(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭材粉と、
バインダーと、
鉄、鉄酸化物、マンガンおよびマンガン酸化物の少なくとも１つと、
を含む加炭材を溶鉄に投入する電気炉精錬方法であって、
電気炉精錬におけるスラグの計算密度よりも見かけ密度が高い前記加炭材を溶鉄に投入し、電気炉精錬終了後の前記スラグの組成が下記の数式（１）を満足することを特徴とする電気炉精錬方法。
３６００≦｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝≦４２１５・・・数式（１）
但し、上記数式（１）において、（ＦｅＯ質量％）は、前記スラグ中のＦｅＯ濃度を表し、（ＳｉＯ２質量％）は、前記スラグ中のＳｉＯ２濃度を表し、（ＣａＯ質量％）は、前記スラグ中のＣａＯ濃度を表し、（Ａｌ２Ｏ３質量％）は、前記スラグ中のＡｌ２Ｏ３濃度を表し、（ＭｇＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｇＯ濃度を表し、（ＭｎＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｎＯ濃度を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラグの密度よりも見かけ密度が高い加炭材を用いた電気炉精錬方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炉精錬においては、アーク電極によって形成されるアークプラズマを用いて、主原料の鉄屑および造滓材を溶解しつつ、酸素ランスからＯ２ガスとともに、コークス粉等の加炭材を電気炉内の溶鉄に供給する。電気炉に供給された加炭材は、燃焼することによって炉内の溶鉄および溶鉄の表面に生成した溶融スラグへ熱付加する。また、加炭材は、溶鉄表面に生成したスラグ中の酸化鉄等の酸化物の還元材、さらには、電気炉内の溶鉄の加炭材として作用する。
【０００３】
従来、電気炉精錬で用いられている加炭材としては、小塊コークス、コークス粉、ＣＤＱ粉（コークス消火設備捕集粉）、ＣＤＱ粉のブリケットおよび鉄粉含有ＣＤＱ粉のブリケット等が知られている。これらは酸化物の還元、ＣＯガスやＣＯ２ガスへの燃焼および溶鋼への加炭等の反応へ寄与しやすく、また、簡易な設備で製造できることから、電気炉精錬に広く用いられている。例えば、特許文献１には、電気炉ダストと粉粒状炭材とを用いた電気炉用加炭材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１２６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来から用いられている加炭材および特許文献１に開示されている加炭材の見かけ密度は、溶鉄の表面に生成した溶融スラグの密度より小さい。このため、加炭材を電気炉内に投入しても、溶融スラグ内で浮上してしまい溶鉄に到達できず、その後、溶融スラグとともに排滓されるので、溶融スラグの鉄濃度を低下できない、という課題があった。本発明は、従来技術が抱える上記課題を鑑みてなされたものであり、電気炉精錬終了後における溶融スラグの鉄濃度を含む成分濃度から算出される計算密度を所定の範囲内にすることで、鉄濃度を従来よりも低い濃度に抑えた電気炉精錬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】
【０００６】
このような課題を解決するための本発明の特徴は、以下の通りである。
［１］炭材粉と、バインダーと、鉄、鉄酸化物、マンガンおよびマンガン酸化物の少なくとも１つと、を含む加炭材を溶鉄に投入する電気炉精錬方法であって、電気炉精錬におけるスラグの密度よりも見かけ密度が高い前記加炭材を溶鉄に投入し、電気炉精錬終了後の前記スラグの組成が下記の数式（１）を満足することを特徴とする電気炉精錬方法。
３６００≦｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝≦４２１５・・・数式（１）
