(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
溶銑への上記固体酸化物及び気体酸素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求められるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発生臨界内に収めるように制御することを特徴とする溶銑の予備精錬方法。
【請求項２】
スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ、溶銑への上記固体酸化物及び気体酸素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求められるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発生臨界内に収めるように制御することを特徴とする溶銑の予備精錬方法。
【請求項３】
スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ、上記固体酸化物及び気体酸素による上記溶銑への酸素投入量を、下記（１）式を満足する範囲に設定して予備精錬を行うことを特徴とする溶銑の予備精錬方法。
0003704853.tif 000006
ここで、
［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度
ｑｏ2 ：酸素投入速度（Ｎｍ3 ／ｔ・min ）
ＱＯ2 ：積算酸素投入量（Ｎｍ3 ／ｔ）
Ｂ    ：スラグ塩基度
を表す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶銑の脱珪等の予備精錬工程に係り、特に、溶銑の予備精錬の際に発生するスラグフォーミングを抑えつつ連続的に予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トピードカー等の反応容器内で溶銑の脱珪、脱燐、脱硫等の予備精錬処理を行う場合には、反応容器内の溶銑中にランスを浸漬し、このランス先端部から酸素ガス、固体酸化物（酸化鉄等）、石灰化合物等の各予備処理剤を吹き込むことで溶銑の脱珪等の処理を行う。この処理の際、例えば、固体酸化物を一気に大量に投入すると、つまり酸素投入速度が早いと脱炭反応等で急激に生成されるＣＯガスなどにより容器内のスラグがフォーミングを形成し、さらにその状態を続けると急激にスロッピングを起こして、スラグの一部が反応容器から溢れ出てしまう。
【０００３】
このことは、鉄歩留りの低下に繋がるばかりでなく、溢れ出たスラグ等によってトピードカー用の線路が埋まるなどにより一時的に操業不能となることに繋がる。
【０００４】
このため、一般には、所定以上のスロッピングが発生すると、酸素源である上記予備処理剤の吹き込み速度（投入速度）を減速させたり、場合によっては、予備処理剤の吹き込みを一時的に停止してスロッピングが自然に収まるのを待つという対策をとる。
【０００５】
しかし、この方法では、予備精錬の処理時間の延長を伴い、生産性の低下が避けられない。
一方、予備精錬の処理速度を低下させずにスロッピングを防止する方法も従来から提案されている。
【０００６】
例えば、特開平２−２９０９１１号公報に記載されているように、予備処理剤を投入するランスの側面から、溶銑上に浮遊しているスラグとの溶銑との界面近傍に窒素ガスなどのガスを常時吹きつけることで、スラグを壁面方向に移動させて溶銑面を露出させる開孔部を形成し、これによって、発生したＣＯガス等を空中に放散させてスロッピング更にはスラグフォーミングの生成を抑制しようとしている。
【０００７】
または、特開平５−１２５４２４号公報に記載されているように、上記予備処理剤を投入するランスの近傍に、スロッピング抑止剤である炭材を投入するランスを設置し、かつ監視用カメラで実際のスラグのスロッピング高さを監視して、所定高さ以上になったときに上記炭材を投入することでスラグフォーミングを抑える方法も提示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ガスを吹きつけて開孔部を形成する抑制方法は、実際に行ってもさほど効果はなく、結局、予備精錬の処理時間の延長を防止できない。
