JPH11323420A - 溶銑予備処理方法 - Google Patents
溶銑予備処理方法Info
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- JPH11323420A JPH11323420A JP13340598A JP13340598A JPH11323420A JP H11323420 A JPH11323420 A JP H11323420A JP 13340598 A JP13340598 A JP 13340598A JP 13340598 A JP13340598 A JP 13340598A JP H11323420 A JPH11323420 A JP H11323420A
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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
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は低Ｓｉ域までの効率的な脱珪を実現
することで、製鋼スラグ発生量の低減、脱炭滓や脱燐滓
のリサイクルを可能とする方法を提供する。 【解決手段】 溶銑の脱珪処理において、スラグ塩基度
を１．０〜３．０とし、かつ脱珪時の全酸素供給速度を
０．４〜２．５Nm3/min/ton とし、脱炭滓又は脱燐滓を
用いてスラグ塩基度を制御する。
することで、製鋼スラグ発生量の低減、脱炭滓や脱燐滓
のリサイクルを可能とする方法を提供する。 【解決手段】 溶銑の脱珪処理において、スラグ塩基度
を１．０〜３．０とし、かつ脱珪時の全酸素供給速度を
０．４〜２．５Nm3/min/ton とし、脱炭滓又は脱燐滓を
用いてスラグ塩基度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は低〔Ｓｉ〕域まで効
率的な脱珪を行う溶銑予備処理方法に関する。
率的な脱珪を行う溶銑予備処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題から廃棄物規制が強
化される傾向にあり、製鋼スラグ発生量を低減させる必
要性が強まっている。これを実現するためには脱珪処理
を強化して、次工程である脱燐や脱炭に移る時の溶銑
〔Ｓｉ〕を例えば０．１５％以下にまで低下させる必要
がある。さらに、脱燐や脱炭処理で生成される高塩基度
のスラグは、未滓化ＣａＯが多量に存在するため粉化膨
張の問題から再利用し難く、低塩基度スラグに転換して
排出させることが必要となっている。このためには、脱
炭滓や脱燐滓を脱珪処理にリサイクルして低塩基度化す
ることが考えられるが、脱炭滓や脱燐滓に含まれる（Ｐ
2 Ｏ5 ）が溶銑に復燐するという問題がある。
化される傾向にあり、製鋼スラグ発生量を低減させる必
要性が強まっている。これを実現するためには脱珪処理
を強化して、次工程である脱燐や脱炭に移る時の溶銑
〔Ｓｉ〕を例えば０．１５％以下にまで低下させる必要
がある。さらに、脱燐や脱炭処理で生成される高塩基度
のスラグは、未滓化ＣａＯが多量に存在するため粉化膨
張の問題から再利用し難く、低塩基度スラグに転換して
排出させることが必要となっている。このためには、脱
炭滓や脱燐滓を脱珪処理にリサイクルして低塩基度化す
ることが考えられるが、脱炭滓や脱燐滓に含まれる（Ｐ
2 Ｏ5 ）が溶銑に復燐するという問題がある。
【０００３】製銑工程および／または製鋼工程の予備処
理での溶銑脱珪技術は広く用いられているが、溶銑〔Ｓ
ｉ〕が低下するに従い反応効率が低下することは広く知
られている。（例えば、鉄と鋼、第６７年、１９８１
年、第１６巻、Ｐ２６７５〜参照）さらに、低Ｓｉ域で
の脱珪効率の低下とともに、脱炭反応を引き起こし、激
しいスロッピングが発生する。
理での溶銑脱珪技術は広く用いられているが、溶銑〔Ｓ
ｉ〕が低下するに従い反応効率が低下することは広く知
られている。（例えば、鉄と鋼、第６７年、１９８１
年、第１６巻、Ｐ２６７５〜参照）さらに、低Ｓｉ域で
の脱珪効率の低下とともに、脱炭反応を引き起こし、激
しいスロッピングが発生する。
【０００４】例えば、特開昭５７−９２１１７号公報に
は、生成スラグの塩基度を０．５〜１．５とする脱珪方
法が開示されている。この公報には塩基度が上がること
でスラグ（Ｔ・Ｆｅ）が低下するため溶銑〔Ｍｎ〕の酸
化ロスが抑制されることが示されている。しかし、処理
後の〔Ｓｉ〕は０．３％程度と高く、低Ｓｉ域での挙動
については何ら開示されていない。
は、生成スラグの塩基度を０．５〜１．５とする脱珪方
法が開示されている。この公報には塩基度が上がること
でスラグ（Ｔ・Ｆｅ）が低下するため溶銑〔Ｍｎ〕の酸
化ロスが抑制されることが示されている。しかし、処理
後の〔Ｓｉ〕は０．３％程度と高く、低Ｓｉ域での挙動
については何ら開示されていない。
【０００５】また、特開昭６３−２４１１０５号公報に
は、溶銑脱燐処理工程で発生する塩基度３以上の高塩基
度スラグを受銑容器に収納してこの容器へ高炉からの溶
銑を受銑するとともに、溶銑の脱珪処理を行う技術が開
示されている。この公報には、脱珪スラグの塩基度が高
くなるとＭｎ分配が低下して溶銑〔Ｍｎ〕が増加するこ
とが示されており、実施例としては塩基度が２．８程度
まで示されている。しかし、処理後の〔Ｓｉ〕に関する
記載は無く、低Ｓｉ域での挙動については何ら開示され
ていない。
は、溶銑脱燐処理工程で発生する塩基度３以上の高塩基
度スラグを受銑容器に収納してこの容器へ高炉からの溶
銑を受銑するとともに、溶銑の脱珪処理を行う技術が開
示されている。この公報には、脱珪スラグの塩基度が高
くなるとＭｎ分配が低下して溶銑〔Ｍｎ〕が増加するこ
とが示されており、実施例としては塩基度が２．８程度
まで示されている。しかし、処理後の〔Ｓｉ〕に関する
記載は無く、低Ｓｉ域での挙動については何ら開示され
ていない。
