(57)【要約】【課題】所望[Mn]に低下し[C]などの成分を満たし低Mn鋳物銑を混銑車で安定して製造することができる鋳物銑の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、0.15質量%以下の低Mn鋳物銑４を混銑車２で製造する際、事前に、脱りん処理条件、脱りん量と脱Mn量、脱りん処理前[Si]、スロッピング発生状況、鋳物銑成分、脱珪処理条件、脱珪量と脱Mn量のそれぞれの関係(1)〜(5)を求め、脱りん処理前[Si]の目標範囲を設定し、処理全体の脱りん量と脱Mn量を設定し、関係(1)より脱りん処理条件を設定し、関係(2)より脱りん処理の脱Mn量を求め、脱珪処理の脱Mn量を設定し、関係(4)より脱珪処理の脱珪量を設定し、脱りん処理前[Si]が目標範囲外である場合、関係(3)より脱りん処理前[Si]、関係(1)より脱りん処理条件、関係(2)より脱りん処理の脱Mn量、脱珪処理の脱Mn量、関係(4)より脱珪処理の脱珪量、関係(5)より脱珪処理条件を再設定し、脱りん・脱珪処理条件で処理を行う。【選択図】図１
2019085601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混銑車において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑を製造するに際して、
まず、事前準備として、以下に示す(A1)〜(A5)を行い、
(A1) 脱りん処理における脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)を求める。
(A2) 脱りん処理においてPと共に減少する脱Mn量と、脱りん処理条件との関係(2)を求める。
(A3) 脱りん処理における、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後の鋳物銑成分の関係(3)を求め、当該関係(3)を用いて脱りん処理前[Si]の目標範囲を設定する。
(A4) 脱珪処理における脱珪量と、Siと共に減少する脱Mn量の関係(4)を求める。
(A5) 脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理条件の関係(5)を求める。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
(B2) 前記(B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、前記(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
(B3)前記(A2)で求めた関係(2)と、前記(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
(B4) 前記(B1)で設定した必要な脱Mn量と、前記(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
(B5) 前記(A4)で求めた関係(4)と、前記(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
(B6) 前記(B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、前記(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、前記(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
(B7) 前記(B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、前記(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる脱りん処理前[Si]と、前記(A3)で求めた関係(3)を用いて、前記目標範囲内に、脱りん処理前[Si]を再設定する。
(B8) 前記(B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、前記(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
(B9) 前記(B8)で再設定した脱りん処理条件と、前記(A2)で求めた関係(2)を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を再設定する。
(B10) 前記(B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、前記(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量との差から、脱珪処理において必要な脱Mn量を再設定する。
(B11) 前記(A4)で求めた関係(4)と、前記(B10)で再設定した脱珪処理において必要な脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を再設定する。
(B12) 前記(B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量と、前記(A5)で求めた関係(5)を用いて、脱珪処理条件を再設定する。
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する、
(C1) 前記(B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
(C2) 前記(B12)で再設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
(C3) 前記(B8)で再設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
ことを特徴とする鋳物銑の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼精錬の分野における技術であって、Mn含有量が低い鋳物銑を、混銑車における脱珪処理・脱りん処理プロセスによって、安定して製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋳物銑とは、鋳物製品を製造するために用いられる銑鉄のことである。この鋳物銑は、用途上、Siの含有量が高く、且つ、Mn,P,Sの含有量が低いという特徴を有している。
鋳物銑に関しては、一般的に高炉から出銑された溶銑に対して、脱珪処理・脱りん処理を実施した後、Si添加して、鋳銑機において処理後の溶銑を鋳型に流し込み、製品（インゴット）を得るというプロセスが用いられている。
【０００３】
なお、溶銑の脱珪処理及び脱りん処理の方法については、主に、混銑車を反応容器として用いる方法と、転炉型脱りん炉を反応容器として用いる方法の２種類が挙げられる。
このように、鋳物銑の製造する技術としては、例えば、特許文献１〜３に開示されているものがある。
特許文献１は、高級球状黒鉛鋳鉄等で使用される高純度銑を非常に低廉で工業的に安定的かつ多量に製造することを目的としている。
【０００４】
具体的には、溶銑を継続的に機械撹拌しながら、同文献中に記載された条件によって気酸、固酸を溶銑に供給することとしている。
特許文献２は、高級球状黒鉛鋳鉄等で使用される高純度銑を製造するに際して、脱炭を抑制し、P,Sを効率的に除去することで、安定的かつ多量に製造することを目的としている。
【０００５】
具体的には、Mnその他の低温で除去され易い不純物を除去する工程（機械撹拌）と、その他P,S等を除去するために転炉型容器で精錬し、転炉型容器での処理において上吹き酸素のソフトブローや石灰の投入方法、固酸の投入量を特許記載の条件に規定することとしている。
特許文献３は、インジェクションランスを備えた上下吹き転炉を用いた鋳物銑の製造にあたり、Si添加時のSi酸化を抑制し、復りんを低減することによって、鋳物銑を効率的に製造することを目的としている。
【０００６】
具体的には、脱りん処理後のSi添加方法として、転炉から出湯する際に、出湯流共に受け鍋にSi合金を投入することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−０６３３０５号公報
【特許文献２】特開昭５３−０５４１１２号公報
【特許文献３】特開０７−２４２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、混銑車を反応容器として用いて実施する脱りん処理は、転炉型脱りん炉を反応容器として用いて実施する脱りん処理と比べて、高塩基度低酸素ポテンシャルとなっているため、脱Mn反応が進行しにくくなっている。
さて、特許文献１については、脱りん処理前[Si]に応じて、処理全体の脱珪量を調整することに関する記載や示唆が全くない。そのため、脱りん処理後[C]の下限値を下回ったり、スロッピング等の操業トラブルが生じる虞がある。また、Mnの含有量を安定して低減させることができる手段の記載や示唆が全くされていないため、低Mn鋳物銑を安定的に製造することは困難である。
【０００９】
特許文献２については、前工程を機械撹拌式精錬法とし、後工程を転炉型容器での処理に限定している。そのため、混銑車を反応容器に用いた脱珪・脱りん処理に適用させることができず、低Mn鋳物銑の安定した製造を達成することはできない。つまり、本発明が対象とする技術とは全く異なる。
特許文献３については、転炉型容器を反応容器に用いた脱珪・脱りん処理に限定している。そのため、混銑車を反応容器に用いた脱珪・脱りん処理に適用させることができず、低Mn鋳物銑の安定した製造を達成することはできない。つまり、本発明が対象とする技術とは全く異なる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、脱Mn反応が進行しにくい混銑車を反応容器として脱珪・脱りん処理に用いたとしても、所望とする[Mn]濃度まで、操業上において問題なく[Mn]を下げることができると共に、[C]などの成分の規定を満たし、低Mn鋳物銑を安定して製造することができる鋳物銑の製造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】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる鋳物銑の製造方法は、混銑車において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑を製造するに際して、
まず、事前準備として、以下に示す(A1)〜(A5)を行い、
(A1) 脱りん処理における脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)を求める。
【００１２】
(A2) 脱りん処理においてPと共に減少する脱Mn量と、脱りん処理条件との関係(2)を求める。
(A3) 脱りん処理における、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後の鋳物銑成分の関係(3)を求め、当該関係(3)を用いて脱りん処理前[Si]の目標範囲を設定する。
【００１３】
(A4) 脱珪処理における脱珪量と、Siと共に減少する脱Mn量の関係(4)を求める。
