JPH0459909A - 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すぐれた効率で脱硫できる方
法に関し、溶銑の予備処理の分野で広く利用される。

〔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わ
れ、脱硫剤としてもＣａＣＯ２、ＣａＯ。

ＣａＣ２等のＣａＯ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
方法であり、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するのが最も望ましい
ことは論をまっまでもない。

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、特公昭６２−４２０１０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５ｌ−１０５９ｉ３ この発明は、一端に流入口を、また他端には流出口を備
え、水平断面状が円形を若干の重なりを持たせて１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、耐入物損耗
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 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、該溶銑の予備処理用粉
１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
。

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

この発明は、脱珪剤のように融点が低くスラブが滓化す
る場合、脱珪効率は良いがＣａＯのような固体脱硫剤フ
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。ＣａＦ２を加えて液化スラグとすれば脱硫
は進行するが、流通系の溶銑樋におけるインジェクショ
ンによる精錬においてＣａＦ２等の低融点生成スラグを
使用せずＣａＯ系フランクスを用いる場合、スラグが溶
銑樋で停溜し１反応が進行しない問題がある。

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点がある。

更に脱硫剤についても、ＣａＯ系合成スラグと蛍石の混
合物のほか、ソーダ灰（Ｎａ２Ｃ○、）、その他ＢａＣ
Ｑ２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。

Ｃａ　Ｏ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Ｎ
ａ、Ｂａ、Ｆ等を含むスラブは再利用できない。

そこで、焼結原料として再利用できる脱硫剤としてはＣ
ａＯ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　　Ｃａ○＋Ｓ−＋ＣａＳ＋０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、設備的にも真人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。

また、溶銑予備処理の反応経過を詳細に検討すると、後
記の如く反応槽におけるスラグの生成状況、溶銑温度等
の変化によって反応状況が変化し、この変化に応じて脱
硫剤が最適の反応を行っているとは言い難い現況にある
。

〔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ＣａＯ系脱硫剤によ
る溶銑予備処理の上記従来技術の問題をＣａＯ系脱硫剤
を使い分けることによって解決し。

効率的に安いコストで安定して脱硫できる溶銑の脱硫方
法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記の本発明
の目的は次の３発明によって達成される。

第１発明の要旨とするところは次の如くである。

高炉鋳床のスキンマーの下流に予備処理反応槽を設けＣ
ａＯ系脱硫剤を添加して脱硫する溶銑の脱硫方法におい
て、脱硫能の変化に応じて融点もしくはＣａＦ２含有量
の異なる複数の前記ＣａＯ系脱硫剤を使い分けて脱硫す
ることを特徴とする溶銑の脱硫方法である。

第２発明の要旨とするところは、第１発明と同様な予備
処理反応槽の脱硫反応において、溶銑温度の変化に応じ
て融点もしくはＣａＦ２含有量の異なる複数の前記Ｃａ
Ｏ系脱硫剤を使い分けて脱硫することを特徴とする溶銑
の脱硫方法である。

第３発明の要旨とするところは、第１発明と同様な予備
処理反応槽の脱硫反応において、溶銑温度及び脱硫能の
変化に応じて融点もしくはＣａＦ２含有量の異なる複数
の前記ＣａＯ系脱硫剤を使い分けて脱硫することを特徴
とする溶銑の脱硫方法である。

まず、予備処理反応槽の脱硫方法の概要を第１図で説明
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、堰１２上に設けら
れた溶銑＠１４に案内されて反応槽１６に導入される。

反応槽１６の溶銑２はランス１８から不活性ガスによっ
て気送されたＣａＯ系脱硫剤を吹込まれ、脱硫され、ス
ラグ２は上方に浮上堆積し、溶銑２は脱硫される 先ず第１発明について説明する。従来のＣａＯ系脱硫剤
を使用する予備処理は、単一のＣａＯ系脱硫剤を使用し
ているので１時間の経過と共に反応槽に脱硫スラグが浮
上堆積し溶銑の流動が阻害され、時間の経過と共に脱硫
能が低下してくる。

脱硫能とは処理後の溶銑中のＳ量（Ｓ）と、処理後のス
ラグ中のＳ量（Ｓ）の比（Ｓ）　／　（Ｓ）で示される
。

高炉鋳床における出銑直後の脱硫処理において混銑車あ
るいは取鍋におけるのと同等の脱硫能（Ｓ）／［５）＝
１００以上を確保するためには、途中で脱硫スラグを除
滓する必要があり、従って脱硫剤を吹込む脱硫処理を中
断して効果を低下させる。

第１発明はＣａＯ−ＣａＣＯ，系の融点の高い脱硫剤を
最初に使用し、脱硫能が１００未満になると、ＣａＦ２
を含有する融点の低い脱硫剤の使用に切り換えて、脱硫
処理を継続し、スラグの融点が低下して除滓が進み脱硫
能が再び１３０以上になると、再び融点の高いＣａＯ−
ＣａＣ０，系の脱硫剤を使用して脱硫を行う。本発明は
脱硫能の変化に応じて融点もしくはＣａＦ２含有量の異
なるＣａＯ系脱硫剤を使い分けて脱硫し、除滓による中
断を行うことなく、効率的な脱硫を行うことができる。

