(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣａＯ１５〜７０％、ＣａＣＮ２５〜６０％、水分３％以下、並びに各種金属の酸化物、水酸化物、炭酸化物、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅの金属ないしはこれら金属成分の少なくとも一種を主成分とする合金、及び炭素質物質から選ばれた一種又は二種以上の無機質物質２５％超５０％以下を含む鉄鋼添加剤粉末が、防湿性の包装材料からなる包装容器に収納されてなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
【請求項２】
包装容器が、合成樹脂製又は合成ゴム製の防湿性かつ柔軟性の内袋と、布製、麻製又は紙製の柔軟性外袋とから構成されてなることを特徴とする請求項１記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
【請求項３】
包装容器が、合成樹脂製又は合成ゴム製の通気性かつ柔軟性の内袋と、合成樹脂製、合成ゴム製、布製、麻製又は紙製の防湿性かつ柔軟性の外袋とから構成されてなることを特徴とする請求項１記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
【請求項４】
請求項１記載の鉄鋼添加剤粉末を複数個の小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性の包装材料からなる包装容器に収納してなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
【請求項５】
請求項１記載の鉄鋼添加剤粉末を複数個の防湿性の包装材料からなる小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性を有する又は有しない包装材料からなる包装容器に収納してなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カルシウムシアナミドを構成成分としてなり、高脱硫性能、高安全性及び炉材等の非腐食性のバランスに優れ、溶銑脱硫剤として好適な、鉄鋼添加剤パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶銑脱硫剤については、カルシウムカーバイド系、石灰系、ソーダ灰系のものが実用化されているが、いずれも一長一短がある。
【０００３】
カルシウムカーバイド系脱硫剤は、強力な脱硫性能を有しているが、脱硫スラグの後処理においてアセチレンガスが発生する等の安全性に問題がある。また、高価であり、危険物でもあるので取扱に十分な注意が必要となる。
【０００４】
石灰系脱硫剤は、安価であるが、高脱硫を行うには多量添加する必要があり、スラグの発生量が多くなる。また、脱硫剤を添加すると溶銑温度が著しく低下するので、金属アルミニウムや金属マグネシウム等の高価な昇温剤を加えたり、更には石灰の融点が高いので、蛍石等の融点降下剤を添加しなければならない問題がある。
【０００５】
ソーダ灰系脱硫剤も比較的安価ではあるが、強アルカリ性であるので炉材の耐火物を損傷させる危険が大きい。また、排ガスに混入したＮａの除去処理が必要となり、その処理を行うにもＮａ2Ｏ含有の高いスラグが発生するので、セメント原料等の再利用を行うには限度があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、高脱硫性能、炉材の非腐食性、及び脱硫スラグ処理時の高安全性のバランスに優れた鉄鋼添加剤について種々検討した結果、特定量のＣａＯと、ＣａＣＮ2と、各種金属の酸化物、水酸化物、炭酸化物、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅの金属ないしは金属成分の少なくとも一種を主成分とする合金、及び炭素質物質から選ばれた一種又は二種以上の無機質物質（以下、これらを単に「無機質物質」という。）からなる鉄鋼添加剤を開発した。そして、その後、更に検討したところ、この鉄鋼添加剤の脱硫性能は、その含有水分量によって大きく影響されることを見いだした。
【０００７】
従って、本発明の目的は、長期間にわたって運搬・貯蔵されても、水分の影響を受けず、品質の損なわれない、カルシウムシアナミドを構成成分とする鉄鋼添加剤のパッケージを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（請求項１）  カルシウムシアナミドを構成成分とする鉄鋼添加剤粉末が、防湿性の包装材料からなる包装容器に収納されてなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項２）  鉄鋼添加剤が、ＣａＯ１５〜７０％、ＣａＣＮ2５〜６０％、水分３％以下、並びに無機質物質２５％超５０％以下を含んでなるものであることを特徴とする請求項１記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項３）  防湿性の包装材料が、合成樹脂、合成ゴム、布、麻、紙等の防湿性かつ柔軟性の材料であるか、又は金属、ガラス、プラスチック、木材、紙等の防湿性かつ剛性の材料であることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項４）  防湿性の包装材料が、合成樹脂又は合成ゴムでラミネートされた紙又は布であることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項５）  