JPH10195515A - 溶銑の予備精錬方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価にスラグのスロッピング発生を抑止しつつ
予備精錬の処理効率を向上可能な溶銑の予備精錬方法を
提供することを課題としている。 【解決手段】トピードカー１内の溶銑２に固体酸化物、
石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑
２の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑２の予備精錬を
行う際に、溶銑２への上記固体酸化物及び気体酸素によ
る酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求められる
スロッピング発生の発生臨界に収めるように酸素投入量
を制御する。これと同時に、石灰石化合物やコークス等
からなるスロッピング抑止剤をランス６を介してスラグ
３表面に吹き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑の脱珪等の予
備精錬工程に係り、特に、溶銑の予備精錬の際に発生す
るスラグフォーミングを抑えつつ連続的に予備精錬を行
う溶銑の予備精錬方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トピードカー等の反応容器内で溶銑の脱
珪、脱燐、脱硫等の予備精錬処理を行う場合には、反応
容器内の溶銑中にランスを浸漬し、このランス先端部か
ら酸素ガス、固体酸化物（酸化鉄等）、石灰化合物等の
各予備処理剤を吹き込むことで溶銑の脱珪等の処理を行
う。この処理の際、例えば、固体酸化物を一気に大量に
投入すると、つまり酸素投入速度が早いと脱炭反応等で
急激に生成されるＣＯガスなどにより容器内のスラグが
フォーミングを形成し、さらにその状態を続けると急激
にスロッピングを起こして、スラグの一部が反応容器か
ら溢れ出てしまう。

【０００３】このことは、鉄歩留りの低下に繋がるばか
りでなく、溢れ出たスラグ等によってトピードカー用の
線路が埋まるなどにより一時的に操業不能となることに
繋がる。

【０００４】このため、一般には、所定以上のスロッピ
ングが発生すると、酸素源である上記予備処理剤の吹き
込み速度（投入速度）を減速させたり、場合によって
は、予備処理剤の吹き込みを一時的に停止してスロッピ
ングが自然に収まるのを待つという対策をとる。

【０００５】しかし、この方法では、予備精錬の処理時
間の延長を伴い、生産性の低下が避けられない。一方、
予備精錬の処理速度を低下させずにスロッピングを防止
する方法も従来から提案されている。

【０００６】例えば、特開平２−２９０９１１号公報に
記載されているように、予備処理剤を投入するランスの
側面から、溶銑上に浮遊しているスラグとの溶銑との界
面近傍に窒素ガスなどのガスを常時吹きつけることで、
スラグを壁面方向に移動させて溶銑面を露出させる開孔
部を形成し、これによって、発生したＣＯガス等を空中
に放散させてスロッピング更にはスラグフォーミングの
生成を抑制しようとしている。

【０００７】または、特開平５−１２５４２４号公報に
記載されているように、上記予備処理剤を投入するラン
スの近傍に、スロッピング抑止剤である炭材を投入する
ランスを設置し、かつ監視用カメラで実際のスラグのス
ロッピング高さを監視して、所定高さ以上になったとき
に上記炭材を投入することでスラグフォーミングを抑え
る方法も提示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
スを吹きつけて開孔部を形成する抑制方法は、実際に行
ってもさほど効果はなく、結局、予備精錬の処理時間の
延長を防止できない。

【０００９】また、上記スロッピング発生を検知し当該
スロッピング高さが所定以上となったときにのみ、コー
クス等の炭材をスラグ中に吹き付ける方法では、吹き付
けたときの効果は認められるが、吹き付けを停止した後
再度スロッピングを起こす場合も多く、そのため、炭材
の吹き付け量が多くなり、結果的にコストアップとな
る。

【００１０】また、フォーミングを抑えるために炭材を
大量に使用すると、スラグ中のＦｅＯの還元が進んで、
スラグによる脱燐反応が低下し、結果的に脱珪・脱燐処
理時間が増加するという問題を生じる。

