(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑鍋または混銑車に収容された溶銑に気体酸素源と固体酸素源とＣａＯ系脱燐精錬剤とを添加して溶銑に脱燐処理を施す、溶銑の脱燐処理方法であって、前記固体酸素源は、粒度が１ｍｍ以下の鉄鉱石の焼結鉱、ミルスケール、ダスト、砂鉄、鉄鉱石のうちの何れか１種または２種以上であり、上吹きランスの１つの供給系統から気体酸素源として溶銑１トンあたり０．２２２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ以下の供給速度で酸素ガスを溶銑浴面に上吹き供給するとともに、前記上吹きランスの他の１つの供給系統から少なくとも一部の前記固体酸素源を、前記気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に搬送用ガスを用いて上吹き供給し、且つ、インジェクションランスを通じて前記ＣａＯ系脱燐精錬剤を搬送用ガスとともに溶銑中に吹き込むことを特徴とする、溶銑の脱燐処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶銑鍋（「高炉鍋」ともいう）や混銑車（「トーピードカー」ともいう）などのフリーボードの小さい容器において行われる溶銑の脱燐処理方法に関し、詳しくは、処理中のスラグ噴出を防止しつつ、且つ、脱燐精錬剤の滓化を促進させるためのフッ素源を使用しなくても効率良く脱燐することのできる脱燐処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鋼材に対する要求品質は益々厳格化しており、燐や硫黄に代表される不純物元素の低減が求められている。このような要求に対応するために、製鋼工程では、溶銑段階において脱燐処理を行うことが一般的となっている。この脱燐処理は、酸素ガス（気体酸素）或いは固体の酸化鉄などの酸素源を脱燐剤として溶銑に供給し、脱燐剤中の酸素で溶銑中の燐を酸化して酸化物（Ｐ2 Ｏ5 ）とし、生成された燐酸化物を脱燐精錬用スラグに吸収することで行われている。脱燐精錬用スラグを形成するための脱燐精錬剤としては、一般的にＣａＯ系脱燐精錬剤が使用されている。
【０００３】
この溶銑の脱燐処理には、転炉内の溶銑に脱燐精錬剤を添加するとともに酸素ガスを上吹きして行う方法や、混銑車や溶銑鍋内の溶銑に脱燐剤または脱燐剤と脱燐精錬剤とを吹き込む方法などがあり、各製鉄所の設備や環境に応じたプロセスが選択され実施されている。このうち転炉を用いる方法は、フリーボードが大きく、酸素ガスを高流量で溶銑に吹き付けることが可能なことから、短時間で低燐溶銑の溶製が可能であるという長所を有するが、既設の転炉能力に余裕がなく新設を要する場合には高い設備費が必要となる。また、脱燐反応以外にも脱炭反応の進行が避けられず、後工程での熱余裕の減少が問題となる。一方、混銑車や溶銑鍋を用いる方法は、既存の溶銑搬送容器を活用したプロセスであるために設備費が安く、転炉能力に余裕がなくとも溶銑脱燐のメリットが享受できるという長所を有し、広く行われている。
【０００４】
但し、混銑車や溶銑鍋を用いる方法では、フリーボードが小さく、溶銑の攪拌力を高めることができないことから、転炉を用いた場合に比べて脱燐反応が効率的でないという問題がある。そこで、これを防止するために、ホタル石などのＣａＦ2 系媒溶剤をＣａＯ系脱燐精錬剤の滓化促進剤として使用することにより、脱燐精錬用スラグの融体性を向上させて、脱燐の反応性を向上させる手法が広く行われてきた（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
しかしながら、近年、環境保護の観点からスラグからのフッ素溶出量の規制基準が強化される状況にあり、脱燐精錬用スラグにおいても、フッ素含有量を低下させる必要が生じており、ホタル石などのＣａＦ2 系媒溶剤を使用しなくても高効率な脱燐処理を行える方法の開発が強く望まれていた。
