(57)【要約】【課題】転炉型精錬容器において、上吹きランスから酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつける際のスピッティング発生速度を低減する。【解決手段】転炉型精錬容器を用いて、上吹きランスから溶銑１トンあたり１．０〜６．０Ｎｍ３／ｍｉｎの酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつけて精錬する。上吹きランスには、同一円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有し、かつ、ランス中心軸がｚ軸となると共にノズルの出口位置がｘ軸上となるように定めたｘｙｚ直交座標系において、ｙｚ平面およびｘｚ平面への該ノズル軸の投影がｚ軸となす角度をそれぞれα（°）、β（°）としたとき、角度αと角度βが（１）式：０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５を満足する上吹きランスを用い、酸素含有ガスを溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３以上吹きつけた後にＣａＯ含有粉の吹きつけを行う。【選択図】図２
2014037599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉型精錬容器を用いて、上吹きランスから溶銑１トンあたり１．０〜６．０Ｎｍ３／ｍｉｎの酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつけて精錬する方法において、
前記上吹きランスには、同一円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有し、かつ、ランス中心軸がｚ軸となると共にノズルの出口位置がｘ軸上となるように定めたｘｙｚ直交座標系において、ｙｚ平面およびｘｚ平面への該ノズル軸の投影がｚ軸となす角度をそれぞれα（°）、β（°）としたとき、角度αと角度βが下記（１）式を満足する上吹きランスを用い、
かつ、酸素含有ガスを溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３以上吹きつけた後にＣａＯ含有粉の吹きつけを行うこと
を特徴とする、溶銑の精錬方法。
０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５          ・・・・・（１）
【請求項２】
ＣａＯ含有粉の吹きつけ速度ｗ（ｋｇ／ｍｉｎ）と酸素含有ガスの吹きつけ速度ｒ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の比（ｗ／ｒ）を０．１以上２．０以下とすることを特徴とする、請求項１に記載の溶銑の精錬方法。
【請求項３】
前記角度αと前記角度βが下記（２）式を満足する上吹きランスを用いることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の溶銑の精錬方法。
０．１８≦（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）０．５≦０．５８    ・・・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉型精錬容器にて、溶銑に上吹きランスから酸素と共にＣａＯ含有粉を吹きつけて精錬する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉型精錬容器にて、溶銑を予備脱りん処理、あるいは、予備脱りん処理された溶銑を脱りん脱炭処理、あるいは、非脱りん銑を脱りん脱炭処理する際、精錬効率の向上や歩留りの向上等の改善を図るため、生石灰含有粉をランスから酸素含有ガスと共に上吹きする方法が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、広範なＳｉ濃度の溶銑について、溶銑予備処理として脱珪を行うと同時に高効率で脱りんを行うことが可能な方法が記載されている。具体的には、ＣａＯ含有粉をランスから酸素含有ガスと共に溶銑に上吹きして脱りんする方法であり、ＣａＯ含有粉の吹きつけ速度と酸素流量との比を溶銑Ｓｉ濃度に応じて調整する方法が記載されている。
【０００４】
この方法では、酸素流量が一定条件であれば、溶銑Ｓｉ濃度が高い場合には、ＣａＯ含有粉の吹きつけ速度を大きくする必要がある。
【０００５】
上吹きランスから酸素含有ガスと共に溶銑浴面に粉を吹きつけると、ガスジェットが溶銑に衝突して溶銑の飛沫（以下、「スピッティング」と記載する）が発生するのに加え、粉が溶銑に衝突することによってもスピッティングが発生し、粉を吹きつけない場合よりもより多くのスピッティングが発生する。スピッティング粒鉄はランスや炉内壁に付着し、付着量が非常に多くなった場合にはその後の操業に支障をきたす。そのため、粉を溶銑に吹きつける際になるべく飛沫の増加を抑制することは非常に重要である。