【０００９】
また、上記スロッピング発生を検知し当該スロッピング高さが所定以上となったときにのみ、コークス等の炭材をスラグ中に吹き付ける方法では、吹き付けたときの効果は認められるが、吹き付けを停止した後再度スロッピングを起こす場合も多く、そのため、炭材の吹き付け量が多くなり、結果的にコストアップとなる。
【００１０】
また、フォーミングを抑えるために炭材を大量に使用すると、スラグ中のＦｅＯの還元が進んで、スラグによる脱燐反応が低下し、結果的に脱珪・脱燐処理時間が増加するという問題を生じる。
【００１１】
本発明は、安価にスラグのスロッピング発生を抑止しつつ予備精錬の処理効率を向上可能な溶銑の予備精錬方法を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の溶銑の予備精錬方法は、スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
溶銑への上記固体酸化物及び気体酸素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求められるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発生臨界内に収めるように制御することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明者らは、次のような検討から本発明を得た。
即ち、スラグフォーミングは、スラグの塩基度が高いほど起こりにくい。また、フォーミングの原因となるＣＯガスの発生速度は脱珪外酸素投入速度（脱珪処理用の酸素投入速度）が大きくなるほど大きくなると考えられる。
【００１４】
この観点から、脱珪外酸素投入速度とスラグ塩基度とを指標としたスロッピング発生条件を整理したところ、図４に示すような結果を得た。
図４中、Ａはスロッピングの発生臨界であり、この発生臨界Ａを越える斜線範囲でスロッピング現象が発生し易いことが分かった。
【００１５】
従って、このスロッピング発生条件に基づき、発生臨界Ａを越えないように酸素投入量を制御すれば、スロッピング更にはスラグフォーミングを抑制しつつ溶銑の連続した予備処理が可能となる。
【００１６】
しかも、スロッピングの発生臨界Ａが分かっているので、その発生臨界Ａ近傍に設定して固体酸化物及び気体酸素の投入量を制御することで、操業能率を落とす必要もない。
【００１７】
ここで、スラグの塩基度は、（石灰化合物）／ＳｉＯ2 のように表されるが、処理後のＳｉＯ2 は、主に溶銑中のＳｉと固体酸化物との反応生成物であるので、その反応速度に応じた固体酸化物の投入量を制御すれば制御可能である。
【００１８】
以上のことから、固体酸化物、気体酸素による時間当たりの酸素投入量をそれぞれ調整することで、上記発生臨界Ａ内に収めることは可能である。
また、請求項２に記載の発明は、スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において、
石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ、溶銑への上記固体酸化物及び気体酸素による酸素投入量とスラグ塩基度とを指標として求められるスラグのスロッピング発生条件に基づきスロッピングの発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界を求め、時間当たりの上記酸素投入量を、上記求めた発生臨界内に収めるように制御することを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、スロッピング抑止剤としての石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方を添加しながら行うので、実際の予備処理剤の投入量の変動があっても確実にスロッピングが抑止される。
