(57)【要約】      （修正有）【課題】脱りん処理中に溶銑が一定の条件を満たすようになると、別の処理条件に切り替えることで、脱りん石灰効率を向上させることが可能な脱りん効率に優れた溶銑の脱りん方法を提供する。【解決手段】転炉型反応容器内の溶銑に上吹きランスから酸素ガスと共に粉状CaO源を吹き込んで脱りん処理をする方法において、第1段階で、ランス高さ(m)を2.0〜2.8、粉状CaO吹込速度と酸素ガス流量の比(kg/Nm3)を0.05〜0.55、溶銑1tあたりでノズル孔全断面積あたりの粉状CaO吹込速度(kg/min/t/m2)を0〜210、第2段階で、ランス高さ(m)を3.0〜5.0、粉状CaO吹込速度と酸素ガス流量の比(kg/Nm3)を0.75〜2.0とし、処理後スラグ塩基度1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3とする溶銑の脱りん方法。【選択図】図１
2017226874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上底吹き方式の転炉型反応容器に装入された溶銑に対して、上方に備えられた上吹きランスから酸素ガスと共に、粉状のCaO源を吹き込んで、脱りん処理をする溶銑の脱りん方法において、
脱りん反応よりも脱珪反応が主である第1段階では、
前記上吹きランスの高さH1(m)を、2.0以上2.8以下とし、
前記上吹きランスにおける、前記粉状CaOの吹き込み速度Fp,1(kg/min)と、前記酸素ガスの流量Qt,1(Nm3/min)の比、Fp,1/Qt,1(kg/Nm3)を、0.05以上0.55以下とし、
前記溶銑1tあたりで且つ、前記上吹きランスに設けられたノズル孔の全断面積あたりの前記粉状CaOの吹き込み速度Vp,1(kg/min/t/m2)を、0より大きく210以下とし、
前記第1段階の後であって、脱りん反応が主となる第2段階では、
前記上吹きランスの高さH2(m)を、3.0以上5.0以下とし、
前記上吹きランスにおける、前記粉状CaOの吹き込み速度Fp,2(kg/min)と、前記酸素ガスの流量Qt,2(Nm3/min)の比、Fp,2/Qt,2(kg/Nm3)を、0.75以上2.0以下とし、
導出された当該第2段階に関する(Fp,2/Qt,2)と、前記第1段階に関する(Fp,1/Qt,1)の比、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)(-)を、1.7以上40以下とし、
前記溶銑1tあたりで且つ、前記上吹きランスに設けられたノズル孔の全断面積あたりの前記粉状CaOの吹き込み速度Vp,2(kg/min/t/m2)を、50以上470以下にして、処理条件を変更し、
前記第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)(-)が、1.4以上2.3以下となるように、脱りん処理を行う
ことを特徴とする脱りん効率に優れた溶銑の脱りん方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上底吹き方式の転炉型反応容器に装入され、不純物の一つとして、りんを含有する溶銑に対して、上吹きランスから酸素ガスと共に粉状のCaOを吹き込んで脱りん処理をする、脱りん効率に優れた溶銑の脱りん方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉等で製造された溶銑には、[C]（炭素）、[Si]（珪素）、[P]（りん）等が含まれており、従来より、転炉（脱炭炉）での脱炭精錬に先立って、溶銑段階で脱りん処理を実施している。
鋼（溶銑）中に含まれているもののうち、りんは、一般的に鋼の性能を悪化させる有害な不純物である。つまり、りんが鋼中に存在していると、強度（硬さ）を低下させたり、靱性（粘り強さ）を劣化させたり、耐腐食性を弱める等の影響を鋼に与えてしまうので、溶銑段階で脱りん処理を実施している。
【０００３】
ところで、近年では、鋼材の高級化、高付加価値化に伴い、ユーザーからの品質要求がますます厳しくなってきている。
このような、鋼材の品質に対する要求が厳しくなっている状況の中で、その鋼材品質を、高く且つ安定したものとなるように図りつつ、生産コストが低く、且つ、環境に対して低負荷の下で、鋼中のりんを除去することは、製鋼工程において大きな課題である。すなわち、脱りん処理方法における処理条件の適正化が、高品質の鋼材を製造する製鋼工程に取って、非常に重要である。
【０００４】
上で述べた溶銑の脱りん処理においては、上底吹き方式の転炉を用いるのが主流であり、その処理方法としては、例えば、特許文献１〜４に開示されているものがある。
特許文献１は、蛍石に代表されるハロゲン化物を使用しない転炉型溶銑脱りん処理において、高能率で低りん濃度の溶銑を製造することと、転炉炉内の地金、スラグの付着量を低減することを両立できる溶銑の脱りん方法を提供することを目的としている。
【０００５】
具体的には、転炉に収容された溶銑に酸素ガスを12min間以内供給し、蛍石に代表されるハロゲン化物を用いることなく、溶銑を脱りん処理する方法とされている。なお、この脱りん処理を行う際、粒径が150μm以下の粉状の生石灰5kg/t以上を、酸素ガスとともに、テーパーノズルを中心ノズルを除いて、4以上12以下備える上吹きランスを介して、溶銑の表面に吹き付けて脱りんを行うこととしている。
【０００６】
特許文献２、３は、多量のCaF2を添加することなく、且つ少ない精錬剤添加量で効率的な脱りん処理を行うことを目的としている。
具体的には、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ことにより脱りん処理を行うとともに、処理後スラグ量を30kg/t以下とし、好ましくは脱りん処理前の溶銑中Si含有量を0.15mass%以下としている。
【０００７】
特許文献４は、溶銑の脱りん精錬の際に生じるスピッティングを防止し、 炉口地金の堆積を防止できる、溶銑の脱りん精錬方法を提供することを目的としている。
具体的には、上吹きランスからの、粉体と酸素とからなる噴流が溶銑浴面に作用する浴面動圧Pdを、スピッティングが生じない基準浴面動圧Pd0と同等となるように、上吹きランス高さLhを調整することで、スピッティングを防止することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１２１１５８号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８７６９号公報
【特許文献３】特開２００４−０８３９８９号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３３５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、溶銑の脱りん処理を行う際には、脱りん能の高いスラグを形成させることが重要である。また、溶銑の脱りん処理を行う際には、脱りん剤としてCaOが用いられているが、そのCaOの融点は2000℃超と高いものである。
例えば、蛍石を添加すること無く、塊状でCaOを添加し、且つ、そのときの溶銑温度（溶銑脱りん温度）で、脱りん処理を行った場合においては、添加されたCaOは融点が高く且つ塊状であるので溶解し難くいので、溶銑上に形成されたスラグ中に未溶解のCaOが残留することが稀にある。つまり、前で述べた場合においては、脱りん能の高いスラグを形成することが難しい。
【００１０】
そこで、溶銑の脱りん処理中において、添加されたCaOの溶解を促進させる手法としては、例えば、溶銑に添加するCaOを粉状とし、その粉状のCaOを酸素ガスと共に、上吹きランスから溶銑（火点＝高温場）に吹き込む方法が挙げられる。
しかし、そのときの吹き込み条件が適正でないと、吹き込まれた粉状のCaOが脱りん反応に有効に使われないため、脱りん能の向上効果が得られないという課題があった。
【００１１】
例えば、特許文献１では、文献中の実施例・比較例において、脱りん処理の前半期間と後半期間で処理条件を変更しているものの、前半期間である第1段階での、溶銑に対する酸素ガスと粉状CaOの吹き込み高さ（上吹きランスの高さ）と、後半期間である第2段階での粉状CaOの吹き込み速度と酸素ガス流量の比が適切ではないことが現場の実績として挙がってきている。また、処理条件の変更の幅（範囲）が狭く、脱りん処理全工程を通じて、粉状CaOの反応促進効果を高める最適な脱りんの処理条件とはなっていない可能性がある。
【００１２】
また、テーパーノズルを用いて、脱りん促進を図っているが、処理後の溶銑中[P]fが高く、脱りん反応効率は高くないと考えられる。このように、脱りん反応効率が高くないと考えられるにも係わらず、処理後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)＝2.2〜2.7と高める必要があり、高効率で脱りん処理が行われているとは考え難い。
一方、特許文献２、３においては、処理前の溶銑中[Si]i濃度≦0.15mass%であり、脱りんに有利な、特殊な条件下でのみ成り立つ方法であるので、脱りん処理において非常に限定されるものである。また、そもそも溶銑の対象が本願発明と異なっている。つまり、この特許文献２、３においては、溶銑中[Si]が低くなった、処理中盤乃至は後半〜終了までの後半期間（本願発明における第2段階）での処理を対象としている。
【００１３】
また、溶銑中[Si]i濃度＝0.20〜0.30mass%とし、処理後スラグ量＝30〜50kg/tとした場合、処理後の溶銑中[P]f濃度のばらつきが大きい。また、溶銑中[P]f濃度＝0.010〜0.028mass%であるので、溶銑中[P]濃度が低い溶銑を製造することが可能な処理条件とはなっていないと考えられる。
さらに、同文献中においては、溶銑に対する酸素ガスと粉状CaOの吹き込み高さ、上吹きランスに備えられたノズル孔全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度の条件に関する記載は全くされていない。また、ノズル孔の径についても記載はなく不明である。また、脱りん処理の前半期間と後半期間で処理条件の変更はしているものの、条件変更の範囲が狭く、粉状CaOの反応促進効果を高める最適な脱りんの処理条件とはなっていないと考えられる。
【００１４】
特許文献４は、脱りん処理の際に生じるスピッティング防止を目的としているため、粉状CaOの反応促進効果を高める最適な脱りんの処理条件とはなっていないと考えられる。また、溶銑中[Si]濃度により、脱りん処理の前半期間と後半期間で、処理条件の変更がされていないため、高効率で脱りん処理が行われているとは考え難い。また、同文献中においては、処理後のスラグ塩基度についての条件記載が全くないので、粉状CaOの吹き込み条件と処理後のスラグ塩基度を規定して、脱りん反応を促進するものとはなっていないと考えられる。
【００１５】
以上、従来技術では、処理前の溶銑中[Si]i濃度≧0.20mass%の溶銑に対して、処理後の溶銑中[P]f濃度(mass%)が、必ずしも低位安定化できているとは考え難い。すなわち、従来技術では、脱りん反応の促進効果を高める最適な処理条件とはなっていないと考えられる。また、粉状とされたCaOを吹き込むことで脱りん反応を促進させる技術に関して、粉状のCaOに関する吹き込み条件と、上吹きランスに備えられたノズル孔の径との関係を記載した文献等はほとんどない。
【００１６】
また、処理開始〜処理中盤までの前半期間（第1段階）と、処理中盤〜処理終了までの後半期間（第2段階）とに分けられた脱りん処理工程において、各期間における処理条件を大きく変更する技術は、ほとんど開示されていない。
すなわち、第1段階で粉状CaOの吹き込み条件を決め、第2段階で脱りん処理を最適化するというような、処理条件を大きく変更する溶銑の脱りん処理の技術は、現状においては存在しないと考えられる。
【００１７】
そこで、本発明は、上述問題点に鑑み、脱りん処理中において、その溶銑が一定の条件を満たすようになると、別の処理条件に切り替えることで、脱りん石灰効率を向上させることが可能な脱りん効率に優れた溶銑の脱りん方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる脱りん効率に優れた溶銑の脱りん方法は、上底吹き方式の転炉型反応容器に装入された溶銑に対して、上方に備えられた上吹きランスから酸素ガスと共に、粉状のCaO源を吹き込んで、脱りん処理をする溶銑の脱りん方法において、脱りん反応よりも脱珪反応が主である第1段階では、前記上吹きランスの高さH1(m)を、2.0以上2.8以下とし、前記上吹きランスにおける、前記粉状CaOの吹き込み速度Fp,1(kg/min)と、前記酸素ガスの流量Qt,1(Nm3/min)の比、Fp,1/Qt,1(kg/Nm3)を、0.05以上0.55以下とし、前記溶銑1tあたりで且つ、前記上吹きランスに設けられたノズル孔の全断面積あたりの前記粉状CaOの吹き込み速度Vp,1(kg/min/t/m2)を、0より大きく210以下とし、前記第1段階の後であって、脱りん反応が主となる第2段階では、前記上吹きランスの高さH2(m)を、3.0以上5.0以下とし、前記上吹きランスにおける、前記粉状CaOの吹き込み速度Fp,2(kg/min)と、前記酸素ガスの流量Qt,2(Nm3/min)の比、Fp,2/Qt,2(kg/Nm3)を、0.75以上2.0以下とし、導出された当該第2段階に関する(Fp,2/Qt,2)と、前記第1段階に関する(Fp,1/Qt,1)の比、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)(-)を、1.7以上40以下とし、前記溶銑1tあたりで且つ、前記上吹きランスに設けられたノズル孔の全断面積あたりの前記粉状CaOの吹き込み速度Vp,2(kg/min/t/m2)を、50以上470以下にして、処理条件を変更し、前記第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)(-)が、1.4以上2.3以下となるように、脱りん処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、脱りん処理中において、その溶銑が一定の条件を満たすようになると、別の処理条件に切り替えることで、脱りん石灰効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる脱りん処理の概略を模式的に示した図である。