【０００６】一方、特開平８−９２６１４号公報には、
容器内にて、脱燐・脱硫処理を施した溶銑を払い出した
のち、スラグを残したまま高炉鋳床脱珪処理した溶銑を
受銑する方法が開示されている。しかし、この公報には
記載がないが、本方法ではスラグ塩基度の低下に伴う復
燐は避けられず、次工程の脱燐処理の負荷が増大すると
いう問題を有する。
容器内にて、脱燐・脱硫処理を施した溶銑を払い出した
のち、スラグを残したまま高炉鋳床脱珪処理した溶銑を
受銑する方法が開示されている。しかし、この公報には
記載がないが、本方法ではスラグ塩基度の低下に伴う復
燐は避けられず、次工程の脱燐処理の負荷が増大すると
いう問題を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５７−９２
１１７号公報や特開昭６３−２４１１０５号公報に開示
されている方法では、低Ｓｉ域での挙動については何ら
記載がなく、低Ｓｉ域での反応効率を向上させる方法に
ついては全く知られていないという問題がある。また、
特開平８−９２６１４号公報に開示されている方法で
は、塩基度の低下による復燐が避けられないという問題
がある。本発明の目的は、これらの問題点を解決し、か
つ、低Ｓｉ域までの効率的な脱珪を実現することによっ
て、製鋼スラグ発生量の低減、および脱炭滓や脱燐滓の
リサイクルを可能とする方法を提供することである。
１１７号公報や特開昭６３−２４１１０５号公報に開示
されている方法では、低Ｓｉ域での挙動については何ら
記載がなく、低Ｓｉ域での反応効率を向上させる方法に
ついては全く知られていないという問題がある。また、
特開平８−９２６１４号公報に開示されている方法で
は、塩基度の低下による復燐が避けられないという問題
がある。本発明の目的は、これらの問題点を解決し、か
つ、低Ｓｉ域までの効率的な脱珪を実現することによっ
て、製鋼スラグ発生量の低減、および脱炭滓や脱燐滓の
リサイクルを可能とする方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
本発明の要旨は以下の各方法にある。 （１）溶銑の脱珪処理において、スラグ塩基度を１．０
〜３．０とし、かつ脱珪時の全酸素供給速度を０．４〜
２．５Nm3/min/ton とすることを特徴とする溶銑予備処
理方法。
本発明の要旨は以下の各方法にある。 （１）溶銑の脱珪処理において、スラグ塩基度を１．０
〜３．０とし、かつ脱珪時の全酸素供給速度を０．４〜
２．５Nm3/min/ton とすることを特徴とする溶銑予備処
理方法。
【０００９】（２）（１）において、脱炭滓を用いてス
ラグ塩基度を制御することを特徴とする溶銑予備処理方
法。 （３）（１）において、脱燐滓を用いてスラグ塩基度を
制御することを特徴とする溶銑予備処理方法。 （４）（２）において、転炉を用いて脱珪、脱燐、脱炭
処理を実施する場合において、前チャージの脱炭滓を排
滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱珪処理を実
施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少な
くとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬及び脱
炭精錬を続けることを特徴とする溶銑予備処理方法。
ラグ塩基度を制御することを特徴とする溶銑予備処理方
法。 （３）（１）において、脱燐滓を用いてスラグ塩基度を
制御することを特徴とする溶銑予備処理方法。 （４）（２）において、転炉を用いて脱珪、脱燐、脱炭
処理を実施する場合において、前チャージの脱炭滓を排
滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱珪処理を実
施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少な
くとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬及び脱
炭精錬を続けることを特徴とする溶銑予備処理方法。
【００１０】（５）（３）において、転炉を用いて脱
珪、脱燐処理を実施する場合において、前チャージの脱
燐滓を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱珪
処理を実施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時
点で少なくとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精
錬を続けることを特徴とする溶銑予備処理方法。ここ
で、塩基度はスラグ中の（％ＣａＯ）と（％ＳｉＯ2 ）
の比（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2 ）で定義される。スラ
グの分析を実施しない場合には、脱珪量と生石灰原単位
による物質収支計算で求めることができる。全酸素供給
速度は、酸素ガスや酸化鉄として供給されたすべての酸
素の合計であり、酸化鉄として供給した場合は酸素量を
Nm3 に換算して求める。また供給方法は、上吹き、上方
添加、インジェクション等を問わず、すべての総和であ
る。また、脱炭滓とは、転炉精錬で生成するスラグを意
味し、脱燐滓とは、生石灰系フラックスを用いた溶銑脱
燐処理で生成したスラグを意味する。
珪、脱燐処理を実施する場合において、前チャージの脱
燐滓を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱珪
処理を実施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時
点で少なくとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精