【００２０】
なお、従来よりもフォーミングの程度は低く且つ回数も少ないと考えられるので、上記石灰石化合物やコークスの添加は、連続添加であっても少なくて済む。次に、請求項３に記載の発明は、スラグフォーミングを抑制しつつ、反応容器内の溶銑に固体酸化物、石灰化合物、気体酸素等の予備処理剤を投入して、溶銑の脱珪，脱燐等の予備精錬を行う溶銑の予備精錬方法において
石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ、上記固体酸化物及び気体酸素による上記溶銑への酸素投入量を、下記（２）式を満足する範囲に設定して予備精錬を行うことを特徴とする溶銑の予備精錬方法である。
0003704853.tif 000002
ここで、
［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度
ｑｏ2 ：酸素投入速度（Ｎｍ3 ／ｔ・min ）
ＱＯ2 ：積算酸素投入量（Ｎｍ3 ／ｔ）
Ｂ：スラグ塩基度
を表す。
【００２１】
なお、上記Ｂ（スラグ塩基度）は、一般には、下記（３）式のように表される。
0003704853.tif 000003
ここで、
Ｗslag（ＣａＯ）：予備精錬前のスラグ中のＣａＯ（kg／ｔ）
Ｗslag（ＳｉＯ2 ）：予備精錬前のスラグ中のＳｉＯ2 （kg／ｔ）
Ｗflux（ＣａＯ）：投入する予備処理剤中のＣａＯ（kg／ｔ）
Ｗflux（ＳｉＯ2 ）：投入する予備処理剤中のＳｉＯ2 （kg／ｔ）
ＷΔＳｉ：溶鋼中のＳｉ酸化によるＳｉＯ2 生成量（kg／ｔ）
を表す。
【００２２】
上述のように、スロッピングの発生臨界の収めるように酸素投入量を制御すればよい。
その条件を求めたところ、図６の結果が得られ、上記（２）式を満足すれば、発生臨界を越えないことを分かった。ここで、脱Ｓｉ外酸素投入速度は、投入酸素から既Ｓｉに使用した酸素を除いたものでＣＯ発生速度に比例するものと考えられる。
【００２３】
但し、実際の操業では、完全にスロッピング発生を抑えることができないが、石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ予備精錬処理を行うことで、確実にスロッピング更にはスラグフォーミングを抑制しつつ連続的に予備精錬処理が可能となる。
【００２４】
なお、連続的又は断続的に石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加しつつ行うものであるが、発生するスロッピングは従来よりも小さいために使用量も少なく、このことは、従来のような大量の炭材投入に起因するスラグによる脱燐反応の低下も抑えることができる。しかも、連続的又は断続的に石灰石化合物及びコークスのうちの少なくとも一方をスラグに添加するので、スラグフォーミングの抑制をしながらの予備精錬処理を自動化することも可能となる。
【００２５】
なお、上記石灰石化合物とは、例えば、ＣａＣＯ3 等である。
次に、上記式の妥当性について説明する。
溶銑のＳｉ濃度の時間変化については、次のように推定できる。
【００２６】
即ち、脱珪反応が一次反応であるとすると、脱珪速度式は、次式で表される。
ｄ［Ｓｉ］／ｄξ  ＝−α・［Ｓｉ］
ここで、ξは、酸素原単位である。
【００２７】
この式を積分すると、
［Ｓｉ］＝［Ｓｉ］0 ・ｅｘｐ（−αξ）が得られる。
ここで、
［Ｓｉ］0 ：処理前のＳｉ濃度（％）
［Ｓｉ］  ：酸素投入量の添加後のＳｉ濃度（％）
また、脱燐処理中の途中サンプリングを行うことで、上記α≒０．４ｔ／Ｎｍ3 という値が得られた。
【００２８】
従って、脱燐処理中の溶銑中のＳｉの濃度推移は、次のように表される。
［Ｓｉ］＝［Ｓｉ］0 ・ｅｘｐ（−０．４・ξ）  ・・・（４）
の難易を求めて見たところ、図４に示すような結果を得た。
【００２９】
（４）式から、投入酸素量のうち、脱Ｓｉに消費される酸素量の割合は計算でき、その値は、
３２０×〔％Ｓｉ〕（％）      ・・・（６）
ここで、〔％Ｓｉ〕は、処理中のＳｉ濃度（％）
これにより、脱Ｓｉ外酸素投入速度は、
ｑｏ2 （１−３．２〔％Ｓｉ〕）    （Ｎｍ3 ／ｔ・分）・・・（７）
