(57)【要約】【課題】高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効な溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法を提供する。【解決手段】鋳床脱珪処理で発生し、鋳床ダストを９０％以上含有し且つ酸素濃度１６．３Ｗｔ％以上の溶銑脱珪剤５、好ましくは鋳床ダストのみからなり且つ酸素濃度１９．２Ｗｔ％以上の溶銑脱珪剤５を傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込む。また、複数の高炉間で脱珪剤の使用量バランスを調整し、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、前記溶銑脱珪剤５を傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込む。また、高Ｓｉ溶銑の高炉に対しては、他の高炉の鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストからなる溶銑脱珪剤５も高Ｓｉ溶銑の高炉の傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪剤であって、前記鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストを９０％以上含有して構成され且つ酸素濃度が１６．３Ｗｔ％以上であることを特徴とする溶銑脱珪剤。
【請求項２】
高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪剤であって、前記鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストのみで構成され且つ酸素濃度が１９．２Ｗｔ％以上であることを特徴とする溶銑脱珪剤。
【請求項３】
高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に溶銑脱珪剤を吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪方法であって、複数の高炉間で脱珪剤の使用量バランスを調整し、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、前記請求項１又は２に記載の溶銑脱珪剤を傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むことを特徴とする溶銑脱珪方法。
【請求項４】
前記高Ｓｉ溶銑の高炉に対しては、他の高炉の鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストも溶銑脱珪剤として前記高Ｓｉ溶銑の高炉の傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むことを特徴とする請求項３に記載の溶銑脱珪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法に関するものであり、特に高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑した溶銑は、出銑樋を経て傾注樋に注ぎ落とされ、この傾注樋を傾動してトピードカーと呼ばれる輸送車両に注入される。高炉で生産した溶銑は、次工程である製鋼で不純物の除去が行われる。このとき、溶銑中のＳｉ濃度が高いと、製鋼でのＳｉ調整のための処理コストが増大するため、その前の脱珪処理工程でＳｉを低位にしなければならない。脱珪処理の最も簡易な方法として、前記傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に溶銑脱珪剤を吹き込み、溶銑中に脱珪剤を拡散させて脱珪を促進する方法がある。この溶銑脱珪剤としては、例えば下記特許文献１に記載されるように、前記脱珪処理工程で発生し、集塵機で集塵された鋳床ダストと呼ばれる酸化鉄含有ダストと、焼結工程で発生した焼結ダストと呼ばれる酸化鉄含有ダストを、等量又はほぼ等量に混合し、その混合ダストを溶銑脱珪剤として使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３２５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１では、脱珪処理に有効なのは酸化鉄であると考えられていたので、酸化鉄を多く含む焼結ダストを主体とし、しかしながら焼結ダストを多量に脱珪処理に使用するためには、それを焼結工程から脱珪処理工程に多量に輸送しなければならないので、焼結ダストに等量の鋳床ダストを加え、その混合物を溶銑脱珪剤として使用している。しかしながら、近年、高Ｓｉ溶銑の脱珪が困難であることから、等量の焼結ダストと鋳床ダストとの混合物からなる溶銑脱珪剤は特に高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に不向きであることが判明した。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効な溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前記諸問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得て、本発明を開発した。即ち、前記特許文献１では、酸化鉄から分解した酸素がＳｉと結合してＳｉＯとなることから、酸化鉄の含有量に着目したが、脱珪処理に直接的に有効なのは、Ｓｉと結合してＳｉＯとなる酸素濃度そのものであり、酸素濃度については、等量の焼結ダストと鋳床ダストとの混合物からなる溶銑脱珪剤の酸素濃度はさほど高くない。この酸素濃度自体に着目すると、鋳床ダスト単独の方が高く、高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効であることを見出した。
【０００６】
