(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上底吹き転炉を用いて溶銑脱りん処理を行うに際し、
当該処理に用いる全ＣａＯ質量を装入塩基度が１．３以上１．８以下となる範囲で定め、
そのＣａＯ源として、粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰、および粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤の３種類を、それぞれ次の（Ａ）〜（Ｃ）のように調整して用い、かつ、
脱りん処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上とすることを特徴とする溶銑脱りん処理方法。
（Ａ）粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰
（１）初期装入塩基度で０．３以上１．０以下となる範囲で、上吹きランスから溶銑へ酸素を吹き付けて脱りん処理を開始する前もしくはその開始から上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過する時点までに、転炉の上方から炉内への投入を完了する。
（２）その内、初期装入塩基度で０．３以上となる量は、脱りん処理を開始後１分が経過するまでに、転炉の上方から炉内に投入する。
（Ｂ）粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰
（１）前記した当該処理に用いる全ＣａＯ質量と前記塊状生石灰に含まれるＣａＯ質量との差に基づいて必要な追加ＣａＯ質量の合計を算出し、その追加ＣａＯ質量の合計の８０％以下のＣａＯ質量を、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰を用いて、
上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過した時点以前から、その７０％が経過した時点以降にまで、上吹きランスから酸素とともに溶銑へ継続的に吹き付ける。
（２）但し、上記粉状生石灰の吹付け質量は、処理対象溶銑１トン当たり２ｋｇ以上とする。
（Ｃ）粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤
（１）前記した必要な追加ＣａＯ質量の合計のうち、前記粉状生石灰を用いて吹付けることにした残りのＣａＯ質量を、粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤を用いて、
上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過した時点より後であって、その８０％が経過するまでの間に転炉の上方から炉内へ投入する。
ここで「装入塩基度」とは、（前記した３種類のＣａＯ源に含まれるＣａＯ質量の合計）／（使用する溶銑とスクラップ中に含まれるＳｉ質量の合計×２．１４）である。
また、「初期装入塩基度」とは、（前記した粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰中のＣａＯ質量）／（使用する溶銑とスクラップ中に含まれるＳｉ質量の合計×２．１４）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上底吹き転炉で蛍石を用いずに、少ないＣａＯ原単位で効率よく低りん銑を溶製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鋼材に対する要求が高度化し、低りん鋼に対する需要が増加している。現在、溶銑の脱りん処理は、熱力学的に有利な溶銑段階の低温条件において処理する方法によって、広く一般に行われている。溶銑脱りん装置としては上底吹き転炉が適している。それは、脱りんに必要な酸化剤として、固体酸化剤に比べて熱ロスの少ない気体酸素を、上吹きランスから高速で溶銑に吹き付けることが可能なためである。
【０００３】
溶銑脱りんは、溶銑段階の低温条件において行われるため、脱りん剤として使用されるＣａＯの滓化を促進させることが重要である。ＣａＯの滓化には蛍石（ＣａＦ２）の使用が効果的であるが、蛍石を使用した場合にはＣａＯの滓化により発生したスラグがフッ素（Ｆ）を含有するため、スラグの再利用先が大幅に制限されるなどの弊害が大きい。そのため、蛍石を用いないＣａＯ滓化促進方法が開発されてきた。
【０００４】
その方法として、例えば、脱りん処理後のスラグの実塩基度（ＣａＯ質量濃度／ＳｉＯ２質量濃度）が１．８以上２．６以下となるようにし、精錬剤の少なくとも一部をカルシウムフェライトとすることと併せて、粒径が３ｍｍ以下の生石灰を上吹きランスより酸素と共に溶銑へ吹き付ける方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、溶銑脱りん中には、固体酸化剤や気体酸素によって脱炭反応も進行する。その際に発生するＣＯガスによってスラグが膨張（以下、フォーミングと称する。）し、炉口からスラグが横溢（以下、スロッピングと称する。）してしまう場合がある。スロッピングが発生すると、脱りん剤が十分に反応する前に炉外へ噴出してしまうため脱りん剤の利用効率が低下してしまうことや、炉外へ噴出したスラグの回収作業等のため生産効率が著しく低下してしまう、等の問題が生じる。
【０００６】
その対策としてフォーミングスラグ中へコークス粉を吹き込んで、フォーミングを沈静させる方法が開発されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１５３６号公報
【特許文献２】特開平４−３２９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１により開示された方法では、処理後スラグの実塩基度が１．８未満であると脱りん処理に有効なＣａＯの存在量が少ないので脱りん処理の能力が低く、処理後溶銑のＰ濃度が目標値（０．０２５質量％以下）を達成できない場合が生じる（特許文献１の段落００１９〜００２０参照）。
【０００９】
しかしながら、処理後スラグの塩基度を１．８以上に高めようとすると、ＣａＯ原単位が増加し、しかもその増加分をカルシウムフェライトで補う場合は、処理コストが顕著に増加してしまう。それは、生石灰に比べてカルシウムフェライトの単価が非常に高いからである。
【００１０】
そこで、特許文献１により開示された方法では、装入塩基度が１．５程度の場合は粒径が５ｍｍ以下の生石灰を添加することにより対応し、装入塩基度がそれ以上に高い場合は融点の低いカルシウムフェライトで補うこととしている。その方法において、装入塩基度とは、（使用する生石灰に含まれているＣａＯの質量）／（使用する溶銑とスクラップに含有されているＳｉ質量×２．１４＋使用する副原料に含まれるＳｉＯ２の質量）をいう。
【００１１】