錬を続けることを特徴とする溶銑予備処理方法。ここ
で、塩基度はスラグ中の（％ＣａＯ）と（％ＳｉＯ2 ）
の比（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2 ）で定義される。スラ
グの分析を実施しない場合には、脱珪量と生石灰原単位
による物質収支計算で求めることができる。全酸素供給
速度は、酸素ガスや酸化鉄として供給されたすべての酸
素の合計であり、酸化鉄として供給した場合は酸素量を
Nm3 に換算して求める。また供給方法は、上吹き、上方
添加、インジェクション等を問わず、すべての総和であ
る。また、脱炭滓とは、転炉精錬で生成するスラグを意
味し、脱燐滓とは、生石灰系フラックスを用いた溶銑脱
燐処理で生成したスラグを意味する。
【００１１】尚、本発明で脱炭滓とはスラグ塩基度（Ｃ
ａＯとＳｉＯ2 の重量比）が３．０〜５．０であり、ス
ラグ（Ｔ・Ｆｅ）が７〜３０％、（Ｐ2 Ｏ5 ）が６％以
下であることが望ましく、脱燐滓とはスラグ塩基度が
１．０〜５．０、（Ｔ・Ｆｅ）が１〜１５％、（Ｐ2 Ｏ
5 ）が３〜８％であることが望ましい。
ａＯとＳｉＯ2 の重量比）が３．０〜５．０であり、ス
ラグ（Ｔ・Ｆｅ）が７〜３０％、（Ｐ2 Ｏ5 ）が６％以
下であることが望ましく、脱燐滓とはスラグ塩基度が
１．０〜５．０、（Ｔ・Ｆｅ）が１〜１５％、（Ｐ2 Ｏ
5 ）が３〜８％であることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の脱珪反応について説明す
る。本発明者らは、多数の実験結果から、低Ｓｉ域まで
効率的に脱珪するには、スラグ塩基度を増大させること
と、酸素供給速度を増大させることが重要であることを
見出した。一般に、脱珪反応は下記（１）式で記載さ
れ、その反応速度：Ｋは（２）式で与えられる。また、
脱珪をするために酸化鉄や酸素ガスを酸素源として溶銑
に供給すると、脱珪と同時に脱炭反応が進行する。
る。本発明者らは、多数の実験結果から、低Ｓｉ域まで
効率的に脱珪するには、スラグ塩基度を増大させること
と、酸素供給速度を増大させることが重要であることを
見出した。一般に、脱珪反応は下記（１）式で記載さ
れ、その反応速度：Ｋは（２）式で与えられる。また、
脱珪をするために酸化鉄や酸素ガスを酸素源として溶銑
に供給すると、脱珪と同時に脱炭反応が進行する。
【００１３】 〔Ｓｉ〕＋２（ＦｅＯ）＝（ＳｉＯ2 ）＋２Ｆｅ …… （１） Ｋ＝ｄ〔Ｓｉ〕／ｄｔ＝（ｋＡ／Ｖ）×（〔Ｓｉ〕−〔Ｓｉ〕0 ） …… （２） ここで、ｋは総括物質移動係数、Ａは反応界面積、Ｖは
溶鋼体積であり、〔Ｓｉ〕0 は溶銑中〔Ｓｉ〕の平衡値
であるが、脱珪反応の場合はゼロと近似できる。また、
ｋはメタル側の物質移動係数；ｋｍ、スラグ側の物質移
動係数；ｋｓ、分配比；Ｌ（＝（Ｓｉ）0 ／〔Ｓ
ｉ〕0 ）を用いて（３）式で表わされる。ここで、（Ｓ
ｉ）0 はスラグ中（Ｓｉ）の平衡値である。
溶鋼体積であり、〔Ｓｉ〕0 は溶銑中〔Ｓｉ〕の平衡値
であるが、脱珪反応の場合はゼロと近似できる。また、
ｋはメタル側の物質移動係数；ｋｍ、スラグ側の物質移
動係数；ｋｓ、分配比；Ｌ（＝（Ｓｉ）0 ／〔Ｓ
ｉ〕0 ）を用いて（３）式で表わされる。ここで、（Ｓ
ｉ）0 はスラグ中（Ｓｉ）の平衡値である。
【００１４】 １／ｋ＝１／ｋｍ＋１／（Ｌ×ｋｓ） …… （３） 脱珪反応の初期の高Ｓｉ域では、（２）式右辺の〔Ｓ
ｉ〕が大きいため反応は進み易く、また、脱炭よりも熱
力学的に優先されるため（ＦｅＯ）が脱炭により還元さ
れること無く、高く維持できるため、（３）式のＬが大
きく、ｋはメタル側の物質移動係数ｋｍに支配されてい
る。
ｉ〕が大きいため反応は進み易く、また、脱炭よりも熱
力学的に優先されるため（ＦｅＯ）が脱炭により還元さ
れること無く、高く維持できるため、（３）式のＬが大
きく、ｋはメタル側の物質移動係数ｋｍに支配されてい
る。
【００１５】しかし、低〔Ｓｉ〕域になると、熱力学的
には脱炭が優先されるため（ＦｅＯ）が脱炭により還元
され、その結果、（３）式のＬが小さくなり、ｋはスラ
グ側の物質移動に支配されるようになる。スラグ側物質
移動係数ｋｓは、メタル側物質移動係数ｋｍに対して、
粘性や拡散係数の関係から１桁以上小さい。このため、
低Ｓｉ域で脱珪が停滞する理由は、反応の駆動力が低下
することのみでは無くこのｋが小さくなるためである。
には脱炭が優先されるため（ＦｅＯ）が脱炭により還元
され、その結果、（３）式のＬが小さくなり、ｋはスラ
グ側の物質移動に支配されるようになる。スラグ側物質
移動係数ｋｓは、メタル側物質移動係数ｋｍに対して、
粘性や拡散係数の関係から１桁以上小さい。このため、
低Ｓｉ域で脱珪が停滞する理由は、反応の駆動力が低下
することのみでは無くこのｋが小さくなるためである。
【００１６】本発明者らは、低〔Ｓｉ〕域での総括物質
移動係数ｋを増大せしめる方法として本発明をなし、塩
基度と全酸素供給速度の適正制御によってこれを実現し
た。つまり、塩基度を適正に制御することで融点が低
く、かつ、粘性の低いスラグとし、全酸素供給速度を制
御することで、脱炭反応を適正に進行させ、脱炭時に発
生するＣＯガスでスラグを攪拌してｋを増大させるもの
である。図１、図２に実験結果を示す。これらの図か
ら、塩基度が低すぎる場合には、スラグは低融点であっ
ても粘性が大きいため脱珪効率は高くならない。一方、
塩基度が高すぎる場合には、液相は低粘性ではあるもの
の融点が高いため固相が晶出するため、スラグ全体とし
ては高粘性となり脱珪効率は低下する。さらに、全酸素
供給速度が小さ過ぎる場合には、脱炭反応が進行しない
ためスラグの攪拌が不十分となり脱珪効率が低下し、全
酸素供給速度が大き過ぎる場合には、過剰に脱炭が進行
するため激しいスラグフォーミングを起こし、処理が継
続できなくなる。また、全酸素供給速度が適正であり、
かつ、塩基度が適正の場合には、スラグの（ＦｅＯ）濃
度が３〜７％程度であり、かつ、活量が大きくなってい
