(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製錬反応容器に、クロム酸化物含有物質を炭材および副原料と共に投入しつつ、酸素を供給し、クロム酸化物含有物質を溶融還元するクロム酸化物含有物質の溶融還元製錬方法において、
上記溶融還元期でのスラグ中のCaO量とSiO2量との比（mass％CaO）/（mass％SiO2）を、2.6以上5.0以下とし、かつ上記スラグ中に残留する炭材濃度を、20mass％以上40mass％以下の範囲（ただし、20mass％以上30mass％以下を除く）に制御しつつ、製錬することを特徴とするクロム酸化物含有物質の溶融還元製錬方法。
【請求項２】
前記炭材を、無煙炭とすることを特徴とする請求項１に記載の溶融還元製錬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融還元製錬方法に関するものであって、特に、クロム酸化物含有物質に炭材を添加して、クロム酸化物含有物質を溶融還元するに際し、耐火物溶損を抑制しつつ、スロッピングや、炭材系およびメタル系ダストの発生を抑制し、さらにCrの歩留り向上を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼の主原料の一つであるフェロクロムは、従来、電力を熱源とする電気炉法で製造されてきたものの、高価な電力を多量に使用することから、フェロクロムのコストは高く、ステンレス鋼の製造コストを押し上げていた。
【０００３】
そこで、近年では、電力を使用しない脱電力型製錬法として、転炉によるクロム鉱石の溶融還元製錬法を採用することが増えてきている。
この転炉によるクロム鉱石の溶融還元製錬法は、主原料として安価なクロム鉱石を用い、これを炭材により還元することで、フェロクロム使用量を削減しているが、その際、酸素を上吹きまたは底吹きなどにより供給することで脱炭反応（１次、２次酸化反応）を生じさせ、その時の発熱で、酸化物の還元吸熱を補う熱補償を行い、溶融還元に必要な浴温を保持している。
【０００４】
しかし、この溶融還元製錬法は、クロム鉱石の還元量が多く、また吸熱量が大きくなるため、上吹き酸素ガス量を増加して熱補償を大きくする必要がある。ここで、上吹き酸素ガス量を増加すると、多量のダストが発生し、下記の問題が発生する。
溶融還元製錬において発生するダストには炭材系ダストとメタル系ダストの２種類があり、炭材系ダストが発生することはすなわち、還元材および熱源として供給した炭材が、還元反応や熱源として寄与せずに炉外に逸出してしまうことであるから、当然、炭材のコストが増大する。また、メタル系ダストが発生すると、Crの歩留り低下を招いてしまう。
【０００５】
ここに、メタル系ダストの発生は、脱炭反応により生成されるCOガス気泡の崩壊による飛沫および上吹き酸素ガスによる浴面上の反応火点（上吹き酸素火点）からの金属の蒸発に起因するものであると考えられている。
すなわち、ダストの発生を抑制するためには、上吹き酸素ガスを浴面に強く吹き付けないようにソフトブロー化することや、上吹き酸素火点を、例えば、溶融金属の上面に生成するスラグなどを用いて、溶融金属の浴面と遮断することが必要となる。
また、炭材系ダストは、炉内に投入した炭材の粒径が小さいほど、炉内発生ガスに随伴されやすくなるためにその生成量が多くなる。従って、炉内に投入する炭材は、その落下速度が炉内発生ガスの上向き流速に打ち勝つように、ある程度以上の大きさの粒径であることが必要となるが、単に炭材の粒径を大きくしたのでは、比表面積が小さくなってクロム鉱石の還元反応が遅滞し、結果的にはCrの歩留まりが低下するという問題が生じる。
【０００６】
メタル系ダストを低減するために上吹き酸素ガスをソフトブロー化する方法としては、浴面からの上吹きランスの高さを上昇する方法、あるいは上吹きランス孔を多孔化し、ランス孔の断面積を増加させて吐出孔のガス流速を低下させる方法がある。しかし、これらの方法では２次燃焼が促進されてしまい、排ガス温度が上昇して炉体耐火物の損耗が激しくなるという問題がある。
【０００７】