ところが、装入塩基度が１．５〜１．８の場合にはスラグが非常にフォーミングし易いため、添加したカルシウムフェライトがスロッピングと共に炉外へ噴出してしまう頻度が高い。すると、スラグの実塩基度（スラグを分析して得られたＣａＯの質量％／ＳｉＯ２の質量％）が十分に上がらないため脱りん率が低下してしまう。
【００１２】
また、粒径が５ｍｍ以下の生石灰を上底吹き転炉の上方から単に炉内へ投入すると、それに含まれている粒径が１ｍｍ以下の生石灰については飛散ロス量が増えてしまうという問題があり、それに対処するために、特許文献１では、粒径が３ｍｍ以下の生石灰を上吹きランスより酸素と共に溶銑へ吹き付けることとしている。しかし、粒径が３ｍｍ以下の生石灰とカルシウムフェライトとの使い分け方については、明確に記載されていない。
【００１３】
特許文献２により開示された方法では、コークス粉をスラグへ吹き込むための装置が必要であり、また、当然ながらコークス粉のコストがかかる。更には、コークス粉は非常に硬いため輸送用の配管の損耗が著しいという問題もある。
【００１４】
本発明は、以下に列記の内容を実現することを目的とする。
（１）処理後溶銑中Ｐ濃度を０．０２０質量％以下とすること。
（２）できるだけ少ないＣａＯ原単位で溶銑脱りんすること（処理後スラグ塩基度を１．８以下とすること）。
【００１５】
（３）カルシウムフェライト原単位をできるだけ低減すること。
（４）スロッピングを抑制すること。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、下記の通りである。
上底吹き転炉を用いて溶銑脱りん処理を行うに際し、
当該処理に用いる全ＣａＯ質量を装入塩基度が１．３以上１．８以下となる範囲で定め、
そのＣａＯ源として、粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰、および粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤の３種類を、それぞれ次の（Ａ）〜（Ｃ）のように調整して用い、かつ、
脱りん処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上とすることを特徴とする溶銑脱りん処理方法。
【００１７】
（Ａ）粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰
（１）初期装入塩基度で０．３以上１．０以下となる範囲で、上吹きランスから溶銑へ酸素を吹き付けて脱りん処理を開始する前もしくはその開始から上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過する時点までに、転炉の上方から炉内への投入を完了する。
【００１８】
（２）その内、初期装入塩基度で０．３以上となる量は、脱りん処理を開始後１分が経過するまでに、転炉の上方から炉内に投入する。
（Ｂ）粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰
（１）前記した当該処理に用いる全ＣａＯ質量と前記塊状生石灰に含まれるＣａＯ質量との差に基づいて必要な追加ＣａＯ質量の合計を算出し、その追加ＣａＯ質量の合計の８０％以下のＣａＯ質量を、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰を用いて、
上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過した時点以前から、その７０％が経過した時点以降にまで、上吹きランスから酸素とともに溶銑へ継続的に吹き付ける。
【００１９】
（２）但し、上記粉状生石灰の吹付け質量は、処理対象溶銑１トン当たり２ｋｇ以上とする。
（Ｃ）粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤
（１）前記した必要な追加ＣａＯ質量の合計のうち、前記粉状生石灰を用いて吹付けることにした残りのＣａＯ質量を、粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤を用いて、
上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過した時点より後であって、その８０％が経過するまでの間に転炉の上方から炉内へ投入する。
【００２０】
ここで「装入塩基度」とは、（前記した３種類のＣａＯ源に含まれるＣａＯ質量の合計）／（使用する溶銑とスクラップ中に含まれるＳｉ質量の合計×２．１４）である。
また、「初期装入塩基度」とは、（前記した粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰中のＣａＯ質量）／（使用する溶銑とスクラップ中に含まれるＳｉ質量の合計×２．１４）である。
【００２１】
本発明において「カルシウムフェライト」とは、ＣａＯとＦｅ２Ｏ３との化合物であって、ＣａＯとＦｅ２Ｏ３との割合は質量比で４：６〜２：８のものをいい、この「カルシウムフェライトを９０質量％以上含む精錬剤」とは、前記カルシウムフェライトを９０質量％以上含んでいるプリメルト精錬剤である。不純物として、前記カルシウムフェライト以外の形態で含まれるＣａＯやＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯなどを含んでいる。本発明において「２．１４」とは、（ＳｉＯ２の分子量）／（Ｓｉの原子量）の値である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、蛍石を用いずに、ＣａＯ源として塊状生石灰、粉状生石灰、カルシウムフェライトを含む精錬剤の３種類を適切に組み合わせることによって、装入塩基度で１．３〜１．８という少ないＣａＯ原単位で、高価なカルシウムフェライトを含む精錬剤の使用量を低減すると共に吹錬中のスロッピングを抑制し、効率よく脱りん処理後の溶銑中Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を説明する。
本発明では、高炉から出銑された溶銑に対して、上底吹き転炉を用いて溶銑脱りん処理を行う。高炉から出銑された溶銑の成分は、質量％で、Ｃ：４．４〜４．７％、Ｓｉ：０．２〜０．５％、Ｍｎ：０．２〜０．４％、Ｐ：０．１００〜０．１３０％程度で、転炉への装入前温度は１３２０〜１４００℃程度である。この溶銑を脱りん処理して、処理後の成分を、質量％で、Ｃ：３．８〜４．０％、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．２％以下、Ｐ：０．０２０％以下にし、処理後の温度を１２８０〜１３５０℃にする。
【００２４】
上吹きランスから酸素ガスを対象溶銑１トン当たり０．８〜１．８Ｎｍ３／ｍｉｎで、６〜１０分間吹き付け、所定量の粉状生石灰をその酸素ガスと共に溶銑表面へ吹き付ける。酸素ガスの吹付け中には、転炉の炉底に設置した底吹きノズルから撹拌ガスを対象溶銑１トン当たり０．１５〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎで、溶銑中へ吹き込む。
【００２５】