ここで、ｑｏ2 ：酸素投入速度（Ｎｍ3 ／ｔ・分）
で表される。
【００３０】
また、〔％Ｓｉ〕は、上記（４）式のとおり、
［％Ｓｉ］＝［％Ｓｉ］0 ・ｅｘｐ（−０．４・ξ）  ・・・（８）
ここで、
［％Ｓｉ］0 ：処理前のＳｉ濃度（％）
ξ      ：酸素投入積算量（Ｎｍ3 ／ｔ）
であるので、（７）式の脱Ｓｉ外酸素投入速度は、
0003704853.tif 000004
で示されることになる。
【００３１】
一方、図６で示したように、脱Ｓｉ外酸素投入速度ｑｏ′2 とスラグ塩基度Ｂの関係は、
ｑｏ′2 ＞  ０．２・Ｂ
の領域では、スロッピングが発生しており、この領域に入らない条件で酸素投入速度を決定すればよいことが確認され、（２）式が妥当であると考えられた。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
まず、構成を説明すると、図１に示すように、反応容器であるトピードカー１内に対象とする溶銑２が収容され、その溶銑２の上にスラグ３が形成されている。
【００３３】
また、トピードカー１内には、上側から予備処理剤用のランス４が挿入され、そのランス４の下端先端部を上記溶銑２内に浸漬している。このランス４は軸を斜めに配置されている。なお、ランス４の軸を斜めに設定するのは、ランス４から吹き出す予備処理剤によって生じた、流動する溶銑２の対流域を長くして予備精錬処理の反応の促進を図るためである。
【００３４】
その予備処理剤用のランス４の上端部は、予備処理剤供給装置５に連通し、該予備処理剤供給装置５から順次，供給される予備処理剤を溶銑２内に投入するようになっている。
【００３５】
また、上記トピードカー１内には、上記ランス４とは独立して作動する抑止剤用のランス６が挿入され、そのランス４の下端部である吹出し口は、スラグ面上方に所定の間隔を開けて設定されている。そのランス６は、上記予備処理剤用のランス４とは反対方向に軸を傾けて配置され、これによって、予備処理剤投入位置とは反対側に位置するスラグ３上面に対してスロッピング抑止剤を投入可能となっている。
【００３６】
その抑止剤用のランス６の上端部は、抑止剤供給装置７に連通し、抑止剤供給装置７から供給された予備処理剤を溶銑２内に投入可能となっている。
また、上記予備処理剤供給装置５は、図２に示すような構成となっている。即ち、酸化鉄粉又は生石灰粉をそれぞれ収容したリザーバタンク１０，１１を備え、各リザーバタンク１０，１１の出口は、それぞれロータリフィーダ１２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１５を介して合流管１６に接続されることで合流し、その合流管１６を介して上記予備処理剤用のランス４に接続している。図２中、１７，１８はそれぞれ搬送ラインである。なお、上記各リザーバタンク１０，１１は、それぞれ粉体材料供給制御弁１９，２０を介して酸化鉄粉及び生石灰粉をそれぞれ収容した各粉体材料供給源２１，２２に接続されている。
【００３７】
また、上記各リザーバタンク１０，１１は、それぞれ加圧ライン２３，２４、バルブユニット２５，２６、及び加圧ガス供給ライン２７を介して加圧ガス供給源２８に接続されることで、所定圧力で加圧されている。この加圧の目的は、リザーバタンク１０，１１内の各粉体材料をロータリーフィーダ１２，１３に圧送して、粉体材料の切り出しを確実にするためである。
【００３８】
また、上記加圧ガス供給源２８からバルブユニット２５，２６に導入された加圧ガスは分岐し、バルブユニット２５，２６内の搬送ガス制御弁２５ａ，２６ａを介して搬送ガス供給ライン２９，３０に供給されている。その搬送ガス供給ライン２９，３０は、上記ロータリフィーダ１２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１５の下流側に配置された粉体・ガス混合器３１，３２に接続されている。これによって、各ロータリフィーダ１２，１３及び粉体供給遮断弁１４，１５を介して供給された各粉体材料（酸化鉄粉及び生石灰粉）は、この粉体・ガス混合器３１，３２で上記搬送ガス供給ライン２９，３０から供給された加圧ガスとの混合することによって、流動状態になると共に、当該加圧ガス流によって上記合流管１６に搬送可能となっている。
