JPH07188728A - 溶鋼の脱硫剤 - Google Patents

溶鋼の脱硫剤

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JPH07188728A
JPH07188728A JP33591293A JP33591293A JPH07188728A JP H07188728 A JPH07188728 A JP H07188728A JP 33591293 A JP33591293 A JP 33591293A JP 33591293 A JP33591293 A JP 33591293A JP H07188728 A JPH07188728 A JP H07188728A
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JP
Japan
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desulfurizing agent
molten steel
desulfurization
powdery
metal
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JP33591293A
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English (en)
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Hirohide Uehara
博英 上原
Shigeru Omiya
茂 大宮
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】真空脱ガス装置内で使用しても反応性が大で、
かつ使用歩留りの高い溶鋼の脱硫剤を提供することを目
的としている。 【構成】CaOを主体とする粉状脱硫剤、金属炭酸化物
からなる粉状のガス発生物質及び脱酸力を有する金属粉
末の一定割合の均一混合物からなり、粒度が1mm以上
のブリケットである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の脱硫剤に関し、
特に溶鋼を2次精錬して低硫鋼を製造する際に用いる脱
硫剤に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、耐HIC鋼やホイールディスク
材用低硫鋼等を製造するには、溶銑段階での脱硫のみで
は、転炉スラグからの復硫や添加する合金鉄中に含まれ
ている硫黄分からの溶鋼[%S]の上昇があり、溶鋼の
目標[%S]スペックを満足することが不可能である。
そのため、転炉等からの出鋼後に溶鋼段階での脱硫が必
須となり、通常、LF(Ladle Furnace)
法、FI(Flux Injection)法、あるい
はRH真空脱ガス法等の2次精錬を行い、その過程で脱
硫されている。
【0003】これら2次精錬技術のなかでも、プロセス
が単純、コストが比較的に少なくてすむとの理由で、R
H真空脱ガス時での脱硫(以下、RH脱硫法という)が
近年特に注目されている。このRH脱硫法は、例えば特
開昭63−114918号公報に開示されたように、R
H真空脱ガス装置内の鋼浴面上に、その側壁から傾斜し
たノズルを介して、蛍石含有率5〜20重量%、生石灰
含有率80〜95重量%である生石灰−蛍石系脱硫黄剤
を所定量、不活性ガスをキャリアガスとして吹きつける
方法、特公平3−61721号公報に開示されたよう
に、RH真空脱ガス装置の鋼浴中に直接ランスを装入し
て、CaO,CaF2 ,MgOと、その他不可避不純物
からなる脱硫剤を吹込む方法、あるいは単にホッパーか
ら脱硫剤を真空層内溶鋼に吹き付ける方法、最近ではR
H真空脱ガス装置の直上に上吹きランスを設けて、それ
を介して脱硫剤を鋼浴面に吹きつける方法などがある。
なお、これらの方法では、一般に脱硫剤の形状は、微粉
(100メッシュアンダーなど)混合物やプリメルトし
た塊状粉体などが用いられる。
【0004】しかしながら、特開昭63−114918
号公報や、特公平3−61721号公報に記載の方法で
は、脱硫剤吹込用のノズルやランスを高温雰囲気にさら
したり、溶鋼内に浸漬させるために、それらノズルやラ
ンスのメンテナンスに、手間やコストが掛かり不利であ
る。また、RH真空脱ガス装置上のホッパから脱硫剤を