脱りん処理に用いるＣａＯ源としては、粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰、および粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤の３種類を用いる。それらの使い分けは、装入塩基度が１．３以上１．８以下となる範囲で当該脱りん処理に用いるＣａＯの全質量を定め、その条件下で、それぞれ次の（Ａ）〜（Ｃ）のように調整して、所定の時期に炉内へ供給する。
【００２６】
（Ａ）粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰（以下、単に「塊状生石灰」という。）
先ず、少なくとも初期装入塩基度で０．３以上となる量を、上吹きランスから溶銑へ酸素を吹き付けて脱りん処理を開始する前もしくはその開始後１分が経過するまでに、転炉の上方から炉内に投入する。このとき、初期装入塩基度で１．０以下となる範囲で、塊状生石灰を投入してしまっても良い。
【００２７】
この塊状生石灰の投入は、脱りん処理の開始から上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過する時点までに、炉内への投入を完了する。
なお、本発明で用いる３種類のＣａＯ源の内、この塊状生石灰が最も安価である。本発明の目的は、前記したように「できるだけ少ないＣａＯ原単位で溶銑脱りんすることと共に、カルシウムフェライト原単位をできるだけ低減すること」であるから、この塊状生石灰の使用比率を高めるべく、塊状生石灰による初期装入塩基度の設定は、炉内へ投入してその溶融滓化が十分に速い限り、なるべく高くすることが好ましい。
【００２８】
（Ｂ）粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰（以下、単に「粉状生石灰」という。）
装入塩基度が１．３以上１．８以下となる範囲で、前記した当該処理に用いる全ＣａＯ質量と前記した塊状生石灰に含まれるＣａＯ質量との差に基づいて必要な追加ＣａＯ質量の合計を算出し、その追加ＣａＯ質量の合計の８０％以下のＣａＯ質量を、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰を用いて、上吹きランスから酸素とともに溶銑へ吹き付ける。但し、その合計質量の８０％以下のＣａＯ質量が処理対象溶銑１トン当たり２ｋｇ未満になった場合には、この粉状生石灰の吹付け質量を処理対象溶銑１トン当たり２ｋｇとする。
【００２９】
この吹付けは、酸素ガスを粉状生石灰のキャリアーガスとしてもよいし、窒素ガスや炭酸ガス等をキャリアーガスとしてもよいが、溶銑表面では酸素ガスが溶銑と反応して形成している高温の火点範囲内へ粉状生石灰が供給するようにする。
【００３０】
この吹付けは、少なくとも上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過した時点からその７０％が経過する時点までは継続的に行う必要があるが、上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過する前からとか、その７０％が経過した後にも吹き付けていてもよい。
【００３１】
なお、本発明で用いる３種類のＣａＯ源の内、この粉状生石灰が塊状生石灰に次いで安価である。本発明の目的は、前記したように「できるだけ少ないＣａＯ原単位で溶銑脱りんすることと共に、カルシウムフェライト原単位をできるだけ低減すること」であるから、塊状生石灰の使用比率を高めた上で、前記した必要なＣａＯの合計質量の内での粉状生石灰の使用比率をなるべく高めることが好ましい。
【００３２】
この観点から、この粉状生石灰の吹付け質量を、前記した必要な追加ＣａＯ質量の合計のうち７０％以上８０％以下とすることが好ましい。
（Ｃ）粒径１〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤（以下、単に「塊状精錬剤」という。）
前記した必要な追加ＣａＯ質量の合計のうち、前記粉状生石灰を用いて吹付けることにした残りの質量を、塊状精錬剤を用いて転炉の上方から炉内へ投入する。
【００３３】
この投入は、上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過した時点より後であって、その８０％が経過するまでの間に行う必要がある。
本発明では、上記したように、装入塩基度１．３〜１．８と低くして脱りん処理後のＰ濃度が０．０２０質量％以下の溶銑を、６〜１０分間という短時間の処理で溶製する。その脱りん反応に係る基礎的な条件としては、処理後の溶銑温度を低くしてスラグと溶銑間のＰ分配比を高くするが、その低温でも添加したＣａＯ源を短時間で溶融滓化することが前提となる。そのため、処理後の溶銑温度を１２８０〜１３５０℃という低温に設定してもＣａＯの滓化率９０％以上を確保できるように、本発明では３種類のＣａＯ源を上記したように組み合わせることにした。その結果、装入塩基度１．３〜１．８と低くしても、処理後のスラグの塩基度（ＣａＯ質量％／ＳｉＯ２質量％）は１．３〜１．８程度を維持することができるようになった。
【００３４】
但し、このような低塩基度で短時間に脱りん処理すると、脱りん反応促進とは別に対処しなければならない問題として、スラグがフォーミングし易く、スロッピングが増加して結局処理効率が低下してしまう問題がある。本発明では、カルシウムフェライトを９０％以上含む塊状精錬剤を塩基度が１．０以下という低融点のスラグに加えつつ、粉状生石灰を溶銑表面の火点へ供給して、全体としてのＣａＯ源の滓化を速くしてＣａＯの滓化遅れによるスラグフォーミングを抑制すると共に、滓化せずにスラグ中に一部懸濁してしまう粉状ＣａＯによるフォーミングスラグの破泡効果を適切に活用することで、スラグフォーミングを鎮静しスロッピングを抑制している。
【００３５】
さらに、このようにＣａＯ源の滓化が速くスラグフォーミングが少ないということから短時間での脱りん処理が可能となったので、この利点を活かして酸素ガスの使用量を減らすことができた。酸素ガスの使用量を減らせば、炉内で発生するＣＯやＣＯ２ガスの量が減少し、その減少はスラグフォーミングの減少に繋がるので、相乗的に脱りん処理の効率が向上する。
【００３６】
この酸素ガスの使用量減少は、本発明によって３種類のＣａＯ源の使用を適正化する効果の一つであるが、それは短時間での効率的脱りん処理という基本的な目的の一つでもある。このような酸素ガスの使用量減少状況は、単に対象溶銑１トン当たりの酸素ガス使用量という指標で無く、処理後の溶銑中Ｃ濃度をもって表すことが適切である。そのため、本発明では、処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８％以上と規定することにした。
【００３７】
上記した本発明に係る技術的思想を、本発明者らは、処理後溶銑中Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にまで低減するために必要なＣａＯの原単位を減らし、しかも脱りん吹錬中のスロッピングを抑制できる方法として、上底吹き転炉で溶銑脱りん処理を行って具体的に確認した。