但し、上記数式（１）において、（ＦｅＯ質量％）は、前記スラグ中のＦｅＯ濃度を表し、（ＳｉＯ２質量％）は、前記スラグ中のＳｉＯ２濃度を表し、（ＣａＯ質量％）は、前記スラグ中のＣａＯ濃度を表し、（Ａｌ２Ｏ３質量％）は、前記スラグ中のＡｌ２Ｏ３濃度を表し、（ＭｇＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｇＯ濃度を表し、（ＭｎＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｎＯ濃度を表す。
［２］炭材粉と、バインダーと、鉄、鉄酸化物、マンガンおよびマンガン酸化物の少なくとも１つと、を含む加炭材を溶鉄に投入する電気炉精錬方法であって、前記加炭材は、電気炉精錬におけるスラグの密度よりも見かけ密度が高いことを特徴とする電気炉精錬方法。
［３］前記加炭材の見かけ密度は、下記の数式（２）を満足することを特徴とする［２］に記載の電気炉精錬方法。
Ｙ＞｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝・・・数式（２）
但し、上記数式（２）において、Ｙは、前記加炭材の見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）を表し、（ＦｅＯ質量％）は、前記スラグ中のＦｅＯ濃度を表し、（ＳｉＯ２質量％）は、前記スラグ中のＳｉＯ２濃度を表し、（ＣａＯ質量％）は、前記スラグ中のＣａＯ濃度を表し、（Ａｌ２Ｏ３質量％）は、前記スラグ中のＡｌ２Ｏ３濃度を表し、（ＭｇＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｇＯ濃度を表し、（ＭｎＯ質量％）は、前記スラグ中のＭｎＯ濃度を表す。
［４］前記加炭材は、炭素分原単位で２．１ｋｇ／ｔ−溶鉄以上となるように前記溶鉄に投入される［２］または［３］に記載の電気炉精錬方法。
［５］前記加炭材は、炭素分原単位で３０．１ｋｇ／ｔ−溶鉄以下となるように前記溶鉄に投入される［２］から［４］のいずれか１つに記載の電気炉精錬方法。
［６］前記鉄および鉄酸化物として、鉄製ショットブラスト残渣および／または磁着スラグを用いることを特徴とする［２］から［５］のいずれか１つに記載の電気炉精錬方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気炉精錬方法を用いることで、電気炉精錬終了後における溶融スラグの鉄濃度を含む成分濃度から算出される計算密度を、３６００ｋｇ／ｍ３以上４２１５ｋｇ／ｍ３以下の範囲内に調整できる。これにより、従来よりも溶融スラグの鉄濃度を低い濃度に抑えた電気炉精錬が実現でき、電気炉精錬における鉄歩留まりを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の電気炉精錬方法が適用される電気炉の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、溶融スラグの密度よりも見かけ密度が大きい加炭材の溶融スラグ内の状態を示す模式図であり、図２（ｂ）は、溶融スラグの密度よりも見かけ密度が小さい加炭材の溶融スラグ内の状態を示す模式図である。
【図３】加炭材の着炭効率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明する。図１は、本実施形態に係る電気炉精錬方法が適用される電気炉１０の一例を示す断面図である。電気炉１０は、炉本体１２と、炉蓋１４と、アーク電極１６と、バーナー１８と、シュート２０と、酸素ランス２２と、を備える。
【００１０】
電気炉１０の炉本体１２には、まず、スクラップ等の屑鉄が生石灰等の造滓材とともに装入される。その後、アーク電極１６によって形成されるアークプラズマとバーナー１８を用いた屑鉄側面からのカッチングにより、屑鉄および造滓材が炉本体１２内で溶解される。図１は、屑鉄および造滓材が溶解され、炉本体１２において溶鉄２４の上表面に溶融スラグ２６が形成された状態を示している。なお、溶融スラグ２６は、前チャージの溶融スラグの一部を含む。屑鉄および造滓材が溶解された後、不図示の炉頂ホッパに貯留された加炭材２８が、シュート２０を介して段階的に炉本体１２へ投入される。
