(57)【要約】【課題】溶銑収納容器にて溶銑予備処理（溶銑脱硫）を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を効率良く保温することができる溶銑の保温方法を提供する。【解決手段】溶銑収納容器にて溶銑脱硫を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を保温するに際して、前記溶銑収納容器においてＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行い、その際に不可避的に発生する脱硫スラグを、当該溶銑収納容器から除去することなく、当該溶銑収納容器内に残留させることによって、前記溶銑を保温するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑収納容器にて溶銑脱硫を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を保温する方法であって、前記溶銑収納容器においてＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行い、その際に不可避的に発生するスラグを、当該溶銑収納容器から除去することなく、当該溶銑収納容器内に残留させることによって、前記溶銑を保温することを特徴とする溶銑の保温方法。
【請求項２】
下記の（式１）で表される指標Ｘが下記の（式２）を満足するように、前記脱硫剤の量を決定することを特徴とする請求項１に記載の溶銑の保温方法。
Ｘ＝Ｍ÷Ｓ×１０００  ・・・（式１）
Ｘ≧５０              ・・・（式２）
ここで、Ｍ：脱硫剤の合計量（ｔ）
Ｓ：溶銑収納容器の溶銑湯面の表面積（ｍ２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶銑を収納する容器（以下、「溶銑収納容器」という）にて溶銑予備処理（溶銑脱硫）を施した後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑の保温方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶銑収納容器（例えば、溶銑鍋）にて溶銑の予備処理（脱硫）を行った後、その溶銑を転炉装入等の次工程の処理に移行するに際し、スケジュール調整等により即座に次工程に移行せず、移行するまでに２〜５時間を要することがあり、引き続き当該溶銑収納容器にて収納して待機させる場合がある。その際には、当該溶銑収納容器内の溶銑の保温を行って、溶銑の温度降下を抑止する必要がある。
【０００３】
そのような溶銑収納容器に収納・待機させている溶銑の保温方法については、溶銑予備処理で発生した溶銑表面上のスラグを除去した後、保温剤（例えば、焼籾等）を溶銑収納容器に投入・添加し、その保温剤で溶銑表面を覆うことによって、溶銑の保温を行うのが一般的である。
【０００４】
また、特許文献１においては、フライアッシュを主として造粒したペレットを保温剤として溶銑上に投入することによって、溶銑の保温を行うようにしている。
【０００５】
なお、溶銑の保温方法ではないが、タンディッシュや取鍋等に収納されている溶鋼の保温方法に関しては、下記のようなものがある。
【０００６】
例えば、特許文献２では、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ等の成分を調整した保温剤を溶鋼上に投入し、その保温剤で溶鋼表面を覆うことによって、溶鋼の保温を行っている。
【０００７】
また、特許文献３では、融点が溶鋼温度より低い原料と融点が溶鋼温度よりも高い原料を各々少なくとも一種類以上配合した保温剤を溶鋼上に投入し、その保温剤で溶鋼表面を覆うことによって、溶鋼の保温を行っている。
【０００８】
また、特許文献４では、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ等の成分を調整した保温剤を溶鋼上に投入して、その保温剤で溶鋼表面を覆うことによって、溶鋼の保温を行っている。
【０００９】
また、特許文献５には、石灰を溶融金属の溶湯面に浮かべることで保温剤とすることが記載されている。
【００１０】