【００３９】
ここで、上記バルブユニット２５，２６は、搬送用のガス流量及びガス圧を制御するものであって、上記バルブユニット２５，２６内の２５ｂ，２６ｂは圧力制御弁を、２５ｃ，２６ｃはガス流量制御弁を表している。
【００４０】
また、上記ロータリーフィーダ１２，１３や供給遮断弁１４，１５等の各アクチュエータは、それぞれコントローラ３３に接続され、該コントローラ３３からの信号によって作動が制御されている。
【００４１】
ここで、２５ｄ，２６ｄはガス流量センサ、３４，３５は各リザーバタンク１０，１１内の圧力を検出するタンク圧力センサ、３６は、合流管１６内の圧力を検出する合流部圧力センサ、３７はランス４に供給されるガスの背圧を検出する背圧センサであって、上記各センサは検出した検出信号をそれぞれ上記コントローラ３３に供給可能となっている。
【００４２】
また、各リザーバタンク１０，１１には、ロードセル等からなる粉体重量センサ３６，３７が取り付けられ、この粉体重量センサ３６，３７は、各リザーバタンク１０，１１内に収容された各粉体（酸化鉄粉や生石灰粉）の重量をそれぞれ検出して、その重量信号をコントローラ３３に供給可能となっている。
【００４３】
次に、上記抑止剤供給装置７について説明する。該抑止剤供給装置７は、上記予備処理剤供給装置５と同様な構成をしていて、図３に示すように、スロッピング抑止剤が抑止剤用リザーバタンク４０に収容され、その抑止材用リザーバタンク４０の出口がロータリフィーダ４１及び粉体供給遮断弁４２を介して上記抑止剤用ランス６に接続されている。また、上記リザーバタンク４０は、スロッピング抑止剤供給制御弁４３を介して各スロッピング抑止剤貯蔵源４４に接続されている。
【００４４】
ここで、上記スロッピング抑止剤には、コークスまたは石灰化合物、若しくはその混合物を使用する。
また、上記リザーバタンク４０は、それぞれ加圧ライン４５、バルブユニット４６、及び加圧ガス供給ライン４７を介して窒素ガス等からなる加圧ガス供給源４８に接続されることで、所定圧力で加圧されている。
【００４５】
また、上記加圧ガス供給源４８からバルブユニット４６に導入された加圧ガスは分岐し、バルブユニット４６内の搬送ガス制御弁４６ａを介して搬送ガス供給ライン４９に供給可能になっている。その搬送ガス供給ライン４９の下流側は、上記ロータリフィーダ４１及び粉体供給遮断弁４２の下流側に配置された粉体・ガス混合器５０に接続されている。
【００４６】
また、上記ロータリーフィーダ４１や供給遮断弁４２等の各アクチュエータは、それぞれコントローラ３３に接続され、該コントローラ３３からの信号によって制御されている。
【００４７】
ここで、４５ｂは圧力制御弁を、４６ｃはガス流量制御弁を、４６ｄはガス流量センサ、５１はリザーバタンク４０内の圧力を検出するタンク圧力センサであって、各センサは検出した検出信号をそれぞれ上記コントローラ３３に供給可能となっている。また、上記リザーバタンク４０には、ロードセル等からなる粉体重量センサ５２が取り付けられ、この粉体重量センサ５２は、リザーバタンク４０内に収容されたスロッピング抑止剤の重量を検出して、その重量信号をコントローラ３３に供給可能となっている。
【００４８】
コントローラ３３は、上記各センサからの信号を基に、予備処理剤供給装置５の各ロータリフィーダ１２，１３、粉体供給遮断弁１４，１５を作動して各リザーバタンク１０，１１から切り出される酸化鉄粉及び生石灰粉の各量を制御すると共に搬送ガスの流量及び圧力を制御することで、単位時間当たりに溶銑２内に投入される酸化鉄粉、生石灰粉の量、気体酸素量を制御する。
【００４９】
なお、各粉体重量センサ３６，３７からの信号に基づき実際の切り出し量をフィードバックしている。
このとき、上記各酸化鉄粉及び搬送気体中の酸素の単位時間当たりの投入量は、溶銑２への酸素投入量ととスラグ塩基度とを指標として、上記図４に示すように、スロッピング発生の発生し易い領域と発生しにくい領域との発生臨界Ａを予め求め、その発生臨界Ａを越えないような投入計画を、生石灰の投入量も含めて予め決定し、この投入計画に従うように上記各ロータリフィーダ１２，１３、粉体供給遮断弁１４，１５を作動する。
