溶銑脱りん方法
【課題】吹錬中のスロッピングを安定的に回避しうる溶銑脱りん方法を提供する。
【解決手段】上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度を、上吹き酸素流量および処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和によって規定される所定の範囲とし、コークス粉吹き付け量を、上吹き酸素流量および上記の濃度の和により規定されたコークス粉吹き付け速度に基づき設定される所定の範囲とする。
【解決手段】上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度を、上吹き酸素流量および処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和によって規定される所定の範囲とし、コークス粉吹き付け量を、上吹き酸素流量および上記の濃度の和により規定されたコークス粉吹き付け速度に基づき設定される所定の範囲とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉型の精錬容器を用いて気体酸素や酸化鉄を使用した溶銑脱りん処理におけるスロッピングを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、溶銑脱りんを行って低りん鋼を溶製する方法が主流となっている。上底吹きが可能な転炉型の容器を用い、気体酸素を溶銑へ高速で吹き付けることにより短時間で脱りんする方法が多く採用されている。最近は、気体酸素上吹き流量の増加による処理時間の更なる短縮が求められている。
【０００３】
上吹き酸素流量が多くなると、上吹きされた酸素ガスと溶銑中の［Ｃ］が反応して生成するＣＯガス量が増加し、このＣＯガスがスラグ中に捕捉されてスラグが泡立つ、すなわちスラグがフォーミングしやすくなる。さらに上吹き酸素流量が増加してＣＯガスの発生速度が増加すると、このスラグのフォーミングが過度に激しくなって炉口からスラグが横溢してしまう。この横溢現象はスロッピングと称され、脱りん作業性の低下をもたらすことから、その発生は回避されるべきものとされている。
【０００４】
ここで、ＣＯガス発生速度が同一である場合には、スラグからＣＯガスが抜け難いほどスラグがフォーミングし易くなる。したがって、溶銑脱りん処理時に生成するスラグの組成も、スラグのフォーミングに重要な影響を与える。
【０００５】
この点に関し、処理前溶銑中の［Ｓｉ］は脱りん処理中に酸化され、ＳｉＯ２としてスラグ中に取り込まれるところ、スラグ中のＳｉＯ２濃度が増えるとスロッピングが発生し易くなる。すなわち、処理前溶銑中の［Ｓｉ］が増えるとスロッピングが発生し易くなる。
【０００６】
また、脱りん率を高値に維持するためにスラグの塩基度すなわちＣａＯ／ＳｉＯ２比を高める場合、処理前溶銑中の［Ｓｉ］が増えると投入する生石灰量も増えるため、生成するスラグ量も増える。すると、スラグ単位体積中に含まれるＣＯガスの量が同じだった場合、スラグ量が多いほどフォーミングしたスラグの体積が増えるため、スラグが炉口からスロッピングし易くなる。
【０００７】
かかるスロッピングの発生を抑制するために、特許文献１には、サブランスを用いて炭材をスラグに吹き込むことにより脱りん吹錬終了後のスラグのフォーミングを沈静する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５３３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特許文献１に開示される方法は、脱りん吹錬終了後のスラグのフォーミングを沈静する方法であって、上吹き酸素流量を増やして高速脱りん処理した場合や処理前溶銑組成、特に［Ｓｉ］濃度が高い場合に問題となる、吹錬中のスロッピングの解決方法については、何ら開示されていない。
【００１０】
本発明の目的は、上底吹き転炉を用いた溶銑脱りんにおいて、スラグ組成がある程度の範囲に制御された条件下で、処理前溶銑組成の内［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和が高い場合や上吹き酸素流量を増加して高速脱りん処理する場合に、吹錬中のスロッピングを回避できる方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した。
溶銑脱りん吹錬中のスラグフォーミングを沈静させる方法として、吹錬中にサブランスからコークス粉をスラグへ吹き付ける方法が有効である。このスラグフォーミングの沈静化の程度はコークス粉の吹き付け速度や吹き付け量のみに依存するのではなく、スラグのフォーミングし易さによっても異なるはずである。そこで、本発明者らは、スラグのフォーミングし易さに影響を及ぼす主な因子として、上吹き酸素ガス流量とスラグ組成に着目した。
【００１２】
但し、スラグ組成の内、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）は、脱りん率と非常に密接な関係があり、低コストで高い脱りん率を得るには１．５〜２．５の範囲に制御しなければならない。塩基度を２．５超にするためには生石灰投入量が多くなり、処理コストが高くなってしまう。一方、塩基度が１．５未満になるとスラグの脱りん能力が低下するため、脱りん不良を生じてしまう。なお、脱りん処理コストに大きく影響する因子として、溶銑中［Ｓｉ］濃度が挙げられる。溶銑中［Ｓｉ］濃度が高くなると溶銑脱りん処理中に生成するＳｉＯ２量が増加するため、溶銑中［Ｓｉ］濃度が高いほど必要な生石灰量が増えて処理コストが高くなる。
【００１３】
上記の検討に基づき、塩基度を１．５〜２．５の範囲に設定して溶銑の脱りん実験を行ったところ、上吹き酸素ガス流量が同一であってもスロッピングが発生する場合としない場合とがあるという結果が得られた。そこでスロッピング発生原因を詳細に検討した結果、溶銑中の［Ｓｉ］濃度のみならず、［Ｔｉ］濃度がスロッピングの発生に大きく影響しているとの知見を得た。
【００１４】
上述したごとく、溶銑中［Ｓｉ］濃度が増加するとスラグ中（ＳｉＯ２）濃度が増加してスラグがフォーミングし易くなる。また、スラグ塩基度を同一にするなら、溶銑中［Ｓｉ］濃度が高いほどスラグ量が増えてスロッピングし易くなる。さらに、スラグ中（ＴｉＯ２）濃度（本発明において、溶銑中［Ｔｉ］が酸化されて生成した酸化物を「ＴｉＯ２」と表記する。）が高いほどスロッピングし易いことが分かった。
【００１５】
そこで、スロッピングに関係がある溶銑成分として［Ｓｉ］の他に［Ｔｉ］も考慮して、次に説明する実験的な検討をさらに行った。