また、特許文献６には、ＣａＯを含有する連続鋳造タンディッシュ用の保温性を有する介在物精錬剤が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−０９７５１４号公報
【特許文献２】特開平６−０２４８３２号公報
【特許文献３】特開２００６−２１８５４０号公報
【特許文献４】特開２００３−１０３３４７号公報
【特許文献５】特開平６−１５７０８３号公報
【特許文献６】特開平２−２１１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、溶銑予備処理後に溶銑収納容器に収納されている溶銑の保温を行うために、上記のような保温剤を溶銑収納容器に投入・添加する方法には、下記のような問題がある。
【００１３】
まず、投入する保温剤の購入や製造に費用が掛かる。また、溶銑収納容器に投入された保温剤は、その後の処理に費用が掛かる。例えば、投入された保温剤がスラグ量を増加させて、スラグの処理費用が増加する。
【００１４】
また、例えば特許文献５のように、保温剤を外部から添加する場合には、一般的に添加前の保温剤の温度は溶融金属よりも著しく低く（例えば室温）、添加した時点で保温剤自体に溶融金属から熱が奪われる熱ロスが発生する。この熱ロスを低減できれば、より高い保温効果を得られる。
【００１５】
また、例えば特許文献６のような、連続鋳造用のＣａＯを含有する介在物精錬剤の場合は、そもそも介在物吸着等の保温効果以外を主目的に成分等を調整されたものであり、介在物吸着等を必要としない溶銑の保温剤としては、一般的に高価である。そのため、これらを溶銑の保温剤として使用すると費用増加を伴う。
【００１６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、溶銑収納容器にて溶銑予備処理（溶銑脱硫）を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を効率良く保温することができる溶銑の保温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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１８】
［１］溶銑収納容器にて溶銑脱硫を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を保温する方法であって、前記溶銑収納容器においてＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行い、その際に不可避的に発生するスラグを、当該溶銑収納容器から除去することなく、当該溶銑収納容器内に残留させることによって、前記溶銑を保温することを特徴とする溶銑の保温方法。
【００１９】
［２］下記の（式１）で表される指標Ｘが下記の（式２）を満足するように、前記脱硫剤の量を決定することを特徴とする前記［１］に記載の溶銑の保温方法。
Ｘ＝Ｍ÷Ｓ×１０００  ・・・（式１）
Ｘ≧５０              ・・・（式２）
ここで、Ｍ：脱硫剤の合計量（ｔ）
Ｓ：溶銑収納容器の溶銑湯面の表面積（ｍ２）
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、以下のような効果を得ることができる。
【００２１】
（ａ）溶銑収納容器における溶銑脱硫処理時に不可避的に発生するスラグを溶銑の保温に利用するため、外部から保温剤を溶銑収納容器に投入する必要がなく、従来のような保温剤の購入費用や製造費用が不要である。
【００２２】
（ｂ）また、保温剤の投入によるスラグの増加がないので、従来のようなスラグの処理費用の増加を抑止することができる。
【００２３】
（ｃ）さらに、溶銑脱硫処理時に発生するスラグをそのまま利用するので、スラグ自体の温度が高く熱容量が大きいため、従来のように室温状態の保温剤を添加する場合に比べ、保温効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明における溶銑中の硫黄濃度変化量の時間的推移の一例を示す図である。
【図２】本発明における指標Ｘと脱硫スラグの溶銑湯面被覆率Ｙとの関係を示す図である。
【図３】本発明において、脱硫スラグが溶銑湯面を被覆している状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明を詳説する。
