(57)【要約】【課題】転炉精錬工程において鉄やマンガン等の有価成分のスラグへの損失量を抑制することができると共に、その後の工程で添加される脱酸剤や合金剤の酸化ロスを少なくすることのできる溶鋼の製造方法を提供する。【解決手段】高炉から出銑された溶銑を予備脱燐処理した後に転炉１にて脱炭精錬して溶鋼を製造する溶鋼の製造方法において、前記予備脱燐処理では、溶銑中の燐濃度を鋼材製品の燐濃度レベルまで低減し、転炉脱炭精錬では、処理溶銑トン当たり２０ｋｇ以下のスラグ量で精錬すると共に、脱炭精錬の後半でＣａＯ源と炭材及び脱酸剤のうちの一種以上とからなる造滓剤７を添加してスラグ６を還元し、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とする。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉から出銑された溶銑を予備脱燐処理した後に転炉にて脱炭精錬して溶鋼を製造する溶鋼の製造方法において、前記予備脱燐処理では、溶銑中の燐濃度を鋼材製品の燐濃度レベルまで低減し、転炉脱炭精錬では、処理溶銑トン当たり２０ｋｇ以下のスラグ量で精錬すると共に、脱炭精錬の後半でＣａＯ源と炭材及び脱酸剤のうちの一種以上とからなる造滓剤を添加してスラグを還元し、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする溶鋼の製造方法。
【請求項２】
前記予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度を０．０２ｍａｓｓ％以下とすることを特徴とする請求項１に記載の溶鋼の製造方法。
【請求項３】
前記転炉脱炭精錬におけるスラグ量を処理溶銑トン当たり１０ｋｇ以下とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶鋼の製造方法。
【請求項４】
前記造滓剤の一部又は全部を上吹きランス或いは浴面下の羽口を通じて添加することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【請求項５】
前記ＣａＯ源を生石灰、石灰石、焼成ドロマイト、未焼成ドロマイトのうちの一種以上とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【請求項６】
前記炭材を土壌黒鉛、人造黒鉛、プラスチックの製造工程或いは加工工程で発生するプラスチック廃材、プラスチック製品の使用後発生する廃棄プラスチックのうちの一種以上とすることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【請求項７】
前記脱酸剤をアルミドロス、アルミニウム、鉄−珪素合金、金属珪素、珪素合金のうちの一種以上とすることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【請求項８】
前記造滓剤のＣａＯ源の割合を、１０ｍａｓｓ％から９０ｍａｓｓ％とすることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【請求項９】
前記脱炭精錬終点における溶鋼中酸素濃度と溶鋼中炭素濃度とで計算されるＣＯ分圧を０．７以下とすることを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか１つに記載の溶鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉から出銑された溶銑を用い、この溶銑中の不純物成分を除去して鋼材製品の要求する溶鋼を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高炉で製造された溶銑から鋼材製品を製造するには、製鋼精錬工程を経る必要がある。この製鋼精錬工程では、溶銑に含まれる不純物成分を除去した上で、鋼材製品の材料特性上要求される組成への調整が行われる。溶銑に含まれる不純物成分としては、４ｍａｓｓ％以上含有される炭素の他、燐、硫黄等があり、又、鋼材製品の要求成分としては、強度や靭性を高めるマンガンや珪素等がある。