【０００６】
そこで、特許文献２には、混銑車または溶銑鍋に収容された溶銑に、上吹きランスを通じて酸素ガスと少なくとも一部のＣａＯ系脱燐精錬剤を溶銑浴面に吹き付けるとともに、インジェクションランスまたは／及び吹き込みノズルを通じてＣａＯ系脱燐精錬剤の一部を搬送用ガスとともに溶銑中に吹き込んで溶銑を脱燐処理する方法が提案されている。特許文献２では、精錬容器内に添加する酸素源つまり脱燐剤として、酸素ガス以外に酸化鉄（例えば、焼結粉、ミルスケール）など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吹き込みなどの任意の方法で添加可能としている。尚、固体酸素源に対して酸素ガスや酸素含有ガスを気体酸素源と称している。
【０００７】
特許文献２によれば、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、浴面に衝突した酸素ガスにより大量のＦｅＯが生成し、このＦｅＯが大量に生成した領域に上吹きランスを通じてＣａＯ系脱燐精錬剤を直接供給することにより、ＣａＦ2 系媒溶剤を使用しなくてもＣａＯ系脱燐精錬剤の滓化が促進され、効率的な脱燐処理が可能になるとしている。
【特許文献１】特開平４−２８０９０９号公報
【特許文献２】特開２００４−８３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２により、ＣａＯ系脱燐精錬剤の滓化が促進されて、ＣａＦ2 系媒溶剤を使用しなくても効率的な脱燐処理が可能になったが、脱燐精錬用スラグのフォーミング（泡立ち）が激しく、脱燐処理中における脱燐精錬用スラグの噴出という新たな問題が発生した。これは、脱燐処理中に、ＣａＯ系脱燐精錬剤が上吹きランス及びインジェクションランスの双方から添加されることから、溶銑浴面は脱燐精錬用スラグで覆われてしまい、ＦｅＯと溶銑中炭素との反応により脱燐処理中に生成するＣＯガスの抜け場所がなくなってしまったことに起因していた。
【０００９】
スラグ噴出が発生すると、脱燐精錬用スラグとともに地金が流出し、鉄歩留りの低下を来すのみならず、脱燐精錬用スラグの絶対量が不足して脱燐処理後の溶銑中の燐濃度のバラツキが大きくなるという問題も発生する。更には、噴出量が多い場合には周辺設備の損傷などを引き起こす。そのために、スラグ噴出が発生すると、酸素ガス供給速度を低下せざるを得ず、処理時間の延長や鎮静剤の添加などを余儀なくされていた。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、溶銑鍋や混銑車などのフリーボードの小さい容器を用いて溶銑を脱燐処理するにあたり、スラグ噴出を抑制すると同時に、ＣａＦ2 系媒溶剤を添加することなく効率的に溶銑を脱燐処理することのできる、溶銑の脱燐処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の発明に係る溶銑の脱燐処理方法は、溶銑鍋または混銑車に収容された溶銑に酸素源とＣａＯ系脱燐精錬剤とを添加して溶銑に脱燐処理を施す、溶銑の脱燐処理方法であって、１つの供給系統から気体酸素源を溶銑浴面に上吹き供給するとともに、他の１つの供給系統から少なくとも一部の固体酸素源を、前記気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に搬送用ガスを用いて上吹き供給し、且つ、インジェクションランスを通じてＣａＯ系脱燐精錬剤を搬送用ガスとともに溶銑中に吹き込むことを特徴とするものである。
【００１２】
第２の発明に係る溶銑の脱燐処理方法は、第１の発明において、前記気体酸素源及び固体酸素源のそれぞれの供給系統を、同一のランス内に配置することを特徴とするものである。
