TW201938799A

TW201938799A - 熔銑的脫磷方法

Info

Publication number: TW201938799A
Application number: TW108107080A
Authority: TW
Inventors: 木下聰; 田邊健太郎; 柿本昌平; 北野遼
Original assignee: 日商日本製鐵股份有限公司
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2019-10-01
Also published as: JP6984731B2; CN111670258A; CN111670258B; KR102406956B1; JPWO2019172195A1; KR20200097797A; TWI683000B; WO2019172195A1

Abstract

本發明一態樣之熔銑的脫磷方法，具備以下步驟：測定前述熔銑之初始成分中的Si含量之步驟、於前述熔銑中投入第一脫磷劑之步驟、及將前述熔銑進行脫磷吹煉之步驟；於前述進行脫磷吹煉之步驟中，係進一步將粉狀之第二脫磷劑投入前述熔銑中，並且設定在以下期間開始投入前述第二脫磷劑：藉由前述脫磷吹煉使前述熔銑之前述Si含量成為0.10質量%以下之時間點之後，且在使對前述時間點後之前述熔銑吹入前述氧的量成為3.0Nm³/t之前。

Description

熔銑的脫磷方法

本發明係關於熔銑的脫磷方法。
本案係依據已於2018年3月7日於日本提申之日本特願2018-040784號主張優先權，並於此援引其內容。

發明背景
由於熔銑含有之P(磷)對強度、韌性及延伸性等鋼的各個特性有不好的影響，故必須在鋼之精煉階段將其盡可能地去除。

將P從熔銑中去除之步驟稱為脫磷精煉，該脫磷精煉係使用以CaO(或CaCO₃ )為主成分的化合物之脫磷劑。脫磷劑係於脫磷精煉中藉由生成具有脫磷能力之爐渣，而有助於脫磷。脫磷劑的使用量越多，爐渣的鹼度會越上升，越能提升爐渣之脫磷能力。然而，脫磷劑的使用量多則爐渣量也會增加。爐渣對環境負荷大，且其處理會增加精煉成本。因此，期望透過使脫磷步驟效率化，來減少脫磷劑的使用量。

在專利文獻1中，揭示了一種可減少噴渣量且可使熔銑中之[P]濃度為0.020%以下之熔銑的脫磷方法。該脫磷方法中，係將從轉爐爐上投入了第一脫磷劑即CaO含有物的熔銑進行氣體攪拌，並頂吹含氧氣體，生成表層爐渣(cover slag)而進行了熔銑之預脫磷後，再以含氧氣體作為載體氣體，將第二脫磷劑即含CaO脫磷劑噴吹於熔銑。然而專利文獻1中，並未將減少爐渣量設為課題，也無揭示其方法。

在專利文獻2中，揭示了一種轉爐精煉方法，係可享有於同一轉爐進行脫磷精煉與脫碳精煉之優點，並可穩定熔製P規格特別嚴格之極低磷鋼。該轉爐精煉方法中，係在進行最初的脫磷精煉與其後的爐渣去除後，於進行脫碳精煉前，追加助熔劑進行第2脫磷精煉，之後去除爐渣，於其後再進行脫碳精煉，藉此可將結束脫碳精煉後之熔鋼中P濃度充分減低至極低P鋼等級。然而專利文獻2中，並未針對於各脫磷精煉中提升脫磷效率之事進行研討，也無揭示其方法。
在專利文獻3中揭示了一種方法，係在作為熔銑預處理而進行之脫磷處理中，使用不含CaF₂ 等F源之助熔劑，以進行有效率的熔銑預脫磷。該方法係低磷熔銑之製造方法，其特徵在於：在作為熔銑預處理而進行之脫磷處理中，在熔銑中添加CaO源之助熔劑前供給氧源，藉此預先提高爐渣中之氧化鐵濃度，並於其後添加CaO源之助熔劑。然而，專利文獻3的技術必須使助熔劑成為塊狀，並分次將其少量添加。亦即，由於專利文獻之技術係間歇性地添加助熔劑，故無法使爐渣的鹼度穩定化。此外，專利文獻3的技術中，在開始脫磷處理前必須使熔銑之Si濃度為0.10wt%以下，故脫磷處理前需有熔銑之脫矽處理，而使製造效率差。

