JP2000212623A - 生石灰の少ない溶銑脱燐方法 - Google Patents

生石灰の少ない溶銑脱燐方法

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JP2000212623A
JP2000212623A JP11011312A JP1131299A JP2000212623A JP 2000212623 A JP2000212623 A JP 2000212623A JP 11011312 A JP11011312 A JP 11011312A JP 1131299 A JP1131299 A JP 1131299A JP 2000212623 A JP2000212623 A JP 2000212623A
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Shinya Kitamura
信也 北村
Tsutomu Yamazaki
強 山崎
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない生石灰原単位でかつ蛍石のような造滓
剤を用いずにスロッピングなしに安定した溶銑脱燐精錬
を実施する。 【解決手段】 Pを0.03〜0.005%含む溶銑を
転炉で脱炭精錬した後に発生したスラグに酸素を10〜
100%含む酸化性ガスを供給し、当該スラグを溶銑脱
燐処理に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、溶銑脱燐処理にお
いて、少ない生石灰原単位でかつハロゲン化物を含有す
る造滓剤を用いずに精錬することを可能とする溶銑脱燐
方法に関する。なお、ここで、ハロゲン化物とは、蛍
石、塩化カルシウム等をいう。
【0002】
【従来の技術】溶銑脱燐に転炉脱炭で発生した脱炭滓を
用いる技術は既に知られている。例えば、特開昭63−
93813号公報では、2基の転炉を用いて、一方を脱
燐炉、他方を脱炭炉とし、脱炭炉で発生したスラグを脱
燐炉へリサイクルする技術が、また、特開平5−247
511号公報では、同一炉で脱燐工程の後に中間排滓を
おこない、引き続き、脱炭工程を実施する方法におい
て、脱炭滓を残したまま次チャージの溶銑を装入し脱燐
工程に入る技術が開示されている。これらの技術は、脱
炭滓に含まれるCaOを、平衡上は有利な低温での脱燐
精錬で再利用し、生石灰原単位を低下させようとするも
のである。しかし、これらに示されるように、単に脱炭
滓を溶銑脱燐処理に用いた場合には、滓化が非常に悪
く、さらにスロッピングを引き起こしやすいという大き
な問題があった。特に、滓化については極めて重要な問
題である。これは、脱炭精錬の吹き止め温度である16
00℃以上の高温で溶融していたスラグを1350℃程
度の低温で用いるため、スラグの代表的な鉱物相である
2CaO・SiO2相、MgO・FeO相、CaO相と
いった高融点の化合物が溶融することができないという
本質的な問題であり、僅かに溶融した相の脱燐能が小さ
いため、脱燐よりも脱炭が優先して起こり、その結果、
滓化はしていないのにスロッピングを引き起こすという
状況におちいることになる。
【0003】一方、日本鉄鋼協会発行、「製鋼スラグの
発生量低減と資源化」、平成9年5月発行、163ペー
ジ以降には、脱炭滓を再加熱すると低融点のカルシウム
フェライト相が析出することが示されている。しかし、
再加熱スラグの脱燐能についての記載はなく、また、一
般には鉄と鋼、第71巻、1985年発行、S114項
にもあるように、カルシウムフェライトによる脱燐能は
あまり大きくはないと考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に単に脱炭滓を溶銑脱燐処理に用いた場合に起こってい
る、滓化が非常に悪く、スロッピングを引き起こしやす
いという大きな問題を解決し、少ない生石灰原単位でか
つ蛍石のようなハロゲン化物を含有する造滓剤を用いず
に精錬することが可能な溶銑脱燐方法を提供するもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。
【0006】(1) Pを0.03〜0.005%含む
溶銑を転炉で脱炭精錬した後に発生したスラグに酸素を
10〜100%含む酸化性ガスを供給し、当該スラグを
溶銑脱燐処理に用いることを特徴とする生石灰の少ない
溶銑脱燐方法。ここで、脱炭精錬で発生するスラグ量は
20〜60kg/tであることが望ましい。また、酸化
性ガスの供給方法としては、上吹きランスからの吹き付
けや、底吹き羽口からの吹き込みがある。さらに、酸化
性ガスは酸素分で5〜20Nm3/トンスラグとするこ
とが望ましい。酸化性ガスの残部成分は、窒素、CO、
及びCO2の1種又は2種以上であることが望ましい。
【0007】(2) 転炉脱炭精錬終了後に出鋼し、引
き続き、発生したスラグの全部又は一部を炉内に残留さ
せ、当該スラグに前記酸化性ガスを供給することを特徴
とする前記(1)の生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
【0008】(3) 前記(2)において、酸化性ガス
を上吹きランスより当該スラグに吹きつけることを特徴
とする生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
【0009】(4) 前記(3)において、上吹きラン
スによりスラグ浴に形成される凹み(キャビティー)深
さLSとスラグ深さLSOとの比LS/LSOを0.2〜0.