(A5) 脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理条件の関係(5)を求める。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【００１４】
(B2) 前記(B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、前記(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
(B3)前記(A2)で求めた関係(2)と、前記(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
(B4) 前記(B1)で設定した必要な脱Mn量と、前記(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【００１５】
(B5) 前記(A4)で求めた関係(4)と、前記(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
(B6) 前記(B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、前記(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、前記(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【００１６】
(B7) 前記(B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、前記(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる脱りん処理前[Si]と、前記(A3)で求めた関係(3)を用いて、前記目標範囲内に、脱りん処理前[Si]を再設定する。
(B8) 前記(B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、前記(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
【００１７】
(B9) 前記(B8)で再設定した脱りん処理条件と、前記(A2)で求めた関係(2)を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を再設定する。
(B10) 前記(B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、前記(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量との差から、脱珪処理において必要な脱Mn量を再設定する。
【００１８】
(B11) 前記(A4)で求めた関係(4)と、前記(B10)で再設定した脱珪処理において必要な脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を再設定する。
(B12) 前記(B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量と、前記(A5)で求めた関係(5)を用いて、脱珪処理条件を再設定する。
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する、
(C1) 前記(B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
【００１９】
(C2) 前記(B12)で再設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
(C3) 前記(B8)で再設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、脱Mn反応が進行しにくい混銑車を反応容器として脱珪・脱りん処理に用いたとしても、所望とする[Mn]濃度まで、操業上において問題なく[Mn]を下げることができると共に、[C]などの成分の規定を満たし、低Mn鋳物銑を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である。
【図２】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である。
【図３】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である。
【図４】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である。
【図５】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である。
【図６】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（実施例１、図１）。
【図７】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例１、図２）。
【図８】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（実施例１、図４）。
【図９】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である（実施例１、図３）。
【図１０】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（実施例１、図１、再設定）。
【図１１】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例１、図２、再設定）。
【図１２】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（実施例１、図４、再設定）。
【図１３】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（実施例１、図５、再設定）。
【図１４】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（実施例２、図１）。
【図１５】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例２、図２）。
【図１６】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（実施例２、図４）。
【図１７】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（実施例２、図５）。
【図１８】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である（実施例２、図３）。
【図１９】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（実施例３、図１）。
【図２０】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例３、図２）。
【図２１】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（実施例３、図４）。
【図２２】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（実施例３、図５）。
【図２３】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である（実施例３、図３）。
【図２４】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（実施例３、図１、再設定）。
【図２５】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例３、図２、再設定）。
【図２６】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（実施例３、図４、再設定）。
【図２７】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（実施例３、図５、再設定）。
【図２８】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（比較例１、図１）。
【図２９】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（比較例１、図２）。
【図３０】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（比較例１、図４）。
【図３１】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（比較例１、図５）。
【図３２】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である（比較例１、図３）。
【図３３】脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示した図である（比較例２、図１）。
【図３４】脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（比較例２、図２）。
【図３５】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示した図である（比較例２、図４）。
【図３６】脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示した図である（比較例２、図５）。
【図３７】脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示した図である（比較例２、図３）。
【図３８】混銑車において、脱珪処理・脱りん処理を行って、鋳物銑を製造するプロセスの概要を模式的に示した図である。
【図３９】本発明にかかる鋳物銑の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図４０】本発明にかかる鋳物銑の製造方法の手順を示すフローチャートである（比較例１，２）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる鋳物銑の製造方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
本発明にかかる鋳物銑４の製造方法は、混銑車２において、脱珪処理〜脱りん処理のプロセスを経ることで、Mn含有量が低い鋳物銑４を製造するものである。
【００２３】
混銑車２において行われる脱珪処理では、脱珪反応に加えて脱Mn反応、脱C反応などが起こり、また、混銑車２において行われる脱りん処理では、脱りん処理において、脱りん反応に加えて脱Mn反応、脱C反応などが起こる。
そのため、Mn含有量が低い鋳物銑４を製造するに際しては、脱りん処理における脱Mn量を把握するだけでは十分でなく、脱珪処理における脱Mn量を正確に把握する必要がある。加えて、脱珪処理、脱りん処理での脱C量を把握し、最終的な鋳物銑における炭素量（Ｃ量下限値）を順守する必要がある。
【００２４】
このように、様々な元素の量を規定値にしつつ、Mn含有量が低い鋳物銑４を製造するにあたっては、本願発明は、その骨子として、以下に述べることを行うようにしている。
