JPS5942046B2 - 溶融鉄金属の脱硫方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銑鉄等の溶融鉄を脱硫する方法に係る。

本発明は銑鉄、鋳鉄、又は鋼等の溶融鉄を脱硫する技術
に関連し、現在量も有効な応用は溶鉱炉で得られた溶融
銑鉄を平炉及び塩基性酸素法等の製鋼性により鋼へ製錬
する前に脱硫することである。

最大許容硫黄含有量の低下傾向及びこれとは逆の銑鉄中
の硫黄含有量の増大傾向により、近年銑鉄脱硫がとみに
必要となってきた。

インゴット寸法の大型化と関連して、平坦圧延鋼の成形
性及び表面品質を改善することに対する要求により、最
大許容硫黄含有量は低減する方向に向かっている。

成形が困難である薄厚シート及び帯板製品が最終的に使
われる機械及び自動車企業での使用の増加及び高力低合
金類等の低硫黄鋼の人気の高まり等を勘案すると、上記
傾向は加速的に進展すると思われる。

従って、最大硫黄レベ／ｌｚカＱ、Ｑ １５ ％乃至０
．０２５％の鋼を製造すること、更には特定の高品質鋼
として最大硫黄ｏ、ｏｏｓ係を目ざすことは普通のこと
５なりつメある。

これと同時に、溶鉱炉操業者は、低硫黄含有石炭が入手
困難となり、コークス中の硫黄含有量の増加の問題に直
面している。

上記要因により、更には高い銑鉄生産性を指向しその結
果銑鉄硫黄を多く含有することになる次等に普及してい
る操業法により、銑鉄中の硫黄成分は、従来が０．０２
０係乃至０．０４０％であったのに対し、ｏ、ｏ３５％
乃至０．０８０係程度となった。

塩基性酸素法等の製鋼法は、通常の操業状態で銑鉄中に
含有する硫黄の僅かに約１除去するのみであるため、脱
硫を製鋼の前の段階で行なうことが多々実施されてきた
。

これに応じて、一定に濃縮した石灰とマグネシウムの脱
硫混合物を利用する技術分野において、鉄金属浴に対す
る種々の脱硫技術が提案されている。

附加的な技術においては、石灰−マグネシウムの連続的
な注入段階に引き続いて、石灰を注入する。

また、マグネシウム球体を鋳鉄中に注入することが知ら
れている。

更には、マグネシウム含浸コークスを充填した容器を、
溶融鋼中に埋没させる脱硫技術が当該技術分野において
知られている。

しかし、後述する理由により、上記各技術は工程中での
マグネシウム注入を選定し且つ制御することによっても
、脱硫効率を最大とし、且つ鉱滓の生成を最小とするこ
とは不可能である。

上記技術の−の欠点は、定まった石灰−マグネシウム含
有物を使用することにより、マグネシウム含有材の単位
時間当りの注入量と非酸化材の単位時間当りの注入量を
別々に制御することが不可能となることである。

マグネシウム利用効率を最大とするためには、硫黄含有
量が低下するに従ってマグネシウム注入量を少なくし、
且つ二つの試薬の給送量を別個に制御することが必要と
なる。

非酸化物は、槽よりの鉱滓及び金属の飛散を最小とする
吹出し条件を得る割合と一致する割合で注入されるべき
である。

しかし、一定の石灰−マグネシウム含有物が利用され、
注入がマグネシウムの単位時間当りの注入量を比較的多
くして行なわれると、鉱滓による過度の且つ支障を生ず
る負荷が槽内に形成され、これによりプロセスの円滑な
動作に必要な分を越える非酸化材は無駄となる。

従って、本発明の目的は、マグネシウム含有材の利用効
率を最大とした溶融鉄金属脱硫法を提供することにある
。

本発明の別の目的は、非酸化物とマグネシウム含有材と
の夫々の注入を変えて制御してプロセス効率を最大とじ
つる脱硫法を提供するにある。

本発明の他の目的は、気化したマグネシウムが溶融鉄金
属より噴き出ることを実質的に防止して空気が汚染され
ることを避ける、溶融鉄金属をマグネシウム含有材で脱
硫する方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、鉱滓の過度の生成を防止する脱硫
法を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、硫黄含有量、マグネシウムの
単位時間当りの注入量、及びマグネシウム注入総量の間
の関係に応じて制御される鉄金属脱硫法を提供するにあ
る。