他方、上吹き酸素火点を溶融スラグにより浴面と遮断する方法として、例えば、特許文献１には、転炉炉内に、50kg/t以上の溶融スラグを常に存在させることによって、ダストの発生を抑制するという方法が提案されている。この方法では、炉内にスラグを常に存在させるために、前チャージのスラグを、炉内に残留させる方法が取られている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、吹錬開始前、炉内にスクラップを装入する際に、残留したスラグの一部がスクラップによって局部的に冷却されて塊状化し、スクラップの溶解を妨げてしまうという問題があった。すなわち、ステンレス鋼製錬では、コスト低減のため、安価なCr，Ni源として特にステンレス鋼スクラップや、ステンレス鋼の精錬や鋳造工程で発生するステンレス地金を使用しているが、上述したようにこれら冷鉄源の溶解が妨げられてしまうと、製錬効率が大幅に低下してしまう。
【０００９】
この問題に対し、スクラップ溶解後に、製錬を中断してスラグ装入を行う方法が考えられるが、この方法は、製錬時間が増加するという問題がある。また、スラグを残留させずにスラグを増量させる手段としては、転炉吹錬中に添加するフラックス量を増加する方法が考えられるものの、コストが増加するといった問題がある。
【００１０】
また、炭材系ダストを低減する方法としては、水素と炭素の原子数の比、Ｈ／Ｃが0.5以下でかつ固定炭素量が85％以上の物質を使用し、さらに底吹き酸素流量を0.3 〜0.8 Nm3/min・tとすることが特許文献２に提案されている。この方法では、炉内に投入された後に炭材が熱崩壊して、還元反応や溶湯中への溶解に好都合な粒度にまで微細化するので、投入時の炭材は、その落下速度が炉内発生ガスの上向き流速に打ち勝つようにある程度以上の大きさの粒径であるという条件が確保できる。
しかし、炉内のスラグの性状が、フォーミングが不十分であったり溶湯浴面上で偏在しているなど、不適正な条件化にあると、炭材が崩壊して微粒化し、ダストと化して炉外に放出されてしまうという問題があった。また、上記の方法で炭材系ダストが低減しても、発生ダストの大部分を占めるメタル系ダストについては発生量を低減する効果は無い。
【００１１】
さらに、スラグ質量を増加させずに、スラグの見かけ比重を低下させてスラグ体積を増加させる。すなわち、スラグフォーミングを用いることで、上吹き酸素ジェットを、溶融金属の浴面から遮断する方策が提案されている。例えば、特許文献３に記載のように、スラグの塩基度（(mass%CaO)/(mass%SiO2)）を2.5以下とし、かつスラグ中の残留炭材濃度を20％以下とすることでスラグフォーミングを促進させて、ダスト発生量を低減させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平1-215949号公報
【特許文献２】特開平10-251729号公報
【特許文献３】特開平10-317041号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、スラグフォーミングによるスラグ高さのコントロールは極めて難しく、スラグがスロッピングして、操業障害を引き起こすといった操業上のリスクが高い。なお、スロッピングとは、製錬中にＴ.FeやCr酸化物などの酸化性の強い成分を多量に含むスラグと、高炭素濃度の溶湯の反応によって、溶湯とスラグとの界面で発生したCOガス気泡が、スラグ中を容易に通過できずに、スラグレベルを上昇させるというスラグフォーミングが発生したのち、転炉上部の炉口からスラグが溢れ出すことである。
【００１４】
また、スラグフォーミングの発生は、残留炭材濃度を低下させ、酸化クロムの還元不良が発生する頻度を高くするといった問題もある。さらに、スラグ中の残留炭材濃度の低下には、スラグ中の酸化鉄および酸化クロムなどの酸化性の高い酸化物濃度が上昇し、スラグと接触している部分の耐火物損耗が増加するという問題がある。転炉炉壁耐火物は、通常、マグカーボンレンガが使用されているため、上記酸化物濃度の増加は、レンガ中のＣと酸化物との反応を助長するからである。
【００１５】
ここに、スラグ塩基度を低下させると、スラグ中のMgO溶解度が上昇し、レンガ中のマグネシアの溶出量が増加することが分かっている。従って、耐火物溶損抑制のためには塩基度を増加する必要があるものの、塩基度を増加させるとスラグ粘度が低下してフォーミングが起こりにくくなる。すなわち、炉体耐火物を保護しつつ、フォーミング発生を適切に制御することは極めて困難であった。
【００１６】