【０００６】
特許文献１に記載された発明では、溶銑Ｓｉが高い場合には短時間に多量のＣａＯ含有粉を吹きつけることが必要になるが、その際にはより多くの溶銑飛沫が発生し、安定的な操業の継続が困難になることも想定される。
【０００７】
また、特許文献２には、転炉型精錬容器での鋼の精錬方法において、ＣａＯ含有粉を吹きつけ、炉口からのスラグ溢れ（以下、「スロッピング」と記載する）を抑制しつつ、低りん溶鋼を安定的に溶製する方法が記載されている。特許文献２に記載されている方法では、上底吹き撹拌力を最適な範囲に制御することによって、スロッピングを抑制する。
【０００８】
ここで、スロッピングを抑制して、上吹き、あるいは底吹きの撹拌力を増加させることが必要となった場合、底吹きガス流量の増加によって底吹き羽口の寿命に悪影響を及ぼす可能性があるため、これを簡単に選択できない場合もある。
【０００９】
一方で、上吹きの撹拌力を増加させようとした場合も、上吹きジェットを溶銑浴面に向けて強く吹きつけることになって、スピッティングが増加するという問題がある。
【００１０】
以上より、転炉型精錬容器において生石灰含有粉を酸素ガスと共に上吹きする方法は、低りん溶銑、あるいは低りん鋼を溶製する上で利点を有するが、粉体が酸素含有ガスジェットと共に溶銑浴面に吹きつけられるためにスピッティングが増えるという課題があった。
【００１１】
粉上吹きによるスピッティング増加を抑制するための方法として、特許文献３には、カバースラグを生成してから粉上吹きを行う方法が記載されている。
【００１２】
この方法は、カバースラグの生成量や組成、あるいはその時の温度状況によって、カバースラグの滓化状況等が異なり、スピッティングの抑制効果が高い場合と低い場合が生じるため、万能ではない。
【００１３】
特許文献４には、上吹きする酸素含有ガスと溶融金属との反応効率を低下させることなくスピッティングを低減可能な上吹きランス（以下、「ねじれランス」という）が記載されている。図１（ａ）は通常の多孔ランスの先端部を示す概要図であり、図１（ｂ）はねじれランスの先端部を示す概要図である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、符号１はランスであり、符号２はノズルである。
【００１４】
通常の多孔ランス１は、図１（ａ）に示すように各ノズル２は、その中心軸の延長がランス１の中心軸上の１点で交わるように傾斜して配置されるのに対し、ねじれランス１は、図１（ｂ）に示すように各ノズル２は、その中心軸の延長が相互にねじれた位置関係となるように傾斜して配置される。
【００１５】
具体的には、浴面に衝突するときのジェットの流速分布ができるだけ平滑であることがスピッティング低減に有効であり、ノズル２のねじれ度δを０°より大きく７０°未満とするねじれランスを用いることによってそれを達成することができると記載されている。
【００１６】
また、特許文献５では、このねじれランスを用い、溶銑脱りん処理にて、中心孔からＣａＯ含有粉を不活性ガスで上吹きする方法が記載されている。
【００１７】
しかし、中心孔から不活性ガスでＣａＯ含有粉を上吹きする場合、費用の観点から精錬用の酸素ガスに比べて不活性ガスの流量は非常に少なくせざるを得ないため、酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を上吹きする場合よりも固気比が高くなることで設備上の制約が生じ、ＣａＯ粉の供給速度限界が酸素と共に吹きつける場合よりも低くなるデメリットがある。
【００１８】
このデメリットを解消するためにはＣａＯ含有粉を酸素ガスと共に上吹きする必要があるが、その場合にはスピッティングが多くなる。
【００１９】
また、特許文献５では、ＣａＯ含有粉を酸素含有ガスと共に上吹きする際のスピッティング抑制に関する検討は全くなされていない。
【００２０】
その他の従来の知見においても、ねじれランスを使用し、酸素と共にＣａＯ含有粉を上吹きした場合にスピッティングが低減されるか否かの検討がなされたことはなかった。本明細書において、「ＣａＯ含有粉」とは、ＣａＯを８０質量％以上含む粒径１ｍｍ以下の粉とし、「酸素含有ガス」とは、酸素を９５体積％以上含むガスとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２０１１−１２２８６号公報
【特許文献２】特開２００６−６３３６８号公報
【特許文献３】特開２００１−６４７１３号公報
【特許文献４】特開２０００−１７１４号公報
【特許文献５】特開２０１１−１５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、転炉型精錬容器において、上吹きランスから酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつける際のスピッティング発生速度を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明者らは、まず水モデル実験を行い、水の液滴の飛散挙動を観察した。この水モデル実験により、ねじれランスを用いることで粉吹きつけ時のスピッティングを抑制できるか否かの検討を行った。
