(57)【要約】【課題】低コストかつ短時間で残留Ｓ濃度５０ｐｐｍ以下の脱硫処理能力を達成し得る溶銑の脱硫方法を提供すること。【解決手段】溶銑鍋３内の溶銑１中に浸漬フリーボード４とインジェクションランス５を浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑１を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード４内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達し、かつ、使用するＣａＯ総量の３０質量％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。【選択図】図２
2010059518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達し、かつ、使用するＣａＯ総量の３０質量％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【請求項２】
溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグが０．５ｔ以下になるまで排滓することを特徴とする請求項１に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項３】
前記インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込みながら該インジェクションランスを溶銑鍋内の溶銑中に浸漬し、該浸漬後に於ける不活性ガスとＣａＯ粉体の吹き込みにより形成される溶銑表面の暴露部分に金属Ａｌを投入することを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項４】
前記ＣａＯ粉体は気孔径が３μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項５】
前記インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込み開始初期に前記金属Ａｌの投入と共にインジェクションランスからＣａＯ粉体に加えて金属Ｍｇを吹き込むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶銑の脱硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑の脱硫を行う方法に関し、特にＣａＯの反応効率を高めるために金属Ａｌを添加する溶銑の脱硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑される溶銑には鋼の品質に悪影響を及ぼす硫黄（Ｓ）が多く含まれるため、溶銑予備処理の一工程として溶銑の脱硫処理が行われるが、近年においては、高級鋼製造に対する要請が高まり、より安価な低硫化処理方法が望まれている。
【０００３】
従来から溶銑の脱硫処理には安価なＣａＯ（石灰）を主成分とする脱硫剤が広く使用されているが、脱硫反応に寄与するＣａＯの割合は一般に低い。そこで、脱硫反応効率を高めるために、蛍石（ＣａＦ）、ソーダ灰、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウムカーバイト（ＣａＣ２）などの脱硫補助剤、脱硫剤が使用されている。しかしながら、蛍石の使用は処理後スラグへのフッ素（Ｆ）混入課題があり、また、ソーダ灰の使用は処理後スラグへのナトリウム（Ｎａ）混入があることから、スラグのリサイクルを考えた場合には、いずれも環境保全の観点から好ましくない。また、Ｍｇ、ＣａＣ２の多量の使用は、生産コスト上望ましくない。このように、蛍石やソーダ灰等を使用せず、かつ安価な溶銑の脱硫処理技術が望まれている。
【０００４】
蛍石やソーダ灰、Ｍｇ、ＣａＣ２を使用しない溶銑の脱硫方法としては、Ａｌを添加する脱硫方法が古くから知られている（例えば、特許文献１、２参照）。そのうち特許文献１には、あらかじめＡｌ濃度を溶銑のＳｉに対し０．０１〜０．１倍、および脱硫されるＳに対し０．２〜１．０倍の濃度になる様に溶銑にＡｌを添加した後に、脱硫剤であるＣａＯをキャリアガスとともに溶銑中に吹き込む溶銑の脱硫方法が開示されている。
しかしながら、Ａｌを単独で添加するとスプラッシュが発生して操業上多くの困難を伴う。また、Ａｌの事前添加の終了を待ってＣａＯの吹込みを行うので脱硫処理時間が延びることから、溶銑温度が低下して後工程において昇熱処理が必要となり生産コストも上昇する。
【０００５】
