(57)【要約】【課題】ＣａＦ２の添加量を削減しても効率的且つ低コストに溶銑脱燐を行うことができ、しかもスラグ発生量を極力低減させることが可能な低燐溶銑の製造方法を提供する。【解決手段】上吹きランスを通じて気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるとともに、溶銑浴面に供給される精錬剤と気体酸素の供給速度比（精錬剤供給速度／気体酸素供給速度）及び精錬剤の供給速度を、脱燐処理前期に対して脱燐処理後期で小さくする。脱燐処理の後期は脱燐処理前期に較べて脱燐作用に有効に寄与する精錬剤の割合が減少するので、本発明法によれば、少ない精錬剤添加量で且つＣａＦ２の添加量を極力削減しつつ効率的な脱燐処理を行うことができ、またスラグ発生量も低減できる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑を保持した容器内に酸素源とＣａＯ源である精錬剤を添加して、溶銑予備処理である脱燐処理を行うことにより低燐溶銑を製造する方法において、
上吹きランスを通じて気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるとともに、溶銑浴面に吹き付けられる前記精錬剤の供給速度と前記気体酸素の供給速度が下記（１）式及び（２）式の条件を満足するよう、脱燐処理を行うことを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）　　…　（１）
Ａ１＞Ａ２　　…　（２）
但し　Ａ１：脱燐処理前期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ａ２：脱燐処理後期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ１：脱燐処理前期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ２：脱燐処理後期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
【請求項２】
脱燐処理期間中、ＣａＯ換算での精錬剤供給速度と気体酸素供給速度を連続的又は／及び段階的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の低燐溶銑の製造方法。
【請求項３】
上吹きランスから供給される精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面領域に吹き付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の低燐溶銑の製造方法。
【請求項４】
上吹きランスから供給される精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素の吹き付けにより溶銑浴面に生じる火点に吹き付けられることを特徴とする請求項３に記載の低燐溶銑の製造方法。
【請求項５】
精錬剤のうちの少なくとも一部を、気体酸素をキャリアガスとして溶銑浴面に吹き付けることを特徴とする請求項３又は４に記載の低燐溶銑の製造方法。
【請求項６】
Ｓｉ濃度が０．１０ｍａｓｓ％以下の溶銑を脱燐処理することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の低燐溶銑の製造方法。
【請求項７】
精錬剤がＣａＦ２を実質的に含まないか若しくは精錬剤中に含まれるＣａＦ２量が１ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６に記載の低燐溶銑の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、溶銑予備処理として行われる脱燐処理により低燐溶銑を効率的に製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶銑段階で予備脱燐を行って溶銑中のＰをある程度除去した後、転炉で脱炭吹錬を実施する製鋼方法が発展してきた。この予備脱燐処理はトーピード、溶銑鍋、転炉等の設備を用い、ＣａＯ系精錬剤と気体酸素や固体酸素源（例えば、酸化鉄）等の酸素源を添加して行われる。この脱燐処理の際に溶銑からスラグ側にＰを効率的に移行させるためには、スラグの組成やスラグ量等の制御が重要な因子となる。
【０００３】
