(57)【要約】  フッ素を用いずに所定の脱硫能を得ながらも脱硫処理に掛かるコストを低減することが可能な溶銑の脱硫方法および脱硫剤を提供すること。溶銑（１６）を撹拌させて脱硫処理する際に、溶銑（１６）に、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０．０１以上０．２０以下、かつ脱硫剤（１８）中のカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた脱硫剤（１８）を添加する。
2015129173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑を撹拌させて脱硫処理する際に、
前記溶銑に、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつ前記カルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた脱硫剤を前記溶銑に添加することを特徴とする溶銑の脱硫方法。
【請求項２】
前記溶銑を脱硫する際に、機械撹拌式脱硫装置を用いる請求項１に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項３】
前記脱硫剤を前記溶銑に添加する際に、前記脱硫剤を上添加することを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項４】
前記脱硫剤を前記溶銑に添加する際に、前記脱硫剤を上吹きランスを介して、前記脱硫剤の搬送用ガスと共に上吹き添加することを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項５】
前記カルシウムアルミネートと前記生石灰とを前記上吹きランスへの搬送中に混合させることを特徴とする請求項４に記載の溶銑の脱硫方法。
【請求項６】
カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつ前記カルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた混合物であることを特徴とする脱硫剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、溶銑の脱硫方法および脱硫剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑された溶銑中には、コークス等の高炉で用いられる原料に起因して、高濃度の硫黄（Ｓ）が含まれる。硫黄は、基本的に鋼の品質に悪影響を与える成分である。このため、製鋼工程では、要求される鋼の品質に応じて、溶銑脱硫および溶鋼脱硫が行われる。このうち、溶銑脱硫では、安価な生石灰（ＣａＯ）を主体とする脱硫剤を添加し、撹拌・混合する方法が用いられている。【０００３】
このような脱硫処理においては、添加する脱硫剤の滓化を促進させるために造滓剤が用いられる。脱硫剤の滓化促進に優れた造滓剤としては、蛍石（ＣａＦ２）系造滓剤が知られている。しかし、蛍石に含まれるフッ素（Ｆ）は、環境や人体に悪影響を与える懸念があり、排出基準が設けられている元素である。このため、蛍石を用いた脱硫処理後のスラグをリサイクルする際に、リサイクル製品からのフッ素の溶出が問題となることから、脱硫能が高く、フッ素成分を含まない脱硫剤が求められている。【０００４】
例えば、特許文献１には、脱硫の際に用いるフッ素成分を含まない脱硫剤として、融点の低いＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３系鉱物（カルシウムアルミネート）を含有する鉄鋼添加剤が開示されている。
また、例えば、特許文献２には、フッ素を含有しない脱硫剤として、化学成分が質量比でＣａＯ：４０〜６０％、Ａｌ２Ｏ３：６０〜４０％であるカルシウムアルミネート、および上記カルシウムアルミネートと生石灰（ＣａＯ）とを混合させた脱硫剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２９１２２号公報
【特許文献２】特開２００７−４６０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された鉄鋼添加剤は、製造コストの高いカルシウムアルミネートの脱硫剤中の混合比率が１００％と高いため、脱硫処理に掛かるコストの増大を招いていた。