【００２６】
本発明者らは、上述したような、溶銑予備処理後に保温剤を溶銑収納容器に投入・添加することによって溶銑の保温を行う方法の問題点を解決するために、鋭意検討を行った結果、保温剤を投入・添加することに替えて、溶銑脱硫処理時に不可避的に溶銑表面上に発生する脱硫スラグを溶銑の保温に利用することを着想した。
【００２７】
前述したように、従来、溶銑予備処理（溶銑脱硫）後に保温剤を溶銑収納容器に投入・添加することによって溶銑の保温を行う際には、溶銑脱硫終了後、直ちに、溶銑表面上に発生した脱硫スラグを除去してから、保温剤を溶銑収納容器に投入・添加するようにしていた。
【００２８】
このように、溶銑脱硫終了後、直ちに脱硫スラグを除去するのは、脱硫スラグを溶銑収納容器内に残留させておくと、時間の経過とともに、脱硫スラグから溶銑への復硫が懸念されていたからである。
【００２９】
これに対して、本発明者らが検討を重ねた結果、ＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行うことによって発生した脱硫スラグを溶銑収納容器内に残留させても、脱硫スラグから溶銑への復硫がほとんど生じないことを見出した。ここで、ＣａＯを主とした脱硫剤とは、ＣａＯを５０質量％以上含有した脱硫剤であり、残部として、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２、Ａｌ等を含有していてもよい。
【００３０】
そのことを裏付けるグラフを図１に示す。図１は、溶銑鍋に溶銑を３３０ｔ入れ、ＣａＯを主とした脱硫剤３ｔを用いて溶銑脱硫を行った後、発生した脱硫スラグを除去せず、溶銑鍋内に残留させて静置した場合に、溶銑脱硫終了直後の溶銑中の硫黄濃度（０．０１０質量％程度）を基準にして、時間の経過とともに、溶銑中の硫黄濃度がどのように変化するかを測定したものである（３回分の測定データ）。なお、図１の縦軸の「溶銑中の硫黄濃度の変化量」は、溶銑脱硫処理終了後の経過時間における溶銑中の硫黄濃度から溶銑脱硫終了直後の溶銑中の硫黄濃度を差し引いた値を表している。
【００３１】
その結果、図１に示すように、３．５時間経過した時点でも、溶銑中の硫黄濃度の変化量は多くとも０．００１質量％程度であり、ほとんど溶銑への復硫が生じていないことが分かる。
【００３２】
なお、脱硫スラグを溶銑鍋内に残留させた場合、時間が経過すると、脱硫スラグが溶銑表面で盤状に固まってしまって、溶銑鍋から当該スラグを除去する作業や転炉に溶銑を装入する作業に支障をきたすことが懸念されるが、ＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行った場合には、脱硫スラグは粒状あるいは粉状になるので、５時間以上経過しても、脱硫スラグが溶銑表面で盤状に固まることはなかった。
【００３３】
ここで、溶銑脱硫処理の前工程からの持ち込みスラグ（例えば、溶銑脱珪処理からの脱珪スラグ）による影響を受けないようにするため、溶銑脱硫の前に持ち込みスラグを十分に除去しておくことがより望ましい。
【００３４】
以上のことから、本発明においては、溶銑収納容器にて溶銑脱硫を行った後、引き続き当該溶銑収納容器に収納して待機させている溶銑を保温するに際して、前記溶銑収納容器においてＣａＯを主とした脱硫剤を用いて溶銑脱硫を行い、その際に不可避的に発生する脱硫スラグを、当該溶銑収納容器から除去することなく、当該溶銑収納容器内に残留させることによって、前記溶銑を保温するようにしている。
【００３５】
そして、溶銑収納容器からの溶銑の転炉装入等の次工程に移行する直前に、脱硫スラグを溶銑収納容器から除去してから、次工程に移行する。
【００３６】
なお、溶銑脱硫処理後の脱硫スラグが保温剤として十分に保温効果を発揮するには、脱硫スラグが溶銑表面（溶銑湯面）を十分に覆う必要がある。脱硫スラグが溶銑表面（溶銑湯面）を十分に覆わず、溶銑の裸湯面が露出するような場合には、その露出した箇所の放熱および温度低下が大きくなり、保持している間に溶銑表面が固化してしまう。したがって、脱硫スラグを保温剤として活用するには、ある程度の量以上の脱硫スラグ量が必要となる。
【００３７】
そこで、脱硫スラグが溶銑表面（溶銑湯面）を十分に覆うために必要な脱硫剤量を調査した結果、図２に示すような関係を見出した。