この問題を改善する方法として特許文献２には、溶銑のＳ含有量に応じて定められるＣａＯ吹込量の１５質量％（以下単に％と称す）相当量を吹き込むまでに、溶銑中のＳｉ，Ｓ量に応じて定められる量のＡｌをＣａＯと同時にキャリアガスにより溶銑中に吹き込む溶銑の脱硫方法が提案されている。
しかしながら、この文献の方法は浸漬フリーボード等を使用することなく、大気中で処理している事から、大気中の酸素と添加したＡｌが反応して、ＣａＯと反応することにより消費されるＡｌ量が少なくなり、残留Ｓ濃度５０ｐｐｍ以下の水準まで脱硫することは事実上困難である（特許文献２の第３図参照）。
【特許文献１】特開昭５４−０３７０２０号公報
【特許文献２】特開昭５５−１１０７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決すべき課題は、低コストかつ短時間で残留Ｓ濃度５０ｐｐｍ以下への安定的な脱硫処理能力を達成し得る溶銑の脱硫方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決すべく様々な実験的検討および理論的検討を重ねた結果、以下の技術的知見を得た。
【０００８】
（Ａ）本発明の前提として、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、当該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法を基本とする。そして、ＣａＯの反応効率を高めるために所定のタイミングで金属Ａｌを添加する溶銑の脱硫方法を基本とする。
【０００９】
この場合、浸漬フリーボード内の酸素が不活性ガスと置換される前に金属Ａｌを添加すると、添加した金属Ａｌの大半が酸素と反応してＡｌ２Ｏ３に変化するので、ＣａＯの反応効率向上に寄与できず、ＣａＯの反応効率を高めるために添加した金属Ａｌが無駄に消費される。
一方、浸漬フリーボード内の酸素が不活性ガスに置換された後に金属Ａｌを添加すると、前記した酸化による金属Ａｌの損失が低減されるので、生石灰表面から発生する脱硫放出酸素をＡｌが消費し、生石灰表面にＳ吸収能の高い液相であるＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３が形成され滓化されることから、脱硫処理能力が向上する。
【００１０】
例えば、３６０ｔの溶銑に対して、Ａｌ品位９０％の金属Ａｌ：３５ｋｇの投入と、ＣａＯ品位９８％のＣａＯ：１３００ｋｇの吹込（吹込み速度：２００ｋｇ／ｍｉｎ）を行った場合、処理開始からの酸素分圧変化と処理効率とは図１に示す様な関係となる。尚、処理効率はＣａＯ−ｋ値（＝ｌｎ（処理前Ｓ濃度／処理後Ｓ濃度）／単位溶銑量当りの生石灰量）で示す。
この図から、処理効率であるＣａＯ−ｋ値を０．５以上にするには、少なくとも浸漬フリーボード内の酸素分圧ＰＯ２が０．１ＭＰａ以下に達してから金属Ａｌを溶銑中に添加する必要がある。望ましくは、ＣａＯ−ｋ値は約０．５５で飽和状態となるので、これにするには浸漬フリーボード内の酸素分圧ＰＯ２が０．０１ＭＰａ以下に達してから金属Ａｌを溶銑中に投入することが望ましい。
【００１１】
図１においてＣａＯ粉体を溶銑中に吹込み始め（処理開始）てからおよそ３０％の吹き込み割合に達した以降に金属Ａｌを添加する場合にはＣａＯ−ｋ値が緩やかな勾配をもって低下する。換言すると、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込んだ後になって金属Ａｌを添加したとしても、溶銑中に吹き込んだＣａＯはすでに溶銑の中を浮上して溶銑表面に積み重なった状態となっているため、溶銑内部においては前記した３ＣａＯ＋３Ｓ＋２Ａｌ→３ＣａＳ＋Ａｌ２Ｏ３の反応が進行せず、これにより処理効率を示すＣａＯ−ｋ値が低下する。
【００１２】
したがって、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込むまでの間に金属Ａｌを溶銑に投入する必要がある。また、この金属Ａｌの添加によってＣａＯ粉体表面にはＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３が形成されて低融点化するので、ＣａＯと溶銑の濡れ性が向上してパーマネント反応の反応効率が向上する。したがって、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込むまでの間に金属Ａｌを添加して、ＣａＯ滓化（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３形成）後のパーマネント反応による反応時間を確保しておく技術的意味合いもある。
【００１３】