第１発明の詳細を実施例により従来例と比較して説明す
る。すなわち、第１表に示す如く、同一の溶銑を本発明
法および従来法によって予備処理反応槽においていずれ
も同一の吹込み速度１００ｋｇ／分で脱硫剤を吹き込ん
で脱硫した。また、第２図（Ａ）、（Ｂ）において第１
発明実施例と従来例のそれぞれの脱硫における脱硫能の
経時的変化を示した。なお、同じく第１表には脱硫結果
も比較して示した。

第１表 第２表 第１表および第２図から明らかな如く、第１発明法は脱
硫能が１００未満になると融点の低い脱硫剤を使用し、
脱硫能が回復すると融点の高い脱硫剤を使用し、脱硫能
の変化に応じて脱硫剤を使い分けることによって、従来
法に比較して途中で除滓することなく安定して脱硫する
ことができる。

次に第２発明について説明する。溶銑の脱硫を行う場合
、一般に出銑開始後、約１時間位は溶銑の温度が低く脱
硫スラグが固りやすく脱硫ができない場合がある０本発
明はかかる場合に対処して、出銑開始後の溶銑温度が低
〈従来の方法では脱硫が不可能な場合、融点の低い脱硫
剤を使用して生成するスラグの排除を容易にし、溶銑温
度が上昇するにつれ融点の高い脱硫剤の使用に切換えて
脱硫し、溶銑温度の変化に応じて脱硫剤を使い分けで安
定した脱硫処理を行うものである。

第２発明の詳細を実施例により従来例と比較しで説明す
る。すなわち、出銑開始時の溶銑の温度が比較的低い場
合について、第３表に示す如く本発明法および従来法に
て予備処理反応槽においていずれも浴深５００ｍで溶銑
の流れの下流に向って脱硫剤を１５０ｋｇ／分の割合で
吹き込んで脱硫した。また第３図（Ａ）、（Ｂ）におい
て、第２発明実施例と従来例のそれぞれの脱硫能の経時
変化を示した。また、第３表にはそれぞれの脱硫結果も
示した。

第３表より明らかな如く、第２発明は出ｖｃ温度によっ
て融点の異なるＣａＯ系脱硫剤を使い分けることによっ
て、除滓により脱硫を中断することな 第 表 く、出銑温度の影響を受けずに安定して高い脱硫能で脱
硫をすることができた。一方、従来例は低い出銑温度の
ため、当初はスラグの団結により脱硫作業ができず、連
続して脱硫を行うことが困難であった。従って脱硫処理
溶銑量は第２発明実施例が１０００ｔであるのに対し、
従来例は５００　ｔで半量であり、また、平均脱硫能も
実施例では１４５であるのに対し、従来例は１３０と低
い。

次に第３発明について説明する。第３発明は前記第１発
明及び第２発明を組み合せたものであって溶銑の温度及
び脱硫能の両者の変化に応じて融点もしくはＣａＦ２含
有量の異なる複数のＣａＯ系脱硫剤を使い分けて安定し
て脱硫を行うものである。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例からも明らかな如く、高炉鋳床のス
キンマーの下流に反応槽を設は反応槽において脱硫能あ
るいは溶銑温度もしくはこれらの組み合せの変化に応じ
て融点の異なる複数のＣａＯ系脱硫剤を使い分けて脱硫
することによって、高炉における限られたスペースで安
定して溶銑の脱硫をすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する溶銑脱硫装置の断面図、第２
図（Ａ）、（Ｂ）はいずれも脱硫中の脱硫能の変化を示
す図面で（Ａ）は第１発明実施例、（Ｂ）は従来例、第
３図（Ａ）、（Ｂ）はいずれも脱硫中の脱硫能の変化を
示す図面で、（Ａ）は第２発明実施例、（Ｂ）は従来例
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１ｏ・・・ス
ラグ樋　　　１２・・・堰１４・・・溶銑樋　　　　１
６・・・反応槽１８・・・ランス

Claims (3)

【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ＣａＯ系脱硫剤を添加して脱硫する溶銑の脱硫方法
   において、脱硫能の変化に応じて融点もしくはＣａＦ＿
   ２含有量の異なる複数の前記ＣａＯ系脱硫剤を使い分け
   て脱硫することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
2. （２）高炉鋳床のスキンマーの下流に予備処理反応槽を
   設けＣａＯ系脱硫剤を添加して脱硫する溶銑の脱硫方法
   において、溶銑温度の変化に応じて融点もしくはＣａＦ
   ＿２含有量の異なる複数の前記ＣａＯ系脱硫剤を使い分
   けて脱硫することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
3. （３）高炉鋳床のスキンマーの下流に予備処理反応槽を
   設けＣａＯ系脱硫剤を添加して脱硫する溶銑の脱硫方法
   において、溶銑の温度および脱硫能の変化に応じて融点
   もしくはＣａＦ＿２含有量の異なる複数の前記ＣａＯ系
   脱硫剤を使い分けて脱硫することを特徴とする溶銑の脱
   硫方法。