先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2001-64713號公報
專利文獻2：日本特開2011-144415號公報
專利文獻3：日本特開2002-309310號公報

發明概要
發明欲解決之課題
本發明為了在不增加脫磷劑使用量及爐渣發生量的前提下充分將熔銑脫磷，係以提供一種脫磷劑之渣化率高且熔銑之脫磷效率優異之熔銑的脫磷方法為課題。

用以解決課題之手段
本發明主旨如下。
(1)本發明一態樣之熔銑的脫磷方法，具備以下步驟：測定前述熔銑之初始成分中的Si含量之步驟、於前述熔銑中投入第一脫磷劑之步驟、及藉由將氧吹入前述熔銑中，以將前述熔銑進行脫磷吹煉之步驟；前述進行脫磷吹煉之步驟中，係進一步將粉狀之第二脫磷劑投入前述熔銑中，並且設定在以下期間開始投入前述第二脫磷劑：藉由前述脫磷吹煉使前述熔銑之前述Si含量成為0.10質量%以下之時間點之後，且在使對前述時間點後之前述熔銑吹入前述氧的量成為3.0Nm³ /t之前。
(2)如上述(1)之熔銑的脫磷方法中，前述第一脫磷劑之CaO當量與前述熔銑之前述初始成分中前述Si含量的SiO₂ 當量之比亦可設為0.60~2.00。
(3)如上述(1)或(2)之熔銑的脫磷方法中，亦可將前述第二脫磷劑之投入量控制成使前述熔銑進行前述脫磷精煉之步驟結束時爐渣的裝入鹼度成為1.3~4.0。
(4)如上述(1)~(3)中任一項之熔銑的脫磷方法中，亦可令前述第一脫磷劑及前述第二脫磷劑中之一者或兩者為以下之物：包含選自於生石灰、石灰石、鈣鐵氧體(Calcium ferrite)、白雲石系石灰、以及為轉爐爐渣或二次精煉爐渣且含CaO者中之一種以上，且CaO、CaCO₃ 及CaF₂ 之以CaO當量計之合計含量為30~100質量%。
(5)如上述(1)~(4)中任一項之熔銑的脫磷方法中，亦可令前述第一脫磷劑為塊狀脫磷劑。
(6)如上述(1)~(5)中任一項之熔銑的脫磷方法中，亦可使用載體氣體將前述第二脫磷劑吹入前述熔銑中，該載體氣體係選自於由Ar、N₂ 、CO₂ 及O₂ 所構成群組中之一種以上氣體。
(7)如上述(1)~(6)中任一項之熔銑的脫磷方法中，前述熔銑之前述初始成分中的Si含量亦可為0.25質量%以上。

發明效果
根據本發明，能夠提供一種由於脫磷劑之渣化率高且熔銑之脫磷效率優異，故可在不使爐渣量增加的前提下將熔銑充分脫磷之熔銑的脫磷方法。

用以實施發明之形態
本發明人等針對在不使爐渣量增加的前提下提升脫磷精煉之脫磷能力(亦即，提高脫磷精煉之脫磷效率)反覆進行了研討。具體而言，本發明人等探究了可提升脫磷精煉中投入熔銑中之脫磷劑之渣化率的手段。此外，本實施形態中，脫磷劑之渣化係指脫磷劑的CaO及/或CaCO₃ 熔融成爐渣。本實施形態中，渣化率係定義為以下之值：將脫磷後鹼度(測定脫磷吹煉結束後所採取之爐渣的鹼度而得之值)除以裝入鹼度(假定熔銑及添加物之Si皆成為SiO₂ ，且投入之脫磷劑的CaO(或CaCO₃ )皆成為熔融CaO時之爐渣的鹼度)而得之值。另一方面，「實際裝入鹼度」係指測定爐渣成分所得之值，亦即實績值。渣化率係顯示脫磷劑中之CaO及/或CaCO₃ 熔融程度的指標。爐渣的鹼度係爐渣中之熔融CaO量與熔融SiO₂ 量之比，且係利用下述式A計算。
爐渣的鹼度=爐渣中之熔融CaO量/爐渣中之熔融SiO₂ 量：式A