【００１１】
図２（ａ）は、溶融スラグの密度よりも見かけ密度が大きい加炭材２８の溶融スラグ内の状態を示す模式図である。図２（ｂ）は、溶融スラグの密度よりも見かけ密度が小さい加炭材３０の溶融スラグ内の状態を示す模式図である。
【００１２】
図２（ａ）に示した加炭材２８は、本実施形態に係る電気炉精錬方法に用いられる加炭材であり、溶融スラグ２６の密度よりも見かけ密度が大きい加炭材である。加炭材２８は、シュート２０から投入されて溶融スラグ２６に入り込む。加炭材２８の見かけ密度は、溶融スラグ２６の密度よりも大きいので、溶融スラグ２６からの浮力よりも加炭材２８にかかる重力の方が大きくなる。このため、加炭材２８は、図２（ａ）に示すように溶融スラグ２６中を沈降する。これにより、加炭材２８のほとんどが溶鉄２４に到達でき、この結果、加炭材２８の着炭効率は大きく向上する。なお、本実施形態において、着炭効率とは、投入した加炭材における炭素質量に対して溶鉄の炭素濃度向上に寄与した炭素質量の割合（質量％）をいう。
【００１３】
一方、図２（ｂ）に示した加炭材３０は、溶融スラグ２６の密度よりも見かけ密度が小さい加炭材である。加炭材３０も、加炭材２８と同様に、シュート２０から投入されて溶融スラグ２６に入り込む。しかしながら、加炭材３０の見かけ密度は溶融スラグ２６の密度よりも小さいので、図２（ｂ）に示すように、加炭材３０は、溶融スラグ２６の浮力によって溶融スラグ２６内で浮上する。このため、加炭材３０のほとんどが溶鉄２４に到達できず、溶融スラグ２６の上表面を漂った後に、溶融スラグ２６とともに系外に排滓される。このため、加炭材３０の着炭効率は低下する。
【００１４】
本実施形態における加炭材２８は、溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度が高い。電気炉精錬における溶融スラグ２６の計算密度Ｘは、その溶融スラグの各成分濃度から下記の数式（３）で算出できる。なお、計算密度Ｘとは、溶融スラグ２６の成分濃度から計算される密度をいう。
【００１５】
Ｘ＝｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝・・・数式（３）
【００１６】
但し、上記数式（３）で、Ｘは、溶融スラグ２６の計算密度（ｋｇ／ｍ３）を表し、（ＦｅＯ質量％）は、溶融スラグ２６中のＦｅＯ濃度を表し、（ＳｉＯ２質量％）は、溶融スラグ２６中のＳｉＯ２濃度を表し、（ＣａＯ質量％）は、溶融スラグ２６中のＣａＯ濃度を表し、（Ａｌ２Ｏ３質量％）は、溶融スラグ２６中のＡｌ２Ｏ３濃度を表し、（ＭｇＯ質量％）は、溶融スラグ２６中のＭｇＯ濃度を表し、（ＭｎＯ質量％）は、溶融スラグ２６中のＭｎＯ濃度を表す。
【００１７】
加炭材２８の見かけ密度は、溶融スラグ２６の計算密度よりも高いので、加炭材２８の見かけ密度Ｙは、下記の数式（２）を満足する。
【００１８】
Ｙ＞｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝・・・数式（２）
【００１９】
但し、上記数式（２）において、Ｙは、加炭材２８の見かけ密度（ｋｇ／ｍ３）を示し、他は、数式（３）と同じである。
【００２０】
溶融スラグ２６の初期の各成分濃度は、前チャージから持ち込まれる溶融スラグの量と、持ち込まれる溶融スラグ中の各成分濃度と、当該チャージで投入される造滓材の量とから予測できる。また、その後の溶融スラグ２６の各成分濃度の変化は、予測された初期の溶融スラグ２６の各成分濃度と、本実施形態に係る溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度の高い加炭材を用いることによる溶融スラグ２６の成分調整効果を加味して定められたターゲットとなる鋼種の成分に調整するための電気炉精錬条件と、から予測できる。そして、予測された各成分濃度の変化と上記数式（３）を用いて算出された溶融スラグ２６の計算密度の変化の推移における最も高い計算密度に一定の安全率を乗じた値よりも加炭材２８の見かけ密度が高くなるように、加炭材２８の原料の配合量を定めて製造する。