直接添加する方法では、方法そのものは容易であるが、
一般に脱硫剤として塊状物を用いるために反応性が悪
く、脱硫の効果はさほど期待できない。さらに、RH真
空脱ガス装置に上吹き用ランスを設け、それを介して脱
硫剤を鋼浴面に吹き付ける方法もあるが、その方法で脱
硫剤として粉体を用いた場合には、脱硫剤が真空排気系
に吸引されて脱硫剤の使用歩留りが低下し、かえって脱
硫が期待できないという問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決するため、真空脱ガス装置内で使用しても反
応性が大で、且つ使用歩留の高い溶鋼の脱硫剤を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するために、実験、研究を繰り返し、脱硫剤をガス発
生物質を含むブリケット状のものを用いれば、ハンドリ
ングや鋼浴への装入が容易で、使用歩留が向上し、溶鋼
と接触した時には崩壊して微粉状態になり、反応性が高
くなることを確認した。本発明は、この確認事項を具現
化したもので、CaOを主体とする粉状脱硫剤、金属炭
酸化物からなる粉状ガス発生物質及び脱酸力を有する金
属粉末の一定割合の均一混合物からなり、粒度が1mm
以上のブリケットであることを特徴とする溶鋼の脱硫剤
である。また、本発明は、脱酸力を有する金属粉末の配
合量を、金属炭酸化物からの発生酸素当量を酸化する量
としたことを特徴とする請求項1記載の溶鋼の脱硫剤で
あり、好ましい態様として、本発明は、金属炭酸化物が
CaCO3 又は/及びMgCO3 ,脱酸力を有する金属
がAlであることを特徴とする請求項2記載の溶鋼の脱
硫剤である。
【0007】この場合、ブリケットは、円板、球、長方
体、正方体等いかなる形状であっても良い。
【0008】
【作用】本発明では、脱硫剤の主体を粉状CaO系脱硫
剤とし、それに粉状のMgCO 3 、CaCO3 等のガス
発生物質及び脱酸力を有する粉状の金属Al,Tiを混
合してブリケット状に圧縮成形したので、鋼浴面へ投入
する程度では破壊しない強度になり、溶鋼での該脱硫剤
の使用歩留りは高くなる。また、本発明では、脱硫剤が
溶鋼中に侵入した際には、CaCO3 、MgCO3 等の
ガス発生物質が分解し、ガスを発生するため、ブリケッ
トが分解して微粉となり、反応性が著しく向上するよう
になる。
【0009】以下、本発明に係る脱硫剤にガス発生物質
及び脱酸力を有する金属の役割を説明する。ガス発生物
質としてCaCO3 ,MgCO3 を使用すると、これら
は溶鋼と接触して昇温し、(1)及び(2)式により分
解する。 CaCO3 =CaO+CO↑+O…(1) MgCO3 =MgO+CO↑+O…(2) ここで、反応生成物CaO,MgOは脱硫剤となり、C
Oガスは鋼浴の撹拌に寄与して脱硫反応を促進させる。
ところが、上記反応では酸素Oも発生し、それは、下記
(3)に示す脱硫反応で明らかなように、(3)式を左
向きに進行させるので、むしろ脱硫を妨げるものとなり
得る。
【0010】CaO+S=CaS+O・・・(3) しかし、本発明では混合粉中に脱酸力のある金属として
Alをも含ませてあるので、それが脱酸剤として働き
((4)式)、上記脱硫阻害を防止する。 2Al+3O=Al23 …(4) つまり、以上のことをまとめると、(1)、(4)式よ
り(5)式が成り立ち、生成したCaOは脱硫反応に寄
与する。
【0011】 3CaCO3 +2Al=3CaO+Al23 +3CO↑ …(5) また、同じく生成したAl23 は、CaOと結合して
低融点化合物を作るためさらに脱硫効率を向上させるの
に役立つのである。なお、このとき脱粒剤中のAl分は
(5)式からモル比でAl/CaCO3 ≧2/3が必要
となる(重量比でAl/CaCO3 ≧0.18)。ま
た、本発明に係る脱硫剤の成形方法は、粉体を圧縮成形
(圧縮は人力、機械力、油圧等)する公知技術を利用す
れば良い。ブリケットの形状は特定しないが、大きさは
粒度で1mm以上とする。1mm以下であると、脱硫剤
は真空脱ガス装置から飛散し易く、それを防止するため
である。
【0012】
【実施例】
実施例1 転炉にて脱炭精錬した溶鋼は、出鋼中に成分調整し、図
1に示すRH真空脱ガス装置にて処理された。RH真空
脱ガス処理前の溶鋼組成は、[%C]=0.05〜0.
08%、[%Si]=trace〜0.30%、[%M
n]=1.0〜1.5、[%Al]=0.030〜0.
