JP3486890B2 - 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 - Google Patents
脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、予め溶銑の脱燐精
錬を行い、この脱燐精錬された溶銑を転炉において脱炭
精錬を行い、円滑に連続した生産性の高い溶銑からの製
鋼方法に関する。
錬を行い、この脱燐精錬された溶銑を転炉において脱炭
精錬を行い、円滑に連続した生産性の高い溶銑からの製
鋼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】伝統的転炉製鋼法においては、同一の転
炉において溶銑の脱燐精錬と脱炭精錬とを行なって、製
鋼作業を行っていた。しかし、近年の鋼材の品質に対す
る要求が高くなる一方、連続鋳造の拡大や、真空脱ガ
ス、取鍋精錬等の溶鋼の二次精錬が普及するに伴い、転
炉における出鋼温度が上昇し、転炉に於ける脱燐能力が
低下してきた。この理由は、脱燐反応は高温ほど不利に
進行するからである。
炉において溶銑の脱燐精錬と脱炭精錬とを行なって、製
鋼作業を行っていた。しかし、近年の鋼材の品質に対す
る要求が高くなる一方、連続鋳造の拡大や、真空脱ガ
ス、取鍋精錬等の溶鋼の二次精錬が普及するに伴い、転
炉における出鋼温度が上昇し、転炉に於ける脱燐能力が
低下してきた。この理由は、脱燐反応は高温ほど不利に
進行するからである。
【０００３】そこで、転炉に装入する溶銑を予め処理し
て、特に燐（Ｐ）成分をある程度除去してから転炉に装
入する溶銑予備処理法が発展してきた。この方法は例え
ば、溶銑鍋又は一の転炉等において溶銑の脱燐精錬を行
ない、この脱燐された溶銑を他の転炉に移動して脱炭精
錬を行なう製鋼法が実施されている。
て、特に燐（Ｐ）成分をある程度除去してから転炉に装
入する溶銑予備処理法が発展してきた。この方法は例え
ば、溶銑鍋又は一の転炉等において溶銑の脱燐精錬を行
ない、この脱燐された溶銑を他の転炉に移動して脱炭精
錬を行なう製鋼法が実施されている。
【０００４】かかる技術として、特開平２−２００７１
５号公報、特公平２−１４４０４号公報、特公昭６１−
２３２４３号公報の提案がある。また、本願の発明者も
既に従来の製鋼工場を改造し、複数の転炉のそれぞれの
炉前作業床に作業床開口部を設け、一の転炉で溶銑の脱
燐精錬をした溶湯を受湯鍋に受け、この受湯鍋を前記作
業床開口部を通して他の一の転炉に運搬し、この転炉に
装入し、ここで脱炭精錬を行なう精錬方法を開発してい
る（特開平６−４１６２４号公報）。
５号公報、特公平２−１４４０４号公報、特公昭６１−
２３２４３号公報の提案がある。また、本願の発明者も
既に従来の製鋼工場を改造し、複数の転炉のそれぞれの
炉前作業床に作業床開口部を設け、一の転炉で溶銑の脱
燐精錬をした溶湯を受湯鍋に受け、この受湯鍋を前記作
業床開口部を通して他の一の転炉に運搬し、この転炉に
装入し、ここで脱炭精錬を行なう精錬方法を開発してい
る（特開平６−４１６２４号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記製鋼方法における
発生するスラグ量は従来よりも減少しているが、更に減
少することが望ましい。また、脱炭精錬する溶銑は既に
十分脱燐精錬されているので更に脱燐する必要はない。
発生するスラグ量は従来よりも減少しているが、更に減
少することが望ましい。また、脱炭精錬する溶銑は既に
十分脱燐精錬されているので更に脱燐する必要はない。
【０００６】そこで、脱炭精錬においては、高価なマン
ガン合金を節約するため、マンガン鉱石を装入し、これ
を還元して溶鋼のＭｎ含有量を高めることが一部実施さ
れているが、マンガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還元歩留
りは充分とは言えない現状にある。
ガン合金を節約するため、マンガン鉱石を装入し、これ
を還元して溶鋼のＭｎ含有量を高めることが一部実施さ
れているが、マンガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還元歩留
りは充分とは言えない現状にある。
【０００７】一方、上記製鋼方法において発生するスラ
グ、特に脱炭精錬において発生するスラグは徐々に減少
している。例えば特公平２−１４４０４４号公報では脱
炭精錬で発生するスラグを脱燐精錬で使用することによ
り、製鋼プロセス全体で発生するスラグ発生量を減少さ
せる技術を開示している。
グ、特に脱炭精錬において発生するスラグは徐々に減少
している。例えば特公平２−１４４０４４号公報では脱
炭精錬で発生するスラグを脱燐精錬で使用することによ
り、製鋼プロセス全体で発生するスラグ発生量を減少さ
せる技術を開示している。
【０００８】しかし、上記特公平２−１４４０４４号公
報が開示する技術では、脱炭精錬で発生するスラグに含
まれているＭｎＯを有効に利用することなく系外に排出
している。その結果、脱炭精錬で新たに造滓材を添加す