而して、本発明の溶銑脱珪剤は、高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪剤であって、前記鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダスト９０％以上含有して構成され且つ酸素濃度が１６．３Ｗｔ％以上であることを特徴とするものである。
また、高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪剤であって、前記鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストのみで構成され且つ酸素濃度が１９．２Ｗｔ％以上であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の溶銑脱珪方法は、高炉から出銑樋を経て傾注樋へ落下する溶銑の傾注樋上の浴面に溶銑脱珪剤を吹き込んで鋳床脱珪処理する溶銑脱珪方法であって、複数の高炉間で脱珪剤の使用量バランスを調整し、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、前記本発明の溶銑脱珪剤を傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むことを特徴とするものである。
また、前記高Ｓｉ溶銑の高炉に対しては、他の高炉の鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストも溶銑脱珪剤として前記高Ｓｉ溶銑の高炉の傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
而して、本発明の溶銑脱珪剤によれば、鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストを９０％以上含有して構成され且つ酸素濃度が１６．３Ｗｔ％以上であることから、高い酸度濃度によって高Ｓｉ溶銑の脱珪処理にも有効に使用することができる。
また、鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストのみで構成され且つ酸素濃度が１９．２Ｗｔ％以上であることから、高い酸度濃度によって高Ｓｉ溶銑の脱珪処理にも有効に使用することができる。
【０００９】
また、本発明の溶銑脱珪方法によれば、複数の高炉間で脱珪剤の使用量バランスを調整し、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、本発明の溶銑脱珪剤を傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むこととしたため、回収量の少ない鋳床ダストを高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効に使用することができる。
また、高Ｓｉ溶銑の高炉に対しては、他の高炉の鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストも溶銑脱珪剤として高Ｓｉ溶銑の高炉の傾注樋上の溶銑の浴面に吹き込むこととしたため、回収量の少ない鋳床ダストを高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法の一実施形態を示す傾注樋近傍の説明図である。
【図２】図１の溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法による効果の説明図である。
【図３】鋳床ダストの含有量が９０％である溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法による効果の説明図である。
【図４】従来の溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法による効果の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の高炉傾注樋近傍の説明図であり、高炉から出銑された溶銑６は出銑樋（正確にはその枝樋）１を経て傾注樋２に注ぎ落とされ、この傾注樋２を傾動させてトピードカー３に注入される。溶銑脱珪処理は、この傾注樋２に注ぎ落とされた溶銑６の浴面に、脱珪剤吹き込みランス４から溶銑脱珪剤５を吹き込んで行われる。このように溶銑６の浴面に溶銑脱珪剤５を吹き込むことにより、溶銑脱珪剤５が溶銑６中に拡散し、溶銑脱珪剤５中の酸素がより多くＳｉと接触してＳｉＯとなり、脱珪処理が促進される。
【００１２】
本実施形態では、前記溶銑脱珪剤５として、前記脱珪処理で発生した鋳床ダストを集塵機で集塵し、その鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａ、鋳床ダストを９０％、焼結ダストを１０％含有する溶銑脱珪剤Ｂを用いる。鋳床ダストは、例えば前記特許文献１に記載されるように、傾注樋２の樋カバー上に設けられた集塵フードで捕集され、集塵ファンを介して集塵機に導かれて集塵される。下記表１には、鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａ、鋳床ダストを９０％、焼結ダストを１０％含有する溶銑脱珪剤Ｂ、鋳床ダスト５０％、焼結ダスト５０％の混合物からなる溶銑脱珪剤Ｃの主な成分を記す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
同表から明らかなように、鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤ＡのＦｅ総含有量Ｔ．Ｆｅは６４．３Ｗｔ％、鋳床ダストの含有率が９０％、焼結ダストの含有率が１０％の溶銑脱珪剤ＢのＦｅ総含有量Ｔ．Ｆｅは６２．２％であるのに対し、鋳床ダスト５０％と焼結ダスト５０％の混合物からなる溶銑脱珪剤ＣのＦｅ総含有量Ｔ．Ｆｅは５７Ｗｔ％、更に溶銑脱珪剤Ａの酸素含有量Ｃｏは１９．２Ｗｔ％、溶銑脱珪剤Ｂの酸素含有量Ｃｏは１６．３％であるのに対し、溶銑脱珪剤Ｃの酸素含有量Ｃｏは１４．９Ｗｔ％と、酸素含有量Ｃｏに関しては鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａが混合物からなる溶銑脱珪剤Ｃよりも２９％多い。