また、特許文献２に開示された鉄鋼添加剤は、製造コストの高いカルシウムアルミネートの脱硫剤中の混合比率が７７％〜１００％と高いため、特許文献１と同様に、脱硫処理に掛かるコストの増大を招いていた。【０００７】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、フッ素を用いずに所定の脱硫能を得ながらも脱硫処理に掛かるコストを低減することが可能な溶銑の脱硫方法および脱硫剤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、溶銑を撹拌させて脱硫処理する際に、溶銑に、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた脱硫剤を溶銑に添加する脱硫方法が提供される。
また、本発明の一実施形態によれば、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた混合物である脱硫剤が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る溶銑の脱硫方法および脱硫剤によれば、フッ素を用いずに所定の脱硫能を得ながらも脱硫処理に掛かるコストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スラグ中のアルミナ比率とスラグ中のＳ濃度の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の第１の実施形態で用いる機械撹拌式脱硫装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態で用いる機械撹拌式脱硫装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、詳細に説明する。以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくとも１つ以上の実施形態が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
【００１２】
本発明に先立ち、本発明者らは、脱硫剤中のカルシウムアルミネートに含まれるアルミナの比率が脱硫能に与える影響に注目し、生石灰（ＣａＯ）とカルシウムアルミネートとを様々な混合比で混合させて作成した脱硫剤を溶銑中に投入し、生成したスラグについてスラグ中のアルミナ比率とスラグ中のＳ濃度（ｍａｓｓ％）についてそれぞれ調査した。なお、アルミナ比率は、（１）式で示すスラグ中のＣａＯとＡｌ２Ｏ３のｍａｓｓ％から算出される比率である。（１）式における、（％Ａｌ２Ｏ３）はスラグ中のＡｌ２Ｏ３のｍａｓｓ％、（％ＣａＯ）はスラグ中のＣａＯのｍａｓｓ％をそれぞれ示す。
【００１３】
【数１】
2015129173.tif 000003
【００１４】
また、本調査では、質量濃度比でＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３＝１／２となるように、生石灰とアルミナとを混合させた後、混合させた生石灰とアルミナとをプリメルトさせて製造したカルシウムアルミネートを使用した。さらに、上記の方法で製造したカルシウムアルミネートを粉砕し、粉砕したカルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．４６以下の範囲の所定の質量濃度比となるように混合させて製造した脱硫剤を使用した。なお、このような方法で製造される脱硫剤には、フッ素は含有されていない。
【００１５】
図１に、上記の脱硫剤から生成されるスラグ中のアルミナ比率とスラグ中のＳ濃度とについての調査結果を示す。調査の結果、スラグ中のアルミナ比率が０％超２０％以下の領域では、スラグ中のＳ濃度が２％以上と高くなることが明らかになった。この結果は、アルミナ比率が０％超２０％以下と低い場合において、カルシウムアルミネートと生石灰とが事前に均一に混合されることで、カルシウムアルミネートの偏在が防止され、カルシウムアルミネートが生石灰粒子のまわりにムラなく存在することにより、石灰の脱硫能を改善する効果が効率良く得られたためと推察された。ここで、本調査の脱硫剤におけるアルミナ比率０％超２０％以下の領域は、脱硫剤中のカルシウムアルミネートの比率０％超３０％以下の領域に相当する。すなわち、本発明者らは、脱硫剤中のカルシウムアルミネートの比率が低い領域において、カルシウムアルミネートの作用であるアルミナによる脱硫剤の低融点化効果、およびカルシウムアルミネートの溶融により生成された液相による脱硫剤の溶解速度向上効果が得られ、脱硫剤の石灰の溶融が効果的に促進されることを想到した。
【００１６】
一方、スラグ中のアルミナ比率が２０％超の領域では、スラグ中のＳ濃度が急激に低下し、スラグ中のＳ濃度が２％未満となることが明らかになった。これは、アルミナが添加された脱硫剤の低融点化による液相率向上効果に比べ、アルミナがスラグ中のＳ分配比（溶銑中のＳ濃度に対するスラグ中のＳ濃度の比）を低下させる効果が大きいことが影響していると推察された。