まず、脱珪処理における脱Mn量は、後述する図４を用いて求めるようにしている。また、脱りん処理における脱Mn量は、後述する図２を用いて求めるようにしている。当然のことながら、鋳物銑には守るべきC量の下限値が存在するが、これは、後述する図３を用いて求めることができる。また、操業上好ましくないスロッピングの発生状況も、後述する図３を用いて求めることができる。
【００２５】
脱珪処理における脱Mn量と、脱りん処理における脱Mn量とを合わせたものが、混銑車２において、取り除かれる全脱Mn量であるが、この脱Mn量を取り除くために、脱珪処理、脱りん処理のそれぞれにおいて、吹き込む酸素量（処理条件）を把握することが重要となってくる。
脱珪処理における脱Mn量を実現するに必要な酸素量は、後述する図５により求めることができ、脱りん処理における脱Mn量を実現するに必要な酸素量は、後述する図１により求めることができる。
【００２６】
このようにして求めた、脱珪処理、脱りん処理のそれぞれの酸素量を、混銑車２の各処理にて吹き込むことで、Mn含有量が低く且つ、C量の下限値を満足する鋳物銑４を製造することが可能となる。
以下、概略として述べた本発明の鋳物銑の操業方法を詳しく説明する。
一般に、鋳物銑４とは、鋳物製品を製造するために用いられる銑鉄のことである。この鋳物銑４は、用途上、Siの含有量が高く、且つ、Mn,P,Sの含有量が低いという特徴を有している。
【００２７】
本発明は、特に、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の低Mn濃度の鋳物銑４の製造を対象にしている。
鋳物銑４に関しては、一般的に高炉１から出銑された溶銑６に対して、脱珪処理・脱りん処理を実施した後、Si添加して、鋳銑機３において処理後の溶銑６を鋳型５に流し込み、製品（インゴット）を得るというプロセスが用いられている。
【００２８】
なお、溶銑６の脱珪処理及び脱りん処理の方法については、主に、混銑車２（トピードカー）を反応容器として用いる方法と、転炉型脱りん炉を反応容器として用いる方法の２種類が挙げられる。
ところで、混銑車２を反応容器として用いて実施する脱りん処理は、転炉型脱りん炉を反応容器として用いて実施する脱りん処理と比べて、高塩基度低酸素ポテンシャルとなっているため、脱Mn反応が進行しにくくなっている。
【００２９】
そこで、本発明においては、脱Mn反応が進行しにくい混銑車２を反応容器として脱珪・脱りん処理に用いたとしても、所定とするMn濃度まで、問題なく[Mn]を下げることができるようにする技術である。
なお、本発明は、高炉１から出鋼された溶銑６を混銑車２で受銑し、その混銑車２において脱珪処理〜脱りん処理を行い、鋳銑機３で鋳込む工程を対象としている（図３８参照）。
【００３０】
本発明にかかる鋳物銑４の製造方法においては、まず、事前準備として、以下に示す(A1)〜(A5)を行う。
(A1) 脱りん処理における脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)を求める。
なお、脱りん処理条件としては、例えば、脱りん処理時の総酸素量などが挙げられる。
詳細は後述するが、脱りん処理時の総酸素量は、脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量（脱りん処理における脱珪外酸素量）と、脱珪酸素量とを加えた合計である。
【００３１】
脱りん処理とは、溶銑６に対して、酸素及びCaO等の造滓剤を供給することによりスラグが生成され、そのスラグに溶銑６中のPを濃縮・固化させることで、溶銑６からPを除去する工程のことである。
脱りん反応の代表的な反応式については、3CaO+2[P]+5/2O2=3CaO(P2O5)で表わされる。
脱りん量を制御するための脱りん処理条件に関しては、脱りん処理前の溶銑成分、溶銑６中に供給する酸素量、フラックス量やフラックス組成（塩基度等）、脱りん処理後の溶銑温度などにより、構成される。
【００３２】
上で挙げたものをパラメータとすることで、脱りん量を制御することができる。
脱りん処理では、脱りん反応と同時に、以下に示す反応が生じることとなる。
・脱珪反応：Si+O2=SiO2
・脱Mn反応：Mn+1/2O2=MnO
・脱炭反応：C+1/2O2=CO
なお、脱りん処理において、[Si]が高いとき、脱りん反応はほとんど起こらず、脱珪反応が主となって優先的に進行し、[Si]が低下してゆくと、脱珪反応と共に、脱炭反応、脱りん反応が進行し始めて、脱珪反応から脱りん反応へ移行し、[Si]が低くなると、脱珪反応は終了し、脱炭反応、脱りん反応が主体となり進行する。
【００３３】
このように、必要な脱りん量については、溶銑中[P]濃度と、溶銑銑種に応じた製品目標[P]濃度で求められる。
以上より、必要な脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)を求める。
(A2) 脱りん処理においてPと共に減少する脱Mn量と、脱りん処理条件との関係(2)を求める。
【００３４】
なお、脱りん処理における脱Mn量を制御するための脱りん処理条件に関しては、脱りん処理前の溶銑成分、溶銑６中に供給する酸素量、スラグ量及びスラグ組成（塩基度等）などにより、構成される。
脱りん処理のみで、必要な脱Mn量を得られるように、処理を行った場合、例えば、脱りん処理時の脱りん量を過剰に高めてしまうために、脱りん処理後[C]を過剰に低くなってしまう等、脱りん処理条件が適正範囲から外れてしまう虞がある。このような状況下になると、溶銑成分が満たさなくなったり、操業トラブルを発生させてしまうなどの問題が生じる。
【００３５】
以上より、脱りん処理での脱Mn量と、脱りん処理条件との関係(2)を求める。
(A3) 脱りん処理における、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後の鋳物銑成分の関係(3)を求め、当該関係(3)を用いて脱りん処理前[Si]の目標範囲を設定する。
脱りん処理において、溶銑６に供給する酸素量を増加させた場合、溶銑[Si]濃度が約0.15%(質量%以下同様)を下回ると、脱炭反応が激しくなり、COガス発生速度が急増することとなる。これによって、スラグのフォーミングが生じる。
【００３６】
なお、フォーミングしたスラグが炉外へ溢れることをスロッピングと呼び、このスロッピングは操業停止となるトラブルの原因となる。
例えば、脱りん処理前[Si]が高い場合、スラグボリュームが大きくなるため、スロッピングが生じる確率が高まることとなる。
操業中にスロッピングが生じないように、過去の操業実績より、スロッピングの発生確率と、脱りん処理前[Si]の関係(3)を求めておき、操業可能な脱りん処理前[Si]の上限値を、定める必要がある。
【００３７】
脱りん処理での溶銑温度の変化は、主に、溶銑６中の[C],[Si]を燃焼させる発熱と、CaOやFeO等の造滓剤の溶解等による吸熱のバランスにより、成り立っている。
脱りん処理後の温度は、低い程、脱りん反応効率が高まるため、鋳銑機３までの温度降下を織り込んだ操業可能な最低限の値で、一定としている。
高炉１から出銑された段階での溶銑[Si]（出銑[Si]）については、高炉１の操業条件によってばらつきが大きい。そのため、脱りん処理前[Si]は、ばらつくこととなる。
【００３８】
例えば、脱りん処理前[Si]が過剰に高いと、上記したスロッピングの発生が高まるという問題が生じる虞がある。一方で、脱りん処理前[Si]が過剰に低いと、上記した熱バランスのため、脱りん処理後[C]を下げる必要がある。
鋳物銑４に関しては、[C]の含有量において下限値を有する。そのため、脱りん処理前[Si]が過剰に低いと、脱りん処理後に[C]の下限値外れを招いてしまう虞がある。
【００３９】
そこで、脱りん処理前[Si]と脱りん処理後[C]の関係(3)を求め、脱りん処理後[C]の下限値を満たすために必要な脱りん処理前[Si]の下限値を、定める必要がある。
(A4) 脱珪処理における脱珪量と、Siと共に減少する脱Mn量の関係(4)を求める。
脱珪処理とは、脱りん処理の工程の前に、脱りん処理前[Si]を低減する工程のことである。
【００４０】
脱珪処理では、以下の反応が同時に進行する。
・脱珪反応：Si+O2=SiO2
・脱Mn反応：Mn+1/2O2=MnO
・脱炭反応：C+1/2O2=CO
上記したように、脱珪処理においては酸化反応であるため、脱珪量とSiと共に減少する脱Mn量との間には、相関関係が存在する。
【００４１】
脱珪反応のみで、必要な脱Mn量が得られるように、脱珪処理を行った場合、例えば、脱珪処理での脱珪量を過剰に高めてしまうために、脱りん処理前[Si]を過剰に低くなってしまう等、後の脱りん処理条件が適正範囲から外れてしまう虞がある。このような状況下になると、溶銑成分が満たさなくなったり、操業トラブルを発生させてしまうなどの問題が生じる。
【００４２】
以上より、脱珪処理における脱珪量と脱Mn量との関係(4)を求める。
(A5) 脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理条件の関係(5)を求める。
脱珪処理における脱珪量を制御するための脱珪処理条件は、脱珪処理前の溶銑成分、溶銑６に供給する酸素量などにより、構成される。なお、脱Mn量が分かれば、脱珪量が求まる。
【００４３】
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
高炉１で受銑した混銑車２内の溶銑[Si],[Mn],[P]などを、脱珪処理前に、成分測定を実施する。
【００４４】
なお、溶製銑種毎に処理後目標[P],[Mn]が定められているため、これらに応じて、脱りん処理全体で必要な脱りん量、及び、脱Mn量を設定する。
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
すなわち、(A1)で求めた脱りん処理条件と脱りん量の関係(1)を予め準備しておき、(B1)で求まる脱りん量を得るため、脱りん処理条件を設定する。
【００４５】
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
すなわち、(A2)で求めた脱りん処理条件と脱Mn量の関係(2)を予め準備しておき、(B2)設定した脱りん処理条件より、脱りん処理における脱Mn量を求める。
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【００４６】
すなわち、(B1)で設定した処理全体で必要な脱Mn量から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量を引いた値を求めて、その値を脱珪処理で必要な脱Mn量と設定する。
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
すなわち、(A4)で求めた脱珪処理での脱珪量と脱Mn量の関係(4)と、(B4)で設定した脱珪処理で必要な脱Mn量とにより、脱珪処理で必要な脱珪量を求める。この関係(4)については、脱珪処理における脱Mn量と脱珪量が紐付きされている（脱Mn量が分かれば、脱珪量が求められる）。
【００４７】
また、脱珪処理で必要な脱珪量と、(B1)で測定した脱珪処理前の溶銑[Si]から、脱りん処理前[Si]を求める。
この(B5)で求まる脱りん処理前[Si]が、(A3)で関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内から外れてしまう場合、以下の(B7)以降で行う、脱りん処理での脱りん処理条件及び脱珪処理での脱珪処理条件の「再設定」を行わないと、溶銑成分外れや操業トラブルを生じさせてしまう可能性がある。
