(57)【要約】【課題】発生する排ガスを回収しながら脱Ｐを行う際に、排ガスを有価ガスとして効率的に回収することができる溶銑の予備処理方法を提供する。【解決手段】上底吹き転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理方法において、上底吹き転炉の上吹きランスノズルから、酸素とともに粉体の脱Ｐ剤を溶銑の湯面に吹き付けることによって、発生する排ガスを回収する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上底吹き転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理方法において、該上底吹き転炉の上吹きランスノズルから、酸素または酸素を含む混合ガスとともに粉体の脱Ｐ剤を前記溶銑の湯面に吹き付けることによって、発生する排ガスを回収することを特徴とする溶銑の予備処理方法。
【請求項２】
前記脱Ｐ剤は１５０ｍｍ　以下の粒度の生石灰であるとともに、該脱Ｐ剤を　０．２〜７．０　ｋｇ／ｍｉｎ・ｔ　の速度で吹き付ける請求項１に記載された溶銑の予備処理方法。
【請求項３】
前記酸素または酸素を含む混合ガスを、０．５　〜２．０Ｎｍ３・Ｏ２／ｍｉｎ・ｔ　の速度で吹き付ける請求項１または請求項２に記載された溶銑の予備処理方法。
【請求項４】
前記ランスノズルの先端を、前記溶銑の湯面に可及的近づけて吹き付ける請求項１に記載された溶銑の予備処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶銑の予備処理方法に関し、具体的には発生する排ガスを回収しながら脱Ｐを行う溶銑の予備処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理工程では、転炉にスクラップおよび溶銑を装入し、塊状の生石灰や石灰石等を脱Ｐ剤として添加することによって脱Ｐ吹錬を行っていた。通常、脱Ｐ吹錬中の溶銑温度は１３００〜１４００℃であるため、この温度域では脱Ｐ剤を容易に滓化させることは困難である。このため、実操業では、これらの脱Ｐ剤を効率的に滓化させるために様々な方法が採用されてきた。
【０００３】
例えば、転炉に装入されたスクラップおよび溶銑に蛍石を添加することによってスラグの融点を低下させる方法が知られている。しかし、この方法は、蛍石の主成分であるフッ素が環境に及ぼす影響を考慮すると、好ましい方法であるとはいえない。
【０００４】
このため、近年では、スラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）濃度を上昇させることにより、スラグの融点を低下させる方法が提案されている。実操業の条件下で（Ｔ．Ｆｅ）濃度を上昇させるには、鉄鉱石やスケール等の固酸源を添加したり、送酸のソフトブロー化を指向することが知られている。
【０００５】
しかし、前者の固酸源を添加する方法では、固酸源として使用する鉄鉱石やスケール等は、一般的に冷却能が高いことから、例えばスクラップを増配合した場合や溶銑中の発熱成分であるＳｉ、Ｔｉ濃度が低い場合等のように、熱的余裕が乏しい吹錬条件下では温度低下防止の観点から添加量が制限されてしまい、（Ｔ．Ｆｅ）濃度を十分に上昇させることはできない。
【０００６】
このため、安定して実操業の条件下で（Ｔ．Ｆｅ）濃度を高く保持するためには、後者の送酸のソフトブロー化を指向した脱Ｐ吹錬方法が採用されており、発生した排ガスを回収することが行われてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、脱Ｐ吹錬においてこのように送酸のソフトブロー化を指向することによってスラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）濃度を上昇させようとすると、発生したＣＯガスが転炉内で二次燃焼することによって　ＣＯ２ガスとなるため、排ガス中のＣＯ濃度が著しく低下してしまう。
【０００８】