【００２４】
その結果、特許文献４に記載されているねじれランスを用いた場合、ガスの吹きつけ開始と同時に粉吹きつけを行った場合はスピッティングが低減されなかったのに対し、ガスの吹きつけ開始時には酸素含有ガスのみを流し、その後粉吹きつけを開始するとスピッティングが低減されることが判明した。
【００２５】
これは、吹錬開始時と同時に粉を吹きつけた場合、粉が直進する性質に影響されてジェットの動圧が平滑化されないためにスピッティングが低減されないが、ある程度の流量のガスを吹きつけるとジェットが平滑化され、その後に粉の吹きつけを開始してもジェットの平滑化が保たれ、スピッティングが低減されるためと考えられる。
【００２６】
しかし、ジェットの平滑化がなされたと考えられる時点以降に、粉の吹きつけ速度を大きくし過ぎた場合には、スピッティングの低減効果はみられなかった。
【００２７】
これは、粉体の吹きつけ速度を大きくし過ぎた場合には、ジェットの平滑化が解消されるためと考えられる。
【００２８】
この事象は、水モデル実験にて得られた結果であるため、酸素含有ガスと共にＣａＯ含有ガスを上吹きランスから溶銑に吹きつけた場合とは、臨界条件が異なると考えられる。
【００２９】
そこで、本発明者らは、その臨界条件を調査するため、酸素含有ガスの流量は、現在の溶銑の予備脱りん処理、あるいは、予備脱りん処理された溶銑の脱りん脱炭処理、あるいは、非脱りん銑の脱りん脱炭処理における流量を包含する、溶銑１トンあたり１．０〜６．０Ｎｍ３／ｍｉｎとした、転炉実験を行った。
【００３０】
その結果、以下に列記の本発明を完成することができた。
（１）転炉型精錬容器を用いて、上吹きランスから溶銑１トンあたり１．０〜６．０Ｎｍ３／ｍｉｎの酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつけて精錬する方法において、
前記上吹きランスには、同一円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有し、かつ、ランス中心軸がｚ軸となると共にノズルの出口位置がｘ軸上となるように定めたｘｙｚ直交座標系において、ｙｚ平面およびｘｚ平面への該ノズル軸の投影がｚ軸となす角度をそれぞれα（°）、β（°）としたとき、角度αと角度βが下記（１）式を満足する上吹きランスを用い、
かつ、酸素含有ガスを溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３以上吹きつけた後にＣａＯ含有粉の吹きつけを行うこと
を特徴とする、溶銑の精錬方法。
【００３１】
０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５          ・・・・・（１）
【００３２】
（２）ＣａＯ含有粉の吹きつけ速度ｗ（ｋｇ／ｍｉｎ）と酸素含有ガスの吹きつけ速度ｒ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の比（ｗ／ｒ）を０．１以上２．０以下とすることを特徴とする、（１）項に記載の溶銑の精錬方法。
【００３３】
（３）前記角度αと前記角度βが下記（２）式を満足する上吹きランスを用いることを特徴とする、（１）項または（２）項に記載の溶銑の精錬方法。
【００３４】
０．１８≦（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）０．５≦０．５８    ・・・・・（２）
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、転炉型精錬容器において、上吹きランスから酸素含有ガスと共にＣａＯ含有粉を溶銑に吹きつける際のスピッティング発生速度を低減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１（ａ）は通常の多孔ランスの先端部を示す概要図であり、図１（ｂ）は特許文献４に記載されたねじれランスの先端部を示す概要図である。
【図２】図２は、６孔のねじれランスの先端部の一例を示す概要図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面のｙｚ平面への投影図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面のｘｚ平面への投影図である。
【図３】図３は、ねじれランスを使用する場合の、ノズルとそれに対応する火点の幾何学的位置関係を示す概要図である。
【図４】図４は、粉吹きつけ時のスピッティング量の増減率に及ぼす粉吹きつけ開始までの吹きつけガス量の影響を示すグラフである。