【００４８】
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で求めた関係(3)により設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
例えば、(B5)で求めた脱りん処理前[Si]が、(A3)で求めた関係(3)により設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下の(C2)の実操業に進む。
【００４９】
一方、(B5)で求めた脱りん処理前[Si]が、(A3)で求めた関係(3)により設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲外である場合、以下の(B7)の脱りん処理条件及び脱珪処理条件の「再設定」工程に進む。
(B7) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる脱りん処理前[Si]と、(A3)で求めた関係(3)を用いて、脱りん処理前[Si]の目標範囲内に、脱りん処理前[Si]を再設定する。
【００５０】
例えば、(B6)で求めた脱りん処理前[Si]が、(A3)で求めた関係(3)により設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲外であれば、その脱りん処理前[Si]を、(A3)の脱りん処理前[Si]の目標範囲内に、関係(3)を用いて再設定する。
(B8) (B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
【００５１】
すなわち、(B1)で設定した処理全体で必要な脱りん量と、(B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(A1)で求めた脱りん処理条件と脱りん量の関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
この(B8)は、脱りん処理条件を、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲（適正範囲）内とした上で、所定の脱りん量、脱Mn量を得るための脱りん処理条件及び脱珪処理条件を与えるための計算過程となる。
【００５２】
(B9) (B8)で再設定した脱りん処理条件と、(A2)で求めた関係(2)を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を再設定する。
すなわち、(B8)において、脱りん処理条件を再設定したため、(A2)で求めた関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量が求められる。
(B10) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量との差から、脱珪処理において必要な脱Mn量を再設定する。
【００５３】
すなわち、(B1)で設定した処理全体で必要な脱Mn量から、(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量を引いた値を求め、その値を脱珪処理において必要な脱Mn量として再設定する。
(B11) (A4)で求めた関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理において必要な脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を再設定する。
【００５４】
すなわち、(A4)で求めた脱珪処理における脱Mn量と脱珪量の関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理で必要な脱Mn量とにより、脱珪処理で必要な脱珪量を再設定する。
(B12) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量と、(A5)で求めた関係(5)を用いて、脱珪処理条件を再設定する。
すなわち、(A5)で求めた脱珪処理における脱珪量と、この脱珪量を制御するための脱珪処理条件との関係(5)より、(B11)で再設定した脱珪処理で必要な脱珪量を得るため、脱珪処理条件を再設定する。
【００５５】
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する。
(C1) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
例えば、(B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(B11)で再設定した脱珪処理で必要な脱珪量との合計値が、(B1)で測定した溶銑[Si]より高くなる場合、不足したSiを合金添加する。
【００５６】
一方、(B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(B11)で再設定した脱珪処理で必要な脱珪量との合計値が、(B1)で測定した溶銑[Si]よりも低くなる場合、余剰のSiを高炉鋳床等で事前に脱珪する。
(C2) (B12)で再設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
例えば、(B7)〜(B12)を経由して来た場合、(B12)で再設定した脱珪処理条件を用いて、脱珪処理を行う。なお、(B6)から来た場合、(B5)において脱珪量を得るための脱珪処理条件を、(A5)で求めた関係(5)を用いて設定し、その処理条件で脱珪処理を行う。
【００５７】
(C3) (B8)で再設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
例えば、(B7)〜(B12)を経由して来た場合、(B8)で再設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理を行う。なお、(B6)から来た場合、(B2)で設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理を行う。
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
【００５８】
例えば、製品目標[Si]に応じて、Si添加して成分を調整する。
なお、上記した本発明にかかる鋳物銑４の製造方法を行う手順としては、図３９に示すフローチャートに従って行うとよい。
［実施例］
以下に、本発明の鋳物銑４の製造方法に従って実施した実施例及び、本発明と比較するために実施した比較例について、説明する。
【００５９】
本実施例における実施条件については、以下の通りである。
混銑車２については、溶銑量＝300tonであり、内部にAl2O3系耐火物が施工されている。
脱りん方法については、上吹き酸素ランスより気体酸素を供給し、耐火物で被覆した浸漬ランスより粉体をインジェクションする。なお、インジェクションのキャリアガスに、N2を使用する。
【００６０】
脱りん剤については、CaO源として、焼石灰の粉を使用する。また、FeO源として、焼結鉱および集塵ダストを使用する。
なお、脱りん処理前温度を1300℃〜1450℃とし、脱りん処理後温度を1270℃〜1330℃としている。
Si添加方法については、脱りん設備と同設備を用いて、Si合金を溶銑６中にインジェクションする。Si合金については、Si純分約70%のFeSi粉を使用する。
【００６１】
鋳銑機３については、混銑車２を傾動させて、炉口より溶銑６を鋳型５に流し込む。
以下に、本発明の鋳物銑４の製造方法に従って、実施した実施例１〜３、及び、本発明と比較するために実施した比較例１，２について、詳細に説明する。
表１に、本発明の鋳物銑４の製造方法に従って、実施した実施例１〜３、及び、本発明と比較するために実施した比較例１，２を示す。なお、表１は、それぞれ一続きのものであり、見やすくするため、分割して上下に配置している。
【００６２】
【表１】
2019085601.tif 000003
【００６３】
［実施例１］
混銑車２において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑４を製造するに際して、高炉１から出銑された溶銑６を混銑車２に受銑した。鋳物銑４を製造するための溶銑処理として、高炉１→混銑車２での脱珪処理→混銑車２での脱りん処理→鋳銑機３の工程を型組した。
【００６４】
まず、事前準備として、以下に示す(A1)〜(A5)を行う。
(A1) 脱りん処理における脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)を求める。
図１に、脱りん処理時における脱りん量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量（脱りん処理における脱珪外酸素量）の関係(1)を示す。
なお、脱りん反応については、3CaO+2[P]+5/2O2=3CaO(P2O5)で表わされる酸化反応である。
【００６５】
また、脱りん量については、脱りん処理前[P]を[P]iとし、脱りん処理後[P]を[P]fとして、Ln([P]i/[P]f)と定義した。
脱りん処理時においては、初期に主に脱珪反応が進行し、後半期において脱珪反応及び脱りん反応が進行する。
なお、本実施形態においては、脱りん処理条件を、脱りん処理時の総酸素量とし、以下のように定義した。
【００６６】
・脱りん処理時の総酸素量＝脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）＋脱珪酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応に使用される酸素量）
脱りん処理における脱りん量と、脱りん処理条件との関係(1)として、以下の式（１）、図１を準備した。
【００６７】
・Ln([P]i/[P]f)と、脱りん処理における脱珪外酸素量の回帰式  ・・・（１）
なお、酸素量としては、気体酸素量に加えて、供給する酸化鉄量から換算される固体酸素量の総量とした。
・固体酸素量(Nm3/t)＝酸化鉄量(kg/t)×酸化鉄中酸素濃度（Nm3/kg)
なお、脱りん処理でのスラグ塩基度については、脱りん反応効率や、フォーミング抑制の観点等から、約2.0としている。
【００６８】
(A2) 脱りん処理においてPと共に減少する脱Mn量と、脱りん処理条件との関係(2)を求める。
図２に、脱りん処理時における脱Mn量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す。
脱りん処理における脱Mn量については、脱りん処理前Mnを[Mn]iとし、脱りん後処理Mnを[Mn]fとして、以下のように、定義した。
【００６９】
・ΔMn=[Mn]i-[Mn]f
脱りん処理における脱Mn量と脱りん処理条件の関係(2)として、以下の式（２）、図２を準備した。
・脱りん処理時の脱Mn量と、その時の脱珪外酸素量の回帰式  ・・・（２）
(A3) 脱りん処理における、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後の鋳物銑成分の関係(3)を求め、当該関係(3)を用いて脱りん処理前[Si]の目標範囲を設定する。