本発明によれば、溶融鉄金属に対して非酸化であり、そ
の粒状物の約８０係が約１００ミクロンより小なる微細
材の非酸化搬送ガスとの流動混合物を形成する段階と、
略全部の粒状物が約３００ミクロン以下の大きさとされ
た粒状マグネシウム含有材を該流動混合物中に導入する
段階と、溶融金属より硫黄を除くようにマグネシウム含
有混合物を搬送して硫黄含有溶融鉄金属中に射出する段
階とよりなり、該非酸化微細粒状材は約４０．８６乃至
１３６．２ｋｇ／分（９０乃至３００ポンド／分）の割
合で射出され、該マグネシウム含有材は約１．８１６乃
至１３．６２含有マグネシウムｋｐ／分（４乃至３０含
有マグネシウムポンド／分）の割合で射出され、射出段
階中にマグネシウム含有材の射出量を低下させて溶融鉄
金属の液面上部への気化されたマグネシウムの生成を最
小とする溶融鉄金属脱硫法が提供される。

図は本発明になる方法を実施するに適した装置を図式的
に示す。

本発明は溶融鉄金属に対して非酸化である微細粒状材と
非酸化搬送波ガスとの流動混合体を形成する段階と、次
いで微細粒状のマグネシウム含有材を流動混合体に脱硫
効率を向上するに必要な量添加する段階とを有する。

この方法により、プロセスの過程中、マグネシウム射出
の相対的量と単位時間当りの量とが独立に調整されうる
。

従来技術における予め混合された石灰とマグネシウム射
出剤を使用する場合には、夫々の成分の割合が定められ
ているため、上記のような融通性は実現し得ない。

マグネシウム含有材の射出量を制御しうる機能は、マグ
ネシウム利用率を一貫して高くするために本プロセスに
とって基本的なものである。

また、予め混合された石灰−マグネシウム注入剤は不均
一に混合又は分離される傾向がある。

このことにより、実施上、二の問題点が生ずる。

第１には、マグネシウム供給速度の変動によりランスが
振動して、この耐火性絶縁部に亀裂が生ずることによる
ランス破損は普通におこることである。

第２には、マグネシウム供給の比較的大なる変動が原因
で、瞬間的に多量に注入され、これにより脱硫効率が低
下する。

また上記変動により、槽よりマグネシウム蒸気が周期的
に噴出することにもなる。

図面は本発明になる溶融鉄金属脱硫に最適な装置を図式
的に示す。

溶融鉄金属に対して非酸化である微細粒材が流動ホッパ
１１より搬送ライン１３内に送られ、こメで微細粒材は
給送ガスと混合されて流動混合物を形成する。

ホッパ１１は窒素等のガスで加圧されており、これによ
り、粒状材は流動状態とされて且つ制御された単位時間
当りの量で給送ライン１３中に送り出される。

搬送ガスはホッパ１１より上流側に配置しである一般の
供給源（図示せず）より搬送ライン１３内に供給される
。

ガスは混合体を流動状態に維持するに適する速度で搬送
ライン中に送り込ホれる。

本目的のためには、約０．２８３乃至２．２６４ｍ”７
分（１０乃至８０立方フイ一ト／分）の搬送ガス量が適
当である。

流動化混合体の形成に引き続いて、ホッパ１２よりマグ
ネシウム含有微細粒状材が既に形成しである混合体中に
導入される。

ホッパ１２は、ホッパ１１と同様な方法で加圧されてい
るが、この圧力は流動化した出口流を形成する程である
ことは必要でない。

この圧力は搬送ライン１３中の圧力より高いだけでよい
。

搬送ライン１３内に脱硫混合物が形成された後、混合物
はランス１４に送られ、耐火物で裏張りされた保持槽１
５内に貯蔵された鉄金属浴の液面下に射出される。

なお、槽１５は潜水艦型移動槽として示しであるが、他
の普通の槽も利用しうる。

ランス１４は耐火物で被覆された軽量の鋼管よりなる。

ランス１４はその出口端近傍で３０度乃至４５度屈曲し
ていることが望ましく、この結果、脱硫剤と浴との混合
及び浴内での循環が促進され且つ局部的に形成されたマ
グネシウム蒸気によるランスの損傷が最小となる。