【００３８】
その際の検討条件項目（ａ）〜（ｆ）のベース範囲を以下に記す。
（ａ）上底吹き転炉へ溶銑（Ｓｉ濃度は約０．４２質量％、Ｐ濃度は約０．１０質量％）を装入し、ランスから酸素ガスを上吹きし、底吹き羽口からＮ２ガスを溶銑へ吹き込んで攪拌する条件下で、酸素上吹き時間を６〜１０分間、処理後の溶銑温度を１２８０〜１３５０℃に統一。
【００３９】
（ｂ）粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰５ｋｇ／ｔ（初期装入塩基度０．５３）を吹錬前に添加し、
（ｃ）粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰５ｋｇ／ｔを上吹きランスから酸素と共に溶銑へ吹き付けるのを、上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過した時点以前から開始して、その７０％が経過した時点以降に終了して、
（ｄ）粒径５〜５０ｍｍでカルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤を、上吹き酸素の全吹付け時間の３５％が経過した時点より後であって、その８０％が経過するまでの間に転炉の上方から炉内へ投入し、
（ｅ）吹錬末期の装入塩基度が１．８となるようにし、
（ｆ）処理後溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上にして、
溶銑脱りん処理中のスロッピングおよび処理後溶銑中Ｐ濃度を検討した。各々について以下に詳述する。
【００４０】
（ａ）溶銑条件等
この調査全部にわたって共通の条件である。
（ｂ）粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰添加量と添加時期
（ａ）の溶銑条件等と（ｅ）の最終的装入塩基度および（ｆ）の処理後溶銑中Ｃ濃度を標準条件とし、（ｃ）の粉状生石灰と（ｄ）の塊状精錬剤の使用比率を上記標準条件に合わせて「当該処理に用いる全ＣａＯ質量と塊状生石灰に含まれるＣａＯ質量との差に基づいて算出された必要な追加ＣａＯ質量の合計中の、粉状生石灰で吹き付けるＣａＯ比率」を４１％に固定した条件で、塊状生石灰の使用量を上記標準条件の５ｋｇ／ｔを中心に増減して、溶銑脱りん処理後溶銑中Ｐ質量％および処理中のスロッピング状況を調査した。
【００４１】
この調査では、粉状生石灰の吹付け時期および塊状精錬剤の投入時期は、それぞれ（ｃ）と（ｄ）に記載した標準条件に統一した。
この方法で、塊状生石灰の量を増やしてカルシウムフェライトを含む塊状精錬剤の添加量を削減できれば、コスト削減を図ることができる。ただし、処理後のＰ濃度が目標値０．０２０質量％以下でなければならい。また、スロッピングも抑制できなければならない。
【００４２】
ここで、添加する生石灰は、上吹き酸素と溶銑中Ｓｉが反応して生成したＳｉＯ２や上吹き酸素によって生成するＦｅＯ等と反応して、ある程度流動性の高いスラグを処理の早い段階で形成しなければならないものである。スラグの流動性が低いとＣａＯ源の溶融滓化が遅れて、溶銑中Ｐとスラグとの反応速度が低くなってしまうからである。
【００４３】
そこで、本発明者らは、通常用いている粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰の添加量と、処理後溶銑中Ｐ濃度との関係を検討した。その結果、塊状生石灰添加量が、本発明に係る「初期装入塩基度」が０．３以上１．０以下となる場合に、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％以下となることがわかった。
【００４４】
この生石灰の投入時期の影響は、調査した吹錬開始前もしくは開始直後（吹錬開始後１分以内）の条件の範囲では特に認められなかった。
塊状生石灰による初期装入塩基度が０．３未満であると、カルシウムフェライトを含む塊状精錬剤添加前に生成するスラグの量が少なく、またスラグの実塩基度が低すぎて粘性が高いので流動性が低くなり、添加したカルシウムフェライトを含む塊状精錬剤とスラグとの接触・伝熱が不十分となる。そのため、カルシウムフェライトを含む塊状精錬剤の温度上昇速度が低下して、カルシウムフェライトの溶解およびそれによる脱りん反応の速度が低下して、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％よりも高くなってしまったと考えられる。
【００４５】
一方、塊状生石灰による初期装入塩基度が１．０を超えると、カルシウムフェライトを含む塊状精錬剤添加前に生成するスラグの流動性が低くなり、添加したカルシウムフェライトとスラグとの接触・伝熱が不十分となる。そのため、カルシウムフェライトを含む精錬剤の温度上昇速度が低下して、カルシウムフェライトを含む塊状精錬剤溶解およびそれによる脱りん反応の速度が低下して、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％よりも高くなってしまったと考えられる。
【００４６】
なお、最初に添加したカルシウムフェライトが上記条件によって溶融すれば、酸化鉄濃度が高く流動性の高いスラグが形成されるため、その後に添加するカルシウムフェライトを９０質量％以上含む精錬剤は容易に溶解できると考える。
【００４７】
ところで、本発明の目的は、前記したように「できるだけ少ないＣａＯ原単位で溶銑脱りんすること（処理後スラグ塩基度を１．８以下とすること）と共に、カルシウムフェライト原単位をできるだけ低減すること」であるから、この塊状生石灰による初期装入塩基度はなるべく高くする方が望ましい。
【００４８】
前記したように、初期装入塩基度で０．３以上にする生石灰量は初期スラグ生成量の確保という点で重要であるが、転炉内壁耐火物の保護という観点からも０．３以上は必須である。したがって、この初期装入塩基度で０．３以上にする塊状生石灰量は、吹錬開始前もしくは開始直後（吹錬開始後１分以内）に必ず転炉内へ投入しなければならない。
【００４９】
但し、初期装入塩基度で０．３を超える塊状生石灰量は、その塊状生石灰の滓化速度が十分に速い範囲であれば、吹錬開始から少し遅れても構わない。前記したように、初期装入塩基度で１．０までであれば塊状生石灰の滓化が速く、炉内に生成したスラグによるカルシウムフェライトの溶解に好適である。このような初期装入塩基度で１．０までの塊状生石灰の滓化が速い条件は、溶銑中に含有されているＳｉの酸化時期と関係していると考えられるので、そのＳｉの酸化時期が終わるまでにその生石灰の投入を終えれば良い。このＳｉ酸化時期は、通常の溶銑脱りん吹錬において、上吹き酸素の吹付け開始からその全吹付け時間の３５％が経過するまでである。
【００５０】
なお、上記の調査において、吹錬中にスロッピングは発生しなかった。
（ｃ）粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰の上吹き添加量と上吹き添加時期