本発明は、上記した現状に鑑み開発されたもので、クロム鉱石を溶融還元するに際し、耐火物溶損を抑制しつつ、スロッピングや、炭材系およびメタル系ダストの発生を抑制し、さらにCrの歩留りを向上させる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】
【００１７】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．製錬反応容器に、クロム酸化物含有物質を炭材および副原料と共に投入しつつ、酸素を供給し、クロム酸化物含有物質を溶融還元するクロム酸化物含有物質の溶融還元製錬方法において、
上記溶融還元期でのスラグ中のCaO量とSiO2量との比（mass％CaO）/（mass％SiO2）を、2.6以上5.0以下とし、かつ上記スラグ中に残留する炭材濃度を、20mass％以上40mass％以下の範囲（ただし、20mass％以上30mass％以下を除く）に制御しつつ、製錬することを特徴とするクロム酸化物含有物質の溶融還元製錬方法。
【００１８】
２．前記炭材を、無煙炭とすることを特徴とする前記１に記載の溶融還元製錬方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に従うことで、転炉によるクロム酸化物含有物質の溶融還元製錬中の、耐火物溶損を抑制しつつ、スロッピングや、炭材系およびメタル系ダストの発生を抑制し、さらにCrの歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スラグ中の残留炭材濃度とメタル系ダスト発生指数との関係を示すグラフである。
【図２】スラグ中の残留炭材濃度と炭材系ダスト発生指数との関係を示すグラフである。
【図３】スラグ中の残留炭材濃度とスロッピング発生指数との関係を示すグラフである。
【図４】スラグ中の残留炭材濃度と炉壁耐火物損耗指数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について具体的に説明する。なお、以下に示す％表示は、特に断らない限りmass％を表すものとする。
本発明は、製錬反応容器（転炉）に、クロム酸化物含有物質を、炭材および副原料と共に投入しつつ酸素を供給して溶融還元をする、いわゆる溶融還元期において、生成するスラグ中のCaO量とSiO2量の比（%CaO）/（%SiO2）、すなわちスラグの塩基度を、2.6以上5.0以下の範囲とし、かつスラグ中の残留炭材濃度を20％以上40％以下の範囲に制御しつつ製錬するものである。
【００２２】
溶融還元吹錬においては、還元不良防止のため、十分な量の炭材を供給する。炭材は、溶融還元製錬操業中、連続もしくは断続的に溶融還元炉の炉上シュートから炉内に投入される。溶融還元炉内では、ランスからの酸素およびクロム鉱石の主成分である酸化クロムや酸化鉄中の酸素と、炭材もしくは溶銑中の炭素との反応によって生成したCOを主成分とする多量のガスが発生し、排ガス回収系へと誘引されている。投入された炭材は、この発生ガスの上向き流れに打ち勝って炉内に落下する必要があるため、数mmから数十mmの粒径が必要である。
一方、炉内でスラグ中に進入した炭材は速やかに酸化クロムや酸化鉄を還元したり、溶銑中に溶解する必要があるため、比表面積が大きいこと、言い換えれば粒径が小さいほど好ましい。
【００２３】
この、相矛盾する要求に応えるため、本発明において、投入する炭材は、熱崩壊性を有する炭材を使用する。熱崩壊性を有する炭材は、投入シュートから炉内を落下するまでは大きな粒度を保ちつつも、高温のスラグ中で熱崩壊することによって反応や溶解に好ましい微粉となる。熱崩壊性を有する炭材であれば、特に限定はないが、石炭が好ましい。石炭は固体炭素質の他に揮発分を含有しており、高温に曝されたときに、この揮発分が揮発・膨張することによって石炭の熱崩壊が生じる。
【００２４】
ここに、石炭は、亜炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭の順に石炭化度が高く、固体炭素質分が多くなり、逆にいうと揮発分が少なくなる。石炭中の揮発分が多いほど、炉内での落下過程で反応ガスからの伝熱もしくは炉内壁耐火物からの輻射熱によって熱崩壊し、微粉化しやすいので、溶融還元炉内のスラグに到達する前に炉内発生ガス流に乗って、炭材系ダストとして炉外に逸脱する傾向が高くなる。従って、本発明に用いる炭材としては、石炭の中でも揮発分の最も少ない無煙炭が最も好ましい。