【００１１】本発明は、安価にスラグのスロッピング発
生を抑止しつつ予備精錬の処理効率を向上可能な溶銑の
予備精錬方法を提供することを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載の溶銑の予備精錬方法
は、スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶
銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤
を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑
の予備精錬方法において、溶銑への上記固体酸化物及び
気体酸素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標とし
て求められるスラグのスロッピング発生条件に基づきス
ロッピングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発
生臨界を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求
めた発生臨界内に収めるように制御することを特徴とす
るものである。

【００１３】本発明者らは、次のような検討から本発明
を得た。即ち、スラグフォーミングは、スラグの塩基度
が高いほど起こりにくい。また、フォーミングの原因と
なるＣＯガスの発生速度は脱珪外酸素投入速度（脱珪処
理用の酸素投入速度）が大きくなるほど大きくなると考
えられる。

【００１４】この観点から、脱珪外酸素投入速度とスラ
グ塩基度とを指標としたスロッピング発生条件を整理し
たところ、図４に示すような結果を得た。図４中、Ａは
スロッピングの発生臨界であり、この発生臨界Ａを越え
る斜線範囲でスロッピング現象が発生し易いことが分か
った。

【００１５】従って、このスロッピング発生条件に基づ
き、発生臨界Ａを越えないように酸素投入量を制御すれ
ば、スロッピング更にはスラグフォーミングを抑制しつ
つ溶銑の連続した予備処理が可能となる。

【００１６】しかも、スロッピングの発生臨界Ａが分か
っているので、その発生臨界Ａ近傍に設定して固体酸化
物及び気体酸素の投入量を制御することで、操業能率を
落とす必要もない。

【００１７】ここで、スラグの塩基度は、（石灰化合
物）／ＳｉＯ₂ のように表されるが、処理後のＳｉＯ₂
は、主に溶銑中のＳｉと固体酸化物との反応生成物であ
るので、その反応速度に応じた固体酸化物の投入量を制
御すれば制御可能である。

【００１８】以上のことから、固体酸化物、気体酸素に
よる時間当たりの酸素投入量をそれぞれ調整すること
で、上記発生臨界Ａ内に収めることは可能である。ま
た、請求項２に記載の発明は、スラグフォーミングを抑
制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合
物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，
脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をス
ラグに添加しつつ、溶銑への上記固体酸化物及び気体酸
素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求め
られるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピ
ングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界
を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発
生臨界内に収めるように制御することを特徴とするもの
である。

【００１９】この発明によれば、上記請求項１の発明の
効果に加えて、スロッピング抑止剤としての石灰石化合
物及びコークスのうちの少なくとも一方を添加しながら
行うので、実際の予備処理剤の投入量の変動があっても
確実にスロッピングが抑止される。

【００２０】なお、従来よりもフォーミングの程度は低
く且つ回数も少ないと考えられるので、上記石灰石化合
物やコークスの添加は、連続添加であっても少なくて済
む。次に、請求項３に記載の発明は、スラグフォーミン
グを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰
化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱
珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法におい
て石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方を
スラグに添加しつつ、上記固体酸化物及び気体酸素によ
る上記溶銑への酸素投入量を、下記（２）式を満足する
範囲に設定して予備精錬を行うことを特徴とする溶銑の
予備精錬方法である。 ｑｏ₂ ｛１−３．２・［％Ｓｉ］・ｅｘｐ（−０．４・ＱＯ₂ ）｝ ≦０．２・Ｂ ・・・（２） ここで、 ［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度 ｑｏ₂ ：酸素投入速度（Ｎｍ³ ／ｔ・min ） ＱＯ₂ ：積算酸素投入量（Ｎｍ³ ／ｔ） Ｂ：スラグ塩基度 を表す。