（Ｂ）浮上後のＣａＯ粉体の脱硫反応性を高く維持して上記パーマネント反応効率を高める観点からは、上記処理を行う前に溶銑鍋内の溶銑上にある高炉スラグを除滓することが望ましい。より具体的には、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグを排滓することが望ましい。つまり、添加する金属Ａｌが高炉スラグにより酸化されることによる金属Ａｌの損失を低減でき、これによりＣａＯの反応効率を高めることができる。
【００１４】
（Ｃ）金属Ａｌの投入位置に関しては不活性ガスの吹き込みによる溶銑の撹拌で、その近傍の高炉スラグが排除され、溶銑表面が暴露状態となっている部分が発生することから、その部分に投入することが望ましい。これによって、スラグとの酸化反応による金属Ａｌの損失を低減でき、ＣａＯの反応効率も高めることができる。
【００１５】
（Ｄ）また、ＣａＯ粉体の反応効率を高める観点からは、例えば、塩焼石灰に代表される気孔径３μｍ以上のＣａＯ粉体を吹き込むことが望ましい。ＣａＯ粉体表面の気孔内に溶銑が侵入することでＣａＯ粉体と溶銑との接触面積が大幅に拡大して、ＣａＯの反応効率を高めることができる。
【００１６】
（Ｅ）脱硫処理速度を上げる観点からは、脱硫処理初期にＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用することが望ましい。即ち、溶銑中にＣａＯの吹き込みが開始された段階から溶銑Ｓ濃度が１００ｐｐｍ以上の脱硫初期において、金属Ａｌの投入と共に、インジェクションランスからＣａＯ粉体に加えて金属Ｍｇを吹き込むことが望ましい。金属Ｍｇの脱硫処理能力は、１００ｐｐｍ以上の高Ｓ濃度域において、金属Ａｌ投入後のＣａＯ粉体よりも脱Ｓ効率が脱硫材原単位で比較すると４倍以上高いので、金属Ｍｇを併用することで処理速度を上げることができる。特に、溶銑に含まれるＳ濃度が高く処理時間が長時間になると想定される様な場合には有効である。
【００１７】
上記の知見に基づき、本発明者は、低コストかつ短時間で残留Ｓ濃度５０ｐｐｍ以下の脱硫処理能力を達成し得る溶銑の脱硫方法に想到した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１８】
（１）溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達し、かつ、使用するＣａＯ総量の３０質量％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【００１９】
（２）溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグが０．５ｔ以下になるまで排滓することを特徴とする前記（１）に記載の溶銑の脱硫方法。
（３）前記インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込みながら該インジェクションランスを溶銑鍋内の溶銑中に浸漬し、該浸漬後に於ける不活性ガスとＣａＯ粉体の吹き込みにより形成される溶銑表面の暴露部分に金属Ａｌを投入することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の溶銑の脱硫方法。
【００２０】
（４）前記ＣａＯ粉体は気孔径が３μｍ以上であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の溶銑の脱硫方法。
（５）前記インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込み開始初期に前記金属Ａｌの投入と共にインジェクションランスからＣａＯ粉体に加えて金属Ｍｇを吹き込むことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の溶銑の脱硫方法。
【発明の効果】
【００２１】
（イ）本発明に係るすべての脱硫方法は、浸漬フリーボード内の酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達した後から、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑中に投入するので、金属Ａｌの酸化反応等による損失を低減でき、また、ＣａＯ滓化（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３形成）後のパーマネント反応による反応時間を確保することができる。したがって、添加する金属Ａｌを有効に利用でき、これによりＣａＯの反応効率を高めることができる。
【００２２】
（ロ）溶銑鍋内の高炉スラグをあらかじめ排滓する本発明に係る脱硫方法によれば、高炉スラグとの酸化反応による金属Ａｌの損失を低減でき、ＣａＯの反応効率を高めることができる。換言すると、ＣａＯ粉体の脱硫反応性を高位に維持することができ、処理効率を高めることができる。
