JPS6035408B2 - 溶銑の連続処理法および装置 - Google Patents

溶銑の連続処理法および装置

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JPS6035408B2
JPS6035408B2 JP955178A JP955178A JPS6035408B2 JP S6035408 B2 JPS6035408 B2 JP S6035408B2 JP 955178 A JP955178 A JP 955178A JP 955178 A JP955178 A JP 955178A JP S6035408 B2 JPS6035408 B2 JP S6035408B2
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hot metal
tank
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desulfurization
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JP955178A
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尚玄 森谷
正信 藤井
浩次 面迫
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶銑の脱燐と脱硫を同時に行なうための溶鉄の
連続処理方法および装置に関するものである。
近年、低硫および低燐鋼の要請が強くなってきているの
に対し、高炉の原料事情から溶銑中の硫黄および燐の含
有量は高くなる傾向にあり、溶鉄を主原料とする転炉製
鋼法においては十分な低硫、低燐鋼を得ることが困難に
なっている。
このため、ダブルスラグ法やLD−AC法などの転炉製
錬法の改良が提案されているが、これらの方法は製造コ
ストが高くなり、また精錬時間が長くなることによる熔
鋼組成や溶鋼温度の調整が困難化するといった問題があ
る。したがって転炉装入前の溶銑に対して効果的な脱硫
脱燐処理が望まれる。だが、港銑の脱硫と脱燐のため条
件は相反するので、同時的な処理と行なうことは実現し
得ないものと考えられていた。すなわち、港銃の脱硫は
高塩基性スラグを用いて還元性雰囲気のもとで実施する
もことが望ましく、CやSiなどの硫黄の活量を高める
元素の共存によって脱硫効率が向上するが(このため溶
鉄の炉外脱硫が一般に行なわれている)、これに対し、
溶銑の脱燐は、Pの酸化除去を行なうために酸化性雰囲
気下での塩基性スラグ処理が必要であり、C,Si,M
nなどの酸素との親和力と大きな元素の含有量が高い熔
銑では効果的な脱燐を実施することができない。
したがって、脱燐処理にとつては、CやSi,Mnをで
きるだけ低めることが大切であり、脱硫の場合とは全く
逆の条件が必要である。このため、脱硫と脱燐を同時に
行なうことは困難とされていた。例えば従来の溶銑の脱
硫方法としては、 CaC2,Ca0,Na2C03などを溶銑中に投入し
て鍵拝する方法、またはこれらの物質を不活性ガスによ
って吹込む方法などが知られているが、この脱硫方法で
は脱燐は全く期待できない。
また従釆の溶銑の脱燐方法としては、Fe203を多量
に含む塩基性スラグを投入して縄拝を行なう方法、塩基
性スラグを投入して酸素を吹込む方法などの溶鉄中のP
を酸化除去する方法が知られているが、この場合には脱
硫はほとんど望めない。
しかもこれらの熔銑の脱燐処理では、転炉製鋼法での重
要な熱源となるC,Si,Mn含有量の減少が余儀なく
される。本発明は、溶銘の脱硫と脱燐を同時にしかも連
続的に行なう方法および装置を提供するもので、先に侍
豚昭51一44783号および持願昭51−10343
1号で提案した方法の知見事実を基礎として、これを一
層発展させ、実操業上有利に脱燐脱硫処理を行なえるよ
うにしたものである。
すなわち本発明は、港銑が実質上連続して流れる一連の
流れ過程において外気と遮断した少なくとも2つの独立
した帯城を形成し、第1の帯域内の溶鉄に対して酸素源
を導入することによってSi含有量が0.05〜0.3
0%の港鉄に塔製し、引続く第2の帯域内の該溶銑に対
して溶銑トン当り10〜60k9のNa2C03を投入
することによって脱燐と脱硫の反応を進行させることを
特徴とする溶銑の連続処理法を提供するもので、この方
法の実施に好適な装置として、1つの槽内をもぐり堰に
よって少なくとも3つの小檀に分割し、そのうち少なく
とも2つの小槽に蓋を敬付けて閉塞構造に小槽に形成し
、各閉塞構造の小槽に気体、固体または液体状の物質を
導入するための物質供給口を設置するとともに擬淫口を
設け、かっこの各閉塞構造の小槽に櫨梓手段を取付けて
なる溶銑の脱燐脱硫用達続処理装置を開発したものであ
る。以下に本発明の詳細ならびに原理について述べる。
Na2C03を溶銑中に投入すると、次の【1)〜糊の
反応が同時に進行する。
Na2C03(1)→Na2C03(g) .・..