【００５０】
例えば、下式を満足するような酸素投入量となるように酸化鉄の投入速度を制御する。
0003704853.tif 000005
ここで、
［％Ｓｉ］：予備処理前の溶銑のＳｉ濃度
ｑｏ2 ：酸素投入速度（Ｎｍ3 ／ｔ・min ）
ＱＯ2 ：積算酸素投入量（Ｎｍ3 ／ｔ）
Ｗslag（ＣａＯ）：予備精錬前のスラグ中のＣａＯ（kg／ｔ）
Ｗslag（ＳｉＯ2 ）：予備精錬前のスラグ中のＳｉＯ2 （kg／ｔ）
Ｗflux（ＣａＯ）：投入する予備処理剤中のＣａＯ（kg／ｔ）
Ｗflux（ＳｉＯ2 ）：投入する予備処理剤中のＳｉＯ2 （kg／ｔ）
ＷΔＳｉ：溶鋼中のＳｉ酸化によるＳｉＯ2 生成量（kg／ｔ）
を表す。
【００５１】
同時に、コントローラ３３は、抑止剤用の粉体供給遮断弁４２及び搬送ガス制御弁４６ａに作動信号を供給して、予備精錬中、連続的に所定量のスロッピング抑止剤をランス４からスラグ３表面に吹き付けるように制御する。
【００５２】
ここで、スロッピング抑止剤の吹出しは、連続的に吹き付けてもよいし、所定時間間隔毎に断続的に吹き付けるように設定しておいてもよい。
次に、上記装置の作動や効果などについて説明する。
【００５３】
上記構成の装置では、コントローラ３３による制御によって、ランス４を通して各酸化鉄粉、生石灰粉、搬送ガス量の各投入量が溶銑２内に投入されて、脱珪・脱燐等の予備精錬処理が行われる。
【００５４】
このとき、溶銑２内炭素が予備処理剤と反応してＣＯガスが発生し、そのガスによる気泡がスラグ３まで到達すると、スラグ３内に捕捉されてスロッピングを起こしスラグフォーミングを形成する。
【００５５】
しかし、本実施形態では、上述のように発生臨界Ａ内になるように酸素投入速度を制御しているので、スロッピング発生の回数や程度が大幅に抑制され、しかも、連続的又は断続的にスラグ３にスロッピング抑止剤を投入しているので、スロッピング発生が確実に抑えられる。
【００５６】
しかも、連続的又は断続的にスロッピング抑止剤を投入しているが、上述のように、スロッピング発生の回数や程度が大幅に抑制されているので、そのスロッピング抑止剤の使用量も少なくて済むと共に、スロッピング発生の有無とは関係なく添加しているので、スロッピング更にはフォーミングを抑制しながらの予備精錬処理を自動化することができる。
【００５７】
また、上記のようにスロッピング抑止剤の添加量も少なくて済むので、スロッピング抑止剤を大量に投入した際のスラグ３中のＦｅＯの還元によるスラグ３による脱燐反応の低下もなく、且つ予備処理剤の投入の一時的な停止もないので、スロッピング更にはフォーミングを抑制しつつ、従来よりも予備精錬の処理時間の促進を図ることができる。
【００５８】
また、上記実施の形態では、予備処理剤投入位置とは反対側のスラグ３に抑止剤を投入するようにしているが、これは、溶銑２の流動に伴ってスラグのスロッピング高さが一番高くなるのが予備処理剤投入位置とは反対側となることに鑑みてなされたものであるが、実際のスロッピング発生とは関係なく連続的又は断続的にスロッピング抑止剤を添加しているので、必ずも反対側位置でなくてもよい。また、抑止剤用のランス６を傾けているが、特に傾ける必要もない。
【００５９】
また、スロッピング抑止剤の添加は、スラグ上面に吹き付けることで行っているが、ランス６の先端部をスラグ内に浸漬させた状態で供給するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、実際のスロッピング発生とは関係なくスロッピング抑止剤を投入するようにしているが、実際にスロッピング発生若しくは発生のおそれをを検知したときのみスロッピング抑止剤を投入するようにしてもよい。
【００６１】
例えば、カメラ等でスラグ上面を監視したり、実際の予備処理剤の投入量の計画量からの変動をもとにスロッピング発生を推定して、スロッピング抑止剤を添加するようにしてもよい。但し、この場合には、スロッピング高さが必要以上に高くなるおそれはある。