【００１３】
第３の発明に係る溶銑の脱燐処理方法は、第１または第２の発明において、前記固体酸素源は、粒度が１ｍｍ以下の焼結鉱、ミルスケール、ダスト、鉄鉱石のうちの何れか１種または２種以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、気体酸素源を上吹きして溶銑を脱燐処理する際に、ＣａＯ系脱燐精錬剤を溶銑中に吹き込み添加するとともに、気体酸素源が供給されている場所と同一場所または気体酸素源が供給されている場所の近傍の溶銑浴面に、搬送用ガスとともに固体酸素源を添加するので、固体酸素源の添加される溶銑浴面は、ＣａＯ系脱燐精錬剤から形成される脱燐精錬用スラグの厚みが薄く、しかも添加される固体酸素源によってガスの抜け道が形成されるので、固体酸素源の添加される領域にガスの抜け道が確保され、ＦｅＯと反応して生成するＣＯガスはこの抜け道を通って系外に排出するので、脱燐精錬用スラグのフォーミングが低減し、それによってスラグ噴出が抑制される。
【００１５】
また、気体酸素源が供給されている場所と同一場所または気体酸素源が供給されている場所の近傍の溶銑浴面に、搬送用ガスとともに固体酸素源を供給するので、固体酸素源の溶融が迅速化されて、脱燐精錬用スラグの酸素ポテンシャルが迅速に上昇し、当該スラグの脱燐能力が向上する。脱燐精錬用スラグの脱燐能力が向上することにより、フッ素含有物質を滓化促進用の媒溶剤として使用しなくても、また、少ないＣａＯ系脱燐精錬剤の使用量であっても、従来と同等の脱燐速度を維持して脱燐処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１７】
混銑車や溶銑鍋などの溶銑搬送容器を反応容器として用いる溶銑の脱燐処理は、一般的に、ＣａＯ系脱燐精錬剤と、酸素ガスなどの気体酸素源及び固体の酸化鉄などの固体酸素源とを、溶銑に添加して、溶銑中の燐を気体酸素源及び固体酸素源によって酸化し、生成した燐酸化物を、ＣａＯ系脱燐精錬剤などから形成される脱燐精錬用スラグ（以下、単に「スラグ」とも記す）に取り込み、溶銑中の燐を除去するという方法で行われている。気体酸素源及び固体酸素源は、まとめて酸素源と呼ばれる。
【００１８】
原理的に考えれば、脱燐反応に関して、固体酸素源は気体酸素源に比較して効率が高い。これは、脱燐反応が熱力学的には低温ほど有利であることに由来する。溶銑に酸素を投入すると脱炭及び脱燐が起こるが、気体酸素源を投入した場合は酸化反応の発熱による温度上昇が優勢であるのに対し、固体酸素源を投入した場合は固体酸素源の分解時に吸熱を伴うために、温度上昇が抑制される。つまり、固体酸素源を使用することにより、脱燐反応に有利な温度に維持される。但し、脱燐反応の促進のためには、固体酸素源が溶融できる程度の温度条件は必要である。また、固体酸素源は、溶融後にＦｅＯとなり、脱燐反応に寄与する、脱燐精錬用スラグ中のＦｅＯ成分を増加させる機能を有しており、前記温度上昇の抑制効果と相俟って脱燐反応を促進させている。特に、酸素ガスの供給速度が１Ｎｍ3 ／ｍｉｎ・Ｔ以下である溶銑搬送容器を用いた脱燐処理では、酸素ガスによるＦｅＯの生成速度が遅く、脱燐反応に寄与するＦｅＯ成分の形成に寄与している。
【００１９】
従来、固体酸素源は、反応容器の上方に設置されたホッパーから脱燐処理中に落下投入されるのが一般的であった。この場合に固体酸素源は、排気系統に吸引されないようにするため、数ｍｍ〜数十ｍｍの粒状または塊状のものが使用される。粒状または塊状の固体酸素源は反応容器内に投入されても直ちには溶融せず、脱燐処理終了時点まで残留する場合もある。また、固体酸素源が溶融することによってスラグ中のＦｅＯが上昇するが、スラグ中のＦｅＯは溶銑中の炭素と反応して還元されることから、固体酸素源の溶融速度とＦｅＯの還元速度とが同等の場合には、スラグ中のＦｅＯ濃度は上昇しない。つまり、スラグ中のＦｅＯの還元速度よりも固体酸素源の溶融速度を大きくしなければ、スラグ中の酸素ポテンシャルは上昇せず、脱燐速度の向上は望めない。
