JP2009249723A - 溶銑の脱燐方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上底吹き転炉を用いて、滓化促進剤である蛍石を使用せずに酸素源および精錬剤により脱燐吹錬を行うにあたり、脱燐吹錬終了時のスラグ塩基度(CaO/SiO2)が1.80〜2.40、(MnO)が10.0〜15.0質量%、(T.Fe)≧8.0質量%になるようにスラグ組成を調整する。底吹撹拌動力を2600〜4000watt/Tとして脱燐吹錬を行ってもよいし、精錬剤がMn鉱石を2〜4kg/Tおよび鉄鉱石を4kg/T以上含んでもよいし、精錬剤が粒径3mm以下に調整された粉体CaOを含み、上吹きランスから炉内の溶銑に当この粉体CaOを吹き付けながら脱燐吹錬してもよい。
【選択図】図3
Description
(1)上底吹き転炉を用いて、滓化促進剤である蛍石を使用せずに酸素源および精錬剤により溶銑から燐を除去する方法において、脱燐吹錬終了時のスラグ塩基度(CaO/SiO2)が1.80〜2.40、(MnO)が10.0〜15.0質量%、(T.Fe)≧8.0質量%にスラグ組成を調整することを特徴とする溶銑脱燐方法。
ここで、(MnO)および(T.Fe)はそれぞれ、スラグ中のMnO濃度、全鉄濃度(いずれも質量%)である。
本発明に係る脱燐方法を検討するにあたり、詳細な条件をさまざまに変化させながら脱燐処理試験を行った。その試験の概要は次のとおりである。
ここで、攪拌動力は下記式(1)に基づき規定した。
εb:底吹き撹拌動力(watt/t)
Q:底吹きカ゛ス流量:(Nm3/min/t)
W:溶鋼質量(t)
T:溶鋼温度(K)
ρ:溶鉄密度(kg/m3)
h:浴深(m)
P:雰囲気圧力(Pa)
g:重力加速度(m/s2)
試験に供した溶銑の化学組成は、C:4.5〜4.8%、Si:0.35〜0.55%、Mn:0.2〜0.4%、P:0.08〜0.11%、S:0.001〜0.010%、残部Feおよび不純物であった。
このように、蛍石を使用しない本発明においては、実塩基度の範囲は1.80〜2.40となる。以下の試験結果においてもいずれも実塩基度はこの範囲である。
実塩基度が1.80〜2.40の間にて、効率良く脱燐する方法を本発明者が鋭意検討した結果、スラグの酸化度を高めることが重要であり、図3〜5に示されるように、(T.Fe)≧8.0%かつ(MnO)≧10.0%にすることで脱燐処理後の[P]を低位に安定させることが可能であるとの知見を得た。
図4に示されるように、(T.Fe)≧8.0%を満たしている場合には、(MnO)≧10.0%とすることで、脱燐処理後に[P]≦0.025%を安定的に達成しうる。
(T.Fe)の上限は、脱燐処理後の燐濃度を低位に安定させるという観点からは30%程度である。これ以上高まると、相対的にCaO濃度が低下してしまうからである。ただし、(T.Fe)が高くなると生成スラグ量が増えて鉄歩留まりが低下するほか、耐火物の溶損も懸念されるため、実操業上は20%未満にすることが好ましい。
続いて、スラグ組成を上記の組成に効率良く持っていくことが可能な好ましい脱燐吹錬方法を以下に説明する。
また、精錬剤として鉄鉱石およびMn鉱石を配合することがスラグ組成を適正化することにとって好ましい。その理由を図8および9を参照しつつ以下に説明する。
図9はMn鉱石配合量と(MnO)との関係を示すグラフである。
上記のように底吹きによる撹拌強化は有効な手段の一つであるが、攪拌を強化するとスラグ−メタル反応が促進され、溶銑中の炭素によってスラグ中のFeOおよびMnOが還元されやすくなる。このため、スラグにおける(T.Fe)および(MnO)が上昇しにくくなってしまう。
高炉から出銑された溶銑を機械撹拌式脱硫設備(KR脱硫装置)で脱硫処理をした後、脱燐処理用の上底吹きの230T転炉に溶銑を装入した。上吹き送酸速度は25〜30kNm3/hrとした。
CaOを含む精錬剤の投入方法は次のとおりとした。まず、CaOについて、その投入量は21〜25kg/tであり、上方投入または粉体(粒径≦3mm)として上吹きランスからの供給とした。
上方から投入する場合のCaOは、粒径15〜30mmの生石灰を用いた。一方、上吹きランスから粉体CaOを吹き付ける場合の吹き込み速度は400kg/分とし、この場合の粉体CaO量は、全投入CaO量の60質量%であった。
試験に供した溶銑の化学組成は、C:4.5〜4.8%、Si:0.45%、Mn:0.2〜0.4%、P:0.095%、S:0.001〜0.004%、残部Feおよび不純物であった。
Claims (4)
- 上底吹き転炉を用いて、滓化促進剤である蛍石を使用せずに酸素源および精錬剤により溶銑から燐を除去する方法において、
脱燐吹錬終了時のスラグ塩基度(CaO/SiO2)が1.80〜2.40、(MnO)が10.0〜15.0質量%、(T.Fe)≧8.0質量%にスラグ組成を調整することを特徴とする溶銑脱燐方法。 - 底吹撹拌動力を2600〜4000watt/tとして脱燐吹錬を行うことを特徴
とする請求項1に記載の溶銑脱燐方法。 - 前記精錬剤が、Mn鉱石を2〜4kg/tおよび鉄鉱石を4kg/t以上含むことを特徴とする請求項1または2に記載の溶銑脱燐方法。
- 前記精錬剤が粒径3mm以下に調整された粉体CaOを含み、上吹きランスから炉内の溶銑に当該粉体CaOを吹き付けながら脱燐吹錬することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の溶銑脱燐方法。
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