JP5418248B2 - Hot metal desulfurization method - Google Patents

Description

本発明は、機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫方法に関し、詳しくは、脱硫反応を促進して効率良く溶銑を脱硫する方法に関する。   The present invention relates to a hot metal desulfurization method using a mechanical stirring desulfurization apparatus, and more particularly to a method for efficiently desulfurizing hot metal by promoting a desulfurization reaction.

高炉から出銑された溶銑には、鋼の品質に悪影響を及ぼす燐（元素記号：Ｐ）、硫黄（元素記号：Ｓ）が高濃度に含有されており、これらを除去する種々の技術が開発されている。今日の鉄鋼精錬プロセスにおいては、転炉での脱炭精錬に先立って溶銑に含有される燐及び硫黄を予め除去する方法、所謂、「溶銑の予備処理」が一般的に行われている。このうち、溶銑の脱硫処理は、水平断面がほぼ円形を有する精錬容器に溶銑を保持し、脱硫剤を溶銑上に添加し、インペラー（「攪拌羽根」、「攪拌翼」とも呼ぶ）と称する、羽根を有する回転子を溶銑内に浸漬して回転させ、溶銑及び脱硫剤を攪拌して脱硫する方法（以下、「機械攪拌式脱硫法」という）が広く行われている。この機械攪拌式脱硫法においては安価なＣａＯ（石灰）を主成分とする石灰系脱硫剤が用いられている。   The hot metal discharged from the blast furnace contains high concentrations of phosphorus (element symbol: P) and sulfur (element symbol: S), which adversely affect steel quality, and various technologies have been developed to remove them. Has been. In today's steel refining process, a method of previously removing phosphorus and sulfur contained in hot metal prior to decarburization refining in a converter, so-called “pretreatment of hot metal” is generally performed. Among these, the hot metal desulfurization treatment holds the hot metal in a refining vessel having a substantially circular horizontal cross section, adds a desulfurizing agent onto the hot metal, and is called an impeller (also referred to as “stirring blade” or “stirring blade”). A method (hereinafter referred to as “mechanical stirring type desulfurization method”) in which a rotor having blades is immersed in hot metal and rotated, and the hot metal and the desulfurizing agent are stirred and desulfurized is widely used. In this mechanical stirring desulfurization method, an inexpensive lime-based desulfurization agent mainly composed of CaO (lime) is used.

この石灰系脱硫剤を用いた脱硫反応において、脱硫反応速度を高めるためには、溶銑と脱硫剤との反応界面積を増加させることが効果的であることが分かっており、従って、添加する脱硫剤の粒径を細粒化すれば脱硫反応効率が向上する。しかし、実機での機械攪拌式脱硫方法においては、ホッパーから脱硫剤を切り出し、溶銑鍋などの処理容器の上方に設置した投入シュートから脱硫剤を処理容器内に上置き添加する方法が一般的であり、このような方法で細粒の脱硫剤を添加すると、飛散する脱硫剤や上昇気流で舞い上がる脱硫剤が多くなり、脱硫剤の添加歩留まりが低下し、結局、効率的な脱硫処理は得られない。その上、飛散した脱硫剤はダストとして蓄積し、ダスト処理が頻発するという問題も発生する。   In the desulfurization reaction using this lime-based desulfurization agent, it has been found that increasing the reaction interface area between the hot metal and the desulfurization agent is effective for increasing the desulfurization reaction rate. Desulfurization reaction efficiency can be improved by reducing the particle size of the agent. However, in the mechanical stirring type desulfurization method in an actual machine, it is common to cut out the desulfurization agent from the hopper and add the desulfurization agent over the processing vessel such as a hot metal ladle installed above the treatment vessel. Yes, adding fine-grained desulfurizing agent in this way increases the amount of desulfurizing agent that scatters and soars in the updraft, reducing the yield of desulfurizing agent addition, and in the end, an efficient desulfurization treatment is obtained. Absent. In addition, the scattered desulfurizing agent accumulates as dust, which causes a problem that dust treatment frequently occurs.