溶融金属の脱硫はマグネシウム注入を調整することによ
り行なわれるが、マグネシウム含有材に溶融鉄金属に対
して非酸化である微粒状材を含ませることが、マグネシ
ウム含有材を鉄浴中に拡散させる目的上必要となる。

この拡散により、脱硫効率を比較的低くする犬なるガス
気泡の形成が防止される。

非酸化材の別の重要な機能は、その存在により、マグネ
シウム含有材を比較的小なる単位時間当りの供給量、例
えば約１．８１６乃至１３．６２ｋｇ／分（４乃至３０
ポンド／分）で、うンス内につまることなく或はランス
の設計を複雑とすることなく、給送しうろことである。

また、非酸化材とマグネシウム含有材との単位時間当り
の給送量を別々に制御することにより非酸化材の単位時
間当りの注入量を略一定に保ちつメ、マグネシウムの単
位時間当りの注入量を鉄金属中の硫黄含有の減少に伴っ
て変えることができる。

なお、必ずしも不可欠ではないが、非酸化材は鉄金属を
脱硫する機能も有し、この場合には所定のプロセス終了
点に到るに必要なマグネシウム量はより少量となる。

適当な非酸化微粒材としては、石灰、種々の金属鉱滓、
アルミナ、フライ灰、珪石、炭化カルシウム等があるが
、必ずしもこれに限るものではなＧ）。

石灰は、商品として入手しうろこと及び脱硫作用がある
ことにより、好ましい。

非酸化材は粒の約ｓｏ％が約１００ミクロン以下（８０
％が米国篩番号＃１５０番を通過する）となるような大
きさとすべきである。

また、流動化した搬送効率に関する考慮により、非酸化
材としては粒状材の約９８係が約４４ミクロン以下のサ
イズとした（９８係が米国篩番号井３２５番を通過する
）非酸化材を使用することが望ましい実施例である。

このことは、より微細なサイズの材料を搬送するには搬
送ガスの量を一般的に少量とし得、ひいては、微小大き
さの材料の使用により浴の飛散が少なくなるためである
。

微粉状の非酸化材は毎分約４０．８６乃至１３６．２ゆ
（９０乃至３００ポンド）の割合で注入されるべきであ
る。

この理由は、この範囲の流速により、本発明の目的の範
囲内でのマグネシウム注入量の範囲に対して、マグネシ
ウムを溶融鉄金属中に適当に拡散させるに充分な量の材
料を供給するからである。

例えば正味１７０トンの金属を処理するには、非酸化材
は毎分約５９．０２ｋｇ（１３０ポンド）の割合で注入
され、この割合での注入により材料の流れ及びプロセス
動作が最も円滑になる。

また硫黄を０．０５０％乃至０．０１５１％含む銑鉄を
石灰及びマグネシウムで脱硫するためには、非酸化材を
毎分約５９．０２ｋｇ（１３０ポンド）送り込み、この
場合に銑鉄の正味１トン当り約４．９９４ｋｇ（１１ポ
ンド）の石灰を使用する。

溶融鉄金属に対して非酸化であることを条件として、本
発明の実施例においては種々の搬送ガスを使用しうる。

適当なガスとしては、窒素及びアルゴン等の不活性ガス
、及び天然ガス、コークス炉ガス、プロパンガス等の種
々の還元炭化水素ガスを含む。

処理プロセス中、非酸化材１ゆ当り約１８７１乃至９３
５６ｉ（１ポンド当り約０．０３乃至０．１５立方フイ
ート）の搬送ガスが、流動化した混合物を搬送して注入
するために使用される。