ることによりスラグのＭｎＯを希釈しており、装入又は
添加したマンガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還元歩留りを
低下させる要因となっている。
報が開示する技術では、脱炭精錬で発生するスラグに含
まれているＭｎＯを有効に利用することなく系外に排出
している。その結果、脱炭精錬で新たに造滓材を添加す
ることによりスラグのＭｎＯを希釈しており、装入又は
添加したマンガン鉱石中のＭｎの溶鋼への還元歩留りを
低下させる要因となっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題について種々研
究した結果、溶銑を脱燐精錬することにより、Ｐ含有量
を通常の粗鋼成分のＰ含有量（所謂鋼の成分規格値、通
常０．０２ｗｔ％以下）まで精錬し、脱炭精錬において
実質的に脱炭精錬のみを行ない、可能な範囲でマンガン
鉱石を装入することにより達成できることを知見し、下
記の発明をするに至った。
究した結果、溶銑を脱燐精錬することにより、Ｐ含有量
を通常の粗鋼成分のＰ含有量（所謂鋼の成分規格値、通
常０．０２ｗｔ％以下）まで精錬し、脱炭精錬において
実質的に脱炭精錬のみを行ない、可能な範囲でマンガン
鉱石を装入することにより達成できることを知見し、下
記の発明をするに至った。
【００１０】第１の発明は、下記の工程を備えたことを
特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。 （ａ）溶銑を一の精錬容器で、溶銑の燐（Ｐ）含有量を
粗鋼で要求されているＰ含有量（鋼の成分規格値）以下
に脱燐精錬し、 （ｂ）前記脱燐精錬された溶銑を転炉に装入し、実質的
に造滓材を装入せず脱炭精錬を行う。
特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。 （ａ）溶銑を一の精錬容器で、溶銑の燐（Ｐ）含有量を
粗鋼で要求されているＰ含有量（鋼の成分規格値）以下
に脱燐精錬し、 （ｂ）前記脱燐精錬された溶銑を転炉に装入し、実質的
に造滓材を装入せず脱炭精錬を行う。
【００１１】上記発明においては、脱燐精錬において溶
銑のＰ含有量は粗鋼のＰ含有量（鋼の成分規格値）まで
精錬されているので、脱炭精錬においてはＰを精錬する
ための焼石灰等の造滓材を装入する必要がなく、脱炭精
錬を極めて簡素化でき、精錬時間も短縮できる。従っ
て、全体として製鋼能率を向上できる。
銑のＰ含有量は粗鋼のＰ含有量（鋼の成分規格値）まで
精錬されているので、脱炭精錬においてはＰを精錬する
ための焼石灰等の造滓材を装入する必要がなく、脱炭精
錬を極めて簡素化でき、精錬時間も短縮できる。従っ
て、全体として製鋼能率を向上できる。
【００１２】第２の発明は、前記脱炭精錬された溶鋼
と、該脱炭精錬中に増加したスラグ量のみを必要に応じ
て前記転炉から出鋼し、又は排出することを特徴とする
脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。上記脱炭精錬に
おいては実質的に造滓材を装入しないが、溶銑装入に先
立ち軽焼ドロマイト等を炉体寿命延長のために装入する
ことがあるので、スラグ量がある程度増加することがあ
る。このような場合には必要に応じて炉内スラグを排出
する。
と、該脱炭精錬中に増加したスラグ量のみを必要に応じ
て前記転炉から出鋼し、又は排出することを特徴とする
脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。上記脱炭精錬に
おいては実質的に造滓材を装入しないが、溶銑装入に先
立ち軽焼ドロマイト等を炉体寿命延長のために装入する
ことがあるので、スラグ量がある程度増加することがあ
る。このような場合には必要に応じて炉内スラグを排出
する。
【００１３】第３の発明は、前記脱炭精錬を行う転炉に
おいて、更にマンガン鉱石を装入し、終点における溶鋼
のマンガン（Ｍｎ）含有量を最大、粗鋼で要求されてい
るＭｎ規格値の上限以内においてＭｎ含有量を高めるこ
とを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。
おいて、更にマンガン鉱石を装入し、終点における溶鋼
のマンガン（Ｍｎ）含有量を最大、粗鋼で要求されてい
るＭｎ規格値の上限以内においてＭｎ含有量を高めるこ
とを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。
【００１４】高炉溶銑のＭｎ含有量は通常０．２〜０．
３ｗｔ％であり、脱燐精錬された溶銑のＭｎ含有量は、
通常０．１５〜０．２５ｗｔ％である。また、脱炭精錬
においても同程度である。一方粗鋼のＭｎ含有量（規格
値）は鋼種によるが、低炭素鋼では例えば０．４０〜
０．６０ｗｔ％、高マンガン鋼では例えば１．０〜１．
２ｗｔ％である。
３ｗｔ％であり、脱燐精錬された溶銑のＭｎ含有量は、
通常０．１５〜０．２５ｗｔ％である。また、脱炭精錬
においても同程度である。一方粗鋼のＭｎ含有量（規格
