JPH072963B2 - 溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法 - Google Patents
溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法Info
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- JPH072963B2 JPH072963B2 JP18046589A JP18046589A JPH072963B2 JP H072963 B2 JPH072963 B2 JP H072963B2 JP 18046589 A JP18046589 A JP 18046589A JP 18046589 A JP18046589 A JP 18046589A JP H072963 B2 JPH072963 B2 JP H072963B2
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶銑の予備精錬方法に関し、特に、予備精錬時
のスラグの噴出を防止したスラグフォーミング防止方法
に関する。
のスラグの噴出を防止したスラグフォーミング防止方法
に関する。
（従来の技術） 従来、混銑車、溶銑鍋等（以下反応容器と称する）内で
脱りん、脱硫等の予備精錬を行う場合に反応容器上部か
ら反応容器内にランスを挿入してこのランスの尖端から
反応容器内の溶銑に酸素ガス、窒素ガス、固形酸化物、
石炭等の予備処理剤を吹込み、脱りん，脱硫等を行って
いる。この場合、脱炭反応で生成するCOガスにより容器
内のスラグが急激に発泡し、所謂スラグフォーミングを
起し、その一部が反応容器外に流出してスラグの損失が
生じ、又、スラグとともに溶銑も一部流出するので鉄歩
留が低下する。また、反応容器が混銑車の場合、流出し
たスラグが原因で、混銑車の移動が不可能となる危険性
もある。
脱りん、脱硫等の予備精錬を行う場合に反応容器上部か
ら反応容器内にランスを挿入してこのランスの尖端から
反応容器内の溶銑に酸素ガス、窒素ガス、固形酸化物、
石炭等の予備処理剤を吹込み、脱りん，脱硫等を行って
いる。この場合、脱炭反応で生成するCOガスにより容器
内のスラグが急激に発泡し、所謂スラグフォーミングを
起し、その一部が反応容器外に流出してスラグの損失が
生じ、又、スラグとともに溶銑も一部流出するので鉄歩
留が低下する。また、反応容器が混銑車の場合、流出し
たスラグが原因で、混銑車の移動が不可能となる危険性
もある。
このような問題点を解決するため、特開昭60−165311号
公報に示すように、従来は、例えば高炉出銑口閉塞用ボ
タ等をスラグフォーミング抑制剤として添加してスラグ
の発泡を防止していた。
公報に示すように、従来は、例えば高炉出銑口閉塞用ボ
タ等をスラグフォーミング抑制剤として添加してスラグ
の発泡を防止していた。
（発明が解決しようとする課題） 従来、溶銑予備処理において、スラグフォーミングが発
生すると、一般的に何らかの抑制剤を投入する作業が行
われていたが、抑制剤を投入する実作業においては上記
抑制剤を反応容器内へ投入するたびに、予備精錬処理を
中断しなければならず、操業時間の延長になっていた。
又抑制剤投入が散発なため、抑制効果に永続性がなかっ
た。
生すると、一般的に何らかの抑制剤を投入する作業が行
われていたが、抑制剤を投入する実作業においては上記
抑制剤を反応容器内へ投入するたびに、予備精錬処理を
中断しなければならず、操業時間の延長になっていた。
又抑制剤投入が散発なため、抑制効果に永続性がなかっ
た。
本発明は、上記スラグフォーミングの発生を防止するべ
く、予め対策を採らんとするものである。
く、予め対策を採らんとするものである。
（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下記のとおりである。
(1)脱りんまたは脱りん，脱硫の溶銑予備処理におい
て、下記に定義するCOガス発生速度（Vco）が0.2未満の
場合、下記に定義するフォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を16
以下とするべくスラグ組成を制御することを特徴とする
溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法。
て、下記に定義するCOガス発生速度（Vco）が0.2未満の
場合、下記に定義するフォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を16
以下とするべくスラグ組成を制御することを特徴とする
溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法。
(2)混銑車での脱りんまたは脱りん，脱硫の溶銑予備処
理において、下記の定義するCOガス発生速度（Vco）が
0.2以上の場合、下記に定義するフォーミング指数（Ｆ
・Ｉ）を９以下とするべくスラグ組成を制御することを
特徴とする溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング
防止方法。
理において、下記の定義するCOガス発生速度（Vco）が
0.2以上の場合、下記に定義するフォーミング指数（Ｆ
・Ｉ）を９以下とするべくスラグ組成を制御することを
特徴とする溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング
防止方法。
記 Ｆ・Ｉ＝−６｛（CaO）／（SiO2）｝＋２｛（Al2O3） ＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5）＋16.5 （（CaO）／（SiO2）≦３の場合） Ｆ・Ｉ＝−0.5｛（CaO）／（SiO2）｝ ＋２｛（Al2O3）＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5） （（CaO）／（SiO2）＞３の場合） Vco（Nm3／（ｔ・ｐ・min））＝（Vo2）×｛１−（Δ
〔Ｐ〕 ×10×80/60＋Δ〔Si〕×10×32/28）｝×22.4/32/NO2 ここでVo2：送酸速度（Nm3／（ｔ・ｐ・min），NO2：総
酸素原単位（Nm3／（ｔ・ｐ） 本発明の骨子はスラグ組成の制御またはCOガス発生速度
の制御を行ないスラグフォーミングの発生条件を回避し
てスラグフォーミングの発生を防止せんとするものであ
る。
〔Ｐ〕 ×10×80/60＋Δ〔Si〕×10×32/28）｝×22.4/32/NO2 ここでVo2：送酸速度（Nm3／（ｔ・ｐ・min），NO2：総
酸素原単位（Nm3／（ｔ・ｐ） 本発明の骨子はスラグ組成の制御またはCOガス発生速度
の制御を行ないスラグフォーミングの発生条件を回避し
てスラグフォーミングの発生を防止せんとするものであ
る。
（作用） スラグフォーミングは、気泡の発生速度と気泡の消滅速
度のバランスによって決まるが、従来、スラグフォーミ
ングに関しては、水溶液系の研究が多く、また高温融体
スラグに関してもCaO/SiO2≦1.0の脱珪処理に関するも
のがほとんどであり、脱りんまたは脱りん，脱硫の高塩
基度の領域の研究は少ない。そこで、本発明者らは脱り
んまたは脱りん，脱硫に関しラボ実験を行ない、気泡の
消滅速度、すなわち気泡の安定性を支配する要因につい
ての検討を行ない、フォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を設定
した。さらに実機スラグフォーミングの発生がフォーミ
ング指数（Ｆ・Ｉ）およびCOガスの発生速度とどういう
関係にあるかについて調査検討した。
度のバランスによって決まるが、従来、スラグフォーミ
ングに関しては、水溶液系の研究が多く、また高温融体
スラグに関してもCaO/SiO2≦1.0の脱珪処理に関するも
のがほとんどであり、脱りんまたは脱りん，脱硫の高塩
基度の領域の研究は少ない。そこで、本発明者らは脱り
んまたは脱りん，脱硫に関しラボ実験を行ない、気泡の
消滅速度、すなわち気泡の安定性を支配する要因につい
ての検討を行ない、フォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を設定
した。さらに実機スラグフォーミングの発生がフォーミ
ング指数（Ｆ・Ｉ）およびCOガスの発生速度とどういう
関係にあるかについて調査検討した。
10kg高周波溶解炉にて炭素飽和溶銑（1kg）中にCaO−Si
O2−Fe2O3−CaF2−P2O5系のスラグを生成するように試
薬（80g）を混合して添加し、スラグフォーミングを発
生させ、スラグフォーミングの高さを測定した。その結
果スラグフォーミングの高さは、第１図に示すように
（CaO）／（SiO2）の依存性が大きく、その他第２図、
第３図に示すように（Al2O3），（TiO2）の成分の影響
が大きいことがわかった。
O2−Fe2O3−CaF2−P2O5系のスラグを生成するように試
薬（80g）を混合して添加し、スラグフォーミングを発
生させ、スラグフォーミングの高さを測定した。その結
果スラグフォーミングの高さは、第１図に示すように
（CaO）／（SiO2）の依存性が大きく、その他第２図、
第３図に示すように（Al2O3），（TiO2）の成分の影響