上底吹き転炉に溶銑２７０ｔを装入し、上吹き酸素流量１．３〜４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加して溶銑脱りん処理を行った。ここで、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５とし、処理後の鍋中溶銑温度を１２９０〜１３５０℃とした。
【００１６】
その結果、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）が０．２以上であった場合に、上吹き酸素流量が１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑tを超えると、溶銑脱りん吹錬中にスロッピングが発生するとの結果が得られた。但し、［Ｓｉ］は０．１５質量%以上、［Ｔｉ］は０．０４質量%以上であった。
【００１７】
そこで、溶銑脱りん吹錬中に炉内へ挿入したサブランスから、コークス粉（粒径０．３ｍｍ以下）をフォーミングスラグへ吹き付けたところ、スロッピングを抑制できた。
なお、上吹き酸素流量が大きくなると脱炭反応で生成するＣＯガス量が増えるため、スラグフォーミングが助長されてスロッピングし易くなる。その結果、上吹き酸素流量が多いほど、スロッピングを抑制するために必要なコークス粉の上吹き速度および上吹き量も増加した。ここで、コークス粉上吹き速度とは、コークス粉を上吹きした量を上吹きしていた時間で除した値、すなわち平均の上吹き速度を意味する。
【００１８】
こうしてコークス粉上吹きによるスロッピング抑制の確認実験を溶銑組成に着目しつつ行ったところ、コークス粉の吹き込み速度および吹き込み量の適正値は、上吹き酸素流量の他に、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度にも強く依存しているとの知見が得られた。
【００１９】
溶銑中の［Ｓｉ］や［Ｔｉ］は上吹き酸素によって酸化されて、それぞれＳｉＯ２、ＴｉＯ２となってスラグ中へ取り込まれる。すると、スラグ中のＳｉＯ２やＴｉＯ２の濃度が増えて、スラグのフォーミングが助長されて、スロッピングが発生し易くなったのである。その結果、溶銑中の［Ｓｉ］と［Ｔｉ］の濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）が多いほど、スロッピングを抑制するために必要なコークス粉の上吹き速度および上吹き量も増加した。
【００２０】
さらに実験的検討を重ねた結果、上底吹き転炉で溶銑脱りんする場合に、サブランスからスロッピングを抑制するためのコークス粉の吹き付け速度Ｖと吹き付け量Ｗの適正値を、上吹き酸素流量Ｑと処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）の関数（下記式（１）〜（５））として定量的に把握できるとの知見が得られた。
【００２１】
なお、適正なＶは下記式（１）〜（４）を同時に満足する範囲である。
Ｗは、上記したＶの適正な範囲の下限値Ｖｍｉｎと上限値Ｖｍａｘの４倍の範囲内が適正値である。
【００２２】
−０．１４＋０．１６×Ｑ≦Ｖ≦０．２７＋０．８２×Ｑ （１）
−０．２５＋１．７５×Ｒ≦Ｖ≦−０．２６＋３．８１×Ｒ （２）
１．５≦Ｑ≦４．０ （３）
０．２≦Ｒ≦１．０ （４）
Ｖｍｉｎ≦Ｗ≦４×Ｖｍａｘ （５）
ここで、Ｑ：上吹き酸素流量（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t）、
Ｒ：処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和（質量％）、
Ｖ：コークス粉上吹き速度（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）、
Ｗ：コークス粉上吹き量（ｋｇ／溶銑ｔ）、
Ｖｍｉｎ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最低値、および
Ｖｍａｘ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最大値
である。
【００２３】
以上の知見に基づき完成された本発明は、上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度Ｖおよびコークス粉吹き付け量Ｗを上記式（１）〜（５）で規定する範囲内とすることを特徴とする溶銑脱りん方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、処理前溶銑組成の内［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度との和が高い場合や上吹き酸素流量を増加して高速脱りん処理する場合であっても、吹錬中のスロッピングを安定的に回避することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る脱りん方法を、実施例を用いて詳しく説明する。
本発明に係る脱りん方法は、上吹き酸素流量が１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t以上の高流量であって処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度との和がある程度高い、スロッピングが特に発生しやすい条件においてもその発生を効果的に抑制する方法である。したがって、処理対象となる溶銑は次の組成上の条件を満たすものが用いられる。
【００２６】
０．２≦［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］≦１．０
溶銑における他の成分の濃度は特に限定されない。
本発明に係る脱りん方法を実施するにあたり、１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t以上の流量で酸素を上吹きできること、底吹きＮ２流量として０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔを確保できること、およびサブランスからスラグにコークス粉を吹きつけることができることが満たされれば、設備構成は特に限定されない。酸素とともに粉体状の生石灰をメインランスから供給できることが好ましい。
【実施例】
【００２７】
上底吹き転炉に溶銑２７０ｔを装入し、上吹き酸素流量１．３〜４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄（スケール）（約１５ｋｇ／溶銑ｔ）を添加して溶銑脱りん処理を行った。
【００２８】
なお、一部の実験では生石灰の多くを粉体とし、この粉体をＮ２またはＯ２を８０質量％以上含有する酸素ガスをキャリアーガスとして上吹きランスから溶銑浴面へ吹き付けて添加した。
【００２９】