また、石灰系脱硫剤の主成分であるＣａＯ粉体と溶鉄との界面張力は１．７５Ｎ／ｍであり、ＣａＯは溶銑とは濡れ難い性質を有する。このため、溶銑に添加された粉体のＣａＯは互いに凝集してしまい、凝集体内部のＣａＯは未反応のままであるため、脱硫剤を微細化する効果が得られないという問題も生ずる。   Moreover, the interfacial tension between CaO powder, which is the main component of the lime-based desulfurizing agent, and molten iron is 1.75 N / m, and CaO has the property of being difficult to wet with molten iron. For this reason, the CaO of the powder added to the hot metal aggregates with each other, and the CaO inside the aggregate remains unreacted, so that there is a problem that the effect of refining the desulfurizing agent cannot be obtained.

この問題を解決するべく、特許文献１には、機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫方法において、インペラーによって攪拌されている溶銑の浴面上に、脱硫剤を、上吹きランスを介して搬送用ガスとともに上吹き添加して脱硫処理を行うことが提案されている。特許文献１によれば、反応性に優れる細粒の脱硫剤を搬送用ガスとともに上吹き添加するので、添加時の飛散が少なくなり、脱硫剤の添加歩留まりが向上し、そして、細粒の脱硫剤は、反応界面積が大きく、そのため、脱硫反応が促進され、脱硫率を著しく向上させることができるとしている。また、特許文献１は、脱硫剤の投入シュートからの上置き添加と上吹きランスからの上吹き添加との併用も可能であることを記載している。   In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses, in a hot metal desulfurization method using a mechanical stirring desulfurization apparatus, a desulfurizing agent is placed on the bath surface of the hot metal being stirred by an impeller through an upper blowing lance. It has been proposed to perform desulfurization treatment by adding top blowing with a carrier gas. According to Patent Document 1, a fine-grain desulfurization agent having excellent reactivity is added together with a carrier gas, so that scattering during the addition is reduced, the addition yield of the desulfurization agent is improved, and fine-grain desulfurization is performed. The agent has a large reaction interface area, so that the desulfurization reaction is promoted and the desulfurization rate can be remarkably improved. Patent Document 1 describes that the addition of the desulfurizing agent from the top chute and the top blowing lance can be used in combination.

特開２００５−１７９６９０号公報JP 2005-179690 A

本発明者らは、特許文献１に提案された溶銑の脱硫方法を採用することで、石灰系脱硫剤を使用して効率的な脱硫処理が可能になることを確認した。特に、脱硫剤の上置き添加と上吹き添加とを併用することにより、効率的な脱硫処理が可能になることを確認した。但し、脱硫剤の上置き添加と上吹き添加とを併用する場合に、双方の添加時期を的確に調整しないと、効率的な脱硫処理が得られないことを確認した。例えば、上置き添加と上吹き添加とを同時に行うと、上置き添加される脱硫剤は、上吹き添加のための搬送用ガスによって飛散し、添加歩留りが低下して効率的な脱硫処理は得られない。この点に関して、特許文献１は何ら記載していない。   The present inventors have confirmed that by using the hot metal desulfurization method proposed in Patent Document 1, an efficient desulfurization treatment is possible using a lime-based desulfurization agent. In particular, it has been confirmed that an efficient desulfurization treatment can be achieved by using both desulfurization agent top addition and top blowing addition in combination. However, it was confirmed that an efficient desulfurization treatment could not be obtained unless the addition timing of both of the desulfurization agent and the top-blowing addition was adjusted accurately. For example, when top addition and top blowing addition are performed simultaneously, the desulfurizing agent added top is scattered by the carrier gas for top blowing addition, and the addition yield is reduced to obtain an efficient desulfurization treatment. I can't. In this regard, Patent Document 1 does not describe anything.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機械攪拌式脱硫装置で攪拌されている溶銑に、投入シュートからの上置き添加と上吹きランスからの上吹き添加とを併用して石灰系脱硫剤を供給して溶銑を脱硫処理するにあたり、高い添加歩留まりで脱硫剤を添加することができると同時に、添加した脱硫剤の凝集を防止することができ、これにより、安定して高効率で脱硫処理することのできる、溶銑の脱硫方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to add the top addition from the charging chute and the top blowing from the top blowing lance to the hot metal being stirred by the mechanical stirring type desulfurization apparatus. In addition to supplying a lime-based desulfurizing agent and desulfurizing the hot metal, the desulfurizing agent can be added at a high addition yield, and at the same time, aggregation of the added desulfurizing agent can be prevented. It is an object of the present invention to provide a hot metal desulfurization method that can stably perform desulfurization with high efficiency.