【００２０】
本発明においては、１つの供給系統から気体酸素源を溶銑浴面に上吹き供給し、他の供給系統から固体酸素源を、気体酸素源が供給されている場所と同一場所の溶銑浴面または気体酸素源が供給されている場所の近傍の溶銑浴面に、搬送用ガスを用いて上吹き供給する。
【００２１】
溶銑浴面において、気体酸素源が溶銑浴面と衝突する場所、つまり火点は、気体酸素源と溶銑中の炭素との反応によって高温になっており、そこに供給された固体酸素源は迅速に溶融し、スラグ中のＦｅＯ成分を増加させる。また、火点近傍の周縁部は、火点よりは温度が低いが、比較的高温に維持されるので、そこに供給された固体酸素源は迅速に溶融する。これらにより、スラグの酸素ポテンシャルが上昇し、つまり脱燐反応に最適なスラグが迅速に形成され、少ないスラグ量であっても脱燐処理が可能となる。尚、本発明でいう、「気体酸素源が供給されている場所の近傍の溶銑浴面」とは、火点の近傍であり、溶銑全体の平均温度よりも温度の高い部分という意味である。
【００２２】
本発明で使用する気体酸素源としては、酸素ガス（工業用純酸素を含む）、空気、酸素富化空気、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスなどを使用することができる。通常の脱燐処理の場合には、他のガスを使用した場合に比べて脱燐反応速度が速いことから、酸素ガスを使用することが好ましい。混合ガスを使用する場合は、脱燐反応速度を確保するために、酸素濃度を空気よりも高くすることが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい態様としては、固体酸素源の搬送用ガスとして、空気、非酸化性ガス、希ガス、還元性ガス、非酸化性ガスに近い弱酸化性ガスである炭酸ガスのうちの何れか１種または２種以上の気体を用いる。ここで、還元性ガスとは、プロパンガスなどの炭化水素系ガス及びＣＯガスであり、非酸化性ガスとは、窒素ガスなどの酸化能力のないガスであり、希ガスとはＡｒガスやＨｅガスなどの不活性ガスである。これらのガスを用いることで、火点或いは火点近傍の温度上昇を抑制することができ、原理的に脱燐に有利な条件を作ることができる。
【００２４】
本発明においては、固体酸素源の搬送用ガスが、例えば空気などのように、或る程度の酸素を含有するガスであっても効果を得ることができる。しかし、火点或いは火点近傍の温度上昇を抑制するという上記の観点からは、搬送用ガスに含まれる酸素の濃度は、気体酸素源よりも低いことが望ましい。例えば、気体酸素源が空気の場合は固体酸素源の搬送用ガスとして非酸化性ガス、希ガス、還元性ガス、炭酸ガスなどを使用することが望ましい。また、気体酸素源が純酸素若しくは酸素富化空気などの場合には上記した搬送用ガスの全てを用いることができる。
【００２５】
尚、固体酸素源には微量の金属鉄を含むものがあり、純酸素気流中では燃焼して設備に損害を与える恐れがある。固体酸素源を空気よりも酸素濃度の低い搬送用ガスで搬送することは、事故回避という工業的な観点からも有効である。
【００２６】
本発明においては、ＣａＯ系脱燐精錬剤はインジェクションランスを通して搬送用ガスとともに溶銑中に吹き込み添加する。溶銑中に吹き込まれることによってＣａＯ系脱燐精錬剤は加熱されて、滓化が促進される。つまり、脱燐反応が促進される。また、火点及びその近傍にはＣａＯ系脱燐精錬剤が直接添加されないので、火点及びその近傍のスラグ厚みが薄くなり、搬送用ガスとともに添加される固体酸素源によってスラグにガスの抜け道が形成されるので、スラグ中のＦｅＯと溶銑中の炭素とが反応して生成するＣＯガスはこの抜け道を通って系外に排出される。これによりスラグのフォーミングが低減し、スラグ噴出が抑制される。ＣａＯ系脱燐精錬剤を搬送するための搬送用ガスとしては、固体酸素源の搬送用ガスと同様に、空気、非酸化性ガス、希ガス、還元性ガス、非酸化性ガスに近い弱酸化性ガスである炭酸ガスのうちの何れか１種または２種以上の気体を用いることができる。