【０００３】
炭素や燐の不純物成分を除去するために、溶銑を転炉に装入し、この溶銑に大量の酸素を供給して不純物成分を酸化除去する酸化精錬が行われる。この酸化精錬においては脱炭反応や脱燐反応に伴って鉄も酸化され、酸化鉄を大量に含有するスラグが生成されるため、生成したスラグのみならず溶鋼の酸化度も高くなる。その結果、転炉炉内では鉄やマンガン等の有価成分のスラグへの損失量が多くなる上に、その後の工程で添加される脱酸剤や合金剤の酸化ロスも多くなり、脱酸剤や合金剤の歩留まり低下の原因になっている。
【０００４】
それ故、スラグの酸化度を上昇させないようにするため、脱炭精錬終期の送酸速度を減少させることが行われてきたが、送酸速度を下げると酸素ジェットによる攪拌効率も下がるのでスラグの酸化度を下げる効果に限界があり、更に、送酸速度を下げることによる排ガス回収効率の低下や吹錬時間の延長と云った新たな問題が発生する。
【０００５】
又、炭素及び燐を同時に除去していた従来の転炉精錬方法に対し、最近は燐を事前の溶銑段階で除去（予備脱燐処理）することが行われている。その結果、転炉における脱炭精錬工程では、脱燐のための媒溶剤は不要となり、少ないスラグ量で吹錬することが可能になった。しかし、転炉脱炭精錬終点での鉄やマンガン歩留を高くするためには、反応原理からスラグとメタル（溶鋼）とでの分配比率を大きくすることが必要であり、単にスラグ量を低減しただけでは、転炉内における鉄やマンガンの損失量を減少させること、並びに、その後の工程における脱酸剤や合金剤の酸化ロスを減少させることは自ずと限界があった。
【０００６】
更に、スラグの酸素ポテンシャルを低下するために、吹錬中にコークス等の炭材を炉内に投入・添加することが従来から提案されているが、部分的にはメタル中の酸素やスラグ中の酸素と反応するものの、効率的にメタル中の溶解酸素やスラグ中の酸化鉄を下げるまでには至らなかった。この場合、スラグとの接触反応界面積を増加させ、効率を高めるために炭材を細かくしなけらばならず、効率的な添加が難しいことも問題であった。又、炭材に含まれる窒素や硫黄が鋼材の成分に悪影響を来すこともあり、添加量も限られる。このようなことから、炭材は操業を安定化させるためのスラグフォーミングに用いられるのが主体であり、炭材添加によりスラグ中の鉄やマンガン酸化物を還元するには限界があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、転炉精錬工程において鉄やマンガン等の有価成分のスラグへの損失量を抑制することができると共に、その後の工程で添加される脱酸剤や合金剤の酸化ロスを少なくすることのできる溶鋼の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本願第１の発明に係る溶鋼の製造方法は、高炉から出銑された溶銑を予備脱燐処理した後に転炉にて脱炭精錬して溶鋼を製造する溶鋼の製造方法において、前記予備脱燐処理では、溶銑中の燐濃度を鋼材製品の燐濃度レベルまで低減し、転炉脱炭精錬では、処理溶銑トン当たり２０ｋｇ以下のスラグ量で精錬すると共に、脱炭精錬の後半でＣａＯ源と炭材及び脱酸剤のうちの一種以上とからなる造滓剤を添加してスラグを還元し、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明において、前記予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度を０．