上記課題を解決するための第１の発明に係る溶銑の脱硫方法は、機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫方法において、インペラーによって攪拌されている溶銑の浴面上に、先ず、石灰系脱硫剤を上置き添加し、次いで、当該上置き添加の終了後、石灰系脱硫剤を、上吹きランスを介して搬送用ガスとともに前記溶銑の浴面上に上吹き添加することを特徴とする。   The hot metal desulfurization method according to the first aspect of the present invention for solving the above-described problem is a hot metal desulfurization method using a mechanical stirring desulfurization apparatus. First, a lime-based hot metal bath is stirred by an impeller. A desulfurizing agent is added on top, and then the lime-based desulfurizing agent is added over the hot metal bath surface along with the carrier gas via the top blowing lance after completion of the addition. .

第２の発明に係る溶銑の脱硫方法は、第１の発明において、石灰系脱硫剤の上置き添加の終了時から上吹き添加の開始時までの時間が２〜５分であることを特徴とする。   The hot metal desulfurization method according to the second invention is characterized in that, in the first invention, the time from the end of the top addition of the lime-based desulfurizing agent to the start of the top blowing addition is 2 to 5 minutes. To do.

本発明によれば、機械攪拌式脱硫装置を用い、石灰系脱硫剤の上置き添加と上吹き添加とを併用して溶銑を脱硫処理するにあたり、上置き添加の終了後に上吹き添加を実施するので、上置き添加された脱硫剤は、浴面上から飛散せずに高い添加歩留りで添加でき、その後の上吹き添加される脱硫剤の添加歩留りが高いこともあいまって、脱硫反応が促進され、少ない脱硫剤で所望する脱硫処理が実施可能となる。その結果、脱硫剤原単位の削減、これに伴う発生スラグ量の削減などが達成され、工業上有益な効果がもたらされる。   According to the present invention, when a hot metal is desulfurized using a mechanically agitated desulfurization apparatus in combination with top addition and top blowing addition of a lime-based desulfurizing agent, top blowing addition is performed after completion of top addition. Therefore, the desulfurization agent added on top can be added with a high addition yield without splashing from the bath surface, and the desulfurization reaction is promoted due to the high addition yield of the desulfurization agent added after top blowing. Therefore, the desired desulfurization treatment can be performed with a small amount of desulfurization agent. As a result, a reduction in the desulfurization agent basic unit and a reduction in the amount of generated slag associated therewith are achieved, and an industrially beneficial effect is brought about.

機械攪拌式脱硫装置を模擬した実験装置の概略図である。It is the schematic of the experimental apparatus which simulated the mechanical stirring desulfurization apparatus. 本発明を実施した機械攪拌式脱硫装置の側面概略図である。1 is a schematic side view of a mechanical stirring desulfurization apparatus embodying the present invention. 本発明例及び比較例での脱硫剤の添加パターンを示す図である。It is a figure which shows the addition pattern of the desulfurization agent in the example of this invention and a comparative example.

以下、本発明を具体的に説明する。先ず、本発明に至った経緯について説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described. First, the background to the present invention will be described.

本発明者らは、機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫処理において、溶銑を効率良く脱硫する手段を種々検討した。その結果、格段に脱硫効率の向上を得られることから、特許文献１に開示された、石灰系脱硫剤の投入シュートからの上置き添加と上吹きランスからの上吹き添加とを併用して脱硫する方法が優れていることを確認した。   The present inventors have studied various means for efficiently desulfurizing hot metal in hot metal desulfurization treatment using a mechanical stirring desulfurization apparatus. As a result, the desulfurization efficiency can be remarkably improved. Therefore, the desulfurization is performed by combining the addition of the lime-based desulfurization agent from the addition chute and the addition of the upper blowing from the top blowing lance disclosed in Patent Document 1. Confirmed that the method to do is excellent.

しかしながら、実機における試験結果から、上置き添加された脱硫剤が溶銑浴面上に多く存在する状態で上吹きランスからの添加を行うと、上吹きランスを介して供給される搬送用ガスにより、上置き添加された脱硫剤が浴面上から飛散してしまい、上置き添加された脱硫剤の添加歩留りが低下して脱硫効率が向上しないことが分かった。   However, from the test results in the actual machine, when the addition from the top blowing lance is performed in a state where a large amount of the desulfurization agent added on top is present on the hot metal bath surface, due to the carrier gas supplied through the top blowing lance, It was found that the desulfurization agent added on top was scattered from the surface of the bath, and the addition yield of the desulfurization agent added on top was lowered and the desulfurization efficiency was not improved.