【００２７】
本発明で使用する、ＣａＯ系脱燐精錬剤とは、ＣａＯを含有し、本件の意図する脱燐処理ができるものであれば特にＣａＯの含有量に制約はない。通常は、ＣａＯ単独からなるものや、またはＣａＯを５０質量％以上含有し、必要に応じてその他の成分を含有するものである。
【００２８】
その他の成分としては一般に滓化促進剤が挙げられる。即ち、本件は滓化促進剤の低減或いは省略を可能とする技術ではあるものの、滓化促進剤を添加して更に滓化効率を改善することを禁じるものではない。滓化促進剤としては、特に、ＣａＯの融点を下げて滓化を促進させる作用のある酸化チタンや酸化アルミニウムを含有する物質が挙げられ、これらを使用することが好ましい。中でもスラグ粘度の観点からは酸化チタンの添加が好ましい。また、ホタル石などのフッ素含有物質も滓化促進剤として使用可能である。但し、スラグを廃棄処分などにする際に、スラグからのフッ素の溶出量を抑えて環境を保護する観点から、フッ素含有物質は滓化促進剤として使用しないことが好ましい。フッ素が不純物成分として不可避的に混入した物質については使用しても構わない。
【００２９】
ＣａＯ系脱燐精錬剤の具体例としては、安価でしかも脱燐能に優れることから生石灰、石灰石を使用することが好ましい。また、軽焼ドロマイト、或いは、脱燐処理後の溶銑を次工程の転炉で脱炭精錬した際に発生する転炉スラグ（「脱炭滓」ともいう）を、ＣａＯ系脱燐精錬剤として使用することもできる。転炉スラグは、ＣａＯを主成分としており、しかも燐含有量が少ないことから、ＣａＯ系脱燐精錬剤として十分に利用することができる。
【００３０】
また、本発明で使用する固体酸素源としては、鉄鉱石の焼結鉱、ミルスケール、ダスト（＝集塵ダスト）、砂鉄、鉄鉱石などを使用することができる。集塵ダストとは、高炉、転炉、焼結工程において排気ガスから回収される、鉄分を含むダストである。固体酸素源の溶融化を促進させる観点から、固体酸素源は粒径１ｍｍ以下の粉粒体であることが好ましい。粒径が１ｍｍを超えるものは、迅速な溶融が困難であり、スラグ中のＦｅＯ成分の上昇が得られにくい。ここで、粒径が１ｍｍ以下とは、目開き寸法が１ｍｍの篩分器を通過するという意味であり、目開き寸法が１ｍｍの篩分器を通過する限り、長径が１ｍｍを超える紡錘形であっても構わない。尚、取扱いの観点から粒径は１μｍ以上が好ましい。
【００３１】
本発明の脱燐処理においては、気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に固体酸素源を供給する必要があり、このようにして気体酸素源及び固体酸素源を供給するためには、例えば、これらを供給する上吹きランスに、少なくとも２つの供給系統を設置し、そのうちの１つの供給系統から気体酸素源を供給し、他の１つの供給系統から固体酸素源を前述した搬送用ガスとともに供給することにより、上記添加条件を達成することができる。この場合に、固体酸素源が、気体酸素源の供給されている場所と同一場所に添加されるか或いはその近傍に添加されるかは、同じ形状の上吹きランスであっても吹き込み条件（流量、圧力など）に応じて変化するので、上吹きランスの形状のみからは一概には規定することはできない。但し、少なくとも２つの供給系統を有する上吹きランスを使用し、そのうち１系統から気体酸素源を供給し、別の１系統から固体酸素源を搬送用ガスとともに供給する限り、本発明の範囲内の条件を設定することができる。
【００３２】