【図２】本発明にかかる溶銑の脱りん方法を示した図であり、脱りん処理時の反応挙動、及び、脱りん処理の前半期間とされる第1段階から、後半期間とされる第2段階へ切り替える時期を示す概念図である。
【図３】本発明にかかる溶銑の脱りん方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への切り替え直前の影響を示すグラフである。
【図５】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における上吹きランスの高さH1の影響を示すグラフである。
【図６】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における粉状CaO吹き込み速度Fp,1/Qt,1の影響を示すグラフである。
【図７】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における粉状CaO吹き込み速度Vp,1の影響を示すグラフである。
【図８】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への切り替え時期の影響を示すグラフである。
【図９】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における上吹きランスの高さH2の影響を示すグラフである。
【図１０】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における粉状CaO吹き込み速度Fp,2/Qt,2の影響を示すグラフである。
【図１１】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階に関するFp,2/Qt,2と第1段階に関するFp,1/Qt,1の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)の影響を示すグラフである。
【図１２】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における粉状CaO吹き込み速度Vp,2の影響を示すグラフである。
【図１３】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への粉状CaO吹き込み条件変更有無の影響を示すグラフである。
【図１４】精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす処理後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)の影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる脱りん効率に優れた溶銑Ｙの脱りん方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。従って、本発明の技術的範囲は、本実施形態に開示内容だけに限定されるものではない。
【００２２】
なお、本実施形態においては、溶銑Ｙの脱りん処理時には、装入された溶銑ＹやスラグＺが反応容器から溢れる可能性があるため、体積に余裕がある、上底吹き方式の転炉型反応容器１を用いている。この転炉型反応容器１は、上吹きランス２と、底吹き羽口３（攪拌用で主に不活性ガスを吹き込む）を備えている。
本発明にかかる脱りん効率に優れた溶銑Ｙの脱りん方法は、まず、処理全体として脱りん反応より脱珪反応が主体である、処理開始〜処理中盤までの前半期間（第1段階）において、その脱珪反応に適切な条件で処理を行い、その後、脱りん反応が主体となる、処理中盤乃至は後半〜処理終了までの後半期間（第2段階）においては、その脱りん反応に適切な条件に切り替えて処理を行う方法である。
【００２３】
さて、高炉等で製造された溶銑Ｙには、[C]（炭素）、[Si]（珪素）、[P]（りん）等が含まれており、従来より、転炉（脱炭炉）での脱炭精錬に先立って、溶銑段階で脱りん処理を実施している（図１参照）。
ただし、パラメータ[M]は、溶銑中[M]濃度(mass%)を指し、本実施形態においては、[M]＝[C]，[Si]，[Mn]，[P]などと表記することもある。
【００２４】
鋼（溶銑Ｙ）中に含まれるりんは、一般的に鋼の性能を悪化させる有害な不純物である。つまり、りんが鋼中に存在していると、強度（硬さ）を低下させたり、靱性（粘り強さ）を劣化させたり、耐腐食性を弱める等の影響を鋼に与えてしまうので、溶銑段階で脱りん処理を実施している。
また、溶銑Ｙ中においては、一般的に、0.20mass%以上の[Si]が含まれている。脱りん処理を実施する際には、0.20mass%以上の[Si]が含まれた溶銑Ｙをそのままの状態で、転炉型反応容器１に装入する、あるいは、例えば溶銑中の[Si]が高い場合、0.20〜0.50mass%程度にまで事前脱珪した後に、その溶銑Ｙを転炉型反応容器１に装入する。
【００２５】
溶銑Ｙを装入した後、塊状の脱りん剤（生石灰、転炉スラグ、酸化鉄等）を、炉上に備えられたホッパーから切り出して、装入されている溶銑Ｙに添加すると共に、上吹きランス２から酸素ガスと粉状のCaO源を、溶銑面に向かって噴射して、溶銑Ｙ内に供給し、溶銑Ｙの脱りん処理を行う。ただし、酸素ガスとCaO源は、上吹きランス２先端に備えられたノズル孔（吐出部）から同時に噴射される。
【００２６】
なお、CaO源を、酸素ガスとは別系統（例えば、専用配管など）のノズルで噴射する方式については、本発明の対象外とする。
本実施形態においては、粉状のCaO源として、CaO濃度が高い生石灰（焼石灰）、（主成分：CaO）を用いることとしている。また、生石灰以外については、消石灰（主成分：CaCO3）等を、粉状のCaO源として用いてもよい（CaCO3→CaO＋CO2）。
【００２７】
溶銑Ｙの脱りん処理を実施する場合、溶銑中[Si]濃度に依存して、以下の(i)〜(iii)に示す反応が進行するようになっている。
(i) [Si]が0.10mass%以上のとき：脱りん反応はほとんど起こらず、脱珪反応が優先的に進行する。ここが、本実施形態における、脱[Si]が主である第1段階である。
(ii) [Si]が0.05mass%以上0.10mass%未満のとき：脱珪反応と共に、脱炭反応、脱りん反応が進行し始める。ここは、第1段階から第2段階への移行期である。
【００２８】
(iii) [Si]が0.00mass%超0.05mass%未満のとき：脱珪反応は終了し、脱炭反応、脱りん反応が主体となり進行する。ここが、本実施形態における、脱[P]が主である第2段階である。
・脱珪反応：Si＋2O＝(SiO2) or Si＋2O＋(CaO)＝(CaO-SiO2) 
なお、上の式は、通常の式の表記ではなく、説明する上での表記である。
【００２９】
・脱炭反応：C＋O＝CO(g)
・脱りん反応：2P＋5O＝(P2O5) or 2P＋5O＋3(CaO)＝(3CaO・P2O5)，2P＋5O＋4(CaO)＝(4CaO・P2O5)
（例えば、参考文献：Tetsu-to-Hagane,73(1987),P1567-P1574.参照）
ただし、パラメータMは、溶銑Ｙ中を示す。本実施形態においては、M＝Si，P，Oなどである。また、パラメータMOXは、スラグＺ中を示す。本実施形態においては、MOX＝CaO，SiO2，P2O5，3CaO・P2O5，4CaO・P2O5，FeOなどである。
【００３０】
ところで、脱りん反応が起こり始めるのは、溶銑中[Si]濃度が、0.10mass%未満になってからである。
そのため、図２に示すように、本実施形態においては、[Si]が実質的に0.10mass%以上である第1段階と、0.03mass%より大きく0.12mass%未満の第2段階とで処理条件を大きく変更していて、処理全体を通じて全CaO源の反応効率を向上させた上で低りん化するために、各処理条件を設定することとしている。
【００３１】
つまり、本実施形態では、第1段階において、例えば[Si]が0.15mass%であったときは、第1段階の処理条件の下で、[Si]を例えば0.11mass%にまで低下させる。そして、大きく異なる第2段階の処理条件に変更する。また、第1段階において、例えば[Si]が0.10mass%であったときは、[Si]を例えば0.07mass%にまで低下させる。そして、大きく異なる第2段階の処理条件に変更する。
【００３２】
また、脱りん反応の高効率化のためには、攪拌強化による溶銑Ｙ及びスラグＺ中の物質移動を促進させることに加えて、酸素ガスと粉状CaOの吹き込み条件が大きく影響することに着目して検討を重ね、その結果、最適な処理条件を見出した。
なお、本実施形態では、処理前に、[C]i≧4mass%、[Si]i≧0.10mass%、かつ、[P]i≧0.080mass%を含む溶銑Ｙに対して、処理後に、[C]f≧2.5mass%、[Si]f≦0.05mass%、かつ、[P]f≦0.060mass%となる脱りん処理を対象としている。
【００３３】
さて、本実施形態で表記する添え字については、以下の通りである。
（添え字i）は、脱りん処理前（装入溶銑）のことである。
（添え字f）は、脱りん処理後（出湯溶銑）のことである。
（添え字1）は、溶銑中[Si]濃度が0.10mass%以上である処理開始〜処理前半の期間、つまり第1段階のことである。
【００３４】
（添え字2）は、溶銑中[Si]濃度が0.03mass%より大きく0.12mass%未満である処理中盤乃至は後半〜処理終了の期間、つまり第2段階のことである。
脱りん反応よりも脱珪反応が先行する第1段階の処理条件としては、脱珪反応を効率的且つ、速やかに進行させると共に、脱りん反応が主である第2段階への移行に適した条件（スムーズに処理の移行が可能となる条件）とする。
【００３５】
すなわち、第1段階の処理条件は、溶銑中[Si]濃度が0.03mass%より大きく0.12mass%未満に低減されるまでの時間が短くなるように設定される。
なお、第1段階から第2段階へ切り替える時期（図２中のグレースケールで囲った部分）に関しては、[Si]＜0.10mass%となっていてもよい。
ここで、第1段階における上吹きランス２の高さH1(m)について、述べることとする。
【００３６】
詳しくは、高さH(m)は、上吹きランス２の先端に備えられたノズル孔（図示せず）から溶銑面（溶銑装入後であって、脱りん処理前における溶銑Ｙの高さ）までの距離を示すものである。言い換えれば、パラメータHは、酸素ガスと粉状CaOの吹き込み高さ（吐出高さ）を示すものといえる。
高さHについては、脱りん処理前に、マイクロ波等の光を溶銑面に照射させ、その測定値等に基づき設定することができる。
【００３７】
ところで、転炉（脱炭炉）での脱炭精錬における上吹きランス２は、溶銑面から1.5〜3.0m程度の位置に設置されている。
その上吹きランス２の先端には、ノズル孔（吐出部）が備えられている。そのノズル孔は、上吹きランス２の軸方向に対して5〜20°の傾角を有している。また、上吹きランス２は、ノズル孔が4〜6個備えられた多孔のものであり、酸素ガスを大量に送風すること（大量送酸）を可能としている（例えば、参考文献：第５版鉄鋼便覧Ｉ,製銑・製鋼,一般社団法人日本鉄鋼協会,P275.参照）。
【００３８】
なお、脱りん精錬においても、上述した多孔ノズル（吐出部）を備えた上吹きランス２が用いられている。第1段階においては、その上吹きランス２に適した吹き込み条件を設定する。
さて、第1段階における、上吹きランス２の高さをH1＜2.0(m)とした場合、吹き込まれた酸素ガスと粉状CaOは溶銑面に到達して、脱珪反応が行われるが、その進行に影響はない。しかし、上吹きランス２が溶銑面に近すぎるので、酸素ガスと粉状CaOが溶銑面に衝突する際の圧力（溶銑面衝突圧）が大きすぎてしまう。
【００３９】
そのため、溶銑Ｙ及びスラグＺの飛散（スピッティング、スプラッシュ、ダストなど）が発生し、鉄分損失・CaO損失が多くなるばかりか、溶銑Ｙからの輻射熱や地金、スラグＺの付着等、厳しい熱負荷を受けてしまう虞がある。
それ故、上吹きランス２に備えられたノズル孔の変形や閉塞、水漏れ、ランス昇降不良等の問題が発生してしまう虞があるので、脱りん反応の側面からみても好ましくなく、また操業上においても好ましくない。
【００４０】
また、第1段階における、上吹きランス２の高さをH1＞2.8(m)とした場合、酸素ガスが溶銑面に衝突する際の圧力（衝突圧）が小さすぎて、脱珪反応を起こすまでには至らない。すなわち、脱珪反応が進行しない、あるいは、脱珪反応に寄与する酸素ガスの割合が著しく低下して、脱珪酸素効率が悪化する虞があるので、適さない。