なお、主たる炭材は上記のような熱崩壊性を有するものを使用しつつ、一部を熱崩壊性の乏しいコークスに置き換えても構わない。炉内発生ガス流によって炉外に逸脱しない程度の大きさのコークスを使用した場合、スラグ中での酸化クロムや酸化鉄の還元反応や、溶銑中への溶解が遅れるが、このことは逆に言えば、スラグ中の炭材含有量の急激な変化を抑制し、一定量の炭材含有量を安定的に維持するのに好都合であることを意味する。
【００２５】
他方、クロム酸化物含有物質としては、クロム鉱石の他、ステンレス鋼精錬ダストなどを、粉状あるいは塊成化した状態で使用することができ、クロム鉱石としては、種々の銘柄のものが知られていて、その中でも砂状で産出するクロムサンドと呼ばれるものが特に好ましく使用できる。溶融還元法では、炉内に投入したクロム酸化物含有物質が速やかにスラグ中に溶解する必要があるため、数mm程度の粒径であることが望まれる。従って、塊状で産出するクロム鉱石の場合は事前に粉砕処理が必要となるが、クロム鉱石は極めて硬度が高く粉砕に多大のエネルギーを要するため経済的でない。一方、クロムサンドは産出時から既に粒径数mm以下の砂状であるので事前の粉砕処理が不要なためである。クロム鉱石にはCr2O3が40〜60％、FeOが10〜25％程度含まれており他にMgO、Al2O3、SiO2などが脈石成分として含まれるものが一般的である。
【００２６】
また、副原料は、スラグの融点の調整、脱硫能の確保、溶融還元炉内壁耐火物の保護の目的でCaO、SiO2、MgOあるいはAl2O3を含有する物質が使用される。CaO源としては生石灰、石灰石、ドロマイトの他、回収された製鋼スラグが使用可能である。SiO2源としては、珪石、砂利や珪砂、MgO源としては、マグネシア、マグネサイト、ドロマイトの他、マグネシア系耐火物屑も使用できる。Al2O3はバン土頁岩、あるいはアルミナ系耐火物屑などが使用できる。
【００２７】
一般に、スラグ組成は耐火物溶損に大きく影響するが、耐火物溶損を抑制しようとしてスラグ塩基度を上昇させると、スラグ粘度が低下するため、スラグはフォーミングしにくくなり、上吹き酸素ジェットと浴面を遮断することができなくなって、スラグによるダストの低減効果は期待できなくなるという問題がある。
【００２８】
そこで、発明者らは、スラグフォーミングが発生しない条件下であっても、ダストを低減することができる方策を鋭意研究した。その結果、高塩基度条件化で、かつスラグフォーミングが発生しない条件の場合にあっては、スラグ中の残留炭材濃度を、むしろ高位にするほど、ダストの発生速度が低減していくことを見出した。
【００２９】
その理由について詳細は明らかではないが、発明者らは、上吹きランスから供給された酸素ガスとスラグ中のＣ分との反応が増加するためと考えている。
【００３０】
溶融還元製錬における上吹き酸素は、クロム酸化物含有物質の還元熱補償が目的なので、スラグ中の炭材と反応しても何ら問題はない。メタルに到達する酸素ガス量が低減し、溶融メタルから発生するCOバブル発生量が低減するからである。
また、採取したダスト中のクロム濃度（本発明では、Cr/(Cr＋Fe)（％）の値を言う）は、ダストを採取した瞬間の溶融メタル中のクロム濃度とほぼ同等であって、溶融メタルにて発生するCOバブルによる溶融メタルの飛沫が、発生ダストの大部分を占めている。このことからも、上吹き酸素と溶融メタル中の炭素との反応を、最大限抑制することが、製錬時のダスト発生の抑制には重要であることが分かる。
【００３１】
ここに、スラグ中の残留炭材濃度を過剰に上昇させると、炭材の飛散量が増加し炭材系ダスト発生量が増加する上、炭材コストが上昇する。そのため、本発明では、残留炭材濃度の上限を40％以下とする。また、スラグの塩基度を上げすぎると石灰コストが増加するだけでなく、スラグの発生量が増大してしまうため、塩基度を5.0以下とする必要がある。
【００３２】
一方、スラグの塩基度は、耐火物溶損抑制の観点から、2.6以上とする。また、スラグ中の残留炭材濃度は、酸化クロムの還元不良が発生することを防止するために、20％以上を維持するよう炭材投入を行う必要がある。
【００３３】