【００２１】なお、上記Ｂ（スラグ塩基度）は、一般に
は、下記（３）式のように表される。 ここで、 Ｗ_slag（ＣａＯ）：予備精錬前のスラグ中のＣａＯ（kg
／ｔ） Ｗ_slag（ＳｉＯ₂ ）：予備精錬前のスラグ中のＳｉＯ₂
（kg／ｔ） Ｗ_flux（ＣａＯ）：投入する予備処理剤中のＣａＯ（kg
／ｔ） Ｗ_flux（ＳｉＯ₂ ）：投入する予備処理剤中のＳｉＯ₂
（kg／ｔ） ＷΔＳｉ：溶鋼中のＳｉ酸化によるＳｉＯ₂ 生成量（kg
／ｔ） を表す。

【００２２】上述のように、スロッピングの発生臨界の
収めるように酸素投入量を制御すればよい。その条件を
求めたところ、図６の結果が得られ、上記（２）式を満
足すれば、発生臨界を越えないことを分かった。ここ
で、脱Ｓｉ外酸素投入速度は、投入酸素から既Ｓｉに使
用した酸素を除いたものでＣＯ発生速度に比例するもの
と考えられる。

【００２３】但し、実際の操業では、完全にスロッピン
グ発生を抑えることができないが、石灰石化合物及びコ
ークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ予
備精錬処理を行うことで、確実にスロッピング更にはス
ラグフォーミングを抑制しつつ連続的に予備精錬処理が
可能となる。

【００２４】なお、連続的又は断続的に石灰石化合物及
びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつ
つ行うものであるが、発生するスロッピングは従来より
も小さいために使用量も少なく、このことは、従来のよ
うな大量の炭材投入に起因するスラグによる脱燐反応の
低下も抑えることができる。しかも、連続的又は断続的
に石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方を
スラグに添加するので、スラグフォーミングの抑制をし
ながらの予備精錬処理を自動化することも可能となる。

【００２５】なお、上記石灰石化合物とは、例えば、Ｃ
ａＣＯ₃ 等である。次に、上記式の妥当性について説明
する。溶銑のＳｉ濃度の時間変化については、次のよう
に推定できる。

【００２６】即ち、脱珪反応が一次反応であるとする
と、脱珪速度式は、次式で表される。 ｄ［Ｓｉ］／ｄξ ＝−α・［Ｓｉ］ ここで、ξは、酸素原単位である。

【００２７】この式を積分すると、［Ｓｉ］＝［Ｓｉ］
₀ ・ｅｘｐ（−αξ）が得られる。ここで、 ［Ｓｉ］₀ ：処理前のＳｉ濃度（％） ［Ｓｉ］ ：酸素投入量の添加後のＳｉ濃度（％） また、脱燐処理中の途中サンプリングを行うことで、上
記α≒０．４ｔ／Ｎｍ ³ という値が得られた。

【００２８】従って、脱燐処理中の溶銑中のＳｉの濃度
推移は、次のように表される。 ［Ｓｉ］＝［Ｓｉ］₀ ・ｅｘｐ（−０．４・ξ） ・・・（４） の難易を求めて見たところ、図４に示すような結果を得
た。

【００２９】（４）式から、投入酸素量のうち、脱Ｓｉ
に消費される酸素量の割合は計算でき、その値は、 ３２０×〔％Ｓｉ〕（％） ・・・（６） ここで、〔％Ｓｉ〕は、処理中のＳｉ濃度（％） これにより、脱Ｓｉ外酸素投入速度は、 ｑｏ₂ （１−３．２〔％Ｓｉ〕） （Ｎｍ³ ／ｔ・分）・・・（７） ここで、ｑｏ₂ ：酸素投入速度（Ｎｍ³ ／ｔ・分） で表される。

