(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑の脱硫方法において、精錬剤として、焼成ドロマイト、あるいは焼成ドロマイトに石灰、ＭｇＯ系耐火物、焼成ブルーサイトのいずれか１種又は２種以上を混合したものを用い、該精錬剤を、Ａｌ濃度を０．００５〜０．１質量％に調整した溶銑中に吹き込むか、又は、前記溶銑の上方から添加して攪拌することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【請求項２】
前記Ａｌ濃度を調整するＡｌの原料として、金属Ａｌ及びＡｌドロスのいずれか１種又は２種を用いることを特徴とする請求項１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、ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を用いて行う溶銑の脱硫において、溶銑中にＡｌを添加し、脱硫能の低下を抑制する脱硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶銑の脱硫処理においては、ＣａＯに金属Ｍｇを混合した精錬剤を用いると、高い脱硫能が得られることが一般的に知られている。これは、ＣａＯによる脱硫に加えて、Ｍｇ蒸気による脱硫が起こるためである。
【０００３】
しかし、金属Ｍｇは、ＣａＯに比べ高価であり、金属Ｍｇを使用すると、脱硫コストが増加する。それ故、高価な金属Ｍｇを含まず、脱硫能の高い精錬剤が求められている。
【０００４】
このような要望に応える手段の一つとして、特許文献１に、Ａｌ、ＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする精錬剤を用いる精錬方法が開示されている。この精錬方法においては、精錬剤を溶鉄中に供給すると、溶鉄中でＭｇ蒸気が生成し、そのＭｇ蒸気により精錬反応が進行する。
【０００５】
また、特許文献２には、金属Ａｌを５〜３０質量％とし、金属Ｍｇ又はＭｇＯ、ＣａＯを混合した粒状及び／又は粉状の脱硫剤を鉄系帯材で被覆した鉄被覆脱硫用ワイヤーを溶銑中に供給して脱硫処理を行う溶銑の脱硫方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開Ｗ０２００２／０２２８９１号パンフレット
【特許文献２】特開２００７−２５４８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１記載の精錬方法においては、ＭｇＯが還元されＭｇ蒸気が生成するように、溶鋼中のＡｌ量を０．０１質量％以上と規定しているが、本発明者らは、Ａｌ濃度が高すぎると、脱硫能が低下することを確認した。特許文献２記載の溶銑の脱硫処理方法においては、溶銑中のＡｌ濃度は規定されていない。
【０００８】
そこで、本発明者らは、溶銑中のＡｌ濃度が、脱硫に大きく影響すると考え、本発明においては、ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を用いて溶銑を脱硫する際、溶銑にＡｌを添加して、Ａｌ濃度を適正範囲に制御し、脱硫能の低下を抑制することを課題とし、該課題を解決する脱硫方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、溶銑中のＡｌ濃度の適正範囲を鋭意調査した。その結果、溶銑中のＡｌ濃度を０．００５〜０．１％に調整すれば、溶銑中におけるカルシューム−アルミネートの生成が抑制されて、脱硫能が低下しないことを見いだした。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下の通りである。
【００１１】
（１）溶銑の脱硫方法において、精錬剤として、焼成ドロマイト、あるいは焼成ドロマイトに石灰、ＭｇＯ系耐火物、焼成ブルーサイトのいずれか１種又は２種以上を混合したものを用い、該精錬剤を、Ａｌ濃度を０．００５〜０．１質量％に調整した溶銑中に吹き込むか、又は、前記溶銑の上方から添加して攪拌することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【００１２】