るため反応性が良く、相乗的に脱珪に有利に作用する。
移動係数ｋを増大せしめる方法として本発明をなし、塩
基度と全酸素供給速度の適正制御によってこれを実現し
た。つまり、塩基度を適正に制御することで融点が低
く、かつ、粘性の低いスラグとし、全酸素供給速度を制
御することで、脱炭反応を適正に進行させ、脱炭時に発
生するＣＯガスでスラグを攪拌してｋを増大させるもの
である。図１、図２に実験結果を示す。これらの図か
ら、塩基度が低すぎる場合には、スラグは低融点であっ
ても粘性が大きいため脱珪効率は高くならない。一方、
塩基度が高すぎる場合には、液相は低粘性ではあるもの
の融点が高いため固相が晶出するため、スラグ全体とし
ては高粘性となり脱珪効率は低下する。さらに、全酸素
供給速度が小さ過ぎる場合には、脱炭反応が進行しない
ためスラグの攪拌が不十分となり脱珪効率が低下し、全
酸素供給速度が大き過ぎる場合には、過剰に脱炭が進行
するため激しいスラグフォーミングを起こし、処理が継
続できなくなる。また、全酸素供給速度が適正であり、
かつ、塩基度が適正の場合には、スラグの（ＦｅＯ）濃
度が３〜７％程度であり、かつ、活量が大きくなってい
るため反応性が良く、相乗的に脱珪に有利に作用する。
【００１７】尚、図１、図２における脱珪効率は下記
（４）式で示される脱珪酸素効率であり、この場合、処
理前〔Ｓｉ〕は０．３５〜０．４５％、処理後〔Ｓｉ〕
は０．０７〜０．１４％の処理としたものである。 脱珪効率＝（処理前〔％Ｓｉ〕−処理後〔％Ｓｉ〕） ×１１．４２×１００／酸素原単位（kg／ｔ） …… （４） また、脱珪スラグの塩基度を上げる手段としては、生石
灰を添加する方法が一般的ではあるが、コストが高いた
め、転炉での脱炭スラグ、溶銑脱燐での脱燐スラグを用
いることがコスト的には有利となる。しかし、これらの
スラグには（Ｐ 2 Ｏ5 ）が含まれるため脱珪時に溶銑に
復燐した場合には、脱珪は効率的に進むものの、結果と
して溶銑脱燐や転炉脱炭での脱燐幅が増加し、トータル
としてコストアップとなることになる。
（４）式で示される脱珪酸素効率であり、この場合、処
理前〔Ｓｉ〕は０．３５〜０．４５％、処理後〔Ｓｉ〕
は０．０７〜０．１４％の処理としたものである。 脱珪効率＝（処理前〔％Ｓｉ〕−処理後〔％Ｓｉ〕） ×１１．４２×１００／酸素原単位（kg／ｔ） …… （４） また、脱珪スラグの塩基度を上げる手段としては、生石
灰を添加する方法が一般的ではあるが、コストが高いた
め、転炉での脱炭スラグ、溶銑脱燐での脱燐スラグを用
いることがコスト的には有利となる。しかし、これらの
スラグには（Ｐ 2 Ｏ5 ）が含まれるため脱珪時に溶銑に
復燐した場合には、脱珪は効率的に進むものの、結果と
して溶銑脱燐や転炉脱炭での脱燐幅が増加し、トータル
としてコストアップとなることになる。
【００１８】しかし、本発明者が規定する、適正なる塩
基度と適正なる全酸素供給速度で処理すれば、復燐を抑
制して効率的脱珪が可能となる。復燐反応の反応速度；
Kpも、反応速度的には前記（２）、（３）式と同様に、
下記（５）、（６）式で表わされる。 Ｋｐ＝−ｄ〔Ｐ〕／ｄｔ＝（ｋｐ・Ａ／Ｖ）×（〔Ｐ〕−〔Ｐ〕0 ） …… （５） １／ｋｐ＝１／ｋｍｐ＋１／（Ｌｐ×ｋｓｐ） …… （６） ここで、ｋｐは総括物質移動係数、Ａは反応界面積、Ｖ
は溶鋼体積、〔Ｐ〕0は平衡値である。また、ｋｍｐは
メタル側の物質移動係数、ｋｓｐはスラグ側の物質移動
係数、Ｌｐは分配比である。溶銑脱珪時の復燐反応の場
合には、〔Ｐ〕 0 は〔Ｐ〕よりも高くなり反応がマイナ
ス方向に進むのが特徴であり、〔Ｐ〕と〔Ｐ〕0 の差が
小さく、Ｌｐも大きいため、スラグ側よりもメタル側の
物質移動速度が大きな影響をもつことになる。したがっ
て、本発明に示したような脱珪のためにスラグ側物質移
動を促進させる操作は、復燐を促進する作用は持たず、
逆に、スラグ（ＦｅＯ）を高めるため溶銑〔Ｐ〕0 を低
下させ、逆に脱燐させることさえ可能となる。
基度と適正なる全酸素供給速度で処理すれば、復燐を抑
制して効率的脱珪が可能となる。復燐反応の反応速度；
Kpも、反応速度的には前記（２）、（３）式と同様に、
下記（５）、（６）式で表わされる。 Ｋｐ＝−ｄ〔Ｐ〕／ｄｔ＝（ｋｐ・Ａ／Ｖ）×（〔Ｐ〕−〔Ｐ〕0 ） …… （５） １／ｋｐ＝１／ｋｍｐ＋１／（Ｌｐ×ｋｓｐ） …… （６） ここで、ｋｐは総括物質移動係数、Ａは反応界面積、Ｖ
は溶鋼体積、〔Ｐ〕0は平衡値である。また、ｋｍｐは
メタル側の物質移動係数、ｋｓｐはスラグ側の物質移動
係数、Ｌｐは分配比である。溶銑脱珪時の復燐反応の場
合には、〔Ｐ〕 0 は〔Ｐ〕よりも高くなり反応がマイナ
ス方向に進むのが特徴であり、〔Ｐ〕と〔Ｐ〕0 の差が
小さく、Ｌｐも大きいため、スラグ側よりもメタル側の
物質移動速度が大きな影響をもつことになる。したがっ
て、本発明に示したような脱珪のためにスラグ側物質移
動を促進させる操作は、復燐を促進する作用は持たず、
逆に、スラグ（ＦｅＯ）を高めるため溶銑〔Ｐ〕0 を低
下させ、逆に脱燐させることさえ可能となる。
【００１９】以下で本発明の数値限定理由を示す。請求
項１において、スラグ塩基度を１．０〜３．０、全酸素
供給速度を０．４〜２．５Nm3/min/ton とした理由は、
図１、図２に示したように、この２つの条件が両立して
始めて低〔Ｓｉ〕域でも高い脱珪効率が得られるためで
ある。請求項２，３は塩基度調整を脱炭滓、脱燐滓を用
いておこなう場合であるが、図３に示すように、請求項
１に示したように、全酸素供給速度を０．４Nm3/min/to
n 以上とすることで復燐を抑制できる。しかし、２．５
Nm3/min/ton よりも大きくするとスロッピングするため
処理が困難となる。
項１において、スラグ塩基度を１．０〜３．０、全酸素
供給速度を０．４〜２．５Nm3/min/ton とした理由は、
図１、図２に示したように、この２つの条件が両立して
始めて低〔Ｓｉ〕域でも高い脱珪効率が得られるためで