脫磷劑係指以CaO(或CaCO₃ 等)為主成分之化合物。脫磷劑中含有之CaCO₃ 會因熔銑之熱能而在短時間之內分解成CaO及CO₂ 。脫磷劑之一例有：生石灰、石灰石及白雲石系石灰等副材、轉爐爐渣及二次精煉爐渣等且含CaO等之物，以及其等之混合物等。因脫磷劑所含CaO(包含來自CaCO₃ 等之CaO，以下相同)，脫磷吹煉(為了脫磷而將氧吹入熔銑中)中會發生以下化學反應。
2[P]+5(FeO)→(P₂ O₅ )+5[Fe]：式B
(P₂ O₅ )+3(CaO)→(3CaO・P₂ O₅ )：式C
記載於式B及式C之以中括號包圍的化學式為熔銑中之成分的化學式，以小括號包圍的化學式則為爐渣中之成分的化學式。脫磷吹煉中，首先如式B所示，[P]亦即熔銑中的P會因(FeO)亦即爐渣中的FeO而氧化成為P₂ O₅ 。接著如式C所示，該P₂ O₅ 會被(CaO)亦即爐渣中的熔融CaO固定，而生成已穩定化之化合物(3CaO・P₂ O₅ )。如式B及式C所示，(CaO)在用以脫磷之方面非常重要。

作為用以增加爐渣中之熔融CaO量的手段，可考慮增加對熔銑之脫磷劑的投入量。然而，增加脫磷劑的投入量會招致爐渣量的增加，而增加脫磷精煉的環境負荷。為了抑制脫磷劑的投入量，並且增加爐渣中之熔融CaO量，必須盡可能提高投入之脫磷劑的渣化率。渣化率越高，爐渣中熔融CaO量相對於脫磷劑之投入量之比率會越高，可高效率地實施脫磷。

本發明人等反覆進行了研討，結果發現了在脫磷吹煉開始前將第一脫磷劑投入熔銑中，並於脫磷吹煉開始後間隔一定期間之後再將第二脫磷劑投入熔銑中的情況下，脫磷劑之渣化率便會顯著提升。吾等推測該現象係由以下機制而產生。

圖1是CaO-SiO₂ -Fe_t O三元系狀態圖。脫磷劑之CaO最初係位於圖1之三元系狀態圖的左下部之CaO。該CaO因熔點較高，故在爐渣中以未熔融狀態存在。然而，若在脫磷精煉中進行脫磷吹煉，熔銑中之Si會氧化，爐渣中的SiO₂ 濃度便會上升。隨SiO₂ 濃度上升，脫磷劑之CaO會變成CaO-SiO₂ -Fe_t O之三元系化合物。亦即，脫磷劑之CaO會沿箭頭從圖1之左下部往中央部移動。位於圖1中央部的化合物的熔點較CaO的熔點更低。因此，隨著SiO₂ 濃度上升，脫磷劑之CaO會變得易熔融。

在脫磷吹煉開始之時間點，SiO₂ 幾乎不存在於爐渣中。因此，在脫磷吹煉開始之時間點，第一脫磷劑幾乎不會熔融，若於該階段添加第二脫磷劑，則可推測第一脫磷劑不會充分熔融。之後，即使隨著脫磷吹煉進展，爐渣中的SiO₂ 量增加，第一脫磷劑之未熔融物仍會殘存於爐渣中，而降低渣化率。另一方面，待充分生成SiO₂ 為止先不投入第二脫磷劑時，由於是在第一脫磷劑之渣化已進行的狀態下投入第二脫磷劑，故第一及第二脫磷劑兩者均可充分渣化。

基於以上所述技術思想之本實施形態之熔銑的脫磷方法，具備以下步驟：測定熔銑的Si含量之步驟、於熔銑中投入第一脫磷劑之步驟、及將熔銑進行脫磷吹煉之步驟，於脫磷吹煉之步驟中，係進一步將第二脫磷劑投入熔銑中，而第二脫磷劑之投入開始時期係設為以下期間：從熔銑之Si含量因脫磷吹煉而成為0.10質量%以下起至對熔銑吹入氧的量成為3.0Nm³ /t為止。以下，詳細敘述本實施形態之熔銑的脫磷方法。