以上より、本実施形態においては、第1段階における上吹きランス２の高さH1(m)を、2.0以上2.8以下と規定している。
【００４１】
次に、第1段階において、上吹きランス２における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,1(kg/min)と、酸素ガスの流量Qt,1(Nm3/min)の比、Fp,1/Qt,1(kg/Nm3)について述べることとする。
ただし、パラメータQt(Nm3/min)は、上吹きランス２から吐出される酸素ガス流量を示す。また、パラメータFp(kg/min)は、上吹きランス２から吐出される粉状CaOの吹き込み速度を示す。なお、粉状CaOが装入されている吹き込みタンクに設置されている重量計（ロードセル）を用いて、その粉状CaOの重量を検出して、その検出したデータより、粉状CaOの吹き込み速度を制御することができる。
【００４２】
さて、CaOは、脱珪反応自体に必要はないが、脱珪反応により生成されたSiO2-FeO系スラグＺ中のSiO2の活量を下げたり、スラグＺの粘性を低下させて、脱珪反応を速やかに進行させるものである。そのため、第1段階において、CaOの投入が必要である。
また、CaOとSiO2を効率良く反応させても、CaO-SiO2-FeO系スラグを速やかに生成できない場合、局所的にスラグＺ中のSiO2濃度が高くなり、スラグフォーミング現象（脱炭反応が起こる頻度が多くなり、生成したCOガスの気泡に起因してスラグＺが泡立つ現象）が起こり、攪拌不良となる。その故、脱珪反応の進行が更に難しくなる。
【００４３】
一方、第1段階では、FeOの生成量が少ないため、CaOを過剰に投入すると、CaOは一定量以上溶解しないため、未反応（未溶解、未滓化とも呼ぶ）のCaO量が増加する。
その結果、スラグＺが固化したり、あるいは、スラグＺの粘性が高くなったりして、脱珪反応の進行が難しくなるばかりでなく、CaO粒子の凝集（時間の経過と共に、初期粒径よりも粗大化）が進むので、粉状CaOを投入する効果が無くなる。
【００４４】
また、通常の操業においては、CaO源として、炉上から塊状のCaO源も投入することが多く、その場合、CaO源が塊状であり且つ融点が高いため、それ自身の溶解を阻害することになる。
そのため、脱りん処理全体を通じて、吹き込まれる酸素ガスの流量に応じて、適正な粉状CaOの吹き込み速度で、連続的に投入することが重要である。
【００４５】
さて、第1段階における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比を、Fp,1/Qt,1＜0.05(kg/Nm3)とした場合、吹き込まれる酸素ガスの流量に対して、粉状CaOの吹き込み速度が小さくなりすぎてしまい、第1段階での脱珪反応、及び、第2段階での脱りん反応の促進に寄与しないので、適さない。
また、第1段階における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比を、Fp,1/Qt,1＞0.55(kg/Nm3)とした場合、吹き込まれる酸素ガスの流量に対して、粉状CaOの吹き込み速度が大きくなりすぎてしまい、第2段階での脱りん反応の促進に寄与しないので、適さない。
【００４６】
以上より、本実施形態では、第1段階において、上吹きランス２における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,1(kg/min)と、酸素ガスの流量Qt,1(Nm3/min)の比、Fp,1/Qt,1(kg/Nm3)を、0.05以上0.55以下と規定している。
続いて、第1段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、上吹きランス２に設けられたノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1(kg/min/t/m2)について述べることとする。
【００４７】
酸素ガスと共に粉状のCaO源を、溶銑Ｙに吹き込んで脱りん処理を行う場合、上吹きランス２に設けられたノズル孔の出口から溶銑Ｙへ噴出した酸素ガスは、流速を下げながら、かつ、周囲のガスを巻き込んで、広がりながら進行する。
それに対して、粉状CaOは直進性が高いので、ノズル孔の出口から溶銑Ｙへ噴出すると、あまり広がらずに進行する。
【００４８】
そのため、この粉状CaOの性質に強く影響を及ぼす、ノズル孔の出口での断面積、及び、粉状CaOの吹き込み速度も、処理の目的に応じて適正化する必要がある。
第1段階における、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、上吹きランス２に設けられたノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1(kg/min/t/m2)は、以下に示す式を用いて、求めることとしている。
【００４９】
【数１】
2017226874.tif 000003
【００５０】
ここで、
Vp(kg/min/t/m2)：溶銑1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度
Wm(t)：溶銑重量（＝Wm,i）
Fp(kg/min)：上吹きランスから吐出される粉状CaOの吹き込み速度
At(m2)：上吹きランスのノズル孔の全断面積
また、上吹きランス２のノズル孔の全断面積At(m2)は、以下に示す式を用いて求める。
【００５１】
【数２】
2017226874.tif 000004
【００５２】
ここで、
At(m2)：上吹きランスのノズル孔（スロート部）の全断面積
dt(m)：上吹きランスのノズル孔の径（スロート径）
nt(個)：上吹きランスのノズル孔の数
なお、パラメータθt(°)は、上吹きランス２の長手方向（軸心方向）に対するノズル孔の角度を示す。
【００５３】
さて、第1段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度を、Vp,1＞210(kg/min/t/m2)とした場合、ノズル孔の断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度が大きくなりすぎてしまい、酸素ガスの衝突する面積が限定されるようになり、脱珪反応に寄与しない酸素ガス（未燃の酸素ガス、FeOの生成、炉内二次燃焼（CO(g)+O2(g)＝CO2(g)）として消費される等）の割合が多くなってしまうこととなる。
【００５４】
一方で、第1段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度が、Vp,1＝0では、粉状CaOを全く吹き込んでないことを意味するので、本願発明の対象外である。つまり、本実施形態において、「0より大きく」とは、全く吹き込まないことではなく、粉状CaOをほんの少しだけ（微量）、溶銑Ｙに吹き込んでいることを指し示す。
【００５５】
以上より、本実施形態では、第1段階において、酸素ガスが溶銑面に衝突して、脱珪反応が確実に進行する条件として、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、上吹きランス２に設けられたノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1(kg/min/t/m2)を、0より大きく210以下(0＜Vp,1≦210)に規定している。
好ましくは、粉状CaOを分散させて脱珪効率を高めるために、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1を、60≦Vp,1≦210とするとよい。
【００５６】
次いで、第1段階の後であって、脱りん反応が主となる第2段階の処理条件としては、脱りんに有利なスラグＺを生成させると共に、脱りん反応を効率的に進行させる上で適した条件とする。
本実施形態においては、脱りん処理の途中で、上吹きランス２の高さH、酸素ガスの流量Qt、粉状CaOの吹き込み速度Fpなどの処理条件を変更するが、その処理条件の切り替え時期については、溶銑中[Si]濃度(mass%)で決定する。
【００５７】
つまり、第1段階の処理条件下で脱りん処理を行い、溶銑中[Si](mass%)が0.03より大きく0.12未満に低減されたら、第2段階の処理条件に切り替えて、脱りん処理を行う。
なお、脱りん処理の途中において、溶銑Ｙの一部を採取し、[Si]の濃度分析を行ってからでは、処理条件の切り替え時期を逸してしまうため、以下に示す式を用いて、処理前半における処理途中の溶銑中[Si]濃度(mass%)、[Si]calを求めて、第1段階の処理条件から第2段階の処理条件への切り替え時期を決定する。
【００５８】
【数３】
2017226874.tif 000005
【００５９】
ここで、
[Si]cal(mass%)：処理途中の溶銑中[Si]濃度（計算値）
[Si]i(mass%)：処理前の溶銑中[Si]濃度
Qt,1(Nm3/min)：第1段階での上吹きランスから吹き込まれる酸素ガスの流量
τ1(min)：第1段階での上吹きランスから吹き込まれる酸素ガスの供給時間
ηSi(-)：脱珪酸素効率（本実施形態における実施条件：ηSi＝0.7）
22.4(Nm3/kmol)：酸素ガスのモル体積
28(kg/kmol)：Siのモル質量
Wm(t)：溶銑重量（＝Wm,i）
なお、パラメータτ(min)は、上吹きランス２から吹き込まれる酸素ガスの供給開始時刻〜終了時刻までの全処理時間を示す（＝τ1＋τ2）。また、τ2(min)は、第2段階での上吹きランス２から吹き込まれる酸素ガスの供給時間を示す。
【００６０】
なお、炉内に供給する酸素としては、酸素ガス（気酸）の他に、脱りん剤に含まれている酸素（固酸）もあるが、本実施形態においては、固酸については考慮しないこととしている。
上述の式で算出した[Si]calが、0.03mass%より大きく0.12mass%未満を満足していれば、第2段階の処理条件に変更する。
【００６１】
好ましくは、第1段階での上吹きランス２から吹き込まれる酸素ガスの供給時間τ1での[Si]calが0.05mass%より大きく0.11mass%未満となるとよい。
ここで、第2段階における上吹きランス２の高さH2(m)について述べることとする。
第2段階では、脱炭反応、脱りん反応が主体となり進行するが、脱炭反応をある程度抑制して、脱りん反応を効率的に進行させるために適した吹き込み条件とする必要がある。
【００６２】
そこで、第2段階では、溶銑面に衝突する際の酸素ガスの圧力（衝突圧）を低下させる目的として、上吹きランス２の高さH2を上述のように規定している。
さて、第2段階における、上吹きランス２の高さを、H2＜3.0(m)とした場合、脱炭反応に消費される酸素ガスの割合が多くなり、従って、脱りん反応への寄与が小さくなる。そして、脱炭反応に伴って発生するCOガスの起因による、ダスト発生・スラグスロッピング現象による鉄分損失や、スラグフォーミング現象による攪拌不良及び脱りん反応の阻害を引き起こす虞がある。すなわち、上吹きランス２に先端が溶銑面に近いと、脱りん反応が進行し難い。
【００６３】
また、第2段階における、上吹きランス２の高さを、H2＞5.0(m)とした場合、酸素ガスと粉状CaOは溶銑面に到達し難くなり、特に粉状CaOに関しては、炉内への投入歩留が著しく低下し、脱りん反応へ寄与しないCaOが多くなる。すなわち、上吹きランス２に先端が溶銑面に遠いと、脱りん反応が停滞する。
以上より、本実施形態においては、第2段階における上吹きランス２の高さH2(m)を、3.0以上5.0以下と規定している。
【００６４】
次に、第2段階において、上吹きランス２における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,2(kg/min)と、酸素ガスの流量Qt,2(Nm3/min)の比、Fp,2/Qt,2(kg/Nm3)について述べることとする。
ところで、脱りん反応には、CaOは必要であり、反応により生成したP2O5をCaOで固定化する。
【００６５】
塊状のCaO源では、脱珪反応後のCaO-SiO2-FeO系スラグ中に溶解することが難しい。
そのため、本実施形態では、粉状のCaO源を酸素ガスと共に吹き込んで、その酸素ガスが溶銑面に衝突する際の火点領域（高温場）に直接投入することとしているので、脱りん反応とCaOの滓化を促進させることができる。
一方で、粉状のCaO源を溶銑Ｙに対して過剰に投入すると、P2O5を固定していないCaOの割合が多くなる。また、粉状のCaO源は溶銑Ｙ中に侵入するのみで、未反応（未溶解、未滓化）のCaO量が増加することとなる。
【００６６】
従って、酸素ガスの流量に応じて、粉状CaOの吹き込み速度を適正にして、連続的に粉状CaOを溶銑Ｙに投入することが重要である。
さて、第2段階における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比を、Fp,2/Qt,2＜0.75(kg/Nm3)とした場合、酸素ガスの流量に対して、粉状CaOの吹き込み速度が小さくなりすぎてしまい、脱りん反応の促進に寄与しないので、適さない。
【００６７】