処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５とした。また、処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度は０．１５質量％以上、［Ｔｉ］濃度は０．０１質量％以上、および［Ｐ］濃度は約０．１質量％であった。
【００３０】
溶銑脱りん吹錬中にサブランスからフォーミングスラグへ、コークス粉（粒径０．３mm以下）を、速度０．１〜３．７ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑tで、０．０６〜１４．８ｋｇ／溶銑t吹き付けた。コークス粉のキャリアーガスはＮ２とし、０．０５〜０．４Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとした。また、コークス粉吹き付け速度Ｖ（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）／キャリアーＮ２流量（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）を０〜１５とした。なお、上記のＶが０の場合とは、コークス粉を吹き付けずＮ２ガスのみを吹き付けた場合（比較例１）に相当する。この場合におけるＮ２流量は０．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであった。
【００３１】
評価は、処理後鍋中溶銑中の［Ｐ］濃度が０．０２質量％未満且つ吹錬中にスロッピングが発生しなかった場合を良好と判定（表中「○」）し、処理後溶銑中［Ｐ］が０．０２質量％以上となるか吹錬中にスロッピングが発生した場合を不適と判定（表中「×」）した。
【００３２】
結果を表１および２に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
以下、実施例について詳しく説明する。
（比較例１）
上吹き酸素流量Ｑが所望の下限値１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであり、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒが０．２と低くとも、脱りん吹錬中にスロッピングが発生してしまった。このことから、Ｑが１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ以上且つＲが０．２以上の条件下では、コークス粉を上吹きしなければ吹錬中にスロッピングが発生してしまうことがわかった。
【００３６】
（本発明例１〜４および比較例２）
Ｑを１．５から４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔまで増加しても、サブランスからコークス粉を上記式（１）〜（４）で規定した範囲内の速度Ｖで、上記式（５）で規定した範囲内の量Ｗをフォーミングスラグへ吹き付けることで、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後の［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００３７】
一方、Ｑを４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔに高めると、サブランスからコークス粉を適正範囲内の上限に近い速度１．６ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限に近い量６．５kg/溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたが、吹錬中にスロッピングが発生してしまった。
【００３８】
以上のように、サブランスからコークス粉を上吹きして吹錬中のスロッピングを抑制するためのＱの上限は４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであった。
（本発明例５〜９および比較例３）
溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒが１．０以下の場合、サブランスからコークス粉を適正な範囲内の速度で適正な範囲内の量をフォーミングスラグ中へ吹き付けることで、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００３９】
一方、Ｒが１．１と高い場合は、サブランスからコークス粉を適正範囲内の上限に近い速度２．３ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限に近い量９．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたが、吹錬中にスロッピングが発生してしまった。
【００４０】
以上のように、サブランスからコークス粉を上吹きして吹錬中のスロッピングを抑制するためのＲの上限は１．０であった。
（本発明例１０および１１ならびに比較例４および５）
所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値に近い速度０．１ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値に近い量０．１１ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１０）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４１】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値未満の速度０．０５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲内の量０．２０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例４）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４２】
このことから、スラグをフォーミングさせるＣＯガス生成速度に対して、適正な速度でコークス粉を吹き付けなければ、スロッピングを回避できないことがわかった。コークス粉吹き付け速度の適正値は、スラグ中に取り込まれるＣＯガス気泡の増加速度と、サブランスから吹き付けたコークス粉でスラグ中に取り込まれたＣＯガス気泡を破壊してスラグ外へ放出させる速度との兼ね合いで決まるのである。
【００４３】