・・‘1)がa2C03十Si→Na4Si04十本0
(g)・・・…【2’9Na2C03十が一2Na3P
04十2Na20十9C0(g).・・.・・‘3} Na2CQは脱CおよびMnを起すことなく、脱Pおよ
び脱Sの作用効果を供するが、上記■式の如き脱Siと
、{1)〜‘3}式の如くガス発生を伴う。
この脱Siとガス発生は実操業において問題となる。脱
Siについては、Na2C03はSiとの親和力が強い
ので、溶銑中Si%が高い場合にはこれが避けられず、
Siとの反応によってNa2C03の消費量が増加して
脱P効果が低下する。このため、効果的な脱P処理には
何らかのSi対策が必要とされる。本発明者らの実験に
よると、溶銑中のSi%を0.30%以下に低下すれば
、脱P率の高い処理ができることを確認している。一方
、ガス発生については、種々の調査の結果、ダスト分と
ガス分に区別され、ダスト分はNa2CQの気化反応に
より生成する高純度のNa2C03であり、ガス分は9
0〜95%のCOであることを確認した。
したがって、このダストについては乾式集塵機により回
収し再利用すればNa2C03原単位の低下ができ、ま
た集塵後の排ガスはこれを熱源として再利用可能である
。本発明は「 この事実にもとずき、熔銃の脱Pと脱S
を一連の連続処理によって効果的に行なえるようにした
ものである。
図示の装置に従って具体的に説明しよう。第1〜2図に
示すように、反応装置は耐火レンガで内張りした水平な
容器1からなり、この容器内をもぐり堰構造2,2′に
よって溶鉄の流れの順に3個の小槽A,B,Cに分割し
、小槽BおよびCには蓋体3を取付けることによって閉
塞構造の反応槽に構成してある。そして、閉塞構造の小
槽Bの蓋部には送酸ランス4およびスケール供給口5が
設けられ、閉塞構造の小槽Cの蓋体にはNa2C03供
給口6が設けられている。また各小槽A,B,Cのスラ
グ浴面に相当する位置に各々スラグ排出口7,8,9を
設け、小槽BとCの底面には不活性ガス吹込用のポーラ
スプラグ10および11を取付けてある。この容器1内
に溶銑は溶銑注入ロー2から連続注入され、もぐり堰構
造の各達通孔13および14を経て出鉄ロー5に導かれ
るのであるが、この間、小槽Aはスラグーメタル分離槽
の機能を果たし、小槽Bは脱Si槽、小槽Cは脱P脱S
槽の機能を果たすようになっている。運適孔13,運通
孔14および出鉄ロー5は順次その高さが若干低くなる
ように設けられ、蓮通孔13と14は第2図で明らかな
ように、スラグ排出口8および9よりも若干遠ざかる位
置に偏位して設けられている。このように、反応装置は
溶鉄が実質上連続して流れる一連の流れ過程において外
気と遮断した2つの独立した帯城(4・檀BとC)を形
成するのであるが、そる実施にさしては、小槽B内の溶
鉄に対してスケール供給口5からスケールを連続的に投
入するか送酸ランス4から純酸素を送酸することによっ
てSj含有量が0.05〜0.30%の港銑に溶製し、
引続く小槽C内の熔銑に対してNa2C03投入口6か
ら熔鉄トン当り10〜60k9のNa2C03を連続投
入することによって脱Pと脱Sの反応を進行させる。
そのさし、、小槽BおよびCのポーラスプラグ10およ
び11からN2ガスを吹込んで鷹梓を行なうとともに、
各小槽A,B,Cにおいて各々滞積または生成するスラ
グ分はスラグ排出口7,8,9から各々出律し、小槽B
において発生するガスは排ガスロー6から集塵機(図示
しない)に導かれ、他方小槽Cにおいて発生するガスは
排ガスロー7からダストガス回収装置(図示しない)に
導かれ、Na2C03とCOの回収が行なわれ、再生N
a2C03は小槽に再投入される。小槽Bにおける脱S
i操業のさし、、Si%を0.05%以下にまで減少さ
せると、C,Mnの低下が大きくなり、本発明法の特徴
の1つが失なわれることになる。
また、この小槽BにおいてSjを0.30%以下に減少
させないで、これ以上のSi%のまま小槽Cに流入する
と、小槽Cにおいて、脱Pよりも脱Siが優先し、Na
2C03が脱Sjのために消費されるので、脱P率が急
激に低下する。この小槽Bにおける脱Si反応を行なわ
せるために、通常の高炉熔銃を使用する場合、スケール
投入量は溶鉄トン当り5〜20k9、または送酸を行な
う場合には溶銑トン当り3〜卵での送酸量が適当である
。この脱Si溶鉄に対する4・糟Cでの脱P脱S操業は
Na2C03の投入量を溶銑トン当り10〜60k9の