そこで、本発明者らは、機械攪拌式脱硫装置を模擬した実験装置を用いて、石灰系脱硫剤の上置き添加と上吹き添加とを併用した場合の脱硫挙動を調査した。図１に、機械攪拌式脱硫装置を模擬した実験装置の概略図を示す。   Therefore, the present inventors investigated the desulfurization behavior in the case where the top addition and the top blowing addition were used in combination using an experimental apparatus simulating a mechanical stirring type desulfurization apparatus. FIG. 1 shows a schematic diagram of an experimental apparatus simulating a mechanical stirring type desulfurization apparatus.

実験装置は高周波加熱コイル１７を備えており、高周波加熱コイル１７によって加熱され溶融した、坩堝容器１３に保持された溶銑３に、インペラー１５を浸漬させ、電動機１６によってインペラー１５を回転させて溶銑３を攪拌した。そして、溶銑３の攪拌が定常状態になった後、溶銑３の浴面上方に設置した上吹きランス１４及び投入シュート１８から粉体状の石灰系脱硫剤を添加して溶銑３を脱硫した。上吹きランス１４からは、窒素ガスを搬送用ガスとして上吹き添加した。この場合に、上吹きランス１４からの上吹き添加の時期と、投入シュート１８からの上置き添加の時期とを種々変更して脱硫挙動を調査した。   The experimental apparatus includes a high-frequency heating coil 17. The impeller 15 is immersed in the molten iron 3 held in the crucible container 13 heated and melted by the high-frequency heating coil 17, and the impeller 15 is rotated by the electric motor 16 to form the molten iron 3. Was stirred. Then, after stirring of the hot metal 3 reached a steady state, the powdered lime-based desulfurizing agent was added from the top blowing lance 14 and the charging chute 18 installed above the bath surface of the hot metal 3 to desulfurize the hot metal 3. From the top blowing lance 14, nitrogen gas was added as a carrier gas. In this case, the desulfurization behavior was investigated by variously changing the timing of top blowing addition from the top blowing lance 14 and the timing of top addition from the charging chute 18.

その結果、最初に投入シュート１８からの上置き添加を実施し、上置き添加の終了後に上吹きランス１４からの上吹き添加を実施することで、上置き添加した脱硫剤の浴面からの飛散が防止され、脱硫効率が向上することが分かった。これは、このようにして添加することで、上置き添加された脱硫剤の滓化が進行し、或る程度スラグ化した後に上吹き添加が開始されるので、上吹きランスからの搬送用ガスによる、上置き添加された脱硫剤の飛散が抑制され、上置き添加された脱硫剤の添加歩留りが高くなるためである。   As a result, the top addition from the charging chute 18 is first performed, and the top blowing addition from the top blowing lance 14 is performed after the top addition is finished, so that the desulfurization agent added on top is scattered from the bath surface. It was found that the desulfurization efficiency was improved. By adding in this way, the addition of the desulfurization agent added on top proceeds, and after a certain amount of slag is formed, the addition of top blowing is started, so that the transport gas from the top blowing lance This is because the dispersion of the desulfurization agent added on top is suppressed, and the addition yield of the desulfurization agent added on top is increased.

この場合、上置き添加の終了後から上吹き添加の開始までの時間は特に規定する必要はなく、上置き添加の終了後に直ちに上吹き添加を開始してもよく、また、数分ないし十数分経過した後に上吹き添加を開始してもよい。但し、両者の間隔を長くすると、脱硫処理時間が長くなるので、経験的に得られる脱硫処理時間の２／３以内の時間とすることが好ましく、特に、上置き添加された脱硫剤の滓化と脱硫処理時間との両方を考慮すれば、石灰系脱硫剤の上置き添加の終了時から上吹き添加の開始時までの時間を２〜５分とすることが望ましい。   In this case, the time from the end of the top addition to the start of the top addition need not be specified, and the top spray addition may be started immediately after the top addition is completed. The top blowing addition may be started after a minute has elapsed. However, if the interval between the two is increased, the desulfurization treatment time becomes longer. Therefore, it is preferable to set the time within 2/3 of the desulfurization treatment time obtained empirically. If both the desulfurization treatment time and the desulfurization treatment time are taken into consideration, it is desirable that the time from the end of the top addition of the lime-based desulfurization agent to the start of the top blowing addition is 2 to 5 minutes.