（２）前記Ａｌ濃度を調整するＡｌの原料として、金属Ａｌ及びＡｌドロスのいずれか１種又は２種を用いることを特徴とする前記（１）に記載の溶銑の脱硫方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、溶銑の脱硫において、高い脱硫能を維持して脱硫を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】Ａｌ濃度を変えた溶銑中に、ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を吹込んで調査した、溶銑中Ａｌ濃度と脱硫率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明者らは、溶銑脱硫において高い脱硫能を持つ金属ＭｇのＭｇ源として、ＭｇＯに着目した。そして、ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を溶銑に吹込んで脱硫を行う際、ＭｇＯを還元して高脱硫能を得ることができる溶銑のＡｌ濃度を調査した。その結果を、図１に示す。
【００１８】
図１に示すように、溶銑のＡｌ濃度が０．００５質量％未満であると、Ａｌの還元効果が充分に得られず、脱硫率が低く、一方、溶銑のＡｌ濃度が０．１質量％を超えると脱硫率が大きく低下する。
【００１９】
これらのことから、ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を用いて溶銑の脱硫を行う場合、溶銑のＡｌ濃度を０．００５〜０．１質量％に調整すれば、高い脱硫能を維持することができることが解る。以下、詳細を説明する。
【００２０】
ＣａＯとＭｇＯを主成分とする精錬剤を溶銑に添加した場合、溶銑のＡｌ濃度が０．０１質量％であると、ＭｇＯ還元が起き、脱硫が促進されることが知られている。本発明者らの試験結果においては、溶銑のＡｌ濃度が０．００５質量％でも、高い脱硫率が得られている。このことは、溶銑のＡｌ濃度が０．００５質量％でも、ＡｌによるＭｇＯの還元が起き、脱硫が促進されたと考えられる。
【００２１】
本発明者らは、溶銑のＡｌ濃度が０．１質量％を超えると脱硫率が低下する原因について調査した。
【００２２】
ＣａＯ／ＭｇＯ＝２の精錬剤を、Ａｌ濃度が０．０５質量％の溶銑に吹き込み、溶銑中に生成した反応物を調査した。その結果、ＣａＳとＭｇＯが隣接して存在することが判明した。また、質量比でＣａＯ／ＭｇＯ＝２の精錬剤を、Ａｌ濃度が０．１５質量％の溶銑に吹き込み、溶銑中に生成した反応物を調査した。その結果、Ｓを殆ど含まないカルシューム−アルミネートとＭｇＯが隣接して存在していることが判明した。
【００２３】
即ち、溶銑のＡｌ濃度が０．１質量％を超えると、精錬剤中のＣａＯと溶銑中のＡｌが反応して、ＭｇＯの活量を低減するカルシューム−アルミネートを生成し、その結果、脱硫率が大きく低下したと考えられる。この点が、本発明の基礎をなす知見である。
【００２４】
本発明者らの調査においては、ＭｇＯ源として、焼成ドロマイト、焼成ブルーサイト、及び、ＭｇＯ耐火物の１種又は２種以上を用い、Ａｌ源として、金属Ａｌ又はＡｌドロスの１種又は２種を用いたが、何れも同等の脱硫率を得ることができた。
【００２５】
焼成ドロマイトは、ドロマイト（ＣａＭｇ（ＣＯ3）2）を焼成して形成したものであり、Ｃａ分を、ＣａＯ換算で、５５〜８０質量％、Ｍｇ分を、ＭｇＯ換算で、２５〜４５質量％含有し、残部が不可避的不純物からなるものである。ドロマイトを焼成する際、焼成しすぎると、ＣａＯ粒及びＭｇＯ粒が粗大化するので、これらの粒が微細な状態で共存し得る温度でドロマイトを焼成することが好ましい。
【００２６】
焼成ブルーサイトは、ブルーサイト（Ｍｇ（ＯＨ）2）を焼成して形成したものであり、Ｍｇ分を、ＭｇＯ換算で、７５〜９５質量％含有し、残部が不可避的不純物からなるものである。ブルーサイトもドロマイトと同様に、焼成の際、焼成しすぎると、ＭｇＯ粒が粗大化するので、ＭｇＯ粒が微細な状態で維持し得る温度で焼成することが好ましい。
【００２７】
ＭｇＯ耐火物は、ＭｇＯ分を、ＭｇＯ換算で、８０質量％以上含有するものである。Ａｌドロスは、Ａｌを、Ａｌ換算で、３０質量％以上含有するものである。ＭｇＯ源及びＡｌ源となる原料の粒度は、反応性を考慮すると、１ｍｍ以下が好ましい。
【００２８】
精錬剤は、溶銑中に吹き込むか、又は、上方から添加して攪拌する。溶銑がトーピードカーに収容されている場合は、精錬剤を、溶銑中に吹き込むのが好ましい。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
トーピードカーの中の溶銑（１００〜３００ton）に所定量の金属Ａｌを添加し、焼成ドロマイト（質量比でＣａＯ／ＭｇＯ＝２）を、溶銑１ton当り８ｋｇ吹き込んで脱硫処理を行った。Ａｌ添加前の溶銑は、Ｃ：４．０〜５．０質量％、Ｓｉ：０．４〜０．６質量％、及び、Ｓ：０．０２５〜０．０３５質量％を含み、溶銑温度は１４００〜１４２０℃であった。
【００３０】