２つの供給系統を有する上記のような構成としては、例えば、上吹きランスを少なくとも二重管構造とし、一方を酸素ガスの流路、他方を固体酸素源及び搬送用ガスの流路とし、気体酸素源を、ランス中心軸を中心とした同心円上に配された複数のノズル孔から供給し、一方、固体酸素源及び搬送用ガスを、ランス中心軸上に配されたノズル孔から供給する方法などを採用することができる。また、ランス中心軸を中心とした同心円上に複数のノズル孔を配し、交互（互い違い）の孔から気体酸素源、及び、固体酸素源を供給するようにしてもよい。
【００３３】
本発明において、供給すべき固体酸素源の全てを、気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に供給する必要はなく、固体酸素源の一部のみを気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に供給しても構わない。但し、気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面に供給する固体酸素源が少ないと、前述したスラグ中ＦｅＯ成分の上昇が少ないので、これを防止するために、設備仕様に応じて、スラグ中ＦｅＯ成分の上昇が十分となる量を下限とすればよい。また、上限としては、設備仕様に応じて抜熱が過大とならない量に抑制すればよい。例えば、１００〜３５０トン程度の容器で脱燐処理する場合には、浴面に供給する気体酸素源中の酸素ガス純分１Ｎｍ3（標準状態での酸素ガス純分）に対し、搬送用ガスにより供給される固体酸素源を０．１ｋｇ以上２ｋｇ以下の範囲で添加することが好ましい。０．１ｋｇ未満では本発明で期待する効果が十分に得られず、一方、２ｋｇを越えると固体酸素源源の供給面における抜熱が大きくなり、スラグの滓化が不十分となって脱燐能力を低下させてしまう。より好ましい供給量は０．３ｋｇ以上２ｋｇ以下である。
【００３４】
気体酸素源が供給されている場所と同一場所またはその近傍の溶銑浴面以外の場所に供給する固体酸素源は、上置き添加、吹き込み添加など適宜の方法で供給すればよい。この場合に固体酸素源は、排気系統に吸引されないようにするため、数ｍｍ〜数十ｍｍの粒状または塊状のものを使用することが好ましい。
【００３５】
尚、気体酸素源を使用した場合には、酸化反応熱によって溶銑温度は上昇し、一方、固体酸素源を使用した場合には、固体酸素源自体の顕熱、潜熱及び分解熱が酸化反応熱よりも大きいために溶銑温度は降下する。従って、気体酸素源と固体酸素源との使用比率は、上記の範囲を維持しつつ、溶銑の処理前後の温度に応じて設定することとする。また、脱燐反応を効率的に行うためには溶銑を撹拌することが好ましく、この撹拌は、ＣａＯ系脱燐精錬剤を添加するためのインジェクションランスから吹き込まれる搬送用ガスを利用すればよい。
【００３６】
脱燐精錬用スラグとしては、スラグ中のＦｅＯ濃度が１０質量％以上５０質量％以下の範囲が好適であるので、スラグ中のＦｅＯ濃度がこの範囲を維持できるように、固体酸素源の供給量を調整することが好ましい。より好ましい範囲は１０質量％以上３０質量％以下である。
【００３７】
このようにして溶銑の脱燐処理を行うことにより、脱燐精錬用スラグの容器からの噴出を抑制しながら、フッ素含有物質を滓化促進用の媒溶剤として使用しなくても、従来と同等の脱燐速度を維持して脱燐処理することが可能となる。その結果、スラグ噴出が抑制されることで、気体酸素源の供給速度を下げる必要がなくなり、脱燐処理時間を短縮することが可能となり、また、脱燐精錬用スラグがフッ素を含有しないので、環境へのフッ素漏洩の対策を採らないままで脱燐精錬用スラグを再利用することができ、環境負荷を回避することが可能となる。
【実施例１】
【００３８】
図１に示す脱燐処理設備における本発明の実施例を説明する。
【００３９】