ある。請求項２，３は塩基度調整を脱炭滓、脱燐滓を用
いておこなう場合であるが、図３に示すように、請求項
１に示したように、全酸素供給速度を０．４Nm3/min/to
n 以上とすることで復燐を抑制できる。しかし、２．５
Nm3/min/ton よりも大きくするとスロッピングするため
処理が困難となる。
【００２０】ここで、脱炭滓、脱燐滓の添加量は処理前
溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱炭滓、脱燐滓の塩基度により、脱
珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲になるよう
に物質収支計算で決めることになる。請求項４は、転炉
を用いて脱珪、脱燐、脱炭処理を実施する場合における
工程条件を規定したものである。つまり、前チャージの
脱炭滓を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱
珪処理を実施する場合、請求項１に示した条件で操業す
ることで復燐を抑制し低Ｓｉ域までの脱珪処理を実施
し、〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少なくとも
一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬及び脱炭精錬
を続けることで、製鋼スラグ発生量を抑制することがで
きる。
溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱炭滓、脱燐滓の塩基度により、脱
珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲になるよう
に物質収支計算で決めることになる。請求項４は、転炉
を用いて脱珪、脱燐、脱炭処理を実施する場合における
工程条件を規定したものである。つまり、前チャージの
脱炭滓を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱
珪処理を実施する場合、請求項１に示した条件で操業す
ることで復燐を抑制し低Ｓｉ域までの脱珪処理を実施
し、〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少なくとも
一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬及び脱炭精錬
を続けることで、製鋼スラグ発生量を抑制することがで
きる。
【００２１】〔Ｓｉ〕が０．２％よりも高い状態でスラ
グを排滓すると脱燐精錬や脱炭精錬でのスラグ量が多く
なるという問題が生じる。下限は特に規定しないが、
〔Ｓｉ〕が０．０３％より低くなると脱珪効率が低下し
始めるため０．０３％以上であることが望ましい。〔Ｓ
ｉ〕が０．２％以下になった時点で排滓するスラグは全
量であっても構わない。
グを排滓すると脱燐精錬や脱炭精錬でのスラグ量が多く
なるという問題が生じる。下限は特に規定しないが、
〔Ｓｉ〕が０．０３％より低くなると脱珪効率が低下し
始めるため０．０３％以上であることが望ましい。〔Ｓ
ｉ〕が０．２％以下になった時点で排滓するスラグは全
量であっても構わない。
【００２２】次チャージの溶銑装入時に炉内に残留させ
る脱炭滓量は処理前溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱炭滓の塩基度
により、脱珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲
になるように物質収支計算で決めることが望ましいが、
溶銑〔Ｓｉ〕が０．３〜０．９％で、脱炭滓量が１５〜
４０kg／ｔであれば、全量残留させても問題は無い。請
求項５は、転炉を用いて脱珪、脱燐処理を実施する場合
における工程条件を規定したものである。つまり、前チ
ャージの脱燐滓を排滓することなく次チャージの溶銑を
装入し脱珪処理を実施する場合、請求項１に示した条件
で操業することで復燐を抑制し低Ｓｉ域までの脱珪処理
を実施し、〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少な
くとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬を続け
ることで、製鋼スラグ発生量を抑制することができる。
る脱炭滓量は処理前溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱炭滓の塩基度
により、脱珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲
になるように物質収支計算で決めることが望ましいが、
溶銑〔Ｓｉ〕が０．３〜０．９％で、脱炭滓量が１５〜
４０kg／ｔであれば、全量残留させても問題は無い。請
求項５は、転炉を用いて脱珪、脱燐処理を実施する場合
における工程条件を規定したものである。つまり、前チ
ャージの脱燐滓を排滓することなく次チャージの溶銑を
装入し脱珪処理を実施する場合、請求項１に示した条件
で操業することで復燐を抑制し低Ｓｉ域までの脱珪処理
を実施し、〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で少な
くとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬を続け
ることで、製鋼スラグ発生量を抑制することができる。
【００２３】〔Ｓｉ〕が０．２％よりも高い状態でスラ
グを排滓すると脱燐精錬や脱炭精錬でのスラグ量が多く
なるという問題が生じる。下限は特に規定しないが、
〔Ｓｉ〕が０．０３％より低くなると脱珪効率が低下し
始めるため０．０３％以上であることが望ましい。〔Ｓ
ｉ〕が０．２％以下になった時点で排滓するスラグは全
量であっても構わない。