【００１７】
以上の調査結果より、本発明者らは、アルミナ比率およびカルシウムアルミネートの比率が低い脱硫剤について、定性的にはアルミナ比率が高い脱硫剤に比べ液相率が低下するものの、スラグ中のＳ分配比が高くなるため、アルミナを均一に分散させることで石灰の溶融を効果的に促進させることができることを明らかにした。これにより、本発明者らは、脱硫剤の質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）を０超０．２０以下とすることで、カルシウムアルミネートの混合比が低く、液相率向上効果の低い脱硫剤においても、所定の脱硫能を得られることを想到し、本発明をなすに至った。なお、所定の脱硫能は、蛍石を用いた脱硫剤やカルシウムアルミネートの混合率が高い脱硫剤等と少なくとも同等の脱硫能である。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
［機械撹拌式脱硫装置の構成］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法について説明する。第１の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法は、機械撹拌式脱硫装置２０ａを用いた機械撹拌式脱硫方法である。まず、第１の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法で用いられる機械撹拌式脱硫装置２０ａの構成について説明する。
【００１９】
機械撹拌式脱硫装置２０ａは、インペラ軸２１１の一端に設けられた耐火物からなるインペラ２１と、脱硫剤１８を貯蔵し溶銑１６に添加する脱硫剤添加部２４と、集塵フード２２と、排気ダクト２３とを備える。
インペラ２１は、台車１２に積載された溶銑鍋１４に収容される溶銑１６に浸漬・埋没し、回転することにより溶銑１６を撹拌する撹拌羽根である。また、インペラ２１は、インペラ軸２１１の他端側に設けられる不図示の昇降装置および回転装置により、鉛直方向に昇降可能に、且つインペラ軸２１１を回転軸として回転可能に構成される。
【００２０】
脱硫剤添加部２４は、脱硫剤１８を溶銑１６に上添加し、脱硫剤１８を貯蔵するホッパ２４１と、ホッパ２４１から脱硫剤１８を切り出しする切り出し装置２４２と、切り出された脱硫剤１８を溶銑１６に投入する投入シュート２４３とを有する。
脱硫剤１８は、脱硫剤１８中のアルミナの比率を示す質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつ脱硫剤１８中のカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように、カルシウムアルミネートと生石灰とが均一に混合されることで製造される。ここで、上記の調査において、本願発明者らは、脱硫剤１８のアルミナ比率を２０％以下かつ、脱硫剤１８中のカルシウムアルミネートの混合率を０ｍａｓｓ％超３０ｍａｓｓ％以下とすることでスラグ中のＳ分配比を向上させることができることを明らかにした。さらに、後述の実施例で説明するように、本発明者らは、脱硫剤１８のアルミナ比率を２０％以下とすることにより、脱硫剤１８中のカルシウムアルミネートの混合率が３０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下の範囲についても、所定の脱硫能を得られることを確認した。
【００２１】
カルシウムアルミネートは、所定の質量比で生石灰とアルミナとを混合させた後、プリメルトさせ、粉砕することで製造される。ここで、カルシウムアルミネートの生石灰とアルミナとの所定の質量比とは、脱硫剤１８中のアルミナの比率およびカルシウムアルミネートの混合率が上記の条件を全て満たすように算出される質量比であり、質量比ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３で示される。例えば、脱硫剤１８中のアルミナの比率が２０％、かつカルシウムアルミネートの混合率が５０％である場合、カルシウムアルミネートの質量比ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３は、３／２と算出される。
【００２２】
集塵フード２２は、溶銑鍋１４の上部を覆うように設けられる。排気ダクト２３は、集塵フード２２に取り付けられる。機械撹拌式脱硫装置２０ａは、排気ダクト２３を介して、処理中に発生する排気やダストを排気ダクト２３に接続される集塵機（不図示）に吸引させる。