また、第2段階における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比を、Fp,2/Qt,2＞2.0(kg/Nm3) とした場合、酸素ガスの流量に対して、粉状CaOの吹き込み速度が大きくなりすぎてしまい、脱りん反応の促進に寄与しないので、適さない。
以上より、本実施形態では、第2段階において、上吹きランス２における、粉状CaOの吹き込み速度Fp,2(kg/min)と、酸素ガスの流量Qt,2(Nm3/min)の比、Fp,2/Qt,2(kg/Nm3)を、0.75以上2.0以下と規定している。
【００６８】
さて、上で導出された第2段階に関するFp,2/Qt,2(kg/Nm3)と第1段階に関するFp,1/Qt,1(kg/Nm3)の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)(-)について述べることとする。
例えば、第1段階に関する比Fp,1/Qt,1が大きく、第2段階に関する比Fp,2/Qt,2が小さい条件では、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)は小さくなるが、その場合は、第1段階での粉状CaOの投入量が多いため、第2段階において無駄となるCaO源、すなわち、未反応（未溶解、未滓化）のCaO量が増加することとなる。
【００６９】
従って、第1段階において、CaO源の反応性が低下した分、第2段階で、粉状CaOの投入量を多くする必要があるので、酸素ガスの流量に対して、粉状CaOの吹き込み速度を大きくすることとなる。
また、第2段階に関するFp,2/Qt,2と第1段階に関するFp,1/Qt,1の比を、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)＜1.7とした場合、第2段階に関するFp,2/Qt,2が小さく、脱りん反応の促進効果が得られないので、適さない。
【００７０】
なお、Fp,1/Qt,1(kg/Nm3)＝0.05以上0.55以下と、Fp,1/Qt,1と、Fp,2/Qt,2(kg/Nm3)＝0.75以上2.0以下の範囲から、変化代を読み取ると、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)の範囲は1.36以上40以下となるが、上述の理由により、下限値に関しては1.7となる。なお、その範囲外(1.36以上1.7未満)では、脱りん反応の促進効果が得られないので、適さない。
ところで、脱珪反応、脱りん反応に必要なCaOは、脱珪反応においてOあたり0.25〜0.5程度、脱りん反応においてOあたり0.6〜0.8程度であるため、第2段階に関するFp,2/Qt,2は第1段階に関するFp,1/Qt,1に対して、最低1.2〜3.2程度は必要と計算でき、実施例及び比較例（詳細は後述）で示すグラフから求めた下限値1.7は適切であると言える。
【００７１】
以上より、本実施形態においては、導出された当該第2段階に関するFp,2/Qt,2(kg/Nm3)と、導出された第1段階に関するFp,1/Qt,1(kg/Nm3)の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)(-)を、1.7以上40以下と規定している。
続いて、第2段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、上吹きランス２に設けられたノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2(kg/min/t/m2)について述べることとする。
【００７２】
この第2段階では、酸素ガスを溶銑面に衝突させ、かつ、粉状CaOを分散させ、更にFe(l)を酸化させてスラグＺ中(FeO)濃度を高めて、脱りん反応が確実に進行する条件とする。
さて、第2段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度を、Vp,2＞470(kg/min/t/m2)とした場合、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度が大きくなりすぎてしまい、酸素ガスの衝突する面積が限定されるようになり、脱りん反応に寄与しない酸素ガス（炉内二次燃焼（CO(g)+O2(g)＝CO2(g)）として消費される等）の割合が多くなるので、適さない。
【００７３】
また、第2段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度を、Vp,2＜50(kg/min/t/m2)とした場合、粉状CaOの吹き込み効果、すなわち、粉状CaOを分散させて脱りん効率を高めるには不十分な条件であるので、脱りん反応で生成したP2O5を固定化する能力が小さく、適さない。
前述の通り、第1段階と第2段階では進行する反応が異なる（前者は脱珪が主であり、後者は脱りん反応が主である）ため、各段階で目的とされる反応を効率良く進行させる処理条件にする必要がある。
【００７４】
以上より、本実施形態では、第2段階において、溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、上吹きランス２に設けられたノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2(kg/min/t/m2)を、50以上470以下に規定している。
また、本実施形態では、以上述べたような観点から、以下で述べる第2段階後のスラグ塩基度を満足させることを前提として、第1段階での反応と第2段階での反応のそれぞれに対応する処理条件を決めて、その第1段階の処理条件下で主に脱珪処理を行い、一定の条件を満たすと、大きく処理条件を変更させて第2段階へ移行して脱りん処理を行うことで、処理全体を通じて、全CaO源の反応効率を向上させて、低りん化することが可能となる。
【００７５】
ここで、第2段階後における、スラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)について述べることとする。
まず、[Si]を含有する溶銑Ｙの脱りん処理では、CaO-SiO2-FeO-P2O5系のスラグＺが生成される。
上吹きランス２から気体の酸素ガスと、粉状のCaO源を溶銑面に噴射し、溶銑Ｙ中に供給して、脱りん処理を行う場合、脱りん反応においては、例えば、以下の２つが挙げられる。
【００７６】
(a)トランジトリー反応：溶銑Ｙ中へ侵入するCaO粒子（CaO-FeO系）/溶銑界面
(b)パーマネント反応：トップスラグ（CaO-SiO2-FeO系）/溶銑界面
しかしながら、脱りん反応では、最終的に溶銑中[P]はトップスラグに吸収されるため、スラグ組成を脱りん能が高い適正範囲にすることは重要である。
その脱りん能は、脱りん処理終了後にスラグＺを採取し分析して得られるCaO濃度とSiO2濃度との比、(mass%CaO)/(mass%SiO2)、所謂、スラグ塩基度で整理することができる（例えば、特開2003-13126号公報参照、 (mass%CaO)/(mass%SiO2)＝1.0〜3.0）。
【００７７】
さて、第2段階後のスラグ塩基度が(mass%CaO)/(mass%SiO2)＜1.4の場合、脱りん能が小さく、(a)に挙げたトランジトリー反応により、脱りん反応が促進されても、トップスラグで復りんが起こってしまうため、脱りん促進効果が無く、適さない。
溶銑Ｙの脱りん処理時の処理温度は、一般的に1250〜1400℃であるが、この温度領域では蛍石(CaF2)等の媒溶剤を添加しなければ、スラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)＞2.3を実現することが難しい。たとえ、仮にスラグ塩基度を前述のように実現できたとしても、脱りん促進効果が飽和するか、弊害が起こる。
【００７８】
また、上述の脱りん処理においては、CaOの投入量が多いため、生成されるスラグＺが増加してしまうこととなるので、溶銑Ｙの製造コストの増大を招くといった問題が生じる。それに加えて、未滓化CaOが多く存在することとなり、スラグＺ冷却後に水和反応により、その未滓化CaOが膨張するため、スラグＺを利材化する時に問題となる。
従って、第2段階後のスラグ塩基度を、1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3の範囲とする必要がある。
【００７９】
なお、本実施形態における脱りん処理方法の可否は、処理後[P]f、及び、脱りん石灰効率ηP-CaO(%)を用いて評価することとする。
以下に、脱りん石灰効率ηP-CaO(%)の求め方を示す。
【００８０】
【数４】
2017226874.tif 000006
【００８１】
ここで、
56(kg/kmol)：CaOのモル質量
31(kg/kmol)：Pのモル質量
WCaO(kg/t)：溶銑1tあたり、脱りん剤（副原料）中CaO分から計算されるCaO原単位
WCaO＝炉上投入による焼石灰投入量(kg)/Wm×焼石灰中CaO濃度(mass%)＋炉上投入によるミルスケール投入量(kg)/Wm×ミルスケール中CaO濃度(mass%)＋炉上投入による鉄鉱石投入量(kg)/Wm×鉄鉱石中CaO濃度(mass%)＋吹き込み投入による粉状CaO源投入量(kg)/Wm×粉状CaO源中CaO濃度(mass%)＋その他のCaO源の投入量(kg)/Wm
ところで、上式中の「その他のCaO源」は、リサイクルスラグ（転炉スラグ等）、焼結鉱、集塵ダスト等である。また、CaOを含む副原料を装入した場合は、その副原料中のCaO分を加える。なお、後述する実施例では、前述のものを投入していない。Wm＝Wm,iを用いることとしている。
【００８２】
ηP-CaOは、投入した全CaOの内、2P＋5O＋3(CaO)＝(3CaO・P2O5)として、脱りん反応に寄与したCaOの割合を示す指数である。このηP-CaOの値が高いほど、石灰が効果的に使用されており、[P]の酸化反応、すなわち、脱りん反応が促進されることを意味する。
本発明では、このηP-CaO値が高く、[P]の酸化反応が促進されている。
以上より、本実施形態においては、第2段階後（脱りん処理全体後）における、スラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)を、1.4以上2.3以下と規定している。
【００８３】
まとめると、本発明にかかる脱りん効率に優れた溶銑Ｙの脱りん方法は、上方に備えられた上吹きランス２から酸素ガスと共に、粉状のCaO源を溶銑Ｙに対して吹き込んで、脱りん処理をするに際して、予め、脱珪反応が主である第1段階の処理条件と、脱りん反応が主である第2段階の処理条件を決めておいて、その第1段階の処理条件の下で処理を行い、処理中の溶銑Ｙが一定の条件を満たす（脱珪反応が収束し始め、脱りん反応が進行する）と、第2段階の処理条件に切り替えて脱りん処理を行う方法である。
【００８４】
なお、本発明の溶銑Ｙの脱りん方法を行う手順としては、図３に示すフローチャートに従って脱りん処理を行うようにするとよい。
［実験例］
まず、本実験例の実施条件について述べることとする。
本実験例においては、転炉型反応容器１として、250t規模の転炉（脱りん炉）を使用した。その容器１の直径（静止湯面直径）は、5.10mである。なお、本実験例においては、転炉炉内耐火物の損耗状況により若干変化するが、容器１の直径を一律に5.10m（新炉時）としている。さて、高炉で製造された溶銑Ｙは、転炉に装入されて脱りん処理が行われる。
【００８５】
ここで、脱りん処理前の溶銑Ｙについて、溶銑重量Wm,i＝264.8〜265.2tであった。
なお、溶銑Ｙを、高炉→鋳床脱珪（任意）→溶銑脱硫（任意）→転炉の順で、搬送した。また、溶銑重量Wm,iについては、溶銑搬送用容器から転炉装入用溶銑鍋に払い出した時に、クレーンスケール値を記録した。
また、溶銑温度Tm,i＝1588〜1598Kであった。
【００８６】
溶銑温度Tm,iについては、溶銑搬送用容器から転炉装入用溶銑鍋に払い出した直後の溶銑Ｙの温度を測定した。なお、溶銑温度Tm,iの測定について、高炉の操業状況や前工程により変動するが、比較的条件が等しい場合に実施した。
脱りん反応は、酸化反応であるので、総酸素量（気酸＋固酸）が多いほど有利である、また、脱りん反応は、発熱反応でもあるので、低温ほど有利である。
【００８７】
従って、各処理条件において、脱りん結果に大きく影響を及ぼす、総酸素量と、処理後の溶銑温度を同じとなるように調整するため、処理前の溶銑温度も同じ方が比較しやすい。そのため、本実験例では前述のように同じとした。
また、脱りん処理前の溶銑中[M]i濃度については、以下の通りである。
・溶銑中[C]濃度、[C]i＝4.40〜4.60mass%
・溶銑中[Si]濃度、[Si]i＝0.30〜0.35mass%
・溶銑中[Mn]濃度、[Mn]i＝0.25〜0.35mass%
・溶銑中[P]濃度、[P]i＝0.121〜0.129mass%
なお、高炉の操業状況により変動するが、上述の前工程を経た中で比較的条件が等しい場合に、各濃度の測定を実施した。また、溶銑搬送用容器から転炉装入用溶銑鍋に払い出した直後の溶銑Ｙの一部を採取し、化学分析に供した。
【００８８】
ところで、脱りん処理の処理条件について、炉上から投入する脱りん剤（副原料）として、以下に示すものとした。
・焼石灰(塊状CaO)＝95〜5050kg、CaO濃度＝95mass%、大きさ5〜50mm
・ミルスケール＝8900〜10300kg、CaO濃度＝11.8mass%
・鉄鉱石＝2000kg、CaO濃度＝0mass%