【００２１】
次に、加炭材２８の製造方法について説明する。本実施形態に係る加炭材２８は、コークス粉と、タールと、製鉄所で発生した鉄製ショットブラスト残渣または磁着スラグを含んで構成される。なお、コークス粉は、炭材粉の一例であり、タールは、バインダーの一例である。また、鉄製ショットブラスト残渣または磁着スラグは、鉄、鉄酸化物の少なくとも１つの例である。また、鉄、鉄酸化物に代えて、マンガンおよびマンガン酸化物を用いてもよい。また、磁着スラグとは、製鉄所における製鋼工程で発生したスラグを粉砕した後に磁力選別し、磁着側に選別されたスラグである。
【００２２】
下記表１に加炭材２８に用いた鉄製ショットブラスト残渣および磁着スラグの組成を示す。このように、鉄および鉄酸化物として、製鉄所で発生した鉄製ショットブラスト残渣および／または磁着スラグを用いてよい。これにより、製鉄所で発生した鉄製ショットブラスト残渣や磁着スラグを加炭材２８の原料としてリサイクルできる。
【００２３】
【表１】
0006710564.tif 000002
【００２４】
これらの原料は、加炭材２８の見かけ密度Ｙが上記数式（２）を満足するように配合され、ニーダー方式またはＫＢ方式を用いて混合され、その後、ブリケットマシンを用いて成型される。このようにして、本実施形態に係る加炭材２８が製造される。
【００２５】
加炭材２８は、その見かけ密度が溶融スラグ２６の計算密度よりも高いので、溶融スラグ２６内を沈降して高い着炭効率で溶鉄２４に着炭する。図３は、加炭材の着炭効率を示すグラフである。図３において、「ＭＢＣ１」は、コークス粉に鉄製ショットブラスト残渣とタールとを添加して製造したメタルブリケットである。「ＭＢＣ２」は、コークス粉に磁着スラグとバインダーとを添加して製造したメタルブリケットである。「コークス粉」は、酸素ランスからインジェクションで投入したコークス粉である。また、「コークス粉ブリケット」は、コークス粉にバインダーを添加して成型したブリケットである。これらの加炭材の組成と、見かけ密度と、これらの加炭材を用いて電気炉精錬を実施した後の場合の溶融スラグの計算密度と、を表２に示す。
【００２６】
【表２】
0006710564.tif 000003
【００２７】
ＭＢＣ１およびＭＢＣ２は、溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度が高い加炭材である。一方、コークス粉およびコークス粉ブリケットは、溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度が低い加炭材である。なお、着炭効率は、投入した炭素質量に対する溶鉄の炭素濃度の増加に寄与した炭素質量の割合（質量％）である。
【００２８】
図３に示すように、溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度が高い加炭材であるＭＢＣ１の着炭効率は９０質量％であり、ＭＢＣ２の着炭効率は９７質量％であった。一方、溶融スラグ２６の計算密度よりも見かけ密度が低い加炭材であるコークス粉の着炭効率は５０質量％であり、コークス粉ブリケットの着炭効率は４０質量％であった。このように、溶融スラグ２６の計算密度よりも加炭材の見かけ密度を高くすることで、加炭材の着炭効率を大きく向上できることが確認された。
【００２９】
また、着炭効率の高い加炭材を用いることで、溶鉄２４の炭素濃度を高めることができる。濃度が高められた溶鉄２４の炭素は、溶融スラグ２６に含まれる酸化鉄等を還元し、溶融スラグ２６の各成分濃度が調整され、特に、溶融スラグ２６の鉄濃度が低減される。これにより、溶融スラグの鉄濃度を低い濃度に抑えた電気炉精錬が実現でき、電気炉精錬における鉄歩留まりを向上できる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明に係る電気炉精錬方法を用いて、電気炉精錬を行なった実施例を説明する。電気炉容量が７０．０ｔで、トランス容量が３０，０００ｋＶＡの電気炉１０を用いて、スクラップ等の鉄屑を６５．０ｔと生石灰等の造滓材５．２ｔとを装入し、これらをアーク電極１６およびバーナー１８を用いて溶解した。表３に実施例の電気炉精錬条件を示す。