【００３０】また、〔％Ｓｉ〕は、上記（４）式のとお
り、 ［％Ｓｉ］＝［％Ｓｉ］₀ ・ｅｘｐ（−０．４・ξ） ・・・（８） ここで、 ［％Ｓｉ］₀ ：処理前のＳｉ濃度（％） ξ ：酸素投入積算量（Ｎｍ³ ／ｔ） であるので、（７）式の脱Ｓｉ外酸素投入速度は、 ｑｏ₂ ｛１−３．２〔％Ｓｉ〕₀ ・ｅｘｐ（−０．４・ξ）｝ ・・・（９） で示されることになる。

【００３１】一方、図６で示したように、脱Ｓｉ外酸素
投入速度ｑｏ′₂ とスラグ塩基度Ｂの関係は、 ｑｏ′₂ ＞ ０．２・Ｂ の領域では、スロッピングが発生しており、この領域に
入らない条件で酸素投入速度を決定すればよいことが確
認され、（２）式が妥当であると考えられた。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。まず、構成を説明すると、図１
に示すように、反応容器であるトピードカー１内に対象
とする溶銑２が収容され、その溶銑２の上にスラグ３が
形成されている。

【００３３】また、トピードカー１内には、上側から予
備処理剤用のランス４が挿入され、そのランス４の下端
先端部を上記溶銑２内に浸漬している。このランス４は
軸を斜めに配置されている。なお、ランス４の軸を斜め
に設定するのは、ランス４から吹き出す予備処理剤によ
って生じた、流動する溶銑２の対流域を長くして予備精
錬処理の反応の促進を図るためである。

【００３４】その予備処理剤用のランス４の上端部は、
予備処理剤供給装置５に連通し、該予備処理剤供給装置
５から順次，供給される予備処理剤を溶銑２内に投入す
るようになっている。

【００３５】また、上記トピードカー１内には、上記ラ
ンス４とは独立して作動する抑止剤用のランス６が挿入
され、そのランス４の下端部である吹出し口は、スラグ
面上方に所定の間隔を開けて設定されている。そのラン
ス６は、上記予備処理剤用のランス４とは反対方向に軸
を傾けて配置され、これによって、予備処理剤投入位置
とは反対側に位置するスラグ３上面に対してスロッピン
グ抑止剤を投入可能となっている。

【００３６】その抑止剤用のランス６の上端部は、抑止
剤供給装置７に連通し、抑止剤供給装置７から供給され
た予備処理剤を溶銑２内に投入可能となっている。ま
た、上記予備処理剤供給装置５は、図２に示すような構
成となっている。即ち、酸化鉄粉又は生石灰粉をそれぞ
れ収容したリザーバタンク１０，１１を備え、各リザー
バタンク１０，１１の出口は、それぞれロータリフィー
ダ１２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１５を介して合
流管１６に接続されることで合流し、その合流管１６を
介して上記予備処理剤用のランス４に接続している。図
２中、１７，１８はそれぞれ搬送ラインである。なお、
上記各リザーバタンク１０，１１は、それぞれ粉体材料
供給制御弁１９，２０を介して酸化鉄粉及び生石灰粉を
それぞれ収容した各粉体材料供給源２１，２２に接続さ
れている。

【００３７】また、上記各リザーバタンク１０，１１
は、それぞれ加圧ライン２３，２４、バルブユニット２
５，２６、及び加圧ガス供給ライン２７を介して加圧ガ
ス供給源２８に接続されることで、所定圧力で加圧され
ている。この加圧の目的は、リザーバタンク１０，１１
内の各粉体材料をロータリーフィーダ１２，１３に圧送
して、粉体材料の切り出しを確実にするためである。

【００３８】また、上記加圧ガス供給源２８からバルブ
ユニット２５，２６に導入された加圧ガスは分岐し、バ
ルブユニット２５，２６内の搬送ガス制御弁２５ａ，２
６ａを介して搬送ガス供給ライン２９，３０に供給され
ている。その搬送ガス供給ライン２９，３０は、上記ロ
ータリフィーダ１２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１
５の下流側に配置された粉体・ガス混合器３１，３２に
接続されている。これによって、各ロータリフィーダ１
２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１５を介して供給さ
れた各粉体材料（酸化鉄粉及び生石灰粉）は、この粉体
・ガス混合器３１，３２で上記搬送ガス供給ライン２
９，３０から供給された加圧ガスとの混合することによ
って、流動状態になると共に、当該加圧ガス流によって
上記合流管１６に搬送可能となっている。