値）は鋼種によるが、低炭素鋼では例えば０．４０〜
０．６０ｗｔ％、高マンガン鋼では例えば１．０〜１．
２ｗｔ％である。
【００１５】そこで、通常は出鋼時に高価なマンガン合
金を添加して規格値とする。他方、本発明では脱炭精錬
において脱燐精錬をする必要がないためスラグのＦｅＯ
を高くする必要がない。また、造滓材を新たに添加しな
いため、スラグ中のＭｎＯ濃度を高く維持できる。そこ
でマンガン鉱石を精錬中に添加すると効率よく還元さ
れ、溶鋼のＭｎ含有量を最大、粗鋼のＭｎ含有量の上限
値まで高めておくことができ、より経済的に製鋼作業が
可能となる。
金を添加して規格値とする。他方、本発明では脱炭精錬
において脱燐精錬をする必要がないためスラグのＦｅＯ
を高くする必要がない。また、造滓材を新たに添加しな
いため、スラグ中のＭｎＯ濃度を高く維持できる。そこ
でマンガン鉱石を精錬中に添加すると効率よく還元さ
れ、溶鋼のＭｎ含有量を最大、粗鋼のＭｎ含有量の上限
値まで高めておくことができ、より経済的に製鋼作業が
可能となる。
【００１６】第４の発明は、前記マンガン鉱石の装入に
際し、マンガン鉱石に含まれているシリカ（ＳｉＯ2 ）
に対して所定の塩基度（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ2 ｗｔ
％、以下ＣａＯ／ＳｉＯ2 と記する）となるように更に
ＣａＯを含む造滓材を装入することを特徴とする脱燐溶
銑を用いた転炉製鋼方法である。
際し、マンガン鉱石に含まれているシリカ（ＳｉＯ2 ）
に対して所定の塩基度（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ2 ｗｔ
％、以下ＣａＯ／ＳｉＯ2 と記する）となるように更に
ＣａＯを含む造滓材を装入することを特徴とする脱燐溶
銑を用いた転炉製鋼方法である。
【００１７】通常マンガン鉱石には１０ｗｔ％以下のシ
リカ（ＳｉＯ2 ）を含んでいるので、マンガン鉱石の装
入量が多い場合には、スラグの塩基度が低下する。そこ
でＣａＯを含む造滓材を装入することにより溶鋼への復
燐を防止し、併せて炉体の溶損を抑制する。
リカ（ＳｉＯ2 ）を含んでいるので、マンガン鉱石の装
入量が多い場合には、スラグの塩基度が低下する。そこ
でＣａＯを含む造滓材を装入することにより溶鋼への復
燐を防止し、併せて炉体の溶損を抑制する。
【００１８】第５の発明は、前記脱炭精錬を行う転炉に
おいて、前記脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、スラ
グ固化剤を装入することを特徴とする脱燐溶銑を用いた
転炉製鋼方法である。脱燐精錬された溶銑の脱炭精錬炉
への装入に先立ち、スラグ固化剤を装入すると、脱燐溶
銑を装入した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、
安全な操業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦
屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。
おいて、前記脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、スラ
グ固化剤を装入することを特徴とする脱燐溶銑を用いた
転炉製鋼方法である。脱燐精錬された溶銑の脱炭精錬炉
への装入に先立ち、スラグ固化剤を装入すると、脱燐溶
銑を装入した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、
安全な操業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦
屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。
【００１９】第６の発明は、前記スラグ固化剤が軽焼ド
ロマイト及び／又は生ドロマイトであることを特徴とす
る脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。スラグ固化剤
としては、煉瓦屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマ
イト等があるが、溶解性、経済性、更には炉体寿命を延
長する点から軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトが
望ましい。
ロマイト及び／又は生ドロマイトであることを特徴とす
る脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。スラグ固化剤
としては、煉瓦屑、焼石灰、軽焼ドロマイト、生ドロマ
イト等があるが、溶解性、経済性、更には炉体寿命を延
長する点から軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトが
望ましい。
【００２０】第７の発明は、前記精錬容器が転炉である
ことを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法であ