特に炭化水素還元ガスは、これが鉄金属浴との反応中で
の分解に際しての攪拌助長作用及び非酸化材の個々の粒
体を包囲する酸素（空気）層と反応して該層を除去する
ことにより、好ましいものである。

また、不活性ガスの代りに炭化水素還元ガスを使用する
ことにより、各処理毎に硫黄成分を０．００２１％程度
脱硫しうる。

また、注入パイプの内径が３．８ ＩｃＩｒｔ（１，５
インチ）の場合には、非酸化材１ｋｇ当り約４３６６乃
至６２３７ｃ１１１．（１ポンド当り約０．０７乃至０
．１０立方フイート）の搬送ガスを使用することが望ま
しい。

この範囲の流量により、処理材の流れが円滑となり、浴
中への注入に際しての飛散が最小となるからである。

本発明の脱硫剤はマグネシウムを含有すべきである。

この理由は、マグネシウムは炭化カルシウムのような一
般的に使用されるカルシウム含有剤に比して、より脱硫
能力を有する処理剤であるからである。

カルシウムと異なり、マグネシウムはその溶融金属液中
への滞留により、脱硫プロセスが完了した後においても
、硫黄の除去を継続する機能を有する。

銑鉄を脱硫する場合には、硫黄除去は、引き続いての製
鋼中にマグネシウムが消費されるまで、ある程度継続す
ると考えられる。

上記現象は、マグネシウム含浸コークスを使用しての脱
硫の後、観察される。

しかしながら、本発明のプロセスによれば、マグネシウ
ムを含浸させたコークスで処理した場合に比べて鉄中に
マグネシウムがより混入することになり、「処理後」の
硫黄除去において明確な改善が認められることになる。

このような改善は、本発明の重要な利点であると考えら
れ、低硫黄含有を達成するのに一般に役立つものである
。

適当なマグネシウム含有微粒材としては、他の種々のマ
グネシウム含有物は勿論、商品的に純粋なマグネシウム
及びマグネシウム−アルミニウム合金等のマグネシウム
合金を含む。

商品的に純粋なマグネシウムは価格の点よりみて好まし
いと共に、このマグネシウムは、含有マグネシウムに関
して、マグネシウム合金を使用した場合に比して犬なる
脱硫効率を達成することからも好ましいものである。

他方、マグネシウム−アルミニウム型等のマグネシウム
合金を使用すれば、このマグネシウム含有量が低いこと
により、脱硫プロセス制御が一般に向上する。

しかし、所定量の硫黄除去を行なうためには、商品的に
純粋なマグネシウムを使用する場合に比べてより犬なる
量の合金を注入する機能を具備することが必要となる。

また、微細なマグネシウム含有材は、注入動作を円滑に
行なうために、大略全ての微細粒が約３００ミクロン以
下（大略全ての微細粒が米国篩番号＝１４＝５０番を通
過する）の大きさとしである。

約３００ミクロン以上の大きさとすると、射出ランスが
塞がったり詰まったりすることになる。

なお、微細粒の大きさを最大約４２０ガクロン（略全て
の微細粒の大きさが米国篩番号＃４０番を通過する）と
することが、円滑な射出状態を確保する上で望ましい。

また純粋なマグネシウムの燃焼性及び特にそのアルミニ
ウムとの合金の燃焼性により、射出材中には約４４ミク
ロン以下の微細粒（米国篩番号＃３２５番を通過する粒
）を多量含むべきではない。

また含有マグネシウム成分に基いて、マグネシウム含有
材の微細粒が浴中に毎分約１．８１６乃至１３．６２ｋ
ｇ（４乃至３０ポンド）の割合で注入されるべきである
。

なお１．注入量が少なくなると処理時間が不当に長くな
るため、下側限界が選定され、また注入量が毎分１３．
６２ｋ１９（３０ポンド）を相当上回ると溶融鉄金属槽
が殆ど全てのマグネシウムを融解する能力を越え、これ
によりマグネシウムの利用効率が低下するため、上限が
選定される。