060%であり、溶鋼温度は1600〜1610℃であ
った。また、脱硫前処理としてスラグ還元剤を取鍋中の
溶鋼に投入してスラグ改質を施してある。
【0013】上記処理開始2分経過後から、図1のAに
示す合金鉄添加装置を利用して本発明に係る脱硫剤を4
〜5分間投入した。その添加量は、8〜10kg/t−
steelである。使用した脱硫剤の内容を表1の
(1)に示す。なお、ブリケットの見掛け密度は1.3
kg/m3 であった。
【0014】
【表1】
【0015】この処理での代表的な脱硫挙動を図2に、
また、図3には脱硫剤原単位と脱硫率の関係を示す。こ
こで、 脱硫剤(%)=(処理前[%S]−処理後[%S])/
処理前[%S]×100 図2から、本発明の脱硫剤は、処理開始時の溶鋼中[%
S]が30ppmであれば、15ppmまで脱硫が可能
で、十分に脱硫剤として利用できることが分かる。ま
た、従来の脱硫剤として単に塊状のものを投入したが、
その場合と比較した脱硫率は、図3でみると2倍程度向
上していた。 実施例2 実施例1は、本発明に係る脱硫剤を鋼浴面に単なる投入
で行った例であるが、本発明はそれに限らず、ランスを
介して不活性ガスを用いて鋼浴に吹きつけても良い。図
1に示すRH真空脱ガス装置を用い、上吹きした例を以
下に示す。
【0016】RH真空脱ガス処理前の溶鋼組成及びスラ
グ性状は実施例−1と同様である。上記RH処理開始か
ら3分経過後、図1に示すBで上吹きランスから、表1
の(2)に示す脱硫剤を、0.3〜0.7kg/t・m
inの流量で10〜15分間真空層内溶鋼に吹き付け
た。なお、この際、キャリア・ガスはアルゴン・ガスを
使用した。
【0017】このときの代表的な脱硫挙動を図4に示
す。20分間の脱ガス処理で、S<10ppmの低硫鋼
を得ることができた。なお、実施例では、2次精錬用装
置としてRH真空脱ガス装置を用いたが、本発明はそれ
に限るものではなく、取鍋、VOD真空脱ガス装置等に
も使用可能である。また、金属Alを用いたが、Al灰
等、Al合金等でも構わない。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、RH真
空脱ガス等の2次精錬で用いる脱硫剤を開発した。それ
は、CaO系脱硫剤中に粉状のガス発生物質と脱酸力の
ある金属を混合し、圧縮成形するようにしたので、鋼浴
へ添加する時の脱硫剤歩留りを向上させ、かつ反応性を
向上させることができた。また、ガス発生物質を用いる
ことにより溶鋼表面が撹拌されることから反応界面積を
増大させる効果や、ガス発生時の分解反応で反応界面の
温度が局所的に低下することから、鋼中の酸素活量が低
下し、さらに脱硫を促進するという効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】RH真空脱ガス装置を示す図である。
【図2】本発明に係る脱硫剤の使用結果を示す図であ
る。
【図3】本発明に係る脱硫剤と従来のものとの脱硫率の
比較を示す図である。
【図4】本発明に係る脱硫剤をガス吹きで使用した結果
を示す図である。
【符号の説明】
A 合金鉄添加装置 B 上吹きランス 1 真空槽 2 粉体吹込装置 3 取鍋 4 溶鋼 5 スラグ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CaOを主体とする粉状脱硫剤、金属炭
    酸化物からなる粉状ガス発生物質及び脱酸力を有する金
    属粉末の一定割合の均一混合物からなり、粒度が1mm
    以上のブリケットであることを特徴とする溶鋼の脱硫
    剤。
  2. 【請求項2】 脱酸力を有する金属粉末の配合量を、粉
    状の金属炭酸化物からの発生酸素当量を酸化する量とし
    たことを特徴とする請求項1記載の溶鋼の脱硫剤。
  3. 【請求項3】 金属炭酸化物がCaCO3 又は/及びM
    gCO3 ,脱酸力を有する金属がAlであることを特徴
    とする請求項2記載の溶鋼の脱硫剤。
JP33591293A 1993-12-28 1993-12-28 溶鋼の脱硫剤 Withdrawn JPH07188728A (ja)

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