【図５】図５は、粉吹きつけ時のスピッティング量の増減率に及ぼす比（ｗ／ｒ）の影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明を説明する。
上底吹き転炉に、スクラップなどの固体鉄源と共に、脱りん処理されていない溶銑、あるいは、脱りん銑を装入し、精錬剤である塊生石灰、珪石、橄欖岩やスケール等を、精錬処理条件に応じて上置添加する。
【００３８】
上吹きランスには、同一円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有し、かつ、ランス中心軸がｚ軸となると共にノズルの出口位置がｘ軸上となるように定めたｘｙｚ直交座標系において、ｙｚ平面およびｘｚ平面への該ノズル軸の投影がｚ軸となす角度をそれぞれα（°）、β（°）としたとき、角度α，βが下記（１）式、（２）式を満足する上吹きランスを用い、上吹きランスから溶銑１トンあたり１．０〜６．０Ｎｍ３／ｍｉｎの酸素含有ガスを流して吹錬を開始する。
【００３９】
０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５              ・・・・・（１）
０．１８≦（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）０．５≦０．５８  ・・・（２）
【００４０】
酸素含有ガスを溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３以上吹きつけた後、ＣａＯ含有粉の吹きつけ速度ｗ（ｋｇ／ｍｉｎ）と酸素含有ガスの吹きつけ速度ｒ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の比（ｗ／ｒ）を０．１以上２．０以下にして、ＣａＯ含有粉の吹きつけを行うことにより、従来ではＣａＯ含有粉吹きつけによって増加していたスピッティングを大幅に低減でき、ランスや炉内壁への地金付着を抑制した吹錬を行うことが可能となり、ＣａＯ含有粉を酸素と共に上吹きした場合における地金付着による転炉の操業への悪影響を抑えることができる。
【００４１】
これらの操業に係る本発明の技術的範囲は、次のように調査して決定した。
２．５トン規模の上底吹き転炉型精錬容器を用いて、スピッティングの発生速度を調査した。
【００４２】
本検討では、カバースラグの影響を排除するため、高炉溶銑ではなく、１３００℃のＦｅ−４質量％Ｃ溶湯２トンを装入し、そのＣ濃度を０．０５質量％とする脱炭処理実験を行った。
【００４３】
酸素含有ガスには純酸素を用い、また、ＣａＯ含有粉には、ＣａＯを９８質量％含有する粒径１ｍｍ以下の生石灰粉を使用した。
【００４４】
スピッティング発生速度は、吹錬中にスピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って、炉内の浴面上１０００ｍｍの位置に２０秒間設置し、そこに入ったスピッティング粒鉄量を測定した。
【００４５】
この脱炭処理実験で使用したねじれランスの形状を、図２を用いて説明する。
図２のランスは、６孔のねじれランスの一例を示す概要図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面のｙｚ平面への投影図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面のｘｚ平面への投影図である。
【００４６】
図２（ａ）〜図２（ｃ）において、図１と同一部位は同符号で表す。また、符号３は中心に配置された小径ノズルである。
【００４７】
図２において、ランス中心軸がｚ軸となると共にノズルの出口位置がｘ軸上となるｘｙｚ直交座標系を用いて説明する。
【００４８】
ランス１には、ノズルのひねりに相当するｙｚ平面へのノズル軸の投影とｚ軸となす角度αと、ノズルの外側方向の傾斜に相当するｘｚ平面へのノズル軸の投影とｚ軸とのなす角度βとを有するノズル２がランス軸の周りに等間隔で軸対称に配置されている。
【００４９】
図３は、ねじれランスを使用する場合の、ノズル２とそれに対応する火点５の幾何学的位置関係を示す概要図である。同図ではノズル１本分のみを示す。
【００５０】
同図に示すように、火点の中心（ノズル軸の延長が溶銑浴面４と交わる位置）からｚ軸に降ろした垂線のｘｙ平面への投影とｘ軸とがなす角度をねじれ度δと定義すると、ねじれ度δ、角度α，β、ランス‐浴面間距離Ｈ０、ノズル出口位置とランス中心軸との距離Ｄとの間に（１）式の関係が得られる。
【００５１】
ｔａｎδ＝Ｈ０・ｔａｎα／（Ｈ０・ｔａｎβ＋Ｄ）        ・・・・・（１）
（１）式において距離Ｄが距離Ｈ０に比べて十分に小さいとすると、ねじれ度δは近似的に（２）式で与えられる。
【００５２】
δ＝ａｒｃｔａｎ（ｔａｎα／ｔａｎβ）                ・・・・・（２）
また、浴面上の火点の中心とランス中心軸位置間の距離Ｒは（３）式で与えられる。
【００５３】