このため、炉内から発生する排ガスが有する熱量が低下してしまい、従来の脱Ｐ吹錬においてはこの排ガスを有価ガスとして回収する利点が極めて低いという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、発生する排ガスを回収しながら脱Ｐを行う際に、排ガスを有価ガスとして効率的に回収することができる溶銑の予備処理方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上底吹き転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理方法において、この上底吹き転炉の上吹きランスノズルから、酸素または酸素を含む混合ガスとともに粉体の脱Ｐ剤を溶銑の湯面に吹き付けることによって、発生する排ガスを回収することを特徴とする溶銑の予備処理方法である。
【００１１】
この本発明にかかる溶銑の予備処理方法では、脱Ｐ剤が１５０ｍｍ　以下の粒度の生石灰であるとともに、この脱Ｐ剤を　０．２〜７．０　ｋｇ／ｍｉｎ・ｔ　の速度で吹き付けることが例示される。
【００１２】
これらの本発明にかかる溶銑の予備処理方法では、酸素または酸素を含む混合ガスを、０．５　〜２．０Ｎｍ３・Ｏ２／ｍｉｎ・ｔ　の速度で吹き付けることが例示される。
また、上述した本発明にかかる溶銑の予備処理方法では、ランスノズルの先端を、前記溶銑の湯面に可及的近づけて吹き付けることが例示される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる溶銑の予備処理方法の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
本実施の形態では、上底吹き転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理の際に、上底吹き転炉の上吹きランスノズルから酸素とともに粉体の脱Ｐ剤を、この溶銑の湯面に吹き付け、これにより、発生する排ガスを回収するものである。
【００１５】
そこで、本実施の形態で用いる脱Ｐ剤、本実施の形態における吹付け方法および本実施の形態における吹錬条件について、以下に順次説明する。
（ｉ）　脱Ｐ剤
まず、脱Ｐ剤の組成は、一般的に広く使用されているＣａＯ　系脱Ｐ剤、例えば生石灰粉や石灰石粉等が有効であるが、特定の組成のものに限定する必要はない。脱Ｐ剤に関して重要な点はその粒度であり、１００　メッシュ以下で平均粒径が５０μｍ　程度の粒度を有する粉体を用いることが望ましい。
【００１６】
平均粒径が５０μｍ　より大きいと、生石灰粉もしくは石灰石粉単体では滓化不良を招く危険性がある。このため、このような場合には、媒溶剤としての蛍石粉もしくは鉄鉱石粉等を混合して用いることも有効である。
【００１７】
（ｉｉ）吹付け方法
本実施の形態では、上述したような粉体の脱Ｐ剤を上吹きランスノズルから酸素とともに溶銑の湯面に吹き付ける。これは、上吹き酸素によって形成される湯面上の高温火点に対して直接に脱Ｐ剤を吹き付けることによって、脱Ｐ剤の滓化が速やかに進行するからである。
【００１８】
なお、上吹きランスノズルのノズル孔の形状や個数については特に限定を要するものではない。例えば、上吹きランスノズルの形状として、一般的に用いられているストレート型、ラバール型のいずれであっても構わない。ＣＯ濃度をより高位に保つという観点からは、より一層のハードブロー化を期待することができる後者のランスノズル形状であることが望ましい。
【００１９】
また、粉体を吹き付ける方法としては、上吹き酸素と同一の上吹きランスノズルのノズル孔から粉体を吹き付ける方法や、上吹き酸素とは別の単独のノズル孔から粉体を吹き付ける方法のいずれの方法も可能であり、いずれの方法によっても同様の作用効果を奏することができる。
【００２０】
ただし、別の単独のノズル孔から粉体を吹き付ける場合、粉体の輸送用ガスとして酸素以外のガスを使用するときには、上吹き酸素が希釈されることによりＣＯガスの発生速度が低下したり、火点の温度が低下する等の悪影響が予想される。したがって、この場合には、粉体輸送用ガスとして極力酸素ガスを使用するか、または酸素ガス以外の粉体輸送用ガスを使用するときには必要最小限の流量のガスで粉体を輸送することによって、上吹き酸素が希釈されることを極力回避するようにすることが有効である。
【００２１】
（ｉｉｉ）　吹錬条件
吹錬条件のうちでは、粉体の吹き付け時期に留意する必要がある。すなわち、最も効果的に粉体を吹き付けるには、溶銑中のＳｉやＴｉの燃焼がほぼ終了した時点から吹き付けを開始し、吹錬終了の約１〜２分前に吹き付けを終了することである。
【００２２】