【００３９】ここで、上記バルブユニット２５，２６
は、搬送用のガス流量及びガス圧を制御するものであっ
て、上記バルブユニット２５，２６内の２５ｂ，２６ｂ
は圧力制御弁を、２５ｃ，２６ｃはガス流量制御弁を表
している。

【００４０】また、上記ロータリーフィーダ１２，１３
や供給遮断弁１４，１５等の各アクチュエータは、それ
ぞれコントローラ３３に接続され、該コントローラ３３
からの信号によって作動が制御されている。

【００４１】ここで、２５ｄ，２６ｄはガス流量セン
サ、３４，３５は各リザーバタンク１０，１１内の圧力
を検出するタンク圧力センサ、３６は、合流管１６内の
圧力を検出する合流部圧力センサ、３７はランス４に供
給されるガスの背圧を検出する背圧センサであって、上
記各センサは検出した検出信号をそれぞれ上記コントロ
ーラ３３に供給可能となっている。

【００４２】また、各リザーバタンク１０，１１には、
ロードセル等からなる粉体重量センサ３６，３７が取り
付けられ、この粉体重量センサ３６，３７は、各リザー
バタンク１０，１１内に収容された各粉体（酸化鉄粉や
生石灰粉）の重量をそれぞれ検出して、その重量信号を
コントローラ３３に供給可能となっている。

【００４３】次に、上記抑止剤供給装置７について説明
する。該抑止剤供給装置７は、上記予備処理剤供給装置
５と同様な構成をしていて、図３に示すように、スロッ
ピング抑止剤が抑止剤用リザーバタンク４０に収容さ
れ、その抑止材用リザーバタンク４０の出口がロータリ
フィーダ４１及び粉体供給遮断弁４２を介して上記抑止
剤用ランス６に接続されている。また、上記リザーバタ
ンク４０は、スロッピング抑止剤供給制御弁４３を介し
て各スロッピング抑止剤貯蔵源４４に接続されている。

【００４４】ここで、上記スロッピング抑止剤には、コ
ークスまたは石灰化合物、若しくはその混合物を使用す
る。また、上記リザーバタンク４０は、それぞれ加圧ラ
イン４５、バルブユニット４６、及び加圧ガス供給ライ
ン４７を介して窒素ガス等からなる加圧ガス供給源４８
に接続されることで、所定圧力で加圧されている。

【００４５】また、上記加圧ガス供給源４８からバルブ
ユニット４６に導入された加圧ガスは分岐し、バルブユ
ニット４６内の搬送ガス制御弁４６ａを介して搬送ガス
供給ライン４９に供給可能になっている。その搬送ガス
供給ライン４９の下流側は、上記ロータリフィーダ４１
及び粉体供給遮断弁４２の下流側に配置された粉体・ガ
ス混合器５０に接続されている。

【００４６】また、上記ロータリーフィーダ４１や供給
遮断弁４２等の各アクチュエータは、それぞれコントロ
ーラ３３に接続され、該コントローラ３３からの信号に
よって制御されている。

【００４７】ここで、４５ｂは圧力制御弁を、４６ｃは
ガス流量制御弁を、４６ｄはガス流量センサ、５１はリ
ザーバタンク４０内の圧力を検出するタンク圧力センサ
であって、各センサは検出した検出信号をそれぞれ上記
コントローラ３３に供給可能となっている。また、上記
リザーバタンク４０には、ロードセル等からなる粉体重
量センサ５２が取り付けられ、この粉体重量センサ５２
は、リザーバタンク４０内に収容されたスロッピング抑
止剤の重量を検出して、その重量信号をコントローラ３
３に供給可能となっている。

