JPH08311517A - 溶銑の脱燐方法 - Google Patents

溶銑の脱燐方法

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JPH08311517A
JPH08311517A JP14245295A JP14245295A JPH08311517A JP H08311517 A JPH08311517 A JP H08311517A JP 14245295 A JP14245295 A JP 14245295A JP 14245295 A JP14245295 A JP 14245295A JP H08311517 A JPH08311517 A JP H08311517A
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JP
Japan
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hot metal
dephosphorization
coke powder
blowing
tuyere
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JP14245295A
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English (en)
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Toshiyuki Kaneko
敏行 金子
Kazuhiro Horii
和弘 堀井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶銑の脱燐処理を行う際に、溶銑に加炭(熱
源付与)しつつ脱燐を行い、転炉でのスクラップ溶解量
の増大に伴う生産性の向上、或はMn鉱石添加量増大に
伴うFe−Mn合金削減のメリットが可能となる方法を
提供する。 【構成】 インジェクションランスの下端部に設けた羽
口より、1mm以下のコークス粉を溶銑中に吹き込むと
同時に、それより上部に設けた羽口から、脱燐剤を吹き
込み、溶銑の脱燐を行う処理において、コークス粉吹き
込み羽口と脱燐剤の吹き込み羽口の位置を、下記の両式
を満足するよう設定する。HC /H0 ≧0.6
・・・(1) HC −HP ≧300mm
・・・(2) ただし、H0 :容器内溶銑の浴深(mm) HP :溶銑浴表面からの脱燐フラックス吹き込み深さ
(mm) HC :溶銑浴表面からのコークス粉吹き込み深さ(m
m)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑の脱燐処理を行う
際に、処理中に溶銑に加炭しつつ、脱燐を効率よく行う
溶銑の脱燐方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶銑の脱燐は、従来法である転炉で脱
珪、脱炭と同時に燐を酸化除去する方法から、熱力学的
に脱燐に有利な低温条件が確保できる溶銑段階での処
理、いわゆる溶銑予備処理による脱燐が一般的となって
きている。特に、溶銑鍋やトーピードカー、あるいは転
炉型の容器中で、CaO系フラックスを溶銑内にインジ
ェクションして脱燐脱硫処理する方法が広く普及してい
る。
【0003】この際、CaO系フラックス中に酸化剤と
して酸化鉄が配合されており、これが溶銑内に吹き込ま
れると、フラックス顕熱および酸化鉄の分解反応に伴う
吸熱が起こるため、溶銑の温度の低下をもたらし、後工
程である転炉の脱炭精錬の際の熱裕度を低下させて、ス
クラップ溶解量あるいはMn鉱石添加量が十分に確保で
きない。
【0004】この問題を解決する手段として、例えば特
開平2−298208号公報に記載のように、窒素ガス
と共にCaO系フラックスと加炭材を混合し、同時に溶
銑中にインジェクションして、溶銑中に加炭材を溶解し
て熱源を与える方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2−298208号公報に記載の方法では、脱燐フラッ
クスへの加炭材の混合量が多くなると、加炭材がフラッ
クス中の酸化鉄を還元してしまい、それに伴う酸素ポテ
ンシャルの低下によって、脱燐が悪化するという問題が
生じ、加炭量が制限されていた。そこで、これらの課題
を解決し、脱燐反応を損なうことなく溶銑に加炭する方
法が強く望まれていた。
【0006】
【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。インジェクションランスの
下端部に設けた羽口より、粒径1mm以下のコークス粉
を容器内の溶銑中に吹き込むと同時に、それより上部に
設けた羽口から、CaO系フラックスを溶銑中に吹き込
み、溶銑の脱燐を行う処理において、コークス粉吹き込
み羽口および脱燐フラックスの吹き込み羽口を、下記
(1)、(2)の両式を満足する位置に設けて、処理中
に溶銑に加炭しつつ脱燐を効率的に行うことを特徴とす
る溶銑の脱燐方法。 HC /H0 ≧0.6 ・・・(1) HC −HP ≧300mm ・・・(2) ただし、H0 :容器内溶銑の浴深(mm) HP :溶銑浴表面からの脱燐フラックス吹き込み深さ
(mm) HC :溶銑浴表面からのコークス粉吹き込み深さ(m
m)
【0007】