本発明は、上記試験結果に基づくものであり、機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫方法において、インペラーによって攪拌されている溶銑の浴面上に、先ず、石灰系脱硫剤を上置き添加し、次いで、当該上置き添加の終了後、石灰系脱硫剤を、上吹きランスを介して搬送用ガスとともに前記溶銑の浴面上に上吹き添加することを特徴とする。   The present invention is based on the above test results. In the hot metal desulfurization method using the mechanical stirring desulfurization apparatus, first, a lime-based desulfurizing agent is added on the hot metal bath surface stirred by the impeller. Then, after completion of the top addition, the lime-based desulfurizing agent is top-blown onto the hot metal bath surface along with the carrier gas via a top-blowing lance.

次に、図面を参照して本発明に係る溶銑の脱硫処理方法を説明する。   Next, the hot metal desulfurization method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図２は、本発明を実施した機械攪拌式脱硫装置の側面概略図であり、図２は、溶銑を収容する処理容器として水平断面が円形である鍋型の溶銑鍋を使用した例を示している。処理容器の形状については、機械攪拌式脱硫装置で脱硫処理を行うことから、図２に示すように水平断面が円形である処理容器が最適である。   FIG. 2 is a schematic side view of a mechanical stirring type desulfurization apparatus embodying the present invention, and FIG. 2 shows an example in which a pan-type hot metal ladle having a circular horizontal cross section is used as a processing vessel for containing hot metal. Yes. Regarding the shape of the processing container, since the desulfurization process is performed by a mechanical stirring type desulfurization apparatus, a processing container having a circular horizontal cross section as shown in FIG. 2 is optimal.

図２において、高炉から出銑された溶銑３を収容する溶銑鍋２が、台車１に搭載されて機械攪拌式脱硫装置に搬入されている。機械攪拌式脱硫装置は、溶銑鍋２に収容された溶銑３に浸漬・埋没し、旋回して溶銑３を攪拌するための耐火物製のインペラー４を備えており、このインペラー４は、昇降装置（図示せず）によってほぼ鉛直方向に昇降し、且つ、回転装置（図示せず）によって軸４ａを回転軸として旋回するようになっている。また、機械攪拌式脱硫装置には、脱硫剤６を溶銑鍋２に収容された溶銑３に向けて上吹きして添加するための上吹きランス５と、脱硫剤６を溶銑鍋２に収容された溶銑３に上置き添加するための投入シュート１０とが設置されている。上吹きランス５はほぼ鉛直方向下方を向いて設置されている。   In FIG. 2, a hot metal ladle 2 containing hot metal 3 discharged from a blast furnace is mounted on a carriage 1 and carried into a mechanical stirring desulfurization apparatus. The mechanical stirring type desulfurization apparatus is equipped with a refractory impeller 4 that is immersed and buried in a hot metal 3 accommodated in a hot metal ladle 2 and swirls to stir the hot metal 3. The impeller 4 is an elevator device. (Not shown) is moved up and down in a substantially vertical direction, and is rotated about a shaft 4a as a rotation axis by a rotating device (not shown). Further, in the mechanical stirring type desulfurization apparatus, an upper blowing lance 5 for adding and blowing the desulfurizing agent 6 toward the hot metal 3 accommodated in the hot metal ladle 2 and the desulfurizing agent 6 are accommodated in the hot metal ladle 2. A charging chute 10 for adding the hot metal 3 to the hot metal 3 is installed. The upper blowing lance 5 is installed facing substantially downward in the vertical direction.

上吹きランス５は、粉体状の脱硫剤６を収容するディスペンサー７とディスペンサー７から定量切り出すための切り出し装置８とからなる供給装置と接続しており、上吹きランス５から、搬送用ガスとともに、粉体状の脱硫剤６を任意のタイミングで供給できる構造になっている。脱硫剤６の搬送用ガスとしては、還元性ガス、不活性ガスまたは非酸化性ガスを使用する。一方、投入シュート１０は、粉体状または細粒の脱硫剤６を収容するホッパー１１とホッパー１１から定量切り出すためのロータリーフィーダー１２とからなる供給装置と接続しており、投入シュート１０から、粉体状または細粒の脱硫剤６を任意のタイミングで供給できる構造になっている。   The top blowing lance 5 is connected to a supply device including a dispenser 7 for storing the powdery desulfurizing agent 6 and a cutting device 8 for quantitatively cutting out from the dispenser 7. The powdery desulfurizing agent 6 can be supplied at an arbitrary timing. As the carrier gas for the desulfurizing agent 6, a reducing gas, an inert gas or a non-oxidizing gas is used. On the other hand, the input chute 10 is connected to a supply device including a hopper 11 that contains the powdered or fine desulfurization agent 6 and a rotary feeder 12 for quantitatively cutting out from the hopper 11. The structure is such that the body-shaped or fine-grained desulfurizing agent 6 can be supplied at an arbitrary timing.