まず、吹き付け開始時期については、溶銑中のＳｉやＴｉの燃焼によって形成される低塩基度スラグに対し、徐々に脱Ｐ剤を吹き付けることによって緩やかにスラグ塩基度の上昇を図ることが脱Ｐ剤の滓化にとって最適である。これに対し、低塩基度スラグが形成される以前から吹き付けを開始すると、吹錬初期に急激にスラグ塩基度が上昇し高融点のスラグが形成されてしまうため好ましくない。
【００２３】
一方、吹き付け終了については、吹き付けた脱Ｐ剤の滓化が完了し、スラグが均一な組成となるまでの攪拌時間を確保するという観点から、吹き付け終了から吹錬終了まで１〜２分間確保することが好ましい。
【００２４】
また、上吹きランスノズルと溶銑の湯面との間の距離および送酸速度については、よりＣＯ濃度が高い排ガスを得るという観点から、できるだけハードブローとすることが好ましいが、極度にハードブローとすると、スピッティングが発生することによって上吹きランスノズルの先端に地金が付着し、操業を阻害する危険性がある。このため、上吹きランスノズルと溶銑の湯面との間の距離および送酸速度を適度に調整することが有効である。また、底吹きガスについては、より滓化を促進させるという観点から、極力大流量にすることが好ましい。
【００２５】
このように、本実施の形態では、脱Ｐ剤の粒度に着目するとともに粉体の脱Ｐ剤を使用し、さらに粉体を上吹きランスノズルから酸素とともに溶銑中に吹き付けることによって、上底吹き転炉を用いて溶銑の脱Ｐを行う溶銑の予備処理を行う際に、上底吹き転炉の上吹きランスノズルから、酸素とともに粉体の脱Ｐ剤を吹き込み、これにより、発生する排ガスを回収する。
【００２６】
このため、ソフトブロー化を指向することなく、効率よく脱Ｐ剤を充分に滓化させることができる。そこで、本実施の形態では、ソフトブロー化を指向せずとも脱Ｐ剤を滓化させることが可能である。これにより、排ガス中のＣＯ濃度を高位に保持することが可能である。
【００２７】
【実施例】
スクラップと溶銑とを装入した　２５０トン転炉において、表１に示す条件で吹錬を行った。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１における従来法では、粒度が０〜２５ｍｍの塊状生石灰を脱Ｐ剤として使用し、一方本発明法では、０〜０．１５ｍｍの粉体生石灰を使用した。
また、ランスノズルは孔径、孔数とも同様のものを使用し、形状についてはストレート型、ラバール型の二種類を用いた。なお、本実施例では、上吹き酸素と粉体とは同じノズルから吹き付けた。
【００３０】
さらに、吹錬条件は、送酸速度および底吹きガス（Ｎ２）流量とも一定であるが、上吹きランスノズルと溶銑の湯面との間の距離は、本発明法の方が短くなっており、ハードブローとなっている。炉内より発生する排ガスは、組成および流量を連続して測定した。
【００３１】
図１は、本発明法と従来法とにおける排ガス中のＣＯ濃度の推移を比較して示すグラフである。同図にグラフで示すように、本発明法によるＣＯ濃度は、明らかに高位に推移しており、吹錬初期での立上がりも早いことがわかる。
【００３２】
また、表２は、処理の前後での溶銑成分、および排ガス原単位と熱量を示すグラフである。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２の結果から、処理後のＰ濃度は、従来法および本発明法のいずれにもかかわらず、０．００９　〜０．０１９　％と低位で安定している。さらに、排ガスについては、原単位（発生量）自体では殆ど差異は認められないものの、発熱量が本発明法では従来法の約２倍程度となっているとともに、ラバール型のランスノズルを使用することによって、さらに高い発熱量を確保することができることがわかる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、溶銑の予備処理工程において発生する排ガスを、有価ガスとして回収することが可能となった。また、スラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）を低位に保持可能することができることから、鉄分歩留りの向上も十分に図られる。
【００３６】
かかる効果を有する本発明の意義は極めて著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法と従来法とにおける排ガス中のＣＯ濃度の推移を比較して示すグラフである。
【図１】
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