本實施形態之熔銑的脫磷方法，首先係測定熔銑之初始成分的Si含量。熔銑之初始成分的Si含量之測定值係用以決定第二脫磷劑之投入時間點所必需的。又，熔銑之初始成分的Si含量之測定值亦可用於決定第一脫磷劑之投入量。為了推定後述之脫磷吹煉結束時之爐渣的鹼度，亦可測定熔銑之Si以外的元素含量。此外，熔銑之初始成分係指脫磷吹煉前之熔銑成分。熔銑之Si含量等的測定可在將熔銑裝入爐後實施，亦可在裝入爐前實施。又，熔銑呈凝固狀態時(亦即為銑鐵之形態時)當然亦不會妨礙實施上述測定。
熔銑之初始成分中的Si含量並無特別限定，而以設為0.25質量%以上為宜。如上述，於脫磷吹煉中隨SiO₂ 濃度上升，脫磷劑之CaO會變得易熔融。亦即，本實施形態之熔銑的脫磷方法中，從更進一步促進渣化的觀點來看，宜使爐渣中的SiO₂ 濃度上升。因此，脫磷吹煉開始前之熔銑之初始成分中宜含有某程度的量的Si。故，吹入氧前之熔銑的Si含量宜為0.25質量%以上。亦可設熔銑之初始成分中的Si含量為0.27質量%以上、0.30質量%以上或0.32質量%以上。

接著，於熔銑中投入第一脫磷劑。第一脫磷劑之形態及投入量並無特別限定，可因應熔銑成分及鋼成分的目標值等作適當設定。而從防止投入損失的觀點來看，第一脫磷劑的形態宜為塊狀。

又，宜控制第一脫磷劑之投入量，使第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的Si當量之比(亦即，第一脫磷劑之CaO當量/熔銑之初始成分的Si含量的SiO₂ 當量)為0.60~2.00。脫磷劑之CaO當量，係假定脫磷劑中之Ca皆形成為CaO時之脫磷劑之CaO含量。熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量，則係假定熔銑之Si皆成為SiO₂ 時之SiO₂ 量。當滿足上述條件並投入了第一脫磷劑時，在因脫磷吹煉進行而使熔銑中之Si實質上皆已成為SiO₂ 之時間點，爐渣的鹼度大約為0.60~2.00。

藉由使第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量之比在0.60以上，便能以高水準實施脫磷。這係由於充分供給熔融CaO至爐渣中，而提升了爐渣的脫磷能力。另一方面，藉由使第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量之比在2.00以下，可保持高CaO渣化率，而可保持更高的脫磷效率。第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量之比更宜為0.80以上、0.85以上或0.90以上。並且，第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量之比更宜為1.50以下、1.20以下、1.15以下或1.10以下。

另，在脫磷吹煉開始前另外添加Si於熔銑中時、或第一脫磷劑含有Si時等，爐渣之SiO₂ 源不限於熔銑之情況下，在決定第一脫磷劑的投入量時也應考慮到來自熔銑以外的Si。例如，為了削減脫磷劑使用量，而將因脫磷精煉所產生之爐渣回收使用於其他脫磷精煉時，就會產生來自熔銑以外之SiO₂ 源。此時，只要將來自熔銑以外之Si也包含在「熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量」中即可。亦即，只要控制第一脫磷劑及其他添加物之裝入量，使脫磷吹煉中之Si氧化反應結束時，爐渣之根據裝入量之鹼度推定值會成為0.60~2.00即可。

接著，將熔銑進行脫磷吹煉。脫磷吹煉係藉由對熔銑吹入氧來實施。該脫磷吹煉中，會將第二脫磷劑投入熔銑中。並且，該脫磷吹煉中，係以如以下說明之方式來控制開始投入第二脫磷劑的時間點。

設定為在以下期間開始對熔銑投入第二脫磷劑：在藉由脫磷吹煉使熔銑之Si含量成為0.10質量%以下之時間點之後，且至對該時間點後之熔銑吹入氧的量成為3.0Nm³ /t為止。
此處，「Nm³ /t」係每1噸熔銑之吹入氧量(Nm³ )。於圖2顯示開始對熔銑投入第二脫磷劑之時期。圖2係示意顯示隨著脫磷吹煉中逐漸吹入氧而熔銑之Si含量降低之情形的圖表，圖表縱軸表示熔銑之Si含量(質量%)，橫軸表示對熔銑吹入氧的量(Nm³ /t)。圖2之影線區域即為本實施形態之熔銑的脫磷方法中開始對熔銑投入第二脫磷劑之時期。

