクションランスの先端部を予備処理反応槽
   の幅方向に往復運動させると共に、溶銑流れ方向に往復
   運動させることを特徴とする請求項１記載の高炉鋳床に
   おける溶銑の脱硫方法。