8とすることを特徴とする生石灰の少ない溶銑脱燐方
法。ここで、LSO(mm)はスラグ量と転炉形状から幾何学
的計算で求められる値であり、LS(mm)は数1以下の
〜式で計算される。
【0010】
【数1】 LS=L×7/2 ・・・・ 0.016×L1/2=Hc/(LH+L) ・・・・
【0011】ここで、LHはランスと溶鋼表面間の距離
(ランスギャップ:mm)、Hcはジェットコア長さ(mm)
で数2の式で計算される。
【0012】
【数2】 Hc=f×Mop×(4.2+1.1×Mop2)×dt ・・・・
【0013】Mopはランス形状により数3の式を解い
て求める。
【0014】
【数3】 do/dt=[(1/Mop)×{(1+0.2×Mop2)/1.2}3]1/2 ・・・・
【0015】ここで、doはノズル出口直径(mm)、dtは
ノズルスロート直径(mm)である。また、fはPo/Pop
=Xとした場合、X<0.7の場合には数4の式、X
>0.7の場合には数5の式で計算される。
【0016】
【数4】f=0.8X−0.06 ・・・・
【0017】
【数5】 f=−2.7X4+17.7X3−41X2+40X−13 ・・・・
【0018】さらに、適正膨張時の背圧Pop(kgf/cm2
絶対圧)はMopを用いて数6の式で計算され、操業時
の背圧Po(kgf/cm2:絶対圧)は酸素供給速度(F:Nm
3/Hr)とノズル数nにより数7の式で計算される。
【0019】
【数6】 Pop={(Mop2/5)+1}7/2 ・・・・
【0020】
【数7】 Po=F/(0.456×n×dt2) ・・・・
【0021】(5) 前記(2)〜(4)の何れかにお
いて、脱炭精錬により発生したスラグの一部又は全部を
炉内に残留させたまま、当該スラグに前記酸化性ガスを
供給した後、Pを0.05〜0.20%含む溶銑を装入
し脱燐処理を実施することを特徴とする生石灰の少ない
溶銑脱燐方法。
【0022】(6) 前記(1)〜(5)の何れかにお
いて、次チャージの溶銑脱燐時に、生石灰(CaO;k
g/t)と酸素(O;kg/t)の比CaO/Oを0.