また、溶融鉄金属をマグネシウムを使用して脱硫すると
、この脱硫が上記プロセスパラメータの範囲内で更に効
果的に制御されることが分かった。

これは、マグネシウム利用効率、即ち換言すれば実際に
硫黄除去に寄与すべく加えられるマグネシウムのパーセ
ントが、浴中の硫黄含有量が減少するに伴ない、減少す
ることによる。

従って、プロセス中、硫黄が浴より除去されるに従って
単位時間当りマグネシウム注入量を減らすことにより、
マグネシウム利用効率を効果的に最大としうる。

また、処理工程中でマグネシウム注入量を下げることは
、コストの面で有利となる他に、動作中にマグネシウム
蒸気柱が発生しない程度に、マグネシウムが消費されう
ることになる。

このような蒸気柱は、硫黄が減少するに従って注入量を
少くしない限りは、普通に発生するものである。

従ってプロセスは、マグネシウムを所定の硫黄レベルで
の効率的なマグネシウム消費量と一致する割合で注入す
るように構成しである。

溶融鉄金属とマグネシウム注入量との間の関係は、次の
式により定められる。

こ５で、Ｆ８はプロセス終了時での硫黄含有量、Ａは定
数、Ｂは定数、Ｒは毎分当りのマグネシウム量（ｋｇ）
、Ｃは定数、■８はプロセス途中の計算時点での硫黄含
有量、Ｔは溶融鉄金属１トン当りのマグネシウム量（ｋ
ｇ）である。

なお、所望の最終硫黄を達成する上で、三つのファクタ
が重要となることは明らかである。

これらのファクタは、ｋｇ／分で表わされる単位時間当
りのマグネシウム注入量、ｋｇ／溶融鉄金属１トンで表
わされる注入されたマグネシウムの総量、及び鉄金属中
の初期の硫黄含有量である。

本プロセスでの脱硫効率を規定する最も重要な−の可変
ファクタは、単位時間当りのマグネシウム注入量である
。

このファクタを表１に示す。硫黄レベルが０．０３０％
程度である場合に、単位時間当りのマグネシウム注入最
大許容量は硫黄レベルが約０．０１０％である場合の許
容量より犬となる。

これにより、処理が進むにつれて単位時間当りのマグネ
シウム注入量を変更する必要性があることが分かる。

実験は石灰と純粋マグネシウムを、搬送ガスとしての天
然ガスと共に注入することにより行なった。

ここで、石灰の量は毎分当り約５９．０２乃至６３．５
６ｋｇ（１３０乃至１４０ポンド）とした。

脱硫プロセスは種々の態様での関係を利用することによ
り制御されうる。

第１に、初期硫黄含有量及び処理時間が分かれば、マグ
ネシウムを上記関係に応じた割合で注入することにより
マグネシウム効率が最大となるマグネシウム総量、及び
単位時間当りの注入量を利用することが出来る。

この形態でのプロセス制御は、所定量の硫黄を除去する
に必要なマグネシウム量を最小とし、且つ鉄金属浴の上
側に生成されるマグネシウム蒸気量を最小とする上で効
果的である。

処理時間が絶対最小値に抑えられねばならない場合には
、夫々の硫黄レベルに対する最適値を上回った単位時間
当りの注入量とすることに起因する効率損失を補償する
のに必要とされるマグネシウム量を計算する上で、上記
関係が利用できる。

なお、微細マグネシウム含有材での溶融鉄金属の脱硫作
用は種々の硫黄レベルでの単位時間当りのマグネシウム
注入量に影響され易く、更にプロセスの改善がプロセス
中での単位時間当りの注入量を調整することにより達成
しうるため、脱硫処理工程中において、単位時間当りの
マグネシウム注入量を調整することが望ましい。

また硫黄含有量の低下に伴ってマグネシウム効率が低下
するため、処理工程が進行するに従って単位時間当りの
マグネシウム注入量を下げることが有利であることは明
らかである。