脱硫処理前後に試料を採取し、Ｓ濃度及びＡｌ濃度を測定した。Ｓ濃度は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１５（鉄及び鋼−硫黄定量方法）に従って測定し、Ａｌ濃度は、ｓol.ＡｌをＪＩＳ  Ｇ  １２５８（鉄及び鋼−誘導結合プラズマ発光分光分析法）で測定し、Ａｌ濃度とした。
【００３１】
脱硫処理前後のＳ濃度から、下記式（１）に従って脱硫率（％）を計算した。
【００３２】
脱硫率＝（処理前Ｓ質量％−処理後Ｓ質量％）×１００／（処理前Ｓ質量％）  （１）
表１に、溶銑のＡｌ濃度（質量％）と脱硫率（％）を示す。表１から、溶銑のＡｌ濃度が０．００５〜０．１％の範囲で、高い脱硫率が得られていることが解る。
【００３３】
【表１】
0005482540.tif 000002
【００３４】
（実施例２）
トーピードカーの中の溶銑（１００〜３００ton）に所定量の金属Ａｌを添加し、焼成ドロマイトとＣａＯを混合し、質量比でＣａＯ／ＭｇＯ＝４とした精錬剤を、溶銑１ton当り８ｋｇ吹き込んで脱硫処理を行った。Ａｌ添加前の溶銑は、Ｃ：４．０〜５．０質量％、Ｓｉ：０．４〜０．６質量％、及び、Ｓ：０．０２５〜０．０３５質量％を含み、溶銑温度は１４００〜１４２０℃であった。
【００３５】
脱硫処理前後に試料を採取し、Ｓ濃度、及び、Ａｌ濃度を測定した。Ｓ濃度は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１５（鉄及び鋼−硫黄定量方法）に従って測定し、Ａｌ濃度は、ｓol.ＡｌをＪＩＳ  Ｇ  １２５８（鉄及び鋼−誘導結合プラズマ発光分光分析法）で測定し、Ａｌ濃度とした。
【００３６】
脱硫処理前後のＳ濃度から、前記式（１）に従って脱硫率（％）を計算した。
【００３７】
表２に、溶銑のＡｌ濃度（質量％）と脱硫率（％）を示す。表２から、溶銑のＡｌ濃度が０．００５〜０．１％の範囲で、高い脱硫率が得られていることが解る。
【００３８】
【表２】
0005482540.tif 000003
【００３９】
（実施例３）
トーピードカーの中の溶銑（１００〜３００ton）に所定量の金属Ａｌを添加し、焼成ドロマイトに、焼成ブルーサイトとＭｇＯ耐火物を１：１の日で混合したものを加えて、質量比でＣａＯ／ＭｇＯ＝１とした精錬剤を、溶銑１ton当り８ｋｇ吹き込んで脱硫処理を行った。Ａｌ添加前の溶銑は、Ｃ：４．０〜５．０質量％、Ｓｉ：０．４〜０．６質量％、及び、Ｓ：０．０２５〜０．０３５質量％を含み、溶銑温度は１４００〜１４２０℃であった。
【００４０】
脱硫処理前後に試料を採取しＳ濃度、及び、Ａｌ濃度を測定した。Ｓ濃度は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１５（鉄及び鋼−硫黄定量方法）に従って測定し、Ａｌ濃度は、ｓol.ＡｌをＪＩＳ  Ｇ  １２５８（鉄及び鋼−誘導結合プラズマ発行分光分析法）で測定し、Ａｌ濃度とした。
【００４１】
脱硫処理前後のＳ濃度から、前記式（１）に従って脱硫率（％）を計算した。
【００４２】
表３に、溶銑のＡｌ濃度（質量％）と脱硫率（％）を示す。表３から、溶銑のＡｌ濃度が０．００５〜０．１％の範囲で、高い脱硫率が得られていることが解る。
【００４３】
【表３】
0005482540.tif 000004
【００４４】
（実施例４）
トーピードカーの中の溶銑（１００〜３００ton）に所定量のＡｌドロスを添加し、焼成ドロマイト（質量比でＣａＯ／ＭｇＯ＝２）を、溶銑１ton当り８ｋｇ吹き込んで脱硫処理を行った。Ａｌ添加前の溶銑は、Ｃ：４．０〜５．０質量％、Ｓｉ：０．４〜０．６質量％、及び、Ｓ：０．０２５〜０．０３５質量％を含み、溶銑温度は１４００〜１４２０℃であった。
【００４５】
脱硫処理前後に試料を回収し、Ｓ濃度、及び、Ａｌ濃度を測定した。Ｓ濃度は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１５（鉄及び鋼−硫黄定量方法）に従って測定し、Ａｌ濃度は、ｓol.ＡｌをＪＩＳ  Ｇ  １２５８（鉄及び鋼−誘導結合プラズマ発行分光分析法）で測定し、Ａｌ濃度とした。
【００４６】
脱硫処理前後のＳ濃度から、前記式（１）に従って脱硫率（％）を計算した。
【００４７】
表４に、溶銑のＡｌ濃度（質量％）と脱硫率（％）を示す。表４から、Ａｌ濃度が０．００５〜０．１％の範囲で、高い脱硫率が得られていることが解る。
【００４８】
【表４】
0005482540.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００４９】
前述したように、本発明によれば、溶銑の脱硫において、高い脱硫能を維持して脱硫を促進することができる。よって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。
【図１】
0005482540.tif 000006