また、溶銑鍋２の上方位置には、溶銑鍋２を覆うための、上下移動可能な集塵フード９が備えられ、集塵フード９に取り付けられた排気ダクト（図示せず）を介して処理中の排ガスやダストが集塵機（図示せず）に吸引されるようになっている。この場合、インペラー４の軸４ａ、上吹きランス５、投入シュート１０は、集塵フード９を貫通し且つ上下移動が可能なように設置されている。   Further, a dust collection hood 9 that can be moved up and down is provided above the hot metal ladle 2 to cover the hot metal ladle 2, and treatment is performed via an exhaust duct (not shown) attached to the dust collection hood 9. The exhaust gas and dust inside are sucked into a dust collector (not shown). In this case, the shaft 4 a of the impeller 4, the upper blowing lance 5, and the charging chute 10 are installed so as to penetrate the dust collection hood 9 and move up and down.

インペラー４の位置が溶銑鍋２のほぼ中心になるように、溶銑鍋２を搭載した台車１の位置を調整し、次いで、インペラー４を下降させて溶銑３に浸漬させる。インペラー４が溶銑３に浸漬したならば、インペラー４の旋回を開始し、所定の回転数まで昇速する。   The position of the carriage 1 on which the hot metal ladle 2 is mounted is adjusted so that the position of the impeller 4 is substantially at the center of the hot metal ladle 2, and then the impeller 4 is lowered and immersed in the hot metal 3. If the impeller 4 is immersed in the hot metal 3, the impeller 4 starts to turn and the speed is increased to a predetermined rotational speed.

インペラー４の回転数が所定の回転数に達したならば、ロータリーフィーダー１２を起動させて、ホッパー１１に収容された脱硫剤６を、溶銑３の浴面上に投入シュート１０を介して上置き添加する。所定量の脱硫剤６の上置き添加が終了したならば、切り出し装置８を起動させて、ディスペンサー７に収容された脱硫剤６を、搬送用ガスとともに溶銑３の浴面に向けて上吹きランス５から吹き付けて添加する。上置き添加の終了時から上吹き添加の開始時までの時間は、上記の通り、任意とすることができる。   When the rotational speed of the impeller 4 reaches a predetermined rotational speed, the rotary feeder 12 is started and the desulfurizing agent 6 accommodated in the hopper 11 is placed on the bath surface of the hot metal 3 via the charging chute 10. Added. When the predetermined amount of the desulfurization agent 6 is over-added, the cutting device 8 is started, and the desulfurization agent 6 accommodated in the dispenser 7 is blown upward along with the transfer gas toward the bath surface of the hot metal 3. Spray from 5 and add. As described above, the time from the end of the top addition to the start of the top blowing addition can be arbitrarily set.

所定量の脱硫剤６の上吹き添加が完了し、そして、所定時間の攪拌が行われたなら、インペラー４の回転数を減少させ停止させる。インペラー４の旋回が停止したなら、インペラー４を上昇させ、溶銑鍋２の上方に待機させる。生成したスラグが浮上して溶銑表面を覆い、静止した状態で溶銑３の脱硫処理が終了する。脱硫処理後、生成したスラグを溶銑鍋２から排出し、次の精錬工程に溶銑鍋２を搬送する。   When the top blowing addition of the predetermined amount of the desulfurizing agent 6 is completed and stirring for a predetermined time is performed, the rotation speed of the impeller 4 is decreased and stopped. If the turning of the impeller 4 is stopped, the impeller 4 is raised and waited above the hot metal ladle 2. The generated slag floats to cover the hot metal surface, and the desulfurization process of the hot metal 3 is completed in a stationary state. After the desulfurization treatment, the generated slag is discharged from the hot metal ladle 2 and conveyed to the next refining process.