包装容器が、袋、フレキシブルコンテナ等の防湿性かつ柔軟性の容器であるか、又は箱、缶、ドラム、ローリー、瓶等の防湿性かつ剛性の容器であるか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項６）  包装容器が、合成樹脂製又は合成ゴム製の防湿性かつ柔軟性の内袋と、布製、麻製又は紙製の柔軟性外袋とから構成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項７）  包装容器が、合成樹脂製又は合成ゴム製の通気性かつ柔軟性の内袋と、合成樹脂製、合成ゴム製、布製、麻製又は紙製の防湿性かつ柔軟性の外袋とから構成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項８）  請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤粉末を複数個の小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性の包装材料からなる包装容器に収納してなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
（請求項９）  請求項１又は２記載の鉄鋼添加剤粉末を複数個の防湿性の包装材料からなる小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性を有する又は有しない包装材料からなる包装容器に収納してなることを特徴とする鉄鋼添加剤パッケージ。
【０００９】
【発明の実施の態様】
以下、更に詳しく本発明について説明する。
【００１０】
本発明の鉄鋼添加剤パッケージにおいて、パッケージされる鉄鋼添加剤粉末は、カルシウムシアナミドを構成成分とするものであるが、好適には、ＣａＯ１５〜７０％、ＣａＣＮ2５〜６０％、及び無機質物質２５％超５０％以下を含んでなるものである。以下、この理由について説明する。
【００１１】
ＣａＣＮ2 の含有量が５％未満であるか、又はＣａＯが７０％をこえると、鉄鋼添加剤の溶融性が低下し、高脱硫率を達成することができなくなる。また、ＣａＣＮ2 が６０％をこえるか、又はＣａＯが１５％未満であると、鉄鋼添加剤の溶銑への分散性が悪化し、これまた高脱硫率を達成することができなくなる。特に好ましいＣａＯ含有量は２０〜５０％、ＣａＣＮ2 含有量は１５〜５５％である。
【００１２】
ＣａＣＮ2としては、合成カルシウムシアナミド、市販の工業用カルシウムシアナミド、石灰窒素等を使用することができる。石灰窒素を用いる場合は、その組成がＣａＣＮ2 ４５〜７５％、ＣａＯ１０〜２５％、炭素１０〜１５％程度であることを考慮して鉄鋼添加剤粉末を調整する。
【００１３】
鉄鋼添加剤粉末の含有水分量が重要であり、３％以下（０を含む）、特に１％以下（０を含む）であることが好ましい。含有水分量が３％をこえると水分による分解熱によって、鉄鋼添加剤近傍の温度が低下し、高脱硫率を達成することができなくなる。含有水分量は、試料を７００℃に加熱し、カールフィッシャー法により測定することができる。
【００１４】
無機質物質の含有量が２５％以下では、鉄鋼添加剤の昇温作用、溶銑への分散性が低下し、高脱硫率を達成することができなくなる。また、５０％をこえると、溶銑中での鉄鋼添加剤近傍の急激な温度上昇による突沸現象、急激な温度低下による溶銑への分散性の低下により、高脱硫率を達成することができない。
【００１５】
無機質物質としては、各種金属の酸化物、水酸化物、炭酸化物、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅの金属ないしは、これら金属成分の少なくとも一種を主成分とする合金、及び炭素質物質から選ばれた一種又は二種以上の無機質物質である。各種金属の種類としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｉ等である。また、合金としては、ＣａＳｉ、ＦｅＳｉ、ＦｅＭｎ、ＳｉＭｎ等である。更には、炭素質物質としては、炭素、黒鉛、カーボンブラック、コークス、タール、ピッチ、石炭等である。
【００１６】
これらの中にあっても特に好ましいものは、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａの金属ないしは、これら金属成分の少なくとも一種を主成分とする合金、炭素、黒鉛、カーボンブラック、コークス、石炭の炭素質物質、Ｆｅ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、ＣａＣＯ3、ＭｇＣＯ3である。無機質物質には、炭素質物質が含まれることが望ましい。
【００１７】
これらの無機質物質において、金属ないしは合金と炭素質物質は昇温分散剤として、また各種金属の酸化物、水酸化物及び炭酸化物は分散剤として機能する。
【００１８】
鉄鋼添加剤粉末の粒度は細かい程良く、１００μｍ以下の微粉が３０％以上の構成となっていることが望ましい。
【００１９】
本発明の鉄鋼添加剤パッケージは、上記鉄鋼添加剤粉末が防湿性の包装材料からなる包装容器に収納されてなるものである。
【００２０】
本発明で使用される包装材料は、防湿性を有するものであり、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）」による透湿度が２５ｇ／ｍ2・２４ｈ以下（０を含む）、特に１５ｇ／ｍ2・２４ｈ以下であると定義される。この透湿度は、包装材料の透湿性の程度を表す指標であり、この値が小さい程防湿性に優れている。
【００２１】