グを排滓すると脱燐精錬や脱炭精錬でのスラグ量が多く
なるという問題が生じる。下限は特に規定しないが、
〔Ｓｉ〕が０．０３％より低くなると脱珪効率が低下し
始めるため０．０３％以上であることが望ましい。〔Ｓ
ｉ〕が０．２％以下になった時点で排滓するスラグは全
量であっても構わない。
【００２４】次チャージの溶銑装入時に炉内に残留させ
る脱燐滓量は処理前溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱燐滓の塩基度
により、脱珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲
になるように物質収支計算で決めることが望ましいが、
溶銑〔Ｓｉ〕が０．３〜０．９％で、脱燐滓量が２５〜
５０kg／ｔであれば、全量残留させても問題は無い。以
下に、本発明について、実施例に基づいてさらに詳述す
る。
る脱燐滓量は処理前溶銑〔Ｓｉ〕濃度と脱燐滓の塩基度
により、脱珪後のスラグ塩基度が請求項１に記載の範囲
になるように物質収支計算で決めることが望ましいが、
溶銑〔Ｓｉ〕が０．３〜０．９％で、脱燐滓量が２５〜
５０kg／ｔであれば、全量残留させても問題は無い。以
下に、本発明について、実施例に基づいてさらに詳述す
る。
【００２５】
【実施例】実施例−１ 本実施例−１は試験転炉で実施した。上吹きランスは８
mmφ単孔の水冷ラバールノズルとし１５０Nm3/Hr吹き付
け、底吹きは単管羽口より窒素ガスを１０Nm3/Hr吹き込
み攪拌した。Ｃ：４．３％，Ｓｉ：０．３５％，Ｍｎ：
０．３１％，Ｐ：０．１０５％，Ｓ：０．０３２％で温
度が１４５０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上吹き酸
素ガスを２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより鉄鉱石
を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）、生石灰を１
１kg／ｔ添加した。処理時間は５分とし、全酸素供給速
度は０．８Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基
度は１．７で、処理後〔Ｓｉ〕は０．０７％で、脱珪効
率は５６％と高く、スラグフォーミングもない安定処理
ができた。
mmφ単孔の水冷ラバールノズルとし１５０Nm3/Hr吹き付
け、底吹きは単管羽口より窒素ガスを１０Nm3/Hr吹き込
み攪拌した。Ｃ：４．３％，Ｓｉ：０．３５％，Ｍｎ：
０．３１％，Ｐ：０．１０５％，Ｓ：０．０３２％で温
度が１４５０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上吹き酸
素ガスを２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより鉄鉱石
を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）、生石灰を１
１kg／ｔ添加した。処理時間は５分とし、全酸素供給速
度は０．８Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基
度は１．７で、処理後〔Ｓｉ〕は０．０７％で、脱珪効
率は５６％と高く、スラグフォーミングもない安定処理
ができた。
【００２６】実施例−２ 本実施例−２は前記実施例−１と同一条件の試験転炉で
実施した。前チャージで生成した約２５kg／ｔの脱炭滓
を残留させたまま、Ｃ：４．２％，Ｓｉ：０．３６％，
Ｍｎ：０．３０％，Ｐ：０．１０１％，Ｓ：０．０３５
％で温度が１４４０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより
鉄鉱石を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）添加し
た。処理時間は５分とし、全酸素供給速度は０．８Nm3/
min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．１で、
処理後〔Ｓｉ〕は０．０６％で、処理後〔Ｐ〕は０．１
０５％で、脱珪効率は６０％と高く、復燐も少なく、ス
ラグフォーミングもない安定処理ができた。また、生成
スラグには未滓化石灰が無く、粉化膨張も少ない性質で
あった。
実施した。前チャージで生成した約２５kg／ｔの脱炭滓
を残留させたまま、Ｃ：４．２％，Ｓｉ：０．３６％，
Ｍｎ：０．３０％，Ｐ：０．１０１％，Ｓ：０．０３５
％で温度が１４４０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより
鉄鉱石を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）添加し
た。処理時間は５分とし、全酸素供給速度は０．８Nm3/
min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．１で、
処理後〔Ｓｉ〕は０．０６％で、処理後〔Ｐ〕は０．１
０５％で、脱珪効率は６０％と高く、復燐も少なく、ス
ラグフォーミングもない安定処理ができた。また、生成
スラグには未滓化石灰が無く、粉化膨張も少ない性質で
あった。
【００２７】実施例−３ 本実施例−３は前記実施例−１と同一条件の試験転炉で
実施した。前チャージで生成した約３５kg／ｔの脱燐滓
を残留させたまま、Ｃ：４．５％，Ｓｉ：０．３６％，
Ｍｎ：０．２９％，Ｐ：０．１０６％，Ｓ：０．０３０
％で温度が１４６５℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを２．２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカー
より鉄鉱石を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）添