【００３８】
すなわち、図２は、図３に脱硫スラグが溶銑湯面を被覆している状態を模式的に示すように、溶銑収納容器（ここでは、溶銑鍋）における溶銑湯面の表面積をＳ（ｍ２）、脱硫剤の合計量をＭ（ｔ）、溶銑湯面を覆う脱硫スラグの面積をＡ（ｍ２）とした時に、下記の（式１）で表される指標Ｘを横軸にとり、下記の（式３）で表される脱硫スラグの溶銑湯面被覆率Ｙを縦軸にとって、両者の関係を表したものである。
【００３９】
Ｘ＝Ｍ÷Ｓ×１０００  ・・・（式１）
Ｙ＝Ａ÷Ｓ×１００    ・・・（式３）
【００４０】
なお、上記において、溶銑湯面を覆う脱硫スラグの面積Ａ（ｍ２）は、溶銑脱硫処理後に溶銑湯面を撮影して算出した。
【００４１】
そして、図２に示す関係から、指標Ｘが５０以上であれば、脱硫スラグが溶銑表面（溶銑湯面）のほぼ全てを覆うことができることが分かる。したがって、指標Ｘが下記の（式２）を満足するように、脱硫剤の量を決定すればよい。
【００４２】
Ｘ≧５０              ・・・（式２）
すなわち、
Ｍ≧０．０５×Ｓ    ・・・（式４）
となる。
【００４３】
このようにして、本発明においては、溶銑収納容器における溶銑脱硫処理時に不可避的に発生する脱硫スラグで溶銑の表面を覆って溶銑を保温するようにしているので、外部から保温剤を溶銑収納容器に投入する必要がなく、従来のような保温剤の購入費用や製造費用が不要である。
【００４４】
また、保温剤の投入によるスラグの増加がないので、従来のようなスラグの処理費用の増加を抑止することができる。
【００４５】
さらに、溶銑脱硫処理時に発生する脱硫スラグをそのまま利用するので、脱硫スラグ自体の温度が高く熱容量が大きいため、従来のように室温状態の保温剤を添加する場合に比べて、保温効果が高い。
【００４６】
なお、本発明における溶銑収納容器として、例えば、溶銑鍋、混銑車（トピードカー）、高炉鍋等を挙げることができる。
【００４７】
ちなみに、上述したように、溶銑脱硫処理時に発生するスラグ（溶銑脱硫スラグ）は長時間溶銑上に残留させても溶銑表面で盤状に固まることはないが、溶鋼の脱硫処理時に発生するスラグ（溶鋼脱硫スラグ）は長時間溶鋼上に残留させると溶鋼表面上で盤状に固まってしまい、スラグ除去作業等、大きな操業支障をきたすため、保温剤としての利用はできない。
【００４８】
その理由は、溶銑脱硫スラグは処理時の温度が低い（例えば１３００〜１３５０℃）ため、固相率が高く、粒状あるいは粉状であり、盤状に固化することは無いが、溶鋼脱硫スラグは処理時の温度が高く（例えば１６５０〜１７００℃）液相率の高い液状であるため、熱放散および温度降下も大きく、温度低下とともに盤状に固化してしまうためである。
【実施例１】
【００４９】
溶銑湯面の表面積Ｓが１４．５ｍ２の溶銑鍋に溶銑を３３０ｔ入れ、ＣａＯを主とした脱硫剤（石灰、アルミニウム）を用いて溶銑脱硫を行った後に、保温を行い、その保温効果を比較した。
【００５０】
その際に、表１に示すように、本発明例１では、脱硫剤合計量Ｍを１．５ｔとし、本発明例２では、脱硫剤合計量Ｍを３ｔとし、本発明例３では脱硫剤合計量Ｍを４ｔとして、それぞれ、脱硫処理後に脱硫スラグを溶銑鍋内に残留させて、５時間静置した。これに対して、従来例では、脱硫処理後に脱硫スラグを除去し、溶銑表面上に保温剤（焼籾）を１ｔ添加して、５時間静置した。
【００５１】
その結果、表１に示すように、従来例では、５時間後の溶銑の温度降下量が１２０℃（平均温度降下率が０．４℃／分）であったのに対して、本発明例１では、５時間後の溶銑の温度降下量が４８℃（平均温度降下率が０．１６℃／分）、本発明例２、３では、５時間後の溶銑の温度降下量が４５℃（平均温度降下率が０．１５℃／分）であった。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
これによって、本発明例は従来例に比べて良好な保温効果を有していることが確認された。
【００５４】
また、本発明例は保温剤（焼籾）を使用しないので、従来例に比べて費用削減が図られることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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