０２ｍａｓｓ％以下とすることを特徴とし、第３の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明又は第２の発明において、前記転炉脱炭精錬におけるスラグ量を処理溶銑トン当たり１０ｋｇ以下とすることを特徴とし、第４の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第３の発明の何れかにおいて、前記造滓剤の一部又は全部を上吹きランス或いは浴面下の羽口を通じて添加することを特徴とし、第５の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第４の発明の何れかにおいて、前記ＣａＯ源を生石灰、石灰石、焼成ドロマイト、未焼成ドロマイトのうちの一種以上とすることを特徴とする。
【００１０】
又、第６の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第５の発明の何れかにおいて、前記炭材を土壌黒鉛、人造黒鉛、プラスチックの製造工程或いは加工工程で発生するプラスチック廃材、プラスチック製品の使用後発生する廃棄プラスチックのうちの一種以上とすることを特徴とし、第７の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第６の発明の何れかにおいて、前記脱酸剤をアルミドロス、アルミニウム、鉄−珪素合金、金属珪素、珪素合金のうちの一種以上とすることを特徴とし、第８の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第７の発明の何れかにおいて、前記造滓剤のＣａＯ源の割合を、１０ｍａｓｓ％から９０ｍａｓｓ％とすることを特徴とし、第９の発明に係る溶鋼の製造方法は、第１の発明ないし第８の発明の何れかにおいて、前記脱炭精錬終点における溶鋼中酸素濃度と溶鋼中炭素濃度とで計算されるＣＯ分圧を０．７以下とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、転炉脱炭精錬の後半でＣａＯ源と炭材及び脱酸剤のうちの一種以上とからなる造滓剤を添加する。造滓剤中の炭材及び脱酸剤は、メタル中の溶解酸素やスラグ中の酸化鉄或いはマンガン酸化物等との反応に消費される。同時に添加されるＣａＯによるスラグ脱酸がＣＯ生成反応に優先して進行し、溶解酸素との平衡関係を更に改善する方向及び維持する方向に作用するので、溶融メタル中の酸素濃度の低減化、並びに、スラグ中の酸化鉄含有量の低減化を安定して達成することができる。炭材や脱酸剤のみの添加では、溶解酸素やスラグ中酸化鉄の一時的な低減は可能なものの安定化は困難であるが、ＣａＯ源を同時に添加することにより安定化が達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。高炉から出銑された溶銑は高炉鋳床を経由して溶銑鍋に注湯され、溶銑鍋内に貯留される。この溶銑鍋を脱燐処理場まで搬送し、溶銑の予備脱燐処理を施す。
【００１３】
酸素ガス等の気体酸素源及び鉄鉱石やミルスケール等の固体酸素源を溶銑に供給して溶銑の予備脱燐処理を行い、予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度を鋼材製品の燐濃度レベルまで、具体的には０．０３０ｍａｓｓ％以下まで低減する。
【００１４】
この予備脱燐処理では、溶銑のガス攪拌等を付与し更に生石灰等によりＣａＯ分を添加して処理される。この予備脱燐処理は、溶銑鍋のみならず、酸素源や副原料の添加及び溶銑の攪拌機能を備えた設備ならば行うことができ、例えば、溶銑鍋と同様な溶銑搬送容器であるトーピードカーでも当然良く、又、転炉等の脱燐専用の容器に移し替えて行っても良い。脱燐処理時、スラグの過酸化を防止するために適正な攪拌を行う必要があり、一般にはガス攪拌が行われる。
【００１５】