加した。処理時間は５分とし、全酸素供給速度は０．８
４Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．
６５で、処理後〔Ｓｉ〕は０．０７％で、処理後〔Ｐ〕
は０．１０６％で、脱珪効率は５９％と高く、復燐もな
く、スラグフォーミングもない安定処理ができた。ま
た、生成スラグには未滓化石灰が無く、粉化膨張も少な
い性質であった。
実施した。前チャージで生成した約３５kg／ｔの脱燐滓
を残留させたまま、Ｃ：４．５％，Ｓｉ：０．３６％，
Ｍｎ：０．２９％，Ｐ：０．１０６％，Ｓ：０．０３０
％で温度が１４６５℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを２．２Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカー
より鉄鉱石を１２．２kg／ｔ（酸素換算で２Nm3/ｔ）添
加した。処理時間は５分とし、全酸素供給速度は０．８
４Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．
６５で、処理後〔Ｓｉ〕は０．０７％で、処理後〔Ｐ〕
は０．１０６％で、脱珪効率は５９％と高く、復燐もな
く、スラグフォーミングもない安定処理ができた。ま
た、生成スラグには未滓化石灰が無く、粉化膨張も少な
い性質であった。
【００２８】比較例−１ 本比較例−１も前記実施例−１と同一条件の試験転炉で
実施した。Ｃ：４．３％，Ｓｉ：０．３４％，Ｍｎ：
０．３２％，Ｐ：０．１０５％，Ｓ：０．０３０％で温
度が１４５０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上吹き酸
素ガスを３Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより鉄鉱石
を１８．３kg／ｔ（酸素換算で３Nm3/ｔ）、生石灰を３
kg／ｔ添加した。処理時間は７．５分とし、全酸素供給
速度は０．８Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩
基度は０．６で、処理後〔Ｓｉ〕は０．１５％で、脱珪
効率は２５％と低く、さらに処理を継続して低Ｓｉ域ま
で脱珪しようとしてもスラグフォーミングが激しく操業
困難であった。
実施した。Ｃ：４．３％，Ｓｉ：０．３４％，Ｍｎ：
０．３２％，Ｐ：０．１０５％，Ｓ：０．０３０％で温
度が１４５０℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上吹き酸
素ガスを３Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカーより鉄鉱石
を１８．３kg／ｔ（酸素換算で３Nm3/ｔ）、生石灰を３
kg／ｔ添加した。処理時間は７．５分とし、全酸素供給
速度は０．８Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩
基度は０．６で、処理後〔Ｓｉ〕は０．１５％で、脱珪
効率は２５％と低く、さらに処理を継続して低Ｓｉ域ま
で脱珪しようとしてもスラグフォーミングが激しく操業
困難であった。
【００２９】比較例−２ 本比較例−２も前記実施例−１と同一条件の試験転炉で
実施した。前チャージで生成した約３５kg／ｔの脱燐滓
を残留させたまま、Ｃ：４．７％，Ｓｉ：０．３７％，
Ｍｎ：０．２４％，Ｐ：０．１００％，Ｓ：０．０２５
％で温度が１４４５℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを３．０Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカー
より鉄鉱石を１８．３kg／ｔ（酸素換算で３Nm3/ｔ）添
加した。処理時間は２０分とし、全酸素供給速度は０．
３Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．
６１で、処理後〔Ｓｉ〕は０．１５％で、脱珪効率は２
９％と低く、処理後〔Ｐ〕は０．１８４％にまで復燐し
た。
実施した。前チャージで生成した約３５kg／ｔの脱燐滓
を残留させたまま、Ｃ：４．７％，Ｓｉ：０．３７％，
Ｍｎ：０．２４％，Ｐ：０．１００％，Ｓ：０．０２５
％で温度が１４４５℃の溶銑約６ｔを転炉に装入し、上
吹き酸素ガスを３．０Nm3/ｔ供給しつつ、炉上バンカー
より鉄鉱石を１８．３kg／ｔ（酸素換算で３Nm3/ｔ）添
加した。処理時間は２０分とし、全酸素供給速度は０．
３Nm3/min/ton であった。処理後スラグの塩基度は２．
６１で、処理後〔Ｓｉ〕は０．１５％で、脱珪効率は２
９％と低く、処理後〔Ｐ〕は０．１８４％にまで復燐し
た。
【００３０】
【発明の効果】本発明の溶銑予備処理方法により、低Ｓ
ｉ域までの効率的な脱珪を実現することで、製鋼スラグ
発生量の低減、脱炭滓や脱燐滓のリサイクルを可能とし
た。
ｉ域までの効率的な脱珪を実現することで、製鋼スラグ
発生量の低減、脱炭滓や脱燐滓のリサイクルを可能とし
た。
【図１】本発明に係る全酸素供給速度０．８〜１．２Nm
3/min/ton の場合の脱珪効率とスラグ塩基度の関係を示
す図である。
3/min/ton の場合の脱珪効率とスラグ塩基度の関係を示
す図である。
【図２】本発明に係る塩基度１．５〜１．８の場合の脱
珪効率と全酸素供給速度の関係を示す図である。
珪効率と全酸素供給速度の関係を示す図である。
【図３】本発明に係る塩基度１．５〜１．８の場合の復
燐量と全酸素供給速度の関係を示す図である。
燐量と全酸素供給速度の関係を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 溶銑の脱珪処理において、スラグ塩基度
を１．０〜３．０とし、かつ脱珪時の全酸素供給速度を