一方、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限値に近い速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限値に近い量１４．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１１）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４４】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限超の速度３．７ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲内の量７．４ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例５）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４５】
この理由は定かでないが、コークス粉吹き付け速度が大き過ぎると、コークス粉がフォーミングスラグ中へ効率よく分散せずに溶銑浴面や炉壁へ衝突してしまい、スロッピング抑制効果を発揮できなくなったことが一因と考えられる。
【００４６】
（本発明例１２および１３ならびに比較例６および７）
所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値に近い速度０．１１ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値に近い量０．１１ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１２）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４７】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の速度０．１０ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値未満の量０．０６ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例６）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４８】
このことから、スラグをフォーミングさせるＣＯガス生成速度に対して、適正な速度でコークス粉を吹き付けても、コークス粉を適正量吹き付けなければ、スロッピングを回避できないことがわかった。スラグ中のＣＯ気泡をコークス粉で破壊してスロッピングを抑制するためには、スラグ中にコークス粉が分散されて且つある程度の時間スラグ中に滞留していなくてはならない。
【００４９】
上述したごとく、コークス粉はスラグ中（ＦｅＯ）と反応して消費されてしまう。したがって、フォーミング沈静効果をある程度維持するには、コークス粉を適正量スラグ中へ投入する必要があるのである。
【００５０】
一方、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限値に近い速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限値に近い量１４．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１３）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００５１】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲上限超の量１４．８ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例７）、吹錬中のスロッピングは回避できたが、処理後［Ｐ］濃度が０．０２３質量％に上昇し、脱りん不良となってしまった。
【００５２】
コークス粉を適正量以上添加すると、スラグ中（ＦｅＯ）濃度を必要以上にコークス粉で還元してしまうため、脱りん不良を生じてしまったのである。
（本発明例１４〜１６および比較例８）
処理後のスラグ塩基度を１．５〜２．５とすることで、サブランスからコークス粉を適正条件内で上吹きしても処理後［Ｐ］を０．０２質量％未満にできた。
【００５３】
これに対し、処理後のスラグ塩基度を１．４に下げると、サブランスからコークス粉を適正条件内で上吹きしても、処理後［Ｐ］が０．０２２質量％まで上昇し、脱りん不良となってしまった。サブランスから吹き付けたコークス粉はスラグ中のＣＯ気泡を破壊してスロッピングを抑制できるが、その際にスラグ中の（ＦｅＯ）とコークス中のＣが反応して、スラグ中の（ＦｅＯ）濃度が低下してしまう。
【００５４】
高い脱りん率を得るには、スラグの塩基度を高めて、且つスラグ中（ＦｅＯ）濃度も高めなければならない。そして、スラグの塩基度が低い場合は、特にスラグ中（ＦｅＯ）濃度を高める必要がある。したがって、スラグ塩基度が低い場合にサブランスからコークス粉を吹き付けてスラグ中（ＦｅＯ）濃度を下げてしまう場合は、脱りん不良となってしまうのである。
【００５５】
（本発明例１７および１８）
溶銑脱りん吹錬に用いる生石灰の４０質量％または１００質量％を粉体（粒径０．２ｍｍ以下）とし、Ｏ２を８０質量％以上含有する酸素ガスをキャリアーガスとして、この粉体を吹錬中に上吹きランスから溶銑浴面へ吹き付けて添加した。サブランスからは適正範囲内の条件でコークス粉を吹き付けた。
【００５６】
その結果、吹錬中のスロッピングを回避でき、しかも処理後［Ｐ］を０．０１質量％以下にまで低減できた。これは、上吹きした生石灰粉がスラグ中へ速やかに溶解して、脱りん反応に充分寄与したためである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉型の精錬容器を用いて気体酸素や酸化鉄を使用した溶銑脱りん処理におけるスロッピングを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、溶銑脱りんを行って低りん鋼を溶製する方法が主流となっている。上底吹きが可能な転炉型の容器を用い、気体酸素を溶銑へ高速で吹き付けることにより短時間で脱りんする方法が多く採用されている。最近は、気体酸素上吹き流量の増加による処理時間の更なる短縮が求められている。
【０００３】
上吹き酸素流量が多くなると、上吹きされた酸素ガスと溶銑中の［Ｃ］が反応して生成するＣＯガス量が増加し、このＣＯガスがスラグ中に捕捉されてスラグが泡立つ、すなわちスラグがフォーミングしやすくなる。さらに上吹き酸素流量が増加してＣＯガスの発生速度が増加すると、このスラグのフォーミングが過度に激しくなって炉口からスラグが横溢してしまう。この横溢現象はスロッピングと称され、脱りん作業性の低下をもたらすことから、その発生は回避されるべきものとされている。
【０００４】