上述した処理条件が決定されると、CaOの必要投入量が求まることとなる。そして、粉状CaOを以外のものを、処理後の溶銑温度Tm,f＝1598Kとなるように狙って、溶銑Ｙに投入した。なお、ミルスケールで温度調整を行った。鉄鉱石は、一律で2000kg投入した。
【００８９】
上で述べたものはいずれも、上吹きランス２から酸素ガスを溶銑Ｙへ吹き込みを開始する前、乃至は、吹錬進行度（予定されている必要送酸量に対する送酸量）の50%が経過するまでに投入した。
また、吹き込んで投入する脱りん剤（副原料）として、以下に示すものとした。
・焼石灰（粉状CaO）＝0〜4300kg、粒径3mmアンダー、CaO濃度＝95mass%
粉状CaO吹き込み速度と処理時間から、粉状CaOの投入量が決定される。脱りん剤（炉上投入＋吹き込み投入）中CaO分から計算されるCaO原単位WCaO＝11.8〜25.0(kg/t)である。
【００９０】
なお本実験例においては、上吹きランス２の先端に備えられているノズル孔の形状を、以下に示す３つの形状を用いた。
・Type1：孔数nt＝5、孔径dt＝0.046mm、孔角度θt＝15°、全断面積At＝0.008m2
・Type2：孔数nt＝5、孔径dt＝0.032mm、孔角度θt＝15°、全断面積At＝0.004m2
・Type3：孔数nt＝5、孔径dt＝0.064mm、孔角度θt＝12°、全断面積At＝0.016m2
ノズル孔の形状に関しては、下記に示した従来技術以外にも多数開示されており、それらを参考にして、上述のように決定した（例えば、特開2015-140462号公報参照）。
【００９１】
実操業では、ノズル孔の使用回数により、損耗で孔形状が変わる場合があるため、本実験例においては、ノズル孔交換後の新品形状に近い状態のものを使用し、極力、形状変化の影響が無い条件で脱りん処理を実施した。
その上吹きランス２の高さHを、以下に示す条件とした。
・第1段階、H1＝1.5〜4.0m
・第2段階、H2＝2.0〜6.0m
なお、転炉の形状（耐火物施工図面等）と溶銑重量Wから、溶銑深さ（図面上での位置関係）を算出することができるが、転炉炉内耐火物の損耗状況により若干変化することがある。そのため、本実験例における脱りん処理の処理条件では、マイクロ波湯面レベル計を用いて測定した溶銑面（溶銑Ｙ装入後の処理前の溶銑高さ位置）に対して、上吹きランス２を昇降させて、上吹きランス２の高さを制御した。
【００９２】
上吹きランス２から吹き込まれる酸素ガスの流量Qtを、以下に示す条件とした。
・第1段階、Qt,1＝250〜500Nm3/min
・第2段階、Qt,2＝150〜400Nm3/min
酸素ガスとして、純酸素を用いた。なお、脱珪反応を促進させるため、第1段階においては、酸素ガスの供給速度を大きくしている。また、スラグＺ中FeOの高位維持と脱りん時間の確保のため、第2段階においては、酸素ガスの供給速度を小さくしている（例えば、特開2015-140462号公報、特開2015-113482号公報参照）。
【００９３】
また、粉状CaOの吹き込み速度Fpを、以下に示す条件とした。
・第1段階、Fp,1＝0〜400kg/min
・第2段階、Fp,2＝0〜550kg/min
上述した酸素ガスと粉状CaOは、上吹きランス２の先端に設けられた同一のノズル孔から噴射される。なお、上吹きランス２から酸素ガスの吹き込みを開始した直後（0〜1min後程度）から、粉状CaOの吹き込みを開始した。また、上吹きランス２から酸素ガスの吹き込みを終了する前（1〜2min前程度）までに、粉状CaOの吹き込みを終了した。
【００９４】
粉状CaOの吹き込み速度Fpは、粉状CaOが装入されている吹き込みタンク内の圧力と、粉状CaOが搬送される吹き込みラインの圧力の差から設定される。また、吹き込みタンクに設置している重量計の変化により、粉状CaOの吹き込み量を把握して、粉状CaOの吹き込み速度Fpを自動制御した。
ところで、底吹き攪拌ガスの流量を、45Nm3/minとした。
【００９５】
脱珪反応、及び、脱りん反応を速やかに進行させるためには、溶銑ＹとスラグＺの攪拌が重要であり、容器１の底部に備えられた底吹き羽口３から不活性ガス（N2）を吹き込んだ（例えば、特開2015-140462号公報、特開2015-113482号公報参照）。
さて、脱りん処理の時間を、以下に示す条件とした。
・全体の処理時間、τ＝6.6〜14.4min
・第1段階の処理時間、τ1＝1.0〜3.2min
・第2段階の処理時間、τ2＝4.8〜12.6min
なお、処理時間τは、上吹きランス２から吹き込まれる酸素ガスの流量パターンと、必要酸素ガス量により決定した。また、第1段階から第2段階への切り替え時期は、各段階の処理条件での[Si]calに基づき、決定した。そして、第1段階における酸素ガスの流量Qt,1と、[Si]cal（条件設定）から、第1段階の処理時間τ1を求めた。
【００９６】
また、過去の操業実績から導出される必要送酸量、第1段階における酸素ガスの流量Qt,1、第1段階の処理時間τ1、及び、第2段階における酸素ガスの流量Qt,2から、第2段階の処理時間τ2を求めた。
ところで、脱りん処理後の溶銑Ｙについて、溶銑重量Wm,f＝260.4〜262.9tであった。
なお、溶銑Ｙを、転炉（脱りん炉）→転炉（脱炭炉）の順に、搬送した。また、溶銑重量Wm,fについて、転炉（脱りん炉）から転炉（脱炭炉）装入用溶銑鍋に出湯時に、クレーンスケール値を記録した。
【００９７】
また、溶銑温度Tm,f＝1594〜1603Kであった。
溶銑温度Tm,fについては、処理直後の転炉（容器１）内にある溶銑Ｙの温度を測定した。
脱りん処理後の溶銑中[M]f濃度については、以下の通りである。
・溶銑中[C]濃度、[C]f＝3.57〜3.77mass%
・溶銑中[Si]濃度、[Si]f＝0.01mass%
・溶銑中[Mn]濃度、[Mn]f＝0.05〜0.15mass%
・溶銑中[P]濃度、[P]f＝0.005〜0.062mass%
各濃度を測定するにあたり、脱りん処理直後の転炉（容器１）内にある溶銑Ｙの一部を採取し、化学分析に供した。なお、本実験例における脱りん処理方法の可否は、精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）を用いて評価した。
【００９８】
脱りん処理後のスラグＺについて、実績スラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)＝1.25〜2.60であった。
スラグ塩基度を測定するにあたり、脱りん処理直後の転炉（容器１）内にある溶銑Ｙの一部を採取し、化学分析に供した。脱りん処理の処理条件（第1段階・第2段階）が適正なものであれば、実績スラグ塩基度≒配合スラグ塩基度となる。
【００９９】
なお、後述する比較例においては、実績（処理後）スラグ塩基度が2.3を超えてしまっている場合、CaOの完全溶解は難しいので、未滓化CaO分を含むデータで示している。
次に、脱りん処理方法の実験結果について、図と表に従って説明する。
表１〜表４に、本発明の脱りん処理方法に従って処理を行った実験結果を示す（実施例１〜１５）。なお、表１〜表４は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１００】
【表１】
2017226874.tif 000007
【０１０１】
【表２】
2017226874.tif 000008
【０１０２】
【表３】
2017226874.tif 000009
【０１０３】
【表４】
2017226874.tif 000010
【０１０４】
表１〜表４の実施例１を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.139(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.30(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が54(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１０５】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.073(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が4.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が136(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１０６】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.005mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが18.8%であり、良好である。
表１〜表４の実施例１０を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.138(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.30(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が54(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１０７】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.072(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が4.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が82(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１０８】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.006mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが21.3%であり、良好である。
表５〜表８に、本発明の脱りん処理方法に従って処理を行った実験結果を示す（実施例１６〜３０）。なお、表５〜表８は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１０９】
【表５】
2017226874.tif 000011
【０１１０】
【表６】
2017226874.tif 000012
【０１１１】
【表７】
2017226874.tif 000013
【０１１２】
【表８】
2017226874.tif 000014
【０１１３】
表５〜表８の実施例２０を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.142(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.50(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が91(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１１４】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.076(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が2.4であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が136(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１１５】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.005mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが19.4%であり、良好である。
表５〜表８の実施例２６を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.135(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.50(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が188(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１１６】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.069(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が2.4であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が281(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１１７】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.005mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが20.6%であり、良好である。