る。脱燐精錬を行う精錬容器としては転炉が反応速度が
最も速いので望ましい。
ことを特徴とする脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法であ
る。脱燐精錬を行う精錬容器としては転炉が反応速度が
最も速いので望ましい。
【００２１】第８の発明は、上記発明１から７のいずれ
かに係る製鋼方法のチャージを一連の転炉操業におい
て、少なくとも８０％以上実施することを特徴とする脱
燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。溶銑中のマンガン
及びマンガンの鉱石中のマンガンの還元歩留は、１日の
全チャージに対する本発明の実施チャージの数によって
大きく変化し、装入したマンガン歩留まり（転炉に装入
した全マンガン量（スラグ中のマンガン量とマンガン鉱
石中のマンガン量の合計）に対する出鋼された鋼中のマ
ンガン量の比（％））が、本発明の実施チャージが８０
％以上においてはマンガン歩留まりが約６０％以上とな
るので望ましい。なお、他のチャージは通常の精錬（脱
燐と脱炭精錬を同一転炉において行うチャージ）であ
る。
かに係る製鋼方法のチャージを一連の転炉操業におい
て、少なくとも８０％以上実施することを特徴とする脱
燐溶銑を用いた転炉製鋼方法である。溶銑中のマンガン
及びマンガンの鉱石中のマンガンの還元歩留は、１日の
全チャージに対する本発明の実施チャージの数によって
大きく変化し、装入したマンガン歩留まり（転炉に装入
した全マンガン量（スラグ中のマンガン量とマンガン鉱
石中のマンガン量の合計）に対する出鋼された鋼中のマ
ンガン量の比（％））が、本発明の実施チャージが８０
％以上においてはマンガン歩留まりが約６０％以上とな
るので望ましい。なお、他のチャージは通常の精錬（脱
燐と脱炭精錬を同一転炉において行うチャージ）であ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、溶銑の脱燐精錬を転炉にお
いて行う例を説明するが、本発明においては脱燐精錬は
取鍋、トピード、又は特別に設計した精錬容器でもよ
い。転炉においては通常溶銑装入後、ランスから酸素を
吹錬し、所定量の焼石灰等を装入し、ＣａＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、ＦｅＯ等を主成分とするスラグを生成させ、溶銑
から燐を除去する。
いて行う例を説明するが、本発明においては脱燐精錬は
取鍋、トピード、又は特別に設計した精錬容器でもよ
い。転炉においては通常溶銑装入後、ランスから酸素を
吹錬し、所定量の焼石灰等を装入し、ＣａＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、ＦｅＯ等を主成分とするスラグを生成させ、溶銑
から燐を除去する。
【００２３】溶銑の脱燐精錬が終了すると倒炉して出鋼
口を介して取鍋に出湯を行う。従来の溶銑の脱燐精錬の
概要を図６に示す。スクラップ装入に続いて、例えば溶
銑３４０ｔｏｎを装入後、造滓材としての焼石灰（６ｔ
ｏｎ／ｃｈ），ホタル石（０．６ｔｏｎ／ｃｈ）、都合
により生ドロマイト等を装入しながら、酸素吹錬を約１
３分間行う。その後、溶銑とスラグの分離を行うためリ
ンスを３分間程度行う。その後、従来はスラグフォーミ
ングの鎮静化のため約４分を待ち、その後出湯する。図
に示すように脱燐精錬時間は約３６分である。
口を介して取鍋に出湯を行う。従来の溶銑の脱燐精錬の
概要を図６に示す。スクラップ装入に続いて、例えば溶
銑３４０ｔｏｎを装入後、造滓材としての焼石灰（６ｔ
ｏｎ／ｃｈ），ホタル石（０．６ｔｏｎ／ｃｈ）、都合
により生ドロマイト等を装入しながら、酸素吹錬を約１
３分間行う。その後、溶銑とスラグの分離を行うためリ
ンスを３分間程度行う。その後、従来はスラグフォーミ
ングの鎮静化のため約４分を待ち、その後出湯する。図
に示すように脱燐精錬時間は約３６分である。
【００２４】本発明における３４０ｔｏｎ転炉における
脱燐精錬の概要を図１に、また成分組成の変化を図３
に、精錬時間配分を図４に示す。図３に示すように、従
来例においては溶銑のＳｉ含有量は０．３〜０．５ｗｔ
％程度であったが、本発明では望ましくは０．３ｗｔ％
未満の溶銑を使用する。非定常的な操業（高炉休風後
等）ではＳｉが０．３ｗｔ％を超えることがあるが、こ
のような場合には溶銑鍋等で予め脱珪素を行う。
脱燐精錬の概要を図１に、また成分組成の変化を図３
に、精錬時間配分を図４に示す。図３に示すように、従
来例においては溶銑のＳｉ含有量は０．３〜０．５ｗｔ
％程度であったが、本発明では望ましくは０．３ｗｔ％
未満の溶銑を使用する。非定常的な操業（高炉休風後
等）ではＳｉが０．３ｗｔ％を超えることがあるが、こ
のような場合には溶銑鍋等で予め脱珪素を行う。
【００２５】本発明ではＳｉ０．３ｗｔ％未満の溶銑を
使用するため、スラグ量は従来（４０〜５０ｋｇ／ｔｏ
ｎ）より少なく（２０〜４０ｋｇ／ｔｏｎ、図３参