【００２３】
（ハ）更に、高炉スラグが溶銑表面を覆っていない暴露状態となった部分から直接溶銑内に金属Ａｌを投入することにより、該金属Ａｌと高炉スラグとの酸化反応による金属Ａｌの損失を低減できる。
【００２４】
（ニ）気孔径３μｍ以上のＣａＯ粉体を吹き込む本発明に係る脱硫方法によれば、ＣａＯ粉体と溶銑との接触面積が大幅に拡大して、ＣａＯ粉体の反応効率を高めることができる。
【００２５】
（ホ）ＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用する本発明に係る脱硫方法によれば、脱硫処理時間を大幅に短縮できる。このため、溶銑に含まれるＳ濃度が高く処理時間が長くなると想定される様な場合に特に有効である。
【００２６】
（ヘ）以上のように、浸漬フリーボード内の酸素分圧と吹き込んだＣａＯ量との関係において金属Ａｌの添加タイミングを最適化した本発明に係る脱硫方法によれば、ＣａＯの反応効率が向上して、低コストかつ短時間で残留Ｓ濃度５０ｐｐｍ以下の脱硫処理能力を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図２は本発明に係る脱硫方法を示す模式図であり、これを参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
先ず、溶銑鍋３内の高炉スラグ２が０．５ｔ（厚さ１０ｍｍ）以下になる迄、該溶銑鍋３内の溶銑１上面に浮上している高炉スラグ２を除去した後、溶銑鍋３を浸漬フリーボード４の下方に移送する。
そして、図２（ａ）に示す位置から浸漬フリーボード４と共に耐火物で形成したインジェクションランス５を下降させ、該浸漬フリーボード４の下部を溶銑鍋３内の溶銑１内に浸漬させて、その降下を停止する（図２（ｂ））。
【００２８】
前記の様に浸漬フリーボード４の下部が溶銑１に浸漬するとインジェクションランス５に不活性ガスとＣａＯ粉体の供給を開始する。そして、該インジェクションランス５は、更に、降下させて、図２（ｃ）に示すように該インジェクションランス５の下部を前記溶銑１の中へ浸漬した状態で、その降下を停止させる。この様に、該インジェクションランス５から不活性ガスと共にＣａＯ粉体を吹き込みながら、該インジェクションランス５を溶銑中に浸漬させることが、インジェクションランス５の先端詰まりを防止出来るので望ましい。
【００２９】
尚、この際における不活性ガスとＣａＯ粉体の吹き込み量については、溶銑１に含まれるＳ濃度、処理溶銑量、脱硫量等の条件に応じて異なるが、例えば、不活性ガスの吹き込み速度として１１Ｎｍ３／ｍｉｎ、ＣａＯ粉体の吹き込み速度として２００ｋｇ／ｍｉｎを用いることができる。また、前記不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスを用いるのが望ましい。
【００３０】
この状態でインジェクションランス５から不活性ガスとＣａＯ粉体の吹き込みを継続することにより、浸漬フリーボード４内の空気を排気管４ａから順次排出する。そして、該浸漬フリーボード４内の酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に成った状態で、かつ、前記ＣａＯ粉体の吹き込み量が吹き込み予定の総量の３０％に達しない間に、図２（ｄ）に示す様に、金属Ａｌを投入口４ｂから投入する。
前記浸漬フリーボード４内の酸素分圧は、実機において予め、不活性ガスの吹き込み量と該浸漬フリーボード４内の酸素分圧の関係を求めておき、この関係を基にして決定しても良く、また、排気管４ａに排ガス中酸素濃度計を設けて排気ガス中の酸素分圧を計測しても良く、さらには、下記式によって算定しても良い。
ＰＯ２／ＰＯ２（０）  ＝  ｅｘｐ（−ＶＮ２／Ｖ０×Ｔ１）
ＰＯ２  ＝    ０．２×ｅｘｐ（−ＶＮ２／Ｖ０×Ｔ１）      
ＰＯ２（０）  ＝  ０．２（初期酸素分圧）
但し、
ＶＮ２（吹き込み不活性ガス体積）＝  吹き込み不活性ガス速度Ｎｍ３／ｍｉｎ×
（溶銑温度℃＋２７３）／２７３  ×  処理時間
Ｖ０（補正体積）＝  浸漬フリーボード全体積  ×（１／４）  
【００３１】
尚、浸漬フリーボード内の酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達しない状態で金属Ａｌを添加すると、金属Ａｌは軽量であるので溶銑内部にはなかなか沈み込まず、このため添加した金属Ａｌの大半が大気中の酸素と反応して単独でＡｌ２Ｏ３に変化する。したがって、ＣａＯの反応効率を高めるために添加した金属Ａｌが無駄に消費され、ＣａＯの反応効率向上に寄与できないことになる。
【００３２】