（ａ）の溶銑条件等と（ｅ）の吹錬末期の装入塩基度および（ｆ）の処理後溶銑中Ｃ濃度を標準条件としたことに加えて、（ｂ）の塊状生石灰投入条件をその標準条件として、（ｃ）の粉状生石灰の吹付け条件と（ｄ）の塊状精錬剤の添加条件を検討した。
【００５１】
この（ｃ）と（ｄ）の条件は、「当該処理に用いる全ＣａＯ質量と塊状生石灰に含まれるＣａＯ質量との差に基づいて必要な追加ＣａＯ質量の合計を算出し、その必要な追加ＣａＯ質量の合計の内の適切な範囲内のＣａＯ質量を粉状生石灰を用いて溶銑に吹き付ける」ということから、相互に従属する関係にある。
【００５２】
そこで、本発明の目的が「できるだけ少ないＣａＯ原単位で溶銑脱りんすること（処理後スラグ塩基度を１．８以下とすること）と共に、カルシウムフェライト原単位をできるだけ低減すること」ということに鑑みて、適切な塊状生石灰使用条件の下で、必要な追加ＣａＯ質量を粉状生石灰で供給する比率を前記した標準条件（４１％）を中心に増加・減少し、その増加・減少に応じてカルシウムフェライトを９０％以上含む塊状精錬剤で供給するＣａＯ量を減少・増加して、その比率と溶銑脱りん処理後溶銑中Ｐ濃度および処理中のスロッピング状況を調査した。
【００５３】
この調査では、粉状生石灰の吹付け時期と塊状精錬剤の投入時期は、それぞれ（ｃ）と（ｄ）に記載した標準条件に先ず統一して調査した。
溶銑中Ｓｉ濃度が約０．４２質量％なので、吹錬末期の装入塩基度を１．８とするために必要なＣａＯ量は約１６．２ｋｇ／ｔである。（ｂ）のように塊状生石灰約５ｋｇ／ｔを吹錬前に投入するので、粉状生石灰中ＣａＯ量とカルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤中ＣａＯ量の和は、約１１．５ｋｇ／ｔとなる。但し、生石灰中のＣａＯ濃度は９５質量％である。
【００５４】
この条件を満足するように粉状生石灰中ＣａＯ量とカルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤中ＣａＯ量との比率を変更して、処理後の溶銑中Ｐ濃度および吹錬中のスロッピング挙動を検討した。
【００５５】
その結果、カルシウムフェライトを９０質量％以上含む塊状精錬剤中のＣａＯと粉状生石灰中のＣａＯの合計質量の８０％以下の量までであれば、吹錬末期の装入塩基度を１．８とするために必要なＣａＯ量を粒径３ｍｍ以下の生石灰中のＣａＯ質量として、上吹きランスから酸素とともに溶銑へ吹き付けることにより、必要なカルシウムフェライト量を減らして、処理後Ｐ濃度を目標値０．０２０質量％以下に低減できることがわかった。
【００５６】
酸素とともに溶銑へ吹き付けた粉状生石灰は火点でＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグを形成して脱りんに寄与するため、ある程度はカルシウムフェライトを９０％以上含有する塊状精錬剤中のＣａＯを代替できるが、火点で生成したＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグは高温であるため、カルシウムフェライトが溶融して生成した比較的低温のＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグよりは脱りん能が劣るのである。それは、脱りん反応が発熱反応なため、低温ほど脱りん率が向上することによる。
【００５７】
また、カルシウムフェライトを９０質量％以上含む精錬剤中のＣａＯ分と粒径３ｍｍ以下の生石灰中のＣａＯ分の合計の８０％までは粒径３ｍｍ以下の生石灰中のＣａＯ質量に置換できるので、この生石灰への置換比率を高くする方が脱りん剤コストは低下する。
【００５８】
ところで、粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰上吹き量が２ｋｇ／ｔを下回ると、吹錬中にスロッピングが発生した。粒径が３ｍｍ以下の生石灰を上吹きすることでフォーミングスラグ中の気泡が破裂してフォーミングが沈静したため、スロッピングが抑制されたと考えられる。その効果を享受するために最低限必要な粒径は３ｍｍ以下の生石灰の量が２ｋｇ／ｔ以上であることがわかった。
【００５９】
次に、粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰の上吹き時期について検討した。粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰５ｋｇ／ｔの上吹きランスから酸素と共に溶銑へ吹き付けるのを、上吹き酸素の全吹付け時間の４０％が経過した時点より後から開始すると、その前にスロッピングが発生した。一方、上吹き酸素の全吹付け時間の７０％が経過した時点より前に終了すると、その後にスロッピングが発生した。
【００６０】
よって、粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰は、少なくとも上吹き酸素の全吹付け時間の４０％以前から７０％以降まで、上吹きランスから酸素と共に溶銑へ吹き付け続けることで、スロッピングを抑制できるとわかった。
【００６１】
ここで用いる生石灰にはＣａＯが一般に９２〜９８質量％含まれており、他の成分は、ＣＯ２の他、微量の不純物としてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ等が含まれている。しかしながら、本発明の実施においては、操業管理上は生石灰を「ＣａＯを９５質量％含むもの」として扱えば十分である。
【００６２】
（ｄ）カルシウムフェライトを９０％以上含有する塊状精錬剤添加時期
カルシウムフェライト（組成：ＣａＯは３５質量％、Ｆｅ２Ｏ３は６５質量％）を９０質量％以上含む精錬剤の添加量は、前記した粉状生石灰の吹付け量を決定したことにより決定されている。但し、この塊状精錬剤の添加時期については、まだ明確に定まっていない。
【００６３】
そこで、この塊状精錬剤の適正な添加時期について検討した。ここで、カルシウムフェライトを９０質量％以上含む精錬剤に含まれるＳｉＯ２量は少ないので、前記「装入塩基度」にはカルシウムフェライトを９０質量％以上含む精錬剤中のＳｉＯ２を考慮しなかった。
【００６４】
なお、カルシウムフェライトを９０％以上含有する精錬剤は極めて強力な冷剤なので、添加後周囲から熱を吸収して速やかに溶解するには、分割もしくは連続添加が望ましい。
そこで、前記した（ａ）〜（ｆ）の調査標準条件の中で、（ｄ）のカルシウムフェライトを９０％含有する塊状精錬剤の添加時期だけを変えて、その添加開始時期と添加完了時期のセットで適切な条件を検討した。
【００６５】
（ｉ）酸素ガスを上吹きし始める前から全吹錬時間の３５％が経過するまでの間に、カルシウムフェライトを９０％以上含有する精錬剤添加を完了してしまう。
（ｉｉ）全吹錬時間の３５％が経過した以降にカルシウムフェライトを９０％含有する精錬剤を添加し始め、全吹錬時間の８０％が経過するまでに添加を完了する。
【００６６】
（ｉｉｉ）全吹錬時間の７５％が経過した以降にカルシウムフェライトを９０％含有する精錬剤を添加し始め、全吹錬時間の１００％が経過するまでに添加を完了する。