この関係は、単位時間当りのマグネシウム注入量を、工
程中での所定の−の時点又は複数の時点における推定硫
黄含有量又は測定硫黄含有量に基いて、明確に区分され
た連続的な段階において減少させることにより、効果的
に満たされる。

この関係を規定する式は、各ステップに対する制御と関
連して利用される。

なお、この関係式は、所定の脱硫剤、容器形状、及びラ
ンス系統に対して適当な係数を統計的に定め、次いで結
果的に得られた式をプロットすることにより得られる。

プロットして作成された図表は、プロセス制御のための
指標として利用される。

硫黄を０．１００％からｏ、ｏｏｓ％へ減少させるべく
銑鉄を処理するためのマグネシウム消費量と処理速度と
の関係を第２表に示す。

同表中、処理速度及び時間は、マグネシウム利用率を最
大とすることを目的とする関係に従って選定しである。

当業者は、本発明の処理関係が一般のコンピュータ装置
を使用して連続的に自動制御する上で最適であることが
分かるであろう。

マグネシウム供給割合は、上記関係に基づいて連続的に
減少する。

下記の関係式は、石灰、商品として純粋なマグネシウム
粉、潜水艦型容器、及び単一孔吹管を使用しての処理を
制御するために得られた式である。

こ〜で、Ｆ８はプロセス終了時での硫黄含有量、 Ｒは毎分当りのマグネシウム量（’Ｑ） ■８はプロセス途中での計算時点に おける硫黄含有量、 Ｔは溶融鉄金属１トン当りのマグネ シウム量（ｋ！ｇ） である。

上記関係式は、１１８回の試験によるデータを利用し、
線形回帰解析をして計算したものである。

少くともマグネシウムを５０％含むマグネシウム−アル
ミニウム合金を使用し、潜水艦容器、及び単一孔ランス
を利用する場合に、各定数は多少変化して、 となる。

こ〜で、商品的に純粋なマグネシウム及び合金マグネシ
ウムを利用しての処理の終期に達成しうる硫黄含有量の
予想値は、−の標準偏差で、夫々ｏ、ｏａｓ％及びｏ、
ｏｏ４ｔ％となる。

処理時間及びマグネシウム効率を通常の規制範囲内に抑
えて、関係式を検討すると、鉄金属が硫黄を０．０５０
％以上含有する場合には、単位時間当りのマグネシウム
供給量は非常に小なる影響を与えるだけであることが結
論として導かれる。

他方、浴が約０．０２５％以下、特に０．０１０％以下
の硫黄成分を含有する場合には、単位時間当りのマグネ
シウム供給割合は、プロセス効率の観点よりみて、犬な
る重要度を有する。