特に、精錬剤にＣａＦ２（ホタル石）を添加することで、▲１▼スラグの融体性が向上する、▲２▼ＳｉＯ２のネットワークを分断してＣａイオンの活量が増加する、▲３▼ＦｅＯの活量が増加する、等の作用が得られることが従来から指摘されており、実操業でも脱燐の反応性を高めるためにＣａＦ２が広く使用されている。例えば、特公平６−１７４９６号公報では、添加ＣａＯと酸素Ｏの重量比ＣａＯ／Ｏ以外に［ＣａＦ２＋Ａｌ２Ｏ３］／ＣａＯ及びＡｌ２Ｏ３／ＣａＦ２の各重量比を規定し、ＣａＦ２添加により脱燐効率を向上させる技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近では環境保護の観点から、スラグ中Ｆの溶出量の規制基準が強化される状況にあり、このため脱燐スラグ中のＦ濃度を極限まで低下させる必要が生じている。このためＣａＦ２を使わない脱燐処理技術の開発が強く望まれているが、現状ではスラグを低塩基度化してスラグ量を極端に多くした操業を行うとか、多重処理を実施する等の方法を行っているのが実情である。しかし、前者のように脱燐スラグ量が極端に増大することは、環境保護の面から強く望まれているスラグ量削減というニーズに逆行するものであり、また、後者のように多重処理を実施することは生産性の低下と溶鋼の製造コストの上昇を招く問題があり、したがって、これらは抜本的な対策にはなり得ない。
【０００５】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、スラグ発生量を極力低減させることができるとともに、ＣａＦ２の添加量を極力削減し若しくはＣａＦ２を添加しなくても、効率的且つ低コストに溶銑脱燐を行うことができる低燐溶銑の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決し得る溶銑予備処理法を見い出すべく、転炉型容器を用いて種々の実験と検討を行った。先に述べたようにＣａＦ２はスラグの溶融性を確保するために重要な働きをしており、本発明者らの実験においても、ＣａＦ２を添加しない或いは添加量が少ない場合には添加された精錬剤（石灰）は見掛け上滓化したようには見えず、脱燐反応効率も低下した。しかし、実験を繰り返すうちに、気体酸素と微粉の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けること（特に好ましくは、気体酸素が供給されている溶銑浴面領域に精錬剤を吹き付けること）により、精錬剤の反応性が大きく向上することが判った。そして、さらに、このような気体酸素と精錬剤の添加形態を最適化すべく、脱燐処理期間中を通じた気体酸素と精錬剤の供給速度について検討を重ねた結果、以下のような事実を見出した。
【０００７】
すなわち、脱燐処理の前期は溶銑中の［Ｐ］濃度が高いために、精錬剤の供給速度は大きい方が脱燐速度は大きくなるスラグ中（Ｐ）の移動律速の領域となるのに対して、脱燐処理の後期では溶銑中の［Ｐ］濃度が低くなり、反応サイトへのメタル中の［Ｐ］の移動が律速になるため、脱燐処理前期に較べて脱燐作用に有効に寄与する精錬剤の割合が減少する。したがって、上記のような特定の形態で溶銑浴面に供給される精錬剤と気体酸素の供給速度比（精錬剤供給速度／気体酸素供給速度）及び精錬剤の供給速度を、脱燐処理前期に対して脱燐処理後期で小さくすることにより、少ない精錬剤添加量で且つＣａＦ２の添加量を極力削減し若しくはＣａＦ２を添加することなく、効率的な脱燐処理を行うことができる。
【０００８】
本発明は以上のような知見に基づきなされたもので、その特徴は以下の通りである。
［１］　溶銑を保持した容器内に酸素源とＣａＯ源である精錬剤を添加して、溶銑予備処理である脱燐処理を行うことにより低燐溶銑を製造する方法において、
上吹きランスを通じて気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるとともに、溶銑浴面に吹き付けられる前記精錬剤の供給速度と前記気体酸素の供給速度が下記（１）式及び（２）式の条件を満足するよう、脱燐処理を行うことを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）　　…　（１）
Ａ１＞Ａ２　　…　（２）
但し　Ａ１：脱燐処理前期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ａ２：脱燐処理後期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ１：脱燐処理前期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ２：脱燐処理後期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
【０００９】
［２］　上記［１］の製造方法において、脱燐処理期間中、ＣａＯ換算での精錬剤供給速度と気体酸素供給速度を連続的又は／及び段階的に変化させることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
［３］　上記［１］又は［２］の製造方法において、上吹きランスから供給される精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素が吹き付けられる溶銑浴面領域に吹き付けられることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
［４］　上記［３］の製造方法において、上吹きランスから供給される精錬剤のうちの少なくとも一部が、気体酸素の吹き付けにより溶銑浴面に生じる火点に吹き付けられることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
【００１０】
［５］　上記［３］又は［４］の製造方法において、精錬剤のうちの少なくとも一部を、気体酸素をキャリアガスとして溶銑浴面に吹き付けることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
［６］　上記［１］〜［５］のいずれかの製造方法において、Ｓｉ濃度が０．１０ｍａｓｓ％以下の溶銑を脱燐処理することを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
［７］　上記［１］〜［６］のいずれかの製造方法において、精錬剤がＣａＦ２を実質的に含まないか若しくは精錬剤中に含まれるＣａＦ２量が１ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以下であることを特徴とする低燐溶銑の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の低燐溶銑の製造方法では、溶銑を保持した容器内に酸素源とＣａＯ源である精錬剤を添加して、溶銑予備処理である脱燐処理を行うに際し、上吹きランスを通じて気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるとともに、溶銑浴面に吹き付けられる前記精錬剤の供給速度と前記気体酸素の供給速度が下記（１）式及び（２）式の条件を満足するよう、脱燐処理を行うものである。
（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）　　…　（１）
Ａ１＞Ａ２　　…　（２）
但し　Ａ１：脱燐処理前期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ａ２：脱燐処理後期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ１：脱燐処理前期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
Ｂ２：脱燐処理後期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）
【００１２】
本発明では、気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けることにより脱燐処理を行うものであり、これにより精錬剤の反応性が効果的に高められるため、上記（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１＞Ａ２の条件下で効率的な脱燐処理を行うことができる。すなわち、気体酸素の吹き付けにより生成するＦｅＯや燐酸化物（酸素がメタル中［Ｐ］と反応して生成した燐酸化物）は主として溶銑浴面に存在するため、この溶銑浴面に精錬剤を添加（吹き付け）して燐酸化物の周辺にＣａＯを存在させることにより、脱燐反応が効果的に促進される。そして、このような作用が得られることにより、脱燐処理後期において必要最小限の精錬剤を添加しつつ効率的な脱燐処理を行うことができる。
【００１３】
本発明法では精錬剤の一部を上記方法以外の方法、例えば、上置き装入や窒素ガス等をキャリアガスとする浴中へのインジェクションなどによって容器内に添加してもよいが、これらの方法で添加された精錬剤は上記のような作用にはあまり寄与しない。よって、本発明法では容器内に添加すべき精錬剤の少なくとも１／３程度を、また、特に好ましくは容器内に添加すべき精錬剤の全量を上吹きランスを通じて浴面上方から溶銑浴面に吹き付けることが好ましい。上吹きランスを通じて精錬剤を溶銑浴面に吹き付ける際のキャリアガスとしては窒素や不活性ガス、或いは気体酸素（純酸素ガス又は酸素含有ガス）が用いられる。なお、気体酸素（純酸素ガス又は酸素含有ガス）をキャリアガスとして精錬剤を浴中にインジェクションする方法は上記作用を得るのに比較的有効であるので、溶銑浴面に精錬剤を吹き付ける以外の方法を併用する場合には、この気体酸素による浴中へのインジェクションを用いることが好ましい。
【００１４】
図１は、転炉型脱燐精錬炉（３００ｔｏｎ）において、ＣａＦ２を添加することなく下記▲１▼、▲２▼の条件で脱燐処理を行い、脱燐処理後の溶銑中の［Ｐ］濃度が０．０１２ｍａｓｓ％となるために必要なＣａＯ原単位と脱燐効率との関係を調べたものである。
▲１▼　溶銑浴面に吹き付けられる精錬剤のＣａＯ換算の供給速度Ａ（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）を処理全期間を通じて一定とし、且つ精錬剤の上記供給速度Ａと気体酸素の供給速度Ｂ（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）との比Ａ／Ｂを処理全期間を通じて一定として脱燐処理を行った。