照）、精錬中におけるスラグフォーミングも少ないので
鎮静時間（従来４分）を要せず、また出鋼後の排滓時間
を従来の３．１分から１分に短縮できた。そこで、図１
に示すように、脱燐精錬時間は従来の３２．１分から２
９分に短縮でき、脱炭精錬時間と同程度となった。
使用するため、スラグ量は従来（４０〜５０ｋｇ／ｔｏ
ｎ）より少なく（２０〜４０ｋｇ／ｔｏｎ、図３参
照）、精錬中におけるスラグフォーミングも少ないので
鎮静時間（従来４分）を要せず、また出鋼後の排滓時間
を従来の３．１分から１分に短縮できた。そこで、図１
に示すように、脱燐精錬時間は従来の３２．１分から２
９分に短縮でき、脱炭精錬時間と同程度となった。
【００２６】また、通常の脱燐精錬においては溶銑中の
Ｐがスラグ中のＦｅＯと反応してスラグに吸収される。
そこで、脱燐精錬を促進するためにはスラグ中のＦｅＯ
濃度を高くする。このため、吹錬中期に鉄鉱石或いはミ
ルスケールを装入する（図１参照）。
Ｐがスラグ中のＦｅＯと反応してスラグに吸収される。
そこで、脱燐精錬を促進するためにはスラグ中のＦｅＯ
濃度を高くする。このため、吹錬中期に鉄鉱石或いはミ
ルスケールを装入する（図１参照）。
【００２７】次に、図２に脱炭精錬の状況を示す。この
精錬においては主に脱炭精錬を目的とするため、吹錬す
る酸素量を多くする。溶銑のＰ含有量は既に規格値
（０．０２ｗｔ％）以下となっているため、従来多く使
用している焼石灰等の造滓材を一連の吹錬の最初のチャ
ージ以外は原則として装入しない。
精錬においては主に脱炭精錬を目的とするため、吹錬す
る酸素量を多くする。溶銑のＰ含有量は既に規格値
（０．０２ｗｔ％）以下となっているため、従来多く使
用している焼石灰等の造滓材を一連の吹錬の最初のチャ
ージ以外は原則として装入しない。
【００２８】従って、上記脱炭精錬においてはスラグの
増加は少ないが、溶銑装入に先立ち軽焼ドロマイト等を
炉体寿命延長のために装入することがあるので、スラグ
量がある程度増加することがある。このような場合には
必要に応じて炉内スラグを排出する。その結果、炉内に
生成するスラグ量は図３に示すように１０〜３０ｋｇ／
ｔｏｎと少ない。しかも、出鋼後において原則として炉
内に残留させるため排出するスラグ量は従来（２０〜３
０ｋｇ／ｔｏｎ）と比較し大きく減少する。
増加は少ないが、溶銑装入に先立ち軽焼ドロマイト等を
炉体寿命延長のために装入することがあるので、スラグ
量がある程度増加することがある。このような場合には
必要に応じて炉内スラグを排出する。その結果、炉内に
生成するスラグ量は図３に示すように１０〜３０ｋｇ／
ｔｏｎと少ない。しかも、出鋼後において原則として炉
内に残留させるため排出するスラグ量は従来（２０〜３
０ｋｇ／ｔｏｎ）と比較し大きく減少する。
【００２９】次に、本発明の脱炭精錬においてマンガン
鉱石を可能な範囲で装入する。高炉溶銑のＭｎ含有量は
通常０．２〜０．３ｗｔ％であり、脱燐精錬された溶銑
のＭｎ含有量は、通常０．１５〜０．２５ｗｔ％であ
る。また、脱炭精錬においても同程度である。一方粗鋼
のＭｎ含有量（規格値）は鋼種によるが、低炭素鋼では
例えば０．４０〜０．６０ｗｔ％、高マンガン鋼では例
えば１．０〜１．２ｗｔ％である。そこで通常は出鋼時
において高価なマンガン合金を添加して規格値とする。
鉱石を可能な範囲で装入する。高炉溶銑のＭｎ含有量は
通常０．２〜０．３ｗｔ％であり、脱燐精錬された溶銑
のＭｎ含有量は、通常０．１５〜０．２５ｗｔ％であ
る。また、脱炭精錬においても同程度である。一方粗鋼
のＭｎ含有量（規格値）は鋼種によるが、低炭素鋼では
例えば０．４０〜０．６０ｗｔ％、高マンガン鋼では例
えば１．０〜１．２ｗｔ％である。そこで通常は出鋼時
において高価なマンガン合金を添加して規格値とする。
【００３０】本発明では脱炭精錬において脱燐精錬をす
る必要がないためスラグのＦｅＯを高くする必要がな
い。そこで、本発明ではマンガン鉱石（例えば、Ｍｎ約
５０ｗｔ％，Ｆｅ約１０ｗｔ％以下，ＳｉＯ2 約１０ｗ
ｔ％以下）を装入する。マンガン鉱石を精錬中に添加す
ると効率よく還元され、溶鋼のＭｎ含有量を最大、粗鋼
のＭｎ含有量の上限値まで高めておくことができ、より
経済的に製鋼作業が可能となる。
る必要がないためスラグのＦｅＯを高くする必要がな
い。そこで、本発明ではマンガン鉱石（例えば、Ｍｎ約
５０ｗｔ％，Ｆｅ約１０ｗｔ％以下，ＳｉＯ2 約１０ｗ
ｔ％以下）を装入する。マンガン鉱石を精錬中に添加す
ると効率よく還元され、溶鋼のＭｎ含有量を最大、粗鋼
のＭｎ含有量の上限値まで高めておくことができ、より
経済的に製鋼作業が可能となる。
【００３１】しかし、マンガン鉱石にはＳｉＯ2 を含有
しているので、これを溶解し、所定の塩基度（１．５〜
５）となるようにＣａＯを含む造滓材、例えば焼石灰を
装入する。マンガン鉱石はコストの高いマンガン合金鉄
の添加量を最小限とするように、上記範囲で多く装入す
る。マンガン鉱石のＭｎ分は、スラグのＴ．Ｆｅが低
く、かつスラグのＭｎＯ濃度は吹錬前から高く維持され
ているので、装入したマンガン鉱石の大部分は還元され