ここで、ＣＯガス発生速度が同一である場合には、スラグからＣＯガスが抜け難いほどスラグがフォーミングし易くなる。したがって、溶銑脱りん処理時に生成するスラグの組成も、スラグのフォーミングに重要な影響を与える。
【０００５】
この点に関し、処理前溶銑中の［Ｓｉ］は脱りん処理中に酸化され、ＳｉＯ２としてスラグ中に取り込まれるところ、スラグ中のＳｉＯ２濃度が増えるとスロッピングが発生し易くなる。すなわち、処理前溶銑中の［Ｓｉ］が増えるとスロッピングが発生し易くなる。
【０００６】
また、脱りん率を高値に維持するためにスラグの塩基度すなわちＣａＯ／ＳｉＯ２比を高める場合、処理前溶銑中の［Ｓｉ］が増えると投入する生石灰量も増えるため、生成するスラグ量も増える。すると、スラグ単位体積中に含まれるＣＯガスの量が同じだった場合、スラグ量が多いほどフォーミングしたスラグの体積が増えるため、スラグが炉口からスロッピングし易くなる。
【０００７】
かかるスロッピングの発生を抑制するために、特許文献１には、サブランスを用いて炭材をスラグに吹き込むことにより脱りん吹錬終了後のスラグのフォーミングを沈静する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５３３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特許文献１に開示される方法は、脱りん吹錬終了後のスラグのフォーミングを沈静する方法であって、上吹き酸素流量を増やして高速脱りん処理した場合や処理前溶銑組成、特に［Ｓｉ］濃度が高い場合に問題となる、吹錬中のスロッピングの解決方法については、何ら開示されていない。
【００１０】
本発明の目的は、上底吹き転炉を用いた溶銑脱りんにおいて、スラグ組成がある程度の範囲に制御された条件下で、処理前溶銑組成の内［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和が高い場合や上吹き酸素流量を増加して高速脱りん処理する場合に、吹錬中のスロッピングを回避できる方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した。
溶銑脱りん吹錬中のスラグフォーミングを沈静させる方法として、吹錬中にサブランスからコークス粉をスラグへ吹き付ける方法が有効である。このスラグフォーミングの沈静化の程度はコークス粉の吹き付け速度や吹き付け量のみに依存するのではなく、スラグのフォーミングし易さによっても異なるはずである。そこで、本発明者らは、スラグのフォーミングし易さに影響を及ぼす主な因子として、上吹き酸素ガス流量とスラグ組成に着目した。
【００１２】
但し、スラグ組成の内、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）は、脱りん率と非常に密接な関係があり、低コストで高い脱りん率を得るには１．５〜２．５の範囲に制御しなければならない。塩基度を２．５超にするためには生石灰投入量が多くなり、処理コストが高くなってしまう。一方、塩基度が１．５未満になるとスラグの脱りん能力が低下するため、脱りん不良を生じてしまう。なお、脱りん処理コストに大きく影響する因子として、溶銑中［Ｓｉ］濃度が挙げられる。溶銑中［Ｓｉ］濃度が高くなると溶銑脱りん処理中に生成するＳｉＯ２量が増加するため、溶銑中［Ｓｉ］濃度が高いほど必要な生石灰量が増えて処理コストが高くなる。
【００１３】
上記の検討に基づき、塩基度を１．５〜２．５の範囲に設定して溶銑の脱りん実験を行ったところ、上吹き酸素ガス流量が同一であってもスロッピングが発生する場合としない場合とがあるという結果が得られた。そこでスロッピング発生原因を詳細に検討した結果、溶銑中の［Ｓｉ］濃度のみならず、［Ｔｉ］濃度がスロッピングの発生に大きく影響しているとの知見を得た。
【００１４】
上述したごとく、溶銑中［Ｓｉ］濃度が増加するとスラグ中（ＳｉＯ２）濃度が増加してスラグがフォーミングし易くなる。また、スラグ塩基度を同一にするなら、溶銑中［Ｓｉ］濃度が高いほどスラグ量が増えてスロッピングし易くなる。さらに、スラグ中（ＴｉＯ２）濃度（本発明において、溶銑中［Ｔｉ］が酸化されて生成した酸化物を「ＴｉＯ２」と表記する。）が高いほどスロッピングし易いことが分かった。
【００１５】
そこで、スロッピングに関係がある溶銑成分として［Ｓｉ］の他に［Ｔｉ］も考慮して、次に説明する実験的な検討をさらに行った。
上底吹き転炉に溶銑２７０ｔを装入し、上吹き酸素流量１．３〜４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加して溶銑脱りん処理を行った。ここで、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５とし、処理後の鍋中溶銑温度を１２９０〜１３５０℃とした。
【００１６】
その結果、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）が０．２以上であった場合に、上吹き酸素流量が１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑tを超えると、溶銑脱りん吹錬中にスロッピングが発生するとの結果が得られた。但し、［Ｓｉ］は０．１５質量%以上、［Ｔｉ］は０．０４質量%以上であった。
【００１７】
そこで、溶銑脱りん吹錬中に炉内へ挿入したサブランスから、コークス粉（粒径０．３ｍｍ以下）をフォーミングスラグへ吹き付けたところ、スロッピングを抑制できた。
なお、上吹き酸素流量が大きくなると脱炭反応で生成するＣＯガス量が増えるため、スラグフォーミングが助長されてスロッピングし易くなる。その結果、上吹き酸素流量が多いほど、スロッピングを抑制するために必要なコークス粉の上吹き速度および上吹き量も増加した。ここで、コークス粉上吹き速度とは、コークス粉を上吹きした量を上吹きしていた時間で除した値、すなわち平均の上吹き速度を意味する。
【００１８】
こうしてコークス粉上吹きによるスロッピング抑制の確認実験を溶銑組成に着目しつつ行ったところ、コークス粉の吹き込み速度および吹き込み量の適正値は、上吹き酸素流量の他に、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度にも強く依存しているとの知見が得られた。
【００１９】
溶銑中の［Ｓｉ］や［Ｔｉ］は上吹き酸素によって酸化されて、それぞれＳｉＯ２、ＴｉＯ２となってスラグ中へ取り込まれる。すると、スラグ中のＳｉＯ２やＴｉＯ２の濃度が増えて、スラグのフォーミングが助長されて、スロッピングが発生し易くなったのである。その結果、溶銑中の［Ｓｉ］と［Ｔｉ］の濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）が多いほど、スロッピングを抑制するために必要なコークス粉の上吹き速度および上吹き量も増加した。
