JPS59205409A - 製鉄用脱硫剤 - Google Patents

製鉄用脱硫剤

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JPS59205409A
JPS59205409A JP8109283A JP8109283A JPS59205409A JP S59205409 A JPS59205409 A JP S59205409A JP 8109283 A JP8109283 A JP 8109283A JP 8109283 A JP8109283 A JP 8109283A JP S59205409 A JPS59205409 A JP S59205409A
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JP
Japan
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calcium aluminate
hydrate
desulfurization
3cao
cao
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JP8109283A
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Inventor
Tetsuo Toyoda
哲夫 豊田
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising
    • C21C1/025Agents used for dephosphorising or desulfurising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鉄用脱硫剤に関するものであり、より詳細に
は脱硫速度が大きく、使用原単位が低くかつ、作業性に
富んだ製鉄用脱硫剤に関するものである。
従来、製鉄用脱硫剤には生石灰(Cab)、カルシウム
カーバイト(CaC2)、フッ化カルシウム(CaF2
)、ソーダ灰(N a2C03)等が一般的に使用され
ており、その脱硫能は脱硫条件、特に溶湯の攪拌方式、
雰囲気、溶湯成分、高炉スラグの性状などによって左右
されるが、脱硫剤を単味で使用した場合、その脱硫能は
Ca C,、N a、C03等が優れており、他の脱硫
剤の効果はこれらに比較してはるかに小さいとされてい
る。
他方これらを併用する場合には、例えばCaOにN a
2CO,を少量配合しただけで、その脱硫能はCaO単
独に比較し著しく改善されたり、あるいはCa Oに金
属アルミニウム又はマグネシウムを少量添加することに
よってその脱硫効果は著しく向上することが認められて
いる。
しかしながら、これら脱硫剤のうち使用原単位が最も少
なく、極低硫鋼に最適とされているC a C2につい
ては、ニス1〜高、悪臭による作業環境の悪化、保管時
に風化変質を生起し、更には危・険物としてその取扱に
難点を有する等の種々の欠点を有する。またCaO吹込
みによる脱硫は熱力学的な脱硫限界は0.001%以下
と低いものの、反応が遅いため脱硫剤の吹込み時間の延
長による処理能力の低下と時間延長による耐火物寿命の
低下等の欠点を有する。このためCaOの脱硫反応を促
進する方法として比較的安価で安定供給が可能な金属ア
ルミニウムを溶湯にあらかじめ添加し、溶湯中のアルミ
濃度を0.005%以上に保持しつつCaOを吹込む方
法も開示されているが、該方法に於いては金属アルミニ
ウムを別途所定量添加しなけれはならないという問題を
有している。
更にインジェクションプロセスで使用して効果的な脱硫
剤として予め熔融された、所謂プリメルト型のフラフク
ス(例えば3 Ca O−A I、03十Ca F2共
融物)も開発されているが、プリメルト化に伴うコスト
高のため、実用化に至っていないのが現状である。
かかる事情下に鑑み、本発明者らは脱硫能(反応速度及
び脱硫率)、作業性に優れかっ、廉価な製鉄用脱硫剤を
見出すべく鋭意検討した結果、特定の構造を有するアル
ミン酸カルシウム水和物、就中化学的合成法により得ら
れるアルミン酸カルシウム水和物を焼成することにより
得られるアルミン酸カルシウムは上記条件をすべて満足
し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、3CaO−Al□03・nO20(
nは正数を示す)で表わされるアルミン酸カルシウム水
和物を焼成することにより得られるアルミン酸カルシウ