表９〜表１２に、本発明の脱りん処理方法に従って処理を行った実験結果を示す（実施例３１〜４５）。なお、表９〜表１２は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１１８】
【表９】
2017226874.tif 000015
【０１１９】
【表１０】
2017226874.tif 000016
【０１２０】
【表１１】
2017226874.tif 000017
【０１２１】
【表１２】
2017226874.tif 000018
【０１２２】
表９〜表１２の実施例３１を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.138(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.30(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が54(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１２３】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.072(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が5.0(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が4.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が136(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１２４】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.007mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが19.8%であり、良好である。
表９〜表１２の実施例４５を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.141(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.30(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が28(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１２５】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.075(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が1.00(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が3.3であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が59(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１２６】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.007mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが21.4%であり、良好である。
表１３〜表１６に、本発明の脱りん処理方法に従って処理を行った実験結果を示す（実施例４６〜６０）。なお、表１３〜表１６は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１２７】
【表１３】
2017226874.tif 000019
【０１２８】
【表１４】
2017226874.tif 000020
【０１２９】
【表１５】
2017226874.tif 000021
【０１３０】
【表１６】
2017226874.tif 000022
【０１３１】
表１３〜表１６の実施例４８を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.142(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。上吹きランス２の高さH1が2.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.06(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が11(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１３２】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.076(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が3.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が2.00(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が32.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が227(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１３３】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.80であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.007mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが19.1%であり、良好である。
表１３〜表１６の実施例５９を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.168(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たす。第1段階での上吹きランス２の高さH1が2.8(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0.55(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が206(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たす。
【０１３４】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.102(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たす。上吹きランス２の高さH2が5.0(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たす。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が2.00(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たす。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が3.6であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たす。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が469(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たす。
【０１３５】
第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が2.30であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たす。処理後[P]fが0.005mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが17.1%であり、良好である。
次に、表１７〜表２０に、本発明と比較するために行った脱りん処理の実験結果を示す（比較例６１〜７５）。なお、表１７〜表２０は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１３６】
【表１７】
2017226874.tif 000023
【０１３７】
【表１８】
2017226874.tif 000024
【０１３８】
【表１９】
2017226874.tif 000025
【０１３９】
【表２０】
2017226874.tif 000026
【０１４０】
表１７〜表２０の比較例６１を参照すると、第1段階での粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たさない。つまり、第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が(-)となる。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が0(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たさない。処理後[P]fが0.030mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが14.4%であり、不適である。
【０１４１】
表１７〜表２０の比較例６８を参照すると、第2段階での粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が0(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たさない。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が0(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たさない。処理後[P]fが0.030mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが12.6%であり、不適である。
【０１４２】
表１７〜表２０の比較例７４を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.046(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たさない。また、第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が-0.020(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たさない。処理後[P]fが0.045mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが11.7%であり、不適である。
表２１〜表２４に、本発明と比較するために行った脱りん処理の実験結果を示す（比較例７６〜９０）。なお、表２１〜表２４は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１４３】
【表２１】
2017226874.tif 000027
【０１４４】
【表２２】
2017226874.tif 000028
【０１４５】
【表２３】
2017226874.tif 000029
【０１４６】
【表２４】
2017226874.tif 000030
【０１４７】
表２１〜表２４の比較例７７を参照すると、第1段階での上吹きランス２の高さH1が3.0(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たさない。処理後[P]fが0.026mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが14.8%であり、不適である。
表２１〜表２４の比較例７９を参照すると、第1段階での上吹きランス２の高さH1が1.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たさない。処理後[P]fが0.030mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが13.6%であり、不適である。
【０１４８】
表２１〜表２４の比較例８５を参照すると、第1段階での粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が1.00(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たさない。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が375(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が1.2であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たさない。処理後[P]fが0.036mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが11.9%であり、不適である。