０．４〜２．５Nm3/min/ton とすることを特徴とする溶
銑予備処理方法。 - 【請求項２】 請求項１において、脱炭滓を用いてスラ
グ塩基度を制御することを特徴とする溶銑予備処理方
法。 - 【請求項３】 請求項１において、脱燐滓を用いてスラ
グ塩基度を制御することを特徴とする溶銑予備処理方
法。 - 【請求項４】 請求項２において、転炉を用いて脱珪、
脱燐、脱炭処理を実施する場合において、前チャージの
脱炭滓を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱
珪処理を実施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった
時点で少なくとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐
精錬及び脱炭精錬を続けることを特徴とする溶銑予備処
理方法。 - 【請求項５】 請求項３において、転炉を用いて脱珪、
脱燐処理を実施する場合において、前チャージの脱燐滓
を排滓することなく次チャージの溶銑を装入し脱珪処理
を実施し、溶銑〔Ｓｉ〕が０．２％以下になった時点で
少なくとも一部のスラグを排出し、引き続き脱燐精錬を
続けることを特徴とする溶銑予備処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13340598A JPH11323420A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 溶銑予備処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13340598A JPH11323420A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 溶銑予備処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11323420A true JPH11323420A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15103995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13340598A Withdrawn JPH11323420A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 溶銑予備処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11323420A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137196A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱Ｓｉ脱Ｐ処理方法 |
| JP2013167017A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-29 | Jfe Steel Corp | 溶銑の精錬方法 |
| JP2015017323A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
| KR20150092298A (ko) | 2013-01-18 | 2015-08-12 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용선의 예비 처리 방법 |
| KR20170078818A (ko) | 2014-12-16 | 2017-07-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용선의 예비 처리 방법 |
| CN114606360A (zh) * | 2022-02-20 | 2022-06-10 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种conarc电炉高硅铁水低石灰生产工艺 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13340598A patent/JPH11323420A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137196A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱Ｓｉ脱Ｐ処理方法 |
| JP2013167017A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-29 | Jfe Steel Corp | 溶銑の精錬方法 |
| KR20150092298A (ko) | 2013-01-18 | 2015-08-12 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용선의 예비 처리 방법 |
| JP2015017323A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の予備処理方法 |
| KR20170078818A (ko) | 2014-12-16 | 2017-07-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용선의 예비 처리 방법 |
| CN114606360A (zh) * | 2022-02-20 | 2022-06-10 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种conarc电炉高硅铁水低石灰生产工艺 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |