(57)【要約】【課題】転炉等の精錬炉を用いて、溶銑の脱燐を行う転炉型容器における溶銑予備処理操業方法を提供する。【解決手段】高炉より出銑された溶銑を転炉型容器を用いて脱珪および脱燐処理を行うに際し、処理開始より全処理期間の７０〜８０％までは吹酸ランスからの酸素供給を行い、その後の残期間においては吹酸を停止し、底吹き操業のみとすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。さらに、上記溶銑予備処理の操業方法において、吹酸停止時のスラグ組成として、Ｔ・Ｆｅ：１５〜７０％、ＣａＯ／ＳｉＯ２  ：１．５〜３．５の範囲とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉より出銑された溶銑を転炉型容器を用いて脱珪および脱燐処理を行うに際し、処理開始より全処理期間の７０〜８０％までは吹酸ランスからの酸素供給を行い、その後の残期間においては吹酸を停止し、底吹き操業のみとすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。
【請求項２】
請求項１に記載された溶銑予備処理の操業方法において、吹酸停止時のスラグ組成として、Ｔ・Ｆｅ：１５〜７０％、ＣａＯ／ＳｉＯ２  ：１．５〜３．５の範囲とすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたＴ・Ｆｅ制御での固酸添加に際し、全体酸素原単位に対する固酸使用比率を１０〜４０％とすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉等の精錬炉を用いて、溶銑の脱燐を行う転炉型容器における溶銑予備処理操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高炉から出銑された溶銑は、溶銑鍋やトピードカーなどでの事前予備処理や製鋼工程に搬送して混合攪拌性の優れた転炉型の容器を用いて溶銑の脱珪処理、脱燐処理などの溶銑予備処理を行なうことが施されている。この溶銑予備処理には、トピードカーや鍋における吹酸と、生石灰や酸化鉄などを添加したり、インジェクション（吹き込み）により溶銑中の珪素、燐、硫黄などを除去し、排滓してから転炉装入後に吹酸脱炭精錬するか、あるいは転炉などの精錬炉に装入してから生石灰等のフラックスの添加と吹酸による脱珪、脱燐を行なった後に、脱炭精錬することが行われている。
【０００３】
しかし、従来のＬＤ型溶銑の予備処理では、初期に一括添加するため、初期の塩基度が高くなり、添加したフラックスの滓化が不十分であり、形成されたスラグの脱燐効率が悪くなり、到達燐濃度が高くなって、脱炭精錬炉での脱燐の負荷の増加や生石灰などの副原料の使用量が増大する。そこで、特開昭５５−４１９３３号公報（特許文献１）に記載されるように、転炉などの脱炭精錬時に発生した酸化鉄、脱炭スラグを冷却、破砕したものを溶銑中のＳｉ濃度に応じて、溶銑トン当たり２５〜１００ｋｇを添加して脱珪処理し、さらに、スラグ中に含まれる酸化鉄で溶銑中の燐を酸化して脱燐することが提案されている。また、特開２００１−１３１６２４号公報（特許文献２）に記載されるように、転炉の脱炭滓（脱炭スラグ）を排出する際に、酸素を吹き付けるか、あるいは溶融状態で酸化鉄を添加することにより、脱炭滓の酸素ポテンシャルを高くし、かつ融点を低下させてから冷却、破砕して３ｍｍ以下の粒子を吹き込むことが提案されている。
【０００４】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開昭５５−４１９３３号公報）
（２）特許文献２（特開２００１−１３１６２４号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、精錬時に転炉容器内に形成されるスラグ量が増加し、わずかなフォーミングでもスロッピングが発生して操業の支障となる。さらに、特許文献２に記載された方法では、脱炭滓の塩基度が高いため融点を十分に低下することができず、脱燐反応を高めることができず、処理時間の延長、到達燐濃度が高くなり、転炉などでの脱燐負荷が増加するなどの問題がある。さらに、初期に一括して添加するため初期のスラグ塩基度が高くなり、滓化に支障を生じたり、脱燐効率が悪くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、脱燐の初期および中期にスラグの滓化の促進とスラグ中のＴ・Ｆｅ（酸素ポテンシャル）を高めて溶銑中の燐を酸化して脱燐し、処理の末期に溶銑中の炭素による酸化鉄の還元処理を促進してスラグを低Ｔ・Ｆｅに制御し、Ｐ２  Ｏ５  と全率固溶体を形成し得るダイカルシウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ２  ；２ＣＳ）を多量に析出させ、Ｐ２  Ｏ５  を２ＣＳ中に多量に取り込ませることにより脱燐能を高め、使用フラックスの節減した上で脱燐効率の向上、到達燐濃度の低減を図ることができる転炉型容器における溶銑の予備処理操業方法を提供することにある。
【０００７】
その発明の要旨とするところは、
（１）高炉より出銑された溶銑を転炉型容器を用いて脱珪および脱燐処理を行うに際し、処理開始より全処理期間の７０〜８０％までは吹酸ランスからの酸素供給を行い、その後の残期間においては吹酸を停止し、底吹き操業のみとすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。
（２）前記（１）に記載された溶銑予備処理の操業方法において、吹酸停止時のスラグ組成として、Ｔ・Ｆｅ：１５〜７０％、ＣａＯ／ＳｉＯ２  ：１．５〜３．５の範囲とすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法。
（３）前記（２）に記載されたＴ・Ｆｅ制御での固酸添加に際し、全体酸素原単位に対する固酸使用比率を１０〜４０％とすることを特徴とする転炉型容器における溶銑予備処理操業方法にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る溶銑予備処理に用いた転炉型容器の一例を示す全体概念図である。この図に示すように、上底吹き転炉１は炉体９の底部に設けられた底吹きノズル２と上方から炉体９に装入される上吹きランス５とを有し、さらに生石灰等の脱燐フラックスを貯蔵するフラックスホッパー６、および酸化鉄やミルスケール等の固体酸化剤を貯蔵する貯蔵ホッパー７と、これらフラックスホッパー６および貯蔵ホッパー７から切り出された材料を炉体９内の溶銑１０の上部に形成されたスラグ８に添加するシュート１１と出鋼口３を備えている。なお、符号４は炉口を示す。
【０００９】
脱燐末期のダイカルシウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ２  ；２ＣＳ）固相析出制御のためには、脱燐処理終了時のスラグ組成として、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）の範囲を１．５〜３．０に制御した上で、極力ＦｅＯ濃度（Ｔ・Ｆｅ）を低下させることが重要である。脱燐中期までに液相スラグによる脱燐を促進させた上で、末期（処理直前）には極力Ｔ・Ｆｅ（％Ｔ・Ｆｅはスラグ中に含まれる全酸化鉄中の鉄分の値）を低位化し、２ＣＳ高融点析出域への制御が重要となる。
【００１０】
そのための具体的手段として、溶銑を転炉型容器を用いて脱珪および脱燐処理を行うに際し、処理開始より全処理期間の７０〜８０％までは吹酸ランスからの酸素供給を行い、その後の残期間においては吹酸を停止し、底吹き操業のみとするものである。吹酸停止するタイミングとして処理開始より全処理期間の７０％未満の場合は、脱燐中期までの脱燐が不足するため、２ＣＳ固相へのＰ２  Ｏ５  取り込み自体が不足し、結果的に脱燐効率の低下を招く。また、８０％を超えるとＦｅＯ還元時間が短くなるためＴ・Ｆｅの低下が十分でなく２ＣＳの高融点析出域への到達が不可能となり、結果的に脱燐効率の低下を招くことから、その範囲を７０〜８０％とした。
【００１１】
吹酸停止時のスラグ組成として、Ｔ・Ｆｅ：１５〜７０％、ＣａＯ／ＳｉＯ２  ：１．５〜３．５の範囲とする理由は、吹止時のＴ・Ｆｅが１５％未満であると吹酸期でのスラグの酸素ポテンシャルが低下してしまうため、全体としての脱燐効率の悪化を招くことになる。また、７０％を超えると吹き止後の末期のＴ・Ｆｅ低下が十分でなく、２ＣＳ析出域への制御が困難となり、結果的に脱燐効率の低下を招く。さらには吹酸期におけるスロッピングの発生が懸念されるので、その範囲を１５〜７０％とした。
【００１２】
上記、Ｔ・Ｆｅ濃度の制御においては、処理の初期に鉄鉱石等の固酸添加が望ましい。その際、全体の酸素原単位に対する固酸比率は１０〜４０％が望ましい。ここで、固酸比が１０％未満であるとスラグ中のＴ・Ｆｅの高位維持が困難となり、吹酸停止時の適正Ｔ・Ｆｅの確保が不可能となる。また、４０％を超えると、脱燐効率の確保は可能であるが、処理終了時の温度確保が困難となり、その後の脱炭工程における熱補償などの作業性悪化および精錬コスト増が問題となることから、１０〜４０％が望ましい。さらに、ＣａＯ／ＳｉＯ２  が１．５未満の場合は、スラグ組成そのものが、２ＣＳ析出組成でないため、Ｐ２  Ｏ５  の固体取り込み自体が起こらず、脱燐効率の低下を招く。また、３．５を超える場合はスラグの流動性自体が悪く、脱燐中期までの脱燐が悪化し低燐化処理が不可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
高炉より出銑された処理前溶銑の成分組成としてＳｉ：０．４０〜０．６０％、Ｐ：０．１００〜０．１１０％なる溶銑を、図１に示す上底吹き転炉型容器を用いて脱燐前期において、脱珪、脱燐に使用するフラックスとしてＣａＯ量：１０〜２０ｋｇ／溶銑トン、酸化鉄：１０〜２０ｋｇ／溶銑トン、Ｏ２  （吹酸）１０〜１２ｍ３  ／溶銑トンで上吹きランスから吹酸を行い、酸素供給停止タイミングとして処理開始より全処理期間の一定期間で停止し、その吹酸停止時でのスラグのＴ・Ｆｅおよび塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）を測定し、その後底吹ノズルから３〜５ｍ３  ／溶銑トンの底吹きランスから吹酸を行った後、固酸使用比率（％）、脱炭工程での熱補償および処理後の到達燐質量％並びに総合評価について調査した。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
2004307944.tif 000002
【００１５】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜１０は本発明例であり、Ｎｏ．１１〜１８は比較例である。比較例Ｎｏ．１１は酸素供給停止タイミング速いために、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１２は酸素供給停止タイミング遅いために、同じく、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１３は酸素供給停止タイミング速く、かつ、吹酸停止時でのスラグのＴ・Ｆｅが低いために、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１４は酸素供給停止タイミング速く、かつ、吹酸停止時でのスラグのＴ・Ｆｅが高いために、処理後の到達燐質量％が高い。
【００１６】
比較例Ｎｏ．１５は酸素供給停止タイミング速く、かつ、吹酸停止時でのスラグの塩基度が低いために、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１６は酸素供給停止タイミング速く、かつ、吹酸停止時でのスラグの塩基度が高いために、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１７は酸素供給停止タイミング遅く、かつ、固酸使用比率が低いために、処理後の到達燐質量％が高い。比較例Ｎｏ．１８は酸素供給停止タイミング遅く、かつ、固酸使用比率が高いために、脱炭工程での熱補償を必要とする。これに対し、本発明例であるＮｏ．１〜１０のいずれも脱炭工程での熱補償は必要とせず、かつ処理後の到達燐質量％の低下を図ることが出来ることが判る。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による脱燐の初期および中期にスラグの滓化の促進とスラグ中のＴ・Ｆｅ（酸素ポテンシャル）を高めて溶銑中の燐を酸化、脱燐し、処理の末期に溶銑中の炭素による還元作用を活用してスラグを低Ｔ・Ｆｅ（酸素ポテンシャル）に制御してスラグ組成を高融点析出域である２ＣＳによる脱燐能を高め、脱燐効率の向上、使用フラックスの節減、処理時間の短縮、到達燐濃度の低減を図ることができる脱炭工程での熱補償を必要としない極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶銑予備処理に用いた転炉型容器の一例を示す全体概念図である。
【符号の説明】
１  上底吹き転炉
２  底吹きノズル
３  出鋼口
４  炉口
５  上吹きランス
６  フラックスホッパー
７  貯蔵ホッパー
８  スラグ
９  炉体
１０  溶銑
１１  シュート
【図１】
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