JPH10317036A - 鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤 - Google Patents
鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤Info
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- JPH10317036A JPH10317036A JP14297797A JP14297797A JPH10317036A JP H10317036 A JPH10317036 A JP H10317036A JP 14297797 A JP14297797 A JP 14297797A JP 14297797 A JP14297797 A JP 14297797A JP H10317036 A JPH10317036 A JP H10317036A
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Abstract
高脱硫率で鉄系溶融合金の脱硫を行うことができ、しか
も生成したスラグの利用が容易な鉄系溶融合金の脱硫方
法および脱硫剤を提供すること。 【解決手段】 MgOおよび金属AlをMgO/Alの
重量比が3.0以下となるように混合した混合物を含
み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金属のハロゲ
ン化物または酸化物をAlに対して1〜10重量%含む
フラックスと、フラックスとの合計量に対して20重量
%以下の金属マグネシウムとを鉄系溶融合金中に供給
し、鉄系溶融合金中で前記フラックスから発生したMg
および鉄系溶融合金中に供給された金属Mgにより脱硫
を行い、さらにCaOまたはCaCO3を前記フラック
スと金属Mgの合計量に対して5重量%以上添加して、
前記脱硫により生成する脱硫生成物の再酸化による復硫
を防止する。
Description
系溶融合金を脱硫する鉄系溶融合金の脱硫方法および脱
硫剤に関する。
るにつれ、低硫鋼の製造においては酸化精錬である転炉
工程の前に鉄系溶融合金の脱硫処理を実施し、転炉に装
入する鉄系溶融合金中の硫黄濃度を低減する方法が広く
採用されるようになっている。さらに、硫黄濃度の極め
て低い極低硫鋼では、転炉から出鋼後に取鍋中で脱酸
し、脱硫する方法が広く行われている。
は、石灰系、カルシウムカーバイド系、ソーダ灰系、マ
グネシウム系のものが用いられている。これら脱硫剤
を、反応容器としてのトーピードカー、溶銑鍋、転炉な
どに添加することによって脱硫がなされる。この場合、
脱硫剤の添加方法としては、インジェクションまたは溶
鋼上部投入後に機械攪拌する方法等が採用されている。
は、石灰系に比較して、ソーダ灰系、カルシウムカーバ
イド系、マグネシウム系のほうが強い。そのため、例え
ば材料とプロセス,vol.6(1993),p.1070 にあるよう
に、鉄系溶融合金の攪拌力が弱いトーピードカーなどに
おいてはソーダ灰やカルシウムカーバイドが用いられて
いる。
るスラグ中のNa2O濃度が高くなるため、スラグをセ
メント材料や路盤材へ有効に利用することができなくな
る。また、カーバイド系を使用すると、水と反応してア
セチレンガスが発生するため、取り扱いが困難である。
優れた脱硫能を有する上、発生するスラグが少なくかつ
スラグの利用が容易なマグネシウム系の脱硫剤が用いら
れるようになってきている。
や特開昭52−115717号公報のように金属Mg単
独あるいはCaOやCaCO3との混合物が鉄系溶融合
金の脱硫剤として用いられている。しかし、脱硫剤の費
用としては石灰系が最も廉価で、マグネシウム系は高価
である。
のであって、取り扱いが容易で、廉価な脱硫剤を使用し
て高脱硫率で鉄系溶融合金の脱硫を行うことができ、し
かも生成したスラグの利用が容易な鉄系溶融合金の脱硫
方法および脱硫剤を提供することを目的とする。
07281号、特開昭52−115717号に開示され
ているように金属Mgは強力な脱硫能を有するが高価で
ある。そこで、本発明では、廉価に入手することができ
る原料を用いて金属Mgを発生させ、そのMgを用いて
鉄系溶融合金の脱硫を行い、金属Mgは補助的に少量用
いるのみとする。そして、その脱硫の際に懸念される脱
硫生成物の再酸化をも防止するものである。
び金属AlをMgO/Alの重量比が3.0以下となる
ように混合した混合物を含み、かつアルカリ土類金属ま
たはアルカリ金属のハロゲン化物または酸化物をAlに
対して1〜10重量%含むフラックスと、前記フラック
スとの合計量に対して20重量%以下の金属Mgとを鉄
系溶融合金中に供給し、鉄系溶融合金中で前記フラック
スから発生したMgおよび鉄系溶融合金中に供給された
金属Mgにより脱硫を行い、さらにCaOまたはCaC
O3を主成分とする復硫防止剤を前記フラックスと金属
Mgの合計量に対して5重量%以上添加して、前記脱硫
により生成する脱硫生成物の再酸化による復硫を防止す
ることを特徴とする鉄系溶融合金の脱硫方法を提供する
ものである。
脱硫を行う脱硫剤であって、MgOおよび金属AlをM
gO/Alの重量比が3.0以下となるように混合した
混合物を含み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金
属のハロゲン化物または酸化物をAlに対して1〜10
重量%含むフラックスと、前記フラックスとの合計量に