開始對熔銑投入第二脫磷劑之時期，必須設在熔銑之Si含量因脫磷吹煉而充分降低之時間點後，亦即在熔銑之Si含量降低至0.10質量%以下之時間點後。在熔銑之Si含量充分降低前就開始投入第二脫磷劑時，爐渣中之SiO₂ 不足，而變成係在第一脫磷劑充分熔融前就投入第二脫磷劑，故會妨礙脫磷劑之熔融而使渣化率降低，損及脫磷效率。亦可將開始對熔銑投入第二脫磷劑之時期設在熔銑之Si含量降低至0.05質量%以下或0.01質量%以下的時間點之後。

另一方面，必須在以下期間內開始對熔銑投入第二脫磷劑：在上述熔銑之Si含量降低至0.10質量%以下的時間點之後繼續吹入氧，在該吹入量成為3.0Nm³ /t為止之期間。對熔銑之第二脫磷劑的投入若有延遲，便會損及脫磷效率。其可推定係因在爐渣中的熔融CaO不足之狀態下進行脫磷吹煉所致，該爐渣中的熔融CaO具有可使不穩定之P₂ O₅ 穩定化之作用。宜在以下期間開始對熔銑投入第二脫磷劑：從熔銑之Si含量降低至0.10質量%以下的時間點起至吹入2.5Nm³ /t、2.0Nm³ /t或1.5Nm³ /t的氧為止。另，熔銑之Si含量降低至0.10質量%以下的時間點，可依一般方法根據熔銑之初始成分、第一脫磷劑等添加物的成分及投入量、及對熔銑吹入氧的量等來推定。又，雖一般而言較困難，但若能即時測定脫磷吹煉中熔銑之Si含量變化，便可省略熔銑之初始成分之Si含量的測定。

第二脫磷劑之投入量並無特別限定，可因應熔銑成分及鋼成分的目標值等作適當設定。第二脫磷劑之形態係設為粉狀。藉由使第二脫磷劑為粉狀，便能透過可從噴槍噴吹之載體氣體，連續將第二脫磷劑投入熔銑中。藉由連續投入第二脫磷劑，可抑制爐渣鹼度的急遽變化。而藉由使爐渣鹼度穩定化，可防止發生急遽的爐渣起泡現象，使操作穩定化。此外，藉由使第二脫磷劑為粉狀，可提升第二脫磷劑的渣化率，也易於控制爐渣之組成。此時，粉狀之第二脫磷劑宜使用載體氣體來噴吹於熔銑。

第二脫磷劑之投入量宜控制成使熔銑進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度成為1.3~4.0。第二脫磷劑之投入量更宜控制成使熔銑進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度成為1.3~3.0。
第二脫磷劑投入後之爐渣之裝入鹼度、與脫磷後爐渣鹼度及脫磷率之間可觀察到線性關係。該裝入鹼度越大，脫磷後爐渣鹼度及脫磷率有越提升之傾向。當控制第二脫磷劑之投入量，使進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度為1.3以上時，可進一步提升爐渣之脫磷能力，而能以高水準實施熔銑之脫磷。亦可控制第二脫磷劑之投入量，使進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度為1.5以上、2.0以上或2.5以上。另一方面，當控制第二脫磷劑之投入量，使進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度為4.0以下時，可抑制爐渣量之增加，保持更高的脫磷效率，而可更加減低脫磷步驟的環境負荷。亦可控制第二脫磷劑之投入量，使進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度為3.5以下、3.0以下、2.8以下或2.3以下。另，會使將熔銑進行脫磷精煉之步驟結束時爐渣之裝入鹼度為1.3~4.0的第二脫磷劑之投入量，可依一般方法根據熔銑之初始成分、第二脫磷劑之成分、第一脫磷劑等添加物的成分及投入量、及對熔銑吹入氧的量等來推定。第二脫磷劑之最佳投入量雖會受上述種種條件影響，但在一般條件下多為1.0~5.0t。

第一脫磷劑及第二脫磷劑之種類，只要能將爐渣之鹼度控制成如上述則無特別限定。作為第一脫磷劑及第二脫磷劑中之一者或兩者，可使用例如以下之物：包含選自於生石灰、石灰石、鈣鐵氧體、白雲石系石灰、以及為轉爐爐渣或二次精煉爐渣且含CaO者中之一種以上，且CaO、CaCO₃ 及CaF₂ 之以CaO當量計之合計含量為30~100質量%。