また、第１の実施形態の溶銑１６には、どのような溶銑が用いられてもよい。すなわち、溶銑１６には、高炉から出銑した状態の溶銑や、出銑した後に脱珪または脱燐の少なくとも一方の処理が予め行われた溶銑などが用いられる。
【００２３】
［溶銑の脱硫方法］
次に、第１の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法について説明する。まず、インペラ２１の位置が溶銑鍋１４のほぼ中心となるように、溶銑鍋１４を積載した台車１２を移動する。次いで、インペラ２１を下降させて溶銑１６に浸漬させ、インペラ２１を回転させる。さらに、ホッパ２４１に収容された脱硫剤１８を切り出し装置２４２で必要量だけ切り出し、投入シュート２４３を介して溶銑１６に上添加する。脱硫剤１８の添加量は、脱硫剤１８の脱硫能、溶銑１６の成分・温度、目標とする処理後のＳ濃度、処理時間等の種々の条件から決定される。その後、所定時間の撹拌が行われたら、インペラ２１の回転を停止し、インペラ２１を上昇させ、脱硫処理が終了する。
【００２４】
以上のように、第１の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法は、脱硫剤１８を上添加する機械撹拌式脱硫装置２０ａを用いた脱硫方法において、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた混合物を脱硫剤１８として用いる。このため、アルミナによる脱硫剤１８の低融点化およびカルシウムアルミネートの溶融により生成された液相による脱硫剤１８の溶解速度向上効果を効率よく得ることが可能となる。これにより、カルシウムアルミネートの混合率が７５％超と高い脱硫剤や、フッ素を含有する脱硫剤等を用いた場合と少なくとも同等となる所定の脱硫能を得ることが可能となる。したがって、カルシウムアルミネートの混合率が７５％超と高い脱硫剤を用いる場合と比べ、高価なカルシウムアルミネートの使用量を削減することができ、脱硫処理に掛かるコストを低減することが可能となる。また、フッ素を含有する脱硫剤を用いる場合と比べ、処理後のスラグ中のフッ素含有量を低減することが可能となる。
なお、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０の場合、アルミナによる液相率向上効果が得られなくなるため、高い脱硫能は得られない。
【００２５】
＜第２の実施形態＞
［機械撹拌式脱硫装置の構成］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法について説明する。まず、第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法で用いられる機械撹拌式脱硫装置２０ｂの構成について説明する。
【００２６】
第２の実施形態の機械撹拌式脱硫装置２０ｂは、第１の実施形態の機械撹拌式脱硫装置２０ａに対し、脱硫剤添加部２５の構成が異なるが、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。すなわち、機械撹拌式脱硫装置２０ｂは、第１の実施形態と同様に、インペラ２１と、集塵フード２２と、排気ダクト２３とを備える。さらに、機械撹拌式脱硫装置２０ｂは、脱硫剤１８を貯蔵し、上吹き添加する脱硫剤添加部２５を備える。脱硫剤添加部２５は、脱硫剤１８を貯蔵するディスペンサ２５１と、ディスペンサ２５１から脱硫剤１８を切り出す切り出し装置２５２と、切り出された脱硫剤１８と搬送用ガスＧとを供給する紛体供給管２５３と、紛体供給管２５３の先端に接続され搬送用ガスＧと共に脱硫剤１８を溶銑１６に噴射する上吹きランス２５４とを有する。
搬送用ガスＧは、不活性ガス、非酸化性ガスおよび還元性ガスのいずれか一種類以上とすることができ、例えば窒素やアルゴン等であってもよい。
脱硫剤１８は、第１の実施形態に係る脱硫剤１８と同様である。
【００２７】
［溶銑の脱硫方法］
次に、第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法について説明する。まず、インペラ２１の位置が溶銑鍋１４のほぼ中心となるように、溶銑鍋１４を積載した台車１２を移動する。次いで、インペラ２１を下降させて溶銑１６に浸漬させ、インペラ２１を回転させる。さらに、ディスペンサ２５１に収容された脱硫剤１８を切り出し装置２５２で必要量だけ切り出し、切り出した脱硫剤１８を紛体供給管２５３および上吹きランス２５４を介して搬送用ガスＧと共に溶銑１６に噴射し、上吹き添加する。脱硫剤１８の添加量は、脱硫剤１８の脱硫能、溶銑１６の成分・温度、目標とする処理後のＳ濃度、処理時間等の種々の条件から決定される。その後、所定時間の撹拌が行われたら、インペラ２１の回転を停止し、インペラ２１を上昇させ、脱硫処理が終了する。