Ｒ＝Ｈ０・（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）０．５                  ・・・・・（３）
この実験では、表１に示すランスを用い、距離Ｈ０は４２０ｍｍとした。
【００５４】
【表１】
2014037599.tif 000003
【００５５】
まず、純酸素ガスの流量はＦｅ−４質量％Ｃ溶湯１トンあたり３．０Ｎｍ３／ｍｉｎ、生石灰粉の吹きつけ時の供給速度をＦｅ−４質量％Ｃ溶湯１トンあたり４．０ｋｇ／ｍｉｎとして実験を行った。
【００５６】
表１におけるランス種類Ａのノーマルランス（ねじれ度δ＝０°）を使用し、粉吹きつけ開始までのガス量を溶銑１トンあたり０〜２．０Ｎｍ３の範囲で条件を変えて、粉吹きつけ時のスピッティング量を測定した。
【００５７】
図４は、粉吹きつけ時のスピッティング量の増減率に及ぼす粉吹きつけ開始までの吹きつけガス量の影響を示すグラフである。
【００５８】
このノーマルランスでは、粉吹きつけ開始までのガス量を変えてもスピッティング量は図４のグラフに示すように変化しなかった。
【００５９】
続いて、表１におけるランス種類Ｂ〜Ｇのねじれランスを用い、同じく、粉吹きつけ開始までのガス量を溶銑１トンあたり０〜２．０Ｎｍ３の範囲で条件を変えて、粉吹きつけ時のスピッティング量を測定した。
【００６０】
これらのねじれランスでは、図４のグラフに示すように、粉吹きつけ開始までのガス量によってスピッティング量が異なる結果が得られた。
【００６１】
粉吹きつけの開始前に吹きつけた純酸素ガス量が溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３以下の場合には、ねじれランスを用いてもスピッティング量に大きな変化はみられない。
【００６２】
しかし、粉吹きつけ開始前に吹きつけた純酸素ガス量が溶銑１トンあたり０．５Ｎｍ３を超えた条件では、ねじれ度δが０°より大きく７０°未満のねじれランスを使用することによって、スピッティング発生速度が１０％以上低減された。
【００６３】
これは、上述の水モデル実験で得られた現象が、溶銑を用いた場合においても発現することを示している。
【００６４】
つまり、吹錬開始と同時に生石灰粉を吹きつけた場合には、ねじれランスからのジェットの平滑化がなされずにスピッティングが低減されない。これに対し、吹錬後、酸素含有ガスの吹きつけ量が一定量を超えると、ねじれランスからのジェットの平滑化がなされ、その後、粉を吹きつけても、その平滑化された効果が持続し、スピッティングが低減されると考えられる。
【００６５】
次に、同じくＦｅ−４質量％Ｃ溶湯２トンを用いて、純酸素ガスの流量をＦｅ−４質量％Ｃ溶湯１トンあたり３．０Ｎｍ３／ｍｉｎ、生石灰粉の吹きつけ時の供給速度をＦｅ−４質量％Ｃ溶湯１トンあたり４．０〜８．０ｋｇ／ｍｉｎとし、生石灰含有物質の吹きつけ速度ｗ（ｋｇ／ｍｉｎ）と酸素含有ガスの吹きつけ速度ｒ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の比（ｗ／ｒ）を変えて実験を行った。
【００６６】
なお、粉の吹きつけは、酸素ガスをＦｅ−４質量％Ｃ溶湯１トンあたり１．０Ｎｍ３流した時点から開始した。
【００６７】
粉の吹きつけ速度によってスピッティング発生速度が変わるため、スピッティング測定結果は同一の比（ｗ／ｒ）の条件のねじれ度δ＝０°のスピッティング量を基準として、その増減率で評価した。
【００６８】
図５は、粉吹きつけ時のスピッティング量の増減率に及ぼす比（ｗ／ｒ）の影響を示すグラフである。
【００６９】
図５のグラフに示すように、比（ｗ／ｒ）が２．０以下ではねじれ度δが０°より大きく７０°未満のねじれランスを使用することによって、スピッティング発生速度が１０％以上低減された。
【００７０】
しかし、比（ｗ／ｒ）が２．０を超えた条件では、ねじれ度δが０°より大きく７０°未満のねじれランスを使用しても、スピッティング発生速度が低減されなかった。
【００７１】
これは、上述の水モデル実験で得られた知見と同様であり、比（ｗ／ｒ）が２．０以下の生石灰粉の吹きつけでは、ねじれランスによって平滑化されたジェットは維持されてスピッティングが低減されるものの、比（ｗ／ｒ）が２．０より超えた粉の吹きつけでは、平滑化されたジェットが粉の吹きつけによって維持されないために、ねじれランスによるスピッティング低減効果が得られないことを示している。
【００７２】
また、比（ｗ／ｒ）が０．１以下では、固気比が小さいため、酸素と共にＣａＯ含有粉を上吹きしてもスピッティングが増大して操業上支障をきたすような頻度は小さいため、本発明を採用する必要はない。
【００７３】
幾何学的な火点の位置が炉壁に近い場合、炉壁の耐火物溶損速度が増加するため、火点は炉壁から離したほうがよい。しかし、火点を炉壁から離し過ぎた場合には、火点同士が接近し、ジェット間の干渉が強まり、ねじれランスによるスピッティング低減効果が薄れてしまう。
【００７４】