只要滿足上述要件，本實施形態之熔銑的脫磷方法亦可具備追加步驟。例如，亦可將脫磷後之熔銑進一步供於脫碳精煉，該脫碳精煉可於實施脫磷精煉後之爐中連續實施，亦可於與實施脫磷精煉後之爐不同之爐中實施。

又，用以實施本實施形態之熔銑的脫磷方法之裝置亦無特別限定。就本發明人等所知，例如圖3所例示之頂底吹轉爐1宜用來實施本實施形態之熔銑的脫磷方法，該頂底吹轉爐1具有用以使用載體氣體將粉狀之第二脫磷劑5吹入之噴槍。使用頂底吹轉爐1進行熔銑之脫磷精煉時，第二脫磷劑5宜投入到用以將頂吹氧6吹入熔銑中之噴槍4的正下方及其附近。噴槍4的正下方及其附近係因熔銑中之Si及C等的氧化熱而變得非常高溫的區域，亦即燃燒點7。藉由於該區域投入第二脫磷劑5，可使第二脫磷劑5更有效率地熔融。另，雖圖3中圖示了使用可吹入頂吹氧6的噴槍4來吹入第二脫磷劑5之實施形態，但亦可於頂底吹轉爐1設置其他用以吹入第二脫磷劑5之噴槍。又，藉由使用頂底吹轉爐，且於同一轉爐進行脫磷精煉、爐渣去除及脫碳精煉之轉爐精煉，可縮短整體精煉時間，進一步減少脫磷劑使用量，並且可減少精煉時的熱損失。

將粉狀之第二脫磷劑吹入熔銑中時使用的載體氣體種類亦無特別限定，可使用例如選自於由Ar、N₂ 、CO₂ 及O₂ 所構成群組中之一種以上氣體，來作為載體氣體。若考慮到費用及設備穩定性等，則以使用N₂ 氣體吹入第二脫磷劑為宜。脫磷吹煉階段之熔銑中，由於熔銑之具有妨礙N組入的作用之C含量高，故即便使用N₂ 對熔銑進行了第二脫磷劑之吹入，被組入熔銑中的N量也小至可忽略之程度。
實施例

脫磷步驟中，係於以下任一階段實施粉狀之第二脫磷劑的吹入。以下，將熔銑之Si含量因脫磷精煉而變成0.10質量%以下的時間點稱為「完成脫Si時」。
第1階段(比較例)：從完成脫Si起算40秒之前
第2階段(比較例)：從完成脫Si起算20秒之前
第3階段(發明例)：剛完成脫Si後
第4階段(發明例)：從完成脫Si起算20秒後
另，上述第4階段，係使在完成脫Si時之後對熔銑吹入氧的量成為3.0Nm³ /t之前。

另，吹入第二脫磷劑之時間點以外的操作條件如下。
・第一脫磷劑之形態：塊狀之生石灰、石灰石及轉爐爐渣之混合物(CaO當量為25質量%以上)
・第二脫磷劑之形態：粉狀生石灰
・第一脫磷劑之CaO當量與熔銑之初始成分中的Si含量的SiO₂ 當量之比：0.60~2.00的範圍內
・載體氣體種類：N₂

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

將實驗結果示於表1~表4及圖4~圖6。表1~表4所示數值係第1階段~第4階段各自的實驗結果。「塊CaO」列及「粉CaO」列顯示第一脫磷劑及第二脫磷劑各別之投入量。「初始成分Si含量」係熔銑之初始成分(脫磷吹煉開始前之成分)中之Si含量。圖4~圖6則係將表1~表4所示數據予以圖表化而成者。

圖4所示圖表之橫軸為裝入鹼度(假定熔銑及添加物之Si皆成為SiO₂ ，且投入之第一脫磷劑及第二脫磷劑之Ca皆成為熔融CaO時之爐渣的鹼度)，縱軸為脫磷率。脫磷率，係將脫磷吹煉所致之P含量減少量(從脫磷吹煉前之熔銑的P含量測定值減去脫磷吹煉後之熔銑的P含量測定値而得之值)除以脫磷吹煉前之熔銑的P含量測定值而得之值，亦即以下式算出之值。
脫磷率=([P]i-[P]f)/[P]i
上述式中，[P]i係脫磷吹煉前之熔銑的P含量測定值，[P]f係脫磷吹煉後之熔銑的P含量測定値。