る。
しているので、これを溶解し、所定の塩基度（１．５〜
５）となるようにＣａＯを含む造滓材、例えば焼石灰を
装入する。マンガン鉱石はコストの高いマンガン合金鉄
の添加量を最小限とするように、上記範囲で多く装入す
る。マンガン鉱石のＭｎ分は、スラグのＴ．Ｆｅが低
く、かつスラグのＭｎＯ濃度は吹錬前から高く維持され
ているので、装入したマンガン鉱石の大部分は還元され
る。
【００３２】更に、本発明における脱炭精錬において特
徴的なことは、脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、ス
ラグ固化剤を装入する。この場合には、脱燐溶銑を装入
した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、安全な操
業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦屑、焼石
灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。上記スラ
グ固化剤のうち、軽焼ドロマイト、生ドロマイトは、溶
解性、経済性、更には炉体寿命を延長する点から望まし
い。
徴的なことは、脱燐精錬された溶銑の装入に先立ち、ス
ラグ固化剤を装入する。この場合には、脱燐溶銑を装入
した際に溶銑の突沸現象を抑える作用があり、安全な操
業を担保する。スラグ固化剤としては、煉瓦屑、焼石
灰、軽焼ドロマイト、生ドロマイト等がある。上記スラ
グ固化剤のうち、軽焼ドロマイト、生ドロマイトは、溶
解性、経済性、更には炉体寿命を延長する点から望まし
い。
【００３３】脱燐溶銑を脱炭精錬炉に装入するに先立ち
予め軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトを添加する
と、脱炭精錬中において十分スラグに溶解し、ＭｇＯ濃
度を高める作用がある。このようなスラグはスラグ自体
がＭｇＯを溶解度限まで含有しているため、マグネシヤ
（ＭｇＯ）煉瓦からなる炉体煉瓦の損耗を抑制し、炉体
寿命を延長させる効果がある。
予め軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトを添加する
と、脱炭精錬中において十分スラグに溶解し、ＭｇＯ濃
度を高める作用がある。このようなスラグはスラグ自体
がＭｇＯを溶解度限まで含有しているため、マグネシヤ
（ＭｇＯ）煉瓦からなる炉体煉瓦の損耗を抑制し、炉体
寿命を延長させる効果がある。
【００３４】さらに、溶鋼を出鋼後において炉体を傾動
して炉内に残留したスラグを炉体内張り煉瓦に付着さ
せ、所謂スラグコーテイングを行う。このスラグコーテ
イングは炉体寿命の延長に大きく貢献し、脱燐精錬炉と
同程度の炉体寿命となる。従って、脱燐精錬時間と脱炭
精錬時間の時間的サイクルが同じとなるだけでなく、双
方の炉体寿命も同程度になり円滑な一貫した製鋼作業が
可能となった。
して炉内に残留したスラグを炉体内張り煉瓦に付着さ
せ、所謂スラグコーテイングを行う。このスラグコーテ
イングは炉体寿命の延長に大きく貢献し、脱燐精錬炉と
同程度の炉体寿命となる。従って、脱燐精錬時間と脱炭
精錬時間の時間的サイクルが同じとなるだけでなく、双
方の炉体寿命も同程度になり円滑な一貫した製鋼作業が
可能となった。
【００３５】脱炭精錬を行う精錬容器としては取鍋、ト
ピード、又は特別に設計した精錬容器でもよい。しかし
転炉が反応速度が最も速いので望ましい。また、上記に
おいて転炉とは所謂酸素上吹き転炉のみならず、転炉型
の精錬容器、例えば上底吹き転炉、底吹き転炉を含む概
念である。これらの各種の転炉において実施できること
はいうまでもない。
ピード、又は特別に設計した精錬容器でもよい。しかし
転炉が反応速度が最も速いので望ましい。また、上記に
おいて転炉とは所謂酸素上吹き転炉のみならず、転炉型
の精錬容器、例えば上底吹き転炉、底吹き転炉を含む概
念である。これらの各種の転炉において実施できること
はいうまでもない。
【００３６】また、脱炭精錬を行う転炉において上記第
１の発明１から第７の各発明に係る製鋼方法のチャージ
を一連の転炉操業において、少なくとも８０％以上実施
することはマンガン歩留まりが約６０％以上となるので
望ましい。
１の発明１から第７の各発明に係る製鋼方法のチャージ
を一連の転炉操業において、少なくとも８０％以上実施
することはマンガン歩留まりが約６０％以上となるので
望ましい。
【００３７】即ち、マンガンの鉱石の還元歩留は、１日
の全チャージに対する本発明の実施チャージの数によっ
て大きく変化する。具体的には、装入したマンガン歩留
まり（転炉に装入した全マンガン量（スラグ中のマンガ
ン量とマンガン鉱石中のマンガン量の合計）に対する出
鋼された鋼中のマンガン量の比（％））が、本発明の実
施チャージが８０％以上においてはマンガン歩留まりが
約６０％以上となるので望ましい。
の全チャージに対する本発明の実施チャージの数によっ
て大きく変化する。具体的には、装入したマンガン歩留
まり（転炉に装入した全マンガン量（スラグ中のマンガ