【作用】以下、本発明の作用について述べる。本発明者
らは、前述した特開平2−298208号公報に記載の
方法のように、炭材を脱燐フラックスに混合して溶銑に
加炭するのではなく、炭材単味を脱燐フラックスとは別
の場所から溶銑内に吹き込んで、加炭する方法の開発を
試みた。その結果、脱燐と加炭の機能を完全に分離し、
2段羽口式インジェクションランスを用いて、脱燐と溶
銑への熱源付与(加炭)を同時に行える方法を発明する
に至った。
【0008】すなわち、図1に示すように、溶銑鍋PL
に浸漬するインジェクションランスRを3重管構造と
し、先端側周部に羽口N2を複数設けて、外管からはN
2 (窒素)ガスをキャリヤーガスとしてコークス粉を溶
銑内に吹き込み、溶銑に炭材を溶解させると同時に、そ
の上方に羽口N1を複数設けて、内管から酸素ガスを、
中管からはN2 (窒素)ガスを、キャリヤーガスとして
脱燐フラックスを吹き込むものである。また、トップス
ラグには酸化力維持のために、酸化鉄をフリーボードF
の上方から投入する。
【0009】この方法によると、脱燐フラックスの酸化
力の低下を伴うことなく、溶銑に熱源を与えることが可
能である。この際、加炭量を最大限に確保するために
は、なるべく浴深部でコークス粉を吹き込んだ方が望ま
しい。すなわち、インジェクションランスの外管先端か
ら浴深部に吹き込むのが効果的である。一方、脱燐フラ
ックスの吹き込み位置は、コークス粉の吹き込み位置か
らある程度遠ざける必要がある。なぜなら、脱燐フラッ
クスの吹き込み位置がコークス粉の吹き込み位置に近す
ぎると、脱燐フラックスが下方から吹き込まれるコーク
スによって還元され、酸化力が低下するために、脱燐が
阻害されるためである。従って、脱燐フラックスの吹き
込みは、コークス粉を吹き込む位置より上方側にある程
度離れた位置から行う必要がある。
【0010】本発明者らは、これらの技術ポイントを明
確にするため、350tの溶銑鍋による種々の実験・検
討を重ねた。まず、コークス粉を吹き込む適正な位置を
求める実験を行った。すなわち、脱燐フラックスの吹き
込みは行わず、コークス粉(サイズ:1mm以下)のみ
を羽口浸漬深さを種々変えて、溶銑内に吹き込む実験を
行い、溶銑への加炭状況を確認した。
【0011】コークス粉吹き込み時間は、脱燐フラック
ス吹き込み時間と同じ時間を想定して、20分間吹き込
み、コークスの吹き込み原単位は4kg/t−溶銑、と
した。その結果を、図2に示す。図から分かる通り、コ
ークス粉の吹き込み位置を、下記(1)式を満たすよう
な浴深部に設定することにより、溶銑への加炭量(コー
クス粉吹き込み後[%C]−同吹き込み前[%C])を
高く維持することができる。 HC /H0 ≧0.6 ・・・(1) ただし、H0 :容器内溶銑の浴深(mm) HC :溶銑浴表面からのコークス粉吹き込み深さ(m
m)
【0012】これは、吹き込まれたコークス粉の浮上距
離が長いほど効率よくコークスが溶銑に溶解、すなわち
加炭されることによるものである。さらに、コークス粉
の吹き込み深さが深いほど浴の攪拌力が高まり、脱燐、
脱硫反応を促進する効果も有する。なお、コークス粉の
サイズは、表面積を確保する観点からは小さいほど有利
であるが、粉砕コストが高くなること等から、1mm以
下であれば適当である。
【0013】次に、2段インジェクションランスの上段
側の脱燐フラックス吹き込み羽口と、下段側のコークス
粉の吹き込み羽口の位置関係の適正化を目的に、脱燐フ
ラックスとコークス粉を同時に20分間吹き込む条件下
で、両羽口の距離を種々変えて脱燐反応への影響を見
た。すなわち、コークス粉の吹き込み深さ(HC )を、
2000mm一定(HC /H0 =0.67)にして、そ
の上部にある羽口からの脱燐フラックスの吹き込み深さ
(HP )を変化させた。
【0014】その結果を、図3に示す。図から明らかな
様に、コークス粉の吹き込み深さと、脱燐フラックスの
吹き込み深さの間隔が300mmより短いと、その程度
に対応して脱燐率が低下する。すなわち、脱燐を阻害す
ることなくコークス粉を溶銑に溶解、加炭させるために
は、下記(2)式を満足する必要があることが判明し
た。 HC −HP ≧300mm ・・・(2) ただし、HP :溶銑浴表面からの脱燐フラックス吹き込
み深さ(mm)
【0015】これは、前述したように、コークス粉を吹
き込む位置と、脱燐フラックスを吹き込む位置が近けれ
ば近いほど、脱燐フラックスが未溶解のコークス粉によ
り還元される程度が大きくなり、脱燐フラックスの脱燐
力が低下して脱燐反応が進行しにくくなるためである。
【0016】本発明者らは、さらに、溶銑への加炭量と
コークス粉吹き込み原単位について検討した。図4は、
前記(1)式と(2)式を満足する2段インジェクショ
ンランスを用いて、図3に示した脱燐フラックスおよび
上方投入酸化鉄で脱燐しつつ、コークス粉を吹き込んだ
時の、溶銑への加炭量に及ぼすコークス粉供給原単位の
影響を調べた結果を示している。なお、ここで言う加炭
量とは、コークス粉を吹かずに脱燐フラックスのみを吹
き込んだ場合の処理前後の脱炭量に対して、コークス粉
を吹いた場合は脱炭量が低減するが、その低減代を加炭
量と定義する。
【0017】図から分かるように、コークス原単位が多
いほど、当然ながら加炭量が増加している。コークス粉
の供給原単位に対応した熱源([C])を溶銑に付与す