範囲で行なうのが肝要である。10k9未満であると脱
P効果は急激に低下する。
また60k9を超える量で添加しても脱P効果はほとん
ど変わず、Na2C03の気化に伴う発煙が激しくなる
ばかりで、作業性を著しく悪くすることになる。なお、
このNa2C03の投入にあっては、予め別個の炉にお
いて溶融したNa2C03を投入するようにしてもよい
。この場合にも固体状のNa2C03の投入の場合と比
べて脱P脱S効果に実質上の差異はあらわれず、溶銑の
温度低下を避けることができる上では有利である。なお
、小槽BおよびCにおける縄拝はポーラスプラグによる
ガス燈梓以外の手段によってもよいし、場合によっては
無蝿拝でも所期の効果を得ることができる。このように
して、本発明によるときは、 Na2C03の循環再利用とCOガス回収を計りながら
、脱P脱S銑が一連の連続処理によって出銑口から連続
的に出銑され、次工程の転炉に廻される。
本発明の適用によって、所望の低域値のP,S含有量の
溶鉄が制御性よく得られるので、転炉製鋼での負荷は大
中に低減する。以下に実施例を述べる。
実施例 第1〜2図に示す構造を有し、その俗の形状が、スラグ
ーメタル分離槽A;30狐中×5の柴さ×150伽長さ
、脱Si槽B;30伽中×25肌深さ×200弧長さ、
脱P脱S槽C;30伽中×20弧深さ×200弧長さ、
である試験反応装置を用い、下記第1表に各々表示の化
学成分値を有する製鋼用溶鉄を350k9/minの速
度で連続的に供給しながら、脱Si槽Bおよび脱P脱S
槽Cにおいて脱Si剤(酸素源)およびNa2C03を
第1表に示した投入量で連続的に投入し、各投入物質の
投入量(投入速度)が異る5種の試験を行なって、各段
階での溶銑成分の変化を調べた。
第1表における比較例は、Na2C03の投入量が本発
明で規定する量よりも少量である場合の例である。
脳 船 第1表の結果から明らかなように、本発明に従う実施例
1〜4においては、CおよびMnの低下をきたすことな
く非常に高い脱P率で脱Pが行なわれ、同時に大中な脱
Sも進行して、低P低S銑が得られる。
しかし比較例においては脱Pが不十分である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従う装置の断面図、第2図は第1図の
ローロ線矢視断面図である。 1・・・・・・反応容器、2,2′…・・・もぐり堰、
3・・・蓋体、4・・・・・・送酸ランス、5・・・・
・・スケール供給口、6……Na2CQ供給口、7,8
,9……スラグ排出口、10,11……ポーラスプラグ
、12・・・・・・溶鉄注入口、13,14・・・・・
・連通孔、15・・・・・・出銑口、16・・・・・・
集塵機に通ずる排ガス口、17・・・・・・ダスト回収
装置に通ずる排ガス口、A・・・・・・スラグーメタル
分離槽、B・・・・・・脱Si槽、C・・・・・・脱P
脱S槽。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶銑が実質上連続して流れる一連の流れ過程におい
    て外気と遮断した少なくとも2つの独立した帯域を形成
    し、第1の帯域内の溶銑に対して酸素源を導入すること
    によつてSi含有量が0.05〜0.30%の溶銑に溶
    製し、引続く第2の帯域内の該溶銑に対して溶銑トン当
    り10〜60kgのNa_2CO_3を投入することに
    よつて脱燐と脱硫の反応を進行させることを特徴とする
    溶銑の連続処理法。 2 酸素源は酸化鉄および/または気体酸素である特許
    請求の範囲第1項記載の処理法。 3 第1の帯域および第2の帯域において排滓処理を伴
    う特許請求の範囲第1項または第2項記載の処理法。 4 1つの槽内をもぐり堰によつて少なくとも3つの小
    槽に分割し、その内少なくとも2つの小槽に蓋を取付け
    た閉塞構造の小槽に形成し、各閉塞構造の小槽に気体、
    固体または液体状の物質を導入するための物質供給口を
    設置するとともに排滓口を設け、かつこの各閉塞構造の
    小槽に撹拌手段を取付けてなる溶銑の脱燐脱硫用連続処
    理装置。 5 撹拌手段は小槽底部に設けられた不活性ガス吹込用
    ポーラスプラグである特許請求の範囲第4項記載の処理
    装置。
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