が大きいことがわかった。
第２図、第３図の結果は、溶銑脱りんの基本組成である
（CaO）／（SiO2）が3.0での結果であるが、（CaO）／
（SiO2）＝1.0〜7.0まで（Al2O3），（TiO2）の影響が
みられた。また（P2O5）の影響は（Al2O3），（TiO2）
に比し影響は比較的小さいことがわかった。
（CaO）／（SiO2）が3.0での結果であるが、（CaO）／
（SiO2）＝1.0〜7.0まで（Al2O3），（TiO2）の影響が
みられた。また（P2O5）の影響は（Al2O3），（TiO2）
に比し影響は比較的小さいことがわかった。
以上の結果から、スラグの物性の影響を通してスラグフ
ォーミングの高さに影響を及ぼす因子の統一指標として
フォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を次のように設定すること
ができた。
ォーミングの高さに影響を及ぼす因子の統一指標として
フォーミング指数（Ｆ・Ｉ）を次のように設定すること
ができた。
すなわち、（CaO）／（SiO2），（Al2O3），（TiO2）の
影響を第１図、第２図、第３図から求め、溶銑予備処理
スラグでは（Al2O3），（TiO2）とも含有率が通常20％
以下であるため、第２図、第３図の20％以下の濃度域を
直線近似して、各要因を一次近似でフォミング指数を求
めた。
影響を第１図、第２図、第３図から求め、溶銑予備処理
スラグでは（Al2O3），（TiO2）とも含有率が通常20％
以下であるため、第２図、第３図の20％以下の濃度域を
直線近似して、各要因を一次近似でフォミング指数を求
めた。
Ｆ・Ｉ＝−６｛（CaO）／（SiO2）｝＋２｛（Al2O3） ＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5）＋16.5 （（CaO）／（SiO2）≦３の場合） Ｆ・Ｉ＝−0.5｛（CaO）／（SiO2）｝ ＋２｛（Al2O3）＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5） （（CaO）／（SiO2）＞３の場合） 実機でのスラグフォーミングの発生はフォーミング指数
のスラグ物性および、COガス発生速度の影響を受け、ス
ラグフォーミングによる精錬容器からのスラグの流出は
さらに精錬容器内の湯面上部空間の大きさに依存する
が、脱りんまたは脱りん，脱硫時に発生するフォーミン
グスラグの実態を調査したところ、0.1mm以下の微細な
気泡が分散した泡がその主体を成しており、泡の初期ス
ラグに対する膨張率は５〜10倍あることがわかった。
のスラグ物性および、COガス発生速度の影響を受け、ス
ラグフォーミングによる精錬容器からのスラグの流出は
さらに精錬容器内の湯面上部空間の大きさに依存する
が、脱りんまたは脱りん，脱硫時に発生するフォーミン
グスラグの実態を調査したところ、0.1mm以下の微細な
気泡が分散した泡がその主体を成しており、泡の初期ス
ラグに対する膨張率は５〜10倍あることがわかった。
したがって湯面上部空間の概して小さい混銑車の場合を
除き、Ｆ・Ｉをある値以下に確保できればCOガス発生速
度にかかわらず、スラグフォーミングによるスラグの流
出を防止できることがわかった。
除き、Ｆ・Ｉをある値以下に確保できればCOガス発生速
度にかかわらず、スラグフォーミングによるスラグの流
出を防止できることがわかった。
第４図は310T混銑車における脱りん処理でのスラグフォ
ーミングによるスラグ流出の有無とフォーミング指数
（Ｆ・Ｉ）、CO発生速度（Vco）との関係を示した図で
ある。
ーミングによるスラグ流出の有無とフォーミング指数
（Ｆ・Ｉ）、CO発生速度（Vco）との関係を示した図で
ある。
第４図に示すようにCOガス発生速度（Vco）が0.2（Nm3/
t・ｐ・min）未満の場合、Ｆ・Ｉが16以下でスラグフォ
ーミングによるスラグの流出はなかったが、COガス発生
速度（Vco）が0.2以上の場合、フォーミング発生による
スラグ流出傾向は増幅され、Ｆ・Ｉを９以下に管理する
必要があることがわかった。
t・ｐ・min）未満の場合、Ｆ・Ｉが16以下でスラグフォ
ーミングによるスラグの流出はなかったが、COガス発生
速度（Vco）が0.2以上の場合、フォーミング発生による
スラグ流出傾向は増幅され、Ｆ・Ｉを９以下に管理する
必要があることがわかった。
なお、この傾向はCOガスの発生速度を溶銑重量当たりと
しているので、混銑車の容量によって変わらない。
しているので、混銑車の容量によって変わらない。
COガス発生速度（Vco（Nm3／（ｔ・ｐ・min））は、各