特に、安定して脱燐処理を行うには、スラグ量を極力少なくする必要があり、少ないスラグ量でも十分に脱燐させるため、脱燐能の高いスラグを生成する必要がある。これには、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を高めることが効果的であり、スラグの塩基度を高める観点から事前に溶銑中の珪素を除去（「脱珪処理」という）しておくことが好ましい。事前に溶銑中珪素濃度を０．２ｍａｓｓ％以下まで脱珪しておけば、少ないＣａＯの添加でスラグの塩基度を３以上に高めることができる。予備脱燐処理後、生成したスラグを溶銑鍋から取り除き、溶銑を次工程の転炉脱炭精錬に供する。
【００１６】
尚、次工程の転炉脱燐精錬におけるスラグ量を少なくするためには、予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度を下げるほど望ましく、この観点から、予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度が０．０２ｍａｓｓ％以下となるまで脱燐処理することが好ましい。溶銑の燐濃度が０．０２ｍａｓｓ％以下であれば、製品の燐規格にもよるが、転炉脱炭精錬における媒溶剤の添加量を溶銑トン当たり５ないし１０ｋｇ（以下「ｋｇ／Ｔ」と記す）以下とし、生成スラグ量を１０ないし２０ｋｇ／Ｔ以下にすることができる。転炉脱炭精錬におけるスラグ量が少ないほど、鉄やマンガン等の有価成分のスラグへの損失量を抑制することができ、鉄やマンガンの歩留まりが向上する。
【００１７】
このようにして予備脱燐処理を施した溶銑を転炉内に装入し、上吹きランス等から酸素を供給して転炉脱炭精錬を行う。図１に、本発明による転炉脱炭精錬を実施する際に用いた転炉設備の１例を示す。図１において、１は転炉、２は上吹きランス、３は原料投入装置、４は底吹き羽口、５は溶銑、６はスラグ、７はＣａＯ源と炭材及び脱酸剤のうちの一種以上とからなる造滓剤である。図１に示すような酸素を上吹きして攪拌用ガスを底吹きする精錬方法を複合吹錬という。
【００１８】
上吹きランス２は、その中央部に粉体若しくは粒体の造滓剤７をＡｒ等の不活性ガスを搬送用ガスとして溶銑５に吹き付け投射するための通路と、その外側に酸素を溶銑５に吹き付けるための通路と、更にその外側に上吹きランス２を冷却するための冷却水が往復するための通路との四重管構造になっており、上吹きランス２から酸素を供給して脱炭精錬を行う。そして、この脱炭精錬の後半に、上吹きランス２又は原料投入装置３を介して造滓剤７を転炉１内に投入する。この場合、脱炭精錬の後半とは、酸素を供給する期間の中間点よりも後半部分の期間を意味する。粉状若しくは粒状の造滓剤７は、底吹き羽口４から吹き込むようにすることもできる。
【００１９】
この転炉脱炭精錬では、予め鋼材製品の燐濃度レベルまで予備脱燐処理を施しているので、酸素吹錬時に生成する酸化鉄の薄め剤として若しくは浴面からの粒滴の飛散や放熱を抑制するために少量のカバー用スラグ６は必要であるが、本発明における転炉脱炭精錬では脱燐反応の必要性がほとんどないため、スラグ６を形成する媒溶剤の量は、脱燐反応に規定されずにマンガン鉱石中の脈石等から持ち来される酸化珪素（ＳｉＯ２）分の塩基度調整分のみの少量で良い。即ち、２０ｋｇ／Ｔ以下の少ないスラグ量で十分である。
【００２０】
前述したように、予備脱燐処理にて溶銑中燐濃度を０．０２ｍａｓｓ％以下まで脱燐しておけば、鋼材製品の燐濃度レベルまで燐濃度が低下しているので、スラグ６の脱燐能が不要であり、媒溶剤の添加は１０ｋｇ／Ｔ以下にでき、マンガン鉱石の使用量にもよるが、マンガン鉱石を添加しても生成スラグ量を２０ｋｇ／Ｔ以下にすることが可能である。又、スラグ組成の変動も問題ないため、炉内へのスラグ残留操業等で繰り返しスラグ６を使用し、新規に供給する媒溶剤をなくすることもできる。
【００２１】