【００７０】
図３に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す。
脱りん処理前[Si]、スロッピング発生状況、脱りん処理後[C]の関係(3)として、図３を準備した。
図３に示すように、スロッピングについては、脱りん処理前[Si]が0.30%を超えると頻度大となるため、脱りん処理前[Si]=0.30%を、上限値として設定した。
【００７１】
一方、鋳物銑４の下限[C]が3.50%であるため、脱りん処理後[C]が3.50%以下となり得る脱りん処理前[Si]=0.20%を、下限値として設定した。
(A4) 脱珪処理における脱珪量と、Siと共に減少する脱Mn量の関係(4)を求める。
図４に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す。
なお、脱珪処理でのスラグ塩基度については、除滓性、排滓性等の観点から、約1.0程度とした。
【００７２】
脱珪処理時の脱珪量については、脱珪処理前Siを[Si]iとし、脱珪処理後Siを[Si]fとして、以下のように、定義した。
・ΔSi=[Si]i-[Si]f
脱珪処理時の脱Mn量については、脱珪処理前Mnを[Mn]iとし、脱珪処理後Mnを[Mn]fとして、以下のように、定義した。
【００７３】
・ΔMn=[Mn]i-[Mn]f
また、脱Mn反応については、スラグ塩基度によって反応効率が変わるため、上記の式（２）とは別に、関係(4)として以下の式（３）、図４を準備した。
・脱珪処理時の脱珪量と、その時の脱Mn量の回帰式  ・・・（３）
(A5) 脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理条件の関係(5)を求める。
【００７４】
図５に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す。
脱珪量と脱珪処理条件の関係(5)として、以下の式（４）、図５を準備した。
・脱珪処理時の脱珪量と、その時の総酸素量の回帰式  ・・・（４）
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【００７５】
さて、脱珪処理前に溶銑成分を測定したところ、溶銑[Si]=0.32%、溶銑[Mn]=0.28%、溶銑[P]=0.125%であった。
また、溶製銑種より、処理後目標[P]=0.020%(上限[P]=0.030%)と設定し、処理後目標[Mn]=0.05%(上限[Mn]=0.07%)と設定した。
上記より、処理全体を通して必要な脱りん量を、Ln([P]i/[P]f)=(0.125%÷0.020%)=1.83と設定し、処理全体を通して必要な脱Mn量を、0.28%-0.05%=0.23%と設定した。
【００７６】
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件（脱りん処理時における脱珪外酸素量）を設定する。
図６に、脱りん処理時における脱りん量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（実施例１、図１）。
図６に示すように、図１に示す関係(1)と、(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱りん量(1.83)より、脱りん処理に必要な脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）を求めた。
【００７７】
・1.83=0.1471x+0.2233
・x=10.9Nm3/t
なお、通常、脱りん量と関係(1)より、求めた脱りん処理における脱珪外酸素量が、脱りん処理条件となる。つまり、この脱珪外酸素量で、脱珪反応も可能となる。
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
【００７８】
図７に、脱りん処理時における脱Mn量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（実施例１、図２）。
図７に示すように、(B2)設定した脱珪外酸素量(10.9Nm3/t)と、図２に示す関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×10.9=0.15%
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体を通して必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【００７９】
(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱Mn量(0.23%)から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.15%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.23%-0.15%=0.08%
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
【００８０】
図８に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（実施例１、図４）。
図８に示すように、図４に示す関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量(0.08%)より、脱珪処理で必要な脱珪量を求めた。
・x=0.08%÷0.4304=0.19%
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【００８１】
図９に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す（実施例１、図３）。
図９に示すように、(B1)の溶銑[Si](0.32%)から、(B5)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.19%)を引いた値が、脱りん処理前[Si]であり、0.13%となった。
・0.32%-0.19%=0.13%
このように、求めた脱りん処理前[Si]が0.13%となり、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の下限値(0.20%)以下となったため、次の(B7)へ進めた。
【００８２】
(B7) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる脱りん処理前[Si]と、(A3)で求めた関係(3)を用いて、脱りん処理前[Si]の目標範囲内に、脱りん処理前[Si]を再設定する。
図９に示すように、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲の中央値0.25%を、脱りん処理前[Si]の目標と再設定した。
【００８３】
(B8) (B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
図１０に、脱りん処理時における脱りん量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（実施例１、図１）。
図１０に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体で必要な脱りん量(1.83)より、脱りん処理における脱珪外酸素量を求めた。
【００８４】
・1.83=0.1471x+0.2233
・x=10.9Nm3/t
また、上記の脱珪外酸素量のみでは、(B6)で述べたように、脱りん処理前[Si]の下限値を下回ってしまうので、再設定した脱りん処理前[Si]=0.25%の時において、脱珪反応に必要な脱珪酸素量を求めた。
【００８５】
・脱りん処理前[Si]=0.25%÷28×22.4×1000=2.0Nm3/t
以上より、「脱りん処理時の総酸素量＝脱珪外酸素量＋脱珪酸素量」を、脱りん処理条件として再設定した。
・10.9+2.0=12.9Nm3/t
(B9) (B8)で再設定した脱りん処理条件と、(A2)で求めた関係(2)を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を再設定する。
【００８６】
図１１に、脱りん処理時における脱Mn量と、その時の脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示した図である（実施例１、図２）。
図１１に示すように、(B8)で求めた脱りん処理における脱珪外酸素量(10.9Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×10.9=0.15%
(B10) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量との差から、脱珪処理において必要な脱Mn量を再設定する。
【００８７】
(B1)で設定した処理全体で必要な脱Mn量(0.23%)から、(B9)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.15%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.23%-0.15%=0.08%
(B11) (A4)で求めた関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理において必要な脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を再設定する。
【００８８】
図１２に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（実施例１、図４）。
図１２に示すように、図４の関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理での脱Mn量(0.08%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.08%÷0.4304=0.19%
(B12) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量と、(A5)で求めた関係(5)を用いて、脱珪処理条件を再設定する。
【００８９】
図１３に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（実施例１、図５）。
図１３に示すように、(B11)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.19%)と、図５の関係(5)から、脱珪処理時の総酸素量を再設定した。
・x=0.19%÷0.0753=2.5Nm3/t
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する。
【００９０】
(C1) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
本実施形態においては、脱りん処理前[Si]が0.25%であり、脱珪処理に必要なΔSi（脱珪量）が0.19%であることから、脱珪処理前に必要な溶銑[Si]は、0.44%である。一方で、実際の溶銑[Si]は、(B1)において0.32%であったことから、Si合金を添加することで、溶銑[Si]を0.44%に調整した。
