(57)【要約】【課題】本発明は、電気炉での溶解電力を低減させつつ時間的ロス及び熱損失の発生を回避できるとともに、溶鉄の硫黄濃度をより低減できる溶鉄の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】電気炉１にて溶解された溶鉄１ａと電気炉１とは別の溶解炉にて溶解された溶鉄３ａとを電気炉１及び別の溶解炉の外の取鍋２ａにて混合するとともに、混合溶鉄４に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉にて溶解された溶鉄と前記電気炉とは別の溶解炉にて溶解された溶鉄とを前記電気炉及び前記別の溶解炉の外の容器にて混合するとともに、混合された溶鉄に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施すことを特徴とする溶鉄の製造方法。
【請求項２】
前記別の溶解炉は、コークスを還元剤として使用する溶融還元炉であることを特徴とする請求項１記載の溶鉄の製造方法。
【請求項３】
前記混合された溶鉄がクロム含有溶鉄であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶鉄の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉を用いて溶鉄を製造する溶鉄の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炉（アーク炉）の操業においては、生産性の向上、電気エネルギーの有効利用及び熱損失の削減のために種種の取り組みが積極的になされている。例えば下記の特許文献１では、溶鋼含熱量、スラグ保有熱量及び排ガス熱量等を出熱とするとともに、ホットチャージによる熱量、電極酸化熱量及びスラグ生成熱量等を入熱とし、想定熱収支計算を基に通電量を決定する電力投入制御が提案されている。また、特許文献１には、電気炉の炉内に他の工程にて溶解した溶鉄を投入することで溶解電力を低減することも開示されている。
【０００３】
また一般に製鉄所及び製鋼所では、脆化原因となる硫黄分（不純物元素）を溶鉄から取り除くために、製銑工程と製鋼工程との間で脱硫処理を行っている。例えば下記の特許文献２では、軽脱硫処置を施した含クロム溶湯と重脱硫処理を施した低クロム溶湯とを混合することで、硫黄濃度を目標濃度まで低減した含クロム溶鉄を得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−６４１５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される方法では、電気炉の炉内に他の工程にて溶解した溶鉄を投入しているので、溶鉄を炉内に投入するために電気炉への電力供給を中断するとともに、電気炉を開放する必要があり、時間的ロス及び熱損失が発生する。また、特許文献２で示される方法では、軽脱硫処置を施した含クロム溶湯と重脱硫処理を施した低クロム溶湯とを混合することで硫黄濃度を低減しているので、混合後の硫黄濃度に限度がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電気炉での溶解電力を低減させつつ時間的ロス及び熱損失の発生を回避できるとともに、溶鉄の硫黄濃度をより低減できる溶鉄の製造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】
本発明に係る溶鉄の製造方法は、電気炉にて溶解された溶鉄と前記電気炉とは別の溶解炉にて溶解された溶鉄とを電気炉及び別の溶解炉の外の容器にて混合するとともに、混合された溶鉄に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施すことを特徴とする溶鉄の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の溶鉄の製造方法によれば、電気炉にて溶解された溶鉄と前記電気炉とは別の溶解炉にて溶解された溶鉄とを電気炉及び別の溶解炉の外の容器にて混合するとともに、混合された溶鉄に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施すので、電気炉での溶解電力を低減させつつ時間的ロス及び熱損失の発生を回避できるとともに、溶鉄の硫黄濃度をより低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による溶鉄の製造方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による溶鉄の製造方法を示す説明図である。図において、本実施の形態の溶鉄の製造方法では、電気炉出湯ステップと溶融還元炉出湯ステップとが同時に行われ、その後に溶鉄混合ステップ及び脱硫ステップが順に行われる。電気炉出湯ステップでは、電気炉１（アーク炉）にて溶解された溶鉄１ａが取鍋２ａに注出される。取鍋２ａは、電気炉１の外の容器である。
【００１１】