転炉精錬工程では、上吹きランス２からの送酸により脱炭が進行し同時に酸化鉄も生成して溶湯温度が上昇する。酸素吹錬の前期から中期にかけては塩基度調整分の生石灰が媒溶剤として添加され、又、必要に応じて単体のマンガン鉱石が添加される。添加されたマンガン鉱石は溶融し、溶銑中炭素による還元が進行する。
【００２２】
吹錬中期から後期においては、溶銑５中の炭素の酸化速度に遅滞が見られると共に、スラグ６への酸化鉄の蓄積が始まる、このスラグ６の酸化度の上昇に応じてマンガンの還元も停止し、マンガンはメタルとスラグ６とに分配され、スラグ６中には、酸化鉄（ＦｅＯ）とマンガン酸化物（ＭｎＯ）が残留する。このような脱炭反応の進行と共にメタル中の溶解酸素は上昇し、溶銑５で数ｐｐｍから数十ｐｐｍであった酸素濃度が、脱炭精錬終点の低炭素溶鋼では数百ｐｐｍまでになる。
【００２３】
複合吹錬において、底吹きガス量や攪拌強度等によりメタル中炭素とメタル中酸素との関係は様々であるが、一般的には［ｍａｓｓ％Ｃ］×［ｍａｓｓ％Ｏ］の濃度積は、平衡状態における約０．００２３に対して０．８から１．２程度の範囲を示す。転炉精錬におけるこのようなメタル中酸素の挙動から、酸素濃度の上昇が開始する臨界炭素濃度以降で、造滓剤７を添加することが有効である。一般的には、臨界炭素濃度は０．２ｍａｓｓ％から０．５ｍａｓｓ％程度であり、吹錬中のこの濃度近傍以降に造滓剤７を添加することとする。酸素吹錬の終了間近或いは酸素吹錬終了後に添加することも可能である。
【００２４】
ＣａＯ源と、炭材及び脱酸剤の一種以上とからなる造滓剤７は、塊状まま或いは粒状・粉状のどちらでも用いることができる。添加方法は、原料投入装置３による上置き投入の他、上吹きランス２による投射法による添加もできる。造滓剤７は炭素やアルミニウム等の還元剤を含むので、搬送用ガスを用いて添加する場合にはＡｒ等の不活性ガスを搬送用ガスとして用いることが好ましい。造滓剤７の形態や添加法は、一種に限らず、同時に併用も可能である。
【００２５】
造滓剤７を構成する原料であるＣａＯ源としては、基本的には何でも使えるが、経済性を考え、通常転炉精錬で用いられる生石灰やＭｇＯ分を含む焼成ドロマイトを使うことが好ましい。石灰石や未焼成ドロマイトも炉内での吸熱を伴う脱炭酸化が操業に影響しない場合には問題なく使うことができる。
【００２６】
造滓剤７を構成する原料である炭材も基本的には何でも使えるが、経済性を考え、プラスチックの製造工程或いは加工工程で発生するプラスチック廃材や、含プラスチック製品を使用後発生する廃棄プラスチックを使うことが好ましい。後者の場合、含プラスチック製品中のプラスチック分以外の混入が好ましくない場合、事前に分別や粉砕による分離を行うことができる。石炭やコークスを用いることにより硫黄、窒素等の不純物が問題となる場合には、これらに替わって土壌黒鉛や人造黒鉛等を用いることができる。
【００２７】
造滓剤７を構成する原料である脱酸剤としては、強脱酸元素であるＡｌ成分を含有する、金属アルミニウムやアルミ合金若しくはアルミドロス等の低純度アルミニウム品を使うことが好ましい。その他、成分や経済性で問題なければ珪素やマグネシウム等の強脱酸元素及びその含有品を使うことができる。珪素含有金属としては金属珪素、鉄−珪素合金等がある。
【００２８】
造滓剤７を添加し、造滓剤７中のＣ、Ａｌ、Ｓｉ成分によりスラグ６中の酸化鉄（主にＦｅＯ）やマンガン酸化物を還元すると共に、溶鋼中の酸素を部分的に低下させる。更に、同時に添加されるＣａＯ分がスラグ６のＦｅＯや溶鋼の酸素に作用し効率的に脱酸を進行させることができる。炭材や脱酸剤のみの添加では、メタル中溶解酸素やスラグ中酸化鉄の一時的な低減は可能なものの安定化は困難であるが、ＣａＯ源を同時に添加することにより安定化が達成される。但し、ＣａＯ源添加による安定化を効率的に進行させるには、炭材及び脱酸剤の反応サイト近傍へのＣａＯ源の添加や、ＣａＯ源自体を微粉化することが好ましく、従って、炭材及び脱酸剤と混合したものを用い、これを上吹きランス２から投射したり底吹き羽口４からインジェクションしたりすることが望ましい。この場合、メタル及びスラグ６と造滓剤７との反応を促進する上で、スラグ量は２０ｋｇ／Ｔ以下とすることが有効である。