8〜0.3とすることを特徴とする生石灰の少ない溶銑
脱燐方法。ここで酸素は酸素ガスとして供給されたもの
を重量換算した値と酸化鉄中の酸素重量との和であり、
CaOは脱炭滓中のCaO分と新たに添加した生石灰の
合計である。
【0023】
【発明の実施の形態】転炉脱炭で生成したスラグは、脱
燐能力はあるものの、高融点のCaO相、マグネシオウ
スタイト相、カルシウムシリケート相が晶出しているた
め、転炉脱炭の吹き止め温度より低温の溶銑脱燐処理で
は滓化が極めて悪いのに対して、本発明者らは詳細な実
験により、適正な条件で酸化性ガスを供給することで、
低融点で高脱燐能力を有する3価の鉄イオンを含むカル
シウムフェライトを生成することが可能であることを明
らかにした。つまり、脱炭滓を用いた脱燐においては、
まず、再酸化により低融点のカルシウムフェライトを析
出させることと、該カルシウムフェライトに含まれる鉄
イオンの少なくとも30%以上が3価の鉄イオンである
ことが必要である。その原理は、鉄イオンには2価と3
価があり、2価の方が塩基性であり3価の方が酸化力が
強いという特徴を持つが、カルシウムフェライトの場合
には強塩基性のカルシウムイオンを多量に含むため2価
の鉄イオンの持つ塩基性であるという特徴は必要なく、
脱燐のための酸化力が高い3価の鉄イオンが必要となる
というものである。鉄イオンの価数によらずカルシウム
フェライトは低融点のため滓化が良く、さらに、3価の
鉄イオンの存在により適度な酸化力を有するため、脱炭
に優先して脱燐が起こるため、スロッピングが起こらな
くなる。
【0024】図1には、脱炭精錬後に転炉炉内に残留さ
せた脱炭滓に対して、上吹きランスから吹き付けた酸素
/窒素混合ガス中の酸素濃度と、当該スラグを用いた次
チャージの脱燐精錬時の燐分配(LP=(P)/[P])と
の関係を示したものである(この場合、酸素/窒素混合
ガスはスラグトン当たり約20Nm3供給した)。これ
より、酸素を10%以上混合することで高い脱燐能を示
すことがわかる。また、この場合にはスロッピングも起
こっていない。採取したスラグを分析した結果、酸素を
10%以上混合した場合には3価の鉄イオンが全鉄イオ
ンの50%以上になっていた。ここで、上限は脱燐能と
しての規定は特にないが、炉底の酸化による損耗を抑制
する意味では50%以下であることが望ましい。
【0025】以下に本発明の溶銑脱燐方法の数値限定理
由等を示す。
【0026】前記(1)に係る発明において、Pを0.
03〜0.005%含む溶銑の転炉脱炭精錬により発生
したスラグに限定した理由は、Pを0.03%よりも多
く含む場合には脱炭滓中の(P)濃度が高くなりすぎる
ため、当該脱炭滓を用いた脱燐精錬時の負荷が大きくな
り、新たな生石灰の添加が必要となり、0.005%よ
りも低い場合にも、脱燐精錬時の負荷が大きくなり、新
たな生石灰の添加が必要となるためである。また、脱炭
精錬で発生するスラグ量は20〜60kg/tであるこ
とが望ましいのは、20kg/tよりも少ない場合に
は、酸化処理を実施する場合にスラグ厚みが薄すぎるた
め、均一に酸化させることが難しくなり、60kg/t
よりも多い場合には、酸化処理を実施する場合にスラグ
が炉口から激しく飛散するため操業がやりにくくなるた
めである。
【0027】酸化性ガスは酸素分で5〜20Nm3/ト
ンスラグとすることが望ましいが、5Nm3/トンスラ
グよりも少ない場合には、スラグ中に含まれる粒鉄が酸
化されることによる発熱量が少ないためスラグが冷却さ
れやすく、均一に酸化させることが難しくなり、20N
3/トンスラグよりも多い場合には、酸化に消費され
ない酸素が多くなるため転炉炉材を酸化損耗させ易くな
る。酸化性ガスの残部成分は特に制約は無いが、安価で
ある窒素、CO、及びCO2の1種又は2種以上である
ことが望ましい。
【0028】前記(2)に係る発明は、具体的な操業方
法を規定している。つまり、転炉脱炭精錬終了後に出鋼
し、引き続き、炉内スラグの全部又は一部を残留させ、
当該スラグに酸化性ガスを供給する方法である。脱炭精
錬後一旦排滓したスラグを、再度脱燐炉に装入して酸化
処理を実施すると、スラグ温度が低下し粘度が大きくな
るため、スラグ全体を均一に酸化することが困難となる
ためである。転炉脱炭精錬終了後に出鋼し、引き続き、
炉内スラグの全部又は一部を残留させ、当該スラグに酸
化性ガスを供給して生成したスラグは、そのまま次チャ
ージの溶銑を装入し脱燐精錬に入っても良く、また、一
旦排滓した後、他の炉へ装入し脱燐精錬に供したり、排