【００２０】
さらに実験的検討を重ねた結果、上底吹き転炉で溶銑脱りんする場合に、サブランスからスロッピングを抑制するためのコークス粉の吹き付け速度Ｖと吹き付け量Ｗの適正値を、上吹き酸素流量Ｑと処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒ（＝［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］）の関数（下記式（１）〜（５））として定量的に把握できるとの知見が得られた。
【００２１】
なお、適正なＶは下記式（１）〜（４）を同時に満足する範囲である。
Ｗは、上記したＶの適正な範囲の下限値Ｖｍｉｎと上限値Ｖｍａｘの４倍の範囲内が適正値である。
【００２２】
−０．１４＋０．１６×Ｑ≦Ｖ≦０．２７＋０．８２×Ｑ （１）
−０．２５＋１．７５×Ｒ≦Ｖ≦−０．２６＋３．８１×Ｒ （２）
１．５≦Ｑ≦４．０ （３）
０．２≦Ｒ≦１．０ （４）
Ｖｍｉｎ≦Ｗ≦４×Ｖｍａｘ （５）
ここで、Ｑ：上吹き酸素流量（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t）、
Ｒ：処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和（質量％）、
Ｖ：コークス粉上吹き速度（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）、
Ｗ：コークス粉上吹き量（ｋｇ／溶銑ｔ）、
Ｖｍｉｎ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最低値、および
Ｖｍａｘ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最大値
である。
【００２３】
以上の知見に基づき完成された本発明は、上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度Ｖおよびコークス粉吹き付け量Ｗを上記式（１）〜（５）で規定する範囲内とすることを特徴とする溶銑脱りん方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、処理前溶銑組成の内［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度との和が高い場合や上吹き酸素流量を増加して高速脱りん処理する場合であっても、吹錬中のスロッピングを安定的に回避することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る脱りん方法を、実施例を用いて詳しく説明する。
本発明に係る脱りん方法は、上吹き酸素流量が１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t以上の高流量であって処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度との和がある程度高い、スロッピングが特に発生しやすい条件においてもその発生を効果的に抑制する方法である。したがって、処理対象となる溶銑は次の組成上の条件を満たすものが用いられる。
【００２６】
０．２≦［％Ｓｉ］+［％Ｔｉ］≦１．０
溶銑における他の成分の濃度は特に限定されない。
本発明に係る脱りん方法を実施するにあたり、１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t以上の流量で酸素を上吹きできること、底吹きＮ２流量として０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔを確保できること、およびサブランスからスラグにコークス粉を吹きつけることができることが満たされれば、設備構成は特に限定されない。酸素とともに粉体状の生石灰をメインランスから供給できることが好ましい。
【実施例】
【００２７】
上底吹き転炉に溶銑２７０ｔを装入し、上吹き酸素流量１．３〜４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄（スケール）（約１５ｋｇ／溶銑ｔ）を添加して溶銑脱りん処理を行った。
【００２８】
なお、一部の実験では生石灰の多くを粉体とし、この粉体をＮ２またはＯ２を８０質量％以上含有する酸素ガスをキャリアーガスとして上吹きランスから溶銑浴面へ吹き付けて添加した。
【００２９】
処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５とした。また、処理前溶銑中の［Ｓｉ］濃度は０．１５質量％以上、［Ｔｉ］濃度は０．０１質量％以上、および［Ｐ］濃度は約０．１質量％であった。
【００３０】
溶銑脱りん吹錬中にサブランスからフォーミングスラグへ、コークス粉（粒径０．３mm以下）を、速度０．１〜３．７ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑tで、０．０６〜１４．８ｋｇ／溶銑t吹き付けた。コークス粉のキャリアーガスはＮ２とし、０．０５〜０．４Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとした。また、コークス粉吹き付け速度Ｖ（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）／キャリアーＮ２流量（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）を０〜１５とした。なお、上記のＶが０の場合とは、コークス粉を吹き付けずＮ２ガスのみを吹き付けた場合（比較例１）に相当する。この場合におけるＮ２流量は０．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであった。
【００３１】
評価は、処理後鍋中溶銑中の［Ｐ］濃度が０．０２質量％未満且つ吹錬中にスロッピングが発生しなかった場合を良好と判定（表中「○」）し、処理後溶銑中［Ｐ］が０．０２質量％以上となるか吹錬中にスロッピングが発生した場合を不適と判定（表中「×」）した。
【００３２】
結果を表１および２に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
以下、実施例について詳しく説明する。
（比較例１）
上吹き酸素流量Ｑが所望の下限値１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであり、溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒが０．２と低くとも、脱りん吹錬中にスロッピングが発生してしまった。このことから、Ｑが１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ以上且つＲが０．２以上の条件下では、コークス粉を上吹きしなければ吹錬中にスロッピングが発生してしまうことがわかった。