なお、吹錬時間は７分間程度とし、処理後の温度は約１３００℃とした。
【００６７】
その結果、上記（ｉｉ）項の場合に処理後Ｐ濃度が最も低くなった。これに対し、上記（ｉ）項の場合は、カルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤は溶銑中のＳｉと反応してしまい、カルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤による脱りん効率が低下してしまった。また、上記（ｉｉｉ）項の場合には、カルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤が十分に溶解して脱りん反応に寄与する前に吹錬が終了したために、カルシウムフェライトを含有する塊状精錬剤による脱りん効率が低下してしまった。
【００６８】
以上のように、カルシウムフェライトを９０％以上含有する精錬剤は、上記（ｉｉ）項の時期に添加することが有効であることがわかった。
なお、いずれの条件においてもスロッピングは発生しなかった。
【００６９】
（ｅ）吹錬末期の装入塩基度
（ｂ）のように初期塩基度を０．５３に統一し、（ｃ）の粉状生石灰と（ｄ）の塊状精錬剤の使用比率を標準条件の４１％に統一した上で、それらの吹付け時期と投入時期をそれぞれの標準条件にして、それらの合計ＣａＯ量を増減して、処理終了時点での装入塩基度を１．８を中心に調査後低下させ、処理後溶銑中Ｐ濃度の関係を検討した。
【００７０】
その結果、後記する表１に示すように、処理終了時点での装入塩基度が１．３までは処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にする目標を達成することができたが、処理終了時点での装入塩基度を１．３未満にすると、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％より高くなってしまうことが分かった。
【００７１】
処理後スラグ実塩基度（スラグを分析して得られる、ＣａＯ質量％／ＳｉＯ２質量％の比）が高いほど脱りん率が向上することは明らかであって、そのためには処理終了時点までのＣａＯ添加原単位を増やすと共に添加したＣａＯの滓化を促進せねばならず、処理コストが増加してしまう。
【００７２】
したがって、上記した諸対策を採ることで、本発明の実施に係る装入塩基度を吹錬末期まで見越して１．８以下としても、添加したＣａＯの滓化率を高く維持して脱りん率を向上できることが分かったが、処理後Ｐ濃度を目標値０．０２０質量％以下にまで安定して低減するためには、装入塩基度を１．３以上に設定して脱りん処理を開始することが必要であることも分かった。
【００７３】
（ｆ）処理後溶銑中Ｃ濃度
（ａ）〜（ｅ）の標準条件の下で、処理後溶銑中Ｃ濃度について検討した。処理後溶銑中Ｃ濃度が３．８質量％未満にまで低下すると、吹錬中にスロッピングが発生し易くなった。
【００７４】
スロッピングの基となるスラグフォーミングを抑制するには、脱りん処理中に並行して生じる脱炭反応を抑制し、ＣＯガス発生量を低減しなければならない。溶銑脱りん処理中に添加した酸素源は、主に脱珪反応と脱炭反応に消費され、一部がその他の元素（ＭｎやＰ）との反応や二次燃焼（二次燃焼反応：ＣＯ＋Ｏ２＝ＣＯ２）に消費される。
【００７５】
吹錬初期は主に脱珪反応が進み、溶銑中Ｓｉ濃度の低下に伴い徐々に脱炭反応量が増えていく。すなわち、脱りん吹錬中に溶銑中Ｃ濃度が低下していくが、その速度は溶銑中Ｓｉ濃度の低下に伴って増加する。その結果、Ｃ濃度が下がるほどＣＯガス発生速度が増加し、それがスラグフォーミング量を増やして、スロッピングを起こすのである。
【００７６】
今回の知見から、処理後溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上にすれば吹錬中のスロッピングを抑制できたのは、ＣＯ発生速度がスロッピングを発生する程のレベルに達しなかったためと考えられる。
【００７７】
従来、脱りん剤として用いていた塊状の生石灰を粉状の生石灰に換えて、粉状の生石灰を酸素と共に溶銑に吹き付けて脱りんを促進していた。しかし、脱りん処理における酸素吹付け時間が８分間以下などの高速処理においては、処理後の溶銑中Ｐ濃度を安定して０．０２０％以下にするためには、スラグの塩基度を１．８を超える高塩基度にしてその高塩基度スラグの流動性を高めるために処理後の溶銑温度を１３５０℃を超える高温にし、かつ、処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８％未満にまで下げて炉内の酸素ポテンシャルを出来る限り高めるなどの工夫を必要としていた。これらの高塩基度化と高温での処理および処理後溶銑中Ｃ濃度の吹下げとは、高塩基度での脱りん処理条件として一体として検討されるべき諸要件である。
【００７８】
一方、本発明では、低塩基度化して低温で処理し、併せて処理後溶銑中Ｃ濃度を高めとする。低塩基度かつ低温の処理として使用するＣａＯの合計質量を低減し、そのＣａＯの合計質量をカルシウムフェライトや粉状生石灰を組み合わせて供給して、ＣａＯの滓化に要する時間を短くしている。その結果、必要な酸素供給量も少なくすることができ、それに伴ってＣＯやＣＯ２ガスの発生量も少なくなるのでスラグフォーミングが抑制されるし、処理後の溶銑中Ｃ濃度も高くなる。つまり、低塩基度化と低温での処理および処理後溶銑中Ｃ濃度の吹下げ減少とは、低塩基度での脱りん処理条件として一体として現われる好ましい現象である。
【００７９】
この調査においても処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８％未満にまで吹き下げれば、溶銑中Ｐ濃度は益々低下する傾向はあったが、溶銑中Ｐ濃度を安定して０．０２０％以下に下げるためにはそのようにＣ濃度を吹き下げる必要は無い上に、そのように所定時間内に溶銑中Ｃ濃度を吹き下げる条件ではスラグフォーミングが激しくなり、スロッピングが発生しがちになって、結局脱りん処理効率が却って低下してしまう。
【００８０】
したがって、本発明のように塊状生石灰にカルシウムフェライトと粉状生石灰とを合理的に組み合わせて用いる脱りん処理では、処理効率を最も高めるためには、処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上とする酸素供給条件で、上吹きする酸素ガス量の調整を中心にスラグ中の酸化鉄濃度や溶銑温度を調整する目的で適宜使用する固体酸化鉄源（スケール等）を用いて脱りん処理を行う必要があるのである。この処理後の溶銑中Ｃ濃度は高ければ高いほど処理効率が高いと言え、処理後溶銑の含熱量も高くなって好ましいのであるが、本発明の処理方法においても処理後溶銑中のＣ濃度が４．０％を超える条件では、処理後の溶銑中Ｐ濃度を安定して０．０２０％以下にすることが難しくなる。したがって、処理後溶銑中Ｃ濃度は実際上４．０％以下が適切といえる。
【実施例】
【００８１】