【０１４９】
表２５〜表２８に、本発明と比較するために行った脱りん処理の実験結果を示す（比較例９１〜１０５）。なお、表２５〜表２８は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１５０】
【表２５】
2017226874.tif 000031
【０１５１】
【表２６】
2017226874.tif 000032
【０１５２】
【表２７】
2017226874.tif 000033
【０１５３】
【表２８】
2017226874.tif 000034
【０１５４】
表２５〜表２８の比較例９１を参照すると、第2段階での上吹きランス２の高さH2が5.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たさない。処理後[P]fが0.038mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが10.3%であり、不適である。
表２５〜表２８の比較例９５を参照すると、第2段階での上吹きランス２の高さH2が2.0(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たさない。処理後[P]fが0.043mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが10.1%であり、不適である。
【０１５５】
表２５〜表２８の比較例１０５を参照すると、第2段階での粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が0(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たさない。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が0(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たさない。処理後[P]fが0.046mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが9.5%であり、不適である。
【０１５６】
表２９〜表３２に、本発明と比較するために行った脱りん処理の実験結果を示す（比較例１０６〜１２０）。なお、表２９〜表３２は、一続きのものであり、説明しやすくするため、４分割としている。
【０１５７】
【表２９】
2017226874.tif 000035
【０１５８】
【表３０】
2017226874.tif 000036
【０１５９】
【表３１】
2017226874.tif 000037
【０１６０】
【表３２】
2017226874.tif 000038
【０１６１】
表２９〜表３２の比較例１１１においては、処理条件の切り替えを行っていない、すなわち、第2段階の処理条件でのみ脱りん処理を行った結果である。
その比較例１１１を参照すると、第2段階での上吹きランス２の高さH2が2.5(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たさない。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が0.30(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が1.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たさない。処理後[P]fが0.042mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが10.8%であり、不適である。
【０１６２】
表２９〜表３２の比較例１１２においても、処理条件の切り替えを行っていない、すなわち、第1段階の処理条件でのみ脱りん処理を行った結果である。
その比較例１１２を参照すると、第1段階での上吹きランス２の高さH1が3.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たさない。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が1.20(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)が1.0であり、規定の1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40を満たさない。処理後[P]fが0.034mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが11.4%であり、不適である。
【０１６３】
表２９〜表３２の比較例１２０を参照すると、第1段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が0.046(mass%)であり、規定の0.10≦[Si]calを満たさない。上吹きランス２の高さH1が1.5(m)であり、規定の2.0≦H1≦2.8を満たさない。粉状CaOの吹き込み速度Fp,1と酸素ガスの流量Qt,1の比Fp,1/Qt,1が0(kg/Nm3)であり、規定の0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55を満たさない。溶銑Ｙ、1tあたりで且つ、ノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,1が0(kg/min/t/m2)であり、規定の0＜Vp,1≦210を満たさない。
【０１６４】
第2段階での溶銑中[Si]濃度(計算値)が-0.020(mass%)であり、規定の0＜[Si]cal＜0.12を満たさない。上吹きランス２の高さH2が2.0(m)であり、規定の3.0≦H2≦5.0を満たさない。粉状CaOの吹き込み速度Fp,2と酸素ガスの流量Qt,2の比Fp,2/Qt,2が0(kg/Nm3)であり、規定の0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0を満たさない。第1段階と第2段階の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)は(-)である。溶銑Ｙ、1tあたりで且つノズル孔の全断面積あたりの粉状CaOの吹き込み速度Vp,2が0(kg/min/t/m2)であり、規定の50≦Vp,2≦470を満たさない。第2段階後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)が1.25であり、規定の1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3を満たさない。処理後[P]fが0.062mass%であり、脱りん石灰効率ηP-CaOが13.7%であり、不適である。
【０１６５】
ここで、本発明の脱りん効率に優れた溶銑Ｙの脱りん方法に従って、脱りん処理を行った結果、つまり作用効果について、上で述べた本実験例を参照しながら、説明する。
まず、精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への切り替え直前の影響について、図４を参照しながら述べる。なお、図４に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,11-14の実験結果であり、○印は比較例のNo.72-74の実験結果である。
【０１６６】
図４に示すように、本発明では、溶銑中[Si]濃度(mass%)、[Si]calについて、第1段階では、溶銑中[Si]を0.10以上と規定している。
ところで、一般的に、溶銑中には0.20(mass%)以上の[Si]が含まれており、上述の実施条件でも[Si]i＝0.30〜0.35(mass%)の溶銑Ｙを用いているため、処理開始時点では条件を満足している。
【０１６７】
さて、第1段階の処理条件から第2段階の処理条件への切り替え時期については、溶銑中[Si]濃度(mass%)が0.03より大きく0.12未満となった時期と規定している。理由としては、第1段階の処理期間が長くなり過ぎると、[Si]＜0.10(mass%)の占める割合が高くなり、第1段階では溶銑中[Si]が実質的に0.10(mass%)以上あるとは言えないからである。つまり、脱[Si]が主である第1段階の処理時間が長いと、その第1段階内で脱[P]が優先的に開始されようとするが、脱[Si]が主な処理条件下では脱[P]が行われ難いからである。
【０１６８】
処理前半の期間について、それを判断する値として、切り替え時期から0.5min前の溶銑中[Si]濃度（計算値）、[Si]calを用いて、評価した。
[Si]cal≧0.10(mass%)とした場合、処理後[P]fは低く（図４の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOは高い（図４の右図の●印参照）、良好な結果が得られた。
一方で、[Si]cal＜0.10(mass%)とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図４の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図４の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
【０１６９】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における上吹きランス２の高さH1の影響について、図５を参照しながら述べる。なお、図５に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,15-18の実験結果であり、○印は比較例のNo.75-79の実験結果である。
この第1段階における上吹きランス２の高さH1について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、2.0≦H1≦2.8の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図５の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図５の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
【０１７０】
一方で、H1＜2.0、及び、H1＞2.8とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図５の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図５の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における粉状CaO吹き込み速度Fp,1/Qt,1の影響について、図６を参照しながら述べる。なお、図６に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,19-24の実験結果であり、○印は比較例のNo.80-84の実験結果である。  
【０１７１】
この第1段階における粉状CaO吹き込み速度Fp,1/Qt,1について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、0.05≦Fp,1/Qt,1≦0.55の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図６の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図６の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
一方で、Fp,1/Qt,1＜0.05、及び、Fp,1/Qt,1＞0.55とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図６の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図６の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
【０１７２】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階における粉状CaO吹き込み速度Vp,1の影響について、図７を参照しながら述べる。なお、図７に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,19-30の実験結果であり、○印は比較例のNo.84-87,89の実験結果である。
この第1段階における粉状CaO吹き込み速度Vp,1について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、0＜Vp,1≦210の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図７の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図７の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