【００９１】
(C2) (B12)で再設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
(B12)で再設定した脱珪処理時の総酸素量=2.5Nm3/tで、脱珪処理を行った。その結果、脱珪処理後[Si]=0.24%となり、脱珪処理後[Mn]=0.19%となった。
(C3) (B8)で再設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
(B8)で再設定した脱りん処理における総酸素量=12.9Nm3/t、すなわち脱珪外酸素量=10.9Nm3/tと、脱珪酸素量=2.0Nm3/tで、脱りん処理を行った。その結果、脱りん処理後[C]=3.78%となり、脱りん処理後[Si]=0.01%となり、脱りん処理後[P]=0.018%となり、脱りん処理後[Mn]=0.03%となった。
【００９２】
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
本実施形態においては、Si添加して、製品目標[Si]=1.0%を目標に[Si]濃度を調整した。その結果、鋳銑機３で鋳込み規格通りの鋳物銑４を、得ることができた。
［実施例２］
混銑車２において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑４を製造するに際して、高炉１から出銑された溶銑６を混銑車２に受銑した。鋳物銑４を製造するための溶銑処理として、高炉１→混銑車２での脱珪処理→混銑車２での脱りん処理→鋳銑機３の工程を型組した。
【００９３】
なお、実施例２に関し、関係(1)〜関係(5)を求める事前準備工程(A1)〜(A5)については、上記の実施例１の(A1)〜(A5)と同様の手順であるので、詳細な説明は省略する。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【００９４】
さて、脱珪処理前に溶銑成分を測定したところ、溶銑[Si]=0.40%、溶銑[Mn]=0.26%、溶銑[P]=0.128%であった。
また、溶製銑種より、処理後目標[P]=0.020%(上限[P]=0.030%)と設定し、処理後目標[Mn]=0.05%(上限[Mn]=0.07%)と設定した。
上記より、処理全体を通して必要な脱りん量を、Ln([P]i/[P]f)=(0.128%÷0.020%)=1.86と設定し、処理全体を通して必要な脱Mn量を、0.26%-0.05%=0.21%と設定した。
【００９５】
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
図１４に、脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（実施例２、図１）。
図１４に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱りん量(1.86)より、脱りん処理に必要な脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）を求めた。
【００９６】
・1.86=0.1471x+0.2233
・x=11.1Nm3/t
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
図１５に、脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（実施例２、図２）。
【００９７】
図１５に示すように、(B2)設定した脱珪外酸素量(11.1Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×11.1=0.16%
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体を通して必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【００９８】
(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱Mn量(0.21%)から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.16%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.21%-0.16%=0.05%
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
【００９９】
図１６に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（実施例２、図４）。
図１６に示すように、図４の関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量(0.05%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.05%÷0.4304=0.12%
図１７に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（実施例２、図５）。
【０１００】
図１７に示すように、脱珪処理における脱珪量が0.12%のときに必要な総酸素量を、図５の関係(5)より、求めた。
・x=0.12%÷0.0753=1.6Nm3/t
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【０１０１】
図１８に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す（実施例２、図３）。
図１８に示すように、(B1)の溶銑[Si](0.40%)から、(B5)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.12%)を引いた値が、脱りん処理前[Si]であり、0.28%となった。
・x=0.40%-0.12%=0.28%
またこれより、脱りん処理における脱珪酸素量については、2.2Nm3となった。
【０１０２】
・0.28%÷28×22.4×1000＝2.2Nm3
このように、求めた脱りん処理前[Si]が0.28%となり、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内となったため、本実施形態においては、脱りん処理条件及び脱珪処理条件を再設定する工程(B7)〜(B12)について実施せずに、実操業の工程(C1)へ進めた。
【０１０３】
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する。
(C1) (B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
本実施形態においては、上記したように、脱りん処理条件を再設定する工程(B7)〜(B12)が不要となったことから、脱珪処理前[Si]の調整は不要となった。
【０１０４】
(C2) (B5)で設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
脱珪処理に必要な総酸素量=1.6Nm3/tで、脱珪処理を行った。その結果、脱珪処理後[Si]=0.26%となった。
(C3) (B2),(B6)で設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
脱りん処理における総酸素量、すなわち脱りん処理に必要な脱珪外酸素量=11.1Nm3/tと、脱珪酸素量=2.2Nm3/tで、脱りん処理を行った。その結果、脱りん処理後[C]=3.70%となり、脱りん処理後[Si]=0.01%となり、脱りん処理後[P]=0.022%となり、脱りん処理後[Mn]=0.04%となった。
【０１０５】
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
本実施形態においては、Si添加して、製品目標[Si]=1.0%を目標に[Si]濃度を調整した。その結果、鋳銑機３で鋳込み規格通りの鋳物銑４を、得ることができた。
［実施例３］
混銑車２において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑４を製造するに際して、高炉１から出銑された溶銑６を混銑車２に受銑した。鋳物銑４を製造するための溶銑処理として、高炉１→混銑車２での脱珪処理→混銑車２での脱りん処理→鋳銑機３の工程を型組した。
【０１０６】
なお、実施例３に関し、関係(1)〜関係(5)を求める事前準備工程(A1)〜(A5)については、上記の実施例１の(A1)〜(A5)と同様の手順であるので、詳細な説明は省略する。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【０１０７】
さて、脱珪処理前に溶銑成分を測定したところ、溶銑[Si]=0.61%、溶銑[Mn]=0.33%、溶銑[P]=0.127%であった。
また、溶製銑種より、処理後目標[P]=0.020%(上限[P]=0.030%)と設定し、処理後目標[Mn]=0.05%(上限[Mn]=0.07%)と設定した。
上記より、処理全体を通して必要な脱りん量を、Ln([P]i/[P]f)=(0.128%÷0.020%)=1.85と設定し、処理全体を通して必要な脱Mn量を、0.33%-0.05%=0.28%と設定した。
【０１０８】
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
図１９に、脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（実施例３、図１）。
図１９に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱りん量(1.85)より、脱りん処理に必要な脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）を求めた。
【０１０９】
・1.85=0.1471x+0.2233
・x=11.1Nm3/t
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
図２０に、脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（実施例３、図２）。
【０１１０】
図２０に示すように、(B2)設定した脱珪外酸素量(11.1Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×11.1=0.16%
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体を通して必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【０１１１】
(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱Mn量(0.28%)から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.16%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.28%-0.16%=0.12%