滓し冷却後粉砕し、インジェクションフラックスとして
用いてもよい。
【0029】前記(3)、(4)に係る発明は、酸化性
ガスの供給方法を規定したものである。つまり、酸化性
ガスを上吹きランスより当該スラグに吹きつける方法で
ある。この方法により、スラグの広い面に均一に酸化性
ガスを供給することができる。さらに、上吹きランスに
よりスラグ浴に形成される凹み(キャビティー)深さL
Sとスラグ深さLSOとの比LS/LSOを0.2〜0.8と
することで、最も良い効果を得ることができる。LS
SOが0.2よりも小さい場合には、スラグの攪拌が十
分におこなわれないため、スラグ表面層のみは酸化され
るものの全体を均一に酸化させることが難しく、0.8
よりも大きい場合には、スラグが多量に飛散し、一部は
炉口からも飛散するためスラグの歩留まりが悪くなる。
このため図2に示すように、次チャージの脱燐能が低下
する。
【0030】前記(5)に係る発明は、次チャージの脱
燐精錬について規定したものであり、酸化性ガスを供給
されたスラグを炉内に残留させた状態で、Pを0.05
〜0.20%含む溶銑を装入し、脱燐処理を実施する。
つまり、酸化性ガスを供給されたスラグを炉内に残留さ
せた状態で次チャージの溶銑を装入することで、スラグ
の顕熱を有効に利用することができる。ここで、Pが
0.05%よりも低い溶銑の場合には、脱炭精錬時に必
然的に進行する脱燐反応で十分にPは除去されるため事
前に溶銑脱燐を実施する必要が無く、0.20%よりも
高い場合には、脱燐負荷が大きすぎるため新たに生石灰
の添加が必要となる。
【0031】前記(6)に係る発明は、次チャージの脱
燐精錬条件について規定したものであり、次チャージの
溶銑脱燐時に、生石灰(CaO;kg/t)と酸素
(O;kg/t)の比CaO/Oを0.8〜0.3とす
る。CaO/Oが0.8よりも多い場合には、新たな生
石灰を多量に添加する必要があるため顕熱により溶銑温
度が低下し、0.3よりも小さい場合には、逆に酸素量
が多くなりすぎるため脱燐精錬中の脱炭量が多くなり、
引き続き実施される脱炭時に発熱量が不足する。
【0032】以上のように、本発明により、極めて滓化
性が良く、かつ、スロッピングも起こらない脱燐精錬が
可能となるため、造滓のために高価でかつ耐火物溶損を
引き起こすハロゲン化物を用いる必要が無くなる。
【0033】
【実施例】実施例は6トン規模の上底吹き転炉を用いて
実施した。C:4.3%、Si:0.25%、Mn:
0.31%、P:0.105%、S:0.01%で温度
が1350℃程度の溶銑を装入して脱燐精錬を実施し、
Pが約0.015%に達した時点で送酸を停止し、炉を
傾動させて脱燐溶銑を溶銑鍋に出銑し、脱燐スラグをス
ラグポットに排滓した。次いで、脱燐溶銑を再び転炉に
装入し、脱炭精錬を実施した。Cが約0.06%で吹き
止め、出鋼した。脱炭精錬中には生石灰を約16kg/
tと軽焼ドロマイトを約6kg/t添加し、炉内残留脱
炭スラグは約42kg/tであり、概略の組成はCa
O:48%、SiO2:13%、T・Fe:16%、M
nO:6%、MgO:7%であった。このスラグを全量
炉内に残した状態で、上吹きランス(dt=12φ、n
=4孔)より空気を約800Nm3/Hrの速度で約1分
間吹き付けた。LS/LSOは0.45であった(LH=
2m)。
【0034】引き続き、このスラグを入れたまま次チャ
ージの溶銑(C:4.2%、Si:0.27%、Mn:
0.30%、P:0.102%、S:0.011%で温
度が1345℃程度の溶銑)を装入し、脱燐処理を実施
した。脱燐処理中には上吹きランスより酸素のみを80
0Nm3/Hrの速度で6分間吹き付けたが、新たな生石
灰は添加せず、また、蛍石等のハロゲン化物も他のフラ
ックス成分も添加しなかった。Pが約0.015%に達
した時点で送酸を停止したが、燐分配は350に達し
た。脱燐精錬中にはスロッピングは発生しなかった。
【0035】
【比較例】比較例では脱炭精錬後にスラグを残したもの
の、酸化処理を実施しないままで、次チャージの溶銑を
装入し脱燐精錬を実施した。脱燐処理中には上吹きラン
スより酸素を800Nm3/Hrの速度で6分間吹き付け
たが、新たに生石灰を5kg/tと、蛍石を3kg/t
添加した。その結果、激しいスロッピングが発生し、P
が0.014%時点での燐分配は95に過ぎなかった。
【0036】
【発明の効果】本発明により、少ない生石灰原単位でか
つ蛍石のような造滓剤を用いずにスロッピングなしに安