ムを主成分とする製鉄用脱硫剤を提供するにある。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明の製鉄用脱硫剤であるアルミン酸カルシウムは3
 Ca O−A +□o3− n O20の構造を有す
るアルミン酸カルシウムの水和物を焼成して得ることが
必須であり、その焼成後の生成物は通常+2Ca0・7
AI20.+mCaO(mは正数を示す)の構造を有す
るアルミン酸カルシウムである。
記載するまでもなくCaO又はCa CO3とAl2O
3とを12ニアのモル比で混合し、1500°Cを越え
る温度で加熱溶融し、12Ca0・7A1203の構造
のアルミン酸カルシウムを得る方法は浮く知られている
が、該熔融法で得られる1 2Ca0・7AI203の
アルミン酸カルシウム或いはこれにCaOを別途混合し
たアルミン酸カルシウムを脱硫剤として用いても本発明
の3CaO・AI、O,・n I!20で表わされるア
ルミン酸カルシウム水和物を焼成して得られるアルミン
酸カルシウムの如き優れた脱硫能の発現は見られない。
本発明で使用する3 Ca O−A 1203・n O
20で表されるアルミン酸カルシウムの水和物としては
、その製法等特に制限されるものではないか、n−3〜
21の正数を有する例えば ■Al(OH)3とCa (O旧2及び/又はca。
と水とを加圧下、沸点以上の温度に加熱して得られ る
3 Ca O・A I2O3・6H20゜■アルミン酸
ナトリウム溶液にCaOを添加混合し、反応、析出せし
めた後、固液分離し、固体分離物 を洗浄することによ
り得られる3CaO・Al2O3・6 H,Oo ■A1、Al(OH)3又はアルミン酸カルシウムと石
灰水とを作用させて得られる3 C220・A 120
.・61120゜ O3Ca O−A I2O3に冷却水を作用させてiM
られる3 Ca O−A 1,03・<7〜12.5)
 T−1zO0■A i A I  (OH)3又はア
ルミン酸水溶液に石灰水を作用させて得られる3CaO
・A I、03・(7〜12.5)H,O。
■に20・Al2O,とCa (NO3)2の希薄溶液
に石灰水を作用させて得られる3 Ca O・Al2O
3・(18〜21 ) O20゜ 等が挙げられる。就中、アルミン酸すI−リウム溶液と
石灰との反応で得られる3 Ca O−A 1203・
6H20、或いはオートクレーブ等の加圧下でAl(O
H)3とCa(OH)2及び/又はCaOと水を沸点以
上に加熱して得られる3 Ca O−A 1203・6
1−120は他の方法に比較し経済的で所望の水和物が
容易に得られるので推奨される。
3 Ca O−A 1203・n H2Oで表さ4 ゛
アルミン酸カルシウム水和物は次いで水和物の脱水温度
以上、通常500〜1000℃で焼成され12Ca0・
7 A +203 + rr+ Ca Oで表されるア
ルミン酸カルシウムが取得される。この場合mは正数で
、通常9であるが、アルミン酸カルシウム水和物に未反
応のCa分が存在する場合には、9以上を呈することが
あるが、かかる場合に於いても効果の低減は見られない
焼成時間は使用する焼成装置により一義的ではな(気流
焙焼、流動焙焼成いは電気炉等の装置形態により数秒〜
数時間の範囲にあるが、その条件は簡単な予備試験によ
り容易に設定可能である。
以上詳述した如く、本発明の3CaO・A1,03・n
 H2Oで表されるアルミン酸カルシウム水和物を焼成
することにより得られるアルミン酸カルシウムは理由は
詳らかではないが従来公知の脱硫剤に比較し著しく優れ
た脱硫能を有すると共に、その生成物は白色粉末であり
、CaO粉末と同様に取扱い及び作業性にも優れており
、またC 、IC2或いはプリメルト品等に比較し廉価
で経済的であり、加えて耐火物寿命の低下も少ない。
脱硫剤としてのアルミン酸カルシウムの添加量は処理対
象の溶銑、溶鋼中の硫黄含有量、目的とする製品中の硫
黄許容量により定められるべきものであるが、アルミン
酸カルシウム量として処工藺対象重量当たり0.1〜1
%、通常には0.2〜0.5%の範囲内で選択すればよ
い。
又本発明のアルミン酸カルシウムは単味で溶銑、溶鋼中
に添加処理してもよいが、例えば公知の脱硫剤、例えば
Ca F2、N a2CO3、生石灰等との併用、さら
にはコークス粉等の分散剤との併用、必要により適当な
バインダーを加えて顆粒状に成形して使用することもも
ちろん有効である。
以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、該実
施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明を
制限するものではない。
実施例 一アルミン酸カルシウムの製造− (試料A)−上又旦土旦二1人山q己工旦土旦−アルミ