下記の例は、制御技術の正確さ及び実用性と共に、本発
明の数個の実施例及びその技術を示す。

各側において、天然ガスが搬送ガスとして利用されてい
る。

例１ マグネシウム注入割合を比較的低くしたことによる影響
は、一度に１９９トンの銑鉄を石灰と商品的に純粋なマ
グネシウムの混合体で脱硫する場合に観察されうる。

マグネシウムを毎分当り２．４９７ｋｇ（５，５ポンド
）の割合で、銑鉄１トン当り１７２．５２ｋｇ（０，３
８ポンド）の量で、１３．９分間に亘り注入した。

石灰を毎分当り６７．７４ｋｇ（１４９，２ポンド）の
割合で注入した。

これにより、硫黄は０．０３７％から０．０１９％に低
減した。

予想される最終的な硫黄含有量はｏ、ｏ１ｓ％である。

小なるマグネシウム蒸気柱だけが観察されるだけである
ためマグネシウム利用効率は優れたものであると考えら
れる。

例２ 硫黄成分を０．０３２％から０．０１０％に下げるため
に、銑鉄１５３トンにマグネシウムを比較的太なる割合
で、８．６分間に亘って注入した。

最終的な硫黄含有量は０．０１２％と予想される。

石灰及び商品的に純粋なマグネシウムを夫々毎分当り７
１．７３ｋｇ及び７．０８２ｋｇ（１５８ポンド及び１
５．６ポンド）の割合で注入した。

マグネシウムを銑鉄１トン当り４００ｇ（０，８８ポン
ド）注入した。

処理過程中、目で確認しうる量のマグネシウム蒸気が観
察された。

なお、例１の場合と対比してマグネシウムが比較的高い
割谷で使用されているために、この観察は予想されない
ものではない。

上記夫々の例を比較すると、処理時間に伴なうマグネシ
ウム利用効率の差が明らかとなる。

例３ 石灰と５４％マグネシウム−アルミニウム合金を１２．
９分間注入することにより、１４０．４ｔ−ンの銑鉄中
の硫黄含有量が０．０４４％から０．０１５係に低下し
た。

予測される最終的な硫黄成分は０．０１６％である。

石灰及びマグネシウム−アルミニウム合金（マグネシウ
ム含有に基づく）は夫々毎分当り４２．２１ゆ及び２．
８６ｋｇ（１０６，２ポンド及び６．３ポンド）の割合
で注入され、マグネシウム注入量は銑鉄１トン当り２５
８．８ ｇ（０，５７ポンド）である。

この注入により、浴は非常に清穏な状態となり、発生す
るマグネシウム蒸気も最小量となる。

この状態は、単位時間当りのマグネシウムの注入量が比
較的少ないことにより、マグネシウム効率が高いことを
示す。

例４ 石灰及び５４係マグネシウム−アルミニウム合金が１８
５．９トンの銑鉄中に１４分間注入され、この結果硫黄
が０．０２９％からｏ、ｏ１ｏ％に低下した。

予測される最終的な硫黄は０．０１４％である。

石灰及びマグネシウム−アルミニウム合金を夫々毎分当
り４４．４ｋｙ及び４．１３ｋｙ（９７，８ポンド及び
９．１ポンド）の割合で注入した。

マグネシウム注入総量は、銑鉄１トン当り２３１．ｉ（
０，５１ポンド）である。

この注入プロセスは多量のマグネシウム蒸気の発生に特
徴づけられる。

なおこれはマグネシウム利用効率が比較的低いことを意
味する。

この比較的低い効率は、硫黄成分が低い銑鉄に対してマ
グネシウムを比較的高い割合で使用することに関連し、
また単位時間当りの石灰注入量が本発明の下限近くまで
低下することによると考えられる。

例５ 硫黄を０．０１３％に低下するために、初期硫黄含有量
が０．０４４％の１６３．４ ｔ−ンの銑鉄が石灰及び
商品的には純粋なマグネシウムにより１３．４分間に亘
り処理された。

予測される硫黄含有量もｏ、ｏ１３％である。

マグネシウムは毎分当り４．５２ｋｇ（１０，０ポンド
）の割合で注入され、銑鉄１トン当り３７２．、ｌ（０
，８２ポンド）のマグネシウムが使用された。

このプロセスによりマグネシウム蒸気が発生し、多量の
スラグが生じた。

後者の状態は単位時間当りの石灰添加量が比較的多いこ
とに起因すると考えられ、蒸気は単位時間当りのマグネ
シウム添加量が比較的多いこと及び初期における硫黄含
有量が比較的低いことが原因であると考えられる。

例６ 銑鉄１７５トンを本発明の三段階実施例で脱硫するため
に、石灰と商品的に純粋なマグネシウムの混合体を使用
した。

第１の処理段階では、石灰及びマグネシウムを夫々毎分
当り８３．４０ｋｇ及び４．８６ｋｙ（１８３，７ポン
ド及び１０．７ポンド）づつ７．４分間に亘って注入し
た。

これにより硫黄は０．０６０％から０．０４７％に低下
した。

予測される硫黄含有量は０．０４２％である。

第２の段階では、石灰及びマグネシウムを夫々毎分当り
６４．２４ｋｇ及び４．３６ｋｇ（１４１，５ポンド及
び９．６ポンド）ずつ１０．３分間に亘り注入し、硫黄
をｏ、ｏ１９％に低下させた。

なお、予想される硫黄レベルは０．０２４％であった。

また、１４，０分間亘る第３段階により最終的な硫黄含
有量は０．００５％となった。

なお、予測値は０．００７％である。この処理段階の間
、石灰及びマグネシウムの注入割合は夫々毎分当り５６
．２１ｋｇ及び３．５４ｋｇ（１２３，８ポンド及び７
．８ポンド）である。

本例は、銑鉄中の硫黄含有量が減少するに従って単位時
間当りのマグネシウム注入量を低下させるモードを示す
。

この態様によればマグネシウム使用効率を高めることが
できる。

単位時間当りのマグネシウム注入量を硫黄が銑鉄より除
去されるに従って少なくすべきであるという発見された
原則を反映して、注入状態が望ましい状態となると考え
られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明になる溶融鉄金属を脱硫するための装置を図
式的に示す図である。 ｌＬ１２・・・・・・ホッパ、１３・・・・・・搬送ラ
イン、１４・・・・・・ランス、１５・・・・・・槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融鉄金属に対して非酸化でありその粒状物の８０
   係が１００ミクロンより小さい微細材と非酸化搬送ガス
   との流動性の第１の混合体を形成し、略全部の粒状物が
   ３００ミクロン以下の大きさとされた微細マグネシウム
   含有材を該流動混合体中に供給して第２の混合体を形成
   し、第２の混合体を搬送して鉄金属より硫黄を除くべく
   硫黄を含有する溶融鉄金属の液面下に射出し、この際該
   非酸化粒状物及び該マグネシウム含有材を夫々毎分当り
   ４０．８６乃至１３６．２ｋｇ及び１．８１６乃至１３
   ．６２ｋｇで射出し、該溶融鉄金属の硫黄分に応じ該第
   ２の混合体の射出を、 （ここで、Ｆ８はプロセス終期での硫黄含有量、Ａは定
   数 Ｂは定数 Ｒは毎分当りのマグネシウムのキログラムで表した量 Ｃは定数 ■８はプロセス中での計算時点での硫黄含有量 Ｔは溶融鉄金属１トン当りのマグネシウムのキログラム
   で表した量 である） の関係に応じて射出段階中でのマグネシウム含有材射出
   割合を低下させることで制御することを特徴とする溶融
   鉄金属の脱硫方法。 ２ 該非酸化微細材の射出割合を射出段階の間大略一定
   に保持することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の脱硫方法。 ３ Ａは０．００６１，１３は０．０４４５、及びＣは
   ０．１５２４であり、該非酸化微細材は石灰よりなり、
   該マグネシウム含有材はマグネシウムよりなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の脱硫方法。 ４ Ａは０．００６５．Ｂは０．０５３６、及びＣは０
   ．１５８であり、該非酸化微細材は石灰よりなり、該マ
   グネシウム含有材はマグネシウム−アルミニウム合金よ
   りなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の脱
   硫方法。 ５ 該非酸化微細材は石灰よりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の離脱硫黄方法。 ６ 該マグネシウム含有微細材は、マグネシウム、マク
   ネシウムーアルミニウム合金、及びこれらの混合体より
   なるグループより選択されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の脱流方法。 ７ 該非酸化微細材は石灰よりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載の脱硫方法。 ８ 該流動性の第１の混合体は非酸化微細材１に！ｇ当
   り４３６６乃至６２３７ｆｆｌの搬送ガスを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のうちいず
   れか一項記載の脱硫方法。 ９ 該溶融鉄金属の表面上部への気化されたマグネシウ
   ムの生成を最小とすべく、射出段階中でのマグネシウム
   の含有材射出割合を減少させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第８項のうちいずれか一項記載の脱
   硫方法。 １０該マグネシウム含有材の射出割合の減少を段階的に
   行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の脱
   硫方法。 １１ 該マグネシウム含有材の射出割合の減少を連続的
   に行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   脱硫方法。