【００４８】コントローラ３３は、上記各センサからの
信号を基に、予備処理剤供給装置５の各ロータリフィー
ダ１２，１３、粉体供給遮断弁１４，１５を作動して各
リザーバタンク１０，１１から切り出される酸化鉄粉及
び生石灰粉の各量を制御すると共に搬送ガスの流量及び
圧力を制御することで、単位時間当たりに溶銑２内に投
入される酸化鉄粉、生石灰粉の量、気体酸素量を制御す
る。

【００４９】なお、各粉体重量センサ３６，３７からの
信号に基づき実際の切り出し量をフィードバックしてい
る。このとき、上記各酸化鉄粉及び搬送気体中の酸素の
単位時間当たりの投入量は、溶銑２への酸素投入量とと
スラグ塩基度とを指標として、上記図４に示すように、
スロッピング発生の発生し易い領域と発生しにくい領域
との発生臨界Ａを予め求め、その発生臨界Ａを越えない
ような投入計画を、生石灰の投入量も含めて予め決定
し、この投入計画に従うように上記各ロータリフィーダ
１２，１３、粉体供給遮断弁１４，１５を作動する。

【００５０】例えば、下式を満足するような酸素投入量
となるように酸化鉄の投入速度を制御する。 ｑｏ₂ ｛１−３．２・［％Ｓｉ］・ｅｘｐ（−０．４・
ＱＯ₂ ）｝≦０．２・Ｂ ここで、 ［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度 ｑｏ₂ ：酸素投入速度（Ｎｍ³ ／ｔ・min ） ＱＯ₂ ：積算酸素投入量（Ｎｍ³ ／ｔ） Ｗ_slag（ＣａＯ）：予備精錬前のスラグ中のＣａＯ（kg
／ｔ） Ｗ_slag（ＳｉＯ₂ ）：予備精錬前のスラグ中のＳｉＯ₂
（kg／ｔ） Ｗ_flux（ＣａＯ）：投入する予備処理剤中のＣａＯ（kg
／ｔ） Ｗ_flux（ＳｉＯ₂ ）：投入する予備処理剤中のＳｉＯ₂
（kg／ｔ） ＷΔＳｉ：溶鋼中のＳｉ酸化によるＳｉＯ₂ 生成量（kg
／ｔ） を表す。

【００５１】同時に、コントローラ３３は、抑止剤用の
粉体供給遮断弁４２及び搬送ガス制御弁４６ａに作動信
号を供給して、予備精錬中、連続的に所定量のスロッピ
ング抑止剤をランス４からスラグ３表面に吹き付けるよ
うに制御する。

【００５２】ここで、スロッピング抑止剤の吹出しは、
連続的に吹き付けてもよいし、所定時間間隔毎に断続的
に吹き付けるように設定しておいてもよい。次に、上記
装置の作動や効果などについて説明する。

【００５３】上記構成の装置では、コントローラ３３に
よる制御によって、ランス４を通して各酸化鉄粉、生石
灰粉、搬送ガス量の各投入量が溶銑２内に投入されて、
脱珪・脱燐等の予備精錬処理が行われる。

【００５４】このとき、溶銑２内炭素が予備処理剤と反
応してＣＯガスが発生し、そのガスによる気泡がスラグ
３まで到達すると、スラグ３内に捕捉されてスロッピン
グを起こしスラグフォーミングを形成する。

【００５５】しかし、本実施形態では、上述のように発
生臨界Ａ内になるように酸素投入速度を制御しているの
で、スロッピング発生の回数や程度が大幅に抑制され、
しかも、連続的又は断続的にスラグ３にスロッピング抑
止剤を投入しているので、スロッピング発生が確実に抑
えられる。