定した脱燐精錬を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】上吹きランスから吹き付けた酸素/窒素混合ガ
ス中の酸素濃度と、当該スラグを用いた、次チャージの
脱燐精錬時の燐分配(LP=(P)/[P])との関係の実
験結果を示す図である。
【図2】酸化処理時の上吹きランスによりスラグ浴に形
成される凹み(キャビティー)深さLSとスラグ深さL
SOとの比(LS/LSO)と、次チャージの脱燐精錬時の
燐分配(LP=(P)/[P])との関係の実験結果を示す
図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Pを0.03〜0.005%含む溶銑を
    転炉で脱炭精錬した後に発生したスラグに酸素を10〜
    100%含む酸化性ガスを供給し、当該スラグを溶銑脱
    燐処理に用いることを特徴とする生石灰の少ない溶銑脱
    燐方法。
  2. 【請求項2】 転炉脱炭精錬終了後に出鋼し、引き続
    き、炉内スラグの全部又は一部を残留させ、当該スラグ
    に酸化性ガスを供給することを特徴とする、請求項1に
    記載の生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の生石灰の少ない溶銑脱燐
    方法において、酸化性ガスを上吹きランスより当該スラ
    グに吹きつけることを特徴とする生石灰の少ない溶銑脱
    燐方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の生石灰の少ない溶銑脱燐
    方法において、上吹きランスによりスラグ浴に形成され
    る凹み(キャビティー)深さLSとスラグ深さLSOとの
    比LS/LSOを0.2〜0.8とすることを特徴とする
    生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
  5. 【請求項5】 請求項2〜4の何れか1項記載の生石灰
    の少ない溶銑脱燐方法において、脱炭精錬により発生し
    たスラグの一部又は全部を炉内に残留させたまま、当該
    スラグに前記酸化性ガスを供給した後、Pを0.05〜
    0.20%含む溶銑を装入し脱燐処理を実施することを
    特徴とする生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れか1項記載の生石灰
    の少ない溶銑脱燐方法において、次チャージの溶銑脱燐
    時に、生石灰(CaO;kg/t)と酸素(O;kg/
    t)の比CaO/Oを0.8〜0.3とすることを特徴
    とする生石灰の少ない溶銑脱燐方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008280572A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Nippon Steel Corp 溶鋼の吹錬方法
JP2010001536A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の脱りん方法
JP2010126790A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Nippon Steel Corp 転炉の精錬方法
CN102465194A (zh) * 2010-11-13 2012-05-23 山西太钢不锈钢股份有限公司 不锈钢生产用铁水的脱磷方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008280572A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Nippon Steel Corp 溶鋼の吹錬方法
JP2010001536A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の脱りん方法
JP2010126790A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Nippon Steel Corp 転炉の精錬方法
CN102465194A (zh) * 2010-11-13 2012-05-23 山西太钢不锈钢股份有限公司 不锈钢生产用铁水的脱磷方法

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