【００２９】
造滓剤７は、ＣａＯ源の配合比率が１０ｍａｓｓ％〜９０ｍａｓｓ％の範囲内となるように炭材及び脱酸剤を配合する。この範囲を外れる場合には、ＣａＯ分と炭材又は脱酸剤との配合比率が片寄り、スラグ６を還元するためには大量の造滓剤７が必要になるためである。上記の範囲を外れる場合には、ＣａＯ分及び炭材又は脱酸剤のどちらかが過剰に添加されることになる。又、造滓剤７の添加量は、炭材又は脱酸剤が０．３ｋｇ／Ｔ以上、ＣａＯ源が１ｋｇ／Ｔ以上であれば十分である。
【００３０】
ＣａＯ源の配合比率が１０ｍａｓｓ％〜９０ｍａｓｓ％の範囲内であり、炭材又は脱酸剤が０．３ｋｇ／Ｔ以上、ＣａＯ源が１ｋｇ／Ｔ以上となるように造滓剤７を添加することで、［ｍａｓｓ％Ｃ］×［ｍａｓｓ％Ｏ］の濃度積は、平衡状態での約０．００２３に対して安定して０．７以下となる。
【００３１】
鉄−マンガン合金や珪素−マンガン合金等のマンガン合金の使用量は、吹錬中に添加されたマンガン源のメタル中への歩留りで決まる脱炭精錬終点のマンガン濃度と製品のマンガン規格との差分で決まる。製品の種類等にもよるが、吹錬途中で高くなったスラグ６中のマンガンを造滓剤７の添加により還元回収する点から判断して、マンガン源がマンガン純分で２ｋｇ／Ｔ以上添加される場合に本発明を適用することが好ましい。
【００３２】
このようにして溶銑５を脱燐処理し更に脱炭精錬することにより、鉄やマンガン等の有価成分のスラグ６への損失量を抑制することができると共に、その後の工程で添加される脱酸剤や合金剤の酸化ロスを少なくすることのできる。その結果、鉄やマンガン更には脱酸剤や合金剤の歩留まりが向上し、製造コストの大幅な削減を達成することが可能となる。
【００３３】
【実施例】
高炉から出銑された溶銑に対し、高炉鋳床での脱珪処理、転炉での予備脱燐処理、転炉での脱炭精錬処理の一連の処理を施した試験操業（試験Ｎｏ．１〜１２）を説明する。
【００３４】
高炉鋳床での脱硅時、塊状の酸化鉄を１１ｋｇ／Ｔの原単位で上置き添加した。高炉鋳床から溶銑鍋への落下硫の攪拌により、溶銑中珪素濃度は０．１４ｍａｓｓ％まで低下した。その後の溶銑鍋内での送酸脱珪処理により、溶銑中珪素濃度は０．０６ｍａｓｓ％まで低下した。
【００３５】
生成したスラグを排滓後、溶銑を図１に示す転炉と同一仕様の転炉に装入して予備脱燐処理を施した。この予備脱燐処理では合計８ｋｇ／Ｔの生石灰と蛍石とを添加し、上吹きランスから１１Ｎｍ３／Ｔの酸素を供給して行い、処理後の溶銑中燐濃度を０．０１０〜０．０２８ｍａｓｓ％まで低下させた。
【００３６】
予備脱燐処理が施された溶銑を一旦取鍋（装入鍋）に出湯し、図１に示す別の転炉に溶銑を装入し、脱炭精錬を施した。用いた転炉は２５０トン容量であり、脱炭精錬では、炉底部の底吹き羽口から０．１Ｎｍ３／ｍｉｎ・Ｔの窒素若しくはＡｒを供給して溶銑を攪拌しつつ、上吹きランスからの送酸を行った。混入する珪酸に対しスラグの塩基度調整を考慮して生石灰を媒溶剤として添加した。媒溶剤としての生石灰の添加量は、溶銑の燐濃度が０．０１２　ｍａｓｓ％以下では３ｋｇ／Ｔの一定量とし、溶銑の燐濃度に応じて９ｋｇ／Ｔまで増加させた。上吹きランスからの送酸速度は、吹錬初期から１１分までは３．０Ｎｍ３／ｍｉｎ・Ｔ、１１分以降は２．０Ｎｍ３／ｍｉｎ・Ｔで行った。脱炭精錬の終点時は溶鋼中炭素濃度が０．０５ｍａｓｓ％の時点を基準とし、溶鋼中酸素濃度に及ぼす終点炭素濃度の影響を調査するために炭素濃度が０．０８ｍａｓｓ％及び０．１２ｍａｓｓ％の場合も実施した。溶鋼温度は１６３０℃から１６４５℃に制御した。
【００３７】
