JP6798575B2 - 溶融金属の脱硫方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示の技術は、精錬容器中の溶融金属に浸漬した負極と、溶融金属上の溶融スラグ中に浸漬させた正極と、を通じて電流を印加する点は上述の非特許文献1に近い装置構成である。しかしながら、その電気当量は溶鉄1トン、1時間あたり20〜50ファラデー(F)とされており、溶鉄1トンの電流値(A)に換算し直すと536〜1340(A)となり、工業用低電圧装置は一般に20〜70(V)であるから電源容量は「溶鉄1トンあたり」約11〜94(kVA)と計算される。1回の処理で「250〜350トン」を処理する現在の鉄鋼精錬には、特許文献1の手法は非常に大きな電力を必要とすることになり実用的ではない問題がある。
E≧(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+4.5 ・・・(1)
E≦(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+9.7 ・・・(2)
E≧(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+4.5 ・・・(1)
また、下記(2)式の関係にある時、十分な脱硫促進効果が得られることが分かった。
E≦(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+9.7 ・・・(2)
すなわち、図5に示すように、溶融金属10が装入された溶鋼鍋やるつぼなどの精錬反応容器11に溶融スラグ12を形成させる。この際、交流アークなどの使用によりスラグを加熱させて溶融させてもよい。溶融スラグ12には導電性物質13からなる電極が溶融スラグ12中にのみ浸漬されるようにし、正極とする。
脱硫処理に用いるスラグの成分は、一般的に使用されるCaOやAl2O3、SiO2に加え、精錬容器の耐火物損耗を抑えるために飽和MgO濃度以上のMgO源を添加したCaO−Al2O3−SiO2−MgO系スラグが好ましい。前記溶融スラグ中のX成分の質量百分率をそれぞれ(%X)としたとき、(%CaO)/{(%Al2O3)×(%SiO2)}が0.2以上0.4以下(ただし(%SiO2)≦20質量%)とすることが好ましい。この範囲外であっても、たとえば(%CaO)=50質量%、(%SiO2)=50質量%のような組成であっても脱硫促進効果を発現し得ることを発明者らは確認している。さらに好ましくは、CaO−Al2O3−SiO23元系状態図を用いて、処理温度と造滓材添加前のスラグ組成から、添加後の計算スラグ組成がCaO飽和域に限りなく近いような完全液相領域となるように造滓剤を添加し、処理途中のスラグ分析結果を見ながら前記組成を保つように造滓剤をコントロールすることが好ましい。これは、後述する電位印加停止後の復硫を防止するのにあたり、スラグを迅速に固化させることが可能となるからである。無論、CaO−Al2O32元系やCaO−Al2O3−CaF23元系のようにスラグの成分が変わった際も、CaO飽和域に限りなく近いような完全液相領域となるように調整するのが好ましいことは変わらず、またこのような成分組成の調整は、熱力学ソフトなどを用いて容易に行うことが可能である。
2 ラミング材
3 誘導溶解炉
4 溶鋼
5 溶融スラグ
6 黒鉛電極
7 MgO-C煉瓦
8 直流安定化電源
9 耐熱ボード
10 溶融金属
11 精錬反応容器
12 溶融スラグ
13 黒鉛含有物質
14 撹拌ランス
15 黒鉛含有耐火物煉瓦
16 直流安定化電源
17 導線
18 ポーラスプラグ
Claims (3)
- 直流電源を用い、溶融金属に接する電極を負極とし、溶融スラグのみに接する電極を正極として、該電極を通じて前記溶融スラグと前記溶融金属との間に電位差を付与する溶融金属の脱硫方法において、前記溶融金属中S濃度に応じて、S濃度が相対的に低い期間はS濃度が相対的に高い期間よりも前記電位差が増大するように、前記電極間の電位差を変化させることを特徴とする溶融金属の脱硫方法。
- 前記溶融金属が、温度:1500℃以上、Al濃度:0.005〜0.20質量%の溶鋼であり、溶鋼温度をT(K)、溶鋼中S濃度を[S](質量%)としたとき、前記正極に対する前記負極の電位E(V)が下記(1)式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の溶融金属の脱硫方法。
E≧(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+4.5 ・・・(1) - 前記正極に対する前記負極の電位E(V)が下記(2)式を満たすことを特徴とする請求項2に記載の溶融金属の脱硫方法。
E≦(1.93×10-4ln[S]−4.18×10-3)T+9.7 ・・・(2)
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