スラグ中の残留炭材量は、転炉吹錬の開始から製錬中に連続した積算値として、供給量と排出量（溶融鉄への炭材の溶解量や、CO、CO２等の排ガスおよびダストとして排ガス中に逸散するＣ量など）のマスバランスから計算する。この計算されたスラグ中の残留炭材量に基づき、炭材供給速度を制御して、残留炭材濃度を上記した適正範囲に維持する。なお、マスバランスは、供給した炭材量からダストによる飛散量、脱炭反応における消費量および溶解鉄中への溶解量を差し引いた量と、投入原料やフラックス量により定まるスラグ質量との質量比を求めることで算出される。
上記した量を計算するために必要な値は、具体的に、炭材添加量（歩留り）、炭材燃焼量（排ガス量、排ガス組成）およびスラグ量（クロム鉱石供給量、副原料供給量）である。
なお、使用する炭材は、無煙炭の場合、粒径：10〜25mm、組成がF.C.：80〜90％程度、VM：３〜10％程度およびSiO2：１〜７％程度の特性であることが好ましい。
【００３４】
さらに、熱崩壊性のない炭材を、30％未満であれば、本発明に用いる炭材の一部とすることが出来る。例えば、粒径：５〜25mmのコークスであって、成分組成として、F.C.：75〜90％、Ash：５〜15％、SiO2：２〜10％、Ｓ：0.2〜1.0％、Ｐ：0.01〜0.1％を含むものである。
【００３５】
例えば、クロム鉱石の溶融還元に好適な温度は、約1550℃である。そこで、装入したスクラップの溶解および溶銑の昇熱に必要な熱量を供給するため、炭材供給および送酸を実施する。また造滓のために、CaO源およびSiO２源を投入して塩基度を調整することができる。その際、炭材および鉱石中の脈石分として含有されている分も、塩基度を調整する上で考慮することは言うまでもない。
なお、上記において特に定めたもの以外、すなわち、クロム酸化物含有物質等の材料や、転炉等製錬に使用する設備、その運転条件等の製錬方法は、常法に従えば良い。
【実施例】
【００３６】
上底吹き転炉（製錬反応容器）を使用してクロム酸化物含有物質の溶融還元を実施した。
具体的な実施条件は、ヒートサイズが150〜170tで、成分組成に、Ｃ：4.3％、Si：0.01％、Cr：0.02％、Ｐ：0.015％およびＳ：0.012％を含む溶銑を装入し、上吹き酸素ガス（流量：3.5Nm3/min/ton-溶銑）、底吹き酸素ガス（流量：0.8Nm3/min/ton-溶銑）を吹込んで、炉上部から炭材のみを添加しながら、溶銑を1550℃まで昇温（昇熱期）した。ついで、溶銑温度を1550℃に保持しながら、投入ランスよりクロム鉱石およびステンレス鋼精錬ダストを、また炉上部より炭材および副原料をそれぞれ投入し、クロム酸化物含有物質の溶融還元を行う工程（溶融還元期）での、スラグ組成およびスラグ中残留炭材量をそれぞれ変動した。
なお、投入したクロム鉱石は、Ｔ.Cr：32％、SiO2：２％、Al2O3+MgO：25％の組成を有し、投入した炭材は、粒径：10〜25mmの無煙炭で、組成がF.C.：88％、VM：７％、SiO2：２％のものを使用した。また、上記無煙炭は、あらかじめ小型溶解炉を用いた熱崩壊テストで２〜５mmに微細化する性質を有するものであった。
【００３７】
製錬処理中の排ガスの質量分析値および投入した副原料およびダストとして飛散する炭材の予想値から、スラグ中に残留しているＣ分の質量および濃度をリアルタイムで推定して、炭材供給速度を調整し、スラグ中の残留炭材濃度を制御した。
スラグの塩基度調整は、生石灰および砂利の投入量を制御して行った。なお、全ての条件において、スラグボリュームは15〜75tの範囲内であった。また、スラグ発生量指数は、各操業において生成したスラグを、溶融還元製錬が終了し、含クロム溶湯を出湯した後に、炉下に設けたスラグ鍋に排出して秤量したものと、後述するスロッピングスラグの秤量値とを合算して各操業のスラグ生成量とし、その値を表１に示すＮｏ．30の操業でのスラグ生成量に対する質量比として算出した。
ここに、以下に示す手順により求めた、メタル系ダスト発生速度指数、炭材系ダスト発生速度指数、スロッピング発生指数および炉壁耐火物損耗指数の評価結果を、表１および図１〜４にそれぞれ示す。なお、これらの指数は、表１のＮｏ．３の操業を基準にして指数化したものである。
【００３８】