溶銑（組成（いずれも質量％）：Ｃ：約４．５％、Ｓｉ：約０．４２％、Ｍｎ：０．３％、Ｐ：約０．１０〜０．１１％）２８０トンを転炉へ装入した。上吹きランスから酸素ガスを溶銑へ吹き付け、送酸速度は１８０００Ｎｍ３／ｈ〜３００００Ｎｍ３／ｈで変化させた。底吹きは、４本羽口からＮ２ガスを５４００Ｎｍ３／ｈで供給することにより行った。
【００８２】
酸化鉄および粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰（ＣａＯは９５質量％）は炉上から溶銑へ上置き添加し、カルシウムフェライト（組成：ＣａＯは３５質量％、Ｆｅ２Ｏ３は６５質量％）を９０質量％含む精錬剤は、粒径１〜５０ｍｍのものを、炉上から溶銑へ上置き添加した。粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰（ＣａＯは９５質量％）は、上吹きランスから酸素ガスとともに溶銑へ吹き付けて添加した。
【００８３】
吹錬時間（上吹き酸素吹付け時間）は７〜８分間で、処理後の温度は約１３００℃とした。
本発明例１〜１９および比較例１〜１１それぞれの条件および結果を表１にまとめて示す。処理後Ｐ濃度が０．０２０質量％以下且つ吹錬中にスロッピングが発生しないことを目標とし、目標を満足した場合に評価を○とした。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
（１）装入塩基度
装入塩基度は発明例１５，１６と比較例９とを除き１．７５〜１．８０とし、発明例１５と１６でそれぞれ１．３０、１．５５、比較例９では１．２３として、本発明に係る発明特定事項を全て満たす発明例の条件において、装入塩基度が処理後Ｐ濃度と吹錬中のスロッピング発生に及ぼす影響を確認した。
【００８６】
その結果、比較例９のように、装入塩基度を１．２３と低くした以外には全て本発明に係る標準的調査条件を満たすようにした処理でも、処理後Ｐ濃度が０．０２４質量％と本発明の目標値０．０２０質量％以下を達成することが難しいことが確認された。
【００８７】
生石灰の滓化率が同じならば、装入塩基度が高いほど生成スラグの実塩基度が上昇して脱りん率が向上することは明らかであるが、処理後スラグ実塩基度を高めるためにはＣａＯ原単位を増やさねばならず、処理コストが増加してしまう。
【００８８】
本発明により、装入塩基度を１．８以下としても処理後Ｐ濃度を目標値０．０２０質量％以下にできることが分かったが、装入塩基度１．３未満では処理後Ｐ濃度を目標値０．０２０質量％以下にまで低減することは困難と確認された。
【００８９】
（２）初期装入塩基度
吹錬開始前に粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰を添加して、初期装入塩基度を変化させて、処理後Ｐ濃度を確認した。
【００９０】
初装入塩基度は発明例１および３と比較例１および２を除いて約０．５３とし、発明例１と３ではそれぞれ０．３０、１．００、比較例１と２ではそれぞれ０．２１、１．１３とした。その結果、生石灰添加量が、生石灰による初期装入塩基度が０．３以上１．０以下となる場合に、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％以下となることがわかった。
【００９１】
生石灰による初期装入塩基度が０．３未満であると、吹錬初期に生成するスラグの量が少なく、またスラグの実塩基度が低すぎて粘性が高いので流動性が低くなり、脱りん反応の速度が低下して、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％よりも高くなってしまった。
【００９２】
一方、生石灰による装入塩基度が１．０を超えると、吹錬初期に生成するスラグの流動性が低くなり、脱りん反応の速度が低下して、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％よりも高くなってしまった。
【００９３】
（３）粉状生石灰の使用比率
カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯの一部を、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰として上吹きランスから酸素とともに溶銑へ吹き付ける方法によって、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯ分をどの程度まで粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰中のＣａＯで代替できるかを確認した。
【００９４】
特に発明例４〜６と比較例３〜４では装入塩基度を１．８とし、吹錬開始前に粒径１〜３０ｍｍの塊状生石灰を添加して、初期装入塩基度を０．５３として、吹錬時間の３５〜６５％の間にカルシウムフェライトを９０％含む精錬剤を添加することに統一して、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯの一部を、粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰として上吹きランスから酸素とともに溶銑へ吹き付けて、処理後Ｐ濃度への影響を調査した。
【００９５】
本発明に係る粉状生石灰の使用比率を１７％〜８０％とした発明例４〜６では、いずれも処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にすることができていたが、この比率を８６％に高めた比較例４では、処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にする目標を達成することができなかった。
【００９６】
なお、この比率を８％とした比較例３では、処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下にする目標は達成できたが、スロッピングが発生した。この場合、粉状生石灰の使用量を溶銑１ｔ当たり１ｋｇとしたため、この使用量を溶銑１ｔ当たり２ｋｇとした発明例４と比べて、粉状生石灰使用によるスロッピング抑制効果が不足したものと考えられる。
【００９７】
その結果、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯ分と粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰中のＣａＯ分の合計の８０％以下を粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰として上吹きランスから酸素とともに溶銑へ吹き付けることにより、処理後Ｐ濃度を目標値０．０２０質量％以下に低減できること、および、粉状生石灰使用によるスロッピング抑制機能を活用するためには粉状生石灰を溶銑１ｔ当たり２ｋｇ以上使用する必要があることが確認された。
【００９８】