ン量とマンガン鉱石中のマンガン量の合計）に対する出
鋼された鋼中のマンガン量の比（％））が、本発明の実
施チャージが８０％以上においてはマンガン歩留まりが
約６０％以上となるので望ましい。
【００３８】この点を図５により説明する。図５は最終
の鋼成分がＣ：０．０３〜０．０６％、Ｍｎ：０．３０
〜０．５０％の低炭素鋼を溶製するに際して、Ｃ：約４
％、Ｍｎ：０．１５〜０．２５％の脱燐溶銑を使用して
精錬する場合に得られたデータである。上記脱炭精錬に
おいてマンガン鉱石は２．６〜４．９ｋｇ／ｔｏｎ（溶
銑）装入した。
の鋼成分がＣ：０．０３〜０．０６％、Ｍｎ：０．３０
〜０．５０％の低炭素鋼を溶製するに際して、Ｃ：約４
％、Ｍｎ：０．１５〜０．２５％の脱燐溶銑を使用して
精錬する場合に得られたデータである。上記脱炭精錬に
おいてマンガン鉱石は２．６〜４．９ｋｇ／ｔｏｎ（溶
銑）装入した。
【００３９】上記操業におけるデータを整理した図５は
１日の全チャージ数（通常約４０チャージ）を１００％
とし、１日の内で本発明の製鋼方法のチャージ数の比率
が向上するとマンガン歩留まりが向上することを示す。
ここで、例えば５０％の比率は１日が４０チャージであ
れば２０チャージが本発明のチャージであることを意味
する。
１日の全チャージ数（通常約４０チャージ）を１００％
とし、１日の内で本発明の製鋼方法のチャージ数の比率
が向上するとマンガン歩留まりが向上することを示す。
ここで、例えば５０％の比率は１日が４０チャージであ
れば２０チャージが本発明のチャージであることを意味
する。
【００４０】この４０チャージは、どのような態様で実
施してもよい。例えば本発明の製鋼方法を使用した５チ
ャージを連続し、次に通常の転炉操業（脱燐精錬と脱炭
精錬を同一転炉で行う精錬操業、即ちマンガン鉱石を装
入しないチャージ）を５チャージ行う操業を１日４回繰
り返す場合等を意味する。
施してもよい。例えば本発明の製鋼方法を使用した５チ
ャージを連続し、次に通常の転炉操業（脱燐精錬と脱炭
精錬を同一転炉で行う精錬操業、即ちマンガン鉱石を装
入しないチャージ）を５チャージ行う操業を１日４回繰
り返す場合等を意味する。
【００４１】また、図５の縦軸のマンガン歩留まりは、
転炉に装入した全マンガン量（スラグ中のマンガン量と
マンガン鉱石中のマンガン量）に対する出鋼された鋼中
のマンガン量の比（％）を意味する。図５からマンガン
鉱石を装入するチャージが８０％以上においては、マン
ガン歩留まりが約６０〜８０％となるので望ましい。
転炉に装入した全マンガン量（スラグ中のマンガン量と
マンガン鉱石中のマンガン量）に対する出鋼された鋼中
のマンガン量の比（％）を意味する。図５からマンガン
鉱石を装入するチャージが８０％以上においては、マン
ガン歩留まりが約６０〜８０％となるので望ましい。
【００４２】
【発明の効果】本発明においては、溶銑を精錬容器で溶
銑の燐（Ｐ）含有量を粗鋼で要求されているＰ含有量
（鋼の成分規格値）以下に精錬し、脱燐精錬された溶銑
を転炉に装入し、実質的に造滓材を装入せず脱炭精錬を
行う。従って、脱炭精錬を行う転炉において、マンガン
鉱石を装入し、粗鋼で要求されているＭｎ規格値の上限
以内においてＭｎ含有量を高めることが可能となり、極
めて経済的な製鋼方法が実現できる。また、この製鋼方
法は発生するスラグを最小に抑えることができるので、
省資源の効果もある。よって本発明の産業上の効果は著
しい。
銑の燐（Ｐ）含有量を粗鋼で要求されているＰ含有量
（鋼の成分規格値）以下に精錬し、脱燐精錬された溶銑
を転炉に装入し、実質的に造滓材を装入せず脱炭精錬を
行う。従って、脱炭精錬を行う転炉において、マンガン
鉱石を装入し、粗鋼で要求されているＭｎ規格値の上限
以内においてＭｎ含有量を高めることが可能となり、極
めて経済的な製鋼方法が実現できる。また、この製鋼方
法は発生するスラグを最小に抑えることができるので、
省資源の効果もある。よって本発明の産業上の効果は著
しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における脱燐精錬工程を示す図である。
【図２】本発明における脱炭精錬工程を示す図である。
【図３】本発明と従来例（比較例）における溶銑及び溶
鋼の成分組成の変化を示す図である。
鋼の成分組成の変化を示す図である。
【図４】本発明における溶銑の脱燐精錬時間を従来例
（比較例）と共に示す図である。
（比較例）と共に示す図である。
【図５】一連のチャージにおける本発明のチャージの比
率とマンガン歩留まりとの関係を示す図である。
率とマンガン歩留まりとの関係を示す図である。
【図６】従来の転炉における溶銑の脱燐精錬の状況を示
す図である。
す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池田 正文
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 川嶋 一斗士
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 井上 茂