【００１５】
本実施形態では、複数の高炉間において脱珪剤バランスを考慮する。周知のように、焼結ダストが大量に発生するのに対し、鋳床ダストの回収量は少ない。そこで、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、溶銑脱珪剤Ａ又は溶銑脱珪剤Ｂを用いて脱珪処理を行う。その場合、溶銑脱珪剤Ａの輸送或いは運搬を軽減するため、高Ｓｉ溶銑の高炉の脱珪処理で発生する鋳床ダストを集塵して、そのまま溶銑脱珪剤Ａとして前記傾注樋２上の溶銑の浴面に吹き込んでもよい。また、高Ｓｉ溶銑の高炉の脱珪処理で発生する鋳床ダストだけでは溶銑脱珪剤Ａとして不足する場合には、他の高炉の脱珪処理で発生する鋳床ダストも加えて溶銑脱珪剤Ａとして使用してもよい。例えば、操業している高炉が２炉であり、高炉１炉当たりの鋳床ダストが１日５５ｔ／ｄである場合、２炉の処理溶銑量が１日９０００ｔ／ｄで、２炉とも鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａを用いるとすると、１炉当たりの溶銑脱珪剤Ａの原単位は６ｋｇ／ｔ（＝５５０００ｋｇ／９０００ｔ）が上限となる。これを溶銑脱珪剤Ａの使用を１炉に集約することで、その高炉の溶銑脱珪剤Ａの原単位は１２ｋｇ／ｔと倍増する。
【００１６】
次に、前記鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａ、鋳床ダストの含有率９０％、焼結ダスト１０％の溶銑脱珪剤Ｂ、鋳床ダスト５０％、焼結ダスト５０％の混合物からなる溶銑脱珪剤Ｃについて、種々のＳｉ濃度の溶銑で、脱珪処理の実験を行った。脱珪量ΔＳｉ＝脱珪剤原単位Ｗ×脱珪酸素効率η×脱珪剤中酸素濃度Ｃｏ×定数で表れる。脱珪酸素効率ηは下記で定義される。
η＝（Ｓｉと反応した酸素重量）／（脱珪剤中の酸素重量）×１００
【００１７】
ここで、脱珪剤原単位Ｗによる脱珪量ΔＳｉへの影響を排除するため、脱珪量／脱珪剤原単位ΔＳｉ／Ｗを評価指標とし、実験結果を図２〜図４にプロットした。このうち、溶銑のＳｉ濃度０．４〜０．６の範囲で脱珪量／脱珪剤原単位ΔＳｉ／Ｗの加重平均を算出すると、溶銑脱珪剤Ｃの０．０１１０％から溶銑脱珪剤Ａの０．０１２４％へ脱珪量／脱珪剤原単位ΔＳｉ／Ｗが１３％増加した。この脱珪量／脱珪剤原単位ΔＳｉ／Ｗの増加率は、溶銑脱珪剤Ａの溶銑脱珪剤Ｂに対する酸素濃度Ｃｏの増加率２９％に比べると小さいが、これは溶銑脱珪剤吹き込み反応界面におけるＳｉの拡散律速により脱珪酸素効率が低下したためと考えられるが、少なくとも高炉操業における高Ｓｉ溶銑に対しては十分な脱珪処理を行うことが可能となった。
【００１８】
また、溶銑脱珪剤Ｂも脱珪量／脱珪剤原単位ΔＳｉ／Ｗが０．０１２０％と、溶銑脱珪剤Ｃから９％増加した。こちらも、高炉操業における高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に用いることができる。焼結ダストは、鉄鉱石以外に石灰などの集塵ダストを含んでおり、そのために酸化鉄濃度が下がり、この焼結ダストを１０％含有する溶銑脱珪剤Ｂは、鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａよりも酸素濃度Ｃｏが低い。一方、鋳床ダストは、出銑口周りの鋳床を集塵した集塵ダストであり、集塵対象には鉄分のみ存在するため、酸化鉄濃度が高く、従って鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａの酸素濃度が高くなっていると推察される。
【００１９】
また、図４に見られるように、鋳床ダスト５０％、焼結ダスト５０％の溶銑脱珪剤Ｃでは、脱珪量／脱珪剤原単位のバラツキが大きく、脱珪処理の精度が安定しない、という問題もある。これに対し、鋳床ダストの含有率が９０％、焼結ダストの含有率が１０％の溶銑脱珪剤Ｂでは、図３に示すようにバラツキが小さくなり、鋳床ダストのみからなる溶銑脱珪剤Ａでも、図２に示すようにバラツキが小さい。このことから、鋳床ダストの含有率が９０％以上であれば、脱珪処理の精度が安定することが分かる。
【００２０】
このように本実施形態の溶銑脱珪剤及び溶銑脱珪方法では、鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストを９０％以上含有して構成され且つ酸素濃度が１６．３Ｗｔ％以上の溶銑脱珪剤５、好ましくは集塵機によって集塵された酸素濃度１９．２Ｗｔ％以上の鋳床ダストを溶銑脱珪剤５としてそのまま傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込むことにより、鋳床ダストの高い酸素濃度によって高Ｓｉ溶銑の脱珪処理にも有効である。
【００２１】
また、複数の高炉間で脱珪剤の使用量バランスを調整し、高Ｓｉ溶銑の高炉に対してのみ、鋳床ダストを９０％以上含有して構成され且つ酸素濃度が１６．３Ｗｔ％以上の溶銑脱珪剤５又は鋳床ダストのみからなり且つ酸素濃度１９．２Ｗｔ％以上の溶銑脱珪剤５を傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込むことにより、回収量の少ない鋳床ダストを高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効に使用することができる。
また、高Ｓｉ溶銑の高炉に対しては、他の高炉の鋳床脱珪処理で発生し、集塵機によって集塵された鋳床ダストからなる溶銑脱珪剤５も高Ｓｉ溶銑の高炉の傾注樋２上の溶銑６の浴面に吹き込むことにより、回収量の少ない鋳床ダストを高Ｓｉ溶銑の脱珪処理に有効に使用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１は出銑樋、２は傾注樋、３はトピードカー、４は脱珪剤吹き込みランス、５は溶銑脱珪剤、６は溶銑
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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