時期での溶銑サンプルの分析結果からP,Siの減少分を求
め、それらの酸化に用いられる酸素分を差し引いて次式
にて求められる。
時期での溶銑サンプルの分析結果からP,Siの減少分を求
め、それらの酸化に用いられる酸素分を差し引いて次式
にて求められる。
Vco（Nm3／（ｔ・ｐ・min））＝（Vo2）×｛１−（Δ
〔Ｐ〕 ×10×80/60＋Δ〔Si〕×10×32/28）｝×22.4/32/NO2 上記のようなＦ・Ｉ範囲に制御するためには、脱りん処
理前に生石灰を添加することあるいは、生石灰の添加速
度を制御すること、脱りん処理前の脱珪スラグを十分に
除去すること等の（CaO）／（SiO2）制御、さらに、通
常１〜５％の微量成分である（Al2O3），（TiO2）に関
しては、脱珪スラグの十分な除去、耐火物の管理等が重
要である。
〔Ｐ〕 ×10×80/60＋Δ〔Si〕×10×32/28）｝×22.4/32/NO2 上記のようなＦ・Ｉ範囲に制御するためには、脱りん処
理前に生石灰を添加することあるいは、生石灰の添加速
度を制御すること、脱りん処理前の脱珪スラグを十分に
除去すること等の（CaO）／（SiO2）制御、さらに、通
常１〜５％の微量成分である（Al2O3），（TiO2）に関
しては、脱珪スラグの十分な除去、耐火物の管理等が重
要である。
（実施例） 実施例１ 300t取鍋にてCaO−CaF2系フラックス、鉄鉱石をインジ
ェクションによって添加し、さらに気体酸素を総酸素量
の20％として上吹し、脱りん処理を行なった。
ェクションによって添加し、さらに気体酸素を総酸素量
の20％として上吹し、脱りん処理を行なった。
本処理の場合、処理前にスラグを採取し分析したとこ
ろ、表１に示すような組成であった。この場合Ｆ・Ｉは
25.2であり処理開始とともにスラグフォーミングが発生
し、スラグの流出がみられたがCaO−CaF2系フラックス
を高速で吹込むことによって３分後にスラグフォーミン
グは抑制され、スラグの流出はなくなった。このとき採
取されたスラグの組成は表２に示す通りであり、Ｆ・Ｉ
は12.0になっていた。以後、スラグフォーミングは抑制
されスラグの流出はみられず、脱りん処理をすることが
できた。
ろ、表１に示すような組成であった。この場合Ｆ・Ｉは
25.2であり処理開始とともにスラグフォーミングが発生
し、スラグの流出がみられたがCaO−CaF2系フラックス
を高速で吹込むことによって３分後にスラグフォーミン
グは抑制され、スラグの流出はなくなった。このとき採
取されたスラグの組成は表２に示す通りであり、Ｆ・Ｉ
は12.0になっていた。以後、スラグフォーミングは抑制
されスラグの流出はみられず、脱りん処理をすることが
できた。
（実施例２） 310t混銑車にてCaO−CaF2−CaCl2系フラックス、Mn鉱石
のインジェクション、気体酸素の上吹にて、脱りん，脱
硫処理を行なった。
のインジェクション、気体酸素の上吹にて、脱りん，脱
硫処理を行なった。
処理前のスラグ組成は表３に示す通りでＦ・Ｉは11.3で
ありスラグフォーミングによるスラグの流出はみられな
かったが、処理とともに総酸素添加速度を増加していく
と、スラグの流出がみられた。この時点でのスラグ組成
を表４に示すが、Ｆ・Ｉは9.8であり、また計算上のVco
は、0.35であった。そこで処理を一次中断し、CaOを高
速度で吹込み、スラグフォーミングを抑制した。この時
点でのスラグ組成は表５に示す通りであり、Ｆ・Ｉは、
6.3となりこれ以降Vcoは0.3〜0.5の範囲で操業を行なっ
たが、スラグフォーミングによるスラグの流出はみられ
なかった。
ありスラグフォーミングによるスラグの流出はみられな
かったが、処理とともに総酸素添加速度を増加していく
と、スラグの流出がみられた。この時点でのスラグ組成
を表４に示すが、Ｆ・Ｉは9.8であり、また計算上のVco
は、0.35であった。そこで処理を一次中断し、CaOを高
速度で吹込み、スラグフォーミングを抑制した。この時
点でのスラグ組成は表５に示す通りであり、Ｆ・Ｉは、
6.3となりこれ以降Vcoは0.3〜0.5の範囲で操業を行なっ
たが、スラグフォーミングによるスラグの流出はみられ
なかった。
（発明の効果） 本発明により脱りんまたは脱りん，脱硫処理における、
スラグフォーミングの発生によるスラグ流出が防止でき
るので、操業の中断、鉄損失といった従来の問題点を解
決することができ、安定操業、コストダウンを達成し得
るという効果が奏される。
スラグフォーミングの発生によるスラグ流出が防止でき
るので、操業の中断、鉄損失といった従来の問題点を解
決することができ、安定操業、コストダウンを達成し得
るという効果が奏される。