図１において、溶銑２を収容した溶銑鍋５が、台車６に搭載されて脱燐処理設備１に搬入されている。脱燐処理設備１には、溶銑鍋５の内部を上下移動可能な、上吹きランス７及びインジェクションランス８が設置されており、上吹きランス７からは、酸素ガス及び貯蔵タンク１０に収容された固体酸素源４が溶銑２に吹き付けられ、また、インジェクションランス８からは、貯蔵タンク９に収容されたＣａＯ系脱燐精錬剤３が溶銑２に吹き付けられる構成になっている。図示はしないが、上吹きランス７は、四重管構造であり、外側及びその内側が冷却水の給排水路、その内側が酸素ガスの供給路、その内側の中心部が固体酸素源４の供給路となっている。
【００４０】
脱燐処理設備１には、更に、ホッパー１１と、原料搬送装置１２と、シュート１３とからなる原料供給設備が設置されており、この原料供給設備を用いて、ホッパー１１に収容された固体酸素源４を溶銑鍋５の内部に上置き添加することもできるようになっている。
【００４１】
用いた酸素ガスは工業用純酸素であり、ＣａＯ系脱燐精錬剤３としては生石灰、固体酸素源４としては焼結工程における集塵ダストを使用し、また、ＣａＯ系脱燐精錬剤３及び固体酸素源４の搬送用ガスとしては窒素ガスを使用した。図中、符号１４は、ＣａＯ系脱燐精錬剤３などから形成される脱燐精錬用スラグである。
【００４２】
高炉から出銑された約１５０トンの溶銑２を収容した溶銑鍋５を、上記構成の脱燐処理設備１に搬送し、上吹きランス７を通して酸素ガス及び固体酸素源４を溶銑浴面に吹き付けるとともに、インジェクションランス８を介してＣａＯ系脱燐精錬剤３を溶銑中に吹き込み、更に、ホッパー１１に収容された固体酸素源４を上置き添加しながら、脱燐処理を実施した。
【００４３】
また、比較のために、前述した特許文献２による脱燐処理方法、つまり、上吹きランス７を通じて酸素ガスと少なくとも一部のＣａＯ系脱燐精錬剤３とを溶銑浴面に吹き付けるとともに、インジェクションランス８を通じてＣａＯ系脱燐精錬剤３の一部を搬送用ガス（窒素ガス）とともに溶銑中に吹き込み、且つ、固体酸素源４をシュート１３から上置き添加しながら脱燐処理する方法（比較例）も実施した。
【００４４】
図２に、脱燐処理後の溶銑中燐濃度を本発明例と比較例とで比較して示す。図中、横軸の脱Ｓｉ外酸素原単位とは、供給した総酸素源から脱珪反応に費やされた酸素源を差し引いた酸素源の原単位である。図２からも明らかなように、脱Ｓｉ外酸素原単位が同一の場合、本発明例の方が比較例よりも処理後の溶銑中燐濃度が低くなっており、効率的に脱燐反応が進行したことを確認できた。つまり、本発明例の方が比較例に比べておよそ１％程度脱燐酸素効率が高くなることが確認できた。図中の％表示の数値は、計算から求まる脱燐酸素効率である。
【００４５】
また、本発明例においては、酸素ガス供給速度を２０００Ｎｍ3 ／ｈｒまで上昇させても脱燐精錬用スラグ１４の噴出がなく安定した脱燐処理が可能であり、その結果、図３に示すように、脱燐処理時間は比較例に比べて約３分間短縮した。尚、図３は、脱燐処理時間を本発明例と比較例とで比較して示す図である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を実施した脱燐処理設備の概略図である。
【図２】脱燐処理後の溶銑中燐濃度を本発明例と比較例とで比較して示す図である。
【図３】脱燐処理時間を本発明例と比較例とで比較して示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  脱燐処理設備
２  溶銑
３  ＣａＯ系脱燐精錬剤
４  固体酸素源
５  溶銑鍋
６  台車
７  上吹きランス
８  インジェクションランス
９  貯蔵タンク
１０  貯蔵タンク
１１  ホッパー
１２  原料搬送装置
１３  シュート
１４  脱燐精錬用スラグ
【図１】
0005266700.tif 000002
【図２】
0005266700.tif 000003
【図３】
0005266700.tif 000004