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公開番号2025134523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032491
出願日2024-03-04
発明の名称溶銑の予備処理方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人ATEN
主分類C21C 1/04 20060101AFI20250909BHJP(鉄冶金)
要約【課題】付着物の形成を抑える溶銑の脱Si処理方法を提供する。
【解決手段】混銑車を使用し、含油スラッジを含む精錬剤を用いて溶銑を脱Si処理する。式(1)で示される溶銑の撹拌動力密度εと式(2)で示されるスラグ液相率Leとが式(4)を満たす。
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Le=(1.96×10^-8)×L_f ⁶-(5.33×10^-6)×L_f ⁵+(5.25×10^-4)×L_f ⁴-(2.25×10^-2)×L_f ³+(4.01×10^-1)×L_f ²-2.08×L_f+21.6・・・(2)
L_fは式(3)で示される。
L_f=-34.76×B+93.84×[%Ti]+0.14×T_L-101.10・・・(3)
ε>1.61×Le+91.76・・・(4)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶銑の収容容器として混銑車を用い、ＣａＯおよび含油スラッジを含む精錬剤を用いて混銑車内の溶銑を脱Ｓｉ処理する溶銑の予備処理方法であり、
式（１）で示される溶銑の撹拌動力密度ε[Ｗ／ｔ]と式（２）で示されるスラグ液相率Ｌｅ[ｗｔ％]とが式（４）を満たすことを特徴とする溶銑の予備処理方法。
TIFF
2025134523000009.tif
18
170
Ｌｅ＝（１．９６×１０
-8
）×Ｌ
f
6
－（５．３３×１０
-6
）×Ｌ
f
5
＋（５．２５×１０
-4
）×Ｌ
f
4
－（２．２５×１０
-2
）×Ｌ
f
3
＋（４．０１×１０
-1
）×Ｌ
f
2
－２．０８×Ｌ
f
＋２１．６・・・（２）
式（２）のＬ
f
は式（３）で示される
Ｌ
f
＝－３４．７６×Ｂ＋９３．８４×[％Ｔｉ]＋０．１４×Ｔ
L
－１０１．１０・・・（３）
ε＞１．６１×Ｌｅ＋９１．７６・・・（４）
ここで、Ｑｇ：脱Ｓｉ処理中に溶銑中に吹き込まれるガス流量[Ｎｍ
3
/ｍｉｎ]
Ｔ
L
：脱Ｓｉ処理後の溶銑温度[℃]
Ｗ：混銑車内の溶銑量[ｔ]
ｈ
0
：溶銑浴面から溶銑中のガス吹込み位置までのガス吹込み位置深さ[ｍ]
Ｐａ：混銑車内の雰囲気圧力[Ｐａ]
Ｂ：スラグ塩基度（ＣａＯ[ｗｔ％]／ＳｉＯ
2
[ｗｔ％]）[－]
[％Ｔｉ]：脱Ｓｉ処理前の溶銑中のＴｉ濃度[ｗｔ％]
である
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
式（２）で示されるスラグ液相率Ｌｅが３５ｗｔ％未満であることを特徴とする請求項１に記載の溶銑の予備処理方法。
【請求項３】
式（１）で示される溶銑の撹拌動力密度εが１４６Ｗ／ｔ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑の予備処理方法。
【請求項４】
式（１）で示される溶銑の撹拌動力密度εが２２８Ｗ／ｔ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶銑の予備処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶銑の収容容器として混銑車を用い、含油スラッジを用いて溶銑を脱Ｓｉ処理する溶銑の予備処理方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