▲２▼　Ａ１：脱燐処理前期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）、Ａ２：脱燐処理後期におけるＣａＯ換算での精錬剤供給速度の平均値（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）、Ｂ１：脱燐処理前期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）、Ｂ２：脱燐処理後期における気体酸素供給速度の平均値（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ）とした場合に、（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１＞Ａ２の条件で脱燐処理を行った。
【００１５】
なお、脱燐効率はηＣａＯは、脱珪分を２ＣａＯ・ＳｉＯ２として除いた、下式により定義した。
ηＣａＯ＝［｛（［％Ｐ］ｉ−［％Ｐ］ｆ）／（３１×２）｝×５６×３×１０］／［ＷＣａＯ−｛（［％Ｓｉ］ｉ−［％Ｓｉ］ｆ）／２８｝×５６×２×１０］
但し　ＷＣａＯ：ＣａＯ原単価（ｋｇ／溶銑ｔｏｎ）
［％Ｐ］ｉ：脱燐処理前の溶銑中の［Ｐ］濃度（ｍａｓｓ％）
［％Ｐ］ｆ：脱燐処理後の溶銑中の［Ｐ］濃度（ｍａｓｓ％）
［％Ｓｉ］ｉ：脱燐処理前の溶銑中の［Ｓｉ］濃度（ｍａｓｓ％）
［％Ｓｉ］ｆ：脱燐処理後の溶銑中の［Ｓｉ］濃度（ｍａｓｓ％）
【００１６】
この試験では、高炉溶銑を必要に応じて鋳床及び溶銑鍋内で脱珪した後、溶銑鍋内で脱硫し、この溶銑を転炉型脱燐精錬炉に移して脱燐処理を行った。精錬剤としてはＣａＦ２（ホタル石）を含まないＣａＯ主体の焼石灰のみを用いた。また、酸素源としては主に酸素ガスを用い、これを上吹きランスから溶銑浴面に吹き付けることにより添加し、一部について固体酸源（鉄鉱石）の添加を併用した。精錬剤供給量は４．６〜９．０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ、気体酸素供給量は８．６〜１３．６Ｎｍ３／溶銑ｔｏｎとした。また、▲１▼の脱燐処理については、Ａ／Ｂを０．５０〜０．６９ｋｇ／Ｎｍ３とした。▲２▼の脱燐処理については、Ａ１を０．８８〜１．００ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ、Ａ２を０．３０〜０．３９ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ、Ａ１／Ｂ１を０．６０〜０．８３ｋｇ／Ｎｍ３、Ａ２／Ｂ２を０．３８〜０．４８ｋｇ／Ｎｍ３とし、（Ａ１／Ｂ１）×５６〜７２％＝（Ａ２／Ｂ２）とした。
図１によれば、▲２▼の脱燐処理では、▲１▼の場合に較べてＣａＯ原単位が少なく、脱燐効率が高くなっていることが判る。これは、▲２▼の場合では精錬後期において余分な精錬剤添加を行うことなく十分な脱燐が行われたため、高い脱燐効率が得られたものである。
【００１７】
本発明法では、精錬剤供給速度と気体酸素供給速度を（Ａ１／Ｂ１）＞（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１＞Ａ２とすることにより所望の効果が得られるが、特にこれらを（Ａ１／Ｂ１）×３０〜８０％＝（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１×３０〜８０％＝Ａ２の範囲とすることが好ましい。（Ａ１／Ｂ１）×３０％＞（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１×３０％＞Ａ２では、精錬剤の供給量が不足するため脱燐率が低下する傾向となり、一方、（Ａ１／Ｂ１）×８０％＜（Ａ２／Ｂ２）、Ａ１×８０％＜Ａ２では、脱燐処理後期における余分な精錬剤供給量が多くなるため、脱燐効率が低下する傾向がある。
本発明法では、脱燐処理期間中（脱燐処理の前期及び後期）において上記条件にしたがって精錬剤及び気体酸素を供給すればよく、したがって、精錬剤供給速度と気体酸素供給速度を変化させる形態は任意であり、連続的又は段階的に若しくはそれら両形態で変化させることができる。
【００１８】
本発明法では、上吹きランスを通じて気体酸素と少なくとも一部の精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるが、この場合、精錬剤を気体酸素が供給（吹き付け）される溶銑浴面領域に吹き付けることが特に好ましい。
上吹きランスを通じて気体酸素を溶銑浴面に吹き付けると、浴面に衝突した気体酸素により大量のＦｅＯが生成するため、精錬剤の滓化促進に非常に有利な条件となり、このＦｅＯが大量に生成した領域に、上吹きランスを通じて精錬剤を直接供給することにより、精錬剤（ＣａＯ）の滓化を効果的に促進することができる。
【００１９】