【００２８】
以上のように、第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法は、脱硫剤１８を上吹き添加する機械撹拌式脱硫装置２０ｂを用いた脱硫方法において、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつ脱硫剤１８中のカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように均一に混合させた脱硫剤１８を用いる。このため、第１の実施形態と同様に、アルミナによる脱硫剤の低融点化およびカルシウムアルミネートの溶融により生成された液相による脱硫剤の溶解速度向上効果を効率よく得ることが可能となる。
【００２９】
さらに、第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法は、脱硫剤１８を上吹き添加することにより、脱硫剤１８を上添加する場合に対し、粒度の小さい脱硫剤１８を効率良く添加することができる。このため、第２の実施形態に係る溶銑１６の脱硫方法は、第１の実施形態に比べ、粒度の小さい脱硫剤１８を用いることで反応界面積を向上させることができ、高い脱硫能を得ることができる。
【００３０】
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
【００３１】
例えば、本発明に係る溶銑の脱硫方法では、脱硫処理中に脱硫剤１８に加え、金属アルミ、アルミ灰、シリコン等の酸化剤を添加してもよい。この際、酸化剤は、機械撹拌式脱硫装置２０ａ，２０ｂに設けられた、ホッパ２４１やディスペンサ２５１とは別の容器に貯蔵され、脱硫剤１８と同様に所定量が切り出されることで添加されてもよい。
また、例えば、本発明に係る機械撹拌式脱硫装置は、２つの脱硫剤添加部２４，２５を備えてもよい。このとき、脱硫剤１８は、合計の添加量が所定の添加量となるように、２つの脱硫剤添加部２４，２５からそれぞれ添加される。
【００３２】
また、第２の実施形態では、ディスペンサ２５１に生石灰とカルシウムアルミネートとを混合した脱硫剤１８を貯蔵し、溶銑１６に添加する構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、ディスペンサ２５１を少なくとも２つ設け、異なるディスペンサ２５１に生石灰とカルシウムアルミネートとをそれぞれ別に貯蔵し、生石灰とカルシウムアルミネートとを所定量切り出し、搬送用ガスＧと共に溶銑１６に上吹き添加してもよい。この際、添加する生石灰とカルシウムアルミネートとは、総添加量に対するカルシウムアルミネートに含まれるアルミナの比率が０％超２０％以下、かつ総添加量に対するカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように切り出される。さらに、生石灰とカルシウムアルミネートとは、同時に切り出され、搬送用ガスＧによって、紛体供給管２５３および上吹きランス２５４を搬送される際に均一に混合される。このように脱硫剤１８を噴射の直前に混合させることにより、第２の実施形態に係る脱硫剤添加部２５に比べ、脱硫剤１８のアルミナをより均一に分散させることが可能となる。
【００３３】
また、上記実施形態では、溶銑鍋１４中の溶銑１６を、インペラ２１を用いて撹拌・混合する機械撹拌式脱硫装置２０ａ，２０ｂを用いたが、本発明はこれに限らない。例えば、溶銑１６の撹拌にインペラ２１等の機械撹拌式の脱硫装置を用いずに、上吹きランスから噴射されるガス、または溶銑１６中に浸漬されるランスや溶銑鍋１４の底部に設けられた羽口から噴射されるガスにより撹拌されるガス撹拌式の脱硫装置を用いてもよい。このとき、脱硫剤１８は、第１の実施形態のように上添加されてもよく、撹拌ガスを噴射するランスから撹拌ガスと共に噴射されてもよい。さらに、このようなガス撹拌式の脱硫装置では、溶銑鍋１４の代わりに、転炉やトピード等の溶銑１６を収容可能な他の容器が用いられてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、生石灰とアルミナとを混合させた後、プリメルトさせることで、カルシウムアルミネートを製造したが、本発明はこれに限らない。例えば、カルシウムアルミネートは、主要成分がＣａＯおよびＡｌ２Ｏ３からなる複数種類の鉱物（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３等）、生石灰およびアルミナから、ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３が上記実施形態と同様の所定の質量比となるように、複数の原材料が選択および混合され、さらにプリメルトされたものが用いられてもよい。