【００６２】
また、スラグ上面にスロッピング抑止剤を添加するので、スロッピング抑止剤の投入はランス６を使用しない方法であってもよい。
【００６３】
【実施例】
実際に、２００ｔの溶銑をトピードカーに収容して、酸化鉄３５ｋｇ／ｔ、生石灰１２kg／ｔを、２kg／ｔ・min の速度で溶銑に投入して予備精錬処理を行ってみた。
【００６４】
図２は、その処理の際の、トピードカー１からスラグ３の溢れる危険性のあるほど大きさのスロッピングの発生頻度を示したものである。
比較例１は、スロッピングに対する処理を取らなかった場合であって、スロッピング発生頻度は９／１０となり、予備処理剤の吹き込みを停止せざるを得なった。
【００６５】
また、引用例２は、フォーミングが生じたところでコークス（スロッピング抑止剤）をスラグ３に吹き付けた場合であって、酸素投入速度つまり、酸化鉄等の投入速度を増加しすぎると、コークスを投入してもスロッピングが収まらない場合があり、スロッピング頻度が３／１０であった。
【００６６】
これに対して、上述のように本発明の予備精錬方法を適用した場合には、スロッピングの発生は無かった。つまり、連続して予備精錬処理ができた。
しかも、スロッピング抑止剤であるコークスの使用量も、引用例２に比べて少なくて済んだ。
【００６７】
また、本発明に基づく予備精錬処理では、石灰化合物であるＣａＣＯ3 粉をスロッピング抑止剤としてスラグ表面に連続的に吹き付けることで、酸化鉄の吹き込み速度を平均３８５kg／min でもスロッピングなして処理できたことも確認した。
【００６８】
この場合、脱燐処理時間は２５分で、Ｓｉ濃度が０．２０％から０．０１％に、Ｐ濃度が、０．１６６％から０．０２０％となったことも確認された。
さらに、コークス及びＣａＣＯ3 粉ともに脱燐効率への悪影響も無かった。
【００６９】
これによって、フォーミング抑止のためのコストを抑えつつ予備精錬処理の高速化が図られる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の溶銑の予備精錬方法では、溶銑への酸素投入量を調整することで、スロッピング抑止剤の使用量を抑えつつ、連続した予備精錬を可能とするという効果がある。
【００７１】
しかも、スロッピングの発生臨界を求めているので、スラグフォーミングを抑えた状態で且つ適正な時間で脱珪等の予備精錬処理を行うことができる。
このとき、請求項２又は請求項３に記載の発明を採用すると、確実にスロッピング更にはフォーミング形成を抑えつつ、予備精錬処理の自動化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶銑の予備精錬処理の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る予備処理剤供給装置を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る抑止剤供給装置を示す構成図である。
【図４】酸素投入量とスラグ塩基度を指標としたスロッピング発生条件及び発生臨界を説明するための図である。
【図５】本発明に基づく処理実績を説明するための図である。
【図６】スロッピング抑止剤を投入しつつ脱珪・脱燐処理を行う場合の酸素投入速度と塩基度を指標としたスロッピング発生条件及び発生臨界を説明するための図である。
【符号の説明】
Ａ    発生臨界
１    トピードカー
２    溶銑
３    スラグ
４    予備処理剤用のランス
５    予備処理剤供給装置
６    抑止剤用のランス
７    抑止剤供給用装置
１０，１１  リザーバタンク
１２，１３  ロータリフィーダ
２５ａ，２６ａ  搬送ガス制御弁
２８    加圧ガス供給源
３６，３７  粉体重量センサ
３３  コントローラ
４０  リザーバタンク
４１  ロータリフィーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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