また、上吹きランスによる気体酸素と精錬剤の溶銑浴面への吹き付けでは、精錬剤を気体酸素以外のキャリアガス（例えば、Ｎ２、Ａｒなどの不活性ガス）を用いて溶銑浴面に吹き付けてもよいが、その場合でも、精錬剤の一部又は全部を気体酸素が供給（吹き付け）されている溶銑浴面領域に吹き付けることが好ましい。これは、気体酸素が供給される溶銑浴面領域は酸素供給によってＦｅＯが生成する場所であり、このような浴面領域に直接ＣａＯを添加することにより、ＣａＯの滓化が効果的に促進されるとともにＣａＯとＦｅＯの接触効率が高まり、これによって脱燐反応効率を顕著に促進できるからである。また、精錬剤は気体酸素が供給された溶銑浴面領域の中でも、特に気体酸素の上吹きにより生じる“火点”と呼ばれる領域に供給することが最も好ましい。この火点は気体酸素ガスジェットが衝突することにより最も高温となる溶銑浴面領域であるが、気体酸素による酸素反応が集中し且つ気体酸素ガスジェットにより強攪拌されている領域であるため、ＣａＯの供給による効果が最も顕著に得られる領域であると言える。また、この意味で精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるためのキャリアガスとしては気体酸素を用いることが好ましく、この場合には、気体酸素が精錬剤とともに溶銑浴面に吹き付けられることにより、精錬剤が火点に直接供給されることになり、この結果、溶銑浴面でのＣａＯとＦｅＯの接触効率が最も高まり、脱燐反応を特に顕著に促進することができる。
【００２０】
本発明法において、上吹きランスを用いて気体酸素と精錬剤を溶銑浴面に吹き付ける方法に特別な制限はなく、例えば、上吹きランスの複数のランス孔のうち、一部のランス孔から気体酸素のみを、また、他のランス孔から気体酸素又は気体酸素以外のガス（例えば、窒素やＡｒなどの不活性ガス）をキャリアガスとして精錬剤を、それぞれ溶銑浴面に供給することもできる。これにより気体酸素が供給されている溶銑浴面領域に精錬剤を添加することができる。また、この場合には、ランス先端の中央に主ランス孔を、その周囲に複数の副ランス孔を有する上吹きランスを用い、副ランス孔から気体酸素を、主ランス孔から気体酸素又は上述した気体酸素以外のガスをキャリアガスとして精錬剤を、それぞれ溶銑浴面に供給することが特に好ましい。また、気体酸素の吹き付けと、気体酸素又は上述した気体酸素以外のガスをキャリアガスとする精錬剤の吹き付けを、異なる上吹きランスを用いて行ってもよい。但し、いずれの場合にも、上述したように精錬剤を最も効率的に滓化させるには、精錬剤のキャリアガスは気体酸素であることが特に望ましい。
【００２１】
本発明において使用する気体酸素は、純酸素ガス、酸素含有ガスのいずれでもよい。また、溶銑保持容器内に添加される酸素源としては、気体酸素以外に酸化鉄（例えば、焼結粉、ミルスケール）等の固体酸素源を用いることができ、これらを上置き装入や浴中へのインジェクション等の任意の方法で添加することができる。但し、上述したような溶銑浴面への気体酸素の供給（吹き付け）による効率的な溶銑脱燐を行うためには、溶銑保持容器内に添加される酸素源の５０％以上、好ましくは７０％以上（気体酸素換算量）が上吹きランスを通じて溶銑浴面に供給される気体酸素であることが好ましい。
なお、気体酸素の一部は溶銑浴面への吹き付け以外の方法、例えば溶銑浴中へのインジェクションや底吹き等の方法で浴中に供給してもよい。
【００２２】
また、脱燐効率を向上させるためには溶銑をガス撹拌することが好ましい。このガス撹拌は、例えばインジェクションランスや底吹きノズルなどを通じて窒素やＡｒなどの不活性ガスを溶銑中に吹き込むことにより行われる。このような撹拌ガスの供給量としては、十分な浴撹拌性を得るために０．０２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ以上とし、また、浴の撹拌が強すぎると生成したＦｅＯを溶銑中のＣが還元する速度が大きくなり過ぎるためのため０．３Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎ以下とすることが好ましい。
脱燐処理を行うための溶銑保持容器としては、フリーボードが十分に確保できるという点から転炉型容器が最も好ましいが、例えば、溶銑鍋やトーピードカーなどの任意の容器を用いることができる。
【００２３】
本発明において、脱燐効率をさらに向上させ且つ発生するスラグ量をより少なくするには、脱燐処理される溶銑中のＳｉ濃度を低減させておくことが好ましい。具体的には、脱燐処理される溶銑のＳｉ濃度は０．１０ｍａｓｓ％以下とすることが望ましい。一般に、脱燐処理前の溶銑中Ｓｉ濃度が低いとスラグ中のＳｉＯ２濃度が低下するためＣａＯの溶融性がさらに悪化し、脱燐効率が低下してしまう。しかし、それにも拘らず本発明法の場合には、脱燐処理前の溶銑中Ｓｉ濃度が低い方（０．１０ｍａｓｓ％以下）が脱燐効率が向上する。これは、本発明法では気体酸素とＣａＯ源である精錬剤の粉体を浴面に吹きつけるため、ＳｉＯ２が多く存在しなくてもＦｅＯによってＣａＯの溶融化が促進され、この結果、ＣａＯの脱燐に寄与する効率が向上するためであると考えられる。