使用する脱硫剤６としては、安価であることから石灰系脱硫剤を使用する。石灰系脱硫剤としては、生石灰（ＣａＯ）、ドロマイト（ＭｇＣＯ₃・ＣａＣＯ₃）、消石灰（Ｃａ(ＯＨ)₂）、石灰石（ＣａＣＯ₃）などを使用することができる。また、これらに、ＣａＯの滓化促進剤として機能するアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）や蛍石（ＣａＦ₂）などを混合したものも使用可能である。 As the desulfurizing agent 6 to be used, a lime-based desulfurizing agent is used because it is inexpensive. As the lime-based desulfurization agent, quick lime (CaO), dolomite (MgCO ₃ · CaCO ₃ ), slaked lime (Ca (OH) ₂ ), limestone (CaCO ₃ ) and the like can be used. Further, a mixture of alumina (Al ₂ O ₃ ) or fluorite (CaF ₂ ) that functions as a CaO hatching accelerator can be used.

以上説明したように、本発明によれば、石灰系脱硫剤の上置き添加と上吹き添加とを併用して溶銑３を脱硫処理するにあたり、上置き添加の終了後に上吹き添加を実施するので、上置き添加された脱硫剤６は、浴面上から飛散せずに高い添加歩留りで添加でき、その後の上吹き添加される脱硫剤６の添加歩留りが高いこともあいまって、脱硫反応が促進され、少ない脱硫剤６で所望する脱硫処理が実施可能となる。   As described above, according to the present invention, when the hot metal 3 is desulfurized using both the top addition and the top blowing addition of the lime-based desulfurizing agent, the top blowing addition is performed after the top addition is completed. The desulfurization agent 6 added on top can be added at a high addition yield without splashing from the surface of the bath, and the desulfurization reaction can be promoted in combination with the high addition yield of the desulfurization agent 6 added thereafter. Thus, the desired desulfurization treatment can be performed with a small amount of the desulfurizing agent 6.

図２に示す機械攪拌式脱硫装置を用い、脱硫剤として生石灰粉を使用して溶銑の脱硫処理を行った結果（本発明例１〜２、参考例１〜３、及び比較例１）を示す。 The result (Invention Examples 1-2, Reference Examples 1-3, and Comparative Example 1) of hot metal desulfurization treatment using quick lime powder as a desulfurizing agent using the mechanical stirring desulfurization apparatus shown in FIG. 2 is shown. .

本発明例、参考例、及び比較例ともに、上吹き添加の際の脱硫剤の搬送用ガスとしては窒素ガスを使用し、インペラーは４枚の羽根を有し、羽根に傾斜のないものを使用した。用いた溶銑の化学成分は、Ｃ：３．５〜５．０質量％、Ｓｉ：０．１〜０．３質量％、Ｐ：０．０２〜０．１５質量％、Ｓ：０．０４〜０．０５質量％で、溶銑温度は１２００〜１３５０℃の範囲であった。脱硫処理は２００〜５００トンの溶銑の処理が可能な溶銑鍋を処理容器として用いた。脱硫剤の溶銑トンあたりの添加量は本発明例、参考例、及び比較例ともに一定とした。また、脱硫処理は脱硫剤の上置き添加開始から３０分間の一定とした。 In both the present invention example , the reference example, and the comparative example, nitrogen gas is used as the desulfurization agent conveying gas at the time of top blowing addition, and the impeller has four blades and the blades have no inclination. did. The chemical components of the hot metal used were C: 3.5 to 5.0% by mass, Si: 0.1 to 0.3% by mass, P: 0.02 to 0.15% by mass, S: 0.04 to The hot metal temperature was in the range of 1200 to 1350 ° C. at 0.05 mass%. For the desulfurization treatment, a hot metal ladle capable of treating 200 to 500 tons of hot metal was used as a treatment container. The amount of desulfurizing agent added per ton of hot metal was constant in all the inventive examples , reference examples, and comparative examples. The desulfurization treatment was constant for 30 minutes from the start of the addition of the desulfurizing agent.