造滓剤を構成するＣａＯ源として生石灰を用い、炭材として土壌黒鉛及びプラスチックを用い、脱酸剤として金属アルミニウムを５０ｍａｓｓ％含有するアルミドロスを用い、生石灰に炭材又は脱酸剤を配合して造滓剤を作製し、添加量を１．３〜６．８ｋｇ／Ｔの範囲で変更した。添加法は、上吹きランスを介して連続的に投射する方法と、所定配合の生石灰及び炭材を事前に造粒した塊状造滓剤を原料投入装置により連続的に上置き投入する方法で行った。添加速度は、投射法及び上置き投入法共に溶鋼トン当たり毎分１．５〜２．０ｋｇで実施した。
【００３８】
又、比較のために造滓剤を添加しない場合（試験Ｎｏ．１３〜１５）に加え、造滓剤として炭材単体（試験Ｎｏ．１６）、アルミドロス単体（試験Ｎｏ．１７）及び生石灰単体（試験Ｎｏ．１８）の場合や、予備脱燐処理後の溶銑中燐濃度が高く、転炉脱炭精錬工程においても脱燐の必要が生じ、大量の媒溶剤の添加によりスラグ量が増加した場合（試験Ｎｏ．１９，２０）も実施した。各試験操業の操業条件及び操業結果を表１に示す。尚、表１に示すＣａＯは生石灰、Ｃは土壌黒鉛、Ａｌ灰はアルミドロス、ＰＬはプラスチックを表示している。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
試験Ｎｏ．１３〜１５では、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度は炭素濃度に応じて３００ｐｐｍ以下になる場合もあったが、スラグの鉄酸化物濃度（Ｔ．Ｆｅ）は何れも１４ｍａｓｓ％程度と高い値であった。試験Ｎｏ．１６〜１８では、スラグ及びメタルの還元が不足し、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度は３００ｐｐｍ以上と高く、且つ、スラグの鉄酸化物濃度（Ｔ．Ｆｅ）も１２ｍａｓｓ％以上と高い値であった。試験Ｎｏ．１９．２０では、スラグ量が多いために造滓剤添加の効果が発揮されず、脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度は３００ｐｐｍ以上と高く、且つ、スラグの鉄酸化物濃度（Ｔ．Ｆｅ）も１２ｍａｓｓ％以上と高い値であった。
【００４１】
これに対して、予め予備脱燐処理して溶銑燐濃度を０．０３０ｍａｓｓ％以下とすると共にＣａＯ源と炭材とを含む造滓剤又はＣａＯ源と脱酸剤とを含む造滓剤を脱炭精錬の後半で添加して脱炭精錬終点の溶鋼中酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とした試験Ｎｏ．１〜１２では、スラグ中の鉄酸化物濃度（Ｔ．Ｆｅ）は９ｍａｓｓ％未満であり、スラグ中の酸化鉄の減少即ちスラグ酸化度の低減が達成された。又、次工程で添加される脱酸用アルミニウムの歩留まりは高く４０％以上であった。
【００４２】
表１には示していないが、鉄と同様にマンガンの損失も少なくすることが可能であり、脱炭精錬終点の溶鋼中のマンガン濃度を高くできる上に、燐の上昇量も問題なく、更に発生スラグ量も少なくすることができた。尚、表１の備考欄には、本発明の範囲内の試験には本発明例と表示し、それ以外の試験には比較例と表示した。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、鉄やマンガン等の有価成分のスラグへの損失量を抑制することができると共に、その後の工程で添加される脱酸剤や合金剤の酸化ロスを少なくすることのでき、その結果、鉄やマンガン更には脱酸剤や合金剤の歩留まりが向上し、製造コストの大幅な削減を達成することができ、工業上有益な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による脱炭精錬を実施する際に用いた転炉設備の１例を示す図である。
【符号の説明】
１　転炉
２　上吹きランス
３　原料投入装置
４　底吹き羽口
５　溶銑
６　スラグ
７　造滓剤
【図１】
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