【００２４】
溶銑は高炉などの溶銑製造設備から供給されるが、製造される溶銑のＳｉ濃度を低める方法としては、溶銑製造用の原料の予備処理などで珪酸分の全装入量を低減したり、高炉などの炉内での珪酸還元反応を抑制するための低温操業やコークスの偏在装入などの方法が有効である。したがって、高炉などで製造された溶銑のＳｉ濃度が０．１０ｍａｓｓ％以下の場合には、これら溶銑に対して下記のような脱珪処理を施すことなく、脱燐処理してもよい。
【００２５】
一方、高炉などで製造された溶銑のＳｉ濃度が０．１０ｍａｓｓ％を超える場合には、脱燐処理に先立ち高炉鋳床や溶銑鍋などで脱珪処理を実施し、脱燐処理前の溶銑中Ｓｉ濃度を０．１０ｍａｓｓ％以下とした上で脱燐処理を行うことが好ましい。
通常、溶銑の脱珪処理は固体酸素源や気体酸素を溶銑に添加することにより行われ、例えば、焼結粉やミルスケールなどの固体酸素源を溶銑浴面への上置き装入や浴中への吹き込みにより添加し、或いは気体酸素を溶銑浴面への吹き付けや浴中への吹き込みにより添加する方法が採られる。
【００２６】
また、溶銑の脱珪処理は高炉鋳床や溶銑鍋以外に、例えば高炉鋳床から溶銑鍋などの搬送容器への溶銑流に対して酸素源を添加することにより行うこともできる。また、脱珪効率を高めるために容器内の溶銑中に撹拌ガスを吹き込んだり、焼石灰などのＣａＯ源を添加してスラグの塩基度を調整することにより脱珪スラグ中の酸化鉄を極力低減させ、還元効率を高めるようにすることもできる。
溶銑の脱珪処理を経て脱燐処理を行う場合には、事前に脱硅スラグなどのスラグを排滓し、珪酸分の混入を極力抑制することが、効率的な脱燐処理を行う上で好ましい。このため脱燐処理前に機械式排滓装置や手作業により、溶銑からスラグを分離した後、脱燐処理を行う。
【００２７】
従来の脱燐処理では、ＣａＯの滓化を促進させるためにＣａＦ２（ホタル石）を添加することが事実上必須であったが、近年Ｆが環境に及ぼす影響を考慮し、鋼の精錬においてもＣａＦ２の使用量を抑えることが要請されつつある。この点、本発明法はＣａＦ２を実質的に添加しない（すなわち、精錬剤中に不可避的不純物として含まれる以外のＣａＦ２を添加しない）若しくは少量のＣａＦ２を添加するだけで高い脱燐効率が得られる。したがって、ＣａＯの滓化を促進するためにＣａＦ２を添加する場合でも、その添加量は１ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以下とすることが望ましい。
【００２８】
図２は、転炉型容器を用いた本発明法の一実施状況を示しており、１は転炉型容器、２は上吹きランス、３は炉底部に設けられた底吹きノズルであり、この例では、上吹きランス２から気体酸素をキャリアガスとして精錬剤がメタル浴面に吹き付けられるとともに、底吹きノズル３から撹拌ガスが溶銑内に吹き込まれている。
【００２９】
【実施例】
高炉で出銑した溶銑を鋳床及び必要に応じて溶銑鍋内で脱珪処理し、機械撹拌を用いて溶銑鍋内で脱硫処理した後、図２に示すような３３０ｔの転炉型容器内で脱燐処理を行った。この脱燐処理では、処理前後での溶銑温度を１２５０〜１３５０℃とし、上吹きランスを通じて酸素ガスを溶銑浴面に吹き付けるとともに、▲１▼上記酸素ガスをキャリアガスとして粒径１ｍｍ以下の石灰粉（精錬剤）を溶銑浴面に吹き付ける、▲２▼粒径１〜３ｍｍの石灰（精錬剤）を上置き装入する、のいずれかの方法で精錬剤の添加を行った。転炉型容器の炉底から窒素ガスを０．０５〜０．１５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔｏｎの供給量で吹き込んで溶銑を撹拌しながら、９分間の脱燐処理を行った。
各実施例の結果を、脱燐処理条件とともに表１及び表２に示す。
【００３０】
【表１】
2004043833.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004043833.tif 000004
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の低燐溶銑の製造方法によれば、少ない精錬剤添加量で効率的な脱燐処理を行うことができ、このためスラグ発生量を従来法に較べて大幅に低減できるとともに、ＣａＦ２の添加量を従来に較べて大幅に削減し若しくはＣａＦ２を添加することなく、脱燐処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法と従来法について、脱燐処理後の溶銑中［Ｐ］濃度が０．０１２ｍａｓｓ％となるために必要なＣａＯ原単位と脱燐効率との関係を示すグラフ
【図２】本発明法の一実施状況を示す説明図
【符号の説明】
１…転炉型容器、２…上吹きランス、３…底吹きノズル
【図１】
2004043833.tif 000005
【図２】
2004043833.tif 000006