ることができる。コークス粉原単位が10kg以上で
は、加炭量の増加代が低下し、加炭歩留りが減少する。
これは、溶銑の飽和[C]を超える量のコークス粉を吹
き込んだためである。この場合は、コークス粉の一部が
未溶解のまま浮上して、トップスラグにトラップされ
る。その量が多くなり過ぎると、トップスラグの酸化鉄
分が還元され、一旦脱燐されてトップスラグに吸収され
た燐がまた溶銑に戻る。すなわち復燐反応がおきて、脱
燐効率が悪化する。
【0018】本実験では、復燐を起こさずに加炭できる
コークス粉原単位は、図に示すように、10kg/t以
下であることが判明した。なお、コークス粉原単位8k
g/t〜10kg/tの領域では、若干未溶解コークス
がスラグに混入するが、これはスラグに過剰に存在する
酸化鉄分を復燐しない程度に還元し、鉄歩留りを向上す
る効果を有するので、無駄にはならない。脱燐フラック
スに炭材を混合する従来の方法では、炭材による脱燐フ
ラックスの脱燐能低下の問題から炭材添加量は4〜5k
g/t程度までに制約されていたが、本法によると、こ
れらの問題は完全に解消し、多量の炭材を添加できるの
で、十分な加炭が可能となる。
【0019】
【実施例】以下に、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。 1)反応容器と使用設備 図1に示した溶銑鍋PL、フリーボードF、インジェク
ションランスRを使用して、溶銑脱燐処理を行った。 2)溶銑成分 [Si]0 =0.08〜0.15%,[Mn]0 =0.
30〜0.40%、[C],[P],[S]について
は、表1に記す。 3)溶銑量 350t 4)脱燐フラックス <原単位> 生石灰 :16kg/t−溶銑 酸化鉄 :20kg/t−溶銑 ホタル石:3kg/t−溶銑 酸素ガス:2.9Nm3 /t−溶銑 <吹き込み時間>生石灰−酸化鉄−ホタル石混合フラッ
クスおよび酸素ガスを上記原単位で、20分間で溶銑中
に吹き込む。 5)上方投入酸化鉄:10.0kg/t−溶銑 6)吹き込み用コークス粉サイズ:≦1.0mm
【0020】以上の操業条件を表1に、その結果を表2
に夫々本発明の実施例と比較例とを併せて示した。な
お、加炭量とは、脱燐フラックス吹き込みのみで、コー
クス粉吹き込みなしの場合の処理前後の脱炭量から、コ
ークス粉吹き込みを行った場合の脱炭量(コークス粉吹
き込みなしの場合より少なくなる)を引いた値である。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、溶銑の脱燐脱硫処理時
に脱燐反応への悪影響がなく、処理中に溶銑に加炭でき
るので、熱源が増加して、後工程である転炉での脱炭精
錬の際のスクラップ溶解比率の増大、あるいはMn鉱石
添加量増大に伴うFe−Mn合金削減のメリットが享受
できるため、本発明がこの種の産業分野にもたらす効果
は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いた装置の概要を示す図
【図2】溶銑への加炭量に及ぼすコークス粉を吹き込む
深さと浴深の比の影響を示す図
【図3】脱燐率に及ぼすコークス粉を吹き込む羽口と脱
燐フラックスを吹き込む羽口の間隔の影響を示す図
【図4】溶銑への加炭量に及ぼすコークス粉供給原単位
の影響を示す図
【符号の説明】
R :インジェクションランス N1:ランス上段羽口 N2:ランス下段(先端)羽口 F :フリーボード PL:溶銑鍋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インジェクションランスの下端部に設け
    た羽口より、粒径1mm以下のコークス粉を容器内の溶
    銑中に吹き込むと同時に、それより上部に設けた羽口か
    ら、CaO系フラックスを溶銑中に吹き込み、溶銑の脱
    燐を行う処理において、コークス粉吹き込み羽口および
    脱燐フラックスの吹き込み羽口を、下記(1)、(2)
    の両式を満足する位置に設けて、処理中に溶銑に加炭し
    つつ脱燐を効率的に行うことを特徴とする溶銑の脱燐方
    法。 HC /H0 ≧0.6 ・・・(1) HC −HP ≧300mm ・・・(2) ただし、H0 :容器内溶銑の浴深(mm) HP :溶銑浴表面からの脱燐フラックス吹き込み深さ
    (mm) HC :溶銑浴表面からのコークス粉吹き込み深さ(m
    m)
JP14245295A 1995-05-18 1995-05-18 溶銑の脱燐方法 Withdrawn JPH08311517A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010138443A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Jfe Steel Corp 溶銑の脱燐処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010138443A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Jfe Steel Corp 溶銑の脱燐処理方法

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Effective date: 20020806