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
【０１１２】
図２１に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（実施例３、図４）。
図２１に示すように、図４の関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量(0.12%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.12%÷0.4304=0.28%
図２２に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（実施例３、図５）。
【０１１３】
図２２に示すように、脱珪処理における脱珪量が0.12%のときに必要な総酸素量を、図５の関係(5)より、求めた。
・x=0.28%÷0.0753=3.7Nm3/t
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【０１１４】
図２３に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す（実施例３、図３）。
図２３に示すように、(B1)の溶銑[Si](0.61%)から、(B5)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.28%)を引いた値が、脱りん処理前[Si]であり、0.33%となった。
・x=0.61%-0.28%=0.33%
このように、求めた脱りん処理前[Si]が0.33%となり、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の上限値(0.30%)を超えたため、次の(B7)へ進めた。
【０１１５】
(B7) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる脱りん処理前[Si]と、(A3)で求めた関係(3)を用いて、脱りん処理前[Si]の目標範囲内に、脱りん処理前[Si]を再設定する。
図２３に示すように、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si] の目標範囲の中央値0.25%を、脱りん処理前[Si]の目標と設定した。
【０１１６】
(B8) (B7)で再設定した脱りん処理前[Si]と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を再設定する。
図２４に、脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（実施例３、図１、再設定）。
図２４に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体で必要な脱りん量(1.85)より、脱りん処理における脱珪外酸素量を求めた。
【０１１７】
・1.85=0.1471x+0.2233
・x=11.1Nm3/t
また、上記の脱珪外酸素量のみでは、(B6)で述べたように、脱りん処理前[Si]の上限値を超えてしまうので、再設定した脱りん処理前[Si]=0.25%の時において、脱珪反応に必要な脱珪酸素量を求めた。
【０１１８】
・脱りん処理前[Si]=0.25%÷28×22.4×1000=2.0Nm3/t
以上より、「脱りん処理時の総酸素量＝脱珪外酸素量＋脱珪酸素量」を、脱りん処理条件として再設定した。
・11.1+2.0=13.1Nm3/t
(B9) (B8)で再設定した脱りん処理条件と、(A2)で求めた関係(2)を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を再設定する。
【０１１９】
図２５に、脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（実施例３、図２、再設定）。
図２５に示すように、(B8)で求めた脱りん処理における脱珪外酸素量(11.1Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×11.1=0.16%
(B10) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱Mn量と、(B9)で再設定した脱りん処理における脱Mn量との差から、脱珪処理において必要な脱Mn量を再設定する。
【０１２０】
(B1)で設定した処理全体で必要な脱Mn量(0.28%)から、(B9)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.16%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.28%-0.16%=0.12%
(B11) (A4)で求めた関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理において必要な脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を再設定する。
【０１２１】
図２６に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（実施例３、図４、再設定）。
図２６に示すように、図４の関係(4)と、(B10)で再設定した脱珪処理での脱Mn量(0.12%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.12%÷0.4304=0.28%
(B12) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量と、(A5)で求めた関係(5)を用いて、脱珪処理条件を再設定する。
【０１２２】
図２７に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（実施例３、図５、再設定）。
図２７に示すように、(B11)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.28%)と、図５の関係(5)から、脱珪処理時の総酸素量を再設定した。
・x=0.28%÷0.0753=3.7Nm3/t
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C1)〜(C4)に従って実施する。
【０１２３】
(C1) (B11)で再設定した脱珪処理において必要な脱珪量を確保するために、脱珪処理前[Si]を調整する。
本実施形態においては、脱りん処理前[Si]が0.25%であり、脱珪処理に必要なΔSi（脱珪量）が(0.28%)であることから、脱珪処理前に必要な溶銑[Si]は、0.53%である。一方で、実際の溶銑[Si]は、(B1)において0.61%であったことから、高炉鋳床脱珪を行い、溶銑[Si]を0.51%に調整した。
【０１２４】
(C2) (B12)で再設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
(B12)で再設定した脱珪処理時の総酸素量=3.7Nm3/tで、脱珪処理を行った。その結果、脱珪処理後[Si]=0.24%となり、脱珪処理後[Mn]=0.17%となった。
(C3) (B8)で再設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
(B8)で再設定した脱りん処理における総酸素量、すなわち脱珪外酸素量=11.1Nm3/tと、脱珪酸素量=2.0Nm3/tで、脱りん処理を行った。その結果、脱りん処理後[C]=3.82%となり、脱りん処理後[Si]=0.01%となり、脱りん処理後[P]=0.020%となり、脱りん処理後[Mn]=0.02%となった。
【０１２５】
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
本実施形態においては、Si添加して、製品目標[Si]=1.0%を目標に[Si]濃度を調整した。その結果、鋳銑機３で鋳込み規格通りの鋳物銑４を、得ることができた。
［比較例１］
混銑車２において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑４を製造するに際して、高炉１から出銑された溶銑６を混銑車２に受銑した。鋳物銑４を製造するための溶銑処理として、高炉１→混銑車２での脱珪処理→混銑車２での脱りん処理→鋳銑機３の工程を型組した。
【０１２６】
なお、比較例１に関し、関係(1)〜関係(5)を求める事前準備工程(A1)〜(A5)については、上記の実施例１の(A1)〜(A5)と同様の手順であるので、詳細な説明は省略する。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【０１２７】
さて、脱珪処理前に溶銑成分を測定したところ、溶銑[Si]=0.29%、溶銑[Mn]=0.26%、溶銑[P]=0.116%であった。
また、溶製銑種より、処理後目標[P]=0.020%(上限[P]=0.030%)と設定し、処理後目標[Mn]=0.05%(上限[Mn]=0.07%)と設定した。
上記より、処理全体を通して必要な脱りん量を、Ln([P]i/[P]f)=(0.116%÷0.020%)=1.76と設定し、処理全体を通して必要な脱Mn量を、0.26%-0.05%=0.21%と設定した。
【０１２８】
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
図２８に、脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（比較例１、図１）。
図２８に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱りん量(1.76)より、脱りん処理に必要な脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）を求めた。
【０１２９】
・1.76=0.1471x+0.2233
・x=10.4Nm3/t
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
図２９に、脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（比較例１、図２）。
【０１３０】
図２９に示すように、(B2)設定した脱珪外酸素量(10.4Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×10.4=0.15%
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体を通して必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【０１３１】
(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱Mn量(0.21%)から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.15%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.21%-0.15%=0.06%
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