【実施例】
【００３５】
次に、本発明者が行った実験とその結果を、実施例として説明する。
本実施例では、図１に示すように、第１および第２の実施形態に相当する２水準の実施例、および３水準の比較例について実験を行った。実験では、表１に示す各種条件で２００ｔの溶銑１６に対して脱硫処理を行い、処理前および処理後の溶銑中のＳ濃度について調査した。【００３６】
実施例１，３，４では、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０．２０、かつカルシウムアルミネートの混合率が３０ｍａｓｓ％，７５ｍａｓｓ％，５０ｍａｓｓ％の脱硫剤を用い、第１の実施形態に係る脱硫方法でそれぞれ処理を行った。また、実施例２では、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０．２０、かつカルシウムアルミネートの混合率が３０ｍａｓｓ％の脱硫剤を用い、第２の実施形態に係る脱硫方法で処理を行った。さらに、比較例１では、脱硫剤として質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０．５０、且つカルシウムアルミネートの配合率が７５ｍａｓｓ％の生石灰とカルシウムアルミネートとの混合物を用い、第１の実施形態と同様に上添加し処理を行った。さらに、比較例２では、蛍石を用いた脱硫剤として、生石灰を９７ｍａｓｓ％、蛍石を３ｍａｓｓ％混合させた混合物を用い、第１の実施形態と同様に上添加し処理を行った。さらに、比較例３では、脱硫剤として生石灰のみを用い、第１の実施形態と同様に脱硫剤を上添加して処理を行った。なお、インペラ２１の回転数や、処理時間等の他の条件は、全ての水準で同様である。【００３７】
【表１】
2015129173.tif 000004
【００３８】
実験の結果、実施例１〜４では、比較例３の脱硫剤として生石灰のみを用いた場合に比べ、脱硫率が向上することが確認できた。また、実施例１〜４では、比較例１〜２と同等の脱硫率となっており、比較例１〜２と同等の脱硫能が得られることが確認できた。これにより、本実施例における脱硫方法および脱硫剤によれば、フッ素を用いずに所定の脱硫能を得ながらも脱硫処理に掛かるコストを低減することが可能となることが確認できた。
【符号の説明】
【００３９】
１２    台車
１４    溶銑鍋
１６    溶銑
１８    脱硫剤
２０ａ，２０ｂ    機械撹拌式脱硫装置
２１    インペラ
２１１    インペラ軸
２４    脱硫剤添加部（上添加）
２４１    ホッパ
２４２    切り出し装置
２４３    投入シュート
２５    脱硫剤添加部（上吹き添加）
２５１    ディスペンサ
２５２    切り出し装置
２５３    紛体供給管
２５４    上吹きランス
Ｇ    搬送用ガス
【図１】
2015129173.tif 000005
【図２】
2015129173.tif 000006
【図３】
2015129173.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月20日(2016.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
機械撹拌式脱硫装置で用いられる脱硫剤であって、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつ前記カルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた混合物であることを特徴とする脱硫剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、溶銑を撹拌させて脱硫処理する際に、溶銑に、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた脱硫剤を溶銑に添加する脱硫方法が提供される。
また、本発明の一実施形態によれば、機械撹拌式脱硫装置で用いられる脱硫剤であって、カルシウムアルミネートと生石灰とを、質量濃度比Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋ＣａＯ）が０超０．２０以下、かつカルシウムアルミネートの混合率が０ｍａｓｓ％超７５ｍａｓｓ％以下となるように混合させた混合物である脱硫剤が提供される。
【国際調査報告】
2015129173.tif 000008
2015129173.tif 000009
2015129173.tif 000010