圖5所示圖表之橫軸為裝入鹼度，縱軸為脫磷後爐渣鹼度(測定於脫磷吹煉結束後採取之爐渣的鹼度而得之值)。圖6係顯示第1階段~第4階段中平均渣化率之圖表。如上述，將脫磷後爐渣鹼度除以裝入鹼度而得之值為渣化率，並以第1階段~第4階段各別的渣化率之平均值作為第1階段~第4階段各別的平均渣化率。

如圖4所示，相較於利用以往之脫磷方法的比較例，發明例之脫磷率有顯著改善。並且，如圖5及圖6所示，相較於利用以往之脫磷方法的比較例，發明例之渣化率有顯著改善。

產業上之可利用性
本發明之熔銑的脫磷方法中，脫磷劑之渣化率高且熔銑之脫磷效率優異。因此，本發明之熔銑的脫磷方法可在不增加爐渣量的前提下充分將熔銑脫磷，故可以低環境負荷之方式來製造P量低之高品級的鋼。根據以上所述理由，本發明具有極高之產業上可利用性。

1‧‧‧轉爐

2‧‧‧熔銑

3‧‧‧爐渣

4‧‧‧噴槍

5‧‧‧第二脫磷劑

6‧‧‧頂吹氧

7‧‧‧燃燒點

圖1係CaO-SiO₂ -Fe_t O三元系狀態圖。

圖2係顯示脫磷精煉中，熔銑的Si含量變化及第二脫磷劑投入時期的概略圖。

圖3係顯示第二脫磷劑之投入處之一例的圖。

圖4係顯示第二脫磷劑之投入時間點與脫磷率之關係的圖表。

圖5係顯示第二脫磷劑之投入時間點與渣化率之關係的圖表。

圖6係顯示第二脫磷劑之投入時間點與渣化率之關係的圖表。

Claims

一種熔銑的脫磷方法，係用以將熔銑脫磷；該方法之特徵在於：具備以下步驟：測定前述熔銑之初始成分中的Si含量之步驟、於前述熔銑中投入第一脫磷劑之步驟、及藉由將氧吹入前述熔銑中，以將前述熔銑進行脫磷吹煉之步驟；前述進行脫磷吹煉之步驟中，更將粉狀之第二脫磷劑投入前述熔銑中，並且設定在以下期間開始投入前述第二脫磷劑：藉由前述脫磷吹煉使前述熔銑之前述Si含量成為0.10質量%以下之時間點之後，且在使對前述時間點後之前述熔銑吹入前述氧的量成為3.0Nm³ /t之前。
如請求項1之熔銑的脫磷方法，其將前述第一脫磷劑之CaO當量與前述熔銑之前述初始成分中前述Si含量的SiO₂ 當量之比設為0.60~2.00。
如請求項1或2之熔銑的脫磷方法，其將前述第二脫磷劑之投入量控制成使前述熔銑進行前述脫磷精煉之步驟結束時爐渣的裝入鹼度成為1.3~4.0。
如請求項1至3項中任一項之熔銑的脫磷方法，其中令前述第一脫磷劑及前述第二脫磷劑中之一者或兩者為以下之物：包含選自於生石灰、石灰石、鈣鐵氧體、白雲石系石灰、以及為轉爐爐渣或二次精煉爐渣且含CaO者中之一種以上，且CaO、CaCO₃ 及CaF₂ 之以CaO當量計之合計含量為30~100質量%。
如請求項1至4項中任一項之熔銑的脫磷方法，其令前述第一脫磷劑為塊狀脫磷劑。
如請求項1至5中任一項之熔銑的脫磷方法，其使用載體氣體將前述第二脫磷劑吹入前述熔銑中，該載體氣體係選自於由Ar、N₂ 、CO₂ 及O₂ 所構成群組中之一種以上氣體。
如請求項1至6項中任一項之熔銑的脫磷方法，其中前述熔銑之前述初始成分中的Si含量為0.25質量%以上。