しかし、浸漬フリーボード内の酸素が不活性ガスに置換され、酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達した後に金属Ａｌを添加すると、前記した酸化による金属Ａｌの損失が殆どなくなるので、溶銑中では、３ＣａＯ＋３Ｓ＋２Ａｌ→３ＣａＳ＋Ａｌ２Ｏ３の反応式に従い、脱硫処理能力ＣａＯ−ｋ値が向上する。より望ましくは、ＣａＯ−ｋ値は約０．５５で飽和するので、この範囲に対応する浸漬フリーボード内の酸素分圧が０．０１ＭＰａ以下に達してから、図２（ｄ）に示すように、金属Ａｌを投入口４ｂから暴露している溶銑１上に投入を開始する。
【００３３】
そして、金属Ａｌの添加を終了するタイミングは、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込むまでとする。この理由は、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込んだ後になって金属Ａｌを添加したとしても、溶銑中に吹き込んだＣａＯは既に溶銑の中を浮上して溶銑表面に積み重なった状態となっているため、ここに金属Ａｌを添加したとしても、溶銑表面に積み重なったＣａＯは活性化しないからである。
しかし、使用するＣａＯ総量の３０％を吹き込む迄であると、溶銑表面に積み重なった状態のＣａＯ粉体が少なく、添加して溶融した金属Ａｌの殆どがＣａＯ粉体と接触して、ＣａＯの滓化（ＣａＯ粉体表面にＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３が形成された状態）に消費されるため生石灰の利用効率が高まる。
【００３４】
図２（ｅ）に示すように、金属Ａｌの添加及び金属Ｍｇの吹込みを、ＣａＯ粉体がＣａＯ総量の３０％を吹き込まれる迄に行い、かつ、所定量に達した段階で停止し、ＣａＯ粉体のみを吹き込む。
このＣａＯ粉体吹き込み期間においても、前記溶融した金属Ａｌは脱硫反応に寄与している状態を残りの処理時間のあいだ維持することができる。勿論、ＣａＯ総量の３０％を吹き込んだ後に滓化したＣａＯについても、浮上してもなお脱硫反応に寄与することができるが、残された処理時間が短いために、その分だけ脱硫反応に寄与する時間が短くなる。          
【００３５】
本発明においては、ＣａＯの反応効率を最大限に高めるために前記の最適化したタイミングで金属Ａｌを溶銑中に投入するが、該金属Ａｌは溶銑鍋内の高炉スラグとも反応してＡｌ２Ｏ３に変化する。
したがって、ＣａＯ粉体の脱硫反応性を高位に維持して処理効率を高める観点からは、前記した様に、溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬する前に、溶銑鍋内の高炉スラグを排滓することが望ましい。これにより高炉スラグとの酸化反応による金属Ａｌの損失を低減でき、ＣａＯの反応効率を高めることができる。
なお、高炉スラグの残滓量としては少ないほど好ましく、０．５ｔ以下にすることが望ましいが、前記溶銑鍋の直径にもよるが、排滓量が多くなれば成る程、排滓作業時間が長くなり過ぎて生産性を低下する恐れがあるので、０．１ｔ以上とすることが好ましい。
【００３６】
また、ＣａＯ粉体の反応効率を高める観点からは、例えば、塩焼石灰に代表される気孔径３μｍ以上（好ましくは５μｍ以上）、直径３０μｍ以下のＣａＯ粉体を吹き込むことが望ましい。ＣａＯ粉体表面の気孔内に溶銑が侵入することでＣａＯ粉体と溶銑との接触面積が大幅に拡大して、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３化する面積が拡大してＡｌ添加効果をより顕著に発揮することができる。
なお、ＣａＯ粉体の粒径としては特に限定されるものではなく、例えば、粒径０．２ｍｍ以下の粉体を使用することができる。粒径０．２ｍｍ以下で前記した金属Ａｌによる作用を顕著に発揮できる。
【００３７】
以上説明した本発明に係る脱硫方法は、フラックスとしてＣａＯ粉体と金属Ａｌを使用するものであるが、処理時間を短縮する観点からは、ＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用することが望ましい。より具体的には、金属Ａｌの投入時に、不活性ガスとＣａＯ粉体に加えて金属Ｍｇをインジェクションランスから吹き込むことが望ましい。金属Ｍｇの脱硫処理能力はＣａＯ粉体よりも高いので、金属Ｍｇを併用することで脱硫処理時間を大幅に短縮できる。したがって、溶銑に含まれるＳ濃度に応じた量の金属Ｍｇをインジェクションランスから吹き込むことで処理時間を調整することもできる。これは、溶銑に含まれるＳ濃度が高く処理時間がサイクルタイムを超過するような場合に特に有効である。
【００３８】