【００３６】
（本発明例１〜４および比較例２）
Ｑを１．５から４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔまで増加しても、サブランスからコークス粉を上記式（１）〜（４）で規定した範囲内の速度Ｖで、上記式（５）で規定した範囲内の量Ｗをフォーミングスラグへ吹き付けることで、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後の［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００３７】
一方、Ｑを４．２Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔに高めると、サブランスからコークス粉を適正範囲内の上限に近い速度１．６ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限に近い量６．５kg/溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたが、吹錬中にスロッピングが発生してしまった。
【００３８】
以上のように、サブランスからコークス粉を上吹きして吹錬中のスロッピングを抑制するためのＱの上限は４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔであった。
（本発明例５〜９および比較例３）
溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和Ｒが１．０以下の場合、サブランスからコークス粉を適正な範囲内の速度で適正な範囲内の量をフォーミングスラグ中へ吹き付けることで、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００３９】
一方、Ｒが１．１と高い場合は、サブランスからコークス粉を適正範囲内の上限に近い速度２．３ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限に近い量９．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたが、吹錬中にスロッピングが発生してしまった。
【００４０】
以上のように、サブランスからコークス粉を上吹きして吹錬中のスロッピングを抑制するためのＲの上限は１．０であった。
（本発明例１０および１１ならびに比較例４および５）
所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値に近い速度０．１ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値に近い量０．１１ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１０）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４１】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値未満の速度０．０５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲内の量０．２０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例４）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４２】
このことから、スラグをフォーミングさせるＣＯガス生成速度に対して、適正な速度でコークス粉を吹き付けなければ、スロッピングを回避できないことがわかった。コークス粉吹き付け速度の適正値は、スラグ中に取り込まれるＣＯガス気泡の増加速度と、サブランスから吹き付けたコークス粉でスラグ中に取り込まれたＣＯガス気泡を破壊してスラグ外へ放出させる速度との兼ね合いで決まるのである。
【００４３】
一方、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限値に近い速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限値に近い量１４．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１１）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４４】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限超の速度３．７ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲内の量７．４ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例５）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４５】
この理由は定かでないが、コークス粉吹き付け速度が大き過ぎると、コークス粉がフォーミングスラグ中へ効率よく分散せずに溶銑浴面や炉壁へ衝突してしまい、スロッピング抑制効果を発揮できなくなったことが一因と考えられる。
【００４６】
（本発明例１２および１３ならびに比較例６および７）
所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の下限値に近い速度０．１１ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値に近い量０．１１ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１２）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００４７】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし難い条件である、Ｑ＝１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝０．２において、適正な範囲内の速度０．１０ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の下限値未満の量０．０６ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例６）、吹錬中にスロッピングが発生した。