【００５６】しかも、連続的又は断続的にスロッピング
抑止剤を投入しているが、上述のように、スロッピング
発生の回数や程度が大幅に抑制されているので、そのス
ロッピング抑止剤の使用量も少なくて済むと共に、スロ
ッピング発生の有無とは関係なく添加しているので、ス
ロッピング更にはフォーミングを抑制しながらの予備精
錬処理を自動化することができる。

【００５７】また、上記のようにスロッピング抑止剤の
添加量も少なくて済むので、スロッピング抑止剤を大量
に投入した際のスラグ３中のＦｅＯの還元によるスラグ
３による脱燐反応の低下もなく、且つ予備処理剤の投入
の一時的な停止もないので、スロッピング更にはフォー
ミングを抑制しつつ、従来よりも予備精錬の処理時間の
促進を図ることができる。

【００５８】また、上記実施の形態では、予備処理剤投
入位置とは反対側のスラグ３に抑止剤を投入するように
しているが、これは、溶銑２の流動に伴ってスラグのス
ロッピング高さが一番高くなるのが予備処理剤投入位置
とは反対側となることに鑑みてなされたものであるが、
実際のスロッピング発生とは関係なく連続的又は断続的
にスロッピング抑止剤を添加しているので、必ずも反対
側位置でなくてもよい。また、抑止剤用のランス６を傾
けているが、特に傾ける必要もない。

【００５９】また、スロッピング抑止剤の添加は、スラ
グ上面に吹き付けることで行っているが、ランス６の先
端部をスラグ内に浸漬させた状態で供給するようにして
もよい。

【００６０】また、上記実施の形態では、実際のスロッ
ピング発生とは関係なくスロッピング抑止剤を投入する
ようにしているが、実際にスロッピング発生若しくは発
生のおそれをを検知したときのみスロッピング抑止剤を
投入するようにしてもよい。

【００６１】例えば、カメラ等でスラグ上面を監視した
り、実際の予備処理剤の投入量の計画量からの変動をも
とにスロッピング発生を推定して、スロッピング抑止剤
を添加するようにしてもよい。但し、この場合には、ス
ロッピング高さが必要以上に高くなるおそれはある。

【００６２】また、スラグ上面にスロッピング抑止剤を
添加するので、スロッピング抑止剤の投入はランス６を
使用しない方法であってもよい。

【００６３】

【実施例】実際に、２００ｔの溶銑をトピードカーに収
容して、酸化鉄３５ｋｇ／ｔ、生石灰１２kg／ｔを、２
kg／ｔ・min の速度で溶銑に投入して予備精錬処理を行
ってみた。

【００６４】図２は、その処理の際の、トピードカー１
からスラグ３の溢れる危険性のあるほど大きさのスロッ
ピングの発生頻度を示したものである。比較例１は、ス
ロッピングに対する処理を取らなかった場合であって、
スロッピング発生頻度は９／１０となり、予備処理剤の
吹き込みを停止せざるを得なった。

【００６５】また、引用例２は、フォーミングが生じた
ところでコークス（スロッピング抑止剤）をスラグ３に
吹き付けた場合であって、酸素投入速度つまり、酸化鉄
等の投入速度を増加しすぎると、コークスを投入しても
スロッピングが収まらない場合があり、スロッピング頻
度が３／１０であった。

【００６６】これに対して、上述のように本発明の予備
精錬方法を適用した場合には、スロッピングの発生は無
かった。つまり、連続して予備精錬処理ができた。しか
も、スロッピング抑止剤であるコークスの使用量も、引
用例２に比べて少なくて済んだ。

【００６７】また、本発明に基づく予備精錬処理では、
石灰化合物であるＣａＣＯ₃ 粉をスロッピング抑止剤と
してスラグ表面に連続的に吹き付けることで、酸化鉄の
吹き込み速度を平均３８５kg／min でもスロッピングな
して処理できたことも確認した。