対して20重量%以下の金属Mgと、前記フラックスお
よび金属Mgとは別個に該鉄系溶融合金中に供給され、
前記フラックスと金属Mgの合計量に対して5重量%以
上の、CaOまたはCaCO3を主成分とする復硫防止
剤とを含有することを特徴とする脱硫剤を提供するもの
である。
脱硫を行う脱硫剤であって、MgOおよび金属AlをM
gO/Alの重量比が3.0以下となるように混合した
混合物を含み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金
属のハロゲン化物または酸化物をAlに対して1〜10
重量%含むフラックスと、前記フラックスとの合計量に
対して20重量%以下の金属Mgと、前記フラックスと
金属Mgの合計量に対して5重量%以上の、CaOまた
はCaCO3を主成分とする復硫防止剤とを含有するこ
とを特徴とする脱硫剤を提供するものである。
手することができるMgOと金属Alを予めMgO/A
lの重量比が3.0以下となるように混合し、さらにア
ルカリ土類金属またはアルカリ金属のハロゲン化物また
は酸化物を含有させたフラックスを脱硫剤の主成分とし
て鉄系溶融合金中に投入し、発生するMgを用いて鉄系
溶融合金の脱硫を行う。この場合のフラックスの供給方
法としては、インジェクション、ワイヤーフィーダー等
を採用することができる。
応に従って発生する。 MgO+1/2Al=3/4Mg+1/4MgO・Al2O3 ……(1) この(1)式に示すように、MgOとAlとの当量比は
2:1であるので、MgO/Alの重量比を3またはA
l過剰の条件である3未満とすることにより、上記
(1)式の反応を効率よく進行させることができる。
て金属Alの表面に生成したアルミナが上記(1)式の
反応の進行を阻害することを見出した。これに対して
は、アルカリ土類金属またはアルカリ金属のハロゲン化
物または酸化物をAlに対して1〜10重量%の割合で
フラックス中に添加してアルミナを低融点化することで
(1)式の反応進行の阻害を防止することができること
を見出した。したがって、本発明では、フラックス中に
アルカリ土類金属またはアルカリ金属のハロゲン化物ま
たは酸化物をAlに対して1〜10重量%を含有させる
のである。この場合に、アルカリ土類金属またはアルカ
リ金属のハロゲン化物または酸化物は、単独の化合物で
あってもよいし、複数種類混合して用いてもよい。この
ような化合物としてはCaO,CaCl2が例示される
が、アルミナを低融点化することができれば特定の化合
物に限定されるものではない。
以下の(2)式の反応に従って脱硫が進行する。 Mg+S=MgS ……(2) 上記(1)式、(2)式とも反応発熱反応であるため、
処理される鉄系溶融合金の温度は高温であることが望ま
しい。
属AlをMgO/Alの重量比が3.0以下となるよう
に混合した混合物を含み、かつアルカリ土類金属または
アルカリ金属のハロゲン化物または酸化物の粉末をAl
に対して1〜10重量%含むフラックスを脱硫剤の主成
分として用いるが、このフラックスは嵩比重が約2と小
さいため、金属Mg単独の場合と比較して、脱硫剤を添
加してから脱硫が終了するまでの時間が長くなる。その
ため、本発明では、処理時間を短くするために、上記フ
ラックスの他に適量の金属Mgを添加する。処理時間を
上記フラックス単独の場合より短縮するためには、次式
に示すような量の金属Mgを配合することが有効であ
る。 金属Mgの配合量(重量%)=(短縮すべき処理時間/
金属Mg20%配合時に短縮できる処理時間)×20
gとの合計量に対して20重量%が上限となるが、これ
は金属Mgの配合量を20重量%より多くしてもMgが
蒸気として散逸するため、脱硫に有効に作用しないこと
を見出したためである。また、金属Mgがこの程度の量
であれば、価格的にも問題はない。
硫生成物は、従来のマグネシウム系脱硫剤により知られ
ているように容易に酸化され、(2)式の逆反応により
鉄系溶融合金中に復硫することが知られている。そのた
め本発明においても、CaOまたはCaCO3を上記フ
ラックスおよび金属Mgの合計量に対して5重量%以上
添加し、上記(2)式により生成したMgSを、以下の
(3)式に示す反応により、CaSに変え、Sを固定し
て復硫を防止する必要がある。 MgS+CaO=MgO+CaS ……(3) CaO,CaCO3の量は多いほうが望ましいが、脱硫
実験の結果から、これらが鉄系溶融合金の湯面を覆うこ
とが可能となるためには、脱硫剤の5%以上必要である
ことが判明した。
もこれらの混合物であってもよいし、少量のCaF2,
CaCl2などのハロゲン化物を含んでいてもよい。C
aO,CaCO3の添加方法はいかなる方法でもよく、
前記フラックスおよび金属Mgに混合してもよいが、溶
銑の上方から粒状のものを上置添加するのが容易で工業
的に有効な方法である。したがって、本発明に係る脱硫
剤は、前記フラックスおよび金属Mgと前記復硫防止剤
とが別個に添加されるものであってもよいし、予めこれ
ら全てを含有しているものであってもよい。
銑鍋内で溶銑の脱硫処理を行った。図1中、参照符号1
が溶銑鍋、2がその中に貯留された溶銑である。予め、
内部にフラックス(金属Mgを除いた残分の脱硫剤)が
装入された表1に示すようなワイヤーを作製し、ワイヤ
ー供給装置を用いて図1に示すようにワイヤー3を供給
した。また、ワイヤー供給前に、インジェクションラン
ス4により復硫防止剤としての石灰および脱硫剤の一部
としての金属Mgを溶銑中に吹き込んだ。