本発明においては、防湿性に優れた包装材料であれば、その種類には制約はなく、合成樹脂、合成ゴム、布、麻、紙等の防湿性かつ柔軟性の材料や、金属、ガラス、プラスチック、木材、紙等の防湿性かつ剛性の材料の中から、輸送・貯蔵の便宜に適切なものが選択使用される。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、クロロプレンゴムなどのフィルムの単層フィルム又は積層フィルム、段ボールなどの紙、アルミニウム箔などの金属などである。また、これらの複合材料、例えば合成樹脂又は合成ゴムでラミネートされたクラフト紙等でも使用できる。
【００２２】
また、本発明で使用される包装材料は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７「紙及び板紙の通気度試験方法」又はそれに準じて測定された通気度が２５秒以下、特に１５〜２０秒であることが好ましい。通気度は、包装材料の通気性の程度を表すものであり、この値が小さい程、空気が通過しにくいので、包装容器の形態が開口部の小さい袋の場合には、鉄鋼添加剤粉末の充填性が低下する恐れがある。
【００２３】
本発明で使用される包装容器の形態については、袋、フレキシブルコンテナ等の防湿性かつ柔軟性の容器や、箱、缶、ドラム、ローリー、瓶等の防湿性かつ剛性の容器の中から、輸送・貯蔵に適切なものが選択使用される。更には、これらの容器の複合も可能であり、例えば、合成樹脂製又は合成ゴム製の防湿性かつ柔軟性の内袋と、布製、麻製又は紙製の柔軟性外袋から構成されてなる包装容器をも使用することができる。このように、二重袋又はそれ以上重ねた袋の場合、外袋を上記防湿性に優れた包装材料とし、内袋を上記通気性を有する包装材料で構成することが好ましい。
【００２４】
鉄鋼添加剤粉末を包装容器に収納するには、鉄鋼添加剤粉末をそのまま充填してもよく、また鉄鋼添加剤粉末を複数個の小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性の包装材料からなる包装容器に収納することもできるし、更には複数個の防湿性の包装材料からなる小容器に小分けして収納し、その複数個を防湿性を有する又は有しない包装材料からなる包装容器に収納することもできる。後二者によれば、小出し使用の場合、残りの鉄鋼添加剤の更なる品質低下防止が可能となる。
【００２５】
なお、包装容器のシールは、包装容器が袋状である場合は、三方シール式、合掌シール式、折込みシール式（ガゼット袋）、ヒートシール式等、また剛性容器である場合は、ボルトナット、溶接、接着剤、パッキン付きワンタッチ等によるシール法が採用される。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に本発明を説明する。
【００２７】
実施例：実験番号１〜２６、比較例：実験番号２７〜２９
合成カルシウムシアナミド粉末（純度９９％、粒径１００μｍ以下の粒子の割合７０％）、酸化カルシウム粉末（純度９９％、粒度１ｍｍ以下）、酸化マグネシウム粉末（純度９９％、粒度１ｍｍ以下）、水酸化カルシウム粉末（純度９９％、粒度１ｍｍ以下）、炭酸マグネシウム粉末（純度９９％、粒度１ｍｍ以下）、金属粉末（純度：いずれも９９％以上、粒度：いずれも１ｍｍ以下）、ＣａＳｉ（Ｃａ分３０％、Ｓｉ分６５％、粒度１ｍｍ以下）、ＦｅＭｎ（Ｆｅ分１５％、Ｍｎ分８０％、粒度１ｍｍ以下）、黒鉛（純度９８％、粒度１ｍｍ以下）、カルシウムカーバイド粉末（ＣａＣ2 分８０％、ＣａＯ分１５％、粒度１ｍｍ以下）、蛍石粉末（ＣａＦ2 分９５％、粒度１ｍｍ以下）、ソーダ灰粉末（Ｎａ2 ＣＯ3 分９９％、粒度１ｍｍ以下）を種々の割合で混合し、表１に示す組成の鉄鋼添加剤を製造した。
【００２８】
合成カルシウムシアナミドは、ジシアンジアミド（市販品）と炭酸カルシウム（市販品）との等質量混合物を、１１００℃、１時間、窒素ガス雰囲気下で熱処理をして合成し、上記粒度に整粒した。
【００２９】
上記で製造された鉄鋼添加剤を、溶銑（温度１４００℃）に対し０．３％をＮ2 ガスとともに１分間で吹き込んでから空吹きを２分間行って脱硫処理を行い、次式に従って脱硫率を測定した。それらの結果を表１に示す。なお、試験前の溶銑の硫黄濃度は、２００〜３００ｐｐｍであった。銑鉄中の硫黄濃度は高周波燃焼／赤外吸収法で測定した。
【００３０】
脱硫率（％）＝（溶銑から除去された硫黄の質量）×１００／（脱硫処理前の溶銑中の硫黄質量）
【００３１】
また、炉材（耐火物）の溶損状態の評価として、Ｎ2 雰囲気において、溶銑（温度１４００℃）に対し２％の鉄鋼添加剤を添加し、この中にアルミナ−シリカ質レンガ（Ａｌ2Ｏ3：８４％、ＳｉＯ2：１３％、サイズ：並型）を１時間浸漬後、断面の溶損深さ（ｍｍ）を測定した。それらの結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0004203197.tif 000002
【００３３】
実施例：実験番号３０〜３５、比較例：実験番号３６
次に、実験番号１の鉄鋼添加剤粉末を表２に示す包装容器に入れ、大気雰囲気中、２０日間放置した後、上記と同様な性能評価を行った。実験番号３６は実験番号１の鉄鋼添加剤粉末を包装容器に入れず、大気雰囲気中、そのまま１０日間放置した後、上記と同様な性能評価を行った。それらの結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
0004203197.tif 000003
【００３５】
【発明の効果】
本発明の鉄鋼添加剤パッケージによれば、長期間にわたり、輸送・貯蔵が行われても、その高脱硫性能と、スラグの後処理時の安全性と、炉材の損傷防止との高品質を保持することができる。
【００３６】
本発明でパッケージ化された鉄鋼添加剤粉末は、溶銑脱硫剤はもとより、脱リン剤としても使用することができる。