第１図，第２図，第３図は10kg高周波溶解炉でのスラグ
フォーミング実験の結果であり、第１図はスラグフォー
ミング高さ（最大）と（（CaO）／（SiO2））の関係、
第２図はスラグフォーミング高さ（最大）と（Al2O3）
の関係、第３図は、スラグフォーミング高さ（最大）と
（TiO2）の関係を示す図、第４図は310t混銑車における
脱りん処理でのスラグフォーミングによるスラグ流出の
有無とフォーミング指数（Ｆ・Ｉ）,CO発生速度（Vco）
との関係を示す図である。
フォーミング実験の結果であり、第１図はスラグフォー
ミング高さ（最大）と（（CaO）／（SiO2））の関係、
第２図はスラグフォーミング高さ（最大）と（Al2O3）
の関係、第３図は、スラグフォーミング高さ（最大）と
（TiO2）の関係を示す図、第４図は310t混銑車における
脱りん処理でのスラグフォーミングによるスラグ流出の
有無とフォーミング指数（Ｆ・Ｉ）,CO発生速度（Vco）
との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】脱りんまたは脱りん，脱硫の溶銑予備処理
において、下記に定義するCOガス発生速度（Vco）が0.2
未満の場合、下記に定義するフォーミング指数（Ｆ・
Ｉ）を16以下とするべくスラグ組成を制御することを特
徴とする溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防
止方法。 - 【請求項２】混銑車での脱りんまたは脱りん，脱硫の溶
銑予備処理において、下記に定義するCOガス発生速度
（Vco）が0.2以上の場合、下記に定義するフォーミング
指数（Ｆ・Ｉ）を９以下とするべくスラグ組成を制御す
ることを特徴とする溶銑予備処理時におけるスラグフォ
ーミング防止方法。 記 Ｆ・Ｉ＝−６｛（CaO）／（SiO2）｝＋２｛（Al2O3） ＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5）＋16.5 （（CaO）／（SiO2）≦３の場合） Ｆ・Ｉ＝−0.5｛（CaO）／（SiO2）｝ ＋２｛（Al2O3）＋（TiO2）｝＋0.5（P2O5） （（CaO）／（SiO2）＞３の場合） Vco（Nm3／（ｔ・ｐ・min））＝（Vo2）×｛１−（Δ
〔Ｐ〕 ×10×80/60＋Δ〔Si〕×10×32/28）｝×22.4/32/NO2 ここでVo2：送酸速度（Nm3／（ｔ・ｐ・min），NO2：総
酸素原単位（Nm3／（ｔ・ｐ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18046589A JPH072963B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18046589A JPH072963B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347907A JPH0347907A (ja) | 1991-02-28 |
| JPH072963B2 true JPH072963B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=16083698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18046589A Expired - Lifetime JPH072963B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 溶銑予備処理時におけるスラグフォーミング防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072963B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7754076B2 (ja) * | 2022-12-19 | 2025-10-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鉄の精錬方法、精錬装置および鋼材の製造方法 |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP18046589A patent/JPH072963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347907A (ja) | 1991-02-28 |
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