【００６８】この場合、脱燐処理時間は２５分で、Ｓｉ
濃度が０．２０％から０．０１％に、Ｐ濃度が、０．１
６６％から０．０２０％となったことも確認された。さ
らに、コークス及びＣａＣＯ₃ 粉ともに脱燐効率への悪
影響も無かった。

【００６９】これによって、フォーミング抑止のための
コストを抑えつつ予備精錬処理の高速化が図られる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の溶銑
の予備精錬方法では、溶銑への酸素投入量を調整するこ
とで、スロッピング抑止剤の使用量を抑えつつ、連続し
た予備精錬を可能とするという効果がある。

【００７１】しかも、スロッピングの発生臨界を求めて
いるので、スラグフォーミングを抑えた状態で且つ適正
な時間で脱珪等の予備精錬処理を行うことができる。こ
のとき、請求項２又は請求項３に記載の発明を採用する
と、確実にスロッピング更にはフォーミング形成を抑え
つつ、予備精錬処理の自動化を図ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る溶銑の予備精錬処理
の概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る予備処理剤供給装置
を示す構成図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る抑止剤供給装置を示
す構成図である。

【図４】酸素投入量とスラグ塩基度を指標としたスロッ
ピング発生条件及び発生臨界を説明するための図であ
る。

【図５】本発明に基づく処理実績を説明するための図で
ある。

【図６】スロッピング抑止剤を投入しつつ脱珪・脱燐処
理を行う場合の酸素投入速度と塩基度を指標としたスロ
ッピング発生条件及び発生臨界を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 発生臨界 １ トピードカー ２ 溶銑 ３ スラグ ４ 予備処理剤用のランス ５ 予備処理剤供給装置 ６ 抑止剤用のランス ７ 抑止剤供給用装置 １０，１１ リザーバタンク １２，１３ ロータリフィーダ ２５ａ，２６ａ 搬送ガス制御弁 ２８ 加圧ガス供給源 ３６，３７ 粉体重量センサ ３３ コントローラ ４０ リザーバタンク ４１ ロータリフィーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中戸 參 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 反町 健一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラグフォーミングを抑制しつつ、反応
   容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の
   予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬
   を行う溶銑の予備精錬方法において、 溶銑への上記固体酸化物及び気体酸素による酸素投入量
   とスラグ塩基度とを指標として求められるスラグのスロ
   ッピング発生条件に基づきスロッピングの発生し易い領
   域と発生しにくい領域との発生臨界を求め、時間当たり
   の上記酸素投入量を、上記求めた発生臨界内に収めるよ
   うに制御することを特徴とする溶銑の予備精錬方法。
2. 【請求項２】 スラグフォーミングを抑制しつつ、反応
   容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の
   予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬
   を行う溶銑の予備精錬方法において、 石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をス
   ラグに添加しつつ、溶銑への上記固体酸化物及び気体酸
   素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求め
   られるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピ
   ングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界
   を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発
   生臨界内に収めるように制御することを特徴とする溶銑
   の予備精錬方法。
3. 【請求項３】 スラグフォーミングを抑制しつつ、反応
   容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の
   予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬
   を行う溶銑の予備精錬方法において、 石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をス
   ラグに添加しつつ、上記固体酸化物及び気体酸素による
   上記溶銑への酸素投入量を、下記（１）式を満足する範
   囲に設定して予備精錬を行うことを特徴とする溶銑の予
   備精錬方法。 ｑｏ₂ ｛１−３．２・［％Ｓｉ］・ｅｘｐ（−０．４・ＱＯ₂ ）｝ ≦０．２・Ｂ ・・・（１） ここで、 ［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度 ｑｏ₂ ：酸素投入速度（Ｎｍ³ ／ｔ・min ） ＱＯ₂ ：積算酸素投入量（Ｎｍ³ ／ｔ） Ｂ ：スラグ塩基度 を表す。