また、ＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用することにより、ＣａＯ粉体と金属Ｍｇのみで脱硫処理する場合と比較して金属Ｍｇの使用量を大幅に削減することができる。これは、金属ＭｇがＳ濃度が高い場合（０．０１％以上）には非常に高い脱硫効率を示す一方、Ｓ濃度が低く（０．０１％以下）なるにつれてその脱硫効率が低くなっていく特性を有するため、ＣａＯ粉体と金属Ｍｇのみで脱硫処理する場合には大量の金属Ｍｇを使用する必要があるのに対し、ＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用する場合には、脱硫処理開始直後のＳ濃度が高いときには金属Ｍｇがその高い脱硫処理能力を発揮し、処理時間の経過とともにＳ濃度が低くなってきたときには金属Ａｌの添加によって活性化されたＣａＯが安定した脱硫処理能力を発揮するので、金属Ｍｇの使用量を抑えることができるからである。したがって、ＣａＯ粉体、金属Ａｌ、および金属Ｍｇを併用することで、処理時間の短縮のみならず生産コストの削減についても図ることができる。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の実施例を表１を参照して説明するが、本実施例の条件は、本発明の実施可能性および顕著な効果を立証するために採用した条件であり、本発明は、この条件に限定されるものではない。本実施例は、直径５ｍ、高さ６ｍの溶銑鍋、直径３ｍ、高さ８ｍの浸漬フリーボードを使用した。更に、インジェクションランスの浸漬深さを２．２ｍとし、キャリアガスとしてＮ２ガスを用い、その流量は１１Ｎｍ３／ｍｉｎとした。また、浸漬フリーボードの上部より添加する金属Ａｌの平均粒度は３０ｍｍ、ＣａＯ粉体と同時にインジェクションランスから吹き込む金属Ｍｇの粒度は３００μｍアンダーである。またＣａＯ粉体は発明例３と４を除いて平均気孔径１μｍ程度の通常の生石灰を使用した。
【００４０】
比較例１は、金属Ａｌの添加開始時期が早く、即ち、浸漬フリーボード内の酸素分圧が０．１ＭＰａより高いときに添加した例であり、比較例２は、金属Ａｌの添加開始タイミングが遅く、即ち、ＣａＯの総使用量の３０質量％を超えた時期より添加した例であり、比較例３は金属Ａｌの添加が無く、処理初期のみ金属Ｍｇを吹き込んだ例であり、更に、比較例４は金属Ａｌの添加位置が溶銑表面上ではなく高炉滓上である例であり、何れも脱硫率が悪いものであった。
【００４１】
一方、発明例１〜６は、何れも本発明条件を満足するものであり、各比較例に比して良好な脱硫率を得る事が出来た。
発明例１は浸漬フリーボードを浸漬する際に於ける溶銑鍋内の高炉滓の排出が不足して残高炉滓量が多く、発明例２に比較して若干脱硫率が低下した。また、発明例３は平均気孔径が５μｍの塩焼きＣａＯ粉体を使用したので、良好な脱硫率を得ることが出来た。更に、発明例５は脱硫初期に金属Ｍｇを併用したので、良好な脱硫率を得ることが出来ると共に金属Ｍｇを使用しなかった発明例６に比較して脱硫処理時間も短縮できる。
【００４２】
【表１】
2010059518.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】処理開始からの酸素分圧変化と処理効率の関係を示す図である。
【図２】本発明に係る脱硫方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    溶銑                      ２    高炉、脱Ｓスラグ
３    溶銑鍋                    ４    浸漬フリーボード
４ａ  排気管                    ４ｂ  投入口
５    インジェクションランス    ６    金属Ａｌ
【図１】
2010059518.tif 000004
【図２】
2010059518.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月26日(2009.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達した後であって、かつ、使用するＣａＯ総量の３０質量％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（１）溶銑鍋内の溶銑中に浸漬フリーボードとインジェクションランスを浸漬して、該インジェクションランスから不活性ガスとＣａＯ粉体を吹き込んで溶銑を脱硫する溶銑の脱硫方法において、前記浸漬フリーボード内への前記不活性ガス吹き込みにより酸素分圧が０．１ＭＰａ以下に達した後であって、かつ、使用するＣａＯ総量の３０質量％を吹き込むまでの間に、金属Ａｌを溶銑面上に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。