酸素とともに溶銑へ吹き付けた生石灰は火点でＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグを形成して脱りんに寄与するため、ある程度はカルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯを代替できるが、火点で生成したＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグは高温であるため、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤が溶融して生成した比較的低温のＣａＯ−ＦｅＯ系溶融スラグよりは脱りん能が劣るのである。それは、脱りん反応が発熱反応なため、低温ほど脱りん率が向上することによる。
【００９９】
そのため、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤中のＣａＯ分と粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰中のＣａＯ分の合計の８０質量％超を粒径３ｍｍ以下の粉状生石灰として上吹きランスから酸素と共に溶銑へ吹き付けた場合には、処理後Ｐ濃度が目標値０．０２０質量％より高くなってしまったと考えられる。
【０１００】
（４）粉状生石灰の吹付け期間
粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰を上吹きランスから酸素ガスとともに溶銑へ吹き付けるのに、適切な吹き付け時期を確認した。
【０１０１】
特に、発明例７〜１０および比較例５、６では粉状生石灰の吹付け期間以外は全て本発明に係る標準的調査条件を満たすようにして、粉状生石灰を吹き付ける期間のみを変更した場合の処理後Ｐ濃度とスロッピングへの影響を調査した。
【０１０２】
発明例７〜１０では、遅くとも酸素上吹き時間全体の４０％が経過する時点より前に粉状生石灰の吹付けを始め、その吹付けを早くとも酸素上吹き時間全体の７０％が経過する時点までは継続させた結果、処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下とともにスロッピングの発生もなく、脱りん処理を終了することができた。
【０１０３】
しかし、比較例５では、この吹付けを酸素上吹き時間全体の６０％が経過する時点までで終了し、比較例６では、この吹付けをその５０％が経過する時点まで開始しなかったことから、スロッピングが発生してしまった。
【０１０４】
この結果、粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰は上吹き酸素の全吹付け時間の４０％以前から７０％以降まで、上吹きランスから酸素と共に溶銑へ吹き付け続けなければ、スロッピングを抑制できないことがわかった。粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰を上吹きすることでフォーミングスラグ中の気泡が破裂してフォーミングが沈静したため、スロッピングが抑制されたと考えられる。
【０１０５】
上吹き酸素の全吹き付け時間の４０％以降からスロッピングが発生し易くなるため、それ以前から粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰を上吹きしたことで、スロッピングが抑制されたと考えられる。
【０１０６】
一方、粒径が３ｍｍ以下の粉状生石灰を上吹きしない場合、上吹き酸素の全吹き付け時間の７０％以降でもスロッピングは発生するが、７０％以降まで粒径が３ｍｍ以下の生石灰を上吹きすることでスラグフォーミングを沈静させておけば、残りの酸素上吹き中にスラグが急激にフォーミングしてスロッピングを発生するまでには至らなかったと考えられる。
【０１０７】
（５）カルシウムフェライトを９０％以上含む塊状精錬剤の添加時期
カルシウムフェライトを９０％含む塊状精錬剤を用いて、その添加に適正な時期を確認した。
【０１０８】
特に、発明例１１〜１４および比較例７、８では、塊状精錬剤の添加時期以外は全て本発明に係る標準的調査条件を満たすようにして、塊状精錬剤の添加時期のみを変更した場合の処理後Ｐ濃度とスロッピングへの影響を調査した。
【０１０９】
発明例１１〜１４では、早くとも酸素上吹き時間全体の３５％が経過した時点より後に塊状精錬剤を添加し、その添加を遅くとも酸素上吹き時間全体の８０％が経過するより前に終了させた結果、処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下とともにスロッピングの発生もなく、脱りん処理を終了することができた。
【０１１０】
しかし、比較例７では、この添加時期を酸素上吹き時間全体の２０％が経過する時点から５０％経過する時点までと早くし、比較例８では、この添加時期をその６０％が経過する時点から９０％が経過する時点までと遅くした結果、いずれも処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下とする目標を達成することができなかった。
【０１１１】
吹錬時間の３５％までにカルシウムフェライトを９０％含む精錬剤を添加し始めると、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤は溶銑中のＳｉと反応してしまい、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤による脱りん効率が低下してしまったのである。
【０１１２】
吹錬時間の８０％以内にカルシウムフェライト添加が終了しないと、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤が十分に溶解して脱りん反応に寄与する前に吹錬が終了したために、カルシウムフェライトを９０％含む精錬剤による脱りん効率が低下してしまったのである。
【０１１３】
（６）処理後溶銑中Ｃ濃度
処理後溶銑中Ｃ濃度の適正範囲を検討した。
特に、発明例１７〜１９および比較例１０．１１では、処理後の溶銑中Ｃ濃度の目標値以外は全て本発明に係る標準的調査条件を満たすようにして、処理後の溶銑中Ｃ濃度のみを変更した場合の処理後Ｐ濃度とスロッピングへの影響を調査した。
【０１１４】
発明例１７〜１９では、処理後の溶銑中Ｃ濃度の目標値を３．８〜４．０質量％として処理を開始し、実際に処理後の溶銑中Ｃ濃度を３．８〜４．０質量％とした結果、いずれも処理後Ｐ濃度を０．０２０質量％以下を示すとともにスロッピングの発生もなく、脱りん処理を終了することができた。
【０１１５】
しかし、比較例１０，１１では処理後の溶銑中Ｃ濃度をそれぞれ３．７質量％、３．６質量％とした結果、いずれもスロッピングが発生した。
したがって、処理後溶銑中Ｃ濃度が３．８質量％以上とした場合に、吹錬中にスロッピングが発生しにくいことがわかった。
【０１１６】
前述したごとく、Ｃ濃度が下がるほどＣＯガス発生速度が増加し、それがスラグフォーミング量を増やしてスロッピングを起こすので、処理後溶銑中Ｃ濃度を３．８質量％以上にすれば吹錬中のスロッピングを抑制できたのは、ＣＯ発生速度がスロッピングを発生する程のレベルに達しなかったためと考えられる。