の図に示すように、約10分間の脱硫によりSが0.0
01重量%まで到達した。またこの時に発生したスラグ
量は約500kgすなわち3.3kg/Tであった。こ
れは通常の石灰系脱硫剤が8kg/T必要であるのに比
較すると、約40%に低減することができたこととな
る。このように、本発明の脱硫方法を用いることによ
り、高脱硫率を得ることができ、しかも生成するスラグ
を著しく低減できることが確認された。
安価なMg発生源を脱硫剤の主成分として使用してMg
により脱硫を行うので脱硫剤は安価であり、また取扱い
の困難性を伴うことなく高効率で脱硫することができ、
しかも生成するスラグ量は少なく、またスラグは再利用
が可能なものとなる。また、少量の金属Mgを用いるこ
とにより、脱硫時間をより短縮することができる。
銑中のS濃度の時間による推移を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 MgOおよび金属AlをMgO/Alの
重量比が3.0以下となるように混合した混合物を含
み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金属のハロゲ
ン化物または酸化物をAlに対して1〜10重量%含む
フラックスと、前記フラックスとの合計量に対して20
重量%以下の金属Mgとを鉄系溶融合金中に供給し、鉄
系溶融合金中で前記フラックスから発生したMgおよび
鉄系溶融合金中に供給された金属Mgにより脱硫を行
い、さらにCaOまたはCaCO3を主成分とする復硫
防止剤を前記フラックスと金属Mgの合計量に対して5
重量%以上添加して、前記脱硫により生成する脱硫生成
物の再酸化による復硫を防止することを特徴とする鉄系
溶融合金の脱硫方法。 - 【請求項2】 鉄系溶融合金中に供給され、その脱硫を
行う脱硫剤であって、MgOおよび金属AlをMgO/
Alの重量比が3.0以下となるように混合した混合物
を含み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金属のハ
ロゲン化物または酸化物をAlに対して1〜10重量%
含むフラックスと、前記フラックスとの合計量に対して
20重量%以下の金属Mgと、前記フラックスおよび金
属Mgとは別個に該鉄系溶融合金中に供給され、前記フ
ラックスと金属Mgの合計量に対して5重量%以上の、
CaOまたはCaCO3を主成分とする復硫防止剤とを
含有することを特徴とする脱硫剤。 - 【請求項3】 鉄系溶融合金中に供給され、その脱硫を
行う脱硫剤であって、MgOおよび金属AlをMgO/
Alの重量比が3.0以下となるように混合した混合物
を含み、かつアルカリ土類金属またはアルカリ金属のハ
ロゲン化物または酸化物をAlに対して1〜10重量%
含むフラックスと、前記フラックスとの合計量に対して
20重量%以下の金属Mgと、前記フラックスと金属M
gの合計量に対して5重量%以上の、CaOまたはCa
CO3を主成分とする復硫防止剤とを含有することを特
徴とする脱硫剤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14297797A JP3728870B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14297797A JP3728870B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317036A true JPH10317036A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3728870B2 JP3728870B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP14297797A Expired - Fee Related JP3728870B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3728870B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002022891A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Nkk Corporation | Refining agent and refining method |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP14297797A patent/JP3728870B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2002022891A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Nkk Corporation | Refining agent and refining method |
| CN1308464C (zh) * | 2000-09-14 | 2007-04-04 | 杰富意钢铁股份有限公司 | 精炼剂以及精炼方法 |
| JP2011106031A (ja) * | 2000-09-14 | 2011-06-02 | Jfe Steel Corp | 精錬剤および精錬方法 |
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