【００３１】
【表３】
0006710564.tif 000004
【００３２】
実施例１として、シュート２０から表２に示したＭＢＣ１を１００．０ｋｇ投入し、その後、酸素ランスから１４３０Ｎｍ３（２２Ｎｍ３／ｔ−溶鉄）の酸素を吹込みながら、シュート２０からＭＢＣ１を分割して投入した。初期に投入した１００．０ｋｇのＭＢＣ１を含め、ＭＢＣ１を合計で６２４．０ｋｇ（加炭材原単位で９．６ｋｇ／ｔ−溶鉄  炭素分原単位で３．４ｋｇ／ｔ−溶銑）投入して、電気炉精錬を実施した。表４に実施例１における溶鉄の初期組成および終了組成を示す。また、溶融スラグの初期組成を表５に示す。
【００３３】
【表４】
0006710564.tif 000005
【００３４】
【表５】
0006710564.tif 000006
【００３５】
実施例２として、実施例１と同じ条件で、ＭＢＣ１をシュート２０から１００．０ｋｇ投入し、その後、酸素ランスから実施例１と同じ量の酸素を吹込みながら、シュート２０からＭＢＣ１を分割して投入した。初期に投入した１００．０ｋｇを含め、ＭＢＣ１を合計で３９０．０ｋｇ（加炭材原単位で６．０ｋｇ／ｔ−溶鉄  炭素分原単位で２．１ｋｇ／ｔ−溶銑）投入して、電気炉精錬を実施した。
【００３６】
実施例３として、実施例１と同じ条件で、ＭＢＣ１をシュート２０から１００．０ｋｇ投入し、その後、酸素ランスから実施例１と同じ量の酸素を吹込みながら、シュート２０からＭＢＣ１を分割して投入した。初期に投入した１００．０ｋｇを含め、ＭＢＣ１を合計で５５９０．０ｋｇ（加炭材原単位で８６．０ｋｇ／ｔ−溶鉄  炭素分原単位で３０．１ｋｇ／ｔ−溶銑）投入して、電気炉精錬を実施した。
【００３７】
実施例４として、実施例１と同じ条件で、シュート２０から実施例１で用いたＭＢＣ１と炭素分原単位をあわせた量のＭＢＣ２を投入し、酸素ランスから実施例１と同じ量の酸素を吹込んで電気炉精錬を実施した。
【００３８】
比較例１として、実施例１と同じ条件で、実施例１で用いたＭＢＣ１と炭素分原単位をあわせた量のコークス粉を酸素ランス２２からインジェクションで投入するとともに、酸素ランスから実施例１と同じ量の酸素を吹込んで電気炉精錬を実施した。
【００３９】
比較例２として、実施例１と同じ条件で、実施例１で用いたＭＢＣ１と炭素分原単位をあわせた量のコークス粉ブリケットを投入し、酸素ランスから実施例１と同じ量の酸素を吹込んで電気炉精錬を実施した。表６は、実施例１から実施例４、および比較例１、２の電気炉精錬終了後の溶融スラグの各組成を示す。
【００４０】
【表６】
0006710564.tif 000007
【００４１】
実施例１における溶融スラグ組成の結果から、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度の高い加炭材であるＭＢＣ１を用いることで、溶融スラグの鉄濃度を２０質量％以下である１３質量％に抑えた電気炉精錬が実現できることがわかる。このように、溶融スラグの計算密度よりも高い見かけ密度の加炭材を用いることで、溶融スラグ中に含まれる鉄濃度を低くでき、これにより、電気炉精錬における鉄歩留まりを大きく向上できる。また、実施例２の結果から、溶融スラグの鉄濃度を２０質量％以下にするには、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度の高い加炭材を炭素原単位で２．１ｋｇ／ｔ−溶鉄以上となるように投入すればよいことがわかる。
【００４２】
一方、溶融スラグの鉄濃度が１０質量％未満になると、溶融スラグの流動性が悪化し、溶融スラグの排滓が困難になる。このため、溶融スラグの鉄濃度は１０質量％以上が好ましい。実施例３の結果から、溶融スラグの鉄濃度を１０質量％以上にするには、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度の高い加炭材を炭素原単位で、３０．１ｋｇ／ｔ−溶鉄以下となるように、当該加炭材を投入すればよいことがわかる。