溶融還元炉出湯ステップでは、電気抵抗炉３にて溶解された溶鉄３ａが取鍋２ｂに注出される。取鍋２ｂは、電気抵抗炉３の外の容器である。電気抵抗炉３は、還元剤としてコークス３ｂが使用される溶融還元炉であり、電気炉１とは別の溶解炉である。電気抵抗炉３にて溶解された溶鉄３ａは、電気抵抗炉３でコークス３ｂが使用されているため、５質量％程度の高い炭素濃度を有する。コークス３ｂとしては、硫黄濃度が０．０５〜０．１質量％の低硫黄コークスを使用することもできるが、後の脱硫ステップで硫黄濃度を十分に低減できること及びコスト削減の観点から、硫黄濃度が０．５〜１．０質量％の高硫黄コークスを使用してもよい。
【００１２】
溶鉄混合ステップでは、取鍋２ａ内の電気炉１の溶鉄１ａに、取鍋２ｂ内の電気抵抗炉３の溶鉄３ａを注入することで混合溶鉄４（電気炉１の溶鉄１ａと電気抵抗炉３の溶鉄３ａとの混合物）を得る。
【００１３】
脱硫ステップでは、取鍋２ａの混合溶鉄４に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理が施される。すなわち、取鍋２ａの混合溶鉄４に対して生石灰、ソーダ灰、カーバイド、苛性ソーダ及び消石灰等の脱硫剤が供給された後に、混合溶鉄４に浸漬されたインペラ（攪拌羽根）５により混合溶鉄４及び脱硫剤の撹拌が行われる。インペラ５により撹拌が行われることで、脱硫反応が促進されて混合溶鉄４の硫黄濃度が大幅に低減される。
【００１４】
次に、実施例を挙げる。本発明者らは、表１に示す成分を有する溶鉄１ａを電気炉１で溶解するとともに、表２に示す成分を有する溶鉄３ａを電気抵抗炉３で溶解し、これらの溶鉄１ａ，３ａを取鍋２ａにて混合して表３に示す成分を有する混合溶鉄４を得た。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
【表２】
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【００１７】
【表３】
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【００１８】
また、溶鉄１ａ，３ａを取鍋２ａにて混合して混合溶鉄４とした後に、表４に示す脱硫設備及び表５に示す脱硫条件にて炉外脱硫処理を行った。その結果、硫黄濃度が０．００１〜０．００５％の低硫黄溶鉄を安定して得ることができた。
【００１９】
【表４】
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【００２０】
【表５】
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【００２１】
このような溶鉄の製造方法では、電気炉１にて溶解された溶鉄１ａと電気炉１とは別の溶解炉にて溶解された溶鉄３ａとを電気炉１及び別の溶解炉の外の取鍋２ａにて混合するとともに、混合溶鉄４に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施すので、電気炉１での溶解電力を低減させつつ時間的ロス及び熱損失の発生を回避できるとともに、溶鉄の硫黄濃度をより低減できる。具体的には、電気抵抗炉３の溶鉄３ａを用いることにより、電気炉１で溶解すべき溶鉄１ａの量を少なくでき、電気炉１での溶解電力を低減することができる。また、電気炉１及び電気抵抗炉３にて溶解された溶鉄１ａ，３ａを取鍋２ａで混合することで、電気炉１を開放することを回避でき、時間的ロス及び熱損失の発生を回避できる。さらに、混合溶鉄４に対して機械撹拌式脱硫装置により炉外脱硫処理を施すことで、混合溶鉄４の硫黄濃度を大幅に低減できる。このような構成は、精錬工程での脱硫が困難であるため精錬工程の前に硫黄濃度を十分に下げる必要がある含クロム溶鉄に対して特に有用である。含クロム溶鉄としては、混合溶鉄４としてＣ：２．０〜６．０質量％、Ｃｒ：１０．０〜３５．０質量％を含有するものが挙げられる。
【００２２】
また、電気炉１とは別の溶解炉がコークス３ｂを還元剤として使用する電気抵抗炉３であるので、混合溶鉄４の炭素濃度を高くできる。これにより、混合溶鉄４中の酸素の活量を下げることができ、脱硫効率を向上させることができる。混合溶鉄４の炭素濃度としては、脱硫効率や後の精錬工程の負荷などを考慮して２．０〜６．０質量％とするのが好ましい。
【００２３】
なお、実施の形態では、電気炉出湯ステップと溶融還元炉出湯ステップとが同時に行われるように説明したが、同一の取鍋を用いて電気炉出湯ステップの後に溶解還元炉出湯ステップを行うことで溶鉄を混合する、もしくはこれとは逆に同一の取鍋を用いて溶解還元炉出湯ステップの後に電気炉出湯ステップを行うことで溶鉄を混合してもよい。
【００２４】
また、実施の形態では電気炉とは別の溶解炉として電気抵抗炉３を用いるように説明したが、別の溶解炉としてはコークスを還元剤として使用する例えば高炉等の他の炉でもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  電気炉
２ａ，２ｂ  取鍋（容器）
３  電気抵抗炉（溶融還元炉）
【図１】
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