炭材系ダスト発生指数およびメタル系ダスト発生指数：溶融還元製錬の全期間にわたって、溶融還元製錬炉の排ガス回収設備の湿式集塵水中にトラップされたダストを１分おきにサンプリングし、これを比重によって分別し、炭材系ダストとメタル系ダストのそれぞれの濃度を定量した。集塵水の流量と、これら濃度から、各サンプリング時間でのダスト発生速度を計算によって求め、全サンプリングについて平均したものをその操業における炭材系ダストの発生速度、およびメタル系ダストの発生速度とした。上述したように、表１のＮｏ．３の操業における炭材系ダスト発生速度によって、各操業で得られた炭材系ダスト発生速度を除算した値を炭材系ダスト発生速度とした。
なお、メタル系ダスト発生指数も同様に、表１のＮｏ．３の操業におけるメタル系ダスト発生速度によって、各操業で得られたメタル系ダスト発生速度を除算した値をメタル系ダスト発生速度とした。
【００３９】
スロッピング発生指数：予め炉下にスラグ鍋を配置しておき、溶融還元製錬中にスロッピングによって溶融還元炉からあふれ出たスラグを収容した。スロッピングしたスラグの一部はスラグ鍋の外に落下することもあったため、そのようなスラグ鍋外に落下したスラグは、溶融還元製錬終了に、炉下からショベルローダによって回収し、上記のスラグ鍋に収容されたものと合わせて秤量した。これをスロッピングスラグ質量とした。表１のＮｏ．３の操業におけるスロッピングスラグ質量によって、各操業で得られたスロッピングスラグ質量を除算した値をスロッピング発生指数とした。
【００４０】
炉壁耐火物損耗指数：レーザ式耐火物残厚測定装置を用いて、溶融還元製錬前後の溶融還元炉の所定位置の耐火物（具体的には、最も損耗の激しい炉口下の絞り部耐火物）の残厚を測定し、当該製錬における耐火物の損耗量を算出した。表１のＮｏ．３の操業における耐火物損耗量によって、各操業で測定された耐火物損耗量を除算した値を炉壁耐火物損耗指数とした。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１および図１〜４に記載したように、スラグ塩基度が2.6以上で、かつ溶融還元期でのスラグ中の残留炭材濃度が平均値で20％以下の場合には、ダスト発生速度指数が高位となった。一方、スラグ塩基度が2.6以上で、かつスラグ中の残留炭材濃度が平均値で20％以上の場合は、ダスト発生速度指数が比較的低位となった。
その際、残留炭材濃度によらず、スロッピング発生指数は低位であった。これはスラグの塩基度が高位であればスラグ粘度が低く、フォーミングが起こりにくいためであると考えられる。
従って、残留炭材濃度が低下することにより、メタル系ダストの発生量が増加し、なおかつ炉壁耐火物の損耗指数が増加することが分かる。この時、還元不良が発生して、平均出鋼Ｓ濃度が高位となってしまった。
【００４３】
塩基度が2.5以下で、かつ溶融還元期でのスラグ中の残留炭材濃度が平均値で20％以上の場合には、スラグ中の残留炭材濃度の増加と共に、ダスト発生速度が低下する結果となるが、20％をピークに、20％以下でも残留炭材濃度の低下とともにダスト発生速度は低位となった。
しかしながら、塩基度が2.5以下であって、スラグ中残留炭材濃度が20％以下の領域では、スラグフォーミングの発生と共に、スロッピングの発生指数が高位となって、操業障害の懸念が強くなった。さらに、残留炭材濃度に関わらず炉壁耐火物損耗指数が増大している。
【００４４】
一方、スラグ中の残留炭材濃度が40％を超えた場合、スラグ中の炭材飛散による炭材系ダストの発生量が増大する結果となった。また、塩基度が5.0超の場合、塩基度をそれ以上増加しても、メタル系ダスト発生速度の低減効果が見られないだけでなく、スラグ発生量指数も増大してしまった。
【００４５】
本実施例において、本発明に従う製錬条件においては、メタル系ダスト発生速度指数、炭材系ダスト発生速度指数、スロッピング発生指数および炉壁耐火物損耗指数が、いずれも1.2以下と低位になった。これは、スロッピング等による操業阻害を引き起こすおそれも招来させずに、耐火物溶損を抑制しつつ、ダストの発生速度の増大を防止させた結果である。
また、Crの歩留まりは、本発明に従う条件ではCrが93〜97％、一方比較例の条件では80〜92％であり、発明例はいずれも、従来の溶融還元製錬方法より歩留まりが向上した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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