本発明例、参考例、及び比較例での脱硫剤の添加パターンを図３に示す。図３に示すように、参考例１では上置き添加の終了後直ちに上吹き添加を行い、本発明例１では上置き添加の終了後から２分経過後に上吹き添加を行い、本発明例２では上置き添加の終了後から５分経過後に上吹き添加を行い、参考例２では上置き添加の終了後から１０分経過後に上吹き添加を行い、参考例３では上置き添加の終了後から１２分経過後に上吹き添加を行い、比較例１では上置き添加と同時に上吹き添加を行った。 The addition pattern of the desulfurization agent in the present invention example , the reference example, and the comparative example is shown in FIG. As shown in FIG. 3, in Reference Example 1 , the top-blowing addition was performed immediately after the top addition was completed, and in Example 1 of the present invention, top-blowing addition was performed 2 minutes after the completion of the top addition, and Example 2 of the present invention. Then, after 5 minutes from the end of the top addition, top blowing is added, in Reference Example 2 , the top blowing is added after 10 minutes from the end of top addition, and in Reference Example 3 , after the top addition is finished. After 12 minutes, the top blowing was performed, and in Comparative Example 1, the top blowing was performed simultaneously with the top addition.

本発明例、参考例、及び比較例ともに、処理前後の溶銑から試料を採取し、脱硫率を調査した。ここで、脱硫率は下記の（１）式で定義される値である。 Samples were taken from the hot metal before and after the treatment in both the inventive example , the reference example, and the comparative example, and the desulfurization rate was investigated. Here, the desulfurization rate is a value defined by the following equation (1).

本発明例、参考例、及び比較例の実施結果を表１に示す。 The results of the examples of the present invention , reference examples, and comparative examples are shown in Table 1.

表１に示すように、比較例１では、脱硫率が７５％であるのに対し、本発明例１〜２および参考例１〜３では脱硫率が８０％以上であり、脱硫処理が効率的に行われることが確認できた。尚、参考例３では、脱硫率の改善効果が少ないが、これは、脱硫処理時間が脱硫剤の上置き添加開始から３０分間の一定であり、参考例３では上吹き添加終了からの攪拌時間が少なくなったためである。脱硫処理時間を延長させずに且つ高い脱硫率を得るためには、本発明例１及び本発明例２の添加パターンが好ましいことも確認できた。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, the desulfurization rate is 75%, whereas in Invention Examples 1-2 and Reference Examples 1-3 , the desulfurization rate is 80% or more, and the desulfurization treatment is efficient. It was confirmed that In Reference Example 3 , the effect of improving the desulfurization rate is small. This is because the desulfurization time is constant for 30 minutes from the start of the addition of the desulfurizing agent, and in Reference Example 3 , the stirring time from the end of the top blowing addition. This is because there are fewer. In order to obtain a high desulfurization rate without extending the desulfurization treatment time, it was confirmed that the addition patterns of Invention Example 1 and Invention Example 2 were preferable.

１ 台車
２ 溶銑鍋
３ 溶銑
４ インペラー
５ 上吹きランス
６ 脱硫剤
７ ディスペンサー
８ 切り出し装置
９ 集塵フード
１０ 投入シュート
１１ ホッパー
１２ ロータリーフィーダー
１３ 坩堝容器
１４ 上吹きランス
１５ インペラー
１６ 電動機
１７ 高周波加熱コイル
１８ 投入シュート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bogie 2 Hot metal ladle 3 Hot metal 4 Impeller 5 Top blowing lance 6 Desulfurizing agent 7 Dispenser 8 Cutting device 9 Dust collection hood 10 Input chute 11 Hopper 12 Rotary feeder 13 Crucible container 14 Top blowing lance 15 Impeller 16 Electric motor 17 High frequency heating coil 18 Input shoot

Claims (1)

機械攪拌式脱硫装置を用いた溶銑の脱硫方法において、インペラーによって攪拌されている溶銑の浴面上に、先ず、石灰系脱硫剤を上置き添加し、次いで、当該上置き添加の終了後、石灰系脱硫剤を、上吹きランスを介して搬送用ガスとともに前記溶銑の浴面上に上吹き添加し、前記石灰系脱硫剤の上置き添加の終了時から上吹き添加の開始時までの時間が２〜５分であり、脱硫処理時間を３０分以上とすることを特徴とする、溶銑の脱硫方法。 In the hot metal desulfurization method using the mechanical stirring type desulfurization apparatus, first, a lime-based desulfurization agent is added on the bath surface of the hot metal being stirred by the impeller, and then, after completion of the above-described addition, lime is added. A system desulfurizing agent is added by over-blowing onto the hot metal bath surface along with a carrier gas through an upper blowing lance, and the time from the end of the addition of the lime-based desulfurizing agent to the start of the top-blowing addition A method for desulfurizing hot metal, characterized in that it is 2 to 5 minutes and the desulfurization treatment time is 30 minutes or more .

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