【００４３】
このように、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が高い加炭材を用いることで、電気炉精錬終了後の溶融スラグの各成分濃度を調整でき、この結果、溶融スラグの鉄濃度を１０質量％以上であって２０質量％以下にできる。この溶融スラグの組成および計算密度から、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が高い加炭材を用いることで、電気炉精錬終了後の溶融スラグが下記の数式（１）を満足するような電気炉精錬を実施できる。
【００４４】
３６００≦｛（ＦｅＯ質量％）＋（ＳｉＯ２質量％）＋（ＣａＯ質量％）＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）＋（ＭｇＯ質量％）＋（ＭｎＯ質量％）｝／｛（ＦｅＯ質量％）／５７４０＋（ＳｉＯ２質量％）／２７００＋（ＣａＯ質量％）／３２００＋（Ａｌ２Ｏ３質量％）／４０００＋（ＭｇＯ質量％）／３６００＋（ＭｎＯ質量％）／５４００｝≦４２１５・・・数式（１）
【００４５】
比較例１は、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が低い加炭材であるコークス粉を用いて電気炉精錬を行なった結果である。溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が低いコークス粉を、酸素ランスを用いてインジェクションで投入しても、溶鉄の炭素濃度を高めることができず、電気炉精錬終了後の溶融スラグの成分濃度を調整して溶融スラグの鉄濃度を低下させることができない。このため、比較例１の電気炉精錬後の溶融スラグの計算密度は、表６に示すように４３３０ｋｇ／ｍ３になり、上記数式（１）を満足しない。
【００４６】
比較例２は、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が低い加炭材であるコークス粉ブリケットを用いて電気炉精錬を行なった結果である。溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が低いコークス粉ブリケットを投入しても、溶鉄の炭素濃度を高めることができない。このため、電気炉精錬後の溶融スラグの成分濃度を調整し、溶融スラグの鉄濃度を低下させることができない。このため、比較例２の電気炉精錬終了後の溶融スラグの計算密度は、表６に示すように４２９９ｋｇ／ｍ３になり、上記数式（１）を満足しない。
【００４７】
以上、説明したように、本発明に係る加炭材を用いた電気炉精錬方法を実施して、電気炉精錬終了後における溶融スラグの鉄濃度を含む成分濃度から算出される計算密度を３６００ｋｇ／ｍ３以上４２１５ｋｇ／ｍ３以下の範囲内に調整する。これにより、溶融スラグの計算密度よりも見かけ密度が低い加炭材を用いて電気炉精錬を実施した場合よりも溶融スラグの鉄濃度を低い濃度に抑えた電気炉精錬が実現でき、電気炉精錬における鉄歩留まりを向上できる。一方、比較例１および比較例２として示したコークス粉およびコークス粉ブリケットを用いても、電気炉精錬終了後における溶融スラグの計算密度を３６００ｋｇ／ｍ３以上４２１５ｋｇ／ｍ３以下の範囲内に調整できず、溶融スラグの鉄濃度を低く抑えた電気炉精錬が実現できない。
【符号の説明】
【００４８】
１０    電気炉
１２    炉本体
１４    炉蓋
１６    アーク電極
１８    バーナー
２０    シュート
２２    酸素ランス
２４    溶鉄
２６    溶融スラグ
２８    加炭材
３０    加炭材
【図１】
0006710564.tif 000008
【図２】
0006710564.tif 000009
【図３】
0006710564.tif 000010