そのため、ランス高さＨ０（ｍｍ）と火点の中心とランス中心軸間の距離Ｒ（ｍｍ）の比（Ｒ／Ｈ０）、つまり、（３）式から求められる（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）０．５は、０．１８以上０．５８以下であることが望ましい。
【実施例】
【００７５】
本発明例を、比較例と対比しつつ説明する。
本発明の効果を、下記の１．溶銑の予備脱りん吹錬試験、２．脱りん銑の脱炭吹錬試験、および３．非脱りん銑の脱りん脱炭処理について検証した。
【００７６】
１．溶銑の予備脱りん吹錬試験
（比較例１）
上吹きランスには、ノズル径４．０ｍｍφ，角度α＝０°，角度β＝１５°，ねじれ度δ＝０°の５孔ノーマルランスを用いた。
【００７７】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．５質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、塊生石灰１４．６ｋｇおよびスケール３０ｋｇを上置添加した。
【００７８】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを３．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．４ｍ、それぞれ一定で溶銑の吹きつけを開始した。
【００７９】
純酸素ガスの吹つけ開始から３０秒間経過後に、生石灰粉を５．５ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に４分間吹きつけた。
【００８０】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、５．５分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約１０分間で吹錬を終了した。
【００８１】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って、炉内の浴面上１０００ｍｍの位置に設置し、そこに入ったスピッティング粒鉄量を測定した。
【００８２】
その粒鉄量を１として基準化し、溶銑脱りん吹錬試験におけるスピッティング発生速度をスピッティング発生速度指数ＳＰ１により示した。
【００８３】
（比較例２）
上吹きランスには、ノズル径４．０ｍｍΦ，角度α＝１１．６°，角度β＝９．８°，ねじれ度δ＝５０°の５孔ねじれランスを用いた。
【００８４】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．５質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、塊生石灰１４．６ｋｇおよびスケール３０ｋｇを上置添加した。
【００８５】
その後、上吹きランスから、純酸素ガスを３．０Ｎｍ３／ｍｉｎ、生石灰粉を５．５ｋｇ／ｍｉｎで、ランス高さ０．４ｍ、それぞれ一定で溶銑への吹きつけを開始した。
【００８６】
吹つけ開始から４分間経過後に、粉の吹きつけを停止し、その他の条件を変えず、６．０分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約１０分間で吹錬を終了した。
【００８７】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ１は１．０５であり、ノーマルランスを用いた場合と同程度であった。
【００８８】
（本発明例１）
上吹きランスには、ノズル径４．０ｍｍΦ，角度α＝１１．６°，角度β＝９．８°，ねじれ度δ＝５０°の５孔ねじれランスを用いた。
【００８９】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．５質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、塊生石灰１４．６ｋｇおよびスケール３０ｋｇを上置添加した。
【００９０】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを３．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．４ｍ、それぞれ一定で溶銑への吹きつけを開始した。
【００９１】
純酸素ガスの吹つけ開始から３０秒間経過時に、生石灰粉を５．５ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に４分間吹きつけた。
【００９２】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、５．５分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約１０分間で吹錬を終了した。