【００４８】
このことから、スラグをフォーミングさせるＣＯガス生成速度に対して、適正な速度でコークス粉を吹き付けても、コークス粉を適正量吹き付けなければ、スロッピングを回避できないことがわかった。スラグ中のＣＯ気泡をコークス粉で破壊してスロッピングを抑制するためには、スラグ中にコークス粉が分散されて且つある程度の時間スラグ中に滞留していなくてはならない。
【００４９】
上述したごとく、コークス粉はスラグ中（ＦｅＯ）と反応して消費されてしまう。したがって、フォーミング沈静効果をある程度維持するには、コークス粉を適正量スラグ中へ投入する必要があるのである。
【００５０】
一方、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の上限値に近い速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲の上限値に近い量１４．０ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（本発明例１３）、吹錬中のスロッピングを回避でき、処理後［Ｐ］濃度も０．０２質量％未満にできた。
【００５１】
これに対し、所望の操業条件の中では最もスロッピングし易い条件である、Ｑ＝４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔ、Ｒ＝１．０において、適正な範囲内の速度３．５ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔで、適正範囲上限超の量１４．８ｋｇ／溶銑ｔをフォーミングスラグへ吹き付けたところ（比較例７）、吹錬中のスロッピングは回避できたが、処理後［Ｐ］濃度が０．０２３質量％に上昇し、脱りん不良となってしまった。
【００５２】
コークス粉を適正量以上添加すると、スラグ中（ＦｅＯ）濃度を必要以上にコークス粉で還元してしまうため、脱りん不良を生じてしまったのである。
（本発明例１４〜１６および比較例８）
処理後のスラグ塩基度を１．５〜２．５とすることで、サブランスからコークス粉を適正条件内で上吹きしても処理後［Ｐ］を０．０２質量％未満にできた。
【００５３】
これに対し、処理後のスラグ塩基度を１．４に下げると、サブランスからコークス粉を適正条件内で上吹きしても、処理後［Ｐ］が０．０２２質量％まで上昇し、脱りん不良となってしまった。サブランスから吹き付けたコークス粉はスラグ中のＣＯ気泡を破壊してスロッピングを抑制できるが、その際にスラグ中の（ＦｅＯ）とコークス中のＣが反応して、スラグ中の（ＦｅＯ）濃度が低下してしまう。
【００５４】
高い脱りん率を得るには、スラグの塩基度を高めて、且つスラグ中（ＦｅＯ）濃度も高めなければならない。そして、スラグの塩基度が低い場合は、特にスラグ中（ＦｅＯ）濃度を高める必要がある。したがって、スラグ塩基度が低い場合にサブランスからコークス粉を吹き付けてスラグ中（ＦｅＯ）濃度を下げてしまう場合は、脱りん不良となってしまうのである。
【００５５】
（本発明例１７および１８）
溶銑脱りん吹錬に用いる生石灰の４０質量％または１００質量％を粉体（粒径０．２ｍｍ以下）とし、Ｏ２を８０質量％以上含有する酸素ガスをキャリアーガスとして、この粉体を吹錬中に上吹きランスから溶銑浴面へ吹き付けて添加した。サブランスからは適正範囲内の条件でコークス粉を吹き付けた。
【００５６】
その結果、吹錬中のスロッピングを回避でき、しかも処理後［Ｐ］を０．０１質量％以下にまで低減できた。これは、上吹きした生石灰粉がスラグ中へ速やかに溶解して、脱りん反応に充分寄与したためである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度Ｖおよびコークス粉吹き付け量Ｗを下記式（１）〜（５）で規定する範囲内とすることを特徴とする溶銑脱りん方法。
−０．１４＋０．１６×Ｑ≦Ｖ≦０．２７＋０．８２×Ｑ （１）
−０．２５＋１．７５×Ｒ≦Ｖ≦−０．２６＋３．８１×Ｒ （２）
１．５≦Ｑ≦４．０ （３）
０．２≦Ｒ≦１．０ （４）
Ｖｍｉｎ≦Ｗ≦４×Ｖｍａｘ （５）
ここで、Ｑ：上吹き酸素流量（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t）、
Ｒ：処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和（質量％）、
Ｖ：コークス粉上吹き速度（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）、
Ｗ：コークス粉上吹き量（ｋｇ／溶銑ｔ）、
Ｖｍｉｎ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最低値、および
Ｖｍａｘ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最大値
である。
【請求項１】
上底吹き転炉型容器を用い、上吹き酸素流量１．５〜４．０Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t、底吹きＮ２流量０．１〜０．６Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑ｔとして、生石灰および酸化鉄を添加し、処理後のスラグ塩基度は１．５〜２．５で、吹錬中にサブランスからスラグへコークス粉を吹き付ける溶銑脱りん方法において、コークス粉吹き付け速度Ｖおよびコークス粉吹き付け量Ｗを下記式（１）〜（５）で規定する範囲内とすることを特徴とする溶銑脱りん方法。
−０．１４＋０．１６×Ｑ≦Ｖ≦０．２７＋０．８２×Ｑ （１）
−０．２５＋１．７５×Ｒ≦Ｖ≦−０．２６＋３．８１×Ｒ （２）
１．５≦Ｑ≦４．０ （３）
０．２≦Ｒ≦１．０ （４）
Ｖｍｉｎ≦Ｗ≦４×Ｖｍａｘ （５）
ここで、Ｑ：上吹き酸素流量（Ｎｍ３／ｍｉｎ／溶銑t）、
Ｒ：処理前溶銑中［Ｓｉ］濃度と［Ｔｉ］濃度の和（質量％）、
Ｖ：コークス粉上吹き速度（ｋｇ／ｍｉｎ／溶銑ｔ）、
Ｗ：コークス粉上吹き量（ｋｇ／溶銑ｔ）、
Ｖｍｉｎ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最低値、および
Ｖｍａｘ：上記式（１）〜（４）を同時に満足するＶの最大値
である。
【公開番号】特開２０１２−２０７２４８（Ｐ２０１２−２０７２４８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２０６５（Ｐ２０１１−７２０６５）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
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