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 菊池 一郎
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 田辺 治良
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−245614（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−245617（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−306305（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−41815（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−86412（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−41624（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−50414（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−104417（ＪＰ，Ａ)
特公 平３−77246（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21C 5/00 - 5/50
Claims (5)
- 【請求項１】下記の工程を備えたことを特徴とする転炉
製鋼方法。 （a）転炉に、溶銑と焼石灰を含む造滓材を装入し、酸
素ガスで吹錬し、溶銑の燐（Ｐ）含有量を粗鋼で要求さ
れているＰ含有量（鋼の成分規格値）以下に脱燐精錬
し、 （b）他の転炉に、前記脱燐精錬された溶銑を該転炉に
装入し、マンガン（Ｍｎ）鉱石を装入し、当該マンガン
鉱石の中のシリカ（ＳｉＯ2）に対して所定の塩基度
（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ2ｗｔ％）となるように、更に
ＣａＯを含む造滓材を装入し、粗鋼で要求されているＭ
ｎ規格値の上限以内においてＭｎ含有量を高める脱炭精
錬を行う。 - 【請求項２】 前記脱炭精錬された溶鋼と、該脱炭精錬
中に増加したスラグ量のみを前記転炉から出鋼し、又は
排出することを特徴とする請求項１記載の脱燐溶銑を用
いた転炉製鋼方法。 - 【請求項３】 前記脱炭精錬をする転炉に、スラグ固化
剤として軽焼ドロマイト及び／又は生ドロマイトを装入
することを特徴とする請求項１又は２に記載の脱燐溶銑
を用いた転炉製鋼方法。 - 【請求項４】 前記脱燐精錬を行なう転炉に替えて、取
鍋又はトピードのいずれかで脱燐精錬を行なうことを特
徴とする請求項１から３のいずれかに記載の脱燐溶銑を
用いた転炉製鋼方法。 - 【請求項５】 前記請求項１から４のいずれかに記載し
た製鋼方法のチャージを一連の転炉操業において、少な
くとも８０％以上実施することを特徴とする脱燐溶銑を
用いた転炉製鋼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23050197A JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-67390 | 1997-03-05 | ||
| JP6739097 | 1997-03-05 | ||
| JP23050197A JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306306A JPH10306306A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3486890B2 true JP3486890B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=26408598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23050197A Expired - Fee Related JP3486890B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-08-13 | 脱燐溶銑を用いた転炉製鋼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486890B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP23050197A patent/JP3486890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10306306A (ja) | 1998-11-17 |
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