【００９３】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを２．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ１は０．７であり、ノーマルランスを用いた場合よりもスピッティングが低減された。
【００９４】
２．脱りん銑の脱炭吹錬試験
（比較例３）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝０°，角度β＝２０°，ねじれ度δ＝０°の５孔ノーマルランスを用いた。
【００９５】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：３．６質量％、［Ｓｉ］：＜０．０５質量％、［Ｍｎ］：０．１５質量％、［Ｐ］：０．０２質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、珪石５．０ｋｇ、および橄欖岩（ＳｉＯ２：約４２％、ＭｇＯ：約４２％）１０ｋｇを添加した。
【００９６】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【００９７】
純酸素ガスの吹つけ開始から１０秒間経過後に、生石灰粉を５．４ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に６分間吹きつけた。
【００９８】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、２分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約８分間で吹錬を終了した。
【００９９】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って、炉内の浴面上１０００ｍｍの位置に設置し、そこに入ったスピッティング粒鉄量を測定した。
【０１００】
その粒鉄量を１として基準化し、脱りん銑の脱炭吹錬試験におけるスピッティング発生速度をスピッティング発生速度指数ＳＰ２により示した。
【０１０１】
（比較例４）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝１４．４°，角度β＝１４．４°，ねじれ度δ＝４５°の５孔ねじれランスを用いた。
【０１０２】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：３．６質量％、［Ｓｉ］：＜０．０５質量％、［Ｍｎ］：０．１５質量％、［Ｐ］：０．０２質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、珪石５．０ｋｇ、および橄欖岩（ＳｉＯ２：約４２％、ＭｇＯ：約４２％）１０ｋｇを添加した。
【０１０３】
その後、上吹きランスから、純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、生石灰粉を５．４ｋｇ／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【０１０４】
６分間経過後に生石灰粉の吹きつけを停止し、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスのみを２分間吹きつけ、合計約８分間で吹錬を終了した。
【０１０５】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ２は０．９８であり、ノーマルランスを用いた場合と同程度であった。
【０１０６】
（本発明例２）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝１４．４°，角度β＝１４．４°，ねじれ度δ＝４５°の５孔ねじれランスを用いた。
【０１０７】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：３．６質量％、［Ｓｉ］：＜０．０５質量％、［Ｍｎ］：０．１５質量％、［Ｐ］：０．０２質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、珪石５．０ｋｇ、および橄欖岩（ＳｉＯ２：約４２％、ＭｇＯ：約４２％）１０ｋｇを添加した。
【０１０８】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【０１０９】
純酸素ガスの吹つけ開始から１０秒間経過後に、生石灰粉を５．４ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に６分間吹きつけた。
【０１１０】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、２分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約８分間で吹錬を終了した。