【０１３２】
図３０に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（比較例１、図４）。
図３０に示すように、図４の関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量(0.06%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.06%÷0.4304=0.14%
図３１に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（比較例１、図５）。
【０１３３】
図３１に示すように、脱珪処理における脱珪量が0.12%のときに必要な総酸素量を、図５の関係(5)より、求めた。
・x=0.14%÷0.0753=1.9Nm3/t
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【０１３４】
図３２に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す（比較例１、図３）。
図３２に示すように、(B1)の溶銑[Si](0.29%)から、(B5)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.12%)を引いた値が、脱りん処理前[Si]であり、0.15%となった。
・x=0.29%-0.14%=0.15%
またこれより、脱りん処理における脱珪酸素量については、1.2Nm3となった。
【０１３５】
・0.15%÷28×22.4×1000＝1.2Nm3
なお、求めた脱りん処理前[Si]が0.15%となり、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲外となったが、本実施形態においては、脱りん処理条件及び脱珪処理条件を再設定する工程(B7)〜(B12)、及び、実操業の工程(C1)について実施せずに、実操業の工程(C2)へ進めた。
【０１３６】
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C2)〜(C4)に従って実施する。
(C2) (B5)で設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
脱珪処理に必要な総酸素量=1.9Nm3/tで、脱珪処理を行った。その結果、脱珪処理後[Si]=0.14%となった。
(C3) (B2),(B6)で設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
【０１３７】
脱りん処理における総酸素量、すなわち脱りん処理に必要な脱珪外酸素量=10.4Nm3/tと、脱珪酸素量=1.2Nm3/tで、脱りん処理を行った。その結果、脱りん処理後[C]=3.45%となり、脱りん処理後[Si]=0.01%となり、脱りん処理後[P]=0.022%となり、脱りん処理後[Mn]=0.04%となった。
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
【０１３８】
本実施形態においては、脱りん処理後[C]が下限値外れとなった（図４０参照）。そのため、鋳銑とせずに、製鋼溶銑に振り替えることとした。
［比較例２］
混銑車２において、脱珪処理・脱りん処理を行うことにより、製品中のMn含有量が0.15質量%以下の鋳物銑４を製造するに際して、高炉１から出銑された溶銑６を混銑車２に受銑した。鋳物銑４を製造するための溶銑処理として、高炉１→混銑車２での脱珪処理→混銑車２での脱りん処理→鋳銑機３の工程を型組した。
【０１３９】
なお、比較例２に関し、関係(1)〜関係(5)を求める事前準備工程(A1)〜(A5)については、上記の実施例１の(A1)〜(A5)と同様の手順であるので、詳細な説明は省略する。
脱りん処理条件及び脱珪処理条件を、以下に示す(B1)〜(B12)に従って決定する。
(B1) 溶製する銑種に応じた処理後目標[P],[Mn]と、測定した脱珪処理前[P],[Mn]から、脱珪処理・脱りん処理全体で低減させる必要がある脱りん量及び脱Mn量を設定する。
【０１４０】
さて、脱珪処理前に溶銑成分を測定したところ、溶銑[Si]=0.58%、溶銑[Mn]=0.29%、溶銑[P]=0.120%であった。
また、溶製銑種より、処理後目標[P]=0.020%(上限[P]=0.030%)と設定し、処理後目標[Mn]=0.05%(上限[Mn]=0.07%)と設定した。
上記より、処理全体を通して必要な脱りん量を、Ln([P]i/[P]f)=(0.120%÷0.020%)=1.79と設定し、理全体を通して必要な脱Mn量を、0.29%-0.05%=0.24%と設定した。
【０１４１】
(B2) (B1)で設定した脱珪処理・脱りん処理全体で必要な脱りん量と、(A1)で求めた関係(1)を用いて、脱りん処理条件を設定する。
図３３に、脱りん処理時における脱りん量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(1)を示す（比較例２、図１）。
図３３に示すように、図１の関係(1)と、(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱りん量(1.79)より、脱りん処理に必要な脱珪外酸素量（脱りん処理において進行する脱珪反応以外の反応（脱りん反応・脱炭反応など）に使用される酸素量）を求めた。
【０１４２】
・1.79=0.1471x+0.2233
・x=10.7Nm3/t
(B3) (A2)で求めた関係(2)と、(B2)設定した脱りん処理条件を用いて、脱りん処理において減少する脱Mn量を求める。
図３４に、脱りん処理時における脱Mn量と、脱珪反応以外で使用される酸素量の関係(2)を示す（比較例２、図２）。
【０１４３】
図３４に示すように、(B2)設定した脱珪外酸素量(10.7Nm3/t)と、図２の関係(2)より、脱りん処理における脱Mn量を求めた。
・x=0.0142×10.7=0.15%
(B4) (B1)で設定した脱珪・脱りん処理全体を通して必要な脱Mn量と、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量の差から、脱珪処理において減少する脱Mn量を設定する。
【０１４４】
(B1)で設定した処理全体を通して必要な脱Mn量(0.24%)から、(B3)で求めた脱りん処理における脱Mn量(0.15%)を引いた値を、脱珪処理における脱Mn量と設定した。
・0.24%-0.15%=0.09%
(B5) (A4)で求めた関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量を用いて、脱珪処理において必要な脱珪量を設定する。
【０１４５】
図３５に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での脱Mn量の関係(4)を示す（比較例２、図４）。
図３５に示すように、図４の関係(4)と、(B4)設定した脱珪処理での脱Mn量(0.09%)より、脱珪処理に必要な脱珪量を求めた。
・x=0.09%÷0.4304=0.21%
図３６に、脱珪処理における脱珪量と、脱珪処理での総酸素量の関係(5)を示す（比較例２、図５）。
【０１４６】
図３６に示すように、脱珪処理における脱珪量が0.21%のときに必要な総酸素量を、図５の関係(5)より、求めた。
・x=0.21%÷0.0753=2.8Nm3/t
(B6) (B1)で測定しておいた脱珪処理前[Si]と、(B5)で設定した脱珪処理において必要な脱珪量とにより求まる、脱りん処理前[Si]が、(A3)で設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲内である場合、以下に示す(C1)に進み、当該目標範囲外である場合、(B7)に進む。
【０１４７】
図３７に、脱りん処理前[Si]と、スロッピング発生状況、及び、脱りん処理後[C]の関係(3)を示す（比較例２、図３）。
図３７に示すように、(B1)の溶銑[Si](0.58%)から、(B5)で求めた脱珪処理に必要な脱珪量(0.21%)を引いた値が、脱りん処理前[Si]であり、0.37%となった。
・0.58%-0.21%=0.37%
またこれより、脱りん処理における脱珪酸素量については、3.0Nm3となった。
【０１４８】
・0.37%÷28×22.4×1000＝3.0Nm3
なお、求めた脱りん処理前[Si]が0.37%となり、図３の関係(3)を用いて設定した脱りん処理前[Si]の目標範囲外となったが、本実施形態においては、脱りん処理条件及び脱珪処理条件を再設定する工程(B7)〜(B12)、及び、実操業の工程(C1)について実施せずに、実操業の工程(C2)へ進めた。
【０１４９】
脱珪処理及び脱りん処理を、以下に示す(C2)〜(C4)に従って実施する。
(C2) (B5)で設定した脱珪処理条件で、脱珪処理を実施する。
脱珪処理に必要な総酸素量=2.8Nm3/tで、脱珪処理を行った。その結果、脱珪処理後[Si]=0.35%となった。
(C3) (B2),(B6)で設定した脱りん処理条件で、脱りん処理を実施する。
【０１５０】
脱りん処理における総酸素量、すなわち脱りん処理に必要な脱珪外酸素量=10.7Nm3/tと、脱珪酸素量=3.0Nm3/tで、脱りん処理を行った。その結果、脱りん処理後[C]=3.81%となり、脱りん処理後[Si]=0.01%となり、脱りん処理後[P]=0.024%となり、脱りん処理後[Mn]=0.04%となった。
(C4) 製品目標[Si]に応じて、加珪処理を実施する。
【０１５１】
本実施形態においては、脱りん処理中にスロッピング（頻度大）が発生したため、炉下にスラグが溢れてしまい、加珪処理を実施できなくなった（図４０参照）。そのため、鋳銑とせずに、製鋼溶銑に振り替えることとした。
ところで、混銑車２での脱りん処理に関しては、フリーボードの余裕が少ないため、低酸素ポテンシャルで且つ、高塩基度での脱りん処理である。一方、脱Mn反応に関しては、高酸素ポテンシャルで且つ、低塩基度である方が反応が有利に進行する。そのため、混銑車２での脱りん処理による低Mn鋳物銑４の生産については、鋳物銑４の成分外れが多発してしまい、生産効率が低かった。
【０１５２】
このように、本発明の低Mn鋳物銑４の製造方法によれば、混銑車２での脱りん処理時における脱Mn量の不足を、脱りん処理前の[Si]濃度を制御することによって、脱珪処理及び脱りん処理のそれぞれの脱Mn量を適正に配分し、且つ、脱りん処理前である脱珪処理での脱珪量を調整することで、処理全体で適正な脱Mn量を確保することができ、[C]の下限値外れや、[Mn]の上限値外れなどといった鋳物銑４の成分外れを防止し、且つ、スロッピング等の生産上のトラブルを生じさせることなく、安定して低Mn鋳物銑４を生産することが可能となる。
【０１５３】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【０１５４】
１  高炉
２  混銑車（トピードカー）
３  鋳銑機
４  鋳物銑
５  鋳型
６  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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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