ン酸ナトリウム溶液(N a20 / A 1.03−
1、5、N a20 :120 g / ’、A 12
0.: 131.6g/N)O,ln?に生石灰6.5
kgを添加混合し、110℃、1時間反応させた後室温
まで冷却し、濾過機で固液分離した後固体分を水洗し、
3CaO・Al2O3・6H20の化学式を有するアル
ミン酸カルシウム水和物14.6kgを得た。
次いで該アルミン酸カルシウム水和物を電気炉中で70
0℃、3時間焼成した。この様にして得たアルミン酸カ
ルシウムは白色粉末状を呈しており、X線回折によりそ
の構造は12Ca0・7 A +20.とCaOであっ
た。
(試料B1−1スCaリニーLΔ」ゲ為−生石灰6.7
2kgと酸化アルミニウム’7.14kgを混合し、1
800℃以上に加熱熔融後、冷却、粉砕し、白色粉末を
得た。この物は12CaQ・7A1203の構造を有し
ていた。
(試料C)−エ屯聰aOニーN」バb−生石灰5.04
kgと酸化アルミニウム3.06kgを混合し、180
0℃以上に加熱熔融後、冷却、粉砕し、白色粉末を得た
。この物ば3CaO・A 1203の構造を有していた
(試料Di−12Cミー12CジエL−ユ+ 9 (と
色硯−水酸化アルミニウム1.56kgと生石灰1.6
8kgをオートクレーブ中で水と1時間、150℃に加
熱し、3 Ca O・A 1203 ・6 H2Oのア
ルミン酸カルシウム水和物を得た。このアルミン酸カル
シウム水和物を試料Aと同様に焼成したところ12Ca
O・7A1203とCaOの構造を有するアルミン酸カ
ルシウムを得た。
一説硫能の測定− 上記方法で得た試料A−Dと第1表に示す市販の脱硫剤
各5gを高周波誘導炉で熔解、1400±lO°Cに保
持された溶銑鉄1 kg中に添加し、脱確率を測定した
。その結果を第1表に示す。(尚処理時間はすべて20
分である。・) 第  1  表 第1表から本発明品は従来公知の脱硫剤であるCaC2
、CaO、プリメルト品に比較し、単味においても優れ
た脱硫能を有すること、又X線回折で同一構造を有する
試料Bを使用した実験N0.2或いは試料Bに9モルの
CaOを添加混合した実験N o、8の結果から、例え
X線回折構造は同一でも製造法の違いにより、脱硫能に
自急差が認められることが明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)3CaO−AI、03・nH,O(nは正数を示す
    〕で表わされるアルミン酸カルシウム水和物を焼成する
    ことにより得られるアルミン酸カルシウムを主成分とす
    る製鉄用脱硫剤。 2)アルミン酸カルシウムがアルミン酸カルシウム水和
    物を500〜1000℃の温度で焼成して得られる1 
    2Ca0・7A1203+mCaO(m&よ正数を示す
    )で表わされるアルミン酸カルシウムである特許請求の
    範囲第1項記載の製鉄用脱硫弁1゜3)アルミン酸カル
    シウム水和物がアJレミン酸ナトリウム溶液と石灰を混
    合し、反応、析出せしめ、次いで固液分離後洗浄するこ
    とによって得られるJ Ca O−A +2o3・6 
    H2Oである特許請求の範囲第1項記載の製鉄用脱硫剤
    。 4)アルミン酸カルシウム水和物がオートクレーブ中で
    水酸化アルミニウムと水酸化カルシウム又は/および石
    灰を加圧下、沸点以上、で反応、析出せしめ、次いで固
    液分離して得られる3CaO・A 1203・6H20
    である特許請求の範囲第1項記載の製鉄用脱硫剤。
JP8109283A 1983-05-10 1983-05-10 製鉄用脱硫剤 Pending JPS59205409A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372013B1 (en) 2000-05-12 2002-04-16 Marblehead Lime, Inc. Carrier material and desulfurization agent for desulfurizing iron
KR100415925B1 (ko) * 1998-12-30 2004-03-26 주식회사 포스코 고청정강제조용칼슘알루미네이트계첨가제

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415925B1 (ko) * 1998-12-30 2004-03-26 주식회사 포스코 고청정강제조용칼슘알루미네이트계첨가제
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