【０１７３】
一方で、Vp,1＝0、及び、Vp,1＞210とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図７の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図７の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への切り替え時期の影響について、図８を参照しながら述べる。なお、図８に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,11-14の実験結果であり、○印は比較例のNo.70,71,73,74の実験結果である。
【０１７４】
図８に示すように、本発明では、脱りん反応よりも脱珪反応が主である第1段階から、脱りん反応が主である第2段階への切り換え時期は、溶銑中[Si]濃度(mass%)が0.03より大きく0.12未満と規定している。
溶銑中[Si]は、基本的に単調減少の挙動を示し、一旦0.12未満となれば、その後も0.12未満となるため、第1段階から第2段階への切り替え時期の溶銑中[Si]濃度（計算値）、[Si]calを用いて、評価した。
【０１７５】
すなわち、0.03＜[Si]cal＜0.12の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図８の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図８の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
一方で、[Si]cal≦0.03、及び、[Si]cal≧0.12の場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図８の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図８の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
【０１７６】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における上吹きランス２の高さH2の影響について、図９を参照しながら述べる。なお、図９に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,31-34の実験結果であり、○印は比較例のNo.90-95の実験結果である。
この第2段階のランス高さH2について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、3.0≦H2≦5.0の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図９の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図９の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
【０１７７】
一方で、H2＜3.0、及び、H2＞5.0とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図９の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図９の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における粉状CaO吹き込み速度Fp,2/Qt,2の影響について、図１０を参照しながら述べる。なお、図１０に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,35-40の実験結果であり、○印は比較例のNo.96-100の実験結果である。
【０１７８】
この粉状CaO吹き込み速度Fp,2/Qt,2について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、0.75≦Fp,2/Qt,2≦2.0の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図１０の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図１０の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
一方で、Fp,2/Qt,2＜0.75、及び、Fp,2/Qt,2＞2.0とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図１０の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図１０の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
【０１７９】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階に関するFp,2/Qt,2と第1段階に関するFp,1/Qt,1の比(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)の影響について、図１１を参照しながら述べる。なお、図１１に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1-10,19-24,35-40,47-52の実験結果であり、○印は比較例のNo.66-69,80,83,100,106-110の実験結果である。
【０１８０】
この第2段階に関するFp,2/Qt,2と第1段階に関するFp,1/Qt,1の比 (Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、1.7≦(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)≦40の範囲の場合、処理後[P]fは低く（図１１の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図１１の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
一方で、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)＜1.7、及び、(Fp,2/Qt,2)/(Fp,1/Qt,1)＞40とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図１１の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図１１の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
【０１８１】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第2段階における粉状CaO吹き込み速度Vp,2の影響について、図１２を参照しながら述べる。なお、図１２に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,35-46の実験結果であり、○印は比較例のNo.100-105の実験結果である。
この粉状CaO吹き込み速度Vp,2について、本発明では最適範囲を規定している。すなわち、50≦Vp,2≦470の範囲とすれば、処理後[P]fは低く（図１２の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図１２の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
【０１８２】
一方で、Vp,2＜50、及び、Vp,2＞470とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図１２の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図１２の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす第1段階から第2段階への粉状CaO吹き込み条件変更有無の影響について、図１３を参照しながら述べる。なお、図１３に示すグラフに関し、(有)は実施例のNo.1,2の実験結果であり、(無)は比較例のNo.111,112の実験結果である。
【０１８３】
図１３に示すように、本発明では、脱珪が主である第1段階と、脱りん反応が主である第2段階で、粉状CaO吹き込み条件を変更することを規定している。
粉状CaO吹き込み条件を変更した場合、処理後[P]fは低く（図１３の左図の(有)参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図１３の右図の(有)参照）、良好な結果が得られた。
一方で、粉状CaO吹き込み条件を変更しない（第1段階の処理条件又は第2段階の処理条件を継続して脱りん処理を行った）場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図１３の左図の(無)参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図１３の右図の(無)参照）といった、悪い結果となった。
【０１８４】
精錬特性（処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaO）に及ぼす処理後のスラグ塩基度(mass%CaO)/(mass%SiO2)の影響について、図１４を参照しながら述べる。なお、図１４に示すプロットに関し、●印は実施例のNo.1,2,53-58の実験結果であり、○印は比較例のNo.113-117の実験結果である。
この処理後のスラグ塩基度 (mass%CaO)/(mass%SiO2)について、本発明では最適範囲（目標とする範囲）を規定している。すなわち、1.4≦(mass%CaO)/(mass%SiO2)≦2.3の範囲とするように、上述の脱りん処理を行えば、処理後[P]fは低く（図１４の左図の●印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOが高い（図１４の右図の●印参照）、良好な結果が得られる。
【０１８５】
一方で、(mass%CaO)/(mass%SiO2)＜1.4、及び、(mass%CaO)/(mass%SiO2)＞2.3とした場合、処理後[P]fは高くなってしまい（図１４の左図の○印参照）、脱りん石灰効率ηP-CaOも急激に低下してしまう（図１４の右図の○印参照）といった、悪い結果となった。なお、処理後のスラグ塩基度については、未滓化CaO分を含むデータである。
以上、本発明によれば、第1段階から第2段階への処理の移行期に、適切に処理条件を切り替えることで、CaO系脱りん剤の滓化が促進され、過剰にCaOを添加しなくてもスラグＺの脱りん能を向上させることができる。
【０１８６】
その結果、蛍石(CaF2)等の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、CaO使用量が少ない条件下で、従来以上の処理後[P]f、脱りん石灰効率ηP-CaOを得ることが可能となる。
具体的には、表１〜１６の実施例No.1-60に示すように、処理後[P]f≦0.020mass%を安定して得ることが可能となるとともに、脱りん石灰効率ηP-CaOが17%以上といった、高効率な結果を得ることが可能となる。
【０１８７】
従って、脱りん処理に関するコストを低減させるとともに、脱りんスラグＺ中に取り込まれていた鉄分損失を低減させることが可能となる。また、この脱りんスラグＺについては、未溶解CaOが減少しており、環境に影響を及ぼすフッ素が含有されていないので、転炉型反応容器１内の耐火物溶損を抑制することができる。さらに、この脱りんスラグＺは、CaO起因による膨張がないので、路盤材などに再利用することも容易である。
【０１８８】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【０１８９】
１  転炉型反応容器
２  上吹きランス
３  底吹き羽口
Ｙ  溶銑
Ｚ  スラグ
【図１】
2017226874.tif 000039
【図２】
2017226874.tif 000040
【図３】
2017226874.tif 000041
【図４】
2017226874.tif 000042
【図５】
2017226874.tif 000043
【図６】
2017226874.tif 000044
【図７】
2017226874.tif 000045
【図８】
2017226874.tif 000046
【図９】
2017226874.tif 000047
【図１０】
2017226874.tif 000048
【図１１】
2017226874.tif 000049
【図１２】
2017226874.tif 000050
【図１３】
2017226874.tif 000051
【図１４】
2017226874.tif 000052