高炉で製造された溶銑にはＳｉなどの不純物が多く含まれる。これらの不純物を除去するため、高炉から出銑後、溶銑に脱Ｓｉ処理などを施す予備処理が行われる。脱Ｓｉ処理では、ＣａＯおよび固体酸素源などを含む精錬剤と気体酸素源とを溶銑に供給して行われる。精錬剤は溶銑に浸漬したインジェクションランスから溶銑中に吹き込まれ、気体酸素源は上吹きランスから銑鉄浴面に吹き付けられるのが一般的である。特許文献１には転炉型精錬炉に溶銑を収容し、転炉型精錬炉で溶銑を予備処理する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５９８３４９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
製鉄プロセスの連続鋳造工程、分塊工程および圧延工程では、鋳片および鋼片の冷却、鋼片のスケール除去などに多量の冷却水が使用される。鋳片および鋼片の冷却時、スケール除去時などに酸化鉄などの鉄分が冷却水に混入する。冷却水に混入した鉄分は沈殿し、スラッジとして回収される。スラッジには、冷却水由来の水分と油分とが含まれる。この油分は鋳片の支持ロールの軸受部の潤滑油、圧延機の潤滑油などに由来するものである。本明細書では、油分を含むスラッジを「含油スラッジ」と称する。
【０００５】
含油スラッジは鉄分を多量に含有するため、製鉄プロセスの原料として利用できる。また製鉄プロセスで発生した含油スラッジを製鉄プロセスで再利用することで、鉄の歩留まり向上を図ることをできる。そこで製鉄プロセスで発生した含油スラッジを精錬剤の固体酸素源として使用することが検討されている。しかし含油スラッジは油分を含むため、固体酸素源として含油スラッジを使用した場合、一般的に使用される固体酸素源（製鋼ダスト、圧延スケール、焼結鉱など）より激しく反応し、スピッティング（溶銑とスラグの飛散）が多い。
【０００６】
さらに精錬剤に含油スラッジを使用した場合、含油スラッジに含まれる油分の燃焼反応と、含油スラッジに含まれる酸化鉄による溶銑の脱炭反応（ＦｅＯ＋[Ｃ]→Ｆｅ＋ＣＯ↑ （ここで[Ｃ]は溶銑中の炭素を示す。）とによって、ガスが発生する。これによりスラグがフォーミング（気液共存スラグの泡立ち）し、スロッピング（スラグが容器外へ流出する現象）が発生する。スラグが流出すると、スラグ中の鉄分が流出することで、含油スラッジを利用しているにもかかわらず鉄の歩留りが低下するおそれがある。そこで溶銑の撹拌を低減し、ガスの発生を抑えることが考えられるが、溶銑の撹拌を低減すると、スラグのフォーミングが減ることで排滓が減り、精錬剤の供給が減る。これにより精錬剤に含まれるＣａＯの供給が減ることで、容器内の未排滓のスラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2
）が低下し、スラグの液相率が高くなる。液相率が高いスラグは付着性が高いため、スピッティングにより容器内壁に飛散すると、容器内壁に付着することで、付着物が形成される。含油スラッジを使用した場合、スピッティングが多いため、付着物が多く形成される。
【０００７】
特許文献１では転炉型精錬炉に溶銑を収容し、転炉型精錬炉で溶銑を予備処理している。転炉型精錬炉では炉内空間が広く、溶銑浴面より上方のいわゆるフリーボードが大きい。そのため炉の内壁にスラグが付着しても、フリーボードにあまり影響しない。
【０００８】
しかし、転炉型精錬炉より内部空間が小さい混銑車（トーピードカー）では、フリーボードが小さい。混銑車を使用して溶銑を予備処理する場合、精錬剤として上記含油スラッジを用いると、混銑車の内壁に付着物が多く形成されることで、フリーボードがさらに小さくなり、スラグが多量に流出する。スラグの流出に伴い、スラグ中の鉄分が流出することで、含油スラッジを利用しているにもかかわらず鉄の歩留りが低下する。また混銑車内の付着物が多くなると、溶銑を払い出すために混銑車を傾けたとき、バランスが崩れ、混銑車が横転することがある。
【０００９】
このようにフリーボードが小さい混銑車を使用した場合、精錬剤として含油スラッジを使用すると、混銑車内に付着物が多く形成されることで上記弊害が生じるが、特許文献１にはこれについて記載されていない。
【００１０】
本発明は、混銑車を使用し、含油スラッジを用いて溶銑を脱Ｓｉ処理する溶銑の予備処理において、付着物の形成を抑えられる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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