【０１１１】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ２は０．７５であり、ノーマルランスを用いた場合よりもスピッティングが低減された。
【０１１２】
３．非脱りん銑の脱りん脱炭処理
（比較例５）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝０°，角度β＝２０°，ねじれ度δ＝０°の５孔ノーマルランスを用いた。
【０１１３】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．４質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、塊生石灰２４．０ｋｇ、ＭｇＯ粒（ＭｇＯ：約９５質量％）１０ｋｇ、およびスケール６０ｋｇを添加した。
【０１１４】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【０１１５】
純酸素ガスの吹つけ開始から１０秒間経過後に、生石灰粉を６．０ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に６分間吹きつけた。
【０１１６】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、６分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約１２分間で吹錬を終了した。
【０１１７】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って、炉内の浴面上１０００ｍｍの位置に設置し、そこに入ったスピッティング粒鉄量を測定した。
【０１１８】
その粒鉄量を１として基準化し、非脱りん銑の脱りん脱炭処理におけるスピッティング発生速度をスピッティング発生速度指数ＳＰ３により示した。
【０１１９】
（比較例６）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝１４．４°，角度β＝１４．４°，ねじれ度δ＝４５°の５孔ねじれランスを用いた。
【０１２０】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．４質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、塊生石灰２４．０ｋｇ、ＭｇＯ粒（ＭｇＯ：約９５質量％）１０ｋｇ、およびスケール６０ｋｇを添加した。
【０１２１】
その後、上吹きランスから、純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、生石灰粉を６．０ｋｇ／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【０１２２】
純酸素ガスの吹つけ開始から６分間経過後に、生石灰粉の吹きつけを停止し、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスのみを６分間吹きつけ、合計約１２分間で吹錬を終了した。
【０１２３】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ３は１．０５であり、ノーマルランスを用いた場合と同程度であった。
【０１２４】
（本発明例３）
上吹きランスには、ノズル径７．５ｍｍΦ，角度α＝１４．４°，角度β＝１４．４°，ねじれ度δ＝４５°の５孔ねじれランスを用いた。
【０１２５】
試験転炉に約１３００℃の溶銑（［Ｃ］：４．５質量％、［Ｓｉ］：０．４質量％、［Ｍｎ］：０．３質量％、［Ｐ］：０．１質量％）２トンを装入した後、スクラップ２００ｋｇ、塊生石灰２４．０ｋｇ、ＭｇＯ粒（ＭｇＯ：約９５質量％）１０ｋｇ、およびスケール６０ｋｇを添加した。
【０１２６】
その後、上吹きランスから純酸素ガスを１０．０Ｎｍ３／ｍｉｎで、ランス高さ０．５ｍ、それぞれ一定で溶銑に吹きつけ始めた。
【０１２７】
純酸素ガスの吹つけ開始から１０秒間経過後に、生石灰粉を６．０ｋｇ／ｍｉｎで、その他の条件を変えずに、上吹きランスから純酸素ガスと共に６分間吹きつけた。
【０１２８】
生石灰粉の吹きつけ終了後は、その他の条件を変えず、６分間純酸素ガスのみを流して吹錬を行い、合計約１２分間で吹錬を終了した。
【０１２９】
吹錬中、底吹きノズルからはＡｒガスを１．０Ｎｍ３／ｍｉｎで溶銑中に吹き込んだ。
吹錬開始後、１．０〜１．５分間経過時において、スピッティング採取用の鉄箱を炉上から鉄棒を使って測定したスピッティング発生速度指数ＳＰ３は０．７９であり、ノーマルランスを用いた場合よりもスピッティングが低減された。
【符号の説明】
【０１３０】
１  ランス
２  ノズル
３  小径ノズル
【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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