JP6627433B2 - コールドリサイクル方法 - Google Patents
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Description
(1)一度精錬を終えたスラグを炉外排出し、排出したスラグを冷却・破砕したものを再び処理に使用するコールドリサイクル方法において、所定の成分を有する溶銑を所定の炉を用いて脱炭精錬する際に、トータルFeの値が20%以上であるスラグを、前記炉の内部における全スラグ量に対して10質量%以上供給し、供給する前記スラグのスラグ塩基度が3.0〜4.5である、コールドリサイクル方法。
(2)前記スラグのトータルFeの値は、50%以下である、(1)に記載のコールドリサイクル方法。
(3)前記溶銑は、Siの含有量が0.05質量%以下である、(1)又は(2)に記載のコールドリサイクル方法。
(4)前記溶銑は、冷鉄源溶解プロセス又は還元鉄溶解プロセスを経て製造された溶銑である、(1)〜(3)の何れか1つに記載のコールドリサイクル方法。
(5)前記スラグは、前記溶銑に対する酸素の吹き込みが開始されてから5分経過するまでの間に10質量%が供給されるように、前記炉の内部に対して供給される、(1)〜(4)の何れか1つに記載のコールドリサイクル方法。
(6)前記スラグは、トータルFeが20%以上であり、かつ、CaO、MgO、MnO又はSiO2の少なくとも何れかを更に含有する、(1)〜(5)の何れか1つに記載のコールドリサイクル方法。
(7)前記スラグの供給量は、100質量%以下である、(1)〜(6)の何れか1つに記載のコールドリサイクル方法。
(8)前記溶銑の温度は、1250℃以上である、(1)〜(7)の何れか1つに記載のコールドリサイクル方法。
本発明の実施形態に係るコールドリサイクル方法について詳細に説明するに先立ち、本実施形態に係るコールドリサイクル方法が適用される溶銑について、説明する。
Si:0〜0.05質量%
Mn:0.2〜0.4質量%
P:0.05〜0.10質量%
S:0.001〜0.010質量%
残部:Fe及び不純物
次に、本実施形態に係るコールドリサイクル方法について、詳細に説明する。
本実施形態に係るコールドリサイクル方法は、上記のような化学成分を有する溶銑に対して、転炉や脱炭炉等といった公知の炉を用いて、脱炭精錬処理を施す際に実施される方法である。
ここで、本実施形態に係るコールドリサイクル方法が適用される転炉や脱炭炉等の炉では、炉内に供給される溶銑の温度が1250℃以上であるように、脱炭精錬処理が制御されていることが好ましい。また、本実施形態に係るコールドリサイクル方法が適用される脱炭精錬処理では、溶銑に対して副原料として供給する全スラグ量を表すトータルCaO(以下、「T.CaO」と略記する。)の値が、例えば、溶銑1トンあたり20〜25kgとなるように、副原料の添加量が制御されていることが好ましい。
本実施形態に係るコールドリサイクル方法では、上記のように、トータルFe(以下、「T.Fe」と略記する。)の値が20%以上であるスラグを利用する。T.Feは、スラグ中に含まれる元素としての鉄の合計含有量を表す値であり、スラグ中に含まれる鉄(Fe)や酸化鉄(FeO等)等の含有量を反映したものとなる。
MgO:9〜11質量%
MnO:4〜6質量%
SiO2:9〜12質量%
本実施形態に係るコールドリサイクル方法において、上記のようなT.Feの値を有するスラグの供給量は、炉の内部における全スラグ量に対して、10質量%以上とする。供給されるスラグの量が、炉内部における全スラグ量の10質量%未満である場合には、炉内に供給された副原料の全体に対して、液相化を伝搬させることが困難となり、炉内に存在するスラグの全体をフォーミング状態とすることができない。スラグの供給量を、炉内部における全スラグ量の10質量%以上とすることで、供給されたスラグの液相化が進み、やがて周囲に存在する副原料の全体に液相化が伝搬して、スラグ全体をフォーミング状態とすることが可能となる。
ここで、本実施形態に係るコールドリサイクル方法において、上記のようなスラグの炉内での供給位置については、特に限定されるものではなく、スラグを投入しやすい位置から任意の位置へと供給すればよい。ただ、炉内において酸素ガスが供給されている位置である火点の付近は、温度が1700〜2400℃にまで達しているため、上記のようなスラグを火点の付近に向けて供給することで、より簡便にスラグの液相化を実現することが可能となり、好ましい。
本実施形態に係るコールドリサイクル方法において、上記のようなスラグの供給タイミングは、炉内へ溶銑及び副原料が供給された後であれば、特に限定されるものではなく、任意のタイミングで供給を開始すればよい。
転炉に、100〜110tの溶銑([Si]=0.01〜0.03質量%、[C]=3.7〜4.4質量%、[Mn]=0.2〜0.4質量%、[P]=0.05〜0.10質量%、[S]=0.001〜0.008質量%、残部Fe及び不純物)及び10〜14tの鋼屑を装入し、副原料は、T.CaOが20〜25kg/tとなるように設計して、脱炭精錬処理を実施した。なお、溶銑の温度は、約1350〜1450℃であった。この際、以下の表1に示すように、転炉に供給するスラグのT.Fe及び供給量を変化させて、スラグの供給がスラグフォーミングに与える影響を検証した。
なお、以下の表1では、酸素吹き込み開始5分経過以降のサウンドレベル値の最低値を併せて記載するとともに、吹錬後の炉内スラグ塩基度を波長分散型蛍光X線分析装置により測定して、得られた結果を併せて記載している。
市販の熱力学計算アプリケーションであるsolgasmixを用いて、スラグ塩基度が4.0で同一であり、T.Feがそれぞれ15%、20%、25%、30%である4種類のスラグについて、温度別液相率を算出した。得られた計算結果を、図3に示した。図3において、横軸は、温度(単位:℃)であり、縦軸は、液相率(単位:%)である。
Claims (8)
- 一度精錬を終えたスラグを炉外排出し、排出したスラグを冷却・破砕したものを再び処理に使用するコールドリサイクル方法において、
所定の成分を有する溶銑を所定の炉を用いて脱炭精錬する際に、トータルFeの値が20%以上であるスラグを、前記炉の内部における全スラグ量に対して10質量%以上供給し、
供給する前記スラグのスラグ塩基度が3.0〜4.5である、コールドリサイクル方法。 - 前記スラグのトータルFeの値は、50%以下である、請求項1に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記溶銑は、Siの含有量が0.05質量%以下である、請求項1又は2に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記溶銑は、冷鉄源溶解プロセス又は還元鉄溶解プロセスを経て製造された溶銑である、請求項1〜3の何れか1項に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記スラグは、前記溶銑に対する酸素の吹き込みが開始されてから5分経過するまでの間に10質量%が供給されるように、前記炉の内部に対して供給される、請求項1〜4の何れか1項に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記スラグは、トータルFeが20%以上であり、かつ、CaO、MgO、MnO又はSiO2の少なくとも何れかを更に含有する、請求項1〜5の何れか1項に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記スラグの供給量は、100質量%以下である、請求項1〜6の何れか1項に記載のコールドリサイクル方法。
- 前記溶銑の温度は、1250℃以上である、請求項1〜7の何れか1項に記載のコールドリサイクル方法。
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